Personenidentifizierung anhand von Fußabdruckverläufen.

Sie haben ein bestimmtes Projekt zu bearbeiten und wissen nicht, wie Sie an die Aufgabe heran gehen sollen? Sie sind sich nicht sicher, ob Ihr Netzentwurf zu Ihrem Problem passt oder ob es da Optimierungsmöglichkeiten gibt? Ist es überhaupt sinnvoll an Ihre Daten mit einem NN basierten Ansatz heranzugehen? Ist MemBrain das richtige Werkzeug für Ihr Problem und Ihre Infrastruktur?

Hier ist der richtige Platz für diese Art von Fragen.
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Michaelgrz
Posts: 2
Joined: Wed 1. Mar 2017, 17:51

Personenidentifizierung anhand von Fußabdruckverläufen.

Post by Michaelgrz » Wed 1. Mar 2017, 17:58

Sehr geehrter Herr Jetter,
Ich würde mich sehr freuen wenn Sie mir einige Anregungen auf meine Problemstellung liefern könnten.

Problemstellung :
Personenidentifizierung anhand von Fußabdruckverläufen.
Hierfür besitze ich mehrere Datensätze von etwa 20 Personen. Das überwachte lernen soll angewendet werden.

Struktur der Datensätze:
Ein Datensatz repräsentiert einen zeitvarianten Fußabdruckverlauf für eine Person und besteht aus mehreren „Bildern (b1-n)“ und des zugehörigen Ausgabevektors (Entsprechend der Person).
Ein „Bild“ besteht aus 480 Pixeln (p1-480) die matrixförmig angeordnet sind. Hierbei enthält jeder Pixel des Bildes den Druck den der Fuß auf diesen Pixel ausübt (Der Wertebereich liegt hierbei bei 0-255). Dieser Wertebereich wurde jedoch skaliert auf 0-1.

Versuchsdurchführungen:
Einige Versuche mit normalen feed forward Netzen wurden bereits durchgeführt, hierbei wurde jeder Datensatz (zeitvarianter Fußabdruckverlauf b1-n) ab dem fünften Bild abgetrennt.
Somit wurden nur jeweils fünf Bilder (b1-5) pro Person in das Neuronale Netz eingespeist.

Das Neuronale Netz hatte hierbei folgende form

Inputneuronen:
Aktivierungsfunktion Identität (Identical)
Neuronenanzahl 2400 ( 5 Bilder * 480 Pixel )

Hiddenneuronen:
Aktivierungsfunktion Logistic
Neuronenanzahl 100

Outputneuronen:
Aktivierungsfunktion Identität (Identical)
Neuronenanzahl 2 ( Zu erst wollte ich versuchen nur zwei Personen voneinander zu unterscheiden)

Leider erbrachte dies jedoch keinen guten Ergebnisse der Net Error Graph verlief zwar gegen Null jedoch war die Testphase viel zu ungenau.

Meine Vermutung liegt das einfache feed forward Netze Probleme mit zeitvarianten Datensätzen haben.
Welche Systeme könnte ich für zeitvariante Datensätze einsetzen?
Haben Sie Ideen für mögliche Filter die ich auf diese Datensätze anwenden könnte um bessere Ergebnisse zu erhalten?

Für jede Art von Anregung wäre ich sehr erfreut.

Mit freundlichen Grüßen
Michael Grzesik

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TJetter
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Joined: Sat 13. Oct 2012, 12:04

Re: Personenidentifizierung anhand von Fußabdruckverläufen.

