KR20110029002A - 얼굴 판단 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20110029002A
KR20110029002A KR1020090086667A KR20090086667A KR20110029002A KR 20110029002 A KR20110029002 A KR 20110029002A KR 1020090086667 A KR1020090086667 A KR 1020090086667A KR 20090086667 A KR20090086667 A KR 20090086667A KR 20110029002 A KR20110029002 A KR 20110029002A
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이승윤
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Abstract

본 발명은 디지털 영상 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피사체의 거리정보 및 얼굴검출 정보를 이용하여 상기 피사체의 실물여부를 판단하는 얼굴 판단 장치 및 방법에 관한 것이다. 얼굴 판단 장치는 디지털 영상 처리기로서, 피사체의 거리정보 및 얼굴길이 정보 또는 피사체의 거리정보 및 얼굴크기 정보를 이용하여 상기 피사체의 실물여부를 판단하는 디지털 신호 처리수단을 포함한다.
Figure P1020090086667
거리정보, 얼굴길이 정보, 얼굴크기 정보, 초점거리, 실물여부 판단

Description

얼굴 판단 장치 및 방법{Apparatus and method for face determination}
본 발명은 디지털 영상 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피사체의 거리정보 및 얼굴검출 정보를 이용하여 상기 피사체의 실물여부를 판단하는 얼굴 판단 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적인 얼굴 검출 기술은 얼굴의 특징점을 미리 데이터베이스화 하고, 실시간으로 입력되는 라이브뷰 영상의 얼굴과 데이터베이스화된 얼굴의 특징점을 비교해서 동일하면 얼굴로 판단한다. 이와 같은 경우, 실제 얼굴이 아닌 데이터베이스화된 특징점과 유사한 패턴이 라이브뷰 영상으로 입력되어도 얼굴로 오검출하는 문제점이 발생한다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적인 과제는 피사체의 거리정보 및 얼굴검출 정보를 이용하여 상기 피사체의 실물여부를 판단하여 얼굴 검출 기능의 오인식 확률을 줄일 수 있는 얼굴 판단 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 제1 실시 예에 따른 얼굴 판단 장치는 디지털 영상 처리기로서, 피사체의 거리정보 및 얼굴길이 정보를 이용하여 상기 피사체의 실물여부를 판단하는 디지털 신호 처리수단을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 디지털 신호 처리수단은 라이브뷰 영상의 포커스를 조정하면서, 피사체로부터 렌즈까지의 거리를 산출하는 포커스 조정부; 상기 포커스가 조정된 라이브뷰 영상으로부터 얼굴을 검출하고, 검출된 얼굴의 길이를 산출하며, 상기 피사체로부터 렌즈까지의 거리, 상기 산출된 얼굴길이 및 초점거리를 이용하여 상기 피사체의 실제 얼굴 길이를 산출하는 얼굴 검출부; 및 상기 산출된 실제 얼굴 길이 및 기 저장된 얼굴 길이 기준값의 비교 결과에 따라 상기 피사체의 실물 여부를 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 적어도 하나 이상의 얼굴 검출 정보, 최소 얼굴 길이 기준값 및 최대 얼굴 길이 기준값을 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 비교 결과, 상기 피사체가 실물이 아닌 경우 이를 알리는 신호를 출력하는 알림부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 알림신호는 팝-업 메뉴 이거나 음성 메시지일 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 제2 실시 예에 따른 얼굴 판단 장치는 디지털 영상 처리기로서, 피사체의 거리정보 및 얼굴크기 정보를 기저장된 거리에 따른 얼굴크기 정보와 비교하여 상기 피사체의 실물여부를 판단하는 디지털 신호 처리수단을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 디지털 신호 처리수단은 적어도 하나 이상의 얼굴 검출 정보 및 거리별 얼굴 크기 정보를 저장하는 저장부; 라이브뷰 영상의 포커스를 조정하면서, 피사체로부터 렌즈까지의 거리를 산출하는 포커스 조정부; 상기 포커스가 조정된 라이브뷰 영상으로부터 얼굴의 크기를 검출하는 얼굴 검출부; 및 상기 저장부에 저장된 거리에 따른 얼굴 크기 및 상기 산출된 거리에 따른 얼굴 크기가 유사한 경우 상기 검출된 얼굴을 실물로 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 