KR102334030B1 - 컴퓨터 장치를 이용한 헤어 염색 방법 - Google Patents

컴퓨터 장치를 이용한 헤어 염색 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102334030B1
KR102334030B1 KR1020210027601A KR20210027601A KR102334030B1 KR 102334030 B1 KR102334030 B1 KR 102334030B1 KR 1020210027601 A KR1020210027601 A KR 1020210027601A KR 20210027601 A KR20210027601 A KR 20210027601A KR 102334030 B1 KR102334030 B1 KR 102334030B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hair
value
dyeing
original image
hair region
Prior art date
Application number
KR1020210027601A
Other languages
English (en)
Inventor
남건민
구교정
김우석
Original Assignee
(주)내스타일
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)내스타일 filed Critical (주)내스타일
Priority to KR1020210027601A priority Critical patent/KR102334030B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102334030B1 publication Critical patent/KR102334030B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45D—HAIRDRESSING OR SHAVING EQUIPMENT; EQUIPMENT FOR COSMETICS OR COSMETIC TREATMENTS, e.g. FOR MANICURING OR PEDICURING
    • A45D19/00—Devices for washing the hair or the scalp; Similar devices for colouring the hair
    • A45D19/0041—Processes for treating the hair of the scalp
    • A45D19/0066—Coloring or bleaching
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45D—HAIRDRESSING OR SHAVING EQUIPMENT; EQUIPMENT FOR COSMETICS OR COSMETIC TREATMENTS, e.g. FOR MANICURING OR PEDICURING
    • A45D44/00—Other cosmetic or toiletry articles, e.g. for hairdressers' rooms
    • A45D2044/007—Devices for determining the condition of hair or skin or for selecting the appropriate cosmetic or hair treatment

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

본 발명은 컴퓨터 장치를 이용한 헤어 염색 방법에 관한 것으로, 일 실시예에서, 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태의 원본 이미지를 수신하는 단계; 원본 이미지에서 헤어 영역을 판별하는 단계; 및 판별된 헤어 영역을 소정 컬러로 염색하는 단계;를 포함하고, 상기 소정 컬러로 염색하는 단계에서, 상기 헤어 영역의 색상, 명도, 채도 중 적어도 하나를 변경하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 장치를 이용한 헤어 염색 방법을 개시한다.

Description

컴퓨터 장치를 이용한 헤어 염색 방법 {Method for dyeing hair by using computer device}
본 발명은 컴퓨터를 이용하여 머리를 가상으로 염색하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 컴퓨터를 이용하여 원본 이미지에서 머리(헤어) 영역을 판별하고 판별된 헤어 영역의 색을 변경하여 헤어 염색을 수행하는 방법에 관한 것이다.
최근 스마트폰, 태블릿 PC 등의 사용자 단말의 이용이 대중화되고 정보 처리 기술이 발달함에 따라 사용자 단말을 이용하여 이미지 또는 동영상을 촬영하고, 촬영한 영상을 사용자의 요구에 맞게 편집하는 영상 편집 기술이 활발히 이용되고 있다.
이미지 편집을 상업적으로 이용하는 분야 중 하나는 얼굴 이미지에서 머리카락을 가상으로 염색하여 염색 결과를 보여주는 가상 헤어 염색 분야이다. 예를 들어 사용자가 자신의 얼굴을 스마트폰으로 촬영하고 스마트폰의 이미지 처리용 앱(app) 상에서 헤어 염색을 실행하거나 또는 사용자가 직접 헤어샵을 찾아서 얼굴을 촬영하고 이 촬영된 이미지에서 가상 헤어 염색을 실행하여 헤어 염색 결과를 확인한 후 실제 염색 작업을 할 수도 있다.
그러나 가상 헤어 염색을 위한 다양한 알고리즘이 개발되고 있으나 많은 경우 염색된 헤어의 컬러를 자연스럽게 표시하지 못하여 염색후의 전체적인 헤어 스타일에 대한 정확한 정보를 제공하지 못하는 단점이 있다.
특허문헌1: 한국 공개특허 제2015-0071476호 (2015년 6월 26일 공개) 특허문헌2: 한국 공개특허 제2012-0102275호 (2012년 9월 18일 공개)
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위한 것으로, 자연스러운 염색을 위해 원본 이미지의 헤어의 음영 정보를 그대로 활용함으로써 결과 이미지에서 염색된 헤어 컬러를 자연스럽게 보여줄 수 있는 헤어 염색 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 컴퓨터 장치를 이용한 헤어 염색 방법으로서, 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태의 원본 이미지를 수신하는 단계; 원본 이미지에서 헤어 영역을 판별하는 단계; 및 판별된 헤어 영역을 소정 컬러로 염색하는 단계;를 포함하고, 상기 소정 컬러로 염색하는 단계에서, 상기 헤어 영역의 색상, 명도, 채도 중 적어도 하나를 변경하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 장치를 이용한 헤어 염색 방법을 개시한다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 헤어 염색 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능 기록매체를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 자연스러운 염색을 위해 원본 이미지의 헤어의 음영 정보를 그대로 활용함으로써 결과 이미지에서 염색된 헤어 컬러를 자연스럽게 보여줄 수 있는 이점이 있다.
