KR20220073021A - Chip for face recognition based on heterogeneous sensors and face recognition device using the same - Google Patents
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Abstract
이종 센서 기반의 얼굴 인식용 칩 및 얼굴 인식 장치가 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이종 센서 기반의 얼굴 인식용 칩은, 복수의 이미지 센서에 의해 생성된 타깃 영역 이미지들을 해당 타깃 영역 이미지를 생성한 이미지 센서별로 구분하여 저장하는 복수의 버퍼 메모리; 타깃 영역에 출현하여 거리 센서에 의해 센싱된 객체의 거리에 따라 상기 얼굴 인식용 칩의 동작 모드를 단일 이미지 모드 또는 다중 이미지 모드로 설정하고, 설정된 동작 모드에 따라 상기 복수의 버퍼 메모리에 각각 공급되는 전력을 제어하는 제1 프로세서; 및 상기 단일 이미지 모드가 설정되면 상기 복수의 버퍼 메모리 중 메인 버퍼 메모리에 저장된 타깃 영역 이미지를 이용하여 얼굴 인식을 수행하고, 상기 다중 이미지 모드가 설정되면 상기 복수의 버퍼 메모리에 저장된 복수의 타깃 영역 이미지를 이용하여 얼굴 인식을 수행하는 제2 프로세서를 포함한다.Disclosed are a face recognition chip and a face recognition device based on heterogeneous sensors.
A heterogeneous sensor-based face recognition chip according to an embodiment of the present invention includes: a plurality of buffer memories for classifying target area images generated by a plurality of image sensors for each image sensor generating the target area image and storing; The operation mode of the face recognition chip is set to a single image mode or multiple image mode according to the distance of an object that appears in the target area and sensed by the distance sensor, and is supplied to the plurality of buffer memories according to the set operation mode, respectively a first processor for controlling power; and when the single image mode is set, face recognition is performed using the target area images stored in the main buffer memory among the plurality of buffer memories, and when the multiple image mode is set, the plurality of target area images stored in the plurality of buffer memories and a second processor for performing face recognition using
Description
본 발명은 이종 센서 기반의 얼굴 인식용 칩 및 이를 이용한 얼굴 인식 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 객체의 거리를 센싱하는 거리 센서와 객체의 이미지를 생성하는 이미지 센서를 기반으로 얼굴 인식을 수행하는 얼굴 인식용 칩 및 이를 이용한 얼굴 인식 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a chip for face recognition based on a heterogeneous sensor and a face recognition apparatus using the same, and more particularly, performs face recognition based on a distance sensor for sensing the distance of an object and an image sensor for generating an image of the object It relates to a face recognition chip and a face recognition device using the same.
일반적으로, 얼굴 인식(Face Recognition) 기술은 카메라를 통해 촬영된 정지영상 또는 동영상 내에 존재하는 얼굴 이미지를 검출하고, 검출된 얼굴 이미지에 대해 얼굴 정렬, 광도 보정, 이미지 정규화 등의 전처리를 수행한 후, 전처리된 얼굴 이미지로부터 특징(feature)을 추출하여 해당 얼굴을 식별하는 기술을 말한다.In general, Face Recognition technology detects a face image present in a still image or video captured by a camera, and performs pre-processing such as face alignment, luminance correction, and image normalization on the detected face image. , refers to a technology for identifying a corresponding face by extracting a feature from the preprocessed face image.
최근, 이러한 얼굴 인식 기술이 스마트 도어록(smart door-lock), 월 패드(wall-pad), CCTV(Closed Circuit Television), 모바일 단말, IoT(Internet of Things) 기기, 자율 주행 차량 등 다양한 로컬 디바이스에 적용됨에 따라, 저전력 운영이 가능하면서도 얼굴 인식의 정확성을 보장하는 얼굴 인식 장치에 대한 관심과 요청이 증가하고 있다.Recently, this face recognition technology has been applied to various local devices such as smart door-locks, wall-pads, CCTV (Closed Circuit Television), mobile terminals, Internet of Things (IoT) devices, and autonomous vehicles. As it is applied, interest and requests for a face recognition device that can operate with low power and ensure accuracy of face recognition are increasing.
그러나, 한국 등록특허공보 제10-1988279호에 개시된 바와 같이, 기존 기술은 객체 검출을 위해 상이한 종류의 이미지 센서들을 이용하면서도 이러한 이미지 센서들을 전력 효율적으로 운영하는 방안을 제시하지 못하고 있다는 문제점이 있다.However, as disclosed in Korean Patent No. 10-1988279, the existing technology has a problem in that it uses different types of image sensors for object detection and does not suggest a method for efficiently operating these image sensors.
또한, 한국 공개특허공보 제10-2014-0089697호에 개시된 바와 같이, 기존 기술은 단말기에 구비된 단일의 카메라로 촬영된 영상을 통해 사용자의 얼굴을 인식하기 때문에, 해당 카메라의 성능에 따라 얼굴 인식이 가능한 거리가 제한되고, 사용자가 원거리에 위치할수록 촬영 영상에 나타난 사용자 얼굴의 해상도가 떨어지게 되어 얼굴 인식의 정확성을 보장할 수 없게 되는 문제점이 있다. 또한, 얼굴 인식 가능 거리를 증가시키기 위해 고해상도 카메라를 사용할 경우, 얼굴 인식 장치의 제조 비용이 증가하고 근거리에 위치한 사용자의 얼굴 인식 시에는 비용 효율성이 떨어지는 문제점이 있다.In addition, as disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2014-0089697, the existing technology recognizes a user's face through an image captured by a single camera provided in the terminal, and thus recognizes a face according to the performance of the camera. This possible distance is limited, and as the user is located further away, the resolution of the user's face shown in the captured image is lowered, and thus the accuracy of face recognition cannot be guaranteed. In addition, when a high-resolution camera is used to increase the face recognition distance, the manufacturing cost of the face recognition device increases, and there is a problem in that cost-effectiveness decreases when the face of a user located in a short distance is recognized.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 얼굴 인식 장치의 전력 효율성을 개선하고 제조 비용을 절감하면서도, 얼굴 인식의 거리 제한을 완화하고 얼굴 인식의 정확성을 보장하는 이종 센서 기반의 얼굴 인식용 칩 및 이를 이용한 얼굴 인식 장치를 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to improve the power efficiency of the face recognition device and reduce the manufacturing cost, while alleviating the distance limitation of the face recognition and ensuring the accuracy of face recognition, and a chip for face recognition based on a heterogeneous sensor using the same To provide a face recognition device.
