KR100422471B1 - 정면 및 측면 사진 정보를 이용한 개인 포토 아바타 생성장치 및 방법 - Google Patents

정면 및 측면 사진 정보를 이용한 개인 포토 아바타 생성장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 정면 및 측면 유사 방향 사진을 이용하여 개인 포토 아바타를 생성하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 정면 및 측면 유사 방향 사진으로부터 추출된 얼굴의 위치 및 회전각 정보에 따라 3차원 표준 아바타 메쉬를 회전 및 이동하여 정 정면 및 정 측면 이미지를 추출하고, 추출된 정 정면 및 정 측면 이미지 상에서 미리 정해진 특징점의 평면상 위치를 수정함에 따른 3차원 표준 아바타 메쉬의 변형에 의한 개인 아바타 메쉬를 생성하여 추출된 정 정면 및 정 측면 이미지의 매칭 및 접합에 따른 파노라마 텍스처를 생성한 후 생성된 개인 아바타 메쉬 및 파노라마 텍스처를 통합하여 3차원 개인 포토 아바타를 생성하도록 하는 3차원 개인 포토 아바타 생성 장치 및 방법을 제공한다.

Description

정면 및 측면 사진 정보를 이용한 개인 포토 아바타 생성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CREATION PERSONAL PHOTO AVATAR}
본 발명은 정면 및 측면 사진 정보를 이용한 개인 포토 아바타 생성 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 포토 정보에 의한 3차원 아바타를 효율적으로 생성하기 위한 정면 및 측면 사진 정보를 이용한 개인 포토 아바타 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.
아바타란 세상에 내려온 화신을 의미하는 힌두어로서, 3차원 가상 현실 공간에 존재하는 분신을 말한다. 즉, 가상 현실 공간인 인터넷에 존재하는 또 다른 자아의 표현이며, 사람의 형상 뿐 아니라 새, 강아지, 식물 등 표현할 수 있는 모든 형태로 변형이 가능하다.
이러한, 아바타의 구성 중 첫 번째 방법은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 얼굴, 헤어스타일과 눈, 입, 상의 또는 악세사리 등의 항목에 따라 미리 설정된 복수개의 패턴 중 어느 하나를 선택함에 따라 구성된다.
상기한 방법에 의한 아바타는 미리 설정된 패턴을 단순히 선택함에 의해 구성되므로, 인터넷 사용자의 개인 특성을 반영할 수 없다.
또한, 인터넷 사용자자 동일한 패턴을 선택함에 따라 동일한 형상의 아바타를 다른 인터넷 사용자가 구성할 수도 있으므로, 아바타에 의해 인터넷 사용자를 구분할 수 없게 된다.
또한, 3차원 채팅, 3차원 쇼핑몰에서와 같이 공간적인 아바타를 필요로 경우 상기한 평면적인 아바타는 효과적이지 않다.
상기한 단점을 극복하기 위해 3차원 레인지 스캐너를 이용하여 인터넷 사용자의 3차원 아바타를 생성한다.
즉, 3차원 레인지 스캐너는 레이저가 실물에 닿아 반사되는 시간차를 이용해 나오는 거리(레인지) 데이터를 3차원 점 데이터로 복원하고, 이때, 실물의 완전한 3차원 정보를 얻기 위해 다각도에서 레인지 스캐너를 사용해야 한다.
또한, 다각도에서 촬영된 부분 3차원 점 데이터를 하나의 3차원 메쉬로 만들기 위해 부분 메쉬들의 공통된 부분을 맞추어서 정렬하고, 이를 하나의 메쉬로 정합한 후 장비 사용으로 인해 발생된 노이즈를 제거하는 과정을 수행하여 3차원 아바타를 생성한다.
한편, 복수개의 사진으로부터 3차원 모델을 복원하고, 얼굴 부분이 자세히 찍힌 사진을 골라 아바타를 위한 텍스처(Texture)를 생성한다.
그러나, 상술한 바와 같은 3차원 아바타 생성을 위한 종래의 방법 중 3차원 레인지 스캐너를 이용한 방법은 장비 자체가 너무 고가이고, 점 데이터에 의해 생성된 부분 메쉬를 하나의 3차원 메쉬로 만들기 위해서 상기한 바와 같은 복잡한 과정이 필요하므로, 아바타 생성을 위해 많은 비용과 시간이 필요한 문제점이 있다.
