KR20100060176A - Apparatus and method for compositing image using a face recognition of broadcasting program - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 영상 수신 및 출력장치를 이용한 이미지 보정 기술에 관한 것으로서, 특히 영상 수신 및 출력장치를 통해 녹화된 영상 또는 정지이미지에서 특정 배우의 얼굴이미지를 인식한 후, 인식된 배우 얼굴에 시청자의 얼굴이미지를 자동으로 합성을 수행하는데 적합한 방송 프로그램의 얼굴인식을 통한 이미지 합성 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an image correction technology using an image receiving and output apparatus. In particular, after recognizing a face image of a specific actor in a recorded image or a still image recorded through the image receiving and output apparatus, the viewer's face is recognized on the recognized actor's face. An apparatus and method for synthesizing an image through face recognition of a broadcast program suitable for automatically synthesizing an image are provided.
잘 알려진 바와 같이, 영상 수신 및 출력장치는 각 방송국에서 송출되는 방송 신호를 안테나 또는 케이블을 통해 수신하며, 수신한 신호에 대한 튜닝 및 디코딩을 통하여 사용자가 원하는 방송 채널을 디스플레이하게 된다.As is well known, the image receiving and outputting apparatus receives a broadcasting signal transmitted from each broadcasting station through an antenna or a cable, and displays a broadcasting channel desired by a user through tuning and decoding on the received signal.
이러한, 영상 수신 및 출력장치는 기본적인 방송 수신 및 출력 외에도 수신되는 방송의 예약 녹화 기능 또는 잠시 전 방송을 녹화하여 다시 돌려보기를 가능하게 하는 타임머신 기능, 인터넷 연결을 통해 IPTV 및 양방향 방송 서비스 기능, 그리고 MP3 파일의 재생 및 동영상 파일 재생 등과 같이 다양한 부가기능들도 함께 포함되고 있다. In addition to the basic broadcast reception and output, such a video receiving and output device has a scheduled recording function of a received broadcast or a time machine function that enables recording and replaying of a broadcast a while ago, an IPTV and two-way broadcasting service function through an Internet connection, and Various additional functions such as playing MP3 files and playing video files are also included.
이와 같이 영상 수신 및 출력장치는 종래의 단순한 방송 프로그램의 제공만이 아닌, 여러 가지 다양한 부가기능들을 제공함으로써, 사용자에게 방송 시청 외에도 여러 가지 기능을 토대로 즐거움을 선사하고 있다. As such, the image receiving and output device not only provides a conventional broadcast program but also provides various additional functions, thereby providing a user with pleasure based on various functions besides watching a broadcast.
상기한 바와 같이 동작하는 종래 기술에 의한 영상 수신 및 출력장치에 있어서는, 수신된 방송 프로그램을 디스플레이하거나, 녹화하여 저장할 수 있으나 방송 프로그램에 대한 자체 편집을 수행할 수는 없으므로, 방송 프로그램에서 등장하는 배우의 얼굴에 자신의 얼굴 또는 다른 사람의 얼굴을 합성하고자 하는 경우에는 녹화된 방송 프로그램 데이터를 컴퓨터로 옮겨와서 이에 대한 편집을 수행해야 하며, 이를 영상 수신 및 출력장치에서 구현하기 위한 별다른 방도가 없었다.In the conventional image receiving and output apparatus operating as described above, the received broadcast program can be displayed or recorded and stored, but since the self-editing of the broadcast program cannot be performed, the actors appearing in the broadcast program In order to synthesize one's face or another person's face on the face of the user, the recorded broadcast program data must be transferred to a computer and edited therein, and there is no special way to implement it in the image receiving and output device.
이에 본 발명은 영상 수신 및 출력장치를 통해 녹화된 영상 또는 정지이미지에서 특정 배우의 얼굴이미지를 인식한 후, 인식된 배우 얼굴에 시청자의 얼굴이미지를 자동으로 합성할 수 있는 방송 프로그램의 얼굴인식을 통한 이미지 합성 장치 및 방법을 제공한다. Accordingly, the present invention recognizes a face image of a specific actor in a recorded image or a still image recorded through an image receiving and output device, and then recognizes the face of a broadcast program that can automatically synthesize a viewer's face image on the recognized actor's face. Provided are an image synthesizing apparatus and method.
