I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r  E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   10 ,   No .   4 ,  A u g u s t   2 0 2 0 ,   p p .   3 5 5 8 ~ 3 5 6 7   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 1 0 i 4 . p p 3 5 5 8 - 3 5 6 7          3558       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m/in d ex . p h p /I JE C E   Ex tracted  f ea tur e s  b a sed  m ulti - cla ss   c la ss ificatio n  o f   o rthodo ntic  i m a g es       H icha m   R iri 1 ,  M o ha mm ed  E d - D ha hra o uy 2 ,  Abdel m a j id  E l m o uta o ua kk il 3 ,   A bd er ra hi m   B eni - H s s a ne 4 ,   F a rid B o urzg ui 5   1 , 2, 3, 4 L A ROSE RI  L a b o ra to ry ,   De p a rtme n t  o f   Co m p u ter  S c ien c e s,  F a c u lt y   o f   S c ien c e s,    Ch o u a i b   Do u k k a li   Un iv e rsity ,   M o ro c c o   5 De p a rtme n t  o f   Orth o d o n ti c s,  F a c u lt y   o f   De n ti str y ,   Un iv e rsit y   o f   H a ss a n   II  A in   Ch o k ,   M o ro c c o       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l 2 7 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   Dec   2 ,   2 0 1 9   A cc ep ted   Feb   1 ,   2 0 2 0     T h e   p u rp o se   o f   th is  st u d y   is  to   in v e stig a te  c o m p u ter  v isio n   a n d   m a c h in e   lea rn in g   m e th o d s  f o r  c las si f ic a ti o n   o f   o rth o d o n ti c   im a g e s   in   o rd e r  to   p ro v id e   o rth o d o n ti sts   w it h   a   so l u ti o n   f o r  m u lt i - c las s  c las sif i c a ti o n   o f   p a ti e n ts’  im a g e s   to   e v a lu a te  th e   e v o lu ti o n   o f   th e ir  trea t m e n t.   Of   w h ich ,   w e   p ro p o se d   th re e   a lg o rit h m s  b a se d   o n   e x trac ted   f e a tu re s,  su c h   a s  f a c ial  fe a tu re s   a n d   sk in   c o lo u r  u sin g   YCb Crc o l o u r  sp a c e ,   a ss ig n e d   to   n o d e s  o f   a   d e c isio n   tree   to   c las si fy   o rth o d o n ti c   im a g e s:  a n   a l g o rit h m   f o r  in tra - o ra l  im a g e s,   a n   a lg o rit h m   f o r  m o u ld   im a g e s  a n d   a n   a lg o rit h m   f o r  e x tra - o ra l  i m a g e s.  T h e n ,   w e   c o m p a re d   o u r  m e th o d   b y   i m p lem e n ti n g   th e   L o c a l  Bin a r y   P a tt e rn   (L BP )  a lg o rit h m   to   e x trac t  tex tu ra l  f e a tu re s  f ro m   i m a g e s.  Af ter  th a t,   w e   a p p li e d   th e   p rin c i p a l  c o m p o n e n t  a n a ly sis   (P CA )  a lg o rit h m   to   o p ti m ize   th e   re d u n d a n t   p a ra m e ters   in   o rd e r  to   c las sify   LBP   f e a tu re s  w it h   six   c las sif ier s;  Qu a d ra ti c   S u p p o rt   V e c to r  M a c h in e   ( S V M ),   Cu b ic  S V M ,   Ra d ial   Ba sis  F u n c t io n   S V M ,   Co sin e   K - Ne a re st  Ne ig h b o u rs   (KN N),  Eu c li d ia n   KN N,  a n d   L in e a r  Disc ri m in a n t  A n a l y sis  ( L D A ).   T h e   p re se n ted   a lg o rit h m s  h a v e   b e e n   e v a lu a ted   o n   a   d a tas e t  o f   i m a g e s  o f  9 8   d iff e re n t  p a ti e n ts,  a n d   e x p e rim e n tal  re su lt s  d e m o n stra te  th e   g o o d   p e rf o r m a n c e s  o f   o u r  p ro p o se d   m e th o d   w it h   a   h ig h   a c c u ra c y   c o m p a re d   w it h   m a c h in e   lea rn in g   a lg o ri t h m s.  W h e re   L D A   c las si f ie r   a c h iev e s a n   a c c u ra c y   o f   8 4 . 5 % .   K ey w o r d s :   Diag n o s is   aid e   I m ag e  a n al y s i s   K NN   L i n ea r   d is cr i m i n a n t a n a l y s is     SVM   Co p y rig h t  ©   2 0 2 0   In stit u te o f  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 l  rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Hich a m   R ir i ,    D ep ar t m en t o f   C o m p u ter   Scie n ce s ,   C h o u aib   Do u k k ali  U n i v er s it y ,   J ab r an   Kh alil J ab r an   av en u e,   B . P   2 9 9 - 2 4 0 0 0   E l J ad i d a,   Mo r o cc o .   E m ail:  r ir i.h @ u cd . ac . m a       1.   I NT RO D UCT I O N     I m ag e  s et  cla s s i f icatio n   p r o b le m   ca n   b e  s o l v ed   b y   co m b i n in g   d i f f er en t  f ield s   s u ch   as   co m p u ter   v is io n   alg o r it h m s ,   m ac h i n e  l ea r n in g   clas s i f ier s   an d   i m ag e   p r o ce s s in g   [ 1 - 6 ] .   W ith   th eir   th r ee   w ell - k n o w n   s tep s :  tr an s f o r m   a n d   p r esen t  im ag e s   ap p r o p r iately ,   ex tr ac t  m ea n in g f u l  in f o r m atio n   f r o m   i m ag e s ,   an d   u s i n g   th ese  e x tr ac ted   f ea tu r e s   to   b u il d   a  m o d el  f o r   class i f icatio n   [ 7 - 12 ] .   I t  ca n   b e  class i f ied   i n to   t w o   ca te g o r ies:   p ar am etr ic  a n d   n o n - p ar a m etr i c  m et h o d s .   A n d   i t  ca n   b e  als o   ca teg o r ized   b y   t y p e  o f   t h e  tr ea ted   p r o b lem   o f   class i f icatio n : b in ar y   c lass if ic atio n   o r   m u l ti - c lass   cla s s i f icat i o n .   M an y   m e th o d s   f o r   i m ag e  s et   class i f icat io n   ar e  p r o p o s ed .   Me f r az   et  al.   p r ese n ted   a  n o v el  s p ar s e   n o n p ar a m etr ic   s u p p o r t  v ec to r   m ac h i n e  cla s s i f ier   [ 6 ] .   A l s o ,   W an g   a n d   Z h a n g   [ 1 3 ]   p r esen ted   a  m et h o d   f o r   i m a g e  r ec o g n itio n   an d   c lass if icatio n   b ased   o n   i m p r o v ed   B ag   o f   Feat u r es  ( B OF) .   I n   ad d itio n   to   th a t,     Af f o n s o   et  al.   co m p ar e  d ee p   l ea r n in g   ar c h itect u r e  w i th   m ac h in e   lear n in g   tech n iq u e s :   Dec is io n   tr ee   i n d u ctio n   alg o r ith m s ,   Ne u r al  Net w o r k s ,   Nea r est n ei g h b o u r s   an d   S u p p o r t v ec to r   m ac h i n e s   [ 1 4 ].   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       E xtra cted   fea tu r es b a s ed   mu lti - cla s s   cla s s ifica tio n   o f o r th o d o n tic  ima g es   ( Hich a m  R ir i )   3559   Dah m an e  et  a l.  p r esen ted   a   te ch n iq u e  to   ca r r y   o u t  h ea d   p o s e  esti m atio n   b ased   o n   t h e  o r ie n tatio n   o f   th e  s y m m etr y   a x is   t h at  in d icat es  th e  r o ll  an g le  o f   th e  h ea d .   T h e  s y m m etr ical  ar ea   o f   th e  f ac e  w it h   r esp ec t  to   th is   o r ien tatio n   o f f er s   t h e m   f ea tu r es  s u c h   a s   t h e  w id t h   o f   r eg io n   w h ich   a llo w   t h e m   to   class i f y   a n d   t h en ,     to   p r ed ict  y a w   an g le s   [ 1 5 ] .   Mo r eo v er ,   ac co r d in g   to   th e  e x h au s ti v e  r e v ie w   [ 1 6 ] ,   m o s t  f ac e  d etec tio n   m et h o d s   ca n   b e  ca teg o r ized   in to   f o u r   m aj o r   class es:  k n o w led g e - b ased   m et h o d s ,   f ea t u r e  in v a r ian t  ap p r o ac h es,    te m p late  m atc h i n g   m et h o d s   a n d   ap p ea r an ce - b ased   m et h o d s .   