KR100326203B1 - 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영/인식방법과 그장치 - Google Patents

피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영/인식방법과 그장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카메라에 포착되는 물체를 지능적으로 촬영할 수 있는 얼굴 촬영/인식방법과 그 장치에 관한 것으로서, 특히 피사체의 움직임을 추적하여 얼굴부분 영상을 순간적으로 정확하게 촬영 및 인식하고, 촬영된 얼굴부분 영상의 상태를 판단하여 위험 인물에 대하여는 사전에 경보할 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 소정의 장소에 설치된 카메라를 통해 입력되는 화상신호로부터 얼굴자료를 추출하여 얼굴 위치를 확인하고, 상기 확인된 얼굴을 추적하기 위한 검사대상 영역을 선택하는 초기 분석과정과; 상기 선택된 검사대상 영역 내에서 확인된 얼굴을 추적하기 위하여, 상기 카메라 위치를 좌우방향으로, 또는 상하방향으로, 또는 전후방향으로 이동시키는 팬/틸트 및 줌 제어과정과; 상기 검사대상 영역 내에서 확인된 얼굴의 윤곽선을 추출 및 분석하여 얼굴의 존재 및 이상여부를 판단하는 판단과정과; 상기 판단된 얼굴 영상을 저장하거나 다른 인식시스템으로 전달하는 저장 및 전달과정과; 상기 검사대상 영역 내에서 추출된 얼굴의 윤곽선을 분석 및 판단한 결과, 비정상적인 얼굴에 대하여는 경보를 발생시키는 경보 발생과정을 포함하여 구성한다.

Description

피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영/인식방법과 그 장치{Method and apparatus for face photographing and recognizing by automatic trading a skin color and motion}
본 발명은 카메라에 포착되는 물체를 지능적으로 촬영할 수 있는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영/인식방법과 그 장치에 관한 것으로서, 특히 카메라를 통해 입력되는 화상신호로부터 피부색 및 움직임을 검출하여 피사체의 움직임을 따라 자동으로 카메라를 제어하고, 피사체의 얼굴 부분이 정확하게 포착되면 그것을 순간적으로 촬영하여 저장하거나 전달하고, 때에 따라서는 위험 인물에 대한 경보를 발생할 수 있도록 하여, 보안을 필요로 하는 장치의 감시나 화상인식 시스템, 화상 전화, 인터넷 온-라인 게임, 가상 현실 장치 등에 사용할 수 있도록 한 것이다.
종래의 무인 감시 시스템 혹은 얼굴 인식 시스템에서 사용되는 얼굴 촬영방법은 원하는 장소(예를 들어 천장이나 벽면)에 한 개 또는 다수의 감시 카메라를 설치하여 두고, 감시 카메라에 의해 촬영되는 영상신호를 이용하여 원격 장소에서 현장의 상태를 감시하거나 무인으로 현장 전체를 녹화하는 방식으로 구성되어 있으며, 특정한 현장 상황을 판단하기 위한 목적에 주로 사용되고 있다.
그러나, 항상 지정된 위치(높이나 거리)에서 현장의 영상신호를 취득하기 때문에, 카메라와 피사체 간의 거리 변화 또는 피사체의 높낮이 변화 등에 의하여 카메라를 통해 촬영되는 영상신호는 불규칙하며, 카메라를 피해 신속히 이동하는 물체나 얼굴을 가린 피사체는 거의 식별할 수 없다. 다만, 카메라에 피사체의 얼굴이 정면에서 촬영되거나, 조작자가 리모콘이나 방향 조정키 등을 이용하여 인위적으로 카메라를 조정해야만 식별 가능한 영상신호를 취득할 수 있었다.
따라서 얼굴을 식별하기 위한 목적으로 사용되는 경우에는 저장된 동영상 중에서 사람의 얼굴을 식별하기가 매우 어려웠으며, 또한 피사체가 카메라 정면을 보지 않는 경우나 혹은 뒤돌아 서 있을 경우에는 피사체의 뒷모습을 촬영하게 되어,보안상의 문제가 발생되었을 때 기록된 화상을 검색하여도 제대로 된 얼굴을 찾기가 매우 어려워서 수사 목적 등에 활용하기에는 어려움이 있었다. 또한 저장된 데이터도 단순한 동영상 자료이므로 불필요하게 방대한 양의 동영상을 저장해야 하는 저장장치를 필요로 하였다.
최근에는 상기와 같은 문제점 개선을 위해, 카메라에 포착되는 피사체의 움직임을 따라 카메라를 이동시켜, 피사체의 정면에서 보다 정확한 얼굴영상을 촬영하고 인식할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있다.
그에 따라 본 발명은 본 출원인에 의해 선 출원된 특허 출원번호 제 10-1998-049468호(명칭; 피부색 및 움직임에 의한 자동추적방법)를 고안하였고, 또한 이미 출원 중에 있다.
이에 의하면, 카메라에 포착되는 피사체의 화상신호를 입력받아, 피사체의 움직임에 따른 카메라의 회전방향 및 회전각도를 산출하여 카메라를 제어하고, 상기 움직임이 검출되는 부분을 검사 후보영역으로 선정함과 아울러 그 부분에서의 특징점을 검출하여 상기 검사 후보영역과 특징점에 의해 사람의 얼굴을 인식하는 방법에 대한 개념이 제안되어 있다.
본 발명은 상기 선 출원된 개념 중에서, 그 일부에 해당하는 기술로서, 특히 카메라에 포착되는 피사체의 화상신호로부터 피부색 및 움직임을 검출하여 가장 적절한 추적 대상체를 자동으로 선정하여, 별도의 인위적인 조작이 없이 카메라가 자동으로 피사체의 피부색 및 움직임을 추적하여 얼굴 부분의 영상을 순간적인 정지화면으로 촬영할 수 있는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영방법 및 장치와, 상기 피사체의 얼굴영상을 정확하게 인식할 수 있는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 인식방법 및 장치를 제공하는 데에 목적이 있다.
