KR20030096965A - 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득 시스템 및방법 - Google Patents

2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득 시스템 및방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 2차원 얼굴사진으로부터 추출된 2차원 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 회전상태 및 크기상태를 정규화하고, 상기 정규화된 2차원 특징점을 복수개 3차원 얼굴형상으로부터 추출된 3차원 특징점과 순차적으로 비교함으로써 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상을 획득하는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 2차원 얼굴사진으로부터 추출된 2차원 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 회전상태를 정규화하는 회전상태 정규화수단; 상기 2차원 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 크기상태를 정규화하는 크기상태 정규화수단; 복수개 3차원 얼굴형상을 저장하는 저장수단; 상기 회전상태 및 크기상태가 정규화된 2차원 특징점을, 상기 3차원 얼굴형상으로부터 추출된 3차원 특징점과 순차적으로 비교하는 비교수단; 및 상기 비교결과에 근거하여 상기 저장된 복수개 3차원 얼굴형상 가운데 하나의 3차원 얼굴형상을 선택하고, 선택된 3차원 얼굴형상과 상기 2차원 얼굴사진을 이용하여 3차원 얼굴형상을 제작하는 제작수단을 포함하여 구성되어, 2차원 얼굴사진과 가장 유사한 3차원 얼굴형상을 제작할 수 있으며 3차원 얼굴형상을 제작하는 데 있어 비교검색 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득 시스템 및 방법{System and method for acquiring a 3D face digital data from 2D photograph}
본 발명은 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상을 획득하는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 2차원 얼굴사진으로부터 추출된 2차원 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 회전상태 및 크기상태를 정규화하고, 상기 정규화된 2차원 특징점을 복수개 3차원 얼굴형상으로부터 추출된 3차원 특징점과 순차적으로 비교함으로써 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상을 획득하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
3차원 얼굴형상을 획득하기 위해서는 광삼각법에 의한 레이저 스캔(laser scan)방법, 스테레오(stereo) 방법, 멀티 프로젝션(multi projection) 방법, 모아레(moire) 방법, 정면과 측면을 포함하는 여러장의 2차원 얼굴사진들을 합성하는 방법 그리고 3차원 얼굴데이터베이스로부터 2차원 얼굴사진과 유사한 3차원 얼굴형상을 통계적으로 추출하여 재현하는 방법들이 사용되고 있다.
레이저 스캔 방법, 스테레오 방법, 멀티 프로젝션 방법 및 모아레 방법들은 하드웨어 입력장치를 필요로 하며, 촬영시간 및 정확도 등에서 차이를 보이지만 사람의 실제 얼굴형상 데이터를 직접 획득할 수 있는 장점이 있다. 반면, 입력장치가 촬영하고자 하는 사람 곁에 있어야 하기 때문에 사람이 반드시 입력장치에 가야하는 불편함이 있으므로, 돌아가신 분들이나 거동이 불편한 사람의 경우에는 불가능하거나 어려운 단점이 있다. 그리고, 3차원 얼굴형상을 획득하기 위한 하드웨어 장치가 설치될 수 없는 환경에서도 불가능한 단점이 있다.
또다른 3차원 얼굴형상 획득방법으로 사람의 정면과 측면을 포함하는 여러장의 2차원 얼굴사진들을 합성하는 방법이 있지만, 사람의 3차원 얼굴형상을 몇 장의 사진으로부터 복원하는 것이 기술적으로 매우 어려운 실정이다. 따라서, 복수개의 표준모델에 해당하는 3차원 얼굴형상이 저장된 데이터베이스로부터 독출된 3차원얼굴형상을 2차원 얼굴사진과 비교하고, 2차원 얼굴사진과 유사한 3차원 얼굴형상에 2차원 얼굴사진의 특징들을 반영하는 3차원 얼굴형상을 획득 및 변형하는 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 실정을 반영하기 위해 창작된 것으로서, 2차원 얼굴사진으로부터 추출된 2차원 특징점의 회전상태를 정규화함으로써 2차원 얼굴사진의 회전상태에 보다 부합하는 3차원 얼굴형상을 제작하도록 한 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
또, 본 발명은 2차원 얼굴사진으로부터 추출된 2차원 특징점의 크기상태를 정규화함으로써 2차원 얼굴사진의 크기상태에 보다 부합하는 3차원 얼굴형상을 제작하도록 한 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득 시스템 및 방법을 제공하는데 다른 목적이 있는 것이다.
또, 본 발명은 2차원 얼굴사진과 비교되는 3차원 얼굴형상을 레인지 데이터(range data) 형태로 데이터베이스에 저장해 둠으로써, 데이터베이스에서의 저장효율을 증가시킨 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득 시스템 및 방법을 제공하는데 다른 목적이 있는 것이다.
또, 본 발명은 2차원 얼굴사진으로부터 추출된 2차원 특징점의 패닝(panning) 및 틸팅(tilting) 변수를 검출하고 검출된 패닝 및 틸팅 변수에 근거하여 3차원 얼굴형상으로부터 추출된 3차원 특징점을 패닝 및 틸팅함으로써, 2차원 얼굴사진이 측면인 경우에 보다 부합하는 3차원 측면 얼굴형상을 제작하도록 한2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득 시스템 및 방법을 제공하는데 다른 목적이 있는 것이다.
또, 본 발명은 상기 2차원 특징점의 패닝 및 틸팅 변수를 검출하고, 기 설정된 적어도 하나 이상의 패닝 및 틸팅 변수에 근거하여 상기 3차원 특징점을 패닝 및 틸팅하여 적어도 하나 이상의 DB(DataBase)에 각각 구분저장한 후 상기 검출된 패닝 및 틸팅 변수에 근거하여 상기 구분저장된 복수개 3차원 특징점 가운데 하나의 DB를 선택하고 선택된 DB내에 3차원 특징점과 상기 추출된 2차원 특징점을 비교함으로써, 2차원 얼굴사진에 부합하는 3차원 얼굴형상을 보다 신속하게 제작하도록 한 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득 시스템 및 방법을 제공하는데 다른 목적이 있는 것이다.
또, 본 발명은 상기와 같이 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집함으로써, 상기 입력된 수정요청데이터에 의한 요구가 반영되도록 한 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득 시스템 및 방법을 제공하는데 다른 목적이 있는 것이다.