본 발명의 일 실시예에 따른 이종 센서 기반의 얼굴 인식용 칩은, 타깃 영역에 출현한 객체의 거리를 센싱하는 거리 센서, 및 상기 타깃 영역을 서로 다른 시각으로 촬영한 타깃 영역 이미지들을 생성하는 복수의 이미지 센서와 연동하여 얼굴 인식을 수행하는 것으로서, 상기 복수의 이미지 센서에 의해 생성된 타깃 영역 이미지들을 해당 타깃 영역 이미지를 생성한 이미지 센서별로 구분하여 저장하는 복수의 버퍼 메모리; 상기 거리 센서에 의해 센싱된 거리에 따라 상기 얼굴 인식용 칩의 동작 모드를 단일 이미지 모드 또는 다중 이미지 모드로 설정하고, 설정된 동작 모드에 따라 상기 복수의 버퍼 메모리에 각각 공급되는 전력을 제어하는 제1 프로세서; 및 상기 단일 이미지 모드가 설정되면 상기 복수의 버퍼 메모리 중 메인 버퍼 메모리에 저장된 타깃 영역 이미지를 이용하여 얼굴 인식을 수행하고, 상기 다중 이미지 모드가 설정되면 상기 복수의 버퍼 메모리에 저장된 복수의 타깃 영역 이미지를 이용하여 얼굴 인식을 수행하는 제2 프로세서를 포함하고, 상기 제1 프로세서는, 상기 단일 이미지 모드가 설정되면 상기 복수의 버퍼 메모리 중 상기 메인 버퍼 메모리를 제외한 나머지 버퍼 메모리에 제공되는 전력을 제1 레벨로 제어하면서 상기 메인 버퍼 메모리에 제공되는 전력을 상기 제1 레벨보다 큰 제2 레벨로 제어하고, 상기 다중 이미지 모드가 설정되면 상기 복수의 버퍼 메모리에 각각 제공되는 전력을 모두 상기 제2 레벨로 제어하도록 구성된다.A chip for face recognition based on a heterogeneous sensor according to an embodiment of the present invention includes a distance sensor sensing a distance of an object appearing in a target area, and a plurality of generating target area images obtained by photographing the target area from different viewpoints. a plurality of buffer memories for performing face recognition in conjunction with an image sensor of a plurality of buffer memories for storing target area images generated by the plurality of image sensors by classifying the target area images for each image sensor generating the target area image; The first operation mode of the face recognition chip is set to a single image mode or a multi-image mode according to the distance sensed by the distance sensor, and the power supplied to the plurality of buffer memories is controlled according to the set operation mode. processor; and when the single image mode is set, face recognition is performed using the target area images stored in the main buffer memory among the plurality of buffer memories, and when the multiple image mode is set, the plurality of target area images stored in the plurality of buffer memories and a second processor that performs face recognition using While controlling the level, the power provided to the main buffer memory is controlled to a second level greater than the first level, and when the multi-image mode is set, all power provided to the plurality of buffer memories is set to the second level. configured to control.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 프로세서는, 상기 타깃 영역에 객체가 출현하기 전이면 상기 동작 모드를 슬립 모드로 설정하고, 상기 복수의 버퍼 메모리에 각각 제공되는 전력을 모두 상기 제1 레벨로 제어하거나 차단하도록 구성된다.In an embodiment, the first processor sets the operation mode to a sleep mode before an object appears in the target area, and controls all power supplied to the plurality of buffer memories to the first level. or configured to block.
일 실시예에 있어서, 상기 얼굴 인식용 칩은, 상기 제2 프로세스에 동작 클럭을 제공하는 클럭 제공부를 더 포함하고, 상기 제1 프로세서는, 상기 단일 이미지 모드가 설정되면 상기 클럭 제공부를 제어하여 제1 주파수의 동작 클럭을 상기 제2 프로세서에 제공하고, 상기 다중 이미지 모드가 설정되면 상기 클럭 제공부를 제어하여 상기 제1 주파수보다 높은 제2 주파수의 동작 클럭을 상기 제2 프로세서에 제공하도록 구성된다.In an embodiment, the face recognition chip further includes a clock providing unit that provides an operation clock to the second process, and the first processor controls the clock providing unit when the single image mode is set. and providing an operating clock of one frequency to the second processor, and controlling the clock providing unit to provide an operating clock of a second frequency higher than the first frequency to the second processor when the multi-image mode is set.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 프로세서는, 상기 타깃 영역에 객체가 출현하기 전이면 상기 동작 모드를 슬립 모드로 설정하고, 상기 클럭 제공부를 제어하여 상기 제2 프로세서에 제공되는 동작 클럭을 차단하도록 구성된다.In an embodiment, the first processor is configured to set the operation mode to a sleep mode before an object appears in the target area, and control the clock providing unit to block the operation clock provided to the second processor. is composed
일 실시예에 있어서, 상기 제1 프로세서는, 상기 거리 센서에 의해 센싱된 거리가 미리 정해진 임계 거리를 초과하지 않으면 상기 동작 모드를 상기 단일 이미지 모드로 설정하고, 상기 센싱된 거리가 상기 임계 거리를 초과하면 상기 동작 모드를 상기 다중 이미지 모드로 설정하도록 구성된다.In one embodiment, the first processor is configured to set the operation mode to the single image mode if the distance sensed by the distance sensor does not exceed a predetermined threshold distance, and the sensed distance is the threshold distance if exceeded, set the operation mode to the multi-image mode.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 프로세서는, 상기 동작 모드를 설정하기 전에 상기 복수의 이미지 센서 중 메인 이미지 센서를 지정하도록 구성되고, 상기 메인 버퍼 메모리는, 상기 복수의 버퍼 메모리 중 상기 메인 이미지 센서에 의해 생성된 타깃 영역 이미지를 저장하는 버퍼 메모리에 해당한다.In an embodiment, the first processor is configured to designate a main image sensor among the plurality of image sensors before setting the operation mode, and the main buffer memory includes: the main image sensor among the plurality of buffer memories Corresponds to the buffer memory that stores the target area image created by .