또한 본 발명은 상기 선정된 추적 대상체의 얼굴 영상신호를 분석하여 위험요인이 있는 얼굴(상이한 복면이나, 짙은 선글라스, 모자를 깊이 눌러쓴 경우 등)을 식별해내고, 위험 인물에 대해서는 경보를 발생시켜 향후 발생될 수 있는 긴급한 상황에 미리 대처할 수 있는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영/인식방법과 그 장치를 제공하는 데에 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명 방법의 일 실시 예에서는, 소정의 장소에 설치된 카메라를 통해 입력되는 화상신호로부터 얼굴자료를 추출하여 얼굴 위치를 확인하고, 상기 확인된 얼굴을 추적하기 위한 검사대상 영역을 선택하는 초기 분석과정과; 상기 선택된 검사대상 영역 내에서 확인된 얼굴을 추적하기 위하여, 상기 카메라 위치를 좌우방향으로, 또는 상하방향으로, 또는 전후방향으로 이동시키는 팬/틸트 및 줌 제어과정과; 상기 검사대상 영역 내에서 확인된 얼굴의 윤곽선을 추출 및 분석하여 얼굴의 존재 및 이상여부를 판단하는 판단과정과; 상기 판단된 얼굴 영상을 저장하거나 다른 인식시스템으로 전달하는 저장 및 전달과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영방법을 제공한다.
상기 본 발명 방법의 다른 실시 예에서는 소정의 장소에 설치된 카메라를 통해 입력되는 화상신호로부터 얼굴자료를 추출하여 얼굴 위치를 확인하고, 상기 확인된 얼굴을 추적하기 위한 검사대상 영역을 선택하는 초기 분석과정과; 상기 선택된 검사대상 영역 내에서 확인된 얼굴을 추적하기 위하여, 상기 카메라 위치를 좌우방향으로, 또는 상하방향으로, 또는 전후방향으로 이동시키는 팬/틸트 및 줌 제어과정과; 상기 검사대상 영역 내에서 확인된 얼굴의 윤곽선을 추출 및 분석하여 얼굴의 존재 및 이상여부를 판단하는 판단과정과; 상기 판단과정을 통해 얼굴이 존재하는 것으로 판단된 상기 검사대상 영역 내의 얼굴영상에 대한 3차원 정보를 생성하여 개인별 마스크를 합성하고, 그것을 기저장된 개인별 마스크와 비교하여 특정 개인을 인식하는 인식과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 인식방법을 제공한다.
상기 본 발명 방법의 각 실시 예에서는, 상기 검사대상 영역 내에서 추출된 얼굴의 윤곽선을 분석 및 판단한 결과, 비정상적인 얼굴에 대하여는 경보를 발생시키는 경보 발생과정을 더 포함할 수 있다.
상기 본 발명 장치의 일 실시 예에서는, 소정의 장소에 설치된 카메라를 통해 촬영되는 물체의 영상을 포착하여, 연속된 화상신호를 출력하는 화상 입력수단; 상기 화상 입력수단의 카메라를 상, 하, 좌, 우 또는 전, 후로 이동시키는 팬/틸트 및 줌 구동수단; 상기 화상 입력수단에 물체의 영상이 포착될 때, 물체의 움직임을 상기 카메라가 추적하도록 상기 팬/틸트 및 줌 구동수단을 제어하여, 상기 화상 입력수단에서 입력받은 화상신호로부터 물체의 움직임 및 얼굴색을 검출하여 검색 영역을 선정하고, 상기 선정된 영역 내의 화상신호로부터 얼굴 부분을 검색하여 저장, 및 디스플레이수단으로 전달하는 주제어수단; 상기 주제어수단에서 전달되는화상신호를 저장하거나, 상기 저장된 얼굴부분 화상신호를 검색하는 얼굴영상 저장 및 검색수단; 상기 주제어수단에서 전달되는 얼굴부분 영상신호를 출력하는 디스플레이수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영장치를 제공한다.
상기 본 발명 장치의 다른 실시 예에서는, 상기 주제어수단에서 제공되는 얼굴 검색결과에 따라 경보를 발생시키는 경보 발생수단을 더 포함하여 구성할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영장치의 일 실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도
도 2는 도 1의 주제어수단의 기능별 내부 블록도
도 3은 화상 입력 과정을 설명하기 위한 신호 흐름도
도 4는 초기 분석 과정을 설명하기 위한 신호 흐름도
도 5는 판단 과정을 설명하기 위한 신호 흐름도
도 6은 팬/틸트 및 줌 제어과정을 설명하기 위하여 스크린과 스크린 이동 가능한 위치를 도시한 참고도
도 7은 카메라 촬상 영역에 피사체가 포착되었을 때, 팬/틸트 기능 및 줌 기능을 사용하여 적정한 거리에서 화면 중앙 부분으로 물체를 촬영하는 과정을 설명하기 위한 참고도
도 8은 영상 저장 및 전달과정을 설명하기 위한 기능별 블록도
도 9는 얼굴영역을 검색할 때 사용되는 얼굴형태의 템플릿(a)과 입력화상(b) 도면
도 10은 본 발명에 따른 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영방법의 일 실시 예를 설명하기 위하여 영상신호 일부 처리과정을 발췌하여 도시한 동작 흐름도
도 11은 얼굴 데이터의 정규화 과정을 설명하기 위한 동작 흐름도
도 12a는 얼굴 데이터의 윤곽선 추출용 배열이고, 도 12b는 명도의 차이에 따라 얼굴데이터의 윤곽선 강도를 조절하는 과정을 설명하기 위한 처리 흐름도
도 13은 눈 주변의 템플릿 도면
도 14는 입 주변에 대한 템플릿(a)과 윤곽선 데이터(b)를 나타낸 도면
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 화상 입력수단 20 : 팬/틸트 및 줌 구동수단
30 : 주제어수단 31 : 초기 분석부
32 : 판단부 33 : 객체 관리부
34 : 팬/틸트 및 줌 제어부 35 : 얼굴영상 저장 및 전달부
36 : 얼굴인식 및 검색부 40 : 디스플레이수단
50 : 얼굴영상 저장수단 60 : 경보 발생수단
이하에서, 본 발명의 피부색 및 움직임 추적에 의한 얼굴영상 촬영/인식방법과 그 장치에 대한 각 실시 예를 첨부된 도면을 참고로 하여, 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 피부색 및 움직임 추적에 의한 얼굴 촬영장치를 구현하기 위해 필요로 하는 회로구성을 개략적으로 나타내 보인 블록 도이다.
