Unsupervised feature selection using orthogonal locality preserving projections and bipartite graph matching for face image classification

سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 11

فایل این مقاله در 40 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_KJMMRC-15-2_003

تاریخ نمایه سازی: 13 خرداد 1405

چکیده مقاله:

Feature selection plays a crucial role in facial image classification by reducing dimensionality and improving robustness to variations in expression, pose, and lighting. However, researchers face challenges when selecting features from high-dimensional, unlabeled data due to the nonlinear manifold structure of facial images. To address this, this paper proposes UFSOLPP, a novel unsupervised feature selection method that consists of three main stages. First, the method employs Orthogonal Locality Preserving Projections (OLPP) for feature extraction, aiming to preserve local data structures and enforce orthogonality without dimensionality reduction. Unlike conventional OLPP, which uses heat kernel to measure similarity, this paper replaces it with cosine distance to better capture angular relationships that are for facial image discrimination. Second, it measures the similarity between the original and orthogonal features using the Pearson correlation distance. Third, it models both feature sets as vertices in a weighted bipartite graph. The edge weights are computed using the Pearson correlation similarity, and the method uses the Hungarian algorithm to compute maximum matching. The method selects the original features involved in the maximum matching as the final subset. This strategy removes noisy, correlated, and redundant features effectively, while preserving interpretability and discriminative power. Experiments demonstrate that UFSOLPP outperforms eight state-of-the-art methods. It achieves ۹۶.۰۰% accuracy and ۰.۹۸۰۰ NMI on Jaffe, ۶۸.۶۶% accuracy and ۰.۷۵۳۲ NMI on ORL, and ۸۲.۳۳% accuracy and ۰.۸۵۵۷ NMI on the high-dimensional Pixraw۱۰P dataset. These results highlight the practical value of UFSOLPP and its ability to handle high-dimensional data efficiently in unsupervised facial image analysis.

کلیدواژه ها:

OLPP ، Manifold learning ، Weighted Bipartite Graph Matching ، Hungarian algorithm

نویسندگان

Firoozeh Beiranvand

Department of Electrical Engineering, Lorestan University, Khoramabad, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Zhao, X., Wu, D., Nie, F., Member, S., & Yu, ...
  • Yao, Y., Meng, H., Gao, Y., Long, Z., & Li, ...
  • Fattahi, M., Moattar, M. H., & Forghani, Y. (۲۰۲۳). Locally ...
  • Gerber, S., Tasdizen, T., Fletcher, P. T., Joshi, S., Whitaker, ...
  • Ahadzadeh, B., Abdar, M., Safara, F., Khosravi, A., Menhaj, M. ...
  • Qin, Z., Chen, H., Mi, Y., Luo, C., Horng, S., ...
  • Lee, K. K. G., Kasim, H., Zhou, W. J., Sirigina, ...
  • Afshar, M., & Use , H. (۲۰۲۲). Optimizing feature selection ...
  • Beiranvand, F., Mehrdad, V., & Dowlatshahi, M. B. (۲۰۲۲). Unsupervised ...
  • Xiang, L., Chen, H., Yin, T., Horng, S. J., & ...
  • Paniri, M., Dowlatshahi, M. B., & Nezamabadi-pour, H. (۲۰۲۰). MLACO: ...
  • Hashemi, A., Dowlatshahi, M. B., & Nezamabadi-pour, H. (۲۰۲۱). An ...
  • Ang, J. C., Mirzal, A., Haron, H., & Hamed, H. ...
  • Hindawi, M., Elghazel, H., & Benabdeslem, K. (۲۰۱۳). Ecient semi-supervised ...
  • Yao, C., Liu, Y. F., Jiang, B., Hen, J., & ...
  • Xiao, Z., Chen, H., Mi, Y., Luo, C., Horng, S. ...
  • Wang, Y., Huang, M., Zhou, L., Che, H., & Jiang, ...
  • Li, D., Chen, H., Mi, Y., & Luo, C. (۲۰۲۴). ...
  • Xiang, L., Chen, H., Yin, T., Horng, S. J., & ...
  • Han, K., Wang, Y., Zhang, C., Li, C., & Xu, ...
  • Guo, J., & Zhu, W. (۲۰۱۸). Dependence guided unsupervised feature ...
  • Selection Algorithms Based on Standard Deviation and Cosine Similarity for ...
  • Zhu, P., Zuo, W., Zhang, L., Hu, Q., & Shiu, ...
  • Huang, D., Cai, X., & Wang, C. D. (۲۰۱۹). Unsupervised ...
  • Li, X., Zhang, H., Zhang, R., Liu, Y., & Nie, ...
  • Samareh-Jahani, M., Saberi-Movahed, F., Eftekhari, M., Aghamollaei, G., & Tiwari, ...
  • Xiao, Z., Chen, H., Mi, Y., Luo, C., Horng, S. ...
  • Ma, Z., Wei, Y., Huang, Y., & Wang, J. (۲۰۲۴). ...
  • Zhang, C., Nie, F., Wang, R., & Li, X. (۲۰۲۴). ...
  • Zohrati, L., Abadeh, M. N., & Kazemi, E. (۲۰۱۸). Flexible ...
  • Cai, D., He, X., Han, J., & Member, S. (۲۰۰۶). ...
  • Liu, B. Di, Wang, Y. X., Zhang, Y. J., & ...
  • Ding-cheng, F. (n.d.). Detecting Local Manifold Structure for Unsupervised Feature ...
  • Yu, J., & Zhang, C. (۲۰۲۰). Manifold regularized stacked autoencoders-based ...
  • Yousu , M., Babu, R., & Rathinam, A. (۲۰۲۴). Nonlinear ...
  • Belkin, M., & Niyogi, P. (۲۰۰۲). Laplacian eigenmaps and spectral ...
  • Kienitz, D., Komendantskaya, E., & Lones, M. (۲۰۲۲). The E ...
  • Question, S. (۲۰۱۲). Pearson's correlation coecient. ۴۴۸۳(July), ۱{۲. https://doi.org/۱۰.۱۱۳۶/bmj.e۴۴۸۳ ...
  • Armiti, A., & Gertz, M. (n.d.). Geometric Graph Matching and ...
  • MANUAL, SOLUTION. Introduction to Graph Theory ...
  • Schrijver, A. (۲۰۱۷). A Course in Combinatorial Optimization ...
  • Dwivedi, S. P. (n.d.). Approximate Bipartite Graph Matching. Springer Singapore. ...
  • Schwartz, J., Steger, A., & Weil, A. (۲۰۰۵). Fast Algorithms ...
  • Rahimi, Z., Taghipour, K., Khadivi, S., & Afhami, N. (۲۰۱۲). ...
  • Zhu, H., Liu, D., Zhang, S., Zhu, Y., & Teng, ...
  • Beiranvand, F., Mehrdad, V., & Dowlatshahi, M. B. (۲۰۲۵). Unsupervised ...
  • Tan, H., Zhang, X., Guan, N., Tao, D., & Huang, ...
  • Nene, S. A., Nayar, S. K., & Murase, H. (۱۹۹۶). ...
  • Arafat, H., Alfeilat, A., Hassanat, A. B. A., Lasassmeh, O., ...
  • Liao, Y., & Vemuri, V. R. (۲۰۰۲). Use of k-nearest ...
  • Jain, D., & Singh, V. (۲۰۱۸). Feature selection and classi ...
  • نمایش کامل مراجع