일 실시예에 있어서, 상기 제2 프로세서는, 상기 단일 이미지 모드가 설정되면 상기 메인 버퍼 메모리에 저장된 타깃 영역 이미지에서 얼굴 이미지를 검출하고, 검출된 얼굴 이미지를 미리 학습된 얼굴 인식용 딥러닝 모델에 입력하여 얼굴 인식을 수행하도록 구성된다.In one embodiment, when the single image mode is set, the second processor detects a face image from the target area image stored in the main buffer memory, and applies the detected face image to a pre-trained deep learning model for face recognition. is configured to perform face recognition by input.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 프로세서는, 상기 다중 이미지 모드가 설정되면 상기 복수의 버퍼 메모리에 저장된 복수의 타깃 영역 이미지에서 각각 얼굴 이미지를 검출하고, 검출된 얼굴 이미지들을 통해 해당 얼굴 이미지들보다 해상도가 높은 고해상도 얼굴 이미지를 생성하고, 상기 고해상도 얼굴 이미지를 미리 학습된 얼굴 인식용 딥러닝 모델에 입력하여 얼굴 인식을 수행하도록 구성된다.In an embodiment, when the multi-image mode is set, the second processor detects a face image from a plurality of target area images stored in the plurality of buffer memories, respectively, and uses the detected face images to compare the face images. It is configured to generate a high-resolution face image with high resolution, and to perform face recognition by inputting the high-resolution face image to a pre-trained deep learning model for face recognition.
본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 인식 장치는, 상기 얼굴 인식용 칩을 이용하여 얼굴 인식을 수행하는 장치로서, 상기 거리 센서 및 상기 복수의 이미지 센서를 포함하도록 구성된다.A face recognition apparatus according to an embodiment of the present invention is an apparatus for performing face recognition using the face recognition chip, and is configured to include the distance sensor and the plurality of image sensors.
본 발명에 따르면, 얼굴 인식 대상 객체의 거리에 따라 얼굴 인식에 사용되는 이미지 센서와 버퍼 메모리의 개수, 버퍼 메모리와 프로세서에 제공되는 전력 등을 적응적으로 변경함으로써, 얼굴 인식 장치의 전력 효율성을 개선하고 제조 비용을 절감하면서도, 얼굴 인식의 거리 제한을 완화하고 얼굴 인식의 정확성을 보장할 수 있다.According to the present invention, the power efficiency of the face recognition device is improved by adaptively changing the number of image sensors and buffer memories used for face recognition, and power provided to the buffer memory and the processor according to the distance of the face recognition target object. and reduce manufacturing cost, while easing the distance limitation of face recognition and ensuring the accuracy of face recognition.
또한, 복수의 이미지 센서를 통해 동일한 타깃 영역을 서로 다른 시각으로 촬영한 타깃 영역 이미지들을 생성하고, 이러한 타깃 영역 이미지들에서 각각 얼굴 인식 대상 객체의 얼굴 이미지를 검출하고, 검출된 얼굴 이미지들을 기반으로 얼굴 인식에 사용될 고해상도 얼굴 이미지를 생성함으로써, 저가의 저해상도 이미지 센서가 사용되는 경우 또는 얼굴 인식 대상 객체가 단일의 이미지 센서로 얼굴 인식을 수행할 수 없는 원거리에 위치하는 경우에도 얼굴 인식의 정확성과 신뢰성을 높은 수준으로 보장할 수 있다.In addition, target area images obtained by photographing the same target area from different viewpoints are generated through a plurality of image sensors, and a face image of a face recognition target object is detected from the target area images, respectively, and based on the detected face images By generating a high-resolution face image to be used for face recognition, the accuracy and reliability of face recognition even when a low-cost, low-resolution image sensor is used or when the target object for face recognition is located at a distance where face recognition cannot be performed with a single image sensor can be guaranteed to a high level.
또한, 얼굴 인식 장치에 구비된 이미지 센서들로 하여금 근거리 얼굴 인식과 원거리 얼굴 인식에 모두 사용되는 메인 이미지 센서의 역할을 상호 교번하여 수행하도록 함으로써, 이미지 센서들의 불균형한 열화를 방지하고 얼굴 인식 장치의 유지·보수를 용이하게 할 수 있다.In addition, by having the image sensors provided in the face recognition device alternately perform the roles of the main image sensor used for both short-distance face recognition and long-distance face recognition, unbalanced deterioration of image sensors is prevented and Maintenance can be facilitated.
나아가, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명에 따른 다양한 실시예들이 상기 언급되지 않은 여러 기술적 과제들을 해결할 수 있음을 이하의 설명으로부터 자명하게 이해할 수 있을 것이다.Furthermore, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will clearly understand from the following description that various embodiments according to the present invention can solve various technical problems not mentioned above.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 인식 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 인식용 칩의 제1 프로세서에 의해 수행되는 동작 모드 설정 프로세스를 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 인식용 칩의 제2 프로세서에 의해 수행되는 얼굴 인식 프로세스를 나타낸 흐름도이다.
도 4는 도 1의 얼굴 인식 장치에 포함된 이미지 센서들의 촬영 영역을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 얼굴 인식 장치에 의해 생성되는 타깃 영역 이미지들의 일례를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 인식용 칩의 고해상도 얼굴 이미지 생성 방식을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 인식용 칩의 메인 이미지 센서 변경 프로세스를 나타낸 흐름도이다.1 is a block diagram illustrating a face recognition apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating an operation mode setting process performed by a first processor of a face recognition chip according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a face recognition process performed by a second processor of a face recognition chip according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating photographing areas of image sensors included in the face recognition apparatus of FIG. 1 .
5 is a diagram illustrating an example of target area images generated by the face recognition apparatus of FIG. 1 .