도면에서와 같이 본 발명의 장치는, 소정의 장소에 설치된 카메라에 포착되는 물체를 촬영하여, 연속된 화상신호를 입력받는 화상 입력수단(10)과; 상기 화상 입력수단의 카메라를 상, 하, 좌, 우 또는 전, 후로 이동시키는 팬/틸트 및 줌 구동수단(20)과; 상기 화상 입력수단의 카메라에 포착되는 물체를 화면의 중앙에 위치시켜 물체의 움직임을 상기 카메라가 추적하도록 상기 팬/틸트 및 줌 구동수단을 제어하고, 상기 화상 입력수단에서 입력받은 화상신호로부터 물체의 움직임 및 얼굴 색을 검출하여 검색 영역을 선정하고, 상기 선정된 영역 내의 화상신호로부터얼굴 부분을 검색하여 저장, 및 디스플레이수단으로 전달하는 주제어수단(30)과; 상기 주제어수단에서 전달되는 화상신호를 저장하거나, 상기 저장된 얼굴부분 화상신호를 검색하는 얼굴영상 저장 및 검색수단(50)과; 상기 주제어수단에서 전달되는 얼굴부분 화상신호를 디스플레이 하는 수단(40)을 포함하여 구성한다.
또한, 상기 본 발명의 장치는, 상기 주제어수단에서 제공되는 얼굴 검색결과에 따라 시각적인 표시장치나 청각적인 표시장치 또는 특정한 문자 등을 이용하여 경보를 발생시키는 경보 발생수단(60)을 더 포함하여 구성할 수도 있다.
여기서, 상기 화상 입력수단(10)은 외부에 장착된 팬/틸트 및 줌 구동수단(20)에 의해 상하, 또는 좌우, 또는 전후로 이동이 가능하도록 설치되며, 렌즈에 포착되는 영상을 디지탈 처리가 가능한 포맷(예를 들어 RGB나 YUV)으로 정의된 화상신호로 변환하는 카메라(본 발명에서는 디지탈 카메라의 경우를 예로 들어 설명함)를 포함하고, 상기 화상신호를 일정한 프레임 간격으로 처리하여 연속된 디지탈 화상자료(예를 들면, 초당 15-30 프레임 정도의 연속된 화상자료)를 다음 단으로 제공하는 화상 처리장치를 포함한다.
도 2는 도 1의 주제어수단의 기능별 내부 블록도로서, 도면에 도시된 바와 같이, 화상 입력수단에서 촬영된 입력화상에서 얼굴 색이 존재하는 부분과 움직임이 존재하는 부분을 추출하여 검색하고자 하는 영역을 선택하는 초기분석부(31)와, 상기 선택된 검색영역으로부터 얼굴의 윤곽선을 추출하여 미리 설정된 얼굴 템플릿과 비교하고, 그 비교결과에 따라 얼굴의 존재 및 이상여부를 판단하여 추적대상을 선정하는 판단부(32)와, 상기 판단부에서 선정된 추적대상이 카메라 촬상 영역의중앙에 위치하는지를 판단하면서, 해당 추적 대상의 움직임을 추적하기 위한 카메라위치 조절값을 계산하여 출력하는 객체관리부(33)와, 상기 객체 관리부에서 전달되는 값만큼 상기 화상 입력수단의 카메라를 좌우방향으로, 또는 상하방향으로, 또는 전후방향으로 이동시키기 위한 팬/틸트 및 줌 제어신호를 발생하는 팬/틸트 및 줌 제어부(34)와, 상기 화상 입력수단에 포착된 얼굴 영상을 저장하고, 상기 추적 대상물체의 영상을 디스플레이수단으로 전달하는 얼굴영상 저장 및 전달부(35)와, 상기 저장된 얼굴 영상을 인식하고 검색하는 얼굴인식 및 검색부(36)로 구성한다.
초기분석부(31)는, 도 3의 흐름도에서와 같이 상기 화상 입력수단에서 제공되는 현재의 화상신호(S313)로부터 추출된 영상자료(S314)와 미리 저장된 이전의 영상자료(S315)를 비교하여 움직임이 있는 부분을 검출(S316)하고, 상기 화상 입력수단에서 제공되는 화상신호로부터 색구성요소(예를 들어 R(적), G(녹), B(청)나 YUV)의 비율로 구성되는 얼굴색의 범위를 갖는 부분을 검출(S317)하여, 얼굴색이 존재하는 부분과 움직임이 존재하는 부분을 추출하여 검색하고자 하는 검색영역을 선정(S318)한다.
판단부(32)는, 도 4의 흐름도에서와 같이 카메라 촬상영역(S)으로부터 상기 초기 분석부에서 선택된 검색영역(D) 내의 얼굴의 윤곽선을 추출(S411)한 후, 미리 저장된 얼굴형태의 템플릿을 상기 검색 영역의 크기로 변환하여, 두 영역을 비교하고, 그 비교결과, 얼굴형태의 템플릿에 근접한 형태의 윤곽선이 검색영역에서 검출되는 경우, 상기 검색영역(D)에 얼굴이 존재하는 것으로 인식(S412)한다. 또한 상기 판단부에서는 도 5의 흐름도에서와 같이, 상기 윤곽선과 미리 저장된 얼굴형태의 템플릿을 비교하여 얼굴 존재 유/무가 판단(S511)되면, 이전 단계에서의 추적대상이 있었는지를 다시 판단(S512)하여, 현재 추출된 영상자료와 미리 저장된 이전의 영상자료와의 비교결과로 추적 대상을 선정(S513, S514)한다. 이때, 추적대상이 둘 이상 검출되는 경우에는 이전에 선정된 추적 대상과 가장 근접한 영상을 새로운 추적 대상으로 선정(S514)하고, 이전 추적대상이 없는 경우, 촬상영역의 중앙에서 가장 근접한 얼굴을 새로운 추적 대상으로 선정(S513)한다.
