Facial Recognition Using an Ensemble Model of Dimension Reduction Techniques and Convolutional Neural Networks

• 발행기관: 한국컴퓨터게임학회
• 저자명: Khushal Paresh Thaker 심원형(Won Hyung SHIM) Sabah Mohammed 이원형(Won Hyung LEE)
• 간행물 정보: 『한국컴퓨터게임학회논문지』제34권 4호, 111~124쪽, 전체 14쪽
• 주제분류: 공학 > 컴퓨터학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2021.12.31

국문 초록

기술 트렌드가 증가함에 따라, 엄청난 양의 데이터가 생성되고 있습니다. 많은 양의 데이터가 소비되는 기술분야 중 하나는 컴퓨터 비전이다. 인간은 기계와 비교할 때 시각에 영향을 미치는 표정, 조명 또는 시야각과 같은 외부 조건에서도 얼굴이나 사물을 쉽게 감지하고 인식할 수 있다. 그 이유는 그것과 관련된 높은 차원의 데이터 때문이다. 데이터 차원성은 모든 관측치에서 측정되는 변수의 총 수를 말합니다. 이번 사업은 안면인식시스템에 적합한 다양한 차원감소 기법을 비교하고 조도가 다양한 안면이미지로 구성된 다양한 데이터세트로 테스트해 모델의 정확도 향상에 도움이 되는 기법의 앙상블 모델을 제안하고 성능을 측정하는 것이 목적이다.렉스 배경과 표현. 제안된 앙상블 모델은 주성분 분석(PCA)과 로컬 선형 임베딩(LLE)이라는 두가지 차원 감소 기술의 혼합에서 벡터를 추출하고, 이를 밀도 높은 컨볼루션 신경망(CNN)을 통해 전달하여 야생 면(LFW) 데이터 세트의 얼굴을 예측한다. 이 모형은 0.95의 검정 정확도와 0.94의 검정 F1 점수로 수행됩니다. 제안된 시스템은 시스템이 얼굴을 예측할 수 있는 제안된 앙상블 모델과 통합된 웹캠에서 라이브 비디오 스트림을 캡처하는 플라스크를 사용하여 개발된 웹 앱을 포함한다.

영문 초록

With increasing trends in technology, there is a huge volume of data that is being created. One field in technology in which high amount of data is consumed, is computer vision. Human beings are able to detect and recognize faces or objects with ease even with external conditions such as expressions, illuminations or viewing angle affecting the sight when compared to the machines. This is because of high dimensions of data associated with it. Data dimensionality is refered to as total number of variables being measured in every observation. This project aims to compare different applicable dimensionality reduction techniques suitable for facial recognition system and propose an ensemble model of such techniques that will help improving the accuracy of the model and gauge the performance by testing it with different datasets consisting of facial images with varying illuminations, complex backgrounds, and expressions. The proposed ensemble model extracts feature vectors from a hybrid of two dimensional reduction techniques - Principal Component Analysis (PCA) and Locally Linear Embedding (LLE), and pass them through dense Convolutional Neural Network (CNN) to predict faces on the Labelled Faces in the Wild (LFW) dataset. The model performs with a testing accuracy of 0.95 and a testing F1 score of 0.94. The proposed system involves a webapp developed using Flask that captures a live video stream from a webcam which is integrated with the proposed ensemble model that allows the system to predict the face.

목차

1. Data Dimensionality in Facial Recognition Systems

2. Related Works

3. Research Methodology

4. Evaluations & Results

5. Conclusions

Acknowledgment

References

키워드

Dimensionality Reduction Face Recognition Ensemble Model PCA LLE CNN