도 1은 본 발명이 적용된 일실시예의 구성도이고,
도 2a 및 도 2b는 본 발명이 적용된 일실시예의 흐름도이고,
도 3은 본 발명이 적용된 다른 실시예의 구성도이고,
도 4a 내지 도 4c는 본 발명이 적용된 다른 실시예의 흐름도이고,
도 5a는 2차원 얼굴사진으로부터 2차원 특징점을 추출하는 흐름도이고,
도 5b는 3차원 얼굴형상으로부터 3차원 특징점을 추출하는 흐름도이고,
도 6a는 2차원 얼굴사진과 이로부터 추출된 2차원 특징점을 대비하여 도시한 것이고,
도 6b는 3차원 정면 얼굴형상과 이로부터 추출된 3차원 특징점을 대비하여 도시한 것이고,
도 6c는 3차원 측면 얼굴형상과 이로부터 추출된 3차원 특징점을 대비하여 도시한 것이고,
도 7은 투영 3D이미지의 일 실시예를 나타내는 도면이고,
도 8은 도 1 및 도 3의 구성 가운데 클라이언트 단말기(1,31)의 요청에 의한 편집동작을 수행하기 위해 서버 컴퓨터(2,32)에 추가되는 구성요소들을 상세도시한것이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1,31 : 클라이언트 단말기 2,32 : 서버 컴퓨터
3,33 : 2차원 특징점 추출부
4,34 : 회전상태 정규화부(패닝 및 틸팅 변수 검출부)
5,35 : 크기상태 정규화부 6,36 : 비교부
7,37 : 3차원 측면얼굴 특징점 DB
8,38 : 3차원 정면얼굴 특징점 DB
9,39 : 3차원 패닝 및 틸팅부 10,40 : 편집부
11,41 : 텍스처 매핑부 12,42 : 투영 3D이미지 저장부
13,43 : 투영 3D이미지 DB 14,44 : 3차원 특징점 추출부
15,45 : 변환부 20,50 : 온라인 편집부
47 : 인터페이스부 48 : 3D얼굴 수정엔진
49 : 수정된 3차원데이터 저장부
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 2차원 얼굴사진으로부터 추출된 2차원 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 회전상태를 정규화하는 회전상태 정규화수단; 상기 2차원 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 크기상태를 정규화하는 크기상태 정규화수단; 복수개 3차원 얼굴형상을 저장하는 저장수단; 상기 회전상태및 크기상태가 정규화된 2차원 특징점을, 상기 3차원 얼굴형상으로부터 추출된 3차원 특징점과 순차적으로 비교하는 비교수단; 및 상기 비교결과에 근거하여 상기 저장된 복수개 3차원 얼굴형상 가운데 하나의 3차원 얼굴형상을 선택하고, 선택된 3차원 얼굴형상과 상기 2차원 얼굴사진을 이용하여 3차원 얼굴형상을 제작하는 제작수단을 포함하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템을 제공한다.
또, 본 발명은, 상기 복수개 3차원 얼굴형상은 레인지 데이터(range data)의 형태로 저장된 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템으로서, 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 상기 추출된 2차원 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 패닝 및 틸팅(좌/우 및 상/하 치우침) 변수를 검출하는 변수 검출수단; 및 상기 검출된 패닝 및 틸팅 변수에 근거하여, 상기 추출된 3차원 특징점을 패닝 및 틸팅하는 제 1 패닝 및 틸팅 수단을 더 포함하고, 상기 비교수단은, 상기 회전상태 및 크기상태가 정규화된 2차원 특징점을 상기 패닝 및 틸팅된 3차원 특징점과 순차적으로 비교하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템으로서, 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 기 설정된 적어도 하나 이상의 패닝 및 틸팅 변수에 근거하여, 상기 추출된 3차원 특징점을 패닝 및 틸팅하는 제 2 패닝 및 틸팅 수단; 및 상기 패닝 및 틸팅된 3차원 특징점을 상기 패닝 및 틸팅 변수에 따라 구분저장하는 제 2 저장수단을 더 포함하고, 상기 비교수단은, 상기 회전상태 및 크기상태가 정규화된 2차원 특징점을, 상기 제 2 저장수단에 구분저장된 3차원 특징점과 순차적으로 비교하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템으로서, 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 상기 추출된 2차원 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 패닝 및 틸팅(좌/우 및 상/하 치우침) 변수를 검출하는 변수 검출수단; 기 설정된 적어도 하나 이상의 패닝 및 틸팅 변수에 근거하여, 상기 추출된 3차원 특징점을 각각 패닝 및 틸팅하는 제 2 패닝 및 틸팅 수단; 및 상기 패닝 및 틸팅된 3차원 특징점을 상기 패닝 및 틸팅 변수에 따라 구분저장하는 제 2 저장수단을 더 포함하고, 상기 비교수단은, 상기 회전상태 및 크기상태가 정규화된 2차원 특징점을, 상기 제 2 저장수단에 구분저장된 3차원 특징점과 순차적으로 비교하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템으로서, 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 상기 회전상태 정규화수단은, 상기 추출된 2차원 특징점 가운데 양 눈에 해당하는 두 특징점을 연결한 직선이 지면과 수평이 되도록 2차원 얼굴사진을 회전시키는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템으로서, 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 상기 크기상태 정규화수단은, 상기 추출된 2차원 특징점 가운데 임의의 두 특징점간의 거리가, 지정된 값을 갖도록 2차원 얼굴사진의 크기를 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템으로서, 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시,상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템으로서, 상술한 과제를 해결한다.
또, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 2차원 얼굴사진으로부터 2차원 특징점을 추출하는 제 1 추출단계; 상기 추출된 2차원 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 회전상태를 정규화하는 회전상태 정규화단계; 상기 추출된 2차원 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 크기상태를 정규화하는 크기상태 정규화단계; 기 저장된 복수개 3차원 얼굴형상으로부터 3차원 특징점을 추출하는 제 2 추출단계; 상기 회전상태 및 크기상태가 정규화된 2차원 특징점을, 상기 추출된 3차원 특징점과 순차적으로 비교하는 비교단계; 및 상기 비교결과에 근거하여 기 저장된 복수개 3차원 얼굴형상 가운데 하나의 3차원 얼굴형상을 선택하고, 선택된 3차원 얼굴형상과 상기 2차원 얼굴사진을 이용하여 3차원 얼굴형상을 제작하는 제작단계를 포함하여 이루어지는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법을 제공한다.
