부분 최소제곱법을 이용한 얼굴 인식에 관한 연구
A Study on Face Recognition based on Partial Least Squares
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초록
얼굴 인식에서 얼굴 이미지의 특징 추출 방법에는 여러 가지가 있다. 그러나, 얼굴 이미지의 대부분은 표본의 수보다 특징 변수의 수가 많기 때문에 이러한 점을 고려한 특징 추출 방법이 필요하다.본 논문에서는 부분 최소제곱법을 이용하여 특징 벡터의 차원을 축소하는 방법을 제안한다. 전통적인 차원 축소 방법인 주성분 분석은 클래스의 정보를 고려하지 않고 최대 변이를 가지는 성분을 추출하기 때문에, 클래스의 구분에 필요한 특징을 필수적으로 추출하지 못한다. 이에 비해, 부분 최소제곱법은 클래스 변수에 대한 정보를 포함하여 성분을 추출한다. 그러므로, 분류를 하는데 있어서는 주성분 분석에 의해 추출된 성분보다는 부분 최소제곱법에 의해 추출된 성분이 보다 더 예측적이다. 맨체스터와 ORL 얼굴 데이터베이스를 이용하여 실험한 결과, 분류와 차원 축소 측면에서 주성분 분석 방법보다는 부분 최소제곱법을 이용한 방법이 그 성능이 우수함을 알 수 있었다.
Abstract
There are many feature extraction methods for face recognition. We need a new method to overcome the small sample problem that the number of feature variables is larger than the sample size for face image data.The paper considers partial least squares(PLS) as a new dimension reduction technique for feature vector. Principal Component Analysis(PCA), a conventional dimension reduction method, selects the components with maximum variability, irrespective of the class information. So, PCA does not necessarily extract features that are important for the discrimination of classes. PLS, on the other hand, constructs the components so that the correlation between the class variable and themselves is maximized. Therefore PLS components are more predictive than PCA components in classification.The experimental results on Manchester and ORL databases shows that PLS is to be preferred over PCA when classification is the goal and dimension reduction is needed.
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