I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g   ( I J E C E )   V o l . 2 ,   N o . 3 ,   J u n e   2 0 1 2 ,   p p .   3 4 5 ~ 3 5 2   I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8             3 4 5       J o u r n a l   h o m e p a g e :   h t t p : / / i a e s j o u r n a l . c o m / o n l i n e / i n d e x . p h p / I J E C E   F a c e   D e t e c t i o n   F a c e   R e p r e s e n t a t i o n   F a c e   C l a s s i f i c a t i o n   A   N o v e l   A p p r o a c h   f o r   F a c e   R e c o g n i t i o n   U s i n g   F u s i o n   o f   L o c a l   G a b o r   P a t t e r n s       S a n t o s h   R a n d i v e ,   A n i l   G o n d e   E l e c t r o n i c s   a n d   T e l e c o m m u n i c a t i o n   D e p a r t m e n t     S G G S I E   &   T ,   N a n d e d ,   I n d i a       A r t i c l e   I n f o     A B S T R A C T     A r t i c l e   H i s t o r y :   R e c e i v e d   F e b   1 6 th ,   2 0 1 2   R e v i s e d   M a r   2 5 th ,   2 0 1 2   A c c e p t e d   A p r   1 1 th ,   2 0 1 2       F o r   f a c e   r e c o g n i t i o n ,   G a b o r   f e a t u r e s   a r e   e f f e c t i v e l y   u s e d .   Bu t ,   o n l y   a   f e w   a p p r o a c h e s   u s e d   G a b o r   p h a s e   f e a t u r e s   a n d   t h e y   a r e   p e r f o r m i n g   w o r s e   t h a n   t h e   G a b o r   m a g n i t u d e   f e a t u r e s .   T o   d e t e r m i n e   t h e   p o t e n t i a l   o f   G a b o r   p h a s e   a n d   i t s   f u s i o n   w i t h   m a g n i t u d e   f o r   f a c e   r e c o g n i t i o n ,   i n   t h i s   p a p e r ,   w e   h a v e   p r o p o s e d   l o c a l   G a b o r   X O p a t t e r n   ( L G X P )   o p e r a t o r ,   w h i c h   e n c o d e   G a b o r   p h a s e .   T h e n   w e   i n t r o d u c e   b l o c k - b a s e d   F i s h e r s   l i n e a r   d i s c r i m i n a n t   ( BF L D )   f o r   r e d u c e   d i m e n s i o n a l i t y   o f   p r o p o s e d   o p e r a t o r   a n d   a t   s a m e   t i m e   d i s c r i m i n a t i v e   p o w e r   a l s o   g e t   e n h a n c e d .   A t   l a s t ,   b y   u s i n g   BF L D   w e   f u s e   G a b o r   p h a s e   a n d   G a b o r   m a g n i t u d e   f o r   f a c e   r e c o g n i t i o n .   W e   e v a l u a t e   o u r   m e t h o d   f o r   F E RE T   d a t a b a s e .   A l s o ,   w e   p e r f o r m   c o m p a r a t i v e   e x p e r i m e n t a l   s t u d i e s   o f   d i f f e r e n t   l o c a l   p a t t e r n s .     K e y w o r d :   F a c e   r e p r e s e n t a t i o n   F i s h e r s   l i n e a r   d i s c r i m i n a n t     H i s t o g r a m ,     F u s i o n ,     L o c a l   g a b o r   X O R   p a t t e r n       Co p y r i g h t   ©   2 0 1 2   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 e s e r v e d .   C o r r e s p o n d i n g   A u t h o r :   S a n t o s h   R a n d i v e ,     E l e c t r o n i c s   a n d   T e l e c o m m u n i c a t i o n   D e p a r t m e n t     S G G S I E   &   T ,   N a n d e d ,   I n d i a   E m a i l :   s a n t o s h r a n d i v e 8 9 @ g m a i l . c o m       1 .   I N T R O D U C T I O N       F a c e   r e c o g n i t i o n   i s   o n e   o f   t h e   m o s t   t y p i c a l   a p p l i c a t i o n s   i n   i m a g e   p r o c e s s i n g .   I t s   u s e d   i n   m a n y   a r e a s   s u c h   a s   e n t e r t a i n m e n t ,   i n f o r m a t i o n   s e c u r i t y   a n d   s u r v e i l l a n c e   [ 1 1 ] .   I n   l a s t   f e w   d e c a d e s ,   n u m e r o u s   a p p r o a c h e s   h a v e   b e e n   p r o p o s e d   f o r   f a c e   r e c o g n i t i o n   a n d   p r o g r e s s   i s   m a d e .   B u t   s t i l l   m a n y   c h a l l e n g e s   r e m a i n s   i n   i t   d u e   t o   v e r y   s m a l l   p e r s o n   t o   p e r s o n   v a r i a t i o n s   a n d   v a r i a t i o n s   a r i s i n g   d u e   t o   i l l u m i n a t i o n ,   p o s e ,   e x p r e s s i o n   a n d   m a n y   o t h e r   f a c t o r s .                                                                                                                                                     I n p u t   f a c e   i m a g e                                                                                                                                                                                         N o r m a l i z e d   i m a g e                                                                                                                                                                                             I m a g e   f e a t u r e s                                                             F i g u r e   1 .   T y p c a l   f a c e   r e c o g n i t i o n   s y s t e m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8     I J E C E     V o l .   2 ,   N o .   3 ,   J u n e   2 0 1 2   :     3 4 5     3 5 2   3 4 6 B a s i c a l l y ,   i n   f a c e   r e c o g n i t i o n ,   t h e r e a r e t h r e e   m a i n   s t a g e s :   f a c e d e t e c t i o n ,   f a c e   r e p r e s e n t a t i o n   a n d   f a c e   c l a s s i f i c a t i o n .   T h e   m o s t   i m p o r t a n t   s t a g e   i s   f a c e   r e p r e s e n t a t i o n   s h o w n   i n   F i g .   1   T h e   k e y   f o r   t h e   s u c c e s s f u l   f a c e   r e c o g n i t i o n   i s   t o   g e t   i n t e r n a l   r e p r e s e n t a t i o n   f r o m   t h e   n o r m a l i z e d   f a c e   i m a g e s .   I m a g e   r e p r e s e n t a t i o n   c o n s i s t s   o f   t w o   p r o c e d u r e s   f a c e   d e s i g n   a n d   f e a t u r e   e x t r a c t i o n .   F a c e   d e s i g n   g e n e r a t e   f a c e   d e s c r i p t o r   f r o m   o n e   f a c e   i m a g e   u s i n g   s o m e   s i g n a l   p r o c e s s i n g   t e c h n i q u e   ( e . g . ,   G a b o r   w a v e l e t   [ 4 ] ,   L o c a l   b i n a r y   p a t t e r n   ( L B P )   [ 1 ] ) .   