저장부에 저장된 거리에 따른 얼굴 크기 및 상기 산출된 거리에 따른 얼굴 크기가 다른 경우 상기 피사체가 실물이 아니라고 판단하고 이를 알리는 신호를 출력하는 알림부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 알림신호는 팝-업 메뉴 이거나 음성 메시지일 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 제1 실시 예에 따른 얼굴 판단 방법은 디지털 영상 처리기의 동작 방법으로서, (a) 피사체의 거리정 보 및 얼굴길이 정보를 산출하는 단계; 및 (b) 산출된 정보를 이용하여 상기 피사체의 실물여부를 판단하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 (a)단계는 (a-1) 상기 피사체로부터 렌즈까지의 거리를 산출하는 단계; (a-2) 라이브뷰 영상으로부터 얼굴을 검출하고, 검출된 얼굴의 길이를 산출하는 단계; 및 (a-3) 상기 피사체로부터 렌즈까지의 거리, 상기 검출된 얼굴길이 및 초점거리를 이용하여 실제 얼굴 길이를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 (b)단계는 (b-1) 상기 산출된 실제 얼굴 길이와 기저장된 최소/최대 얼굴 길이 기준값을 비교하는 단계; 및 (b-2) 상기 비교결과에 따라 상기 피사체가 실물인지 아닌지 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 비교 결과, 상기 피사체가 실물이 아닌 경우 이를 알리는 신호를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 알림신호는 팝-업 메뉴 이거나 음성 메시지일 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 제2 실시 예에 따른 얼굴 판단 방법은 디지털 영상 처리기의 동작 방법으로서, (a) 피사체의 거리정보 및 얼굴크기 정보를 획득하는 단계; 및 (b) 상기 획득된 정보들을 기저장된 거리에 따른 얼굴크기 정보와 비교하여 상기 피사체의 실물여부를 판단하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 (a)단계는 (a-1) 라이브뷰 영상의 포커스를 조정하 면서, 피사체로부터 렌즈까지의 거리를 산출하는 단계; 및 (a-2) 상기 포커스가 조정된 라이브뷰 영상으로부터 얼굴의 크기를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 (b)단계에서 상기 기저장된 거리에 따른 얼굴 크기 및 상기 산출된 거리에 따른 얼굴 크기가 유사한 경우 상기 검출된 얼굴을 실물로 판단하고, 다른 경우 상기 피사체가 실물이 아니라고 판단할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 피사체가 실물이 아닌 경우 이를 알리는 신호를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 알림신호는 팝-업 메뉴 이거나 음성 메시지일 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 피사체의 거리정보 및 얼굴검출 정보를 이용하여 상기 피사체의 실물여부를 판단하여 얼굴 검출 기능의 오인식 확률을 줄일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 얼굴 판단 장치의 구성을 보이는 블록도 이다. 특히 도 1은 얼굴을 판단하는 디지털 촬영 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 물론 본 발명이 도 1에 도시된 것과 같은 디지털 영상 장치에 한정되는 것은 아니며, PDA(personal digital assistants), PMP(personal multimedia player) 등과 같은 이미지 처리장치에도 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다. 이는 후술하는 실시 예들 및 그 변형 예들에서도 마찬가지이다.
디지털 영상 처리 장치의 전체 동작은 CPU(100)에 의해 통괄된다. 그리고 디지털 영상 처리 장치에는 사용자로부터의 전기적 신호를 발생시키는 키 등을 포함하는 조작부(200)가 구비된다. 이 조작부(200)로부터의 전기적 신호는 CPU(100)에 전달되어, CPU(100)가 전기적 신호에 따라 디지털 영상 처리 장치를 제어할 수 있도록 한다.
촬영 모드일 경우, 사용자로부터의 전기적 신호가 CPU(100)에 인가됨에 따라 CPU(100)는 그 신호를 파악하여 렌즈 구동부(11), 조리개 구동부(21) 및 촬상소자 제어부(31)를 제어하며, 이에 따라 각각 렌즈(10)의 위치, 조리개(20)의 개방 정도 및 촬상소자(30)의 감도 등이 제어된다. 촬상소자(30)는 입력된 광으로부터 데이터를 생성하며, 아날로그/디지털 변환부(40)는 촬상소자(30)에서 출력되는 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환한다. 물론 촬상소자(30)의 특성에 따라 아날로그/디지털 변환부(40)가 필요 없는 경우도 있을 수 있다.
