KR101491832B1 - Apparatus and method for selecting image - Google Patents

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KR101491832B1
KR101491832B1 KR20140062395A KR20140062395A KR101491832B1 KR 101491832 B1 KR101491832 B1 KR 101491832B1 KR 20140062395 A KR20140062395 A KR 20140062395A KR 20140062395 A KR20140062395 A KR 20140062395A KR 101491832 B1 KR101491832 B1 KR 101491832B1
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face
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face image
similarity
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KR20140062395A
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박강령
김영곤
홍형길
이원오
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동국대학교 산학협력단
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Abstract

Disclosed are a device and a method for selecting an image, capable of: selecting a non-rotated face image in multiple face images by determining whether the face image is rotated to improve face recognition performance when a face is recognized using the face image. The system of the present invention comprises: an input unit to input multiple face images; a detection unit to detect a face box region in each of the face images, to select a face region corresponding to a region of interest (ROI) in the detected face box region, and to detect left and right eyes in the selected face region; a separation unit to separate the selected face region into left and right face regions based on a central vertical line and to symmetrically convert one of the separated left and right face regions based on the central vertical line; a feature extraction unit to extract histogram feature vectors and an average of pixel values of the left and right face regions; a similarity calculation unit to calculate multiple similarity values between the left and right face regions using at least two of the histogram feature vectors, the average of the pixel values, pixels of the face region, and the detected left and right eyes to determine whether the face image is rotated or not; a score calculation unit to calculate a similarity score of the face image with a calculated output value by inputting the similarity values into a Fuzzy logic; and a selection unit to select a non-rotated face image in the face images using the similarity score.

Description

영상 선택 장치 및 방법{Apparatus and method for selecting image}[0001] Apparatus and method for selecting images [0002]

본 발명은 영상인식 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 영상 선택 장치 및 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image recognition technology, and more particularly, to an image selection apparatus and method.

기존의 사용자 인증을 위한 시스템에 적용되는 생체 인식 기술은 사람의 신체에서 식별이 가능한 고유 생체 특징 정보를 이용한 방법이 많이 사용된다. 특히, 얼굴 인식 기술은 사람의 신원을 확인하기 위한 가장 보편적으로 사용되는 생체 인식 기술 중 하나로, 최근 스마트폰의 발달로 비밀번호나 공인인증서를 통한 본인 인증 시 사용된다. 그런데, 이때 사용되는 얼굴 인식 기술은, 사람의 머리 모양 및 얼굴의 포즈에 의하여 검출된 얼굴 영역의 회전 변화 등이 발생함에 따라 얼굴 인식 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
Biometrics technology applied to a system for existing user authentication is often a method using inherent biometric feature information that can be identified from a human body. In particular, face recognition technology is one of the most commonly used biometrics technologies for identification of people. It is used for authentication of personal identity through password or official certificate due to recent development of smartphone. However, the facial recognition technology used at this time has a problem in that face recognition performance deteriorates due to a change in the rotation of the facial region detected by a person's head shape and facial pose.

본 발명은 얼굴 영상을 이용한 얼굴 인식 시, 얼굴 인식 성능을 향상시키기 위하여 복수의 얼굴 영상에서 얼굴 영상의 회전여부를 판단하여 비회전된 얼굴 영상을 선택하는 것이다.
In the present invention, in order to improve the face recognition performance in face recognition using a face image, it is determined whether or not the face image is rotated in a plurality of face images and the non-rotated face images are selected.

본 발명의 일 측면에 따르면, 영상 선택 장치가 개시된다.According to an aspect of the present invention, an image selection apparatus is disclosed.

본 발명의 실시예에 따른 영상 선택 장치는 복수의 얼굴 영상을 입력받는 입력부, 상기 얼굴 영상에서 얼굴 박스 영역을 검출하고, 상기 검출된 얼굴 박스 영역에서 관심 영역(ROI: Region of Interest)에 해당하는 얼굴 영역을 선택하고, 상기 선택된 얼굴 영역에서 좌우측 눈을 검출하는 검출부, 상기 선택된 얼굴 영역을 중앙 수직선을 기준으로 좌우측 얼굴 영역으로 분리하고, 상기 분리한 좌우측 얼굴 영역 중 하나를 중앙 수직선을 기준으로 대칭 변환시키는 분리부, 상기 좌측 얼굴 영역 및 상기 우측 얼굴 영역의 히스토그램 특징 벡터 및 픽셀값들의 평균을 추출하는 특징 추출부, 상기 얼굴 영상의 회전 유무 판단을 위하여, 상기 히스토그램 특징 벡터, 상기 픽셀값들의 평균, 상기 얼굴 영역의 픽셀, 상기 검출된 좌우측 눈 중 적어도 둘을 이용하여 상기 좌우측 얼굴 영역간의 복수의 유사도값을 산출하는 유사도 산출부, 상기 복수의 유사도값을 퍼지 논리(Fuzzy Logic)에 입력하여 산출된 출력값으로 상기 얼굴 영상의 유사 점수를 산출하는 점수 산출부 및 상기 유사 점수를 이용하여 상기 복수의 얼굴 영상 중에서 비회전 얼굴 영상을 선택하는 선택부를 포함한다.An image selection apparatus according to an embodiment of the present invention includes an input unit for receiving a plurality of face images, a face box region detecting unit for detecting a face box region in the face image, and detecting a face region corresponding to a region of interest (ROI) A face detection unit for detecting left and right eyes in the selected face region, a face detection unit for separating the selected face region into left and right face regions based on a central vertical line, and one of the separated left and right face regions as a center vertical line A feature extraction unit for extracting a histogram feature vector and an average of pixel values of the left face region and the right face region, a feature extraction unit for extracting an average of the histogram feature vector, , The pixels of the face region, and the detected left and right eyes, A similarity calculation unit for calculating a plurality of similarity values between right and left face regions, a score calculation unit for calculating a similarity score of the face image with an output value calculated by inputting the plurality of similarity values into fuzzy logic, And a selection unit for selecting a non-rotated face image among the plurality of face images using the selected non-rotated face image.

상기 검출부는 상기 얼굴 박스 영역에서 대칭성을 판단하는데 방해가 되는 정보들을 제거한 상기 관심 영역을 적용하여 상기 얼굴 영역을 선택한다.The detecting unit selects the face region by applying the region of interest from which information that may disturb the determination of symmetry in the face box region is removed.

상기 특징 추출부는 상기 얼굴 영역을 하나 이상의 미리 지정된 크기의 블록으로 분할하고, 각 블록에 대해 LBP(Local Binary Pattern) 방식을 적용하여 히스토그램 특징 벡터를 추출하고, 각 히스토그램 특징 벡터를 결합한다.The feature extraction unit divides the face region into one or more blocks of a predetermined size, extracts a histogram feature vector by applying a local binary pattern (LBP) scheme to each block, and combines the respective histogram feature vectors.