6 is a diagram illustrating a method of generating a high-resolution face image of a face recognition chip according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a process of changing a main image sensor of a chip for face recognition according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 기술적 과제에 대한 해결 방안을 명확화하기 위해 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련 공지기술에 관한 설명이 오히려 본 발명의 요지를 불명료하게 하는 경우 그에 관한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이들은 설계자, 제조자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있을 것이다. 그러므로 후술되는 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to clarify solutions to the technical problems of the present invention. However, in the description of the present invention, if the description of the related known technology rather obscures the gist of the present invention, the description thereof will be omitted. In addition, the terms used in this specification are terms defined in consideration of functions in the present invention, and these may vary according to the intentions or customs of designers, manufacturers, and the like. Therefore, definitions of terms to be described below should be made based on the content throughout this specification.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 인식 장치(10)가 블록도로 도시되어 있다.1 is a block diagram illustrating a
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 인식 장치(10)는 객체 감지 센서(12), 거리 센서(14), 복수의 이미지 센서(16a 내지 16d) 및 전원부(18)를 포함하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 인식용 칩(100)을 더 포함한다.As shown in FIG. 1 , the
상기 객체 감지 센서(12)는 소정 타깃 영역에 출현한 객체를 감지하도록 구성된다. 이러한 객체 감지 센서(12)는 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 예컨대, 객체 감지 센서(12)는 초음파 센서나 적외선 센서를 이용하여 객체의 동작을 센싱함으로써 객체를 감지하도록 구성되거나, 객체와 접촉하여 해당 객체를 감지하도록 구성될 수 있다.The
상기 거리 센서(14)는 상기 타깃 영역에 출현한 객체까지의 거리를 센싱하도록 구성된다. 이러한 거리 센서(14)는 적외선 신호나 초음파 신호와 같은 파동 신호를 타깃 영역으로 송출하고, 타깃 영역에 위치한 객체에 의해 반사된 반사 신호를 수신하여 상기 파동 신호의 ToF(Time of Flight)를 산출하고, 상기 파동 신호의 이동 속도와 산출된 ToF를 이용하여 상기 객체까지의 거리를 센싱하도록 구성될 수 있다.The
실시예에 따라, 상기 거리 센서(14)는 객체 감지 센서(12)와 통합적으로 구성될 수도 있다. 즉, 상기 거리 센서(14)는 수시로 또는 주기적으로 파동 신호를 송출하고, 반사 신호의 수신 여부나 상기 파동 신호의 ToF 변화 여부를 통해 상기 타깃 영역에 출현한 객체를 감지하도록 구성될 수 있다.According to an embodiment, the
상기 복수의 이미지 센서(16a 내지 16d)는 각각 독립적으로 제어되는 이미지 센서들로서, 상호 인접한 위치에서 상기 타깃 영역을 서로 다른 시각으로 촬영한 타깃 영역 이미지들을 생성하도록 구성된다. 이를 위해, 각각의 이미지 센서는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)나 CCD(Charge Coupled Device) 등을 포함할 수 있다. 도 1에는 얼굴 인식 장치(10)가 4개의 이미지 센서(16a 내지 16d)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 얼굴 인식 장치(10)가 포함하는 이미지 센서의 갯수는 실시예에 따라 변경될 수 있다.The plurality of
상기 전원부(18)는 상기 얼굴 인식 장치(10)의 동작에 필요한 전력을 공급하도록 구성된다. 이를 위해, 전원부(18)는 배터리, BMS(Battery Management System), 변압기, 정류기 등을 선택적으로 포함할 수 있다.The
본 발명에 따른 얼굴 인식용 칩(100)은 상기 얼굴 인식 장치(10)에 적용되어 거리 센서(14)와 이미지 센서(16a 내지 16d)를 기반으로 얼굴 인식을 수행하도록 구성된다.The
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 인식용 칩(100)은 복수의 버퍼 메모리(110a 내지 110d), 제1 프로세서(120), 제2 프로세서(130), 클럭 제공부(140) 및 RAM(150)을 포함할 수 있다. 이러한 얼굴 인식용 칩(100)은 SoC(System on Chip) 형태로 구현될 수 있다.To this end, the
상기 복수의 버퍼 메모리(110a 내지 110d)는 복수의 이미지 센서(16a 내지 16d)와 일대일로 연결되어, 각각의 이미지 센서(16a 내지 16d)에 의해 생성된 타깃 영역 이미지들을 해당 타깃 영역 이미지를 생성한 이미지 센서별로 구분하여 저장하도록 구성된다. 또한, 상기 복수의 버퍼 메모리(110a 내지 110d)는 각각 독립적인 전력 라인을 통해 전력을 공급받도록 구성된다.The plurality of
상기 제1 프로세서(120)는 거리 센서(14)에 의해 센싱된 얼굴 인식 대상 객체의 거리에 따라 얼굴 인식용 칩(100)의 동작 모드를, 단일 이미지 모드 또는 다중 이미지 모드로 설정하고, 설정된 동작 모드에 따라 복수의 버퍼 메모리(110a 내지 110d)에 각각 공급되는 전력을 제어하도록 구성된다.The
아래에서 다시 설명하겠지만, 본 발명에서 ‘단일 이미지 모드’는 얼굴 인식용 칩(100)이 상기 복수의 이미지 센서(16a 내지 16d) 중 미리 지정된 메인 이미지 센서에 의해 생성되는 타깃 영역 이미지에서 얼굴 이미지를 검출하여 얼굴 인식을 수행하는 동작 모드이고, ‘다중 이미지 모드’는 얼굴 인식용 칩(100)이 상기 복수의 이미지 센서(16a 내지 16d)를 통해 생성된 복수의 타깃 영역 이미지에서 각각 얼굴 이미지를 검출하여 얼굴 인식을 수행하는 동작 모드이다.As will be described again below, in the present invention, the 'single image mode' means that the
이 경우, 제1 프로세서(120)는 거리 센서(14)에 의해 센싱된 거리가 미리 정해진 임계 거리를 초과하지 않으면 상기 동작 모드를 단일 이미지 모드로 설정하고, 상기 센싱된 거리가 미리 정해진 임계 거리를 초과하면 상기 동작 모드를 다중 이미지 모드로 설정하도록 구성될 수 있다.In this case, if the distance sensed by the