촬상소자(30)로부터의 데이터는 메모리(60)를 거쳐 디지털 신호 처리부(50)에 입력될 수도 있고, 메모리(60)를 거치지 않고 디지털 신호 처리부(50)에 입력될 수도 있으며, 필요에 따라 CPU(100)에도 입력될 수도 있다. 여기서 메모리(60)는 ROM 또는 RAM 등을 포함하는 개념이다. 디지털 신호 처리부(50)는 필요에 따라 감마(gamma) 보정, 화이트 밸런스 변경 등의 디지털 신호 처리를 할 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 것과 같이, 디지털 신호 처리부(50)는 저장부(51), 포커스 조정부(52), 리사이즈부(53), 얼굴 검출부(54), 제어부(55) 및 알림부(56) 등과 같은 구성요소들을 구비할 수도 있다. 저장부(51), 포커스 조정부(52), 리사이즈부(53), 얼굴 검출부(54), 제어부(55) 및 알림부(56)) 등은 디지털 신호 처리부(50) 내의 구성요소가 아닌 별도의 구성요소일 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하며, 이들의 작동에 대해서는 후술한다.
디지털 신호 처리부(50)로부터 출력된 데이터로부터의 이미지는 메모리(60)를 통하여 또는 직접 디스플레이 제어부(81)에 전달된다. 디스플레이 제어부(81)는 디스플레이부(80)를 제어하여 디스플레이부(80)에 영상을 디스플레이한다. 본 발명에서 디스플레이부(80)는 터치스크린일 수 있다. 그리고 디지털 신호 처리부(50)로부터 출력된 데이터는 메모리(60)를 통하여 또는 직접 저장/판독 제어부(71)에 입력되는데, 이 저장/판독 제어부(71)는 사용자로부터의 신호에 따라 또는 자동으로 이미지 데이터를 저장매체(70)에 저장한다. 물론 저장/판독 제어부(71)는 저장매체(70)에 저장된 영상 파일로부터 데이터를 판독하고, 이를 메모리(60)를 통해 또는 다른 경로를 통해 디스플레이 제어부(81)에 입력하여 디스플레이부(80)에 영상이 디스플레이 되도록 할 수도 있다. 저장매체(70)는 착탈가능한 것일 수도 있고 디지털 영상 처리 장치에 영구 장착된 것일 수 있다.
이하에서는 도 2를 참조하여 디지털 신호 처리부(50)의 기능을 설명한다. 본 발명에서 디지털 신호 처리부(50)는 두 가지 실시 예로 구성되는데, 제1 실시 예는 피사체의 거리정보 및 얼굴길이 정보를 이용하여 피사체의 실물여부를 판단하는 것이고, 제2 실시 예는 피사체의 거리정보 및 얼굴크기 정보를 이용하여 상기 피사체의 실물여부를 판단하는 것으로, 제1 실시 예는 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명하고, 제2 실시 예는 도 2-3 및 도 8을 참조하여 설명한다.
먼저 제1 실시 예에 따른 디지털 신호 처리부(50)의 동작을 설명한다.
디지털 신호 처리부(50)는 피사체의 거리정보 및 얼굴길이 정보를 이용하여 피사체의 실물여부를 판단하기 위해, 저장부(51), 포커스 조정부(52), 리사이즈부(53), 얼굴 검출부(54), 제어부(55) 및 알림부(56)를 포함한다.
저장부(51)에는 적어도 하나 이상의 얼굴 검출 정보, 실험치에 의한 최소 얼굴길이 기준값(예를 들어 250 mm) 및 최대 얼굴길이 기준값(예를 들어 400 mm)가 저장되어 있다. 얼굴 검출 정보로 다양한 얼굴 검출 크기들이 저장되어 있으며, 가장 작은 얼굴 검출 크기로 예를 들어, 14×14가 저장되어 있으며, 검출된 얼굴 크기가 이보다 작은 경우 얼굴 검출에 실패한다.
포커스 조정부(52)는 라이브뷰 영상의 포커스를 조정하면서, 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리를 산출한다. 포커스 조정부(52)는 제1 셔터-릴리즈 버튼 입력 신호에 의해 포커스 렌즈(미도시)를 포커스 조정 방향으로 구동시키면서, 렌즈(10)를 통해 촬상소자(30) 의 촬상면 위에 촬상되는 피사체의 화상에 기초하여 합초 위치의 검출을 수행하여 포커스를 조정한다. 이때 포커스 조정부(52)는 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D)를 산출하는데, 제1 셔터-릴리즈 신호가 입력되면, 디지털 영상 촬영 장치의 발광부(미도시)는 적외 발광 다이오드(미도시)를 통해 적외광을 피사체측으로 조사하며, 수광부(미도시)는 발광부에서 조사한 적외광이 피사체에 의해 반사된 것을 수광하여 수광에 해당하는 신호를 수신하여 거리(D)를 측정한다.
디스플레이부(80)에 표시되는 라이브뷰 영상은 예를 들어, 960×240의 크기를 갖는다. 이러한 라이브뷰 영상은 33ms 마다 업데이트 되어 디스플레이부(80)에 표시된다.
