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        Laboratoires d`Évaluation d`algorithmes pour l`identification de
         Contents
1.     PRTools        PRTools manual   http   prtools org prtools documentation     13    
2.   7      1 3 2 Les scalaires   Dans Matlab  il n   y pas de diff  rence entre une matrice  un vecteur et un scalaire  Tous sont  des tableaux  seules les dimensions changent  On peut assigner explicitement une valeur fixe    une  variable  un tableau de dimension 1 x 1       gt  gt  a    3  Ou bien comme une fonction d   autres variables     gt  gt  b    a 2    Pour supprimer l    affichage de l    op  ration  ajouter un        en fin de ligne     gt  gt  b bx2     La valeur d   une variable est toujours affich  e dans le champ workspace  avec un clic droit on  peut la supprimer  la renommer  etc   avec un double clic elle est ainsi affich  e dans le Array Editor  o   on peut aussi l     diter  Alternativement  on peut utiliser les commandes    who donne la liste des variables pr  sentes dans l   espace de travail   whos retourne une information plus compl  te comportant pour chaque variable  la dimension du   tableau qui lui est associ    la quantit   de m  moire utilis  e et la classe    laquelle il appartient   disp pour l afficher dans la fen  tre de commande  on peut   galement taper le nom de la variable   ans contient la derni  re r  ponse en date    clear nom_variable   supprime la variable indiqu  e      clear all   supprime toutes les variables de l   espace du travail   Revient    faire Edit      Clear Workspace      cle efface tous ce qui est d  j     crit dans la fen  tre commande  sans toutefois perdre les donn  es  des variables     NB   Dans Matlab les variabl
3.   copier dans un script           Matrice 10 lignes et 5 colonnes       d     l  ments       al  atoire selon une distribution      al  atoire U 0 1          x 10 et y 5        long 10        5e ligne et 5e colonne de A        i  re ligne de A        Derni  re colonne de A        Sous matrice de A avec les lignes 1  4      7 et 10  et les colonnes 3 et 4         1  re ligne supprim  e        Lib  re toutes les variables    4   Nettoie la fen  tre de commande  Command     Window      1 2 3  4 5 6  7 8 9        Nouvelle matrice A    A   rand 10 5     x y    size A    long   length A    a   A 5 5    B   A 1      C   A   end    D   A 1 3 end  3 4    A 1      O   clear all   clc   A    a   A 3 2     b   A 6     disp    a b       A       B   A  3 2 11            3e ligne et 2e colonne de A        Indice lin  aire  voir help ind2sub        Affiche a et b  Voir   galement la     fonction fprintf         Cr  e un vecteur colonne  colonne par     colonne de la matrice A           change de colonnes 1 et 3    Le tableau     pr  sente les principales op  rations matricielles  Pour que les op  rateurs de produit       division      et puissance     agissent sur les   l  ments    l   int  rieur des matrices  i e    l  ment par    l  ment   plut  t que sur les matrices  il faut ajouter un point        gauche de l   op  rateur     condition  que les matrices soient de m  me taille   Dans le cas des scalaires  il n   y a pas de distinction  Voici  quelques exemples       gt  gt    gt  gt    g
4.  matlab   G  n  ralement  on obtient la fen  tre suivante    a peut changer  selon les versions du logiciel       A  La fen  tre commande  Command Window  est la partie essentielle utilis  e pour d  finir les  variables et lancer les commandes o   les scripts  m files  voir section 1 2   Avec la touche  Haut  f  on peut r  utiliser des commandes tap  es pr  c  demment  Apr  s avoir   dit   les com   mandes  on les ex  cute avec la touche Enter     B  L   diteur Matlab  Editor  offre des fonctionnalit  s d     dition et de d  bogage standard  comme  la d  finition de points d   arr  t et l    ex  cution en mode pas    pas     C  Matlab utilise le r  pertoire courant  Current Directory  et le chemin d   acc  s  Search Path   comme points de r  f  rence  Tout fichier qu   on veut utiliser ou ex  cuter  en particulier les  M files  doit   tre contenu soit dans le Current Directory  soit dans un dossier appartenant  au Search Path  pour d  finir ces dossiers il faut suivre File     Set Path   Une fa  on  rapide pour changer de r  pertoire et de cr  er  modifier ou effacer des fichiers c   est d   utiliser  le champ Current Directory  qui fonctionne comme un gestionnaire de fichiers graphique  classique  Alternativement  on peut utiliser des commandes telles que dir  cd ou delete  dans le Command Window     D  L   espace de travail  Workspace  affiche des informations sur toutes les variables affect  es   Pour voir une repr  sentation graphique des variables il suffit de double cli