Kn o w led g e - b ased   m et h o d s   ar e  b ased   o n   r u les   d ed u cted   f r o m   k n o w led g e  ab o u t  th e  co m p o n en ts   o f   a  t y p i ca l  f ac e  an d   h o w   a  f ac e  ca n   ap p ea r   in   th e  i m ag e.   Gen er all y ,   t h e  r u les  b ased   o n   th e  r elatio n s h ip   a m o n g   t h e  f a cial  s tr u ct u r es  [ 1 7 ] .   Featu r e  in v ar ian t  ap p r o ac h es   ar e  d esig n ed   to   f i n d   s tr u ct u r a l  f ea t u r es  t h at   ex i s t  e v en   d u r i n g   th e   p o s e,   th e  v ie w   an g le  o r   th e  ill u m in a tio n   co n d itio n s   ch a n g e,   a n d   t h en   th e y   u s e   t h ese   in v ar ia n t  f ea tu r es  to   lo ca te  t h e  p o s it i o n s   o f   f ac es   [ 1 8 ] .     T em p l ate  m atch in g   m et h o d s ;  th e  m ai n   id ea   o f   t h ese  ap p r o ac h es  i s   to   cr ea te  s ta n d ar d   m o d els  ab le  to   d escr ib e  a  f ac e  o r   a   f ac e   p o r tio n .   T h en ,   th e   co r r elatio n   b et w ee n   t h e  i n p u t  i m ag e   an d   th e   m o d el  i s   co m p u ted .   T h an k s   to   th is ,   f ac es  ar e  id en ti f ied   in   th e   i m ag e  [ 1 9 ].   A p p ea r an ce - b ase d   m et h o d s   [ 2 0 ] ;  th e  p r in cip le  o f   th ese  m et h o d s   is   to   co n s id er   th e  p r o b lem   o f   f ac e  d etec tio n   as  a  class i f icat io n   p r o b lem .   I t  is   to   class i f y   a  ca p tu r ed   m o d el  in   o n e   o f   t w o   cla s s e s : f ac e  cla s s   a n d   n o n - f ac e  class .   T h e  ai m   o f   o u r   s tu d y   i s   to   d es ig n   r ec o g n itio n   tec h n iq u es   o f   ex tr a - o r al,   m o u ld ,   an d   i n tr a - o r al  i m ag e s ,   in   o r d er   to   p r o v id e  o r th o d o n tis ts   w it h   a  s o lu tio n   f o r   th e  class i f icatio n   p r o b lem   b ased   o n   t y p e  o f   p atien t’ s   i m a g es  to   ev alu a te  th e  ev o l u t io n   o f   p atien t  s tat u s   u s i n g   i m ag es  o f   p r ev io u s   v is its .   T h is   w il l  g i v e  ef f icie n c y   an d   s a v e  t h e  ti m e  i n   t h eir   m an ip u latio n s .   T h ese   tec h n iq u es   ar e  b ased   o n   ex tr ac ted   f ea tu r es  a n d   s i m p l e   m at h e m a tical  m e th o d s .   T h er ef o r e,   in   th is   p ap er ,   w e  p r esen t  t h r ee   lo ca l  alg o r ith m s   b ased   o n   ex tr ac ted   f ea tu r e s   o r g an ized   w i th   a  d ec is io n   tr ee   r ep r esen tatio n   to   class if y   an d   r ec o g n ize  s i x - teen   clas s es  o f   o r th o d o n tic  i m a g es:   an   al g o r ith m   f o r   in tr a - o r al  i m ag e s ,   t h en   a  o n e  f o r   m o u ld   i m a g es  a n d   a n   al g o r ith m   f o r   ex tr a - o r al  i m a g es.     T h en   w e  co m b in e  t h o s e  alg o r ith m s   to   h av e  o n e  s tr u ct u r e  f o r   all  class es  o f   o r th o d o n tic  im ag e s   an d   ev al u ate  th e  co n f u s io n   o f   t h e  d ec is io n   b et w ee n   all  cla s s e s .   T h is   h ier ar ch ical  r ep r esen tatio n   ca n   b e  in ter p r eted   as  a  s e t   o f   h ier ar ch ical  t y p es   s to r ed   i n   lea v es  tr ee   s tr u ct u r e.   B y   u s in g   s ev er al   ex tr ac ted   f ea t u r es  f r o m   o r th o d o n tic   i m a g es,  s u ch   a s   in v ar ia n t  f ac i al  f ea tu r e s   an d   s k i n   co lo u r   u s i n g   Y C b C r   co lo u r   s p ac e.   T h en ,   w e  co m p ar ed   o u r   m et h o d   b y   i m p le m e n tin g   s ix   class i f ier s   o f   m ac h i n e  lear n i n g ;  Qu ad r atic  S u p p o r t  Vec to r   Ma ch in e  ( S VM ) ,   C u b ic  SV M,   R ad ial  B asis   Fu n ct io n   ( R B F)  SVM,   C o s i n e  K - Nea r est  Nei g h b o u r s ,   E u cl id ian   KNN,   an d   L i n ea r   Dis cr i m in a n t  An al y s i s   ( L D A ) .   B y   u s i n g   t h e  L o ca l  B in ar y   P atter n   ( L B P )   to   ex tr ac t  f ea tu r es  f r o m   i m a g es.   Af ter   t h e  f ea t u r es  e x tr ac tio n   s tep ,   w e   ap p lied   th e  p r i n cip al  co m p o n e n t   an al y s is   ( P C A )   a l g o r ith m   to   o p ti m ize   th e  r ed u n d a n t  p ar a m eter s   in   o r d er   to   class if y   L B P   f ea t u r es  w it h   t h at  s i x   class if ier s .   T h e  p r esen ted   alg o r it h m s   h av e  b ee n   e v al u ated   o n   a  lar g e  d ataset  o f   i m a g es  o f   d if f er e n t  p atien t s ,   an d   ex p er i m en tal  r esu lt s   d e m o n s tr ate  th e  g o o d   p er f o r m an ce s   o f   o u r   p r o p o s ed   m et h o d   w ith   a  h ig h   ac cu r ac y .   T h e  r est  o f   th is   p ap er   is   o r g an ized   as  f o llo w s .   T h e  m ater ia ls   u s ed   to   estab lis h   th e  ex p er i m en ts   ar e  p r esen ted   i n   s ec tio n   2 .   I n   S ec tio n   3 ,   t h e  p r o p o s ed   m et h o d   o f   clas s i f icatio n   o f   th e   t h r ee   m ain   clas s es     ( m o u ld ,   i n tr a - o r al  a n d   e x tr a - o r al)   o f   o r th o d o n tic  i m a g es   is   p r ese n ted .   T h en ,   th e   r es ea r ch   m eth o d s   ar e   p r esen ted   in   s ec tio n   4 .   T h en ,   th e  e x p er i m e n tal  r es u lt s   a n d   c o r r esp o n d in g   a n al y s es   ar e  p r o v id ed   in   Sectio n   5 .   A t la s t,  co n cl u d in g   r e m ar k s   ar e  p r esen ted   i n   Sectio n   6 .       2.   M AT E RIAL   2 . 1 .     Da t a   s a m ple descr iptio n   A ll   p r esen ted   ap p r o ac h es a r e  t r ain ed   u s in g   1 2 0 7   i m ag e   o f   9 8   d iffer en t p atie n ts   a s   cited   i n   T ab le  1   f o r   ea ch   m ai n - cla s s .   t h e  i m a g es   a r e  ac q u ir ed   w i th   d i g ital   ca m er as  r esp ec tin g   t h e  p r o to co l  d escr ib ed   in   [ 21 ]   w it h   r eso lu tio n s   v ar ied   b et w ee n   1 0 2 4 * 7 6 8   an d   3 8 8 8 * 2 5 9 2   in   R GB   co lo u r   s p ac e  i n   J P E G  f o r m at.   T ab les  an d   f i g u r es a r e  p r esen ted   ce n ter ,   as sh o w n   i n   T ab le  1   an d   Fig u r e   1 ,   an d   cited   in   th e  m a n u s cr ip t   b ef o r e  ap p ea r e d .       T ab le  1 .   A   s u m m ar y   o f   t h e  o r th o d o n tic  d ataset: c las s es a n d   n u m b er   o f   s a m p les p er   m a in - cl ass   M a i n   c l a ss   C l a ss l a b e l   N °   o f   i mag e s   Ex t r a - o r a l   1 : F a c e ,   2 :   F a c e   w i t h   smil e ,   3 :   T h r e e - q u a r t e r ,   4 :   T h r e e - q u a r t e r   w i t h   s mi l e ,   5 :   R i g h t   p r o f i l e ,   6 :   L e f t   P r o f i l e   3 2 5   I n t r a - o r a l   7 :   F r o n t ,   8 :   L e f t ,   9 :   M a n d i b u l a r ,   1 0 :   M a x i l l a r y ,   1 1 :   R i g h t .   