객체관리부(33)는, 도 6의 참고 도면에서와 같이, 전체 영역에서의 스크린의 위치(SX, SY)를 읽어, 상기 판단부에서 선정된 추적대상이 카메라 촬상영역(x,y)의 중앙에 위치하는지를 판단하면서, 해당 추적 대상의 움직임을 추적하기 위하여, 팬/ 틸트 전체 제어영역(Pmax, Tmax)에 대해 스크린이 이동할 위치(MX, MY)를 계산하여 팬/틸트 및 줌 제어부(34)로 출력한다.
팬/틸트 및 줌 제어부(34)는, 도 7의 참고도면에서와 같이, 상기 객체 관리부에서 전달되는 카메라 위치조절값만큼 상기 화상 입력부의 카메라를 좌우방향(P)으로, 또는 상하방향(T)으로, 또는 전후방향(지면으로 들어가거나 나오는 방향)으로 이동시키기 위한 팬/틸트 및 줌 제어신호를 발생하여, 도 7의 (B)에서와 같이 처음 카메라에 물체(d)가 포착되면, 도 7의 (C)에서와 같이 그 물체(d)를 적절한 거리에서 화면의 중앙에 위치시킨다.
얼굴영상 저장 및 전달부(35)는, 도 8의 흐름도에서와 같이, 상기 화상 입력부에 포착된 얼굴 영상(S611)을 일정한 크기로 변환(S612)하고, 그것을 BMP(bit map picture) 형태로 저장(S613)하고, 임의의 시간을 정하여 크기가 작은 형태의포맷(예를 들어 JPEG)으로 장기 저장(S614)하고, 상기 추적 대상물체의 영상(S615)을 디스플레이부로 전달하여 화면에 표시하거나, 인식부로 전달하여 얼굴을 인식(S616)할 수 있도록 한다.
얼굴 인식 및 검색부(36)는 입력된 얼굴자료에서 특정한 얼굴을 검색하기 위하여 찾고자 하는 인물의 특징점을 검출하여, 이 특징점(도 9 (a)의 얼굴 템플릿과, 도 9 (b)의 얼굴 영상이 동일한 특징점)에 부합한 얼굴 이미지 자료를 출력해낸다.
도 10은 본 발명에 따른 피부색 및 움직임 추적에 의한 얼굴영상 촬영방법의 한 실시 예를 설명하기 위하여 영상신호 일부 처리과정을 발췌하여 도시한 동작 흐름도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명 방법의 일 실시 예는, 소정의 장소에 설치된 화상 입력수단을 통해 촬영된 입력화상으로부터 얼굴색이 존재하는 부분과 움직임이 존재하는 부분을 추출하여 검색하고자 하는 영역을 선택하는 초기 분석과정(S101-S109)과; 상기 선택된 검색영역으로부터 얼굴의 윤곽선을 추출하여 미리 설정된 얼굴 템플릿과 비교하고, 그 비교결과에 따라 얼굴의 존재 및 이상여부를 판단하여 추적대상을 선정하는 판단과정(S111-S119)과; 상기 화상 입력수단에 포착된 얼굴 영상을 인식하고 검색하여, 입력된 얼굴 영상과, 그로부터 추출된 추적대상 물체의 윤곽선을 함께 저장하는 영상 저장 및 전달과정(S121)을 포함하는 처리과정으로 이루어질 수 있다.
또한 본 발명 방법은, 동작 흐름도 상에는 도시되지 않았으나, 상기 판단과정에서 선정된 추적대상이 카메라 촬상영역의 중앙에 위치하는지를 판단하면서, 해당 추적 대상의 움직임을 추적하기 위한 카메라위치 조절값을 계산하는 객체 관리과정과; 상기 객체 관리과정에서 계산된 카메라 위치조절값만큼 상기 화상 입력수단을 좌우방향으로, 또는 상하방향으로, 또는 전후방향으로 이동시키기 위하여 팬/틸트 기능 및 줌 기능을 제어하는 팬/틸트 및 줌 제어과정을 더 포함할 수 있다.
또한 상기 본 발명 방법의 다른 실시 예에서는, 상기 추출된 검사 영역내의 얼굴 윤곽선을 분석 및 검색한 결과, 비정상적인 얼굴에 대하여는 경보를 발생시키는 경보 발생과정(S120)을 더 포함하는 처리과정으로도 이루어질 수 있다.
또한 본 발명 방법의 또 다른 실시 예에서는, 상기 판단과정을 통해 얼굴이 존재하는 것으로 판단된 상기 검사대상 영역 내의 얼굴영상에 대한 3차원 정보를 생성하고, 그 3차원 정보를 조합하여 각 개인별 마스크를 합성하는 과정을 포함하고, 상기 합성된 개인별 마스크를 데이터 베이스 등에 기저장된 개인별 마스크와 비교하여 특정 개인을 인식하는 과정을 포함하여, 얼굴영상을 인식하는 방법에도 적용될 수 있음을 물론이다.
또한 상기 초기 분석과정과 판단과정과 팬/틸트 및 줌 제어과정을 통해 촬영된 상기 검사대상 영역 내에서 정확하게 촬영된 순간 얼굴영상(얼굴의 정지화상)은, 이후 별도의 기록장치에 저장되어서, 수사 목적으로 활용하기 위한 화상 인식장치, 혹은 얼굴 인식을 통해 기기의 동작을 단속하도록 설계되어진 보안장치 등에 적용될 수 있음은 물론이다.
도 11은 눈의 배열을 이용하여 얼굴 데이터를 정규화하는 과정을 설명하기위한 흐름도이고, 도 12a는 얼굴 데이터의 윤곽선 추출용 배열이고, 도 12b는 명도의 차이에 따라 얼굴데이터의 윤곽선 강도를 조절하는 과정을 설명하기 위한 처리 흐름도이며, 도 13은 눈 주변의 템플릿 도면이고, 도 14는 입주변에 대한 템플릿(a)과 윤곽선 데이터(b)를 나타낸 도면이다.
이상과 같은 구성을 참고로 하여 본 발명의 동작 및 그에 따른 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 화상 입력수단(10)의 카메라로부터 입력된 디지탈 화상은, 디지탈 처리가 가능한 형태(예를 들어 RGB나 YUV)의 포맷으로 정의되며, 화상 처리장치에 의해 요구된 해상도(예를 들면, 640×480의 픽셀을 가지는 해상도)를 제공한다. 이때 현재의 입력된 화상은 이전 화상과 비교한 후 이전 화상으로 갱신된다. 또한 현재 입력된 화상을 이전 화상과 비교하여 대상 물체의 움직임 및 얼굴색을 검출하여 검사영역을 선정한다.
다음으로 주 제어수단(30)의 초기 분석부(31)에서는 상기 화상 입력수단으로부터 제공된 화상 자료를 다음 영상 추출행위를 통한 움직임 검출과 RGB의 비율로 구성되는 얼굴색의 범위를 갖는 부분을 검출하여 검색의 대상이 되는 범위를 선택한다. 움직임 검출과 얼굴색 검출이 끝난 후 데이터를 보관하여 다음 영상의 움직임 검출작업에 이용한다. 또한 상기 초기 분석부에서는 움직임을 이용하여 검사 후보영역을 선택하여 판단부(32)에 전달한다.
다음으로 판단부(32)에서는 상기 초기 분석부에서 분석된 후보영역에 대한 검사를 수행하여 존재여부를 판단한다. 이를 위해 윤곽선을 검출하는데 중앙이 어둡고 상하가 밝은 형태의 윤곽선을 검출한다(도 12A). 그러면 눈썹과 눈, 코의 하단과 입술부분의 윤곽선이 두드러진 형태를 띄게 되는데(S815), 이러한 얼굴형태의 템플릿으로 보관하고 있다가 검사영역의 윤곽선을 대상으로 검출하여 기준으로 정한 점수보다 높게 검출이 된 경우 검사영역에 얼굴이 존재하는 것으로 판단하게 된다. 검사 영역은 일정한 크기를 가지지 않으므로 템플릿을 검사 영역의 크기에 맞게 변환시켜 비교하게 된다.
다음으로 객체 관리부(33)에서는 새로 추출된 얼굴에 대한 자료를 이전 자료와 비교하여 추적 대상체를 선정한다. 새로운 화면에 얼굴이 하나만 검출될 경우 이는 바로 추적 대상이 되며, 둘 이상인 경우 이전 대상 물체와 가장 근접한 영상이 추적대상이 된다. 만약 이전의 추적 대상 물체가 없는 경우 중앙에서 가장 근접한 얼굴을 추적 대상 물체로 선정한다.
다음으로 팬/틸트 및 줌 제어부(34)에서는 추적 대상 물체가 화면 중앙에 위치하지 않을 때 카메라를 작동시켜 대상 물체의 움직임을 추적하는 부분으로서, 이러한 움직임 추적을 위해서, 상기 화상 입력수단의 카메라에는 상기 팬/틸트 및 줌 제어부(34)와의 직렬, 병렬, USB(universal serial bus), 무선 등의 통신 방법으로 연동되는 팬/틸트 및 줌 구동수단(20)을 부착하여, 상기 주 제어수단의 팬/틸트 및 줌 제어부에서 명령하여 카메라가 작동된다.
다음으로 이미지 저장 및 전달부(35)에서는 입력된 얼굴 영상에 대해 검사를 수행한 후 별도의 보조기억장치에 사진형태로 저장되거나 인식 시스템을 위하여 추출된 특징과 함께 전달된다.
다음으로 얼굴영상 검색부(36)에서는 입력된 얼굴자료에서 특정한 얼굴을 검색하기 위하여 찾고자 하는 인물의 특징점을 검출하여 이 특징점에 부합한 얼굴 이미지 자료를 출력해낸다.
이때 상기 처리 데이터(입력 데이터)는 얼굴과 관련한 데이터는 얼굴부분만 추출한 정사각형의 영상 데이터로서, 그 크기는 얼굴 크기에 따라 다르고, 또한 기울기에 대한 정렬이 이루어지지 않은 상태의 데이터 특성을 갖고 있다.
따라서 본 발명 방법에서의 얼굴 영역에 대한 검사과정에서는 도 10의 흐름도에서와 같이, 먼저, 얼굴에 대한 자료를 이용하여 구성요소의 특성에 의해 눈을 검색(S101, S103)한 후, 도 11의 흐름도에서와 같이 눈의 배열을 이용하여, 얼굴 데이터를 정규화(S105)시킴으로써, 크기와 모양을 일정하게 한다.
그리고 나서, 크기와 모양이 일정한 얼굴의 각 부분에 대한 윤곽선을 추출(S107, S109)하고, 눈에 대한 템플릿을 구성하여 눈 부분을 따로 검색(S111)함으로써, 상기 검색된 눈에 대한 세부 검사를 수행하여 오류여부를 판단(S113)한다.
계속해서, 입과 그 주변에 대한 템플릿을 구성하여 입 부분을 따로 검색(S115)함으로써, 상기 검색된 입에 대한 세부검사를 수행하여 오류여부를 판단(S117)한다.
또한, 코와 그 주변, 또는 눈썹과 그 주변에 대한 템플릿을 각각 구성(도면에서는 도시되지 않았음)하여, 코 부분 또는 눈썹 부분을 따로 검색함으로써, 상기 검색된 코와 눈썹에 대한 세부검사를 수행하여 오류 여부를 판단할 수도 있다.
다음으로, 상기 눈의 검사 결과와 입의 검사 결과(또는 코와 눈썹의 검사결과까지 포함된 검사결과)를 이용하여 오류여부를 종합적으로 판단(S119)한다.
상기 눈, 코, 입, 눈썹, 또는 종합적인 판단 결과, 모두 정상적인 경우로 판단이 되면, 출입한 사람의 얼굴사진을 기록하여 보관하고, 화상 인식을 이용하여 출입자의 신분을 확인하거나 출입문을 관리하는 등의 시스템으로 상기 검색 자료를 전달(S121)함으로써, 사후에 문제가 발생하였을 때 검색 프로그램을 이용하여 문제의 출입자를 손쉽게 검색해낼 수 있게 한다.
또한 상기 눈, 코, 입, 눈썹, 또는 종합적인 판단결과, 에러가 발생하는 경우에는 복면을 하거나 진한 유색 안경을 쓰거나 모자를 깊숙이 쓰고 출입하는 비정상적인 인물, 즉, 위험요인이 있어 보이는 인물로 판단하여, 이를 경보(S120)한 후 저장함으로써 감독자나 근무자로 하여금 긴급한 상황에 대처할 수 있게 한다.
이상과 같은 본 발명은 출입문 입구에 설치된 카메라에 의해 사람의 얼굴모습만을 정확하게 고속으로 촬영하게 되므로, 출입자의 얼굴을 선명하게 기록할 수 있을 뿐만 아니라 동화상 전체를 저장하는 기존 방식에 비해 얼굴의 정지화상만을 기록하므로 저장매체의 용량을 현저하게 줄일 수 있다.
또한 본 발명은 복면을 하거나 진한 유색 안경을 쓰거나 모자를 깊숙히 쓰고 출입하는 비정상적인 인물, 위험요인이 있어 보이는 인물이 출현할 경우에, 이를 경보하여 감독자나 근무자에게 사전에 알림으로써, 긴급한 상황에 대처할 수 있다.
또한 본 발명은 출입문에 사람의 얼굴을 추적하는 카메라가 설치되어 있을 경우 심리적인 위압감을 주므로 범죄의 예방효과가 여타의 무인 감시장치 보다도탁월하다.
또한 본 발명은 출입한 사람의 얼굴사진을 기록하여 보관하고 있다가 사후에 문제가 발생하였을 때 검색 프로그램을 이용하여 문제의 출입자를 손쉽게 검색해낼 수 있다.
또한 본 발명은 화상 전화시 대화자의 얼굴을 정면에서 정확히 보여줄 수 있도록 카메라를 좌우, 상하로 지능적으로 움직이므로 기존의 고정된 카메라에 얼굴을 비추어야 하는 불편함을 보완할 수 있다.
또한 본 발명은 종래 현관에 설치되어 있는 비디오 폰이나 도어 폰은 키가 큰 사람이나 작은 사람이 근접할 때에 카메라의 시각에서 제외되어 사용하기 불편하였으나 높낮이에 자동으로 대응되므로 편리한 기능성을 제공한다.
또한 본 발명은 얼굴인식 출입 시스템과 연결하여 출입자의 신분을 확인할 수 있으며, 화상 자동추적을 이용한 온-라인 실시간 시뮬레이션 게임이나 애니메이션의 제작에 이용할 수 있는 등의 다양한 효과를 얻을 수 있다.

Claims (36)

  1. 소정의 장소에 설치된 카메라를 통해 입력되는 화상신호로부터 얼굴자료를 추출하여 얼굴 위치를 확인하고, 상기 확인된 얼굴을 추적하기 위한 검사대상 영역을 선택하는 초기 분석과정과;
    상기 선택된 검사대상 영역 내에서 확인된 얼굴을 추적하기 위하여, 상기 카메라 위치를 좌우방향으로, 또는 상하방향으로, 또는 전후방향으로 이동시키는 팬/틸트 및 줌 제어과정과;
    상기 검사대상 영역 내에서 확인된 얼굴의 윤곽선을 추출 및 분석하여 얼굴의 존재 및 이상여부를 판단하는 판단과정과;
    상기 판단된 얼굴 영상을 저장하거나 다른 인식시스템으로 전달하는 저장 및 전달과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 검사대상 영역 내에서 추출된 얼굴의 윤곽선을 분석 및 판단한 결과, 비정상적인 얼굴에 대하여는 경보를 발생시키는 경보 발생과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 초기 분석과정은,
    현재 추출된 영상자료를 기저장된 이전의 영상자료와 비교하여 움직임이 있는 부분을 검출하고, 현재 추출된 영상자료로부터 색구성요소의 비율로 구성되는 얼굴색 범위의 색상비가 존재하는 부분을 검출하여, 얼굴색과 움직임이 검출되는 부분을 확인하여 검사대상 후보영역을 선정하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 초기 분석과정은,
    상기 검사대상 영역 내에서 둘 이상의 얼굴 위치가 확인되는 경우, 기선정된 추적 대상을 중심으로 그에 근접한 영상을 새로운 추적대상으로 선정하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 초기 분석과정은,
    기선정된 추적 대상이 없는 경우, 촬상 영역의 중앙부분에 근접한 영상을 새로운 추적 대상으로 선정하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영방법.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 판단과정은,
    상기 검사 대상 영역 내의 영상자료에 대한 평균 명도를 기준으로 얼굴 윤곽선을 추출하여, 개인별 특성에 따라 윤곽선 강도를 조절하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 판단과정은,
    상기 검사대상 영역 내에서 추출된 영상자료의 윤곽선과 기설정된 얼굴형태의 템플릿을 비교하여, 얼굴형태의 템플릿에 근접하는 형태의 윤곽선이 검출되는 경우, 상기 검사 대상 영역 내에 얼굴이 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 판단과정은,
    기설정된 얼굴형태의 템플릿을 상기 검사 대상영역의 크기로 변환하여, 상기 얼굴형태의 템플릿과 검사 대상영역의 윤곽선을 비교하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영방법.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 판단과정은,
    기설정된 눈 주변 템플릿에 상기 추출된 얼굴 윤곽선을 대입하여, 눈에 대한 부분 검색을 수행하여 눈의 이상여부를 판단하는 단계;
    상기 눈에 대한 부분 검색을 완료한 후, 기설정된 코 및 입 주변 템플릿에 상기 추출된 얼굴 윤곽선을 대입하여, 코 및 입에 대한 부분 검색을 수행하여 코 및 입의 이상여부를 판단하는 단계;
    상기 코 및 입에 대한 부분 검색을 완료한 후, 기설정된 눈과 코, 입에 대한 수치자료에 상기 추출된 얼굴 윤곽선의 수치자료를 대입하여, 종합적인 얼굴의 이상유/무를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영방법.
  10. 제 2항에 있어서, 상기 얼굴영상 저장 및 전달과정은,
    입력된 영상중 얼굴 영상만 따로 추출하여 저장하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영방법.
