KR101611816B1 - 얼굴 인식 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 얼굴 인식 장치 및 방법에 관한 것이다. 개시된 얼굴 인증 방법은 적외선에 노출된 제1얼굴영상과 적외선에 노출되지 않은 제2얼굴영상을 획득하는 단계와, 제1얼굴영상과 제2얼굴영상을 정렬하는 단계와, 정렬된 제1얼굴영상과 제2얼굴영상 및 비선형 카메라 응답함수를 이용하여 외부광 요소가 제거된 제3얼굴영상을 획득하는 단계와, 획득된 제3얼굴영상을 이용하여 얼굴 인증을 수행하는 단계를 포함한다. 이러한 본 발명은 얼굴 인식 장치가 어떠한 환경에서 운용되더라도 태양광, 백열등 등과 같은 외부광 요소에 의한 영향이 완벽히 제거되며, 그 만큼 얼굴 인식의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Description

얼굴 인식 장치 및 방법{FACE AUTHENTICATION APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 얼굴 인식 장치 및 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 외부광 요소가 존재하는 얼굴영상에 대한 인증을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 현재 생체 인증 시스템에 사용되는 특징으로는 얼굴, 음성, 손 모양, 홍채, 정맥, 지문 등이 있으며, 각각의 특징에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 생체 인증 기술들 중에서 얼굴을 인증하여 주는 얼굴 인식 장치(단말기)는 사용의 편의성과 빠른 인증 속도를 제공하는 장점이 있어서 그 점유율이 점차 높아지고 있다.
종래 기술에 따른 얼굴 인식 장치는, 적외선(Infrared, IR) 또는 근적외선(Near-infrared, NIR)(이하, 적외선이라 통칭함) 조명을 사용자의 얼굴 주위에 조사하며, 적외선 필터를 이용해 적외선 영역을 필터링한 얼굴영상을 획득하여 얼굴 인식에 사용하고 있다.
이러한 종래 기술에 의하면, 태양광이나 백열등 등과 같은 외부 조명, 이러한 조명의 각도 및 조도 등과 같은 다양한 외부광 요소를 차단할수록 사용자의 얼굴영상이 일정한 환경을 유지할 수 있다.
하지만, 사람의 일반적인 생활 공간에서 이러한 외부광 요소를 완벽히 차단할 수가 없다. 얼굴 인식 장치가 실외 환경에서 운용되는 경우에는 태양광에 쉽게 노출되며, 실내 환경에서 운용되는 경우에는 백열등 등과 같은 조명에 쉽게 노출된다. 이러한 외부광 요소는 적외선 성분을 포함하고 있으므로 적외선을 이용하는 얼굴 인식 장치의 성능을 저하시키는 문제점이 있었다.
한국 등록특허 0983346, 등록일자 2010년 09월 14일.
본 발명의 실시예에 따르면, 적외선에 노출된 얼굴영상과 적외선에 노출되지 않은 얼굴영상 및 비선형 카메라 응답함수(Non-linear camera response function)를 이용하여 인식에 방해되는 외부광 요소를 제거한 후에 얼굴을 인식하는 얼굴 인식 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 관점에 따른 얼굴 인증 방법은, 적외선에 노출된 제1얼굴영상과 적외선에 노출되지 않은 제2얼굴영상을 획득하는 단계와, 상기 제1얼굴영상과 상기 제2얼굴영상을 정렬하는 단계와, 정렬된 상기 제1얼굴영상과 상기 제2얼굴영상 및 비선형 카메라 응답함수를 이용하여 외부광 요소가 제거된 제3얼굴영상을 획득하는 단계와, 획득된 상기 제3얼굴영상을 이용하여 얼굴 인증을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 적외선 필터를 통과한 빛에 반응하는 상기 비선형 카메라 응답함수를 미리 계산하여 상기 제3얼굴영상을 획득할 때에 이용할 수 있다.
상기 비선형 카메라 응답함수를 미리 계산할 때에 코너 픽셀 또는 엣지 픽셀은 제외한 상태로 계산할 수 있다.
