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문제 정의
- 본 논고는 3차원 안면자동인식기의 소프트웨어적 검증실험의 일환으로 기기 소프트웨어의 형상측정 오차를 검증하기 위해 시행된 연구이며, 이에 유의한 연구 성과가 있어 보고하는 바이다.
- 본 연구는 3차원 안면자동인식기 형상측정 프로그램이 안면특이점 사이의 길이 측정하는 데 어느 정도 정밀도를 갖고 있는지 검사하는데 목적이 있다. 즉, 3차원 안면자동인식기로 3차원 안면 데이터를 구축한 후 형태를 측정하기 위해 측정 프로그램으로 안면표준점2)(Facial Definition Parameters: FDP)의 좌표를 측정하고 이를 활용하여 안면의 형태의 형태학적 수치를 계산하고 특징을 추출하는데, 이 과정에서 3차원 안면 자동인식기 형태 측정 프로그램의 측정 정밀도를 확인하는 것이다.
- 1)을 대상으로 하였다. 이 안면상을 스캔하여 3차원 안면자동인식기 형상측정 프로그램의 측정 정밀도를 검사해 보았다.
제안 방법
- 20대 남성의 실제 안면상과 거의 유사하게 제작된 안면상을 대상하여 3차원 안면자동인식기로 스캔한 한 후 3차원 안면자동인식기 소프트웨어의 정밀도를 검사해 보았다. 분석방법으로는 3차원 안면자동인식기 프로그램과 Rapidform2006 프로그램을 사용하여 FDP 사이의 길이를 측정하여 측정값을 서로 비교하였다.
- 3차원 안면자동인식기로 스캔한 안면상의 3차원 데이터를 형상측정 프로그램으로 10회 측정하여 프로그램의 반복성을 분석하여 보았다. 안면표준점 6.
- 3차원 안면자동인식기를 통해 구축된 3차원안면상 데이터를 3차원 안면자동인식기 형태측정 프로그램과 Rapidform2006 프로그램을 사용하여 안면표준점 사이의 길이를 측정하였다. 길이 측정에는 수동적으로 포인팅하는 방법을 사용하였다.
- 보다 효과적인 방법이다. 기존에 3차원 안면형태분석 연구11-15에 사용된 3차원 안면자동인식기는 스테레오 비전1)을 이용하여 안면의 3차원 측정을 시행하였다. 이후 측정의 정밀도를 향상시키기 위해 3차원 계측 방법을 스테레오 비전에서 공간 부호화 기법으로 변경하여 새로이 제작하였다.
- 측정하였다. 길이 측정에는 수동적으로 포인팅하는 방법을 사용하였다. 또한 참고 수치로 스캔을 통해서가 아니라 직접 1/l00mm 버니어 캘리퍼스를 사용하여 직접 안면표준점과의 길이를 구하여 제시하였다.
- 두 가지 형태 측정 프로그램을 사용하여 안면 표준점 6.1과 L2, 5.3과 5.4, 4.4와 4.5, 4.1과 L3, 13.과 1.5 사이의 길이(총 5개)를 측정하였다8)(Table 2). 또한 5개의 길이를 프로그램으로 10회 측정하여 측정의 반복성도 확인하였다(Fig.
- 5 사이의 길이(총 5개)를 측정하였다8)(Table 2). 또한 5개의 길이를 프로그램으로 10회 측정하여 측정의 반복성도 확인하였다(Fig. 9-13)
- 길이 측정에는 수동적으로 포인팅하는 방법을 사용하였다. 또한 참고 수치로 스캔을 통해서가 아니라 직접 1/l00mm 버니어 캘리퍼스를 사용하여 직접 안면표준점과의 길이를 구하여 제시하였다. 안면표준점의 정확한 위치를 측정하기 위해 안면상에 부착한 Land Mark7)의 최중심점을 기준으로 중심점 사이의 길이를 측정하여 측정 반복성을 높였다.
- 구축된 3차원 안면상 데이터를 이용하여 3차원 안면자동인식기 형태 측정 프로그램과 Rapidform2006 프로그램을 사용하여 안면특이점 사이의 길이를 측정하여 측정값을 서로 비교하여 오차를 분석하였다. 또한 컴퓨터프로그램이 아닌 사람이 직접 안면상의 안면특이점 사이의 길이를 측정하여 비교자료로 제시하였다.
- 본 시스템은 공간 부호화 기법을 적용하고 있으며, 이 원리는 슬릿광 방식과 함께 광 삼각법의 원리에 기초를 두고 있는 3차원 측정 방법이다. 공간 부호화 기법은 투사 광학계에 액정소자 혹은 필름 등을 넣어서 측정할 피사체에 Fig.
- 스캔 후에 인식된 안면상을 데이터화 하였다. 데이터 영상은 Fig.
- 또한 참고 수치로 스캔을 통해서가 아니라 직접 1/l00mm 버니어 캘리퍼스를 사용하여 직접 안면표준점과의 길이를 구하여 제시하였다. 안면표준점의 정확한 위치를 측정하기 위해 안면상에 부착한 Land Mark7)의 최중심점을 기준으로 중심점 사이의 길이를 측정하여 측정 반복성을 높였다.
- 기준으로 하였다. 이를 위해 3차원 안면 자동인식기로 안면상의 3차원 스캔 이후 안면상 데이터를 구축한다. 구축된 3차원 안면상 데이터를 이용하여 3차원 안면자동인식기 형태 측정 프로그램과 Rapidform2006 프로그램을 사용하여 안면특이점 사이의 길이를 측정하여 측정값을 서로 비교하여 오차를 분석하였다.