도1은 일 실시예에 따른 헤어 염색 방법을 실행하는 시스템을 설명하는 블록도,
도2는 일 실시예에 따른 헤어 염색 방법의 흐름도,
도3은 일 실시예에 따른 헤어 판별 단계의 흐름도,
도4는 도3의 헤어 판별 방법의 각 단계를 설명하는 도면,
도5는 일 실시예에 따른 헤어 염색 단계의 흐름도,
도6은 일 실시예에 따른 염색 효과를 설명하기 위한 도면이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '~를 포함한다', '~로 구성된다', 및 '~으로 이루어진다'라는 표현은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서 용어 '소프트웨어'는 컴퓨터에서 하드웨어를 움직이는 기술을 의미하고, 용어 '하드웨어'는 컴퓨터를 구성하는 유형의 장치나 기기(CPU, 메모리, 입력 장치, 출력 장치, 주변 장치 등)를 의미하고, 용어 '단계'는 소정의 목을 달성하기 위해 시계열로 연결된 일련의 처리 또는 조작을 의미하고, 용어 '컴퓨터 프로그램', '프로그램', 또는 '알고리즘'은 컴퓨터로 처리하기에 합한 명령의 집합을 의미하고, 용어 '프로그램 기록 매체'는 프로그램을 설치하고 실행하거나 유통하기 위해 사용되는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 의미한다.
본 명세서에서 발명의 구성요소를 지칭하기 위해 사용된 '~부', '~모듈', '~유닛', '~블록', '~보드' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 물리적, 기능적, 또는 논리적 단위를 의미할 수 있고 이는 하나 이상의 하드웨어나 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현되거나 또는 하나 이상의 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 펌웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본원 명세서에서, '처리장치', '컴퓨터', '컴퓨팅 장치', '서버 장치', '서버'는 윈도우, 맥, 또는 리눅스와 같은 운영체제, 컴퓨터 프로세서, 메모리, 응용프로그램들, 기억장치(예를 들면, HDD, SDD), 및 모니터를 구비한 장치로 구현될 수 있다. 컴퓨터는 예를 들면, 데스크톱 컴퓨터나 노트북, 모바일 단말기 등과 같은 장치일 수 있으나 이들은 예시적인 것이며 이에 한정되는 것은 아니다. 모바일 단말기는 스마트폰, 태블릿 PC, 또는 PDA와 같은 모바일 무선통신기기 중 하나일 수 있다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 또한 발명을 기술하는 데 있어서 공지 또는 주지관용 기술이면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤어 염색 방법을 실행하는 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도1을 참조하면, 일 실시예에 따른 헤어 염색 방법은 컴퓨터 장치(10)에서 실행될 수 있다. 컴퓨터 장치(10)는 데스크탑 컴퓨터 또는 노트북 등 통상적인 범용 컴퓨터로 구현될 수 있고 스마트폰과 같은 모바일 단말기로 구현될 수도 있다. 컴퓨터 장치(10)는 도2 내지 도5를 참조하여 후술하는 헤어 염색 방법을 실행하기 위한 하나 이상의 응용 프로그램을 실행할 수 있다.
일 실시예에서 컴퓨터 장치(10)는 얼굴 이미지를 카메라(20 및/또는 사용자 단말기(30)로부터 수신할 수 있다. 카메라(20)는 독립적인 카메라 장치일 수도 있고 컴퓨터 장치(10)에 유선/무선으로 연결된 카메라일 수도 있다. 예를 들어 컴퓨터 장치(10)가 스마트폰인 경우 카메라(20)는 이 컴퓨터 장치(10)(즉 스마트폰)에 매립된 카메라일 수 있다. 사용자 단말기(30)는 스마트폰과 같은 휴대용 장치일 수 있고, 예를 들어 사용자 단말기(30)의 카메라로 얼굴을 촬영하고 이 촬영된 이미지를 유선 또는 무선으로 컴퓨터 장치(10)로 전송할 수 있다.