  11. 소정의 장소에 설치된 카메라를 통해 입력되는 화상신호로부터 얼굴자료를 추출하여 얼굴 위치를 확인하고, 상기 확인된 얼굴을 추적하기 위한 검사대상 영역을 선택하는 초기 분석과정과;
    상기 선택된 검사대상 영역 내에서 확인된 얼굴을 추적하기 위하여, 상기 카메라 위치를 좌우방향으로, 또는 상하방향으로, 또는 전후방향으로 이동시키는 팬/틸트 및 줌 제어과정과;
    상기 검사대상 영역 내에서 확인된 얼굴의 윤곽선을 추출 및 분석하여 얼굴의 존재 및 이상여부를 판단하는 판단과정과;
    상기 판단과정을 통해 얼굴이 존재하는 것으로 판단된 상기 검사대상 영역 내의 얼굴영상에 대한 3차원 정보를 생성하여 개인별 마스크를 합성하고, 그것을 기저장된 개인별 마스크와 비교하여 특정 개인을 인식하는 인식과정;
    상기 검사대상 영역 내에서 추출된 얼굴의 윤곽선을 분석 및 판단한 결과, 비정상적인 얼굴에 대하여는 경보를 발생시키는 경보 발생과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 인식방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 초기 분석과정은,
    현재 추출된 영상자료를 기저장된 이전의 영상자료와 비교하여 움직임이 있는 부분을 검출하고, 현재 추출된 영상자료로부터 색구성요소의 비율로 구성되는 얼굴색 범위의 색상비가 존재하는 부분을 검출하여, 얼굴색과 움직임이 동시에 검출되는 부분을 얼굴 위치로 확인하여 검사대상 영역을 선정하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 인식방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 초기 분석과정은,
    상기 검사대상 영역 내에서 둘 이상의 얼굴 위치가 확인되는 경우, 기선정된 추적 대상을 중심으로 그에 근접한 영상을 새로운 추적대상으로 선정하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 인식방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 초기 분석과정은,
    기선정된 추적 대상이 없는 경우, 촬상 영역의 중앙부분에 근접한 영상을 새로운 추적 대상으로 선정하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 인식방법.
  15. 제 11항에 있어서, 상기 판단과정은,
    상기 검사대상 영역 내의 영상자료에 대한 평균 명도를 기준으로 얼굴 윤곽선을 추출하여, 개인별 특성에 따라 윤곽선 강도를 조절하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 인식방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 판단과정은,
    상기 검사대상 영역 내에서 추출된 영상자료의 윤곽선과 기설정된 얼굴형태의 템플릿을 비교하여, 얼굴형태의 템플릿에 근접하는 형태의 윤곽선이 검출되는 경우, 상기 검사영역 내에 얼굴이 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 인식방법.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 판단과정은,
    기설정된 얼굴형태의 템플릿을 상기 검색대상 영역의 크기로 변환하여, 상기 얼굴형태의 템플릿과 검색영역의 윤곽선을 비교하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 인식방법.
  18. 제 16항에 있어서, 상기 판단과정은,
    기설정된 눈 주변 템플릿에 상기 추출된 얼굴 윤곽선을 대입하여, 눈에 대한 부분 검색을 수행하여 눈의 이상여부를 판단하는 단계;
    상기 눈에 대한 부분 검색을 완료한 후, 기설정된 코 및 입 주변 템플릿에 상기 추출된 얼굴 윤곽선을 대입하여, 코 및 입에 대한 부분 검색을 수행하여 코및 입의 이상여부를 판단하는 단계;
    상기 코 및 입에 대한 부분 검색을 완료한 후, 기설정된 눈과 코, 입에 대한 수치자료에 상기 추출된 얼굴 윤곽선의 수치자료를 대입하여, 종합적인 얼굴의 이상유/무를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 인식방법.
  19. 소정의 장소에 설치된 카메라를 통해 촬영되는 물체의 영상을 포착하여, 연속된 화상신호를 출력하는 화상 입력수단;
    상기 화상 입력수단의 카메라를 상, 하, 좌, 우 또는 전, 후로 이동시키는 팬/틸트 및 줌 구동수단;
    상기 화상 입력수단에 물체의 영상이 포착될 때, 물체의 움직임을 상기 카메라가 추적하도록 상기 팬/틸트 및 줌 구동수단을 제어하여, 상기 화상 입력수단에서 입력받은 화상신호로부터 물체의 움직임 및 얼굴색을 검출하여 검색 영역을 선정하고, 상기 선정된 영역 내의 화상신호로부터 얼굴 부분을 검색하여 저장, 및 디스플레이수단으로 전달하는 주제어수단;
    상기 주제어수단에서 전달되는 화상신호를 저장하거나, 상기 저장된 얼굴부분 화상신호를 검색하는 얼굴영상 저장 및 검색수단;
    상기 주제어수단에서 전달되는 얼굴부분 영상신호를 출력하는 디스플레이수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영장치.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 주제어수단에서 제공되는 얼굴 검색결과에 따라 경보를 발생시키는 경보 발생수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영장치.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 주 제어수단은,
    상기 화상 입력수단에서 촬영된 입력화상에서 얼굴색이 존재하는 부분과 움직임이 존재하는 부분을 추출하여 검색하고자 하는 영역을 선택하는 초기 분석부와;
    상기 선택된 검색영역으로부터 얼굴의 윤곽선을 추출하여 미리 설정된 얼굴 템플릿과 비교하고, 그 비교결과에 따라 얼굴의 존재 및 이상여부를 판단하여 추적대상을 선정하는 판단부와;
    상기 판단부에서 선정된 추적대상이 카메라 촬상영역의 중앙에 위치하는지를 판단하면서, 해당 추적 대상의 움직임을 추적하기 위한 카메라위치 조절값을 계산하여 출력하는 객체 관리부와;
    상기 객체 관리부에서 전달되는 카메라 위치조절값만큼 상기 화상 입력수단의 카메라를 좌우방향으로, 또는 상하방향으로, 또는 전후방향으로 이동시키기 위한 팬/틸트 및 줌 제어신호를 발생하는 팬/틸트 및 줌 제어부와;
    상기 화상 입력수단에 포착된 얼굴 영상을 저장하고, 상기 추적 대상물체의 영상을 디스플레이수단으로 전달하는 영상 저장 및 전달부와;
    상기 저장된 얼굴 영상을 인식하고 검색하는 얼굴 인식 및 검색부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영장치.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 초기 분석부는,
    상기 화상 입력수단으로부터 제공되는 현재 추출된 영상자료와 미리 저장된 이전의 영상자료를 비교하여 움직임이 있는 부분을 검출하고, 색구성요소의 비율로 구성되는 얼굴색의 범위를 갖는 부분을 검출하여, 얼굴색과 움직임이 동시에 검출된 부분을 검색 영역으로 선정하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영장치.
