KR101297736B1 - 얼굴 인식 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 얼굴 인식 방법 및 시스템을 제공한다. 본 발명은 얼굴 인식을 위해서 사전에 등록된 얼굴 영상과 연계하여 해당 얼굴 영상이 인증용 얼굴 영상과 매칭되어 얼굴 인증에 직접 이용된 매칭 횟수를 저장하고, 얼굴 인식 과정에서 매칭 횟수가 많은 얼굴 영상을 먼저 인증용 영상과 비교함으로써, 사용자가 증가함에 따라서 얼굴 영상이 증가하여도 얼굴 인식 속도를 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 매칭 횟수가 적은 영상은 일정한 시간 주기로 신규 얼굴 영상으로 교체함으로써, 사용자의 성장이나 노화로 인하여 변화하는 얼굴을 적응적으로 자연스럽게 얼굴 인식에 반영할 수 있다.

Description

얼굴 인식 방법 및 시스템{Face recognition method and system}
본 발명은 얼굴 인식 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 얼굴 영상을 최신 영상으로 갱신할 수 있는 얼굴 인식 방법 및 시스템에 관한 것이다.
기존의 얼굴인식 시스템의 얼굴인증 알고리즘은 사람의 성장에 따라서 얼굴 인증용 얼굴 영상을 재등록해야 하는 불편함이 존재하였고, 그로 인한 오인증 및 인증 불일치 문제들이 발생하였다.
예를들어, 5살짜리의 어린이가 얼굴인식 단말기에 얼굴을 등록하고 사용는 중에, 1년 정도 지나면 어린이의 성장에 따라서 얼굴형태가 일부 변하게 되는데, 이런 경우, 얼굴인식 단말기는 변화된 어린이의 얼굴을 인식하지 못하는 문제가 발생한다.
노인들의 경우에도 마찬가지로, 최초 얼굴 영상 등록시에는 정상적으로 잘 인증되지만, 시간이 지남에 따라 눈꺼풀이 늘어지거나 주름이 만들어져 얼굴의 형태가 일부 조금씩 바뀌게 될수록 어린이와 동일하게 인증 오류가 발생하는 문제가 있다.
따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해서 종래의 얼굴 인식 장치들은 주기적으로 최신 얼굴 영상을 등록할 것을 요구한다. 그러나, 이렇게 얼굴 영상을 주기적으로 등록하는 과정은 사용자들로 하여금 불편함을 초래하여 얼굴 인식 시스템의 상용화를 저해하는 주요한 요인이 되고 있다.
특히, 종래의 얼굴인식 방식은 한사람의 얼굴에 대하여 각도별로 여러 개의 얼굴 영상을 등록하여 메모리에 저장하고, 인식을 위한 얼굴 영상이 입력되면 저장된 다수의 영상들과 각각 비교하게 된다. 따라서, 한사람 당 등록 영상이 10장이라고 가정하면, 등록인수가 증가하면 증가할수록 메모리에 부담이 가중될 뿐만 아니라, 입력된 얼굴 영상과 저장된 얼굴 영상을 일일이 비교하여 얼굴을 인증하는 방식에서는 처리 속도가 현저히 떨어지는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 사용자가 별도로 최신 얼굴 영상을 주기적으로 등록하지 않아도 자동으로 얼굴 영상이 최신 얼굴 영상으로 갱신되며, 사용자가 증가함에 따라서 등록 얼굴 영상이 증가하여도 신속하게 얼굴 인식을 수행할 수 있는 얼굴 인식 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인식 방법은, (a) 각 사용자별로 복수의 얼굴 영상을 저장한 데이터 베이스를 구축하는 단계; (b) 얼굴 인식을 위한 영상(인증용 영상)이 입력되면, 상기 인증용 영상을 상기 데이터 베이스에 저장된 복수의 얼굴 영상과 비교하여 인증을 수행하는 단계; (c) 상기 저장된 복수의 얼굴 영상들 중 상기 인증용 영상과 매칭되어 얼굴 인식에 이용된 얼굴 영상에 대해서 매칭 횟수를 갱신하는 단계; 및 (d) 일정한 시간 주기로 상기 복수의 얼굴 영상들 중 매칭 횟수가 가장 적은 얼굴 영상을 인증용 영상으로 대체하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인식 방법에서의 상기 (b) 단계는 매칭 횟수가 많은 등록 얼굴 영상부터 인증용 영상과 비교할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인식 방법에서, 상기 데이터 베이스에 저장된 각 사용자들의 얼굴 영상은 매칭 횟수가 많은 순서에 따라서 복수의 그룹으로 분류되어 있고, 상기 (b) 단계는, 상기 인증용 영상을 매칭 횟수가 가장 많은 분류에 속하는 복수 사용자들의 얼굴 영상들부터 매칭 횟수가 작은 분류에 속하는 복수 사용자들의 얼굴 영상들 순서로 비교할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인식 방법에서의, 상기 (b) 단계는, 상기 데이터 베이스에 저장된 모든 등록 얼굴 영상 중에서 매칭 횟수가 많은 등록 얼굴 영상부터 매칭 횟수가 적은 등록 얼굴 영상 순서로 인증용 영상과 비교할 수 있다.
