Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP (대한전자공학회논문지SP)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Importance of Dynamic Cue in Silhouette-Based Gait Recognition

실루엣 기반 걸음걸이 인식 방법에서 동적 단서의 중요성

  • Park Hanhoon (Div. of Electrical and Computer Engineering, Hanyang University) ;
  • Park Jong-Il (Div. of Electrical and Computer Engineering, Hanyang University)
  • Published : 2005.05.01
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Abstract

As a human identification technique, gait recognition has recently gained significant attention. Silhouette-based gait recognition is one of the most popular methods. This paper aims to investigate features that determine the style of walking in silhouette-based gait recognition. Gait can be represented using two cues: static(shape) cue and dynamic(motion) cue. Most recently, research results have been reported in the literature that the characteristics of gait are mainly determined by static cue but not affected by dynamic cue. Unlike this, experimental results in this paper verifies that dynamic cue is as important as and in many cases more important than static cue. For experiments, we use two well-blown gait databases: UBC DB and Southampton Small DB. The images of UBC DB correspond to the 'ordinary' style of walking. The images of Southampton Small DB correspond to the 'disguised' (not ordinary by wearing special clothes or bags) style of walking. As results of experiments, the recognition rate was 100% by static cue and $95.2\%$ by dynamic cue for the images of UBC DB. For the images of Southampton Small DB, the recognition rate was $50.0\%$ by static cue and $55.8\%$ by dynamic cue. The risk against correct recognition was 0.91 by static cue and 0.97 by dynamic cue for the images of UBC DB. For the images of Southampton Small DB, the risk was 0.98 by static cue and 0.98 by dynamic cue. Consequently, the characteristics of ordinary gait are mainly determined by static cue but that of disguised gait by dynamic cue.

최근 생체 인식 기술의 하나로, 걸음걸이 인식에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 실루엣기반 걸음걸이 인식은 걸음걸이 인식을 위한 가장 보편적인 방법으로, 본 논문에서는 실루엣 기반 걸음걸이 인식에서 걸음걸이의 특성을 결정하는 정보에 대해 분석한다. 걸음걸이는 크게, 정적인 신체 모양(static body shape)과 동적인 신체 운동(dynamic body motion), 두 가지 단서(cue)에 의해 표현될 수 있다. 최근, 걸음걸이의 특성은 신체 모양과 관련된 정적인 단서에 의해 주로 결정되며 신체 운동과 관련된 동적인 단서는 걸음걸이의 특성에 거의 영향을 주지 않는다는 연구들이 보고되고 있다. 이와 달리, 본 논문에서는 신체운동과 관련된 동적인 단서 역시 걸음걸이의 특성을 결정짓는 중요한 요소라고 판단하여 이를 실험적으로 검증하고자 한다. 이를 위해, 크게 두 개의 걸음걸이 데이터베이스(UBC DB, Southampton Small DB)를 이용하여 실험을 수행하였다. UBC DB는 보편적인 걸음걸이를 저장한 것이고, Southampton DB는 다른 종류의 옷이나 신발, 가방을 착용하거나, 걸음걸이의 속도를 바꾸는 등 보편적인 걸음걸이와 다른 특성을 가지는 걸음걸이를 저장한 것이다. 실험 결과, 인식률은 UBC DB에서 신체 모양을 이용할 경우 $100\%$, 신체 운동을 이용할 경우 $95.2\%$이고, Southampton DB에서는 신체 모양을 이용할 경우 $50.0\%$, 신체 운동을 이용할 경우 $55.8\%$이다. 잘못된 인식을 할 위험도(risk)는 UBC DB에서는 신체 모양을 이용할 경우 0.91, 신체 운동을 이용할 경우 0.97, Southampton DB에서는 신체 모양을 이용할 경우 0.98, 신체 운동을 이용할 경우 0.98이다. 결과적으로, 보편적인 걸음걸이의 특성은 신체 모양과 관련된 정적인 단서에 의해 주로 결정되지만, 옷이나 가방 등에 의해 가장된(disguised) 걸음걸이에서는 신체 운동과 관련된 동적인 단서에 의해 주로 결정된다.

Keywords

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