상기 유사도 산출부는 상기 좌우측 얼굴 영역에서 각각 추출된 히스토그램 특징 벡터간 거리, 상기 좌우측 얼굴 영역에서 각각 추출된 픽셀값들의 평균의 차이, 상기 좌우측 얼굴 영역의 픽셀 차이, 상기 검출된 좌우측 눈을 잇는 선분과 중앙 수직선이 이루는 각도 중 적어도 둘을 산출하여 상기 복수의 유사도값을 산출한다.The similarity calculation unit may calculate a similarity score based on a distance between the histogram feature vectors extracted from the right and left face regions, a difference between an average of pixel values extracted from the left and right face regions, a pixel difference between the left and right face regions, And calculates the plurality of similarity values by calculating at least two of the angles formed by the central vertical lines.

상기 복수의 유사도값은 상기 퍼지 논리에 적용하기 위하여 0에서 1사이로 정규화된다.The plurality of similarity values are normalized between 0 and 1 to apply to the fuzzy logic.

상기 히스토그램 특징 벡터간 거리가 작을수록 상기 얼굴 영상은 비회전 얼굴 영상에 근접한다.The smaller the distance between the histogram feature vectors is, the closer the face image is to the non-rotated face image.

상기 픽셀값들의 평균의 차이가 작을수록 상기 얼굴 영상은 비회전 얼굴 영상에 근접한다.The smaller the difference of the average of the pixel values is, the closer the face image is to the non-rotated face image.

상기 픽셀 차이가 작을수록 상기 얼굴 영상은 비회전 얼굴 영상에 근접한다.The smaller the pixel difference is, the closer the face image is to the non-rotated face image.

상기 각도가 90도에 근접할수록 상기 얼굴 영상은 비회전 얼굴 영상에 근접한다.As the angle approaches 90 degrees, the face image approaches the non-rotated face image.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 복수의 얼굴 영상으로 얼굴 인식을 수행하기 위하여 영상 선택 장치가 수행하는 영상 선택 방법이 개시된다.According to another aspect of the present invention, an image selection method performed by an image selection device to perform face recognition with a plurality of face images is disclosed.

본 발명의 실시예에 따른 영상 선택 방법은 복수의 얼굴 영상을 입력받는 단계, 상기 얼굴 영상에서 얼굴 박스 영역을 검출하는 단계, 상기 검출된 얼굴 박스 영역에서 관심 영역(ROI: Region of Interest)에 해당하는 얼굴 영역을 선택하는 단계, 상기 선택된 얼굴 영역에서 좌우측 눈을 검출하는 단계, 상기 선택된 얼굴 영역을 중앙 수직선을 기준으로 좌우측 얼굴 영역으로 분리하는 단계, 상기 분리한 좌우측 얼굴 영역 중 하나를 중앙 수직선을 기준으로 대칭 변환시키는 단계, 상기 좌측 얼굴 영역 및 상기 우측 얼굴 영역의 히스토그램 특징 벡터 및 픽셀값들의 평균을 추출하는 단계, 상기 얼굴 영상의 회전 유무 판단을 위하여, 상기 히스토그램 특징 벡터, 상기 픽셀값들의 평균, 상기 얼굴 영역의 픽셀, 상기 검출된 좌우측 눈 중 적어도 둘을 이용하여 상기 좌우측 얼굴 영역간의 복수의 유사도값을 산출하는 단계, 상기 복수의 유사도값을 퍼지 논리(Fuzzy Logic)에 입력하여 산출된 출력값으로 상기 얼굴 영상의 유사 점수를 산출하는 단계 및 상기 유사 점수를 이용하여 상기 복수의 얼굴 영상 중에서 비회전 얼굴 영상을 선택하는 단계를 포함한다.A method for selecting an image according to an exemplary embodiment of the present invention includes receiving a plurality of face images, detecting a face box area in the face image, detecting a face region corresponding to a region of interest (ROI) Selecting right and left eyes in the selected face area, separating the selected face area into right and left face areas with reference to a central vertical line, selecting one of the separated left and right face areas as a center vertical line Extracting an average of histogram feature vectors and pixel values of the left facial region and the right facial region, calculating an average of the histogram feature vector, the average of the pixel values, A pixel of the face region, and at least two of the detected left and right eyes, Calculating a plurality of similarity values between right and left face regions, calculating the similarity score of the face image with the output value calculated by inputting the plurality of similarity values into fuzzy logic, And selecting the non-rotated face image from among the plurality of face images.

상기 얼굴 영역을 선택하는 단계는, 상기 얼굴 박스 영역에서 대칭성을 판단하는데 방해가 되는 정보들을 제거한 상기 관심 영역을 적용하여 상기 얼굴 영역을 선택하는 단계를 포함한다.The step of selecting the face region may include selecting the face region by applying the region of interest to which information that may obstruct the determination of symmetry in the face box region is removed.

상기 히스토그램 특징 벡터 및 픽셀값들의 평균을 추출하는 단계는, 상기 얼굴 영역을 하나 이상의 미리 지정된 크기의 블록으로 분할하는 단계 및 각 블록에 대해 LBP(Local Binary Pattern) 방식을 적용하여 히스토그램 특징 벡터를 추출하고, 각 히스토그램 특징 벡터를 결합하는 단계를 포함한다.The extracting of the histogram feature vector and the average of the pixel values may include dividing the face region into one or more predetermined size blocks and applying a local binary pattern (LBP) method to each block to extract a histogram feature vector And combining each of the histogram feature vectors.

복수의 유사도값을 산출하는 단계는, 상기 좌우측 얼굴 영역에서 각각 추출된 히스토그램 특징 벡터간 거리, 상기 좌우측 얼굴 영역에서 각각 추출된 픽셀값들의 평균의 차이, 상기 좌우측 얼굴 영역의 픽셀 차이, 상기 검출된 좌우측 눈을 잇는 선분과 중앙 수직선이 이루는 각도 중 적어도 둘을 산출하여 상기 복수의 유사도값을 산출한다.The calculating of the plurality of similarity values may include calculating a distance between the histogram feature vectors extracted from the left and right face regions, a difference between an average of pixel values extracted from the left and right face regions, a pixel difference between the left and right face regions, And calculates the plurality of similarity values by calculating at least two of the angles formed by the line segments connecting the left and right eyes and the central vertical line.

상기 복수의 유사도값은 상기 퍼지 논리에 적용하기 위하여 0에서 1사이로 정규화된다.The plurality of similarity values are normalized between 0 and 1 to apply to the fuzzy logic.

상기 히스토그램 특징 벡터간 거리가 작을수록 상기 얼굴 영상은 비회전 얼굴 영상에 근접한다.The smaller the distance between the histogram feature vectors is, the closer the face image is to the non-rotated face image.

상기 픽셀값들의 평균의 차이가 작을수록 상기 얼굴 영상은 비회전 얼굴 영상에 근접한다.The smaller the difference of the average of the pixel values is, the closer the face image is to the non-rotated face image.

