KR20000060570A - Face and eye position detecting apparatus and method using T-type search region - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus and method for detecting a position of a face and eyes are provided to reduce a face position detecting area and an estimation rule, thereby improving a detecting speed of a face position, and reducing an operation process. CONSTITUTION: The apparatus for detecting a position of a face and eyes using a T type searching area comprises a standard value adjusting portion(100) for adjusting a standard value as a standard for determining whether an edge signal exists according to a luminosity of an entire input image, an edge signal detecting portion(110) for detecting the edge signal with respect to a digital image including a face based on the standard value, and a face position detecting portion(120) for detecting the face using the T type searching area. A method for detecting a position of a face and eyes using a T type searching area comprises steps of adjusting the standard value according to the luminosity of the entire input image, detecting the edge signal in the input image, forming the edge image, and detecting the face position in the edge image using the searching area.

Description

T형 탐색 영역을 이용한 얼굴 및 눈 위치 검출 장치 및 그 방법{Face and eye position detecting apparatus and method using T-type search region}Face and eye position detecting apparatus and method using T-type search region

본 발명은 얼굴 검출에 관한 것으로, 특히 얼굴을 포함한 2차원 디지털 영상내에서의 얼굴 및 눈 위치 검출 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to face detection, and more particularly, to an apparatus and method for detecting face and eye position in a two-dimensional digital image including a face.

사람의 얼굴 영상을 2차원 디지털 영상으로 받아들여 다양한 응답을 출력하는 시스템에서 얼굴 및 눈의 위치 검출에 관한 기술은 기본이 되는 기술이다. 예컨대, 최근에 보안 시스템에 적용되는 얼굴 인식 시스템 또는 자동차에서의 졸음 인식 시스템의 구성에 있어서 기본이 되는 기술은 얼굴의 위치를 검출하는 기술이다. 졸음 인식 시스템의 경우에, 얼굴 영상을 이용하지 않는 방법에 대한 특허가 다수 있으나, 실제로 사용자가 사용하는데 있어 별도의 추가 장치를 부착해야 하는 등 번거로움이 있다.In a system for receiving a human face image as a 2D digital image and outputting various responses, a technique for detecting a face and an eye position is a basic technology. For example, the basic technology in the configuration of a facial recognition system or a drowsiness recognition system in a car recently applied to a security system is a technique for detecting the position of a face. In the case of the drowsiness recognition system, there are a number of patents for a method of not using a face image, but it is cumbersome, such as attaching a separate additional device in actual use.

디지털 기술의 발전에 힘입어 디지털 영상 처리를 통해 여러 가지 처리와 정보 추출이 용이해짐에 따라, 얼굴 영상을 디지털 영상으로 받아들이고, 이를 전용 하드웨어나 컴퓨터등을 이용하여 가공 및 처리한 후에, 얼굴 인식, 표정 인식, 시선 검출 또는 눈 깜빡임등을 검출하고 있다. 디지털 기술은 이전의 아날로그 회로에 의한 특정 데이터의 추출에 비해 유연한 대응이 가능하고, 좀더 다양한 정보의 취득이 가능하기 때문에 각광을 받고 있다. 그러나, 영상의 해상도의 증가에 따라 더욱 강력한 계산력(computing power)이 요구되고 있으며, 이에 따른 비용의 증가는 디지털 처리 기술에서 필연적으로 발생하는 문제점으로 대두되고 있다. 따라서, 디지털 영상 처리에서 좀더 적은 연산량에 의한 결과 획득은 매우 중요한 문제가 된다.Thanks to the development of digital technology, various image processing and information extraction become easy through digital image processing, so that face image is accepted as digital image and processed and processed using dedicated hardware or computer. Facial expression is detected, eye detection or eye blink is detected. Digital technology is in the spotlight because it is more flexible than conventional data extraction by analog circuits and can acquire more diverse information. However, as the resolution of the image increases, more powerful computing power is required, and the increase in cost is inevitably a problem that occurs in digital processing technology. Therefore, in the digital image processing, obtaining a result with less computation amount is a very important problem.

종래에 얼굴의 위치를 찾는 기술들은 신경망이나 얼굴에서 곡선 성분에 대한 허프(Hough) 변환, 복수개의 템플릿에 의한 상관 계산등 많은 연산을 필요로 하고 있으며, 대부분 고성능화 되어가고 있는 컴퓨터에서 알고리즘 개발이 이루어짐에 따라 점점더 복잡한 알고리즘의 개발이 진행되고 있다. 그러나, 실질적인 응용면에 있어서 얼굴 검출을 사용하는 시스템들은 강력한 컴퓨터에서만 이용되지는 않으며, 이에 따라 더 적은 계산력을 사용하면서 작고 효율적인 검출 알고리즘에 대한 개발이 요구되고 있다.Conventional techniques for finding the position of the face require many computations such as Hough transformation of curve components in neural networks or faces, correlation calculation by a plurality of templates, and most algorithms are developed in computers that are becoming more powerful. Increasingly, more complex algorithms are being developed. However, in practical applications, systems using face detection are not used only in powerful computers, and therefore, development of small and efficient detection algorithms using less computing power is required.

얼굴 영상을 다루는 많은 응용 분야에서 얼굴 위치 검출과, 눈 위치 검출은 매우 중요하다. 특히, 눈의 위치가 결정되면 얼굴의 다른 구성 요소들의 위치는 적당한 비례 관계에 의해 쉽게 결정할 수 있기 때문이다.Face position detection and eye position detection are very important in many applications dealing with facial images. In particular, once the position of the eye is determined, the position of the other components of the face can be easily determined by an appropriate proportional relationship.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, T형 탐색 영역의 사용으로 얼굴 위치 검색 영역과 판단 규칙을 줄임으로써, 얼굴의 위치 검출 속도가 향상되고, 연산량이 적어지며, 이에 따라 저가의 프로세서에서도 동작가능한, T형 탐색 영역을 이용한 얼굴 위치 검출 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.The technical problem to be solved by the present invention is to reduce the face position search area and the decision rule by using the T-type search area, thereby improving the face position detection speed, reducing the amount of computation, and thus operating in a low-cost processor, An apparatus and method for detecting a face position using a T-type search region are provided.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, T형 탐색 영역의 사용으로 얼굴 및 눈 위치 검색 영역과 판단 규칙을 줄임으로써, 얼굴 및 눈의 위치 검출 속도가 향상되고, 연산량이 적어지며, 이제 따라 저가의 프로세서에서도 동작가능한, T형 탐색 영역을 이용한 얼굴 및 눈 위치 검출 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to reduce the face and eye position search area and the determination rule by using the T-type search area, thereby improving the face and eye position detection speed, reducing the calculation amount, and accordingly the low cost. The present invention provides a face and eye position detection apparatus using the T-type search region and a method thereof, which are also operable in a processor.