8 1 2   M o u l d   1 2 :   F r o n t ,   1 3 :   L e f t ,   1 4 :   M a n d i b u l a r ,   1 5 :   M a x i l l a r y ,   1 6 :   R i g h t .   70       3.   P RO P O SE D  M E T H O D   I n   th i s   s ec tio n ,   w e  d escr ib e  o u r   p r o p o s ed   ap p r o ac h   to   ex tr ac t  f ea tu r e s   an d   class if y   o r th o d o n tic   i m a g es.  So ,   to   id en tify   a n   i m ag e  t y p e  a m o n g   s i x - tee n   d if f er en t  t y p e s   o f   o r th o d o n tic  im ag e s   ill u s tr ated   i n   Fig u r e  1 ,   w e   d ef i n e  a   h ier ar ch y   o f   t h ese  t y p es   as   ill u s tr ated   in   Fi g u r e   2   o f   clas s i f ic atio n   tr ee   b a s ed   o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   4 ,  A u g u s t 2 0 2 0   :   3 5 5 8   -   3567   3560   ex tr ac ted   f ea t u r es.  Firstl y ,   w e   p r o p o s e  f o r   ea ch   m ai n   cla s s   an   al g o r it h m   to   e x tr ac t  f ea tu r es  an d   cla s s i f y   it s   class es  i n   s ec tio n s   3 . 4 . 2 ,  3 . 4 . 3   an d   3 . 4 . 4 .   T h en   w e  co m b i n e  th ese  al g o r ith m s   in   o n e  alg o r i th m   to   class i f y   all  class es o f   o r th o d o n tic  i m ag e s   in   s ec tio n   3 . 4 . 5 .           Fig u r e  1 .   Sa m p le  i m ag e s   o f   ea ch   class   i n   o u r   d ataset: e x tr a - o r al:  1 : Fac e,   2 : Fac e  w it h   s m il e,   3 :    T h r ee - q u ar ter ,   4 :  T h r ee - q u ar te r   w it h   s m ile,   5 : Ri g h t p r o f ile,   6 : L ef t P r o f ile; i n tr a - o r al:  7 : Fr o n t,  8 : L ef t,  9 :  Ma n d ib u lar ,   1 0 : M ax illar y ,   1 1 : Ri g h t;  m o u ld : 1 2 : Fr o n t,  1 3 :  L e f t,  1 4 : M an d ib u lar ,   1 5 : M ax illar y ,   1 6 : Ri g h t;           Fig u r e   2 .   C lass if ica tio n   tr ee   o f   o r th o d o n tic  i m a g es       3 . 1 .     Sk in co lo ur  det ec t io n us ing   YCbCrc o lo ur  s pa ce   T h e  o r th o g o n al  co lo u r   s p ac es  r ed u ce   th e  r ed u n d an c y   p r esen t  in   R GB   co lo u r   ch an n el s   an d   r ep r esen t  th e  co lo u r   w it h   s ta tis tica ll y   i n d ep en d en t  co m p o n e n t s .   A s   th e  lu m i n an ce   an d   th e  c h r o m in a n ce   co m p o n e n t s   ar e   ex p licitl y   s ep ar ated .   T h e  YC b C r   co lo u r   s p ac e  is   o n e   o f   th e  m o s t  w id el y   u s ed   ch o ices  f o r   s k i n     d etec tio n   [2 2 ,   2 3 ] . T h u s ,   w e  u s e  t h e  r an g es   o f   C r   a n d   C b   v al u es  th at   co r r esp o n d   to   s k in - co lo u r   r ef er en ce   m ap   in   t h e   C b C r   p lan e   d ef i n ed   b y   C h ai   an d   Ng a n   [2 4 ]   w h i ch   ar e  [ 7 7 ;  1 2 7 ]   an d   [ 1 3 3 ;  1 7 3 ]   r esp ec tiv el y .     T o   c o m p u te  th e  v al u es  o f   Y C b C r   co m p o n e n ts   o f   an   i m a g e  f r o m   R GB   co m p o n e n t s ,   w e  u s e  t h e  f o llo w in g   eq u atio n   [2 5 ,   2 6 ] :     [   ] = [ 16 128 128 ] + 1 256 [ 65 . 7 3 8 129 . 057 25 . 0 6 4 − 37 . 9 4 5 − 74 . 4 9 4 112 . 4 3 9 112 . 439 − 94 . 1 5 4 − 18 . 2 8 5 ] [ ]   (1 )     3 . 2 .     Cla s s if ica t io n m et ho d o f   m o ul d i m a g es   I n   th i s   s u b s ec tio n ,   w e  h a v e  f i v e  t y p es  o f   m o u ld in g   i m a g es  to   class i f y :  m a x illar y ,   m a n d ib u lar ,   f r o n t ,   r ig h t,  a n d   lef t.  So ,   to   d is ti n g u i s h   t h ese  cla s s es,  w e  u s e  te n   f e atu r es i n   alg o r it h m   1   as  f o llo ws:   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       E xtra cted   fea tu r es b a s ed   mu lti - cla s s   cla s s ifica tio n   o f o r th o d o n tic  ima g es   ( Hich a m  R ir i )   3561   -   T h e  m ea n   o f   t h e  p ix el s   in   t h e  u p p er   h alf   o f   t h e  i m a g e       µ up = 2 ℎ ∑ ∑ ( , ) < = 0 < ℎ 2 = 0   ( 2 )     -   T h e  m ea n   o f   t h e  p ix el s   in   t h e  l o w er   h al f   o f   t h e  i m ag e       µ lo   = 2 ℎ ∑ ∑ ( , ) < = 0 < ℎ = ℎ 2   ( 3 )     -   T h e  m ea n   o f   t h e  p ix el s   in   t h e  f o u r   co r n er s   o f   th e  i m a g e  w it h   a  s ize  eq u als to   s ²:     µ lu   = 1 2 ∑ ∑ ( , ) < = 0 < = 0   (4 )     µ ru   = 1 2 ∑ ∑ ( , ) < = − < = 0   (5 )     µ ld   = 1 2 ∑ ∑ ( , ) < = 0 < ℎ = ℎ −   (6 )     µ rd   = 1 2 ∑ ∑ ( , ) < = − < ℎ = ℎ −   (7 )     -   T h e  m ea n   o f   t h e  p ix el s   in   t h e  l ef t a n d   r ig h t q u ar ter s   o f   th e  i m ag e     µ lq   = 4 ℎ ∑ ∑ ( , ) < 4 = 0 < ℎ = 0   (8 )     µ rq   = 4 ℎ ∑ ∑ ( , ) < = 3 4 < ℎ = 0   (9 )     -   T h e  m ea n   o f   t h e  p ix el s   in   t h e  l ef t h a lf   o f   th e  i m a g e      µ l = 2 ℎ ∑ ∑ ( , ) < 2 = 0 < ℎ = 0   (1 0 )     -   T h e  m ea n   o f   t h e  p ix el s   in   t h e  r ig h t h al f   o f   t h e  i m ag e      µ r =  2 ℎ ∑ ∑ ( , ) < = 2 < ℎ = 0   (1 1 )     W ith   I   is   th e  m atr i x   o f   p ix el s   i n   g r a y s ca le  co lo u r   s p ac e,   h   i s   t h e  i m a g e  h eig h t,  a n d   w   i s   th e  i m ag e  w id t h .     3 . 3 .     Cla s s if ica t io n m et ho d o f   intr a - o ra l im a g es   As  f o r   m o u ld   i m a g es  in   t h is   s u b s ec tio n   w e  h a v e  f i v e  cla s s e s   f o r   in tr a - o r al  i m a g es:   in tr a   m ax illar y ,   in tr a  m an d ib u lar ,   in tr a  r ig h t,   in tr a  f r o n t  an d   i n t r a  le f t.  W e  p r o p o s e  an   ap p r o ac h   b a s ed   o n   alg o r it h m   2     to   class i f y   th e s e  clas s es.  W e  d if f er e n tiate  b et w ee n   t h e  in tr a  m ax illar y   a n d   th e  in tr a  m a n d ib u lar   b y   s t u d y i n g   th e  m o n o to n y   o f   t h e  f u n c tio n   ch ar ac ter ized   b y :     ( ) =   (1 2 )     W ith   i  an d   j   ar e  th e  p ix e l  co o r d in ates  o f   teet h   b y   d etec ti n g   t h eir   ex ter io r   ed g e  i n   t h e  l ef t  h alf   o f   th e  i m ag e  b y   u s i n g   m o r p h o lo g ical  f ilter   o n   s eg m e n ted   teet h   b y   t h r es h o ld in g .   I f   t h is   f u n ctio n   is   i n cr ea s i n g ,   it  is   an   i m a g e  o f   in tr a  m a n d ib u lar   t y p e.   E ls e,   i f   t h is   f u n c tio n   is   d ec r ea s i n g ,   i t  is   a n   i m ag e   o f   in tr a  m ax illar y .     E ls e,   if   th is   f u n ct io n   i s   i n cr ea s in g   o n   a  p ar t  o f   t h e  le f t  h al f   o f   th e   i m ag e  a n d   d ec r ea s i n g   o n   t h e  o th er ,   it   is   a n   i m a g e  class   o f   th e  FLR ( Face   L e f t Ri g h t)   n o d e  o f   th e  tr ee   ill u s tr ated   in   Fig u r e  2 .   Fo r   th e  F L R   n o d e,   w e  u s e  th e  lo ca tio n   o f   p ix e ls   t h at  co r r esp o n d   to   th e  s k i n   co lo u r .   Fo r   th e   in tr a  r ig h t   i m a g es,  t h e  d en tal  r etr ac to r   is   p r esen t  i n   th e  le f t  s id e  o f   th e  i m a g e s .   