또, 본 발명은, 기 저장된 복수개 3차원 얼굴형상은 레인지 데이터(range data) 형태인 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법으로서, 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 상기 추출된 2차원 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 패닝 및 틸팅(좌/우 및 상/하 치우침) 변수를 검출하는 변수 검출단계; 및 상기 검출된 패닝 및 틸팅 변수에 근거하여, 상기 추출된 3차원 특징점을 패닝 및 틸팅하는 제 1 패닝 및 틸팅 단계를 더 포함하여 이루어지고, 상기 비교단계는, 상기 회전상태 및 크기상태가 정규화된 2차원 특징점을 상기 패닝 및 틸팅된 3차원 특징점과 순차적으로 비교하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법으로서, 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 기 설정된 적어도 하나 이상의 패닝 및 틸팅 변수에 근거하여, 상기 추출된 3차원 특징점을 각각 패닝 및 틸팅하는 제 2 패닝 및 틸팅 단계; 및 상기 패닝 및 틸팅된 3차원 특징점을 상기 패닝 및 틸팅 변수에 따라 구분저장하는 제 2 저장단계를 더 포함하고, 상기 비교단계는, 상기 회전상태 및 크기상태가 정규화된 2차원 특징점을, 상기 구분저장된 3차원 특징점과 순차적으로 비교하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법으로서, 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 상기 회전상태 정규화단계는, 상기 추출된 2차원 특징점 가운데 양 눈에 해당하는 두 특징점을 연결한 직선이 지면과 수평이 되도록 2차원 얼굴사진을 회전시키는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법으로서, 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 상기 크기상태 정규화단계는, 상기 추출된 2차원 특징점 가운데 임의의 두 특징점간의 거리가, 지정된 값을 갖도록 2차원 얼굴사진의 크기를 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법으로서, 상술한 과제를 해결한다.
또, 본 발명은, 상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법으로서, 상술한 과제를 해결한다.
본 발명이 적용된 실시예들에서는 본 발명에 따라 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템이 인터넷망에 연결접속된 서버 컴퓨터(server computer)인 것과, 상기 서버 컴퓨터에 2차원 얼굴사진을 전송하고 상기 서버 컴퓨터에 의해 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터를 선택적으로 출력하는 주체가 상기 서버 컴퓨터에 연결된 클라이언트(client) 단말기인 것으로 가정한다.
물론, 상기 클라이언트 단말기는 본 실시예들에서와 같이 서버 컴퓨터에 직접 연결되지 않고 인터넷망에 연결될 수도 있다.
또한, 본 실시예들에서는 클라이언트 단말기에 의해 수정요청된 3차원 얼굴형상에 대한 편집동작을 상기 서버 컴퓨터내에 구비된 편집부가 직접 수행하는 것과, 인터넷망에 연결된 온라인 편집부가 수행하는 것 모두 가능한 것으로 제안한다.
도 1은 본 발명이 적용된 일 실시예의 구성도로서, 스캐너(scanner), 카메라(camera) 등과 같은 영상입력장치를 통해 2차원 얼굴사진(측면 및/또는 정면)을 입력받고, 사용자의 조작에 의해 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터를 출력하는 클라이언트 단말기(1); 레인지 데이터(range data) 형태의 복수개 3차원 얼굴형상(투영 3D이미지)을 저장하고 있으며 상기 입력된 2차원 얼굴사진의 회전상태 및 크기상태를 정규화함으로써 정규화된 2차원 얼굴사진과 유사한 3차원 얼굴형상을 선택하고 선택된 3차원 얼굴형상과 상기 입력된 2차원 얼굴사진을 텍스처 매핑(texture mapping)하여 3차원 얼굴형상을 제작하기 위해 인터넷망과 상기 클라이언트 단말기(1)에 각각 연결된 서버 컴퓨터(2); 및 상기 클라이언트 단말기(10)에 의해 수정요청된 3차원 얼굴형상을 온라인상에서 편집하는 온라인 편집부(20)를 포함하여 구성된다.
상기 서버 컴퓨터(2)는, 클라이언트 단말기(1)로부터 전송된 2차원 얼굴사진으로부터 2차원 특징점을 추출하는 2차원 특징점 추출부(3); 상기 추출된 2차원 특징점 중에서 두 눈의 특징점을 이용하여, 2차원 얼굴사진의 시계방향 또는 반시계방향으로의 로테이션(rotation) 회전상태를 정규화하며, 상기 2차원 얼굴사진이 측면인 경우 상기 추출된 2차원 특징점을 이용하여 수직축 방향에 대하여 좌/우 치우침의 정도를 표현하는 패닝(panning) 및 수평축 방향에 대하여 상/하 치우침의 정도를 표현하는 틸팅(tilting) 변수를 검출하는 회전상태 정규화부(패닝 및 틸팅 변수 추출부)(4); 상기와 같이 회전상태가 정규화된 2차원 특징점 가운데 임의의 두 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 크기상태를 정규화하는 크기상태 정규화부(5); 레인지 데이터(range data) 형태의 3차원 얼굴형상(투영 3D이미지)을 저장하는 투영 3D이미지 DB(DataBase)(13); 상기 저장된 3차원 얼굴형상으로부터 3차원 특징점을 추출하는 3차원 특징점 추출부(14); 상기 추출된 3차원 특징점을 3차원데이터로 변환하는 변환부(15); 상기 변환된 3차원데이터를 저장하는 3차원 정면얼굴 특징점 DB(8); 상기 변환된 3차원데이터를, 상기 검출된 패닝 및 틸팅변수에 근거하여 패닝 및 틸팅하는 3차원 패닝 및 틸팅부(9); 상기 패닝 및 틸팅된 3차원데이터를 저장하는 3차원 측면얼굴 특징점 DB(7); 상기 2차원 특징점과 상기 DB(7 및/또는 8)에 저장된 3차원 특징점을 비교하고, 비교결과 상기 2차원 특징점과 유사한 3차원 얼굴형상(투영 3D이미지)을 투영 3D이미지 DB(13)로부터 독출하여 투영 3D이미지 저장부(12)에 임시저장하는 비교부(6); 상기 저장된 3차원 얼굴형상을 3차원데이터로 변환하고 변환된 3차원데이터를 2차원 얼굴사진과 텍스처 매핑(texture mapping)하여 3차원 얼굴형상을 제작하는 텍스처 매핑부(11); 및 상기와 같이 제작된 3차원 얼굴형상에 대해 클라이언트 단말기(1)로부터 수정요청데이터가 입력되면, 상기 입력된 수정요청데이타에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집부(10)를 포함하여 구성된다.
또한, 도 8은 상기 편집동작을 수행하기 위해 서버 컴퓨터(2)에 추가되는 구성요소들을 상세도시한 것으로서, 클라이언트 단말기(1)로부터 수정요청데이터를 수신받는 편집부(10)내에 인터페이스부(47); 상기 수신된 수정요청데이터에 응하여 텍스처 매핑부(11)에 의해 제작입력되는 3차원 얼굴형상을 편집하는 3D얼굴 수정엔진(48); 및 상기 편집된 3차원 얼굴형상을 저장하는 수정된 3차원데이터 저장부(49)를 포함하여 구성된다.
이하에서는, 상기와 같이 구성되는 본 발명이 적용된 일실시예의 동작에 대해, 본 발명이 적용된 일실시예의 흐름도인 도 2와 병행하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 클라이언트 단말기(1)로부터 정면(및/또는 측면)의 2차원 얼굴사진이 서버 컴퓨터(2)로 전송(S201의 "예")되면, 서버 컴퓨터(2)내의 2차원 특징점 추출부(3)는 상기 전송된 2차원 얼굴사진으로부터 2차원 특징점을 추출(S202)한다.