또한 본 발명은 영상 수신 및 출력장치를 통해 녹화된 영상 또는 정지이미지에서 특정 배우의 얼굴이미지를 인식한 후, 인식된 배우 얼굴에 카메라 모듈로부터 촬영된 시청자의 얼굴 이미지를 비교 매칭하여 시청자의 얼굴로 합성을 수행할 수 있는 방송 프로그램의 얼굴인식을 통한 이미지 합성 장치 및 방법을 제공한다.In addition, the present invention recognizes the face image of a particular actor in the recorded image or still image recorded through the image receiving and output device, and compares the matched face image of the viewer photographed from the camera module to the viewer's face An apparatus and method for synthesizing an image through face recognition of a broadcast program capable of compositing are provided.
본 발명의 일 실시예 장치는, 영상 데이터의 프레임에서 인물의 얼굴을 인식하고, 상기 프레임에서 인식된 얼굴의 영역을 판단하고, 입력된 얼굴 이미지에서 얼굴을 인식한 후, 상기 얼굴 이미지에서 인식된 얼굴 영역을 상기 프레임에서 인식된 얼굴 영역에 매칭 시키는 얼굴인식부와, 상기 프레임에서 인식된 얼굴 영역의 이미지를 제거한 후, 상기 얼굴 이미지에서 인식된 얼굴을 중첩시켜 합성하는 제어부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a device recognizes a face of a person in a frame of image data, determines a region of a face recognized in the frame, recognizes a face in an input face image, and is recognized in the face image. And a face recognition unit for matching the face region to the face region recognized in the frame, and a controller for removing the image of the face region recognized in the frame, and then overlaying and synthesizing the face recognized in the face image.
본 발명의 일 실시예 방법은, 영상 데이터의 프레임에서 인물의 얼굴을 인식하여 얼굴 영역을 판단하는 과정과, 입력된 얼굴 이미지에서 얼굴을 인식한 후, 상기 이미지에서 인식된 얼굴 영역을 상기 프레임에서 인식된 얼굴 영역에 매칭 시키는 과정과, 얼굴 영역 간 매칭이 되는 경우, 상기 프레임에서 인식된 얼굴 영역의 이미지를 제거한 후, 상기 얼굴 이미지에서 인식된 얼굴을 중첩시켜 합성하는 과정을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a method of determining a face region by recognizing a face of a person in a frame of image data, recognizing a face in an input face image, and then recognizing a face region in the image in the frame Matching the recognized face region, and when matching between the face regions, removing the image of the face region recognized in the frame, and then overlapping and synthesizing the recognized faces in the face image.
본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.In the present invention, the effects obtained by the representative ones of the disclosed inventions will be briefly described as follows.
본 발명은, 방송 프로그램의 영상 또는 정지이미지의 얼굴인식을 수행한 후, 인식된 얼굴에 시청자의 이미지를 자동으로 합성시킴으로써, 시청자는 자신이 선호하는 프로의 배우가 될 수 있으므로 시청자에게 흥미를 유발 시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, after performing a face recognition of a video or a still image of a broadcast program, by automatically synthesizing the viewer's image on the recognized face, the viewer can be an actor of his favorite pro, thus causing interest to the viewer. It can be effected.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. Hereinafter, the operating principle of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intentions or customs of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.