W h ile  i n   th e  r ig h t  s id e,   th er e  is     th e  i n ter io r   p ar t  o f   th e  m o u th .   T h er ef o r e,   w e  h a v e  i n   t h e  l ef t   s id e  a  lack   o f   p ix el s   t h at  co r r esp o n d   to   s k in   co lo u r   u n l ik e  t h e  o t h er   s id e  th e  p ix els  h av in g   t h e  s k i n   co lo u r   ar e  in   ab u n d a n ce .   T h e  s a m e  th i n g   f o r   in tr a  lef t   t y p e,   ex ce p t  th at   i n   t h is   ca s e   th e  r etr ac to r   i s   i n   t h e  r i g h t   s id e,   w h ich   lead s   to   a   p r esen ce   o f   p i x el s   t h a t   co r r esp o n d   to   s k in   co lo u r   in   a b u n d an ce   i n   th e  le f t  s id e.   I n   ad d itio n ,   f o r   th e  in tr a  f r o n t  i m a g es,  w e  d is tin g u is h   th is   cla s s   b y   u s i n g   t h e  f ac t  o f   p r esen ce   o f   p ix els  t h at  co r r e s p o n d   to   s k in - co lo u r   w it h   ap p r o x i m atel y   s i m ilar   d is tr ib u tio n   i n   t h e  b o th   s id es o f   th e  i m a g e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   4 ,  A u g u s t 2 0 2 0   :   3 5 5 8   -   3567   3562   3 . 4 .     Cla s s if ica t io n m et ho d o f   ex t ra - o ra l im a g es   I n   th i s   s u b s ec tio n ,   w e  p r o p o s e  an   ap p r o ac h   o f   class if icat io n   d etailed   in   alg o r it h m   3   f o r   ex tr a - o r a l   i m a g es.  W e   h a v e  s i x   cla s s e s ;   lef t  p o r tr ait  p r o f ile,   r i g h t  p o r tr ait  p r o f ile,   f ac e  p r o f ile,   T h r ee - Qu ar ter   p r o f i le  ( 4 5 °  o r ien tatio n ) ,   f ac e  p r o f ile  w it h   s m ile,   a n d   th r ee - q u ar ter   w it h   s m ile.   W e  d is ti n g u i s h   t h ese  cla s s es  o f     ex tr a - o r al  i m a g es   b y   co m p u tin g   t h e  n u m b er   o f   p i x els   co r r esp o n d in g   to   s k i n - co lo u r   i n   th e   le f t  u p p er   q u ar ter   o f   th e  i m a g e  ( 1 )   an d   th e  n u m b e r   o f   p ix els  co r r esp o n d in g   to   s k in - co lo u r   in   t h e  r ig h t  u p p er   q u ar ter   ( 2 ) .     I f   th e  q u o tie n t  o f   s 1   b y   s 2   is   l ess   t h an   a  ce r tai n   th r e s h o ld   α 5 ,   it  is   a  class   o f   r i g h t  p o r tr ait   p r o f ile.   Oth er w is e,     if   t h is   q u o tie n t  is   g r ea ter   t h a n   a  ce r tai n   t h r esh o ld   α 4 ,   it  is   a  class   o f   le f t  p o r tr ait  p r o f il e.   Oth er w is e,   if   th i s   q u o tien t  is   b et w ee n   b o th   th r esh o ld s   α 5   an d   α 4 .   I t  is   ab o u t  FT Q  ( Face   T h r ee - Qu ar ter )   n o d e  o f   th e  tr ee   illu s tr ated   in   Fi g u r e  2 .   Fo r   th e  FT Q  n o d e,   w e  d is t in g u is h   t h e  p o r tr ait  f ac e  f r o m   t h r ee - q u ar ter   b y   p er f o r m i n g   a  m eth o d   th at   lo ca tes  th e  p ix el s   b elo n g i n g   to   th e  lef t  an d   r ig h t  e y e.   B y   u s in g   s o m e  f ea t u r es  s u ch   as  p r esen ce   o f   t h e  s k i n   ar o u n d   th e  e y e,   p r esen ce   o f   cr y s tal lin e  a n d   w h ite  ar ea   in s id e  e y e’ s   ar ea .   T h en   w e  b ase  o n   th e  d is tr ib u tio n   o f   p ix els  co r r esp o n d i n g   to   s k i n   co lo u r   in   th e   le f t  s id e  o f   le f t   e y e  a n d   r i g h t  s id e  o f   r ig h t  e y e  to   d i f f er en tiat e   p o r tr ait  f ac e  f r o m   p o r tr ait  th r ee - q u ar ter .   T h en   w e  lo ca te  t h e  m o u t h   b y   u s in g   t h e  m et h o d   o f   s k in   d etec tio n   b ased   o n   YC b C r co lo u r   s p ac e.   E s p ec iall y   o n   th e  m o u th ’ s   ar ea ,   C r   v al u e  i n cr ea s es,  n ea r l y   t h e  d o u b le,     f r o m   o t h er   p ar ts   o f   f ac e.   T h en   w e  lo o k   if   th er e   is   a   p r esen ce   o f   teet h   in   th is   ar ea   to   k n o w   i f   it   is   ab o u t  a   s m il e   ca s e  o r   n o t.     3 . 5 .     Cla s s if ica t io n m et ho d o f   o rt ho do ntic   i m a g es   T o   r esu m e,   w e   d if f er en tiate  b et w ee n   t h ese   t h r ee   m ain   cla s s es   ( ex t ra - o r al,   i n tr a - o r al,   a n d   m o u ld )   b y   u s i n g   alg o r it h m   4   t h at  d is tin g u i s h es  ex tr a - o r al  i m a g e s   f r o m   o t h er s   b y   u s i n g   t h e  f ac t  o f   th e  p r esen ce   o f   b ac k g r o u n d   a n d   s k i n   co lo u r   in   th e   i m a g e.   U n li k e  e x tr a - o r al  i m ag e s ,   i n   i n tr a - o r al  i m ag e s   t h er e  i s   n o   b ac k g r o u n d ,   w h ile  t h er e  is   a  m as s iv e  p r ese n ce   o f   p ix e l s   th at  co r r esp o n d   to   s k i n   c o lo u r .   I n   co n tr ast,   f o r   th e  m o u ld   i m a g es  t h er e   ar e  n o   p ix els  t h at  co r r esp o n d   to   s k i n   co lo u r .   So   in   ea ch   ca s e  w e  ca l l   th e  ap p r o p r iate  alg o r ith m   to   wo r k .       4.   RE S E ARCH   M E T H O D   4 . 1 .     L inea r  Dis cr i m ina nt  a n a ly s i s   Dis cr i m in a n t  an a l y s is   i s   a  class i f icatio n   m et h o d . T h e  m o d el  f o r   d is cr i m in a n t   an al y s i s   ass u m e s   s a m p le s   ha ve   a  Ga u s s ian   m i x t u r e  d is tr ib u tio n .   F o r   lin ea r   d is cr i m i n an t  an al y s is   ( F is c h er   d is cr i m i n an t) ,   th e  m o d el  h as t h e  s a m e  co v ar ian ce   m atr i x   f o r   ea ch   class ,   o n l y   t h e  m ea n s   v a r y .     4 . 2 .     Su pp o rt   v ec t o r  m a chine s   Su p p o r t  v ec to r   m ac h i n es  ( SV M)   is   a  s u p er v i s ed   m ac h i n e  l ea r n in g   cla s s i f ier   t h at  ca n   b e   u s ed   f o r   class i f icatio n   an d   r eg r ess io n .   SVM  u tili ze s   a  p r io r i  in f o r m atio n   a s   a  clu s ter   lab els  f o r   th e  tr ain in g   s tep .     T h e n ,   it  g e n er ate  b y   u s i n g   t h e   s u p p o r t  v ec to r s   an   o p ti m al  h y p er p la n e  s o   th at  th e  e x p ec ted   class i f icatio n   er r o r   f o r   u n lab elled   test   s a m p les s h o u ld   b e  m i n i m ized   [ 2 7 ] .   SVM  clas s i f ier   is   u s u all y   u s ed   f o r   b in ar y   o r   m u lti - clas s   class i f icatio n   p r o b lem s .   I n   t h is   p ap er ,     w e  i m p le m en t t h r ee   t y p e s   o f   S VM   class i f ier   b ased   o n   th e  f o l lo w i n g   k er n e ls :   -   P o ly n o m ial     Qu ad r atic   K ( X , Y ) = ( γ X i T Y j + c ) 2 , γ > 0   (1 3 )     C u b ic   K ( X , Y ) = ( γ X i T Y j + c ) 3 , γ > 0   ( 14 )     -   Gau s s ia n   o r   R ad ial  B asis   Fu n c tio n   ( R B F)     K ( X , Y ) = e ( − γ | | X i   −   Y j | | 2 ) , γ > 0   ( 1 5 )     W ith   γ   an d   c  ar e  k er n el  p ar a m eter s .     