한편, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인식 방법은, (a) 각 사용자별로 복수의 얼굴 영상을 저장한 데이터 베이스를 구축하는 단계; (b) 얼굴 인식을 위한 영상(인증용 영상)이 입력되면, 상기 인증용 영상을 상기 데이터 베이스에 저장된 복수의 얼굴 영상과 비교하여 인증을 수행하는 단계; (c) 상기 저장된 복수의 얼굴 영상들 중 상기 인증용 영상과 매칭되어 얼굴 인식에 이용된 얼굴 영상에 대해서 매칭 횟수를 갱신하는 단계; 및 (d) 인증용 얼굴 영상이 입력되면, 매칭 횟수가 많은 얼굴 영상부터 인증용 영상과 비교하여 인증을 수행하고, 매칭된 얼굴 영상에 대해서 매칭 횟수를 갱신하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인식 방법에서, 상기 데이터 베이스에 저장된 각 사용자들의 얼굴 영상은 매칭 횟수가 많은 순서에 따라서 복수의 그룹으로 분류되어 있고, 상기 (d) 단계는, 상기 인증용 영상을 매칭 횟수가 가장 많은 분류에 속하는 복수 사용자들의 얼굴 영상들부터 매칭 횟수가 작은 분류에 속하는 복수 사용자들의 얼굴 영상들 순서로 비교할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인식 방법에서의 상기 (d) 단계는, 상기 데이터 베이스에 저장된 모든 등록 얼굴 영상 중에서 매칭 횟수가 많은 등록 얼굴 영상부터 매칭 횟수가 적은 등록 얼굴 영상 순서로 인증용 영상과 비교할 수 있다.
또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기록매체는, 상술한 본 발명의 바람직한 실시예들의 얼굴 인식 방법을 컴퓨터에서 판독할 수 있고, 실행 가능한 프로그램 코드로 기록하였다.
한편, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인식 시스템은, 각 사용자별로 복수의 얼굴 영상을 저장한 데이터 베이스; 얼굴 영상을 촬영하는 촬영부; 상기 촬영부로부터 얼굴 인식을 위한 영상(인증용 영상)이 입력되면, 상기 인증용 영상을 상기 데이터 베이스에 저장된 복수의 얼굴 영상과 비교하여 인증을 수행하는 인증부; 상기 저장된 복수의 얼굴 영상들 중 상기 인증용 영상과 매칭되어 얼굴 인식에 이용된 얼굴 영상에 대해서 매칭 횟수를 갱신하는 매칭 횟수 관리부; 및 일정한 시간 주기로 상기 복수의 얼굴 영상들 중 매칭 횟수가 가장 적은 얼굴 영상을 인증용 영상으로 대체하는 데이터 베이스 관리부를 포함한다.
또한, 상술한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인식 시스템의 상기 인증부는 매칭 횟수가 많은 얼굴 영상부터 인증용 영상과 비교할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인식 시스템의 상기 데이터 베이스에 저장된 각 사용자들의 얼굴 영상은 매칭 횟수가 많은 순서에 따라서 복수의 그룹으로 분류되어 있고, 상기 인증부는, 상기 인증용 영상을 매칭 횟수가 가장 많은 분류에 속하는 복수 사용자들의 얼굴 영상들부터 매칭 횟수가 작은 분류에 속하는 복수 사용자들의 얼굴 영상들 순서로 비교할 수 이다.