동작 모드 설정의 기준이 되는 임계 거리는, 이미지 센서들(16a 내지 16d)의 성능에 따라 다르게 결정될 수 있다. 즉, 각각의 이미지 센서를 통해 생성되는 이미지의 해상도가 높을수록, 상기 임계 거리는 더 먼 거리로 결정될 수 있다. 반면, 각각의 이미지 센서를 통해 촬영되는 이미지의 해상도가 낮을수록, 상기 임계 거리는 더 가까운 거리로 결정될 수 있다. 그 이유는, 이미지 센서의 성능이 높아질수록 단일 이미지 모드에서 정확한 얼굴 인식이 가능한 객체의 거리가 증가하기 때문이다.The threshold distance serving as a reference for setting the operation mode may be determined differently depending on the performance of the
또한, 제1 프로세서(120)는 상기 타깃 영역에 얼굴 인식 대상 객체가 출현하기 전이면, 상기 얼굴 인식용 칩(100)의 동작 모드를 ‘슬립 모드(또는, 대기 모드)’로 설정하도록 구성될 수 있다.Also, before the face recognition target object appears in the target area, the
상기 제2 프로세서(130)는 제1 프로세서(120)와 독립적으로 구성된 프로세서로서, 슬립 모드가 설정되면 얼굴 인식을 수행하지 않는 슬립 상태를 유지하고, 단일 이미지 모드가 설정되면 상기 복수의 버퍼 메모리(110a 내지 110d) 중 미리 정해진 메인 버퍼 메모리에 저장되는 타깃 영역 이미지를 이용하여 얼굴 인식을 수행하고, 다중 이미지 모드가 설정되면 상기 복수의 버퍼 메모리(110a 내지 110d)에 분산 저장된 복수의 타깃 영역 이미지를 이용하여 얼굴 인식을 수행하도록 구성된다.The
상기 클럭 제공부(140)는 제2 프로세서(130)에 동작 클럭을 제공하되, 제1 프로세서(120)에 의해 설정된 동작 모드에 따라 상이한 주파수의 동작 클럭을 제공하도록 구성된다.The
상기 RAM(Random Access Memory)(150)은 얼굴 인식용 칩(100)의 동작 필요한 컴퓨터 프로그램, 데이터 등을 저장하도록 구성된다. 이를 위해, RAM(150)은 SRAM(Static Random Access Memory), DRAM(Dynamic Random Access Memory) 등을 선택적으로 포함할 수 있다.The random access memory (RAM) 150 is configured to store computer programs and data necessary for the operation of the
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 인식용 칩(100)의 제1 프로세서(120)에 의해 수행되는 동작 모드 설정 프로세스가 흐름도로 도시되어 있다. 도 2를 참조하여, 상기 얼굴 인식용 칩(100)의 세부 동작들을 시계열적으로 설명한다.2 is a flowchart illustrating an operation mode setting process performed by the
도 2에 도시된 바와 같이, 얼굴 인식용 칩(100)의 제1 프로세서(120)는 객체 감지 센서(12)를 통해 타깃 영역을 수시로 또는 주기적으로 모니터링할 수 있다(S200).As shown in FIG. 2 , the
상기 타깃 영역에 얼굴 인식 대상 객체가 출현하기 전이면, 제1 프로세서(120)는 상기 얼굴 인식용 칩(100)의 동작 모드를 ‘슬립 모드’로 설정한다(S210, S240).Before the face recognition target object appears in the target area, the
반면, 상기 타깃 영역에서 얼굴 인식 대상 객체가 출현하여 객체 감지 센서(12)를 통해 해당 객체가 감지되면, 제1 프로세서(120)는 거리 센서(14)를 제어하여 객체까지의 거리를 센싱한다(S210, S220).On the other hand, when a face recognition target object appears in the target area and the corresponding object is detected through the
그 다음, 제1 프로세서(120)는 거리 센서(14)에 의해 센싱된 객체의 거리에 따라 얼굴 인식용 칩(100)의 동작 모드를, ‘단일 이미지 모드’ 또는 ‘다중 이미지 모드’로 설정한다(S230, S250, S260).Then, the
즉, 거리 센서(14)에 의해 센싱된 거리가 미리 정해진 임계 거리를 초과하지 않으면, 제1 프로세서(120)는 상기 동작 모드를 단일 이미지 모드로 설정한다(S250). 반면, 거리 센서(14)에 의해 센싱된 거리가 미리 정해진 임계 거리를 초과하면, 제1 프로세서(120)는 상기 동작 모드를 다중 이미지 모드로 설정한다(S260).That is, if the distance sensed by the
이와 같이, 얼굴 인식용 칩(100)의 동작 모드가 설정되면, 제1 프로세서(120)는 설정된 동작 모드의 종류에 따라 복수의 버퍼 메모리(110a 내지 110d)에 각각 제공되는 전력과, 제2 프로세서(130)에 제공되는 동작 클럭을 제어한다.In this way, when the operation mode of the
즉, 슬립 모드가 설정되면(S240), 제1 프로세서(120)는 상기 복수의 버퍼 메모리(110a 내지 110d)에 각각 제공되는 전력을 모두 저전력 레벨인 제1 레벨로 제어하거나 차단하고(S242), 상기 클럭 제공부(140)를 제어하여 제2 프로세서(130)에 제공되는 동작 클럭을 차단한다(S244).That is, when the sleep mode is set (S240), the
한편, 단일 이미지 모드가 설정되면(S250), 제1 프로세서(120)는 복수의 버퍼 메모리(110a 내지 110d) 중 미리 지정된 메인 버퍼 메모리를 제외한 나머지 버퍼 메모리에 제공되는 전력을 저전력 레벨인 제1 레벨로 제어하면서, 상기 메인 버퍼 메모리에 제공되는 전력을 상기 제1 레벨보다 큰 제2 레벨로 제어하고(S252), 상기 클럭 제공부(140)를 제어하여 제1 주파수의 동작 클럭을 제2 프로세서(130)에 제공한다(S254).On the other hand, when the single image mode is set ( S250 ), the
또한, 다중 이미지 모드가 설정되면(S260), 제1 프로세서(120)는 복수의 버퍼 메모리(110a 내지 110d)에 각각 제공되는 전력을 모두 고전력 레벨인 제2 레벨로 제어하고(S262), 상기 클럭 제공부(140)를 제어하여 상기 제1 주파수보다 높은 제2 주파수의 동작 클럭을 제2 프로세서(130)에 제공한다(S264).Also, when the multi-image mode is set (S260), the
그 결과, 제2 프로세서(130)는 제1 프로세서(120)에 의해 설정된 동작 모드의 종류에 따라 상이한 얼굴 인식 프로세스를 수행하게 된다(S270).As a result, the
제1 프로세서(120)는 얼굴 인식 장치(10)의 동작이 계속되는 동안 상술한 동작 모드 설정 프로세스를 반복할 수 있다(S280).The
도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 인식용 칩(100)의 제2 프로세서(130)에 의해 수행되는 얼굴 인식 프로세스가 흐름도로 도시되어 있다. 도 3을 참조하여, 상기 얼굴 인식용 칩(100)의 세부 동작들을 시계열적으로 설명한다.3 is a flowchart illustrating a face recognition process performed by the
도 3에 도시된 바와 같이, 얼굴 인식용 칩(100)의 동작 모드로서 슬립 모드가 설정되면, 제2 프로세서(130)는 클럭 제공부(140)로부터 동작 클럭을 제공받지 못하여 슬립 상태를 유지하게 된다(S300).As shown in FIG. 3 , when the sleep mode is set as the operation mode of the