리사이즈부(53)는 디스플레이부(80)에 표시되는 라이브뷰 영상의 크기를 더 작은 사이즈로 변환하는데, 예를 들어 960×240 크기의 라이브뷰 영상을 320×240 크기의 영상으로 변환할 수 있다.
얼굴 검출부(54)는 리사이즈된 영상으로부터 얼굴을 검출하고, 도 3에 도시된 바와 같이 얼굴 검출 시작점(x,y), 얼굴 폭(Width) 및 얼굴 길이(H)(이하 (Himage라 표기함)를 산출한다. 얼굴 검출부(54)는 특징 기반 얼굴 검출 방법으로 얼굴의 불변하는 특징(눈, 코, 입과 같은 얼굴 요소, 질감, 살색)들을 찾고, 얼굴의 특징점 좌표를 산출한다. 얼굴의 여러 가지 특징들 중에서 특히 살색은 얼굴의 이동, 회전, 크기 변화 등에 덜 민감한 특성을 가지므로 가장 많이 사용되고 있는 방법이다. 그 이외에 얼굴 검출부(54)는 얼굴 형판(template) 기반 검출 방법은 얼굴에 대한 몇 가지의 표준 패턴을 만든 뒤에 패턴을 얼굴 검출을 위해 저장한다. 그런 뒤에 패턴들은 영상의 탐색 윈도우 안에서 영상과 하나씩 비교되어 얼굴이 검출된다. 얼굴 검출의 방법으로 최근에 많이 사용되는 SVM(support vector machine)에 기반을 둔 얼굴 검출방법이 있다. SVM 기반 방법들은 영상으로부터 각기 다른 영역들을 서브 샘플링(sub-sampling)하여 학습기를 통해 얼굴과 비 얼굴(얼굴이 아닌 부분)에 대해 학습시킨 뒤 입력 영상에서 얼굴을 찾도록 하는 방법이다. 이러한 얼굴 검출부(54)의 얼굴 정보 검출에 관한 내용은 이미 공지된 내용이 많으므로 상세한 설명은 생략한다.
제1 실시 예에서 얼굴 검출부(54)는 도 4에 도시된 바와 같이, 포커스 조정부(52)에서 산출한 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D), 산출된 얼굴길이(Himage) 및 초점거리(f)를 이용하여 피사체의 실제 얼굴 길이(Hreal)를 산출한다. 얼굴 검출부(54)부가 실제 얼굴 길이(Hreal)를 산출하는 식은 수학식 1과 같다.
Figure 112009056495372-PAT00001
도 4에 도시된 바와 같이 실제 얼굴 길이(Hreal) 산출은 얼굴 검출부(54)에서 수행할 수 있거나, 제어부(55)에서도 수행할 수 있다.
제어부(55)는 산출된 실제 얼굴 길이(Hreal)와 저장부(51)에 저장된 얼굴 길이 기준값(최소 얼굴길이 기준값(예를 들어 250 mm) 및 최대 얼굴길이 기준값(예를 들어 400 mm))의 비교 결과에 따라 피사체의 실물 여부를 판단한다.
도 5에 도시된 바와 같이 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D)가 50(cm), 산출된 얼굴길이(Himage)가 200(mm), 초점 거리(f)가 50(mm)일 경우, 실제 얼굴 길이(Hreal)는 수학식 1에 의해 200(mm)가 산출된다. 산출된 실제 얼굴길이(Hreal) 200(mm)가 저장부(51)에 저장된 최소 얼굴길이 기준값(예를 들어 250 mm)보다 작으 므로, 제어부(55)는 디스플레이된 영상이 실물이 아니라고 판단한다.
디스플레이된 영상이 실물이 아닌 경우, 제어부(55)는 알림부(56)에 경고 메시지를 출력하라는 제어신호를 전송한다. 알림부(56)는 제어부(55)의 제어하에, 팝-업 메뉴 또는 음성 메시지로, 디스플레이된 영상이 실물이 아니라는 메시지를 출력한다.
도 6에 도시된 바와 같이 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D)가 1.0(m), 산출된 얼굴길이(Himage)가 200(mm), 초점 거리(f)가 70(mm)일 경우, 실제 얼굴 길이(Hreal)는 수학식 1에 의해 285(mm)가 산출된다. 산출된 실제 얼굴길이(Hreal) 285(mm)는 저장부(51)에 저장된 최소 얼굴길이 기준값(예를 들어 250 mm)과 최대 얼굴길이 기준값(예를 들어 400 mm) 사이에 존재하므로, 제어부(55)는 디스플레이된 영상이 실물이라고 판단한다. 디스플레이된 영상이 실물이라고 판단된 이 후, 제2 셔터-릴리즈 버튼 입력에 의해 영상을 촬영할 수 있다.