상기 픽셀 차이가 작을수록 상기 얼굴 영상은 비회전 얼굴 영상에 근접한다.The smaller the pixel difference is, the closer the face image is to the non-rotated face image.

상기 각도가 90도에 근접할수록 상기 얼굴 영상은 비회전 얼굴 영상에 근접한다.
As the angle approaches 90 degrees, the face image approaches the non-rotated face image.

본 발명은 복수의 얼굴 영상에서 얼굴 영상의 회전여부를 판단하여 비회전된 얼굴 영상을 선택함으로써, 얼굴 영상을 이용한 얼굴 인식 시, 얼굴 인식 성능을 향상시킬 수 있다.
The present invention can improve the performance of face recognition in face recognition using a face image by determining whether a face image is rotated in a plurality of face images and selecting a non-rotated face image.

도 1은 영상 선택 장치의 구성을 개략적으로 예시한 도면.
도 2는 도 1의 영상 선택 장치가 수행하는 영상 선택 방법을 나타낸 흐름도.
도 3은 검출된 얼굴 박스 영역을 예시한 도면.
도 4는 얼굴 박스 영역에 관심 영역을 적용한 것을 예시한 도면.
도 5는 얼굴 영역의 대칭성 판단 과정을 예시한 도면.
도 6은 검출된 좌우측 눈을 이용한 유사도 산출을 예시한 도면.
도 7은 퍼지 논리에 따른 설정도를 예시한 도면.
도 8은 복수의 얼굴 영상 중에서 비회전 얼굴 영상을 획득하는 과정을 나타낸 개념도.
1 schematically illustrates a configuration of an image selecting apparatus;
2 is a flowchart illustrating an image selection method performed by the image selection device of FIG.
Fig. 3 illustrates a detected face box area. Fig.
FIG. 4 illustrates applying a region of interest to a face box area; FIG.
5 is a diagram illustrating a process of determining a symmetry of a face area;
6 is a diagram illustrating calculation of the degree of similarity using detected left and right eyes;
7 is a diagram illustrating a setting diagram according to fuzzy logic;
8 is a conceptual diagram illustrating a process of acquiring a non-rotated face image among a plurality of face images.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, numerals used in the description of the present invention are merely an identifier for distinguishing one component from another.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, in this specification, when an element is referred to as being "connected" or "connected" with another element, the element may be directly connected or directly connected to the other element, It should be understood that, unless an opposite description is present, it may be connected or connected via another element in the middle.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate a thorough understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same means regardless of the number of the drawings.

도 1은 영상 선택 장치의 구성을 개략적으로 예시한 도면이다.1 is a view schematically illustrating a configuration of an image selecting apparatus.

도 1을 참조하면, 영상 선택 장치는 입력부(10), 검출부(20), 분리부(30), 특징 추출부(40), 유사도 산출부(50), 점수 산출부(60) 및 선택부(70)를 포함한다.1, an image selection apparatus includes an input unit 10, a detection unit 20, a separation unit 30, a feature extraction unit 40, a similarity calculation unit 50, a score calculation unit 60, 70).

입력부(10)는 복수의 얼굴 영상을 입력받는다.The input unit 10 receives a plurality of face images.

검출부(20)는 얼굴 영상에서 얼굴 박스 영역을 검출하고, 검출된 얼굴 박스 영역에서 관심 영역(ROI: Region of Interest)에 해당하는 얼굴 영역을 선택하고, 선택된 얼굴 영역에서 좌우측 눈을 검출한다. The detecting unit 20 detects a face box area in a face image, selects a face area corresponding to a region of interest (ROI) in the detected face box area, and detects right and left eyes in the selected face area.

여기서, 얼굴 박스 영역은 얼굴 영상 중 얼굴이라 추정되는 직사각형의 영역을 의미한다. 예를 들어, 검출부(20)는 Adaboost 얼굴 검출 방법을 이용하여 얼굴 박스 영역을 검출할 수 있다. 도 3을 참조하면, 도 3은 검출된 얼굴 박스 영역을 예시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 검출된 얼굴 박스 영역은 비회전된 얼굴 박스 영역(210)과 회전된 얼굴 박스 영역(220, 230)으로 구분될 수 있다. 여기서, 회전(In-plane Rotation)은 얼굴이 좌우나 상하로 회전하는 것이 아니라, 얼굴의 코를 중심으로 얼굴 정면이 시계 또는 반시계 방향으로 회전하는 것을 의미한다.Here, the face box area means a rectangular area estimated to be a face among the face images. For example, the detection unit 20 may detect the face box area using the Adaboost face detection method. Referring to FIG. 3, FIG. 3 illustrates a detected face box area. As shown in FIG. 3, the detected face box area can be divided into a non-rotated face box area 210 and rotated face box areas 220 and 230. In this case, the in-plane rotation means that the face is rotated clockwise or counterclockwise around the nose of the face instead of turning the face to the left or right or up and down.

그리고, 도 4를 참조하면, 도 4는 얼굴 박스 영역에 관심 영역을 적용한 것을 예시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 검출부(20)는 검출된 얼굴 박스 영역(310)에서 배경(330)이 포함된 턱 부분이나 머리카락, 귀 등과 같이 대칭성을 판단하는데 방해가 되는 정보들을 제거한 관심 영역을 적용하여 얼굴 영역(320)을 선택할 수 있다.Referring to FIG. 4, FIG. 4 illustrates applying a region of interest to a face box region. 4, the detection unit 20 detects an area of interest in which the background 330 is included in the detected face box area 310, information that hinders the determination of symmetry such as hair, ear, etc., The face area 320 can be selected.

그리고, 검출부(20)는 선택한 얼굴 영역 내에서 Adaboost 눈 검출을 적용하여 좌우측 눈을 검출할 수 있다. Adaboost 검출 방법은 얼굴, 코, 눈, 손, 발, 귀 등 다양한 신체의 부위를 찾는데 사용하는 알고리즘이다.Then, the detection unit 20 can detect left and right eyes by applying Adaboost eye detection in the selected face region. Adaboost detection method is an algorithm used to find various body parts such as face, nose, eye, hand, foot, ear.

분리부(30)는 얼굴 영역을 중앙 수직선을 기준으로 좌우측 얼굴 영역으로 분리하고, 분리한 좌우측 얼굴 영역 중 하나를 중앙 수직선을 기준으로 대칭 변환시킨다. 예를 들어, 다시 도 4를 참조하면, 분리부(30)는 얼굴 영역의 대칭성 판단을 위하여, 얼굴 영역(320)을 중앙 수직선을 기준으로 좌측 얼굴 영역(340)과 우측 얼굴 영역(360)으로 분리할 수 있다. 그리고, 도 5를 참조하면, 도 5는 얼굴 영역의 대칭성 판단 과정을 예시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 분리부(30)는 우측 얼굴 영역(350)을 중앙 수직선을 기준으로 대칭 변화시킴으로써, 좌측 얼굴 영역(340)과 우측 얼굴 영역(360)을 유사하게 만들 수 있다.The separating unit 30 separates the face region into left and right face regions with reference to the central vertical line, and symmetrically converts one of the separated left and right face regions with reference to the central vertical line. For example, referring to FIG. 4, the separator 30 separates the face region 320 into a left face region 340 and a right face region 360 with reference to a central vertical line Can be separated. 5, FIG. 5 is a view illustrating a process of determining the symmetry of a face region. 5, the separating unit 30 can make the left face region 340 and the right face region 360 similar by symmetrically changing the right face region 350 with respect to the central vertical line.