반면, 얼굴 인식용 칩(100)의 동작 모드로서 단일 이미지 모드가 설정되면(S310), 제2 프로세서(130)는 복수의 버퍼 메모리(110a 내지 110d) 중 메인 버퍼 메모리에 저장된 타깃 영역 이미지를 수신하고(S320), 수신된 타깃 영역 이미지에서 얼굴 이미지를 검출한다(S322). 아래에서 다시 설명하겠지만, 상기 메인 버퍼 메모리는 복수의 이미지 센서(16a 내지 16d) 중 메인 이미지 센서로 지정된 이미지 센서(예컨대, 도 1의 16a)의 타깃 영역 이미지를 저장하는 버퍼 메모리(예컨대, 도 1의 110a)이다.On the other hand, when the single image mode is set as the operation mode of the face recognition chip 100 ( S310 ), the
이 경우, 제2 프로세서(130)는 얼굴 이미지 검출용 딥러닝 모델을 이용하여 상기 수신된 타깃 영역 이미지에서 얼굴 이미지를 검출할 수 있다. 상기 얼굴 이미지 검출용 딥러닝 모델은 얼굴 이미지를 포함하고 있는 많은 수의 이미지를 이용하여 얼굴 이미지를 검출하도록 학습된 CNN(Convolutional Neural Network)을 포함할 수 있다. 전체 이미지에서 검출되는 얼굴 이미지는 전체 이미지를 기준으로 결정되는 상대적 좌표 (X, Y)와 신뢰도 값으로 정의될 수 있다. 상기 신뢰도는 일종의 확률 값으로서 0에서 1까지의 범위를 가지나, 실험적 또는 이론적으로 결정된 임계값(threshold)을 기준으로 그 이상의 신뢰도를 갖는 이미지 부분만이 얼굴 이미지로 검출될 수 있다.In this case, the
그 다음, 제2 프로세서(130)는 검출된 얼굴 이미지를 미리 학습된 얼굴 인식용 딥러닝 모델에 입력하여 얼굴 인식을 수행한다(S340).Next, the
한편, 얼굴 인식용 칩(100)의 동작 모드로서 다중 이미지 모드가 설정되면(S310), 제2 프로세서(130)는 상기 복수의 버퍼 메모리(110a 내지 110d)에 저장된 복수의 타깃 영역 이미지를 수신하고(S330), 수신된 타깃 영역 이미지들에서 각각 얼굴 이미지를 검출한다(S332). 상기 수신된 타깃 영역 이미지들은 동일한 타깃 영역을 촬영한 이미지들로서 해당 타깃 영역을 동일 시점에 서로 다른 시각으로 촬영한 이미지들이다.On the other hand, when the multi-image mode is set as the operation mode of the face recognition chip 100 (S310), the
그 다음, 제2 프로세서(130)는 검출된 얼굴 이미지들 중 동일 얼굴에 해당하는 복수의 얼굴 이미지를 선택하고(S334), 선택된 복수의 얼굴 이미지에서 각각 획득되는 픽셀들의 위치 정보와 화소값 정보를 이용하여 고해상도 얼굴 이미지를 구성할 픽셀들에 대한 보간(interpolation)을 수행함으로써 해당 얼굴 이미지들보다 해상도가 높은 고해상도 얼굴 이미지를 생성한다(S336).Next, the
일반적으로, 이미지 처리 시의 연산량과 처리속도는 해당 이미지의 크기에 비례하여 증가하게 된다. 따라서, 본 발명은 복수의 이미지 센서(16a 내지 16d)를 통해 생성된 각각의 타깃 영역 이미지를 그대로 이용하여 고해상도 타깃 영역 이미지를 생성하는 것이 아니라, 각각의 타깃 영역 이미지에서 검출된 얼굴 이미지만을 이용하여 고해상도 얼굴 이미지를 생성하는 것이다.In general, the amount of computation and processing speed during image processing increase in proportion to the size of the image. Therefore, in the present invention, a high-resolution target area image is not generated by using each target area image generated by the plurality of
그 다음, 제2 프로세서(130)는 생성된 고해상도 얼굴 이미지를 상기 얼굴 인식용 딥러닝 모델에 입력하여 얼굴 인식을 수행한다(S340). 이 경우, 상기 얼굴 인식용 딥러닝 모델은 입력된 얼굴 이미지로부터 특징 벡터를 추출하고, 미리 등록된 얼굴 이미지의 특징 벡터와 추출된 특징 벡터를 비교하여 유사도를 산출할 수 있다. 미리 등록된 얼굴 이미지의 특징 벡터와 입력된 얼굴 이미지의 특징 벡터 간의 유사도는 cosine-similarity와 같은 비교 방법을 사용하여 산출될 수 있으며, 산출된 유사도가 기준 임계값 이상이면 인식 성공, 그렇지 않으면 인식 실패로 판단될 수 있다.Next, the
그 다음, 제2 프로세서(130)는 얼굴 인식 결과를 출력한다(S350). 즉, 상기 얼굴 인식용 딥러닝 모델을 통해 산출된 유사도가 기준 임계값 이상이면, 제2 프로세서(130)는 얼굴 인식에 성공한 것으로 판단하고 해당 얼굴 인식 결과를 소정 출력 장치를 통해 출력할 수 있다. 반면, 상기 얼굴 인식용 딥러닝 모델을 통해 산출된 유사도가 기준 임계값 미만이면, 제2 프로세서(130)는 얼굴 인식에 실패한 것으로 판단하고 해당 얼굴 인식 결과를 상기 출력 장치를 통해 출력할 수 있다.Next, the
도 4에는 도 1의 얼굴 인식 장치(10)에 포함된 이미지 센서들(16a 내지 16d)의 촬영 영역이 도시되어 있다.4 illustrates photographing areas of the
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 얼굴 인식 장치(10)의 이미지 센서들(16a 내지 16d)은 각각 일정 범위의 촬영 영역(A1 내지 A4)을 촬영하도록 배치되되, 동일한 타깃 영역(At)을 포함하여 촬영하도록 상호 인접한 위치에 배치된다.As shown in FIG. 4 , the
아래에서 다시 설명하겠지만, 상기 타깃 영역(At)은 복수의 이미지 센서(16a 내지 16d)를 통해 생성된 이미지들을 융합 또는 합성하여 고해상도 이미지를 생성할 수 있는 디스패리티 지원 영역(disparity support area)에 해당한다.As will be described again below, the target area At corresponds to a disparity support area capable of generating a high-resolution image by fusing or synthesizing images generated by the plurality of
도 5에는 도 1의 얼굴 인식 장치(10)에 의해 생성되는 타깃 영역 이미지들의 일례가 도시되어 있다.5 illustrates an example of target area images generated by the
도 5에 도시된 바와 같이, 상호 동일한 타깃 영역(At)을 촬영하도록 배치된 복수의 이미지 센서(16a 내지 16d)를 통해 생성된 이미지들(I1 내지 I4)은, 각각 상기 타깃 영역(At)을 나타내는 이미지 부분(It)을 포함하게 된다. 따라서, 얼굴 인식 대상 객체가 상기 타깃 영역(At)에 출현한 경우, 상기 복수의 이미지 센서(16a 내지 16d)를 통해 동일 시점에 촬영된 이미지들(I1 내지 I4)에는 공통적으로 해당 객체의 이미지가 포함된다.As shown in FIG. 5 , images I1 to I4 generated by a plurality of