일 실시예에서 컴퓨터 장치(10)는 카메라(20) 또는 사용자 단말기(30)로부터 피사체(예컨대 사람)의 얼굴 이미지의 이미지 파일을 수신한다. 이미지 파일은 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태의 이미지 파일로서, 예를 들어 JPG, TIF 등의 확장자를 갖는 이미지 파일일 수 있다.
컴퓨터 장치(10)는 입력받은 이미지(이하 “원본 이미지”라고도 함)에서 헤어(모발) 영역을 식별하고 헤어 영역을 나타내는 픽셀들에 대해 사용자가 원하는 소정 컬러로 변경하여 헤어 염색을 한 후 헤어 염색된 이미지(이하 “결과 이미지”라고도 함)를 출력한다.
일 실시예에서 컴퓨터 장치(10)는 결과 이미지를 디스플레이(40)를 통해 사용자에게 출력할 수 있다. 디스플레이(40)는 컴퓨터 장치(10)에 독립적인 장치일 수도 있고, 예를 들어 컴퓨터 장치(10)가 스마트폰인 경우 디스플레이(40)가 이 컴퓨터 장치(10)(즉 스마트폰)에 매립된 디스플레이 일 수도 있다.
도2는 일 실시예 따른 헤어 염색 방법의 흐름도이다. 도2의 흐름도는 도1의 컴퓨터 장치(10)에서 실행될 수 있다.
도2를 참조하면 일 실시예에 따른 헤어 염색 방법은, 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태의 원본 이미지를 수신하는 단계(S10), 원본 이미지에서 헤어 영역을 판별하는 단계(S20), 판별된 헤어 영역을 소정 컬러로 염색하는 단계(S30), 및 헤어 염색된 결과 이미지를 출력하는 단계(S40)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 단계(S10)에서 예컨대 컴퓨터 장치(10)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태의 원본 이미지를 수신한다. 도1에서 설명한 것처럼 예컨대 카메라(20)에서 촬영한 촬영 이미지를 수신할 수도 있고 스마트폰과 같은 사용자 단말기(30)로부터 이미지를 수신할 수도 있다.
그 후 단계(S20)에서, 수신한 원본 이미지에서 헤어 영역을 판별한다. 이미지에서 헤어 영역을 판별하는 것은 예컨대 인공신경망 알고리즘의 딥러닝 알고리즘을 이용하여 판별할 수 있다. 예컨대 얼굴 이미지에서 얼굴 영역과 헤어 영역을 구분하는 기술은 컨볼루션 신경망(CNN) 등 공지의 기술로 공개되었으며, 이러한 딥러닝 기술을 이용하여 원본 이미지에서 헤어 영역을 판별할 수 있다.
원본 이미지에서 헤어 영역을 판별하면, 다음으로, 판별된 헤어 영역에 대해 사용자가 원하는 소정 컬러로 염색을 한다(S30). 예를 들어 헤어 영역의 각 픽셀에 대해 색상, 명도, 채도 중 적어도 하나를 변경함으로써 헤어 영역을 소정 컬러로 염색할 수 있다. 이와 같이 단계(S30)에서 헤어 영역에 대한 염색을 완료하여 결과 이미지를 생성하면, 단계(S40)에서 결과 이미지를 예컨대 디스플레이(40) 등의 화면을 통해 출력할 수 있다.
이하에서 헤어 영역 판별 단계(S20)에 대한 예시적인 방법을 도3과 도4를 참조하여 보다 구체적으로 설명하고 헤어 염색 단계(S30)의 예시적 방법을 도5를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도3은 일 실시예에 따른 헤어 판별 단계(S20)의 흐름도이고 도4는 도3의 헤어 판별 단계에서의 예시적 이미지 상태를 나타내는 도면이다.
일 실시예에서 헤어 영역 판별은, 원본 이미지를 수신하면(S10) 이 원본 이미지에서 헤어 영역을 식별하여 분리하는 세그멘테이션 단계(S21), 상기 세그멘테이션에 기초하여 원본 이미지에 대한 트라이맵(trimap)을 생성하는 단계(S22), 및 상기 트라이맵에 알파 매팅(alpha matting) 알고리즘을 적용하여 헤어 영역을 추출하는 단계(S23)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 단계(S10)에서 원본 이미지에서 헤어 영역을 식별하여 분리하는 세그멘테이션(segmentation)을 실행할 수 있다. 이미지 상의 사람 얼굴에서 헤어 영역을 식별하는 것은 CNN 등 공지의 딥러닝 알고리즘으로 구현할 수 있다. 예를 들어, 사람 이미지에서 얼굴과 머리카락을 구분한 학습 이미지를 사용하여 딥러닝 알고리즘을 학습시키고 이를 사용하여 원본 이미지에서 헤어 영역을 1차로 판별한다.