본 발명은 영상 수신 및 출력장치를 통해 녹화된 영상 또는 정지이미지에서 특정 배우의 얼굴이미지를 인식한 후, 인식된 배우 얼굴에 시청자의 얼굴이미지를 자동으로 합성하는 것으로서, 시청자의 얼굴 이미지는 입력된 이미지를 이용하거나, 영상 수신 및 출력장치의 카메라를 통하여 촬영된 이미지를 이용하는 것이다.According to the present invention, after recognizing a face image of a specific actor in a recorded image or a still image recorded through an image receiving and output device, the face image of the viewer is automatically synthesized. By using an image, or using an image captured by the camera of the image receiving and output device.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 얼굴 인식을 통한 시청자 얼굴 합성장치의 구조를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a structure of a viewer face synthesizing apparatus through face recognition according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 얼굴 인식을 통한 시청자 얼굴 합성장치는 방송 수신부(102), 영상 처리부(104), 제어부(106), 메모리(108), 제어신호 입력부(110), 얼굴인식부(112)를 포함하며, 여기에 카메라 모듈(114)이 추가로 포함될 수 있다.Referring to FIG. 1, a viewer face synthesizing apparatus through face recognition includes a
방송 수신부(102)는 각 방송국에서 송출되는 방송 신호를 안테나 또는 케이블을 통해 수신하며, 수신한 신호에 대한 튜닝을 수행한다. 즉, 무선 주파수(RF:Radio Frequency) 채널의 방송신호를 수신하고, 수신된 방송 신호의 복조를 수행하여 복조된 전송 스트림(TS)을 영상처리부(104)로 전달한다.The
영상 처리부(104)에서는 통상적으로 방송 수신부(102)를 통해 복조된 TS를 비디오/오디오/부가/채널 정보로 역다중화하기 위한 역다중화부와, 역다중화부에서 역다중화된 프로그램 정보를 분석하는 파싱부와, 역다중화된 비디오 정보를 디코딩하는 디코딩부를 포함한다. 이후 이와 같이 디코딩된 신호를 화면상에 디스플레이 하게 된다.In the
제어부(106)는 각 기능 블록들을 제어하며, 영상처리부(104)로부터 디코딩된 방송 데이터를 메모리(108)로 전달하여 저장되도록 한다. 또한, 제어신호 입력부(110)를 통해 입력된 제어신호를 전달받아 제어신호에 해당하는 제어 기능을 수행한다. The
메모리(108)는 제어부(106)로부터 전달된 방송 데이터 및 시청자 이미지 데이터를 저장하며, 얼굴 인식을 위한 얼굴 인식 프로그램 및 이미지 합성 프로그램을 저장하여 제어부(106) 제어하에 얼굴인식부(112)에서 프로그램이 수행되도록 한다. The
제어신호 입력부(110)는 영상 수신 및 출력장치의 조작 패널 또는 리모콘 등으로부터 전송된 장치의 제어 또는 메뉴 인터페이스 제어를 위한 각종 조작에 대한 제어 신호(예컨대, 메뉴 조작, 채널 변경, 음량 제어 등)를 입력 받아 이를 제어부(106)로 전달한다. The control
얼굴인식부(112)는 영상 처리부(104) 및 제어부(106)와 카메라 모듈(114) 중 어느 하나 이상으로부터 방송 이미지 또는 사진 이미지로부터 얼굴을 인식하게 되며, 인식된 얼굴에 대한 자르기, 다른 얼굴 이미지 합성하기 등을 수행하며, 영상의 경우에는 프레임별 얼굴 인식을 통하여 얼굴 인식 및 이미지 합성을 수행하게 된다.The
구체적으로, 얼굴인식부(112)는 전달된 영상 또는 이미지를 분석하여 얼굴 이미지를 인식하고, 인식된 얼굴에 대한 각도, 전체 면적 등의 정보를 확인한다. 이후, 인식된 얼굴에 합성하기 위한 다른 영상 또는 이미지 정보를 입력받은 경우, 이에 대한 분석을 통해 얼굴 이미지를 인식하고, 인식된 얼굴에 대한 각도, 전체 면적 등의 정보를 확인한다. 이에 처음 인식된 얼굴 정보에 합성할 얼굴 정보를 대비하여 합성할 얼굴 정보를 처음 인식된 얼굴 영역에 맞도록 축소 및 확대를 수행하여, 기 설정된 오차 범위 내에 합성할 얼굴이 처음 인식된 얼굴 영역에 매칭된다면, 처음 인식된 얼굴 영역에 합성할 얼굴을 삽입하게 된다. In detail, the
다만, 기 설정된 오차 범위 내에 합성할 얼굴이 매칭되지 않는다면, 얼굴인식부(112)는 제어부(106)로 매칭 되지 않음을 전달하며, 이에 제어부(106)에서는 화면상에 다른 얼굴 데이터의 입력을 요청하거나, 합성 불과 메시지를 디스플레이 하게 된다. However, if the face to be synthesized does not match within the preset error range, the
즉, 이를 통해 방송 프로그램에 나오는 특정 배우의 얼굴을 시청자가 입력한 얼굴 데이터로 합성하는 것을 가능하게 하는 것이다. That is, through this, it is possible to synthesize the face of a specific actor in the broadcast program into face data input by the viewer.