5.  une matrice  mais on  peut concat  ner deux ou plusieurs vecteurs  ligne ou colonnes  ou   galement des matrices    con   ditions que les dimensions soit   gales      a    1 2   S    b    134                e  15 61   d   labi iA    f     e e   a ball        Autres fonctions d   initialisation pour des matrices particuli  res  de dimension m x n        gt  gt  a   zeros m n      cr  e une matrice dont tous les   l  ments sont nuls    gt  gt  b   ones m n      cr  e une matrice dont tous les   l  ments ont la     valeur 1      gt  gt  c   nan m n      cr  e une matrice dont tous les   l  ments ont la     valeur NaN    gt  gt  d   eye m n      cr  e une matrice identit       gt  gt  e   rand m n      cr  e une matrice remplie de nombres al  atoires     uniform  ment distribu  s     Acc  s au contenu des matrices   Soit la ligne i et la colonne j d   une matrice          Lecture d   un   l  ment   A  i j        Modification d   un   l  ment   A i j  d      Lecture d   une ligne  d   une colonne  ou d   un vecteur d   indice        A i    renvoie la i  me ligne de A       A   j  renvoie la j  me colonne de A       A x y j  renvoie la matrice contenant toutes les colonnes et les lignes d   indice x    y       Suppression de la i  me ligne  les num  ros de lignes seront d  cal  s    A  i            Tailles de matrices   length retourne la plus grande des dimensions de son argument     9    size retourne le nombre de lignes  1  re sortie  et de colonnes  2  me sortie      Exemple  
6. Cambridgef  Pour cette base de donn  es  les op  rations d   acquisition de donn  es   de segmentation et de pr  tra  tement des visages ont d  j     t   effectu  es et elles ne seront donc pas  abord  es explicitement durant les laboratoires  Telle que montr  e    la figure  2  la base de donn  es  du laboratoire AT amp T de l   universit   de Cambridge contient dix images  en format   Portable Gray  Map    PGM   de 40 personnes avec diff  rents angles et expressions faciales  La taille de chaque  image est de 92x112 pixels  avec 256 niveaux de gris par pixel     1  Introduction a Matlab  laboratoire 1     La premier session sera dedi   a l   apprentisage des diverses functions de Matlab que nous  aideran a mieu developer notre projet de session                ttp   wwuw prtools org     http   www cl cam ac uk research dtg attarchive facedatabase html    D           Figure 2     Exemples d   images de deux personnes provenant de la base de donn  es du laboratoire  AT amp T de l   universit   de Cambridge    2  Extraction des caract  ristiques  laboratoire 2     Cette   tape consiste    chercher un sous ensemble de caract  ristiques  plus petit que l   ensemble  original  qui contient la plupart de l   information discriminante  base d   apprentissage et de test    Trois m  thode d   extraction de caract  ristiques seront utilis  es         analyse en composantes principales  PCA         analyse discriminant linear  LDA   et       pr  traitement des images    Le pr  traitemen
7. Laboratoires d     valuation d   algorithmes  pour l   identification de visages statiques  SYS828     Syst  mes biom  triques    Responsable et enseignant   Eric GRANGER  Auxiliaire de laboratoire   Miguel DE LA TORRE      Session   H2014  Introduction    Avec le d  veloppement de technologies abordables    sa mise en oeuvre  la demande de sys   t  mes de reconnaissance biom  triques pour des applications commerciales et de s  curit   publique  est en constante croissance  L objectif de ces syst  mes est de reconna  tre un individu    partir d   un   ou plusieurs  traits physiologiques  visage  empreintes digitales  iris  etc   ou comportementales   voix  d  marche  etc   Contrairement aux moyens traditionnels de v  rification d   identit    e g  carte   document  mot de passe  etc   les traits biom  triques sont uniques    chaque individu  et ne peuvent    tre perdus  vol  s ou reproduits facilement  De plus  un syst  me biom  trique bien d  fini ne requiert  que des manipulations simples des personnes    reconna  tre  L    avantage du visage  parmis les traits  disponibles  est que l   utilisation de celui ci ne requiert pas la coop  ration des individus impliqu  s  dans le processus  Seule leur pr  sence est suffisante et il n   y a alors aucune manipulation n  cessaire  de leur part     SYST  ME DE RECONNAISANCE DE VISAGES      V  rification   vrai faux     Identification    liste d   identit  s        Extraction D   de D  cision          caract  ristiques       Scores o