2차원 특징점 추출부(3)에 의해 수행되는 2차원 특징점 추출동작에 대해, 도 5a의 흐름도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
2차원 얼굴사진이 전송(S501)되면, 2차원 특징점 추출부(3)는 전송된 얼굴사진의 색상정보에 의해 얼굴부분인 안쪽과 배경부분인 바깥쪽을 분할(S502)하게 되는데 예를 들면, 색상정보가 살색이면 얼굴부분인 안쪽에 해당되고 살색이 아니면 배경부분인 바깥쪽에 해당하게 된다.
2차원 특징점 추출부(3)는 상기 살색으로 분리된 얼굴사진 얼굴 내부 중에 색상이 살색이 아닌 안쪽영역에 생긴 얼굴 각 부분들(양쪽 눈, 눈썹, 코의 아래부분, 입)에 대한 정보를 채워서 얼굴만 완전히 분리한 뒤(S503), 상기 얼굴 각 부분들의 경계부위들에 대해 가로 및 세로 방향으로 2차원 프로젝션(2D projection)하여 2D투영데이터를 획득하고 이를 해석하여 얼굴 각 부분들의 위치정보를 해석한다(S504). 상기와 같이 획득된 2D투영데이터에서는 살색인 얼굴 영역보다는 눈썹, 눈 및 코의 아랫 부분, 입에서 프로젝션된 2D투영데이터의 값이 살색 부분들 보다 낮으므로 이 위치들을 해석하여 얼굴 각 부분들의 위치정보를 찾는다.
2차원 특징점 추출부(3)는 이와 같이 2D투영된 얼굴 각 부분들의 위치를 이용하여 얼굴 각 부분들의 특징점을 추출(S505)하게 되는데, 도 6a에 도시된 바와 같이 눈의 경우 2D투영된 눈의 중앙(c와 d)을, 코의 경우 코끝(b)을, 입의 경우 입의 중앙(a)을 각각의 특징점으로 추출한다. 이상의 특징점들은 얼굴의 전체적인 얼굴 비교에 활용하고, 3차원 얼굴형상에서 얻어지는 부분얼굴과의 비교를 위하여는눈의 폭과 높이, 입의 폭을 구하기 위한 눈의 상/하/좌/우 특징점 및 입의 좌/우 특징점을 추출한다.
그리고 상기 S501단계에서 전송된 정면 및 측면사진에 대하여 그래프 매칭(graph matching)을 위한 얼굴전체의 외곽선 및 턱의 외곽선도 추출하며, 코의 윤곽이 나타나는 측면사진의 경우에는 코의 외곽선도 추출한다(S506).
이와 같이 2차원 특징점이 추출되고 나면, 회전상태 정규화부(4)는 상기 추출된 2차원 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 회전상태를 정규화(S203)하게 되는데, 예를 들면 2차원 특징점 가운데 두 눈에 대응되는 두 특징점(도 6a의 c와 d)을 잇는 직선이 수평이 되도록 2차원 얼굴사진을 회전한다.
이때, 상기 전송된 2차원 얼굴사진이 정면이 아닌 경우(S204의 "아니오")에 한해, 패닝 및 틸팅변수 검출부(4)는 2차원 얼굴사진의 좌/우 치우침 정도에 해당하는 패닝변수와 상/하 치우침 정도에 해당하는 틸팅변수를 검출(S205)한다. 패닝 치우침 정도를 검출하는 수단으로는 도6a의 특징점들로 만들어지는 좌/우 작은 삼각형cba 및 삼각형dba의 면적을 비교하거나 작은 삼각형 꼭지점의 각도를 비교하거나 작은 삼각형 꼭지점c와 d에서 꼭지점b 또는 a방향으로 향하는 벡터(vector)를 비교하는 방법을 이용한다. 그리고, 틸팅 치우침 정도를 검출하는 수단으로는 입의 좌/우 끝을 나타내는 특징점(e와 f)을 연결하는 직선ef에 대하여 특징점a의 위치가 아래 또는 위에 위치하는 정도에 따라 틸팅변수를 추출하게 되는데, 예를 들면 특징점a의 위치가 직선위에 놓이면 틸팅변수가 '0'에 해당하는 정면으로 인식한다.
크기상태 정규화부(5)는 상기 2차원 특징점 가운데 임의의 두 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 크기상태를 정규화(S206)하는데, 예를 들면, 두 눈에 대응되는 두 특징점(c와 d)을 잇는 직선의 길이가 지정된 길이(L)가 될 때까지 2차원 얼굴사진을 확대 또는 축소한다.
한편, 2차원 얼굴사진이 서버 컴퓨터(2)로 전송(S201의 "예")되면, 3차원 특징점 추출부(14)는 투영 3D이미지 DB(13)로부터 3차원 얼굴형상(투영 3D이미지)을 순차적으로 독출하면서 독출되는 3차원 얼굴형상으로부터 3차원 특징점을 추출(S207)한다. 이때 추출되는 3차원 특징점 가운데 두 눈에 대응되는 두 특징점을 잇는 직선의 길이는 2차원 얼굴사진에 대한 크기상태 정규화동작에서의 지정된 길이(L)와 항상 동일하다.
3차원 특징점 추출부(14)에 의해 수행되는 3차원 특징점 추출동작에 대해, 도 5b의 흐름도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
3차원 특징점 추출부(14)는 투영 3D이미지 DB(13)로부터 레인지 데이터 형태의 3차원 얼굴형상이 순차적으로 독출(S511)되면, 독출되는 3차원 얼굴형상에서 레인지 데이터가 최대값인 화소를 추출(S512)한다.
도 7은 투영 3D이미지의 일 실시예를 나타내는 도면으로서, 투영 3D이미지 DB(13, 43)를 구성하는 데이터이다. 투영 3D이미지는 투영면에 입체적 형상정보를 기록하는 방법으로서, 투영 3D이미지 자체가 면(sheet) 데이터이면서 동시에 3차원 입체정보를 갖는 데이터이다. 다만, 데이터 저장방식에 있어서 일반적인 의미의 3차원데이터 저장방식과는 다르다는 점에서 차이가 있다.
일반적인 의미의 3차원데이터 저장방식은 공간상의 임의의 점에 대한정점(vertex)값과 공간상의 점들에 대해 각각의 면을 생성하기 위한 인덱스(index)값을 같이 저장하게 된다. 보편적으로 하나의 면을 생성하는 최소 꼭지점의 도형이 삼각형이므로 하나의 정점값은 직교좌표상의 x, y, z 값을 각각 가지게 되고, 하나의 인덱스 값은 각각의 꼭지점에 해당하는 정점1, 정점2, 정점3의 값을 가지게 된다.
