초록 ▼

□ 최종목표
♦ 개발 목표 : 3D 안면피부영상장비(3D Facial Skin Analyzer)
♦ 주요 개발 내용
- 얼굴 촬영 영상 장비 개발
- 얼굴 촬영 구동 디스플레이부 및 앱 구동 개발
- 3D 안면 진단 맵핑 및 피부 진단 알고리즘 개발

□ 개발내용 및 결과
♦ 기술개발 및 제품에 대한 기술적인 원리 및 내용
- 피부 분석용 3D 얼굴 모델 생성 알고리즘의 Phase Shift 기본구조는 다음과 같음.
Fringe Pattern이 Overlap된 영상을 카메라를 이

□ 최종목표
♦ 개발 목표 : 3D 안면피부영상장비(3D Facial Skin Analyzer)
♦ 주요 개발 내용
- 얼굴 촬영 영상 장비 개발
- 얼굴 촬영 구동 디스플레이부 및 앱 구동 개발
- 3D 안면 진단 맵핑 및 피부 진단 알고리즘 개발

□ 개발내용 및 결과
♦ 기술개발 및 제품에 대한 기술적인 원리 및 내용
- 피부 분석용 3D 얼굴 모델 생성 알고리즘의 Phase Shift 기본구조는 다음과 같음.
Fringe Pattern이 Overlap된 영상을 카메라를 이용하여 영상을 획득하고 빔 프로젝터에서 Reference가 될 수 있는 흰바탕에 Fringe Pattern이 주사된 영상을 취득하여 얼굴 표피의 3D 깊이 정보 추출을 진행함.

- Phase Shift 방법을 이용한 3D 얼굴 모델 생성 방법으로 사람과 동일한 마네킹 모델을 이용하여 영상을 추출함.
다음은 위와 같은 방법으로 추출된 얼굴 및 분석된 이미지

- 안면 피부 영상 장비의 제작
피부촬영기기는 내부에 장착된 카메라로 0도,45도, 90도, 145도, 180도에서 회전하면서 고정되어 있는 이용자의 얼굴을 촬영하여 이미지 영상을 취득함.
또한 4개의 UV광원을 내부에 장착하여 이용자의 피지상태를 확인할수 있음.

- 3D 안면촬영장비 태블릿 PC 구동부 및 앱 개발
촬영기기 구동부의 주요기능은 UP&DOWN 기능과 카메라 촬영기능
그리고 촬영모드를 선택할 수 있는 기능을 포함하고 있음.
각각의 촬영기기 구동은 태블릿 PC를 사용하여 구동되게 함.
※ 각 촬영 모드는 일반 촬영 모드와 3D 영상 촬영 모드를 선택하여 촬영할 수 있음.

□ 기술개발 배경
♦ 기술개발의 필요성 및 의의
- 현재 3D 제품은 정면·좌우측면을 이용자가 움직이며 촬영하여 얼굴을 합성 모델링함으로써 3D 알고리즘 기술은 현재 성형외과적으로 얼굴수술에 따른 형태의 변화와 치과적인 수술을 통한 형태 변화를 시뮬레이션하는 정도의 제품이 주류를 이루고 있음.

- 이에 자사가 개발하고자 하는 제품은 얼굴 촬영 장비 및 3D 진단시스템으로 현재의 2D 안면 진단시스템보다 편리하고 정확한 피부분석을 통해 환자의 전후 피부 상태를 시뮬레이션 할 수 있으며 정량적인 분석·진단에 유용하게 활용할 수 있음.

♦ 연구 배경
- 자사는 지난 10년간 2D 안면진단기를 피부과 및 한방피부과, 에스테틱 샵 등에 판매 사용되고 있으며, 피부 분석 알고리즘의 원천기술을 확보하고 있음.
이에 현재 판매중인 2D 안면진단기의 개발기술 및 피부 분석 원천기술을 바탕으로 보다 진보된 3D 안면진단기의 필요성을 느낌.

- 현재 전세계 안면 진단기 생산 업체는 2D로 얼굴을 분석하는 진단기로 주종을 이루고 있으며. 고객니즈의 다양한 변학에 따른 3D 안면진단기의 필요성이 대두되고 있음.