4 . 3 .     K - Nea re s t   Neig hb o urs   K - Nea r est   Nei g h b o u r s   is   o n e  o f   t h e  o ld est  n o n - p ar a m e t r ic  lear n i n g   alg o r it h m .   KNN   is   b ased   on   s i m ilar it y   ca lc u latio n   b et wee n   ex a m p les.  KNN  cla s s i f ier   class i f y   an   in s ta n ce   b y   u s i n g   th e  cla s s es  o f   t h e  k   clo s est  tr ain i n g   in s ta n ce s   in   f e atu r e  s p ac e  o f   th e  d atas et  [1 4 ] .   I n   th is   p ap er ,   w e  i m p le m e n t  t w o   t y p e s   o f   KNN   class i f ier   b ased   o n   th e  f o llo w i n g   d is tan ce s :   -   E u clid ian   d is tan ce   w i th   n u m b er   o f   n eig h b o u r s   eq u al s   to   1 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       E xtra cted   fea tu r es b a s ed   mu lti - cla s s   cla s s ifica tio n   o f o r th o d o n tic  ima g es   ( Hich a m  R ir i )   3563   -   C o s i n e  d is tan ce :     D ( U , V ) = 1 − U ⃗ ⃗   . V ⃗ ⃗   ‖ U ‖ ‖ V ⃗ ⃗   ‖   ( 1 6 )     W ith   U   an d   V   t w o   n - d i m en s io n al  v ec to r s .       5.   RE SU L T   AND  DI SCUS SI O NS   I n   t h is   s ec tio n ,   w e   ev al u ate   t h e  p er f o r m a n ce   o f   t h e  p r ese n te d   m et h o d s .   A t   fi r s t,   ex p er i m en tal  s ett in g s   ar e  p r esen ted .   T h en   th ec lass i f icatio n   r esu lt s   w i ll  b e  p r ese n ted .   An d   f in a ll y , a n   ev al u ati o n   o f   all  p r esen ted   m et h o d s   w ill  b e  s h o w n .   Fo r   ev alu a tio n   o f   th e   clas s if icatio n   r es u lts ,   d i f f er en t  m ea s u r es  ar e  u s ed ,   s u ch   a s   A cc u r ac y ,   R ec all,   P r ec is io n ,   F1 - m ea s u r e,   Se n s it iv i t y ,   S p ec if icit y ,   an d   C o h e n ’ s   Ka p p a.   A cc u r ac y   is     t h e  n u m b er   o f   co r r ec tl y   class i fi ed   i m a g es   r elativ e   to   th e  to tal  n u m b er   o f   class i fi ed   i m a g es.  R ec all( ak a Sen s iti v it y ) is   th e   r ate  o f   r ea l  p o s i tiv e   ca s e s   t h a t  ar e  co r r ec tl y   p r ed icted   p o s itiv e.   C o n tr ar i w i s e,   p r ec is io n   is   t h e  r ate  o f   p r ed icted   p o s itiv e  ca s es  t h at  ar e  co r r ec tl y   r ea l  p o s itiv e s .   F1 - m ea s u r e,   is   th e  w eig h ted   h ar m o n ic  m ea n   o f   P r ec is io n   an d   R ec al l.  I tco m p u tes   th e   q u alit y   o f   cla s s i f icatio n .   T h es e  m ea s u r e s   ca n   b e  ex p r ess ed   as f o l lo w s :      =    =   +    ( 1 7 )        =   +    ( 1 8 )     1 −    = 2 ∗  ∗    +    ( 1 9 )         =   +    ( 2 0 )     W h er e  T P   is   th e  to tal   n u m b er   o f   p o s itiv e  i m a g es,  FN  is   t h e   to tal  n u m b er   o f   f al s e  n e g ati v e  i m ag e s   an d   FP   is   th e  to tal  n u m b er   o f   f al s e  p o s itiv e  i m a g es.   C o h e n ’ s   Kap p a  is   co m p u ted   f r o m   a  co n f u s io n   m atr ix     as f o llo w s   [2 8 ] :      = ∑ ℎ  − ∑   = 1 = 1 2 − ∑   = 1   ( 2 1 )     W h er e  h ii  is   th e  n u m b er   o f   tr u e  p o s itiv es  f o r   ea ch   class   in   t h e  d iag o n alo f   th e   co n f u s io n   m atr ix ,   n   is   th e  n u m b er   o f   ex a m p le s ,   m   i s   th e  n u m b er   o f   clas s es  a n d   T r i   an d   T ci  ar e   th e  r o w s ’   an d   co lu m n s ’   to tal  co u n t s ,   r esp ec tiv el y .     5 . 1 .     X peri m ent a l set t ing   Ou r   p r o p o s ed   m et h o d   is   i m p le m e n ted   u s in g   C   p r o g r am i n g   la n g u a g e  a n d   L ib j p eg   lib r ar y   to   d ec o m p r ess   j p eg   i m ag e s   a n d   w e   u s e  t h e  J P E G/YC b C r   co l o u r   s p ac e  f o r   s k in   d etec tio n . F o r   th e  al g o r ith m   1 ,     w e  s e tα 1   as  6 0   to   ex a m in e  t h e   m ea n s   o f   i n te n s itie s   i n   th e  f o u r   co r n er s   o f   t h e  i m a g e  w h en   th e y   ar e  lo w er   th a n   α 1 ,   an d   w e  s et  α 2   as  5 0   to   ex a m in e  th e  d i f f er en ce   b et w ee n   t h e  le f t  a n d   th e  r i g h t  q u ar t er   o f   th e  i m a g e  t o   d if f er e n tiate  b et w ee n   th e  le f t   an d   r ig h t  m o u ld   class e s . Fo r   th e  alg o r it h m   2 ,   w e  s et  α 3   to   3 5   b ec au s e  o f     th e  d en tal  r etr ac to r   is   p r ese n t  i n   th e  lef t  s id e  f o r   t h e  i n tr a  r ig h t  clas s   an d   it  is   i n   t h e  r ig h t  s i d e  f o r   th e  in tr a  lef t   clas s   w h ile  f o r   i n tr a  f r o n t   clas s   it   is   p r esen t   i n   t h e   b o th   s id e .   W e  u s e  α 3   to   lo ca te   t h e  r etr ac to r ’ s   p o s itio n   b y   co m p u ti n g   th e  m ea n   o f   p i x el ’ s   in te n s ities   o f   C b   co m p o n en t   in   t h e  b o th   s id e  o f   t h e  i m ag e .   Fo r   alg o r ith m   3 ,     w e  s et  α 4   as 1 . 2 5   w h ic h   m ea n s   th at  in   t h e  le f t s id e  o f   th e  i m ag e,   th e  p i x els co r r esp o n d in g   t o   s k i n   co lo u r   ar e  i n   ab u n d an ce   co m p ar ed   to   r ig h t   s id e.   A n d   w e  s et  α 5   as0 . 7 5   w h ich   co r r esp o n d   to   th e  o p p o s ite  ca s e  o f   α 4 .     Fo r   alg o r ith m   4 ,   w e  s et  θ  as  1 0 0   b ec au s e  o f   in   r ea l  f o r   m o u l d   im a g e s   N  s h o u ld   b e  eq u al  ze r o   b u t  s k in   co lo u r   d etec tio n   m et h o d   h a s   it s   in ce r titu d e   [2 6 ,   2 9 ] ,   th at  w h y   w e  u s e  θ  to   en g lo b e  th e  f al s e  d etec tio n   er r o r .   W e  s et   θ1   as  6 0 0   to   v er if y   i f   p ix el s   th at  co r r esp o n d   to   s k in   co lo u r   ar e  in   ab u n d an ce   o r   n o t  f o r   in tr a - o r al  an d     ex tr a - o r al  i m ag e s .     5 . 2 .     Cla s s if ica t io n r esu lt s   I n   th i s   s u b s ec tio n ,   w e  m er g e  th e  th r ee   s a m p les  o f   i m a g e s   ( m o u ld ,   in tr a - o r al,   an d   ex tr a - o r al)   in   o n e   s a m p le  to   e x tr ac t  f ea t u r es  b y   u s i n g t h e  L B P   alg o r ith m . Af t er   th at,   t h e  p r in cip al  co m p o n en t  a n al y s is   ( P C A )   alg o r ith m   w as  ap p lied   in   th is   p ap er   to   o p tim ize  th e  r ed u n d an t  p ar a m eter s   o b tain ed   w it h   th e  L B P .   T h en   w e   tr ain   t h eg e n er ated   d ataset   w it h   t h e  S VM ,   KNN   an d   L D A  class i f ier s   a s   s h o w n   o n   Fi g u r e  3 .   So   to   ev al u ate     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   4 ,  A u g u s t 2 0 2 0   :   3 5 5 8   -   3567   3564   th e  p er f o r m a n ce   o f   cla s s if ica t io n , w e  co n s tr u ct  a  co n f u s io n   m atr i x   o f   t h e  s i x tee n   clas s   o f   o r th o d o n tic  i m a g es   f o r   ea ch   cla s s i f ier .   