I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   7 ,   No .   2 A p r il   201 7 ,   p p .   823 ~ 8 3 0   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 7 i 2 . p p 8 2 3 - 8 3 0           823       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JE C E   I m a g e P ro c ess ing  f o r Rapidly  Ey Dete c tion  b a sed  o n Robus H a a Sliding   Win do w       F it ri  Ut a m ini ng ru m Rena l d i P ri m a s w a ra Yuita   Aru m   S a ri   F a c u lt y   o f   Co m p u ter S c ien c e ,   Bra w ij a y a   Un iv e rsit y ,   In d o n e sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   6 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   Feb   15 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Mar   3 ,   2 0 1 7       Ob jec De tec ti o n   u sin g   Ha a r   C a sc a d e   Cla sif i e r   w id e l y   a p p li e d   in   se v e ra l   d e v ice a n d   a p p li c a ti o n a a   m e d iu m   o f   in tera c ti o n   b e tw e e n   h u m a n   a n d   c o m p u ter  su c h   a a   t o o l   c o n tro l   t h a u t il ize th e   d e tec ti o n   o f   e y e   m o v e m e n ts.   Ob v io u sly   sp e e d   a n d   p re c isio n   in   th e   d e tec ti o n   p ro c e ss   su c h   a e y e s,  h a a n   e ffe c i f   i m p le m e n ted   o n   a   d e v i c e .   I f   th e   e y e   c o u ld   n o d e tec a c c u ra tel y ,   c o n tro ll in g   d e v ice   s y ste m c o u ld   re a c h   b a d   d e tec ti o n   a w e ll .   T h e   p ro p o se d   m e th o d   c a n   b e   u se d   a a n   a p p ro a c h   to   d e tec th e   e y e   r e g io n   o f   e y e   b a se d   o n   h a a c las si f ier  m e th o d   b y   m e a n o f   m o d ify in g   th e   d irec ti o n   o f   slid in g   w in d o w .   In   w h ich ,   it   w a in it ially   p lac e d   in   th e   m id d le  p o siti o n   o f   i m a g e   o n   f a c ial  a r e a   b y   a ss u m in g   th e   lo c a ti o n   o f   e y e a r e a   in   th e   c e n tral  re g io n   o f   th e   im a g e .   W h il e   th e   w in d o w   r e g i o n   o f   c o n v e n ti o n a h a a c a sc a d e   sc a n   t h e   w h o le  o f   i m a g e   sta rt  f ro m   th e   le ft  to p   c o r n e r .   F ro m   th e   e x p e ri m e n b y   u sin g   o u p ro p o se d   m e th o d ,   it   c a n   s p e e d   u p   t h e   t h e   c o m p u tatio n   ti m e   a n d   im p ro v e   a c c u ra c y   si g n if ica n tl y   re a c h   to   9 2 , 4 % .   K ey w o r d :   Dete ctio n   E y es   Haa r   ca s ca d class i f ier   Sli d in g   w i n d o w   Co p y rig h ©   2 0 1 7   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Fit r i U ta m in in g r u m   Facu lt y   o f   C o m p u ter   Scien ce ,   B r a w ij ay U n i v er s it y ,   Vete r an   R o ad   No .   8   Ma lan g ,   E ast J av a,   I n d o n esia.   E m ail:  f 3 _ n i n g r u m @ u b . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   I n   d ig ital   i m ag p r o ce s s i n g ,   t h er ar s ev er al  m et h o d s   t h at  h av b ee n   u s ed   an d   o n o f   t h e m   i s   h aa r   ca s ca d class if ier .   Haa r   ca s ca d h as  b ee n   w id el y   ap p lied   f o r   h u m a n s   an d   co m p u ter s   in ter ac tio n   ( HC I ) .   T h is   i m p le m en ta tio n   f r eq u e n tl y   u s ed   f o r   th d etec tio n   o f   o b j ec s u c h   as  f ac ial  ar ea ,   m o u t h   d etec tio n ,   an d   e y d etec tio n .   E y g az tr ac k i n g   d o in g   b y   G h an et  al.   [ 1 ]   f o r   co n tr o llin g   m o u s p o in ter ,   Gao   et  al.   [ 2 ]   d ev elo p ed   m et h o d   b ased   o n   h aa r   clas s i f ier ,   d etec tio n   o f   e y m o v e m e n f o r   co n tr o llin g   w h ee lc h air   p r esen b y   Si n g h   et   al.   [ 3 ]   u s in g   E O s i g n al,   a n d   C o etze r   et  al  [ 4 ]   i m p le m e n SVM  an d   ANN  f o r   r ea ti m e y d etec tio n .   T h e   p r o ce s s   o f   h aa r   ca s ca d i n   d etec tin g   e y es  is   u s in g   th e   tech n i q u o f   th e   s lid i n g   w i n d o w   o r   r ec tan g u lar   w in d o o n   th e   w h o le   i m ag a n d   f i n d   o u t i f   t h er i s   p ar t o f   th e   i m ag th at  is   s h ap ed   li k a n   e y o r   n o t.  