KR102380426B1 - Method and apparatus for verifying face - Google Patents

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KR102380426B1
KR102380426B1 KR1020170056145A KR20170056145A KR102380426B1 KR 102380426 B1 KR102380426 B1 KR 102380426B1 KR 1020170056145 A KR1020170056145 A KR 1020170056145A KR 20170056145 A KR20170056145 A KR 20170056145A KR 102380426 B1 KR102380426 B1 KR 102380426B1
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Abstract

얼굴 인증 방법 및 장치가 개시된다. 일 실시예에 따른 얼굴 인증 방법은 입력 영상에서 얼굴 영역을 검출하는 단계, 상기 얼굴 영역에 나타난 입력 얼굴이 부분 얼굴인지 여부를 결정하는 단계, 입력 얼굴이 부분 얼굴이라는 결정에 응답하여, 기준 영상과 상기 얼굴 영역의 얼굴 영상을 합성하여 합성 영상을 생성하는 단계 및 합성 영상에 기초하여 인증 성공 여부를 결정하는 단계를 포함한다.A face authentication method and apparatus are disclosed. A face authentication method according to an embodiment includes detecting a face region from an input image, determining whether an input face displayed in the face region is a partial face, and in response to determining that the input face is a partial face, a reference image and generating a synthesized image by synthesizing the face image of the face region; and determining whether authentication succeeds based on the synthesized image.

Description

얼굴 인증 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR VERIFYING FACE}Face authentication method and device {METHOD AND APPARATUS FOR VERIFYING FACE}

아래의 설명은 얼굴 인증 기술에 관한 것이다.The description below relates to face authentication technology.

생체 인증 기술 중 하나인 얼굴 인증 기술은 정지 영상이나 동영상에 나타난 얼굴에 기초하여 사용자가 정당한 사용자인지 여부를 결정하는 인증 기술이다. 얼굴 인증 기술은 인증 대상자를 비접촉식으로 확인 가능하다는 이점을 가지고 있다. 최근에는, 얼굴 인증 기술의 편리함 및 효율성 때문에 보안 시스템, 모바일 인증 및 멀티미디어 데이터 검색 등의 다양한 응용 분야에서 얼굴 인증 기술이 널리 활용되고 있다.Face authentication technology, which is one of biometric authentication technologies, is an authentication technology that determines whether a user is a legitimate user based on a face displayed in a still image or video. The face authentication technology has the advantage of being able to confirm the authentication target in a contactless manner. Recently, because of the convenience and efficiency of the face authentication technology, the face authentication technology has been widely used in various application fields such as security systems, mobile authentication, and multimedia data search.

일 실시예에 따른 얼굴 인증 방법은, 입력 영상에서 얼굴 영역을 검출하는 단계; 상기 얼굴 영역에 나타난 입력 얼굴이 부분 얼굴인지 여부를 결정하는 단계; 상기 입력 얼굴이 부분 얼굴이라는 결정에 응답하여, 기준 영상과 상기 얼굴 영역의 얼굴 영상을 합성하여 합성 영상을 생성하는 단계; 및 상기 합성 영상에 기초하여 인증 성공 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.A face authentication method according to an embodiment may include detecting a face region in an input image; determining whether the input face displayed in the face region is a partial face; generating a synthesized image by synthesizing a reference image and a face image of the face region in response to determining that the input face is a partial face; and determining whether authentication succeeds based on the synthesized image.

일 실시예에 따른 얼굴 인증 방법에서, 상기 입력 얼굴이 부분 얼굴인지 여부를 결정하는 단계는, 상기 입력 영상에서 검출된 상기 얼굴 영역의 위치에 기초하여 상기 입력 얼굴이 부분 얼굴인지 여부를 결정할 수 있다.In the face authentication method according to an embodiment, the determining whether the input face is a partial face may include determining whether the input face is a partial face based on a position of the face region detected in the input image. .

일 실시예에 따른 얼굴 인증 방법에서, 상기 입력 얼굴이 부분 얼굴인지 여부를 결정하는 단계는, 상기 검출된 얼굴 영역이 상기 입력 영상의 경계 중 일 부분을 포함하는 경우, 상기 입력 얼굴이 부분 얼굴이라고 결정할 수 있다.In the face authentication method according to an embodiment, the determining whether the input face is a partial face may include determining whether the input face is a partial face when the detected face region includes a part of a boundary of the input image. can decide

일 실시예에 따른 얼굴 인증 방법에서, 상기 합성 영상을 생성하는 단계는, 상기 검출된 얼굴 영역에 기초하여 상기 기준 영상의 영상 정보와 상기 얼굴 영상의 영상 정보를 합성하는 것에 의해 상기 합성 영상을 생성할 수 있고, 상기 기준 영상의 영상 정보는, 전체 얼굴에 대응하는 얼굴 영역에서 상기 검출된 얼굴 영역을 제외한 나머지 얼굴 영역에 대응하는 영역의 영상 정보일 수 있다.In the face authentication method according to an embodiment, the generating of the synthesized image includes generating the synthesized image by synthesizing image information of the reference image and image information of the face image based on the detected face region. The image information of the reference image may be image information of a region corresponding to the rest of the face region excluding the detected face region in the face region corresponding to the entire face.

일 실시예에 따른 얼굴 인증 방법에서, 상기 입력 얼굴이 부분 얼굴인지 여부를 결정하는 단계는, 상기 얼굴 영역에서 얼굴의 랜드마크들을 검출하는 단계; 및 상기 검출된 얼굴 영역에서, 미리 정의된 얼굴 부위 영역들 중 적어도 하나에 대응하는 랜드마크들이 검출되지 않은 경우, 상기 입력 얼굴이 부분 얼굴이라고 결정하는 단계를 포함할 수 있다.In the face authentication method according to an embodiment, determining whether the input face is a partial face may include: detecting landmarks of the face in the face region; and determining that the input face is a partial face when landmarks corresponding to at least one of predefined face region regions are not detected in the detected face region.

일 실시예에 따른 얼굴 인증 방법에서, 상기 합성 영상을 생성하는 단계는, 상기 랜드마크들이 검출되지 않은 얼굴 영역에 대응하는 상기 기준 영상의 대응 영역의 영상 정보와 상기 얼굴 영상의 영상 정보를 합성하는 것에 의해 상기 합성 영상을 생성할 수 있다.In the face authentication method according to an embodiment, the generating of the synthesized image comprises synthesizing image information of a corresponding region of the reference image corresponding to a facial region in which the landmarks are not detected and image information of the face image. Thus, the composite image can be generated.

일 실시예에 따른 얼굴 인증 방법에서, 상기 얼굴 영상에 기초하여 인증 성공 여부를 결정하는 단계는, 상기 얼굴 영상과 상기 기준 영상 간의 차분 영상에 기초하여 상기 입력 얼굴에 대한 특징을 추출하는 단계; 및 상기 추출된 특징과 등록 특징들 중 전체 얼굴에 대응하는 등록 특징 간의 비교 결과에 기초하여 인증 성공 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.In the face authentication method according to an embodiment, determining whether authentication succeeds based on the face image may include: extracting a feature of the input face based on a difference image between the face image and the reference image; and determining whether authentication succeeds based on a comparison result between the extracted features and registered features corresponding to all faces among the registered features.

일 실시예에 따른 얼굴 인증 방법은, 상기 얼굴 영상에 나타난 입력 얼굴에 폐색 영역이 존재하는지 여부를 결정하는 단계; 및 상기 폐색 영역이 존재한다는 결정에 응답하여, 상기 기준 영상에서 상기 폐색 영역에 대응하는 대응 영역의 영상 정보와 상기 얼굴 영상의 영상 정보를 합성하는 것에 의해 합성 영상을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.A face authentication method according to an embodiment may include: determining whether an occlusion area exists in an input face displayed in the face image; and in response to determining that the occlusion region exists, generating a synthesized image by synthesizing image information of a corresponding region corresponding to the occlusion region in the reference image and image information of the face image. there is.

일 실시예에 따른 얼굴 인증 장치는, 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 입력 영상에서 얼굴 영역을 검출하고, 상기 얼굴 영역에 나타난 입력 얼굴이 부분 얼굴인지 여부를 결정하고, 상기 입력 얼굴이 부분 얼굴이라는 결정에 응답하여, 기준 영상과 상기 얼굴 영역의 얼굴 영상을 합성하여 합성 영상을 생성하고, 상기 합성 영상에 기초하여 인증 성공 여부를 결정할 수 있다.A face authentication apparatus according to an embodiment includes a processor, wherein the processor detects a face region from an input image, determines whether an input face displayed in the face region is a partial face, and wherein the input face is a partial face In response to the determination, a synthesized image may be generated by synthesizing the reference image and the face image of the face region, and whether authentication succeeds may be determined based on the synthesized image.

일 실시예에 따른 뉴럴 네트워크 모델이 포함된 장치는, 얼굴 영상을 입력 받아 중간 특징을 출력하는 공통 특징 추출기; 상기 공통 특징 추출기와 연결되고, 상기 얼굴 영상이 사용자의 전체 얼굴 정보를 포함하는 경우에 상기 중간 특징을 입력 받아 얼굴 인증에 사용될 특징을 추출하는 제1 특징 추출기; 및 상기 공통 특징 추출기와 연결되고, 상기 얼굴 영상이 사용자의 부분 얼굴 정보를 포함하는 경우에 상기 중간 특징을 입력 받아 얼굴 인증에 사용될 특징을 추출하는 제2 특징 추출기를 포함할 수 있다.According to an embodiment, an apparatus including a neural network model includes: a common feature extractor that receives a face image and outputs an intermediate feature; a first feature extractor connected to the common feature extractor and configured to receive the intermediate feature and extract a feature to be used for face authentication when the face image includes full face information of the user; and a second feature extractor connected to the common feature extractor and configured to receive the intermediate feature when the face image includes partial face information of the user and extract a feature to be used for face authentication.

일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치는, 사용자의 얼굴 영상을 획득하는 카메라; 및 상기 획득된 얼굴 영상과 등록된 얼굴 영상을 비교하여 얼굴 인증을 수행하는 프로세서를 포함하고, 상기 컴퓨팅 장치는, 상기 얼굴 인증이 수행되는 동안 상기 사용자가 볼 수 있는 상기 컴퓨팅 장치의 디스플레이 스크린에 상기 획득된 얼굴 영상을 표시하지 않을 수 있다.A computing device according to an embodiment includes: a camera for acquiring a face image of a user; and a processor for performing face authentication by comparing the acquired face image with a registered face image, wherein the computing device is configured to display the face on a display screen of the computing device that the user can see while the face authentication is performed. The acquired face image may not be displayed.

도 1a 및 도 1b는 일 실시예에 따른 얼굴 인증을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2a 내지 도 2d는 부분 얼굴이 촬영된 영상들의 일례를 도시하는 도면들이다.
도 3 내지 도 5는 일 실시예에 따른 얼굴 인증 방법을 설명하기 위한 흐름도들이다.
도 6은 일 실시예에 따른 얼굴 등록 과정과 얼굴 인증 과정의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 내지 도 7d는 일 실시예에 따른 얼굴 등록 과정에서 등록 특징들을 추출하는 일례들을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8a 및 도 8b는 일 실시예에 따른 얼굴 인증 과정에서 합성 영상을 생성하는 일례를 설명하기 위한 도면들이다.
도 9는 일 실시예에 따른 부분 얼굴의 타입에 따른 합성 영상들의 일례를 도시하는 도면이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 얼굴 인증 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 입력 영상에 폐색 영역이 존재하는 경우에 합성 영상을 생성하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 얼굴 인증 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 학습 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
1A and 1B are diagrams for explaining face authentication according to an embodiment.
2A to 2D are diagrams illustrating examples of images in which a partial face is captured.
3 to 5 are flowcharts illustrating a face authentication method according to an embodiment.
6 is a view for explaining an example of a face registration process and a face authentication process according to an embodiment.
7A to 7D are diagrams for explaining examples of extracting registered features in a face registration process according to an embodiment.
8A and 8B are diagrams for explaining an example of generating a composite image in a face authentication process according to an embodiment.
9 is a diagram illustrating an example of synthesized images according to a partial face type according to an exemplary embodiment.
10 is a flowchart illustrating a face authentication method according to another embodiment.
11 is a diagram for describing an example of generating a synthesized image when an occlusion region exists in an input image, according to an exemplary embodiment.
12 is a diagram illustrating a configuration of a face authentication apparatus according to an embodiment.
13 is a diagram illustrating a configuration of a computing device according to an embodiment.
14 is a diagram illustrating a configuration of a learning apparatus according to an embodiment.

실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시 형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments are disclosed for purposes of illustration only, and may be changed and implemented in various forms. Accordingly, the embodiments are not limited to the specific disclosed form, and the scope of the present specification includes changes, equivalents, or substitutes included in the technical spirit.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다. 또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Although terms such as first or second may be used to describe various elements, these terms should be interpreted only for the purpose of distinguishing one element from another. For example, a first component may be termed a second component, and similarly, a second component may also be termed a first component. In addition, when it is said that a certain element is "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but it should be understood that another element may exist in between.

단수의 표현은 달리 명시되지 않는 한 일반적으로 "하나 이상의"를 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Expressions in the singular are generally to be construed to mean "one or more" unless otherwise specified. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that the described feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof exists, and includes one or more other features or numbers, It should be understood that the possibility of the presence or addition of steps, operations, components, parts or combinations thereof is not precluded in advance.

또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present specification. does not

이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, the same components are assigned the same reference numerals regardless of the reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.

도 1a는 일 실시예에 따른 얼굴 인증을 설명하기 위한 도면이다.1A is a diagram for describing face authentication according to an exemplary embodiment.

얼굴 인증은 인증을 시도한 사용자의 얼굴 정보에 기초하여 해당 사용자가 유효한(valid) 사용자인지 여부를 판단하는 인증 방법으로, 사용자 로그인, 결제 서비스 또는 출입 통제 등에서 유효한 사용자를 인증하는데 이용될 수 있다. 도 1a를 참조하면, 얼굴 인증을 수행하는 장치인 얼굴 인증 장치는 컴퓨팅 장치(120)에 포함되어 동작할 수 있다. 컴퓨팅 장치(120)는 예를 들어, 스마트폰, 웨어러블 기기(wearable device), 태블릿 컴퓨터, 넷북, 랩탑, 데스크탑, PDA(personal digital assistant), 셋탑 박스, 가전 기기, 생체 도어락, 보안 장치 또는 차량 시동 장치일 수 있다.Face authentication is an authentication method for determining whether a corresponding user is a valid user based on face information of a user who has attempted authentication, and may be used to authenticate a valid user in user login, payment service, or access control. Referring to FIG. 1A , a face authentication device, which is a device for performing face authentication, may be included in the computing device 120 to operate. Computing device 120 may be, for example, a smartphone, a wearable device, a tablet computer, a netbook, a laptop, a desktop, a personal digital assistant (PDA), a set-top box, a home appliance, a biometric door lock, a security device, or a vehicle ignition. It may be a device.

컴퓨팅 장치(120)는 얼굴 인증을 통해 컴퓨팅 장치(120)에 액세스하려는 사용자(110)에 대한 인증 과정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 사용자(110)가 컴퓨팅 장치(120)의 잠금 상태를 해제하고자 컴퓨팅 장치(120)에 사용자 인증을 시도하는 경우, 컴퓨팅 장치(120)는 카메라(130)와 같은 영상 획득 장치를 이용하여 사용자(110)의 얼굴 영상을 획득하고, 획득된 얼굴 영상을 분석하여 컴퓨팅 장치(100)의 잠금 상태를 해제할지 여부를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자(110)가 얼굴 인증을 위해 카메라(130)를 통해 촬영하는 얼굴 영상은 컴퓨팅 장치(120)의 스크린을 통해 제공될 수 있다. 해당 얼굴 영상은 프리뷰 영상(preview image)으로서 기능한다. 사용자(110)는 프리뷰 영상을 참고하여 얼굴 인증을 위해 입력하고자 하는 얼굴의 형태를 조정할 수 있다.The computing device 120 may perform an authentication process for the user 110 who wants to access the computing device 120 through face authentication. For example, when the user 110 attempts user authentication with the computing device 120 to unlock the computing device 120 , the computing device 120 uses an image acquisition device such as the camera 130 . to obtain a face image of the user 110 , and analyze the obtained face image to determine whether to unlock the computing device 100 . In an embodiment, a face image captured by the user 110 through the camera 130 for face authentication may be provided through the screen of the computing device 120 . The corresponding face image functions as a preview image. The user 110 may adjust the shape of the face to be input for face authentication by referring to the preview image.