Fi g u r e  4 s h o w s   th e  co n f u s io n   m atr ice s   o f   th e  e x p er i m e n t  r es u lt s   f o r   KN N,   L D A ,   a n d   S VM   class i f ier s . I n   t h e  co n f u s io n   m atr ix ,   th e  r o w s   r ep r esen t  t h e  m o d el s   f o r   ea ch   i m a g e  class   w h ile  t h e  co lu m n s  r ep r esen t  th e  g r o u n d   tr u t h   class es  o f   i m a g es.   A f ter   w e  ap p ly   o u r   p r o p o s ed   ap p r o ac h   d esc r ib ed   in   s ec tio n   3 . 4 .   W e  co n s tr u ct  a  co n f u s io n   m atr ix   o f   s i x tee n   class   o f   o r th o d o n tic  i m ag e s   to   ev alu a te  th e  p er f o r m an ce   o f   class i f icatio n .   T ab le  2   s h o w s   a   co n f u s io n   m atr i x   b et w ee n   t h e   s ix tee n   clas s es o f   o r th o d o n tic   v ie w s .           Fig u r e   3 .   C lass if ica tio n   tec h n i q u es           Fig u r e   4 .   C o n f u s io n   m atr ices  o f   KNN,   L D A ,   an d   SVM  cla s s if ier s : ( a)   C o s i n e  KNN,   ( b )   E u clid ian   K NN,     ( c)   L D A ,   ( d )   C u b ic  SVM,   ( e)   R B F SVM,   ( f )   Q u ad r atic  SV M   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       E xtra cted   fea tu r es b a s ed   mu lti - cla s s   cla s s ifica tio n   o f o r th o d o n tic  ima g es   ( Hich a m  R ir i )   3565   T ab le   2 .   C o n f u s io n   m atr i x o f   t h e   p r o p o s ed   ap p r o ac h   r ep r esen ti n g   th e  p r ed icted   cla s s   ac co r d in g   t o   th e  tr u e  clas s     c l a ss   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   1   88   2   2   3   0   0   3   0   0   0   0   0   0   0   0   0   2   1   26   1   2   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   3   1   0   7   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   4   1   3   2   74   0   0   1   0   0   0   0   0   0   0   0   0   5   0   0   0   0   1 0 3   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   6   0   0   0   0   0   5   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   7   0   0   0   0   3   2   2 1 7   3   3   4   2   0   0   0   0   0   8   0   0   0   0   0   0   2   1 4 6   1   2   4   0   0   0   0   0   9   0   0   0   0   0   0   1   0   35   2   0   0   0   0   0   0   10   0   0   0   0   1   1   2   1   4   2 3 4   2   0   0   0   0   0   11   0   0   0   0   0   0   2   5   0   0   1 3 3   0   0   0   0   0   12   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   14   0   0   0   0   13   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   14   0   0   0   14   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   14   0   0   15   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   14   0   16   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   14       5 . 3 .     E v a lua t i o n o f   cla s s if ica t io n   A cc o r d in g   to   T a b le  2 ,   w e  s u c ce ed ed   to   class if y   th e  i m a g es   w it h   an   av er a g e  r a te  v alu e  o f   94. 28 %.   T h er ef o r e,   w e  co m p u te  t h e  ac u u r ac y ,   k ap p a,   s en s i ti v it y ,   s p ec if ic it y ,   a n d   F1 - m esu r e  to   ev al u ate   th e  clas s i f icatio n   m et h o d s   p r esen ted   i n   t h is   p ap er .  T ab le  3   s h o w s   p er f o r m an ce   m ea s u r e s  o f   class if ica tio n   o f   all  p r esen ted   m et h o d s .   O v er al l  th e   p r o p o s ed   m et h o d   h as  led   to   th e   b est  s co r es  o f   p er f o r m an ce   m ea s u r e s   u s ed   in   th i s   p ap er .   Desp ite  th e  E u clid ian   KNN  h a s   led   to   th e  w o r s t  r esu lt  o f   cla s s i f icatio n ,   it  h a s   led   to   th e  h ieg es t   v alu e  o f   s p ec i f it y .       T ab le  3 .   C o m p ar is o n   o f   class i f icatio n   p er f o r m an ce   o f   p r esen ted   ap p r o ac h es   M e t h o d   A c c u r a c y   ( %)   K a p p a   ( %)   S e n si t i v i t y   ( %)   S p e c i f i c i t y   ( %)   F1 - me su r e   ( %)   R B F   S V M   5 7 . 5   5 0 . 1 0   6 0 . 0 5   9 6 . 7 8   7 8 . 4 5   C u b i c   S V M   8 0 . 3   7 7 . 0 8   7 1 . 1 1   9 8 . 5 5   8 2 . 0 6   Q u a d r a t i c   S V M   8 1 . 9   7 8 . 9 3   7 0 . 6 4   9 8 . 6 7   8 1 . 3 9   Eu c l i d i a n   K N N   2 0 . 2   1 8 . 5 1   4 6 . 9 8   9 9 . 6 5   5 5 . 4 6   C o si n e   K N N   8 1 . 9   7 9 . 0 6   7 0 . 7 0   9 8 . 7   8 0 . 7 2   L D A   8 4 . 5   8 2 . 1 5   7 5 . 5 9   9 8 . 9 3   8 2 . 3 6   P r o p o se d   9 4 . 2 8   9 3 . 4 4   9 5 . 3 5   9 9 . 6 0   9 2 . 6       6.   CO NCLU SI O N   I n   th is   p ap er ,   w e  p r o p o s ed   an   au to m a tic  ap p r o ac h   to   class i f y   o r th o d o n tic  i m a g es  ( m o u ld ,   in tr a - o r al  an d   ex tr a - o r al)   w it h o u t   i n ter v en t io n   w it h   o p er ato r s   b y   p r esen ti n g   a n   al g o r ith m   f o r   e ac h   m ai n   cla s s   o f   o r th o d o n tic  i m a g es  b ased   o n   a  d ec is io n   tr ee   s tr u ctu r e  b y   ex tr ac ti n g   a n d   s elec ti n g   f ea tu r es  to   class i f y   t h es e   i m a g es.  T h e n ,   to   co m p ar e  o u r   r esu lt,   w e  i m p le m e n t  s ix   al g o r ith m s   o f   m ac h i n e  lear n i n g   ( Qu ad r atic  SVM,   C u b ic  SVM,   R B F  SV M,   C o s i n e  KNN,   E u clid ia n   KNN,   an d   L D A )   b ased   o n   tex tu r al  f ea tu r es  ex tr ac tio n   u s i n g   L B P   d escr ip to r   an d   th e  P C A   al g o r ith m   to   r ed u ce   th e  r ed u n d an t  p ar a m eter s   in   th e  ex tr ac ted   f ea tu r e s .     W h ich   d e m o n s tr ate  a n   ex ce lle n t  p er f o r m a n ce   o f   clas s i f icati o n   w it h   h ig h   ac c u r ac y   an d   K ap p a  v alu es   as  w e ll   as  th e  e x p er i m e n tal  r es u lt  o f   o u r   p r o p o s ed   ap p r o ac h   ex ce p t  th e  E u cl id i an   KN N  cl ass i f ier   th a t  g i v e s     a  w o r s t  r esu lt s .   I n   f u tu r e  w o r k ,   w e  w ill  i m p r o v e  th i s   ap p r o ac h   to   lead   th e  d ev elo p m e n t  o f   a  f r a m e w o r k   th a t   ca n   p r o v id e  t h e  e v o lu tio n   o f   t h e  p atie n t ’ s   co n d itio n   u s in g   i m ag e   an a l y s is   o f   p r ev io u s   v i s i ts   i n   t h e  s a m e   clas s ,   esp ec ia ll y   f o r   th e  ca s e  o f   g i v i n g   a  p atien t  h is   b est  s m ile.       