Haa r   b ased   o n   ca s ca d m o d els  i n cl u d weig h co n n e ctio n   f r o m   t h i n p u to   ea ch   la y er   a n d   f r o m   ea ch   la y er   to   t h e   s u cc e s s i v la y er s   [ 5 ] .   B ef o r d o in g   t h e   d etec tio n   o f   th e   e y e   ar ea ,   th er e   ar s o m p r o ce s s   o f   i m a g p r o ce s s i n g   in   ad v an ce .   R GB   i m ag i n itia ll y   co n v er ted   in to   g r ay s ca le   im a g e,   th r es u lt  w ill  b e   ca lcu late  u s in g   in teg r al   i m a g at  th e   p ix el   o f   g r a y s ca l i m a g e.   Haa r   f ea t u r es   p r o ce s s   g r a y s ca le   i m ag e   i n   r ec ta n g u lar   w i n d o w   w it h   a   ce r tain   s ize  s u c h   as   2 4   x   2 4   p i x els.  I n s id th i s   w i n d o w ,   t h f ilter in g   p r o ce s s   p er f o r m ed   to   f in d   t h e y r eg io n .   T h is   f ilt er i n g   w as  d o n u s i n g   s elec ted   h aa r   f ea t u r te m p lat e.   I f   th v al u o f   th h aa r   f e atu r es  i n   ce r tai n   r eg io n   b elo w   t h th r es h o ld   th en   it  h as  to   b clu s ter ed .   Ho w e v er ,   if   f ea t u r in   r eg io n   is   n o q u ali f ied ,   s o   th er is   n o   o b j ec t   to   b d etec ted   in   th ar ea   o f   th r eg io n   an d   its   r eg io n   ar ea   r elo ca tes  th ar ea .   H o w ev er ,   if   th ar ea   m ee ts   t h f ea tu r e,   t h en   th r u les  ar p er f o r m ed   to   th n e x f ea t u r e.   I f   all  r e q u ir e m e n ts   f u l f illed   f ea t u r e,   it  m ea n s   t h at  th er i s   an   o b j ec t in   th ar ea   o f   th r eg i o n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E    Vo l.  7 ,   No .   2 A p r il   2 0 1 7   :   8 2 3     8 3 0   824   I n   d etec tin g   an   o b j ec t,  Haa r   f e atu r h as  f air l y   g o o d   ac cu r ac y   r ate,   b u u s i n g   h aa r   f ea t u r r eq u ir es  lo n g   co m p u tatio n   ti m e.   I n   ac co r d an ce   w it h   th h aa r   m et h o d ,   th is   h ap p en s   b ec au s h aa r   d o   p r o ce s s in g   o n   al l   p ar ts   o f   t h i m a g p ix el   s eq u e n tiall y .   I n   tr ain in g   p r o ce s s   h a ar   u s ed   A d aB o o s f o r   clas s i f ie r   th o b j ec [ 6 ] , [ 7 ] .   Ho w e v er ,   e y d etec tio n   ca n   af f ec th ac c u r ac y   co n tr o o f   d ev ice  o r   ap p licatio n   th a u tili ze s   t h e y ar ea   ac cu r atel y .   B esid es  th o s e   m et h o d s ,   o cc asio n al l y   i m ag e   co m u p   w i th   n o i s o f ten   a f f ec th e   q u al it y   o f   t h e   i m a g e.   So   th at,   it  h as  an   i m p a ct  o n   th ac cu r ac y   i n   e y d etec tio n   [ 8 ] .   P r ev io u s   r esear ch   an d   m et h o d s   o f f er ed   b y   Vio la  J o n es  [ 9 ]   w h ic h   u s e   ce r tain   w i n d o w   s ize s   m o v in g   at  ea ch   p ix el  f r o m   t h u p p er   lef co r n er   to   th b o tto m   r i g h t.   I n   th i s   p ap er ,   w e   p r o p o s ed   m et h o d   b y   u t ilizi n g   s lid i n g   w i n d o w   a n d   h aa r   f ea t u r es,   w h ic h   t h d etec tio n   w i n d o w   s tar t s   f r o m   th e   ce n ter   o f   t h i m a g w h ic h   alr ea d y   in d icate s   t h ar ea   o f   e y to   r ed u ce   t h e   p r o ce s s in g   ti m an d   er r o r s   i n   e y d etec tio n .   Fo r   class i f icat io n ,   w als o   p r o p o s ed   m eth o d   b y   u s in g   s i m p l y   n ea r est  d is ta n ce   co m p ar ed   h a ar   w it h   ad ab o o s t.  I is   also   co n s id er in g   to   u s Op en   C w it h   n o t h i n g   c h an g o f   s ca n i n g   w in d o w s   r e g io n .       2.   P RO P O SE D   M E T H O D   Af ter   s u cc e s s f u ll y   d etec o b j e cts  i n   t h f ac ial  ar ea ,   o u r   p r o p o s ed   m et h o d   is   p lacin g   s lid i n g   w i n d o w   in   th m id d le  ar ea   o f   t h f ac i m a g e,   n o f r o m   t h to p   le f co r n er   as   w as   d o n b y   t h e   co n v e n tio n al  h aa r   ca s ca d e.   