이어서, 제2 실시 예에 따른 디지털 신호 처리부(50)의 동작을 설명한다.
디지털 신호 처리부(50)는 피사체의 거리정보 및 얼굴크기 정보를 기저장된 거리에 따른 얼굴크기 정보와 비교하여 피사체의 실물여부를 판단하기 위해, 저장부(51), 포커스 조정부(52), 리사이즈부(53), 얼굴 검출부(54), 제어부(55) 및 알림부(56)를 포함한다.
저장부(51)에는 적어도 하나 이상의 얼굴 검출 정보, 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D)에 따른 얼굴크기가 저장되어 있다. 얼굴 검출 정보로 다양한 얼굴 검출 크기들이 저장되어 있으며, 가장 작은 얼굴 검출 크기로 예를 들어, 14×14가 저장되어 있으며, 검출된 얼굴 크기가 이보다 작은 경우 얼굴 검출에 실패한다. 또한 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D)가 30(cm)일 경우 검출된 얼굴 크기가 예를 들어 20×20라고 저장되어 있다.
포커스 조정부(52)는 라이브뷰 영상의 포커스를 조정하면서, 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D)를 산출하며, 이에 대한 상세한 설명은 상기에 도시되어 있으므로 생략한다.
리사이즈부(53)는 디스플레이부(80)에 표시되는 라이브뷰 영상의 크기를 더 작은 사이즈로 변환하는데, 예를 들어 960×240 크기의 라이브뷰 영상을 320×240 크기의 영상으로 변환할 수 있다.
얼굴 검출부(54)는 리사이즈된 영상으로부터 얼굴을 검출하고, 도 3에 도시된 바와 같이 얼굴 검출 시작점(x,y), 얼굴 폭(Width) 및 얼굴 길이(H)를 산출한 후, 얼굴 크기(얼굴 폭(Width) × 얼굴 길이(H))룰 산출한다. 얼굴 크기 산출은 얼굴 검출부(54)에서 수행할 수 있거나, 제어부(55)에서도 수행할 수 있다.
제어부(55)는 산출된 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D)에 따른 얼굴 크기와 저장부(51)에 저장된 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D)에 따른 얼굴크기를 비교하여 실물여부를 판단한다. 도 7에 도시된 바와 같이 디스플레이된 영상 대한 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D)가 30(cm)이고, 검출된 얼굴의 크기가 19×19인 경우, 저장부(51)에 저장된 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D)가 30(cm)일 경우 검출된 얼굴 크기가 예를 들어 20×20과 유사하므로, 디스플레이된 영상이 실물이라고 판단한다. 그러나, 산출된 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D)에 따른 얼굴 크기와 저장부(51)에 저장된 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D)에 따른 얼굴크기가 유사하지 않은 경우, 디스플레이된 영상이 실물이 아니라고 판단하고 제어부(55)는 알림부(56)에 경고 메시지를 출력하라는 제어신호를 전송한다. 알림부(56)는 제어부(55)의 제어하에, 도 5에 도시된 바와 같이 팝-업 메뉴 또는 음성 메시지로, 디스플레이된 영상이 실물이 아니라는 메시지를 출력한다.
이와 같이 피사체의 거리정보 및 얼굴검출 정보를 이용하여 상기 피사체의 실물여부를 판단하여 얼굴 검출 기능의 오인식 확률을 줄일 수 있다.
이하, 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 얼굴 판단 방법을 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 얼굴 판단 방법은 도 1에 도시된 바와 같은 디지털 영상 처리 장치의 내부에서 수행될 수 있는데, 실시 예에 따라 동작 방법의 주 알고리즘은 기기 내의 주변 구성 요소들의 도움을 받아 디지털 신호 처리부(50) 내부에서 수행될 수 있다.
먼저, 도 8을 참조하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 얼굴 판단 방법을 설명한다.
얼굴 판단을 위해 디지털 신호 처리부(50)는 데이터베이스(미도시)를 구축하고, 적어도 하나 이상의 얼굴 검출 정보, 실험치에 의한 최소 얼굴길이 기준값(예를 들어 250 mm) 및 최대 얼굴길이 기준값(예를 들어 400 mm)을 저장한다. 얼굴 검출 정보로 다양한 얼굴 검출 크기들이 저장되어 있으며, 가장 작은 얼굴 검출 크기로 예를 들어, 14×14가 저장되어 있으며, 검출된 얼굴 크기가 이보다 작은 경우 얼굴 검출에 실패한다.
