초록

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본 논문에서는 얼굴인식률에 영향을 미치는 여러 요인들(조명, 피부색, tilt(상하각도). pose(좌우각도), 나이, 표정 등) 중 기울어진 얼굴을 보정하는 방법에 대해 제안한다. 타원형 피부색 모형에 따라 피부색 영역을 추출하고 추출된 피부색 영역 경계선의 일부를 이용하여 타원을 검출한 다음, 검출된 타원의 기울기을 이용하여 보정된 얼굴을 얻는다. 실험결과를 통해 제안하는 방법이 다양한 환경과 얼굴 각도에서 좋은 결과를 보임을 알 수 있다.

본 논문에서는 얼굴인식률에 영향을 미치는 여러 요인들(조명, 피부색, tilt(상하각도). pose(좌우각도), 나이, 표정 등) 중 기울어진 얼굴을 보정하는 방법에 대해 제안한다. 타원형 피부색 모형에 따라 피부색 영역을 추출하고 추출된 피부색 영역 경계선의 일부를 이용하여 타원을 검출한 다음, 검출된 타원의 기울기을 이용하여 보정된 얼굴을 얻는다. 실험결과를 통해 제안하는 방법이 다양한 환경과 얼굴 각도에서 좋은 결과를 보임을 알 수 있다.

AI 본문요약

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• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• 본 논문에서는 정확한 얼굴인식을 위해 우선적으로 해결 되어져야 할 여러 문제 중, 다양한 각도로 기울어진 얼굴 (tilted face)에 대해서도 정확한 얼굴인식이 가능하도록 효율적으로 얼굴의 기운 각도를 보정하는 방법에 대해 제안하고자 한다.
• 본 논문은 다양한 조건에서 정확한 얼굴인식이 가능하기 위해 해결되어야 할 여러 가지 요건들 중 기울어진 얼굴을 보정하는 방법에 대해 제안하였다. [그림 6]의 그림과 같이 복잡한 배경에서 다양한 각도의 얼굴 기물 기를 가지는 얼굴 데이터에 있어, 실험자의 얼굴색이나 안경 착용 유무 등에 관계없이 좋은 결과를 보임을 알 수 있다.

제안 방법

• 이러한 피부색 영역은 [그림 2]와 같이 가우시안 분포로 나타내어질 수 있으며 이때, YCbCr 3차원 c이。「모형을 CbC「의 2차원의 공간으로 변형하면 식(1), (2) 과 같은 타원방정식믈 얻을 수 있다. 구한 타원 방정식을 이용해 얼굴 검출을 위한 입력 데이터에서 피부색 영역에 해당하는 영역을 검출한다.
• 추출된 경계선 위의 모든 점을 타원 검출에 이용할 경우, 계산 시간이 오래 걸리고 또한 얼굴 외곽선 위의 점이 아닐 경우(noise)에도 타원 검출에 이용되어 정확한 타원 검출에 영향을 줄 수 있다. 따라서 다음에 제안하는 방법을 통해, 얼굴 외곽 영역 위에 있을 것으로 추정되는 경계선의 일 무만을 타원 검출에 이용한다.
• 본 시스템에서는 각을 10°씩 등분하여 36개의 피부 경계선 위의 점을 추줄하여 타원검줄에 이용하였다.
• 인종에 따론 피부색과 조명에 민감하지 않는 피부색 모형을 얻기 위해 다양한 인종과 다양한 시간대(밫의 노출)로무터 얻어진 사람의 피부색 영역 데이터를 low- pass filter를 거쳐 noise를 제거한 후, 각각의 24 RGB color 데이터를 조명의 영향을 덜 받는 YCbCr color 모형으로 변형한다.
• 타원형 피부색 모형에 의해 구해진 피부색 영역을 Lab이ing하여 얼굴 후보 영역을 구한 다음, 얼굴과 인접 한 영역에 존재할 수 있는 n이se를 제거하기 위해 후보 영역의 왼쪽에서 중심 쪽으로, 오른쪽에서 중심 쪽으로 (열 방향 픽셀수> 후보형 세로 길이*0.4)인 위치를 찾아내어 그 값으로 후보 영역 사각형의 가로 영역을 재조정한다. 얼굴 후보 영역 중식(3), (4) 에 만족하지 않는 영역은 제거하여 최종 얼굴 후보 영역을 구한다.

대상 데이터

• 본 실험은 복잡한 환경에서 다양한 시간에 얻어진, 다양한 각도(-90°~90°)를 가지는 얼굴 영상을 입력 데이터로 사용하였으며 Color CCD camera로부터 입력된 320x240 해상도의 영상에서 얼굴 영역을 추출하여, 기울기가 보정된 얼굴 영역 영상을 얻는데 걸린 평균 시간은 약 0.16초이다.

이론/모형

• 본 시스템에서는 타원의 일부의 정보가 사라지더라도 원 타원이 검출 가능한 Direct Least Square Ellipse Fitting [4][5][6] 방법을 이용하여 타원을 검출하였다.

성능/효과

• (1) 얼굴 후보 영역 사각형과 중심이 같고 장축이 사각형 가로 길이의 75%, 단축이 사각형 세로 길이의 75%인 임의의 타원을 생성한다.

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