  23. 제 21항에 있어서, 상기 판단부는,
    상기 검출된 윤곽선과 미리 저장된 얼굴형태의 템플릿과의 비교결과, 얼굴형태의 템플릿에 근접한 형태의 윤곽선이 검색영역에서 검출되는 경우, 상기 검색영역에 얼굴이 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영장치.
  24. 제 23항에 있어서, 상기 판단부는,
    상기 미리 저장된 얼굴형태의 템플릿을 상기 검색 영역의 크기로 변환하여, 상기 얼굴형태의 템플릿과 검색영역의 윤곽선을 비교하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영장치.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 판단부는,
    현재 추출된 영상자료와 미리 저장된 이전의 영상자료와의 비교결과로 추적 대상 물체를 선정할 때, 둘 이상의 추적 대상이 검출되는 경우에는 이전에 선정된 추적 대상과 가장 근접한 영상을 새로운 추적 대상으로 선정하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영장치.
  26. 제 24항에 있어서, 상기 판단부는,
    현재 추출된 영상자료와 미리 저장된 이전의 영상자료와의 비교결과로 추적 대상을 선정할 때, 둘 이상의 추적 대상이 검출된 상태에서 이전에 선정된 추적 대상이 없는 경우, 촬상영역의 중앙에서 가장 근접한 얼굴을 새로운 추적 대상으로 선정하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영장치.
  27. 제 2항에 있어서, 상기 판단과정은,
    상기 검사 대상 영역 내의 영상자료에 대한 평균 명도를 기준으로 얼굴 윤곽선을 추출하여, 촬영지역별 특성에 따라 윤곽선 강도를 조절하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영방법.
  28. 제 2항에 있어서, 상기 판단과정은,
    상기 검사 대상 영역 내의 영상자료에 대한 평균 명도를 기준으로 얼굴 윤곽선을 추출하여, 개인별 및 촬영지역별 특성에 따라 윤곽선 강도를 조절하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영방법.
  29. 제 27항 또는 제 28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판단과정은,
    상기 검사대상 영역 내에서 추출된 영상자료의 윤곽선과 기설정된 얼굴형태의 템플릿을 비교하여, 얼굴형태의 템플릿에 근접하는 형태의 윤곽선이 검출되는 경우, 상기 검사 대상 영역 내에 얼굴이 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영방법.
  30. 제 29항에 있어서, 상기 판단과정은,
    기설정된 얼굴형태의 템플릿을 상기 검사 대상영역의 크기로 변환하여, 상기 얼굴형태의 템플릿과 검사 대상영역의 윤곽선을 비교하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영방법.
  31. 제 29항에 있어서, 상기 판단과정은,
    기설정된 눈 주변 템플릿에 상기 추출된 얼굴 윤곽선을 대입하여, 눈에 대한 부분 검색을 수행하여 눈의 이상여부를 판단하는 단계;
    상기 눈에 대한 부분 검색을 완료한 후, 기설정된 코 및 입 주변 템플릿에 상기 추출된 얼굴 윤곽선을 대입하여, 코 및 입에 대한 부분 검색을 수행하여 코 및 입의 이상여부를 판단하는 단계;
    상기 코 및 입에 대한 부분 검색을 완료한 후, 기설정된 눈과 코, 입에 대한 수치자료에 상기 추출된 얼굴 윤곽선의 수치자료를 대입하여, 종합적인 얼굴의 이상유/무를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영방법.
  32. 제 11항에 있어서, 상기 판단과정은,
    상기 검사대상 영역 내의 영상자료에 대한 평균 명도를 기준으로 얼굴 윤곽선을 추출하여, 촬영지역별 특성에 따라 윤곽선 강도를 조절하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 인식방법.
  33. 제 11항에 있어서, 상기 판단과정은,
    상기 검사대상 영역 내의 영상자료에 대한 평균 명도를 기준으로 얼굴 윤곽선을 추출하여, 개인별 및 촬영지역별 특성에 따라 윤곽선 강도를 조절하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 인식방법.
  34. 제 32항 또는 제 33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판단과정은,
    상기 검사대상 영역 내에서 추출된 영상자료의 윤곽선과 기설정된 얼굴형태의 템플릿을 비교하여, 얼굴형태의 템플릿에 근접하는 형태의 윤곽선이 검출되는 경우, 상기 검사영역 내에 얼굴이 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 인식방법.
  35. 제 34항에 있어서, 상기 판단과정은,
    기설정된 얼굴형태의 템플릿을 상기 검색대상 영역의 크기로 변환하여, 상기 얼굴형태의 템플릿과 검색영역의 윤곽선을 비교하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 인식방법.
  36. 제 34항에 있어서, 상기 판단과정은,
    기설정된 눈 주변 템플릿에 상기 추출된 얼굴 윤곽선을 대입하여, 눈에 대한 부분 검색을 수행하여 눈의 이상여부를 판단하는 단계;
    상기 눈에 대한 부분 검색을 완료한 후, 기설정된 코 및 입 주변 템플릿에 상기 추출된 얼굴 윤곽선을 대입하여, 코 및 입에 대한 부분 검색을 수행하여 코 및 입의 이상여부를 판단하는 단계;
    상기 코 및 입에 대한 부분 검색을 완료한 후, 기설정된 눈과 코, 입에 대한 수치자료에 상기 추출된 얼굴 윤곽선의 수치자료를 대입하여, 종합적인 얼굴의 이상유/무를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 인식방법.
KR1019990021715A 1998-11-18 1999-06-11 피부색 및 움직임 자동 추적에 의한 얼굴 촬영/인식방법과 그장치 KR100326203B1 (ko)

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