Decomposição aleatória de matrizes aplicada ao reconhecimento de faces

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Amorim, Mauro de
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
Texto Completo: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/13763
Resumo: Stochastic methods offer a powerful tool for performing data compression and decomposition of matrices. These methods use random sampling to identify a subspace that captures the range of a matrix in an approximate way, preserving a part of its essential information. These approaches compress the information enabling the resolution of practical problems efficiently. This work computes a singular value decomposition (SVD) of a matrix using stochastic techniques. This random SVD is employed in the task of face recognition. The face recognition is based on the projection of images of faces on a feature space that best describes the variation of known image faces. These features are known as eigenfaces because they are the eigenvectors of a matrix constructed from a set of faces. This projection characterizes an individual face by a weighted sum of eigenfaces. The task of recognizing a new face is to compare the weights of its projection with the projection of the weights of known individuals. The principal components analysis (PCA) is a widely used method for determining the eigenfaces. This provides the greatest variability eigenfaces representing information from a set of faces. In this dissertation we discuss the quality of eigenfaces obtained by a random SVD (which are the left singular vectors of a matrix containing the images) by comparing the similarity with eigenfaces obtained by PCA. We use two databases of images, with different sizes and various random sampling applied on the matrix containing the images.
id UERJ_4c59be486e2d8329a810329d59c53f17
oai_identifier_str oai:www.bdtd.uerj.br:1/13763
network_acronym_str UERJ
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
repository_id_str 2903
spelling Moura Neto, Francisco Duartehttp://lattes.cnpq.br/6680742566331144Platt, Gustavo Mendeshttp://lattes.cnpq.br/4140908385855725Carvalho Filho, Luiz Mariano Paes dehttp://lattes.cnpq.br/1722453671104980Souza, Carlos Eduardo dehttp://lattes.cnpq.br/0315210533272570Fabbri, Ricardohttp://lattes.cnpq.br/5759364958802333http://lattes.cnpq.br/9481076970240115Amorim, Mauro de2021-01-07T14:40:56Z2013-04-112013-03-22AMORIM, Mauro de. Decomposição aleatória de matrizes aplicada ao reconhecimento de faces. 2013. 84 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem Computacional) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2013.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/13763Stochastic methods offer a powerful tool for performing data compression and decomposition of matrices. These methods use random sampling to identify a subspace that captures the range of a matrix in an approximate way, preserving a part of its essential information. These approaches compress the information enabling the resolution of practical problems efficiently. This work computes a singular value decomposition (SVD) of a matrix using stochastic techniques. This random SVD is employed in the task of face recognition. The face recognition is based on the projection of images of faces on a feature space that best describes the variation of known image faces. These features are known as eigenfaces because they are the eigenvectors of a matrix constructed from a set of faces. This projection characterizes an individual face by a weighted sum of eigenfaces. The task of recognizing a new face is to compare the weights of its projection with the projection of the weights of known individuals. The principal components analysis (PCA) is a widely used method for determining the eigenfaces. This provides the greatest variability eigenfaces representing information from a set of faces. In this dissertation we discuss the quality of eigenfaces obtained by a random SVD (which are the left singular vectors of a matrix containing the images) by comparing the similarity with eigenfaces obtained by PCA. We use two databases of images, with different sizes and various random sampling applied on the matrix containing the images.Métodos estocásticos oferecem uma poderosa ferramenta para a execução da compressão de dados e decomposições de matrizes. O método estocástico para decomposição de matrizes estudado utiliza amostragem aleatória para identificar um subespaço que captura a imagem de uma matriz de forma aproximada, preservando uma parte de sua informação essencial. Estas aproximações compactam a informação possibilitando a resolução de problemas práticos de maneira eficiente. Nesta dissertação é calculada uma decomposição em valores singulares (SVD) utilizando técnicas estocásticas. Esta SVD aleatória é empregada na tarefa de reconhecimento de faces. O reconhecimento de faces funciona de forma a projetar imagens de faces sobre um espaço de características que melhor descreve a variação de imagens de faces conhecidas. Estas características significantes são conhecidas como autofaces, pois são os autovetores de uma matriz associada a um conjunto de faces. Essa projeção caracteriza aproximadamente a face de um indivíduo por uma soma ponderada das autofaces características. Assim, a tarefa de reconhecimento de uma nova face consiste em comparar os pesos de sua projeção com os pesos da projeção de indivíduos conhecidos. A análise de componentes principais (PCA) é um método muito utilizado para determinar as autofaces características, este fornece as autofaces que representam maior variabilidade de informação de um conjunto de faces. Nesta dissertação verificamos a qualidade das autofaces obtidas pela SVD aleatória (que são os vetores singulares à esquerda de uma matriz contendo as imagens) por comparação de similaridade com as autofaces obtidas pela PCA. Para tanto, foram utilizados dois bancos de imagens, com tamanhos diferentes, e aplicadas diversas amostragens aleatórias sobre a matriz contendo as imagens.Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-07T14:40:56Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_MauroAmorim.pdf: 11615934 bytes, checksum: a7fa472254081da85a4823abedf1b815 (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-07T14:40:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_MauroAmorim.pdf: 11615934 bytes, checksum: a7fa472254081da85a4823abedf1b815 (MD5) Previous issue date: 2013-03-22Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Modelagem ComputacionalUERJBRCentro de Tecnologia e Ciências::Instituto PolitécnicoSingular value decompositionPrincipal component analysisEigenfacesFace recognitionApproximate matrix decompositionsStochastic methodsDecomposição em valores singularesAnálise de componentes principaisAutofacesReconhecimento de facesDecomposição aproximada de matrizesMétodos estocásticosCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::PROBABILIDADE E ESTATISTICA::PROBABILIDADE E ESTATISTICA APLICADASDecomposição aleatória de matrizes aplicada ao reconhecimento de facesStochastic decomposition of matrices applied to face recognitioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALdissertacao_MauroAmorim.pdfapplication/pdf11615934http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/13763/1/dissertacao_MauroAmorim.pdfa7fa472254081da85a4823abedf1b815MD511/137632024-02-27 15:26:47.769oai:www.bdtd.uerj.br:1/13763Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T18:26:47Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