한편, 복수개의 사진을 통한 아바타 생성 방법은 복수개의 사진마다 서로 다른 조명 환경을 가지므로 하나의 얼굴 색깔을 얻기 힘들뿐만 아니라 5장 미만의 사진으로 표준 모델에서 개인 3차원 모델과 텍스처를 복원하는 기술은 사진 촬영 위치가 제한적인 문제점이 있다.
또한, 상술한 두 방법은 개인 아바타를 만들고자 하는 사용자의 아바타 생성 편의성을 배려하지 못하는 문제점도 있다.
또한, 레인지 스캐너나 사진 촬영 카메라의 촬영 위치를 정확히 측정해야 하는 번거로움이 있다.
따라서, 본 발명은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 정면 및 측면 유사 방향 사진 정보에 의해 아바타를 생성하기 위한 정면 및 측면 사진을 이용한 개인 포토 아바타 생성 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 아바타 생성을 위한 헤어스타일 항목 선택 화면 구성도.
도 2는 종래 기술에 따른 아바타 생성을 위한 얼굴 형태 항목 선택 화면 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 개인 포토 아바타 생성 장치의 내부 구성 블록도.
도 4는 3차원 표준 아바타 메쉬를 나타낸 도면.
도 5는 도 3의 입력 사진 조정부의 동작에 따른 이미지의 변환 과정을 개략적으로 나타낸 도면.
도 6은 입력 사진 정보에서 얼굴 위치 및 회전각 등의 3차원 정보 추출 원리를 나타낸 도면.
도 7은 보정된 이미지 정보에 따른 개인 아바타 메쉬 생성 원리를 나타낸 도면.
도 8은 보정된 이미지 정보에 따른 파노라마 텍스처 원리를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에 따른 개인 포토 아바타 생성 방법을 수행하기 위한 플로우챠트.
도 10은 입력된 사진 정보로부터의 보정된 이미지를 얻기 위한 보정 과정을 수행하기 플로우 챠트.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 입력 사진 조정부 102 : 메쉬 개인화부
104 : 파노라마 텍스처 생성부 106 : 개인 포토 아바타 생성부
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 정면 및 측면 유사 방향 사진으로부터 추출된 얼굴의 위치 및 회전각 정보에 따라 3차원 표준 아바타 메쉬를 회전 및 이동하여 정 정면 및 정 측면 이미지를 추출하고, 추출된 정 정면 및 정 측면 이미지 상에서 미리 정해진 특징점의 평면상 위치를 수정함에 따른 3차원 표준 아바타 메쉬의 변형에 의한 개인 아바타 메쉬를 생성하여 추출된 정 정면 및 정 측면 이미지의 매칭 및 접합에 따른 파노라마 텍스처를 생성한 후 생성된 개인 아바타 메쉬 및 파노라마 텍스처를 통합하여 3차원 개인 포토 아바타를 생성하는 정면 및 측면 사진을 이용한 개인 포토 아바타 생성 장치 및 방법을 제공함에 그 특징이 있다.
이하, 본 발명에 따른 정면 및 측면 사진을 이용한 개인 포토 아바타 생성 장치 및 방법의 바람직한 일 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 개인 포토 아바타 생성 장치의 내부 구성 블록도이고, 도 4는 3차원 표준 아바타 메쉬를 나타낸 도면이며, 도 5는 도 3의 입력 사진 조정부의 동작에 따른 이미지의 변환 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 입력 사진 정보에서 얼굴 위치 및 회전각 등의 3차원 정보 추출 원리를 나타낸 도면이고, 도 7은 보정된 이미지 정보에 따른 개인 아바타 메쉬 생성 원리를 나타낸 도면이며, 도 6은 보정된 이미지 정보에 따른 파노라마 텍스처 원리를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 3차원 개인 포토 아바타 생성 장치는 입력 사진 조정부(100), 메쉬(Mesh) 개인화부(102), 파노라마 텍스처생성부(104) 및 개인 포토 아바타 생성부(106)로 구성된다.
즉, 입력 사진 조정부(100)는 입력되는 정면 및 측면 유사 방향의 사진 영상을 정 정면 및 정 측면 이미지로 보정하고, 보정된 정 정면 및 정 측면 이미지에 의해 3차원 표준 아바타 메쉬를 개인 아바타 메쉬로 생성하도록 구성된다.
이때, 정면 및 측면 유사 방향 사진 정보는 일반 촬영 장치 예를 들어, 범용 카메라, 캠코더 및 CCD 카메라 등에 의해 촬영된 사진 정보이다.
또한, 파노라마 텍스처 생성부(104)는 보정된 정면 및 측면 이미지를 매칭시키고, 매칭된 이미지를 접합함에 따라 정확한 텍스처를 생성하도록 구성된다.