그 후 단계(S20)에서, 세그멘테이션에 기초하여 원본 이미지에 대한 트라이맵(trimap)을 생성할 수 있다. 트라이맵을 생성하는 것은 후술하는 알파 매팅(alpha matting)을 위한 사전 작업일 수 있다. 일 실시예에서, 세그멘테이션 단계(S21)의 실행하여 원본 이미지의 각 픽셀이 헤어 영역인지에 대한 값이 0 내지 1 사이의 값으로 출력할 수 있다. 예를 들어 헤어 영역일수록 1에 가깝고 얼굴이나 배경 영역일수록 0에 가깝게 출력하게 되며, 트라이맵 생성 단계(S22)에서는 세그멘테이션의 출력값에 기초하여 헤어와 배경 및 그 중간 영역을 분류한다. 예를 들어 세그멘테이션의 출력값이 0.99 이상이면 헤어 영역으로서 흰색으로 처리하고 0.01 이하이면 배경 영역으로서 검은색, 그리고 그 사이 값이면 회색으로 처리하여 트라이맵을 생성할 수 있다.
다음으로, 생성된 트라이맵에 알파 매팅(alpha matting) 알고리즘을 적용하여 헤어 영역을 추출한다(S23). 알파 매팅 알고리즘은 원본 이미지의 픽셀 불투명도를 나타내는 알파값을 고려하여 원본 이미지에서 전경(foreground)과 배경(background)을 구분하는 기술이며 당업계에 공지된 기술이다. 본 발명의 일 실시예에서는 알파 매팅을 딥러닝 알고리즘으로 구현하여 원본 이미지에서 전경(헤어 영역)과 배경(피부 등 헤어 이외의 영역)을 구분할 수 있다.
이와 관련하여 도4는 원본 이미지에 대해 상술한 이미지 처리를 수행할 때의 각 단계에서의 이미지 상태를 예시적으로 나타내었다. 도4(a)는 원본 이미지이며 이에 대해 세그멘테이션(S21)을 수행하면 도4(b)와 같이 원본 이미지에서 헤어 영역(흰색)과 그 외의 영역(검은색)을 분리할 수 있다. 그 후 트라이맵 생성 단계(S22)를 통해 원본 이미지를 확실한 헤어 영역(흰색), 확실한 배경 영역(검은색), 및 헤어인지 배경인지 분명하지 않은 영역(회색)으로 구분하여 트라이맵을 생성하여 도4(c)와 같은 이미지를 얻고, 알파 매팅 알고리즘을 적용하여 회색 영역이 전경인지 배경인지를 판별하여 도4(d)와 같은 이미지를 생성할 수 있다.
도5는 일 실시예에 따른 헤어 염색 단계의 흐름도이다.
일 실시예에서 헤어 염색 단계는, 도4(d)와 같이 헤어 영역이 판별된 원본 이미지를 수신하면, 판별된 헤어 영역의 픽셀에 대해, 원본 이미지의 색상표현 방식에 따른 제1 데이터(예컨대 RGB 데이터)에서 HSV 데이터로 변환하는 단계(S31), 상기 HSV 데이터에 대해, 염색할 소정 컬러에 기초하여 색상과 채도를 변경하는 단계(S32), 변경된 HSV 데이터를 상기 원본 이미지의 색상표현 방식에 따른 제2 데이터(예컨대 RGB 데이터)로 변환하는 단계(S33), 및 상기 판별된 헤어 영역의 픽셀에 대해 상기 제1 데이터와 제2 데이터를 블렌딩하는 단계(S34)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 우선 단계(S31)에서, 염색하고자 하는 영역, 즉 단계(S20)에서 헤어로 판별된 영역의 픽셀들을 HSV 데이터로 변환한다. 예를 들어 원본 이미지의 색상표현 방식이 RGB 방식인 경우 RGB 데이터를 HSV 형식의 데이터로 변환한다.
HSV는 색(컬러)을 색상(H: Hue), 명도(V: Intensity), 및 채도(S: Saturation)로 표현하는 방식으로, 본 발명에서는 헤어 영역에 대한 자연스러운 염색을 위해 원본 이미지의 헤어의 음영 정보를 그대로 활용하기 위해 RGB가 아닌 HSV 방식으로 색을 표현하고 변경한다.
원본 이미지의 색상 표현방식이 HSV가 아닌 다른 방식, 예컨대 RGB나 YUV 방식인 경우 각 픽셀의 RGB 데이터 또는 YUV 데이터를 HSV 데이터로 변환한다. 그러므로 만일 원본 이미지가 HSV 방식의 데이터인 경우에는 이 단계(S31)가 필요하지 않음을 이해할 것이다.
