얼굴인식을 위한 해마의 뇌모델링 학습 알고리즘 개발 = Development of Learning Algorithm using Brain Modeling of Hippocampus for Face Recognition

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 인간의 인지학적인 두뇌 원리인 대뇌피질과 해마 신경망을 공학적으로 모델링하여 얼굴 영상의 특징 벡터들을 고속 학습하고, 각 영상의 최적의 특징을 구성할 수 있는 해마 신경망 모델링 알고리즘인 HNMA(Hippocampal Neuron Modeling Algorithm)을 이용한 얼굴인식 시스템을 제안한다. 시스템은 크게 특징추출 부분과 학습 및 인식 부분으로 구성 되어 있으며, 특징추출 부분에서는 PCA(Principal Component Analysis)와 LDA (Linear Discriminants Analysis)를 순차적으로 적용하여 분별력이 좋은 특징들로 구성한다. 학습부분에서는 해마 신경망 구조의 순서에 따라 입력되는 영상 데이터의 특징들을 치아 이랑 영역에서 호감도 조정에 따라서 반응 패턴으로 이진화 하고, CA3 영역에서 자기 연상 메모리 단계를 거쳐 노이즈를 제거한다. CA3의 정보를 받는 CAI영역에서는 신경망에 의해 학습되어 장기기억이 만들어 진다. 제안한 시스템의 성능을 평가하기 위하여 실험은 표정과 포즈변화 그리고 저 화질 이미지를 각각 구분하여 인식률을 확인하였다. 실험 결과, 본 논문에서 제안하는 특징 추출 방법과 학습 방법을 다른 방법들과 비교하였을 때, 학습시간비용과 인식률에서 우수함을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, we propose the face recognition system using HNMA(Hippocampal Neuron Modeling Algorithm) which can remodel the cerebral cortex and hippocampal neuron as a principle of a man's brain in engineering, then it can learn the feature-vector of the face images very fast and construct the optimized feature each image. The system is composed of two parts. One is feature-extraction and the other is teaming and recognition. In the feature extraction part, it can construct good-classified features applying PCA(Principal Component Analysis) and LDA(Linear Discriminants Analysis) in order. In the learning part, it cm table the features of the image data which are inputted according to the order of hippocampal neuron structure to reaction-pattern according to the adjustment of a good impression in the dentate gyrus region and remove the noise through the associate memory in the CA3 region. In the CA1 region receiving the information of the CA3, it can make long-term memory learned by neuron. Experiments confirm the each recognition rate, that are face changes, pose changes and low quality image. The experimental results show that we can compare a feature extraction and learning method proposed in this paper of any other methods, and we can confirm that the proposed method is superior to existing methods.