카메라 모듈(114)은 시청자의 얼굴 영상 또는 이미지 정보를 촬영하기 위한 것으로서, 먼저 화면상에 촬영할 시청자의 얼굴을 라이브 뷰를 통해 보여주고 있는 상태에서 방송 프로그램에서 인식된 얼굴 영역을 지운 후, 수평 뒤집기를 수행하여, 라이브 뷰 화면상에 시청자의 얼굴을 중첩하여 보여주게 된다. The
즉, 스티커 사진 촬영과 같이 방송 프로그램에서 인식된 얼굴 영역만 없는 상태이므로, 시청자는 얼굴 영역 부위에 자신의 얼굴을 이리저리 이동 시켜 맞춘 후, 촬영을 수행하게 되며, 촬영이 수행된 데이터를 제어부(106) 또는 얼굴인식부(112)로 전달하게 된다. That is, since only the face area recognized by the broadcast program is not in a state such as photographing a sticker, the viewer moves his or her face to and from the face area, and then takes a picture, and controls the photographed data. ) Or to the
물론, 일반적으로 시청자의 사진 촬영 및 영상 촬영을 통하여 촬영된 데이터를 전달하는 것도 가능하다.Of course, in general, it is also possible to deliver the photographed data through photographing and image capturing of the viewer.
이에 대해서는 도 3을 통해 구체적으로 설명하도록 한다.This will be described in detail with reference to FIG. 3.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 얼굴 인식을 통한 시청자 얼굴의 합성 절차를 도시한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a synthesis process of a viewer's face through face recognition according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 200단계에서 방송 수신부(102)를 통해 수신되어 영상 처리부(104)로부터 영상처리된 방송 데이터를 제어부(106)에서 전달받아 202단계를 통하여 메모리(108)에 저장하도록 한다.Referring to FIG. 2, in
이후, 204단계에서 제어부(106)에서는 제어신호의 제어하에 메모리(108)로부 터 저장된 방송 프로그램 중 특정 부분에 대한 영상 또는 이미지 데이터를 얼굴인식부(112)로 전달하게 되며, 이에 얼굴인식부(112)에서는 전달된 영상 또는 이미지 데이터에서 특정 배우의 얼굴을 인식하게 되며, 인식된 얼굴 영역을 확인하게 된다. In
이후, 206단계에서는 얼굴인식부(112)로 입력된 시청자의 얼굴 이미지를 통해 얼굴 영역을 인식하고, 208단계에서 시청자의 얼굴 영역의 축소 및 확대, 세부적으로는 각각 상하/좌우에 대한 축소 및 확대를 통해 특정 배우의 얼굴 영역에 시청자의 얼굴 영역이 일치하도록 변환을 수행한다. In
이후 210단계에서 특정 배우의 얼굴 영역에 시청자의 얼굴이 중첩되도록 합성을 수행하게 된다. 이에 212단계에서 합성이 완료된 경우에는 214단계로 진행하여 합성된 결과를 화면상에 디스플레이를 수행하게 된다. Thereafter, in
다만, 212단계에서 합성이 완료되지 않은 경우로서, 합성된 상태에 대해 시청자가 맘에 들지 않에 취소 제어 신호를 제어부(106)로 전달한 경우이거나, 얼굴인식부(112) 자체적으로 시청자의 얼굴변형을 수행하였으나, 오차 범위 내에 특정 배우의 얼굴 영역에 시청자의 얼굴이 일치하지 않을 경우에는 216단계로 진행하여 제어부(106)를 통해 시청자에게 다른 이미지를 요청하게 되며, 206단계로 복귀한다. However, when the synthesis is not completed in
이에 206단계에서는 얼굴인식부(112)로 다른 얼굴 이미지가 전달된 경우, 이에 대한 얼굴 인식을 통하여 다시 특정 배우의 얼굴 영역에 인식된 얼굴 영역에 대한 매칭을 수행하게 된다. In
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 수신 및 출력 장치에서의 시청자 얼굴 촬영 절차를 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a viewer face photographing procedure in an image receiving and output device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 300단계에서 카메라 모듈(114)에서는 제어부(106)의 제어하에 얼굴인식부(112)를 통해 얼굴 인식된 이미지에 대한 분석을 수행하여, 302단계에서 특정 배우의 얼굴이 인식된 이미지에 대한 수평 뒤집기를 수행한다. 즉, 시청자가 화면상에 보이는 모습을 토대로 카메라를 통해 촬영할 경우에는 좌우가 반대되게 보이기 때문에 카메라 모듈(114)에서 수평 뒤집기를 수행하여 특정 배우의 얼굴 영역에 시청자가 손쉽게 얼굴을 이동해가면, 촬영할 수 있도록 구현한다. Referring to FIG. 3, in
