초록 ▼

본 연구는 근거리에서의 얼굴인식 시스템에 대한 연구로써, 얼굴 인식의 세 가지 큰 카테고리라 할 수 있는 전처리, 특징추출, 인식에 대해 세부 연구를 수행하였다. 각각의 세부 연구는 실용 얼굴 인식 시스템 개발 중에 필요에 의해 부분적으로 그 방법론을 사용할 수 있게끔 모듈화를 시켰으며, 그 검증된 결과로써 쓰임을 권장할 수 있겠다.
우선 전처리 과정에 대한 연구에서는 얼굴 인식에서 큰 장애물이라 할 수 있는 조명과 색을 보정하는 연구를 수행하였고, 이어 Wavelet을 이용한 실시간 얼굴 검출 및 추적, 자체 정의된 피부색

본 연구는 근거리에서의 얼굴인식 시스템에 대한 연구로써, 얼굴 인식의 세 가지 큰 카테고리라 할 수 있는 전처리, 특징추출, 인식에 대해 세부 연구를 수행하였다. 각각의 세부 연구는 실용 얼굴 인식 시스템 개발 중에 필요에 의해 부분적으로 그 방법론을 사용할 수 있게끔 모듈화를 시켰으며, 그 검증된 결과로써 쓰임을 권장할 수 있겠다.
우선 전처리 과정에 대한 연구에서는 얼굴 인식에서 큰 장애물이라 할 수 있는 조명과 색을 보정하는 연구를 수행하였고, 이어 Wavelet을 이용한 실시간 얼굴 검출 및 추적, 자체 정의된 피부색 모델을 이용한 실시간 얼굴 검출 및 추적으로 연구가 이어졌다. 또한, 얼굴 검출 후 두 눈의 위치를 정확하게 획득하여, 얼굴의 크기와 기울기를 고정시킴으로써 이어 질 특징추출단계에서 요구되는 지형적인 정렬 기준을 명확히 하였다.
다음으로 특징추출에 관한 연구에서는 전처리과정으로부터 넘겨받은 영상을 부분공간을 이용한 변환들을 통해 새롭게 표현함으로써, 데이터의 크기를 줄임과 동시에 중요한 특징 을 추출할 수 있었다. 그리고, 얼굴 윤곽선이 얼굴인식에서 사람을 구별할 수 있는 하나의 큰 특징이 될 것이라는 가정 하에 턱선을 추출하는 연구도 수행하였다. 또한, 얼굴의 이동, 회전, 찌그러짐에 무관한 얼굴 유사도 척도를 위해 얼굴 요소들을 추출하여, 포즈에 강인한 결과를 얻을 수 있었다.
마지막으로, 인식률 향상을 위해 보다 고차원적인 수학적인 연구들이 수행되었는데, 그에 대한 내용으로 단일 인식기로써 그 성능이 가장 우월하다고 보고되어있는 SVM에 대한 연구와 N-Division 출력 코딩 방법론을 제안하였고, 최적의 분류를 위한 방법론을 제안하여, 얼굴 인식의 성능을 극대화시키는데 주력하였다. 또한, PCA와 SVM을 이용한 2차원 영상 얼굴 인식 엔진과 더 나아가 3차원 영상 얼굴 인식 프로토타입 시스템을 개발함으로써 실용화를 위한 검증도 함께 이루었다. 본 연구는 실용화 가능성을 바탕으로 수행된 연구로써, 각각의 세부연구에 대한 결과는 실시간으로도 그 사용을 가능케 하였다.

Abstract ▼

This research is based on face recognition system at a distance and was preceded in detail by modules on preprocessing, feature extraction, and recognition, which are the so-called three main categories in face recognition. Each module is recommended to be used as a module in the development of the

This research is based on face recognition system at a distance and was preceded in detail by modules on preprocessing, feature extraction, and recognition, which are the so-called three main categories in face recognition. Each module is recommended to be used as a module in the development of the practical face recognition system due to that it was designed to be fully applicable to other systems.
First of all, research on preprocessing was concentrated on illumination which is one of the most interferential factors in face recognition and therefore the research was advanced to real-time face detection using wavelet and self-defined skin color model Moreover following face detection, two eyes were detected precisely and the dimension and inclination of face were set to be fixed in order to set a standard for the next stage which is feature extraction.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 보고서 초록 ...3
• 요약문 ...4
• SUMMARY ...11
• CONTENTS ...12
• 목차 ...13
• 제 1 장 연구 개발 과제의 개요...14
• 제 2 장 국내외 기술 개발 현황...17
• 제 3 장 연구 개발 수행 내용 및 결과...19
• 제 1 절 전처리 과정에 대한 연구...20
• 1. 조명 및 색 보정...21
• 2. 얼굴 검출 및 실시간 추적...33
• 제 2 절 특징 추출에 관한 연구...57
• 1. 부분공간을 이용한 특징 추출 방법들의 이해와 커널 D-선형판별분석제안...58
• 2. 얼굴 윤곽 특징을 위한 턱선 추출...68
• 3. 이동, 회전, 찌그러짐에 무관한 얼굴 유사도 척도를 위한 얼굴 요소 추출...74
• 제 3 절 인식과정에 대한 연구...82
• 1. 커널 머신에 대한 이해...83
• 2. N-Division 출력 코딩 방법론...89
• 3. 최적 분류를 위한 최적 SV 선정 방법 연구...100
• 4. 최적 분류를 위한 모델 선택 방법론 연구...106
• 5. 주성분분석(PCA)과 SVM을 이용한 2차원 얼굴 인식 엔진...115
• 6. 3차원 얼굴 인식 방법론 및 프로토타입 시스템...119
• 제 4 장 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도...130
• 1. 목표 달성도 ...130
• 2. 기여도 ...132
• 제 5 장 연구 개발 결과의 활용 계획...134
• 1. 모듈 결합 ...134
• 2. 타 생체 인식 연구와의 융합 및 고차원적 연구로의 승화 ...134
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외 과학기술정보...136
• 제 7 장 참고 문헌...138
• 특정연구개발사업 연구결과 활용계획서...142