그 후 단계(S32)에서 헤어 영역에 대해 사용자가 원하는 컬러로 염색을 한다. 즉 HSV 데이터에 대해, 염색할 컬러에 기초하여 색상(H)과 채도(S) 중 적어도 하나를 변경할 수 있다. 예를 들어, 색상(H)은 0에서 180 사이의 값에서 사용자가 원하는 컬러에 따라 선택할 수 있고 채도(S)는 0에서 255 사이의 값에서 사용자가 원하는 색의 선명도에 따라 선택할 수 있다. 채도(S)는 색이 얼마나 선명한가에 대한 정보를 나타내며, 예컨대 파란색으로 염색하는 경우 채도(S) 값을 어떻게 설정하느냐에 따라 연한 파란색과 짙은 파란색으로 다르게 표현할 수 있다.
일 실시예에서 이 단계(S32)에서 명도(V)를 변경할 수 있다. 명도(V)는 얼마나 어두인지에 대한 음영 정보를 담고 있으며 0에서 255 사이의 값을 가질 수 있다. 원본 이미지에서의 음영 정보를 유지하기 위해 명도(V)를 수정하지 않고 그대로 사용할 수도 있겠지만, 바람직하게는, 오히려 명도(V)를 변경함으로써 원본 이미지의 음영 정보를 결과 이미지에서 더 정확히 유지하고 표현할 수 있다. 흑발을 염색시키는 경우에는 흑발의 검은색이 가지는 명도(V)가 매우 작기 때문에 여기에 어떠한 색상(H)을 주더라도 다른 색으로 염색되지 않고 검은색으로 보여지는 문제가 있으며, 따라서 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 염색하고자 하는 컬러와 상관없이 명도(V) 값에 소정의 오프셋을 주도록 구성하고, 염색된 헤어가 검은색이 아닌 실제 염색된 컬러로 볼 수 있도록 한다. 즉 원본 이미지의 헤어 영역의 음영 정보를 유지하기 위해 중요한 것은 원본 이미지 그 자체의 명도(V)를 유지하는 것이 아니라 각 픽셀간의 명도(V)에 대한 상대적인 차이를 유지하는 것이다.
일 실시예에서 명도(V)에 오프셋 값을 추가하기 위해, 우선 헤어 영역의 명도(V)를 정규화(normalization)하고 정규화된 명도 값에 계수를 곱하고 오프셋을 추가한다.
일 실시예에서 아래 수식1에 따라 명도(V) 값의 정규화를 수행한다.
Figure 112021024580624-pat00001
--- 수식1
상기 수식1에서 "max"는 헤어 영역의 픽셀들 중 가장 큰 명도 값이고 "min"은 헤어 영역의 픽셀들 중 가장 작은 명도 값을 의미한다. 따라서 위 수식1에서 변수 "x" 대신 각 픽셀의 명도(V) 값을 입력하면 해당 픽셀의 정규화된 명도(Norm(V))를 산출할 수 있다.
그 후 정규화된 명도에 기초하여 새로운 명도 값을 산출한다. 예를 들어 아래 수식2에 따라 새로운 명도(Vnew)를 산출할 수 있다.
Figure 112021024580624-pat00002
--- 수식2
상기 수식2에서 "a"는 정규화된 명도(Norm(V))에 곱해지는 계수이고 "b"는 오프셋 값이다. 일 실시예에서 오프셋(b)은 염색된 헤어의 컬러를 잘 표현할 수 있는 값으로 설정될 수 있고 예컨대 5 내지 50 사이의 값을 가질 수 있다. 그리고 계수(a)는 오프셋(b)을 고려하여 새로운 명도(Vnew)가 허용가능 범위(예컨대 0에서 255)를 넘지 않는 한도에서 임의의 값을 가질 수 있다. 예를 들어 오프셋(b)을 20으로 설정하면 계수(a)는 235의 값으로 설정될 수 있다.
상술한 염색 방법에 따라 흑발을 다른 컬러로 염색하는 경우 및 다른 컬러를 흑발로 염색하는 경우에 대한 구체적 예를 설명하기로 한다.