상기 제3얼굴영상을 획득하는 단계는, 상기 비선형 카메라 응답함수의 역함수를 이용하여 상기 제1얼굴영상과 상기 제2얼굴영상의 픽셀값을 광량값으로 변환하는 단계와, 대응 위치의 픽셀별로 상기 제1얼굴영상의 광량값에서 상기 제2얼굴영상의 광량값을 차감하여 외부광 요소를 제거하는 단계와, 상기 외부광 요소가 제거된 광량값을 상기 비선형 카메라 응답함수를 이용하여 픽셀값으로 복원하는 단계와, 복원된 픽셀값을 가지는 상기 제3얼굴영상을 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 외부광 요소에 의해 상기 제1얼굴영상 또는 상기 제2얼굴영상이 포화(saturation) 상태이면 카메라 파라미터를 조정한 후에 상기 제1얼굴영상 및 상기 제2얼굴영상을 획득할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따른 얼굴 인증 장치는, 적외선에 노출된 제1얼굴영상과 적외선에 노출되지 않은 제2얼굴영상을 획득하는 영상 획득부와, 상기 제1얼굴영상과 상기 제2얼굴영상을 정렬하는 영상 정렬부와, 정렬된 상기 제1얼굴영상과 상기 제2얼굴영상 및 비선형 카메라 응답함수를 이용하여 외부광 요소가 제거된 제3얼굴영상을 획득하는 영상 처리부와, 획득된 상기 제3얼굴영상을 이용하여 얼굴 인증을 수행하는 얼굴 인증부를 포함할 수 있다.
여기서, 적외선 필터를 통과한 빛에 반응하는 상기 비선형 카메라 응답함수를 미리 계산하여 상기 제3얼굴영상을 획득할 때에 이용할 수 있다.
상기 비선형 카메라 응답함수를 미리 계산할 때에 코너 픽셀 또는 엣지 픽셀은 제외한 상태로 계산할 수 있다.
상기 영상 처리부는, 상기 비선형 카메라 응답함수의 역함수를 이용하여 상기 제1얼굴영상과 상기 제2얼굴영상의 픽셀값을 광량값으로 변환하는 픽셀 변환부와, 대응 위치의 픽셀별로 상기 제1얼굴영상의 광량값에서 상기 제2얼굴영상의 광량값을 차감하여 외부광 요소를 제거하는 광량 차감부와, 상기 외부광 요소가 제거된 광량값을 상기 비선형 카메라 응답함수를 이용하여 픽셀값으로 복원하는 픽셀 복원부와, 복원된 픽셀값을 가지는 상기 제3얼굴영상을 추출하는 영상 추출부를 포함할 수 있다.
상기 영상 획득부는, 상기 외부광 요소에 의해 상기 제1얼굴영상 또는 상기 제2얼굴영상이 포화(saturation) 상태이면 카메라 파라미터를 조정한 후에 상기 제1얼굴영상 및 상기 제2얼굴영상을 획득할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 적외선에 노출된 얼굴영상과 적외선에 노출되지 않은 얼굴영상 및 비선형 카메라 응답함수를 이용하여 얼굴영상으로부터 인식에 방해되는 외부광 요소를 완벽히 제거한 후에 인식 및 인증을 수행한다.
따라서, 얼굴 인식 장치가 어떠한 환경에서 운용되더라도 태양광, 백열등 등과 같은 외부광 요소에 의한 영향이 완벽히 제거되며, 그 만큼 얼굴 인식의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 얼굴 인식 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 얼굴 인식 장치가 이용할 수 있는 적외선 조명과 적외선 필터의 배치 상태도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 얼굴 인식 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 얼굴 인식 장치의 블록 구성도이다.
이에 나타낸 바와 같이 실시예에 의하면, 얼굴 인식 장치(100)는 영상 획득부(110), 적외선 조명부(111), 영상 정렬부(120), 영상 처리부(130), 얼굴 인증부(140), 인증 정보 저장부(141) 등을 포함한다.
