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PCA 기반 얼굴 인증과 SOM 알고리즘을 이용한 여권 인식
Passport Recognition using PCA-based Face Verification and SOM Algorithm 원문보기

한국해양정보통신학회 2006년도 춘계종합학술대회, 2006 May 01, 2006년, pp.285 - 290  

이상수 (신라대학교 컴퓨터공학과) ,  장도원 (신라대학교 컴퓨터공학과) ,  김광백 (신라대학교 컴퓨터공학과)

초록
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본 논문에서는 출입국자 관리의 효율성과 체계적인 출입국 관리를 위하여 여권 코드를 자동으로 인식하고 위조 여권을 판별할 수 있는 여권 인식 및 얼굴 인증 방법을 제안한다. 본 논문의 구성은 여권 인식과 얼굴 인증 부분으로 구성되며, 여권 인식 부분에서는 소벨 연산자, 수평 최소값 필터 등을 적용한 후, 8 방향 윤곽선 추적 알고리즘을 적용하여 코드의 문자열 영역을 추출하고 기울기를 보정한다. 추출된 문자열은 반복 이진화 방법을 적용하여 코드의 문자열 영역을 이진화 한다. 이진화된 문자열 영역에 대해 8 방향 윤곽선 추적 알고리즘을 적용하여 개별 코드를 추출한 후에 SOM(Self-Organizing Maps) 알고리즘을 적용하여 여권 코드를 인식한다. 얼굴 인증 부분에서는 여권 사진 영역의 특징을 이용하여 얼굴 후보 영역을 추출한 후, RGB와 YCbCr 색공간에서 피부색 정보를 이용하여 얼굴 영역을 추출한다. 추출된 얼굴 영역은 PCA(Principal Component Analysis) 알고리즘을 적용하여 특징 벡터를 구하고 여권 코드가 인식된 결과를 바탕으로 여권 소지자의 데이터 베이스에 있는 얼굴 영상의 특징벡터와의 거리 값을 계산하여 사진 위조 여부를 판별한다. 제안된 여권 인식 및 얼굴 인증 방법의 성능 평가를 위하여 원본 여권의 얼굴 부분을 위조한 여권과 기울어진 여권 영상을 대상으로 실험한 결과, 제안된 방법이 여권의 코드 인식 및 얼굴 인증에 있어서 우수한 성능이 있음을 확인하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이러한 정보들을 육안으로 확인하고 판단, 관리하는 것은 출입국 관리 절차의 시간을 지연시키고 불분명한 판단과 관리에 의해 출입국부적격자에 대한 정확한 검색이 어렵다[1]. 따라서 본 논문에서는 소벨 연산자와 수평 스미어링[2], 8 방향 윤곽선 추적 알고리즘[3]을 적용하여 코드의 문자열 영역을 추출하고 코드의 문자열 영역에 대해 기울기를 보정한다. 추출된 개별 코드는 빈도수를 이용한 개선된 SOM 알고리즘[4]을 적용하여 인식한다.
  • 예를 들어, 불법 경로를 통해 여권을 구하고 사진 부분만을 위조한 여권의 경우에는 정상적인 여권으로 판별할 우려가 있다. 논문에서는 인식된 여권의 개별 코드 정보를 이용하여 테이터베이스로부터 여권을 만들 때 저장된 여권 사진의 얼굴 영상과 PCA로 구한 특징 벡터를 획득하고 실제 여권에 부착되어 있는 사진의 얼굴 영역의 특징 벡터와의 유클리디안 거리를 이용하여 여권의 위조 유무를 판단한다.
  • 이러한 출입국 관리시스템은 출입국 심사 시간이 길어 출입 국자에 불편을 제공하고 출입국 부적격자에 대한 정확한 검색이 이루어지지 않아 체계적으로 관리가 어려웠다. 이러한 종래의 문제를 개선하기 위하여 본 논문에서는 소벨 연산자와 수평 스미어링, 8방향 윤곽선 추적 알고리즘을 사용하여 문자열 영역을 추출하고 여권 코드와 얼굴 영역의 인식률을 높이기 위해 문자열의 왼쪽과 오른쪽의 두께 중심을 연결하는 직선과 수평선과의 기울기를 이용하여 이미지에 대한 기울기를 보정하여 8방향 윤곽선 추적 알고리즘을 사용하여 개별 코드를 추출하였다. 개별 코드 인식은 빈도수를 이용한 개선된 SOM 알고리즘을 적용하여 인식하였다.
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