Reconhecimento de gestos da Língua Brasileira de Sinais através de máquinas de vetores de suporte e campos aleatórios condicionais ocultos
| Ano de defesa: | 2013 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos |
| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação - PPGCC
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
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| Palavras-chave em Inglês: | |
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| Link de acesso: | https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/10709 |
Resumo: | This work investigates the use of Support Vector Machines and Hidden Conditional Random Fields in the recognition of signs from the Brazilian Sign Language (Língua Brasileira de Sinais, Libras). Employing basic concepts from Vapnik’s Statistical Learning Theory, the gesture recognition problem is cast as a supervised learning problem defined over images and image streams, avoiding the inherent ill-conditioning present in many density estimation problems through the use of discriminative classification models. From linguistic studies on the structural formation of the Libras sign, a two-layer recognition architecture has been created to operate over features extracted from depth images captured through a depth sensor. This work utilizes quantitative approaches for performance assessment, performing comparisons through contingency tables and statistical hypothesis tests; revealing statistically significant results favoring the aforementioned choice of classification models. Results have shown how the multiclass SVMs organized in Directed Acyclic Graphs provided a needed balance between efficiency and accuracy in the classification of the sub-lexical structures of the Libras, whereas Hidden Conditional Random Fields boosted the system’s recognition rates without for this sacrificing its generalization for unobserved instances. |
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Souza, César Roberto dePizzolato, Ednaldo Brigantehttp://lattes.cnpq.br/2821982735490884http://lattes.cnpq.br/29139258747058538e733cc5-a8e9-4d84-846a-2155526877b22018-11-26T13:15:59Z2018-11-26T13:15:59Z2013-05-24SOUZA, César Roberto de. Reconhecimento de gestos da Língua Brasileira de Sinais através de máquinas de vetores de suporte e campos aleatórios condicionais ocultos. 2013. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2013. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/10709.https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/10709This work investigates the use of Support Vector Machines and Hidden Conditional Random Fields in the recognition of signs from the Brazilian Sign Language (Língua Brasileira de Sinais, Libras). Employing basic concepts from Vapnik’s Statistical Learning Theory, the gesture recognition problem is cast as a supervised learning problem defined over images and image streams, avoiding the inherent ill-conditioning present in many density estimation problems through the use of discriminative classification models. From linguistic studies on the structural formation of the Libras sign, a two-layer recognition architecture has been created to operate over features extracted from depth images captured through a depth sensor. This work utilizes quantitative approaches for performance assessment, performing comparisons through contingency tables and statistical hypothesis tests; revealing statistically significant results favoring the aforementioned choice of classification models. Results have shown how the multiclass SVMs organized in Directed Acyclic Graphs provided a needed balance between efficiency and accuracy in the classification of the sub-lexical structures of the Libras, whereas Hidden Conditional Random Fields boosted the system’s recognition rates without for this sacrificing its generalization for unobserved instances.Este trabalho investiga o uso de Máquinas de Vetores de Suporte e Campos Condicionais Aleatórios Ocultos no problema de reconhecimento de sinais pertencentes à Língua Brasileira de Sinais (Libras). A partir da aplicação dos preceitos básicos da Teoria de Aprendizado Estatístico de Vapnik, o problema do reconhecimento de gestos na Libras foi fundamentado como um caso de aprendizado supervisionado definido sobre imagens e sequências de imagens, evitando-se ao máximo o mal condicionamento tipicamente encontrado na estimação de densidades através da utilização de modelos discriminativos. Partindo-se de estudos linguísticos sobre a formação do sinal da Libras, foi criada uma arquitetura de classificação baseada em duas camadas operando sobre características extraídas de imagens capturadas através de sensores (câmeras) de profundidade. Foram adotadas abordagens quantitativas para a comparação e análise de resultados através do uso de tabelas de contingência e testes estatísticos de hipótese, que se verificam estatisticamente significantes favorecendo a escolha de modelos aqui apresentada. Dentre os resultados encontrados, foi encontrado nas Máquinas de Vetores de Suporte organizadas em Grafos Direcionais Acíclicos o balanço necessário entre eficiência e acurácia para a classificação de estruturas sublexicais da Libras, enquanto os Campos Aleatórios Condicionais Ocultos forneceram um aumento nas taxas de reconhecimento de palavras e sinais da Libras sem que para isto tivessem de comprometer a capacidade de generalização do sistema aqui apresentado.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência da Computação - PPGCCUFSCarProcessamento de imagensSistemas de reconhecimento de padrõesVisão por computadorLingua de sinaisImage processingPattern recognition systemsComputer visionSign languageCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOReconhecimento de gestos da Língua Brasileira de Sinais através de máquinas de vetores de suporte e campos aleatórios condicionais ocultosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisOnline60060053d97eba-a4d4-4ce6-8703-1719e038d017info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissCRS.pdfDissCRS.pdfapplication/pdf38217114https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/339342e1-b3c5-40ba-82d2-0ef83a1cf8c9/download421de8ba8004bd6231d667677e0e80abMD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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