초록 ▼

▷ 이 연구의 목적은 얼굴표정 인식 및 합성 모형 및 그와 관련된 DB를 개발하는 것이다. 이 목적을 달성하기 위하여 여섯 가지의 하위 목표로 나누어 연구를 진행하였다. 한국인의 표준 형상모형 개발, 표정을 통한 감성 인식 구조 분석, 표정 DB 제작, 표정의 영상구조 및 표정-감성 상관 구조 분석, 표정 인식 모형 개발 그리고 표정 합성 모형 개발의 여섯가지 하위 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다.
▷ 한국인의 표준 형상모형 개발 총 2,167개의 포인트와 4,264개의 폴리곤으로 구성된 한국인 표준 두

▷ 이 연구의 목적은 얼굴표정 인식 및 합성 모형 및 그와 관련된 DB를 개발하는 것이다. 이 목적을 달성하기 위하여 여섯 가지의 하위 목표로 나누어 연구를 진행하였다. 한국인의 표준 형상모형 개발, 표정을 통한 감성 인식 구조 분석, 표정 DB 제작, 표정의 영상구조 및 표정-감성 상관 구조 분석, 표정 인식 모형 개발 그리고 표정 합성 모형 개발의 여섯가지 하위 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다.
▷ 한국인의 표준 형상모형 개발 총 2,167개의 포인트와 4,264개의 폴리곤으로 구성된 한국인 표준 두상 매쉬 모형 제작
▷ 표정을 통한 감성 인식 구조 분석 쾌-불쾌, 각성-수면의 두 차원을 축으로 하는 내적 감성상태 표상 모형 개발
▷ 표정 DB 제작 영화 및 TV 드라마와 연극배우 실연을 통해 수집된 영상자료와 사람들의 감성 평정 자료를 토대로 개발된 표정 DB 제작
▷ 표정의 영상구조 및 표정-감성 상관 구조 분석 영상 도메인의 얼굴표정과 심리 도메인의 감성상태를 잇는 수리적 대응 구조 탐색
▷ 표정 인식 모형 개발 얼굴 및 얼굴 요소를 인식하고 그 윤곽선을 추출할 수 있는 알고리듬과 그것에 근거한 표정인식 모형 개발
▷ 표정 합성 모형개발 표준형상모형, 텍스처 매핑에 의한 얼굴 합성 기법, FACS와 Waters의 얼굴 턱스쳐 변형 기법 등을 적용한 얼굴 합성 및 표정 표현 기법과 관련 모형 개발