개인 포토 아바타 생성부(106)는 생성된 개인 아바타 메쉬에 파노라마 텍스처 생성부(104)에 의해 생성된 텍스처를 매핑(mapping)함에 따라 3차원 개인 포토 아바타를 생성하도록 구성된다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 3차원 개인 포토 아바타 생성 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 입력 사진 조정부(100)는 3차원 개인 포토 아바타 생성을 위한 사용자의 정면 및 측면 유사 방향 사진으로부터 해당 방향의 영상을 입력받고, 3차원 표준 모델을 매핑하기 위해 일정 사용자로부터 지정된 복수개의 기준선 지정 정보를 입력받는다.
즉, 입력 사진 조정부(100)는 도 5a와 같은 정면 유사 방향 영상을 입력받고, 입력된 정면 유사 방향 영상 상에 일정의 사용자로부터 도 5b와 같이 3개의 기준선 지정 정보를 입력받는다.
일반적으로 사용자들은 인물을 정면과 측면에서 촬영하는 것보다 자유스러운 위치에서 사진을 촬영하므로, 정확한 정면 및 측면의 얼굴이 촬영된 사진보다는 정면 유사 방향과 측면 유사 방향의 사진을 소유할 확률이 높으므로, 사용자로부터 정면 유사 방향 및 측면 유사 방향 사진을 입력받는다.
이어, 입력되는 정면 유사 방향 및 측면 유사 방향 사진에 3차원 표준 아바타 메쉬를 매핑하기 위하여 입력 사진상의 6개의 특징점(2개의 양쪽 눈 외곽 끝점, 입술부분 양 끝점, 코 인중점 및 입술의 중앙 윗점)을 지나는 기준선 지정 정보를 사용자로부터 입력받는다.
이때, 양 눈의 바깥끝 쪽 2개의 점을 지나는 제1 기준선, 양 입술 2개의 점을 지나는 제2 기준선, 코의 방향을 나타내는 코 인중점과 입술의 중앙 윗점을 지나는 제3 기준선을 사용자가 지정한다.
또한, 입력 사진 조정부(100)는 도 6에서와 같이, 사진에 지정된 6개의 특징점과 3차원 표준 아바타 메쉬 상에 미리 정의된 동일점(3차원 표준 아바타 메쉬 상의 양쪽 눈 외곽 끝점 2개, 입술부분 양 끝점, 코 인중점, 입술의 중앙 윗점)을 매핑시켜 카메라의 위치, 회전 및 초점 거리 등의 기하학 정보를 추출한다.
즉, 2차원 사진 이미지와 3차원 표준 아바타 메쉬의 매핑은 3차원 표준 아바타 메쉬를 정면 및 측면 유사 방향 사진을 촬영한 카메라 기하학적 조건에 맞게 투영시키면 사용자가 촬영한 사진 이미지가 생성된다는 가정 하에 3차원 표준 아바타 메쉬와 입력 사진 이미지의 투영 관계를 3차원 컴퓨터 그래픽스에서 일반적으로 사용하는 수학적 행렬 모델(Perspective Transformation matrix)로 정의하면 수학식1과 같다.
여기서, s는 크기(확대/축소), f는 카메라의 초점 거리,,,는 3차원 회전각,,,는 카메라의 이동 거리를 나타낸다.
사용자가 지정한 사진 상의 2차원 점(,)과 3차원 표준 메쉬 상의 3차원 대응점(x,y.z)으로 이루어진 6개의 특징점을 초기값으로 하여 비선형 최소화 알고리즘(Levenberge-Marquardt Algorithm)을 통해 기하학 정보(s, f,,,,,,)를 추출한다.
이때, 비선형 최소화 알고리즘은 3차원 표준 아바타 메쉬 상의 특징점과 사진 상의 사용자가 지정한 특징점의 거리 차이를 반복적으로 최소화하면서 카메라의 3차원 위치, 방향 및 크기 등의 3차원 기하학 정보를 추출하게 된다.
여기서, 3차원 그래픽스에서 일반적으로 알려진 사실에 의해 아바타를 고정시켜 놓은 상태에서, 카메라의 기하학적 변화는 카메라를 고정시켜 놓은 상태에서 움직이는 아바타의 기하학적 정보와 동일하므로, 추출된 카메라의 기하학 정보에 의해 아바타의 기하학 정보를 추출한다.