우선 흑발을 다른 컬러로 염색하는 경우, 색상(H)은 염색하고자 하는 컬러의 색상(H)에 따라 0에서 180 사이의 값에서 설정한다. 그리고 채도(S) 역시 염색하고자 하는 색의 채도에 따라 0에서 255 사이에서 설정할 수 있다. 명도(V)는 원본 이미지에서의 음영 정보, 즉 각 픽셀들간의 상대적인 음영 차이에 대한 정보를 유지하되 염색된 컬러가 자연스럽게 보일 수 있도록 소정 오프셋(b) 값을 주어서 변경한다. 예를 들어 계수(a)를 240으로 설정하고 오프셋(b)을 15로 설정할 수 있으며, 이 오프셋(b) 값은 염색하고자 하는 색상(H)이나 채도(S)에 상관없이 일정한 값으로 설정할 수 있다. 또한 원본 이미지마다 밝기가 서로 상이할 수 있지만, 본 발명에서는 명도(V)를 정규화하고 정규화된 명도값(Norm(V))에 계수를 곱하고 오프셋(b)을 더하기 때문에 원본 이미지의 밝기에도 상관없이 소정의 오프셋(b) 값을 설정할 수 있다. 즉 본 발명의 바람직한 실시예에서, 흑발의 염색을 잘 표현할 수 있는 오프셋(b)을 찾아서 일단 설정하면, 원본 이미지의 밝기나 염색하고자 하는 컬러의 색상이나 채도 등에 상관없이 이 오프셋(b)을 항상 적용할 수 있으며, 원본 이미지의 음영 정보를 그대로 유지하면서 염색된 컬러를 자연스럽게 표현할 수 있게 된다.
한편 검은색이 아닌 컬러의 헤어를 검은색으로 염색하는 경우, 색상(H)은 원본 이미지의 색상을 그대로 유지할 수 있다. 그러나 바람직한 일 실시예에서, 흑발을 보다 자연스럽게 표현하기 위해, 색상을 일괄적으로 빨간색(즉, H=0)으로 변경할 수 있다.
그리고 흑발의 경우 색의 선명도는 채도(S)가 아니라 명도(V) 값을 조절함으로써 선명도를 결정할 수 있다. 즉 일 실시예에서 채도(S)에 대해 원본 이미지의 채도를 그대로 유지할 수 있지만, 본 발명의 일 실시예에서는 기설정된 값으로 채도(S)를 변경하여 일정한 채도(S) 값을 갖도록 하고, 명도(V)에 대해서는 흑발로 염색할 경우 명도(V)에 오프셋(b)을 주지 않는다. 즉 상기 수식2에서 오프셋(b)를 0으로 설정하고, 계수(a)는 임의의 값으로 설정할 수 있다.
위와 같은 본 발명의 실시예에 따르면 흑발로 염색할 경우 헤어 영역의 픽셀에 대해 색상(H)과 채도(S)를 기설정된 값으로 일괄적으로 변경하고 명도(V) 값으로 선명도를 표현함으로써 결과 이미지에서 흑발을 더 자연스럽게 나타낼 수 있다.
이상과 같이 헤어 염색 단계(S32)에서 각 픽셀의 색상(H), 채도(S), 및 명도(V) 중 적어도 하나를 변경하면, 다음으로 단계(S33)에서 HSV 데이터를 RGB 데이터로 변환한다.
그 후 단계(S34)에서, 염색된 헤어 영역과 원본 이미지의 헤어 영역을 결합하는 블렌딩을 수행한다. 바람직하게는, 원본 이미지와 염색된 헤어 영역의 이미지의 블렌딩시 RGB 데이터를 이용하여 블렌딩한다. 즉 원본 이미지가 RGB가 아닌 다른 색상표현 방식의 데이터인 경우, 적어도 블렌딩의 대상이 되는 헤어 영역에 대해서는 RGB로 변환한 후 염색된 헤어 영역과 블렌딩하는 것이 바람직하다. 이 때 헤어 영역과 배경 영역 사이의 경계가 되는 영역에 대해 투명도에 따른 가중치를 주어서 블렌딩 함으로써 염색된 헤어 영역이 배경 영역에 자연스럽게 결합될 수 있다.
일 실시예에서 각 헤어 영역의 픽셀에 대해 아래 수식3에 따라 헤어 영역을 블렌딩할 수 있다.
Figure 112021024580624-pat00003
--- 수식3
위 수식3에서 "Inew"는 헤어 염색된 픽셀값(예컨대 RGB의 각 성분의 값)이고 "Ioriginal"은 원본 이미지의 픽셀값이고, "Iresult"는 블렌딩된 결과 이미지의 픽셀값이다. 그리고 "α"는 투명도를 의미하는 0과 1 사이의 값으로서, 1에 가까울수록 헤어 영역임의 의미하고 0에 가까울수록 배경 영역임을 의미한다. 따라서 "α"는 0 내지 1 사이의 값으로서 헤어 영역인지 여부의 확률을 의미한다고 볼 수도 있다.