영상 획득부(110)는 적외선에 노출된 제1얼굴영상과 적외선에 노출되지 않은 제2얼굴영상을 획득한다. 이를 위해, 영상 획득부(110)는 적외선 조명부(111)를 제어하여 적외선 조명이 고속으로 온/오프(on/off)되도록 하며, 적외선 조명에 노출된 얼굴영상과 적외선 조명에 노출되지 않은 얼굴영상을 순차적으로 획득하여 영상 정렬부(120)에게 제공한다. 예컨대, 도 2에 나타낸 바와 같이 중앙에 배치된 적외선 필터(111a)의 주변에 적외선 조명(111b)이 배치될 수 있으며, 영상 획득부(110)를 구성하는 카메라는 적외선 필터(111a)를 통해 얼굴영상을 획득할 수 있다.
이러한 영상 획득부(110)는 외부광 요소에 의해 제1얼굴영상 또는 제2얼굴영상이 포화(saturation) 상태일 때에는 카메라 파라미터를 조정한 후에 제1얼굴영상 및 제2얼굴영상을 다시 획득할 수 있다.
영상 정렬부(120)는 영상 획득부(110)로부터 제공되는 제1얼굴영상과 제2얼굴영상에 대해 얼굴영역을 정렬하는 작업을 수행한다. 제1얼굴영상과 제2얼굴영상이 고속으로 촬영되지만 사용자가 순간적으로 움직일 수 있기 때문에 얼굴을 인식하기 전에 얼굴영역부터 정렬하는 것이다.
영상 처리부(130)는 영상 정렬부(120)에 의해 정렬된 제1얼굴영상과 제2얼굴영상 및 미리 계산된 비선형 카메라 응답함수를 이용하여 제1얼굴영상으로부터 외부광 요소가 제거된 제3얼굴영상을 획득한다. 이를 위해, 고정된 노출로 설정된 카메라가 적외선 필터(111a)에 의해 필터링된 빛에 반응하는 비선형 카메라 응답함수를 미리 계산하여 영상 처리부(130)의 내부 메모리 또는 인증 정보 저장부(141) 등에 저장해 둘 수 있다. 이때, 코너 픽셀과 엣지 픽셀은 제외한 상태로 비선형 카메라 응답함수를 계산할 수 있다. 즉 고주파 성분은 빛에 따라 일정하지 않은 경향으로 변하는 성질이 있기에 제외하고 저주파 성분 위주로 비선형 카메라 응답함수를 계산할 수 있다.
외부광 요소가 제거된 제3얼굴영상을 획득하기 위하여, 영상 처리부(130)의 픽셀 변환부(131)는 비선형 카메라 응답함수의 역함수를 이용하여 제1얼굴영상과 제2얼굴영상의 픽셀값을 광량값으로 변환한다.
영상 처리부(130)의 광량 차감부(133)는 대응 위치의 픽셀별로 제1얼굴영상의 광량값에서 제2얼굴영상의 광량값을 차감하여 외부광 요소를 제거한다.
영상 처리부(130)의 픽셀 복원부(135)는 외부광 요소가 제거된 광량값을 비선형 카메라 응답함수를 이용하여 픽셀값으로 복원한다.
영상 처리부(130)의 영상 추출부(137)는 복원된 픽셀값을 가지는 인증용 얼굴영상인 제3얼굴영상을 추출하여 얼굴 인증부(140)에게 제공한다.
얼굴 인증부(140)는 영상 추출부(137)에 의해 획득된 인증용 얼굴영상인 제3얼굴영상과 인증 정보 저장부(141)에 기 등록된 인증 기준 정보를 비교하여 얼굴 인증을 수행하며, 그 얼굴 인증 결과를 출력한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 얼굴 인식 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이에 나타낸 바와 같이 실시예에 따른 얼굴 인식 방법은, 적외선 필터를 통과한 빛에 반응하는 비선형 카메라 응답함수가 미리 계산되어 저장되는 단계(S201)를 포함한다.
그리고, 적외선 노출을 변화시켜서 적외선에 노출된 제1얼굴영상과 적외선에 노출되지 않은 제2얼굴영상을 획득하는 단계(S203)를 더 포함한다.
또, 외부광 요소에 의해 제1얼굴영상 또는 제2얼굴영상이 포화 상태일 때에는 카메라 파라미터를 조정한 후에 제1얼굴영상 및 제2얼굴영상을 다시 획득하는 단계(S205, S207)를 더 포함한다.
