Метод розпізнавання облич Віоли—Джонса

                        МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

Кафедра інтелектуальних та інформаційних систем 

РЕФЕРАТ

з дисципліни «Методи та системи штучного інтелекту»

на тему: «Метод розпізнавання облич Віоли—Джонса»

Виконала:                    

студнтка групи КН-22

 Гирик Еліна                

Київ-2018

У 2001 році Пол Віола і Майкл Джонс запропонували алгоритм для розпізнавання облич, який став проривом в області розпізнавання облич. Метод використовує технологію ковзного вікна. Тобто рамка, розміром, меншим, ніж вихідне зображення, рухається з деяким кроком по зображенню, і за допомогою каскаду слабких класифікаторів визначає, чи є в даному вікні обличчя. Метод змінного вікна ефективно використовується в різних завданнях комп'ютерного зору і розпізнавання об'єктів.

Основні принципи методу Віоли-Джонса:

1. Для зображення використовується інтегральне представлення, що дозволяє істотно прискорити обчислювальну частину алгоритму. Інтегральне представлення зображення - це матриця, що збігається за розмірами з розмірами вихідного зображення в пікселях. Кожен елемент матриці є сумою інтенсивностей всіх пікселів, що знаходяться лівіше і вище даного елемента.

2. Завдання детектування вирішується за допомогою використання ознак Хаара. У методі Віоли-Джонса використовуються прямокутні ознаки, які називаються примітивами Хаара. Для вікна фіксованого розміру ознакою Хаара є безліч прямокутних областей білого і чорного кольорів. Значення ознаки для досліджуваної області зображення обчислюється як:

F = W - B,

де W- це сума значень пікселів, що знаходяться в білих областях ознаки, а B- сума

значень пікселів, що знаходяться в чорних областях.

3. Вибір ознак здійснюється з використанням алгоритму бустінга. Бустінг - це процедура послідовної побудови композиції алгоритмів машинного навчання, коли кожен наступний алгоритм намагається компенсувати недоліки композиції всіх попередніх алгоритмів. Ідея бустінга полягає в комбінуванні слабких класифікаторів таким чином, щоб отримати сильний класифікатор. У разі методу Віоли-Джонса слабкими класифікаторами є всілякі ознаки Хаара, які мають розмір, визначений заздалегідь (мінімальний розмір шуканого об'єкта в кадрі). Кількість таких ознак Хаара дуже велике, і очевидно, що при перевірці значення