KR101737619B1 - 얼굴 인식 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 얼굴 인식 기술에 관한 것으로, 촬상 장치에 의해 촬영된 영상을 영상 처리하는 영상 처리 장치로부터 얼굴 영상 스트림을 수신하는 단계; 상기 수신되는 얼굴 영상 스트림으로부터 얼굴 영상의 해상도를 분석하는 단계; 분석되는 상기 얼굴 영상의 해상도별로 상기 얼굴 영상을 등록하는 단계; 얼굴 영상 탐색 모드시에 인식 대상 얼굴 영상을 입력받는 단계; 상기 인식 대상 얼굴 영상의 해상도가 기 등록된 얼굴 영상의 해상도와 매칭되는지를 판단하는 단계; 및 상기 인식 대상 얼굴 영상의 해상도가 상기 기 등록된 얼굴 영상의 해상도와 매칭되면 상기 인식 대상 얼굴 영상을 상기 기 등록된 얼굴 영상으로 인식하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

얼굴 인식 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING FACE RECOGNITION}
본 발명은 얼굴 인식 장치 및 방법에 관한 것이다.
얼굴 인식은 비디오 보안, 생체 인식, 얼굴색인 관제 등의 넓은 응용 가능성으로 인해 패턴인식 분야에서 많은 관심과 연구 개발이 세계 도처에서 이루어지고 있다. 특히, 실시간 객체들의 위협 탐지 및 추적, 사고나 범죄 증거 수집, 진/출입 인증 등의 응용이 확대됨에 따라 CCTV와 같은 네트워크 카메라와 물리적 보안 및 관제 기술을 결합한 융합 기술의 사회 전반적 응용이 점진적으로 증가하고 있는 추세이다.
얼굴 영상의 추출을 위해서는, 전역적인 객체 인식 알고리즘을 먼저 실행하여 카메라 영상으로부터 적어도 하나 이상의 객체를 인식하고, 이후 인식된 객체로부터 얼굴 영역을 탐색하기 위한 알고리즘을 실행하는데, 이러한 종래 방법의 경우 얼굴 영역을 탐색하는 과정이 매우 복잡하고 시간이 불필요하게 많이 소요되는 문제가 있다.
또한, 불특정 지역(로컬 영역)에 설치된 다수의 네트워크 카메라에서 촬영되는 영상 정보는 촬영 거리에 따라 얼굴 크기가 다양하기 때문에, 얼굴 인식을 위해서는 다양한 크기의 얼굴 영상을 일정한 크기로 조정하는 영상 처리 과정이 필수적이다. 이러한 과정은 얼굴 인식 서버(영상 관제 시스템)에서의 과부하를 야기할 뿐만 아니라 영상 관제 시스템의 주요 기능들을 저해시킬 수 있다.
일본공개특허 특개 2010-66990호(2010년3월25일 공개)
본 발명의 실시예에서는, 네트워크 카메라를 통해 촬영된 얼굴 영상의 인식 효율을 높일 수 있는 얼굴 인식 기술을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 영상 처리 장치로부터 얼굴 영상을 포함하는 얼굴 영상 스트림을 수신하는 단계; 상기 얼굴 영상의 해상도를 분석하는 단계; 분석되는 상기 얼굴 영상의 해상도별로 상기 얼굴 영상을 등록하는 단계; 얼굴 영상 탐색 모드시에 인식 대상 얼굴 영상을 입력받는 단계; 상기 인식 대상 얼굴 영상의 해상도가 등록된 얼굴 영상들 중 어느 하나의 얼굴 영상의 해상도와 매칭되는지를 판단하는 단계; 및 상기 인식 대상 얼굴 영상의 해상도가 상기 어느 하나의 얼굴 영상의 해상도와 매칭되면 상기 인식 대상 얼굴 영상을 상기 어느 하나의 얼굴 영상으로 인식하는 단계를 포함하는 얼굴 인식 방법을 제공할 수 있다.
여기서, 상기 얼굴 영상을 등록하는 단계는, 각각의 해상도에 대응하는 기 설정 개수의 관심영역(Region Of Interest, ROI)별로 상기 얼굴 영상을 데이터베이스화하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 얼굴 영상의 해상도는, SD(Standard Definition), HD(High Definition), FHD(Full HD), QHD(Quad HD), UHD(Ultra HD) 중 어느 하나의 픽셀 값을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 영상 처리 장치로부터 수신되는 얼굴 영상 스트림에서 얼굴 영상의 해상도를 분석하는 영상 분석부; 및 상기 영상 분석부의 분석 결과에 따른 해상도별로 상기 얼굴 영상을 데이터베이스에 등록하고, 인식 대상 얼굴 영상의 해상도와 상기 데이터베이스에 기 등록된 얼굴 영상의 해상도 간의 매칭 여부에 따라 상기 인식 대상 얼굴 영상을 인식하는 제어부를 포함하는 얼굴 인식 장치를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는, 각각의 해상도에 대응하는 기 설정 개수의 관심영역별로 상기 얼굴 영상을 데이터베이스화할 수 있다.