도 1은 본 발명에 의한 얼굴 및 눈 위치 검출 장치의 블럭도이다.1 is a block diagram of a face and eye position detection apparatus according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 얼굴 및 눈 위치 검출 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.2 is a flowchart for explaining a face and eye position detection method according to the present invention.

도 3은 도 2에서 제200단계 및 제210단계의 바람직한 실시예에 따른 플로우챠트이다.FIG. 3 is a flowchart according to a preferred embodiment of steps 200 and 210 of FIG. 2.

도 4a 내지 도 4b는 도 2에서 제220단계의 바람직한 실시예에 따른 플로우챠트이다.4A to 4B are flowcharts according to a preferred embodiment of step 220 of FIG. 2.

도 5 (a)~(f)는 본 발명에 따라 T형 탐색 영역을 이용하여 얼굴 위치를 검출하는 과정을 실험적으로 나타낸 도면들이다.5 (a) to 5 (f) illustrate experimentally a process of detecting a face position using a T-type search area according to the present invention.

도 6은 도 2에서 제230단계의 바람직한 실시예에 따른 플로우챠트이다.6 is a flowchart according to a preferred embodiment of step 230 of FIG.

상기 과제를 이루기 위하여, 얼굴을 포함한 2차원 디지털 영상내에서의 본 발명에 의한 얼굴 위치 검출 장치는, 입력된 영상 전체의 밝기에 따라 에지 신호의 유무 판단에 기준이 되는 기준치를 조절하는 기준치 조절부, 기준치에 근거하여 디지털 영상에 대한 에지 신호를 검출하고, 에지 영상을 생성하는 에지 신호 검출부 및 에지 영상에서 T형 탐색 영역의 위치를 이동시켜가며 T형 탐색 영역내에 에지 신호가 얼굴 형상이 갖는 소정의 기하학적 조건들을 만족하는가를 판단하고, 조건들을 만족하는 T형 탐색 영역내에 에지 신호의 총량이 최대가 되는 영역을 얼굴 위치로 검출하는 얼굴 위치 검출부를 구비한다.In order to achieve the above object, the facial position detection apparatus according to the present invention in a two-dimensional digital image including a face, the reference value adjusting unit for adjusting the reference value as a reference for determining the presence or absence of the edge signal according to the brightness of the entire input image The edge signal detector detects an edge signal of a digital image based on a reference value, moves the position of the T-type search region in the edge image, and generates an edge image. And a face position detection unit for determining whether to satisfy the geometric conditions of and detecting a region where the total amount of the edge signal is maximum within the T-type search region satisfying the conditions as the face position.

또한, 상기 과제를 이루기 위하여, 얼굴을 포함한 2차원 디지털 영상내에서의 본 발명에 의한 얼굴 위치 검출 방법은, (a) 입력 영상에 대해 영상 전체의 밝기에 따라 에지 신호의 유무 판단에 기준이 되는 기준치를 조절하는 단계, (b) 기준치에 근거하여 입력 영상에서 에지 신호를 검출하고, 에지 영상을 생성하는 단계 및 (c) T형 탐색 영역을 이용하여 에지 영상에서 얼굴 위치를 검출하는 단계를 구비한다.In addition, in order to achieve the above object, the method for detecting a face position according to the present invention in a two-dimensional digital image including a face includes (a) a reference for determining the presence or absence of an edge signal according to the brightness of the entire image with respect to the input image. Adjusting a reference value, (b) detecting an edge signal in the input image based on the reference value, generating an edge image, and (c) detecting a face position in the edge image using a T-type search region; do.

상기 다른 과제를 이루기 위하여, 얼굴을 포함한 2차원 디지털 영상내에서의 본 발명에 의한 얼굴 및 눈 위치 검출 장치는, 입력된 영상 전체의 밝기에 따라 에지 신호의 유무 판단에 기준이 되는 기준치를 조절하는 기준치 조절부, 기준치에 근거하여 디지털 영상에 대한 에지 신호를 검출하고, 에지 영상을 생성하는 에지 신호 검출부, 에지 영상에서 T형 탐색 영역의 위치를 이동시켜가며 T형 탐색 영역내에 에지 신호가 얼굴 형상이 갖는 소정의 기하학적 조건들을 만족하는가를 판단하고, 조건들을 만족하는 T형 탐색 영역내에 에지 신호의 총량이 최대가 되는 영역을 얼굴 위치로 검출하는 얼굴 위치 검출부 및 검출된 얼굴 위치에 T형 탐색 영역을 위치시키고, T형 탐색 영역내에 수평 방향의 에지 신호의 극성을 이용하여 눈의 위치를 검출하는 눈 위치 검출부를 구비한다.In order to achieve the above object, the face and eye position detection apparatus according to the present invention in a two-dimensional digital image including a face adjusts a reference value, which is a reference for determining the presence or absence of an edge signal, according to the brightness of the entire input image. A reference value adjusting unit, an edge signal detection unit that detects an edge signal for a digital image based on the reference value, generates an edge image, and moves the position of the T-type search area in the edge image, and the edge signal in the T-type search area has a face shape. A face position detector which determines whether the predetermined geometric conditions are satisfied and detects a region where the total amount of the edge signal is maximum in the T-shaped search region satisfying the conditions as a face position and a T-shaped search region at the detected face position. On the eye to detect the position of the eye using the polarity of the edge signal in the horizontal direction in the T-shaped search region. And a detection unit.

또한, 상기 다른 과제를 이루기 위하여, 얼굴을 포함한 2차원 디지털 영상내에서의 본 발명에 의한 얼굴 및 눈 위치 검출 방법은, (a) 입력 영상에 대해 영상 전체의 밝기에 따라 에지 신호의 유무 판단에 기준이 되는 기준치를 조절하는 단계, (b) 기준치에 근거하여 입력 영상에서 에지 신호를 검출하고, 에지 영상을 생성하는 단계, (c) T형 탐색 영역을 이용하여 에지 영상에서 얼굴 위치를 검출하는 단계 및 (d) 검출된 얼굴 위치에 T형 탐색 영역을 위치시키고, T형 탐색 영역내에 수평 방향의 에지 신호의 극성을 이용하여 눈의 위치를 검출하는 단계를 구비한다.In addition, in order to achieve the above another object, the face and eye position detection method according to the present invention in a two-dimensional digital image including a face includes (a) determining the presence or absence of an edge signal according to the brightness of the entire image with respect to the input image. Adjusting a reference value as a reference, (b) detecting an edge signal from an input image based on the reference value, generating an edge image, and (c) detecting a face position from an edge image using a T-type search region And (d) positioning the T-type search region at the detected face position, and detecting the position of the eye using the polarity of the edge signal in the horizontal direction in the T-type search region.