AP P E NDI X   A l g o r i t h m   1 :   c l a ssi f i c a t i o n   m e t h o d   o f   m o u l d   c l a sses   In p u t :   i m a g e   I i n   g r a y sca l e   c o l o u r   sp a c e   Ou t p u t :   d e c i si o n   d   B e g i n     C a l c u l a t e   µ up ,   µ lo ,µ lu , µ ru , µ ld , µ rd , µ lq , µ rq , µ l ,   a n d   µ r     C a l c u l a t e   =     a n d       ′ =       I f   ( < 1   &   mi n   ( µ lu , µ ru , µ ld , µ rd ) > α1   &   ( µ rq - µ lq ) > α2 )   t h e n   d = ”   mo u l d   l e f t ”     El se   i f   ( > = 1   &   mi n   ( µ lu , µ ru , µ ld , µ rd ) > α1   &   ( µ lq - µ rq ) > α2 )   T h e n   d = ”   mo u l d   r i g h t ”     El se   i f   ( ′ < 1   &   max   ( µ lu , µ ru )   <   α1 )   T h e n   d = ”   mo u l d   max i l l a r y ”     El se   i f   ( ′ > = 1   &   max   ( µ ld , µ rd )   <   α1 )   T h e n   d = ”   mo u l d   man d i b u l a r ”   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   4 ,  A u g u s t 2 0 2 0   :   3 5 5 8   -   3567   3566     El se   d = ”   mo u l d   f r o n t ”     En d   i f   E n d     A l g o r i t h m   2 :   C l a ssi f i c a t i o n   m e t h o d   o f   i n t r a - o r a l   c l a sses   In p u t :   i m a g e   I i n   R GB  c o l o u r   sp a c e   Ou t p u t :   d e c i si o n   d     B e g i n     T r a n sf o r m I   t o   I gr a y   i n   g r a y sca l e   c o l o u r   sp a c e     S e g me n t   t h e   i mag e   I gr a y   b y   t h r e sh o l d i n g     D e t e c t   t h e   e x t e r i o r   e d g e   E x     I f   ( ( )   Eq . 1 2   i n c r e a si n g )   t h e n   d = ”   man d i b u l a r ”     El se   ( ( ) Eq . 1 2   d e c r e a si n g )   t h e n   d = ”   max i l l a r y ”     El se     o   T r a n sf o r m I   t o   I Y Cb Cr   i n   Y C b C r   c o l o u r   sp a c e   Eq . 1   o   C a l c u l a t e   µ =    ∗  ∑  ( , ) ≤   <    ≤ <  /     a n d     µ =    ∗  ∑  ( , ) ≤   <    ∗  / ≤ <      o f   C b   c o mp o n e n t   o   I f   ( µ l < α3   a n d   µ 2 > α3 )   t h e n   d = ”   r i g h t ”   o   El se   i f   ( µ l >   α3   a n d   µ 2 <   α3 )   t h e n   d = ”   l e f t ”   o   El se   i f   ( µ l >   α3   a n d   µ 2 >   α3 )   t h e n   d = ”   f r o n t ”   o   En d   i f     En d   i f   E n d     A l g o r i t h m   3 :   c l a ssi f i c a t i o n   m e t h o d   o f   e x t r a - o r a l   c l a sses   In p u t :   i m a g e   I i n   R GB  c o l o u r   sp a c e   Ou t p u t :   d e c i si o n   d   B e g i n     T r a n sf o r m I   f r o m R G B   t o   Y C b C r   c o l o u r   sp a c e     C a l c u l a t e      a n d           I f   ( < α5 )   T h e n   d = ”   r i g h t ”     El se   i f   ( > α4 )   T h e n   d = ”   l e f t ”   / /   p i x e l s o f   sk i n   c o l o u r   i n   l e f t     El se   i f   ( > α5 )   a n d   ( < α4 )   T h e n   o   L o c a t e   l e f t   e y e   o   L o c a t e   r i g h t   e y e   o   C a l c u l a t e   n u mb e r   o f   p i x e l s o f   sk i n   i n   l e f t   si d e   o f   t h e   l e f t   e y e     o   C a l c u l a t e   n u mb e r   o f   p i x e l s o f   sk i n   i n   r i g h t   si d e   o f   t h e   r i g h t   e y e   s 4   o   I f   ( α5 < < α4 )   T h e n     I f   e x i st i n g   p i x e l s b e l o n g   t o   t o o t h ,   t h e n   d = ”   f a c e   w i t h   smil e ”     El se   d = ”   f a c e ”   o   El se     I f   e x i st i n g   p i x e l s b e l o n g   t o   t o o t h ,   T h e n   d = ”   t h r e e - q u a r t e r   w i t h   smil e ”     El se   d = ”   t h r e e - q u a r t e r ”   o   En d   i f   E n d     A l g o r i t h m   4 :   C l a ssi f i c a t i o n   m e t h o d   o f   o r t h o d o n t i c   c l a sses   In p u t :   i m a g e   I i n   R GB  c o l o u r   sp a c e   Ou t p u t :   d e c i si o n   d     B e g i n     T r a n sf o r m I   t o   I Y Cb Cr   c o l o u r   sp a c e     Ex t r a c t   f e a t u r e s     C a l c u l a t e   N :   n u mb e r   o f   p i x e l s b e l o n g   t o   sk i n   c o l o u r   i n   I Y Cb Cr     I f   ( N < θ)   t h e n   A l g o r i t h m 1     El se   o   C a l c u l a t e   N 1 :   n u mb e r   o f   p i x e l s b e l o n g   t o   sk i n   c o l o u r   i n   t h e   u p p e r   si d e   o f   I Y Cb Cr   o   I f   ( N 1   > θ1 )   t h e n   A l g o r i t h m 2   o   El se   A l g o r i t h m  3   o   En d   i f     En d   i f   E n d       ACK NO WL E D G E M E NT S    W e  ar e  g r atef u l  to   Fac u lt y   o f   s cie n ce s ,   C h o u aib Do u k k al i  Un i v er s it y ,   an d   Fac u lt y   o f   Den tis tr y ,   Un i v er s it y   o f   Ha s s a n   I I   A i n   C h o k ,   f o r   t h e  i m m e n s e  s u p p o r t in   p ilo tin g   th is   w o r k   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       E xtra cted   fea tu r es b a s ed   mu lti - cla s s   cla s s ifica tio n   o f o r th o d o n tic  ima g es   ( Hich a m  R ir i )   3567   RE F E R E NC E S    [1 ]   B.   He u n g ,   H.  Ch a k ,   J.  Zh a n g ,   A.  Kn u d b y ,   C.   E.   Bu lme r,   a n d   M .   G .   S c h m id t,   “ A n   o v e rv i e w   a n d   c o m p a riso n   o f   m a c h in e - lea rn in g   tec h n i q u e s  f o r  c las sif ic a ti o n   p u rp o se s  in   d ig it a l  so il   m a p p in g , ”   Ge o d e r ma ,   v o l.   2 6 5 ,     p p .   6 2 – 7 7 ,   2 0 1 6 .   [2 ]   M .   Zan g ,   D.  W e n ,   K.  W a n g ,   T .   L iu ,   a n d   W .   S o n g ,   “ A   n o v e l  to p ic  f e a tu re   f o r  i m a g e   sc e n e   c las si f ica ti o n , ”   Ne u ro c o mp u ti n g ,   v o l .   1 4 8 ,   p p .   4 6 7 – 4 7 6 ,   2 0 1 5 .   [3 ]   A .   M .   As h ir  a n d   A .   El e y a n ,   “ F a c ial  e x p re ss io n   re c o g n it io n   b a se d   o n   im a g e   p y ra m id   a n d   sin g le - b ra n c h   d e c isio n   tree , ”   S ig n a l,   Ima g e   Vi d e o   Pro c e ss . ,   v o l.   1 1 ,   n o .   6 ,   p p .   1 0 1 7 – 1 0 2 4 ,   2 0 1 7 .   [4 ]   S .   M .   L a jev a rd i,   “ S tru c tu ra l  sim il a rit y   c las si f ier   f o r  fa c ial  e x p re ss io n   re c o g n it i o n , ”   S ig n a l,   Im a g e   Vi d e o   Pro c e ss . ,   v o l.   8 ,   n o .   6 ,   p p .   1 1 0 3 – 1 1 1 0 ,   2 0 1 4 .   [5 ]   G .   G il a n ie,  U.  I.   Ba j wa ,   M .   M .   W a ra ich ,   Z.   H a b ib ,   H.  Ull a h ,   a n d   M .   Na sir,   “ Cl a ss i f ica ti o n   o f   n o rm a l  a n d   a b n o rm a l   b ra in   M RI   slice s u sin g   G a b o r  tex tu re   a n d   s u p p o rt   v e c to r  m a c h in e s,”   S ig n a l,   Im a g e   V id e o   P ro c e ss . ,   2 0 1 7 .   [6 ]   N.  M .   Kh a n ,   R.   Ks a n ti n i,   I.   S .   A h m a d ,   a n d   L .   G u a n ,   “ S N - S V M :  a   sp a rse   n o n p a ra m e tri c   su p p o rt   v e c to r  m a c h in e   c las si f ier , ”   S ig n a l ,   Ima g e   Vi d e o   Pro c e ss . ,   v o l.   8 ,   n o .   8 ,   p p .   1 6 2 5 – 1 6 3 7 ,   2 0 1 2 .   [7 ]   S .   Ra it h   e t  a l. ,   “ A rti f icia l  Ne u ra l  Ne tw o rk s  a s  a   p o w e r f u l  n u m e r ica l  to o l  t o   c las sify   sp e c i f ic  fe a t u re s  o f   a   to o t h   b a se d   o n   3 D sc a n   d a ta,”  Co mp u t.   Bi o l.   M e d . ,   v o l.   8 0 ,   p p .   6 5 – 7 6 ,   2 0 1 7 .   [8 ]   M .   Ka w u lo k ,   J.  Ka w u lo k ,   a n d   J.  Na lep a ,   “ S p a ti a l - b a se d   sk in   d e tec ti o n   u sin g   d isc rim in a ti v e   s k in - p re se n c e   fe a tu re s,”   Pa tt e rn   Rec o g n it .   