KR20070077973A - Apparatus for recognizing a biological face and method therefor - Google Patents

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Abstract

A device and a method for recognizing a face are provided to determine whether a face image inputted from an imaging device is a biometric face or a photo, and discriminate the biometric face even if the face image is not moved. A face detector(100) detects a face image from an inputted image by using an AdaBoost(Adaptive Boosting) algorithm. A biometric determiner(120) determines whether the face of the inputted image is the biometric face based on change of a light reflection pattern in a face area according to the change of a lighting position. An eye detector(110) detects an eye area from the detected face image by using a multi-block matching model, which applies a normalized template matching model. The biometric determiner determines whether the face of the inputted image is the biometric face based on the change of a light reflection pattern in the face area and the change of the light reflecting pattern in the eye area.

Description

생체 얼굴 인식 장치 및 그 방법{Apparatus for recognizing a biological face and method therefor}Apparatus for recognizing a biological face and method therefor}

도 1은 본 발명에 따른 생체 얼굴 인식 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 도면,1 is a view showing the configuration of an embodiment of a biometric face recognition apparatus according to the present invention;

도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 생체 얼굴 인식 장치의 구성 중 생체 판단부의 상세 구성을 도시한 도면,FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of a biometric determination unit of the biometric face recognition apparatus of FIG. 1 according to the present invention; FIG.

도 3은 조명의 위치에 따른 입력 얼굴 영상의 변화를 도시한 도면,3 is a view showing a change in the input face image according to the position of the illumination;

도 4a 및 도 4b는 조명의 위치 변화에 따른 얼굴의 빛 반사 패턴의 변화를 도시한 도면,4A and 4B are views illustrating a change in a light reflection pattern of a face according to a change in position of illumination;

도 5는 실제 사람 눈의 빛의 반사 패턴을 도시한 도면, 그리고,5 is a diagram illustrating a light reflection pattern of a real human eye, and

도 6은 본 발명에 따른 생체 얼굴 인식 방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a flow of an embodiment of a biometric face recognition method according to the present invention.

본 발명은 생체 얼굴 인식 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입력 영상에 보이는 얼굴이 실제 사람 얼굴인지 사진인지 파악하는 장치 및 그 방 법에 관한 것이다.The present invention relates to a biometric face recognition apparatus and a method thereof, and more particularly, to an apparatus and method for determining whether a face shown in an input image is a real human face or a photograph.

종래의 얼굴인식 방법은 크게 얼굴의 기하학적 정보를 이용하는 특징 기반 방법과 학습 영상 집합에 의해 학습된 모델을 이용하여 얼굴을 인식하는 외형기반 방법이 있다. 대표적인 얼굴인식 기술로는 고차원 공간에 존재하는 데이터들을 저차원 공간의 데이터로 효과적으로 줄이는 투영방법으로서 PCA(Principle Component Analysis : Eigenfaces), ICA(Independent Component Analysis) 및 LDA(Linear Discriminant Analysis) 방법 등이 있다. Conventional face recognition methods include a feature-based method using a geometrical information of a face and an appearance-based method using a model trained by a training image set. Representative face recognition technologies include PCA (Principle Component Analysis: Eigenfaces), ICA (Independent Component Analysis), and LDA (Linear Discriminant Analysis) as effective projection methods to effectively reduce data in high-dimensional space to low-dimensional data. .

PCA는 모든 데이터의 퍼짐(scatter)을 최대화하는 벡터를 기저벡터로 사용하기 때문에 데이터를 표현하는데 적합하고, 투영된 저차원 공간의 데이터로부터 다시 고차원 공간의 데이터로 복원하는데 오류를 최소화할 수 있다. PCA는 데이터 공분산 행렬의 고유값(eigenvalue) 순으로 얻어진 서로 직교(orthonormal)하는 고유벡터(eigenvector)들을 기저벡터로 사용하여 데이터를 나타낸다. 반면, ICA는 데이터의 독립성분을 계산하여 데이터를 표현하며 투영된 데이터들 사이의 통계적인 독립성을 최대화하는 부공간을 찾는 방법이다. LDA는 PCA를 적용하여 구하여진 축소된 벡터 공간에서 인식 목적에 적합한 정보를 얻기 위해, 얼굴 벡터들에 대해 클래스 내 분산은 최소로, 클래스 간 분산은 최대가 되도록 하는 선형 변환을 이용하는 방법이다. 그러한 상기한 종래의 얼굴인식 기술은 실제 사람의 얼굴인지 사진의 얼굴인지 판별하지 못하는 문제점이 있다. Because PCA uses vectors that maximize the spread of all data as the basis vector, it is suitable for representing data and minimizes errors in restoring data from projected low-dimensional space back to high-dimensional space. PCA represents data using orthonormal eigenvectors obtained as eigenvalues of the data covariance matrix as basis vectors. ICA, on the other hand, calculates the independent components of the data to represent the data and finds the subspace that maximizes the statistical independence between the projected data. LDA is a method that uses linear transformation to minimize intra-class variance and maximum inter-class variance for face vectors in order to obtain information suitable for recognition purposes in a reduced vector space obtained by applying PCA. Such conventional face recognition technology has a problem in that it is impossible to determine whether it is a face of a real person or a face of a photograph.

종래의 얼굴인식 시스템에서 사진과 실제 사람 얼굴을 구별하는 방법으로 입력 영상에서 얼굴 구성요소의 움직임을 검출하거나 입력된 영상의 배경 이미지와 기준 영상의 배경 이미지를 비교하여 판단하는 방법이 있다. 그러나 이러한 종래기술은 움직임과 배경의 정보를 기반으로 하기 때문에 사람 또는 얼굴사진을 움직이지 않고 정지하고 있을 경우에는 입력 영상이 실제 사람의 얼굴인지 사진의 얼굴인지 판별하기 어렵다.In a conventional face recognition system, a method of distinguishing a photograph from a real human face may include detecting a movement of a face component in an input image or comparing the background image of an input image with a background image of a reference image. However, since the prior art is based on the information of the motion and the background, it is difficult to determine whether the input image is a real person's face or a face of the picture when the person or face picture is stopped without moving.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 영상 입력 장치를 통해 입력되는 얼굴 영상이 실제 사람 얼굴인지 사진인지를 구분하며, 특히 움직임이 없는 경우에도 실제 사람 얼굴을 구분할 수 있는 생체 얼굴 인식 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.The present invention provides a biometric face recognition apparatus and a method for distinguishing whether a face image input through an image input device is a real human face or a photo, and in particular, even if there is no movement. To provide.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 생체 얼굴 인식 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the biometric face recognition method on a computer.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 생체 얼굴 인식 장치의 일 실시예는, 입력 영상으로부터 얼굴 영역을 검출하는 얼굴 검출부; 및 조명의 위치 변화에 따른 상기 얼굴 영역에서의 빛의 반사 패턴의 변화를 기초로 상기 입력 영상에 보이는 얼굴이 실제 사람의 얼굴인지 여부를 판단하는 생체 판단부;를 포함한다. In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a biometric face recognition apparatus, including: a face detector configured to detect a face region from an input image; And a living body determination unit configured to determine whether a face shown in the input image is a face of a real person based on a change in a reflection pattern of light in the face area according to a change in position of illumination.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 생체 얼굴 인식 방법의 일 실시예는, (a) 입력 영상으로부터 얼굴 영역을 검출하는 단계; 및 (b) 조명 의 위치 변화에 따른 상기 얼굴 영역에서의 빛의 반사 패턴의 변화를 기초로 상기 입력 영상에 보이는 얼굴이 실제 사람의 얼굴인지 여부를 판단하는 단계;를 포함한다. YIn order to achieve the above technical problem, an embodiment of a biological face recognition method according to the present invention includes: (a) detecting a face region from an input image; And (b) determining whether a face shown in the input image is a face of a real person based on a change in a reflection pattern of light in the face region according to a change in position of illumination. Y

