Original title: Vývoj algoritmů pro digitální zpracování obrazu v reálním čase v DSP procesoru
Translated title: Development of algorithms for digital real time image processing on a DSP Processor
Authors: Knapo, Peter ; Sajdl, Ondřej (referee) ; Belgium, Jurgen Baert (MSc), KHBO (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2009
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [eng] [cze]
Rozpoznávanie tvárí je komplexný proces, ktorého hlavným ciežom je rozpoznanie žudskej tváre v obrázku alebo vo video sekvencii. Najčastejšími aplikáciami sú sledovacie a identifikačné systémy. Taktiež je rozpoznávanie tvárí dôležité vo výskume počítačového videnia a umelej inteligencií. Systémy rozpoznávania tvárí sú často založené na analýze obrazu alebo na neurónových sieťach. Táto práca sa zaoberá implementáciou algoritmu založeného na takzvaných „Eigenfaces“ tvárach. „Eigenfaces“ tváre sú výsledkom Analýzy hlavných komponent (Principal Component Analysis - PCA), ktorá extrahuje najdôležitejšie tvárové črty z originálneho obrázku. Táto metóda je založená na riešení lineárnej maticovej rovnice, kde zo známej kovariančnej matice sa počítajú takzvané „eigenvalues“ a „eigenvectors“, v preklade vlastné hodnoty a vlastné vektory. Tvár, ktorá má byť rozpoznaná, sa premietne do takzvaného „eigenspace“ (priestor vlastných hodnôt). Vlastné rozpoznanie je na základe porovnania takýchto tvárí s existujúcou databázou tvárí, ktorá je premietnutá do rovnakého „eigenspace“. Pred procesom rozpoznávania tvárí, musí byť tvár lokalizovaná v obrázku a upravená (normalizácia, kompenzácia svetelných podmienok a odstránenie šumu). Existuje mnoho algoritmov na lokalizáciu tváre, ale v tejto práci je použitý algoritmus lokalizácie tváre na základe farby žudskej pokožky, ktorý je rýchly a postačujúci pre túto aplikáciu. Algoritmy rozpoznávania tváre a lokalizácie tváre sú implementované do DSP procesoru Blackfin ADSP-BF561 od Analog Devices. Face recognition is a complex process that aims to recognize human faces in images or video sequences. Applications include surveillance and identification system, but face recognition is also invaluable in the research of computer vision and artificial intelligence. Face recognition systems are often based on either image analysis or neural networks. This work implements an algorithm based around the use of so-called eigenfaces. Eigenfaces are the result of a form of Principal Component Analysis (PCA), which extracts important facial features from the original image and is based on solving a linear matrix equation of the covariance matrix, eigenvalues and eigenvectors. A face that is to be recognized is thus projected onto the eigenspace; the results of that operation can be interpreted as the comparison of this face with an existing database of known faces. Before executing the actual recognition algorithm, faces need to be located inside the image and prepared (by doing normalization, lighting compensation and noise removal). Many algorithms exist, but this work uses a color based face detection algorithm, which is both fast and sufficient for this application. The face detection and recognition algorithms are implemented on a Blackfin ADSP-BF561 DSP processor from Analog Devices.
Keywords: ADSP-BF561; Algoritmus lokalizace obličeje na základě barvy lidské kůže; DSP procesor; Eigenfaces; Eigenvalue; Eigenvector; EZ-KIT Lite; Implementace v C; Lokalizace obličeje; PCA; Principal Component Analysis; Rozpoznávání tváří; Rozpoznávání tváří s využitím Eigenfaces; Číslicové zpracování obrazu.; ADSP-BF561; C implementation; Digital image processing.; DSP processor; Eigenfaces; Eigenvalue; Eigenvector; EZ-KIT Lite; Face detection; Face recognition; Face recognition based on Eigenfaces; PCA; Principal Component Analysis; Skin color based face detection algorithm

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/7425

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-560017


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses