Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การรู้จำใบหน้า 3 มิติแบบไม่แปรเปลี่ยนตามการแสดงออกโดยใช้บริบทรูปร่าง

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Expression-invariant 3D face recognition using shape context

Year (A.D.)

2007

Document Type

Thesis

First Advisor

ชาญชัย ปลื้มปิติวิริยะเวช

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมไฟฟ้า

DOI

10.58837/CHULA.THE.2007.1312

Abstract

กระบวนการรู้จำใบหน้าเป็นเทคโนโลยีการประมวลผลภาพดิจิทัลที่มีประโยชน์ในการประยุกต์ใช้งานหลายๆด้าน และมีกระบวนการพัฒนาขั้นตอนวิธีในแบบต่างๆที่หลากหลาย ตั้งแต่การใช้ภาพถ่าย 2 มิติจนเริ่มมีการนำภาพถ่ายใบหน้าแบบ 3 มิติเข้ามาใช้ในปัจจุบัน ข้อดีของภาพ 3 มิติคือสามารถจัดเก็บข้อมูลภาพ ใบหน้าได้มากกว่าภาพ 2 มิติ แต่ถึงกระนั้นกระบวนการรู้จำใบหน้าแบบ 3 มิติที่เคยมีการนำเสนอกันมามัก ได้รับผลกระทบจากการแปรผันเนื่องจากแสดงออกบนใบหน้า ซึ่งทำให้ความแม่นยำของกระบวนการลดลง อีกทั้งเทคโนโลยีการถ่ายภาพ 3 มิติในปัจจุบัน ยังทำได้ยากกว่าภาพ 2 มิติ ดังนั้นขั้นตอนวิธีที่ต้องใช้ภาพกลุ่มทดลองจำนวนมากเพื่อสร้างการเรียนรู้ให้กับระบบจึงอาจไม่เหมาะสมต่อการนำไปใช้งานนัก วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ นำเสนอขั้นตอนวิธีรู้จำใบหน้า 3 มิติ โดยใช้กระบวนการที่สามารถลดผลกระทบจากการแปรผันเนื่องจากการแสดงออกของใบหน้าในภาพใบหน้า 3 มิติและใช้ภาพกลุ่มทดลองจำนวนน้อยโดยใช้บริบทรูปร่างเป็นตัวดึงคุณลักษณะของภาพ ซึ่งมีคุณสมบัติไม่เปลี่ยนเมื่อภาพใบหน้ามีการแปลงจากผลของการแสดงออกเกิดขึ้น นอกจากนี้ยังมีการพัฒนากระบวนการหาบริบทรูปร่างแบบดั้งเดิมที่มีการคำนวณ ซับซ้อนให้มีความสะดวกในการประมวลผลมากยิ่งขึ้น ซึ่งประกอบด้วยการใช้ฮิสโทแกรมแบบลอการิธึมทรงกลม (logarithm spherical histogram) การปรับแนวภาพ (alignmnet) และการใช้ตำแหน่งขององค์ประกอบสำคัญบนใบหน้าเพื่อลดขั้นตอนการหาค่าเหมาะที่สุด ซึ่งทำให้กระบวนการคำนวณบริบทรูปร่างมีความ เหมาะสมกับการนำไปใช้กับภาพใบหน้า ต่อจากนั้นเป็นการพัฒนาวิธีนำคุณลักษณะที่คำนวณได้ไปใช้ในการพัฒนากระบวนการรู้จำใบหน้า และการเพิ่มประสิทธิภาพให้กับกระบวนการรู้จำใบหน้าแบบ 3 มิติที่ได้ โดยในขั้นตอนสุดท้ายการวิเคราะห์ข้อดี ข้อด้อย ของกระบวนการรู้จำใบหน้าที่ได้นำเสนอ

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Face recognition is the one of the most important areas in digital image processing framework that has been used in many practical applications. In the past, research in face recognition is usually based on plain photograph or 2D images. As the 3D technology has been rapidly improved, face recognition using 3D facial images is more attractive. The strength of a 3D facial image is that it has more facial information than a 2D one. However, most 3D face recognition algorithms are still effected by various facial expressions that can lower its accuracy. Moreover, the requirement to have many images in the train of system is not so convenient for practical use. This thesis proposes 3D face recognition algorithm that is immuned to various expressions using a small set of training images. In order to overcome the expression varying problem, it uses 3D shape context, which is invariant to shape transformation, of the 3D faces. To reduce the complexity in traditional shape context method, on improved histogram computation is introduced and the image alignment further reduces the time required in the optimization process, making the process more suitable for practical face recognition system. Then, the features extracted by shape context are used to develop an effective face recognition algorithm. At last, the analysis and conclusion about the proposed algorithm are shown.

Link to Full Text

Share

COinS