dc.title.por.fl_str_mv Decomposição aleatória de matrizes aplicada ao reconhecimento de faces
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Stochastic decomposition of matrices applied to face recognition
title Decomposição aleatória de matrizes aplicada ao reconhecimento de faces
spellingShingle Decomposição aleatória de matrizes aplicada ao reconhecimento de faces
Amorim, Mauro de
Singular value decomposition
Principal component analysis
Eigenfaces
Face recognition
Approximate matrix decompositions
Stochastic methods
Decomposição em valores singulares
Análise de componentes principais
Autofaces
Reconhecimento de faces
Decomposição aproximada de matrizes
Métodos estocásticos
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::PROBABILIDADE E ESTATISTICA::PROBABILIDADE E ESTATISTICA APLICADAS
title_short Decomposição aleatória de matrizes aplicada ao reconhecimento de faces
title_full Decomposição aleatória de matrizes aplicada ao reconhecimento de faces
title_fullStr Decomposição aleatória de matrizes aplicada ao reconhecimento de faces
title_full_unstemmed Decomposição aleatória de matrizes aplicada ao reconhecimento de faces
title_sort Decomposição aleatória de matrizes aplicada ao reconhecimento de faces
author Amorim, Mauro de
author_facet Amorim, Mauro de
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Moura Neto, Francisco Duarte
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6680742566331144
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Platt, Gustavo Mendes
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4140908385855725
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Carvalho Filho, Luiz Mariano Paes de
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1722453671104980
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Souza, Carlos Eduardo de
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0315210533272570
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Fabbri, Ricardo
dc.contributor.referee3Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5759364958802333
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9481076970240115
dc.contributor.author.fl_str_mv Amorim, Mauro de
contributor_str_mv Moura Neto, Francisco Duarte
Platt, Gustavo Mendes
Carvalho Filho, Luiz Mariano Paes de
Souza, Carlos Eduardo de
Fabbri, Ricardo
dc.subject.eng.fl_str_mv Singular value decomposition
Principal component analysis
Eigenfaces
Face recognition
Approximate matrix decompositions
Stochastic methods
topic Singular value decomposition
Principal component analysis
Eigenfaces
Face recognition
Approximate matrix decompositions
Stochastic methods
Decomposição em valores singulares
Análise de componentes principais
Autofaces
Reconhecimento de faces
Decomposição aproximada de matrizes
Métodos estocásticos
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::PROBABILIDADE E ESTATISTICA::PROBABILIDADE E ESTATISTICA APLICADAS
dc.subject.por.fl_str_mv Decomposição em valores singulares
Análise de componentes principais
Autofaces
Reconhecimento de faces
Decomposição aproximada de matrizes
Métodos estocásticos
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::PROBABILIDADE E ESTATISTICA::PROBABILIDADE E ESTATISTICA APLICADAS
description Stochastic methods offer a powerful tool for performing data compression and decomposition of matrices. These methods use random sampling to identify a subspace that captures the range of a matrix in an approximate way, preserving a part of its essential information. These approaches compress the information enabling the resolution of practical problems efficiently. This work computes a singular value decomposition (SVD) of a matrix using stochastic techniques. This random SVD is employed in the task of face recognition. The face recognition is based on the projection of images of faces on a feature space that best describes the variation of known image faces. These features are known as eigenfaces because they are the eigenvectors of a matrix constructed from a set of faces. This projection characterizes an individual face by a weighted sum of eigenfaces. The task of recognizing a new face is to compare the weights of its projection with the projection of the weights of known individuals. The principal components analysis (PCA) is a widely used method for determining the eigenfaces. This provides the greatest variability eigenfaces representing information from a set of faces. In this dissertation we discuss the quality of eigenfaces obtained by a random SVD (which are the left singular vectors of a matrix containing the images) by comparing the similarity with eigenfaces obtained by PCA. We use two databases of images, with different sizes and various random sampling applied on the matrix containing the images.
publishDate 2013
dc.date.available.fl_str_mv 2013-04-11
dc.date.issued.fl_str_mv 2013-03-22
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-01-07T14:40:56Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv AMORIM, Mauro de. Decomposição aleatória de matrizes aplicada ao reconhecimento de faces. 2013. 84 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem Computacional) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2013.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/13763
identifier_str_mv AMORIM, Mauro de. Decomposição aleatória de matrizes aplicada ao reconhecimento de faces. 2013. 84 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem Computacional) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2013.
url http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/13763
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade do Estado do Rio de Janeiro
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
dc.publisher.initials.fl_str_mv UERJ
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico
publisher.none.fl_str_mv Universidade do Estado do Rio de Janeiro
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
instacron:UERJ
instname_str Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
instacron_str UERJ
institution UERJ
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
bitstream.url.fl_str_mv http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/13763/1/dissertacao_MauroAmorim.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv a7fa472254081da85a4823abedf1b815
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)
repository.mail.fl_str_mv bdtd.suporte@uerj.br
_version_ 1811728675420241920