3차원 개인 아바타의 위치와 방향의 정확성은 사용자가 지정한 특징점의 정확도에 의해 결정되고, 사용자가 시각적으로 판단하기에 사진속의 인물과 3차원 표준 메쉬의 기하학적인 모습이 정확하게 매핑될 때까지 위의 과정을 반복적으로 수행한다.
여기서, 도 4와 같은 3차원 표준 아바타 메쉬는 3차원 스캐너 또는 전문 3차원 모델링 툴을 이용하여 구성된 것으로서, 이미 공지된 사항이므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 사용자는 각 부위를 세밀히 지정할 필요 없이 근사 모델을 얻고, 이미지 처리 기술에서 널리 공지되어 있는 특징 부위 주변의 컬러값의 변화를 이용하는 윤곽선 추출 알고리즘을 통해 각 부위의 정확한 위치를 추출해 낸다.
이때, 윤곽선 추출 알고리즘은 입력된 영상 정보에서 한 픽셀에 대한 주변 픽셀 8개를 검색하여 픽셀의 색이 한계치(threshlod)이상으로 급격하게 변하는 경우 그 부분을 경계로 인정하여 윤곽선을 추출하는 알고리즘이다.
여기서, 한계치는 사용자가 임의로 윤곽선 추출의 정도를 지정할 수 있는데, 한계치가 작으면 많은 경계선을 추출할 수 있지만 필요없는 노이즈 데이터가 포함될 수 있고, 한계치가 크면 적은 수의 경계선만을 추출하게 되므로 원하는 경계선을 추출하지 못하는 경우가 발생한다.
또한, 입력 사진 조정부(100)는 추출된 입력 영상 정보의 특징점의 얼굴 위치 및 회전각 등에 의해 3차원 표준 아바타 메쉬를 변형시킨 후 도 5c와 같이 입력된 사진에 매핑시킨다.
이어, 입력 사진 조정부(100)는 도 5c와 같이 변형된 3차원 표준 아바타 메쉬를 입력 사진상에 매핑함에 따라 얼굴의 기하학 정보를 추출하고, 추출된 기하학정보에 의해 도 5d와 같은 임시 아바타를 생성한다.
또한, 입력 사진 조정부(100)는 생성된 임시 아바타를 추출된 영상 정보의 위치 정보 및 회전각 정보에 따라 회전 및 이동시켜 정 정면(도 5e) 및 정 측면 방향으로 위치시킨다.
여기서, 임시 아바타의 회전에 의해 정 정면 및 정 측면 방향으로 보정된 이미지는 얼굴 특성 중 미간과 코를 잇는 수직선을 기준으로 근사적인 대칭 특성을 이용하여 이미지의 질을 향상시킨다.
또한, 입력 사진 조정부(100)는 정 정면 및 정 측면 방향의 임시 아바타를 2차원 이미지화하여 정면 및 측면 이미지를 추출한다.
메쉬 개인화부(102)는 입력 사진 조정부(100)를 통해 보정된 정면 및 측면 이미지 정보를 이용하여 3차원 표준 아바타 메쉬를 개인 아바타 메쉬로 변형한다.
즉, 도 7a에서와 같이, 보정된 정면 이미지 평면 위의 2차원 좌표상에 지정된 얼굴의 특징점(양쪽 눈, 코끝, 양쪽 볼, 양 입꼬리, 턱)과 3차원 표준 아바타 메쉬에 대응되는 특징점을 비교하고, 비교된 2차원 좌표상의 특징점에 의해 3차원 표준 아바타 메쉬의 xy 평면상의 위치(가로와 높이)를 수정함에 따라 새로 지정된 특징점에 부합하는 개인 아바타 메쉬로 변형한다.
상기한 과정은 정면 이미지에서만 이루어지기 때문에 만들어지는 개인 포토 아바타의 z축(깊이)를 알 수 없다.
그러므로, 도 7b에서와 같이, 정 정면 이미지를 통해 xy 평면으로 이동된 특징점들은 정 측면 이미지에 나타나는 동일점들의 위치를 조정함으로써 z축으로 메쉬를 수정하게 된다.
또한, 정 측면 이미지에서 안 보이는 반대쪽 측면 부분은 얼굴의 대칭성을 이용하여 대칭되는 정 측면 이미지 상의 점과 같은 이동 거리로 z축을 조정한다. 이를 통해, 3차원 표준 메쉬의 특징점 기반 개인화가 완성된다.
이어, 정면 이미지와 측면 이미지가 공유하는 특징점의 대응 관계를 고려하여 정면 이미지에서 해당하는 특징점의 측면 이미지 상의 위치 즉, z축(깊이)을 수정함으로써 정면 및 측면 이미지 정보에서 얻어지는 기하정보에 합당한 개인 아바타 모델을 생성하게 된다.