특징 추출부(40)는 각 얼굴 영역의 히스토그램 특징 벡터 및 픽셀값들의 평균을 추출한다. 즉, 특징 추출부(40)는 얼굴 영역을 하나 이상의 미리 지정된 크기의 블록으로 분할하고, 각 블록에 대해 LBP(Local Binary Pattern) 방식을 적용하여 히스토그램 특징 벡터를 추출하고, 각 히스토그램 특징 벡터를 결합한다. 그리고, 특징 추출부(40)는 얼굴 영역의 픽셀값들 또는 얼굴 영역의 픽셀들의 밝기값을 추출하여 이로부터 평균을 산출할 수 있다.The feature extraction unit 40 extracts a histogram feature vector of each face area and an average of pixel values. That is, the feature extraction unit 40 divides the face region into one or more blocks of a predetermined size, extracts a histogram feature vector by applying an LBP (Local Binary Pattern) method to each block, and combines each histogram feature vector do. Then, the feature extraction unit 40 may extract the pixel values of the face region or the brightness values of the pixels of the face region, and calculate an average from the extracted values.

유사도 산출부(50)는 얼굴 영상의 회전 유무 판단을 위하여, 검출된 특징을 이용하여 좌우측 얼굴 영역간의 유사도값을 산출한다. 즉, 유사도 산출부(50)는 좌우측 얼굴 영역에서 각각 추출된 히스토그램 특징 벡터간 거리, 좌우측 얼굴 영역에서 각각 추출된 픽셀값들의 평균의 차이, 좌우측 얼굴 영역의 픽셀 차이, 검출된 좌우측 눈을 잇는 선분과 중앙 수직선이 이루는 각도 중 적어도 둘을 산출하여 복수의 유사도값을 산출한다. 여기서, 산출되는 유사도값들은 퍼지 논리(Fuzzy Logic)에 적용하기 위하여 0에서 1사이로 정규화된다. 이때, 유사도값의 정규화는 유사도값의 최대값 또는 최소값을 이용하여 수행된다. 예를 들어, 유사도값이 작을수록 좌우측 얼굴 영역의 차이가 적으므로, 유사도값이 최소가 될수록 해당 얼굴 영상은 비회전 얼굴 영상에 근접할 수 있다. 그래서, 유사도값의 최소값을 기준으로 유사도값의 정규화가 수행될 수 있다. 따라서, 정규화된 유사도값이 0에 근접할수록 해당 얼굴 영상은 비회전 얼굴 영상으로 판단될 수 있고, 반대로, 정규화된 유사도값이 1에 근접할수록 해당 얼굴 영상은 회전 얼굴 영상으로 판단될 수 있다.The similarity calculation unit 50 calculates a similarity value between the left and right face regions using the detected feature to determine whether or not the face image rotates. That is, the similarity calculation unit 50 calculates the similarity between the histogram feature vector extracted from the right and left face regions, the average of the pixel values extracted from the left and right face regions, the pixel difference between the left and right face regions, And the angle formed by the central vertical line, and calculates a plurality of similarity values. Here, the calculated similarity values are normalized from 0 to 1 in order to apply to the fuzzy logic. At this time, the normalization of the similarity value is performed using the maximum value or the minimum value of the similarity value. For example, the smaller the similarity value is, the smaller the difference between the left and right face regions is. Therefore, the closer the similarity value is, the closer the face image can be to the non-rotated face image. Thus, the normalization of the similarity value can be performed based on the minimum value of the similarity value. Accordingly, as the normalized similarity value approaches 0, the facial image can be judged to be a non-rotated facial image, and conversely, the closer the normalized similarity value to 1, the more the facial image can be judged to be the rotated facial image.

유사도 산출부(50)는 도 5에 도시된 바와 같이, 좌우측 얼굴 영역에서 각각 추출된 히스토그램 특징 벡터간 거리를 유사도값으로 산출할 수 있다. 예를 들어, 다시 도 3을 참조하면, 회전된 얼굴 박스 영역(220, 230)은 좌우측 얼굴 영역의 유사도를 찾기 힘들기 때문에 히스토그램 특징 벡터간 거리가 클 수밖에 없으며, 비회전된 얼굴 박스 영역(210)은 좌우측 얼굴 영역이 유사하므로 히스토그램 특징 벡터간 거리가 작을 수 밖에 없다. 여기서, 히스토그램 특징 벡터간 거리는 Chi-Square distance, Bhattacharyya distance 등을 이용하여 산출될 수 있다.As shown in FIG. 5, the similarity degree calculating unit 50 may calculate the distance between the histogram feature vectors extracted from the left and right face regions as the similarity value. For example, referring back to FIG. 3, since the rotated face box regions 220 and 230 are difficult to find the similarities of the left and right face regions, the distances between the histogram feature vectors must be large and the non-rotated face box regions 210 ) Are similar to the left and right face regions, the distance between the histogram feature vectors must be small. Here, the distance between the histogram feature vectors can be calculated using Chi-square distance, Bhattacharyya distance, and the like.

그리고, 유사도 산출부(50)는 좌우측 얼굴 영역에서 각각 추출된 픽셀값들의 평균을 비교하여 픽셀값들의 평균의 차이를 유사도값으로 산출할 수 있다. 차이가 작을수록 해당 얼굴 영상은 비회전 얼굴 영상에 근접할 수 있다.The similarity calculation unit 50 may calculate the difference of the average of the pixel values as the similarity value by comparing the average of the pixel values extracted from the left and right face regions. The smaller the difference, the closer the face image can be to the non-rotated face image.

그리고, 유사도 산출부(50)는 좌우측 얼굴 영역의 픽셀 차이를 비교하여 픽셀 차이를 유사도값으로 산출할 수 있다. 차이가 작을수록 해당 얼굴 영상은 비회전 얼굴 영상에 근접할 수 있다.Then, the similarity calculating unit 50 may calculate the pixel difference as the similarity value by comparing the pixel differences of the left and right face regions. The smaller the difference, the closer the face image can be to the non-rotated face image.