P r ev io u s l y ,   i m a g es   h av e   b ee n   th r o u g h   g r a y s ca li n g   p r o ce s s   a n d   c h an g t h e   p ix el  v al u i n to   th e   in te g r al  i m a g e,   d eter m in atio n   R OI   o f   e y e,   th a n   i n   t h is   ar ea   p er f o r m ed   ca lcu lat io n   to   g e f e atu r es  v alu o f   e y e.   I n   th i s   ca s w a w ar th at  t h e r ar s o m f ac to r s   ca n   d is t u r b in g   t h d etec tio n   o f   o b j ec ts   s u ch   a s   li g h tin g ,   s o   th at  in   tes tin g   p h ase,   t h i m a g es  h av g o o d   lig h ti n g   c o n d itio n s   an d   tak e n   p ictu r es  d u r i n g   i n   th m o r n in g   o r   in   th af ter n o o n .   T o   ea s th u n d er s tan d i n g   o f   e y d etec tio n   p r o ce s s   in   g e n er al,   d iag r a m   b lo ck   in   F ig u r 1   r ep r esen ts   th m et h o d   th at  w p r o p o s ed .             Fig u r 1 .   E y Dete c tio n   B lo ck   Diag r a m   o f   P r o p o s ed   Sy s te m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708       I ma g P r o ce s s in g   fo r   R a p i d ly  E ye   Dete ctio n   B a s ed   o n   R o b u s t H a a r   S lid in g   W in d o w   ( F it r i   Uta min in g r u m)   825   2 . 1 .   Sca lin g   Scalin g   p r o ce s s   i s   w a y   to   r e s ize  d ig ital  i m a g e,   it  i s   n ec e s s ar y   to   all  i m a g es  w h ic h   ar p r o ce s s ed   h av t h s a m s ize.   I n   t h is   s y s te m   t h s ca li n g   p r o ce s s   p er f o r m ed   b y   u tili zi n g   th s ca li n g   p ac k ag p r o v id ed   o n   J av a.     2 . 2 .   G ra y s ca lin g   I m a g e   I n   p r ep r o ce s s in g   p h ase,   w n e ed   to   r em o d el  co lo r   im ag i n t o   g r ay s ca le  i m ag e,   w h ic h   ap p lied   in   h aa r   m et h o d   as  w ell  [ 1 0 ] .   So   th at,   it  n ee d   to   tr an s f o r m   f r o m   R G B   im a g in to   g r a y s ca le  i m a g e .   T o   c o n v er i m a g e   in to   g r a y s ca le,   a ve r a g e   m et h o d   is   u tili ze d ,   b y   ad d in g   u p   all  th v al u o f   R   B ,   th en   d iv id ed   b y   3 ,   in   o r d e r   to   o b tain   an   av er a g v al u o f   R   B ,   th av er ag v al u o f   t h at  ca n   b s aid   as g r a y s ca le.     Gr a y s ca le  ( R   G   B )   / 3                                                                                                                            ( 1 )     2 . 3 .   I nte g ra l I m a g e   I n teg r al  i m a g i s   tech n iq u e   u s ed   i n   th h aa r   m et h o d   f o r   ca lcu lat in g   t h v al u o f   th e   r ec tan g le   f ea t u r es  q u ic k l y   b y   c h a n g in g   th v al u o f   ea c h   p ix el  i n   th g r a y s ca le   i m a g e.   T h en   g e n er a tin g   v al u s u m m ed   ar ea   tab le  s o   th at  th r esu lts   r eg ar d ed   as  r e p r esen tatio n   o f   n e w   i m a g e.   T h is   m eth o d   h a s   th ad v an ta g th at   r elativ el y   f aster   co m p u t in g ,   b ec au s it  d ep en d s   o n   t h n u m b er   o f   p i x els   i n   s q u ar i n s tead   o f   ea c h   p i x el  va lu o f   an   i m a g e.   Fi g u r 2   m a y   ca n   i m p r o v th i n te g r al  ca lcu latio n .                                                         ( a)                                                                                     ( b )     Fig u r 2 .   T h ca lcu latio n   r esu l t o f   r ec tan g le  f ea t u r h a v e   t h s a m v al u e;  ( a)   o r ig in al  i m a g e   an d   ( b )   r e p r esen th in teg r al  i m a g e       T h r eg io n   r es u lt  v al u o f   o r i g in a i m ag e   s h o w s   i n   F ig u r 2 ( a) 5 +2 + 1 +5 +2 + 2   1 7 .   B y   u s i n g   t h at   ca lcu latio n ,   it  n ee d s   f i v s tep s   ca lc u latio n .   I n   Fig u r 2 ( b ) ,   r eg io n   r es u lt   v a lu e   o f   i n te g r a i m a g e:   1 7 - 0 - 0 +0   =1 7 ,   s o   it  is   o n l y   n ee d   f o u r   s t ep s   ca lcu la tio n .   