이에 304단계에서 수평 뒤집기 된 특정 배우의 이미지에서 얼굴 영역을 제거한 후, 사진 촬영 시 화면의 라이브뷰를 통해 입력되는 시청자의 얼굴이 특정 배우의 얼굴 영역에 나타나도록 보여주게 된다. 즉, 라이브뷰 화면상에 특정 배우의 얼굴 영역을 제외한 다른 영역을 라이브뷰 위헤 중첩되게 보여주도록 한다. Accordingly, after removing the face region from the image of the specific actor horizontally flipped in
이에 306단계에서 시청자의 얼굴 영역이 기 설정된 오차 범위내에 위치하는 경우, 308단계에서 자동으로 사진을 촬영할 수 있으며, 사용자가 리모콘 및 조작 패널을 통하여 입력한 제어신호를 토대로 사진 촬영을 수행할 수 있다. 이에 사진 촬영과 동시에 중첩되어 있는 특정 배우의 얼굴 영역에 시청자의 얼굴을 합성하게 된다. 그리고 합성된 결과는 310단계에서 화면상으로 시청자에게 디스플레이 된다. Accordingly, when the face region of the viewer is located within the preset error range in
다만, 306단계에서 매칭 결과 기 설정된 오차 범위 내에 들어 있지 않은 경우에는 312단계에서 화면 밝기 조절을 통해 아직 오차 범위가 아닌 경우, 어두운 밝기 상태에서 오차범위 내에 들어오는 경우 밝은 밝기 상태로 조절할 수 있으며, 색상 또한 전체적으로 채도 등을 어두운 상태에서 밝은 상태로 조절할 수 있다. 또한 음성안내를 통해 "좀 더 위치 이동을 수행해 주십시오", "정확합니다. 사진을 촬영하오니, 움직이지 마십시오."와 같은 안내 멘트를 제공할 수도 있다.However, if the matching result is not within the preset error range in
이에 다시 306단계에서 매칭된 경우에는 308단계로 진행하여 이미지 합성을 수행하게 된다.If it is matched again at
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 영상 수신 및 출력장치를 통해 녹화된 영상 또는 정지이미지에서 특정 배우의 얼굴이미지를 인식한 후, 인식된 배우 얼굴에 시청자의 얼굴이미지를 자동으로 합성하는 것으로서, 시청자의 얼굴 이미지는 입력된 이미지를 이용하거나, 영상 수신 및 출력장치의 카메라를 통하여 촬영된 이미지를 이용한다.As described above, according to the present invention, after recognizing a face image of a specific actor in a recorded image or a still image through an image receiving and output device, the present invention automatically synthesizes the viewer's face image on the recognized actor's face. The face image uses an input image or an image captured by a camera of an image receiving and output device.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of various modifications within the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by those equivalent to the scope of the claims.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 얼굴 인식을 통한 시청자 얼굴 합성장치의 구조를 도시한 블록도,1 is a block diagram showing the structure of a viewer face synthesizing apparatus through face recognition according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 얼굴 인식을 통한 시청자 얼굴의 합성 절차를 도시한 흐름도,2 is a flowchart illustrating a synthesis process of a viewer's face through face recognition according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 수신 및 출력 장치에서의 시청자 얼굴 촬영 절차를 도시한 흐름도.3 is a flowchart illustrating a viewer face photographing procedure in an image receiving and output device according to a preferred embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 > <Explanation of Signs of Major Parts of Drawings>
102 : 방송 수신부 104 : 영상 처리부 102: broadcast receiving unit 104: image processing unit
106 : 제어부 108 : 메모리 106: control unit 108: memory
110 : 제어신호 입력부 112 : 얼굴인식부 110: control signal input unit 112: face recognition unit
114 : 카메라 모듈114: camera module
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