KR20050059247A - 3차원 안면 인식 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (57)
- 기하체(geometric body)의 3차원 지형 데이터(topographical data)를 포함하는 입력을 전달받아서 상기 데이터의 점 쌍(pairs of points)들 사이의 일련의 측지 거리들(geodesic distances)로 상기 데이터를 변환하는 측지 변환부와,다른 기하 형태들과의 매칭을 하는데 적절한 상기 기하체의 굴곡 불변 표현(bending invariant representation)을 제공하는 상기 일련의 측지 거리들에 대한 저차원 유클리드 표현을 형성하기 위해 상기 측지 변환부 이후에 연결되는 다차원 스케일러를 포함하여 구성되는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 3차원 지형 데이터를 전달받아서, 이것으로부터 삼각분할에 의해 상기 측지 변환부의 상기 입력으로서 이용되는 다양체(manifold)를 형성하기 위해 상기 측지 변환부 이전에 연결되는 삼각분할부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 측지 변환부는 n개의 버텍스를 선택하는 기능과,삼각분할된 영역들을 위한 고속 진행법(fast marching for triagnulated domains)을 이용하여 상기 n개의 버텍스에서부터 상기 3차원 지형 데이터의 버텍스까지의 측지 거리를 계산하는 기능과,상기 측지 거리로부터 거리 행렬을 형성하는 집계부(tabulator)를 포함하는 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 3 항에 있어서, 상기 다차원 스케일러는 상기 거리 행렬로부터 상기 일련의 측지 거리를 얻기 위해 연결되는 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 2 항에 있어서, 상기 삼각분할된 다양체를 부샘플링하고 부샘플링된 삼각분할 다양체를 상기 측지 변환부에 제공하기 위해 상기 삼각분할부 이후에 또한 상기 측지 변환부 이전에 위치하는 부샘플링부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 5 항에 있어서, 상기 다양체는 복수의 버텍스를 포함하며, 상기 부샘플링부는 첫 번째 버텍스를 선택하고, 소정 개수의 버텍스가 선택될 때까지 이미 선택된 버텍스들로부터 최대 측지 거리에 있는 다음 버텍스를 반복적으로 선택하도록 동작 가능한 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 6 항에 있어서, 상기 부샘플링부는 상기 삼각분할 영역을 위한 고속 진행법을 이용하여 상기 반복 선택을 위한 버텍스 사이의 측지 거리를 계산하도록 동작 가능한 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 5 항에 있어서,상기 기하체는 연질 기하 영역과 경질 기하 영역을 포함하는 얼굴이며, 상기 연질 기하 영역은 단기간의 기하학적 변화를 겪기 쉬운 상기 얼굴의 영역이며 상기 경질 기하 영역은 상기 단기간의 기하학적 변화를 겪기가 실질적으로 쉽지 않은 상기 얼굴의 영역이고,상기 장치는 상기 얼굴로부터 상기 연질 기하 영역을 제거하도록 상기 부샘플링부 이전에 위치하는 전처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 8 항에 있어서, 상기 전처리부는 상기 얼굴 위에 있는 위치결정 점(orientation point)의 식별에 의해 상기 연질 영역을 식별하도록 동작 가능한 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 9 항에 있어서, 상기 배위 점은 코끝과, 한쌍의 안구 중앙부와, 입의 중앙부 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 8 항에 있어서, 상기 전처리부는 상기 얼굴에 대한 센터링(centering)을 수행하도록 추가로 동작 가능한 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 8 항에 있어서, 상기 전처리부는 상기 얼굴에 대한 크로핑(cropping)을 수행하도록 추가로 동작 가능한 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 8 항에 있어서, 상기 전처리부는 측지 마스크를 적용하는 것에 의해 상기 연질 영역의 제거를 수행하도록 동작 가능한 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 2 항에 있어서, 상기 측지 변환부는 상기 삼각분할 영역을 위한 고속 진행법을 이용하여 상기 측지 거리를 계산하도록 동작 가능한 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 