A n d   f e a t u r e   e x t r a c t i o n   g e n e r a t e s   l o w - d i m e n s i o n a l   f e a t u r e s   b y   a p p l y i n g   s u b s p a c e   a n a l y s i s   ( e . g . ,   P r i n c i p a l   c o m p o n e n t   a n a l y s i s   ( P C A )   [ 7 ] ,   l i n e a r   d i s c r i m i n a n t   a n a l y s i s   ( L D A )   [ 2 ] .   I n   e a r l i e r   y e a r s ,   g e o m e t r i c a l   f e a t u r e s   ( e . g . ,   n o s e   w i d t h   a n d   l e n g t h ,   m o u t h   p o s i t i o n   a n d   c h i n   s h a p e )   a n d   i m a g e   t e m p l a t e   w e r e   w i d e l y   u s e d   f o r   f e a t u r e   d e s i g n .   B u t   t h e y   a r e   e a s i l y   a f f e c t e d   b y   v a r i a t i o n   i n   f a c i a l   a p p e a r a n c e .   L a t e r   o n ,   f e a t u r e   d e s i g n   d o n e   i n   f r e q u e n c y   d o m a i n   o r   w a v e l e t   d o m a i n   a t t r a c t e d   m u c h   a t t e n t i o n   f o r   f a c e   r e c o g n i t i o n ,   s u c h   a s   d i s c r e t e   c o s i n e   t r a n s f o r m   ( D C T )   [ 1 2 ] ,   d i s c r e t e   w a v e l e t   t r a n s f o r m   ( D W T ) [ 3 ] ,   a n d   G a b o r   w a v e l e t   [ 4 ] ,   [ 5 ] .   B u t   t h e   f a c e   r e p r e s e n t a t i o n   u s i n g   G a b o r   w a v e l e t   i s   w e l l   k n o w n   a n d   m o r e   s u c c e s s f u l .   R e c e n t l y ,   f e w   g o o d   m e t h o d s   l i k e   L B P ,   l o c a l   G a b o r   b i n a r y   p a t t e r n   ( L G B P )   [ 9 ] ,   a n d   h i s t o g r a m   o f   G a b o r   p h a s e   p a t t e r n   ( H G P P )   [ 8 ]   a r e   p r o p o s e d   w h i c h   a r e   c a l l e d   l o c a l   G a b o r   p a t t e r n   i n   t h i s   p a p e r .   I n   t h i s   p a p e r   a   n o v e l   a p p r o a c h   f o r   f a c e   r e c o g n i t i o n   u s i n g   2 - D   G a b o r   w a v e l e t ,   L B P   a n d   L X P   f o r   f e a t u r e   e x t r a c t i o n   a n d   B F L D   f o r   f e a t u r e   d i m e n s i o n   r e d u c t i o n i s   p r o p o s e d .   T h e   r e s t   o f   t h e   p a p e r   i s   o r g a n i z e d   a s   f o l l o w s :   S e c t i o n   2   g i v e s   t h e   r e l a t e d   w o r k .   P r o p o s e d   m e t h o d   i s   e x p l a i n e d   i n   S e c t i o n   3 .   E x p e r i m e n t a l   r e s u l t s   a r e   r e p o r t e d   i n   S e c t i o n   4   a n d   c o n c l u s i o n   i s   g i v e n   i n   S e c t i o n   5 .       2 .         R E L A T E D   W O R K   I n   t h i s   s e c t i o n ,   w e   f i r s t l y   d e s c r i b e   G a b o r   w a v e l e t   r e p r e s e n t a t i o n ,   L B P   a n d   L G X P   r e s p e c t i v e l y   i n   2 - A , 2 - B   a n d   2 - C   a n d   c o m p a r i s o n   b e t w e e n   l o c a l   p a t t e r n s   i n   2 - D .     2 . 1 .     G a b o r   W a v e l e t   R e p r e s e n t a t i o n   I t   w a s   o r i g i n a l l y   i n t r o d u c e d   b y   D e n n i s   G a b o r   f o r   1 - D   s i g n a l s   a n d   D a u g m a n   e x t e n d e d   t h e   G a b o r   f i l t e r   f o r   2 - D .   T h e   G a b o r   f i l t e r s   a r e   b a n d   p a s s   u s e d   f o r   f e a t u r e   e x t r a c t i o n .   G a b o r   f i l t e r s   s i m i l a r   t o   S T F T   o r   w i n d o w e d   F o u r i e r   t r a n s f o r m ,   h a v e   b o t h   f r e q u e n c y - s e l e c t i v e   a n d   o r i e n t a t i o n - s e l e c t i v e   a n d   h a v e   o p t i m a l   j o i n t   r e s o l u t i o n   i n   s p a t i a l   a n d   f r e q u e n c y   d o m a i n .     T h e   2 - D   G a b o r   f i l t e r   i s   s i n u s o i d a l   p l a n e   o f   p a r t i c u l a r   f r e q u e n c y   a n d   o r i e n t a t i o n ,   m o d u l a t e d   b y   a   G a u s s i a n   e n v e l o p e .   T y p i c a l   G a b o r   f e a t u r e s ,   s u c h   a s   G a b o r   f e a t u r e   s p a c e   c o n s i s t s   o f   r e s p o n s e   c a l c u l a t e d   b y   G a b o r   f i l t e r s   a t   s e v e r a l   d i f f e r e n t   o r i e n t a t i o n s   a n d   s c a l e s   ( f r e q u e n c i e s ) :   a   f i l t e r   b a n k .   A   B a n k   o f   f i l t e r s   i s   u s e d   w i t h   d i f f e r e n t   o r i e n t a t i o n s   s o   a s   t o   e x t r a c t   f r e q u e n c y   i n f o r m a t i o n   a n d   h e n c e   t h e   f e a t u r e s   a t   d i f f e r e n t   o r i e n t a t i o n s , s i n c e   a l l   f a c i a l   f e a t u r e s   a r e   n o t   p r e s e n t   a t   s a m e   o r i e n t a t i o n .   S c a l i n g   i s   d o n e   a t   e a c h   o r i e n t a t i o n   s o   a s   t o   g e t   m a x i m u m   f r e q u e n c y   i n f o r m a t i o n   a t   e a c h   o r i e n t a t i o n   i . e . ,   o r i e n t a t i o n   a n d   s c a l i n g   h e l p s   i n   e x t r a c t i n g   m a x i m u m   f r e q u e n c y   i n f o r m a t i o n .   A   2 - D   G a b o r   k e r n e l   i s   g i v e n   b y ,     , = | | , | | (|| , | | | | | | / ) [ ,  / ]                                   ( 1 )     w h e r e     a n d     d e f i n e s   t h e   o r i e n t a t i o n   a n d   s c a l e   o f   G a b o r   k e r n e l s ,   = ( , ) ,   ||. | |   d e n o t e s   t h e   n o r m   o p e r a t o r   a n d   w a v e   v e c t o r   ,   i s   d e f i n e d   a s   f o l l o w s :       , =                                               ( 2 )     w h e r e   =  / a n d   = / 8 .    i s   t h e   m a x i m u m   f r e q u e n c y   a n d     i s   t h e   s p a c i n g   f a c t o r   b e t w e e n   t h e   k e r n e l s   i n   f r e q u e n c y   d o m a i n .     A   f i l t e r   b a n k   c o n s i s t i n g   o f   s e v e r a l   f i l t e r s   n e e d   t o   b e   u s e d   b e c a u s e   r e l a t i o n s h i p s   b e t w e e n   r e s p o n s e s   p r o v i d e   t h e   b a s i s   f o r   d i s t i n g u i s h i n g   o b j e c t s .   T h e   s e l e c t i o n   o f   d i s c r e t e   r o t a t i o n   a n g l e s   i s   s u c h   t h a t   t h e   o r i e n t a t i o n   m u s t   b e   s p a c e d   u n i f o r m l y .     =             , = { 0 , 1 , . . , 1 }                                         ( 3 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E       A   N o v e l   A p p r o a c h   f o r   F a c e   R e c o g n i t i o n   u s i n g   F u s i o n   o f   L o c a l   G a b o r   P a t t e r n   ( S a n t o s h   R a n d i v e ) w h e r e     i s     o r i e n t a t i o n   a n d   r e d u c e d   t o   h a l f   s i n c e   a n g l e   o f   r e s p o n s e     [ v a l u e d   i n p u t .         F r e q u e n c y   s e l e c t i o n   i s   g i v e n   b y ,              , 0 , 1 , . . ,   U s e f u l   v a l u e s   f o r     i n c l u d e s         T h e   G a b o r   k e r n e l s   i n   ( 1 )   a l l   a r e   s e l f w a v e l e t ,   b y   s c a l i n g   a n d   r o t a t i o n   v i a   w a v e   v e c t o r c o m p l e x   p l a n e   w a v e ,   w h i l e   t h e   f i r s t   t e r m   i n   s q u a r e   b r a c k e t s   i n   ( 1 )   d e t e r m i n e s   t h e   s i n a n d   t h e   s e c o n d   t e r m     i s   u s e d   t o   g e t   z e r o   D C   r e s p o n s e   i . e . ,   m a k e   G a b o r   f i l t e r   i n s e n s i t i v e   t o   b a c k g r o u n d   l u m i n a n c e   l e v e l   d e t e r m i n e s   t h e   r a t i o   o f   G a u s s i a n   w i n d o w   w i d t h   t o   w a v e l e n g t h . G a b o r   w a v e l e t s   o f   f i v e   d i f f e r e n t   s c a l e s   a r e   u s e d   f o r   f e a t u r e   e x t r a c t i o n .   T h e r e f o r e ,   a   f i l t e r   b a n k   c o n s i s t s   o f   4 0   f i l t e r s w i t h   h a l f   o c t a v e   s p a c i n g   i n   r a d i a l   d i r e c t i o n   a n d   o n e   o c t a v e   s p a t i a l   b a n d w i d t h ,   f o r   2 .     2 . 2 .   L o c a l   B i n a r y   P a t t e r n s   ( L B P ) T h e   L B P   o p e r a t o r   a s s i g n s   a   l a b e l   t o   e v e r y   p i x e l   o f   a n   i m a g e n e i g h b o u r h o o d   o f   e a c h   p i x e l   w i t h   t h e   c e n t e r   p i x e l   v a l u e   a n d   c o n s i d e r i n g   t h e   r e s u l t   a s   a   b i n a r y   n u m b e r .   F o r   e x a m p l e ,   a s   s h o w n   i n   F i g .   2 ,   1 1 0 1 0 0 1 1   i s   t h e   d e s i g n e d   p a t t e r n   o f   t h e   c e n t e r   p i x e l .   B y   a p p l y i n g   t h e   L B P           F i g u r e   2 .     O p e r a t o r   t o   o n e   f a c i a l   i m a g e ,   o n e   p a t t e r n   m a p   c a n   b e   c o m p u t e d .   T h e n ,   t h e   p a t t e r n   m a p   i s   d i v i d i n t o   m a n y   b l o c k   a n d   t h e n   h i s t o g r a m i s   c o m p u t e d   i n   e a c h   b l o c k   a n d   c o n c a t e n a t e d   t o g e t h e r   t o   f o r m   t h e   d e s c r i p t i o n   o f   t h e   i n p u t   f a c i a l   i m a g e   [ 1 ] .   2 . 3 .   L o c a l   G a b o r   X O R   p a t t e r n s   ( L G X P ) T h e   b a s i c   i d e a   o f   t h i s   m e t h o d   i s   t h a t , d i f f e r e n t   r a n g e s   a n d   t h e n   L X P   o p e r a t o r   i s   a p p l i e d   t o   t h e   q u a n t i z e   p h a s e s   o f   t h e   c e n t r a l   p i x e l   a n d   o f   e a c h   i t s         F i g u r e   3 .   E x a m p l e   o f   t h e   e n c o d i n g   F i n a l l y ,   t h e   r e s u l t i n g   b i n a r y   l a b e l s   a r e   c o n c a t e n a t e d   t o g e t h e r   a s   t h e   l o c a l   p a t t e r n   o f   t h e   c e n t r a l   p i x e l .   2 . 4 .   C o m p a r i s o n   w i t h   O t h e r   L o c a l   G a b o r   P a t t e r n T h e r e   a r e   v a r i o u s   w a y s   t o   g e t   l o c a l   G a b o r   p a t t e r n s . T h e   r e a l   a n d   i m a g i n a r y   p a r t   o f   G a b o r   f o l l o w e d   b y   L X P   o p e r a t o r   g i v e s   R e   L G P P   a n d   I m _ L G P P   [ 8 ]   r e s p e c t i v e l y .   T h e   m a g n i t u d e   p a r t   o f   G a b o r   f o l l o w e d   b y   L B P   g i v e   L G B P _ M a g   [ 9 ]   a n d   p h a s e   p a r t   o f   G a b o r   f o l l o w e d   b y b o t h   L B P   a n d   L X P   g i v e s   L G B P _ P h a [ 1 0 ]   a n d   L G X P   r e s p e c t i v e l y .   I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   A   N o v e l   A p p r o a c h   f o r   F a c e   R e c o g n i t i o n   u s i n g   F u s i o n   o f   L o c a l   G a b o r   P a t t e r n   ( S a n t o s h   R a n d i v e ) o r i e n t a t i o n   a n d     i s   t h e   t o t a l   n u m b e r   o f   o r i e n t a t i o n s   t o   b e   u s e d .   T h e   c o m p u t a t i o n s   c a n   b e   r e d u c e d   t o   h a l f   s i n c e   a n g l e   o f   r e s p o n s e     [   2 ]   a r e   c o m p l e x   c o n j u g a t e s   o n   r e s p o n s e s   o n   [ F r e q u e n c y   s e l e c t i o n   i s   g i v e n   b y ,   1             2   f o r   o c t a v e   s p a c i n g   a n d   2   f o r   h a l f   o c t a v e   s p a c i n g . T h e   G a b o r   k e r n e l s   i n   ( 1 )   a l l   a r e   s e l f - s i m i l a r   s i n c e   t h e y   c a n   b e   g e n e r a t e d   f r o m   o n e   k e r n e l ,   t h e   m o t h e r   w a v e l e t ,   b y   s c a l i n g   a n d   r o t a t i o n   v i a   w a v e   v e c t o r   , .   E a c h   k e r n e l   i s   a   p r o d u c t   o f   a   G a u s s i a n   e n v e l o p e   a n d   c o m p l e x   p l a n e   w a v e ,   w h i l e   t h e   f i r s t   t e r m   i n   s q u a r e   b r a c k e t s   i n   ( 1 )   d e t e r m i n e s   t h e   s i n u s o i d a l   p a r t   o f   t h e   k e r n e l   a n d   t h e   s e c o n d   t e r m     i s   u s e d   t o   g e t   z e r o   D C   r e s p o n s e   i . e . ,   m a k e   G a b o r   f i l t e r   i n s e n s i t i v e   t o   b a c k g r o u n d   d e t e r m i n e s   t h e   r a t i o   o f   G a u s s i a n   w i n d o w   w i d t h   t o   w a v e l e n g t h .   G a b o r   w a v e l e t s   o f   f i v e   d i f f e r e n t   s c a l e s   0 , 1 , 2 , 3 , 4 ,   a n d   e i g h t   d i f f e r e n t   o r i e n t a t i o n s   a r e   u s e d   f o r   f e a t u r e   e x t r a c t i o n .   