일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(120)는 획득한 얼굴 영상에서 얼굴 영역(140)을 검출하고, 특징 추출기를 이용하여 얼굴 영역(140)에서 특징을 추출할 수 있다. 컴퓨팅 장치(120)는 추출된 특징과 유효한 사용자에 대한 등록 특징 간의 비교 결과에 기초하여 사용자 인증의 성공 여부를 결정할 수 있다. 특징 추출기는 입력된 정보에 기초하여 특징 정보를 출력하는 모델로서, 일례로 학습 데이터(training data)에 의해 미리 학습된 뉴럴 네트워크 모델일 수 있다. 뉴럴 네트워크 모델은 인간의 생물학적 신경 세포의 특성을 수학적 표현에 의해 모델링한 모델이다. 사용자 인증이 성공한 것으로 결정된 경우, 사용자(110)는 컴퓨팅 장치(120)의 잠금 모드를 성공적으로 해제시킬 수 있다. 반대로, 사용자 인증이 실패한 것으로 결정된 경우, 컴퓨팅 장치(120)는 계속적으로 잠금 모드에서 동작하게 된다. 유효한 사용자는 얼굴 등록 과정을 통해 자신의 얼굴을 컴퓨팅 장치(120)에 미리 등록할 수 있고, 컴퓨팅 장치(120)는 저장 장치 또는 클라우드 저장매체(cloud storage)에 해당 유효한 사용자를 식별하기 위한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 유효한 사용자의 얼굴 영상 또는 해당 얼굴 영상으로부터 추출된 특징이 유효한 사용자의 등록 정보로서 저장될 수 있다.In an embodiment, the computing device 120 may detect the facial region 140 from the acquired facial image and extract features from the facial region 140 using a feature extractor. The computing device 120 may determine whether user authentication succeeds based on a comparison result between the extracted feature and the registered feature for a valid user. The feature extractor is a model that outputs feature information based on input information, and may be, for example, a neural network model trained in advance by training data. The neural network model is a model that models the characteristics of human biological nerve cells by mathematical expressions. When it is determined that user authentication is successful, the user 110 may successfully unlock the lock mode of the computing device 120 . Conversely, when it is determined that user authentication has failed, the computing device 120 continues to operate in the lock mode. A valid user may register his or her face in the computing device 120 in advance through the face registration process, and the computing device 120 provides information for identifying the valid user to a storage device or cloud storage medium. can be saved For example, a face image of a valid user or a feature extracted from the face image may be stored as registration information of the valid user.

얼굴 인증을 시도하기 위해, 사용자(110)는 카메라(130)를 통해 자신의 얼굴을 촬영한다. 이 때, 카메라(130)의 시야(field of view; FoV)를 벗어나 얼굴이 촬영되는 경우, 전체 얼굴(full face)이 아닌 부분 얼굴(partial face)이 촬영될 수 있다. 도 1b에 도시된 것과 같이, 사용자(110)는 컴퓨팅 장치(120)를 비스듬히 든 상태에서 얼굴 인증을 시도할 수 있고, 이 경우 카메라(130)의 시야에 전체 얼굴이 포함되지 않아 부분 얼굴이 촬영될 수 있다. 도 1a에서와 다르게, 얼굴 인증 과정에서 카메라(130)에 의해 촬영된 프리뷰 영상이 사용자가 볼 수 있는 스크린(150)에 나타나지 않는 경우, 얼굴 인증 과정에서 부분 얼굴이 촬영되는 경우가 상대적으로 많을 것이다. 사용자(110)는 얼굴 인증을 위해 부분 얼굴보다는 전체 얼굴을 촬영하고자 하는 경향이 있을 텐데, 프리뷰 영상이 사용자(110)에게 제공되지 않는 경우에는, 사용자(110)가 전체 얼굴이 촬영되는지 아니면 부분 얼굴이 촬영되는지를 알 수가 없고, 이에 따라 사용자(110)가 전체 얼굴이 촬영되도록 조정하기가 어렵기 때문이다.In order to attempt face authentication, the user 110 photographs his or her face through the camera 130 . In this case, when a face is photographed out of the field of view (FoV) of the camera 130 , a partial face may be photographed instead of a full face. As shown in FIG. 1B , the user 110 may attempt face authentication while holding the computing device 120 at an angle. In this case, the view of the camera 130 does not include the entire face, so a partial face is captured can be Unlike in FIG. 1A , when the preview image captured by the camera 130 does not appear on the screen 150 that can be viewed by the user in the face authentication process, there are relatively many cases in which a partial face is captured in the face authentication process. . The user 110 tends to want to photograph a full face rather than a partial face for face authentication. However, if a preview image is not provided to the user 110 , the user 110 determines whether the entire face is photographed or a partial face. This is because it is impossible to know whether this is being photographed, and accordingly, it is difficult for the user 110 to adjust so that the entire face is photographed.

도 2a 내지 도 2d는 부분 얼굴이 촬영된 영상들의 일례를 도시한다. 도 2a 내지 도 2d의 각 영상들에는 일부의 얼굴 부위(facial part)가 누락된 부분 얼굴이 촬영되어 있다. 부분 얼굴에는 전체 얼굴보다 사용자를 식별하기 위한 특징이 적게 포함될 수 있기 때문에, 일반적으로 부분 얼굴에 기초하여 얼굴 인증이 수행되면 전체 얼굴에 기초하여 얼굴 인증이 수행되는 경우보다 얼굴 인증의 정확도가 낮아질 수 있다. 하지만, 얼굴 인증을 위해 항상 전체 얼굴이 입력되는 것을 기대할 수는 없기에, 부분 얼굴이 입력되더라도 얼굴 인증의 정확도를 높이는 것이 요구될 수 있다. 특히, 도 1b의 실시예와 같이, 얼굴 인증 과정에서 프리뷰 영상이 제공되지 않는 경우, 얼굴 인증을 위해 부분 얼굴이 촬영되는 경우가 잦을 텐데, 이렇게 촬영된 부분 얼굴에 대한 얼굴 인증 가능성 및 얼굴 인증의 정확도를 높이는 것이 요구될 수 있다. 이하에서 설명될 실시예들은 얼굴 촬영을 위한 프리뷰 영상이 제공되지 않더라도 얼굴 인증을 가능하게 하고, 또한 부분 얼굴에 기반하여 얼굴 인증이 수행되더라도 얼굴 인증을 보다 정확하게 수행하게 하는 해결책을 제시한다.2A to 2D show examples of images in which a partial face is captured. In each of the images of FIGS. 2A to 2D , a partial face in which a partial facial part is omitted is photographed. Since a partial face may contain fewer features for identifying a user than a full face, in general, when face authentication is performed based on a partial face, the accuracy of face authentication may be lower than when face authentication is performed based on a full face. there is. However, since it is not always expected that the entire face is input for face authentication, it may be required to increase the accuracy of face authentication even if a partial face is input. In particular, as in the embodiment of FIG. 1B , when a preview image is not provided in the face authentication process, a partial face is often photographed for face authentication. Increasing the accuracy may be desired. Embodiments to be described below provide a solution that enables face authentication even when a preview image for photographing a face is not provided, and more accurately performs face authentication even when face authentication is performed based on a partial face.

도 3 내지 도 5는 일 실시예에 따른 얼굴 인증 방법을 설명하기 위한 흐름도들이다. 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 단계의 기능 또는 동작이 순서도와 다르게 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 3 내지 도 5에서 연속하는 두 단계들이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 해당 단계들의 순서가 뒤바뀌어 수행될 수도 있다.3 to 5 are flowcharts illustrating a face authentication method according to an embodiment. In cases where certain embodiments may be implemented otherwise, certain steps of functions or operations may be performed differently from the flowchart. For example, two consecutive steps in FIGS. 3 to 5 may be performed substantially simultaneously, or the order of the steps may be reversed depending on a related function or operation.

도 3을 참조하면, 단계(310)에서 얼굴 인증 장치는 입력 영상을 수신한다. 입력 영상은 얼굴 인증 장치에 입력되는 영상으로, 얼굴 인증의 대상이 되는 영상이다. 입력 영상은 예를 들어, 디지털 스틸 카메라, 비디오 카메라와 같은 영상 획득 장치에 의해 획득될 수 있다. 도면에는 도시되어 있지 않지만, 실시예에 따라 얼굴 인증 장치는 수신한 입력 영상에 대한 전처리를 수행할 수 있다. 전처리 과정은 입력 영상을 얼굴 인증에 보다 적합한 형태로 처리하는 하나 이상의 과정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전처리 과정은 입력 영상에 포함된 노이즈를 제거하는 과정, 입력 영상의 컨트라스트(contrast)를 증가시키는 과정, 입력 영상에 포함된 블러(blur)를 제거하는 디블러링(deblurring) 과정, 배경 영역(background region)을 제거하는 과정, 입력 영상에 포함된 왜곡(distortion)을 보정하는 와핑(warping) 과정 및 입력 영상을 이진화(binarization)하는 과정 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , in step 310 , the face authentication apparatus receives an input image. The input image is an image input to the face authentication device and is an image to be subjected to face authentication. The input image may be acquired by, for example, an image acquisition device such as a digital still camera or a video camera. Although not shown in the drawing, according to an embodiment, the face authentication apparatus may perform pre-processing on the received input image. The preprocessing process may include one or more processes of processing the input image in a form more suitable for face authentication. For example, the preprocessing process includes a process of removing noise included in the input image, a process of increasing the contrast of the input image, a deblurring process of removing blur included in the input image, It may include a process of removing a background region, a warping process of correcting distortion included in the input image, and a process of binarizing the input image.

단계(320)에서, 얼굴 인증 장치는 입력 영상에서 얼굴 영역을 검출한다. 예를 들어, 얼굴 인증 장치는 입력 영상에서 Haar 기반의 캐스케이드 에이다부스트 분류기(Haar-based cascade adaboost classifier)를 이용하여 얼굴 영역을 검출할 수 있다. 다만, 실시예의 범위가 이에 한정되는 것은 아니고, 얼굴 인증 장치는 다양한 얼굴 영역 검출 기법을 이용하여 입력 영상에서 얼굴 영역을 검출할 수 있다. 일 예에서, 입력 영상에서 추출된 얼굴 영역의 얼굴 영상은 패치(patch) 영상의 형태를 가질 수 있다In step 320, the face authentication apparatus detects a face region from the input image. For example, the face authentication apparatus may detect a face region from an input image using a Haar-based cascade adaboost classifier. However, the scope of the embodiment is not limited thereto, and the face authentication apparatus may detect a face region from an input image using various face region detection techniques. As an example, the face image of the face region extracted from the input image may have the form of a patch image.

단계(330)에서, 얼굴 인증 장치는 얼굴 영역의 얼굴 영상을 선택적으로 정규화(normalization)할 수 있다. 일 실시예에서, 얼굴 인증 장치는 검출된 얼굴 영역에서 얼굴의 랜드마크들(facial landmarks)을 검출하고, 검출된 랜드마크들에 기초하여 입력 영상을 정규화할 수 있다. 정규화는 예를 들어, 입력 영상에서 얼굴 영상을 추출하는 영상 크롭핑(image cropping) 과정, 얼굴 영상에 나타난 랜드마크들의 위치를 미리 정의된 기준 위치에 매칭시키는 과정 및 얼굴 영상의 크기를 조정하는 과정 등을 포함할 수 있다. In operation 330 , the face authentication apparatus may selectively normalize the face image of the face region. In an embodiment, the face authentication apparatus may detect facial landmarks in the detected face region, and normalize the input image based on the detected landmarks. Normalization is, for example, an image cropping process of extracting a face image from an input image, a process of matching the positions of landmarks in the face image to a predefined reference position, and a process of adjusting the size of the face image and the like.

얼굴 인증 장치는 예를 들어, ACM(Active Contour Model), ASM(Active Shape Model), AAM(Active Appearance model), SDM(Supervised Descent Method) 또는 뉴럴 네트워크 모델 등에 기초한 랜드마크 검출 기법을 이용하여 얼굴 영역에서 얼굴의 랜드마크들을 검출할 수 있다. 얼굴의 랜드마크들은 주요 얼굴 부위에 대한 특징점들로서, 예를 들어 눈썹, 눈, 코, 입술, 턱, 귀 또는 얼굴의 윤곽 등을 식별하기 위한 특징점들이다. 얼굴 인증 장치는 검출된 랜드마크들의 위치에 기초하여 얼굴 영역에 대해 아핀 변환(affine transformation)을 수행하는 것에 의해 랜드마크들의 위치를 기준 위치에 매칭시킬 수 있다. 여기서, 아핀 변환은 랜드마크들의 위치가 나타내는 벡터 공간을 다른 벡터 공간에 대응시키는 역할을 한다.The face authentication apparatus uses, for example, a landmark detection technique based on an Active Contour Model (ACM), an Active Shape Model (ASM), an Active Appearance model (AAM), a Supervised Descent Method (SDM), or a neural network model, such as a facial region can detect facial landmarks. The landmarks of the face are feature points for a major facial region, and are, for example, feature points for identifying eyebrows, eyes, nose, lips, chin, ears, or contours of a face. The face authentication apparatus may match the positions of the landmarks to the reference positions by performing affine transformation on the face region based on the positions of the detected landmarks. Here, the affine transformation serves to correspond the vector space indicated by the positions of the landmarks to another vector space.

단계(330)의 정규화 과정이 수행되는 경우, 아래 단계(340) 내지 단계(370) 에서의 얼굴 영상은 정규화 과정이 수행된 얼굴 영상으로 대체될 수 있다.When the normalization process of step 330 is performed, the face image in steps 340 to 370 below may be replaced with a face image on which the normalization process has been performed.

단계(340)에서, 얼굴 인증 장치는 얼굴 영상에 나타난 입력 얼굴이 부분 얼굴인지 여부를 결정한다. 일 실시예에서, 얼굴 인증 장치는 얼굴 영역의 검출 결과(예를 들어, 검출된 얼굴 영역의 위치)에 기초하여 입력 얼굴이 부분 얼굴인지 여부를 결정할 수 있다. 얼굴 인증 장치는 예를 들어, 검출된 얼굴 영역이 입력 영상의 경계 중 일 부분을 포함하는 경우 또는 검출된 얼굴 영역이 입력 영상을 벗어나는 경우, 입력 얼굴이 부분 얼굴이라고 결정할 수 있다. 얼굴 인증 장치는 검출된 얼굴 영역이 입력 영상의 경계를 포함하지 않거나 또는 검출된 얼굴 영역이 입력 영상을 벗어나지 않고 입력 영상의 내부에 포함되는 경우에는, 입력 얼굴이 전체 얼굴인 것으로 결정할 수 있다.In step 340, the face authentication apparatus determines whether the input face displayed in the face image is a partial face. In an embodiment, the face authentication apparatus may determine whether the input face is a partial face based on a detection result of the face region (eg, a position of the detected face region). The face authentication apparatus may determine that the input face is a partial face, for example, when the detected face region includes a portion of the boundary of the input image or when the detected face region deviates from the input image. When the detected face region does not include a boundary of the input image or the detected face region does not deviate from the input image and is included in the input image, the face authentication apparatus may determine that the input face is the entire face.

일 실시예에서, 얼굴 인증 장치는 검출된 얼굴 영역이 입력 영상의 경계들 중 어느 경계를 포함하는지 여부 또는 검출된 얼굴 영역이 입력 영상을 벗어난 부분이 어느 부분인지 여부에 기초하여 부분 얼굴의 타입을 결정할 수 있다. 예를 들어, 얼굴 인증 장치는 입력 영상을 벗어난 부분이 위쪽인 경우에는 부분 얼굴의 타입을 제1 타입으로 결정하고, 입력 영상을 벗어난 부분이 아래쪽인 경우에는 부분 얼굴의 타입을 제1 타입과 구별되는 제2 타입으로 결정할 수 있다. 부분 얼굴의 타입에 따라 아래에서 설명될 합성 영상의 합성 형태가 달라질 수 있다. In an embodiment, the face authentication device determines the type of the partial face based on whether the detected face region includes any of the boundaries of the input image or whether the detected face region deviates from the input image. can decide For example, the face authentication apparatus determines the partial face type as the first type when the portion deviating from the input image is the upper side, and distinguishes the partial face type from the first type when the portion deviating from the input image is the lower side It can be determined as the second type to be According to the type of the partial face, the synthesis form of the synthesized image to be described below may vary.

다른 실시예에서, 부분 얼굴인지 여부에 대한 판단은 랜드마크들의 검출 결과에 기초할 수 있다. 예를 들어, 얼굴 인증 장치는 검출된 얼굴 영역에서 얼굴의 랜드마크들을 검출하고, 미리 정의된 얼굴 부위 영역들(facial part regions) 중 하나 이상에 대응하는 랜드마크들이 검출되지 않은 경우, 얼굴 영상에 나타난 입력 얼굴이 부분 얼굴이라고 결정할 수 있다. 이와 반대로, 얼굴 영상에 나타난 얼굴 영역에서 미리 정의된 얼굴 부위 영역들에 대한 랜드마크들이 모두 검출되었다면, 얼굴 인증 장치는 입력 얼굴이 부분 얼굴이 아니라 전체 얼굴이라고 결정할 수 있다. 입력 얼굴이 부분 얼굴이라고 결정된 경우, 얼굴 인증 장치는 검출된 랜드마크들에 기초하여 부분 얼굴의 타입도 결정할 수 있다. 예를 들어, 얼굴 인증 장치는 눈썹과 눈에 대응하는 랜드마크들이 검출되지 않은 경우에는 부분 얼굴의 타입을 제1 타입으로 결정하고, 턱과 입술에 대응하는 랜드마크들이 검출되지 않은 경우에는 부분 얼굴의 타입을 제2 타입으로 결정할 수 있다.In another embodiment, the determination of whether the face is a partial face may be based on a detection result of landmarks. For example, the face authentication apparatus detects facial landmarks in the detected face region, and when landmarks corresponding to one or more of predefined facial part regions are not detected, It may be determined that the displayed input face is a partial face. Conversely, if landmarks for predefined face region regions are all detected from the face region displayed in the face image, the face authentication apparatus may determine that the input face is a full face rather than a partial face. When it is determined that the input face is a partial face, the face authentication apparatus may also determine the type of the partial face based on the detected landmarks. For example, the face authentication apparatus determines the partial face type as the first type when landmarks corresponding to the eyebrows and eyes are not detected, and when landmarks corresponding to the chin and lips are not detected, the partial face The type of may be determined as the second type.

위 실시예들에서, 부분 얼굴에 대해 정의된 타입을 제1 타입 및 제2 타입으로 가정하여 설명하였지만, 실시예에 따라 부분 얼굴의 타입은 하나만이 존재하거나 또는 3개 이상 존재할 수도 있다.In the above embodiments, it is assumed that the types defined for the partial face are the first type and the second type. However, depending on the embodiment, only one partial face type or three or more types may exist.