그러나, 투영 3D데이터의 경우는 투영되는 면에 대한 정보가 사전에 이미 약속되어져 있는 정보형태에 따르게 되며 투영면내 각각의 점에 대응하는 피사체와의 거리정보만을 저장하게 되므로, 투영된 거리정보 데이터만을 0-255 사이의 명암값 또는 더 정밀한 값으로 저장하게 된다. 이와 같이 피사체를 특정 면에 투영시킨 데이터를 레인지(range) 데이터, 또는 깊이(depth) 데이터라고도 부르며 투영되는 거리정보의 정밀도는 데이터 처리에 사용되는 바이트(byte) 수(數)를 더 많이 할당하는 방법으로 무한대까지 확장할 수 있다.
도 7의 투영 3D이미지 데이터는 사람얼굴을 정면의 한쪽 방향으로 평면에 투영시키는 방법으로 투영방향에 대한 외형의 입체정보만 기록한 결과이며, 따라서 3D와 대응해서 2D와 3D의 중간인 2와½D 또는 2.5D로 불리어지기도 한다. 그렇지만 얼굴의 외형을 360°회전하면서 원통좌표계의 원통면에 얼굴의 외형정보를 기록하는 방법으로 사람의 머리전체를 투영 3D이미지로 제작할 수 있으며, 원통좌표계의 투영 3D이미지를 투영 3D이미지 DB(13)에 활용하고 본 발명의 수단을 동일하게 적용하여 360°둘레 전체를 표현하는 3차원얼굴형상을 보다 상세히 제작할 수 있다.
따라서, 3차원 특징점 추출부(14)는 상기 레인지 데이터의 얼굴영역내에서가장 튀어나온 부분으로 명암값이 최대값인 화소(편의상 명암값이 최대인 것을 밝은 것으로 가정한다.)를 추출(S512)하고, 추출된 화소를 코 끝에 해당하는 특징점(B)으로 선정(S513)한다.
이어, 3차원 특징점 추출부(14)는 코 끝 아래 방향으로 급격히 들어간 부분인 인중에 해당하는 특징점을 찾고(S514), 코 끝 아래의 인중이 찾아지면 인중에서 아래 방향으로 약간 볼록한 윗입술 부분이 있고, 윗입술 아래 방향으로 아래 입술이 볼록하게 있으며, 윗입술과 아래 입술이 만나는 좌측과 우측의 입술 끝점을 찾고, 윗입술과 아래 입술이 서로 만나는 중앙선의 좌/우 중심에 해당하는 특징점(A)을 찾음으로써 입에 해당하는 특징점을 찾고(S515), 코끝에서 위를 검색하면 서서히 낮아지다가 다시 높아지는 지점인 미간에 해당하는 특징점을 찾고(S516), 미간에서 양쪽으로 눈동자에 해당되는 낮은 지점에 존재하는 양쪽 눈을 찾은 다음, 눈동자의 중심점으로부터 상/하/좌/우 끝점을 나타내는 특징점과 양쪽 눈의 중심에 해당하는 두 특징점(C와 D)을 찾는다(S517).
이와 같이 추출된 특징점들(A∼D)은 도 6b에 도시된 바와 같으며, 변환부(15)는 상기 추출된 특징점들을 3차원데이터로 변환(S208)한 후, 앞서 전송된 2차원 얼굴사진이 정면인 경우(S209의 "예") 상기 변환된 3차원데이터를 3차원 정면얼굴 특징점 DB에 저장(S213)한다.그리고 동시에 3차원얼굴형상을 표현하는 투영 3D이미지 데이터 또는 3차원얼굴형상으로부터 다시 투영 3D이미지로 변환된 데이터로부터 얼굴의 외곽선 정보 및 턱의 외곽선 정보를 추출하여 데이터베이스에 저장하며, 얼굴사진의 패닝 및 틸팅조건으로 3차원얼굴형상을 회전한 후 다시 투영한 이미지에서 측면얼굴에서의 코의 외곽선 정보도 추출한다.
이와는 달리, 상기 전송된 2차원 얼굴사진이 정면이 아닌 측면이고(S209의 "아니오") 상기 패닝 및 틸팅변수 검출부(4)에 의해 패닝 및 틸팅변수가 검출(S210의 "예")되어 입력되면, 3차원 패닝 및 틸팅부(9)는 상기 입력된 패닝 및 틸팅변수에 근거하여 3차원데이터로 변환된 3차원 특징점을 패닝 및 틸팅(S211)한 뒤 3차원 측면얼굴 특징점 DB(7)에 저장(S212)한다.
한편, 비교부(6)는 먼저 전체적인 기하학적 구조특징을 비교(geometric feature matching)하고 다음으로 얼굴 부분들의 특징을 비교(local feature analysis)하는 2단계 비교방법을 사용한다. 상세히 설명하면, 3차원 정면얼굴(또는 측면얼굴) 특징점 DB(8 또는 7) 가운데 S201단계에서 전송된 얼굴사진이 정면 또는 측면인지에 근거하여 해당 DB(8 또는 7)에 저장된 3차원 특징점(A∼D)과, 회전상태 및 크기상태가 정규화된 2차원 특징점(a∼d)을 순차적으로 비교(S214)하고, 다음 단계로 각각의 눈의 좌/우 폭과 상/하 높이, 입의 폭을 비교하고 얼굴의 외곽선과 턱의 외곽선 및 측면얼굴에서의 코의 외곽선을 그래프 매칭방법으로 비교한다. 상기 비교결과 2차원 특징점과 유사한 3차원 특징점을 선택(S215)한 뒤, 선택된 3차원 특징점에 해당하는 투영 3D이미지를 투영 3D이미지 DB(13)로부터 독출하여 투영 3D이미지 저장부(12)에 닮은 정도에 따라 하나이상 저장한다.
이어, 텍스처 매핑부(11)는 클라이언트 단말기(1)로부터 텍스처 매핑 및 3차원 얼굴형상 선택에 대한 요구를 받아서, 상기 투영 3D이미지 저장부(12)에 저장된 3차원 얼굴형상 즉 투영 3D이미지를 3차원데이터로 변환(S216)한 뒤, 앞서 S201단계에서 전송된 2차원 얼굴사진과 텍스처 매핑하여 3차원 얼굴형상을 제작(S217)하며, 먼저 제작된 3차원얼굴 형상이 만족스럽지 못하는 경우 투영 3D이미지 저장부(12)에 저장된 새로운 투영 3D이미지를 선택하여 제작하는 방법으로 유사한 3차원 특징점을 추가로 선택(S218의 "예")하는 방법에 의해 S216 및 S217단계를 반복 수행한다.