- 기존에 3차원 안면형태분석 연구11-15에 사용된 3차원 안면자동인식기는 스테레오 비전1)을 이용하여 안면의 3차원 측정을 시행하였다. 이후 측정의 정밀도를 향상시키기 위해 3차원 계측 방법을 스테레오 비전에서 공간 부호화 기법으로 변경하여 새로이 제작하였다. 따라서 계측 원리와 구조의 변경에 따라 기기의 정밀도 검사도 새로 시행하여야 할 것이다.
- 제시하였다. 인간을 선천적이고 체질적 유형인 태양인, 태음인, 소양인, 소음인 4가지 체질로 분류하였으며, 체질에 따른 생리, 병리, 약리, 양생법을 제시하였다. 따라서 사상의학의 활용에 있어 체질진단의 중요성은 상당히 높다고 할 수 있다.
- 있다. 즉, 3차원 안면자동인식기로 3차원 안면 데이터를 구축한 후 형태를 측정하기 위해 측정 프로그램으로 안면표준점2)(Facial Definition Parameters: FDP)의 좌표를 측정하고 이를 활용하여 안면의 형태의 형태학적 수치를 계산하고 특징을 추출하는데, 이 과정에서 3차원 안면 자동인식기 형태 측정 프로그램의 측정 정밀도를 확인하는 것이다.
대상 데이터
- 20대 남성의 실제 안면상과 거의 유사하게 제작된 안면상(Fig. 1)을 대상하여 3차원 안면 자동인식기로 스캔하였다. 안면상의 안면 표준점에는 3mm정도의 Land Mark를 부착하여 측정의 기준으로 삼았다.
- 20대 한국 남성의 얼굴을 모델로 하여 모양 및 색채에 있어 실제 안면과 거의 유사하게 제작된 안면상(Fig. 1)을 대상으로 하였다. 이 안면상을 스캔하여 3차원 안면자동인식기 형상측정 프로그램의 측정 정밀도를 검사해 보았다.
데이터처리
- 이를 위해 3차원 안면 자동인식기로 안면상의 3차원 스캔 이후 안면상 데이터를 구축한다. 구축된 3차원 안면상 데이터를 이용하여 3차원 안면자동인식기 형태 측정 프로그램과 Rapidform2006 프로그램을 사용하여 안면특이점 사이의 길이를 측정하여 측정값을 서로 비교하여 오차를 분석하였다. 또한 컴퓨터프로그램이 아닌 사람이 직접 안면상의 안면특이점 사이의 길이를 측정하여 비교자료로 제시하였다.
- 정밀도를 검사해 보았다. 분석방법으로는 3차원 안면자동인식기 프로그램과 Rapidform2006 프로그램을 사용하여 FDP 사이의 길이를 측정하여 측정값을 서로 비교하였다.
성능/효과
- 3차원 안면자동인식기 형상측정 프로그램의 형상측정 반복성 검사에서 표준편차의 범위가 0.084~0.450mm로 분석되었으며, 이는 프로그램의 측정 반복도가 매우 높다 할 수 있다 (Table 3).
- 13mm이다. 6.1과 L2의 직선거리 평균은 85.53mm이고, 표준편차는 0.154mm이며, 최고치와 최저치는 각각 85.93mm,85.33mm이다. 나머지 안면표준점 사이의 거리, 표준편차, 최고치, 최저치는 Table 3과 같다.
- 두 프로그램10)으로 측정한 안면표준점 직선길이에서 6.1 과 L2 사이의 평균 길이의 오차는 0.07mm이며, 5.3과 5.4 사이의 평균길이 오차는 0.002mm이며, 4.4과 4.5 사이의 평균길이 오차는 0.001mm이며, 4.1 과 L3 사이의 평균길이 오차는 0.085mm이며, L3과 1.5 사이의 평균길이 오차는 0.133이다. 또한 참고 수치로 스캔을 통해서가 아니라 직접 1/l00mm 버니어 캘리퍼스를 사용하여 직접 안면표준점과의 길이를 구하여 제시하였다.
- 이러한 광학적 사진계측과 등고선 사진을 통하여 얻은 평면상의 얼굴 사진을 가지고 특이점을 계측함으로써 안면 형상에 대한 부분적인 정량화가 가능해졌다. 그러나 사람의 얼굴은 신체 부위 중 가장 입체적인 형상을 가지고 있기 때문에 2차원상의 사진을 분석하는 연구로는 실제와 달리 왜곡된 정보를 도출할 가능성이 크다.
후속연구
- 최근 체질 진단의 객관화를 위해 여러 가지 연구가 진행되고 있으며, 3차원 안면 자동인식기를 통한 사상인 안면 형태 분석도 이에 한 분야를 차지하고 있다. 3차원 안면 자동인식기를 이용하여 四象人 안면의 형태학적 특이점을 찾아낸다면, 기존의 주관적인 판단보다 보다 객관적으로 사상인 안면특징을 파악할 수 있을 것이다.
- 사료된다. 또한 향후 3차원 안면자동인식기의 안정성 및 실용화를 위해서는 하드웨어 및 소프트웨어적의 정확도 검증이 지속적으로 필요할 것으로 사료된다.
- 수 있는 과정으로 구성되어 있다. 본 시스템으로서 얼굴의 해부학적이고 형태학적인 특징점을 추출하여 사상체질별 안면 형태 연구 및 체질진단의 객관화에 도움을 줄 수 있을 것이다. 기본구조는 Fig.
- 따라서 같은 데이터를 사용하여 길이를 측정한다하더라도 측정된 길이는 다소 다를 수 있는 것이다. 향후 곡선 길이 측정 방식을 표준점을 잇는 최단 거리를 측정하는 방향으로 표준화할 것이다.
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