단계(340)에서 입력 얼굴이 부분 얼굴인 것으로 결정된 경우, 얼굴 인증 장치는 단계(350)에서, 위 결정에 응답하여 기준 영상과 얼굴 영상을 합성하여 합성 영상을 생성한다. 일 실시예에서, 얼굴 인증 장치는 검출된 얼굴 영역에 기초하여 기준 영상의 영상 정보와 얼굴 영상의 영상 정보를 합성하는 것에 의해 합성 영상을 생성한다. 여기서, 합성 영상의 생성에 이용되는 기준 영상의 영상 정보는 부분 얼굴이 포함하지 않는 정보이다. 다시 말해, 얼굴 인증 장치는 전체 얼굴에 대응하는 얼굴 영역에서, 단계(320)에서 검출된 얼굴 영역을 제외한 나머지 얼굴 영역에 대응하는 영상 정보를 기준 영상에서 가져온다. 다른 실시예에서, 얼굴 인증 장치는 기준 영상에서 랜드마크들이 검출되지 않은 얼굴 영역에 대응하는 대응 영역의 영상 정보와 얼굴 영상의 영상 정보를 합성하는 것에 의해 합성 영상을 생성할 수 있다. 합성 영상은, 따라서 얼굴 영상과 기준 영상 각각의 영상 정보를 포함하며 카메라의 시야를 벗어나서 촬영되어 입력 영상에 나타나지 않은 얼굴 영역에 대한 영상 정보는 기준 영상의 영상 정보에 의해 채워질 수 있다. 위 실시예들에서, 영상 정보는 영상에 포함된 픽셀의 픽셀 값을 나타낸다.When it is determined in step 340 that the input face is a partial face, the face authentication apparatus generates a composite image by synthesizing the reference image and the face image in response to the determination in step 350 . In an embodiment, the face authentication apparatus generates a synthesized image by synthesizing image information of a reference image and image information of a face image based on the detected face region. Here, the image information of the reference image used to generate the synthesized image is information that the partial face does not include. In other words, in the face region corresponding to the entire face, the face authentication apparatus obtains image information corresponding to the remaining face region excluding the face region detected in step 320 from the reference image. In another embodiment, the face authentication apparatus may generate a synthesized image by synthesizing image information of a face image and image information of a corresponding region corresponding to a facial region in which landmarks are not detected in the reference image. Accordingly, the composite image includes image information of each of the face image and the reference image, and image information about a face region that is photographed out of the field of view of the camera and does not appear in the input image may be filled with image information of the reference image. In the above embodiments, the image information indicates a pixel value of a pixel included in an image.

일 실시예에서, 입력 얼굴에 나타나지 않은 얼굴 영역에 따라 합성에 이용할 기준 영상의 영역이 결정될 수 있다. 얼굴 인증 장치는 랜드마크들의 검출 결과에 기초하여 부분 얼굴의 타입을 결정하고, 결정된 타입에 따라 합성에 이용할 기준 영상의 영역을 결정할 수 있다. 예를 들어, 부분 얼굴의 타입이 제1 타입으로 결정된 경우, 얼굴 인증 장치는 기준 영상에서 제1 타입의 결정에 대응하는 제1 대응 영역의 영상 정보와 얼굴 영상의 영상 정보를 합성하여 합성 영상을 생성할 수 있다. 다른 예로, 부분 얼굴의 타입이 제2 타입으로 결정된 경우, 얼굴 인증 장치는 기준 영상에서 제2 타입의 결정에 대응하는 제2 대응 영역의 영상 정보와 얼굴 영상의 영상 정보를 합성하여 합성 영상을 생성할 수 있다. 여기서, 제1 대응 영역과 제2 대응 영역은 서로 다를 수 있다.In an embodiment, a region of a reference image to be used for synthesis may be determined according to a face region that does not appear in the input face. The face authentication apparatus may determine the type of the partial face based on the detection result of the landmarks, and may determine the area of the reference image to be used for synthesis according to the determined type. For example, when the type of the partial face is determined as the first type, the face authentication apparatus synthesizes image information of the face image and image information of the first corresponding region corresponding to the determination of the first type in the reference image to generate a synthesized image. can create As another example, when the partial face type is determined as the second type, the face authentication apparatus generates a composite image by synthesizing image information of the face image and image information of the second corresponding region corresponding to the second type determination in the reference image. can do. Here, the first correspondence area and the second correspondence area may be different from each other.

기준 영상은 합성 영상을 생성하는데 이용되는 미리 정의된 영상이다. 얼굴 등록 과정에서도 동일한 기준 영상이 합성 영상을 생성하는데 이용된다. 일 실시예에서, 기준 영상은 특징 추출기를 학습시키는데 이용되는 학습 영상들에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 기준 영상은 학습 영상들의 평균 영상 또는 평균 값 영상일 수 있다. 평균 영상은 학습 영상들 사이에서 서로 대응되는 위치에서 가지는 픽셀 값들을 평균하는 것에 의해 생성될 수 있다. 평균 값 영상은 학습 영상들에 포함된 전체 픽셀의 픽셀 값들을 평균하고, 평균 픽셀 값을 전체 픽셀들에 할당하는 것에 의해 생성될 수 있다. 평균 영상에서는 각 픽셀 위치에 따라 픽셀 값이 달라질 수 있어 형태가 나타날 수 있지만, 평균 값 영상에서는 전체 픽셀들이 모두 동일한 픽셀 값을 가지므로 형태가 나타나지 않는다. 다만, 기준 영상의 예가 위 실시예에 한정되지 않으며, 기준 영상의 형태는 다양할 수 있다. 예를 들어, 기준 영상은 학습 영상에 관계 없이 단색의 컬러 영상일 수도 있다.The reference image is a predefined image used to generate a composite image. In the face registration process, the same reference image is used to generate a composite image. In an embodiment, the reference image may be determined based on training images used to train the feature extractor. For example, the reference image may be an average image or an average value image of training images. The average image may be generated by averaging pixel values at positions corresponding to each other among the training images. The average value image may be generated by averaging pixel values of all pixels included in the training images and allocating the average pixel value to all pixels. In the average image, the shape may appear because pixel values may vary depending on the position of each pixel, but in the average image, since all pixels have the same pixel value, the shape does not appear. However, the example of the reference image is not limited to the above embodiment, and the shape of the reference image may vary. For example, the reference image may be a monochromatic color image regardless of the training image.

단계(360)에서, 얼굴 인증 장치는 합성 영상에 기초하여 인증 성공 여부를 결정한다. 단계(360)은 도 4를 참조하여 이하에서 설명한다. 도 4를 참조하면, 단계(410)에서, 얼굴 인증 장치는 합성 영상과 기준 영상 간의 차분 영상(difference image)을 생성한다. 차분 영상은 합성 영상과 기준 영상 사이에서 서로 대응되는 위치에서의 픽셀 값 차이 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 얼굴 인증 장치는 합성 영상의 각 픽셀 값에서 기준 영상의 대응되는 위치의 픽셀 값을 빼는 것에 의해 차분 영상을 생성할 수 있다.In step 360, the face authentication apparatus determines whether authentication is successful based on the synthesized image. Step 360 is described below with reference to FIG. 4 . Referring to FIG. 4 , in step 410 , the face authentication apparatus generates a difference image between a synthesized image and a reference image. The difference image may include pixel value difference information at positions corresponding to each other between the synthesized image and the reference image. For example, the face authentication apparatus may generate a difference image by subtracting a pixel value of a corresponding position of the reference image from each pixel value of the synthesized image.

단계(420)에서, 얼굴 인증 장치는 특징 추출기를 이용하여 입력 얼굴에 대한 특징을 추출한다. 특징 추출기에는 차분 영상의 영상 정보가 입력될 수 있고, 특징 추출기는 차분 영상의 영상 정보에 대응하는 특징 벡터를 출력할 수 있다. 일 예에서, 특징 추출기는 부분 얼굴의 타입들 각각에 대응하는 출력 레이어들을 포함하는 뉴럴 네트워크 모델일 수 있다. 일 예에서, 특징 추출기의 최상단 레이어인 출력 레이어에서 출력된 특징 벡터 또는 특징 추출기의 히든 레이어(hidden layer)에서 추출된 값과 출력 레이어에서 추출된 값에 기초하여 결정된 특징 벡터가 입력 얼굴에 대한 특징으로서 추출될 수 있다. 특징 추출기는 학습 과정을 통해 학습될 수 있는데, 이에 대해서는 도 14에서 상세히 설명한다.In step 420, the face authentication apparatus extracts features for the input face using a feature extractor. Image information of the difference image may be input to the feature extractor, and the feature extractor may output a feature vector corresponding to image information of the difference image. In one example, the feature extractor may be a neural network model including output layers corresponding to each of the types of partial faces. In one example, the feature vector output from the output layer that is the top layer of the feature extractor or the feature vector determined based on the value extracted from the hidden layer of the feature extractor and the value extracted from the output layer is the feature for the input face can be extracted as The feature extractor may be learned through a learning process, which will be described in detail with reference to FIG. 14 .

단계(430)에서, 얼굴 인증 장치는 특징 추출기에 의해 추출된 특징과 등록 특징 간의 비교 결과에 기초하여 인증 성공 여부를 결정한다. 등록 특징은 얼굴 등록 과정에서 등록된 유효한 사용자에 대한 특징을 나타낸다. 얼굴 등록 과정에서 전체 얼굴에 대응하는 등록 특징 및 미리 정의된 부분 얼굴의 각 타입들에 대응하는 등록 특징들이 등록될 수 있다. 일 실시예에서, 얼굴 인증 장치는 미리 등록된 여러 등록 특징들 중 부분 얼굴의 타입에 대응하는 등록 특징과 추출된 특징을 비교하고, 그 비교 결과에 기초하여 입력 얼굴에 대한 인증 성공 여부를 결정할 수 있다.In step 430 , the face authentication apparatus determines whether authentication succeeds based on a comparison result between the feature extracted by the feature extractor and the registered feature. The registration characteristic represents a characteristic of a valid user registered in the face registration process. In the face registration process, registered features corresponding to the entire face and registered features corresponding to predefined types of partial faces may be registered. In an embodiment, the face authentication apparatus may compare a registered feature corresponding to a partial face type among a plurality of pre-registered registered features and an extracted feature, and determine whether or not authentication of the input face is successful based on the comparison result. there is.

일 예에서, 얼굴 인증 장치는 추출된 특징과 등록 특징 간의 유사도를 결정하고, 유사도에 기초하여 입력 얼굴에 나타난 사용자가 유효한 사용자인지 여부를 결정할 수 있다. 추출된 특징과 등록 특징 간의 차이가 클수록 유사도는 작아지고, 해당 차이가 작을수록 유사도는 커질 수 있다. 얼굴 인증 장치는 유사도가 임계 값보다 큰 경우에 인증이 성공한 것으로 결정하고, 유사도가 임계 값 이하인 경우에는 인증이 실패한 것으로 결정할 수 있다.In an example, the face authentication apparatus may determine a degree of similarity between the extracted feature and the registered feature, and determine whether the user appearing in the input face is a valid user based on the similarity. The greater the difference between the extracted feature and the registered feature, the smaller the similarity, and the smaller the difference, the greater the similarity. The face authentication apparatus may determine that authentication is successful when the similarity is greater than a threshold value, and determine that authentication has failed when the similarity is less than or equal to the threshold.

다시 도 3으로 돌아오면, 단계(340)에서 입력 얼굴이 부분 얼굴이 아닌 것으로 결정된 경우, 단계(370)에서 얼굴 인증 장치는 얼굴 영상에 기초하여 인증 성공 여부를 결정한다. 부분 얼굴이 아니라는 것은, 입력 얼굴이 전체 얼굴이라는 것을 의미한다. 단계(370)은 도 5를 참조하여 이하에서 설명한다. 도 5를 참조하면, 단계(510)에서 얼굴 인증 장치는 얼굴 영상과 기준 영상 간의 차분 영상을 생성한다. 차분 영상은 얼굴 영상과 기준 영상 사이에서 서로 대응되는 위치에서의 픽셀 값 차이 정보를 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 3 , if it is determined in step 340 that the input face is not a partial face, in step 370 , the face authentication apparatus determines whether authentication is successful based on the face image. Non-partial face means that the input face is a full face. Step 370 is described below with reference to FIG. 5 . Referring to FIG. 5 , in step 510 , the face authentication apparatus generates a difference image between a face image and a reference image. The difference image may include pixel value difference information at positions corresponding to each other between the face image and the reference image.

단계(520)에서, 얼굴 인증 장치는 특징 추출기를 이용하여 입력 얼굴에 대한 특징을 추출한다. 특징 추출기에는 단계(510)에서 생성된 차분 영상의 영상 정보가 입력될 수 있고, 특징 추출기는 차분 영상의 영상 정보에 대응하는 특징 벡터를 출력할 수 있다. 도 4의 단계(420)에서와 유사한 방식으로 차분 영상에서 입력 얼굴에 대한 특징이 추출될 수 있다.In step 520, the face authentication apparatus extracts features for the input face using a feature extractor. Image information of the difference image generated in step 510 may be input to the feature extractor, and the feature extractor may output a feature vector corresponding to image information of the difference image. A feature of the input face may be extracted from the difference image in a manner similar to that in step 420 of FIG. 4 .

단계(530)에서, 얼굴 인증 장치는 추출된 특징과 등록 특징 간의 비교 결과에 기초하여 인증 성공 여부를 결정한다. 얼굴 인증 장치는 등록 특징들 중 전체 얼굴에 대응하는 등록 특징과 추출된 특징을 비교하고, 그 비교 결과에 기초하여 입력 얼굴에 대한 인증 성공 여부를 결정할 수 있다. 도 4의 단계(430)에서와 유사한 방식으로, 위 추출된 특징과 등록 특징 간의 유사도가 결정되고, 유사도에 기초하여 인증 성공 여부가 결정될 수 있다.In step 530, the face authentication apparatus determines whether authentication is successful based on a comparison result between the extracted feature and the registered feature. The face authentication apparatus may compare the extracted features with the registered features corresponding to the entire face among the registered features, and determine whether or not authentication of the input face is successful based on the comparison result. In a similar manner to step 430 of FIG. 4 , a degree of similarity between the extracted feature and the registered feature may be determined, and whether authentication succeeds may be determined based on the degree of similarity.

도 6은 일 실시예에 따른 얼굴 등록 과정과 얼굴 인증 과정의 일례를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining an example of a face registration process and a face authentication process according to an embodiment.

도 6을 참조하면, 얼굴 등록 과정(610)에서는 등록 영상(615)으로부터 특징이 추출되고, 추출된 특징이 등록 특징으로서 저장된다. 일 실시예에서, 사용자가 얼굴 등록을 위해 카메라를 이용하여 자신의 얼굴을 촬영하는 것에 의해 등록 영상(615)이 획득된다. 얼굴 등록 과정(610)에서는 전체 얼굴이 촬영된 등록 영상(615)이 이용될 수 있다.Referring to FIG. 6 , in the face registration process 610 , a feature is extracted from a registered image 615 , and the extracted feature is stored as a registered feature. In an embodiment, the registration image 615 is obtained by the user taking a picture of his/her own face using a camera for face registration. In the face registration process 610 , a registered image 615 in which the entire face is captured may be used.

도 3의 단계(310) 내지 단계(330)와 유사한 과정에 따라, 등록 영상(615)으로부터 전체 얼굴에 대응하는 정규화된 등록 영상(625)이 획득될 수 있다. 단계(310) 내지 단계(330)의 과정에서 '입력 영상'이 '등록 영상(615)'으로 바뀌는 것을 제외하고는, 단계(310) 내지 단계(330)의 처리 과정이 여기에 그대로 적용될 수 있다.According to a process similar to steps 310 to 330 of FIG. 3 , a normalized registered image 625 corresponding to the entire face may be obtained from the registered image 615 . Except that the 'input image' is changed to the 'registered image 615' in the process of steps 310 to 330, the processing process of steps 310 to 330 may be applied here as it is. .

또한, 정규화된 등록 영상(625)과 기준 영상(620)에 기초하여 하나 이상의 합성 영상(630)이 생성된다. 실시예에 따라 합성 영상(630)은 하나만 생성될 수도 있고, 각 부분 얼굴의 타입들에 대응하는 합성 영상(630)들이 생성될 수도 있다. 합성 영상(630)은 부분 얼굴의 각 타입에 따라 등록 영상(625)에서 일부 영역이 기준 영상의 영상 정보로 대체된 합성 영상일 수 있다. 일 예에서, 기준 영상(620)은 특징 추출기를 학습하는데 이용된 학습 영상들의 평균 영상 또는 평균 값일 수 있다. 특징 추출기를 이용하여 정규화된 등록 영상(625) 및 합성 영상(630)(합성 영상이 복수 개인 경우 각 합성 영상들)에 대응하는 특징이 추출(635)되고, 추출된 각 특징들은 등록 특징들로서 저장(640)된다. 이 때, 등록 영상(625)에 대응하는 특징 및 합성 영상(630)에 대응하는 특징이 서로 구별되어 저장될 수 있다.In addition, one or more synthesized images 630 are generated based on the normalized registration image 625 and the reference image 620 . According to an embodiment, only one synthesized image 630 may be generated, or synthesized images 630 corresponding to the types of each partial face may be generated. The synthesized image 630 may be a synthesized image in which a partial region of the registered image 625 is replaced with image information of a reference image according to each type of partial face. In one example, the reference image 620 may be an average image or an average value of training images used to learn the feature extractor. Features corresponding to the normalized registered image 625 and synthesized image 630 (each synthesized image when there are multiple synthesized images) are extracted 635 using a feature extractor, and each extracted feature is stored as registered features. (640) becomes. In this case, the feature corresponding to the registered image 625 and the feature corresponding to the synthesized image 630 may be stored separately from each other.

