SETIT rd International Conference: Sciences of Electronic, Technologies of Information and Telecommunications March 27-31, 2005 TUNISIA

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1 SEI rd Iteratoal Coferece: Sceces of Electroc, echologes of Iformato ad elecommcatos arch 27-3, 2005 UNISIA se e place d' système de recoassace facal basé sr l'approche statstqe "Aalyse e composates prcpales" développée sos l'evroemet ALAB CHELALI F/Z *, r DJERADI.A** et me DJERADI.R* Uversté des sceces et de echologe Hoar Bomedee (USHB) Faclté d Electroqe et d formatqe Laboratore commcato parlée et tratemet d sgal (LCPS). Chelal_zohra@yahoo.fr R_djerad@yahoo.fr Résmé: Cet artcle est adressé à l sse d développemet d système de recoassace facale sos cotrates rédtes, os présetos la mse e place d système d detfcato de persoes ; cette detfcato s appe sr des eregstremets de séqeces adovselles. Ces séqeces sot aalysées et o extrat l formato vselle lée a vsage, o costrt alors otre base de doées et o présete la techqe permettat de classer o de recoaître e forme co d locter parm l esemble. Le modle de recoassace facale est basé sr le prcpe de «faces propres» est préseté sos tros (03) modles prcpax : modle détecto vdéo et détecto facale, modle tratemet et modle recoassace facale. Itrodcto Das ce traval os présetos la mse e œvre d système d detfcato de persoes par recoassace de vsages hmas. La ére étape de cette étde est la mse e place d modèle statstqe (aalyse e composates prcpales) basé sr esemble de caractérstqes extrates à partr d e séqece adovselle. Ce modèle tlse espace de représetato des faces propres por décrre les dfféretes formes d vsage parlat. Sachat qe le processs de recoassace est très complexe s o tet compte de tos les paramètres terveats, os allos os lmter das cette étde à l aalyse de la forme d vsage d locter «portor de l mage».ef os termos par e valdato de ce modèle. * bac expérmetal por l acqsto de la forme : Por extrare les paramètres écessares à otre modélsato os avos été ameé à mettre e place le bac expérmetal svat: (fgre). La maplato permettat la réalsato de otre modèle de recoassace se compose d esemble : caméra mérqe + ordater por tratemet. Plsers prses de ve ot été réalsées a laboratore commcato parlée et tratemet d sgal (LCPS), l eregstremet est stocké das ordater par câble DV (dgtal vdéo) por être traté pls tard. Les locters sot présetés devat la caméra à e dstace moyee de m :50, e ve de face est réalsé por l esemble des mages des qatre locters Camera Fcher vdéo.av Images fxes Carte IEEE 394 Fgre (). Le bac expermetal Carte mere d PC Logcel d acqsto ULEAD VIDEO SUDIO7

2 SEI Le système de recoassace : 2. Prcpe : L objectf de la parte tratemet est d abord : extrare des mages fxes à partr d flx vdéo d vsage parlat eregstré sr e drée de 3 à 5 secodes à e vtesse de 25mages par secodes,le flx vdéo est compressé por e faclté de tratemet par le logcel ALAB6.5, premer programme est as élaboré por l extracto d mages fxes colers, les mages colers as obtees sot tratées e vea de grs permettat de rédre la talle des matrces por évetel calcl statstqe, le fltrage permet de rédre le brt q a affecté l mage drat les réalsatos sccessves, l opérato d appretssage permet d effecter calcl statstqe basé sr l ACP por élaborer pls tard modèle de recoassace. (fgre2)[8] 2.2 Paramétrsato des mages d vsage : L approche mages propres est e des derères méthodes e recoassace facale développée par.rk et Petlad e 99[]. Cette méthode tlse le prcpe des composates prcpales et décompose les mages facales e des pettes mages d mages caractérstqes ftres appelées «faces propres» La recoassace est performée e projetat e ovelle face das fable sos espace léare «espace faces» défe par les «faces propres» o «egefaces» ; sv par le calcl de dstaces etre la posto résltate das «l espace face» et celle des classes facales coes. Vsages hmas Acqsto vdeo Prétratemet des mages fxes obtees. Fgre (3). Schématsato des faces propres athématqemet ; l objectf est de trover les composates prcpales des dstrbtos facales o les vecters propres de la matrce de covarace de l esemble des mages facales. Les vecters propres pevet être l esemble des trats q esemble caractérset la varato etre les mages facales.[5] Chaqe mage facale das l appretssage pet être exactemet représetée par e combaso léare des faces propres. le ombre possble des faces propres est égal a ombre des mages facales d grope d appretssage. Cepedat, les faces pevet être approxmées e tlsat selemet les «mellers» faces propres q ot les pls larges valers propres et q représetet la varato la pls mportate à l térer de l esemble des mages facales. L approche des faces propres por e recoassace facale eveloppe les opératos d talsatos svates : - Acqérr l esemble des mages d appretssage à partr d flx vdéo. 2- Calcler les faces propres de l esemble d appretssage, garder selemet les melleres mages avec les valers propres les pls grades. Ces mages vot défr les l espace face. Comme de ovelles faces expérmetées, les faces propres pevet être recalclées. 3- Calcler la dstrbto correspodate das l espace podéré. 4- Recalcler les faces propres o exemples podérés. 5- Calcler l exemple caractérstqe podéré de la ovelle mage et l corporer das les faces coes. Aalyse statstqe Decso et classfcato Appretssage Fgre (2). Schéma gééral d système de recoassace de vsages. 3. Réalsato d système de recoassace : L algorthme est as représeté comme st : O cosdère e mage facale N*N : I(x,y) comme vecter de dmesos N 2 ; l mage pet être assmlée comme pot das espace de dmesos N 2. e base de doées de mages pet tracer e collecto de pots das cet «espace face» de dmesos élevé comme Γ ; Γ2 ; Γ3... Γ avec la face moyee de l esemble des mages déf par :.[5]