이로써, 입력 영상에 보이는 얼굴이 실제 사람 얼굴인지 종이에 인쇄된 얼굴인지 구별할 수 있다.As a result, it is possible to distinguish whether a face shown in the input image is a real human face or a face printed on paper.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 생체 얼굴 인식 장치 및 그 방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a biometric face recognition apparatus and method according to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 생체 얼굴 인식 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment of a biometric face recognition apparatus according to the present invention.

도 1을 참조하면, 생체 얼굴 인식 장치는 얼굴 검출부(100), 눈 검출부(110), 생체 판단부(120) 및 얼굴 인식부(130)로 구성된다.Referring to FIG. 1, the biometric face recognition apparatus includes a face detector 100, an eye detector 110, a biometric determiner 120, and a face recognizer 130.

얼굴 검출부(100)는 조명을 포함하는 CCTV, CCD, 화상 카메라 또는 적외선 카메라 등을 통해 실시간 입력되는 연속 입력 영상에서 얼굴 영역을 검출한다. 입력 영상에서 얼굴 영역을 검출하기 위한 종래의 다양한 방법이 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 검출부(100)는 에이다부스트(AdaBoost:Adaptive Boost Learning Filter) 알고리즘을 이용한 다단 얼굴 분류기(cascaded face classifier)를 이용하여 얼굴 영역을 검출한다. The face detector 100 detects a face region in a continuous input image input in real time through a CCTV, CCD, image camera, or infrared camera including lighting. Although there are various conventional methods for detecting a face region in an input image, the face detector 100 according to an embodiment of the present invention may use a cascaded face classifier using an AdaBoost (Adaptive Boost Learning Filter) algorithm. ) To detect the face area.

종래의 얼굴 검출 방법은 움직임을 이용하기 때문에 사람이 반드시 움직여야 하거나, 색상 정보에서 살색영역추출 방법을 사용하는 경우에는 반드시 컬러 카메라를 이용하여야 하며, 조명변화와 인종, 피부색에 민감하다. 이러한 문제점을 해 결하기 위하여 개발된 방법이 AdaBoost를 이용한 Cascaded Face Classifier이다. Since the conventional face detection method uses motion, a person must move or a color camera must be used when the skin color extraction method is used in color information, and is sensitive to light change, race, and skin color. The method developed to solve this problem is Cascaded Face Classifier using AdaBoost.

AdaBoost를 이용한 Cascaded Face Classifier 알고리즘은 클래스 내의 변화가 매우 심한 경우에 클래스의 분류를 위해 복잡한 형태의 결정 경계(decision boundary)를 필요로 한다. AdaBoost 알고리즘은 이러한 상황에 적합한 분류기 학습 알고리즘으로, 여러 약한 분류기(weak classifier)들의 조합을 통해 성능이 우수한 강한 분류기(strong classifier)를 생성해내는 방식이며 얼굴 검출을 위한 분류기 학습에 적합하다. The Cascaded Face Classifier algorithm using AdaBoost requires a complex decision boundary for class classification when the change in the class is very severe. The AdaBoost algorithm is a classifier learning algorithm suitable for such a situation. The AdaBoost algorithm generates a strong classifier through a combination of several weak classifiers and is suitable for classifier learning for face detection.

AdaBoost를 이용한 Cascaded Face Classifier 알고리즘은 움직임 정보와 색상 정보를 사용하지 않기 때문에 일반 흑백 카메라에서 사용자에게 어떠한 제약을 주지 않고도 고속으로 얼굴 검출 기능을 수행할 수 있다. Since the Cascaded Face Classifier algorithm using AdaBoost does not use motion information and color information, it is possible to perform face detection at high speed without the user's limitation in general black and white camera.

눈 검출부(110)는 얼굴 검출부(100)에서 검출된 얼굴 영역에서 눈의 위치를 찾는다. 본 발명은 검출된 얼굴 영상을 정규화화는 기준으로 눈을 사용한다. 눈 검출부(110)는 안경 착용과 얼굴 회전, 눈 감음 등의 조건에서 정확히 눈의 위치를 파악하고 추적하기 위하여 다중 블록 매칭(MMF:Multi-Block Matching) 기법을 이용한다.The eye detector 110 finds the position of the eye in the face area detected by the face detector 100. The present invention uses the eye as a reference for normalizing the detected face image. The eye detector 110 uses a multi-block matching (MMF) technique to accurately locate and track the eyes under conditions such as wearing glasses, face rotation, and eyes closed.

MMF는 정규화된 템플릿 매칭(Normalized Template Matching) 기법의 응용된 모델로서 검출하고자 하는 대상 패턴의 다양한 데이터베이스(DB)를 수집하고, 수집한 데이터베이스 중 대표 영상을 만든 다음 이미지 기반 템플릿 매칭(Image based Templage Matching)을 수행하는 방법이다. 눈 검출부(110)는 MMF를 이용하여 눈 이미지에 대한 다양한 사이즈와 조명, 회전 등을 미리 계산하여 템플릿으로 보유하고 이 템플릿을 이용하여 얼굴 영역과 템플릿 매칭을 수행함으로써 눈의 위치를 검출한다. MMF is an applied model of the Normalized Template Matching technique. It collects various databases (DBs) of the target patterns to be detected, creates a representative image among the collected databases, and then uses image based templage matching. ) Is how to do it. The eye detector 110 calculates in advance various sizes, lighting, rotations, and the like of an eye image using an MMF, and holds the template as a template, and detects the eye position by performing template matching with the face region using the template.