얼굴 인증 과정(650)에서는 입력 영상(660)으로부터 추출된 특징과 얼굴 등록 과정(610)에서 등록된 특징 간의 비교 결과에 기초하여 얼굴 인증이 수행된다. 일 실시예에서, 얼굴 인증 장치가 얼굴 인증의 대상인 입력 영상(660)을 수신하면, 얼굴 인증 장치는 입력 영상(660)에서 얼굴 영역을 검출하고, 얼굴 영역에 나타난 입력 얼굴이 부분 얼굴인지 여부를 결정할 수 있다. 도 6에서는 입력 영상에 나타난 얼굴 영역에서 입 영역이 누락되어 있으므로, 입력 얼굴이 부분 얼굴인 것으로 결정된다. 이 경우, 얼굴 인증 장치는 검출된 얼굴 영역의 얼굴 영상과 얼굴 등록 과정(610)에서 이용된 기준 영상(620)에 기초하여 합성 영상(670)을 생성한다. 입력 영상(660)으로부터 합성 영상(670)이 생성되는 과정은 도 3의 단계(310) 내지 단계(350)의 과정을 참조할 수 있다.In the face authentication process 650 , face authentication is performed based on a comparison result between the feature extracted from the input image 660 and the feature registered in the face registration process 610 . In an embodiment, when the face authentication device receives the input image 660 that is the target of face authentication, the face authentication device detects a face region from the input image 660 and determines whether the input face displayed in the face region is a partial face. can decide In FIG. 6 , since the mouth area is omitted from the face area shown in the input image, it is determined that the input face is a partial face. In this case, the face authentication apparatus generates the synthesized image 670 based on the detected face image of the face region and the reference image 620 used in the face registration process 610 . The process of generating the synthesized image 670 from the input image 660 may refer to steps 310 to 350 of FIG. 3 .

얼굴 인증 장치는 얼굴 등록 과정(610)에서 이용된 특징 추출기를 이용하여 합성 영상(670)으로부터 입력 얼굴에 대한 특징을 추출(680)한다. 그 후, 얼굴 인증 장치는 추출된 특징과 등록 특징을 비교하고, 그 비교 결과에 기초하여 인증 성공 여부를 판단(685)할 수 있다. 일 실시예에서, 추출된 특징과 비교되는 등록 특징은 입력 영상(660)에 나타난 입력 얼굴의 형태에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 입력 영상(660)에서와 같이 입 영역이 누락된 경우에는, 얼굴 등록 과정(610)에서 합성 영상들(630) 중 첫 번째 합성 영상(입 영역이 기준 영상(620)의 영상 정보로 대체된 합성 영상)에 기초하여 추출된 등록 특징이 입력 영상(660)에서 추출된 특징과 비교된다.The face authentication apparatus extracts ( 680 ) features of the input face from the synthesized image 670 using the feature extractor used in the face registration process ( 610 ). Thereafter, the face authentication apparatus may compare the extracted feature with the registered feature, and determine whether authentication is successful based on the comparison result ( 685 ). In an embodiment, the registered feature to be compared with the extracted feature may be determined based on the shape of the input face displayed in the input image 660 . For example, when the mouth region is omitted as in the input image 660 , in the face registration process 610 , the first synthesized image (the mouth region is image information of the reference image 620 ) among the synthesized images 630 . A registered feature extracted based on the synthesized image replaced by ) is compared with a feature extracted from the input image 660 .

다른 실시예에서, 얼굴 등록 과정(610)에서 하나의 합성 영상(630)만이 생성되고, 해당 합성 영상(630)으로부터 추출된 특징이 부분 얼굴에 대응하는 특징으로서 등록된 경우, 입력 영상(660)에 나타난 입력 얼굴이 부분 얼굴이라고 결정되면 위 합성 영상(630)과 동일한 합성 형태로 얼굴 인증을 위한 합성 영상(670)이 생성될 수 있다. 예를 들어, 얼굴 등록 과정(610)의 합성 영상(630)이 얼굴의 아래 부분(예를 들어, 입 영역을 포함하는 부분)을 기준 영상(620)의 영상 정보로 대체하는 것에 의해 생성된 것이라면, 얼굴 인증 과정(650)에서 생성되는 합성 영상(670)도 얼굴의 아래 부분이 기준 영상(620)의 영상 정보로 대체되는 합성 형태를 가진다.In another embodiment, when only one synthesized image 630 is generated in the face registration process 610 and a feature extracted from the synthesized image 630 is registered as a feature corresponding to a partial face, the input image 660 is If it is determined that the input face shown in is a partial face, a synthesized image 670 for face authentication may be generated in the same synthesized form as the above synthesized image 630 . For example, if the composite image 630 of the face registration process 610 is generated by replacing the lower part of the face (eg, the part including the mouth region) with image information of the reference image 620 , , the synthesized image 670 generated in the face authentication process 650 also has a synthesized form in which the lower part of the face is replaced with image information of the reference image 620 .

도 7a 내지 도 7d는 일 실시예에 따른 얼굴 등록 과정에서 등록 특징들을 추출하는 일례들을 설명하기 위한 도면들이다.7A to 7D are diagrams for explaining examples of extracting registered features in a face registration process according to an embodiment.

도 7a를 참조하면, 얼굴 등록 과정에서 등록 영상(615)에 나타난 얼굴을 등록하기 위해 특징 추출기(740)를 이용하여 등록 영상(615)으로부터 등록 특징들이 추출된다. 이 때, 등록 영상(615)으로부터 전체 얼굴에 대응하는 정규화된 영상(705), 및 등록 영상(615)(또는 영상(705))과 기준 영상(620)에 기초하여 합성 영상들(710, 715, 720, 725, 730)이 생성될 수 있다. 합성 영상들(710, 715, 720, 725, 730) 각각은 부분 얼굴의 각 타입에 대응할 수 있다.Referring to FIG. 7A , registered features are extracted from a registered image 615 using a feature extractor 740 to register a face appearing in a registered image 615 in the face registration process. In this case, the normalized image 705 corresponding to the entire face from the registered image 615 , and synthesized images 710 and 715 based on the registered image 615 (or image 705 ) and the reference image 620 . , 720, 725, 730) may be generated. Each of the composite images 710 , 715 , 720 , 725 , and 730 may correspond to each type of partial face.

특징 추출기(740)에는 영상(705)과 기준 영상(620) 간의 차분 영상이 입력되고, 특징 추출기(740)는 영상(705)에 대응하는 제1 특징을 출력할 수 있다. 또한, 특징 추출기(740)에는 각 합성 영상들(710, 715, 720, 725, 730)과 기준 영상(620) 간의 차분 영상들이 개별적으로 또는 동시에 입력되고, 특징 추출기(740)는 각 합성 영상들(710, 715, 720, 725, 730)에 대응하는 특징을 출력할 수 있다. 예를 들어, 합성 영상(710)과 기준 영상(620) 간의 차분 영상이 특징 추출기(740)에 입력되면, 특징 추출기(740)로부터 합성 영상(710)의 부분 얼굴의 타입에 대응하는 제2 특징이 출력될 수 있다. 제1 특징은 전체 얼굴에 대응하는 특징이고, 제2 특징 내지 제6 특징은 부분 얼굴의 각 타입에 대응하는 특징들이다.A difference image between the image 705 and the reference image 620 may be input to the feature extractor 740 , and the feature extractor 740 may output a first feature corresponding to the image 705 . In addition, difference images between the respective synthesized images 710 , 715 , 720 , 725 , and 730 and the reference image 620 are individually or simultaneously input to the feature extractor 740 , and the feature extractor 740 selects each synthesized image. Features corresponding to (710, 715, 720, 725, 730) may be output. For example, when a difference image between the synthesized image 710 and the reference image 620 is input to the feature extractor 740 , the second feature corresponding to the partial face type of the synthesized image 710 is obtained from the feature extractor 740 . can be output. The first feature is a feature corresponding to the entire face, and the second to sixth features are features corresponding to each type of the partial face.

합성 영상들(720, 725, 730)의 경우, 얼굴의 왼쪽 영역이 기준 영상(620)의 영상 정보로 합성되어 있다. 본 실시예에서는, 위 합성 영상들(720, 725, 730)의 합성 형태와 좌우 대칭적인 합성 형태를 가지는 합성 영상들로부터는 특징을 추출하지는 않는다. 예를 들어, 합성 영상(720)은 얼굴의 왼쪽 영역이 기준 영상(620)의 영상 정보로 합성되는데, 얼굴의 오른쪽 영역이 기준 영상(620)의 영상 정보로 합성되는 합성 영상을 생성하고 해당 합성 영상으로부터 특징을 추출하지는 않는다. 얼굴 인증의 대상인 입력 얼굴이 얼굴의 오른쪽 영역이 나타나지 않는 부분 얼굴이라고 하더라도, 영상 처리를 통하여 입력 얼굴을 얼굴의 왼쪽 영역이 나타나지 않는 부분 얼굴로 변형시킬 수 있기 때문이다. 예를 들어, 입력 얼굴을 좌우 반전시키는 것에 위와 같은 변형된 부분 얼굴이 획득될 수 있다. 이것은 얼굴의 형태가 거의 좌우 대칭이라는 점에 기인한다. 좌우 반전된 부분 얼굴의 영상으로부터 특징이 추출되고, 추출된 특징을 합성 영상(720)으로부터 추출된 등록 특징과 비교하는 것에 의해 동일 타입의 부분 얼굴에 대한 특징 비교가 가능해 진다. 물론, 실시예에 따라 합성 영상들(720, 725, 730)의 합성 형태와 좌우 대칭적인 합성 형태를 가지는 추가적인 합성 영상들을 더 생성하고, 생성된 합성 영상들로부터 얼굴 등록을 위한 특징을 추출하는 것도 가능하다.In the case of the synthesized images 720 , 725 , and 730 , the left region of the face is synthesized with image information of the reference image 620 . In the present embodiment, features are not extracted from the synthesized images having a symmetrical composition form and the composition form of the above synthetic images 720 , 725 , and 730 . For example, in the synthesized image 720 , the left region of the face is synthesized with image information of the reference image 620 , and a synthesized image is generated in which the right region of the face is synthesized with image information of the reference image 620 , and the synthesis It does not extract features from the image. This is because the input face can be transformed into a partial face in which the left region of the face does not appear through image processing even if the input face, which is the target of face authentication, is a partial face in which the right region of the face does not appear. For example, the above modified partial face may be obtained by inverting the input face left and right. This is due to the fact that the shape of the face is almost symmetrical. By extracting features from the image of the left and right inverted partial faces, and comparing the extracted features with the registered features extracted from the synthesized image 720, feature comparison for partial faces of the same type becomes possible. Of course, according to an embodiment, it is also possible to further generate additional synthesized images having a synthesized form of the synthesized images 720 , 725 , and 730 and a symmetrical synthesized form, and to extract a feature for face registration from the generated synthesized images. possible.

다른 실시예에 따르면, 특징 추출기는 도 7b에 도시된 바와 같이 전체 얼굴과 부분 얼굴의 각 타입에 따라 서로 개별적으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 영상(705)에 기초하여 전체 얼굴에 대응하는 특징을 추출하는 제1 특징 추출기(750)와 합성 영상(710, 715, 720, 725, 730)에 기초하여 부분 얼굴의 각 타입에 대응하는 특징을 추출하는 특징 추출기들(752, 754, 756, 758, 760)이 개별적으로 존재할 수 있다.According to another embodiment, as shown in FIG. 7B , the feature extractor may exist separately from each other according to each type of a full face and a partial face. For example, based on the first feature extractor 750 that extracts features corresponding to the entire face based on the image 705 and the synthesized images 710, 715, 720, 725, 730 for each type of partial face Feature extractors 752 , 754 , 756 , 758 , 760 for extracting corresponding features may exist individually.

또 다른 실시예에 따르면, 특징 추출기는 도 7c에 도시된 바와 같이 공통 특징 추출기(762)와 개별적인 특징 추출기들(764, 766, 768, 770, 772, 774)로 구성될 수 있다. 공통 특징 추출기(762)와 특징 추출기들(764, 766, 768, 770, 772, 774)은 서로 연결되어 있다. 공통 특징 추출기(762)로부터 출력된 중간 특징이 특징 추출기들(764, 766, 768, 770, 772, 774)에 전달되고, 각 특징 추출기들(764, 766, 768, 770, 772, 774)로부터는 전체 얼굴 또는 부분 얼굴의 각 타입에 대응하는 특징이 출력된다. 예를 들어, 영상(705)과 기준 영상(620) 간의 차분 영상이 공통 특징 추출기(762)에 입력되면, 공통 특징 추출기(762)로부터 해당 차분 영상에 대응하는 중간 특징이 출력되고, 출력된 중간 특징은 제1 특징 추출기(764)에 전달된다. 제1 특징 추출기(764)는 공통 특징 추출기(762)로부터 전달받은 중간 특징에 기초하여 영상(705)에 대응하는 제1 특징을 출력한다. According to another embodiment, the feature extractor may include a common feature extractor 762 and individual feature extractors 764 , 766 , 768 , 770 , 772 , and 774 as shown in FIG. 7C . The common feature extractor 762 and the feature extractors 764 , 766 , 768 , 770 , 772 , and 774 are connected to each other. The intermediate feature output from the common feature extractor 762 is transmitted to the feature extractors 764, 766, 768, 770, 772, 774, and from each of the feature extractors 764, 766, 768, 770, 772, 774 , features corresponding to each type of a full face or a partial face are output. For example, when a difference image between the image 705 and the reference image 620 is input to the common feature extractor 762 , an intermediate feature corresponding to the corresponding difference image is output from the common feature extractor 762 , and the output intermediate The features are passed to a first feature extractor 764 . The first feature extractor 764 outputs a first feature corresponding to the image 705 based on the intermediate feature received from the common feature extractor 762 .

다른 예로, 합성 영상(710)과 기준 영상(620) 간의 차분 영상이 공통 특징 추출기(762)에 입력되면, 공통 특징 추출기(762)로부터 해당 차분 영상에 대응하는 중간 특징이 출력되고, 출력된 중간 특징은 제2 특징 추출기(766)에 전달된다. 제2 특징 추출기(766)는 공통 특징 추출기(762)로부터 전달받은 중간 특징에 기초하여 합성 영상(710)에 대응하는 제2 특징을 출력한다. 일 실시예에서, 공통 특징 추출기(762)와 개별적인 특징 추출기들(764, 766, 768, 770, 772, 774)은 하나의 뉴럴 네트워크 모델로 구현될 수 있다. 이 때, 공통 특징 추출기(762)는 컨볼루션 레이어(convolutional layer) 및 완전 연결 레이어(fully connected layer) 중 하나 이상을 포함하고, 특징 추출기들(764, 766, 768, 770, 772, 774) 각각은 완전 연결 레이어를 포함할 수 있다.As another example, when a difference image between the synthesized image 710 and the reference image 620 is input to the common feature extractor 762 , an intermediate feature corresponding to the corresponding difference image is output from the common feature extractor 762 , and the output intermediate The features are passed to a second feature extractor 766 . The second feature extractor 766 outputs a second feature corresponding to the synthesized image 710 based on the intermediate feature received from the common feature extractor 762 . In one embodiment, the common feature extractor 762 and the individual feature extractors 764, 766, 768, 770, 772, and 774 may be implemented as one neural network model. In this case, the common feature extractor 762 includes at least one of a convolutional layer and a fully connected layer, and each of the feature extractors 764 , 766 , 768 , 770 , 772 , and 774 , respectively. may include a fully connected layer.

도 7a 내지 도 7c에서 부분 얼굴의 타입의 개수는 도면에 도시된 것에 의해 한정되지 않으며, 실시예에 따라 부분 얼굴의 타입은 하나 이상일 수 있다. 부분 얼굴의 타입이 하나인 실시예가 도 7d에 도시되어 있다.The number of types of partial faces in FIGS. 7A to 7C is not limited to those shown in the drawings, and according to embodiments, there may be one or more types of partial faces. An embodiment in which there is one type of partial face is shown in FIG. 7D .

도 7d를 참조하면, 얼굴 등록 과정에서 등록 영상(615)에 나타난 얼굴을 등록하기 위한 특징이 추출된다. 등록 영상(615)으로부터 전체 얼굴에 대응하는 정규화된 영상(705)과 등록 영상(615)(또는 영상(705))과 기준 영상(620)에 기초하여 합성 영상(710)이 생성된다. 본 실시예에서는 합성 영상(710)에서 얼굴의 아래 부분이 기준 영상(620)의 영상 정보로 합성되어 있다. 영상(705)과 기준 영상(620) 간의 차분 영상이 공통 특징 추출기(780)에 입력되고, 공통 특징 추출기(780)로부터 영상(705)에 대응하는 중간 특징이 출력된다. 출력된 중간 특징은 제1 특징 추출기(782)에 입력되고, 제1 특징 추출기(782)는 입력된 중간 특징에 기초하여 전체 얼굴에 대응하는 제1 특징을 출력한다. 또한, 합성 영상(710)과 기준 영상(620) 간의 차분 영상이 공통 특징 추출기(780)에 입력되고, 공통 특징 추출기(780)로부터 합성 영상(710)에 대응하는 중간 특징이 출력된다. 출력된 중간 특징은 제2 특징 추출기(784)에 입력되고, 제2 특징 추출기(784)는 입력된 중간 특징에 기초하여 부분 얼굴에 대응하는 제2 특징을 출력한다. 도 7c의 실시예와 유사하게, 공통 특징 추출기(780)와 개별적인 특징 추출기들(782, 784)은 하나의 뉴럴 네트워크 모델로 구현될 수 있다.Referring to FIG. 7D , in the face registration process, features for registering a face appearing in a registration image 615 are extracted. A synthesized image 710 is generated from the registered image 615 based on the normalized image 705 corresponding to the entire face, the registered image 615 (or the image 705 ), and the reference image 620 . In the present embodiment, the lower part of the face in the synthesized image 710 is synthesized with image information of the reference image 620 . A difference image between the image 705 and the reference image 620 is input to the common feature extractor 780 , and an intermediate feature corresponding to the image 705 is output from the common feature extractor 780 . The output intermediate features are input to a first feature extractor 782 , and the first feature extractor 782 outputs a first feature corresponding to the entire face based on the input intermediate features. Also, a difference image between the synthesized image 710 and the reference image 620 is input to the common feature extractor 780 , and an intermediate feature corresponding to the synthesized image 710 is output from the common feature extractor 780 . The output intermediate feature is input to a second feature extractor 784 , and the second feature extractor 784 outputs a second feature corresponding to the partial face based on the input intermediate feature. Similar to the embodiment of FIG. 7C , the common feature extractor 780 and the individual feature extractors 782 and 784 may be implemented as one neural network model.