2 항에 있어서, 기하체의 스캔 데이터로부터 상기 삼각분할 다양체를 형성하는 삼각분할부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 15 항에 있어서, 상기 삼각분할된 다양체를 3차원 이상의 공간에 이입시킴으로써, 상기 지형 정보과 함께 추가 정보를 포함하도록 동작 가능한 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 16 항에 있어서, 상기 부가 정보는 텍스쳐 정보, 알베도 정보, 계조 정보 및 칼라 정보를 포함하는 그룹 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 5 항에 있어서, 상기 부샘플링부는 계산 복잡도와 표현 정확도 사이의 균형점을 결정하는 것에 의해 사용자가 최적의 부샘플링 레벨을 선택할 수 있도록 하는 최적화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 다차원 스케일러는 상기 유클리드 표현이 특징 공간(feature space)에서 좌표로서 이용되도록 추출할 수 있는 소정 개수의 고유치들을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 19 항에 있어서, 상기 소정 개수의 고유치들은 적어도 3개이며, 상기 특징 공간은 상기 소정 개수에 대응하는 다수의 차원을 갖는 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 3차원 표면의 텍스쳐 데이터를 을 상기 저차원 유클리드 표현에 매핑시키기 위한 매핑부가 상기 다차원 스케일러의 다음에 제공되는 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 21 항에 있어서, 데카르트 격자(Cartesian grid) 상으로의 텍스쳐 매핑으로 상기 유클리드 표현을 보간하기 위하여 상기 매핑부 이후에 연결되는 보간부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 22 항에 있어서, 상기 데카르트 격자로부터의 표면 및 텍스쳐 데이터에 대해 각각 개별적인 고유치분해를 수행하여, 텍스쳐 및 표면을 위해 각각 고유치분해 계수의 쌍을 형성하도록 구성되는 고유치분해부를 포함하는 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 23 항에 있어서, 상기 고유치분해 계수 쌍을 이용하여, 다른 기하체들까지의 거리로서 상기 매칭을 위해 쓰레스홀딩 가능한 거리들을 계산하는 비교부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 제 24 항에 있어서, 상기 거리들은 가중된 유클리드 거리(weighted Euclidian distances)인 것을 특징으로 하는 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터 처리 장치.
- 삼각분할된 다양체의 샘플링된 점들 사이의 측지 거리들의 집합에 대한 실질적으로 굴곡에 대해 불변인 유클리드 표현으로서 기하체에 대한 표현을 입력받기 위한 입력단과,상기 유클리드 표현에 기초하여 각 기하체 사이의 거리들을 계산하는 거리 계산부와,매치(match)의 존재 여부를 결정하기 위해 계산된 거리를 쓰레스홀딩하는 쓰레스홀더를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 3차원 데이터에 기초한 기하체 사이의 매칭 장치.
- 제 26 항에 있어서,상기 거리 계산부는 상기 유클리드 표현으로부터 소정 개수의 고유치를 추출하는 고유치 추출부와,상기 소정 개수의 고유치 각각에 대해서 하나의 차원을 갖는 특징 공간에서 상기 소정개수의 고유치를 하나의 점으로서 작성하는 플로터(plotter)를 포함하며,상기 쓰레스홀더는 상기 특징 공간 내에서의 클러스터링에 민감하여 상기 매치의 존재 여부를 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 데이터에 기초한 기하체 사이의 매칭 장치.
- 제 27 항에 있어서, 상기 소정 개수는 3인 것을 특징으로 하는 3차원 데이터에 기초한 기하체 사이의 매칭 장치.
- 제 26 항에 있어서, 상기 유클리드 표현은 상기 삼각분할된 다양체의 부 샘플링 점들 사이의 측지 거리에 기초한 것을 특징으로 하는 3차원 데이터에 기초한 기하체 사이의 매칭 장치.
- 제 26 항에 있어서, 상기 기하체는 연질 기하 영역과 경질 기하 영역을 포함하는 얼굴이며, 상기 연질 기하 영역은 단기간의 기하학적 변화를 겪기 쉬운 상기 얼굴의 영역이며 상기 경질 기하 영역은 상기 단기간의 기하학적 변화를 겪기가 실질적으로 쉽지 않은 상기 얼굴의 영역이고,상기 유클리드 표현은 상기 경질 기하 영역에 실질적으로 한정되는 것을 특징으로 하는 3차원 데이터에 기초한 기하체 사이의 매칭 장치.
