Reconnaissance des visages en conditions dégradées

par Anouar Mellakh

Thèse de doctorat en Traitement d'image et de signal

Sous la direction de Bernadette Dorizzi.


  • Résumé

    De nos jours, les algorithmes de reconnaissance du visage proposés dans la littérature ont atteint un niveau de performance correct lorsque les conditions d'acquisition des images comparées sont contrôlées, mais les performances chutent lorsque ces conditions sont dégradées. Les conditions d'acquisition contrôlées correspondent à un bon équilibre d'illumination, ainsi qu'une haute résolution et une netteté maximale de l'image du visage. Afin de bien cerner le problème de dégradation des performances dans les conditions d'acquisition difficiles et de proposer par la suite des solutions adaptées, nous avons effectué plusieurs études à différents niveaux de la chaîne de la reconnaissance. Ces études concernent le comportement des algorithmes basés sur les approches globales. Elles concernent également les différentes méthodes de normalisation photométrique ainsi que des stratégies de reconnaissance basées sur la qualité des images du visage. Les solutions proposées à chaque niveau de cette chaîne ont apporté une amélioration significative des performances par rapport aux approches classiques. Pour les algorithmes de reconnaissance, nous avons proposé l'utilisation de la fusion de la phase et de l'amplitude des représentations de Gabor de l'image du visage comme nouveau gabarit, à la place de l'image des pixels. Bien que les représentations de Gabor aient été largement utilisées, particulièrement dans les algorithmes basés sur les approches globales, la phase n'a jamais été exploitée jusqu'à ce jour. Nous expliquons dans cette thèse les problèmes liés à l'utilisation de cette phase de Gabor et nous proposons une solution pour y remédier. Différentes méthodes de normalisation photométrique de l'image du visage ont été étudiées et comparées. Nous avons, par la suite, proposé une nouvelle approche de normalisation basée sur la correction de la composante luminance. Enfin, nous avons présenté une stratégie de reconnaissance se basant sur la mesure de qualité du visage. Cette mesure est une fusion de plusieurs critères de qualité et selon nos expériences, cette stratégie permet une amélioration notable des performances par rapport aux méthodes classiques. Les différentes études, la validation de nos mesures de qualité ainsi que la validation de la stratégie de reconnaissance ont été effectuées sur les deux bases de données publiques de visage FRGCv2 et BANCA largement utilisées par la communauté.


  • Résumé

    Nowadays, the algorithms of face recognition, proposed in the literature, reached a correct performance level when the acquisition's conditions for the tested images are controlled, but this performances fall when these conditions degraded. The controlled conditions of acquisition correspond to a good balance of illumination, as well as a high-resolution and a maximum sharpness of the face image. In order to determine the problem of degradation of performances under difficult capture's conditions and also to propose adapted solutions, we carried out several studies at various levels of the recognition's chain. These studies relate to the behavior of the algorithms based on global approaches. They also relate to the various methods of photometric standardization as well as strategies of recognition based on the quality of the face images. The solutions suggested on each level of this chain resulted in a significant improvement of the performances compared to the traditional approaches. For the recognition algorithms, we proposed to fuse the phase and magnitude of Gabor's representations of the face as a new representation, in the place of the raster image. Although the Gabor representations were largely used, particularly in the algorithms based on global approaches, the Gabor phase was never exploited. We explain in this thesis the problems involved in the use of this phase and we propose a solution to solve this problem. Various methods of photometric normalization for face were studied and compared. We, thereafter, proposed a new approach of normalization based on the correction of the brightness component. Lastly, we presented a strategy of recognition based on the quality measure of face. This measurement is a fusion of several quality standards and according to our experiments ; this strategy offers an improvement of the verification rate compared to the classical methods. The various studies, the validation of our quality measurements as well as the validation of the recognition strategy were carried out on the two public and largely used databases of FRGCv2 face and BANCA.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (181 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 169-[178]. Résumé en français et en anglais

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  • Cote : 006.4 MEL rec
  • Bibliothèque : Télécom SudParis & Télécom Ecole de Management. Médiathèque.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : THESE-2009-MEL
  • Bibliothèque : Télécom SudParis & Télécom Ecole de Management. Médiathèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : THESE-2009-MEL
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