또한, 상기 얼굴 영상의 해상도는, SD, HD, FHD, QHD, UHD 중 어느 하나의 픽셀 값을 가질 수 있다.
또한, 상기 얼굴 인식 장치는, 유선 또는 무선 환경의 서버 장치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 얼굴 인식 장치는, 유선 또는 무선 환경의 클라이언트 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 영상 처리 장치로부터 얼굴 영상을 포함하는 PTZ(Pan, Tilt, Zoom) 영상 스트림을 수신하는 단계; 상기 얼굴 영상을 추출하는 단계; 상기 추출된 얼굴 영상의 해상도를 분석하는 단계; 상기 분석된 얼굴 영상의 해상도별로 상기 얼굴 영상을 등록하는 단계; 얼굴 영상 탐색 모드시에 인식 대상 얼굴 영상을 입력받는 단계; 상기 인식 대상 얼굴 영상의 해상도가 등록된 얼굴 영상들 중 어느 하나의 얼굴 영상의 해상도와 매칭되는지를 판단하는 단계; 및 상기 인식 대상 얼굴 영상의 해상도가 상기 어느 하나의 얼굴 영상의 해상도와 매칭되면 상기 인식 대상 얼굴 영상을 상기 어느 하나의 얼굴 영상으로 인식하는 단계를 포함하는 얼굴 인식 방법을 제공할 수 있다.
여기서, 상기 얼굴 영상을 등록하는 단계는, 각각의 해상도에 대응하는 기 설정 개수의 관심영역별로 상기 얼굴 영상을 데이터베이스화하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 얼굴 영상의 해상도는, SD, HD, FHD, QHD, UHD 중 어느 하나의 픽셀 값을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 영상 처리 장치로부터 수신되는 PTZ 영상 스트림으로부터 얼굴 영역을 추출하는 영상 추출부; 상기 추출되는 얼굴 영역으로부터 얼굴 영상의 해상도를 분석하는 영상 분석부; 및 상기 영상 분석부의 분석 결과에 따른 해상도별로 상기 얼굴 영상을 데이터베이스에 등록하고, 인식 대상 얼굴 영상의 해상도와 상기 데이터베이스에 기 등록된 얼굴 영상의 해상도 간의 매칭 여부에 따라 상기 인식 대상 얼굴 영상을 인식하는 제어부를 포함하는 얼굴 인식 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 얼굴 영상의 해상도 분석 결과에 따른 관심영역(Region Of Interest, ROI) 별 얼굴 영상 인식으로 인해 얼굴 탐색 및 추출에 대한 효율성을 증진시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 얼굴 인식을 위한 서버 단위 부하를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 얼굴 인식 시스템의 블록도이다.
도 2는 도 1의 얼굴 인식 시스템에서 얼굴 인식을 위한 영상 처리 장치의 블록도이다.
도 3은 도 2의 영상 처리 장치에서 수행되는 영상 처리 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 인식 장치의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 인식 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼굴 인식 장치의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼굴 인식 방법을 설명하는 흐름도이다.
먼저, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 여기에서, 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 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 범주를 명확하게 이해할 수 있도록 하기 위해 예시적으로 제공되는 것이므로, 본 발명의 기술적 범위는 청구항들에 의해 정의되어야 할 것이다.
아울러, 아래의 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성 등에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들인 것으로, 이는 사용자, 운용자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 그 정의는 본 명세서의 전반에 걸쳐 기술되는 기술사상을 토대로 이루어져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 얼굴 인식 시스템의 블록도로서, 네트워크 카메라 그룹(100), 영상 처리 장치(200), 얼굴 인식 장치(300) 및 네트워크(10)를 포함할 수 있다.
네트워크 카메라 그룹(100)은 임의의 객체를 촬영할 수 있는 촬상 장치인 다수의 카메라들을 포함할 수 있으며, IP(Internet Protocol) 네트워크 상에서 임의의 로컬 영역을 촬영하고, 촬영된 영상을 영상 처리 장치(200)로 전송할 수 있다. 이러한 네트워크 카메라 그룹(100)은 영상과 함께 오디오 신호를 획득하고 메타데이터를 생성함으로써, 영상, 오디오 및 메타데이터를 영상 처리 장치(200)로 전송할 수 있다.