8. au logiciel Matlab et    la boite     outil  Toolbox  PRTools qui seront les outils principaux de ce laboratoire  Dans ce qui suit vous  trouverez un aper  u rapide sur Matlab  mais il est fortement conseill   de consulter les r  f  rences  cit  es dans la derni  re section  sp  cialement pour ceux qui n   ont pas beaucoup d   exp  rience avec  Matlab   Concernant PRTools  vous trouverez aussi un lien pour le manuel     consulter  dans la  section ainsi qu   un script  expl_data m     explorer    MATLAB  MATrix LABoratory  est un langage de calcul scientifique bas   sur le calcul ma   triciel  Contrairement aux autres langages de programmation  il s   occupe de l   allocation m  moire   L utilisation de MATLAB peut se faire de fa  on interactive  ex  cution directe des commandes   ou par des scripts  des programmes et des fonctions   Les boites    outils  toolboxes  sont des en   sembles de fonctions d  di  es    chacun des divers domaines scientifiques tels que le traitementde  signal  Signal Processing Toolbox   la reconnaissance de formes  Pattern Recognition Toolbox ou  PRTools   etc     1 1 D  marrer  quitter et description de la fen  tre du Matlab    Pour d  marrer Matlab  sous Windows il suffit de cliquer sur l   ic  ne de Matlab  ou bien le  chercher dans le menu D  marrer   alors que sous Unix Linux il suffit de taper matlab  amp  dans une  fen  tre du terminal  il se peut qu   il soit n  cessaire de taper le chemin d   acc  s avant la commande   e g   opt matlab bin
9. de la SVM  avec noyau gaussien   les param  tres    opti   miser sont    1  le param  tre de compromis C   2  le centre et  3  la dispersion du noyau    Des m  thodes de combinaison de classificateurs seront aussi explor  es  comme vote majori   taire  r  gle du maximum et r  gle de moyenne        3  Il n   y a pas de param  tres    d  terminer pour le classificateur INN     Les classificateurs   tant entra  n  s et leurs param  tres optimis  s  il faut maintenant   valuer la  performance des syst  mes de reconnaissance de visages sur la base de test et analyser      L impact des m  thodes de r  duction de dimensionnalit   avec le taux d   erreur de chaque   classificateur  avec et sans extraction des caract  ristiques    L impact de la validation crois  e en comparant les estimations des taux d   erreur de chaque   classificateur durant les phases de validation et de test    L impact de la combinaison des classificateurs en comparant les taux d   erreur de chaque   classificateur individuellement    celui obtenu avec la combinaison    L impact des algorithmes d   apprentissage sur la performance avec         une estimation du temps d   ex  cution et capacit   de m  moire  n  cessaire pour prendre la  d  cision         la complexit   de mise en place de l   algorithme  apprentissage et optimisation   et       une matrice de confusion de chaque classificateur     Laboratoire 1     Introduction    Matlab et PRTools    L objectif de ce laboratoire session est de se familiariser 
10. e formatage  dans le  fichier     fscanf permet la lecture de donn  es ASCII    fclose ferme un ou de plusieurs fichiers    1 7  PRTools  Installation des PRTools          T  l  chargez la bo  te    outils sur leur site   PRTools   http   www prtools org         D  compressez les fichiers dans leur r  pertoire respectif        Faites File     Set Path     et ajoutez le r  pertoire et sous r  pertoires de PRTools dans  les r  pertoires connus de Matlab    l   aide du bouton Add with Subfolders     La commande  addpath peut   galement   tre utilis  e  mais il faut s   assurer que les r  pertoires de PRTools  soient en haut des r  pertoires connus de Matlab  Ceci donne priorit   au fonctions de PRTools  en cas de conflit avec d   autres bo  