Seminar: Informationstechnik in der Medizin Universität Dortmund Skin Detection Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Lehrstuhl für Kommunikationstechnik.

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1 Seminar: Informationstechnik in der Medizin Universität Dortmund Skin Detection Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Lehrstuhl für Kommunikationstechnik Prof. Dr.-Ing. Rüdiger Kays cand. Kaining zhao zhaokaining2002@yahoo.com

2 Seminar: Informationstechnik in der Medizin Universität Dortmund Einleitung Ziele der Skin Detection (Hauterkennung) Menschlicher Gesicht zu identifizieren für das Face Datenbank Aufbau eines Farbmodels für Skin und non-Skin Pixelklassen Histogramm-Model und Mischmodel, Trainingsdaten

3 Seminar: Informationstechnik in der Medizin Universität Dortmund Spuren auf vielfältige Gesicht beim Nutz von Farb Transformation des Farbraum Benutzung von zwei Histogramm Farbverteilung von Haut und Farbverteilung im gesamten Bild die Zählung der Position und räumliche Ausdehnung

4 Seminar: Informationstechnik in der Medizin Universität Dortmund Histogramm der Farbmodelle Zwei Faktoren: Auswahl des Farbraums und die Größe des Histogramms Wie viele Bits pro Kanal (R,G,B)

5 Seminar: Informationstechnik in der Medizin Universität Dortmund Linien gleicher Wahrscheinlichkeit der Trainings-Daten Verteilung deutlich im Bereich von Rot Verteilung entlang der Graulinie Ein bisschen höhere Wahrscheinlichkeit für Weiß

6 Seminar: Informationstechnik in der Medizin Universität Dortmund Skin und non-Skin Klassen T s gesamte Anzahl der Skin-Pixel Tn gesamte Anzahl der non-Skin-Pixel

7 Seminar: Informationstechnik in der Medizin Universität Dortmund Bayes-Gesetz ordnet Pixel Klassen zu Über einen Grenzwert Markierung als Skin Wert

8 Seminar: Informationstechnik in der Medizin Universität Dortmund ROC (the receiver operating characteristic) ROC-Kurve Verhältnis von Fehl-Detektion und nicht erkannten Skin-Pixeln Eine Funktion von Grenzwert Abhängigkeit von der Grösse des Histogramms 32 Bin (5 Bit / Kanal) erziehlt bestes Ergebnis

9 Seminar: Informationstechnik in der Medizin Universität Dortmund ROC(the receiver operating characteristic) Training Set Konvergenz der Kurven Test Set Verbesserung durch mehr Interationen

10 Seminar: Informationstechnik in der Medizin Universität Dortmund Kombination mit Gauss-Klassfikation Eine Besonderheit von des Mischmodels : Weniger Trainings-Daten benötigt Mehr Rechenzeit Mehr Speicherplatz benötigt

11 Seminar: Informationstechnik in der Medizin Universität Dortmund Aufbau eines getrennten Models für verschiedene Bildklassen Für jede Klasse von Skin und non-Skin Der Erkennungsbasis: Durchschnittliche Helligkeit Variation der durchschnittlichen Helligkeit Durchschnittlicher Abstand zur Grauachse Durchschnittliche Gradientenergie Prozent der Schwarz- und Weiss-Pixel

12 Seminar: Informationstechnik in der Medizin Universität Dortmund Segmentierung und Tracking des Gesicht im farbigen Bild Der Gesicht als elliptische Region Die Gesichtsegmentierung durch vordefinierten Farbton und Sättigung Berechnung der Grauwerten jeder Zeile der Y-Projektion Such nach durchschnittlichem Grauwert auf den 3 benachbarten Zeilen Alle Möglichkeiten der Konstellation Bildung der Gesichteigenschaft

13 Seminar: Informationstechnik in der Medizin Universität Dortmund Andere Skin Detection Methoden Die Untersuch der R/G Rate Multi-Person Detection

14 Seminar: Informationstechnik in der Medizin Universität Dortmund Training Dataset Die von Compaq Image Database aufgebaute Skin und Non Skin Histogramm XM2TVS : hohe beschränkende Database Compaq Image Database für die unbeschränkende Umgebung XM2TVS: der einfarbige Hintergrund, grosser Unterschied zur Gesichtsfarbe Compaq Database

15 Seminar: Informationstechnik in der Medizin Universität Dortmund Statistische Strategie zur Skin Detection 1.Bewertung der Skin-Pixel 2.Die Aufrittswahrscheinlichkeit der Farbe c innerhalb aller Möglichkeiten der Skin-Klasse S über einen Grenzwert ohne Rücksicht auf die Hintergrundfarbe 3.Besonderes Farbmodel für Haut- und Hintergrundfarbe 4.Vorkenntnisse über die Auftrittswahrscheinlichkeit mit Hilfe des Bayes Gesetzes

16 Seminar: Informationstechnik in der Medizin Universität Dortmund Die Neyman und Pearson Strategie C:Farberaum, Pixel Die Definition der Wahlscheinlichkeit durch Bedinte Wahlschlickeit und Skin Non-Skin Die Überlappung zwischen Skin und Non-Skin Klassen Laß Miss Skin Alias minima und Die Lösung der Optimierten Fragen durch das Decision Rule If Sonst

17 Seminar: Informationstechnik in der Medizin Universität Dortmund

18 Seminar: Informationstechnik in der Medizin Universität Dortmund Die Versuchserklärung Die strenge Bedingung der Nutzung von XM2VTS viele Fehler bei der Nutzung von WWW-Database wegen der Überlappung im Bild

19 Seminar: Informationstechnik in der Medizin Universität Dortmund Die medizinische Anwendung der Skin Detection Beispiele aus Dermatologiedatenbank Melanomdiagnose durch automatische Segmentierung

20 Seminar: Informationstechnik in der Medizin Universität Dortmund Andere Praktische Anwendung Person : Der Anzahl der als Haut detektierten Pixeln Durchschnittliche Wahrscheinlichkeit von Skin-Pixeln Erwachsenenbild-Detektion: Große Hautflächen Höhe und Breite des Bildes

21 Seminar: Informationstechnik in der Medizin Universität Dortmund Zusammenfassung Aufbau der Histogramm durch Bilddatabank Die genaue und effiziente Skin-Detection Vergleich zwischen Histogramm und anderen Verfahren Person Detection in beliebiger Umgebung besser als vorherige Schätzung