파노라마 텍스처 생성부(104)는 입력 사진 조정부(100)에서 보정된 정면 이미지 및 측면 이미지의 공통 부분을 매칭시키고, 매칭된 이미지를 접합하여 도 8에서와 같은 하나의 파노라마 텍스처로 만든다. 여기서, 파노라마 텍스처 생성 기법은 일반적인 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
개인 포토 아바타 생성부(106)는 메쉬 개인화부(102)에서 변형된 개인 아바타 메쉬와 파노라마 텍스처 생성부(104)에서 생성된 파노라마 텍스처를 통합하여 3차원 개인 포토 아바타를 생성한다.
이와 같이 구성되어 동작되는 본 발명에 따른 개인 포토 아바타 생성 장치에 따른 개인 포토 아바타 생성 과정을 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
도 9는 본 발명에 따른 개인 포토 아바타 생성 방법을 수행하기 위한 플로우 챠트이다.
먼저, 아바타 생성을 위한 사용자의 정면 및 측면 유사 방향 사진 정보를 입력받고, 입력된 사진 정보로부터 얼굴의 위치, 방향 및 크기 등의 기하학 정보를 추출하여 3차원 표준 아바타 메쉬를 입력된 사진 정보의 얼굴 방향에 일치하도록 회전 및 이동함에 따라 보정된 정면 및 측면 이미지를 추출한다(S700).
위의 단계(S700)에서 보정된 정면 이미지 상에서 정해진 얼굴의 특징점의 xy 평면상의 위치를 수정하고, 측면 이미지에서 정해진 특징점의 yz 평면상의 위치를 수정하여 3차원 표준 아바타 메쉬를 변형함에 따라 개인 아바타 메쉬를 생성한다(S702).
이어, 보정된 정면 및 측면 이미지의 공통 부분을 매칭한 후 매칭된 이미지를 접합하여 파노라마 텍스처를 생성한다(S704).
위의 단계(S702)에서 생성된 개인 아바타 메쉬 및 위의 단계(S704)에서 생성된 파노라마 텍스처를 통합하여 3차원 개인 포토 아바타를 생성한다(S706).
이와 같은 과정을 통해 수행되는 3차원 개인 포토 아바타 생성 과정 중 입력된 사진 정보의 보정 과정을 도 10을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 10은 입력된 사진 정보로부터의 보정된 이미지를 얻기 위한 보정 과정을 수행하기 플로우 챠트이다.
먼저, 개인 포토 아바타를 생성하기 위한 사용자로부터 사용자의 얼굴이 담긴 정면 및 측면 유사 방향 사진 정보를 입력받고(S800), 입력된 사진 정보 상에 3개의 기준선을 배치한다(S802).
이어, 사진 정보 상의 지정된 특징점과 이에 대응하는 3차원 표준 아바타 메쉬의 특징점의 투영 관계를 비선형 최소화 알고리즘에 의해 사진 정보 상의 특징점과 3차원 개인 포토 아바타 메쉬의 특징점의 거리차를 반복적으로 최소화하면서 사진상 얼굴의 3차원 기하학 정보를 추출한다(S804).
위의 단계(S804)에서 추출된 3차원 기하학 정보에 대해 윤곽선 보정 알고리즘을 이용하여 각 특징점의 정확한 위치 및 회전각 정보를 추출한다(S806).
이어, 추출된 얼굴의 위치 및 회전각 정보를 이용하여 3차원 표준 아바타 메쉬를 변형하고(S808), 변형된 3차원 표준 아바타 메쉬를 사진 정보에 매핑함에 따라 사진 정보가 텍스처로 사용된 임시 아바타를 생성한다(S810).
이어, 생성된 임시 아바타를 추출된 3차원 기하학 정보에 의해 위치, 방향 및 크기를 제어하여 임시 아바타를 정 정면 및 정 측면 방향으로 이동 및 회전하고(S812), 위치 및 회전각이 제어된 정 정면 및 측면 아바타를 2차원 이미지화하여 보정된 정면 및 측면 이미지를 생성한다(S814).
본 발명에 따른 정면 및 측면 사진을 이용한 개인 포토 아바타 생성 장치 및 방법은 비선형 최소화 알고리즘 및 윤곽선 추출 알고리즘에 의해 입력되는 정면 및 측면 유사 방향 사진 정보의 위치 정보, 변형 정보 및 각 특정 부위의 변형 정도를 추출한다.
또한, 본 발명은 추출된 위치 정보, 변형 정보 및 각 특정 부위의 변형 정보도에 따라 3차원 표준 아바타 메쉬를 개인 포토 아바타 메쉬를 변형함에 따라 정 정면 및 정 측면으로 방향이 보정된 이미지를 얻는다.
따라서, 본 발명은 레인지 스캐너에 의해 이미지를 얻은 후 개인 포토 아바타를 생성하는 종래에 비해 보다 신속하게 간편하게 개인 포토 아바타를 생성할 수 있다.
또한, 본 발명은 카메라 파라미터 교정 작업이 수행된 카메라를 통해 촬영된 다수의 사진으로부터 3차원 모델을 복원하는 종래에 대해 카메라 보정 작업이 필요없을 뿐만 아니라 정면 및 측면 유사 방향 사진에 의해서 정 정면 및 정 측면 보정 이미지를 생성하고, 그에 따른 3차원 포토 아바타를 생성할 수 있으므로 보다 효과적으로 개인 아바타를 생성할 수 있는 효과도 있다.
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.

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 정면 및 측면 유사 방향 사진을 이용한 3차원 개인 포토 아바타 생성 방법에 있어서,
    상기 정면 및 측면 유사 방향 사진 상에 지정된 특징점을 지나는 복수개의 기준선을 배치하는 단계;
    상기 사진 상의 특징점과 상기 3차원 표준 아바타 메쉬의 특징점을 비선형 최소화 알고리즘을 이용하여 상기 얼굴의 기하학 정보를 추출하는 단계;
    상기 추출된 얼굴의 기하학 정보에 따라 상기 3차원 표준 아바타 메쉬를 변형하고, 상기 변형된 3차원 표준 아바타 메쉬를 상기 사진을 매핑함에 따라 임시 아바타를 생성하는 단계;
    상기 생성된 임시 아바타를 상기 추출된 얼굴의 기하학 정보에 따라 회전 및 이동시켜 정 정면 및 정 측면 방향의 아바타를 생성하는 단계;
    상기 생성된 정 정면 및 정 측면 방향의 아바타를 2차원 이미지화하여 정 정면 및 정 측면 이미지를 추출하는 단계;
    상기 추출된 정 정면 및 정 측면 이미지 상에서 미리 정해진 특징점의 평면상 위치를 수정함에 따라 3차원 표준 아바타 메쉬를 변형하여 개인 아바타 메쉬를 생성하는 단계;
    상기 추출된 정 정면 및 정 측면 이미지의 매칭 및 접합에 따른 파노라마 텍스처를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 개인 아바타 메쉬 및 파노라마 텍스처를 통합하여 3차원 개인 포토 아바타를 생성하는 단계
    를 포함하는 정면 및 측면 사진을 이용한 개인 포토 아바타 생성 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 특징점은 상기 사진 상에 얼굴의 양쪽 눈의 외곽 끝점, 입술의 양 끝점, 코 인중점 및 입술의 중앙 윗점을 포함하는 정면 및 측면 사진을 이용한 개인 포토 아바타 생성 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 사진 상의 특징점과 상기 3차원 표준 아바타 메쉬의 특징점을 비선형 최소화 알고리즘을 이용하여 상기 얼굴의 기하학 정보를 추출하는 단계는
    상기 3차원 표준 아바타 메쉬와 상기 사진의 투영 관계를 수학적 행렬로 정의하는 단계;
    상기 사진 상의 특징점과 상기 3차원 표준 아바타 메쉬의 특징점을 비선형 최소화 알고리즘에 의해 상기 사진을 촬영한 카메라의 기하학 정보를 추출하는 단계;
    상기 정의된 수학적 행렬을 토대로 상기 카메라의 기하학 정보에 따른 상기 얼굴의 3차원 기하학 정보를 추출하는 단계
    를 포함하는 정면 및 측면을 이용한 개인 포토 아바타 생성 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수학적 행렬은
    이고,
    여기서, s는 크기(확대/축소), f는 카메라의 초점 거리,,,는 3차원 회전각,,,는 카메라의 이동 거리를 나타냄을 특징으로 하는 3차원 는 정면 및 측면 사진을 이용한 개인 포토 아바타 생성 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 추출된 정 정면 및 정 측면 이미지 상에서 미리 정해진 특징점의 평면상 위치를 수정함에 따른 3차원 표준 아바타 메쉬의 변형에 의한 개인 아바타 메쉬를 생성하는 단계는
    상기 추출된 정 정면 이미지 상의 일정의 특정영역과 상기 3차원 표준 아바타 메쉬에 대응하는 특징영역을 비교하는 단계;