또한, 상술한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인식 시스템의 상기 인증부는, 상기 데이터 베이스에 저장된 모든 등록 얼굴 영상 중에서 매칭 횟수가 많은 등록 얼굴 영상부터 매칭 횟수가 적은 등록 얼굴 영상 순서로 인증용 영상과 비교할 수 있다.
한편, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인식 시스템은, 각 사용자별로 복수의 얼굴 영상과 인증용 영상과 매칭되어 얼굴 인식에 이용된 횟수를 나타내는 매칭 횟수를 서로 연계하여 저장한 데이터 베이스; 얼굴 영상을 촬영하는 촬영부; 상기 촬영부로부터 얼굴 인식을 위한 영상(인증용 영상)이 입력되면, 상기 데이터 베이스에 저장된 복수의 얼굴 영상들 중 매칭 횟수가 많은 얼굴 영상부터 인증용 영상과 비교하여 인증을 수행하는 인증부; 및 상기 저장된 복수의 얼굴 영상들 중 상기 인증용 영상과 매칭되어 얼굴 인식에 이용된 얼굴 영상에 대해서 매칭 횟수를 갱신하는 매칭 횟수 관리부를 포함한다.
또한, 상술한 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인식 시스템은 상기 데이터 베이스에 저장된 각 사용자들의 얼굴 영상은 매칭 횟수가 많은 순서에 따라서 복수의 그룹으로 분류되어 있고, 상기 인증부는, 상기 인증용 영상을 매칭 횟수가 가장 많은 분류에 속하는 복수 사용자들의 얼굴 영상들부터 매칭 횟수가 작은 분류에 속하는 복수 사용자들의 얼굴 영상들 순서로 비교할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인식 시스템의 상기 인증부는, 상기 데이터 베이스에 저장된 모든 등록 얼굴 영상 중에서 매칭 횟수가 많은 등록 얼굴 영상부터 매칭 횟수가 적은 등록 얼굴 영상 순서로 인증용 영상과 비교할 수 있다.
본 발명은 얼굴 인식을 위해서 사전에 등록된 얼굴 영상과 연계하여 해당 얼굴 영상이 인증용 얼굴 영상과 매칭되어 얼굴 인증에 직접 이용된 매칭 횟수를 저장하고, 얼굴 인식 과정에서 매칭 횟수가 많은 얼굴 영상을 먼저 인증용 영상과 비교함으로써, 얼굴 인식 속도를 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 매칭 횟수가 적은 영상은 일정한 시간 주기로 신규 얼굴 영상으로 교체함으로써, 사용자의 성장이나 노화로 인하여 변화하는 얼굴을 적응적으로 자연스럽게 얼굴 인식에 반영할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인식 시스템의 구성을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인식 방법을 설명하는 도면이다.
도 3은 종래기술에 따른 얼굴 인증 방식을 설명하는 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 바람직한 실시에에 따른 얼굴 인증 방식 및 얼굴 영상 갱신 과정을 설명하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인식 시스템의 구성을 설명하는 도면이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인식 시스템은, 촬영부(110), 인증부(130), 매칭 횟수 관리부(140), 데이터 베이스 관리부(150), 및 데이터 베이스(160)를 포함하여 구성되고, 촬영부(110)에서 촬영된 얼굴 영상에 대해서 사이즈 조절, 픽셀 변환, 얼굴 영역 추출과 같은 전처리를 수행하는 전처리부(120)를 더 포함할 수 있다.
먼저, 촬영부(110)는 얼굴 영상을 촬영하여 전처리부(120)로 출력한다. 촬영부(110)는 단일한 카메라로 구성될 수도 있으나, 적외선 카메라 및 컬러 카메라를 포함하는 다중 카메라로 구현될 수도 있으며, 렌즈 주변에 사용자를 감지하는 감지부 및 사용자가 감지되면 조명을 비추는 조명부를 더 포함할 수도 있다.