tes    outils        Testez l   installation    l   aide des commandes help prtools et prex_confmat    Une fois PRTools install    t  l  chargez le script expl_data m    partir du site du sys828 dans votre  r  pertoire de travail et excutez le script pour vous familiariser avec les commandes de bases  Au  besoin  r  f  rez vous au manuel d utilisation     1 8 Ressources Utiles  en anglais         Matlab      Matlab Tutorial by the University of New Hampshire   http   www cyclismo org   tutorial matlab         Getting started in Matlab  from the Mathworks    http   vwuw mathworks com access  helpdesk help pdf_doc matlab getstart pdf        Matlab central  repository for exchanging matlab softwares    http   www mathworks   com matlabcentral   
11. elp pour les fonctions plot3  mesh et surf     1 6 Importation et exportation de donn  es    Les   changes de donn  es entre applications utilisent g  n  ralement des fichiers  Matlab poss  de  deux types de fichiers  Le premier type est constitu   par les fichiers cr    s    un format propri  taire     Matlab   mat   Le second type regroupe les fichiers binaires et ASCII communs    tous les langages  de programmation     1 6 1 Fichier Matlab  save enregistre la totalit   de l   espace de travail dans le fichier matlab mat    save nom_fic mat varl var2     permet de sauvegarder des variables  au format num  rique ou  texte  des variables r  elles ou complexes  comme des matrices sous le syst  me de fichiers  propres    Matlab     save nom_fic mat var      ascii sauvegarde une matrice var au format ASCII   txt     load nom _ fic permet la relecture des variables sauvegard  es avec la commande save   mat ou  txt     12    1 6 2 Fichiers binaires et ASCII   Ce type de fichiers permet de communiquer avec l   ext  rieur et en particulier de rapatrier des  donn  es collect  es par d   autres logiciels  Les commandes n  cessaires    leur manipulation sont les  suivantes      fopen ouvre et donne des informations sur le fichier que l   on d  sire manipuler   fwrite permet l     criture en format binaire de donn  es contenues dans une matrice   fread permet la lecture d   un fichier de donn  es binaires     fprintf permet d     crire une cha  ne de caract  re ASCII  avec caract  res d
12. es ne sont ni d  clar  es n1 typ  es  il ne distingue pas entre r  els et  entiers  ils sont   crits sous les formes d  cimales ou scientifiques usuelles  voir help format      1 3 3 Les vecteurs  Pour initialiser des vecteurs il existe plusieurs m  thodes      A  L     num  ration explicite  la virgule peut   tre remplacer par un espace    gt  gt  v   1 2 4   6    B  La progression r  guli  re d   une unit   ou avec incr  ment quelconque   gt  gt  v    l1 s5    gt  gt  v 1 3 10   incr  ment de valeur 3  la partie de la ligne qui suit le symbole    est un commentaire     C  La progression r  guli  re  lin  aire ou logarithmique  avec bornes de d  part et d   arriv  e  ainsi  que le nombre de points sp  cifi  s     gt  gt  v  linespace 1  2 4     gt  gt  v  logspace 1  2 4      Pour avoir des vecteurs colonne il faut utiliser des points virgules au lieu des virgules ou bien  transposer les vecteurs lignes en utilisant l    op  rateur apostrophe         gt  gt  vecteur_colonne    1  2  4     6     gt  gt  vecteur colonne   vecteur_ligne        1 3 4 Les matrices   La cr  ation de matrices est similaire    celle des vecteurs  La seule contrainte est que toutes  les lignes d   une matrice doivent avoir le m  me nombre d     l  ments  c   est   galement vrai pour les  colonnes d   une matrice   L   initialisation de matrice par   num  ration explicite se fait comme suit     gt  gt  A   1 2 3 5 6 7    On ne peut pas ins  rer simplement une colonne ou une ligne    l   int  rieur d  