그리고, 유사도 산출부(50)는 도 6에 도시된 바와 같이, 검출된 좌우측 눈을 잇는 선분과 중앙 수직선이 이루는 각도(510)를 유사도값으로 산출할 수 있다. 여기서, 도 6은 검출된 좌우측 눈을 이용한 유사도 산출을 예시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 각도(510)가 90도에 근접할수록 해당 얼굴 영상은 비회전 얼굴 영상에 근접할 수 있다. 이때, 각도(510)로 산출된 유사도값은 퍼지 논리의 입력값 형식을 통일하기 위하여, 90도-θ 형식으로 변환된 후, 0에서 1사이로 정규화될 수 있다. 여기서, θ는 좌우측 눈을 잇는 선분과 중앙 수직선이 이루는 각도(510)이다.6, the degree-of-similarity calculating unit 50 may calculate an angle 510 formed by a line segment connecting the detected right and left eyes and a central vertical line as a similarity value. Here, FIG. 6 is a diagram illustrating the calculation of the degree of similarity using the detected left and right eyes. Referring to FIG. 6, the closer the angle 510 is to 90 degrees, the closer the face image is to the non-rotated face image. In this case, the similarity value calculated by the angle 510 may be normalized to 0 to 1 after being converted into a 90-degree-θ format in order to unify the input value format of the fuzzy logic. Here,? Is an angle (510) formed by a line segment connecting the right and left eyes and a central vertical line.

점수 산출부(60)는 퍼지 논리를 이용하여 각 얼굴 영상의 유사 점수를 산출한다. 즉, 점수 산출부(40)는 퍼지 논리(Fuzzy Logic)에 복수의 유사도값을 입력하여 산출된 출력값으로 각 얼굴 영상의 유사 점수를 산출한다. 여기서, 유사 점수는 설정된 범위에 기초하여 비결정적인 확률 집합을 이용하여 결정된다.The score calculation unit 60 calculates the similarity score of each face image using fuzzy logic. In other words, the score calculation unit 40 calculates a similarity score of each face image with the output value calculated by inputting a plurality of similarity values into the fuzzy logic. Here, the similarity score is determined using a non-deterministic probability set based on the set range.

도 7은 퍼지 논리에 따른 설정도를 예시한 도면이다. 이하, 도 7을 참조하여, 퍼지 논리에 따른 설정 범위 및 설정도에 대하여 설명하기로 한다. 7 is a diagram illustrating a setting diagram according to fuzzy logic. Hereinafter, the setting range and the setting degree according to the fuzzy logic will be described with reference to FIG.

설정도는 입력 및 출력이 가지는 설정 범위를 나타낸다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 설정하는 경우, 입력은 "작음", "큼"으로 구성되는 2단계의 설정도, 출력은 "작음", "보통", "큼"으로 구성되는 3 단계의 설정도를 가질 수 있다. 입력이 2개일 때, "작음", "큼"의 설정 범위를 가진다고 가정하면, 입력1이 0.2, 입력2가 0.8인 경우, 입력1은 "작음, 0.8", "큼, 0.2"로, 입력2는 "큼, 0.8", "작음, 0.2"로 된 설정도를 가진다. 설정된 입력1의 설정도와 입력2의 설정도에 기초하여, {"작음, 0.8", "큼, 0.8"}, {"작음, 0.8", "작음, 0.2"}, {"큼, 0.2", "큼, 0.8"}, {"큼, 0.2", "작음, 0.2"}으로 총 4개의 묶음으로 설정도가 정해진다.The setting chart shows the setting range of the input and output. For example, in the case of setting as shown in FIG. 7, the input is set to "2", which is composed of "small" and "large" Step configuration diagram. If input 1 is 0.2 and input 2 is 0.8, then input 1 is "small, 0.8", "large, 0.2" and assuming that it has a setting range of "small" 2 has a setting of "large, 0.8", "small, 0.2". 0.8 "," large "," 0.8 ", {" small, 0.8 "," small ", 0.2"}, {"large, 0.2" "Large, 0.8"}, {"large, 0.2", "small, 0.2"}.

점수 산출부(60)는 복수의 입력 중 낮은 설정도를 기준으로 미리 설정된 퍼지 논리 테이블에 따라 해당 얼굴 영상의 유사 점수를 산출할 수 있다. 예를 들어, 퍼지 논리 테이블은 다음 표 1과 같이 나타낼 수 있다.The score calculating unit 60 can calculate the similarity score of the corresponding face image according to a preset fuzzy logic table based on the lower set degree among a plurality of inputs. For example, the fuzzy logic table can be represented as shown in Table 1 below.

입력1Input 1 입력2Input 2 입력3Input 3 입력4Input 4 출력Print 작음littleness 작음littleness 작음littleness 작음littleness 작음littleness greatness 작음littleness greatness 작음littleness 작음littleness greatness 보통usually greatness 작음littleness 작음littleness 작음littleness greatness 보통usually greatness 작음littleness 보통usually greatness greatness greatness 작음littleness 작음littleness 작음littleness 작음littleness greatness 보통usually greatness 작음littleness 보통usually greatness greatness greatness 작음littleness 작음littleness 보통usually greatness greatness greatness 작음littleness greatness greatness greatness

표 1에 따르면, 입력 1 내지 입력 4가 모두 "작음"일 경우, 출력은 "작음"으로 지정될 수 있다. According to Table 1, when all the inputs 1 to 4 are "small ", the output can be designated as" small ".

예를 들어, 퍼지 논리에 복수개의 입력을 적용하는 경우, IF-THEN 규칙이 사용될 수 있다. 여기서, IF-THEN 규칙은 입력들간의 관계를 고려하여 출력 범위를 지정하는 방식으로, AND 연산과 OR 연산으로 나뉠 수 있다. AND 연산은 "입력1이 X이고 입력 2가 Y인 경우, 출력값의 범위는 Z이다"와 같은 연산을 수행하는 것이고, OR 연산은 "입력1이 X이거나 입력2가 Y인 경우, 출력값의 범위는 Z이다"와 같은 연산을 수행하는 것이다. 본 명세서에서는 AND 연산을 적용하기로 한다. 예를 들어, 4개의 입력을 이용하는 경우, 복수개의 입력 묶음은 16개이고, 이에 따라 출력값이 결정될 수 있다. 출력값의 결정은 각각의 묶음에서, 4개의 입력값 중 작은 값을 선택하는 MIN 방법이 이용된다. 최종적으로, 16개의 입력 묶음으로부터 최종적인 결과값을 추론하기 위한 비퍼지화 방법으로, Center of gravity, first of maximum, last of maximum, middle of maximum 또는 mean of maxima의 방법 중 어느 하나가 선택적으로 사용될 수 있다. 선택된 방법으로 비퍼지화됨으로써 유사 점수가 산출될 수 있다.For example, if multiple inputs are applied to the fuzzy logic, the IF-THEN rule can be used. Here, the IF-THEN rule specifies the output range in consideration of the relationship between the inputs, and can be divided into an AND operation and an OR operation. The AND operation is to perform an operation such as " if input 1 is X and input 2 is Y, the range of the output value is Z ", and the OR operation is performed in such a manner that "when input 1 is X or input 2 is Y, Quot; is Z ". In this specification, an AND operation is applied. For example, when four inputs are used, the number of input bundles is sixteen, so that the output value can be determined accordingly. In the determination of the output value, in each bundle, a MIN method of selecting a smaller value among the four input values is used. Finally, any of the methods of center of gravity, first of maximum, last of maximum, middle of maximum, or mean of maxima may be used as a non-fuzzy method to deduce the final result from the 16 input sets . The similarity score can be calculated by being defuzzified in the selected method.