전처리부(120)는 입력된 얼굴 영상에서 사용자의 얼굴 영역을 추출하고, 얼굴 영상을 사전에 정의된 사이즈로 변환하거나 픽셀값을 변환하는 등의 전처리 과정을 수행하여 얼굴 영상을 출력한다. 전처리부(120)에서 수행되는 전처리 과정은 종래에 공지된 전처리 방식이 적용될 수 있다.
특히, 전처리부(120)는 사용자 영상 등록 모드인 경우에는 전처리된 영상을 데이터 베이스 관리부(150)로 출력하고, 인증 모드인 경우에는 인증부(130)로 출력한다. 본 발명의 전처리부(120)는 촬영부(110)와 별개의 구성으로 독립적으로 존재할 수도 있고, 촬영부(110)에 통합되어 구현될 수도 있다.
데이터 베이스(160)는 데이터 베이스 관리부(150)의 제어하에서 사용자들이 등록한 얼굴 영상을 저장한다. 이 때, 데이터 베이스(160)는 얼굴 영상 자체를 저장할 수도 있고, 얼굴 인식에 이용되는 특징적인 정보들만을 별도로 추출하여 저장할 수도 있으며, 얼굴 영상 자체와 이로부터 추출된 특징 정보를 모두 저장할 수 있다. 또한, 본 발명의 데이터 베이스(160)는 각 등록 영상의 매칭 횟수를 함께 저장한다. 이하에서 이용되는 "얼굴 영상"이란 이 모두를 포함하는 개념임을 주의해야 한다.
한편, 데이터 베이스 관리부(150)는 데이터 베이스(160)에 저장되는 사용자들의 얼굴 영상을 관리하는데, 사용자 영상 등록 모드에서는, 다각도에서 촬영된 얼굴 영상 또는 일정한 시간 간격으로 촬영된 얼굴 영상을 입력 받아 데이터 베이스(160)에 사용자 별로 저장한다. 또한, 데이터 베이스 관리부(150)는 일정한 시간 주기로 사용자들의 등록 얼굴 영상들 중에서 매칭 횟수가 가장 적은 얼굴 영상을 신규 얼굴 영상으로 대체하여 데이터 베이스(160)에 저장한다.
또한, 데이터 베이스 관리부(150)는 각 사용자별로 사용자의 얼굴 영상이 인증에 이용된 횟수를 나타내는 매칭 횟수에 따라서 데이터 베이스(160)에 저장되는 영상을 복수의 그룹으로 분류할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인증 방식 및 얼굴 영상 갱신 과정을 설명하는 도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 각 사용자 별로 저장된 복수의 얼굴 영상들 중에서, 사용자 인증에 각 얼굴 영상이 이용된 횟수를 나타내는 매칭 횟수를 연계하여 저장하고, 매칭 횟수가 가장 많은 얼굴 영상을 제 1 그룹으로 분류하고, 그 다음으로 매칭 횟수가 많은 얼굴 영상을 제 2 그룹으로 분류한다. 이런 방식으로 모든 얼굴 영상을 분류하면 각 사용자별 등록 얼굴 영상의 수 만큼의 그룹이 생성되고, 맨 마지막 그룹에 속하는 얼굴 영상은 일정한 주기마다 최신 영상으로 교체된다.
상술한 바와 같이, 일반적으로 사용자의 얼굴은 시간이 지남에 따라서 변화되는데, 매칭 횟수가 가장 적은 영상은 실질적으로 사용자의 인증에 기여하는 바가 적고, 특히, 오래된 얼굴 영상으로서 사용자의 최신 모습을 반영하지 못할 가능성이 높다. 따라서, 본 발명은 매칭 횟수가 가장 적은 얼굴 영상을 일정한 시간 주기(예컨대, 1개월, 6개월, 1년 등)로 신규 영상으로 교체함으로써, 사용자의 최신 얼굴을 반영한 영상을 자연스럽게 업데이트 할 수 있다. 이 때, 교체되는 신규 얼굴 영상은 인증용 영상이 이용되는 것이 바람직하지만, 얼굴 영상 등록 모드에서 신규로 등록된 얼굴 영상이 이용될 수도 있다.