- 제 26 항에 있어서, 상기 거리 계산부는 하우스도르프 메트릭(Hausdorff metric)을 이용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 데이터에 기초한 기하체 사이의 매칭 장치.
- 매칭을 위한 기하체의 3차원 데이터를 획득하고 상기 데이터를 이용하여 서로 다른 대상체 사이의 매칭을 수행하는 장치에 있어서,상기 기하체의 3차원 지형 데이터를 획득하기 위한 3차원 스캐너와,상기 기하체의 상기 3차원 지형 데이터를 전달받아 상기 전달받은 데이터로부터 삼각분할 다양체를 형성하는 삼각분할부와,상기 삼각분할 다양체를 상기 다양체의 점 쌍들 사이의 일련의 측지 거리로 변환하기 위해 상기 삼각분할부 이후에 연결되는 측지 변환부와,상기 기하체의 굴곡 불변 표현을 제공하는 상기 일련의 측지 거리들에 대한 저차원 유클리드 표현을 형성하기 위해 상기 측지 변환부 이후에 연결되는 다차원 스케일러와,상기 유클리드 표현에 기초한 기하체들 사이의 거리들을 계산하기 위해 상기 다차원 스케일러 이후에 연결되는 거리 계산부와,계산된 거리를 쓰레스홀딩하여 매치의 존재 여부를 결정하기 위해 상기 거리 계산부 이후에 연결되는 쓰레스홀더를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
- 제 32 항에 있어서,상기 거리 계산부는 상기 유클리드 표현으로부터 소정 개수의 고유치를 추출하는 고유치 추출부와,상기 소정 개수의 고유치 각각에 대해서 하나의 차원을 갖는 특징 공간에서 상기 소정개수의 고유치를 하나의 점으로서 작성하는 플로터(plotter)를 포함하며,상기 쓰레스홀더는 상기 특징 공간 내에서의 클러스터링에 민감하여 상기 매치의 존재 여부를 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
- 제 33 항에 있어서, 상기 소정 개수는 3인 것을 특징으로 하는 상기 장치.
- 제 33 항에 있어서, 상기 소정 개수는 3보다 큰 것을 특징으로 하는 상기 장치.
- 제 32 항에 있어서, 상기 삼각분할 다양체를 부샘플링하고 부샘플링된 삼각분할 다양체를 상기 측지 변환부에 제공하도록 구성되며 상기 삼각분할부와 상기 측지 변환부 사이에 위치하는 부샘플러를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
- 제 36 항에 있어서, 상기 부샘플러는 상기 부샘플링된 삼각분할 다양체에 포함되도록 상기 삼각분할 다양체로부터 점들을 선택하는데 있어서 측지 거리들을 사용하도록 동작 가능한 것을 특징으로 하는 상기 장치.
- 제 37 항에 있어서, 상기 부샘플러는 초기 점을 취하고, 이미 선택된 점들에서부터 측지거리의 관점에서 가장 먼 점들을 취함으로써 점들을 반복적으로 선택하도록 구성된 것을 특징으로 하는 상기 장치.
- 제 36 항에 있어서,상기 기하체는 연질 기하 영역과 경질 기하 영역을 갖는 얼굴이며,상기 장치는 상기 얼굴로부터 상기 연질 영역을 제거하기 위해 상기 삼각분할부와 상기 부샘플러 사이에 위치한 전처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
- 제 32 항에 있어서,상기 기하체는 연질 기하 영역과 경질 기하 영역을 갖는 얼굴이며,상기 장치는 상기 얼굴로부터 상기 연질 영역을 제거하기 위해 상기 삼각분할부와 상기 측지 변환부 사이에 위치한 전처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
- 제 39 항에 있어서, 상기 전처리부는 상기 얼굴 위에 있는 위치결정 점(orientation point)의 식별에 의해 상기 연질 영역을 식별하도록 동작 가능한 것을 특징으로 하는 상기 장치.
- 제 41 항에 있어서, 상기 위치결정 점은 코 끝인 것을 특징으로 하는 상기 장치.