T h is   e x p lain s   th at  th e   ca lcu latio n   o f   th e   in te g r al  i m a g r eq u ir es   f e w er   s tep s   th a n   t h ca lc u latio n   o f   ea c h   p ix e in   a   r eg io n .   T h ca lcu latio n   o f   i n te g r al  i m ag e   p er f o r m s   f aster   i n   lar g e - s ized   i m a g r ath er   t h an   i n   s m all - s ized   i m a g e.     2 . 4 .   T ra ini ng   P ha s f o E y F ea t ure   T o   d etec e y f ea tu r o n   f ac ia ar ea ,   it  is   n ec e s s ar y   to   tr ain   o n   m a n y   e y i m ag e s   d ataset   b y   v ar io u s   f o r m s   o r   t y p es  o f   p er s o n ' s   e y es  [ 1 1 ] .   T h d ataset  c o n tain i n g   e y e   i m a g es   w it h   a   lo o k   a h ea d   ( f r o n tal)   a n d   t h e   v ar iatio n   o f   t h le f a n d   r ig h v ie w s   o b tain e d   at  r an d o m   f r o m   p eo p le  ar o u n d   t h r esear ch .   T r ain in g   p h a s i s   d o n b y   t h v io la  J o n e s   et   al  u s in g   h aa r   te m p late.   T h w i n d o w   s ize   u s ed   w as   9 2   x   1 9   p ix el s   i n   ac co r d an ce   b y   th s ize  o f   t h d ataset  o f   e y e,   w h ile  t h s ize  o f   t h b o x   f ea tu r is   th 4   x   3 .   Fig u r 3   w il l c l ar if y   e y d ataset.           Fig u r 3 .   So m tr ain i n g   s a m p l o f   e y w it h   s o m co n d itio n   o f   lig h ti n g   an d   s k in   co lo r       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E    Vo l.  7 ,   No .   2 A p r il   2 0 1 7   :   8 2 3     8 3 0   826   2 . 5 .   Dire ct io n o f   Sli din g   Win do w   I n   t h is   p ap er ,   w in d o w   r e g io n   i s   p lace d   o n   t h to p   ce n ter   ar e o f   th e   f ac e   i m a g s h o w   in   F ig u r e   4 ( b ) .   T h s ize  o f   t h w i n d o w   r eg io n   t h at  u s i s   s a m a s   t h s ize  o f   th w in d o w   t h at  i s   u s ed   d u r in g   th p r o ce s s   o f   tr ain i n g   d ata  o f   e y r eg io n .   T h s ize  t h at  w u s is   9 2   x   1 9   p ix els,  it  is   r ec ta n g u lar   a n d   in   ac co r d an ce   w i th   a   w i n d o w   th at  w o u ld   in d icate   t h at  th ar ea   co n tain ed   o f   e y r eg io n .                                                          ( a)                         ( b )     Fig u r 4 .   I llu s tr atio n   o f   W in d o w   R e g io n ,   ( a)   T h w i n d o w   r e g io n   o f   co n v e n tio n al  h aa r   ca s c ad s ca n   th i m a g s tar t f r o m   t h le f t to p   co r n er ,   ( b )   Ou r   p r o p o s ed   m et h o d   s tar t scan n i n g   t h i m ag f r o m   to p   ce n ter .       T o   d eter m i n th m id p o in o f   th s tar ti n g   o f   s ca n n i n g   w in d o w ,   it  is   n ec e s s ar y   to   k n o w   t h w id t h   o f   th p ix els  i n   f ac ial  ar ea   an d   th e   s ize  o f   th b o x   w i n d o w   u s ed   d u to   th d eter m in a tio n   o f   th m id p o in d er iv ed   f r o m   t h w id t h   o f   th e   i m a g e.   I n   th is   ca s e   w u s 3 6 0   x   2 4 0   p ix els  o f   t h i m ag e   s ize  o r   t h o th er w is e,   w h ile   th s ize  o f   th b o x   w i n d o w   h aa r   is   9 2   x   1 9   p ix el.   Fig u r 5   illu s tr ates   th m et h o d   o f   d eter m i n in g   t h s tar tin g   p o in t o f   s ca n n i n g   w i n d o w .           Fig u r 5 .   Dete r m in t h p o s iti o n   o f   th w i n d o w   r e g io n   m id p o in t o f   t h in   p o in t a n d   p o in t.       ( X n , Yo )   = X                                      Yo                             ( 2 )     I m ag h as  w id th   (W - i m a g e)   co n tain i n g   n u m b er   o f   p ix el,   in   w h ic h   p ix el  ( 0 , 0 )   lo ca ted   in   th to p   lef t   co r n er   o f   a n   i m a g e.   T o   d eter m i n t h p i v o p o in t   o f   r ec tan g le  w i n d o w ,   i m a g w id t h   i s   m in u s   b y   w id t h   o f   t h e   r ec tan g le   w i n d o w   ( W - w i n d o w )   th e n   d i v id ed   b y   t w o .   