상기 수식3에 따르면 헤어 영역일수록 염색된 컬러의 반영 비율이 높고 배경 영역일수록 원본 이미지의 컬러의 반영 비율이 높으며, 따라서 헤어와 배경이 완벽하게 판별되지 않은 경계 영역에 대해서 염색된 컬러와 원본의 컬러를 적절히 블렌딩 함으로써 염색된 헤어 영역이 원본 이미지의 배경에 자연스럽게 결합될 수 있다.
도6은 상술한 본 발명의 헤어 염색 방법에 따른 염색 효과를 나타내는 도면으로, 도6(a)는 흑발의 원본 이미지를 나타내고 도6(b)와 도6(c)는 본 발명이 아닌 다른 방식에 따라 빨간색으로 염색한 경우의 결과 이미지이고 도6(d)는 본 발명의 방식에 따라 염색한 경우의 결과 이미지를 나타낸다.
도6에서와 같이 흑발을 다른 컬러로 염색하는 경우 본 발명이 아닌 다른 방식에서는 결과 이미지에서 염색된 컬러가 잘 나타나지 않음을 알 수 있다. 즉 도6(b)의 경우 빨간색이 아니라 오히려 보라색에 가까워 보이며, 아마도 명도(V) 값이 지나치게 작은 검은색의 특성으로 인해 염색하고자 했던 색(빨간색)이 다른색으로 잘못 표현된 것으로 추정된다. 도6(c)는 정수리 부분은 빨간색으로 염색되었지만 어깨 아래 영역에서는 검은색이 여전히 많이 나타나게 되어 염색 결과가 잘 표현되지 못하였다. 그러나 본 발명에 따른 도6(d)에서는 헤어 영역이 전체적으로 빨간색으로 염색된 결과가 자연스럽게 잘 표현되었으며, 이는 원본 이미지의 음영 정보를 유지하되 염색된 컬러를 자연스럽게 표현하였기 때문이다.
이상과 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 컴퓨터 장치
20: 카메라
30: 사용자 단말기
40: 디스플레이

Claims (7)

  1. 컴퓨터 장치를 이용한 헤어 염색 방법으로서,
    컴퓨터로 읽을 수 있는 형태의 원본 이미지를 수신하는 단계(S10);
    원본 이미지에서 헤어 영역을 판별하는 단계(S20); 및
    판별된 헤어 영역을 소정 컬러로 염색하는 단계(S30);를 포함하고,
    상기 소정 컬러로 염색하는 단계(S30)가,
    상기 판별된 헤어 영역의 각 픽셀에 대해, 염색할 소정 컬러에 기초하여 색상과 채도를 변경하는 단계;
    상기 판별된 헤어 영역의 각 픽셀의 명도값을 정규화하는 단계; 및
    정규화된 명도값(Norm(V))에 기초하여 하기 수학식에 따라 새로운 명도값을 산출하는 단계;를 포함하고,
    Figure 112021110457432-pat00010

    상기 수학식에서 Vnew는 새로운 명도값이고,
    a는 정규화된 명도값(Norm(V))에 곱해지는 계수로서, 상기 새로운 명도값(Vnew)이 명도값의 허용가능 범위를 넘지 않는 한도에서, 상기 계수(a)가 소정 값으로 설정되고,
    b는 오프셋 값으로서 0이 아닌 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 장치를 이용한 헤어 염색 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 헤어 영역을 판별하는 단계가,
    원본 이미지에서 헤어 영역을 분리하는 세그멘테이션 단계;
    상기 세그멘테이션에 기초하여 상기 원본 이미지에 대한 트라이맵을 생성하는 단계; 및
    상기 트라이맵에 알파 매팅 알고리즘을 적용하여 헤어 영역을 추출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 장치를 이용한 헤어 염색 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 소정 컬러로 염색하는 단계가,
    상기 판별된 헤어 영역의 픽셀을, 상기 원본 이미지의 색상표현 방식에 따른 제1 데이터에서 HSV 데이터로 변환하는 단계;
    상기 HSV 데이터에 대해, 염색할 소정 컬러에 기초하여 색상과 채도를 변경하는 단계; 및
    변경된 HSV 데이터를 상기 원본 이미지의 색상표현 방식에 따른 제2 데이터로 변환하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 장치를 이용한 헤어 염색 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 명도값을 정규화하는 단계가, 상기 판별된 헤어 영역의 각 픽셀의 명도값을 하기 수학식에 따라 정규화하는 단계를 포함하고,
    Figure 112021110457432-pat00011

    상기 수학식에서 Norm(x)는 정규화된 명도값(Norm(V)), x는 정규화하기 전의 명도값(v), max(x)는 상기 판별된 헤어 영역의 픽셀들 중 가장 큰 명도값, 그리고 min(x)는 상기 판별된 헤어 영역의 픽셀들 중 가장 작은 명도값인 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 장치를 이용한 헤어 염색 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 소정 컬러로 염색하는 단계가, 상기 판별된 헤어 영역의 픽셀에 대해 상기 제1 데이터와 제2 데이터를 블렌딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 장치를 이용한 헤어 염색 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 블렌딩하는 단계에서, 각 헤어 영역의 픽셀에 대해 상기 제1 데이터와 제2 데이터를 다음 수식에 따라 블렌딩하며,
    (제2 데이터)*α + (제1 데이터)*(1-α)
    여기서 α는 0 내지 1 사이의 값으로서 헤어 영역인지 여부의 확률을 나타내는 값인 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 장치를 이용한 헤어 염색 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 헤어 염색 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능 기록매체.