    상기 비교된 특징영역에 의해 상기 3차원 표준 아바타 메쉬의 xy 평면상의 위치를 수정하여 개인 아바타 메쉬를 생성하는 단계;
    상기 생성된 개인 아바타 메쉬를 상기 정 측면 이미지 상에 매핑하는 단계;
    상기 정 정면 이미지 및 정 측면 이미지가 공유하는 특징영역을 이용하여 정규화하는 단계;
    상기 공유하는 특징영역의 대응 관계에 따른 상기 정 정면 이미지에 대응하는 상기 정 측면 이미지의 깊이를 수정하는 단계
    를 포함하는 정면 및 측면 사진을 이용한 개인 포토 아바타 생성 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 기준선은 상기 정면 유사 방향 사진 정보 내 얼굴의 양 눈의 외곽 끝점을 지나는 제1 기준선, 상기 얼굴의 입술부분 양 끝점을 지나는 제2 기준선 및 상기 얼굴의 코 인중점 및 입술의 중앙 윗점을 지나는 제3 기준선을 포함하는 정면 및 측면 사진을 이용한 개인 포토 아바타 생성 방법.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 추출된 정 정면 이미지 상의 일정의 특정영역과 상기 3차원 표준 아바타 메쉬에 대응하는 특징영역을 비교하는 단계;
    상기 비교된 특징영역에 의해 상기 3차원 표준 아바타 메쉬의 xy 평면상의 위치를 수정하여 개인 아바타 메쉬를 생성하는 단계;
    상기 생성된 개인 아바타 메쉬를 상기 정 측면 이미지 상에 매핑하는 단계; 및
    상기 정 정면 이미지 및 정 측면 이미지가 공유하는 특징영역을 이용하여 정규화하는 단계
    를 더 포함하는 정면 및 측면 사진을 이용한 개인 포토 아바타 생성 방법.
  9. 삭제
  10. 정면 및 측면 유사 방향 사진을 이용한 개인 포토 아바타 생성 장치에 있어서,
    상기 정면 및 측면 유사 방향 사진으로부터 추출된 얼굴의 3차원 기하학 정보에 따라 3차원 표준 아바타 메쉬를 제어하여 정 정면 및 정 측면 이미지를 추출하고, 상기 정면 및 측면 유사 방향 사진 상에 지정된 특징점을 지나는 복수개의 기준선을 배치하고, 상기 사진 상의 특징점과 상기 3차원 표준 아바타 메쉬의 특징점을 비선형 최소화 알고리즘을 이용하여 상기 얼굴의 기하학 정보를 추출하고, 상기 추출된 얼굴의 기하학 정보에 따라 상기 3차원 표준 아바타 메쉬를 변형하고, 상기 변형된 3차원 표준 아바타 메쉬를 상기 사진을 매핑함에 따라 임시 아바타를 생성하고, 상기 생성된 임시 아바타를 상기 추출된 얼굴의 기하학 정보에 따라 회전 및 이동시켜 정 정면 및 정 측면 방향의 아바타를 생성하고, 상기 생성된 정 정면 및 정 측면 방향의 아바타를 2차원 이미지화하여 정 정면 및 정 측면 이미지를 추출하는 입력 사진 조정부;
    상기 추출된 정 정면 및 정 측면 이미지 상에서 미리 정해진 특징점의 평면상 위치를 수정함에 따라 3차원 표준 아바타 메쉬를 변형하여 개인 아바타 메쉬를 생성하는 개인 메쉬화부;
    상기 추출된 정 정면 및 정 측면 이미지의 매칭 및 접합에 따른 파노라마 텍스처를 생성하는 파노라마 텍스처 생성부; 및
    상기 생성된 개인 아바타 메쉬 및 파노라마 텍스처를 통합하여 3차원 개인 포토 아바타를 생성하는 개인 포토 아바타 생성부
    를 포함하여 구성되는 정면 및 측면 사진을 이용한 개인 포토 아바타 생성 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 입력 사진 조정부는
    상기 3차원 표준 아바타 메쉬와 상기 사진의 투영 관계를 수학적 행렬로 정의하고;
    상기 사진 상의 특징점과 상기 3차원 표준 아바타 메쉬의 특징점을 비선형 최소화 알고리즘에 의해 상기 사진을 촬영한 카메라의 기하학 정보를 추출하고;
    상기 정의된 수학적 행렬을 토대로 상기 카메라의 기하학 정보에 따른 상기얼굴의 3차원 기하학 정보를 추출하여 상기 얼굴의 기하학 정보를 추출하도록 구성됨을 특징으로 하는 정면 및 측면 사진을 이용한 개인 포토 아바타 생성 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 수학적 행렬은
    이고,