상기 이미지들(I1 내지 I4)에 각각 포함된 상기 객체의 이미지는 해당 이미지를 구성하는 픽셀들의 위치 정보와 화소값 정보로 정의될 수 있다. 이 경우, 상기 위치 정보는 전체 이미지를 기준으로 정해지는 각 픽셀의 좌표값(Xn, Yn)을 포함할 수 있으며, 상기 화소값 정보는 0에서 255 사이에서 정해지는 각 픽셀의 RGB 값을 포함할 수 있다.The image of the object included in each of the images I1 to I4 may be defined by position information and pixel value information of pixels constituting the image. In this case, the location information may include coordinate values (Xn, Yn) of each pixel determined based on the entire image, and the pixel value information may include an RGB value of each pixel determined between 0 and 255. can
도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 인식용 칩(100)의 고해상도 얼굴 이미지 생성 방식이 도시되어 있다.6 illustrates a method of generating a high-resolution face image of the
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 얼굴 인식용 칩(100)의 제2 프로세서(130)는 수퍼 레졸루션(super resolution) 기법을 통해, 상호 인접한 시점(viewpoint)에서 촬영된 저해상도 얼굴 이미지들(F1 내지 F4)을 합성함으로써 고해상도 얼굴 이미지(Fo)를 생성할 수 있다. 즉, 제2 프로세서(130)는 저해상도 얼굴 이미지들(F1 내지 F4)에서 각각 획득되는 픽셀들의 위치 정보와 화소값 정보를 이용하여 고해상도 얼굴 이미지를 구성할 픽셀들의 화소값을 보간(interpolation)함으로써 고해상도 얼굴 이미지(Fo)를 생성할 수 있다.As shown in FIG. 6 , the
도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 인식용 칩(100)에 의해 수행되는 메인 이미지 센서 변경 프로세스가 흐름도로 도시되어 있다. 도 7을 참조하여, 상기 얼굴 인식용 칩(100)의 추가적인 세부 동작들을 시계열적으로 설명한다.7 is a flowchart illustrating a main image sensor change process performed by the
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 얼굴 인식용 칩(100)의 제1 프로세서(120)는 상기 복수의 이미지 센서(16a 내지 16d) 중에서 메인 이미지 센서로 사용될 하나의 이미지 센서를 지정하고, 상기 메인 이미지 센서로 지정된 이미지 센서의 사용량에 따라 후속 메인 이미지 센서로 사용될 이미지 센서를 다시 지정하도록 구성된다. 이 경우, 이미지 센서의 사용량은 해당 이미지 센서의 데이터 처리량 또는 사용시간을 기준으로 결정될 수 있다.As shown in FIG. 7 , the
구체적으로 설명하면, 제1 프로세서(120)는 상기 얼굴 인식용 칩(100)의 동작 모드를 설정하기 전에 복수의 이미지 센서(16a 내지 16d) 중 메인 이미지 센서로서 이미지 센서 1(16a)을 지정한 후, 얼굴 인식 프로세스가 수행되는 동안 사용되는 이미지 센서의 사용량을 모니터링하고(700), 이미지 센서별 누적 사용량을 산출하여 이미지 센서별 누적 사용량을 포함하는 센서 사용 정보를 생성하거나 생성된 센서 사용 정보를 갱신한다(S710).Specifically, before setting the operation mode of the
그 다음, 메인 이미지 센서로 지정된 이미지 센서 1(16a)의 누적 사용량이 미리 결정된 기준 사용량에 도달하면, 제1 프로세서(120)는 상기 이미지 센서 1(16a)를 대신하여 이미지 센서 2(16b)를 후속 메인 이미지 센서로 지정한다.Then, when the accumulated usage amount of the image sensor 1 (16a) designated as the main image sensor reaches a predetermined reference usage amount, the
즉, 제1 프로세서(120)는 생성 또는 갱신된 센서 사용 정보를 참조하여, 메인 이미지 센서로 지정된 이미지 센서 1(16a)의 사용량, 타 이미지 센서와의 사용량 차이 등을 확인한다(S720).That is, the
확인 결과, 상기 이미지 센서 1(16a)의 사용량 또는 타 이미지 센서와의 사용량 차이가 미리 결정된 기준 사용량에 도달한 것으로 판단되면(S730), 제1 프로세서(120)는 상기 이미지 센서 1(16a) 대신에 이미지 센서 2(16b)를 후속 메인 카메라로 지정하여 메인 카메라를 변경한다(S740). 이 경우, 후속 메인 카메라로 지정되는 이미지 센서 2(16b)는 상기 센서 사용 정보에 따른 누적 사용량이 가장 적은 이미지 센서이거나, 상기 이미지 센서 1(16a) 다음에 메인 이미지 센서로 지정되도록 미리 정해진 이미지 센서일 수 있다.As a result of the check, if it is determined that the usage difference of the image sensor 1 ( 16a ) or the usage difference with other image sensors has reached a predetermined reference usage amount ( S730 ), the
이와 같이, 상기 이미지 센서 2(16b)가 후속 메인 이미지 센서로 지정된 후 상기 얼굴 인식용 칩(100)의 동작 모드가 단일 이미지 모드로 설정되면, 상기 얼굴 인식용 칩(100)의 제2 프로세서(130)는 상기 이미지 센서 2(16b)의 이미지를 저장하는 버퍼 메모리(110b)에서만 타깃 영역 이미지를 수신하여 얼굴 이미지를 검출하고, 검출된 얼굴 이미지를 상기 딥러닝 모델에 입력하여 얼굴 인식을 수행하게 된다. 이러한 과정들은 상기 얼굴 인식 장치(10)의 동작이 중단되기 전까지 반복될 수 있다(S750).As such, when the operation mode of the
한편, 본 발명에 따른 실시예들은 컴퓨터 시스템과 이러한 컴퓨터 시스템을 구동하는 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예들이 컴퓨터 프로그램으로 구현되는 경우, 본 발명의 구성요소들은 해당 컴퓨터 시스템을 통해 해당 동작이나 작업을 실행하는 프로그램 세그먼트들이다. 이러한 컴퓨터 프로그램 내지 프로그램 세그먼트들은 컴퓨터로 판독 가능한 다양한 기록매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에는 컴퓨터 시스템이 읽어들일 수 있는 데이터를 기록하는 모든 종류의 매체가 포함된다. 예컨대, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에는 ROM, RAM, EEPROM, 레지스터, 플래시 메모리, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피디스크, 또는 광 데이터 기록장치 등이 포함될 수 있다. 