이하, 본 발명에 의한 얼굴 및 눈 위치 검출 장치 및 그 방법을 첨부한 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.Hereinafter, a face and eye position detection apparatus and a method thereof according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 얼굴 및 눈 위치 검출 장치의 블럭도이다. 얼굴 위치 검출 장치는 기준치 조절부(100), 에지 신호 검출부(110) 및 얼굴 위치 검출부(120)로 구성되며, 얼굴 및 눈 위치 검출 장치는 눈 위치 검출부(130)를 더 포함한다.1 is a block diagram of a face and eye position detection apparatus according to the present invention. The face position detecting apparatus includes a reference value adjusting unit 100, an edge signal detecting unit 110, and a face position detecting unit 120, and the face and eye position detecting apparatus further includes an eye position detecting unit 130.

본 발명에 의한 장치 및 그 방법는 일반적으로 비디오 캠코더나 폐쇄 회로 티.브이. 등의 영상 장비에 의해 촬영된 얼굴 영상을 디지털 영상으로 받았을 때, 통상의 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서 또는 컴퓨터 등을 사용하여 2차원 디지털 영상 내에서 얼굴과 눈 위치를 검출하고, 이를 수치 데이터로 나타낸다. 특히, 본 발명에 의한 장치 및 그 방법은 2차원 디지털 영상 또는 이 영상에 대해 저해상도로 샘플링된(sampled) 화소들로 부터 에지 신호를 검출하고, 그 에지 영상에서 얼굴내에 발생되는 에지 신호를 T형태로 구성된 탐색 영역에서 소정의 기하학적 관계를 적용하여 조사함으로써 얼굴 위치를 검출하고, 이후에 적당한 처리를 통해 수평 방향의 에지 신호의 극성을 사용하여 눈 위치를 검출하는 것이다.Apparatus and method thereof in accordance with the present invention are generally a video camcorder or a closed circuit T.V. When a face image photographed by an imaging device such as a digital image is received, a face and an eye position are detected in a two-dimensional digital image using a conventional microprocessor, a digital signal processor, or a computer, and the numerical data is represented as numerical data. . In particular, the apparatus and method according to the present invention detect an edge signal from a two-dimensional digital image or pixels sampled at a low resolution for the image, and convert the edge signal generated in the face from the edge image into a T shape. The facial position is detected by applying a predetermined geometrical relationship in the search area consisting of the?, And then the eye position is detected using the polarity of the edge signal in the horizontal direction through appropriate processing.

도 1을 참조하면, 기준치 조절부(100)는 입력단자 IN을 통해 비디오 캠코더나 다양한 카메라 입력을 통해 얻어지는 얼굴을 포함한 디지털 영상을 입력한다. 기준치 조절부(100)는 입력된 디지털 영상에 대해 영상 전체의 밝기에 따라 에지 영상을 얻기 위한 기준치를 적절하게 조절한다. 여기서, 기준치는 에지 신호의 유무 판단에 기준이 되는 임계치이다.Referring to FIG. 1, the reference value adjusting unit 100 inputs a digital image including a face obtained through a video camcorder or various camera inputs through an input terminal IN. The reference value adjusting unit 100 appropriately adjusts a reference value for obtaining an edge image according to the brightness of the entire image with respect to the input digital image. Here, the reference value is a threshold value as a reference for determining the presence or absence of the edge signal.

에지 신호 검출부(110)는 기준치 조절부(100)에서 조절된 기준치에 근거하여 디지털 영상에 대한 에지 신호를 검출하고, 그 결과 에지 영상을 생성한다. 디지털 영상에서 상하의 영상 화소값의 차를 구하고, 차가 기준치 이상이면 가로 방향 에지로 판단한다. 또한, 좌우의 영상 화소값의 차를 구하고, 차가 기준치 이상이면 세로 방향 에지로 판단한다.The edge signal detector 110 detects an edge signal for the digital image based on the reference value adjusted by the reference value adjuster 100, and generates an edge image as a result. The difference between the upper and lower image pixel values is obtained from the digital image, and if the difference is greater than or equal to the reference value, it is determined as the horizontal edge. In addition, the difference between the left and right video pixel values is determined, and if the difference is greater than or equal to the reference value, it is determined as the vertical edge.

얼굴 위치 검출부(120)는 T형 탐색 영역을 이용하여 에지 영상에서 얼굴 위치를 검출한다. T형 탐색 영역은 T자 형태로 구성된 탐색 영역으로서 검출하고자 하는 얼굴 위치에 정확히 위치시켰을때, 두 눈, 두 눈 사이, 콧등, 인증 및 입술을 포함한 영역에 매치된다. 구체적으로, 에지 영상에서 T형 탐색 영역의 위치를 이동시켜가며 T형 탐색 영역내에 에지 신호가 얼굴 형상이 갖는 소정의 기하학적 조건들을 만족하는가를 판단한다. 이러한 조건들을 만족하는 T형 탐색 영역내에 에지 신호의 총량이 최대가 되는 영역을 얼굴 위치로 검출한다. 여기서, 소정의 기하학적 조건들은 예컨대, 얼굴 형상에 의해 특징적으로 나타나는 에지 신호 양이 적절한가를 판단하는데 기준이 되는 조건들이다.The face position detector 120 detects a face position in an edge image by using a T-type search region. The T-shaped search region is a T-shaped search region that is matched to an area including two eyes, between two eyes, a nose, authentication, and lips when accurately positioned at a face position to be detected. Specifically, it is determined whether the edge signal within the T-shaped search region satisfies predetermined geometric conditions of the face shape by moving the position of the T-shaped search region in the edge image. An area where the total amount of the edge signal is maximum in the T-type search area that satisfies these conditions is detected as the face position. Here, the predetermined geometric conditions are conditions that are a reference for determining whether the amount of edge signals characteristically represented by, for example, the face shape is appropriate.

눈 위치 검출부(130)는 얼굴 위치 검출부(120)에 의해 검출된 얼굴 위치를 토대로 눈 위치를 검출한다. 검출된 얼굴 위치에 T형 탐색 영역을 위치시키고, T형 탐색 영역내에 수평 방향의 에지 신호의 극성을 이용하여 눈 위치를 검출한다. T형 탐색 영역내에서 극성이 양인 에지 신호들이 수평선의 형태로 밀집되어 있는 영역을 검출할 수 있는데, 이때의 영역은 위 눈꺼풀 선 영역을 의미한다. 간단히 위 눈꺼풀 선 영역을 눈 위치로 검출할 수 있다.The eye position detector 130 detects the eye position based on the face position detected by the face position detector 120. The T-type search region is positioned at the detected face position, and the eye position is detected using the polarity of the edge signal in the horizontal direction in the T-type search region. In the T-type search region, an area in which edge signals having a positive polarity are concentrated in the form of a horizontal line can be detected. In this case, the region means the upper eyelid line region. The upper eyelid line area can be detected simply by eye position.