13. ire des courbes 2D  Chacune  accepte en entr  e des formes vectorielles ou matricielles automatiquement mises    l     chelle suivant  les axes d  finis par ces donn  es  La fonction plot est la fonction de base pour l    affichage     plot g  n  re l   affichage des   l  ments d   un vecteur ou des colonnes d   une matrice  Les couleurs et  les symboles associ  s aux donn  es sont param  trables  voir help plot     11    plot y  produit un affichage lin  aire des   l  ments de vecteur y suivant l   index du vecteur   plot x y  produit l   affichage des   l  ments de y suivant ceux de x     subplot n p r  permet de g  rer le nombre de graphes que l   on cr  e sur une m  me figure  Elle  partitionne la figure comme une matrice de n ligne et p colonnes  o   chaque   l  ment de la  matrice est un graphiques  L   emplacement d   un graphique  colonne par colonne  est indiqu    par r     figure permet d   ouvrir autant de fen  tres graphiques que d  sir    Chaque figure porte un num  ro  qui permet de la r  f  rencer et ainsi de savoir o   l   on envoie les sorties graphiques  Les figures  sont index  es automatiquement     close permet de fermer une figure    partir de l   espace de travail  close all ferme toutes les  figures      title cr  ation d   un titre  xlabel commentaire sur x  ylabel commentaire sur y  grid cr  ation d   une grille  text commentaire sur graphe  axis gestion des axes  zoom     hold mode surimpression    Pour la visualisation des donn  es en 3D  voir le h
14. isation  doc similaire    help mais l   affichage en est format HTML dans le navigateur de l   aide    lookfor    sujet    donne une liste des rubriques de l   aide en ligne en relation avec le    sujet    indiqu          Exemple   lookfor random  donne une liste des fonctions ayant le mot random dans  leur texte de description     Autres commandes utiles d interaction avec l   environnement  idem aux commandes sous linux     which nom_fonction   pour localiser la fonction sur le disque dur  pwd indique le r  pertoire de travail  cd permet le d  placement dans l   arborescence du disque    ls description du contenu du r  pertoire    1 3 Les types de donn  es   1 3 1 Constantes pr  d  finis   NaN  Not A Number  repr  sente l     l  ment non d  fini  e g   x     0 0   Inf linfini  e g   x   1 0    eps le z  ro machine   pi le nombre m   3 146      i  j i  ou j  repr  sente le nombre imaginaire unit        1    realmin   plus petit nombre r  el positif   realmax   plus grand nombre r  el positif    Les fonctions isnan et isinf permettent de savoir si dans une matrice les   l  ments NaN et Inf  sont pr  sents     NB   si une valeur a   t   assign  e    une de ces constantes  ou encore    une fonction existante de  Matlab  la constante  ou fonction  peut   tre lib  r  e    l   aide de la commande clear      7        Exemple   apr  s la commande pi   18  qui assigne la valeur 18    la variable pi  la com   mande clear pi lib  re cette variable qui reprend sa valeur par d  faut  pi 
15. ndes   path  Pour charger  une librairie qui n   est pas dans le r  pertoire courant mais dans un autre chemin  on va utiliser  la commande addpath    nom_ chemin     pour ajouter le chemin dans la liste des r  pertoires que  Matlab va consulter    l   ex  cution d   une commande     Il existe n  anmoins deux types fichiers      Les librairies   Un fichier de librairie est d  di      la d  finition d   une fonction  Il est pr  f  rable de  d  finir une seule fonction par fichier et pour des raisons pratiques  le fichier poss  de le m  me  nom que la fonction et l   ent  te suit la syntaxe suivante    function  y1  y2          yn    nom_de_la_fct x1  x2          xp    Les scripts   Ils sont ex  cut  s par Matlab en tapant simplement leur nom et contrairement aux  fonctions  ils ne prennent pas d    arguments en entr  e  Ces fichiers contiennent une suite d   in   structions  Ces instructions pourraient tout aussi bien   tre ex  cut  s directement dans la fen   etre de commande Matlab   On peut donc y effectuer des op  rations d   entr  es sorties  des  calculs  ex  cuter des commandes et des fonctions     En g  n  ral  chaque programme d  bute par un commentaire de quelques lignes d  crivant l   ob   jectif du programme  les entr  es  les sorties  etc  Pour avoir de l   aide  on peut taper les commandes  suivantes      help sans arguments donne une liste th  matique  essayer   help help   help nom_fonction donne la d  finition de la fonction d  sign  e et des exemples d   util