도 1에는 네트워크 카메라 그룹(100)이 다수의 카메라들(100/1~100/n)을 포함하는 것으로 도시되어 있는데, 여기서 제1 카메라(100/1)는, 예를 들어 광역 카메라이고, 제2 카메라(100/2)는, 예를 들어 PTZ(Pan, Tilt, Zoom) 카메라일 수 있다. 광역 카메라와 PTZ 카메라는 위치 정보를 기반으로 그룹핑될 수 있다.
광역 카메라는 고정된 상태에서 로컬 영역에서의 움직임을 검출하여 촬영할 수 있다. PTZ 카메라는 팬, 틸트 및 줌 기능을 통해 광역 카메라가 촬영한 로컬 영역의 특정 객체(object)에 대하여, 상세 영상을 촬영할 수 있다. 다만, 이들 카메라들은 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐이며, 네트워크 카메라 그룹(100) 내에 포함될 수 있는 카메라들의 기능 및 특성이 한정될 필요는 없다.
영상 처리 장치(200)는 네트워크 카메라 그룹(100)으로부터 영상을 수신하고, 수신된 영상에서 얼굴 영역을 추출하며, 추출되는 얼굴 영역을 포함하는 얼굴 영상 스트림(stream)을 생성하여 얼굴 인식 장치(300)로 전송할 수 있다. 이때, 영상 처리 장치(200)는 추출된 얼굴 영역에 대한 얼굴 영상 스트림을 생성하여 얼굴 인식 장치(300)로 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 필요에 따라 네트워크 카메라 그룹(100)에 의해 촬영되는 실시간 PTZ 영상 스트림을 생성하여 얼굴 영상 처리 장치(300)로 제공할 수 있다. 후자는 영상 처리 장치(200) 내에 얼굴 영역을 추출하는 기능이 포함되지 않은 경우이며, 이 때의 영상 처리 장치(200)는, 예를 들어 DSP(Digital Signal Processor)로 구성될 수 있다.
도 1의 영상 처리 장치(200)는 일 구현 예에 따라 네트워크(10)를 통해 네트워크 카메라 그룹(100)으로부터 영상 신호를 수신할 수 있다. 다른 구현 예에 따라 영상 처리 장치(200)는 도 1에 도시된 것과는 달리 직렬 버스(serial bus) 등을 통해 네트워크 카메라 그룹(100)으로부터 영상 신호를 수신할 수 있으며, 이 경우의 영상 처리 장치(200)는 네트워크 카메라 그룹(100) 내에 모듈(module) 형태로 포함되는 것으로 예시될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 영상 처리 장치(200)가 영상 신호를 수신하는 방법은 상술한 예에 한정되지 않는다.
또한, 영상 처리 장치(200)는 광역 카메라, 예를 들어 제1 카메라(100/1)로부터 움직임 신호가 검출될 경우에 제1 카메라(100/1)의 위치 정보로부터 인접하는 PTZ 카메라, 예를 들어 제2 카메라(100/2)의 정보를 획득하고, 제2 카메라(100/2)로 PTZ 구동 명령을 전달할 수 있다. 상술한 바와 같이, 네트워크 카메라 그룹(100)으로부터 수신되는 영상은, 실질적으로 PTZ 동작을 행하는 제2 카메라(100/2)로부터의 영상을 의미할 수 있다.
얼굴 인식 장치(300)는 영상 처리 장치(200)로부터 제공되는 얼굴 영상 스트림으로부터 얼굴 영상의 해상도를 분석하고, 분석 결과에 기초하여 해상도별로 얼굴 영상을 데이터베이스(database)에 등록하며, 영상 처리 장치(200)로부터 제공되는 인식 대상 얼굴 영상의 해상도와 데이터베이스에 기 등록된 얼굴 영상의 해상도가 서로 매칭되면 인식 대상 얼굴 영상을 최종 인식하는 역할을 할 수 있다.
네트워크(10)는 영상 처리 장치(200)와 얼굴 인식 장치(300)를 연결할 수 있으며, 예를 들어 유선 네트워크 또는 무선 네트워크를 포함할 수 있다. 여기서, 유선 네트워크는 인터넷이 포함될 수 있으며, 무선 네트워크는 IP(Internet Protocol) 기반의 광역 무선 통신망, 와이파이(Wi-Fi) 등의 근거리 무선 통신망, 3세대 이상의 이동 통신망 등을 포함할 수 있다. 또한, 네트워크(10)는 네트워크 카메라 그룹(100)과 영상 처리 장치(200)를 연결할 수도 있으며, 마찬가지로 유선 네트워크 또는 무선 네트워크를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 얼굴 인식을 위한 영상 처리 장치, 예컨대, 도 1의 영상 처리 장치(200)의 블록도로서, 통신부(202), 제어부(204), 영상 추출부(206), 스트림 생성부(208) 등을 포함할 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 통신부(202)는 네트워크 카메라 그룹(100)에서 적어도 하나의 광역 카메라, 예를 들어 제1 카메라(100/1)로부터 움직임 검출 신호를 수신할 수 있다. 또한, 통신부(202)는 네트워크 카메라 그룹(100)에서 적어도 하나의 광역 카메라의 위치 정보로부터 인접하는 PTZ 카메라, 예를 들어 제2 카메라(100/2)로부터의 PTZ 영상을 수신할 수 있다.
제어부(204)는 후술하는 영상 추출부(206)로 영상 추출 명령을 전달하거나, 스트림 생성부(208)로 스트림 생성 명령을 전달할 수 있다. 또한, 제어부(204)는 스트림 생성부(208)를 통해 생성된 얼굴 영상 스트림이 얼굴 인식 장치(300)로 전송될 수 있도록 통신부(202)를 제어할 수 있다.
영상 추출부(206)는 제어부(204)의 제어하에 통신부(202)를 통해 수신되는 PTZ 영상에서 얼굴 영역을 추출할 수 있다. 이때, 추출되는 얼굴 영역은 기 설정 픽셀 범위로 클리핑(clipping)될 수 있다.
스트림 생성부(208)는 영상 추출부(206)를 통해 추출되는 얼굴 영역을 포함하는 얼굴 영상 스트림을 생성할 수 있다.
도 2의 영상 처리 장치(200)에서 영상 추출부(206)는 필수 구성요소는 아니며, 예를 들어 DSP와 같은 고속 스트림 전송이 필요한 경우에는 영상 추출부(206) 없이, 즉, 얼굴 영역을 추출하지 않고도 영상 처리 장치(200)를 구현할 수도 있음을 이해하여야 할 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 장치(200)의 얼굴 인식을 위한 영상 처리 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 제어부(204)는 네트워크 카메라 그룹(100)의 광역 카메라, 예를 들어 제1 카메라(100/1)로부터 움직임 검출 신호가 수신되는지를 판단할 수 있다(S100). 본 발명의 실시예에서 광역 카메라는 객체의 움직임을 검출하는 것을 예시하였으나, 광역 카메라에서 촬영된 영상도 실시간 스트림 방식으로 영상 처리 장치(200)로 제공될 수 있음을 당업자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
제1 카메라(100/1)로부터 움직임 검출 신호가 수신될 경우, 제어부(204)는 해당 광역 카메라의 위치 정보로부터 인접하는 PTZ 카메라에 대한 정보, 예를 들어 제2 카메라(100/2)에 대한 정보를 획득할 수 있다(S102). 이러한 카메라 별 위치 정보와 해당 카메라에 대한 정보들은, IP 주소와 위치 기반 서비스(Location Based Service, LBS)를 이용하거나, GPS 정보를 이용하여 획득할 수 있으며, 이러한 사실은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있는 바, 구체적인 기술 설명은 생략하기로 한다.
PTZ 카메라에 대한 정보가 획득되면, 제어부(204)는 해당 PTZ 카메라, 예를 들어 제2 카메라(100/2)로 PTZ 구동 명령을 전송할 수 있으며, PTZ 구동 명령에 의거하여 제2 카메라(100/2)는 팬, 틸트, 줌 등의 동작을 통해 대상 객체를 촬영할 수 있다(S104).
이후, 제어부(204)는 제2 카메라(100/2)로부터 PTZ 영상이 수신되는지를 판단하고(S106), PTZ 영상이 수신될 경우에 제어부(204)는 영상 추출부(206)로 얼굴 영역 추출을 명령하고, 이에 따라 영상 추출부(206)는 해당 PTZ 영상에서 얼굴 영역을 추출할 수 있다(S108).
얼굴 영역이 추출되면, 제어부(204)는 스트림 생성부(208)를 통해 얼굴 영상 스트림을 생성하도록 명령할 수 있으며, 스트림 생성부(208)를 통해 생성된 얼굴 영상 스트림을 얼굴 인식 장치(300)로 전송할 수 있도록 통신부(202)를 제어할 수 있다(S110).