So   it  f i g u r e s   o u t h co o r d in at es  f o r   ( Xn ,   0 )   a s   a   r ef er en ce   p o in o f   r ec tan g le  w i n d o w .   Fo r   in   ca s o f   i m a g w it h   3 6 0   p ix el  w id th   an d   9 2   p ix el  w id t h   o f   r ec tan g le  w i n d o w ,   x   p o in ca lcu lated   f r o m   ( 3 6 0 - 9 2 )   2   1 3 4 .   R ec tan g le  w i n d o w   s t ar tin g   f r o m   t h d o p ix els ( 1 3 4 ;0 )   u n til t h w id th   o f   th w i n d o w   r e g io n   e n d s   ( 2 2 6 ;0 )   w i th   w i n d o w   h ei g h t th a t a d j u s ted .   Dete ctio n   p r o ce s s   o f   e y r eg i o n   is   o b tain ed   f r o m   th d i f f er en ce   b et w ee n   th v al u es  o f   ea ch   f ea t u r e   o n   t h te s tin g   d ata  w it h   t h e   v a lu es   o f   ea c h   f ea t u r o n   t h tr ai n in g   d ata   i n   w in d o w   r ec ta n g u lar   ar ea ,   a n d   th e n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708       I ma g P r o ce s s in g   fo r   R a p i d ly  E ye   Dete ctio n   B a s ed   o n   R o b u s t H a a r   S lid in g   W in d o w   ( F it r i   Uta min in g r u m)   827   s u m m ed   to   g e n er ate  s i n g le  v alu e   f ea t u r es  a n d   co m p ar ed   w h et h er   th v al u o f   th e s f e atu r es  i s   les s   t h an   a   s p ec if ied   t h r es h o ld   v a lu e,   ill u s tr ated   in   Fi g u r 6 .   T h f ea t u r es  ar o b tain ed   f r o m   b lack   an d   w h ite   s q u ar e s   o f   h aa r   f ea t u r es.     V a lu e ( V )   = su m| Tes t ij     Tr a in ij |                                        ( 3 )     T esti ij   is   p ix el   v al u o f   tes t in g   d ata  f ea tu r es   at  p o s itio n   i ,   j ,   T r ain ij   is   p ix el   v al u o f   tr ain   d ata  f ea t u r es a t p o s itio n   i,  j .           Fig u r 6 .   W in d o w   r eg io n   s lid i n g   d o w n   a n d   g e n er ate  s o m f e atu r o f   e y e,   ca lc u late  a n d   co m p ar ed   ea ch   d ata  w it h   lear n in g   d ata       W in d o w   b o x e s   s h i f ted   e v er y   s in g le  p i x el  i n   th i m a g o f   t h p ictu r e.   T h en   t h r o u g h   h aa r   f ea tu r es,  i t   r eq u ir es  to   ex a m in w h et h er   t h i m a g ar ea   in   w i n d o w   b o x   d etec ted   as  e y ar ea   o r   n o t.  I f   th v a lu i s   less   th an   t h th r es h o ld ,   th e n   th win d o w   b o x   w ill  co n ti n u to   r u n   u n til  it  s to p s .   I n   th i s   s y s te m   w h a v m o d if ied   th r u les  i n   d etec tin g   e y r eg i o n .   I f   th d if f er en ce   i n   v al u f ea tu r es  d o   n o h av an y   v al u w h ic h   less   t h an   t h e   s p ec if ied   th r es h o ld   th en   it   h a s   to   f in d   o u t   th e   s m alle s t   d if f er en ce   v al u e.   So ,   t h e   v al u e   is   d etec ted   as  a n   ar ea   o f   e y e.       3.   E XP E R I M E NT A L   RE SUL T   AND  DI SCU SS I O N   T esti n g   d ata  w as  ta k en   f r o m   t h p eo p le  ar o u n d   t h u n iv er s i t y   i n   Ma la n g   cit y .   T h d ataset   ca p tu r ed   in   b r i g h t   li g h ti n g   co n d itio n s   o n l y   a n d   w co llec ted   3 0   d atas et  r etr iev ed   u s in g   Ma cB o o k   A ir   w it h   r eso l u tio n   9 0 0   p ix els  an d   also   f r o m   m o b ile  d ev ice  ca m er A s u s   Z en f o n Self ie  w it h   r eso lu tio n   1 9 2 0   x   1 0 8 0   p ix els .   A s   a   li m ita tio n   i n   t h is   s y s te m ,   th f ac ial  i m a g p o s itio n   s h o u ld   b in   t h m id d le.     W also   ad d   s ev er al  co n d itio n s   o f   i m a g te s ti n g   to   b te s ted   i n   s y s te m   th at   h as   b ee n   cr ea te d .   I n   t h is   s ec t io n ,   w e   d id   s o m e x p er i m e n t s   f o r   d etec tin g   e y e   ar ea   w it h   s ca li n g   i m a g s ize   i n to   ar o u n d   o f   3 6 0   x   2 4 0   p ix els   an d   3   x   4   p i x el  f o r   s ize  o f   te m p late   h aa r   f ea t u r e.   T h is   ex p er im e n t   i m p le m e n ted   o n   I n tel  C o r i5 - 5 2 0 0 p r o ce s s o r   2 , 7 GHz   u s in g   J av Netb ea n s   8 . 