인증부(130)는 전처리부(120) 또는 촬영부(110)로부터 얼굴 인식을 위한 영상(인증용 영상)이 입력되면, 인증용 영상을 데이터 베이스(160)에 저장된 복수의 얼굴 영상과 비교하여 인증을 수행하고, 매칭 횟수 관리부(140)는 인증부(130)에서 사용자 인증에 이용한 사전 등록 얼굴 영상의 매칭 횟수를 +1만큼 업데이트하여 데이터 베이스(160)에 저장한다.
본 발명의 바람직한 실시예는 인증 수행에 많이 이용되는 얼굴 영상을 먼저 비교함으로써 인식 속도를 향상시킨다. 도 3에 도시된 종래기술에 따른 얼굴 인증 방식을 참조하여 설명하면, 종래의 얼굴 인증 방식은 입력된 인증용 영상을 데이터 베이스(160)에 저장된 사용자별로 모든 등록 얼굴 영상과 일일이 비교하여 사용자를 인증한다.
도 3에 도시된 예에서, 10명(n=10)의 사용자가 데이터 베이스(160)에 등록되어 있고, 각 사용자별로 6장의 사진이 등록되었다고 가정하면, 종래의 방식은 인증을 위해서 촬영된 인증용 얼굴 영상을 사용자 1의 첫 번째 얼굴영상부터 사용자의 여섯 번째 얼굴 영상까지 비교한 후, 다시 사용자 2의 첫 번째 얼굴 영상부터 6번째 얼굴 영상까지 비교한다. 그러나, 만약, 인증을 기다리는 사용자가 사용자 10이고 사용자 10의 등록 얼굴 영상들 중 6번째 얼굴 영상에서 인증용 영상과 등록 얼굴 영상이 매칭되어 승인이 된다면, 인증 과정에서 60장의 얼굴 영상이 비교되어야 하므로, 얼굴 인증에 과도한 시간이 소요된다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예는 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 등록 얼굴 영상과 해당 얼굴 영상이 인증용 얼굴 영상과 매칭되어 인증이 수행된 횟수(매칭 횟수)(즉, 얼굴 인증에 직접 이용된 횟수)를 서로 연계시켜 저장하고, 매칭횟수가 많은 얼굴 영상부터 인증용 영상과 비교한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 얼굴 영상을 등록하면, 도 4a에 도시된 바와 같이, 모든 얼굴 영상이 등록 순서에 따라서 차례로 저장되고, 각 얼굴 영상의 매칭횟수는 0 으로 초기 설정된다.
그 후, 인증부(130)에서 인증 과정이 수행될 때마다, 매칭횟수 관리부(140)는 인증에 직접 이용된 등록 얼굴 영상의 매칭 횟수를 +1만큼 갱신하여 데이터 베이스(160)에 등록하는 한편, 매칭 횟수가 많은 얼굴 영상이 상위 그룹에 속하고, 매칭 횟수가 적은 얼굴 영상이 하위 그룹에 속하도록 얼굴 영상의 그룹을 조정한다. 이런 과정을 반복하면, 도 4b에 도시된 예에서, 각 사용자별로, 매칭 횟수가 가장 많은 얼굴 영상이 상위 그룹인 제 1 그룹에 속하게 되고, 매칭 횟수가 가장 적은 얼굴 영상이 최하위 그룹인 제 6 그룹에 속하게 된다. 결국, 상위 그룹에 속하는 얼굴 영상일수록 인증이 잘 이루어지고, 제 1 그룹에는 n명의 사용자의 가장 인증이 잘 되는 얼굴 영상이 n개 포함된다.
또한, 인증부(130)는 인증용 영상이 입력되어 얼굴 인식을 수행할 때, 상위 그룹부터 하위 그룹의 순서로 인증용 영상과 등록 얼굴 영상을 비교하여 인증을 수행한다. 즉, 도 4b에 도시된 바와 같이, 인증용 영상이 입력되면, 인증부(130)는 제 1 그룹에 포함된 n명의 사용자의 가장 인증이 잘되는 얼굴 영상을 먼저 비교하고, 제 1 그룹에서 인증이 이루어지지 않으면, 제 2 그룹에 포함된 등록 얼굴 영상들과 비교를 수행하여 얼굴 인증을 수행한다.