이와 같이 한 후, 클라이언트 단말기(1)로부터 상기와 같이 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터가 도 8에 도시된 바와 같이, 편집부(10)의 인터페이스부(47)로 입력(S219)되면, 3D얼굴 수정엔진(48)은 상기 입력된 수정요청데이터에 응하도록 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집(S220)한 후 수정된 3차원데이터 저장부(49)에 저장하며, 수정요청데이터가 추가로 입력(S221의 "예")되는 경우 S220단계 및 수정된 3차원데이터 저장부(49)에의 저장동작을 반복하여 수행한다.
이와는 달리, 편집부(10)의 인터페이스부(47)를 통해 수정요청데이터가 입력되면 3차원 얼굴형상의 편집동작을 3D얼굴 수정엔진(48)에 의해 수행하지 않고, 상기 제작된 3차원 얼굴형상과 입력된 수정요청데이터를 인터넷망에 연결된 온라인 편집부(20)로 전송하고 온라인 편집부(20)에 의해 3차원 얼굴형상의 온라인 편집동작이 수행되도록 할 수 있음은 물론이다.
또한, 도 3은 본 발명이 적용된 다른 실시예의 구성도로서, 도 1과 동일한 구성요소 외에, 3차원 측면얼굴 특징점 DB(37)가 11개의 패닝 및 틸팅 변수에 의해 구분된 11개의 DB(37a∼37k)로 구성된 것에 특징이 있다.
그러므로, 도 1의 일실시예에서는 3차원 패닝 및 틸팅부(9)가 패닝 및 틸팅 변수 검출부(4)에 의해 검출된 패닝 및 틸팅변수에 근거하여 3차원 특징점을 패닝 및 틸팅하고 3차원 측면얼굴 특징점 DB(7)가 이를 저장하였으나, 본 실시예에서는 3차원 패닝 및 틸팅부(39)가 11개의 패닝 및 틸팅변수에 의해 미리 3차원 특징점을 각각 패닝 및 틸팅하고 3차원 측면얼굴 특징점 DB(37)가 이를 구분저장한다.
따라서, 도 1의 일실시예에서는 전송된 얼굴사진이 측면인 경우, 비교부(6)가 3차원 측면얼굴 특징점 DB(7)로부터 3차원 특징점을 독출하여 앞서 추출된 2차원 특징점과 비교하였으나, 본 실시예에서는 전송된 얼굴사진이 측면인 경우, 비교부(36)가 3차원 측면얼굴 특징점 DB(37a∼37k) 가운데 패닝 및 틸팅변수 검출부(34)로부터 입력된 패닝 및 틸팅변수에 해당하는 DB를 선택하고 선택된 DB로부터 독출된 3차원 특징점과 앞서 추출된 2차원 특징점을 비교하는 것에 차이가 있다.
이하에서는 상기와 같이 구성되는 본 발명이 적용된 다른 실시예의 동작에 대해 본 발명이 적용된 다른 실시예의 흐름도인 도 4a 내지 도 4c와 병행하여 설명하되, 전술한 일실시예와 상이한 부분에 대해서만 상세히 언급하기로 한다.
먼저 도 4a에서와 같이, 본 실시예에서는 3차원 특징점 추출부(44)가 고객의 얼굴사진이 입력되기 전에 미리 특징점 DB(37, 38)를 구축할 수 있으며, 투영 3D이미지 DB(43)로부터 3차원 얼굴형상(투영 3D이미지)를 독출하고 이로부터 3차원 특징점을 추출(S401)하고, 변환부(45)는 상기 추출된 3차원 특징점을 3차원데이터로 변환(S402)한다.
3차원 측면얼굴 특징점 DB(37)를 제작(S403의 "측면얼굴 특징점 DB")하기 위하여, 3차원 패닝 및 틸팅부(39)는 상기 변환된 3차원 특징점을 기 설정된 복수개(본 실시예에서는 11개인 것으로 가정한다.) 패닝 및 틸팅변수에 근거하여 패닝 및 틸팅(S404)한 후 3차원 측면얼굴 특징점 DB(37)내에 11개 DB(37a∼37k) 가운데 해당 DB에 구분저장(S405)한다.
이와 동시에 정면얼굴 특징점 DB(38)를 제작(S403의 "정면얼굴 특징점 DB")하기 위하여, 상기 변환된 3차원데이터를 3차원 정면얼굴 특징점 DB(38)에 저장(S406)한다.
그리고 도 4b 및 도 4c에서와 같이, 이후, 클라이언트 단말기(31)로부터 2차원 정면(및/또는 측면) 얼굴사진이 전송(S407)되면 서버 컴퓨터(32)내에 2차원 특징점 추출부(33)는 전송된 2차원 정면 얼굴사진으로부터 2차원 특징점을 추출(S408)하고, 회전상태 정규화부(34)는 상기 추출된 2차원 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 회전상태를 정규화(S409)한다.
이경우에도 상기 전송된 2차원 얼굴사진이 측면인 경우(S410의 "아니오"), 패닝 및 틸팅변수 검출부(34)는 상기 전송된 2차원 얼굴사진의 패닝 및 틸팅변수를 검출(S411)한다. 이어, 크기상태 정규화부(35)는 상기 추출된 2차원 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 크기상태를 정규화(S412)한다.
한편, 상기 S411단계에서 패닝 및 틸팅변수 검출부(34)에 의해 패닝 및 틸팅변수가 검출되고 나면(S413의 "예"), 비교부(36)는 3차원 측면얼굴 특징점 DB(37a∼37k) 가운데 상기 검출된 패닝 및 틸팅변수에 대응되는 3차원 특징점이 저장된DB를 선택하고 선택된 DB내에 구분저장된 3차원 특징점(A∼D)을, 상기 S402단계에서 추출된 2차원 특징점(a∼d)과 순차적으로 비교(S414)하고, 상기 비교결과 2차원 특징점과 유사한 3차원 특징점을 선택(S415)한 뒤, 선택된 3차원 특징점에 해당하는 투영 3D이미지를 투영 3D이미지 DB(43)로부터 독출하여 투영 3D이미지 저장부(42)에 저장한다.
이어, 클라이언트 단말기(31)로부터 텍스처 매핑 및 3차원 얼굴형상 선택에 대한 요구를 받아서, 텍스처 매핑부(41)는 상기 투영 3D이미지 저장부(42)에 저장된 3차원 얼굴형상 즉 투영 3D이미지를 3차원데이터로 변환(S416)한 뒤, 앞서 S407단계에서 전송된 2차원 얼굴사진과 텍스처 매핑하여 3차원 얼굴형상을 제작(S417)하며, 먼저 제작된 3차원얼굴 형상이 만족스럽지 못하는 경우 투영 3D이미지 저장부(42)에 저장된 새로운 투영 3D이미지를 선택하여 제작하는 방법으로 유사한 3차원 특징점을 추가로 선택(S418의 "예")하는 방법에 의해 S416 및 S417단계를 반복 수행한다.