1 .   T h f o llo w i n g   Fig u r 7   s h o w s   t h r es u lts   o f   o u r   p r o p o s e d   m et h o d .                                ( a)            ( b )                                                           ( c)     Fig u r 7 .   E x p er i m en tal  r esu lt  f r o m   d if f er e n t c o n d itio n : ( a)   E y d etec tio n   r es u lt  w it h   d if f er e n t s k i n   t y p e;    ( b )   E y d etec tio n   r es u lt  w it h   d if f er en t b ac k g r o u n d ; ( c)   E y d etec tio n   r esu lt  w it h   d if f er en t o f   e y g az e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E    Vo l.  7 ,   No .   2 A p r il   2 0 1 7   :   8 2 3     8 3 0   828   E x p er i m e n tal  r es u lt   o b tain ed   f r o m   ca lcu latio n   u s i n g   P er ce n tag e   o f   S u cc ess f u P r ed icti o n   ( P SP ) .   A cc u r ac y   ca lc u latio n   i s   i m p o r tan to   m ea s u r th ab ilit y   o f   s y s te m   t h at  h a s   b ee n   m ad in   r ec o g n izin g   o b j ec ts .   I n   ex p er i m en tal,   it  r e ac h s   7 1 . 4 d etec tio n   r ate  a n d   1 1 . 1   f alse  r ate  a s   s h o w n   i n   T ab le  1   th at  b ased   o n   th f o r m u la  4 .                                                                             ( 4 )                 TP   p er s o n   / f ac ial  i m ag a n d   s u cc ee d ed   to   r ec o g n ize  th e y e.   TN   i m ag i s   n o t t h e y ar ea ,   an d   d etec ted   as a n   ey e.                                                               ( 5 )       T ab le  1 .   E y Dete ctio n   R es u lt  o f   o u r   p r o p o s ed   m eth o d   M e t h o d   D e t e c t i o n   R a t e   F a l s e   R a t e   P r o c e ssi n g   T i me   H a a r   C a sc a d e   +   A d a B o o st   6 9 , 2   %   2 5   %   3 , 4   s   P r o p o se d   M e t h o d   7 1 , 4   %   1 1 , 1   %   2 , 9   s       As  w ca n   s ee ,   t h e x p er i m en r es u lt  f r o m   T ab le  1 ,   th p r o p o s ed   m eth o d   co u ld   i m p r o v th e   d etec tio n   r ate  an d   f al s r ate  b y   c h a n g i n g   th d ir ec tio n   o f   s lid in g   w i n d o w .   W h i le,   th h aa r   ca s ca d m et h o d   ac h iev e s   les s   d etec tio n   r ate  a n d   h ig h er   f al s r ate.   Mo r eo v er ,   th p r o p o s ed   m et h o d   h a v f a s t er   p r o ce s s in g   ti m e   th an   h aa r   ca s ca d m et h o d .   I n   t h is   p ap er ,   w e   also   ap p lied   h aa r   ca s ca d m e th o d   w h ic h   g en er ated   m a n u a ll y   f o r   co m p ar in g   w it h   o u r   p r o p o s ed   m et h o d .   T o   o b tain   t h co m p ar ab le  r es u lt s ,   test i n g   p r o ce s s   w a s   co n d u c ted   w ith   t h s a m e   d atab ase.   T h co m p ar is o n   r es u lt  alr ea d y   p r esen ted   in   T ab le  2 .   T h s y s te m   w a s   m ea s u r ed   q u an tita tiv e l y   u s i n g   th at  h a s   b ee n   d o n b y   t h eq u atio n s   o f   ac c u r ac y   [ 1 2 ] , [ 1 3 ]   i n   f o r m u la  5 .   T h ac c u r ac y   o f   p r o p o s ed   m et h o d   is   9 3 . 3 an d   co n v e n tio n al   h aa r   ca s ca d m et h o d   is   8 6 . 6 7   %.  Fro m   t h Fi g u r 8 ( a) ,   w ca n   s ee   t h d if f er e n ce   th at  co n v en t io n al  h aa r   ca s ca d m e th o d   m i s s ed   s o m o f   e y d etec tio n ,   an d   o u r   p r o p o s ed   m eth o d   ca n   i m p r o v e   t h e y d etec tio n .            ( a)   ( b )     Fig u r 8 .   So m o f   e y d etec tio n   r esu lt f r o m   co m p ar i s o n   m et h o d :   ( a)   Haa r   ca s ca d m eth o d   ca n   n o t d etec th f o u r th   a n d   s i x th   i m a g e;  ( b )   T h p r o p o s ed   m eth o d   ca n   f ix   th e y d etec tio n     T ab le  2 .   C o m p ar is o n   r es u lt  u s in g   Haa r   C ascad m e th o d   an d   p r o p o s ed   m et h o d   M e t h o d   A c c u r a c y   H a a r   +   A d a B o o st   9 0 , 8 %   P r o p o se d   M e t h o d   9 2 , 4 %   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708       I ma g P r o ce s s in g   fo r   R a p i d ly  E ye   Dete ctio n   B a s ed   o n   R o b u s t H a a r   S lid in g   W in d o w   ( F it r i   Uta min in g r u m)   829   4.   