Tek görüntü probleminde tekil değer ayrışımına dayalı ortak matris yaklaşımı ile yüz tanıma

Yüz tanıma sistemleri günümüzde bilgi güvenliği, akıllı kartlar, kredi kartı doğrulama, suçluların kimliğini tespit etme gibi gerçeğe dayalı uygulamalarda sıkça kullanılan biyometrik tanıma sistemlerinden biridir. Bu tip uygulamalarda son yıllarda birçok araştırmacının da ilgisini çeken önemli bir konu ise tek görüntü problemidir. Tek görüntü problemi ise eğitimde kişi başına sadece bir görüntünün olması durumudur. Eğitimde tek görüntü kullanılarak tanıma yapan yöntemler, kişilere ait çok sayıda görüntü elde etmenin zor olduğu durumlarda ve de depolama gereksinimleri açısından avantaj yaratmaktadır. Ancak bu avantajların yanında yüz tanımada çok yaygın olarak kullanılan birçok yöntemde ciddi performans düşüşleri yaşanırken sınıf-içi dağılım matrislerinin hesabını gerektiren yöntemlerde ise hiç kullanılamamaktadırlar.Bu tez çalışması kapsamında tek görüntü problemi incelenmiş ve veritabanında çok sayıda eğitim görüntüsü olduğunda iyi tanıma sonuçları veren ve sınıf-içi dağılım matrisinin hesabını gerektiren Ortak Matris Yaklaşımının tek görüntü durumunda kullanımına yönelik bir algoritma geliştirilmeye çalışılmıştır. Bu kapsamda her sınıf için var olan tek görüntünün, sıfır-uzayını tarayan vektörler üzerine izdüşümü alınarak her sınıf için bir ortak matris elde eden tekil değer ayrışımı tabanlı bir algoritma geliştirilmiştir.Tez çalışmasında ayrıca bu algoritmanın tanıma performansını artırmak için yüzün hem bütünsel hem de bölgesel bilgisinden yararlanan Birleştirilmiş Ortak Özellik Altuzayı yöntemi de sunulmuştur. Bu yöntemde yüzün tamamı kullanılarak bütünsel özellikler elde edilirken, piksel değişimlerinin en fazla olduğu göz, burun ve ağız bölgelerine ait görüntüler kullanılarak bölgesel özellikler elde edilmiştir.Tekil Değer Ayrışımı'na dayalı Ortak Matris Yaklaşımında bulunan deneysel sonuçlar aynı yüz ifadelerinde ve farklı aydınlanma koşullarında yüksek performans oranları vermiştir. Bununla birlikte bu yöntemin performansının artırılması için sunulan Birleştirilmiş Ortak Özellik Altuzayı yönteminin, özellikle aralarında ifade farklarının olduğu görüntülerde, tanıma performansını büyük ölçüde artırdığı gözlenmiştir.Anahtar Kelimeler Yüz tanıma, tek görüntü problemi, ortak matris, tekil değer ayrışımı, alt uzay yöntemler