이렇게, 인증이 잘되는 얼굴 영상들을 인증용 영상과 먼저 비교함으로써, 본 발명의 얼굴 인식 방법은 종래 기술에 비해서 얼굴 인식 속도를 획기적으로 향상시킬 수 있다.
아울러, 이렇게 얼굴 인식이 지속적으로 수행되면, 각 등록 얼굴 영상의 매칭횟수가 변경되어, 등록 얼굴 영상의 그룹간 이동이 발생하여, 매칭횟수가 높아지면 상위 그룹으로 매칭횟수가 낮아지면 하위 그룹으로 이동한다.
한편, 데이터 베이스 관리부(150)는 일정한 시간 주기로 신규 얼굴 영상을 업데이트 한다. 상술한 바와 같이, 사용자의 얼굴이 성장이나 노화로 인해서 변화되는 경우에, 사용자의 현재 얼굴을 제대로 반영하지 못하는 등록 얼굴 영상은 자연스럽게 하위 그룹으로 분류될 것이므로, 데이터 베이스 관리부(150)는 일정한 시간 주기로, 최 하위 그룹(제 6 그룹)의 얼굴 영상을 신규 얼굴 영상으로 교체한다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시에에서는 자연스러운 교체를 위해서 인증용 영상으로 등록 얼굴 영상을 교체한다. 하지만, 별도의 얼굴 등록 모드에서 촬영된 영상으로 최하위 그룹의 등록 얼굴 영상을 교체할 수도 있다.
지금까지 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인식 시스템을 설명하였다.
이하에서는, 도 2를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인식 방법을 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인식 방법을 설명하는 도면이다. 다만, 도 2에 도시된 얼굴 인식 방법에서 수행되는 기능은 모두 도 1을 참조하여 설명한 얼굴 인식 시스템에서 수행되므로, 명시적인 설명이 없어도, 도 1을 참조하여 설명한 모든 기능은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인식 방법에서 수행되고, 도 2를 참조하여 설명하는 모든 기능은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 얼굴 인식 시스템에서 그대로 수행됨을 주의해야 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 얼굴 인식 방법을 이용하기 위해서, 사용자들은 모두 자신의 얼굴 영상을 데이터 베이스(160)에 등록하여 데이터 베이스(160)를 구축한다(S210). 이 때, 얼굴 영상은 상술한 전처리 과정을 거칠 수 있고, 얼굴 영상과 함께 얼굴 영상에서 추출된 특징 정보들이 함께 등록될 수 있다.
데이터 베이스(160)가 구축된 후, 사용자는 얼굴 인식을 위해서 카메라를 이용하여 인증용 얼굴 영상을 촬영한다(S220).
제 S220 단계에서 촬영된 인증용 얼굴 영상은 전처리 과정을 거친 후(S230), 얼굴 영상 인증 과정이 수행된다(S240). 얼굴 영상 인증 과정은 매칭 횟수가 많은 그룹의 등록 얼굴 영상부터 인증용 영상과 비교하여 수행되며, 구체적인 내용은 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 설명하였으므로 생략한다.
제 S240 단계에서 인증이 수행되면, 인증에 이용된 등록 얼굴 영상의 매칭 횟수가 갱신되고, 갱신된 매칭 횟수에 따라서 필요한 경우 등록 영상의 그룹이 변동된다(S250).
한편, 매칭 횟수가 갱신된 후, 영상 교체 주기가 도래하였는지 조사하여, 영상 갱신 주기가 도래하지 않은 상술한 제 S220 단계로 진행한다(S260).
제 S260 단계에서, 영상 갱신 주기가 도래한 경우, 인증용 영상으로 매칭 횟수가 가장 적은 영상을 교체하고 저장함으로써, 사용자의 현재 모습을 데이터 베이스(160)에 반영한다(S270).
지금까지 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에서는 각 사용자들의 등록 얼굴 영상들을 매칭 횟수에 따라서 복수의 그룹으로 분류하고, 상위 그룹에 속하는 얼굴 영상부터 인증용 영상과 비교하는 것으로 구현하였다.