구체적으로, 눈 검출부(110)는 MMF 기법을 이용하여 선정된 복수 개의 눈 후보를 이용하여 가상의 얼굴 영상을 생성하고 그 중에 실제 얼굴이 들어 있는 후보를 선택해 나간다. 후보를 선택하는 과정에서 사용되는 분류기(classifier)는 대규모 얼굴 DB를 대상으로 K-Mean Clustering 방식을 사용하므로 저해상도 고속 눈 검출이 가능하다. In detail, the eye detector 110 generates a virtual face image using a plurality of eye candidates selected by using an MMF technique, and selects a candidate having an actual face therein. The classifier used in the candidate selection process uses the K-Mean Clustering method for a large-scale face DB, so that low-resolution high-speed eye detection is possible.

K-Mean Clustering 알고리즘은 구하고자 하는 클러스터의 개수를 K라 하며, 처음부터 K 개의 중심벡터를 설정해두고 이 벡터들을 기준으로 하여 클러스터링하고, 클러스터링 된 결과로부터 중심 벡터들을 재설정하는 반복적인 방식의 알고리즘이다.K-Mean Clustering Algorithm is the number of clusters to be calculated as K. It is an iterative algorithm that sets K center vectors from the beginning, clusters them based on these vectors, and resets the center vectors from the clustered results. .

생체 판단부(120)는 얼굴 검출부(100)에 의해 검출된 얼굴 영역에서 조명의 위치 변화에 따른 빛의 반사 패턴의 변화를 측정하여 입력 영상에 보이는 얼굴이 실제 사람의 얼굴인지 사진인지를 구분한다. 생체 판단부(120)의 구체적인 구성에 대하여는 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. The biological determination unit 120 determines whether the face shown in the input image is a real person's face or a photo by measuring a change in the reflection pattern of the light according to a change in the position of the light in the face area detected by the face detection unit 100. . The detailed configuration of the biological determination unit 120 will be described in detail with reference to FIG. 2.

일정한 빛을 물체에 비췄을 때 각각의 물체의 표면 특성에 따라 빛이 반사되고 흡수되는 패턴이 각각 다르다. 사람의 얼굴도 눈, 코, 입, 이마, 볼 등에서 빛을 반사 및 흡수하는 정도가 다르며, 눈의 경우 다른 얼굴 부위에 비해 빛을 가장 잘 반사한다. 즉, 실제 사람의 얼굴에서 반사되는 빛의 패턴과 종이에 프린트된 얼굴 사진에서 반사되는 빛의 패턴은 서로 다르다(도 4a 및 도 4b 참조).When a certain light shines on an object, the light is reflected and absorbed according to the surface characteristics of each object. The human face also reflects and absorbs light from the eyes, nose, mouth, forehead, and cheeks, and the eyes reflect the light better than other facial parts. That is, the pattern of light reflected from the face of the real person and the pattern of light reflected from the face photograph printed on the paper are different from each other (see FIGS. 4A and 4B).

종이에 인쇄된 얼굴 사진에 조명을 비췄을 경우, 빛이 반사 및 흡수되는 정도는 종이 표면 특성에 따라 다를 뿐 종이에 인쇄된 얼굴의 각 부위마다 차이가 나는 것은 아니다. 즉 종이에 인쇄된 얼굴 사진의 경우 눈, 코, 입, 이마, 볼 등의 부위에서 반사 및 흡수되는 빛의 양이 거의 동일한 반면, 실제 사람의 얼굴인 경우에는 각 부위에서 반사 및 흡수되는 빛의 양이 다르다. When illuminating a photograph of a face printed on paper, the degree of reflection and absorption of light depends on the characteristics of the surface of the paper, but does not differ for each part of the face printed on the paper. That is, in the case of a face photograph printed on paper, the amount of light reflected and absorbed by the eyes, nose, mouth, forehead, and cheeks is almost the same. The amount is different.

얼굴 인식부(130)는 생체 파악부(120)에 의해 입력 영상에 보이는 얼굴이 실제 사람 얼굴로 판명되면, 검출된 얼굴이 누구의 얼굴인지 식별한다. 따라서 출입 통제 시스템 및 보안 시스템 등에서 타인의 사진을 이용하는 범죄를 막을 수 있다.If the face shown in the input image is identified as the real human face by the biometric identification unit 120, the face recognition unit 130 identifies whose face is the detected face. Therefore, it is possible to prevent crimes using pictures of others in access control systems and security systems.

구체적으로, 얼굴 인식부(130)는 입력 영상으로부터 검출한 얼굴 영상을 정규화한 후 고유한 얼굴 특징을 추출하여 소정의 데이터베이스에 미리 저장된 기준 영상과 비교한다. In detail, the face recognition unit 130 normalizes the face image detected from the input image, extracts a unique face feature, and compares the face image with a reference image previously stored in a predetermined database.

얼굴에는 200개에서 3000개 정도의 인식을 위한 유효 특징 수가 존재한다. 이러한 유효 특징들 중에서 조명과 표정변화에 강건하게 활용할 수 있는 특징을 추출하기 위하여 대규모 DB를 대상으로 한 얼굴인식모듈 학습과정을 거치게 된다. 일반적으로 이미지 공간에서 특징공간으로의 전환을 의미하는 특징 추출(feature extraction) 과정은 PCA(Principle Component Analysis)가 대표적으로 사용되며, 이의 응용된 버전으로 LDA 및 ICA 등이 있다.There are a number of effective features on the face for 200 to 3000 recognitions. In order to extract the features that can be used robustly for lighting and facial expression change among these effective features, face recognition module learning process for large-scale DB is conducted. In general, the feature extraction process (Principle Component Analysis) is used for the feature extraction, which means the conversion from the image space to the feature space, and the applied versions thereof include LDA and ICA.

도 3은 조명의 위치에 따른 입력 얼굴 영상의 변화를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a change of an input face image according to a position of lighting.

도 3을 참조하면, 입력 얼굴 영상은 조명 위치 및 밝기에 따라 동일한 사람의 얼굴이 각각 다르게 표현된다. 도 3의 각 얼굴 영상들에 대해 코사인 디스턴스 (cosine distnace)로 유사도를 측정하면 (a)의 영상은 (b)영상보다 (c)의 영상과 비슷하다는 결과를 얻게 된다. 이와 같이 사람의 얼굴은 사진의 얼굴 영상과 달리 조명 변화에 민감하므로 본 발명은 조명 변환에 따른 얼굴의 빛 반사 패턴의 변화를 기초로 입력 얼굴 영상이 실제 사람의 얼굴 영상인지 사진인지 판단할 수 있다.Referring to FIG. 3, in the input face image, faces of the same person are differently represented according to lighting positions and brightness. When the similarity is measured by cosine distance for each face image of FIG. 3, the image of (a) is similar to the image of (c) than the image of (b). As described above, since a human face is sensitive to a change in illumination unlike a face image of a photograph, the present invention may determine whether an input face image is a real human face image or a photo based on a change of a light reflection pattern of a face according to a light conversion. .