선택부(50)는 각 얼굴 영상의 유사 점수를 이용하여 복수의 얼굴 영상 중에서 비회전 얼굴 영상을 선택한다. 예를 들어, 도 8은 복수의 얼굴 영상 중에서 비회전 얼굴 영상을 획득하는 과정을 나타낸 개념도이다. 도 8을 참조하면, 선택부(50)는 각 얼굴 영상의 유사 점수를 이용하여 각 얼굴 영상의 가중치를 산출할 수 있으며, 다음의 수학식을 이용하여 가중치를 산출할 수 있다.The selecting unit 50 selects a non-rotated face image among a plurality of face images using the similarity score of each face image. For example, FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a process of acquiring a non-rotated face image among a plurality of face images. Referring to FIG. 8, the selector 50 may calculate a weight value of each face image using the similarity score of each face image, and may calculate a weight value using the following equation.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112014048848089-pat00001
Figure 112014048848089-pat00001

여기서, x는 M개의 얼굴 영상에서 임의의 x번째 얼굴영상을 나타낸다.Here, x represents an arbitrary xth face image in M face images.

도 8을 참조하면, 첫 번째 얼굴 영상의 가중치가 0.5, 두 번째 얼굴 영상의 가중치가 0.3, 세 번째 얼굴 영상의 가중치가 0.1로 산출된다고 가정하면, 얼굴 인식결과에 따른 매칭 점수에 산출된 가중치가 곱해져 비회전 얼굴 영상이 선택될 수 있다.8, if it is assumed that the weight of the first face image is 0.5, the weight of the second face image is 0.3, and the weight of the third face image is 0.1, the weight calculated on the matching score according to the face recognition result And the non-rotated face image can be selected.

도 2는 도 1의 영상 선택 장치가 수행하는 영상 선택 방법을 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating an image selection method performed by the image selection device of FIG.

S211 단계에서, 영상 선택 장치는 복수의 얼굴 영상을 입력받는다.In step S211, the image selection device receives a plurality of face images.

S212 단계에서, 영상 선택 장치는 얼굴 영상에서 얼굴 박스 영역을 검출한다.In step S212, the image selection device detects a face box area in the face image.

S213 단계에서, 영상 선택 장치는 검출된 얼굴 박스 영역에서 관심 영역(ROI: Region of Interest)에 해당하는 얼굴 영역을 선택한다.In step S213, the image selection device selects a face area corresponding to a region of interest (ROI) in the detected face box area.

S214 단계에서, 영상 선택 장치는 선택된 얼굴 영역에서 좌우측 눈을 검출한다.In step S214, the image selecting device detects right and left eyes in the selected face area.

S215 단계에서, 영상 선택 장치는 얼굴 영역을 중앙 수직선을 기준으로 좌우측 얼굴 영역으로 분리한다.In step S215, the image selecting device separates the face area into left and right face areas with respect to the central vertical line.

S216 단계에서, 영상 선택 장치는 분리한 좌우측 얼굴 영역 중 하나를 중앙 수직선을 기준으로 대칭 변환시킨다.In step S216, the image selection device performs a symmetric conversion on one of the separated left and right face regions with reference to the central vertical line.

S217 단계에서, 영상 선택 장치는 각 얼굴 영역의 히스토그램 특징 벡터 및 픽셀값들의 평균을 추출한다. 즉, 영상 선택 장치는 얼굴 영역을 하나 이상의 미리 지정된 크기의 블록으로 분할하고, 각 블록에 대해 LBP(Local Binary Pattern) 방식을 적용하여 히스토그램 특징 벡터를 추출하고, 각 히스토그램 특징 벡터를 결합한다. 그리고, 영상 선택 장치는 얼굴 영역의 픽셀값들 또는 얼굴 영역의 픽셀들의 밝기값을 추출하여 이로부터 평균을 산출할 수 있다.In step S217, the image selection device extracts the histogram feature vector of each face area and the average of the pixel values. That is, the image selection apparatus divides the face region into one or more blocks of a predetermined size, applies a local binary pattern (LBP) method to each block, extracts the histogram feature vectors, and combines the respective histogram feature vectors. The image selection device can extract the pixel values of the face area or the brightness values of the pixels of the face area, and calculate an average from the extracted values.

S218 단계에서, 영상 선택 장치는 얼굴 영상의 회전 유무 판단을 위하여, 검출된 특징을 이용하여 좌우측 얼굴 영역간의 유사도값을 산출한다. 즉, 영상 선택 장치는 좌우측 얼굴 영역에서 각각 추출된 히스토그램 특징 벡터간 거리, 좌우측 얼굴 영역에서 각각 추출된 픽셀값들의 평균의 차이, 좌우측 얼굴 영역의 픽셀 차이, 검출된 좌우측 눈을 잇는 선분과 중앙 수직선이 이루는 각도를 산출하여 복수의 유사도값을 산출한다. 여기서, 산출되는 유사도값들은 퍼지 논리(Fuzzy Logic)에 적용하기 위하여 0에서 1사이로 정규화된다. 이때, 유사도값의 정규화는 유사도값의 최대값 또는 최소값을 이용하여 수행된다. 예를 들어, 유사도값이 작을수록 좌우측 얼굴 영역의 차이가 적으므로, 유사도값이 최소가 될수록 해당 얼굴 영상은 비회전 얼굴 영상에 근접할 수 있다. 그래서, 유사도값의 최소값을 기준으로 유사도값의 정규화가 수행될 수 있다. 따라서, 정규화된 유사도값이 0에 근접할수록 해당 얼굴 영상은 비회전 얼굴 영상으로 판단될 수 있고, 반대로, 정규화된 유사도값이 1에 근접할수록 해당 얼굴 영상은 회전 얼굴 영상으로 판단될 수 있다.In step S218, the image selection device calculates the similarity value between the left and right face regions using the detected feature to determine whether or not the face image is rotated. That is, the image selecting apparatus includes a histogram feature vector extracted from the left and right face regions, a difference between the average of the pixel values extracted from the left and right face regions, a pixel difference between the left and right face regions, a line segment connecting the detected left and right eyes, And calculates a plurality of similarity values. Here, the calculated similarity values are normalized from 0 to 1 in order to apply to the fuzzy logic. At this time, the normalization of the similarity value is performed using the maximum value or the minimum value of the similarity value. For example, the smaller the similarity value is, the smaller the difference between the left and right face regions is. Therefore, the closer the similarity value is, the closer the face image can be to the non-rotated face image. Thus, the normalization of the similarity value can be performed based on the minimum value of the similarity value. Accordingly, as the normalized similarity value approaches 0, the facial image can be judged to be a non-rotated facial image, and conversely, the closer the normalized similarity value to 1, the more the facial image can be judged to be the rotated facial image.