도 2는 본 발명에 의한 얼굴 및 눈 위치 검출 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다. 도 2를 참조하여 도 1에 도시된 장치의 동작을 구체적으로 설명한다.2 is a flowchart for explaining a face and eye position detection method according to the present invention. The operation of the apparatus shown in FIG. 1 will be described in detail with reference to FIG. 2.

먼저, 입력 영상에 대해 영상 전체의 밝기에 따라 에지 신호의 유무 판단에 기준이 되는 기준치를 조절한다(제200단계). 다음에, 기준치에 근거하여 입력 영상에서 에지 신호를 검출하고, 그 결과 에지 영상을 생성한다(제210단계).First, a reference value, which is a reference for determining the presence or absence of an edge signal, is adjusted based on the brightness of the entire image with respect to the input image (step 200). Next, an edge signal is detected from the input image based on the reference value, and as a result, an edge image is generated (step 210).

도 3은 도 2에서 제200단계 및 제210단계의 바람직한 실시예에 따른 플로우챠트이다.FIG. 3 is a flowchart according to a preferred embodiment of steps 200 and 210 of FIG. 2.

구체적으로, 얼굴을 포함한 2차원 디지털 영상이 입력되면(제300단계), 에지 영상을 생성하기 전에 기준치를 조절한다(제310단계). 기준치를 조절하는 방법은 먼저, 입력 영상에 대해 전체 화소값의 변화 범위를 설정한다(제312단계). 적절한 밝기를 갖는 영상에 맞춰 설정된 기준치를 조절하지 않고, 모든 입력 영상에 대해 동일하게 적용하면, 입력 영상이 전체적으로 어둡거나 전체적으로 밝을 경우에 에지 신호는 작아진다. 적당한 조명하에서 에지 신호가 강해지는 점을 고려하여 조명의 변화에 강한 에지 영상을 얻기 위해서 먼저, 전체 화소값의 변화 범위를 구한다. 제312단계 후에, 입력 영상의 전체 화소값의 변화 범위상에서의 상대 위치를 결정한다(제314단계). 상대 위치가 전체 화소값의 변화 범위중 최소치 또는 최대치에 가까우면 기준치를 감소시키고, 중간치에 가까우면 기준치를 증가시킨다(제316단계).In detail, when a two-dimensional digital image including a face is input (operation 300), a reference value is adjusted before generating an edge image (operation 310). In the method of adjusting the reference value, first, a change range of all pixel values is set for the input image (step 312). If the same reference value is applied to all input images without adjusting a reference value set for an image having appropriate brightness, the edge signal becomes small when the input image is totally dark or totally bright. In consideration of the fact that the edge signal is strengthened under the appropriate illumination, a change range of all pixel values is first obtained to obtain an edge image that is resistant to changes in illumination. After operation 312, the relative position on the change range of all pixel values of the input image is determined (operation 314). If the relative position is close to the minimum or maximum value of the change range of all the pixel values, the reference value is decreased, and if the relative position is close to the intermediate value, the reference value is increased (step 316).

다음에, 제310단계에서 조절된 기준치에 근거하여, 입력 영상에 대해, 상하의 영상 화소값의 차가 기준치 이상이면 가로 방향 에지로 판단하고, 좌우의 영상 화소값의 차가 기준치 이상이면 세로 방향 에지로 판단한다(제320단계). 따라서, 영상의 조명 변화에 따른 에지 영상의 변화로 발생할 수 있는 얼굴 위치 판단 오류를 최소화 할 수 있다.Next, based on the reference value adjusted in step 310, for the input image, if the difference between the upper and lower image pixel values is greater than or equal to the reference value, it is determined as the horizontal edge, and if the difference between the left and right image pixel values is greater than or equal to the reference value, it is determined as the vertical edge. (Step 320). Accordingly, it is possible to minimize a face position determination error that may occur due to the change of the edge image according to the change in illumination of the image.

다시, 도 2를 참조하면, 제210단계 후에 T형 탐색 영역을 이용하여 에지 영상에서 얼굴 위치를 검출한다(제220단계).Referring back to FIG. 2, after operation 210, a face position is detected from an edge image using a T-type search region (operation 220).

도 4는 도 2에서 제220단계의 바람직한 실시예에 따른 플로우챠트이다.4 is a flowchart according to a preferred embodiment of step 220 of FIG.

구체적으로, 먼저 얼굴 탐색 위치를 결정한다(제400단계). 본래의 에지 영상 전체에 대해 또는 저해상도로 샘플링된 에지 영상에 대해 T형 탐색 영역을 이동시켜가며 얼굴을 탐색한다. 이때, T형 탐색 영역의 초기 위치는 이전에 얼굴 위치를 검출한 이전 영상에 대한 정보가 있을 경우에 그 정보를 이용한다. 즉, 이전에 검출된 얼굴 위치를 중심으로 T형 탐색 영역의 위치를 이동시킴으로써 얼굴 탐색 위치에 대한 검색 범위를 줄인다. 한편, 처음 얼굴 위치를 검출하는 경우에는 에지 영상 또는 저해상도로 샘플링된 에지 영상의 모든 위치에 걸쳐 T형 탐색 영역을 이동시켜가며 얼굴 탐색 위치를 결정한다.In detail, first, a face search position is determined (operation 400). The face is searched by moving the T-shaped search area with respect to the entire original edge image or the edge image sampled at low resolution. At this time, the initial position of the T-type search area uses the information when there is information on a previous image where the face position was previously detected. That is, the search range for the face search position is reduced by moving the position of the T-shaped search area around the previously detected face position. On the other hand, when the first face position is detected, the face search position is determined by moving the T-type search area over all positions of the edge image sampled at the edge image or the low resolution.

제400단계에서 결정된 얼굴 탐색 위치가 에지 영상의 마지막 탐색 위치가 아니면 바로 다음 단계로 진행하고, 마지막 탐색 위치이면 이후에 설명될 제426단계로 진행한다.If the face search position determined in operation 400 is not the last search position of the edge image, the process proceeds directly to the next step.

마지막 탐색 위치가 아니면, T형 탐색 영역내에 에지 신호가 소정의 기하학적 조건들을 만족하는가를 판단한다. 다음의 판단 단계들은 바람직한 실시예에 불과하며, 그 판단 순서 및 규칙은 변형될 수 있다. 매 판단 단계에서 조건을 만족하지 않으면 제400단계로 다시 진행한다. 먼저, T형 탐색 영역 내에서 얼굴의 콧등 영역에는 에지 신호 양이 희박하다는 조건을 적용하여 이때의 에지 신호 양이 기준치1 이하인가를 판단한다(제404단계). 그렇다면, 다음에 양쪽 콧구멍 영역과 윗 입술 영역 사이의 영역에는 에지 신호 양이 희박하다는 조건을 적용하여 이때의 에지 신호 양이 기준치2 이하인가를 판단한다(제406단계).If it is not the last search position, it is determined whether the edge signal in the T-shaped search region satisfies predetermined geometric conditions. The following determination steps are merely preferred embodiments, and the determination order and rules may be modified. If the condition is not satisfied at every determination step, the process proceeds to operation 400 again. First, it is determined whether the amount of edge signals is less than or equal to the reference value 1 by applying a condition that the amount of edge signals is scarce to the nostril region of the face in the T-type search region (step 404). If so, then it is determined whether the edge signal amount is less than or equal to the reference value 2 by applying the condition that the amount of edge signals is thin in the area between both the nostril region and the upper lip region (step 406).