본 발명의 변형 실시예에서는, 등록된 모든 영상중에서 매칭횟수가 많은 영상부터 인증용 영상과 비교하여 인증을 수행할 수 있다. 예컨대, 도 4b에 도시된 예에서, 사용자1의 얼굴영상3, 사용자 1의 얼굴영상 5, 사용자2의 얼굴영상1, 사용자1의 얼굴영상1, 사용자2의 얼굴영상 2의 순서로 인증용 영상과 비교를 수행할 수 있다. 이 경우, 매칭횟수가 많다는 것은 그만큼 본 발명의 얼굴 인식을 많이 수행하였고, 다시 얼굴 인식을 이용할 가능성이 높다는 점에서 종래기술에 비해서 인식 성능이 향상된다.
또한, 본 발명의 다른 변형 실시예에서는, 한 사용자의 등록 얼굴 영상들을 매칭 횟수가 많은 순서에 따라서 인증용 영상을 모두 비교한 후, 다른 사용자의 등록 얼굴 영상들을 매칭 횟수가 많은 순서에 따라서 모두 비교하는 방식으로 인증을 수행할 수도 있다.
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, 플라피디스크, 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.
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.
110 촬영부
120 전처리부
130 인증부
140 매칭횟수 관리부
150 데이터 베이스 관리부
160 데이터 베이스

Claims (15)

  1. (a) 각 사용자별로 복수의 얼굴 영상을 저장한 데이터 베이스를 구축하는 단계;
    (b) 얼굴 인식을 위한 영상(인증용 영상)이 입력되면, 상기 인증용 영상을 상기 데이터 베이스에 저장된 복수의 얼굴 영상과 비교하여 인증을 수행하는 단계;
    (c) 상기 저장된 복수의 얼굴 영상들 중 상기 인증용 영상과 매칭되어 얼굴 인식에 이용된 얼굴 영상에 대해서 매칭 횟수를 갱신하는 단계; 및
    (d) 일정한 시간 주기로 상기 복수의 얼굴 영상들 중 매칭 횟수가 가장 적은 얼굴 영상을 인증용 영상으로 대체하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼굴 인식 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 매칭 횟수가 많은 등록 얼굴 영상부터 인증용 영상과 비교하는 것을 특징으로 얼굴 인식 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터 베이스에 저장된 각 사용자들의 얼굴 영상은 매칭 횟수가 많은 순서에 따라서 복수의 그룹으로 분류되어 있고,
    상기 (b) 단계는, 상기 인증용 영상을 매칭 횟수가 가장 많은 분류에 속하는 복수 사용자들의 얼굴 영상들부터 매칭 횟수가 작은 분류에 속하는 복수 사용자들의 얼굴 영상들 순서로 비교하는 것을 특징으로 하는 얼굴 인식 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 (b) 단계는
    상기 데이터 베이스에 저장된 모든 등록 얼굴 영상 중에서 매칭 횟수가 많은 등록 얼굴 영상부터 매칭 횟수가 적은 등록 얼굴 영상 순서로 인증용 영상과 비교하는 것을 특징으로 하는 얼굴 인식 방법.
  5. (a) 각 사용자별로 복수의 얼굴 영상을 저장한 데이터 베이스를 구축하는 단계;
    (b) 얼굴 인식을 위한 영상(인증용 영상)이 입력되면, 상기 인증용 영상을 상기 데이터 베이스에 저장된 복수의 얼굴 영상과 비교하여 인증을 수행하는 단계;
    (c) 상기 저장된 복수의 얼굴 영상들 중 상기 인증용 영상과 매칭되어 얼굴 인식에 이용된 얼굴 영상에 대해서 매칭 횟수를 갱신하는 단계; 및
    (d) 인증용 얼굴 영상이 입력되면, 매칭 횟수가 많은 얼굴 영상부터 인증용 영상과 비교하여 인증을 수행하고, 매칭된 얼굴 영상에 대해서 매칭 횟수를 갱신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 얼굴 인식 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 데이터 베이스에 저장된 각 사용자들의 얼굴 영상은 매칭 횟수가 많은 순서에 따라서 복수의 그룹으로 분류되어 있고,
    상기 (d) 단계는, 상기 인증용 영상을 매칭 횟수가 가장 많은 분류에 속하는 복수 사용자들의 얼굴 영상들부터 매칭 횟수가 작은 분류에 속하는 복수 사용자들의 얼굴 영상들 순서로 비교하는 것을 특징으로 하는 얼굴 인식 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 (d) 단계는
    상기 데이터 베이스에 저장된 모든 등록 얼굴 영상 중에서 매칭 횟수가 많은 등록 얼굴 영상부터 매칭 횟수가 적은 등록 얼굴 영상 순서로 인증용 영상과 비교하는 것을 특징으로 하는 얼굴 인식 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 얼굴 인식 방법을 컴퓨터에서 판독할 수 있고, 실행 가능한 프로그램 코드로 기록한 기록매체.