S219 단계에서, 영상 선택 장치는 퍼지 논리를 이용하여 각 얼굴 영상의 유사 점수를 산출한다. 즉, 영상 선택 장치는 퍼지 논리(Fuzzy Logic)에 복수의 유사도값을 입력하여 산출된 출력값으로 각 얼굴 영상의 유사 점수를 산출한다. 여기서, 유사 점수는 설정된 범위에 기초하여 비결정적인 확률 집합을 이용하여 결정된다.In step S219, the image selection device calculates the similarity score of each face image using fuzzy logic. That is, the image selection device inputs a plurality of similarity values to the fuzzy logic and calculates the similarity score of each face image with the calculated output value. Here, the similarity score is determined using a non-deterministic probability set based on the set range.

S220 단계에서, 영상 선택 장치는 각 얼굴 영상의 유사 점수를 이용하여 복수의 얼굴 영상 중에서 비회전 얼굴 영상을 선택한다.
In step S220, the image selecting apparatus selects a non-rotated face image among a plurality of face images using the similarity score of each face image.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 영상 선택 방법은 다양한 전자적으로 정보를 처리하는 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 저장 매체에 기록될 수 있다. 저장 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. Meanwhile, the image selection method according to an exemplary embodiment of the present invention may be implemented in the form of a program command that can be executed through a variety of means for electronically processing information, and may be recorded in a storage medium. The storage medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination.

저장 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 또한 상술한 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 전자적으로 정보를 처리하는 장치, 예를 들어, 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. Program instructions to be recorded on the storage medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of software. Examples of storage media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, magneto-optical media and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. The above-mentioned medium may also be a transmission medium such as a light or metal wire, wave guide, etc., including a carrier wave for transmitting a signal designating a program command, a data structure and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as devices for processing information electronically using an interpreter or the like, for example, a high-level language code that can be executed by a computer.

상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

10: 입력부
20: 검출부
30: 분리부
40: 특징 추출부
50: 유사도 산출부
60: 점수 산출부
70: 선택부
10: Input unit
20:
30:
40: Feature extraction unit
50:
60: score calculation unit
70:

Claims (18)