그렇다면, 다음에 양쪽 눈 영역에서 발생되는 에지 신호 양이 각각 기준치3 및 기준치4 이상인가를 판단한다(제408단계). 그렇다면, 다음에 양쪽 눈 영역에서 발생되는 에지 신호 양의 차이는 기준치5 이하인가를 판단한다(제410단계). 양쪽 콧구멍 영역에서 각각 발생되는 에지 신호 양이 각각 기준치6 및 기준치7 이상인가를 판단한다(제412단계). 그렇다면, 다음에 양쪽 콧구멍 영역에서 각각 발생되는 에지 신호 양의 차이는 기준치8 이하인가를 판단한다(제414단계). 그렇다면, 다음에 양쪽 눈 영역, 양쪽 콧구멍 영역 및 입술 영역에서 동시에 서로 다른 기준치들인 기준치9, 기준치10 및 기준치11 이상의 에지 신호 양이 발생되는가를 판단한다(제416단계).If so, then it is determined whether the amount of edge signals generated in both eye areas is greater than or equal to the reference value 3 and the reference value 4, respectively (step 408). If so, then it is determined whether the difference between the amount of edge signals generated in both eye regions is equal to or less than the reference value 5 (step 410). It is determined whether the amount of edge signals generated in both nostril regions is greater than or equal to the reference value 6 and the reference value 7, respectively (step 412). If so, then it is determined whether the difference in the amount of edge signals respectively generated in both nostril regions is equal to or less than the reference value 8 (step 414). If so, then it is determined whether the amount of edge signals greater than or equal to the reference values 9, 10 and 11 are simultaneously generated in both the eye region, both the nostril region and the lip region (step 416).

적어도 이상의 조건들을 만족하는 얼굴 탐색 위치를 얼굴 후보 위치로 설정할 수 있다. 또한, 보다 정확하게 얼굴 위치를 검출하기 위해서, 다음 조건들을 더 적용할 수 있다. T형 탐색 영역내에 포함되지 않지만, 양쪽 볼 영역에는 에지 신호 양이 희박하다는 조건을 적용하여 이때의 에지 신호 양이 기준치12 이하인가를 판단한다(제418단계). 그렇다면, 양쪽 볼 영역 각각의 밝기의 평균치가 각각 기준치13 및 기준치14 이하인가를 판단한다(제420단계). 그렇다면, 오른쪽 볼의 위쪽 영역과 아래쪽 영역의 밝기의 평균치의 차이가 기준치15 이하이고, 왼쪽 볼의 위쪽 영역과 아래쪽 영역의 밝기의 평균치의 차이가 기준치16 이하인가를 판단한다(제422단계).A face search position that satisfies at least one or more conditions may be set as a face candidate position. In addition, in order to detect the face position more accurately, the following conditions can be further applied. Although not included in the T-type search region, it is determined whether the amount of edge signal at this time is equal to or less than the reference value 12 by applying the condition that the amount of edge signals is thin in both ball regions (step 418). If so, it is determined whether the average value of the brightness of each ball area is equal to or less than the reference value 13 and the reference value 14, respectively (step 420). If so, it is determined whether the difference between the average brightness of the upper and lower regions of the right cheek is less than or equal to the reference value 15 and the difference between the average brightness of the upper and lower regions of the left cheek is less than or equal to the reference value of 16 (step 422).

이상의 조건들을 더 만족하는 얼굴 탐색 위치를 얼굴 후보 위치로 설정할 수 있다(제424단계). 제424단계 후에 다시 제400단계로 진행하여 다른 탐색 위치를 결정하고, 전술한 동작을 반복 수행한다. 제402단계에서 탐색이 끝난 것으로 판단되면, 설정된 얼굴 후보 위치들중에서 T형 탐색 영역내에 에지 신호의 총량이 최대가 되는 영역을 검색한다(제426단계). 검색된 영역을 얼굴 위치로 결정한다(제428단계). 도 4에서 기준치1 내지 기준치16은 실험을 통해 결정할 수 있다.In operation 424, a face search position that satisfies the above conditions may be set as a face candidate position. After operation 424, the process proceeds to operation 400 again to determine another search position and repeats the above-described operation. If it is determined in step 402 that the search is finished, an area in which the total amount of the edge signal is maximized is searched among the set face candidate positions (step 426). The detected region is determined as the face position (operation 428). In FIG. 4, reference values 1 to 16 may be determined through experiments.

도 5 (a)~(f)는 본 발명에 따라 T형 탐색 영역을 이용하여 얼굴 위치를 검출하는 과정을 실험적으로 나타낸 도면들이다.5 (a) to 5 (f) illustrate experimentally a process of detecting a face position using a T-type search area according to the present invention.

도 5 (a)는 자동차 대쉬보드에 장치된 CCD 카메라에 의해 촬영된 얼굴을 포함한 영상을 나타낸다. 이러한 영상은 본 발명에서 에지 신호 검출부(110) 및 제210단계를 통해 도 5 (b)와 같은 에지 영상으로 변환된다. 도 5 (c) 및 (d)와 같이 에지 영상에서 T형 탐색 영역을 이동시켜가며 얼굴 위치를 검출한다. 도 5 (c)는 찾고자 하는 얼굴 위치에 T형 탐색 영역이 정확히 일치하는 경우를 나타내는데, 이 상황에서 T형 탐색 영역내에 도 4에서 제시된 조건들을 만족하는 최대 에지 신호가 발생한 위치가 검출된다. 한편, 도 5 (d)는 T형 탐색 영역이 얼굴이 아닌 위치에 있는 경우를 나타내는데, 이 경우는 도 4에서 제시된 조건들을 만족하지 못하므로 얼굴 후보 위치에서 제외된다.5 (a) shows an image including a face photographed by a CCD camera installed in an automobile dashboard. Such an image is converted into an edge image as shown in FIG. 5B through the edge signal detector 110 and step 210 in the present invention. As shown in (c) and (d) of FIG. 5, the face position is detected by moving the T-type search area in the edge image. FIG. 5C illustrates a case in which the T-type search region exactly matches the face position to be searched. In this situation, the position where the maximum edge signal satisfying the conditions shown in FIG. 4 is detected in the T-type search region. Meanwhile, FIG. 5 (d) shows a case where the T-type search region is located at a position other than a face, which is excluded from the face candidate position because the conditions shown in FIG. 4 are not satisfied.