도 7a 내지 도 7d에서 설명된 특징 추출기의 구조는 얼굴 인증 과정에서도 이용될 수 있다. 여기서, 특징 추출기의 구조는 하나 이상의 뉴럴 네트워크 모델로 구현될 수 있으며, 특징 추출기는 얼굴 인증을 수행하기 위한 컴퓨팅 장치에 포함될 수 있다.The structure of the feature extractor described in FIGS. 7A to 7D may also be used in the face authentication process. Here, the structure of the feature extractor may be implemented as one or more neural network models, and the feature extractor may be included in a computing device for performing face authentication.

만약, 얼굴 등록 과정에서 등록 특징을 추출하는데 도 7a에 도시된 특징 추출기(740)가 이용되었다면, 해당 특징 추출기(740)에 기초하여 얼굴 인증 과정이 수행될 수 있다. 또는, 얼굴 등록 과정에서 도 7b에 도시된 특징 추출기들(750, 752, 754, 756, 758, 760)이 이용되었다면, 얼굴 인증 과정에서도 해당 특징 추출기들(750, 752, 754, 756, 758, 760)이 동일하게 이용될 수 있다. 얼굴 영상에 나타난 입력 얼굴이 전체 얼굴 정보를 포함하는 경우, 얼굴 영상에 대한 영상 정보는 제1 특징 추출기(750)에 입력되고, 제1 특징 추출기(750)로부터 추출된 특징에 기초하여 얼굴 인증이 수행된다. 얼굴 영상에 나타난 입력 얼굴이 부분 얼굴 정보를 포함하는 경우, 부분 얼굴의 타입에 따라 제2 내지 제6 특징 추출기들(752, 754, 756, 758, 760) 중 이용될 특징 추출기가 선택될 수 있다. 이후에, 선택된 특징 추출기에 얼굴 영상의 영상 정보가 전달되고, 해당 특징 추출기로부터 추출된 특징에 기초하여 얼굴 인증이 수행된다.If the feature extractor 740 shown in FIG. 7A is used to extract registered features in the face registration process, the face authentication process may be performed based on the feature extractor 740 . Alternatively, if the feature extractors 750, 752, 754, 756, 758, and 760 shown in FIG. 7B are used in the face registration process, the corresponding feature extractors 750, 752, 754, 756, 758, 760) can be used in the same way. When the input face displayed in the face image includes full face information, the image information for the face image is input to the first feature extractor 750 , and face authentication is performed based on the features extracted from the first feature extractor 750 . is carried out When the input face displayed in the face image includes partial face information, a feature extractor to be used among the second to sixth feature extractors 752 , 754 , 756 , 758 , 760 may be selected according to the type of the partial face. . Thereafter, image information of the face image is transmitted to the selected feature extractor, and face authentication is performed based on the features extracted from the feature extractor.

등록 특징을 추출하는데 도 7d에 도시된 공통 특징 추출기(780)와 제1 및 제2 특징 추출기들(782, 784)이 이용되었다면, 해당 공통 특징 추출기(780)와 제1 및 제2 특징 추출기들(782, 784)에 기초하여 얼굴 인증 과정이 수행될 수 있다. 공통 특징 추출기(780)는 얼굴 영상을 입력 받아 중간 특징을 출력할 수 있고, 제1 및 제2 특징 추출기들(782, 784)와 연결될 수 있다. 제1 특징 추출기(782)는 전체 얼굴에 대응하는 특징을 추출하고, 제2 특징 추출기(784)는 부분 얼굴에 대응하는 특징을 추출한다. 제1 특징 추출기(782)는 얼굴 영상이 사용자의 전체 얼굴 정보를 포함하는 경우, 공통 특징 추출기(780)로부터 중간 특징을 입력 받아 얼굴 인증에 사용될 특징을 추출할 수 있다. 제2 특징 추출기(784)는 얼굴 영상이 사용자의 부분 얼굴 정보를 포함하는 경우, 공통 특징 추출기(780)로부터 중간 특징을 입력 받아 얼굴 인증에 사용될 특징을 추출할 수 있다. 공통 특징 추출기(780)는 예를 들어, 컨볼루션 레이어 및 완전 연결 레이어 중 하나 이상을 포함하고, 제1 및 제2 특징 추출기들(782, 784) 각각은 완전 연결 레이어를 포함할 수 있다. 부분 얼굴에 대응하는 특징을 추출하는 제2 특징 추출기(784)는 도 7c에 도시된 일례와 같이 복수 개의 특징 추출기들(766, 768, 770, 772, 774)로 구성될 수도 있다. 여기서, 특징 추출기들(766, 768, 770, 772, 774) 각각은 서로 다른 타입의 부분 얼굴 영상에 대하여 얼굴 인증에 사용될 특징을 추출할 수 있다.If the common feature extractor 780 and the first and second feature extractors 782 and 784 shown in FIG. 7D are used to extract the registered feature, the corresponding common feature extractor 780 and the first and second feature extractors are used. A face authentication process may be performed based on (782, 784). The common feature extractor 780 may receive a face image and output an intermediate feature, and may be connected to the first and second feature extractors 782 and 784 . The first feature extractor 782 extracts features corresponding to the entire face, and the second feature extractor 784 extracts features corresponding to the partial face. When the face image includes the entire face information of the user, the first feature extractor 782 may receive intermediate features from the common feature extractor 780 and extract features to be used for face authentication. When the face image includes partial face information of the user, the second feature extractor 784 may receive intermediate features from the common feature extractor 780 and extract features to be used for face authentication. The common feature extractor 780 may include, for example, one or more of a convolutional layer and a fully connected layer, and each of the first and second feature extractors 782 and 784 may include a fully connected layer. The second feature extractor 784 for extracting the feature corresponding to the partial face may be composed of a plurality of feature extractors 766, 768, 770, 772, and 774 as shown in the example of FIG. 7C . Here, each of the feature extractors 766 , 768 , 770 , 772 , and 774 may extract a feature to be used for face authentication with respect to different types of partial face images.

도 8a 및 도 8b는 일 실시예에 따른 얼굴 인증 과정에서 합성 영상을 생성하는 일례를 설명하기 위한 도면들이다.8A and 8B are diagrams for explaining an example of generating a composite image in a face authentication process according to an embodiment.

도 8a를 참조하면, 입력 영상(810)이 얼굴 인증 장치에 입력되면, 얼굴 인증 장치는 입력 영상(810)에서 얼굴 영역(815)을 검출한다. Referring to FIG. 8A , when an input image 810 is input to the face authentication apparatus, the face authentication apparatus detects a face region 815 from the input image 810 .

일 실시예에서, 얼굴 인증 장치는 얼굴 영역(815)이 입력 영상(810)의 경계 중 일 부분을 포함하는지 여부 또는 얼굴 영역(815)이 입력 영상(810)을 벗어나는지 여부에 기초하여 입력 영상(810)에 나타난 입력 얼굴이 부분 얼굴인지 여부를 결정할 수 있다. 본 실시예에서는, 얼굴 영역(815)이 입력 영상(810)의 경계를 포함하고, 또한 검출된 얼굴 영역(815)을 정의하기 위한 위치 값들 중 일부 위치 값들이 입력 영상(810)을 벗어나서 존재하기 때문에, 입력 얼굴이 부분 얼굴로 결정된다. 다른 실시예에서, 얼굴 인증 장치는 얼굴 영역(815) 내에서 얼굴의 랜드마크(820)들을 검출하고, 랜드마크(820)들의 검출 결과에 기초하여 입력 얼굴이 부분 얼굴인지 여부를 결정할 수도 있다. 본 실시예에서, 얼굴 인증 장치는 얼굴 영역(815) 내에서 입 영역에 대응하는 랜드마크가 검출되지 않았기 때문에, 입력 얼굴이 부분 얼굴인 것으로 결정할 수 있다.In an embodiment, the face authentication apparatus determines whether the face region 815 includes a portion of a boundary of the input image 810 or whether the face region 815 deviates from the input image 810 based on whether the input image 810 is outside the input image. It may be determined whether the input face shown in 810 is a partial face. In the present embodiment, the face region 815 includes the boundary of the input image 810 , and some position values among the position values for defining the detected face region 815 exist outside the input image 810 . Therefore, the input face is determined as a partial face. In another embodiment, the face authentication apparatus may detect landmarks 820 of the face within the face region 815 and determine whether the input face is a partial face based on the detection result of the landmarks 820 . In the present embodiment, since the landmark corresponding to the mouth region is not detected in the face region 815 , the face authentication apparatus may determine that the input face is a partial face.

얼굴 인증 장치는 검출된 랜드마크(820)들의 위치에 기초하여 입력 영상(810)을 정규화할 수 있다. 정규화 과정은 입력 영상(810)에서 얼굴 영역을 추출하고, 랜드마크(820)들의 위치를 미리 정의된 기준 위치에 매칭시키는 과정을 포함할 수 있다.The face authentication apparatus may normalize the input image 810 based on the positions of the detected landmarks 820 . The normalization process may include extracting a face region from the input image 810 and matching the positions of the landmarks 820 with predefined reference positions.

얼굴 영상(840)에 나타난 입력 얼굴이 부분 얼굴이라고 판단된 경우, 얼굴 인증 장치는 기준 영상(850)을 이용하여 합성 영상(860)을 생성하는 과정(830)을 수행한다. 여기서, 기준 영상(850)은 특징 추출기를 학습하는데 이용된 학습 영상들의 평균 영상일 수 있다. 일 실시예에서, 얼굴 인증 장치는 검출된 얼굴 영역(815)의 위치 또는 랜드마크(820)들의 검출 결과에 기초하여, 검출된 얼굴 영역을 나타내는 얼굴 영상(840)에 나타난 부분 얼굴의 타입을 결정할 수 있다. 결정된 부분 얼굴의 타입에 따라 기준 영상(850)에서 얼굴 영상(840)과 합성될 영역이 결정될 수 있다. 얼굴 인증 장치는 기준 영상(850)에서 얼굴 영상(840)에 나타나지 않은 얼굴 영역(845)에 대응하는 대응 영역(855)의 영상 정보와 얼굴 영상(840)의 영상 정보를 합성하는 것에 의해 합성 영상(860)을 생성한다. 이 때, 합성이 이루어지는 경계는 반드시 직선일 필요는 없으며, 실시예에 따라 해당 경계의 형태는 곡선이나 다각형일 수도 있다. 합성 영상(860)은 얼굴 영상(840)의 영상 정보를 나타내는 영역(865)과 기준 영상(850)의 영상 정보를 나타내는 영역(870)을 포함한다.When it is determined that the input face displayed in the face image 840 is a partial face, the face authentication apparatus performs a process 830 of generating a synthesized image 860 using the reference image 850 . Here, the reference image 850 may be an average image of training images used to learn the feature extractor. In an embodiment, the face authentication apparatus determines the type of the partial face displayed in the face image 840 representing the detected face area based on the detected location of the face area 815 or the detection result of the landmarks 820 . can An area to be synthesized with the face image 840 in the reference image 850 may be determined according to the determined partial face type. The face authentication apparatus synthesizes the image information of the face image 840 with the image information of the corresponding region 855 corresponding to the face region 845 that does not appear in the face image 840 in the reference image 850 . (860). In this case, the boundary at which the synthesis is made does not necessarily have to be a straight line, and the shape of the boundary may be a curve or a polygon according to an embodiment. The synthesized image 860 includes an area 865 representing image information of the face image 840 and an area 870 representing image information of the reference image 850 .

합성 영상(860)이 생성된 이후에, 합성 영상(860)과 기준 영상(850) 간의 차분 영상이 특징 추출을 위한 특징 추출기에 입력된다. 합성 영상(860)이 아닌, 부분 얼굴이 나타난 얼굴 영상(840)과 기준 영상(850) 간의 차분 영상이 특징 추출에 이용되는 경우, 해당 차분 영상에서 얼굴 영역(845)에 대응하는 영역은 기준 영상(850)의 영상 정보에 의해 노이즈로 작용할 수 있고, 이는 얼굴 인증의 정확도를 낮추는 요인이 될 수 있다. 하지만, 본 실시예와 같이, 합성 영상(860)과 기준 영상(850) 간의 차분 영상을 이용하는 경우에는, 차분 영상에서 얼굴 영역(845)에 대응하는 영역의 영상 정보가 합성 영상(860)과 기준 영상(850) 간의 차분 과정에 의해 상쇄되어 노이즈가 발생하지 않는다. 따라서, 얼굴 인증 장치는 부분 얼굴이 입력되더라도 얼굴 인증의 정확도를 높게 유지할 수 있다.After the synthesized image 860 is generated, a difference image between the synthesized image 860 and the reference image 850 is input to a feature extractor for feature extraction. When a difference image between the reference image 850 and the face image 840 showing a partial face, not the synthesized image 860 , is used for feature extraction, the region corresponding to the face region 845 in the difference image is the reference image The image information of 850 may act as noise, which may decrease the accuracy of face authentication. However, as in the present embodiment, when a difference image between the synthesized image 860 and the reference image 850 is used, image information of a region corresponding to the face region 845 in the difference image is combined with the synthesized image 860 and the reference image. It is canceled by the difference process between the images 850 so that no noise is generated. Accordingly, the face authentication apparatus can maintain high accuracy of face authentication even when a partial face is input.

일 실시예에서, 기준 영상(850)은 도 8a에 도시된 것처럼 학습 영상들의 평균 영상이거나, 또는 도 8b에 도시된 것처럼 학습 영상들의 평균 값 영상 또는 전체 픽셀들이 동일한 픽셀 값을 가지는 영상일 수 있다. 도 8b를 참조하면, 평균 값 영상인 기준 영상(880)에 기초하여 합성 영상(890)이 생성되는 일례가 도시된다. 기준 영상(880)은 학습 영상들의 전체 픽셀들이 가지는 픽셀 값들을 평균한 평균 값을 전체 픽셀에 할당하는 것에 의해 생성된 영상일 수 있다. 얼굴 인증 장치는 기준 영상(880)에서 얼굴 영상(840)에 나타나지 얼굴 영역(845)에 대응하는 대응 영역(885)의 영상 정보와 얼굴 영상(840)의 영상 정보를 합성하는 것에 의해 합성 영상(890)을 생성한다.In an embodiment, the reference image 850 may be an average image of training images as shown in FIG. 8A , or an average value image of training images or an image in which all pixels have the same pixel value as shown in FIG. 8B . . Referring to FIG. 8B , an example in which a synthesized image 890 is generated based on a reference image 880 that is an average value image is illustrated. The reference image 880 may be an image generated by allocating an average value obtained by averaging pixel values of all pixels of the training images to all pixels. The face authentication apparatus synthesizes the image information of the face image 840 with the image information of the corresponding region 885 corresponding to the face region 845 appearing in the face image 840 in the reference image 880, thereby creating a synthesized image ( 890) is created.

도 9는 일 실시예에 따른 부분 얼굴의 타입에 따른 합성 영상들의 일례를 도시하는 도면이다.9 is a diagram illustrating an example of synthesized images according to a partial face type according to an exemplary embodiment.

도 9를 참조하면, 입력 영상에 나타난 부분 얼굴의 타입에 따라 서로 다른 형태로 합성 영상이 생성될 수 있다. 입력 영상들(912, 914, 916, 918, 920)에서와 같이, 부분 얼굴의 형태는 다양할 수 있다. 예를 들어, 입력 영상(912)과 같이 입력 얼굴에 입 영역이 나타나지 않거나 또는 입력 영상(914)과 같이 입력 얼굴에 눈썹 위의 얼굴 영역이 나타나지 않을 수 있다. 얼굴 인증 장치는 이러한 부분 얼굴의 타입을 구별하고, 부분 얼굴의 타입에 기초하여 기준 영상(910)과 각 입력 영상들(912, 914, 916, 918, 920)을 합성하여 합성 영상들(922, 924, 926, 928, 930)을 생성할 수 있다. 부분 얼굴의 타입에 따라 각 합성 영상들(922, 924, 926, 928, 930)에 반영될 기준 영상(910)의 영역이 결정될 수 있다.Referring to FIG. 9 , a synthesized image may be generated in a different form according to the type of a partial face displayed in the input image. As in the input images 912 , 914 , 916 , 918 , and 920 , the shape of the partial face may vary. For example, the mouth region may not appear on the input face as in the input image 912 , or the face region above the eyebrows may not appear on the input face as in the input image 914 . The face authentication apparatus distinguishes the partial face type, and synthesizes the reference image 910 and the input images 912 , 914 , 916 , 918 , 920 based on the partial face type to obtain synthesized images 922 , 922 , 924, 926, 928, 930). A region of the reference image 910 to be reflected in each of the composite images 922 , 924 , 926 , 928 , and 930 may be determined according to the type of the partial face.