KR1020210027601A 2021-03-02 2021-03-02 컴퓨터 장치를 이용한 헤어 염색 방법 KR102334030B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210027601A KR102334030B1 (ko) 2021-03-02 2021-03-02 컴퓨터 장치를 이용한 헤어 염색 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210027601A KR102334030B1 (ko) 2021-03-02 2021-03-02 컴퓨터 장치를 이용한 헤어 염색 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102334030B1 true KR102334030B1 (ko) 2021-12-03

Family

ID=78866617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210027601A KR102334030B1 (ko) 2021-03-02 2021-03-02 컴퓨터 장치를 이용한 헤어 염색 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102334030B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023207381A1 (zh) * 2022-04-29 2023-11-02 北京字跳网络技术有限公司 图像处理方法、装置、电子设备和存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120102275A (ko) 2011-03-08 2012-09-18 에스케이플래닛 주식회사 가상 헤어 적용 서비스 시스템과 방법 및 이를 지원하는 단말기
KR20150071476A (ko) 2013-12-18 2015-06-26 주식회사 희웍스 헤어 컬러 추출 시스템 및 그 운용방법
KR20200071843A (ko) * 2018-12-04 2020-06-22 엔에이치엔 주식회사 딥러닝 기반 가상 헤어 염색방법 및 시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120102275A (ko) 2011-03-08 2012-09-18 에스케이플래닛 주식회사 가상 헤어 적용 서비스 시스템과 방법 및 이를 지원하는 단말기
KR20150071476A (ko) 2013-12-18 2015-06-26 주식회사 희웍스 헤어 컬러 추출 시스템 및 그 운용방법
KR20200071843A (ko) * 2018-12-04 2020-06-22 엔에이치엔 주식회사 딥러닝 기반 가상 헤어 염색방법 및 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023207381A1 (zh) * 2022-04-29 2023-11-02 北京字跳网络技术有限公司 图像处理方法、装置、电子设备和存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11158091B2 (en) Methods and systems for human imperceptible computerized color transfer
CN107771336B (zh) 基于颜色分布的图像中的特征检测和掩模
CN110163810B (zh) 一种图像处理方法、装置以及终端
CN106056064B (zh) 一种人脸识别方法及人脸识别装置
US11610433B2 (en) Skin tone assisted digital image color matching
US8983152B2 (en) Image masks for face-related selection and processing in images
CN106682632B (zh) 用于处理人脸图像的方法和装置
US8175382B2 (en) Learning image enhancement
US20190340420A1 (en) Technologies for efficient identity recognition based on skin features
CN106326823B (zh) 一种获取图片中头像的方法和系统
CN112328345B (zh) 用于确定主题色的方法、装置、电子设备及可读存储介质
EP3772038A1 (en) Augmented reality display method of simulated lip makeup
WO2023273111A1 (zh) 一种图像处理方法、装置、计算机设备和存储介质
US9378564B2 (en) Methods for color correcting digital images and devices thereof
CN111127476A (zh) 一种图像处理方法、装置、设备及存储介质
WO2022227547A1 (zh) 用于图像处理的方法、装置、电子设备及存储介质
US10984281B2 (en) System and method for correcting color of digital image based on the human sclera and pupil
US11670031B2 (en) System and method for automatically generating an avatar with pronounced features
CN113298753A (zh) 敏感肌的检测方法、图像处理方法、装置及设备
CN107705279B (zh) 实现双重曝光的图像数据实时处理方法及装置、计算设备
CN113610720A (zh) 视频去噪方法及装置、计算机可读介质和电子设备
US10909351B2 (en) Method of improving image analysis
KR102334030B1 (ko) 컴퓨터 장치를 이용한 헤어 염색 방법
CN113724282A (zh) 图像处理方法和相关产品
CN109064431B (zh) 一种图片亮度调节方法、设备及其存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant