I n d o n e s i a n  J o u r n a l  o E l e c tr i c a l  E n g i n e e r i n g   a n d  C o m p u te r  S c i e n c e   V ol .  8,   N o.   1,  O c t ob er  20 17 ,  pp 154   158   D O I :  10. 115 91/ i j eec s . v 8 .i 1 . pp 15 4 - 15 8           1 54         R ec ei v ed   J une  1 0 ,  20 1 7 ;  R ev i s ed  A ug us t   2 3 ,   20 1 7 ;  A c c ept ed  S e pt e mber   1 1 ,  201 7   The   A p pl i c a ti on   of M o di fi e L e a s t Tr i mme d S q u a r e s   w i th G e ne ti c   A l gor i t hms  M e t ho d   in  F ace Re co g n it io n         N u r  A z i m a h  A b d u l   R a h i m 1 N o r   A z u r a  M d .  G h a n i * 2 N o r az an  M o h am ed 3 ,   H i s h a m u d d i n   H ash i m 4 Is m a il M u s ir in 5   1 ,2 ,3 C ent er  f or  S t at i s t i c al  S t ud i e s  an d D ec i s i on S c i e nc e s ,  F ac ul t y  of  C o m put er  an d M at hem at i c al  S c i en c e s ,   U ni v er s i t i  T ek no l og i  M A R A ,  S el ang or  D ar u l  E h s an,  M al ay s i a   5 C ent er  f or  E l e c t r i c a l  P ow er  E ngi ne er i n g S t u di e s ,  F a c u l t y  of   E l ec t r i c al  E n gi n ee r i ng ,     U ni v er s i t i  T ek no l og i  M A R A ,  S el ang or  D ar u l  E h s an,  M al ay s i a     4 P i l i h s e pak at  S dn .  B hd. ,  Lo t  5 431,  T i ng k at   1( B ) ,  J al a n J 9,  F as 6,  T am an  M el aw at i ,  K ual a  Lum pur ,   M al ay s i a   * C or r es po ndi ng a ut hor ,   e - m a i l:   nur az i m ah1 809@ g m ai l . c om 1 az ur a@ t m s k . ui t m . ed u. m y 2 nor az an@ t m s k . ui t m . e du. m y 3 ps s bf 6@ g m ai l . c om 4 is m a ilb m @ s a la m . u it m . e d u . m y 5       A b st r act   Se v e re l y   o c c l ude d f ac e i m ag es  ar e t h e m ai n pr ob l em  i n l ow  per f or m anc e of  f a c e r ec o gni t i on  al gor i t hm s .  I t hi s  p aper ,   w a ppl y   a  new   al g or i t hm ,   a m od i f i ed v er s i on  of   t he  l e as t  t r i m m ed s q uar e s  ( LT S )   w i t h a  gene t i c  al gor i t hm s  i nt r oduc e b y   [1 ] W e  f oc us ed o n  t he  ap p li c at i on  o f  m o di f ie d  LT S   w i t h g enet i c   al gor i t hm  m et hod f or   f ac e i m a ge r ec o gni t i on .   T hi s   al gor i t hm  us es  ge net i c  al g or i t hm s  t c ons t r uc t  a ba s i c   s ub s et  r at her  t ha n s el e c t i ng   t he  b as i c  s ub s et  r and om l y .  T he   m odi f i c at i on   i n t h i s  m et hod   le s s e ns  t h num ber  of  t r i al s  t o obt ai n t h m i ni m um  of  t he LT S  ob j e c t i v f unc t i on.  T hi s  m et hod w a s  t he n appl i ed t o t w benc hm ar k  dat as e t s  w i th   c l e an and  oc c l ude d quer y  i m a ges .  T he   per f or m anc of  t hi s  m et hod   w as   m eas ur ed  b y   r ec ogn i t i o r at e s .   T he  A T & T   dat a s e t   a nd  Y al D at as e t   w i t di f f er ent   i m age  p i x el   s i z es   w er us ed t o as s es s  t h e m et hod   i n per f or m i ng f ac e r ec o gni t i on .  