도 4a 및 도 4b는 조명의 위치 변화에 따른 얼굴의 빛 반사 패턴의 변화를 도시한 도면이다. 4A and 4B are views illustrating a change in a light reflection pattern of a face according to a change in position of illumination.

도 4a의 (가) 및 (나)는 실제 사람의 얼굴을 조명 위치 변화에 따라 각각 촬영한 얼굴 영상이고, (다) 및 (라)는 얼굴이 프린트된 종이를 조명 위치 변화에 따라 각각 촬영상 영상이다. 도 4a의 (가) 및 (나)의 경우 조명 위치 변화에 따라 입력되는 얼굴 영상의 빛의 반사 패턴이 다름을 확인할 수 있으나, (다) 및 (라)의 경우에는 조명의 위치 변화에도 빛의 반사 패턴이 거의 변화하지 않음을 알 수 있다.(A) and (b) of FIG. 4a are face images photographing real human faces according to a change in illumination position, and (c) and (d) are photographs of a face-printed paper according to a change in illumination position. It is a video. In the case of (a) and (b) of FIG. 4a, the light reflection pattern of the input face image is different according to the change in the lighting position. However, in the case of (c) and (d), It can be seen that the reflection pattern hardly changes.

도 4b는 빛의 반사 패턴의 변화를 좀 더 명확하게 알 수 있도록 도 4a의 각 영상을 소정 임계값을 기준으로 흑과 백의 이진 영상으로 변화시킨 영상이다. 도 4b의 이진 영상을 살펴보면, 실제 사람 얼굴의 경우 조명의 위치 변화에 따라 빛의 반사 패턴이 확연히 차이가 남을 알 수 있으나 ((가) 및 (나)), 종이의 경우 거의 변화가 없음을 알 수 있다((다) 및 (라)).FIG. 4B is an image in which each image of FIG. 4A is changed into a binary image of black and white based on a predetermined threshold value so that the change of the reflection pattern of light can be clearly understood. Looking at the binary image of Figure 4b, it can be seen that the reflection pattern of the light is clearly different according to the change in the position of the light in the case of a real human face ((a) and (b)), but in the case of paper almost no change ((C) and (d)).

특히 조명을 얼굴 앞면 및 얼굴의 측면에 각각 위치시켜 촬영한 경우에는, 실제 사람의 얼굴이 3차원 입체 형태이므로 빛의 반사 패턴이 얼굴 앞면 및 측면의 조명의 위치에 따라 더 큰 차이를 보인다. 그러나 사진과 같이 2차원 평면인 경우 에는 조명의 위치 변화에 무관하게 빛의 반사 패턴이 거의 변화없이 일정하다.In particular, when the light is photographed by placing the front face and the side of the face respectively, since the actual human face is a three-dimensional solid shape, the light reflection pattern shows a greater difference depending on the position of the front and side lighting. However, in the case of a two-dimensional plane as shown in the photo, the reflection pattern of the light is almost constant regardless of the change in the position of the light.

도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 생체 얼굴 인식 장치의 구성 중 생체 판단부의 상세 구성을 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of the biometric determination unit of the biometric face recognition apparatus of FIG. 1 according to the present invention.

도 2를 참조하면, 생체 판단부(120)는 움직임 판단부(200), 패턴 측정부(210) 및 생체 얼굴 파악부(220)로 구성된다. 이하에서는 특히 얼굴 영역 중 눈에서의 빛 반사 패턴을 기초로 실제 사람 얼굴인지를 판단하는 구성에 대해 살펴본다. Referring to FIG. 2, the biological determiner 120 includes a motion determiner 200, a pattern measurer 210, and a biological face determiner 220. Hereinafter, a configuration of determining whether a face is a real human face based on a light reflection pattern in the eye among the face areas will be described.

도 1 및 도 2를 참조하면, 움직임 판단부(200)는 눈 검출부(도 1의 110)에 의해 검출된 양 눈 사이의 거리 변화의 유무를 기초로 입력 영상에 보이는 얼굴 영역의 움직임을 파악한다. 예를 들어, 사람이 카메라에 더 가까이 오는 경우 눈 검출부(110)에 의해 파악된 양 눈사이의 거리는 점점 커지며, 멀어지는 경우 양 눈 사이의 거리는 점점 작아진다. 움직임 판단부(200)는 연속되는 입력 영상의 이전 영상과 현 영상에서 양 눈 사이의 거리 차이가 소정 임계값 이상으로 변화하면 움직임이 있다고 판단한다. Referring to FIGS. 1 and 2, the motion determiner 200 detects the movement of the face region seen in the input image based on the presence or absence of a change in distance between both eyes detected by the eye detector 110 (FIG. 1). . For example, when a person comes closer to the camera, the distance between both eyes detected by the eye detector 110 becomes larger, and when the person moves away, the distance between both eyes becomes smaller. The motion determiner 200 determines that there is a motion when the distance difference between the eyes in the previous image and the current image of the continuous input image changes more than a predetermined threshold value.

도 3, 도 4a 및 도 4b에서 살핀 바와 같이 실제 사람 얼굴의 경우 조명의 위치 변화에 따라 빛의 반사 패턴이 달라짐을 알 수 있다. 조명의 위치 변화는 실제 조명의 물리적 위치가 변화하는 경우 및 입력 영상에 보이는 얼굴이 조명에 대해 상대적으로 움직이는 경우에 발생한다. As shown in FIGS. 3, 4A, and 4B, in the case of a real human face, a light reflection pattern may be changed according to a change in position of illumination. The change in position of the illumination occurs when the physical position of the actual illumination changes and when the face shown in the input image moves relative to the illumination.

패턴 측정부(210)는 입력 영상에 보이는 얼굴 영역에 대한 움직임이 검출되면, 움직임에 따른 얼굴 영역의 빛의 반사 패턴의 변화를 측정한다. 또한 패턴 측 정부는 입력 영상에서 검출된 얼굴 영역의 움직임이 검출되지 않으면(즉 정지하고 있는 경우), 현재 조명 및 현재 조명과 다른 위치에 존재하는 보조 조명을 순차적으로 온(on)시켜 촬영하여 현재 조명 및 보조 조명에 의해 각각 촬영된 얼굴 영역의 빛의 반사 패턴의 변화를 측정한다. 패턴 측정부(210)는 아래 수학식 1을 이용하여 조명의 변화에 따른 얼굴 영역의 빛의 반사 패턴을 구한다.When the pattern measuring unit 210 detects a movement of the face region visible in the input image, the pattern measuring unit 210 measures a change in the light reflection pattern of the face region according to the movement. In addition, if the movement of the face region detected in the input image is not detected (ie, stopped), the pattern side unit sequentially turns on the current light and the auxiliary light existing at a different position from the current light, The change in the light reflection pattern of the face region photographed by the illumination and the auxiliary illumination is measured. The pattern measuring unit 210 obtains a light reflection pattern of the face region according to the change of illumination by using Equation 1 below.

Figure 112006005941469-PAT00001
Figure 112006005941469-PAT00001

여기서, ui는 i 번째 얼굴 영상이고, fi는 ui와 ui-1의 차 영상이다. Here, u i is an i-th face image and f i is a difference image of u i and u i-1 .

실제 사람 얼굴과 종이로 인쇄된 얼굴의 차이점은 눈에서 더 명확히 나타난다. 실제 사람 눈의 경우 조명에 의한 빛의 반사가 가장 많이 일어나지만 종이로 인쇄된 얼굴의 눈은 다른 부분과 동일한 정도의 반사가 일어날 뿐이다.The difference between a real human face and a face printed on paper is more evident in the eyes. In the case of the real human eye, the reflection of light by the light occurs most, but the eye of the face printed on paper only reflects the same degree as other parts.

따라서 패턴 측정부(210)는 얼굴 영역 외에 눈의 빛의 반사 패턴을 검출하여 보다 정확하게 생체 얼굴을 판단할 수 있다. 도 5는 조명에 의한 눈의 빛의 반사 패턴을 도시한 도면이다. Therefore, the pattern measuring unit 210 may determine the living body face more accurately by detecting the light reflection pattern of the eye in addition to the face area. 5 is a view illustrating a light reflection pattern of an eye by illumination.

구체적으로 살펴보면, 패턴 측정부(210)는 눈 검출부(110)에 의해 눈의 위치가 파악되면 눈 영역의 빛의 반사 패턴을 측정한다. 패턴 측정부(210)는 눈에서 조명이 가장 두드러진 영역을 찾기 위하여 눈 영상의 히스토그램을 구하고, 히스토그램 밝기 분포를 넓은 영역으로 평활화함으로써 명암 대비를 증가시킨다. 그리고 아 래 수학식 2를 이용하여 흑과 백으로 이루어지는 이진 영상(

Figure 112006005941469-PAT00002
)을 구한다.Specifically, the pattern measuring unit 210 measures the reflection pattern of light in the eye area when the position of the eye is determined by the eye detector 110. The pattern measurer 210 obtains a histogram of the eye image to find an area where illumination is most prominent in the eye, and increases the contrast by smoothing the histogram brightness distribution to a wide area. And binary image consisting of black and white using Equation 2 below (
Figure 112006005941469-PAT00002
)

Figure 112006005941469-PAT00003
Figure 112006005941469-PAT00003

여기서,

Figure 112006005941469-PAT00004
는 i 번째 눈 영상내에 속해있는 k 번째 화소이며,
Figure 112006005941469-PAT00005
Figure 112006005941469-PAT00006
는 i번째 눈 영상내에 속해있는 화소들의 평균과 표준편차를 나타낸다.here,
Figure 112006005941469-PAT00004
Is the k th pixel belonging to the i th eye image,
Figure 112006005941469-PAT00005
Wow
Figure 112006005941469-PAT00006
Denotes the mean and standard deviation of the pixels in the i-th eye image.

수학식 2에서 얻어진 이진화 눈 영상을 아래 수학식 3의 모폴로지 기법(Morphological Operation)의 팽창 및 침식(Dilation & Erosion) 영상 처리기법을 이용하여 노이즈를 제거하고 눈의 빛 반사 패턴을 추출한다. 모폴로지 기법의 기본 아이디어는 미리 기하학적 형태를 알고 있는 대상 물체의 정보를 반영하여 영상 내에서 원하는 부분만을 추출하는 것이다.The binarized eye image obtained in Equation 2 is removed by noise and the light reflection pattern of the eye is extracted by using the expansion and erosion image processing technique of the Morphological Operation of Equation 3 below. The basic idea of the morphology technique is to extract only the desired part of the image by reflecting the information of the target object that knows the geometric shape in advance.

Figure 112006005941469-PAT00007
Figure 112006005941469-PAT00007

Be와 Bd는 erosion(2x2)과 dilation(5x5 circle) operator이다.B e and B d are the erosion (2x2) and dilation (5x5 circle) operators.

생체 얼굴 파악부(220)는 유클리드 거리 측정(Euclidean distance measure)을 이용하여 패턴 측정부에서 추출된 눈의 이진 영상과 미리 저장된 눈에 대한 기준 이미지와의 유사도를 측정하여 실제 사람인지 판단한다.The biological face determiner 220 determines whether the person is a real person by measuring the similarity between the binary image of the eye extracted by the pattern measuring unit and the reference image of the pre-stored eye using the Euclidean distance measure.

생체 얼굴 파악부(220)에서 이용하는 유클리드 거리는 두 패턴 a와 b 사이의 기하학적인 거리로서 유사도를 평가하는 기준으로 사용되며 다음 수학식 4와 같다.The Euclidean distance used by the biometric face grasping unit 220 is a geometric distance between two patterns a and b and is used as a criterion for evaluating similarity.

Figure 112006005941469-PAT00008
Figure 112006005941469-PAT00008

여기서, a(k)는 기준 이미지이고, bi(k)는 i 번째 입력된 영상의 눈 이미지이며, k는 픽셀 개수이다. 유클리드 거리는 기준 이미지와 입력된 이미지의 밝기값 차이를 구하는 것으로, 생체 얼굴 파악부(220)는 아래 수학식 5와 같이 구해진 값(D)이 임계값보다 작으면 입력된 영상을 사람의 얼굴 영상으로 판단한다. 기준 이미지와 임계값은 얼굴인식을 요하는 장소마다 달라질 수 있다. Here, a (k) is a reference image, b i (k) is an eye image of the i-th input image, k is the number of pixels. The Euclidean distance is a difference between brightness values of a reference image and an input image. The biometric face determiner 220 converts the input image into a face image of a person if the value D obtained as shown in Equation 5 below is smaller than a threshold value. To judge. The reference image and the threshold may vary from place to place where face recognition is required.