  9. 각 사용자별로 복수의 얼굴 영상을 저장한 데이터 베이스;
    얼굴 영상을 촬영하는 촬영부;
    상기 촬영부로부터 얼굴 인식을 위한 영상(인증용 영상)이 입력되면, 상기 인증용 영상을 상기 데이터 베이스에 저장된 복수의 얼굴 영상과 비교하여 인증을 수행하는 인증부;
    상기 저장된 복수의 얼굴 영상들 중 상기 인증용 영상과 매칭되어 얼굴 인식에 이용된 얼굴 영상에 대해서 매칭 횟수를 갱신하는 매칭 횟수 관리부; 및
    일정한 시간 주기로 상기 복수의 얼굴 영상들 중 매칭 횟수가 가장 적은 얼굴 영상을 인증용 영상으로 대체하는 데이터 베이스 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼굴 인식 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 인증부는 매칭 횟수가 많은 얼굴 영상부터 인증용 영상과 비교하는 것을 특징으로 얼굴 인식 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 데이터 베이스에 저장된 각 사용자들의 얼굴 영상은 매칭 횟수가 많은 순서에 따라서 복수의 그룹으로 분류되어 있고,
    상기 인증부는, 상기 인증용 영상을 매칭 횟수가 가장 많은 분류에 속하는 복수 사용자들의 얼굴 영상들부터 매칭 횟수가 작은 분류에 속하는 복수 사용자들의 얼굴 영상들 순서로 비교하는 것을 특징으로 하는 얼굴 인식 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 인증부는
    상기 데이터 베이스에 저장된 모든 등록 얼굴 영상 중에서 매칭 횟수가 많은 등록 얼굴 영상부터 매칭 횟수가 적은 등록 얼굴 영상 순서로 인증용 영상과 비교하는 것을 특징으로 하는 얼굴 인식 시스템.
  13. 각 사용자별로 복수의 얼굴 영상과 인증용 영상과 매칭되어 얼굴 인식에 이용된 횟수를 나타내는 매칭 횟수를 서로 연계하여 저장한 데이터 베이스;
    얼굴 영상을 촬영하는 촬영부;
    상기 촬영부로부터 얼굴 인식을 위한 영상(인증용 영상)이 입력되면, 상기 데이터 베이스에 저장된 복수의 얼굴 영상들 중 매칭 횟수가 많은 얼굴 영상부터 인증용 영상과 비교하여 인증을 수행하는 인증부; 및
    상기 저장된 복수의 얼굴 영상들 중 상기 인증용 영상과 매칭되어 얼굴 인식에 이용된 얼굴 영상에 대해서 매칭 횟수를 갱신하는 매칭 횟수 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼굴 인식 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 데이터 베이스에 저장된 각 사용자들의 얼굴 영상은 매칭 횟수가 많은 순서에 따라서 복수의 그룹으로 분류되어 있고,
    상기 인증부는, 상기 인증용 영상을 매칭 횟수가 가장 많은 분류에 속하는 복수 사용자들의 얼굴 영상들부터 매칭 횟수가 작은 분류에 속하는 복수 사용자들의 얼굴 영상들 순서로 비교하는 것을 특징으로 하는 얼굴 인식 시스템.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 인증부는
    상기 데이터 베이스에 저장된 모든 등록 얼굴 영상 중에서 매칭 횟수가 많은 등록 얼굴 영상부터 매칭 횟수가 적은 등록 얼굴 영상 순서로 인증용 영상과 비교하는 것을 특징으로 하는 얼굴 인식 시스템.
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