복수의 얼굴 영상을 입력받는 입력부;
상기 얼굴 영상에서 얼굴 박스 영역을 검출하고, 상기 검출된 얼굴 박스 영역에서 관심 영역(ROI: Region of Interest)에 해당하는 얼굴 영역을 선택하고, 상기 선택된 얼굴 영역에서 좌우측 눈을 검출하는 검출부;
상기 선택된 얼굴 영역을 중앙 수직선을 기준으로 좌우측 얼굴 영역으로 분리하고, 상기 분리한 좌우측 얼굴 영역 중 하나를 중앙 수직선을 기준으로 대칭 변환시키는 분리부;
상기 좌측 얼굴 영역 및 상기 우측 얼굴 영역의 히스토그램 특징 벡터 및 픽셀값들의 평균을 추출하는 특징 추출부;
상기 얼굴 영상의 회전 유무 판단을 위하여, 상기 히스토그램 특징 벡터, 상기 픽셀값들의 평균, 상기 얼굴 영역의 픽셀, 상기 검출된 좌우측 눈 중 적어도 둘을 이용하여 상기 좌우측 얼굴 영역간의 복수의 유사도값을 산출하는 유사도 산출부;
상기 복수의 유사도값을 퍼지 논리(Fuzzy Logic)에 입력하여 산출된 출력값으로 상기 얼굴 영상의 유사 점수를 산출하는 점수 산출부; 및
상기 유사 점수를 이용하여 상기 복수의 얼굴 영상 중에서 비회전 얼굴 영상을 선택하는 선택부를 포함하는 영상 선택 장치.
An input unit for inputting a plurality of face images;
A detecting unit that detects a face box area in the face image, selects a face area corresponding to a region of interest (ROI) in the detected face box area, and detects right and left eyes in the selected face area;
A separator for separating the selected face area into left and right face areas with respect to a center vertical line and symmetrically converting one of the separated left and right face areas with respect to a central vertical line;
A feature extraction unit for extracting an average of histogram feature vectors and pixel values of the left face region and the right face region;
A plurality of similarity values between the left and right face regions are calculated using at least two of the histogram feature vector, the average of the pixel values, the pixels of the face region, and the detected left and right eyes for the presence / absence of rotation of the face image A similarity calculation unit;
A score calculation unit for calculating the similarity score of the face image by inputting the plurality of similarity values into the fuzzy logic and calculating the output value; And
And a selecting unit for selecting a non-rotated face image among the plurality of face images using the similarity score.
제1항에 있어서,
상기 검출부는 상기 얼굴 박스 영역에서 대칭성을 판단하는데 방해가 되는 정보들을 제거한 상기 관심 영역을 적용하여 상기 얼굴 영역을 선택하는 것을 특징으로 하는 영상 선택 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the detection unit selects the face region by applying the ROI from which information that may obstruct the determination of symmetry in the face box region is removed.
제1항에 있어서,
상기 특징 추출부는 상기 얼굴 영역을 하나 이상의 미리 지정된 크기의 블록으로 분할하고, 각 블록에 대해 LBP(Local Binary Pattern) 방식을 적용하여 히스토그램 특징 벡터를 추출하고, 각 히스토그램 특징 벡터를 결합하는 것을 특징으로 하는 영상 선택 장치.
The method according to claim 1,
The feature extraction unit may divide the face region into at least one predetermined size block, apply a local binary pattern (LBP) scheme to each block, extract a histogram feature vector, and combine the respective histogram feature vectors. .
제1항에 있어서,
상기 유사도 산출부는 상기 좌우측 얼굴 영역에서 각각 추출된 히스토그램 특징 벡터간 거리, 상기 좌우측 얼굴 영역에서 각각 추출된 픽셀값들의 평균의 차이, 상기 좌우측 얼굴 영역의 픽셀 차이, 상기 검출된 좌우측 눈을 잇는 선분과 중앙 수직선이 이루는 각도 중 적어도 둘을 산출하여 상기 복수의 유사도값을 산출하는 것을 특징으로 하는 영상 선택 장치.
The method according to claim 1,
The similarity calculation unit may calculate a similarity score based on a distance between the histogram feature vectors extracted from the right and left face regions, a difference between an average of pixel values extracted from the left and right face regions, a pixel difference between the left and right face regions, And calculates the plurality of similarity values by calculating at least two of angles formed by the central vertical lines.
제4항에 있어서,
상기 복수의 유사도값은 상기 퍼지 논리에 적용하기 위하여 0에서 1사이로 정규화되는 것을 특징으로 하는 영상 선택 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the plurality of similarity values are normalized between 0 and 1 for application to the fuzzy logic.
제4항에 있어서,
상기 히스토그램 특징 벡터간 거리가 작을수록 상기 얼굴 영상은 비회전 얼굴 영상에 근접하는 것을 특징으로 하는 영상 선택 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the face image is closer to the non-rotated face image as the distance between the histogram feature vectors becomes smaller.
제4항에 있어서,
상기 픽셀값들의 평균의 차이가 작을수록 상기 얼굴 영상은 비회전 얼굴 영상에 근접하는 것을 특징으로 하는 영상 선택 장치.
5. The method of claim 4,
And the face image is closer to the non-rotated face image as the difference of the average of the pixel values is smaller.
제4항에 있어서,
상기 픽셀 차이가 작을수록 상기 얼굴 영상은 비회전 얼굴 영상에 근접하는 것을 특징으로 하는 영상 선택 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the smaller the pixel difference is, the closer the face image is to the non-rotated face image.
제4항에 있어서,
상기 각도가 90도에 근접할수록 상기 얼굴 영상은 비회전 얼굴 영상에 근접하는 것을 특징으로 하는 영상 선택 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the face image is closer to the non-rotated face image as the angle approaches 90 degrees.
복수의 얼굴 영상으로 얼굴 인식을 수행하기 위하여 영상 선택 장치가 수행하는 영상 선택 방법에 있어서,
복수의 얼굴 영상을 입력받는 단계;
상기 얼굴 영상에서 얼굴 박스 영역을 검출하는 단계;
상기 검출된 얼굴 박스 영역에서 관심 영역(ROI: Region of Interest)에 해당하는 얼굴 영역을 선택하는 단계;
상기 선택된 얼굴 영역에서 좌우측 눈을 검출하는 단계;
상기 선택된 얼굴 영역을 중앙 수직선을 기준으로 좌우측 얼굴 영역으로 분리하는 단계;
상기 분리한 좌우측 얼굴 영역 중 하나를 중앙 수직선을 기준으로 대칭 변환시키는 단계;
상기 좌측 얼굴 영역 및 상기 우측 얼굴 영역의 히스토그램 특징 벡터 및 픽셀값들의 평균을 추출하는 단계;
상기 얼굴 영상의 회전 유무 판단을 위하여, 상기 히스토그램 특징 벡터, 상기 픽셀값들의 평균, 상기 얼굴 영역의 픽셀, 상기 검출된 좌우측 눈 중 적어도 둘을 이용하여 상기 좌우측 얼굴 영역간의 복수의 유사도값을 산출하는 단계;
상기 복수의 유사도값을 퍼지 논리(Fuzzy Logic)에 입력하여 산출된 출력값으로 상기 얼굴 영상의 유사 점수를 산출하는 단계; 및
상기 유사 점수를 이용하여 상기 복수의 얼굴 영상 중에서 비회전 얼굴 영상을 선택하는 단계를 포함하는 영상 선택 방법.
An image selection method performed by an image selection device to perform face recognition with a plurality of face images,
Receiving a plurality of face images;
Detecting a face box area in the face image;
Selecting a face region corresponding to a region of interest (ROI) in the detected face box area;
Detecting left and right eyes in the selected face region;
Separating the selected face region into left and right face regions based on a central vertical line;
Symmetrically transforming one of the separated left and right face regions based on a central vertical line;
Extracting an average of histogram feature vectors and pixel values of the left face region and the right face region;
A plurality of similarity values between the left and right face regions are calculated using at least two of the histogram feature vector, the average of the pixel values, the pixels of the face region, and the detected left and right eyes for the presence / absence of rotation of the face image step;
Inputting the plurality of similarity values into fuzzy logic and calculating a similarity score of the face image using the calculated output value; And
And selecting the non-rotated face image from among the plurality of face images using the similarity score.
제10항에 있어서,
상기 얼굴 영역을 선택하는 단계는,
상기 얼굴 박스 영역에서 대칭성을 판단하는데 방해가 되는 정보들을 제거한 상기 관심 영역을 적용하여 상기 얼굴 영역을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 선택 방법.
11. The method of claim 10,
The step of selecting the face region comprises:
And selecting the face region by applying the region of interest from which information that may interfere with the determination of symmetry in the face box region is removed.
제10항에 있어서,
상기 히스토그램 특징 벡터 및 픽셀값들의 평균을 추출하는 단계는,
상기 얼굴 영역을 하나 이상의 미리 지정된 크기의 블록으로 분할하는 단계; 및
각 블록에 대해 LBP(Local Binary Pattern) 방식을 적용하여 히스토그램 특징 벡터를 추출하고, 각 히스토그램 특징 벡터를 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 선택 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the step of extracting the average of the histogram feature vector and the pixel values comprises:
Dividing the face region into one or more blocks of predetermined size; And
Extracting a histogram feature vector by applying an LBP (Local Binary Pattern) method to each block, and combining each histogram feature vector.
제10항에 있어서,
복수의 유사도값을 산출하는 단계는,
상기 좌우측 얼굴 영역에서 각각 추출된 히스토그램 특징 벡터간 거리, 상기 좌우측 얼굴 영역에서 각각 추출된 픽셀값들의 평균의 차이, 상기 좌우측 얼굴 영역의 픽셀 차이, 상기 검출된 좌우측 눈을 잇는 선분과 중앙 수직선이 이루는 각도 중 적어도 둘을 산출하여 상기 복수의 유사도값을 산출하는 것을 특징으로 하는 영상 선택 방법.
11. The method of claim 10,
The step of calculating a plurality of similarity values includes:
A distance between the histogram feature vectors extracted from the left and right face regions, an average difference between pixel values extracted from the right and left face regions, a pixel difference between the right and left face regions, and a line segment connecting the detected left and right eyes, And calculating the plurality of similarity values by calculating at least two of the degrees of similarity.
제13항에 있어서,
상기 복수의 유사도값은 상기 퍼지 논리에 적용하기 위하여 0에서 1사이로 정규화되는 것을 특징으로 하는 영상 선택 방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the plurality of similarity values are normalized between 0 and 1 for application to the fuzzy logic.
제13항에 있어서,
상기 히스토그램 특징 벡터간 거리가 작을수록 상기 얼굴 영상은 비회전 얼굴 영상에 근접하는 것을 특징으로 하는 영상 선택 방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the face image is closer to the non-rotated face image as the distance between the histogram feature vectors becomes smaller.
제13항에 있어서,
상기 픽셀값들의 평균의 차이가 작을수록 상기 얼굴 영상은 비회전 얼굴 영상에 근접하는 것을 특징으로 하는 영상 선택 방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the face image is closer to the non-rotated face image as the difference of the average of the pixel values is smaller.
제13항에 있어서,
상기 픽셀 차이가 작을수록 상기 얼굴 영상은 비회전 얼굴 영상에 근접하는 것을 특징으로 하는 영상 선택 방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the smaller the pixel difference is, the closer the face image is to the non-rotated face image.
제13항에 있어서,
상기 각도가 90도에 근접할수록 상기 얼굴 영상은 비회전 얼굴 영상에 근접하는 것을 특징으로 하는 영상 선택 방법.


14. The method of claim 13,
Wherein the face image is closer to the non-rotated face image as the angle approaches 90 degrees.


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