정상적으로 얼굴 위치에 T형 탐색 영역이 일치하는 경우라도, 얼굴과 카메라 사이의 거리에 의해 얼굴이 크게 보이는 경우(도 5 (e))와 얼굴이 작게 보이는 경우(도 5 (f))가 발생할 수 있다. 예로 든 자동차 환경에서는 대부분의 운전자 위치에 대해 T형 탐색 영역내에 얼굴의 주요 구성 요소들의 에지 신호가 포함된다. 거리에 따라 영상에서 얼굴이 차지하는 비율이 바뀌기 때문에 거리의 변화가 극심한 경우에는 적용하기가 용이하지 않을 수 있다. 그러나, 극심한 거리 변화에 대응하는 시스템보다는 적정 거리 영역내에서 동작하는 시스템이 많기 때문에, 실제 응용면에서 이를 고려한 T형 탐색 영역을 설계하면 도 5 (e) 및 (f)와 같이 얼굴의 크기에 상관없이 적용할 수 있다.Even when the T-type search area is normally matched to the face position, a large face may be seen due to the distance between the face and the camera (FIG. 5 (e)) and a small face may be seen (FIG. 5 (f)). have. In the example automotive environment, the edge signals of the major components of the face are included in the T-shaped search area for most driver positions. Since the proportion of the face in the image changes depending on the distance, it may not be easy to apply when the distance is extreme. However, since many systems operate within an appropriate distance range rather than a system corresponding to extreme distance change, designing a T-type search area considering this in actual application aspect may affect the size of the face as shown in FIGS. 5 (e) and 5 (f). It can be applied regardless.

다시 도 2를 참조하면, 제220단계에서 검출된 얼굴 위치에서 눈 위치를 검출한다(제230단계). 검출된 얼굴 위치에 T형 탐색 영역을 위치시키고, T형 탐색 영역내에 수평 방향의 에지 신호의 극성을 이용하여 눈의 위치를 검출한다.Referring back to FIG. 2, the eye position is detected from the face position detected in operation 220 (operation 230). The T-type search area is positioned at the detected face position, and the eye position is detected using the polarity of the edge signal in the horizontal direction in the T-type search area.

도 6은 도 2에서 제230단계의 바람직한 실시예에 따른 플로우챠트이다.6 is a flowchart according to a preferred embodiment of step 230 of FIG.

구체적으로 먼저, 얼굴 위치로 결정된 위치를 토대로 눈 영역에 대한 에지 신호를 검출한다(제600단계). 이를 이용하여 눈 위치를 결정하게 되는데, T형 탐색 영역내 눈 부분의 적정 영역을 눈 탐색 위치로 결정한다(제602단계).Specifically, first, the edge signal for the eye area is detected based on the position determined as the face position (operation 600). The eye position may be determined using the eye position, and an appropriate region of the eye portion in the T-type search region is determined as the eye search position (operation 602).

제602단계에서 결정된 눈 탐색 위치가 마지막 탐색 위치가 아니면 바로 다음 단계로 진행하고, 마지막 탐색 위치이면 이후에 설명될 제614단계로 진행한다.If the eye search position determined in step 602 is not the last search position, the process proceeds to the next step. If the eye search position is the last search position, the process proceeds to step 614 to be described later.

마지막 탐색 위치가 아니면, 눈 탐색 위치에 대해, 수직선상으로 위쪽에 위치한 화소들의 값으로 부터 아래쪽에 위치한 화소들의 값의 차가 양의 기준치 이상인 에지 신호들을 검출한다. 여기서, 기준치는 제200단계에서 조절된 기준치이다. 검출된 극성이 양인 에지 신호들이 수평선의 형태로 밀집되어 있는 영역이 검출되는가를 판단한다(제606단계). 검출된 영역은 대부분의 경우에 위 눈꺼풀 선 영역에 해당하므로, 이 영역을 간단히 눈 위치로 판단할 수 있다.If it is not the last search position, for the eye search position, edge signals whose difference between the values of the pixels located downward from the values of the pixels located above the vertical line are detected to be equal to or greater than a positive reference value. Here, the reference value is a reference value adjusted in step 200. In operation 606, it is determined whether a region in which the detected edge signals having a positive polarity are concentrated in the form of a horizontal line is detected. Since the detected area corresponds to the upper eyelid line area in most cases, this area can be simply determined as the eye position.

또한, 보다 정확하게 눈 위치를 검출하기 위해서, 다음 조건들을 더 적용할 수 있다. 다음의 판단 단계들은 바람직한 실시예에 불과하며, 그 판단 순서 및 규칙은 변형될 수 있다. 먼저, 눈 탐색 위치에 대해, 검출된 눈꺼풀 선 아래 영역에서 검은자 내부와 흰자 내부에 수평 및 수직 에지 신호가 희박하다는 조건을 적용하여 이때의 에지 신호가 기준치1 이하인가를 판단한다(제608단계). 그렇다면, 검출된 눈꺼풀 선 아래 영역에서 눈동자 양 옆의 수직 에지 신호가 기준치2 이상인가를 판단한다(제610단계). 이상의 조건들을 만족하는 영역을 눈 후보 위치로 설정한다(제612단계).In addition, in order to detect the eye position more accurately, the following conditions can be further applied. The following determination steps are merely preferred embodiments, and the determination order and rules may be modified. First, it is determined whether the edge signal at this time is equal to or less than the reference value 1 by applying a condition that the horizontal and vertical edge signals are scarce in the black and white areas in the area under the detected eyelid line with respect to the eye search position (step 608). ). If so, in the area under the detected eyelid line, it is determined whether the vertical edge signals on both sides of the pupil are greater than or equal to the reference value 2 (step 610). An area satisfying the above conditions is set as an eye candidate position (step 612).