L e tt . ,   v o l .   4 1 ,   n o .   1 ,   p p .   3 – 1 3 ,   2 0 1 4 .   [9 ]   L .   L iu ,   P .   F ieg u th ,   Y.  G u o ,   X.   W a n g ,   a n d   M .   P ietik ä in e n ,   “ L o c a l  b i n a ry   f e a tu re s  f o r  tex tu re   c las sif ic a ti o n :   T a x o n o m y   a n d   e x p e ri m e n tal  stu d y , ”   Pa tt e rn   Rec o g n it . ,   v o l.   6 2 ,   p p .   1 3 5 – 1 6 0 ,   2 0 1 7 .   [1 0 ]   S .   Uy u n   a n d   L .   Ch o rid a h ,   “ F e a tu r e   S e lec ti o n   M a m m o g r a m   b a se d   o n   Bre a st Can c e r  M in in g , ”   In t.   J .   El e c tr.  Co mp u t .   En g . ,   v o l.   8 ,   n o .   1 ,   p p .   6 0 – 6 9 ,   2 0 1 8 .   [1 1 ]   A .   K.  Nik h a th   a n d   K.  S u b ra h m a n y a m ,   “ F e a tu re   se le c ti o n ,   o p ti m iza ti o n   a n d   c l u ste rin g   stra teg ies   o f   te x t  d o c u m e n ts,”   In t.   J .   El e c tr.  Co mp u t.   En g . ,   v o l.   9 ,   n o .   2 ,   p .   1 3 1 3 ,   2 0 1 9 .   [1 2 ]   H.  Ka rim ,   S .   R.   Nia k a n ,   a n d   R.   S a f d a ri,   “ Co m p a riso n   o f   n e u ra l  n e tw o rk   train in g   a lg o rit h m s  f o r  c las si f ica ti o n   o f   h e a rt  d ise a se s , ”   IAE S   In t.   J .   Arti f .   In tell . ,   v o l.   7 ,   n o .   4 ,   p p .   1 8 5 – 1 8 9 ,   2 0 1 8 .   [1 3 ]   K.  L i,   F .   W a n g ,   a n d   L .   Zh a n g ,   “ A   n e w   a lg o rit h m   f o r  i m a g e   re c o g n it io n   a n d   c las sif ica ti o n   b a se d   o n   im p ro v e d   Ba g   o f   F e a tu re s a lg o rit h m , ”   Op t. - In t.   J .   L ig h t  El e c tro n   Op t . ,   v o l .   1 2 7 ,   n o .   1 1 ,   p p .   4 7 3 6 – 4 7 4 0 ,   2 0 1 6 .   [1 4 ]   C.   Aff o n so ,   A .   L .   D.  Ro ss i,   F .   H.  A .   V ieira ,   a n d   A .   C.   P .   d e   L .   F .   d e   Ca rv a lh o ,   “ De e p   lea rn in g   f o r  b io l o g ica l  ima g e   c las si f ica ti o n , ”   Exp e rt S y st.  Ap p l. ,   v o l.   8 5 ,   p p .   1 1 4 – 1 2 2 ,   2 0 1 7 .   [1 5 ]   A .   Da h m a n e ,   S .   L a ra b i,   I.   M .   Bil a sc o ,   a n d   C .   Dje ra b a ,   “ He a d   p o s e   e stim a ti o n   b a se d   o n   f a c e   s y m m e tr y   a n a l y sis,”   S ig n a l ,   Ima g e   Vi d e o   Pro c e ss . ,   v o l .   9 ,   n o .   8 ,   p p .   1 8 7 1 – 1 8 8 0 ,   2 0 1 5 .   [1 6 ]   M .   H.  Ya n g ,   D.  J.  Krie g m a n ,   a n d   N.  A h u ja,  “ De tec ti n g   fa c e s  in   im a g e s:  A   su rv e y , ”  IEE E  T ra n s.  Pa tt e rn   A n a l .   M a c h .   In tell . ,   v o l .   2 4 ,   n o .   1 ,   p p .   3 4 – 5 8 ,   2 0 0 2 .   [1 7 ]   G .   Ya n g   a n d   T .   S .   Hu a n g ,   “ Hu m a n   f a c e   d e tec ti o n   in   a   c o m p lex   b a c k g ro u n d , ”   Pa tt e rn   Rec o g n it . ,   v o l.   2 7 ,   n o .   1 ,     p p .   5 3 – 6 3 ,   1 9 9 4 .   [1 8 ]   K.  Yo w ,   “ F e a tu re - b a se d   h u m a n   fa c e   d e tec ti o n , ”   Ima g e   Vi s.  C o mp u t . ,   v o l.   1 5 ,   n o .   9 ,   p p .   7 1 3 – 7 3 5 ,   1 9 9 7 .   [1 9 ]   I.   Cra w ,   D.  T o c k ,   a n d   A .   Be n n e tt ,   “ F in d in g   F a c e   F e a tu re s,”   Co mp u t.   Vi sio n — ECC V’9 2 ,   p p .   1 – 2 3 ,   1 9 9 2 .   [2 0 ]   H.  a   Ro w le y ,   S .   Ba lu ja,  a n d   T .   K a n a d e ,   “ Ne u ra l  n e tw o rk - b a se d   f a c e   d e tec ti o n , ”   IEE E  T r a n s.  P a tt e rn   An a l.   M a c h .   In tell. ,   v o l.   2 0 ,   n o .   1 ,   p p .   2 3 – 3 8 ,   1 9 9 8 .   [2 1 ]   H.  Riri ,   A .   El m o u tao u a k k il ,   A .   Be n i - Hs sa n e ,   a n d   F .   B o u rz g u i,   “ Clas sif ic a ti o n   a n d   Re c o g n it io n   o f   De n tal  I m a g e s   Us in g   a   D e c isio n a l  T re e , ”   in   In te rn a ti o n a l  Co n fer e n c e   o n   Co mp u t e r  Gr a p h ics ,   Ima g in g   a n d   Vi su a l iza ti o n   ( C GiV),   p p .   3 9 0 – 3 9 3 ,   2 0 1 6 .   [2 2 ]   P .   Ka k u m a n u ,   S .   M a k ro g ian n is,   a n d   N.  B o u r b a k is,  “ A   su rv e y   o f   sk in - c o lo r  m o d e li n g   a n d   d e te c ti o n   m e th o d s, ”   Pa tt e rn   Rec o g n it . ,   v o l.   4 0 ,   n o .   3 ,   p p .   1 1 0 6 – 1 1 2 2 ,   2 0 0 7 .   [2 3 ]   K.  Ba sh a   S h a ik   a n d   Jm .   M a ry   Je n it h a ,   “ C o m p a ra ti v e   S tu d y   o f   S k i n   Co l o r  De tec ti o n   a n d   S e g m e n tatio n   in   HS V   a n d   YCb Cr  Co l o r  S p a c e , ”   Pro c e d ia   C o mp u t .   S c i . ,   v o l.   5 7 ,   p p .   4 1 – 4 8 ,   2 0 1 5 .   [2 4 ]   D.  Ch a i  a n d   K.  N.  Ng a n ,   “ F a c e   se g m e n tatio n   u sin g   sk in - c o lo r  m a p   in   v id e o p h o n e   a p p l ica ti o n s, ”   IEE E  T ra n s .   Circ u it s S y st.  V id e o   T e c h n o l. ,   v o l .   9 ,   n o .   4 ,   p p .   5 5 1 – 5 6 4 ,   1 9 9 9 .   [2 5 ]   C.   L in ,   “ F a c e   d e tec ti o n   in   c o m p li c a ted   b a c k g ro u n d s  a n d   d if f e re n t  il lu m in a ti o n   c o n d it io n s  b y   u sin g   YCb Cr  c o lo r  sp a c e   a n d   n e u ra l  n e tw o rk , ”   Pa tt e rn   Rec o g n it .   L e tt . ,   v o l.   2 8 ,   n o .   1 6 ,   p p .   2 1 9 0 – 2 2 0 0 ,   2 0 0 7 .   [2 6 ]   J.  M .   Ch a v e s - G o n z á lez ,   M .   A .   V e g a - Ro d ríg u e z ,   J.  A .   G ó m e z - P u li d o ,   a n d   J.  M .   S á n c h e z - P é re z ,   “ De tec ti n g   sk in   in   f a c e   re c o g n it io n   sy ste m s:  A   c o lo u r  sp a c e s stu d y , ”   Dig it a l   S ig n a l   Pr o c e ss in g ,   v o l .   2 0 ,   n o .   3 ,   p p .   8 0 6 – 8 2 3 ,   2 0 1 0 .   [2 7 ]   D.  Ca n to r - r iv e ra ,   A .   R.   Kh a n ,   M .   G o u b ra n ,   S .   M .   M i rsa tt a ri,   a n d   T .   M .   P e ters ,   “ Co m p u teriz e d   M e d ica l  Im a g in g   a n d   G ra p h ics   De t e c ti o n   o f   te m p o ra l  lo b e   e p il e p sy   u sin g   su p p o rt  v e c to r  m a c h in e s  in   m u lt i - p a ra m e tr ic  q u a n ti tativ e   M R  im a g in g , ”   Co mp u t.   M e d .   Ima g in g   Gr a p h . ,   v o l.   4 1 ,   p p .   1 4 – 2 8 ,   2 0 1 5 .   [2 8 ]   M .   G a lar,  A .   F e rn a n d e z ,   E.   Ba rre n e c h e a ,   H.  Bu sti n c e ,   a n d   F .   H e rre ra ,   “ A n   o v e rv ie w   o f   e n se m b le  m e th o d s  f o r   b in a ry   c las si f iers   in   m u lt i - c las s  p ro b lem s:  Ex p e ri m e n tal  stu d y   o n   o n e - vs - o n e   a n d   o n e - vs - a ll   sc h e m e s,”   Pa tt e rn   Rec o g n it .,   v o l .   4 4 ,   n o .   8 ,   p p .   1 7 6 1 – 1 7 7 6 ,   2 0 1 1 .   [2 9 ]   R.   Kh a n ,   A .   H a n b u ry ,   J.  S tö tt in g e r,   a n d   A .   B a is,  “ Co lo r  b a se d   sk i n   c las si f ica ti o n , ”   Pa tt e rn   Rec o g n i t.   L e tt . ,   v o l.   3 3 ,   n o .   2 ,   p p .   1 5 7 – 1 6 3 ,   2 0 1 2 .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.