이와 같이 한 후, 클라이언트 단말기(31)로부터 상기와 같이 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터가 도 8에 도시된 바와 같이, 편집부(40)의 인터페이스부(47)로 입력(S419)되면, 3D얼굴 수정엔진(48)은 상기 입력된 수정요청데이터에 응하도록 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집(S420)한 후 수정된 3차원데이터 저장부(49)에 저장하며, 수정요청데이터가 추가로 입력(S421의 "예")되는 경우 S420단계 및 수정된 3차원데이터 저장부(49)에의 저장동작을 반복하여 수행한다.
또한, 편집부(40)의 인터페이스부(47)를 통해 수정요청데이터가 입력되면 3차원 얼굴형상의 편집동작을 3D얼굴 수정엔진(48)에 의해 수행하지 않고, 상기 제작된 3차원 얼굴형상과 입력된 수정요청데이터를 인터넷망에 연결된 온라인 편집부(50)로 전송하고 온라인 편집부(50)에 의해 3차원 얼굴형상의 온라인 편집동작이 수행되도록 할 수도 물론이다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은, 2차원 얼굴사진과 가장 유사한 3차원 얼굴형상을 제작할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 2차원 얼굴사진과 사전에 확보된 3차원 얼굴형상을 비교하여 3차원 얼굴형상을 제작하는 데 있어 비교검색 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (66)

  1. 2차원 얼굴사진으로부터 추출된 2차원 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 회전상태를 정규화하는 회전상태 정규화수단;
    상기 2차원 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 크기상태를 정규화하는 크기상태 정규화수단;
    복수개 3차원 얼굴형상을 저장하는 저장수단;
    상기 회전상태 및 크기상태가 정규화된 2차원 특징점을, 상기 3차원 얼굴형상으로부터 추출된 3차원 특징점과 순차적으로 비교하는 비교수단; 및
    상기 비교결과에 근거하여 상기 저장된 복수개 3차원 얼굴형상 가운데 하나의 3차원 얼굴형상을 선택하고, 선택된 3차원 얼굴형상과 상기 2차원 얼굴사진을 이용하여 3차원 얼굴형상을 제작하는 제작수단을 포함하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수개 3차원 얼굴형상은 레인지 데이터(range data)의 형태로 저장된 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 추출된 2차원 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 패닝 및 틸팅(좌/우및 상/하 치우침) 변수를 검출하는 변수 검출수단; 및
    상기 검출된 패닝 및 틸팅 변수에 근거하여, 상기 추출된 3차원 특징점을 패닝 및 틸팅하는 제 1 패닝 및 틸팅 수단을 더 포함하고,
    상기 비교수단은, 상기 회전상태 및 크기상태가 정규화된 2차원 특징점을 상기 패닝 및 틸팅된 3차원 특징점과 순차적으로 비교하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    기 설정된 적어도 하나 이상의 패닝 및 틸팅 변수에 근거하여, 상기 추출된 3차원 특징점을 패닝 및 틸팅하는 제 2 패닝 및 틸팅 수단; 및
    상기 패닝 및 틸팅된 3차원 특징점을 상기 패닝 및 틸팅 변수에 따라 구분저장하는 제 2 저장수단을 더 포함하고,
    상기 비교수단은,
    상기 회전상태 및 크기상태가 정규화된 2차원 특징점을, 상기 제 2 저장수단에 구분저장된 3차원 특징점과 순차적으로 비교하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 추출된 2차원 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 패닝 및 틸팅(좌/우 및 상/하 치우침) 변수를 검출하는 변수 검출수단;
    기 설정된 적어도 하나 이상의 패닝 및 틸팅 변수에 근거하여, 상기 추출된 3차원 특징점을 각각 패닝 및 틸팅하는 제 2 패닝 및 틸팅 수단; 및
    상기 패닝 및 틸팅된 3차원 특징점을 상기 패닝 및 틸팅 변수에 따라 구분저장하는 제 2 저장수단을 더 포함하고,
    상기 비교수단은,
    상기 회전상태 및 크기상태가 정규화된 2차원 특징점을, 상기 제 2 저장수단에 구분저장된 3차원 특징점과 순차적으로 비교하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 회전상태 정규화수단은,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 양 눈에 해당하는 두 특징점을 연결한 직선이 지면과 수평이 되도록 2차원 얼굴사진을 회전시키는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  7. 제 3항에 있어서, 상기 회전상태 정규화수단은,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 양 눈에 해당하는 두 특징점을 연결한 직선이 지면과 수평이 되도록 2차원 얼굴사진을 회전시키는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  8. 제 4항에 있어서, 상기 회전상태 정규화수단은,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 양 눈에 해당하는 두 특징점을 연결한 직선이 지면과 수평이 되도록 2차원 얼굴사진을 회전시키는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  9. 제 5항에 있어서, 상기 회전상태 정규화수단은,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 양 눈에 해당하는 두 특징점을 연결한 직선이 지면과 수평이 되도록 2차원 얼굴사진을 회전시키는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  10. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 크기상태 정규화수단은,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 임의의 두 특징점간의 거리가, 지정된 값을 갖도록 2차원 얼굴사진의 크기를 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  11. 제 3항에 있어서, 상기 크기상태 정규화수단은,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 임의의 두 특징점간의 거리가, 지정된 값을 갖도록 2차원 얼굴사진의 크기를 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  12. 제 4항에 있어서, 상기 크기상태 정규화수단은,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 임의의 두 특징점간의 거리가, 지정된 값을 갖도록 2차원 얼굴사진의 크기를 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  13. 제 5항에 있어서, 상기 크기상태 정규화수단은,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 임의의 두 특징점간의 거리가, 지정된 값을 갖도록 2차원 얼굴사진의 크기를 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  14. 제 6항에 있어서, 상기 크기상태 정규화수단은,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 임의의 두 특징점간의 거리가, 지정된 값을 갖도록 2차원 얼굴사진의 크기를 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  15. 제 7항에 있어서, 상기 크기상태 정규화수단은,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 임의의 두 특징점간의 거리가, 지정된 값을 갖도록 2차원 얼굴사진의 크기를 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  16. 제 8항에 있어서, 상기 크기상태 정규화수단은,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 임의의 두 특징점간의 거리가, 지정된 값을 갖도록 2차원 얼굴사진의 크기를 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  17. 제 9항에 있어서, 상기 크기상태 정규화수단은,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 임의의 두 특징점간의 거리가, 지정된 값을 갖도록 2차원 얼굴사진의 크기를 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  18. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  19. 제 3항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  20. 제 4항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  21. 제 5항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  22. 제 6항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  23. 제 7항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  24. 제 8항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  25. 제 9항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  26. 제 10항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  27. 제 11항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  28. 제 12항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  29. 제 13항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  30. 제 14항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  31. 제 15항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  32. 제 16항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  33. 제 17항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득시스템.