3 SEI2005 Ψ Γ C ( A. A C. λ.. C.. C. λ. ). λ.. () Chaqe face porra être ormalsée et représetée par la dévato par rapport à la face moyee par Φ Γ Ψ La matrce de covarace est calclée par l éqato svate : C. Φ * Φ (2) S o assme davatage qe les mages d etrées das le modle recoassace facale ot été parfatemet ormalsées, o pet coclre les varaces de chaqe Φ correspodat as résltat das l esemble des mages algées das le temps. O pet coclre qe chaqe Φ est dépedat et qe la doble mltplcato etre les dfférets Φ est possble de à ler caractérstqe algée das le temps. La derère coclso os permet d exprmer la matrce de covarace das e forme alteratve. Preos la matrce A [ Φ Φ2... Φ ], basée sr otre coclso, l éqato (2) pet être réécrte comme st : (3) Le facter(/) va affecter le scalare de sorte drat l aalyse des vecters propres. O pet alors elever ce facter d échelle das otre calcl ; le résltat : C A. A La matrce de covarace doée C, o pet alors procéder à la détermato des vecters propres et des valers propres λ de la matrce C, das le bt d obter l esemble optmal des composates prcpales ; esemble de faces propres q caractérset la varato etre mages facales. Cosdéros vecter propre de C q satsfat l éqato : (4) (5) (6) Les vecters propres sot orthogoax et ormalsés : λ λ. (. Γ var(. Γ moy(. Γ ) )) 2 (8) L éqato (8) motre qe la valer propre correspodate a éme vecter propre représete la varace de l mage facale représetatve. rk et Petlad[] ot sggérés q e sélectoat les vecters propres les vecters propres les pls larges comme vecters de base, l esemble des vecters domats exprmat la varace maxmale sot sélectoés. Rappelos cepedat, q e mage facale N*N tratée comme vecter de dmesos N 2 est sos cosdérato.cepedat ; s o tlse l éqato approxmée (4) ; la matrce de covarace résltate sera de dmesos N 2 *N 2. Ue mage typqe de talle 256*256 sera par coséqet vecter de dmesos Q redra la tache de détermato des N 2 vecters propres tratable et fasable e calcl. L étage d appretssage des faces propres est explqé avec les étapes svates : - collecter et costrre la matrce des mages facales de talle fxé des dvds cos. O s assre qe les mages d etrées das le modle recoassace ot été prétratées par le modle détecto facale et prétratemet. Chaqe face dot être orgasée comme vecter à e dmeso et les pxels correspodats à chaqe face serot algés das la matrce. 2- calcler la face moyee de la base de doées e sommat les valers des testés des chaqe pxels correspodats et dvser par le ombre total des faces. 3- sostrare la face moyee de la matrce et obter la matrce A ; o chaqe élémet représete la varace des valers d testé de chaqe pxel. 4- e matrce C dot être costrte e cosdérat l algorthme des faces propres optmsé tel qe C est la matrce * calclée par le prodt A et A. * j 0 Combos l éqato (2) et (6) et (.7) : λ. C... λ Φ. Φ. Φ. Φ. j j (7) 5- les vecters propres de C sot calclés et classés das ordre descedat accordat les valers propres assocées ax vecters propres. 6- Obter les faces propres ; les vecters propres de la matrce de covarace C ; e mltplat les vecters propres de C calclés das l étape 5 par la matrce A. 7- Obter les vecters de base domats q décrvet et caractérset la base de doées facale e ormalsat les faces propres das l étape6. 8- Détermer les pods des faces d etrée das la base de doées e projetat chaqe mage facale das l espace face. rasformat chaqe face e ses

4 SEI2005 composates faces propres. Cec pet être accompl e mltplat chaqe dvd face A par les faces propres das l étape Chaqe face est mateat représetée par esemble de pods, q pet décrre qemet les faces d etrée, et est tlsée por recostrre chaqe face das la base doat les composates faces propres. Por l étage de test ; l est écessare de savegarder le calcl de face moyee, de faces propres ; les pods cos et le om des faces. Les 9 étapes décrtes vot trasformer e base de doées des mages facales das esemble de projectos das l espace face costrt. L étage de recoassace pet être résmé par les étapes svates : - L mage d etrée est traslatée e sostrayat la face moyee ; le résltat das le vecter N. 2- Psqe l espace face est préseté par les vecters domats des faces propres ; l mage cetrée pet être projetée das l espace e mltplat les faces propres avec l mage d etrée ormalsée N ; das le bt de détermer ses pods. 4. Résltats : L algorthme est développé comme st : -Acqsto des (2) mages facales e RGB des varables des dex classes : 3- calcl de la matrce de covarace des varables tales as qe la matrce de corrélato 4- Calcl des valers propres: Fgre (4). racé des valers propres 5- calcl des vecters propres : os preos les vecters permettat la projecto das le ovea système de représetato (ege-face). 2- ratemet e vea de grs ayat por objectf la rédcto des talles des matrces por faclter le calcl statstqe :

5 SEI O pet e coséqece représeter les cordoées des varables das les axes prcpax prs cojotemet dex à dex por vor la répartto des varables et predre e décso sr la mellere projecto possble. 7- Itrodcto d mage test por e projecto das le ovea système de «faces propres» et recoassace à partr d ovea système de représetato. Fgre (5). Coordoées des varables das les 02 premers axes. Fgre (6). Coordoées des varables das les 02 premers axes. La représetato des varables das les 04 premers axes prcpax est la svate : 5. Coclsos et perspectves : La méthode tlsée das ce traval a l térêt d être smple et robste, ce système est caractérsé par certas avatages : -possblté d élargr le système e preat e compte grad ombre d dvds. 2- le test d detfcato est réalsé avec des mages dfféretes de celles tlsées por l appretssage el la projetat das le ovea système de faces propres, o arrve à recostrre l mage facale à partr de ces derers avec e qalté apprécable e vea de grs. Le traval préseté das cet artcle est cosdéré comme l étape d e étde approfode cosacrée à la recoassace des vsages hmas, l étde des dfférets travax sr la détecto des vsages os permet d agmeter le champ d applcato de otre système de recoassace facale otammet l tlsato d atres algorthmes tel qe les réseax de eroes, les méthodes probablstes tel qe la méthode bayésee. O ote ass qe l aalyse e composates prcpales est e techqe tlsée das tos les algorthmes de recoassace e ve de la rédcto d système de représetato des varables, des projets cosstet e la sythèse des méthodes de compresso d mages tel qe la compresso par DC et par odelettes. L acqs das le domae de compresso est fodametal das le domae de la sécrté o protecto d mages q est e plee effervescece qe ce sot a vea de doées ado, vdéo, mages o docmets. Fgre (7). Coordoées des varables das les 04 premers axes prcpax.

6 SEI2005 Remercemets: Je tes à remercer vvemet mo promoter r Djerad Amar ; maître de coféreces à la faclté d Electroqe et d Iformatqe et resposable de la post gradato commcato parlée por l ade q l m apporte por falser mo traval de magster. Référeces: []- athew A. rk ad Alex P. Petlad. Face recogto sg egefaces. I Proc. of the IEEE co Compter Socety Coferece. IEEE Compter Socety Press, 99. [2]- Belad Abdel Belad Yolade. Recoassace des formes, méthodes et applcatos. Iterédtos [3]- Jacqes E.Besaco. Vso par ordater e dex et tros dmesos. E.Eyrolles.Pars 988. [4]- Ph. Bolad, J. Chassery et J-P Cocqerez. Aalyse d mages, fltrage et segmetato. [5]-Carlos Leg. Real face recogto. hèse d géer (Uversty of Qeeslad).2002 [6]- www-ss.est.fr. recoassace de vsages. [7]- homas Heselte. DPhl. Face Recogto:.A Lteratre Revew. Research Stdet.Uversty of York [8]-Who-Is : système d detfcato des vsages hmas, ohamed ayeb laskr DjallelChefror.Départemet d formatqe, Uversté de Aaba 2002.