    여기서, s는 크기(확대/축소), f는 카메라의 초점 거리,,,는 3차원 회전각,,,는 카메라의 이동 거리를 나타냄을 특징으로 하는 3차원 개인 포토 아바타 생성 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 기준선은 상기 정면 유사 방향 사진 정보 내 얼굴의 양 눈의 외곽 끝점을 지나는 제1 기준선, 상기 얼굴의 입술부분 양 끝점을 지나는 제2 기준선 및 상기 얼굴의 코 인중점 및 입술의 중앙 윗점을 지나는 제3 기준선을 포함하는 정면 및 측면 사진을 이용한 개인 포토 아바타 생성 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 개인 메쉬화부는
    상기 추출된 정 정면 이미지 상의 일정의 특정영역과 상기 3차원 표준 아바타 메쉬에 대응하는 특징영역을 비교하고;
    상기 비교된 특징영역에 의해 상기 3차원 표준 아바타 메쉬의 xy 평면상의 위치를 수정하여 개인 아바타 메쉬를 생성하고;
    상기 생성된 개인 아바타 메쉬를 상기 정 측면 이미지 상에 매핑하고;
    상기 정 정면 이미지 및 정 측면 이미지가 공유하는 특징영역을 이용하여 정규화하고;
    상기 공유하는 특징영역의 대응 관계에 따른 상기 정 정면 이미지에 대응하는 상기 정 측면 이미지의 깊이를 수정하도록 구성됨을 특징으로 하는 정면 및 측면 사진을 이용한 개인 포토 아바타 생성 장치.
  15. 삭제
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100912877B1 (ko) * 2006-12-02 2009-08-18 한국전자통신연구원 3차원 아바타 생성 기능을 구비한 이동통신 단말기 및3차원 아바타 생성 방법
KR100889854B1 (ko) * 2007-07-16 2009-03-24 연세대학교 산학협력단 캐리커처 비디오 생성 방법 및 장치
KR102669801B1 (ko) * 2023-12-29 2024-05-28 주식회사 티맥스알지 아바타 텍스쳐를 생성 및 매핑하기 위한 방법 및 장치

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09305798A (ja) * 1996-05-10 1997-11-28 Oki Electric Ind Co Ltd 画像表示装置
JPH1074271A (ja) * 1996-08-30 1998-03-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 3次元似顔作成方法および装置
KR19980084422A (ko) * 1997-05-23 1998-12-05 배순훈 얼굴모델과 템플리트모델을 이용한 3차원 캐릭터생성방법
JP2000113217A (ja) * 1998-10-02 2000-04-21 Cselt Spa (Cent Stud E Lab Telecomun) 顔イメ―ジから開始して3d顔モデルを作る方法
KR20000033060A (ko) * 1998-11-19 2000-06-15 전주범 모델 기반 부호화 시스템에서 파노라마 영상을 이용한 얼굴영상 정합 방법
KR20000051217A (ko) * 1999-01-19 2000-08-16 윤덕용 얼굴 텍스처 영상을 이용한 3차원 얼굴 모델링방법
KR20000063919A (ko) * 2000-08-10 2000-11-06 김재성 3차원 얼굴 모델링 시스템 및 모델링 방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09305798A (ja) * 1996-05-10 1997-11-28 Oki Electric Ind Co Ltd 画像表示装置
JPH1074271A (ja) * 1996-08-30 1998-03-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 3次元似顔作成方法および装置
KR19980084422A (ko) * 1997-05-23 1998-12-05 배순훈 얼굴모델과 템플리트모델을 이용한 3차원 캐릭터생성방법
JP2000113217A (ja) * 1998-10-02 2000-04-21 Cselt Spa (Cent Stud E Lab Telecomun) 顔イメ―ジから開始して3d顔モデルを作る方法
KR20000033060A (ko) * 1998-11-19 2000-06-15 전주범 모델 기반 부호화 시스템에서 파노라마 영상을 이용한 얼굴영상 정합 방법
KR20000051217A (ko) * 1999-01-19 2000-08-16 윤덕용 얼굴 텍스처 영상을 이용한 3차원 얼굴 모델링방법
KR20000063919A (ko) * 2000-08-10 2000-11-06 김재성 3차원 얼굴 모델링 시스템 및 모델링 방법

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