다만, 얼굴 인증에서 부분 얼굴에 대응되는 합성 영상의 합성 형태는 도 9의 실시예에 한정되지 아니하며, 합성 영상의 합성 형태는 하나일 수도 있고 복수 개일 수 있다. 예를 들어, 합성 영상의 합성 형태가 합성 영상(922)과 같이 얼굴의 아래 부분을 기준 영상의 영상 정보로 합성하는 것만 존재한다고 가정하면, 입력 영상에 나타난 입력 얼굴이 부분 얼굴이라고 결정되는 경우 얼굴 인증 장치는 부분 얼굴의 형태에 관계 없이 입력 영상에 나타난 입력 얼굴의 아래 부분을 기준 영상의 영상 정보로 합성하는 합성 형태로 합성 영상을 생성한다.However, the synthesis form of the synthesized image corresponding to the partial face in face authentication is not limited to the embodiment of FIG. 9 , and the synthesis form of the synthesized image may be one or plural. For example, if it is assumed that the synthesis form of the synthesized image exists only by synthesizing the lower part of the face with image information of the reference image as in the synthesized image 922 , when it is determined that the input face displayed in the input image is a partial face, the face The authentication device generates a synthesized image in a synthesized form in which the lower part of the input face displayed in the input image is synthesized with image information of the reference image regardless of the shape of the partial face.

도 10은 다른 실시예에 따른 얼굴 인증 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating a face authentication method according to another embodiment.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 단계의 기능 또는 동작이 순서도와 다르게 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 10에서 연속하는 두 단계들이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 해당 단계들의 순서가 뒤바뀌어 수행될 수도 있다.In cases where certain embodiments may be implemented otherwise, certain steps of functions or operations may be performed differently from the flowchart. For example, two consecutive steps in FIG. 10 may be performed substantially simultaneously, or the order of the steps may be reversed according to a related function or operation.

일 실시예에 따르면, 얼굴 인증 장치는 얼굴 인증 과정에서 입력 영상에 나타난 폐색 영역(occlusion region)을 더 고려할 수 있다. 폐색 영역은 예를 들어, 안경, 선글라스, 마스크 또는 헤어 밴드 등으로 인하여 입력 얼굴에서 가려진 영역이다. 이러한 폐색 영역은 입력 영상에 나타난 입력 얼굴로부터 사용자의 고유한 특징을 추출하는 것을 방해하며, 얼굴 인증의 정확도를 저하시키는 요인이 된다. 얼굴 인증 장치는 입력 영상에 폐색 영역이 존재하는지 여부를 판단하고, 폐색 영역이 존재하는 경우에는 해당 폐색 영역의 영상 정보를 기준 영상의 영상 정보로 대체하고 얼굴 인증을 수행할 수 있다. 본 실시예를 위한 얼굴 인증 방법을 이하에서 설명한다.According to an embodiment, the face authentication apparatus may further consider an occlusion region appearing in the input image in the face authentication process. The occlusion area is an area covered by the input face due to, for example, glasses, sunglasses, a mask, or a hair band. Such an occluded area prevents extracting of the user's unique features from the input face shown in the input image, and is a factor that reduces the accuracy of face authentication. The face authentication apparatus may determine whether an occluded area exists in the input image, and if there is an occluded area, replace image information of the occluded area with image information of the reference image and perform face authentication. A face authentication method for the present embodiment will be described below.

도 10을 참조하면, 단계(340)에서 얼굴 인증 장치는 얼굴 영상에 나타난 입력 얼굴이 부분 얼굴인지 여부를 결정한다. 도 3의 단계(310)부터 단계(340)까지의 내용은 여기에 그대로 포함된다. 입력 얼굴이 부분 얼굴인 것으로 결정된 경우, 단계(1010)에서 얼굴 인증 장치는 얼굴 영상에 나타난 입력 얼굴에 폐색 영역이 존재하는지 여부를 결정한다.Referring to FIG. 10 , in step 340 , the face authentication apparatus determines whether an input face displayed in a face image is a partial face. The contents from step 310 to step 340 of FIG. 3 are included here as they are. When it is determined that the input face is a partial face, in step 1010 , the face authentication apparatus determines whether an occlusion area exists in the input face displayed in the face image.

폐색 영역이 존재하는 것으로 결정된 경우, 단계(1020)에서 얼굴 인증 장치는 기준 영상에서 부분 얼굴의 타입에 대응하는 제1 대응 영역의 영상 정보, 폐색 영역에 대응하는 제2 대응 영역의 영상 정보 및 얼굴 영상의 영상 정보를 합성하는 것에 의해 합성 영상을 생성한다. 일 예에서, 얼굴 인증 장치는 얼굴 영상에 기준 영상의 제1 대응 영역의 영상 정보를 결합시키고, 얼굴 영상에서 검출된 폐색 영역의 영상 정보를 기준 영상의 제2 대응 영역의 영상 정보로 대체하는 것에 의해 합성 영상을 생성할 수 있다. 실시예에 따라 제1 대응 영역과 제2 대응 영역은 서로 중첩될 수도 있다.When it is determined that the occluded area exists, in step 1020, the face authentication apparatus performs image information of the first corresponding area corresponding to the partial face type in the reference image, image information of the second corresponding area corresponding to the occluded area, and the face A synthesized image is generated by synthesizing the image information of the image. In one example, the face authentication apparatus combines image information of a first corresponding region of a reference image with a face image and replaces image information of an occluded region detected in the face image with image information of a second corresponding region of the reference image. A composite image can be generated by According to an embodiment, the first correspondence area and the second correspondence area may overlap each other.

단계(1010)에서 폐색 영역이 존재하지 않는 것으로 결정된 경우, 단계(1030)에서 얼굴 인증 장치는 기준 영상에서 부분 얼굴의 타입에 대응하는 제1 대응 영역의 영상 정보와 얼굴 영상의 영상 정보를 합성하는 것에 의해 합성 영상을 생성한다. 이 과정은 도 3의 단계(350), 도 8a, 도 8b 및 도 9 등의 실시예들에서 설명한 합성 영상을 생성하는 과정과 동일하다.When it is determined in step 1010 that there is no occluded area, in step 1030, the face authentication apparatus synthesizes image information of the first corresponding area corresponding to the type of partial face in the reference image and image information of the face image. to create a composite image. This process is the same as the process of generating the synthesized image described in the embodiments such as step 350 of FIG. 3 and FIGS. 8A, 8B, and 9 .

단계(340)에서 입력 얼굴이 부분 얼굴이 아닌 것으로 결정된 경우, 단계(1040)에서 얼굴 인증 장치는 얼굴 영상에 나타난 입력 얼굴에 폐색 영역이 존재하는지 여부를 결정한다. 폐색 영역이 존재하는 것으로 결정된 경우, 단계(1050)에서 얼굴 인증 장치는 기준 영상에서 폐색 영역에 대응하는 제2 대응 영역의 영상 정보와 얼굴 영상의 영상 정보를 합성하는 것에 의해 합성 영상을 생성한다. 얼굴 인증 장치는 얼굴 영상에서 폐색 영역의 영상 정보를 기준 영상의 제2 대응 영역의 영상 정보로 대체하는 것에 의해 합성 영상을 생성할 수 있다.If it is determined in step 340 that the input face is not a partial face, in step 1040 the face authentication apparatus determines whether an occlusion area exists in the input face displayed in the face image. When it is determined that the occluded region exists, the face authentication apparatus generates a synthesized image by synthesizing the image information of the face image and image information of the second corresponding region corresponding to the occluded region in the reference image in step 1050 . The face authentication apparatus may generate a composite image by replacing image information of an occluded region in the face image with image information of a second corresponding region of the reference image.

위 단계(1020), 단계(1030) 또는 단계(1050)에서 합성 영상이 생성되면, 단계(1060)에서 얼굴 인증 장치는 합성 영상에 기초하여 인증 성공 여부를 결정한다. 이 과정은 도 3의 단계(360)의 과정과 동일하다.When the synthesized image is generated in step 1020 , 1030 , or 1050 , in operation 1060 , the face authentication apparatus determines whether authentication is successful based on the synthesized image. This process is the same as that of step 360 of FIG. 3 .

단계(1040)에서 폐색 영역이 존재하지 않는 것으로 결정된 경우, 단계(1070)에서 얼굴 인증 장치는 얼굴 영상에 기초하여 인증 성공 여부를 결정한다. 이 경우는 입력 영상에 폐색 영역의 존재 없이 전체 얼굴이 나타난 것으로, 단계(1070)은 도 3의 단계(370)의 과정과 동일하다.If it is determined in step 1040 that the occluded area does not exist, in step 1070, the face authentication apparatus determines whether authentication succeeds based on the face image. In this case, the entire face appears without the presence of an occluded region in the input image, and step 1070 is the same as step 370 of FIG. 3 .

위와 같이 얼굴 인증 방법을 실시하는 경우, 폐색 영역의 유무에 따른 인식률의 저하를 방지할 수 있다. 본 실시예의 경우, 얼굴 등록 과정에서도 등록 영상에서 폐색 영역을 검출하고, 폐색 영역이 존재하는 경우에는 폐색 영역을 기준 영상의 영상 정보로 대체하여 합성 영상을 생성한 후 해당 합성 영상으로부터 등록 특징이 추출된다. 실시예에 따라, 등록 영상에 실제로 폐색 영역이 존재하지 않더라도, 등록 영상에 다양한 형태의 폐색 영역이 존재하는 것으로 가정하여 각 폐색 영역의 타입에 대응하는 합성 영상들을 생성한 후, 해당 합성 영상들로부터 등록 특징을 추출할 수도 있다.When the face authentication method is implemented as described above, it is possible to prevent a decrease in the recognition rate according to the presence or absence of an occluded area. In the present embodiment, the occlusion area is detected in the registration image even in the face registration process, and when there is an occlusion area, a composite image is generated by replacing the occlusion area with image information of the reference image, and then the registered features are extracted from the synthesized image. do. According to an embodiment, even if an occlusion region does not actually exist in the registered image, it is assumed that various types of occlusion regions exist in the registered image, and synthesized images corresponding to the types of each occlusion region are generated, and then synthesized images are obtained from the synthesized images. It is also possible to extract registered features.

도 11은 일 실시예에 따른 입력 영상에 폐색 영역이 존재하는 경우에 합성 영상을 생성하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.11 is a diagram for describing an example of generating a synthesized image when an occlusion region exists in an input image, according to an exemplary embodiment.

도 11을 참조하면, 얼굴 인증 장치는 얼굴 영상(1110)에 나타난 입력 얼굴이 부분 얼굴인 경우, 얼굴 영상(1110)에 나타나지 않은 얼굴 영역(1114)에 대응하는 기준 영상(1120)의 제1 대응 영역(1124)의 영상 정보를 얼굴 영상(1110)에 부가할 수 있다. 한편, 얼굴 영상(1110)에 안경(1112)의 폐색 영역이 존재하고 있다. 얼굴 인증 장치는 얼굴 영상(1110)에서 안경(1112)을 검출한 경우, 안경(1112)이 나타난 영역에 대응되는 기준 영상(1120)의 제2 대응 영역(1122)의 영상 정보로 대체할 수 있다. 이러한 과정을 통해 생성된 합성 영상(1130)은 얼굴 영상(1110)의 영상 정보(1135), 기준 영상(1120)의 제1 대응 영역의 영상 정보(1145) 및 기준 영상(1120)의 제2 대응 영역의 영상 정보(1140)로 구성된다.Referring to FIG. 11 , when the input face shown in the face image 1110 is a partial face, the face authentication apparatus first corresponds to a reference image 1120 corresponding to a face region 1114 that is not shown in the face image 1110 . Image information of the area 1124 may be added to the face image 1110 . Meanwhile, an occluded area of the glasses 1112 exists in the face image 1110 . When the face authentication apparatus detects the glasses 1112 in the face image 1110, the face authentication apparatus may replace it with image information of the second corresponding region 1122 of the reference image 1120 corresponding to the region in which the glasses 1112 appear. . The synthesized image 1130 generated through this process includes image information 1135 of the face image 1110 , image information 1145 of a first corresponding region of the reference image 1120 , and a second correspondence of the reference image 1120 . Consists of image information 1140 of the area.

도 12는 일 실시예에 따른 얼굴 인증 장치의 구성을 도시하는 도면이다.12 is a diagram illustrating a configuration of a face authentication apparatus according to an embodiment.

도 12를 참조하면, 얼굴 인증 장치(1200)는 얼굴 인증을 위한 입력 영상을 수신한다. 얼굴 인증 장치(1200)는 입력 영상으로부터 추출된 특징과 데이터베이스(1230)에 미리 저장된 등록 특징 간의 비교 결과에 기초하여 인증 성공 여부를 결정할 수 있다. 유효한 사용자는 얼굴 등록 과정을 통해 자신의 얼굴에 대한 특징 또는 영상을 미리 등록할 수 있고, 이렇게 등록된 정보는 데이터베이스(1230)에 저장될 수 있다Referring to FIG. 12 , the face authentication apparatus 1200 receives an input image for face authentication. The face authentication apparatus 1200 may determine whether authentication succeeds based on a comparison result between the feature extracted from the input image and the registered feature previously stored in the database 1230 . A valid user may pre-register features or images of his/her face through the face registration process, and the registered information may be stored in the database 1230 .

얼굴 인증 장치(1200)는 얼굴 인증 방법과 관련하여 본 명세서에 기술되거나 또는 도시된 하나 이상의 동작을 수행할 수 있고, 얼굴 인증의 결과를 사용자에게 제공할 수 있다. 얼굴 인증 장치(1200)는 얼굴 인증의 결과를 음성, 진동, 글자, 그림 또는 동영상 등의 형태로 출력할 수 있으나, 실시에의 범위가 이에 한정되지는 않으며, 얼굴 인증 장치(1200)는 다양한 형태로 인증 결과를 출력할 수 있다.The face authentication apparatus 1200 may perform one or more operations described or illustrated herein in relation to the face authentication method, and may provide a result of the face authentication to the user. The face authentication device 1200 may output the face authentication result in the form of voice, vibration, text, picture, or video, but the scope of the embodiment is not limited thereto, and the face authentication device 1200 may be provided in various forms. to print the authentication result.

얼굴 인증 장치(1200)는 하나 이상의 프로세서(1210) 및 메모리(1220)를 포함할 수 있다. 메모리(1220)는 프로세서(1210)에 연결되고, 프로세서(1210)에 의해 실행가능한 인스트럭션들, 프로세서(1210)가 연산할 데이터 또는 프로세서(1210)에 의해 처리된 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(1220)는 비일시적인 컴퓨터 판독가능 매체, 예컨대 고속 랜덤 액세스 메모리 및/또는 비휘발성 컴퓨터 판독가능 저장 매체(예컨대, 하나 이상의 디스크 저장 장치, 플래쉬 메모리 장치, 또는 기타 비휘발성 솔리드 스테이트 메모리 장치)를 포함할 수 있다.The face authentication apparatus 1200 may include one or more processors 1210 and a memory 1220 . The memory 1220 is connected to the processor 1210 and may store instructions executable by the processor 1210 , data to be calculated by the processor 1210 , or data processed by the processor 1210 . Memory 1220 may include non-transitory computer-readable media, such as high-speed random access memory and/or non-volatile computer-readable storage media (eg, one or more disk storage devices, flash memory devices, or other non-volatile solid state memory devices). may include

프로세서(1210)는 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명된 하나 이상의 동작을 실행하기 위한 인스트럭션들을 실행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1210)는 입력 영상에서 얼굴 영역을 검출하고, 검출된 얼굴 영역에 나타난 입력 얼굴이 부분 얼굴인지 아니면 전체 얼굴인지 여부를 결정한다. 예를 들어, 프로세서(1210)는 검출된 얼굴 영역이 입력 영상의 경계 중 일 부분을 포함하는 경우 또는 검출된 얼굴 영역이 입력 영상을 벗어나는 경우, 입력 얼굴이 부분 얼굴이라고 결정할 수 있다. 프로세서(1210)는 검출된 얼굴 영역이 입력 영상의 경계를 포함하지 않거나 또는 검출된 얼굴 영역이 입력 영상을 벗어나지 않고 입력 영상의 내부에 포함되는 경우에는, 입력 얼굴이 전체 얼굴인 것으로 결정할 수 있다. 다른 예로, 프로세서(1210)는 미리 정의된 얼굴 부위 영역들 중 하나 이상에 대응하는 랜드마크들이 검출되지 않은 경우, 입력 얼굴이 부분 얼굴인 것으로 결정할 수 있다. 이와 반대로, 프로세서(1210)는 미리 정의된 얼굴 부위 영역들 모두에 대응하는 랜드마크들이 검출된 경우에는, 입력 얼굴이 전체 얼굴인 것으로 결정할 수 있다.The processor 1210 may execute instructions for executing one or more operations described with reference to FIGS. 1 to 11 . For example, the processor 1210 detects a face region from the input image, and determines whether the input face displayed in the detected face region is a partial face or a full face. For example, the processor 1210 may determine that the input face is a partial face when the detected face region includes a portion of the boundary of the input image or when the detected face region deviates from the input image. When the detected face region does not include the boundary of the input image or the detected face region does not deviate from the input image and is included in the input image, the processor 1210 may determine that the input face is the entire face. As another example, when landmarks corresponding to one or more of the predefined face region regions are not detected, the processor 1210 may determine that the input face is a partial face. Conversely, when landmarks corresponding to all of the predefined face region regions are detected, the processor 1210 may determine that the input face is the entire face.