- 제 39 항에 있어서, 상기 전처리부는 상기 얼굴에 대한 센터링(centering)을 수행하도록 추가로 동작 가능한 것을 특징으로 상기 장치.
- 제 39 항에 있어서, 상기 전처리부는 상기 얼굴에 대한 크로핑(cropping)을 수행하도록 추가로 동작 가능한 것을 특징으로 하는 상기 장치.
- 제 39 항에 있어서, 상기 전처리부는 측지 마스크를 적용하는 것에 의해 상기 연질 영역의 제거를 수행하도록 동작 가능한 것을 특징으로 하는 상기 장치.
- 제 32 항에 있어서, 상기 측지 변환부는 상기 삼각분할 영역을 위한 고속 진행법을 이용하여 상기 측지 거리를 계산하도록 동작 가능한 것을 특징으로 하는 상기 장치.
- 제 32 항에 있어서, 상기 측지 변환부는 상기 삼각분할 영역을 위한 고속 진행법을 이용하여 대응하는 표면의 재구성을 개입시키지 않으면서 다양체 기울기 필드들(manifold gradient fields)로부터 직접 상기 측지 거리를 계산하도록 동작 가능한 것을 특징으로 하는 상기 장치.
- 제 32 항에 있어서, 계산 복잡도와 표현 정확도 사이의 균형점을 결정하는 것에 의해 사용자가 최적의 부샘플링 레벨을 선택할 수 있도록 하는 최적화부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
- 제 32 항에 있어서, 상기 거리 계산부는 하우스도르프 메트릭을 이용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 상기 장치.
- 3차원 지형데이터를 3차원 삼각분할 다향체로서 제공하는 단계와,상기 다양체의 선택된 버텍스들까지의 측지 거리들에 대한 행렬을 생성하는 단계와,다차원 스케일링을 이용하여 상기 행렬을 저차원 유클리드 공간에서의 정준 표현으로 감소시킴으로써 이후 분류를 하는데 적절한 표현을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이후 분류를 위한 3차원 지형 데이터의 화상 전처리 방법.
- 제 50 항에 있어서, 소정 개수의 버텍스가 선택될 때까지 이미 선택된 버텍스들로부터 가장 측지 거리가 먼 다음 버텍스를 반복적으로 선택하는 과정에 의해 상기 측지 거리에 대한 행렬을 생성하기 위해 상기 버텍스를 선택하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이후 분류를 위한 3차원 지형 데이터의 화상 전처리 방법.
- 제 51 항에 있어서, 상기 삼각분할 영역을 위한 고속 진행법을 이용하여 상기 과정을 위한 측지 거리를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이후 분류를 위한 3차원 지형 데이터의 화상 전처리 방법.
- 제 50 항에 있어서,상기 3차원 지형 데이터는 얼굴에 대한 표현이며,단기간 변화를 쉽게 겪는 상기 얼굴의 부분을 배제시키도록 상기 얼굴에 대해 크로핑을 수행하여 상기 이후의 분류가 상기 단기간 변화에 대해서 실질적으로 불변이 되게 하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이후 분류를 위한 3차원 지형 데이터의 화상 전처리 방법.
- 3차원 대상체(bodies)의 표현들을, 상기 3차원 대상체의 표면으로부터 취해진 선택된 샘플 점들 사이의 측지 거리들로부터 도출된 정준 형태 표현들로서 얻는 단계와,각 표현으로부터 특징 공간 상에서 좌표를 도출해내는 단계와,상기 특징 공간 상의 클러스터링에 따라 상기 대상체를 분류하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 대상체의 화상 분류 방법.
- 제 54 항에 있어서, 상기 좌표를 도출해내는 단계는 각 정준 형태 표현들로부터 첫 번째 m개의 고유치를 도출해내는 단계와, 상기 m개의 고유치를 이용하여 상기 좌표를 제공하는 단계를 포함하며, 상기 특징 공간은 소정 개수인 n개의 차원을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 3차원 대상체의 화상 분류 방법.
- 제 55 항에 있어서, 상기 n은 적어도 3인 것을 특징으로 하는 3차원 대상체의 화상 분류 방법.
- 제 55 항에 있어서, 상기 n은 3인 것을 특징으로 하는 3차원 대상체의 화상 분류 방법.
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