제612단계 후에 다시 제602단계로 진행하여 눈 탐색 위치의 눈 영역 전체에 걸쳐 전술한 동작을 반복 수행한다. 제602단계에서 탐색이 끝난 것으로 판단되면, 설정된 눈 후보 위치들중에서 눈 탐색 위치내에 에지 신호의 총량이 최대가 되는 영역을 검색한다(제614단계). 검색된 영역을 눈 위치로 결정한다(제616단계). 도 6에서 기준치1 및 기준치2는 실험을 통해 결정할 수 있다.After operation 612, the flow returns to operation 602 to repeat the above-described operation over the entire eye region of the eye search position. If it is determined in step 602 that the search has been completed, an area in which the total amount of the edge signal is maximized is searched among the set eye candidate positions (step 614). The searched area is determined as an eye position (step 616). In FIG. 6, the reference value 1 and the reference value 2 may be determined through experiments.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 T형 탐색 영역을 이용한 얼굴 위치 검출 장치 및 그 방법은, 기준치의 조절과 에지 신호의 사용으로 조명의 상태 변화에 강한 시스템을 구성가능케하고, T형 탐색 영역의 사용으로 얼굴 위치 검색 영역과 판단 규칙을 줄임으로써, 얼굴의 위치 검출 속도를 향상시키고, 연산량을 줄이며, 이에 따라 저가의 프로세서에서도 동작가능하여 시스템의 가격을 낮추는 이점이 있다.As described above, the apparatus for detecting a face position using the T-type search region and the method thereof according to the present invention can configure a system that is resistant to a change in illumination state by adjusting a reference value and using an edge signal, and the T-type search region. By reducing the face location search area and the decision rule, the speed of face detection can be improved, and the amount of computation can be reduced.

Claims (10)