16. plot  plot x y   clear all  close  close all  cle  d    Stuart    Figure 3     Interface graphique de Matlab    par une ligne avec date et horaire qui est affich  e en vert  En double cliquant sur une com   mande affich  e  elle est automatiquement ex  cut  e dans le Command Window  En s  lection   nant une ou plusieurs commande et ensuite en utilisant la touche droite de la souris  on peut  cr  er directement un M file qui contient les commandes s  lectionn  es         La fen  tre Matlab peut   tre personnalis  e en utilisant   File     Preferences      la commande demo  o   bien help     demo  fait appara  tre une fen  tre pr  sentant des d     monstrations du langage ainsi que des boites    outils       who liste les variables qui se trouvent dans workspace      what retourne le current directory et les fichiers  m files  qui sont dans cet r  pertoire  On quitte Matlab en tapant quit dans la fen  tre de commande ou en s  lectionnant quit dans le  menu File     1 2 Les fichiers Matlab   Les fichiers Matlab sont des fichiers texte dont l   extension est  m  m files   Ces fichiers sont  class  s par th  mes et constituent des bo  tes    outils  Toolboxes   Comme les biblioth  ques doivent    tre accessibles de n   importe quel point o   l   on se place dans l   arborescence du disque  une vari   able PATH doit   tre configur  e pour d  finir les chemins d   acc  s  L    ensemble des liens vers des bib   lioth  ques existantes est disponible en tapant dans la fen  tre de comma
17. que  pour les applications d   identification et de surveillance  ce module fournie une liste des identit  s  les plus probables de la personne observ  e                 Objectifs des laboratoires    L objectif de ces laboratoires est de concevoir un syst  me d   identification de visages    partir  d   images statiques afin de comparer la performance d   algorithmes d   extraction de caract  ristiques  et de classification  Ce syst  me sera d  velopp      l   aide du logiciel Matlab et de la bo  tes    outils    Patterns recognition tools    PRTools        D  roulement des laboratoires  L   laboration du syst  me de reconnaissance de visages se fera durant quatre laboratoires   A  Introduction   Introduction aux laboratoires en g  n  ral     Matlab et au bo  te    outils PRTools     B  Extraction de caract  ristiques   Int  gration de m  thodes globales pour la r  duction de di   mensionnalit     PCA  Principle Component Analysis  et la LDA  Linear Discriminant Anal   ysis     C  M  thodologie experimental     valuation des performances des classificateursLes classifi   cateurs    l   aide du classificateur KNN     D  Classificateurs et combinaison de classificateurs   La r  seau de neurones machine    sup   port vectoriel  SVM   et la fusion des classificateurs     Les m  thodes explor  es seront d  taill  es dans leur   nonc   de laboratoire respectif    Les laboratoire se feront avec la base de donn  es   Database of Faces   du laboratoire AT amp T de  l   universit   de 
18. quer sur celle  choisie  Elle est ainsi affich  e dans le Array Editor o   on peut aussi l     diter     E  Toutes les commandes entr  es dans le Command Window sont m  moris  es et affich  es dans  le champ Command History  Chaque session poss  de sa propre arborescence et commence    Bi MATLABS7 12012007  ES  Eile Edit Debug Desktop Window Help                                                                                           Current Directory     D    x Morkspac      S  Editor    home wael phd code  mauab functions 1andom_process rando m Clans      amp   amp      DH im  c e h e 5f  E 2   BE sa aasang  x  MATLAS Files 2 a ggg   ho     L1 x   566 2  9  El manypoisson arriyals m E j   F     manypracasses m   r CA 2             E 2   rando m generates a randon variable in 1  2    gt  n given a distribution  E manyyula m   4   W OR KSPAC j 3 Z   vector   El poisson m   4     poisson _arrivals m   5 function  index     rando p     poisson_probs m   6  u  rand     potential m   7  i 1      proces sm   8 s   p 1    ia      process_ex_1 m   g  prommen       2   EDITOR  23   CURRENT DIRECTORY  e   19 7 LL IRIS L UT   12  white  u  gt  5   amp  Ci  lt  Tength p          process _ex_yule m 13   isit      queue m 14   s s5 p i    EJquaue_dist m F   end  E queue_two m TE ndaki   Eirando m Alis    E  repair m 10     replacement_policy m     showmatriy m    transientuisits m E  Elvule m  4  Command History eo  cle  open nyroc  2  COMMAND HISTORY A   P i  ear ani 1  COMMAND WINDOW  