목차 Contents

• 제1장 서론...19
• 제2장 국내외 기술개발 현황...21
• 제1절 국내외의 일반적 연구 추세...21
• 제2절 연구 및 기술개발 영역별 동향...22
• 1. 얼굴표정/제스처 합성 및 애니메이션...22
• 2. 얼굴표정/제스처 인식...25
• 가. 얼굴 영역 및 요소 추출...25
• 나. 표정인식...25
• 다. 제스처 인식...27
• 3. 심리학적 연구...27
• 가. 얼굴인식...27
• 나. 정서의 구조 및 감성공간의 규정...28
• 다. 얼굴 공간의 규정...30
• 라. 임상/사회 심리학적 연구...33
• 제3절 연구결과가 국내외 기술개발 현황에서 차지하는 위치...37
• 1. 한국인의 표준형상모형 제작...37
• 2. 표정을 통한 감성 구조 분석...37
• 3. 표정 DB 제작...37
• 4. 표정의 영상구조 및 표정-감성 상관 구조 분석...37
• 5. 표정 인식 포형 개발...38
• 6. 표정 표현 모형 개발...38
• 제3장 연구 개발 수행 내용 및 결과...39
• 제1절 한국인 표준형상모형...39
• 1. 1차년도...39
• 2. 2차년도...39
• 가. 이론적, 실험적 접근방법...39
• 나. 연구내용...39
• 1) 한국인 표준얼굴 선정...39
• 2) 형상모형제작...39
• 3) Action군 설정...40
• 다. 연구결과...41
• 1) 한국인 표준얼굴 선정...41
• 2) 형상모형제작...41
• 3) Action군 설정...42
• 제2절 표정을 통한 감성 구조 분석...44
• 1. 1차년도...44
• 가. 이론적, 실험적 접근 방법...44
• 1) 표정 연구의 모형...44
• 2) 기본정서 모형점검...45
• 3) 대안-차원모형...45
• 4) 경험적 자료에 의한 모형 구축 작업...47
• 나. 연구내용...49
• 1) 내적체계 구조 분석...49
• 다. 연구결과...50
• 1) 내적 체계 목록 확립...50
• 2) 내적체계 구조 분석...51
• 2. 2차년도...54
• 가. 이론적, 실험적 접근 방법...54
• 1) 내적 체계의 타당화 연구...54
• 2) 표정을 통한 정서 인식 구조와 감성 개념 차원의 조응 관계 연구...58
• 나. 연구 내용...59
• 1) 내적체계 모형의 타당화 연구...59
• 다. 연구 결과...62
• 1) 내적 체계 모형의 타당화 연구...62
• 제3절 표정 DB 제작...68
• 1. 1차 년도...68
• 가. 이론적, 실험적 접근 방법...68
• 1) 표정자료 수집의 원칙...69
• 2) 표정자료 수집...70
• 나. 연구 내용...71
• 1) 자연스럽고 다양한 표정자료의 수집방법...71
• 2) 표정인식에 민감한 얼굴부위와 동적 정보의 중요성...71
• 3) 표정과 내적상태의 연관...72
• 다. 연구 결과...73
• 1) DB 구조의 결정과 구축...73
• 2) 자료수집의 결과 분석...76
• 2. 2차 년도...77
• 가. 연구 내용...77
• 1) 표정 자료 수집 대상...77
• 2) 자료 수집 방법...78
• 3) 표정에 나타난 내적 상태 평정...81
• 나. 연구 결과...83
• 1) DB 자료 구성...83
• 제4절 표정의 영상구조 및 표정-감성 상관 구조 분석...84
• 1. 1차 년도...84
• 가. 이론적, 실험적 접근 방법...84
• 1) 도식얼굴을 이용한 표정변화의 자유도 및 얼굴요소들의 조합가능성 검증, 얼굴요소-내적상태 간 대응체계 개발...84
• 2) wire frame model의 타당성 검토 및 실험자극 제작...86
• 나. 연구 내용...86
• 다. 연구 결과...88
• 1) 도식얼굴을 이용한 표정변화의 자유도 및 얼둘요소들의 조합가능성 검증, 얼굴요소-내적상태 간 대응체계 개발...88
• 2. 2차 년도...91
• 가. 연구 내용...91
• 1) 영상 구조 분석(PCA)...91
• 2) 표정-감성 상관 구조 분석...92
• 나. 연구 결과...95
• 1) 영상 구조 분석(PCA)...95
• 2) 표정-감성 상관 구조 분석...98
• 제5절 표정 인식 모형 개발...106
• 1. 1차 년도...106
• 가. 이론적, 실험적 접근방법...106
• 1) 얼굴/얼굴요소 추출...106
• 2) 표정인식...107
• 나. 연구내용...108
• 1) 얼굴/얼굴요소 추출...108
• 2) 표정인식...110
• 다. 연구결과...111
• 1) 얼굴/얼굴요소 추출...111
• 2) 표정인식...113
• 2. 2차 년도...117
• 가. 이론적, 실험적 접근방법...117
• 1) 얼굴/얼굴요소 추출...117
• 나. 연구내용...118
• 1) 얼굴/얼굴요소 추출...118
• 2) 표정인식모형...122
• 다. 연구결과...124
• 1) 얼굴/얼굴요소 추출...124
• 2) 표정인식모형...134
• 제6절 표정 표현 모형 개발...137
• 1. 1차년도...137
• 가. 이론적, 실험적 접근방법...137
• 나. 연구내용...137
• 1) 얼굴의 3차원 모델링...137
• 2) 얼굴 합성...138
• 다. 연구결과...140
• 1) 얼굴의 3차원 모델링...140
• 2) 얼굴 합성...141
• 2. 2차년도...143
• 가. 이론적, 실험적 접근방법...143
• 나. 연구내용...144
• 1) FACS를 이용한 표정합성...144
• 2) 근육기반모델을 이용한 표정합성...145
• 다. 연구결과...146
• 1) FACS를 이용한 표정합성...146
• 2) 근육기반모델을 이용한 표정합성...147
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외 기여도...149
• 제1절 한국인의 표준형상모형 제작...149
• 1. 한국인 표준얼굴 선정 및 형상모형제작...149
• 2. Action군 설정...149
• 제2절 표정을 통한 감성구조 분석...149
• 1. 1차년도...149
• 가. 기존 무형 검토...149
• 나. 내적 체계 목록 확립...150
• 다. 내적체계 구조 분석...150
• 2. 2차년도...150
• 가. 내적 체계 모형의 타당화 검증...150
• 1) 내적 체계 모형의 정교화...150
• 2) 내적 체계 모형의 개인차 연구...151
• 3) 표정을 통한 정서 인식 구조와 감성 개념 차원의 조응 관계 연구...151
• 제3절 표정 DB 제작...151
• 1. 1차년도...151
• 2. 2차년도...152
• 제4절 표정의 영상구조 및 표정-감성 상관 구조 분석...152
• 1. 1차년도...152
• 2. 2차년도...152
• 제5절 표정 인식 모형 개발...153
• 1. 1차년도...153
• 가. 얼굴/얼굴요소 추출...153
• 1) 영상획득 방법, 영상 데이터 규격 지정...153
• 2) 영상 처리 기법 연구...153
• 3) 특징 추출 연구...154
• 4) 얼굴 추출 및 얼굴 요소 추출 시스템 구현...154
• 2. 2차년도...154
• 가. 얼굴/얼굴 요소 추출...154
• 1) 얼굴 및 얼굴요소의 특징점 및 윤곽선 추출...154
• 제6절 표정 표현 모형 개발...155
• 1. 1차년도...155
• 2. 2차년도...155
• 가. FACS를 이용한 표정합성...155
• 나. 동적 근육모델을 이용한 표정합성...155
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...157
• 제1절 한국인의 표준형상모형 제작...157
• 제2절 표정을 통한 감성구조 분석...157
• 제3절 표정 DB 제작...158
• 제4절 표정의 영상구조 및 표정-감성 상관 구조 분석...158
• 제5절 표정 인식 모형 개발...159
• 1. 얼굴/얼굴 요소 추출...159
• 2. 표정 인식 모형 개발...159
• 제6절 표정 표현 모형 개발...160
• 1. 영화 및 오락 산업...160
• 2. 인간에 친화적인 사용자 인터페이스로의 활용...160
• 3. 실시간 원격 화상회의...160
• 4. 소프트웨어 도우미의 표정 합성시스템...160
• 제6장 참고문헌...162