다음으로, 적외선에 노출된 제1얼굴영상과 적외선에 노출되지 않은 제2얼굴영상의 얼굴 영역을 정렬하는 단계(S209)를 더 포함한다.
이어서, 정렬된 제1얼굴영상과 제2얼굴영상 및 기 저장된 비선형 카메라 응답함수를 이용하여 외부광 요소가 제거된 인증용 얼굴영상인 제3얼굴영상을 획득하는 단계(S211 내지 S217)를 더 포함한다.
아울러, 인증용 얼굴영상인 제3얼굴영상을 획득하기 위하여, 기 저장된 비선형 카메라 응답함수의 역함수를 이용하여 제1얼굴영상과 제2얼굴영상의 픽셀값을 광량값으로 변환하는 단계(S211)를 포함한다.
또, 대응 위치의 픽셀별로 제1얼굴영상의 광량값에서 제2얼굴영상의 광량값을 차감하여 외부광 요소를 제거하는 단계(S213)를 포함한다.
이어서, 외부광 요소가 제거된 광량값을 비선형 카메라 응답함수를 이용하여 픽셀값으로 복원하는 단계(S215)를 포함한다.
아울러, 복원된 픽셀값을 가지는 제3얼굴영상을 인증용 얼굴영상으로 추출하는 단계(S217)를 포함한다.
끝으로, 기 등록된 인증 기준 정보를 로드하여 인증용 얼굴영상인 제3얼굴영상과의 비교 결과에 따라 얼굴 인증을 수행하여 그 인증 결과를 출력하는 단계(S219 내지 S225)를 더 포함한다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 얼굴 인식 장치에 의해 수행되는 얼굴 인식 방법에 대해 더 자세히 살펴보기로 한다.
먼저, 고정된 노출로 설정된 카메라가 적외선 필터(111a)에 의해 필터링된 빛에 반응하는 비선형 카메라 응답함수를 미리 계산하여 영상 처리부(130)의 내부 메모리 또는 인증 정보 저장부(141) 등에 저장해 둔다. 이러한 비선형 카메라 응답함수의 계산 및 저장 과정은 본 발명의 실시예에 따른 얼굴 인식 장치(100)의 영상 획득부(110) 또는 영상 처리부(130) 등에 의해 수행되거나 별개의 외부 장치에 의해 수행될 수도 있다.
이처럼, 비선형 카메라 응답함수를 계산할 때에 코너 픽셀과 엣지 픽셀은 제외한 상태로 계산할 수 있다. 즉 고주파 성분은 빛에 따라 일정하지 않은 경향으로 변하는 성질이 있기에 제외하고 저주파 성분 위주로 비선형 카메라 응답함수를 계산할 수 있다(S201).
얼굴 인식 장치(100)에 의한 얼굴 인식이 시작되면 영상 획득부(110)는 적외선에 노출된 제1얼굴영상과 적외선에 노출되지 않은 제2얼굴영상을 획득한다. 이를 위해, 영상 획득부(110)는 적외선 조명부(111)를 제어하여 적외선 조명이 고속으로 온/오프(on/off)되도록 하며, 적외선 조명에 노출된 얼굴영상과 적외선 조명에 노출되지 않은 얼굴영상을 순차적으로 획득하여 영상 정렬부(120)에게 제공한다.
이러한 얼굴영상 획득 과정에서 얼굴 인식 장치(100)는 도 2에 나타낸 바와 같이 중앙에 배치된 적외선 필터(111a)의 주변에 배치된 적외선 조명(111b)을 고속으로 온/오프하며, 그 중앙에 배치된 적외선 필터(111a)를 통과하는 빛을 수광하여 적외선에 노출된 제1얼굴영상과 적외선에 노출되지 않은 제2얼굴영상을 획득할 수 있다(S203).
여기서, 영상 획득부(110)는 외부광 요소에 의해 제1얼굴영상 또는 제2얼굴영상이 포화(saturation) 상태인지를 확인하며(S205), 어느 하나의 영상이라도 포화 상태일 때에는 영상 획득부(110)의 카메라 파라미터를 조정한 후에 앞서 설명한 단계 S203의 과정을 통해 제1얼굴영상 및 제2얼굴영상을 다시 획득한다(S207).