CO NCLU SI O N   Min i m izi n g   er r o r s   an d   s p ee d i n g   u p   t h d etec tio n   p r o ce s s   ca n   b h a n d led   u s i n g   t h p r o p o s ed   s y s te m   in   t h is   p ap er .   So m o f   test in g   i m a g es  ca n   n o t   b d etec ted   b y   u s i n g   h aa r   co n v en tio n al  m e th o d s ,   f o r   i n s ta n ce ,   s ev er al  i m ag e s   w it h   d if f er en e y g az s o m eti m es  al s o   ca n   n o b d etec ted .   B y   u s in g   th s c h e m o f   ch an g i n g   t h p o s itio n   o f   t h e   s ca n n i n g   w i n d o w   in   th ar e o f   d etec ted   f ac e,   th d etec tio n   o f   e y ca n   b e   i m p r o v ed   ef f ec tiv e l y ,   as  w ell   as  th co m p u tatio n   ti m ca n   b im p r o v ed .   T h d r aw b ac k   o f   th i s   p r o p o s e d   m et h o d   is   co m u p   w it h   an y   d if f er e n lig h ti n g   co n d itio n   o f   ca p tu r ed   im a g e.   T h u s   f o r   f u r t h er   r esear ch ,   it  w il l   i m p r o v t h p er f o r m an ce   o f   i m ag e   i n   d i f f er e n t li g h ti n g   co n d itio n   i n   o r d er   to   r u n   m o r q u i ck l y   an d   ac c u r atel y .   B esid es th at,   t h ap p r o ac h   o f   th an g le  o f   t h f ac ca n   also   b p er f o r m ed .       ACK NO WL E D G E M E NT S   T h is   w o r k   w as  p er f o r m ed   i n   C o m p u ter   R e s ea r ch   Gr o u p ,   F ac u lt y   o f   C o m p u ter   Scie n ce ,   B r a w ij ay a   Un i v er s it y .   I w a s   s u p p o r ted   b y   Un g g u lan   R esear c h   G r an Facu lt y   o f   C o m p u ter   Scien ce ,   B r a w ij a y Un i v er s it y   r esear ch   f u n d .   W also   w o u ld   lik to   t h an k   f o r   p eo p le  w h o   k ee n   to   p r o v id p ictu r es a s   d ataset.       RE F E R E NC E S   [1 ]   M .   U.  G h a n i,   e a l. ,   Ga ze   P o in te r:  re a ti me   mo u se   p o i n ter   c o n t ro imp lem e n ta ti o n   b a se d   o n   e y e   g a ze   tra c k in g ”  2 0 1 3   1 6 t h   I n t.   M u lt T o p .   Co n f .   I NMIC  2 0 1 3 ,   p p .   1 5 4 1 5 9 ,   2 0 1 3 .   [2 ]   C.   G a o   a n d   S .   L .   L u ,   No v e FP GA  b a se d   h a a c l a ss if ier   fa c e   d e tec ti o n   a lg o rith m   a c c e ler a ti o n ”  P ro c .   -   2 0 0 8   I n t .   Co n f .   F .   P ro g ra m .   L o g .   A p p l.   F P L ,   p p .   3 7 3 3 7 8 ,   2 0 0 8 .   [3 ]   M .   S in g h ,   e a l. ,   Ey e   m o v e m e n t   d e tec ti o n   f o w h e e lch a ir  c o n tro a p p li c a ti o n ”  In t.   Co n f.   E lec tr.   El e c tro n .   S i g n a ls ,   Co mm u n .   Op ti m.   EE S CO   2 0 1 5 ,   p p .   4 8 ,   2 0 1 5 .   [4 ]   R.   C.   Co e tze a n d   G .   P .   Ha n c k e ,   E y e   d e tec ti o n   f o a   re a l - ti m e   v e h icle   d riv e fa t ig u e   m o n it o rin g   sy ste m ,   n o .   I V 2 0 1 1 .   [5 ]   S .   G o y a a n d   G .   K.   G o y a l,   C a s c a d e   M o d e ll in g   f o P re d icti n g   S o lu b il it y   In d e x   o f   Ro ll e Dri e d   G o a w h o le  M il k   P o w d e r,   v o l /i ss u e :   2 ( 1 ) ,   p p .   2 3 2 8 ,   2 0 1 3 .   [6 ]   S .   Zh a n g ,   e a l . ,   In f o rm e d   Ha a r - li k e   F e a tu re s I m p ro v e   P e d e strian   De tec ti o n ,   Cv p r ,   2 0 1 4 .   [7 ]   D.  Zh u ,   e a l. ,   Hy b rid   M e th o d   f o Hu m a n   E y e   De te c ti o n ,   p p .   5 3 6 8 5 3 7 3 ,   2 0 1 4 .   [8 ]   F .   Uta m in in g ru m ,   e a l. ,   M ix e d   g a u ss ian   a n d   im p u lse   n o ise   re m o v a b a se d   o n   k e rn e o b se rv a ti o n   a n d   e d g e   d irec ti o n ,   In t .   J .   I n n o v .   Co m p u t.   In f.   C o n tr o l ,   v o l /i ss u e :   11 ( 5 ) ,   p p .   1 5 0 9 1 5 2 3 ,   2 0 1 5 .   [9 ]   P .   V io la an d   M .   Jo n e s,  Ra p id   o b jec d e tec ti o n   u sin g   a   b o o s ted   c a s c a d e   o f   si m p le fea tu re s,   p re se n te d   a 2 0 0 1   IEE E   Co mp u ter   S o c iety   Co n fer e n c e   o n   Co mp u ter   V isio n   a n d   Pa t ter n   Rec o g n it io n ,   v o l.   1,   p p .   