도 3의 실시예에서, 영상 처리 장치(200) 내에 영상 추출 기능이 포함되지 않을 경우에는 상술한 단계(S108)의 과정이 생략될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 인식 장치, 예컨대 도 1의 얼굴 인식 장치(300)의 블록도로서, 통신부(302), 제어부(304), 영상 분석부(306), 얼굴 데이터베이스(308) 등을 포함할 수 있다.
이러한 얼굴 인식 장치(300)는, 예를 들어 서비스 공급자 기반의 서버 장치, 서비스 수요자 기반의 클라이언트 장치 등을 포함할 수 있으며, 이들 서버 장치 및 클라이언트 장치는 유선 환경이나 무선 환경에 특별히 제한을 두지 않는다.
도 4에 도시한 바와 같이, 통신부(302)는 네트워크 카메라 그룹(100)의 임의의 PTZ 카메라, 예를 들어 제2 카메라(100/2)를 통해 촬영된 영상에 대해 얼굴 영역이 추출된 얼굴 영상 스트림을 영상 처리 장치(200)로부터 수신할 수 있다. 이러한 통신부(302)는, 예를 들면 IP 기반의 유선 및 무선 통신 장치, 3세대 이상의 이동 통신 장치, 와이파이 등의 근거리 무선 통신 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제어부(304)는 후술하는 영상 분석부(306)의 영상 분석 결과에 따른 해상도별로 얼굴 영상을 얼굴 DB(308)에 등록하고, 인식 대상 얼굴 영상의 해상도가 얼굴 DB(308)에 기 등록된 얼굴 영상의 해상도와 매칭되는지를 판단하며, 인식 대상 얼굴 영상의 해상도가 기 등록된 얼굴 영상의 해상도와 매칭될 경우에 인식 대상 얼굴 영상을 매칭되는 얼굴 영상으로 최종 인식하는 역할을 할 수 있다. 예컨대, 얼굴 DB(308)는 기 설정된 개수의 관심영역으로 구획될 수 있다. 그리고, 제어부(304)는 특정 범위 내의 해상도를 갖는 얼굴 영상은 어느 하나의 관심 영역에 등록하고, 다른 범위 내의 해상도를 갖는 얼굴 영상은 다른 관심 영역에 저장할 수 있다. 또한, 제어부(304)는 얼굴 영상 탐색 모드시에 인식 대상 얼굴 영상의 해상도와 얼굴 DB(308)에 관심영역 별로 기 등록된 얼굴 영상의 해상도 간의 매칭 여부를 판단할 수 있다. 이때, 얼굴 영상의 해상도는, 예를 들어 SD(Standard Definition), HD(High Definition), FHD(Full HD), QHD(Quad HD), UHD(Ultra HD) 중 어느 하나의 픽셀 값을 가질 수 있다.
영상 분석부(306)는 제어부(304)의 제어에 의거하여 통신부(302)를 통해 수신되는 얼굴 영상 스트림으로부터 얼굴 영상의 해상도를 분석할 수 있다. 예를 들어, 영상 분석부(306)는 얼굴 영상의 픽셀 사이즈에 해당하는 해상도를 분석할 수 있다.
얼굴 DB(308)에는 제어부(304)의 제어하에 영상 분석부(306)에 의해 분석되는 얼굴 영상의 해상도에 따라 얼굴 영상이 관심영역 중 어느 하나에 등록될 수 있다. 얼굴 DB(308)에 등록된 각각의 얼굴 영상은, 얼굴 인식 장치의 얼굴 영상 탐색 모드시에 인식 대상 얼굴 영상과의 해상도 비교를 위해 제어부(304)에 의해 취사 선택될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 인식 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 통신부(302)를 통해 얼굴 영상 스트림이 수신되면(S200), 제어부(304)는 영상 분석부(306)로 얼굴 영상 해상도 분석을 명령할 수 있다.
제어부(304)의 얼굴 영상 해상도 분석 명령에 따라 영상 분석부(306)는 해당 얼굴 영상 스트림의 얼굴 영상에 대한 해상도를 분석할 수 있다(S202). 얼굴 영상에 대한 해상도 분석은, 예를 들어 얼굴 영상의 해상도가 전술한 복수의 관심영역 중에 어디에 속하는지를 분석하는 것을 포함할 수 있다.
제어부(304)는 얼굴 인식 장치(300)가 현재 얼굴 영상 등록 모드인지 얼굴 영상 탐색 모드인지를 판단할 수 있다. 얼굴 영상 등록 모드와 얼굴 영상 탐색 모드의 판단은, 도시 생략된 키 패드, 터치 패드 등의 입력 수단에 의한 사용자 입력 신호에 따라 결정될 수 있다. 또는, 얼굴 DB(308)에 등록된 관심영역별 얼굴 영상이 존재하지 않을 경우에 제어부(304)가 자동으로 얼굴 영상 등록 모드를 실행시킬 수도 있다.