T h e r e f o r e ,   a   f i l t e r   b a n k   c o n s i s t s   o f   4 0   f i l t e r s   w i t h   h a l f   o c t a v e   s p a c i n g   i n   r a d i a l   d i r e c t i o n   a n d   o n e   o c t a v e   s p a t i a l   b a n d w i d t h ,   f o r   L o c a l   B i n a r y   P a t t e r n s   ( L B P )   T h e   L B P   o p e r a t o r   a s s i g n s   a   l a b e l   t o   e v e r y   p i x e l   o f   a n   i m a g e   b y   t h r e s h o l d i n g   t h e   3 n e i g h b o u r h o o d   o f   e a c h   p i x e l   w i t h   t h e   c e n t e r   p i x e l   v a l u e   a n d   c o n s i d e r i n g   t h e   r e s u l t   a s   a   b i n a r y   n u m b e r .   F o r   1 1 0 1 0 0 1 1   i s   t h e   d e s i g n e d   p a t t e r n   o f   t h e   c e n t e r   p i x e l .   B y   a p p l y i n g   t h e   L B P   F i g u r e   2 .   L B P   o p e r a t o r   d e f i n e   d i n 3   n e i g h b o u r h o o d .   O p e r a t o r   t o   o n e   f a c i a l   i m a g e ,   o n e   p a t t e r n   m a p   c a n   b e   c o m p u t e d .   T h e n ,   t h e   p a t t e r n   m a p   i s   d i v i d h i s t o g r a m i s   c o m p u t e d   i n   e a c h   b l o c k   a n d   c o n c a t e n a t e d   t o g e t h e r   t o   f o r m   t h e   d e s c r i p t i o n   o f   t h e   i n p u t   f a c i a l   i m a g e   [ 1 ] .   L o c a l   G a b o r   X O R   p a t t e r n s   ( L G X P )   T h e   b a s i c   i d e a   o f   t h i s   m e t h o d   i s   t h a t ,   a s   s h o w n   I n   F i g .   3 ,   t h e   p h a s e s   a r e   d i f f e r e n t   r a n g e s   a n d   t h e n   L X P   o p e r a t o r   i s   a p p l i e d   t o   t h e   q u a n t i z e   p h a s e s   o f   t h e   c e n t r a l   p i x e l   a n d   o f   e a c h   i t s     e n c o d i n g   m e t h o d   o f   L G X P   w h e r e   t h e   p h a s e   i s   q u a n t i z e d e   r e s u l t i n g   b i n a r y   l a b e l s   a r e   c o n c a t e n a t e d   t o g e t h e r   a s   t h e   l o c a l   p a t t e r n   o f   t h e   c e n t r a l   p i x e l . L o c a l   G a b o r   P a t t e r n   T h e r e   a r e   v a r i o u s   w a y s   t o   g e t   l o c a l   G a b o r   p a t t e r n s . T h e   r e a l   a n d   i m a g i n a r y   p a r t   o f   G a b o r   f o l l o w e d   L G P P   a n d   I m _ L G P P   [ 8 ]   r e s p e c t i v e l y .   T h e   m a g n i t u d e   p a r t   o f   G a b o r   f o l l o w e d   b y   [ 9 ]   a n d   p h a s e   p a r t   o f   G a b o r   f o l l o w e d   b y b o t h   L B P   a n d   L X P   g i v e s   L G B P _ P h a [ 1 0 ]   a n d     A   N o v e l   A p p r o a c h   f o r   F a c e   R e c o g n i t i o n   u s i n g   F u s i o n   o f   L o c a l   G a b o r   P a t t e r n   ( S a n t o s h   R a n d i v e )   3 4 7 i s   t h e   t o t a l   n u m b e r   o f   o r i e n t a t i o n s   t o   b e   u s e d .   T h e   c o m p u t a t i o n s   c a n   b e   ]   a r e   c o m p l e x   c o n j u g a t e s   o n   r e s p o n s e s   o n   [ 0     ]   i n   c a s e   o f   r e a l                             ( 4 )   f o r   h a l f   o c t a v e   s p a c i n g .   r   s i n c e   t h e y   c a n   b e   g e n e r a t e d   f r o m   o n e   k e r n e l ,   t h e   m o t h e r   .   E a c h   k e r n e l   i s   a   p r o d u c t   o f   a   G a u s s i a n   e n v e l o p e   a n d   u s o i d a l   p a r t   o f   t h e   k e r n e l   a n d   t h e   s e c o n d   t e r m     i s   u s e d   t o   g e t   z e r o   D C   r e s p o n s e   i . e . ,   m a k e   G a b o r   f i l t e r   i n s e n s i t i v e   t o   b a c k g r o u n d   ,   a n d   e i g h t   d i f f e r e n t   o r i e n t a t i o n s   0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7   2 ,    ,   a n d   t h r e s h o l d i n g   t h e   3 ´ 3   n e i g h b o u r h o o d   o f   e a c h   p i x e l   w i t h   t h e   c e n t e r   p i x e l   v a l u e   a n d   c o n s i d e r i n g   t h e   r e s u l t   a s   a   b i n a r y   n u m b e r .   F o r   1 1 0 1 0 0 1 1   i s   t h e   d e s i g n e d   p a t t e r n   o f   t h e   c e n t e r   p i x e l .   B y   a p p l y i n g   t h e   L B P .     O p e r a t o r   t o   o n e   f a c i a l   i m a g e ,   o n e   p a t t e r n   m a p   c a n   b e   c o m p u t e d .   T h e n ,   t h e   p a t t e r n   m a p   i s   d i v i d e d   h i s t o g r a m i s   c o m p u t e d   i n   e a c h   b l o c k   a n d   c o n c a t e n a t e d   t o g e t h e r   t o   f o r m   t h e   t h e   p h a s e s   a r e   f i r s t l y   q u a n t i z e d   i n t o   d i f f e r e n t   r a n g e s   a n d   t h e n   L X P   o p e r a t o r   i s   a p p l i e d   t o   t h e   q u a n t i z e   p h a s e s   o f   t h e   c e n t r a l   p i x e l   a n d   o f   e a c h   i t s       q u a n t i z e d   i n t o   4   r a n g e s   e   r e s u l t i n g   b i n a r y   l a b e l s   a r e   c o n c a t e n a t e d   t o g e t h e r   a s   t h e   l o c a l   p a t t e r n   o f   t h e   c e n t r a l   p i x e l .   T h e r e   a r e   v a r i o u s   w a y s   t o   g e t   l o c a l   G a b o r   p a t t e r n s . T h e   r e a l   a n d   i m a g i n a r y   p a r t   o f   G a b o r   f o l l o w e d   L G P P   a n d   I m _ L G P P   [ 8 ]   r e s p e c t i v e l y .   T h e   m a g n i t u d e   p a r t   o f   G a b o r   f o l l o w e d   b y   [ 9 ]   a n d   p h a s e   p a r t   o f   G a b o r   f o l l o w e d   b y b o t h   L B P   a n d   L X P   g i v e s   L G B P _ P h a [ 1 0 ]   a n d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                  I J E C E     V o l .   2 ,   N o .   3 ,   J u n e   2 0 1 2 3 4 8     3 .   P R O P O S E D   M E T H O D   F a c e   r e c o g n i t i o n   s y s t e m   i s   s h o w n   i n c l a s s i f i c a t i o n .   I n   f a c e   d e t e c t i o n ,   a l l   t h e   f a c e   i m a g e s   a r e   a l i g n e d   b a s e d   o n   t h e   m a n u a l l y   l o c a t e d   e y e   c e n t e r s   p r o v i d e d   b y   t h e   o r i g i n a l   d a t a b a s e ,   a n d   t h e n   n o r m a l i z e d   t o   8 0 a n d   t h e n   l o c a l   b i n a r y   p a t t e r n s ( i . e . ,   L G B P   a n d   L G X P )   a r e   u s e d .                                                                                     