Post by TJetter » Wed 1. Mar 2017, 22:19

Hallo und herzlich Willkommen im Forum!

zunächst ein paar Rückfragen von meiner Seite:
1.) Wie viele Bilderserien haben Sie denn in etwa pro Person zur Verfügung?
2.) Sind die Bilder alle gleich skaliert und zentriert? Nimmt also der Fußabdruck immer in etwa die gleiche Fläche, Form und Position im Bild ein?
3.) Ließe sich die Anzahl Bilder pro Sequenz auf ein einheitliches Maß festlegen?
4.) Was ist Ihre Einschätzung von der wirklich notwendigen Auflösung der Bilder? Bzw. haben Sie eine ganz grobe Schätzung, um wie viele Pixel bestimmte Druckflächen pro Bild wandern?
5.) Ich hoffe, ich habe das überhaupt richtig verstanden: Es ist doch so, dass Sie von einer einzigen Schreit- bzw. Abrollbewegung eines Fußes mehrere Momentaufnahmen mit der Druckverteilung an der Fußsohle haben, die zusammen einen Schrittablauf dieser Person darstellen, oder? Oder sind auf einem Bild etwa mehrere Fußabdrücke zu sehen? Ich gehe hier einmal davon aus, dass nicht.
6.) Wäre es möglich, einmal eine exemplarische Schrittsequenz als Datensatz zu erhalten? Gerne z.B. auch als PN oder Mail, Dropbox-Link o.-ä.

Viele Grüße
Thomas Jetter

Michaelgrz
Posts: 2
Joined: Wed 1. Mar 2017, 17:51

Re: Personenidentifizierung anhand von Fußabdruckverläufen.

Post by Michaelgrz » Thu 2. Mar 2017, 08:57

Vielen Dank für die schnelle Rückantwort Herr Jetter.
1.) Wie viele Bilderserien haben Sie denn in etwa pro Person zur Verfügung?
Hier aufgelistet ist die genaue Anzahl an Bildserien aller Personen.
Person :Bildserien
1 :199
2 : 80
3 : 70
4 : 65
5 : 34
6 : 23
7 : 21
8 : 20
9 : 19
10 : 17
11 : 12
12 : 11
13 : 10
14 : 9
2.) Sind die Bilder alle gleich skaliert und zentriert? Nimmt also der Fußabdruck immer in etwa die gleiche Fläche, Form und Position im Bild ein?
Der Fußabdruck deckt immer in etwa eine gleiche Flächengröße an Pixeln ab, jedoch kann die Position des Fußabdrucks im Bild variieren. Zusätzlich kann es sein das nur ein Teil des Fußabdruckes im Bild zu sehen ist, so das der Abdruck gegeben falls an einer Seite abgeschnitten ist (durch falsches Auftreten über dem Rand). Des Weiteren sind bei einigen Daten Sätzen auch zwei Füße zu erkennen Linker und rechter Fuß.
Ließe sich die Anzahl Bilder pro Sequenz auf ein einheitliches Maß festlegen?
Leider nicht da die Anzahl an Bilder pro Sequenz von der Schrittgeschwindigkeit abhängt sind diese immer verschieden.
4.) Was ist Ihre Einschätzung von der wirklich notwendigen Auflösung der Bilder? Bzw. haben Sie eine ganz grobe Schätzung, um wie viele Pixel bestimmte Druckflächen pro Bild wandern?
Da ein Fußabdruck in etwa 48 Pixel (4 * 12) einnimmt wäre dies die kleinste Anzahl an Pixeln, die meines Erachtens verwendet werden müsste.
5.) Ich hoffe, ich habe das überhaupt richtig verstanden: Es ist doch so, dass Sie von einer einzigen Schreit- bzw. Abrollbewegung eines Fußes mehrere Momentaufnahmen mit der Druckverteilung an der Fußsohle haben, die zusammen einen Schrittablauf dieser Person darstellen, oder? Oder sind auf einem Bild etwa mehrere Fußabdrücke zu sehen? Ich gehe hier einmal davon aus, dass nicht.
Grob gesehen haben Sie das schon richtig verstanden, nur kann es auch vorkommen wie bereits erwähnt das beide Füße (linker und rechter) einer Person bei einem Durchgang aufgezeichnet wurden.
6.) Wäre es möglich, einmal eine exemplarische Schrittsequenz als Datensatz zu erhalten? Gerne z.B. auch als PN oder Mail, Dropbox-Link o.-ä.
Über Mail habe ich Ihnen einen Dropbox-Link zugesendet.

Mit freundlichen Grüßen

Michael Grzesik
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