얼굴 영상 등록 모드인 경우(S204), 제어부(304)는 영상 분석부(306)의 얼굴 영상 해상도 분석 결과에 따라 얼굴 영상을 얼굴 DB(308)의 복수의 관심영역 중 어느 하나에 등록할 수 있다(S206). 예를 들어, 얼굴 DB(308)가 SD 해상도, HD 해상도, FHD 해상도, QHD 해상도, UHD 해상도에 따른 영상을 저장하는 서로 다른 논리적 구역인 관심영역으로 구획되는 경우, 제어부(304)는 얼굴 영상을 해상도에 따라서 이들 관심영역 중 어느 하나에 등록할 수 있다.
반면, 얼굴 영상 탐색 모드인 경우(S208), 제어부(304)는 통신부(302)를 통해 수신되는 인식 대상 얼굴 영상의 해상도가 얼굴 DB(308)의 복수의 관심영역 중 어느 관심영역에 속하는지를 판단할 수 있다(S210).
단계(S210)의 판단 결과, 인식 대상 얼굴 영상의 해상도가 얼굴 DB(308)의 어느 하나의 관심영역과 매칭된다면, 제어부(304)는 인식 대상 얼굴 영상을 해당 관심영역에 기 등록된 얼굴 영상과 매칭시켜보면서 인식할 수 있다(S212). 예를 들어, 제어부(304)는 인식 대상 얼굴 영상을 HD급 해상도(예를 들어, 1280*720 픽셀)를 갖는 얼굴 영상 크기로 인식한 뒤, HD급 해상도의 얼굴 영상이 등록된 관심영역 내에서 매칭할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼굴 인식 장치, 예컨대 도 1의 얼굴 인식 장치(300)의 블록도로서, 통신부(302), 제어부(304), 영상 분석부(306), 얼굴 데이터베이스(308), 영상 추출부(310) 등을 포함할 수 있다. 도 6의 실시예는 도 4의 실시예와 달리, 얼굴 인식 장치(300) 내에 영상 추출부(310)를 포함하고 있다는 점에 차이가 있다.
이러한 얼굴 인식 장치(300)는, 예를 들어 서비스 공급자 기반의 서버 장치, 서비스 수요자 기반의 클라이언트 장치 등을 포함할 수 있으며, 이들 서버 장치 및 클라이언트 장치는 유선 환경이나 무선 환경에 특별히 제한을 두지 않는다.
도 6에 도시한 바와 같이, 통신부(302)는 네트워크 카메라 그룹(100)의 임의의 PTZ 카메라, 예를 들어 제2 카메라(100/2)를 통해 실시간 촬영되는 PTZ 영상 스트림을 영상 처리 장치(200)로부터 수신할 수 있다. 이러한 통신부(302)는, 예를 들면 IP 기반의 유선 및 무선 통신 장치, 3세대 이상의 이동 통신 장치, 와이파이 등의 근거리 무선 통신 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제어부(304)는 후술하는 영상 분석부(306)의 영상 분석 결과에 따른 해상도별로 얼굴 영상을 얼굴 DB(308)에 등록하고, 인식 대상 얼굴 영상의 해상도가 얼굴 DB(308)에 기 등록된 얼굴 영상의 해상도와 매칭되는지를 판단하며, 인식 대상 얼굴 영상의 해상도가 기 등록된 얼굴 영상의 해상도와 매칭될 경우에 인식 대상 얼굴 영상을 매칭되는 얼굴 영상으로 최종 인식하는 역할을 할 수 있다. 예컨대, 얼굴 DB(308)는 기 설정된 개수의 관심영역으로 구획될 수 있다. 그리고, 제어부(304)는 특정 범위 내의 해상도를 갖는 얼굴 영상은 어느 하나의 관심 영역에 등록하고, 다른 범위 내의 해상도를 갖는 얼굴 영상은 다른 관심 영역에 저장할 수 있다. 또한, 제어부(304)는 얼굴 영상 탐색 모드시에 인식 대상 얼굴 영상의 해상도와 얼굴 DB(308)에 관심영역 별로 기 등록된 얼굴 영상의 해상도 간의 매칭 여부를 판단할 수 있다. 이때, 얼굴 영상의 해상도는, 예를 들어 SD(Standard Definition), HD(High Definition), FHD(Full HD), QHD(Quad HD), UHD(Ultra HD) 중 어느 하나의 픽셀 값을 가질 수 있다.