  34. 2차원 얼굴사진으로부터 2차원 특징점을 추출하는 제 1 추출단계;
    상기 추출된 2차원 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 회전상태를 정규화하는 회전상태 정규화단계;
    상기 추출된 2차원 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 크기상태를 정규화하는 크기상태 정규화단계;
    기 저장된 복수개 3차원 얼굴형상으로부터 3차원 특징점을 추출하는 제 2 추출단계;
    상기 회전상태 및 크기상태가 정규화된 2차원 특징점을, 상기 추출된 3차원 특징점과 순차적으로 비교하는 비교단계; 및
    상기 비교결과에 근거하여 기 저장된 복수개 3차원 얼굴형상 가운데 하나의 3차원 얼굴형상을 선택하고, 선택된 3차원 얼굴형상과 상기 2차원 얼굴사진을 이용하여 3차원 얼굴형상을 제작하는 제작단계를 포함하여 이루어지는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  35. 제 34항에 있어서,
    기 저장된 복수개 3차원 얼굴형상은 레인지 데이터(range data) 형태인 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  36. 제 34항 또는 제 35항에 있어서,
    상기 추출된 2차원 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 패닝 및 틸팅(좌/우 및 상/하 치우침) 변수를 검출하는 변수 검출단계; 및
    상기 검출된 패닝 및 틸팅 변수에 근거하여, 상기 추출된 3차원 특징점을 패닝 및 틸팅하는 제 1 패닝 및 틸팅 단계를 더 포함하여 이루어지고,
    상기 비교단계는, 상기 회전상태 및 크기상태가 정규화된 2차원 특징점을 상기 패닝 및 틸팅된 3차원 특징점과 순차적으로 비교하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  37. 제 36항에 있어서,
    기 설정된 적어도 하나 이상의 패닝 및 틸팅 변수에 근거하여, 상기 추출된 3차원 특징점을 각각 패닝 및 틸팅하는 제 2 패닝 및 틸팅 단계; 및
    상기 패닝 및 틸팅된 3차원 특징점을 상기 패닝 및 틸팅 변수에 따라 구분저장하는 제 2 저장단계를 더 포함하고,
    상기 비교단계는,
    상기 회전상태 및 크기상태가 정규화된 2차원 특징점을, 상기 구분저장된 3차원 특징점과 순차적으로 비교하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  38. 제 34항 또는 제 35항에 있어서,
    상기 추출된 2차원 특징점을 이용하여 2차원 얼굴사진의 패닝 및 틸팅(좌/우 및 상/하 치우침) 변수를 검출하는 변수 검출단계;
    기 설정된 적어도 하나 이상의 패닝 및 틸팅 변수에 근거하여, 상기 추출된 3차원 특징점을 각각 패닝 및 틸팅하는 제 2 패닝 및 틸팅 단계; 및
    상기 패닝 및 틸팅된 3차원 특징점을 상기 패닝 및 틸팅 변수에 따라 구분저장하는 제 2 저장단계를 더 포함하고,
    상기 비교단계는,
    상기 회전상태 및 크기상태가 정규화된 2차원 특징점을, 상기 구분저장된 3차원 특징점과 순차적으로 비교하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  39. 제 34항 또는 제 35항에 있어서, 상기 회전상태 정규화단계는,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 양 눈에 해당하는 두 특징점을 연결한 직선이 지면과 수평이 되도록 2차원 얼굴사진을 회전시키는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  40. 제 36항에 있어서, 상기 회전상태 정규화단계는,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 양 눈에 해당하는 두 특징점을 연결한 직선이 지면과 수평이 되도록 2차원 얼굴사진을 회전시키는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  41. 제 37항에 있어서, 상기 회전상태 정규화단계는,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 양 눈에 해당하는 두 특징점을 연결한 직선이 지면과 수평이 되도록 2차원 얼굴사진을 회전시키는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  42. 제 38항에 있어서, 상기 회전상태 정규화단계는,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 양 눈에 해당하는 두 특징점을 연결한 직선이 지면과 수평이 되도록 2차원 얼굴사진을 회전시키는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  43. 제 34항 또는 제 35항에 있어서, 상기 크기상태 정규화단계는,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 임의의 두 특징점간의 거리가, 지정된 값을 갖도록 2차원 얼굴사진의 크기를 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  44. 제 36항에 있어서, 상기 크기상태 정규화단계는,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 임의의 두 특징점간의 거리가, 지정된 값을 갖도록 2차원 얼굴사진의 크기를 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  45. 제 37항에 있어서, 상기 크기상태 정규화단계는,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 임의의 두 특징점간의 거리가, 지정된 값을 갖도록 2차원 얼굴사진의 크기를 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  46. 제 38항에 있어서, 상기 크기상태 정규화단계는,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 임의의 두 특징점간의 거리가, 지정된 값을 갖도록 2차원 얼굴사진의 크기를 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  47. 제 39항에 있어서, 상기 크기상태 정규화단계는,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 임의의 두 특징점간의 거리가, 지정된 값을 갖도록 2차원 얼굴사진의 크기를 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  48. 제 40항에 있어서, 상기 크기상태 정규화단계는,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 임의의 두 특징점간의 거리가, 지정된 값을 갖도록 2차원 얼굴사진의 크기를 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  49. 제 41항에 있어서, 상기 크기상태 정규화단계는,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 임의의 두 특징점간의 거리가, 지정된 값을 갖도록 2차원 얼굴사진의 크기를 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  50. 제 42항에 있어서, 상기 크기상태 정규화단계는,
    상기 추출된 2차원 특징점 가운데 임의의 두 특징점간의 거리가, 지정된 값을 갖도록 2차원 얼굴사진의 크기를 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  51. 제 34항 또는 제 35항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  52. 제 36항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  53. 제 37항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  54. 제 38항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  55. 제 39항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  56. 제 40항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  57. 제 41항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  58. 제 42항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  59. 제 43항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  60. 제 44항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
  61. 제 45항에 있어서,
    상기 제작된 3차원 얼굴형상에 대한 수정요청데이터 입력시, 상기 입력된 수정요청데이터에 응하여 상기 제작된 3차원 얼굴형상을 편집하는 편집단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2차원 얼굴사진으로부터 3차원 얼굴형상 획득방법.
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  64. 제 48항에 있어서,
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  65. 제 49항에 있어서,
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  66. 제 50항에 있어서,
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