입력 얼굴이 부분 얼굴인 것으로 결정된 경우, 프로세서(1210)는 기준 영상과 얼굴 영상을 합성하여 합성 영상을 생성한다. 일 예에서, 프로세서(1210)는 위 랜드마크들이 검출되지 않은 얼굴 영역에 대응하는 기준 영상의 대응 영역의 영상 정보와 얼굴 영상의 영상 정보를 합성하는 것에 의해 합성 영상을 생성할 수 있다. 다른 실시예에서, 프로세서(1210)는 얼굴 영상에 나타난 입력 얼굴에 폐색 영역이 존재하는지 여부를 결정하고, 폐색 영역이 존재하는 것으로 결정된 경우, 기준 영상에서 해당 폐색 영역에 대응하는 대응 영역의 영상 정보와 얼굴 영상의 영상 정보를 합성하는 것에 의해 합성 영상을 생성할 수 있다. 프로세서(1210)는 특징 추출기를 이용하여 합성 영상으로부터 입력 얼굴에 대한 특징을 추출하고, 추출된 특징과 등록 특징을 비교하고, 그 비교 결과에 기초하여 인증 성공 여부를 결정한다. 프로세서(1210)는 입력 얼굴이 부분 얼굴이 아니라는 결정(즉, 입력 얼굴이 전체 얼굴이라는 결정)에 응답하여, 특징 추출기를 이용하여 얼굴 영상으로부터 입력 얼굴에 대한 특징을 추출하고, 추출된 특징과 등록 특징을 비교하고, 그 비교 결과에 기초하여 인증 성공 여부를 결정한다.When it is determined that the input face is a partial face, the processor 1210 generates a composite image by synthesizing the reference image and the face image. In an example, the processor 1210 may generate a synthesized image by synthesizing image information of a corresponding region of a reference image corresponding to a facial region in which the above landmarks are not detected and image information of the face image. In another embodiment, the processor 1210 determines whether an occlusion region exists in the input face displayed in the face image, and when it is determined that the occlusion region exists, image information of a corresponding region corresponding to the occlusion region in the reference image A synthesized image can be generated by synthesizing the image information of the and face image. The processor 1210 extracts a feature of the input face from the synthesized image using the feature extractor, compares the extracted feature with the registered feature, and determines whether authentication succeeds based on the comparison result. In response to determining that the input face is not a partial face (ie, determining that the input face is a full face), the processor 1210 extracts features for the input face from the face image using a feature extractor, and registers the extracted features and The features are compared, and based on the comparison result, it is determined whether or not authentication succeeds.

도 13은 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치의 구성을 도시하는 도면이다.13 is a diagram illustrating a configuration of a computing device according to an embodiment.

도 13을 참조하면, 컴퓨팅 장치(1300)는 사용자의 얼굴이 나타난 영상을 획득하고, 획득된 영상에서 추출한 특징을 미리 저장된 등록 특징과 비교하는 과정을 통해 얼굴 인증 과정을 수행할 수 있다. 컴퓨팅 장치(1300)는 도 1의 컴퓨팅 장치(120)에 대응할 수 있고, 기능적으로 도 12의 얼굴 인증 장치(1200)의 기능을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 13 , the computing device 1300 may perform a face authentication process by acquiring an image showing the user's face and comparing features extracted from the acquired image with previously stored registered features. The computing device 1300 may correspond to the computing device 120 of FIG. 1 , and may functionally include the functions of the face authentication device 1200 of FIG. 12 .

컴퓨팅 장치(1300)는 프로세서(1310), 메모리(1320), 카메라(1330), 저장 장치(1340), 입력 장치(1350), 출력 장치(1360) 및 네트워크 인터페이스(1370)를 포함할 수 있다. 프로세서(1310), 메모리(1320), 카메라(1330), 저장 장치(1340), 입력 장치(1350), 출력 장치(1360) 및 네트워크 인터페이스(1370)는 통신 버스(1380)를 통해 서로 통신할 수 있다.The computing device 1300 may include a processor 1310 , a memory 1320 , a camera 1330 , a storage device 1340 , an input device 1350 , an output device 1360 , and a network interface 1370 . The processor 1310 , the memory 1320 , the camera 1330 , the storage device 1340 , the input device 1350 , the output device 1360 , and the network interface 1370 may communicate with each other via the communication bus 1380 . there is.

카메라(1330)는 정지 영상, 비디오 영상, 또는 이들 모두를 캡쳐할 수 있다. 카메라(1330)는 사용자가 얼굴 인증을 시도하기 위해 입력하는 얼굴 영역을 캡쳐하여 사용자의 얼굴 영상을 획득할 수 있다.The camera 1330 may capture still images, video images, or both. The camera 1330 may acquire a face image of the user by capturing a face region input by the user to attempt face authentication.

프로세서(1310)는 컴퓨팅 장치(1300) 내에서 실행하기 위한 기능 및 인스트럭션들을 실행한다. 예를 들어, 프로세서(1310)는 메모리(1320) 또는 저장 장치(1340)에 저장된 인스트럭션들을 처리할 수 있다. 프로세서(1310)는 도 1 내지 도 12를 통하여 전술한 하나 이상의 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1310)는 카메라(1330)에 의해 획득된 얼굴 영상과 등록된 얼굴 영상을 비교하여 얼굴 인증을 수행할 수 있다. 프로세서(1310)는 획득된 얼굴 영상이 사용자의 전체 얼굴 정보를 포함하지 않아도 얼굴 인증을 수행할 수 있다. 프로세서(1310)는 획득된 얼굴 영상이 사용자의 부분 얼굴 정보를 포함하는 경우, 부분 얼굴 정보의 타입에 기초하여, 얼굴 영상과 미리 정의된 기준 영상 간의 합성 영상을 생성하고, 생성된 합성 영상에 기초하여 얼굴 인증을 수행할 수 있다.The processor 1310 executes functions and instructions for execution in the computing device 1300 . For example, the processor 1310 may process instructions stored in the memory 1320 or the storage device 1340 . The processor 1310 may perform one or more operations described above with reference to FIGS. 1 to 12 . For example, the processor 1310 may perform face authentication by comparing a face image acquired by the camera 1330 with a registered face image. The processor 1310 may perform face authentication even if the acquired face image does not include the entire face information of the user. When the acquired face image includes partial face information of the user, the processor 1310 generates a composite image between the face image and a predefined reference image based on the type of partial face information, and based on the generated composite image to perform face authentication.

메모리(1320)는 얼굴 인증 과정을 위한 정보를 저장한다. 메모리(1320)는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체 또는 컴퓨터 판독가능한 저장 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1320)는 RAM(random access memories), DRAM(dynamic random access memories), SRAM(static random access memories) 또는 이 기술 분야에서 알려진 다른 형태의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(1320)는 프로세서(1310)에 의해 실행하기 위한 인스트럭션들을 저장할 수 있고, 컴퓨팅 장치(1300)에 의해 소프트웨어 또는 애플리케이션이 실행되는 동안 관련 정보를 저장할 수 있다.The memory 1320 stores information for a face authentication process. Memory 1320 may include a computer-readable storage medium or a computer-readable storage device. For example, the memory 1320 may include random access memories (RAM), dynamic random access memories (DRAM), static random access memories (SRAM), or other types of nonvolatile memory known in the art. The memory 1320 may store instructions for execution by the processor 1310 , and may store related information while the software or application is executed by the computing device 1300 .

저장 장치(1340)는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체 또는 컴퓨터 판독가능한 저장 장치를 포함한다. 저장 장치(1340)는 등록 특징들 또는 등록 영상을 포함하는 데이터베이스를 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 저장 장치(1340)는 메모리(1320)보다 더 많은 양의 정보를 저장하고, 정보를 장기간 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장 장치(1340)는 자기 하드 디스크, 광 디스크, 플래쉬 메모리, 전기적으로 프로그래밍가능한 메모리(EPROM), 플로피 디스크 또는 이 기술 분야에서 알려진 다른 형태의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.The storage device 1340 includes a computer-readable storage medium or a computer-readable storage device. The storage device 1340 may store a database including registered features or registered images. According to an embodiment, the storage device 1340 may store a larger amount of information than the memory 1320 and may store the information for a long period of time. For example, the storage device 1340 may include a magnetic hard disk, an optical disk, a flash memory, an electrically programmable memory (EPROM), a floppy disk, or other form of non-volatile memory known in the art.

입력 장치(1350)는 촉각, 비디오, 오디오 또는 터치 입력을 통해 사용자로부터 입력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 입력 장치(1350)는 키보드, 마우스, 터치 스크린, 마이크로폰, 또는 사용자로부터 입력을 검출하고, 검출된 입력을 컴퓨팅 장치(1300)에 전달할 수 있는 임의의 다른 장치를 포함할 수 있다.The input device 1350 may receive an input from the user through tactile, video, audio, or touch input. For example, input device 1350 may include a keyboard, mouse, touch screen, microphone, or any other device capable of detecting input from a user and communicating the detected input to computing device 1300 .

출력 장치(1360)는 시각적, 청각적 또는 촉각적인 채널을 통해 사용자에게 컴퓨팅 장치(1300)의 출력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 출력 장치(1360)는 얼굴 인증과 관련된 정보를 시각화하여 사용자에게 제공할 수 있다. 출력 장치(1360)는 예를 들어, 액정 디스플레이, LED(light emitting diode) 디스플레이, 터치 스크린, 스피커, 진동 발생 장치 또는 사용자에게 출력을 제공할 수 있는 임의의 다른 장치를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(1300)는 얼굴 인증이 수행되는 동안, 사용자가 볼 수 있는 디스플레이 스크린에 카메라(1330)에 의해 획득된 얼굴 영상(프리뷰 영상)을 표시할 수도 있고, 해당 얼굴 영상을 표시하지 않을 수도 있다. The output device 1360 may provide an output of the computing device 1300 to the user through a visual, auditory, or tactile channel. For example, the output device 1360 may visualize information related to face authentication and provide it to the user. The output device 1360 may include, for example, a liquid crystal display, a light emitting diode (LED) display, a touch screen, a speaker, a vibration generating device, or any other device capable of providing output to a user. In an embodiment, the computing device 1300 may display a face image (preview image) acquired by the camera 1330 on a display screen that a user can see while face authentication is performed, and display the face image. may not be displayed.

네트워크 인터페이스(1370)는 유선 또는 무선 네트워크를 통해 외부 장치와 통신할 수 있다. 예를 들어, 네트워크 인터페이스(1370)는 이더넷(Ethernet) 카드, 광학 트랜시버, 무선 주파수 트랜시버 또는 정보를 송수신할 수 있는 임의의 다른 네트워크 인터페이스 카드를 포함할 수 있다. 네트워크 인터페이스(1370)는 블루투스(Bluetooth), 와이파이(WiFi), 3G 또는 4G 등의 통신 방식을 이용하여 외부 장치와 무선으로 통신할 수 있다.The network interface 1370 may communicate with an external device through a wired or wireless network. For example, the network interface 1370 may include an Ethernet (Ethernet) card, an optical transceiver, a radio frequency transceiver, or any other network interface card capable of sending and receiving information. The network interface 1370 may wirelessly communicate with an external device using a communication method such as Bluetooth, Wi-Fi, 3G, or 4G.

도 14는 일 실시예에 따른 학습 장치의 구성을 도시하는 도면이다.14 is a diagram illustrating a configuration of a learning apparatus according to an embodiment.

도 14를 참조하면, 학습 장치(1400)는 얼굴 인증에서 이용되는 특징 추출기(1430)를 학습시키는 장치이다. 일례에서, 특징 추출기(1430)는 입력 값에 대응하는 결과 값을 출력하는 뉴럴 네트워크 모델로, 학습 영상과 기준 영상에 기초하여 학습될 수 있다. 여기서, 기준 영상은 위 얼굴 등록 과정 및 얼굴 인증 과정에서 설명된 기준 영상과 동일하다.Referring to FIG. 14 , a learning apparatus 1400 is an apparatus for learning a feature extractor 1430 used in face authentication. In one example, the feature extractor 1430 is a neural network model that outputs a result value corresponding to an input value, and may be trained based on a training image and a reference image. Here, the reference image is the same as the reference image described in the face registration process and face authentication process above.

학습 장치(1400)는 하나 이상의 프로세서(1410) 및 메모리(1420)를 포함할 수 있다. 메모리(1420)는 프로세서(1410)에 연결되고, 프로세서(1410)에 의해 실행가능한 인스트럭션들, 프로세서(1410)가 연산할 데이터 또는 프로세서(1410)에 의해 처리된 데이터를 저장할 수 있다.The learning apparatus 1400 may include one or more processors 1410 and a memory 1420 . The memory 1420 is connected to the processor 1410 and may store instructions executable by the processor 1410 , data to be calculated by the processor 1410 , or data processed by the processor 1410 .

학습 영상이 학습 장치(1400)에 입력되면, 프로세서(1410)는 학습 영상에서 얼굴 영역을 검출하고, 검출된 얼굴 영역에 나타난 얼굴이 부분 얼굴 또는 전체 얼굴인지 여부를 판단할 수 있다. 학습 영상에 나타난 얼굴이 부분 얼굴로 판단된 경우, 프로세서(1410)는 부분 얼굴에 타입에 기초하여 학습 영상의 영상 정보에 기준 영상의 영상 정보를 합성하여 합성 영상을 생성하고, 특징 추출기(1430)를 이용하여 합성 영상으로부터 특징을 추출한다. 이 과정들에는 본 명세서에서 설명된 얼굴 인증 과정에 설명된 내용이 그대로 적용될 수 있다. 일 예에서, 프로세서(1410)는 특징 추출기(1430)에 의해 추출된 특징과 의도한 특징 간의 차이로 인한 손실(loss)를 계산하고, 계산된 손실이 줄어들도록 특징 추출기(1430)를 구성하는 파라미터들을 조정하는 것에 의해 특징 추출기(1430)를 학습시킬 수 있다. When the learning image is input to the learning apparatus 1400 , the processor 1410 may detect a face region from the learning image and determine whether a face displayed in the detected face region is a partial face or a full face. When it is determined that the face shown in the training image is a partial face, the processor 1410 generates a composite image by synthesizing the image information of the reference image with the image information of the training image based on the type of the partial face, and a feature extractor 1430 is used to extract features from the synthesized image. Contents described in the face authentication process described in this specification may be directly applied to these processes. In one example, the processor 1410 calculates a loss due to a difference between the feature extracted by the feature extractor 1430 and the intended feature, and parameters configuring the feature extractor 1430 such that the calculated loss is reduced. By adjusting the values, the feature extractor 1430 can be trained.

학습 장치(1400)는 많은 수의 학습 영상들 각각에 대해 위 과정을 반복적으로 수행하여 특징 추출기(1430)의 파라미터들을 점차 바람직한 방향으로 조정할 수 있다.The learning apparatus 1400 may repeatedly perform the above process for each of a large number of learning images to gradually adjust the parameters of the feature extractor 1430 in a desirable direction.

이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The embodiments described above may be implemented by a hardware component, a software component, and/or a combination of a hardware component and a software component. For example, the apparatus, methods, and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate (FPGA) array), a programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions, may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. A processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For convenience of understanding, although one processing device is sometimes described as being used, one of ordinary skill in the art will recognize that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that can include For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may comprise a computer program, code, instructions, or a combination of one or more thereof, which configures a processing device to operate as desired or is independently or collectively processed You can command the device. The software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the computer-readable medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited drawings, those skilled in the art may apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in an order different from the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

Claims (33)