Figure 112006005941469-PAT00009
Figure 112006005941469-PAT00009

도 6은 본 발명에 따른 생체 얼굴 인식 방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a flow of an embodiment of a biometric face recognition method according to the present invention.

도 6을 참조하면, 조명을 포함하는 CCTV, 카메라 등을 통해 영상을 입력받는다(S600). 입력받은 영상에 대해 에이다부스트(Adaboost)를 이용한 다단 얼굴 분류기(cascaded face classifier) 알고리즘을 이용하여 영상 내 얼굴 영역을 검출한다(S605). 얼굴 영역이 검출되었다면 얼굴 영역의 영상에 대해 MMF 기법을 통해 눈의 위치를 파악한다(S610). Referring to FIG. 6, an image is received through a CCTV, a camera, or the like including lighting (S600). A face region in the image is detected by using a cascaded face classifier algorithm using an Adaboost on the input image (S605). If the face region is detected, the position of the eye is determined through the MMF technique with respect to the image of the face region (S610).

파악된 눈의 위치를 실시간 추적하여 얼굴 영역이 영상 내에서 움직임이 있는지 파악한다(S615). 예를 들어, 양 눈의 사이의 거리가 멀어지면 카메라로부터 얼굴 영역이 멀어지는 경우이며, 반대로 양 눈 사이의 거리가 가까워지면 카메라로부터 얼굴 영역이 가까워지는 경우이다.The location of the identified eye is tracked in real time to determine whether there is a motion in the face region (S615). For example, when the distance between both eyes is far, the face area is far from the camera. On the contrary, when the distance between both eyes is close, the face area is closer to the camera.

얼굴 영역이 움직이는 경우에는 조명의 위치 변화가 없더라도 얼굴 영역에 비춰지는 조명의 위치가 상대적으로 변화하므로 얼굴 영역의 움직임에 따른 얼굴 영역에서의 빛의 반사 패턴의 변화를 측정한다(S625). When the face region moves, the position of the light reflected on the face region changes relatively even though there is no change in the position of the light, and thus the change of the light reflection pattern in the face region according to the movement of the face region is measured (S625).

얼굴 영역이 움직이지 않는 경우에는 조명의 물리적 위치를 변화시킨 후 각각 다른 위치의 조명하에서의 얼굴 영역의 빛 반사 패턴의 변화를 측정한다(S630). 조명의 위치 변화는 하나의 조명을 이동시키거나 서로 다른 곳에 위치한 양 조명을 번갈아가면서 작동시킨다.If the face area does not move, the physical position of the illumination is changed and then the change of the light reflection pattern of the face area under the illumination of each other position is measured (S630). The change in the position of a light moves one light or alternates both lights located in different places.

그리고, 눈 영역에 대한 빛의 반사 패턴을 구한다(S635). 눈의 경우 얼굴의 다른 영역에 비해 빛의 반사가 잘 이루어지므로 종이에 그려진 얼굴과 확연한 차이점을 가진다.Then, the light reflection pattern for the eye area is obtained (S635). In the case of the eye, the reflection of light is better than that of other areas of the face, so the eyes have a distinct difference from the face drawn on paper.

조명의 위치 변화에 따른 얼굴 영역에 대한 빛의 반사 패턴 및 눈 영역의 빛의 반사 패턴을 기초로 입력된 영상에 보이는 얼굴이 실제 사람의 얼굴인지 파악한다(S640). 도 4a 및 도 4b에서 살핀 바와 같이 종이에 인쇄된 얼굴과 실제 얼굴은 조명 위치의 변화에 따른 빛의 반사 패턴이 확연한 차이점을 보이므로 이 특성을 통해 용이하게 실제 사람 얼굴인지 구분할 수 있다.Based on the reflection pattern of the light on the face area and the reflection pattern of the light on the eye area according to the change in the position of the illumination, it is determined whether the face shown in the input image is a real human face (S640). As shown in FIGS. 4A and 4B, the face printed on the paper and the real face show a distinct difference in the light reflection pattern according to the change in the illumination position, and thus it is easy to distinguish whether the face is a real human face.

실제 사람의 얼굴로 파악되면, 인증 등을 위해 누구의 얼굴인지 인식한다 (S645). 이로써 얼굴을 이용한 인증 시스템 등에서 타인의 얼굴을 오용하는 범죄행위를 예방할 수 있다.If it is identified as a real person's face, it recognizes who's face for authentication or the like (S645). This prevents misuse of another person's face in an authentication system using a face.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The invention can also be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like, and may also be implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet). Include. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

본 발명에 따르면, 입력된 얼굴 영상에서 조명의 위치 변화에 따른 얼굴의 빛의 반사 패턴의 변화 및 눈동자의 빛의 반사 패턴을 검출하여 입력된 얼굴 영상 이 실제 사람의 얼굴 영상인지, 아니면 사진 얼굴인지 판별함으로써, 얼굴 인식 시스템에 타인의 사진을 이용하여 얼굴 인식을 시도하는 범죄 행위를 예방할 수 있다. According to the present invention, the input face image is detected by changing the light reflection pattern of the face and the light reflection pattern of the pupil according to the change in the position of the light, whether the input face image is a real human face image or a photographic face. By discriminating, it is possible to prevent a criminal act that attempts to recognize a face by using a picture of another person in the face recognition system.

Claims (15)