영상 분석부(306)는 제어부(304)의 제어에 의거하여 영상 추출부(310)에서 추출되는 얼굴 영역에 대한 얼굴 영상의 해상도를 분석할 수 있다. 예를 들어, 영상 분석부(306)는 얼굴 영상의 픽셀 사이즈에 해당하는 해상도를 분석할 수 있다.
얼굴 DB(308)에는 제어부(304)의 제어하에 영상 분석부(306)에 의해 분석되는 얼굴 영상의 해상도에 따라 얼굴 영상이 관심영역 중 어느 하나에 등록될 수 있다. 얼굴 DB(308)에 등록된 각각의 얼굴 영상은, 얼굴 인식 장치의 얼굴 영상 탐색 모드시에 인식 대상 얼굴 영상과의 해상도 비교를 위해 제어부(304)에 의해 취사 선택될 수 있다.
영상 추출부(310)는 제어부(304)의 제어하에 통신부(302)를 통해 수신되는 PTZ 영상에서 얼굴 영역을 추출할 수 있다. 이때, 추출되는 얼굴 영역은 기 설정 픽셀 범위로 클리핑될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 얼굴 인식 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 7의 실시예는, 도 5의 실시예와 달리, 영상 처리 장치(200)로부터 실시간 제공되는 PTZ 영상 스트림에 대해 얼굴 영역을 추출하는 과정이 더 포함될 수 있다는 점에서 차이가 있다.
도 7에 도시한 바와 같이, 통신부(302)를 통해 PTZ 영상 스트림이 수신되면(S300), 제어부(304)는 수신되는 PTZ 영상 스트림으로부터 얼굴 영역을 추출하도록 영상 추출부(310)를 제어할 수 있다(S302).
또한, 제어부(304)는 영상 분석부(306)로 얼굴 영상 해상도 분석을 명령할 수 있다. 이러한 얼굴 영상 해상도 분석 명령에 따라 영상 분석부(306)는 해당 얼굴 영상 스트림의 얼굴 영상에 대한 해상도를 분석할 수 있다(S304). 얼굴 영상에 대한 해상도 분석은, 예를 들어 얼굴 영상의 해상도가 전술한 복수의 관심영역 중에 어디에 속하는지를 분석하는 것을 포함할 수 있다.
제어부(304)는 얼굴 인식 장치(300)가 현재 얼굴 영상 등록 모드인지 얼굴 영상 탐색 모드인지를 판단할 수 있다. 얼굴 영상 등록 모드와 얼굴 영상 탐색 모드의 판단은, 도시 생략된 키 패드, 터치 패드 등의 입력 수단에 의한 사용자 입력 신호에 따라 결정될 수 있다. 또는, 얼굴 DB(308)에 등록된 관심영역별 얼굴 영상이 존재하지 않을 경우에 제어부(304)가 자동으로 얼굴 영상 등록 모드를 실행시킬 수도 있다.
얼굴 영상 등록 모드인 경우(S306), 제어부(304)는 영상 분석부(306)의 얼굴 영상 해상도 분석 결과에 따라 얼굴 영상을 얼굴 DB(308)의 복수의 관심영역 중 어느 하나에 등록할 수 있다(S308). 예를 들어, 얼굴 DB(308)가 SD 해상도, HD 해상도, FHD 해상도, QHD 해상도, UHD 해상도에 따른 영상을 저장하는 서로 다른 논리적 구역인 관심영역으로 구획되는 경우, 제어부(304)는 얼굴 영상을 해상도에 따라서 이들 관심영역 중 어느 하나에 등록할 수 있다.
반면, 얼굴 영상 탐색 모드인 경우(S310), 제어부(304)는 통신부(302)를 통해 수신되는 인식 대상 얼굴 영상의 해상도가 얼굴 DB(308)의 복수의 관심영역 중 어느 관심영역에 속하는지를 판단할 수 있다(S312).
단계(S312)의 판단 결과, 인식 대상 얼굴 영상의 해상도가 얼굴 DB(308)의 어느 하나의 관심영역과 매칭된다면, 제어부(304)는 인식 대상 얼굴 영상을 해당 관심영역에 기 등록된 얼굴 영상과 매칭시켜보면서 인식할 수 있다(S314). 예를 들어, 제어부(304)는 인식 대상 얼굴 영상을 HD급 해상도(예를 들어, 1280*720 픽셀)를 갖는 얼굴 영상 크기로 인식한 뒤, HD급 해상도의 얼굴 영상이 등록된 관심영역 내에서 매칭할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 얼굴 영상의 크기 분석 결과에 따른 관심영역별 얼굴 영상 인식으로 인해 얼굴 탐색 및 추출에 대한 효율성을 증진시키고, 얼굴 인식을 위한 서버 단위 부하를 줄일 수 있도록 구현한 것이다.