F i g u r e       F o r   a   f e a t u r e   e x t r a c t i o n ,   G a b o r   k e r n e l   c o n v o l v e d   w i t h   t h e   i n p u t   i m a g e .   Η   , "       w h e r e   #   i s   t h e   c o n v o l u t i o n   r e s u l t ,   o p e r a t o r   a n d   , .                         C o n v u l t i o n   *                     F i g u r e     T h e n   L B P   a n d   L X P   o p e r a t o r   o p e r a t e s   o n   d i f f e r e n t   G a b o r   p a r t s   ( i . e . ,   r e a l ,   i m a g i n a r y ,   m a g n i t u d e   a n d   p h a s e )   w h i c h   g i v e s   L G B P   a n d   L G X P   s h o w n   i n   F i g . 5 . T h e   p r o p o s e d   L G X P   d e s c r i p t o r   c a n   b e   d i r e c t l y   a p p l i e d   t o   f a c e   r e c o g n i t i o n   s y s t e m   b y s i m i l a r i t y   m e a s u r e m e n t .   H o w e v e r ,   t h i s   i s   n o t   g o o d   e n o u g h   s i n c e   t h e   f e a t u r e   d i m e n s i o n   i s   v e r y   h i g h   d u e   t o   m u l t i p l e   G a b o r   f i l t e r   ( e . g . ,   4 0   i n   t h i s   s t u d y ) .   I n   t h e o r y ,   t o   r e d u c e   d i m e n s i o n a l i t y ,   w e   c a n   a p p l y   F L D   d i r e c t l y ;   b u t ,   i n   c a s e   o f   s o   h i g h ( S S S )   p r o b l e m .   S o ,   f u r t h e r   w e   p r e s e n t   b l o c k T h e   b a s i c   i d e a   o f   B F L D   i s   f i r s t l y   t o   d i v i d e   t h e   h i g h I n p u t   I m a g e   4 0   G a b o r   F i l t e r s   I n p u t     F a c e   i m a g e   d e t e c t i o n R e c o g n i z e d   f a c e   i m a g e   2   :     3 4 5     3 5 2   F a c e   r e c o g n i t i o n   s y s t e m   i s   s h o w n   i n   F i g . 4   c o n s i s t   o f   f a c e   d e t e c t i o n ,   f e a t u r e   e x t r a c t i o n   a n d   f a c e   c l a s s i f i c a t i o n .   I n   f a c e   d e t e c t i o n ,   a l l   t h e   f a c e   i m a g e s   a r e   a l i g n e d   b a s e d   o n   t h e   m a n u a l l y   l o c a t e d   e y e   c e n t e r s   p r o v i d e d   b y   t h e   o r i g i n a l   d a t a b a s e ,   a n d   t h e n   n o r m a l i z e d   t o   8 0 ´ 8 8   p i x e l s .   F o r   f e a t u r e   e x t r a c t i o n   G a b o r   f i l t e r s   a n d   t h e n   l o c a l   b i n a r y   p a t t e r n s ( i . e . ,   L G B P   a n d   L G X P )   a r e   u s e d .                                                               F i g u r e   4 .   B l o c k e d   d i a g r a m   o f   f a c e   r e c o g n i t i o n   s y s t e m   F o r   a   f e a t u r e   e x t r a c t i o n ,   G a b o r   k e r n e l   c o n v o l v e d   w i t h   t h e   i n p u t   i m a g e .               i s   t h e   c o n v o l u t i o n   r e s u l t ,     ,   i s   t h e   G a b o r   k e r n e l ,   "   i s   i n p u t   i m a g e ,   *   F i g u r e   5 .   S t e p s   i n v o l v e d   i n   f e a t u r e   e x t r a c t i o n     T h e n   L B P   a n d   L X P   o p e r a t o r   o p e r a t e s   o n   d i f f e r e n t   G a b o r   p a r t s   ( i . e . ,   r e a l ,   i m a g i n a r y ,   m a g n i t u d e   a n d   p h a s e )   w h i c h   g i v e s   L G B P   a n d   L G X P   s h o w n   i n   F i g . 5 .   T h e   p r o p o s e d   L G X P   d e s c r i p t o r   c a n   b e   d i r e c t l y   a p p l i e d   t o   f a c e   r e c o g n i t i o n   s y s t e m   b y s i m i l a r i t y   m e a s u r e m e n t .   H o w e v e r ,   t h i s   i s   n o t   g o o d   e n o u g h   s i n c e   t h e   f e a t u r e   d i m e n s i o n   i s   v e r y   h i g h   d u e   t o   m u l t i p l e   G a b o r   f i l t e r   ( e . g . ,   4 0   i n   t h i s   s t u d y ) .   I n   t h e o r y ,   t o   r e d u c e   d i m e n s i o n a l i t y ,   w e   c a n   a p p l y   F L D   d i r e c t l y ;   b u t ,   i n   c a s e   o f   s o   h i g h - d i m e n s i o n a l   f e a t u r e ,   F L D   s u f f e r s   f r o m   h e a v y   s m a l l   s a m p l e   s i z e   .   S o ,   f u r t h e r   w e   p r e s e n t   b l o c k - b a s e d   F L D   ( B F L D )   a p p r o a c h .   T h e   b a s i c   i d e a   o f   B F L D   i s   f i r s t l y   t o   d i v i d e   t h e   h i g h - d i m e n s i o n a l   L G X P   d e s c r i p t o r   i n t o   m u l t i p l e   N o r m a l i z e d   F a c e   I m a g e   ( 8 0 x 8 8 )   L G B P   &   L G X P   L B P   &   L X P   o p e r a t o r   G a b o r   F e a t u r e         F a c e   e t e c t i o n   F e a t u r e   e x t r a c t i o n   D i m e n s i o n   R e d u c t i o n F u s i o n   C l a s i f i c a t i o n R e c o g n i t i o n   F a c e   e c o g n i z e d   i m a g e                 I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   F i g . 4   c o n s i s t   o f   f a c e   d e t e c t i o n ,   f e a t u r e   e x t r a c t i o n   a n d   f a c e   c l a s s i f i c a t i o n .   I n   f a c e   d e t e c t i o n ,   a l l   t h e   f a c e   i m a g e s   a r e   a l i g n e d   b a s e d   o n   t h e   m a n u a l l y   l o c a t e d   e y e   c e n t e r s   p i x e l s .   F o r   f e a t u r e   e x t r a c t i o n   G a b o r   f i l t e r s                             ( 5 )   i s   i n p u t   i m a g e ,     i s   c o n v o l u t i o n   T h e n   L B P   a n d   L X P   o p e r a t o r   o p e r a t e s   o n   d i f f e r e n t   G a b o r   p a r t s   ( i . e . ,   r e a l ,   i m a g i n a r y ,   m a g n i t u d e   a n d   T h e   p r o p o s e d   L G X P   d e s c r i p t o r   c a n   b e   d i r e c t l y   a p p l i e d   t o   f a c e   r e c o g n i t i o n   s y s t e m   b y   u s i n g   s i m i l a r i t y   m e a s u r e m e n t .   H o w e v e r ,   t h i s   i s   n o t   g o o d   e n o u g h   s i n c e   t h e   f e a t u r e   d i m e n s i o n   $ . . , % 4 0 % 2   i s   v e r y   h i g h   d u e   t o   m u l t i p l e   G a b o r   f i l t e r   ( e . g . ,   4 0   i n   t h i s   s t u d y ) .   