입력 영상으로부터 얼굴 영역을 검출하는 얼굴 검출부; 및A face detector detecting a face region from an input image; And 조명의 위치 변화에 따른 상기 얼굴 영역에서의 빛의 반사 패턴의 변화를 기초로 상기 입력 영상에 보이는 얼굴이 실제 사람의 얼굴인지 여부를 판단하는 생체 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 얼굴 인식 장치.A biometric face recognition unit which determines whether a face shown in the input image is a face of a real person based on a change of a reflection pattern of light in the face region according to a change in position of illumination; Device. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 얼굴 검출부는 에이다부스트(Adaboost) 알고리즘을 이용하여 상기 입력 영상으로부터 얼굴 영역을 검출하는 것을 특징으로 하는 생체 얼굴 인식 장치. And the face detector detects a face region from the input image by using an Adaboost algorithm. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 검출된 얼굴 영역에서 눈 영역을 검출하는 눈 검출부;를 더 포함하고,And an eye detector configured to detect an eye region from the detected face region. 상기 생체 판단부는 상기 얼굴 영역에서의 빛의 반사 패턴 및 상기 눈 영역에서의 빛의 반사 패턴을 기초로 상기 입력 영상이 실제 사람의 얼굴 영상인지 판단하는 것을 특징으로 하는 생체 얼굴 인식 장치.And the biometric determination unit determines whether the input image is a face image of a real person based on a light reflection pattern in the face region and a light reflection pattern in the eye region. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 눈 검출부는 정규화된 템플릿 매칭(normalized template matching) 방법의 응용된 모델인 다중 블록 매칭(multi-block matching) 방법을 이용하여 상기 얼굴 영영에서 눈의 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 생체 얼굴 인식 장치.The face detection apparatus of claim 1, wherein the eye detector detects a position of an eye in the face region using a multi-block matching method, which is an applied model of a normalized template matching method. . 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 생체 판단부는 상기 조명의 위치 변화 전 후의 각각에 대한 상기 얼굴 영역의 영상을 소정 임계값을 기준으로 흑과 백의 이진화 영상으로 변환한 후 상기 이진화 영상의 차이를 기초로 빛의 반사 패턴의 변화를 측정하고, 상기 반사 패턴의 변화를 기초로 상기 입력 영상이 실제 사람의 영상인지 판단하는 것을 특징으로 하는 생체 얼굴 인식 장치.The biometric determination unit converts the image of the face region for each before and after the position change of the illumination into a black and white binarized image based on a predetermined threshold value, and then changes the light reflection pattern based on the difference between the binarized images. And measuring whether the input image is an image of a real person based on the change of the reflection pattern. 제 1항에 있어서, 상기 생체 판단부는,The method of claim 1, wherein the biological determination unit, 상기 검출된 얼굴 영역에서 양 눈 영역을 검출하고, 상기 양 눈 영역간의 거리의 변화를 기초로 상기 얼굴 영역의 움직임을 판단하는 움직임 판단부;A motion determination unit which detects both eye regions in the detected face region and determines movement of the face region based on a change in distance between the two eye regions; 상기 얼굴 영역의 움직임이 없으면 서로 다른 위치의 조명을 통해 촬영된 입력 영상의 얼굴 영역에 대한 빛의 반사 패턴의 변화를 측정하고, 상기 얼굴 영역의 움직임이 있으면 상기 움직임에 따른 상기 얼굴 영역의 빛의 반사 패턴의 변화를 측정하는 패턴 측정부; 및If there is no movement of the face region, the change of the reflection pattern of light with respect to the face region of the input image photographed through illumination of different positions is measured. If there is movement of the face region, the light of the face region according to the movement is measured. A pattern measuring unit measuring a change in the reflection pattern; And 상기 측정된 반사 패턴의 변화를 기초로 상기 입력 영상이 실제 사람의 얼굴 영상인지 파악하는 생체 얼굴 파악부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 얼굴 인식 장치.And a biometric face determiner configured to determine whether the input image is a face image of a real person based on the measured change of the reflection pattern. 제 6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 패턴 측정부는 상기 얼굴 영역에서 눈을 검출하고, 상기 검출된 눈에 대한 히스토그램 밝기 분포를 넓은 영역으로 평활화한 후 소정 임계치를 기준으로 상기 눈의 영상을 흑과 백의 이진 영상으로 변환한 후 모폴로지 기법(morphological operation)의 팽창 및 침식 영상 처리 기법을 이용하여 노이즈를 제거한 후 상기 눈의 빛의 반사 패턴을 측정하고,The pattern measuring unit detects eyes in the face region, smooths the histogram brightness distribution of the detected eyes to a wide region, and converts the image of the eyes into black and white binary images based on a predetermined threshold, and then uses a morphology technique. using the morphological operation expansion and erosion image processing techniques to remove noise and measure the light reflection pattern of the eye, 상기 생체 얼굴 파악부는 유클리드 거리 척도(euclidean distance measure)를 이용하여 상기 눈의 빛 반사 패턴 영상과 미리 저장된 기준 이미지와의 유사도를 비교하여 상기 입력 영상에 보이는 얼굴이 실제 사람 얼굴인지 판단하는 것을 특징으로 하는 생체 얼굴 인식 장치.The biometric face detecting unit compares the similarity between the light reflection pattern image of the eye and a pre-stored reference image using an euclidean distance measure to determine whether the face shown in the input image is a real human face. Biometric face recognition device. (a) 입력 영상으로부터 얼굴 영역을 검출하는 단계; 및(a) detecting a face region from an input image; And (b) 조명의 위치 변화에 따른 상기 얼굴 영역에서의 빛의 반사 패턴의 변화를 기초로 상기 입력 영상에 보이는 얼굴이 실제 사람의 얼굴인지 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 얼굴 인식 방법.(b) determining whether a face shown in the input image is a face of a real person based on a change in a reflection pattern of light in the face area according to a change in position of illumination; Recognition method. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 (a) 단계는 에이다부스트(Adaboost) 알고리즘을 이용하여 상기 입력 영상으로부터 얼굴 영역을 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 얼굴 인식 방법.The step (a) comprises detecting a face region from the input image using an Adaboost algorithm. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 (a) 단계는 상기 검출된 얼굴 영역에서 눈 영역을 검출하는 단계를 더 포함하고,Step (a) further comprises the step of detecting the eye area in the detected face area, 상기 (b) 단계는 상기 얼굴 영역에서의 빛의 반사 패턴 및 상기 눈 영역에서의 빛의 반사 패턴을 기초로 상기 입력 영상이 실제 사람의 얼굴 영상인지 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 얼굴 인식 방법.The step (b) includes determining whether the input image is a face image of a real person based on the light reflection pattern in the face region and the light reflection pattern in the eye region. Recognition method. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 (a) 단계는 정규화된 템플릿 매칭(normalized template matching) 방법의 응용된 모델인 다중 블록 매칭(multi-block matching) 방법을 이용하여 상기 얼굴 영영에서 눈의 위치를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 얼굴 인식 방법.Step (a) includes detecting the position of the eye in the face region using a multi-block matching method which is an applied model of a normalized template matching method. Biometric face recognition method. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 (b) 단계는 상기 조명의 위치 변화 전 후의 각각에 대한 상기 얼굴 영역의 영상을 소정 임계값을 기준으로 흑과 백의 이진화 영상으로 변환한 후 상기 이진화 영상의 차이를 기초로 빛의 반사 패턴의 변화를 측정하고, 상기 반사 패턴의 변화를 기초로 상기 입력 영상이 실제 사람의 영상인지 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 얼굴 인식 방법.In the step (b), the image of the face region for each before and after the position change of the illumination is converted into a black and white binarized image based on a predetermined threshold value, and then the light reflection pattern is generated based on the difference between the binarized images. Measuring a change, and determining whether the input image is an image of a real person based on the change of the reflection pattern. 제 8항에 있어서, 상기 (b) 단계는,According to claim 8, wherein step (b) is, (b1) 상기 검출된 얼굴 영역에서 양 눈 영역을 검출하고, 상기 양 눈 영역간의 거리의 변화를 기초로 상기 얼굴 영역의 움직임을 판단하는 단계;(b1) detecting both eye regions in the detected face region and determining a movement of the face region based on a change in distance between the two eye regions; (b2) 상기 얼굴 영역의 움직임이 없으면 서로 다른 위치의 조명을 통해 촬영된 입력 영상의 얼굴 영역에 대한 빛의 반사 패턴의 변화를 측정하고, 상기 얼굴 영역의 움직임이 있으면 상기 움직임에 따른 상기 얼굴 영역의 빛의 반사 패턴의 변화를 측정하는 단계; 및(b2) if there is no movement of the face region, measuring a change of a light reflection pattern with respect to a face region of an input image photographed through illumination at different positions; and if there is a movement of the face region, the face region according to the movement. Measuring a change in the light reflection pattern of the light; And (b3) 상기 측정된 반사 패턴의 변화를 기초로 상기 입력 영상이 실제 사람의 얼굴 영상인지 파악하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 얼굴 인식 방법.(b3) determining whether the input image is a face image of a real person based on the measured change of the reflection pattern. 제 13항에 있어서, The method of claim 13, 상기 (b2) 단계는 상기 얼굴 영역에서 눈을 검출하고, 상기 검출된 눈에 대한 히스토그램 밝기 분포를 넓은 영역으로 평활화한 후 소정 임계치를 기준으로 상기 눈의 영상을 흑과 백의 이진 영상으로 변환한 후 모폴로지 기법(morphological operation)의 팽창 및 침식 영상 처리 기법을 이용하여 노이즈를 제거한 후 상기 눈의 빛의 반사 패턴을 측정하고 단계를 포함하고,In the step (b2), the eye is detected in the face region, the histogram brightness distribution of the detected eye is smoothed into a wide region, and the image of the eye is converted into a black and white binary image based on a predetermined threshold value. Measuring the reflection pattern of light of the eye after removing noise using an expansion and erosion image processing technique of a morphological operation, and 상기 (b3) 단계는 유클리드 거리 척도(euclidean distance measure)를 이용하여 상기 눈의 빛 반사 패턴 영상과 미리 저장된 기준 이미지와의 유사도를 비교 하여 상기 입력 영상에 보이는 얼굴이 실제 사람 얼굴인지 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 얼굴 인식 방법.The step (b3) is a step of determining whether the face shown in the input image is a real human face by comparing the similarity between the light reflection pattern image of the eye and a pre-stored reference image using an euclidean distance measure. Biometric face recognition method comprising a. 제 8항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 기재된 생체 얼굴 인식 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the biometric face recognition method according to any one of claims 8 to 14.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007057489A1 (en) 2007-08-03 2009-02-05 Hyundai Motor Co. Method for driving a hybrid electric vehicle in limp-home mode and hydraulic control system for the engine clutch when driving in limp-home mode
KR100973832B1 (en) * 2008-04-28 2010-08-04 성균관대학교산학협력단 image authentication method, Apparatus and computer readable record-medium on which program for executing method thereof
KR101014506B1 (en) * 2009-02-13 2011-02-14 인하대학교 산학협력단 Method and apparatus for face features selection using fuzzy and boosting
KR101241625B1 (en) * 2012-02-28 2013-03-11 인텔 코오퍼레이션 Method, apparatus for informing a user of various circumstances of face recognition, and computer-readable recording medium for executing the method
CN104778441A (en) * 2015-01-07 2015-07-15 深圳市唯特视科技有限公司 Multi-mode face identification device and method fusing grey information and depth information
WO2018164361A1 (en) * 2017-03-06 2018-09-13 순천향대학교 산학협력단 Nystagmus video test device and method using infrared camera
US10974537B2 (en) 2019-08-27 2021-04-13 Advanced New Technologies Co., Ltd. Method and apparatus for certificate identification

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102476897B1 (en) 2016-10-05 2022-12-12 삼성전자주식회사 Method and apparatus for tracking object, and 3d display device thereof

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100287216B1 (en) * 1998-04-09 2001-04-16 윤종용 Robust face recognition system under varying illumination
US6263113B1 (en) 1998-12-11 2001-07-17 Philips Electronics North America Corp. Method for detecting a face in a digital image
KR100320188B1 (en) * 1999-03-23 2002-01-10 구자홍 Forgery judgment method for iris recognition system
US6636619B1 (en) 1999-07-07 2003-10-21 Zhongfei Zhang Computer based method and apparatus for object recognition
KR20030091345A (en) * 2002-05-27 2003-12-03 (주)워치비젼 Method and system for facial liveness test
KR100515193B1 (en) * 2003-08-13 2005-09-16 강동중 Image Segmentation System and Process using Multiple Templates
KR100567765B1 (en) * 2004-03-12 2006-04-05 학교법인 인하학원 System and Method for face recognition using light and preprocess
KR100545559B1 (en) * 2004-05-25 2006-01-24 한양대학교 산학협력단 Method for recognizing a face using Haar-like feature/LDA and apparatus thereof

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007057489A1 (en) 2007-08-03 2009-02-05 Hyundai Motor Co. Method for driving a hybrid electric vehicle in limp-home mode and hydraulic control system for the engine clutch when driving in limp-home mode
KR100973832B1 (en) * 2008-04-28 2010-08-04 성균관대학교산학협력단 image authentication method, Apparatus and computer readable record-medium on which program for executing method thereof
KR101014506B1 (en) * 2009-02-13 2011-02-14 인하대학교 산학협력단 Method and apparatus for face features selection using fuzzy and boosting
KR101241625B1 (en) * 2012-02-28 2013-03-11 인텔 코오퍼레이션 Method, apparatus for informing a user of various circumstances of face recognition, and computer-readable recording medium for executing the method
WO2013129825A1 (en) * 2012-02-28 2013-09-06 인텔 코오퍼레이션 Method and device for notification of facial recognition environment, and computer-readable recording medium for executing method
US9213886B2 (en) 2012-02-28 2015-12-15 Intel Corporation Method and device for notification of facial recognition environment, and computer-readable recording medium for executing method
US9864756B2 (en) 2012-02-28 2018-01-09 Intel Corporation Method, apparatus for providing a notification on a face recognition environment, and computer-readable recording medium for executing the method
CN104778441A (en) * 2015-01-07 2015-07-15 深圳市唯特视科技有限公司 Multi-mode face identification device and method fusing grey information and depth information
WO2018164361A1 (en) * 2017-03-06 2018-09-13 순천향대학교 산학협력단 Nystagmus video test device and method using infrared camera
US10974537B2 (en) 2019-08-27 2021-04-13 Advanced New Technologies Co., Ltd. Method and apparatus for certificate identification

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