입력 영상에서 얼굴 영역을 검출하는 단계;
상기 얼굴 영역에 나타난 입력 얼굴이 부분 얼굴(partial face)인지 여부를 결정하는 단계;
상기 입력 얼굴이 부분 얼굴이라는 결정에 응답하여, 기준 영상과 상기 얼굴 영역의 얼굴 영상을 합성하여 합성 영상을 생성하는 단계; 및
상기 합성 영상에 기초하여 인증 성공 여부를 결정하는 단계
를 포함하고,
상기 기준 영상은,
상기 합성 영상으로부터 특징을 추출하는데 이용되는 특징 추출기를 트레이닝(training)하는데 이용된 학습 영상들에 기초하여 결정된 영상인,
얼굴 인증 방법.
detecting a face region in the input image;
determining whether the input face displayed in the face region is a partial face;
generating a synthesized image by synthesizing a reference image and a face image of the face region in response to determining that the input face is a partial face; and
Determining whether authentication is successful based on the composite image
including,
The reference image is
An image determined based on learning images used to train a feature extractor used to extract features from the synthesized image,
Face authentication method.
제1항에 있어서,
상기 입력 얼굴이 부분 얼굴인지 여부를 결정하는 단계는,
상기 입력 영상에서 검출된 상기 얼굴 영역의 위치에 기초하여 상기 입력 얼굴이 부분 얼굴인지 여부를 결정하는, 얼굴 인증 방법.
According to claim 1,
Determining whether the input face is a partial face comprises:
and determining whether the input face is a partial face based on a position of the face region detected in the input image.
제2항에 있어서,
상기 입력 얼굴이 부분 얼굴인지 여부를 결정하는 단계는,
상기 검출된 얼굴 영역이 상기 입력 영상의 경계 중 일 부분을 포함하는 경우, 상기 입력 얼굴이 부분 얼굴이라고 결정하는, 얼굴 인증 방법.
3. The method of claim 2,
Determining whether the input face is a partial face comprises:
and determining that the input face is a partial face when the detected face region includes a part of a boundary of the input image.
제2항에 있어서,
상기 합성 영상을 생성하는 단계는,
상기 검출된 얼굴 영역에 기초하여 상기 기준 영상의 영상 정보와 상기 얼굴 영상의 영상 정보를 합성하는 것에 의해 상기 합성 영상을 생성하고,
상기 기준 영상의 영상 정보는, 전체 얼굴에 대응하는 얼굴 영역에서 상기 검출된 얼굴 영역을 제외한 나머지 얼굴 영역에 대응하는 영역의 영상 정보인, 얼굴 인증 방법.
3. The method of claim 2,
The step of generating the composite image includes:
generating the synthesized image by synthesizing image information of the reference image and image information of the face image based on the detected face region;
The image information of the reference image is image information of a region corresponding to the rest of the face region excluding the detected face region in the face region corresponding to the entire face.
제1항에 있어서,
상기 입력 얼굴이 부분 얼굴인지 여부를 결정하는 단계는,
상기 얼굴 영역에서 얼굴의 랜드마크들을 검출하는 단계; 및
상기 검출된 얼굴 영역에서, 미리 정의된 얼굴 부위 영역들(facial part regions) 중 적어도 하나에 대응하는 랜드마크들이 검출되지 않은 경우, 상기 입력 얼굴이 부분 얼굴이라고 결정하는 단계
를 포함하는 얼굴 인증 방법.
According to claim 1,
Determining whether the input face is a partial face comprises:
detecting landmarks of a face in the face region; and
determining that the input face is a partial face when, in the detected face region, landmarks corresponding to at least one of predefined facial part regions are not detected;
A face authentication method comprising a.
제5항에 있어서,
상기 합성 영상을 생성하는 단계는,
상기 랜드마크들이 검출되지 않은 얼굴 영역에 대응하는 상기 기준 영상의 대응 영역의 영상 정보와 상기 얼굴 영상의 영상 정보를 합성하는 것에 의해 상기 합성 영상을 생성하는, 얼굴 인증 방법.
6. The method of claim 5,
The step of generating the composite image includes:
and generating the synthesized image by synthesizing image information of a corresponding region of the reference image corresponding to a facial region in which the landmarks are not detected and image information of the face image.
제6항에 있어서,
상기 랜드마크들이 검출되지 않은 얼굴 부위 영역에 기초하여 상기 대응 영역의 위치 및 형태가 결정되는, 얼굴 인증 방법.
7. The method of claim 6,
The method of claim 1, wherein the location and shape of the corresponding area are determined based on the area of the face in which the landmarks are not detected.
제1항에 있어서,
상기 인증 성공 여부를 결정하는 단계는,
특징 추출기를 이용하여 상기 입력 얼굴에 대한 특징을 추출하는 단계; 및
등록 특징들 중 상기 부분 얼굴의 타입에 대응하는 등록 특징과 상기 추출된 특징 간의 비교 결과에 기초하여 인증 성공 여부를 결정하는 단계
를 포함하는 얼굴 인증 방법.
According to claim 1,
The step of determining whether the authentication succeeds,
extracting features for the input face using a feature extractor; and
Determining whether authentication succeeds based on a comparison result between the extracted feature and a registered feature corresponding to the partial face type among the registered features
A face authentication method comprising a.
제8항에 있어서,
상기 부분 얼굴의 타입은,
미리 정의된 얼굴 부위 영역들 중 적어도 하나에 대응하는 랜드마크들의 검출 결과에 기초하여 결정되는, 얼굴 인증 방법.
9. The method of claim 8,
The type of the partial face is,
The face authentication method is determined based on a detection result of landmarks corresponding to at least one of the predefined facial region regions.
제8항에 있어서,
상기 특징 추출기에는,
상기 합성 영상과 상기 기준 영상 간의 차분 영상(difference image)의 영상 정보가 입력되는, 얼굴 인증 방법.
9. The method of claim 8,
In the feature extractor,
A face authentication method in which image information of a difference image between the synthesized image and the reference image is input.
제8항에 있어서,
상기 특징 추출기는,
상기 부분 얼굴의 타입들 각각에 대응하는 출력 레이어들을 포함하는 뉴럴 네트워크 모델인, 얼굴 인증 방법.
9. The method of claim 8,
The feature extractor is
a neural network model including output layers corresponding to each of the types of partial faces.
제8항에 있어서,
상기 등록 특징들은,
미리 정의된 부분 얼굴의 타입들 각각에 대응하는 등록 특징을 포함하는, 얼굴 인증 방법.
9. The method of claim 8,
The registration features are:
and a registration feature corresponding to each of the predefined partial face types.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 입력 얼굴이 부분 얼굴이 아니라는 결정에 응답하여, 상기 얼굴 영상에 기초하여 인증 성공 여부를 결정하는 단계
를 더 포함하는 얼굴 인증 방법.
According to claim 1,
in response to determining that the input face is not a partial face, determining whether authentication is successful based on the face image
A face authentication method further comprising a.
제14항에 있어서,
상기 얼굴 영상에 기초하여 인증 성공 여부를 결정하는 단계는,
상기 얼굴 영상과 상기 기준 영상 간의 차분 영상에 기초하여 상기 입력 얼굴에 대한 특징을 추출하는 단계; 및
상기 추출된 특징과 등록 특징들 중 전체 얼굴에 대응하는 등록 특징 간의 비교 결과에 기초하여 인증 성공 여부를 결정하는 단계
포함하는 얼굴 인증 방법.
15. The method of claim 14,
The step of determining whether authentication succeeds based on the face image,
extracting a feature of the input face based on a difference image between the face image and the reference image; and
determining whether authentication succeeds or not based on a comparison result between the extracted features and registered features corresponding to the entire face among the registered features
Including face authentication methods.
제1항에 있어서,
상기 얼굴 영상에 나타난 입력 얼굴에 폐색 영역(occlusion region)이 존재하는지 여부를 결정하는 단계; 및
상기 폐색 영역이 존재한다는 결정에 응답하여, 상기 기준 영상에서 상기 폐색 영역에 대응하는 대응 영역의 영상 정보와 상기 얼굴 영상의 영상 정보를 합성하는 것에 의해 합성 영상을 생성하는 단계
를 더 포함하는 얼굴 인증 방법.
According to claim 1,
determining whether an occlusion region exists in the input face displayed in the face image; and
generating a synthesized image by synthesizing image information of a corresponding region corresponding to the occlusion region in the reference image and image information of the face image in response to determining that the occlusion region exists;
A face authentication method further comprising a.
제1항에 있어서,
상기 얼굴 영역에서 얼굴의 랜드마크들을 검출하는 단계; 및
상기 검출된 랜드마크들의 위치에 기초하여 상기 입력 영상에 나타난 얼굴 영역을 조정하는 단계
를 더 포함하는 얼굴 인증 방법.
According to claim 1,
detecting landmarks of a face in the face region; and
adjusting the face region displayed in the input image based on the positions of the detected landmarks
A face authentication method further comprising a.
제1항 내지 제12항 및 제14항 내지 제17항 중 어느 하나의 항의 방법을 실행하기 위한 인스트럭션들을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.A computer-readable storage medium storing instructions for executing the method of any one of claims 1 to 12 and 14 to 17. 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
입력 영상에서 얼굴 영역을 검출하고,
상기 얼굴 영역에 나타난 입력 얼굴이 부분 얼굴인지 여부를 결정하고,
상기 입력 얼굴이 부분 얼굴이라는 결정에 응답하여, 기준 영상과 상기 얼굴 영역의 얼굴 영상을 합성하여 합성 영상을 생성하고,
상기 합성 영상에 기초하여 인증 성공 여부를 결정하며,
상기 기준 영상은,
상기 합성 영상으로부터 특징을 추출하는데 이용되는 특징 추출기를 트레이닝(training)하는데 이용된 학습 영상들에 기초하여 결정된 영상인,
얼굴 인증 장치.
including a processor;
The processor is
Detects a face region in the input image,
determining whether the input face displayed in the face region is a partial face;
In response to determining that the input face is a partial face, a reference image and a face image of the face region are synthesized to generate a synthesized image;
Determining whether or not authentication succeeds based on the synthesized image,
The reference image is
An image determined based on learning images used to train a feature extractor used to extract features from the synthesized image,
face authentication device.
제19항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 검출된 얼굴 영역이 상기 입력 영상의 경계 중 일 부분을 포함하는 경우, 상기 입력 얼굴이 부분 얼굴이라고 결정하는, 얼굴 인증 장치.
20. The method of claim 19,
The processor is
and determining that the input face is a partial face when the detected face region includes a part of a boundary of the input image.
제19항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 검출된 얼굴 영역에 기초하여 상기 기준 영상의 영상 정보와 상기 얼굴 영상의 영상 정보를 합성하는 것에 의해 상기 합성 영상을 생성하고,
상기 기준 영상의 영상 정보는, 전체 얼굴에 대응하는 얼굴 영역에서 상기 검출된 얼굴 영역을 제외한 나머지 얼굴 영역에 대응하는 영역의 영상 정보인, 얼굴 인증 장치.
20. The method of claim 19,
The processor is
generating the synthesized image by synthesizing image information of the reference image and image information of the face image based on the detected face region;
The image information of the reference image is image information of a region corresponding to the rest of the face region excluding the detected face region from the face region corresponding to the entire face.
제19항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 얼굴 영역에서 얼굴의 랜드마크들을 검출하고,
상기 검출된 얼굴 영역에서, 미리 정의된 얼굴 부위 영역들 중 적어도 하나에 대응하는 랜드마크들이 검출되지 않은 경우, 상기 입력 얼굴이 부분 얼굴이라고 결정하는, 얼굴 인증 장치.
20. The method of claim 19,
The processor is
detecting landmarks of the face in the face region;
and determining that the input face is a partial face when landmarks corresponding to at least one of predefined face region regions are not detected in the detected face region.
제22항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 랜드마크들이 검출되지 않은 얼굴 영역에 대응하는 상기 기준 영상의 대응 영역의 영상 정보와 상기 얼굴 영상의 영상 정보를 합성하는 것에 의해 상기 합성 영상을 생성하는, 얼굴 인증 장치.
23. The method of claim 22,
The processor is
and generating the synthesized image by synthesizing image information of a corresponding region of the reference image corresponding to a facial region in which the landmarks are not detected and image information of the face image.
제19항에 있어서,
상기 프로세서는,
특징 추출기를 이용하여 상기 입력 얼굴에 대한 특징을 추출하고,
등록 특징들 중 상기 부분 얼굴의 타입에 대응하는 등록 특징과 상기 추출된 특징 간의 비교 결과에 기초하여 인증 성공 여부를 결정하는, 얼굴 인증 장치.
20. The method of claim 19,
The processor is
extracting features for the input face using a feature extractor,
and determining whether or not authentication succeeds based on a comparison result between a registered feature corresponding to the type of the partial face among registered features and the extracted feature.
제19항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 얼굴 영상에 나타난 입력 얼굴에 폐색 영역이 존재하는지 여부를 결정하고,
상기 폐색 영역이 존재한다는 결정에 응답하여, 상기 기준 영상에서 상기 폐색 영역에 대응하는 대응 영역의 영상 정보와 상기 얼굴 영상의 영상 정보를 합성하는 것에 의해 합성 영상을 생성하는, 얼굴 인증 장치.
20. The method of claim 19,
The processor is
determining whether an occlusion area exists in the input face displayed in the face image;
and generating a synthesized image by synthesizing image information of a corresponding region corresponding to the occlusion region and image information of the face image in the reference image in response to determining that the occlusion region exists.
얼굴 영상을 입력 받아 중간 특징을 출력하는 공통 특징 추출기;
상기 공통 특징 추출기와 연결되고, 상기 얼굴 영상이 사용자의 전체 얼굴 정보를 포함하는 경우에 전체 얼굴에 대응하는 중간 특징을 상기 공통 특징 추출기로부터 입력 받아 얼굴 인증에 사용될 특징을 추출하는 제1 특징 추출기; 및
상기 공통 특징 추출기와 연결되고, 상기 얼굴 영상이 사용자의 부분 얼굴 정보를 포함하는 경우에 기준 영상과 상기 얼굴 영역의 얼굴 영상을 합성하여 생성된 합성 영상에 대응하는 중간 특징을 상기 공통 특징 추출기로부터 입력 받아 얼굴 인증에 사용될 특징을 추출하는 제2 특징 추출기
를 포함하고,
상기 기준 영상은,
상기 합성 영상으로부터 특징을 추출하는데 이용되는 상기 제2 특징 추출기를 트레이닝(training)하는데 이용된 학습 영상들에 기초하여 결정된 영상인,
뉴럴 네트워크 모델이 포함된 장치.
a common feature extractor that receives a face image and outputs intermediate features;
a first feature extractor connected to the common feature extractor and configured to receive intermediate features corresponding to the entire face from the common feature extractor and extract features to be used for face authentication when the face image includes full face information of the user; and
It is connected to the common feature extractor, and when the face image includes partial face information of a user, an intermediate feature corresponding to a synthesized image generated by synthesizing a reference image and a face image of the face region is input from the common feature extractor A second feature extractor that receives and extracts features to be used for face authentication
including,
The reference image is
An image determined based on learning images used to train the second feature extractor used to extract features from the synthesized image,
A device with a neural network model.
제26항에 있어서,
상기 공통 특징 추출기는, 컨볼루션 레이어(convolutional layer)를 포함하는, 뉴럴 네트워크 모델이 포함된 장치
27. The method of claim 26,
The common feature extractor is a device including a neural network model, including a convolutional layer
제26항에 있어서,
상기 공통 특징 추출기는, 완전 연결 레이어(fully-connected layer)를 포함하는, 뉴럴 네트워크 모델이 포함된 장치.
27. The method of claim 26,
The common feature extractor includes a neural network model including a fully-connected layer.
제26항에 있어서,
상기 제1 특징 추출기 및 상기 제2 특징 추출기는, 완전 연결 레이어를 포함하는, 뉴럴 네트워크 모델이 포함된 장치.
27. The method of claim 26,
The apparatus including a neural network model, wherein the first feature extractor and the second feature extractor include a fully connected layer.
제26항에 있어서,
상기 장치는, 복수의 제2 특징 추출기들을 포함하고,
상기 제2 특징 추출기들 각각은, 서로 다른 타입의 부분 얼굴 영상에 대하여 얼굴 인증에 사용될 특징을 추출하는, 뉴럴 네트워크 모델이 포함된 장치.
27. The method of claim 26,
The apparatus comprises a plurality of second feature extractors;
The apparatus including a neural network model, wherein each of the second feature extractors extracts features to be used for face authentication with respect to different types of partial face images.
컴퓨팅 장치에 있어서,
사용자의 얼굴 영상을 획득하는 카메라; 및
상기 얼굴 영상을 획득하는 동안 사용자가 볼 수 있는 디스플레이;
미리 정의된 기준 영상에서 상기 획득된 얼굴 영상에서 누락된 부분들에 대응하는 영상 정보 및 상기 획득된 얼굴 영상의 영상 정보를 결합함으로써 합성 영상을 생성하고, 잠금 상태의 상기 컴퓨팅 장치에 액세스하려는 상기 사용자에 대해 상기 합성 영상에 기초한 얼굴 인증을 수행하는 프로세서
를 포함하고,
상기 잠금 상태의 상기 컴퓨팅 장치는, 얼굴 인증을 위한 뉴럴 네트워크를 이용하여 상기 얼굴 인증이 수행되는 동안 상기 디스플레이 상에 상기 사용자에게 상기 획득된 얼굴 영상을 표시하지 않으며,
상기 얼굴 인증에서 상기 합성 영상 및 유효한 사용자의 등록된 얼굴 영상 간의 인증이 성공한 것으로 결정되는 경우에 응답하여, 상기 컴퓨팅 장치는 상기 사용자가 상기 컴퓨팅 장치에 액세스하도록 상기 잠금 상태를 해제하고,
상기 합성 영상은 전체 얼굴 중 검출된 부분 얼굴에 대해서는 상기 획득된 얼굴 영상의 영상 정보를 포함하고 상기 누락된 부분들에 대해서는 상기 기준 영상의 영상 정보를 포함하는,
컴퓨팅 장치.
A computing device comprising:
a camera for acquiring a user's face image; and
a display that a user can see while acquiring the face image;
The user who wants to access the computing device in a locked state to generate a composite image by combining image information of the acquired face image and image information corresponding to parts missing from the acquired face image in a predefined reference image A processor that performs face authentication based on the synthesized image for
including,
the computing device in the locked state does not display the acquired face image to the user on the display while the face authentication is performed using a neural network for face authentication;
In response to determining that authentication between the composite image and the registered face image of a valid user in the face authentication is successful, the computing device releases the lock state to allow the user to access the computing device,
The synthesized image includes image information of the acquired face image for a detected partial face among all faces and includes image information of the reference image for the missing parts,
computing device.
제31항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 획득된 얼굴 영상이 상기 사용자의 전체 얼굴 정보를 포함하지 않아도 상기 얼굴 인증을 수행하는, 컴퓨팅 장치.
32. The method of claim 31,
The processor is
and performing the face authentication even if the acquired face image does not include the entire face information of the user.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102665643B1 (en) * 2019-02-20 2024-05-20 삼성전자 주식회사 Method for controlling avatar display and electronic device thereof
KR102248706B1 (en) * 2019-08-28 2021-05-10 구인혁 System for intergrated education management based on intelligent image analysis technology and method thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090052747A1 (en) * 2004-11-16 2009-02-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Face feature collator, face feature collating method, and program
US20170046562A1 (en) * 2014-06-17 2017-02-16 Carnegie Mellon University Methods and Software for Hallucinating Facial Features By Prioritizing Reconstruction Errors

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101956071B1 (en) * 2015-01-13 2019-03-08 삼성전자주식회사 Method and apparatus for verifying a user

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090052747A1 (en) * 2004-11-16 2009-02-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Face feature collator, face feature collating method, and program
US20170046562A1 (en) * 2014-06-17 2017-02-16 Carnegie Mellon University Methods and Software for Hallucinating Facial Features By Prioritizing Reconstruction Errors

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