T he quer y  i m age s  w er e c ont am i nat e d w i t h s al t   and pe pper  n oi s e . T he   m odi f i ed LT S  w i t h G A s  m et hod i s  a ppl i ed i n f ac e r ec o gni t i on f r a m ew or k  by  u s i ng  t he  c ont am i nat e i m ag es   as  q uer y   i m age  i n t he  c on t ex t  of  l i near  r e gr e s s i on.  B y  t he e nd  o f  t hi s   s t ud y ,   w c an  det er m i n e t h i s   ei t h er  t h i s   m et hod c an p er f or m  w el l   i de al i n w i t h oc c l u ded i m age s   or  v i c v er s a .       Ke y w o rd :   f ac e r e c ogn i t i on,  g e net i c  al gor i t hm ,  l ea s t  t r i m m ed  s quar es ,   LT S  w i t h G A s ,   noi s i m ages         C o p y r i g h t   ©   2 01 7   I n s t i t u t e  o f  A d v a n c e d  E n g i n e e r i n g  a n d   S c i e n c e .  A l l  r i g h t s r es er ved .       1 .  I n tr o d u c ti o n   F ac r ec ogn i t i on  m a y   b e   s t an dou t   am ongs t   t ho s t he  gr eat er   par t   m om ent o us   abi l i t i es   t hat   h um an  m i ght   do.   T hi s   i s   l i k ew i s a   pr i nc i pl f i e l d   ab out   ex am i nat i o f or   bi om et r i c   i nd i c at or  t r ans f or m i ng.  I n y e ar s ,  i t   add i t i ons  an  ev e r - i nc r eas i ng  am ount  c ons i der at i on f r o m   c la im in g m ar k et er s .   A   f ew  i nv es t i ga t i o ns  w er e l e d f or   f ac e   r ec ogni t i o [2 - 5] T her e ex i s t   di f f er ent   f r a m ew or k s  and al g or i t h m s   f or  a f ac e r ec ogni t i on  f r am ew or k D es pi t e t he i m pr es s i v e   ac hi e v em ent s  t hat  ha v b een m ade,  i t  i s  s t i l l  op en  under  u nc ons t r ai ned  en v i r onm ent s ,  w i t v ar i at i ons  of  i l l um i nat i o n,  e x pr es s i on,  he ad p os e,  as   w el l   as  par t i al  oc c l us i ons .  F a c e r ec ogni t i o n   pr oc es s   w i l l   be  w h ol l ot   i nf l uenc ed  b y   out l i er s .   O ut l i er s   i f ac r ec ogni t i o i s   al s k now as   noi s e or  oc c l us i o n.   N o i s i s   a r andom   v ar i at i on  of   i m age i n t ens i t y .   A i m age s houl s ho w   t he  t r ue pi x e l s  v a l u e.  B ut ,   w h e n an i m age do es  not ,  t hi s   i nd i c at es  t h at  t h e i m age h av noi s [ 6] T hi s   s t ud y   w as   don t ex pl or t he  app l i c at i on  of   m o di f i ed  l e as t   t r i m m ed  s quar es   w i t g en et i c   al g or i t hm s   ( LT S   w i t h   G A s )   m et hod  i f a c r ec og ni t i o n.   T hi s   pap er   i s   ar r an ged   as   f ol l o w s .   T he   f ac e r ec ogni t i on  us i n g LT S   w i t h G A s  m et hod  i s  pr es ent e d i n S ec t i o n 2.   A l s o,  ex am i nat i on   r es ul t s   al on gs i de  ar ea  3.  T he p aper   at  l ong  l as t  f i n i s he s  up i n   s egm ent  4.       2.   M o d i fi e d  L T S  w i th  G e n e ti c   A l g o r i t h m  (L T S - G As )   T hi s   m et hod w as  i n t r oduc e b y   [ 1] . T he LT S - G A  m et hod  w as  r ef i ne t o enh a nc e i t s   per f or m anc w he n t he  dat a s et  c ont ai ns   out l i er s  b y  us i ng  t he  bes t   50%  of  obs er v a t i ons  t obt ai i ni t i a l  p ar am et er  es t i m at es  f or  get t i ng   in it ia l r e s id u a ls .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E EC S     IS S N 2 502 - 4 752       T he  A p p lic a t io n   of   Mod i f i ed  L eas t  T r i mm ed  S qu ar es   ( N ur  A z i m ah  A b dul  R ah i m )     155           =   2   (1 )         w her i s   t h num ber   o f   t ot al   o bs er v a t i o ns   i da t a.   T he  c ont am i nat e o bs er v at i ons   ar e   det ec t e i C - s t eps .   A f t er w ar t hos r ec ogn i z ed   5 0%   c ont am i nat ed  o bs er v at i ons   ar t r i m m ed.   E ac o bs er v a t i o w i l l   be  al l oc at ed   w it h   w e i gh t   bas e d   on  c ut - of f   v al u w h i c w i l l   gi v z er w ei g ht  f or  an y   obs er v at i on  w i t h r es i dua l  er r or  gr ea t er  t han t he c ut - of f  v al ue  and  a w ei ght  “ 1”   ot her w i s e.  T hes e w e i ght s   w i l l  ens ur e t he r egr es s i on c oef f i c i ent  es t i m at es  ar e not  af f ec t ed b y  t he   pr es enc of  out l i er s  as  t he   obs er v a t i ons   w i t a h i g her   l ev e l   of  noi s e   w i l l  r ec ei v e   w ei g ht s  c l os e  t z er o.   A  r o bus t  s t an dar de v i at i on  w as  us ed   and c om p ut ed  as  f ol l o w s .          = me dia n  0 . 6 4 7 5     (2 )         T he w e i g ht  f or  eac h r es i du al   i s  f or m ul at ed  as  f ol l o w s :         =               1 , if     a bs ( ) 2 ×    0 ,                                                         oth e r w i s e   ( 3)     T he r ef i nem ent  i n t h e ex i s t i ng LT S - G i s  des c r i be d as   f ol l o w s :   I nput M at r i x es  o f  t r ai n i n g   s a m p l e s et   = ( 1 ) , ( 2 ) , , ( )   f o r  p  c l a sse s  a n d   × M at r i x es   f o r  te s t s a m p le  s e  =  ( 1 ) ,  ( 2 ) , ,  ( ) × ( )   2     fo r   each  s u b j ect  i  d o   3     f i t ne s s  f u nc t i o n ( )   4     f u n c tio n  f i tn e s s  ( c a n d id a te s )  {   5     n e w b et as :  = cs t ep  ( can d i d at es )     6     r es i d u al s :  = cal c u l at e r es i d u al s  u s i n g   n e w b et as     7     appl y  e q uat i on  ( 2)  and ( 3 )  t o c om put e  r obus t  s t and ar d e r r or  and r e s i dual s   8     f i t n es s :  = cal cu l a t e L T S  cr i t er i o n  u s i n g  r es i d u al s .   9       ret u rn   ( f itn e s s ) ;}     10     e nd   11     O ut put :   id e n tif y  ( y )  =  a r g   m i n  d ( y , i) .     T he ps eudoc o de f or  t he c  s t eps  ar as  be l o w :   c - s te p  ()   1   f u n ct i o n  cs t ep  ( can d i d at es )  {   2   r es :  = cal cu l at e r es i d u al s   u s i n g  can d i d at es   3   s e t  i ndi c e s :  =  I ndi c e s  of  p  obs e r v at i ons  f r om  e quat i on  (1 )   4     f o i  =  1 t o n um be r  of  c - st e p s     {   5       o ls :  = C al cu l at e O L S   u s i n g  t h su b s e t  ( i n d i c e s) ;   6           r e s id u a ls : =  G e t r e s id u a ls   f r o m   (o l s );   7            o rd er i n g  o f  r es i d u al s :  = O r d er   (a b s (re s i d u a l s ));   8             i nd ic e s : =  F ir s t   h   e le m e n ts  o f   or de r i n g  of  r e s i du a l s ;   9          }   e nd   10   s et  b et as :  = C o ef f i c i en t s  o f  O L S ;   11   re t u rn  (b e t a s ); }   12   e va l ua t e  f i t ne s s   v al u e s  an d  p er f o r m  s el ec t i o n ,   c r o s s i ng o ve r ,  a nd   m ut a t i o n o p e r a t i o ns   o n t h e     c h r o mo s o me s  u n t i l  ma x i m u m   n um be r  of  i t e r a t i ons   r each ed .  G et  t h e b es t   c h r o mo s o me  a n d     p e rf o rm  C - st e p s   u s i n g  b e s t   c h r o mo s o me .       3.  R e su l t a n d  A n a l y s i s   F or  t hi s  s t ud y ,   t he  A T & T  da t as et  an Y a l e d at as et   w er e us ed t o a ppl y  t h e m odi f i ed LT S   w i t G A s   m et hod  i f ac r ec ogn i t i on  an al y s i s .   I m ages   f r o m   bot dat s et s   ha v e   di f f er ent   pi x e l   s i z e.  T w di f f er ent  l e v e l s  of  i m age pi x e l s ;  s i z e 7 8x 64  pi x el s  and  s i z e 1 12x 92  pi x e l s  w er e c r eat ed   f or   t he  A T & T   dat ab as e.   A s   f or   t he  i m ages   f r om   t he  Y al dat abas e   w er e   do w s am pl ed  t t he  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            I SSN :   25 02 - 4 752                      I J E EC S   V o l.  8 N o.  1,  O c t o ber   20 17  :   1 54     1 58     156   s i z of  32x 32 p i x el s .  I m ages  f r o m  al l  dat as et s   w er di v i d ed  i nt t w o p ar t s  eac h.  H a l f  i m ages   f r o m  eac h s ubj ec t  of  eac h dat as et s  w er e us ed as  q uer y  i m ages  w h i l e t he l at t er  hal f  w er e f or   t es t i n i m ages   [ 7] .   S al t   an P e pp er   no i s w er ad de ar t i f i c i al l y   t t he  quer y   i m ages   w i t f i v e   di f f er ent  l ev el s ;  10% ,  20% ,   30% ,  40%  a nd 50 %.   I m ages  i n quer y  i m age s et  c anno t  be t he s am e   i m ages   i t he  t r ai n i ng  i m ages   s et .   A i m age  f r o m   quer y   i m age  s et   i s   r ul ed  t be  m at c h   w i t t h e   t r ai n i ng   i m ages   s et   w he t he  di f f er enc es   bet w een   t h e   qu er y   i m age  f r o m   quer y   i m ages   s et   has   t he m i ni m u m  di s t anc e w he n c om par ed w i t h al l  i m ages  i n t he t r ai ni n g i m ages  s et .  T he  r ec ogni t i o n r at us ed  i n f ac e r ec ogn i t i on s t u d y   her e r epr es ent s  t he p er c ent a ge of  t he t ot a l   num ber  of  c or r ec t l y  m at c he d i m ages  bet w een  t he  t w s et s .     3. 1.   A T & T  D at ab a se   T abl e 1 an d T abl e 2 g i v es  f ac e r ec ogn i t i on r at es  of  A T & T   dat a s et   wi t h   s i z e 78x 6 pi x el s   and s i z e  11 2x 92  pi x e l s F i g ur 1   is  t h e   ex am pl es  of  i m ages  f r om  A T & T  D at a s et   w hi l e F i gur 2 i s   t he   ex am pl of   i m ages   f r om   A T & T   dat as et   w it h   v ar i o us   l e v e l s   of   S al t   an P ep p er   N o i s e.   F ro m   bot h   T ab l 1   an T abl e   2,   w hen  t he   per c en t ag of   no i s ge t t i ng  hi g her ,   i t   c a b s een   c l ear l y   t hat   t h per c ent age  of   r ec ogni t i o r at dr o ps .   W hen  w c om par t he  per c ent ag of   r ec ogni t i on  r at bet w ee T abl an T abl 2,   t h i m ages   w i t s i z 7 8x 64  p i x el s   f r om   T abl ga v h i g her   r ec ogni t i o n r at e  f or  oc c l ude d i m ages .               F i gur e  1 .   E x am pl e s   of  i m age s   f r om  A T & T   D at as et         (a )   10%     (b )   20%     (c )   30%     (d )   40%     (e )   50%   F i gur e  2 .   E x am pl e s  of  i m age s   f r om  A T & T  D at a s et   c on t am i na t ed w i t h di f f er en t  l ev e l s  o f  S al t   and P e pper   No i s e       T abl e 1 .   F ac e R ec o gni t i on  R at es  f or  A T & T  D at abas e I m ages  w i t s i z e 7 8x 64  pi x e l s   No i s e   (% )   R ec ogni t i on R a t U s i ng M et hod   M O D I FI E D  L TS   W i t h G as  ( % )   0   86. 50   10   84. 50   20   77. 50   30   71. 00   40   54. 50   50   45. 00       T abl e 2 .   F ac e R ec o gni t i on  R at es  f or  A T & T  D at abas e I m ages  w i t s i ze   1 12x 92   p ix e ls   No i s e   (% )   R ec ogni t i on R a t U s i ng M et hod   M O D I FI E D  L TS   W i t h G as  ( % )   0   88. 00   10   81. 50   20   77. 50   30   69. 00   40   50. 50   50   34. 50       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E EC S     IS S N 2 502 - 4 752       T he  A p p lic a t io n   of   Mod i f i ed  L eas t  T r i mm ed  S qu ar es   ( N ur  A z i m ah  A b dul  R ah i m )     157   3. 2.   Y al e D at ab ase   T abl e 3  d i sp l a y r ec o gn i t i on r at es  f or   Y a l dat a s e t  i m ages .   W e c an s ee t h at  t he   r ec ogni t i o r at i s  hi gh  w hen t he t h e d at i s  c l ea n.  E v ent u al l y ,  t h e r ec ogn i t i o n r at dr o pp ed   w hen  t h l e v el  of  no i s i nc r eas es  t i l l  t h i m age  w as  c o nt am i nat ed  at  30 %   l e v el  of   noi s e.  S t ar t i ng   f r om   t he l ev el  of   40%  of   noi s e i n t es t   i m ages ,  w c an s ee t hat  t h r ec ogni t i on r at of   t h is   m et hod w as  i m pr ov ed.   T he r ec og n i t i on r at w h en t he  noi s i s  at   50%   i s  h i gh er  t h an ot her  n o is e   per c ent a ge l e v e l               F i gur e 3 .   E x am pl e of  i m ages  f r o m  Y al e  dat as et             F i gur e 4 .   E x am pl e of  i m ages  f r o m  Y al e  dat as et   w i t h  di f f er ent  l e v e l  of  S a l t   &   P ep pe r  N oi s e       T abl e 3 .   F ac e R ec o gni t i on  R at es  f or   Y a l e D at a bas e I m ages   No i s e   (% )   R ec ogni t i on R a t U s i ng M et hod   M odi f i ed Lt s   W i t h G a s  ( % )   0   66. 67   10   20. 00   20   24. 44   30   15. 56   40   31. 11   50   55. 56       4 .  C o n c l u s i o n   T h is   s t ud y   i s  abo ut  t h e ap pl i c a t i o of   m odi f i ed LT S   w it h  G A s   i n f ac e r ec ogni t i on.  T he   A T & T  and Y a l e d at as et s   w i t h t hr ee di f f er ent  i m age pi x el s  s i z es   w er e us ed t m eas ur e t he   r ec ogni t i o r at e   w he m odi f i ed  LT S   w i t G A s   m et hod  w as   us i f ac r ec ogn i t i o an al y s i s .   A ll   i m ages   w er add ed w i t a r t i f i c i al   n oi s w i t di f f er ent  l e v el  of   S al t   and  P e pper  n oi s e.   It  c a n   be  c onc l ud ed t ha t  w hen t h e i m age dat a s et  i s  c l ean,  t he dat as e t  f r o m  A T & T  i m ages  w i t h s i z e   112x 92  pi x e l s  gi v es  bet t er  r ec ogni t i on r at e.  H o w ev er ,   w h en t h er e i s  no i s e i n t h e i m ages ,  t he  dat as et  f r om  Y a l e i m ages  w i t h s i z e 32x 3 2 pi x el s  ar bet t er .   I n t h e near  f ut ur e,  a s t ud y  ab out  t h s t r engt of  t hi s  m odi f i ed  LT S   w i t h G A s  m et hod  i n c om par i s on   w i t h t he   ex i s t i ng al gor i t hm s   in   t he   app l i c at i on  of  i m ages  r ec og ni t i on   s h ou l d b e d one .       A c k n o w l e d g e m e n t     W e   w oul l i k t ex pr es s   our   appr ec i at i on  t t he  Mi ni s t r y   of   H i gher   E duc a t i on  ( MO H E )   and  U n i v er s i t y   T ek nol og i   MA R A   f or   f i nanc i al   s u ppor t   under   t h G r ant   S c h em 600 - R M I/F R G S   5/ 3 ( 57 / 20 14)   a nd 6 00 - R MI / D A N A  5/ 3/ P S I  ( 1 97/ 201 3) .             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            I SSN :   25 02 - 4 752                      I J E EC S   V o l.  8 N o.  1,  O c t o ber   20 17  :   1 54     1 58     158   R ef er en ces   [1 ]   N A  R ahi m  A b dul ,  N M  R am l i ,   N A  M d G hani T he P e r f or m a nc e  of   M odi f i ed  Lea s t  T r i m m e d S qu ar es - B as ed  M et hod s   f or   Lar g D at S et s   B as e on  M ont C ar l o   S i m u l at i ons .   A dv anc ed  S c i en c Le t t er s .   2016 :  22( 1 2) :   4 359 - 4 363 .   [2 ]   N  Z hen g,  Q  Y ou,  G  M eng,   J  Z hu,  S   Du ,   J   Li u 50 Y ear s  of  I m age  P r o c es s i n g a nd  P at t er R ec ogn i t i on   i n  Ch i na.   I E E E  I nt e l l i gent   S y s t em s .   200 8 ;  2 3 (6 ):   33 - 41 .   [3 ]   Z hang,   M   Y ang,   X   F eng,   Y   M a,   D   Z hang C ol l a bor at i v r e pr es e nt at i on  ba s e c l a s s i f i c at i on  f or   f ac e   r ec og ni t i on .   ar X i v  pr e pr i nt  ar X i v : 12 04. 2 358 .   201 2.   [4 ]   M   Y ang,   Z ha ng,   S C   S hi u,   D   Z hang G abor   f ea t ur ba s ed  r obus t   r epr es ent at i on   and   c l as s i f i c at i on  f o r   f ac e r ec o gni t i on  w i t h G abor  o c c l u s i o n di c t i onar y .   P at t er n R e c ogni t i on .   201 3 ;   46 ( 7 ):   1865 - 18 78.   [5 ]   N M R  N ur  A z i m ah A bdu l  R ahi m ,  N or  A z ur a M d.  G hani T h e P er f or m anc e of  LT S - bas ed R egr es s i o n   M et hods   i F ac R ec ogn i t i o w i t O c c l ud ed  I m ag es .   I nd i an J our n al   o f   S c i en c a nd  T ec h n ol og y ,   [ S . l . ] 2016 9( 28) .   [6 ]   K K V  T o h , N A M  Is a N oi s A dapt i v e F uz z y  S w i t c hi ng M edi an  F i l t er  f or  S al t - an d - P e p per  N oi s R educ t i on .   S i gn al  P r oc e s s i ng  Let t er s ,  I E E E .   201 0 ;   17 ( 3 ):   281 - 284.   [7 ]   D   C ai ,  X  H e,  Y  H u,  J  H an,  T  H uang Lear ni n g a  s pat i al l y  s m o ot h   s ubs pa c e f or  f a c e r e c og ni t i on.   1 - 7.                                     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.