Journals / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2009 / Cilt: 24 - Sayı: 1

Feature selection in facial expression analysis and its effect on multi-SVM classifiers

Yüz ifade analizinde öznitelik seçimi ve çoklu SVM sınıflandırıcılarına etkisi

Pages
7–14
Publication Date
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

It is also shown that classification rates are increased when the selected features are used.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Facial expressions are non-verbal signs that play important role to provide complete meaning in human communication.
📊
Key Findings & Data:In this research, the analysis of 7 different human facial expressions (anger, disgust, fear, happiness, neutral, sadness and surprise) is performed from human facial images.
💡
Conclusion & Impact:It is also shown that classification rates are increased when the selected features are used.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

Facial expressions are non-verbal signs that play important role to provide complete meaning in human communication. While humans can easily comprehend the facial expressions, it is not valid for the computers, thus the researchers are still working on developing reliable facial expression recognition systems. In this research, the analysis of 7 different human facial expressions (anger, disgust, fear, happiness, neutral, sadness and surprise) is performed from human facial images. For this purpose, the features for every facial expression are extracted using Gabor filters. The feature sets that best represent the facial expressions are obtained using different feature selection algorithms. The effects of selected feature sets on the multi-class Support Vector Machine (SVM) classifiers are investigated and a comparative evaluation for classification results is given for each algorithm. For the multi-class classification, the SVM classifier is used with three different approaches including One-Vs-One, One-Vs-Rest and Multi-class SVM. It is also shown that classification rates are increased when the selected features are used.

Özet

Yüz ifadeleri, insan ilişkilerinde anlam bütünlüğünün sağlanması için büyük rol oynayan, sözlü olmayan işaretlerdir. İnsanoğlu yüz ifadelerini kavramada herhangi bir zorluk çekmezken, bu durum makineler için geçerli olmayıp, halen güvenilir ifade tanıma sistemleri üzerinde araştırmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada, insanın içinde bulunabileceği 7 ifade durumunun (öfke, iğrenme, korku, mutluluk, ifadesizlik, üzüntü ve şaşkınlık) analizi gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, her bir ifade için alınan sabit görüntülerin öznitelikleri Gabor filtreleri kullanılarak çıkartılmış ve farklı öznitelik seçme algoritmaları kullanılarak ifadeleri temsil eden en iyi öznitelik kümeleri oluşturulmuştur. Seçilen öznitelik kümelerinin çoklu SVM (Support Vector Machines-Destek Vektör Makineleri) sınıflandırıcıları üzerindeki etkileri incelenmiş ve sınıflandırma doğruluklarının kullanılan öznitelik seçme algoritmalarına göre nasıl değiştiği karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Çoklu sınıflandırma yapılması amacıyla SVM, One-Vs-One, One-Vs-Rest ve MC-SVM olmak üzere 3 farklı yaklaşım ile birlikte kullanılmıştır. Ayrıca öznitelik seçimi yapılmadan alınan sınıflandırma başarım sonuçları da incelendiğinde, öznitelik seçiminin sınıflandırma doğruluğunun artması yönünde genel olarak büyük etkisinin olduğu görülmüştür.

🔖

Cite This Article

POLAT, E., GÜNEŞ, T. (2022). Feature selection in facial expression analysis and its effect on multi-SVM classifiers. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 24 - Sayı: 1, 7–14. https://ajindex.com/articles/523829

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (15)

  1. Donato, G., Bartlett, M.S., Hager, J.C., Ekman, P. ve Sejnowski, T.J., “Classifying Facial Actions”, IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence, Cilt 21, No 10, 974-989, 1999
  2. Mehrabian, A., “Communication without Words”, Psychology Today, Cilt 2, No 4, 53-56, 1968
  3. Darwin, C., The Expression of the Emotions in Man and Animals, J. Murray, London, 1872
  4. Ekman, P. ve Friesen, W.V., “Constants Across Cultures in the Face and Emotion”, Journal of Personality and Social Psychology, Cilt 17, No 2, 124-129, 1971
  5. Chibelushi, C. C. ve Bourel, F., “Facial Expression Recognition: A Brief Tutorial Overview”, 2002
  6. Pantic, M. ve Rothkrantz, L.J.M., “Automatic Analysis of Facial Expressions: The State of Art”, IEEE Trans. on PAMI, Cilt 22, No 12, 1424-1445, 2000
  7. Kotsia, I. ve Pitas, I., “Real Time Facial Expression Recognition from Image Sequences using Support Vector Machines”, Visual Communications and Image Processing, China, 2005
  8. Otsuka, T. ve Ohya, J., “Spotting Segments Displaying Facial Expressions from Image Sequences Using HMM”, IEEE Proc. International Conf. on FG, Japan, 442-447, 1998
  9. Bartlett, M.S., Littlewort, G., Fasel, I., Susskind, J. ve Movellan, J., “Dynamics of Facial Expression Extracted Automatically from Video”, Image and Vision Computing, Cilt 24, No 6, 615-625, 2006. 10.
  10. Jain, A. K., Duin, R. P. W. Ve Mao, J., “Statistical Pattern Recognition: A Review”, IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence, Cilt 22, No 1, 4-37, 2000
  11. Kohavi, R. ve John, G., “Wrapper for feature subset selection”, Artificial Intelligence, Cilt 97, 273-324, 1997. 13. http://www.idiap.ch/~bengio/lectures/old/tex _feat_sel.pdf 14. Weston, J., Elisseeff, A., Bakır, G. ve Sinz, F., “The Spider”, http://www. kyb. tuebingen. mpg. de/bs/people/spider, 2004
  12. Weston, J., Elisseeff, A., Schölkopf, B. ve Tipping, M., “Use of the Zero-Norm with Linear Models and Kernel Methods”, Journal of Machine Learning Research, 3, 1439-1461, 2003
  13. Guyon, I., Weston, J., Barnhill, S. ve Vapnik, V., “Gene selection for cancer classification using support vector machines”, Machine Learning, 2001
  14. Zaffalon, M. ve Hutter, M., “Robust Feature Selection by Mutual Information Distributions”, Proceedings of the 18th International Conference on Uncertainty in Artificial Intelligence, 2002
  15. Kanade, T., Cohn, J. F. ve Tian, Y., “Comprehensive Database for Facial Expression Analysis”, 4th Int.