사용자가 디지털 영상 처리 장치의 전원을 온 시키면, 디지털 신호 처리부(50)는 디스플레이부(80)에 라이브뷰 영상을 디스플레이 한다(801단계). 디스플레이부(80)에 표시되는 라이브뷰 영상은 예를 들어, 960×240의 크기를 갖는다. 이러한 라이브뷰 영상은 33ms 마다 업데이트 되어 디스플레이부(80)에 표시된다.
제1 셔터-릴리즈 버튼이 입력되면(803단계), 디지털 신호 처리부(50)는 디스플레이된 영상에 대하여 자동 포커스 조정을 수행한다(805단계). 디지털 신호 처리부(50)는 라이브뷰 영상의 포커스를 조정하면서, 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D)를 산출한다. 포커스 조정 및 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D) 산출에 관한 내용은 상기에 개시되어 있으므로 이를 생략한다.
포커스 조정 및 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D) 산출이 완료되면, 디지털 신호 처리부(50)는 포커스 조정이 수행된 라이브뷰 영상으로부터 얼굴을 검출한다(807단계). 얼굴 검출을 위해 디지털 신호 처리부(50)는 라이브뷰 영상의 크기를 더 작은 사이즈로 변환하는데, 예를 들어 960×240 크기의 라이브뷰 영상을 320×240 크기의 영상으로 변환할 수 있다. 이후, 디지털 신호 처리부(50)는 얼굴 검출부(54)는 리사이즈된 영상으로부터 얼굴을 검출하고, 도 3에 도시된 바와 같이 얼굴 검출 시작점(x,y), 얼굴 폭(Width) 및 얼굴 길이(H=Himage)를 산출한다.
이후, 디지털 신호 처리부(50)는 도 4에 도시된 바와 같이 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D), 산출된 얼굴길이(Himage) 및 초점거리(f)를 이용하여 피사체 의 실제 얼굴 길이(Hreal)를 산출한다(809단계). 실제 얼굴 길이(Hreal)를 산출하는 식은 수학식 1과 같다.
실제 얼굴 길이(Hreal) 산출이 완료되면, 디지털 신호 처리부(50)는 산출된 실제 얼굴 길이(Hreal) 및 데이터베이스에 저장된 얼굴 길이 기준값(최소 얼굴길이 기준값(예를 들어 250 mm) 및 최대 얼굴길이 기준값(예를 들어 400 mm))의 비교 하여(811단계), 실제 얼굴 길이(Hreal)가 데이터베이스에 저장된 얼굴 길이 기준값 이내에 있는지 판단한다(813단계).
도 5에 도시된 바와 같이 실제 얼굴 길이(Hreal)인 200(mm)는 데이터베이스에 저장된 최소 얼굴길이 기준값(예를 들어 250 mm)보다 작으므로, 디지털 신호 처리부(50)는 디스플레이된 영상이 실물이 아니라고 판단하고, 팝-업 메뉴 또는 음성 메시지로, 디스플레이된 영상이 실물이 아니라는 알림신호를 출력한다(815단계).
도 6에 도시된 바와 같이 실제 얼굴 길이(Hreal)인 285(mm)는, 데이터베이스에 저장된 최소 얼굴길이 기준값(예를 들어 250 mm)과 최대 얼굴길이 기준값(예를 들어 400 mm) 사이에 존재하므로, 디지털 신호 처리부(50)는 디스플레이된 영상이 실물이라고 판단한다(817단계). 디스플레이된 영상이 실물이라고 판단된 이 후, 제2 셔터-릴리즈 버튼 입력에 의해 영상을 촬영할 수 있다.
다음에, 도 9를 참조하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 얼굴 판단 방법을 설명한다. 도 8에 도시된 제1 실시 예는 피사체의 거리 정보 및 얼굴길이를 이용 하여 실물인지 여부를 판단하지만, 도 9에 도시된 제2 실시 예는 피사체의 거리정보 및 얼굴크기를 이용하여 실물인지 여부를 판단한다.
얼굴 판단을 위해 디지털 신호 처리부(50)는 데이터베이스(미도시)를 구축하고, 적어도 하나 이상의 얼굴 검출 정보, 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D)에 따른 얼굴크기가 저장되어 있다. 얼굴 검출 정보로 다양한 얼굴 검출 크기들이 저장되어 있으며, 가장 작은 얼굴 검출 크기로 예를 들어, 14×14가 저장되어 있으며, 검출된 얼굴 크기가 이보다 작은 경우 얼굴 검출에 실패한다. 또한 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D)가 30(cm)일 경우 검출된 얼굴 크기가 예를 들어 20×20라고 저장되어 있다.