한편, 첨부된 블록도의 각 블록과 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 블록도의 각 블록 또는 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 메모리 등에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.
그리고, 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 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 적어도 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 등이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다. 즉, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
따라서, 본 발명의 보호 범위는 후술되는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 영상 처리 장치로부터 얼굴 영상을 포함하는 얼굴 영상 스트림을 수신하는 단계;
    상기 얼굴 영상의 해상도를 분석하여 서로 다른 기저장된 범위의 해상도를 갖는 복수의 관심영역(Region Of Interest, ROI) 중 어느 하나의 관심영역에 상기 얼굴 영상을 등록하는 단계;
    얼굴 영상 탐색 모드시에 인식 대상 얼굴 영상을 입력받는 단계;
    상기 인식 대상 얼굴 영상의 해상도가 속하는 관심영역을 상기 복수의 관심영역 중에서 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 관심영역에 등록된 얼굴 영상 중에서 상기 인식 대상 얼굴 영상과 매칭되는 얼굴 영상을 식별하는 단계를 포함하는
    얼굴 인식 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 얼굴 영상의 해상도는,
    SD(Standard Definition), HD(High Definition), FHD(Full HD), QHD(Quad HD), UHD(Ultra HD) 중 어느 하나의 픽셀 값을 갖는
    얼굴 인식 방법.
  4. 영상 처리 장치로부터 수신되는 얼굴 영상 스트림에서 얼굴 영상의 해상도를 분석하는 영상 분석부; 및
    상기 영상 분석부의 분석 결과에 따른 서로 다른 기저장된 범위의 해상도를 갖는 복수의 관심영역 중 어느 하나의 관심영역에 상기 얼굴 영상을 등록하고, 상기 복수의 관심 영역 중에서 인식 대상 얼굴 영상의 해상도가 속하는 관심영역이 선택될 때 상기 선택된 관심 영역에 등록된 얼굴 영상 중에서 상기 인식 대상 얼굴 영상과 매칭되는 얼굴 영상을 식별하는 제어부를 포함하는
    얼굴 인식 장치.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 얼굴 영상의 해상도는,
    SD, HD, FHD, QHD, UHD 중 어느 하나의 픽셀 값을 갖는
    얼굴 인식 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    유선 또는 무선 환경의 서버 장치를 포함하는
    얼굴 인식 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    유선 또는 무선 환경의 클라이언트 장치를 포함하는
    얼굴 인식 장치.
  9. 영상 처리 장치로부터 얼굴 영상을 포함하는 PTZ(Pan, Tilt, Zoom) 영상 스트림을 수신하는 단계;
    상기 얼굴 영상을 추출하는 단계;
    상기 추출된 얼굴 영상의 해상도를 분석하여 서로 다른 기저장된 범위의 해상도를 갖는 복수의 관심영역 중 어느 하나의 관심영역에 상기 얼굴 영상을 등록하는 단계;
    얼굴 영상 탐색 모드시에 인식 대상 얼굴 영상을 입력받는 단계;
    상기 인식 대상 얼굴 영상의 해상도가 속하는 관심영역을 상기 복수의 관심영역 중에서 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 관심영역에 등록된 얼굴 영상 중에서 상기 인식 대상 얼굴 영상과 매칭되는 얼굴 영상을 식별하는 단계를 포함하는
    얼굴 인식 방법.
  10. 삭제
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 얼굴 영상의 해상도는,
    SD, HD, FHD, QHD, UHD 중 어느 하나의 픽셀 값을 갖는
    얼굴 인식 방법.
  12. 영상 처리 장치로부터 수신되는 PTZ 영상 스트림으로부터 얼굴 영역을 추출하는 영상 추출부;
    상기 추출되는 얼굴 영역으로부터 얼굴 영상의 해상도를 분석하는 영상 분석부; 및
    상기 영상 분석부의 분석 결과에 따른 서로 다른 기저장된 범위의 해상도를 갖는 복수의 관심영역 중 어느 하나의 관심영역에 상기 얼굴 영상을 등록하고, 상기 복수의 관심영역 중에서 인식 대상 얼굴 영상의 해상도가 속하는 관심영역이 선택될 때 상기 선택된 관심영역에 등록된 얼굴 영상 중에서 상기 인식 대상 얼굴 영상과 매칭되는 얼굴 영상을 식별하는 제어부를 포함하는
    얼굴 인식 장치.
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