I n   t h e o r y ,   t o   r e d u c e   d i m e n s i o n a l i t y ,   w e   c a n   d i m e n s i o n a l   f e a t u r e ,   F L D   s u f f e r s   f r o m   h e a v y   s m a l l   s a m p l e   s i z e   d i m e n s i o n a l   L G X P   d e s c r i p t o r   i n t o   m u l t i p l e       i m e n s i o n   R e d u c t i o n   u s i o n   C l a s i f i c a t i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8       A   N o v e l   A p p r o a c h   f o r   F a c e   R e c o g n i t i o n   u s i n g   F u s i o n   o f   L o c a l   G a b o r   P a t t e r n   ( S a n t o s h   R a n d i v e )   3 4 9 f e a t u r e   s e g m e n t s   ( c o r r e s p o n d i n g   t o   d i f f e r e n t   s p a t i a l   b l o c k s   i n   t h e   f a c e   i m a g e ) ,   t h e n   a p p l y   F L D   t o   e a c h   s e g m e n t ,   a n d   f i n a l l y   c o m b i n e   t h e   d e c i s i o n s   o f   a l l   t h e   b l o c k - w i s e   F L D .   B y   s u c h   a   d i v i d e   a n d   c o n q u e r   s t r a t e g y , t h e   S S S   p r o b l e m   i s   g r e a t l y   w e a k e n e d   s i n c e   t h e   d i m e n s i o n a l i t y   o f   t h e   i n p u t   f e a t u r e   f o r   e a c h   F L D   i s   m u c h   l o w e r .       F i g . 6 .   F l o w   c h a r t   o f   t h e   B F L D   f e a t u r e   e x t r a c t i o n   a p p r o a c h     F i g u r e   5   i l l u s t r a t e s   t h e   f l o w   c h a r t   o f   t h e   B F L D   a p p r o a c h .   B r i e f l y   s p e a k i n g ,   f o r   e a c h   f a c e   i m a g e ,   w e   f i r s t l y   c a l c u l a t e   i t s   m u l t i p l e   L G X P   m a p s .   T h e n ,   w e   d i v i d e   t h e s e   p a t t e r n   m a p s   i n t o   m u l t i p l e   n o n - o v e r l a p p i n g   b l o c k s   a n d   t h e n   w e   t a k e   h i s t o g r a m   o f   e a c h   b l o c k   a n d   c o n c a t e n a t e   a n d   c a l c u l a t e   t h e   b l o c k   b a s e d   r e p r e s e n t a t i o n s .   B a s e d   o n   t h e   t r a i n i n g   s e t ,   w e   l e a r n   t h e   F L D   m a t r i c s   t o   c a l c u l a t e   t h e   l o w - d i m e n s i o n a l   f e a t u r e s   f o r   e a c h   b l o c k .         F i g u r e   7 .   F u s i o n   o f   L G B P _ M a g   a n d   L G X P .   ( a )   F e a t u r e - l e v e l f u s i o n . ( b ) S c o r e - l e v e l f u s i o n .     T h e   b l o c k   p a r t i t i o n   s t r a t e g y   s h o w n   i n   F i g .   7 ( a )   f o r   L G X P   a n d   i n   F i g .   7 ( b )   f o r   B F L D   a p p r o a c h .   I n   L G X P   t h e   p a t t e r n   m a p   i s   d i r e c t l y   d i v i d e d   i n t o     s u b - b l o c k s   b u t ;   w h i l e   i n   B F L D   p a t t e r n   m a p   d i v i d e d   i n     &   b l o c k s   a n d   e a c h   b l o c k   p a r t i t i o n e d   i n t o     '   s u b - b l o c k s   a n d     b e t t e r   r e p r e s e n t a t i o n   i s   o b t a i n e d     u s i n g   o n l y   o n e   h i s t o g r a m .   A t   l a s t ,   f u s i o n   o f   L G B P _ M a g   a n d   L G X P   r e q u i r e d .   T h e   t w o   f u s i o n   a p p r o a c h e s   a r e   d e s c r i b e d   i n   d e t a i l s a s   f o l l o w s .   1 .   F e a t u r e - l e v e l   f u s i o n .   A s   s h o w n   i n   F i g .   8 ( a ) ,   f o r   t h e   $   b l o c k ,   w e   r e p r e s e n t   i t   a s   o n e   v e c t o r   b y   c o n c a t e n a t i n g   i t s   L G B P _ M a g   h i s t o g r a m s   a n d   L G X P   h i s t o g r a m s .   T h e n   b y   u s i n g   B F L D   a p p r o a c h   c a l c u l a t e   l o w - d i m e n s i o n a l   f e a t u r e   v e c t o r   F i .   F o r   t h e   G a l l e r y   b l o c k   " a n d   i t s   c o r r e s p o n d i n g   p r o b e   b l o c k   " ,   t h e   s i m i l a r i t y   b e t w e e n   t h e m   i s   c a l c u l a t e d   a s   f o l l o w s :                           ( ) " , " * = + $ ) , , , * = . | | || .|| ||   ( 6 )     2 .   S c o r e - l e v e l   F u s i o n .   A s   s h o w n   i n   F i g .   8 ( b ) ,   f r o m   t h e   t w o   s e q u e n c e s   o f   $   b l o c k ,   #  _  ,   a n d   # , ,   w e   r e s p e c t i v e l y   e x t r a c t   t h e i r   l o w - d i m e n s i o n a l   F L D   f e a t u r e s ,   ,  _  ,   a n d   , , . T h e n   w e   r e s p e c t i v e l y   c o m p u t e s   t w o   s i m i l a r i t i e s   b e t w e e n   t h e   G a l l e r y   b l o c k   "   a n d   i t s   c o r r e s p o n d i n g   p r o b e   b l o c k   "   n a m e l y   ( ,   a n d   ( , . F i n a l l y ,   t h e s e   t w o   s i m i l a r i t i e s   a r e   f u s e   t o g e t h e r   a c c o r d i n g   t o   w e i g h t e d   s u m   r u l e ,     ( ) " , " * = - . ( , + 1 - . ( ,     w h e r e   w   d e n o t e   t h e   w e i g h t   o f   L G B P _ M a g   a n d   v a r i e s   w i t h i n   [ 0 , 1 ]   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                  I J E C E     V o l .   2 ,   N o .   3 ,   J u n e   2 0 1 2 3 5 0 .   F i g u r e   8 .   F u s i o n   o f   L G B P _ M a g     T h e   s i m i l a r i t y   b e t w e e n   t h r   G a l l e r y   a n d   P r o b e   f a c e   c o r r e s p o n d i n g   b l o c k   a c c o r d i n g   t o   t h e   s u m   r u l e   [ 1 3 ] .     ( " , " ( " , "       I n   f a c e   c l a s s i f i c a t i o n ,   f o r   r e c o g n i z e   t h e   i n p u t   u n k n o w n   f a c e   i m a g e   i s   u s u a l l y   c l a s s i f i e d   a s   t h e   f a c e   w h i c h   i s   m o s t   s i m i l a r   t o   i n p u t   o n e ,   i f   t h e   m a x i m a l   s i m i l a r i t y   o c c u r s   f a c e       4 .   E X P E R I M E N T A L   R E S U L T S I n   t h i s   p a p e r   t h e   F E R E T   d a t a b a s e   i s   u s e d .   F o r   d e t a i l s   r e f e r   [ 6 ] . s t a n d a r d   g a l l e r y   ( 1 , 1 9 5   i m a g e s   o f   1 , 1 9 5   s u b j e c t s ) ,   w e   t e s t   t h e   r e c o g n i t i o n   r a t e   o f   o u r   a p p r o a c h e s   o n   t h e   f o u r   p r o b e   s e t s :   F b   ( 1 , 1 9 5   i m a g e s   o f   1 , 1 9 5   s u b j e c t s ) ,   F c   ( 1 9 4   i m a g e s   o f   1 9 4   s u b j e c t s ) ,   D u p l i c a t e   I   ( a b b r e v i a t e d   a s   D u p I , 7 2 2   i m a g e s   o f   2 4 3   s u b j e c t s )   a n d   D u p l i c a t e   I I   ( a b b r e v i a t e d   a s   D u p I I , 7 2 2   i m a g e s   o f   2 4 3   s u b j e c t s ) .   