19. t  gt    gt  gt    gt  gt    gt  gt     a  1 2 3    pi   a    b   p2   a  b   p3   d c    ai   a  2   ic   c  gt  2     b  4 5 6   c  a     b      d c   1 2      NA                    Va             Produit scalaire   Multiplication   l  ment par   l  ment   Produit matriciel   Puissance   l  ment par   l  ment   Les   l  ments de ic ont une valeur de 1 si  ou les   l  ments de c sont plus grand que 2   et 0 ailleurs    10    Tableau 1     Op  rations matricielles  arithm  tiques et logiques   symbole d  finition     d  finition matricielle et concat  nation    s  parateur de colonne                extraction et insertion d   un   l  ment  j transposition    addition    soustraction    produit matriciel  X division    gauche    division    droite     puissance       gal        diff  rent de   lt  inf  rieur      lt   inf  rieur ou   gal      gt  sup  rieur      gt   sup  rieur ou   gal      amp  et  l ou    non       1 4 Structures algorithmiques    Il existe deux types de boucles en Matlab   les boucles for et les boucles while  Pour effectuer  un test  on peut utiliser la combinaison classique if then else ou bien le switch case  Les syntaxes  sont                                    for i deb pas fin    while expression if condition switch var   sn case val    end end elseif ss     case val2      Si v est else a a  A un vecteur Dh otherwise  for i   v end   end   end             1 5 Affichage des courbes 2D    Matlab poss  de un grand nombre de fonctions permettant de produ
20. t des images consiste    utiliser la fonction imresize de Matlab ou bien im_resize  de PRTools pour diviser la taille de l   image par un facteur x et    utiliser directement les images  r  duites    Afin de d  terminer le nombre de caract  ristiques  le classificateur INN  KNN avec k   1   est utilis  e avec un entra  nement avec validation crois  e  Pour chaque valeur du nombre de car   act  ristiques  on devrai entra  ner INN et d  terminer le taux d   erreur avec la base de validation   Faites une estimation du taux de classification avec les cinq r  plications de la validation crois  e et  tracer la courbe de l   erreur de classification en fonction du nombre de caract  ristiques  Choisissez  la valeur optimale pour chacune des m  thodes     3    valuation des performances des classificateurs  laboratoires 3     Une fois le nombre de caract  ristiques d  termin    il s   agit maintenant d   entra  ner les classifi   cateurs    l   aide d   une validation crois  e afin de d  terminer les param  tres de ceux ci  Pour le  classificateurs KNN  le seul param  tre    ajuster est k  Cette   tape sera r  p  t  e pour chaque ensem   ble de caract  ristiques et vous obtiendrez donc diff  rents param  tres de classificateurs selon les  m  thodes d   extraction utilis  s     4  Entra  nement et combinaison de classificateurs  laboratoire 4     Autres classificateurs plus sophistiqu  s que KNN requi  rent l   optimisation de plus de parame   ters  Par example  pour l   entra  nement 
21. u       a    de la i   tiquettes de  sc  ne gale classification  a   _ R  gion Mons Mod  les  Individu dans la sc  ne D   int  r  t  ROI  caract  ristiques    Figure 1     Syst  me simplifi   de reconnaissance de visages    La figure  1 pr  sente les   l  ments de base d   un syst  me simplifi   de reconnaissance de visages  qui seront explor  s durant les laboratoires du cours de syst  mes biom  triques  Ces syst  mes cap   tures des images 2D d   une sc  ne 3D    l   aide d   une cam  ra  Le module de segmentation s   occupe  alors de d  tecter et d   isoler les r  gions d   int  r  t  i e  les visages  de la sc  ne observ  e  Ce module  effectue g  n  ralement un pr  tra  tment  recadrage et ajustement des couleurs  afin de normaliser les  visages et de r  duire la variabilit   due aux conditions d   acquisition  pose  illumination  expression     etc   Le module d   extraction de caract  ristiques d  finit un vecteur de caract  ristiques invariant et  discriminant  a     partir des r  gions d   int  r  ts  Bien que cette   tape soit essentiellement une projec   tion dans un espace des caract  ristiques R   elle est toutefois critique  pour la reconnaissance  Le  module de classification d  termine ensuite le degr   d   appartenance  i e  probabilit   a prosteriori   des r  gions d   int  r  t aux diff  rents mod  les d   individu contenus dans la base biom  trique  Pour  des applications de v  rification  le module de d  cision accepte ou rejette l   authenticit    alors 
    
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