다음으로, 영상 정렬부(120)는 영상 획득부(110)로부터 제공되는 제1얼굴영상과 제2얼굴영상에 대해 얼굴영역을 정렬하는 작업을 수행한다. 제1얼굴영상과 제2얼굴영상이 고속으로 촬영되지만 사용자가 순간적으로 움직일 수 있기 때문에 얼굴을 인식하기 전에 얼굴영역부터 정렬하는 것이다. 예컨대, 특징점을 이용하여 제1얼굴영상과 제2얼굴영상이 일치되도록 정렬할 수 있다(S209).
이어서, 영상 처리부(130)는 영상 정렬부(120)에 의해 정렬된 제1얼굴영상과 제2얼굴영상 및 미리 계산된 비선형 카메라 응답함수를 이용하여 제1얼굴영상으로부터 외부광 요소가 제거된 제3얼굴영상을 획득한다.
이러한 영상 처리부(130)에 의한 영상 처리 과정을 더 자세히 살펴보면, 먼저 픽셀 변환부(131)는 비선형 카메라 응답함수의 역함수를 이용하여 제1얼굴영상과 제2얼굴영상의 픽셀값을 광량(photo quantity)값으로 변환한다(S211).
그러면, 광량 차감부(133)는 대응 위치의 픽셀별로 제1얼굴영상의 광량값에서 제2얼굴영상의 광량값을 차감하여 외부광 요소를 제거한다. 즉, 광량값으로 변환된 두 영상을 비교하여 픽셀 대 픽셀의 차를 구하면 적외선 조명이 적용된 영상에서 외부광에 의한 특성만큼의 값이 제거된다(S213).
이어서, 픽셀 복원부(135)는 외부광 요소가 제거된 광량값을 비선형 카메라 응답함수를 이용하여 픽셀값으로 복원한다. 즉 제1얼굴영상과 제2얼굴영상이 가지고 있던 원래의 픽셀 도메인으로 변경하는 것이다(S215).
그리고, 영상 추출부(137)는 복원된 픽셀값을 가지는 인증용 얼굴영상인 제3얼굴영상을 추출하여 얼굴 인증부(140)에게 제공한다(S217).
그러면, 얼굴 인증부(140)는 영상 추출부(137)에 의해 획득된 인증용 얼굴영상인 제3얼굴영상과 인증 정보 저장부(141)에 기 등록된 인증 기준 정보를 비교하여 얼굴 인증을 수행하며, 그 얼굴 인증 결과를 출력한다. 예컨대, 인증 정보 저장부(141)에 기 등록된 인증 기준 정보는 사용자를 대상으로 하여 미리 획득한 얼굴영상이 저장될 수도 있으며, 이렇게 획득된 얼굴영상의 특성값이 인증 기준 정보로 가공되어 저장될 수도 있다.
여기서, 얼굴 인증부(140)는 영상 추출부(137)에 의해 획득된 인증용 얼굴영상인 제3얼굴영상과 인증 정보 저장부(141)에 기 등록된 인증 기준 정보의 비교 결과가 기 설정된 일치 허용 범위를 만족(S221)하면 정상 인증으로 처리하며(S223), 그 비교 결과가 기 설정된 일치 허용 범위를 벗어나 만족하지 않으면 인증 오류를 경보한다(S225).
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명은 실시예에 따르면 적외선에 노출된 얼굴영상과 적외선에 노출되지 않은 얼굴영상 및 비선형 카메라 응답함수를 이용하여 얼굴영상으로부터 인식에 방해되는 외부광 요소를 완벽히 제거한 후에 인식 및 인증을 수행한다.
따라서, 얼굴 인식 장치가 어떠한 환경에서 운용되더라도 태양광, 백열등 등과 같은 외부광 요소에 의한 영향이 완벽히 제거되며, 그 만큼 얼굴 인식의 신뢰성이 향상된다.