A l l   f a c e   i m a g e s   a r e   n o r m a l i z e d   t o   8 0     T a b l e     M e t h o d s L G B P _ M a g L G B P _ P h a R e _ L G P P I m _ L G P P L G X P       T a b l e   M e t h o d s L G B P _ M a g + B F L D L G B P _ P h a + B F L D R e _ L G P P + B F L D I m _ L G P P + B F L D L G X P + B L F D                   2   :     3 4 5     3 5 2   L G B P _ M a g   a n d   L G X P .   ( a )   F e a t u r e - l e v e l f u s i o n .   ( b )   S c o r e e n   t h r   G a l l e r y   a n d   P r o b e   f a c e   i m a g e s i s   c a l c u l a t e d   b y   f u s i n g   t h e   s i m i l a r i t i e s   o f c o r r e s p o n d i n g   b l o c k   a c c o r d i n g   t o   t h e   s u m   r u l e   [ 1 3 ] .               I n   f a c e   c l a s s i f i c a t i o n ,   f o r   r e c o g n i z e   t h e   i n p u t   u n k n o w n   f a c e   i m a g e   i s   u s u a l l y   c l a s s i f i e d   a s   t h e   f a c e   w h i c h   i s   m o s t   s i m i l a r   t o   i n p u t   o n e ,   i f   t h e   m a x i m a l   s i m i l a r i t y   o c c u r s   f a c e   i s   r e c o g n i z e d . E X P E R I M E N T A L   R E S U L T S   I n   t h i s   p a p e r   t h e   F E R E T   d a t a b a s e   i s   u s e d .   F o r   d e t a i l s   r e f e r   [ 6 ] .   I n   o u r   e x p e r i m e n t s ,   b a s e d   o n   s t a n d a r d   g a l l e r y   ( 1 , 1 9 5   i m a g e s   o f   1 , 1 9 5   s u b j e c t s ) ,   w e   t e s t   t h e   r e c o g n i t i o n   r a t e   o f   o u r   a p p r o a c h e s   o n   t h e   f o u r   F b   ( 1 , 1 9 5   i m a g e s   o f   1 , 1 9 5   s u b j e c t s ) ,   F c   ( 1 9 4   i m a g e s   o f   1 9 4   s u b j e c t s ) ,   D u p l i c a t e   I   ( a b b r e v i a t e d   a s   D u p I , 7 2 2   i m a g e s   o f   2 4 3   s u b j e c t s )   a n d   D u p l i c a t e   I I   ( a b b r e v i a t e d   a s   D u p I I , 7 2 2   i m a g e s   o f   2 4 3   s u b j e c t s ) .   A l l   f a c e   i m a g e s   a r e   n o r m a l i z e d   t o   8 0 % 8 8   p i x e l s   a n d   t h e   s i z e   o f   G a b o r   f i l t e r   w i n d o w   i s   s e t   t o   3 2 T a b l e   1 .   R e c o g n i t i o n   R a t e   w i t h   L o c a l   G a b o r   P a t t e r n   M e t h o d s   F E R E T   P r o b e   S e t s   F b   F c   D u p I   D u p I I   L G B P _ M a g         9 6 %   9 6 %   7 4 %   7 0 %   L G B P _ P h a         9 7 %   9 7 %   8 0 %   7 9 %   R e _ L G P P         9 8 %   9 9 %   8 0 %   7 8 %   I m _ L G P P         9 8 %   9 9 %   7 6 %   7 3 %         9 8 %   1 0 0 %   8 2 %   8 3 %   T a b l e   2 .   R e c o g n i t i o n   R a t e   C o m b i n a t i o n   W i t h   B F L D   M e t h o d s   F E R E T   P r o b e   S e t s   F b   F c   D u p   I   D u p L G B P _ M a g + B F L D   9 9 %   9 9 %   9 1 %   9 1 % L G B P _ P h a + B F L D   9 9 %   9 9 %   8 8 %   8 6 % R e _ L G P P + B F L D   9 9 %   1 0 0 %   9 1 %   8 7 % I m _ L G P P + B F L D   9 9 %   1 0 0 %   9 0 %   8 8 % L G X P + B L F D   9 9 %   1 0 0 %   9 2 %   9 1 %               I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8     S c o r e - l e v e l f u s i o n .   i m a g e s i s   c a l c u l a t e d   b y   f u s i n g   t h e   s i m i l a r i t i e s   o f                             ( 7 )   I n   f a c e   c l a s s i f i c a t i o n ,   f o r   r e c o g n i z e   t h e   i n p u t   u n k n o w n   f a c e   i m a g e   i s   u s u a l l y   c l a s s i f i e d   a s   t h e   f a c e   i s   r e c o g n i z e d .   I n   o u r   e x p e r i m e n t s ,   b a s e d   o n   s t a n d a r d   g a l l e r y   ( 1 , 1 9 5   i m a g e s   o f   1 , 1 9 5   s u b j e c t s ) ,   w e   t e s t   t h e   r e c o g n i t i o n   r a t e   o f   o u r   a p p r o a c h e s   o n   t h e   f o u r   F b   ( 1 , 1 9 5   i m a g e s   o f   1 , 1 9 5   s u b j e c t s ) ,   F c   ( 1 9 4   i m a g e s   o f   1 9 4   s u b j e c t s ) ,   D u p l i c a t e   I   ( a b b r e v i a t e d   a s   D u p I , 7 2 2   i m a g e s   o f   2 4 3   s u b j e c t s )   a n d   D u p l i c a t e   I I   ( a b b r e v i a t e d   a s   D u p I I , 7 2 2   i m a g e s   o f   2 4 3   s u b j e c t s ) .   h e   s i z e   o f   G a b o r   f i l t e r   w i n d o w   i s   s e t   t o   3 2 % 3 2   p i x e l s .   D u p   I I   9 1 %   8 6 %   8 7 %   8 8 %   9 1 %   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8       A   N o v e l   A p p r o a c h   f o r   F a c e   R e c o g n i t i o n   u s i n g   F u s i o n   o f   L o c a l   G a b o r   P a t t e r n   ( S a n t o s h   R a n d i v e )   3 5 1   T a b l e   3 .   R e c o g n i t i o n   R a t e   W i t h   F u s i n g   D i f f e r e n t   G a b o r   P a r t s     M e t h o d s   F E R E T   P r o b e   S e t s   F b   F c   D u p   I   D u p   I I   S [ L G B P _ M a g + L G B P _ P h a ]   9 9 %   9 9 %   9 2 %   9 2 %   S [ R e _ L G P P + I m _ L G P P ]   9 9 %   1 0 0 %   9 2 %   8 9 %   S [ L G B P _ M a g + R e _ L G P ] P   9 9 %   9 9 %   9 3 %   9 1 %   S [ L G B P _ M a g + L G X P ]   9 9 %   9 9 %   9 3 %   9 2 %   S [ L G B P _ M a g + L G X P ]   9 9 %   9 9 %   9 4 %   9 3 %       T h e   r e s u l t s   o f   a l l   e x p e r i m e n t s   a r e   s h o w n   i n   T a b l e   1 ,   2   a n d   3 .   F i r s t ,   t h e   p r o p o s e d   L G X P   m e t h o d   p e r f o r m s   b e s t   i n   c a s e   o f   F b   a n d   F c   b u t   n o t   f o r   D u p I   a n d   D u p   I I .   T h e   i n t e r e s t i n g   i m p r o v e m e n t   c a n   b e   a c h i e v e d   i n   s e c o n d   m e t h o d   i . e . ,   B F L D   w i t h   l o c a l   G a b o r   p a t t e r n s   e s p e c i a l l y   i n   c a s e   o f   D u p   I   a n d   D u p   I I .   