♦ 개발 동기
- 앞에서 언급한 바와 같이 자사는 국내 안면피부진단기 시장의 선두기업으로 다양한 분야에서 개발된 제품을 판매하고 있음.
이에 자사의 주요 판매처인 병원 및 에스테틱 샵에서 다양한 피부 진단을 위한 3D 안면피부진단기의 필요성으로 개발하게 됨.

□ 핵심개발 기술의 의의
♦ 3D 안면피부촬영기기 및 진단 알고리즘의 개발은 기존 제품의 신규 업그레이드 제품 개발임.
기존의 자사 제품인 2D 안면진단기기의 분석 알고리즘의 원천기술을 바탕으로 보다 편리하게 촬영하고 정량적인 피부 전후의 상태를 분석하는 제품임.

♦ 기존의 2D 안면 피부진단기기와 개발품인 3D 안면 피부영상장비의 차이점은 간략하게 다음과 같음.
- 촬영 방법의 차이점 : 촬영기기의 제작
기존의 제품은 얼굴의 정면·좌측면·우측면을 각각의 얼굴을 촬영하여 피부 상태를 분석하는 제품이고, 3D 안면피부진단기기는 이용자가 고정되어 있고, 카메라가 180도 회전하면서 촬영하는 방식으로 태블릿 PC를 활용하여 하드웨어를 구동하는 방식임.

- 피부 분석 알고리즘의 차이점 : 분석 방법의 차이점
기존의 제품은 촬영된 정면·좌측면·우측면 얼굴을 각각 피부 분석 및 진단하는 기기이고, 3D 안면피부진단기기는 촬영된 얼굴이미지를 3D 맵핑을 통해 다양한 구도 및 각도에서 피부 분석 알고리즘을 활용하여 현재 피부상태 및 시술후의 시뮬레이션 그리고 정량적으로 비교 분석할 수 있는 제품임.

♦ 개발의 난이도
- 3D 안면촬영기기 하드웨어 개발 초기에는 얼굴을 고정하고 촬영부인
카메라가 0도, 45도, 90도, 145도, 180도 회전하면서 촬영하는 방식과 외부 광원을 차단하는 구조로 제작하여 구조적인 문제점이 발생됨.
또한 거리에 따른 UV광원이 약하여 얼굴의 피지 상태를 정확히 판단하기에 어려움이 있음.
이에 카메라 캘리브레이션 값의 조정 및 UV광원 거리에 따른 조도의 변학를 찾아 문제점을 해결함.

- 3D 맵핑에 필요한 빔 프로젝트의 장착과 5가지 각도에서 매번 촬영시 필터링 부분과 겹쳐서 촬영되는 문제점이 발생됨.
이에 빔 프로젝트는 정면 촬영시 한번만 촬영하여 3D 맵핑 알고리즘 개발을 통한 이미지 프로세싱으로 문제점을 해결함.

- 3D 안면촬영기기 구동 방식은 기존의 임베디드 방식에서 신규 기술인 태블릿PC와 연동하여 구동되는 방식을 채택하여 개발을 진행함.
이에 이동시 블루투스 기능을 활용하여 편리하게 촬영기기를 구동할 수 있도록 제작됨.

♦ 국산화 정도 : 현재 개발기술은 100% 국산화됨.

♦ 기술 수출 가능성
- 현재 자사는 국내뿐만 아니라 해외에 기존의 2D 안면진단기기를 판매하고 있으며, 해외 10개국에 수출을 진행하고 있음.
이에 기존의 판매 바이어를 활용한 수출이 가능함.

□ 적용 분야
종합병원 및 대학병원 피부과, LOCAL 피부과, 한방 피부과, 피부관련 에스테틱 샵, 화장품 연구소 등에 적용됨.

( 출처 : 초록 5p )

목차 Contents

• 표지 ... 1산단R&BD역량강화사업 지원사업 최종보고서 ... 2제출문 ... 3최종보고서 초록 ... 4기술개발사업 주요 연구성과 ... 13목차 ... 16제 1 장 서론 ... 17 제 1 절 과제의 개요 ... 17제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 18 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 18 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 20 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 27 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 32 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 32제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 33 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 33 1. 연구개발 추진 일정 ... 33 2. 연구개발 추진 실적 ... 34 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 전체를 기재 ... 38 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 52 1. 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 52 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 53 제 4 절 고용 창출 효과 ... 56 제 5 절 자체보안관리진단표 ... 57끝페이지 ... 57