I - 5 1 1 - I - 5 1 8 ,   2 0 0 1 .   [1 0 ]   M .   M e h r u b e o g lu ,   e a l. ,   Re a l - T i m e   E y e   T ra c k in g   Us in g   a   S m a rt  Ca m e ra ,   p p .   1 7.   [1 1 ]   Y.  M .   Ch e u n g   a n d   Q.  P e n g ,   Ey e   Ga z e   T ra c k in g   w it h   a   Web   Ca m e ra   in   a   De s k to p   En v ir o n m e n t,   IEE T ra n s .   Hu ma n - M a c h in e   S y st. ,   v o l /i ss u e :   45 ( 4 ) p p .   4 1 9 4 3 0 ,   2 0 1 5 .   [1 2 ]   S.   W .   K.  b .   C.   F .   T .   W e i - Ch a o   Li n   a ,   CA N N:  A n   in tru sio n   d e tec ti o n   sy ste m   b a s e d   o n   c o m b in in g   c lu ste r   c e n ters   a n d   n e a re st n e ig h b o rs,   K n o w led g e - Ba s e d   S y ste m s,  v o l.   7 8 ,   p p .   1 3 - 2 1 ,   2 0 1 5 .   [1 3 ]   R.   B.   V   a n d   R.   K.  S e n a p a ti ,   Brig h L e sio n   De tec ti o n   in   Co l o F u n d u Im a g e B a se d   o n   T e x tu re   F e a tu re s,”  v o l /i ss u e :   5 ( 1 ) ,   p p .   9 2 1 0 0 ,   2 0 1 6 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS       Fi tr Uta m i n i n g r u m w a b o rn   in   S u ra b a y a ,   Eas Ja v a ,   In d o n e sia .   S h e   re c e iv e d   h e r   Ba c h e lo r   De g re e   in   El e c tri c a En g in e e ri n g   (BEn g . f ro m   Na ti o n a In stit u te  o f   T e c h n o lo g y   f ro m   Bra w ij a y a   Un iv e rsit y ,   M a lan g ,   In d o n e sia   i n   2 0 0 7 .   In   a d d it io n ,   sh e   o b tain e d   th e   d e g re e   o f   Do c to o f   En g in e e rin g   in   th e   f ield   o f   Co m p u ter  S c ien c e   a n d   El e c tri c a En g in e e rin g   f ro m   Ku m a m o to   Un iv e rsit y ,   Ja p a n .   S h e   h a b e e n   w o rk in g   a p a rt  ti m e   lec tu re in   se v e ra in stit u t io n ,   s u c h   a s   S e k o lah   T in g g T e k n ik   A n g k a tan   Da ra (S T TAD)  f ro m   2 0 0 6   u n t il   2 0 0 7 .   S e k o lah   T in g g T e k n ik   A tl a Nu sa n tara   (S TT A R)  f ro m   2 0 0 6   u n ti 2 0 0 7 .   In   a d d it i o n ,   sh e   a lso   h a b e e n   tea c h in g   th e   stu d e n ts  o f   V o c a ti o n a E d u c a ti o n   De v e lo p m e n Ce n ter  (V EDC)  M a lan g - In d o n e sia   in   2 0 0 7   a n d   M a lan g   Jo in t   Ca m p u (M JC)  in   2 0 0 7 .   S h e   h a b e e n   f u ll   ti m e   lec tu re i n   Bra w ij a y a   Un iv e rsit y   sta rti n g   f ro m   2 0 0 8 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E    Vo l.  7 ,   No .   2 A p r il   2 0 1 7   :   8 2 3     8 3 0   830       Yu ita   Ar u m   S a r i is  c u rre n tl y   w o rk in g   a Lab o ra to ry   o In telli g e n S y ste m   in   Bra w ij a y a   Un iv e rsit y .   S h e   o b tain e d   Ba c h e l o De g re e   in   Co m p u ter  S c ien c e   f ro m   Bra w ij a y a   Un iv e rsit y ,   M a lan g ,   In d o n e sia   in   2 0 1 1 .   He M a s ter  De g re e   o b tain e d   f ro m   De p a rt m e n o f   In f o r m a ti c s,   In stit u te  T e k n o lo g S e p u lu h   No p e m b e r,   S u ra b a y a ,   In d o n e sia   in   2 0 1 5 .   H er   re se a rc h   a r e   in   f i e ld o f   c o m p u ter v isio n ,   d ig it a im a g e   p ro c e ss in g ,   a n d   p a tt e rn   re c o g n it i o n .             Re n a ld i   Pri m a sw a r a   Pra e ty a is  c u rre n tl y   a a   m a g ister   stu d e n in   F a c u lt y   o Co m p u ter  S c ien c e   Bra w ij a y a   Un iv e rsit y .   S h e   o b tain e d   Ba c h e l o De g re e   in   Co m p u ter  S c ien c e   f ro m   Bra w ij a y a   Un iv e rsit y ,   M a lan g ,   I n d o n e sia   in   2 0 1 2 .   No w   He   is  c u rre n tl y   f in a li z in g   h is  M a ste De g re e   in   Co m p u ter  S c ie n c e   Br a w ij a y a   Un iv e r sit y .     His  re se a r c h   a re   in   f ield o f   c o m p u ter   v isio n ,   sp e e c h   re c o g n i ti o n ,   a n d   d i g it a ima g e   p ro c e ss in g .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.