T h e   t h i r d   m e t h o d   f u s i o n   o f   L G B P _ M a g   a n d   L G X P   l e a d s   t o   b e s t   i m p r o v e m e n t   a n d   s p e c i a l l y   f o r   ( [ / 0 1 2  + / 0 3 2 ] .       5 .   C O N C L U S I O N   I n   t h i s   p a p e r ,   w e   h a v e   m a i n l y   w o r k   o n   G a b o r   p h a s e   i n f o r m a t i o n ,   a s   w e l l   a s   i t s   f u s i o n   w i t h   G a b o r   m a g n i t u d e .   B y   u s i n g   l o c a l   p a t t e r n s   w e   e n c o d e   t h e   G a b o r   p h a s e   c a l l e d   L G X P .   T h e n   w e   i n t r o d u c e   B F L D   a n d   s t u d i e d   t h e   f u s i o n   m e t h o d s   o f   d i f f e r e n t   l o c a l   p a t t e r n s   o f   G a b o r   f e a t u r e s .   T h e s e   m e t h o d s   a c h i e v e   b e t t e r   o r   c o m p a r a b l e   r e s u l t s   t h a n   t h e   b e s t   k n o w n   o n e s .       A C K N O W L E D G M E N T     T h e   a u t h o r s   w o u l d   l i k e   t o   t h a n k   P r o f .   S .   N .   T a l b a r   f o r   t h e i r   c o o p e r a t i o n   a n d   N a t i o n a l   I n s t i t u t e   O f   S t a n d a r d   a n d   T e c h n o l o g y   ( N I S T )   f o r   p r o v i d i n g   F E R E T   d a t a b a s e .       R E F E R E N C E S     [ 1 ]     T .   A h o n e n ,   A .   H a d i d ,   a n d   M .   P i e t i k ä i n e n ,   F a c e   D e s c r i p t i o n   w i t h   L o c a l   Bi n a r y   P a t t e r n s :   A p p l i c a t i o n   t o   F a c e   Re c o g n i t i o n ,   I E E E   T r a n s .   P a t t e r n   A n a l .   M a c h .   I n t e l l . ,   v o l .   2 8 ,   n o . 1 2 ,   p p .   2 0 3 7 2 0 4 1 ,   D e c .   2 0 0 6 .   [ 2 ]     P . N .   Be l h u m e u r ,   J . P .   H e s p a n h a ,   a n d   D . J .   K r i e g m a n ,   E i g e n f a c e s v s .   F i s h e r f a c e s :   Re c o g n i t i o n   u s i n g   Cl a s s   S p e c i f i c   L i n e a r   P r o j e c t i o n ,   I E E E   T r a n s .   P a t t e r n   A n a l .   M a c h .   I n t e l l . ,   v o l .   1 9 ,   n o .   7 ,   p p .   7 1 1 7 2 0 ,   J u l .   1 9 9 7 .   [ 3 ]     J . T .   Ch i e n a n d ,   C . C.   W u ,   D i s c r i m i n a n t   W a v e l e t   F a c e s   a n d   N e a r e s t   F e a t u r e   Cl a s s i f i e r s   f o r   F a c e   Re c o g n i t i o n ,   I E E E   T r a n s .   P a t t e r n   A n a l .   M a c h .   I n t e l l . ,   v o l .   2 4 ,   n o .   1 2 ,   p p .   1 6 4 4 1 6 4 9 ,   D e c .   2 0 0 2 .   [ 4 ]     J . D a u g m a n ,   U n   Ce r t a i n t y   R e l a t i o n   f o r   Re s o l u t i o n   i n   S p a c e ,   S p a t i a l   F r e q u e n c y ,   a n d   O r i e n t a t i o n   O p t i m i z e d   b y   T w o - D i m e n s i o n a l   V i s u a l   C o r t i c a l   F i l t e r s ,     J .   O p t .   S o c .   A m e r .   A ,   v o l .   2 ,   n o .   7 ,   p p .   1 1 6 0 1 1 6 9 ,   1 9 8 5 .   [ 5 ]     J . P .   J o n e s a n d ,   L .   P a l m e r ,   A n e v a l u a t i o n   o f   t h e   T w o   D i m e n s i o n a l   G a b o r   F i l t e r   M o d e l   o f   S i m p l e   Re c e p t i v e   F i e l d s   i n   C a t s t r i a t e   Co r t e x ,   J .   Ne u r o p h y s i o l . ,   v o l .   5 8 ,   n o .   6 ,   p p .   1 2 3 3 1 2 5 8 ,   1 9 8 7 .   [ 6 ]     P . J .   P h i l l i p s ,   H .   M o o n ,   S . A .   Ri z v i ,   a n d   P . J .   Ra u s s ,   T h e   F e r e t   E v a l u a t i o n   M e t h o d o l o g y   f o r   F a c e - Re c o g n i t i o n   A l g o r i t h m s ,   I E E E   T r a n s .   P a t t e r n   A n a l .   M a c h .   I n t e l l . ,   v o l .   2 2 ,   n o . 1 0 ,   p p .   1 0 9 0 1 1 0 4 ,   O c t .   2 0 0 0 .   [ 7 ]     M .   T u r k a n d   A .   P e n t l a n d ,   E i g e n   F a c e s   f o r   Re c o g n i t i o n ,   J . C o g n .   Ne u - R o s c i . ,   v o l .   3 ,   n o . 1 ,   p p .   7 1 8 6 ,   1 9 9 1 .   [ 8 ]     B.   Z h a n g ,   S . S h a n ,   X .   Ch e n ,   a n d   W .   G a o ,   H i s t o g r a m   o f   G a b o r   P h a s e   P a t t e r n s   ( H G P P ) :   A   N o v e l   O b j e c t   Re p r e s e n t a t i o n   A p p r o a c h   f o r   F a c e   Re c o g n i t i o n ,   I E E E   T r a n s .   I m a g e   P r o c e s s . ,   v o l .   1 6 ,   n o . 1 ,   p p .   5 7 6 8 ,   J a n .   2 0 0 7 .   [ 9 ]     W .   Z h a n g ,   S .   S h a n ,   W .   G a o ,   X .   C h e n ,   a n d   H .   Z h a n g ,   L o c a l   G a b o r   Bi n a r y   P a t t e r n   H i s t o g r a m   S e q u e n c e   ( L G BP H S ) :   A   N o v e l   n o n - S t a t i s t i c a l   M o d e l   f o r   F a c e   Re p r e s e n t a t i o n   a n d   Re c o g n i t i o n ,   i n   P r o c .   I n t .   Co n f .   Co m p u t e r   V i s i o n ,   2 0 0 5 ,   p p .   7 8 6 7 9 1 .   [ 1 0 ]     W .   Z h a n g ,   S .   S h a n ,   X .   Ch e n ,   a n d   W .   G a o ,   A r e   G a b o r   P h a s e s   Re a l l y   U s e l e s s   f o r   F a c e   Re c o g n i t i o n ?   i n   P r o c .   I n t .   Co n f .   P a t t e r n   R e c o g n i t i o n ,   2 0 0 6 ,   p p .   6 0 6 6 0 9 .   [ 1 1 ]     W .   Z h a o ,   R.   Ch e l l a p p a ,   P .   J .   P h i l l i p s ,   a n d   A .   R o s e n f e l d ,   F a c e   Re c o g n i t i o n :   A   L i t e r a t u r e   S u r v e y ,   A C M   C o m p u t .   S u r v . ,   v o l .   3 5 ,   n o . 4 ,   p p .   3 9 9 4 5 8 ,   2 0 0 3 .   [ 1 2 ]     Z .   M .   H a f e d a n d   M .   D .   L e v i n e ,   F a c e   Re c o g n i t i o n   u s i n g   t h e   D i s c r e t e   Co s i n e t r a n s   F o r m ,   I n t .   J .   Co m p u t .   V i s . ,   v o l .   4 3 ,   n o .   3 ,   p p .   1 6 7 1 8 8 ,   2 0 0 1 .   [ 1 3 ]     J .   K i t t l e r ,   M .   H a t e f ,   R. P . W .   D u i n ,   a n d   J .   M a t a s ,   O n   Co m b i n i n g   Cl a s s i f i e r s ,   I E E E   T r a n s .   P a t t e r n   A n a l .   M a c h .   I n t e l l . ,   v o l .   2 0 ,   n o .   3 ,   p p .   2 2 6 2 3 9 ,   M a r .   1 9 9 8 .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8     I J E C E     V o l .   2 ,   N o .   3 ,   J u n e   2 0 1 2   :     3 4 5     3 5 2   3 5 2             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.