본 발명에 첨부된 각 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110 : 영상 획득부 111 : 적외선 조명부
120 : 영상 정렬부 130 : 영상 처리부
131 : 픽셀 변환부 133 : 광량 차감부
135 : 픽셀 복원부 137 : 영상 추출부
140 : 얼굴 인증부 141 : 인증 정보 저장부

Claims (10)

  1. 적외선에 노출된 제1얼굴영상과 적외선에 노출되지 않은 제2얼굴영상을 획득하는 단계와,
    상기 제1얼굴영상과 상기 제2얼굴영상을 정렬하는 단계와,
    정렬된 상기 제1얼굴영상과 상기 제2얼굴영상 및 비선형 카메라 응답함수를 이용하여 외부광 요소가 제거된 제3얼굴영상을 획득하는 단계와,
    획득된 상기 제3얼굴영상을 이용하여 얼굴 인증을 수행하는 단계를 포함하며,
    상기 제3얼굴영상을 획득하는 단계는, 상기 비선형 카메라 응답함수의 역함수를 이용하여 상기 제1얼굴영상과 상기 제2얼굴영상의 픽셀값을 광량값으로 변환하는 단계와,
    대응 위치의 픽셀별로 상기 제1얼굴영상의 광량값에서 상기 제2얼굴영상의 광량값을 차감하여 외부광 요소를 제거하는 단계와,
    상기 외부광 요소가 제거된 광량값을 상기 비선형 카메라 응답함수를 이용하여 픽셀값으로 복원하는 단계와,
    복원된 픽셀값을 가지는 상기 제3얼굴영상을 추출하는 단계를 포함하는 얼굴 인증 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    적외선 필터를 통과한 빛에 반응하는 상기 비선형 카메라 응답함수를 미리 계산하여 상기 제3얼굴영상을 획득할 때에 이용하는 것을 특징으로 하는 얼굴 인증 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 비선형 카메라 응답함수를 미리 계산할 때에 코너 픽셀 또는 엣지 픽셀은 제외한 상태로 계산하는 것을 특징으로 하는 얼굴 인증 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부광 요소에 의해 상기 제1얼굴영상 또는 상기 제2얼굴영상이 포화(saturation) 상태일 때에는 카메라 파라미터를 조정한 후에 상기 제1얼굴영상 및 상기 제2얼굴영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 얼굴 인증 방법.
  6. 적외선에 노출된 제1얼굴영상과 적외선에 노출되지 않은 제2얼굴영상을 획득하는 영상 획득부와,
    상기 제1얼굴영상과 상기 제2얼굴영상을 정렬하는 영상 정렬부와,
    정렬된 상기 제1얼굴영상과 상기 제2얼굴영상 및 비선형 카메라 응답함수를 이용하여 외부광 요소가 제거된 제3얼굴영상을 획득하는 영상 처리부와,
    획득된 상기 제3얼굴영상을 이용하여 얼굴 인증을 수행하는 얼굴 인증부를 포함하며,
    상기 영상 처리부는, 상기 비선형 카메라 응답함수의 역함수를 이용하여 상기 제1얼굴영상과 상기 제2얼굴영상의 픽셀값을 광량값으로 변환하는 픽셀 변환부와,
    대응 위치의 픽셀별로 상기 제1얼굴영상의 광량값에서 상기 제2얼굴영상의 광량값을 차감하여 외부광 요소를 제거하는 광량 차감부와,
    상기 외부광 요소가 제거된 광량값을 상기 비선형 카메라 응답함수를 이용하여 픽셀값으로 복원하는 픽셀 복원부와,
    복원된 픽셀값을 가지는 상기 제3얼굴영상을 추출하는 영상 추출부를 포함하는 얼굴 인증 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    적외선 필터를 통과한 빛에 반응하는 상기 비선형 카메라 응답함수를 미리 계산하여 상기 제3얼굴영상을 획득할 때에 이용하는 것을 특징으로 하는 얼굴 인증 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 비선형 카메라 응답함수를 미리 계산할 때에 코너 픽셀 또는 엣지 픽셀은 제외한 상태로 계산하는 것을 특징으로 하는 얼굴 인증 장치.
  9. 삭제
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 영상 획득부는, 상기 외부광 요소에 의해 상기 제1얼굴영상 또는 상기 제2얼굴영상이 포화(saturation) 상태일 때에는 카메라 파라미터를 조정한 후에 상기 제1얼굴영상 및 상기 제2얼굴영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 얼굴 인증 장치.
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