얼굴을 포함한 2차원 디지털 영상내에서의 얼굴 위치 검출 장치에 있어서,An apparatus for detecting a face position in a two-dimensional digital image including a face, 입력된 영상 전체의 밝기에 따라 에지 신호의 유무 판단에 기준이 되는 기준치를 조절하는 기준치 조절부;A reference value adjusting unit which adjusts a reference value which is a reference for determining the presence or absence of an edge signal according to the brightness of the entire input image; 상기 기준치에 근거하여 상기 디지털 영상에 대한 에지 신호를 검출하고, 에지 영상을 생성하는 에지 신호 검출부; 및An edge signal detector for detecting an edge signal of the digital image based on the reference value and generating an edge image; And 상기 에지 영상에서 T형 탐색 영역의 위치를 이동시켜가며 T형 탐색 영역내에 에지 신호가 얼굴 형상이 갖는 소정의 기하학적 조건들을 만족하는가를 판단하고, 상기 조건들을 만족하는 상기 T형 탐색 영역내에 에지 신호의 총량이 최대가 되는 영역을 얼굴 위치로 검출하는 얼굴 위치 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 얼굴 위치 검출 장치.Moving the position of the T-type search region in the edge image and determining whether the edge signal in the T-type search region satisfies predetermined geometric conditions of the face shape, and determines an edge signal in the T-type search region that satisfies the conditions. And a face position detection unit for detecting an area where the total amount of the maximum is as a face position. 얼굴을 포함한 2차원 디지털 영상내에서의 얼굴 및 눈 위치 검출 장치에 있어서,An apparatus for detecting face and eye position in a two-dimensional digital image including a face, 입력된 영상 전체의 밝기에 따라 에지 신호의 유무 판단에 기준이 되는 기준치를 조절하는 기준치 조절부;A reference value adjusting unit which adjusts a reference value which is a reference for determining the presence or absence of an edge signal according to the brightness of the entire input image; 상기 기준치에 근거하여 상기 디지털 영상에 대한 에지 신호를 검출하고, 에지 영상을 생성하는 에지 신호 검출부;An edge signal detector for detecting an edge signal of the digital image based on the reference value and generating an edge image; 상기 에지 영상에서 T형 탐색 영역의 위치를 이동시켜가며 T형 탐색 영역내에 에지 신호가 얼굴 형상이 갖는 소정의 기하학적 조건들을 만족하는가를 판단하고, 상기 조건들을 만족하는 상기 T형 탐색 영역내에 에지 신호의 총량이 최대가 되는 영역을 얼굴 위치로 검출하는 얼굴 위치 검출부; 및Moving the position of the T-type search region in the edge image and determining whether the edge signal in the T-type search region satisfies predetermined geometric conditions of the face shape, and determines an edge signal in the T-type search region that satisfies the conditions. A face position detector for detecting a region where the total amount of the maximum is as a face position; And 상기 검출된 얼굴 위치에 상기 T형 탐색 영역을 위치시키고, 상기 T형 탐색 영역내에 수평 방향의 에지 신호의 극성을 이용하여 눈의 위치를 검출하는 눈 위치 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 얼굴 및 눈 위치 검출 장치.And an eye position detector for locating the T-shaped search area at the detected face position and detecting the position of the eye using polarities of horizontal edge signals in the T-shaped search area. Position detection device. 얼굴을 포함한 2차원 디지털 영상내에서의 얼굴 위치 검출 방법에 있어서,A face position detection method in a two-dimensional digital image including a face, (a) 입력 영상에 대해 영상 전체의 밝기에 따라 에지 신호의 유무 판단에 기준이 되는 기준치를 조절하는 단계;(a) adjusting a reference value, which is a reference for determining the presence or absence of an edge signal, according to the brightness of the entire image with respect to the input image; (b) 상기 기준치에 근거하여 상기 입력 영상에서 에지 신호를 검출하고, 에지 영상을 생성하는 단계; 및(b) detecting an edge signal from the input image based on the reference value and generating an edge image; And (c) T형 탐색 영역을 이용하여 상기 에지 영상에서 얼굴 위치를 검출하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 얼굴 위치 검출 방법.and (c) detecting a face position in the edge image by using a T-type search region. 제3항에 있어서, 상기 (c) 단계는,The method of claim 3, wherein step (c) comprises: (c1) 상기 에지 영상에서 상기 T형 탐색 영역의 위치를 이동시켜가며 얼굴 탐색 위치를 결정하는 단계;(c1) determining a face search position by moving the position of the T-type search area in the edge image; (c2) 상기 얼굴 탐색 위치에 대해, 얼굴의 콧등 영역에는 에지 신호 양이 기준치1 이하이어야 한다는 조건, 양쪽 콧구멍 영역과 윗 입술 영역 사이의 영역에는 에지 신호 양이 기준치2 이하이어야 한다는 조건, 양쪽 눈 영역에서 발생되는 에지 신호 양이 각각 기준치3 및 기준치4 이상이어야 한다는 조건, 양쪽 눈 영역에서 발생되는 에지 신호 양의 차이는 기준치5 이하이어야 한다는 조건, 양쪽 콧구멍 영역에서 각각 발생되는 에지 신호 양이 각각 기준치6 및 기준치7 이상이어야 한다는 조건, 양쪽 콧구멍 영역에서 각각 발생되는 에지 신호 양의 차이는 기준치8 이하이어야 한다는 조건 및 양쪽 눈 영역, 양쪽 콧구멍 영역 및 입술 영역에서 동시에 서로 다른 기준치9, 기준치10 및 기준치11 이상의 에지 신호 양이 발생되어야 한다는 조건을 사용하여, 적어도 상기 조건들을 만족하는 얼굴 탐색 위치를 얼굴 후보 위치로 설정하는 단계; 및(c2) For the face search position, the condition that the edge signal amount should be less than or equal to the reference value 1 in the nostril region of the face, and the condition that the edge signal amount should be less than or equal to the reference value 2 in both the nostril area and the upper lip area; The condition that the amount of edge signal generated in the eye area should be more than the reference value 3 and the reference value 4 respectively, The condition that the difference between the amount of edge signal generated in both eye areas should be less than the reference value 5, The amount of edge signal generated in each nostril area The reference value 6 and the reference value 7 respectively, the difference between the amount of the edge signal generated in each nostril region must be equal to or less than the reference value 8 and different reference values simultaneously in both eye areas, both nostril areas and the lip area 9 At least, using a condition that an edge signal amount greater than or equal to 10 and 11 must be generated. Setting a face search position that satisfies the conditions as a face candidate position; And (c3) 상기 (c1) 및 상기 (c2) 단계를 반복 수행하여 얻은 얼굴 후보 위치들중에서 상기 T형 탐색 영역내에 에지 신호의 총량이 최대가 되는 영역을 얼굴 위치로 검출하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 얼굴 위치 검출 방법.(c3) detecting a face position from the face candidate positions obtained by repeating the steps (c1) and (c2), in which the total amount of the edge signal is maximum in the T-type search region. Face position detection method. 제4항에 있어서, 상기 (c2) 단계는,The method of claim 4, wherein step (c2) comprises: 양쪽 볼 영역에서는 에지 신호 양이 희박하다는 조건, 양쪽 볼 영역 각각의 밝기의 평균치가 기준치12 이하이어야 한다는 조건, 오른쪽 볼의 위쪽 영역과 아래쪽 영역의 밝기의 평균치의 차이가 기준치13 이하이어야 한다는 조건 및 왼쪽 볼의 위쪽 영역과 아래쪽 영역의 밝기의 평균치의 차이가 기준치14 이하이어야 한다는 조건을 더 적용하여, 상기 조건들을 더 만족하는 얼굴 탐색 위치를 얼굴 후보 위치로 설정하는 것을 특징으로 하는 얼굴 위치 검출 방법.Condition that the amount of edge signal is sparse in both ball areas, that the average brightness of each ball area should be 12 or less, and that the difference between the average brightness of the upper and lower areas of the right ball should be 13 or less, and Further applying the condition that the difference between the average values of the brightnesses of the upper left and lower areas of the left cheek is equal to or less than the reference value 14 to set the face search position that satisfies the above conditions as the face candidate position. . 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 (c1) 단계는,The method of claim 4 or 5, wherein the step (c1), 이전에 얼굴 위치를 검출한 이전 영상에 대한 정보가 있을 경우에 상기 정보를 이용하여 상기 T형 탐색 영역의 위치를 이동시킴으로써 상기 얼굴 탐색 위치에 대한 검색 범위를 줄이는 것을 특징으로 하는 얼굴 위치 검출 방법.And when there is information on a previous image in which a face position has been previously detected, reducing the search range for the face search position by moving the position of the T-type search region using the information. 제3항에 있어서, 상기 (b) 단계는,The method of claim 3, wherein step (b) comprises: 상기 입력 영상을 저해상도로 샘플링하고, 샘플링된 화소들로 부터 에지 신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 얼굴 위치 검출 방법.And sampling the input image in low resolution and detecting an edge signal from the sampled pixels. 얼굴을 포함한 2차원 디지털 영상내에서의 얼굴 및 눈 위치 검출 방법에 있어서,A method for detecting a face and an eye position in a two-dimensional digital image including a face, (a) 입력 영상에 대해 영상 전체의 밝기에 따라 에지 신호의 유무 판단에 기준이 되는 기준치를 조절하는 단계;(a) adjusting a reference value, which is a reference for determining the presence or absence of an edge signal, according to the brightness of the entire image with respect to the input image; (b) 상기 기준치에 근거하여 상기 입력 영상에서 에지 신호를 검출하고, 에지 영상을 생성하는 단계;(b) detecting an edge signal from the input image based on the reference value and generating an edge image; (c) T형 탐색 영역을 이용하여 상기 에지 영상에서 얼굴 위치를 검출하는 단계; 및(c) detecting a face position in the edge image using a T-type search region; And (d) 상기 검출된 얼굴 위치에 상기 T형 탐색 영역을 위치시키고, 상기 T형 탐색 영역내에 수평 방향의 에지 신호의 극성을 이용하여 눈의 위치를 검출하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 얼굴 및 눈 위치 검출 방법.(d) placing the T-shaped search region at the detected face position, and detecting a position of the eye by using a polarity of an edge signal in a horizontal direction in the T-shaped search region; Eye position detection method. 제8항에 있어서, 상기 (d) 단계는,The method of claim 8, wherein step (d) (d1) 상기 검출된 얼굴 위치에서 상기 T형 탐색 영역을 이용하여 눈 탐색 위치를 결정하는 단계;(d1) determining an eye search position using the T-type search region at the detected face position; (d2) 상기 눈 탐색 위치에 대해, 수직선상으로 위쪽에 위치한 화소들의 값으로 부터 아래쪽에 위치한 화소들의 값의 차가 양의 값을 갖는 상기 기준치보다 큰 에지 신호들을 검출하는 단계; 및(d2) detecting edge signals with respect to the eye search position, wherein the difference between the values of the pixels located above the vertical line is greater than the reference value having a positive value; And (d3) 검출된 극성이 양인 에지 신호들이 수평선의 형태로 밀집되어 있는 영역을 눈의 위치로 검출하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 얼굴 및 눈 위치 검출 방법(d3) a face and eye position detection method, comprising detecting as an eye position an area where detected edge signals having a positive polarity are concentrated in the form of a horizontal line. 제9항에 있어서, 상기 (d3) 단계 후에,The method of claim 9, wherein after step (d3), (d4) 검은자 내부와 흰자 내부에 수평 및 수직 에지 신호가 기준치1 이하이어야 한다는 조건 및 눈동자 양옆의 수직 에지 신호가 기준치2 이상이어야 한다는 조건을 더 적용하여, 상기 조건들을 만족하는 영역을 눈 후보 위치로 설정하는 단계; 및(d4) Applying the condition that the horizontal and vertical edge signals should be less than or equal to the reference value 1 and the condition that the vertical edge signals on both sides of the pupil should be greater than or equal to the reference value 2, both inside the black and the inside of the white, eye candidates are selected. Setting to a location; And (d5) 상기 눈 탐색 위치의 눈 영역 전체에 걸쳐 상기 (d4) 단계를 반복하여 얻은 눈 후보 위치들중에서, 에지 신호의 총량이 최대가 되는 영역을 눈 위치로 검출하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 얼굴 및 눈 위치 검출 방법.(d5) detecting eye regions from the eye candidate positions obtained by repeating step (d4) over the entire eye region of the eye search position, in which the total amount of edge signals is maximum; Face and eye position detection method.
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