사용자가 디지털 영상 처리 장치의 전원을 온 시키면, 디지털 신호 처리부(50)는 디스플레이부(80)에 라이브뷰 영상을 디스플레이 한다(901단계). 디스플레이부(80)에 표시되는 라이브뷰 영상은 예를 들어, 960×240의 크기를 갖는다. 이러한 라이브뷰 영상은 33ms 마다 업데이트 되어 디스플레이부(80)에 표시된다.
제1 셔터-릴리즈 버튼이 입력되면(903단계), 디지털 신호 처리부(50)는 디스플레이된 영상에 대하여 자동 포커스 조정을 수행한다(905단계). 디지털 신호 처리부(50)는 라이브뷰 영상의 포커스를 조정하면서, 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D)를 산출한다. 포커스 조정 및 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D) 산출에 관한 내용은 상기에 개시되어 있으므로 이를 생략한다.
포커스 조정 및 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D) 산출이 완료되면, 디지털 신호 처리부(50)는 포커스 조정이 수행된 라이브뷰 영상으로부터 얼굴을 검출 한다(807단계). 얼굴 검출을 위해 디지털 신호 처리부(50)는 라이브뷰 영상의 크기를 더 작은 사이즈로 변환하는데, 예를 들어 960×240 크기의 라이브뷰 영상을 320×240 크기의 영상으로 변환할 수 있다. 이후, 디지털 신호 처리부(50)는 얼굴 검출부(54)는 리사이즈된 영상으로부터 얼굴을 검출하고, 도 3에 도시된 바와 같이 얼굴 검출 시작점(x,y), 얼굴 폭(Width) 및 얼굴 길이(H)를 산출한 후, 얼굴 크기(얼굴 폭(Width) × 얼굴 길이(H))룰 산출한다.
이후, 디지털 신호 처리부(50)는 산출된 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D)에 따른 얼굴 크기와 데이터베이스에 저장된 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D)에 따른 얼굴크기를 비교하여(909단계), 유사한지 여부를 판단한다(911단계).
도 7에 도시된 바와 같이 디스플레이된 영상 대한 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D)가 30(cm)이고, 검출된 얼굴의 크기가 19×19인 경우, 데이터베이스에 저장된 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D)가 30(cm)일 경우 검출된 얼굴 크기가 예를 들어 20×20과 유사하므로, 디지털 신호 처리부(50)는 디스플레이된 영상이 실물이라고 판단한다(913단계).
그러나, 산출된 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D)에 따른 얼굴 크기와 데이터베이스에 저장된 피사체로부터 렌즈(10)까지의 거리(D)에 따른 얼굴크기가 유사하지 않은 경우, 디스플레이된 영상이 실물이 아니라고 판단하고 디지털 신호 처리부(50)는 도 5에 도시된 바와 같이 팝-업 메뉴 또는 음성 메시지로, 디스플레이된 영상이 실물이 아니라는 알림신호를 출력한다(915단계).
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 거리정보를 이용한 얼굴 판단 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 2는 도 1 중 디지털 신호 처리부의 상세도 이다.
도 3은 도 2에서 얼굴 검출에 따른 얼굴 길이 산출을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 2에서 실제 피사체의 얼굴 길이 산출을 설명하는 도면이다.
도 5는 도 2에서 실제 피사체의 얼굴 길이 계산값에 따라 얼굴을 오판정하는 것을 설명하는 도면이다.
도 6은 도 2에서 실제 피사체의 얼굴 길이 계산값에 따라 얼굴을 정판정하는 것을 설명하는 도면이다.
도 7은 도 2에서 검출된 얼굴의 특징점 검출 및 검출된 얼굴의 거리정보 획득을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 거리 정보를 이용한 얼굴 판단 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 거리 정보를 이용한 얼굴 판단 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.

Claims (19)

  1. 디지털 영상 처리기로서,
    피사체의 거리정보 및 얼굴길이 정보를 이용하여 상기 피사체의 실물여부를 판단하는 디지털 신호 처리수단을 포함하는 얼굴 판단 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 디지털 신호 처리수단은
    라이브뷰 영상의 포커스를 조정하면서, 피사체로부터 렌즈까지의 거리를 산출하는 포커스 조정부;
    상기 포커스가 조정된 라이브뷰 영상으로부터 얼굴을 검출하고, 검출된 얼굴의 길이를 산출하며, 상기 피사체로부터 렌즈까지의 거리, 상기 산출된 얼굴길이 및 초점거리를 이용하여 상기 피사체의 실제 얼굴 길이를 산출하는 얼굴 검출부; 및
    상기 산출된 실제 얼굴 길이 및 기 저장된 얼굴 길이 기준값의 비교 결과에 따라 상기 피사체의 실물 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼굴 판단 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    적어도 하나 이상의 얼굴 검출 정보, 최소 얼굴 길이 기준값 및 최대 얼굴 길이 기준값을 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼굴 판단 장 치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 비교 결과, 상기 피사체가 실물이 아닌 경우 이를 알리는 신호를 출력하는 알림부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼굴 판단 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 알림신호는
    팝-업 메뉴 이거나 음성 메시지인 것을 특징으로 하는 얼굴 판단 장치.
  6. 디지털 영상 처리기로서,
    피사체의 거리정보 및 얼굴크기 정보를 기저장된 거리에 따른 얼굴크기 정보와 비교하여 상기 피사체의 실물여부를 판단하는 디지털 신호 처리수단을 포함하는 얼굴 판단 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 디지털 신호 처리수단은
    적어도 하나 이상의 얼굴 검출 정보 및 거리별 얼굴 크기 정보를 저장하는 저장부;
    라이브뷰 영상의 포커스를 조정하면서, 피사체로부터 렌즈까지의 거리를 산출하는 포커스 조정부;
    상기 포커스가 조정된 라이브뷰 영상으로부터 얼굴의 크기를 검출하는 얼굴 검출부; 및
    상기 저장부에 저장된 거리에 따른 얼굴 크기 및 상기 산출된 거리에 따른 얼굴 크기가 유사한 경우 상기 검출된 얼굴을 실물로 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼굴 판단 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 저장부에 저장된 거리에 따른 얼굴 크기 및 상기 산출된 거리에 따른 얼굴 크기가 다른 경우 상기 피사체가 실물이 아니라고 판단하고 이를 알리는 신호를 출력하는 알림부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼굴 판단 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 알림신호는
    팝-업 메뉴 이거나 음성 메시지인 것을 특징으로 하는 얼굴 판단 장치.
  10. 디지털 영상 처리기의 동작 방법으로서,
    (a) 피사체의 거리정보 및 얼굴길이 정보를 산출하는 단계; 및
    (b) 산출된 정보를 이용하여 상기 피사체의 실물여부를 판단하는 단계를 포함하는 얼굴 판단 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 (a)단계는
    (a-1) 상기 피사체로부터 렌즈까지의 거리를 산출하는 단계;
    (a-2) 라이브뷰 영상으로부터 얼굴을 검출하고, 검출된 얼굴의 길이를 산출하는 단계; 및
    (a-3) 상기 피사체로부터 렌즈까지의 거리, 상기 검출된 얼굴길이 및 초점거리를 이용하여 실제 얼굴 길이를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼굴 판단 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 (b)단계는
    (b-1) 상기 산출된 실제 얼굴 길이와 기저장된 최소/최대 얼굴 길이 기준값을 비교하는 단계; 및
    (b-2) 상기 비교결과에 따라 상기 피사체가 실물인지 아닌지 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼굴 판단 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 비교 결과, 상기 피사체가 실물이 아닌 경우 이를 알리는 신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼굴 판단 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 알림신호는
    팝-업 메뉴 이거나 음성 메시지인 것을 특징으로 하는 얼굴 판단 방법.
  15. 디지털 영상 처리기의 동작 방법으로서,
    (a) 피사체의 거리정보 및 얼굴크기 정보를 획득하는 단계; 및
    (b) 상기 획득된 정보들을 기저장된 거리에 따른 얼굴크기 정보와 비교하여 상기 피사체의 실물여부를 판단하는 단계를 포함하는 얼굴 판단 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 (a)단계는
    (a-1) 라이브뷰 영상의 포커스를 조정하면서, 피사체로부터 렌즈까지의 거리를 산출하는 단계; 및
    (a-2) 상기 포커스가 조정된 라이브뷰 영상으로부터 얼굴의 크기를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼굴 판단 방법.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 (b)단계에서
    상기 기저장된 거리에 따른 얼굴 크기 및 상기 산출된 거리에 따른 얼굴 크기가 유사한 경우 상기 검출된 얼굴을 실물로 판단하고, 다른 경우 상기 피사체가 실물이 아니라고 판단하는 것을 특징으로 하는 얼굴 판단 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 피사체가 실물이 아닌 경우 이를 알리는 신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼굴 판단 방법.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 알림신호는
    팝-업 메뉴 이거나 음성 메시지인 것을 특징으로 하는 얼굴 판단 방법.
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