또한, 이러한 기록매체는 다양한 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산 배치되어 프로그램 코드들을 분산 방식으로 저장하거나 실행시킬 수 있다.Meanwhile, the embodiments according to the present invention may be implemented as a computer system and a computer program for driving the computer system. When the embodiments of the present invention are implemented as a computer program, the elements of the present invention are program segments that execute corresponding operations or tasks through a corresponding computer system. These computer programs or program segments may be stored in various computer-readable recording media. The computer-readable recording medium includes any type of medium for recording data readable by a computer system. For example, the computer-readable recording medium may include ROM, RAM, EEPROM, registers, flash memory, CD-ROM, magnetic tape, hard disk, floppy disk, or an optical data recording device. In addition, such a recording medium may be distributed in various network-connected computer systems to store or execute program codes in a distributed manner.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 얼굴 인식 대상 객체의 거리에 따라 얼굴 인식에 사용되는 이미지 센서와 버퍼 메모리의 개수, 버퍼 메모리와 프로세서에 제공되는 전력 등을 적응적으로 변경함으로써, 얼굴 인식 장치의 전력 효율성을 개선하고 제조 비용을 절감하면서도, 얼굴 인식의 거리 제한을 완화하고 얼굴 인식의 정확성을 보장할 수 있다.As described above, according to the present invention, by adaptively changing the number of image sensors and buffer memories used for face recognition, power provided to the buffer memory and the processor, etc. according to the distance of the face recognition target object, the face recognition apparatus While improving the power efficiency of face recognition and reducing manufacturing cost, it can relax the distance limitation of face recognition and ensure the accuracy of face recognition.
또한, 복수의 이미지 센서를 통해 동일한 타깃 영역을 서로 다른 시각으로 촬영한 타깃 영역 이미지들을 생성하고, 이러한 타깃 영역 이미지들에서 각각 얼굴 인식 대상 객체의 얼굴 이미지를 검출하고, 검출된 얼굴 이미지들을 기반으로 얼굴 인식에 사용될 고해상도 얼굴 이미지를 생성함으로써, 저가의 저해상도 이미지 센서가 사용되는 경우 또는 얼굴 인식 대상 객체가 단일의 이미지 센서로 얼굴 인식을 수행할 수 없는 원거리에 위치하는 경우에도 얼굴 인식의 정확성과 신뢰성을 높은 수준으로 보장할 수 있다.In addition, target area images obtained by photographing the same target area from different viewpoints are generated through a plurality of image sensors, and a face image of a face recognition target object is detected from the target area images, respectively, and based on the detected face images By generating high-resolution face images to be used for face recognition, the accuracy and reliability of face recognition even when a low-cost, low-resolution image sensor is used or when the target object for face recognition is located at a distance where a single image sensor cannot perform face recognition. can be guaranteed to a high level.
또한, 얼굴 인식 장치에 구비된 이미지 센서들로 하여금 근거리 얼굴 인식과 원거리 얼굴 인식에 모두 사용되는 메인 이미지 센서의 역할을 상호 교번하여 수행하도록 함으로써, 이미지 센서들의 불균형한 열화를 방지하고 얼굴 인식 장치의 유지·보수를 용이하게 할 수 있다.In addition, by having the image sensors provided in the face recognition device alternately perform the roles of the main image sensor used for both short-distance face recognition and long-distance face recognition, unbalanced deterioration of image sensors is prevented and Maintenance can be facilitated.
나아가, 본 발명에 따른 실시예들은, 당해 기술 분야는 물론 관련 기술 분야에서 본 명세서에 언급된 내용 이외의 다른 여러 기술적 과제들을 해결할 수 있음은 물론이다.Furthermore, it goes without saying that the embodiments according to the present invention can solve various technical problems other than those mentioned herein in the related technical field as well as the related technical field.
지금까지 본 발명에 대해 구체적인 실시예들을 참고하여 설명하였다. 그러나 당업자라면 본 발명의 기술적 범위에서 다양한 변형 실시예들이 구현될 수 있음을 명확하게 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 앞서 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 할 것이다. 즉, 본 발명의 진정한 기술적 사상의 범위는 청구범위에 나타나 있으며, 그와 균등범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been described with reference to specific examples. However, those skilled in the art will clearly understand that various modified embodiments can be implemented within the technical scope of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed above should be considered in an illustrative rather than a restrictive point of view. That is, the scope of the true technical spirit of the present invention is indicated in the claims, and all differences within the scope of equivalents thereto should be construed as being included in the present invention.
10 : 얼굴 인식 장치
12 : 객체 감지 센서
14 : 거리 센서
16a-16d: 이미지 센서
18 : 전원부
100 : 얼굴 인식용 칩
110a-110d : 버퍼 메모리
120 : 제1 프로세서
130 : 제2 프로세서
140 : 클럭 제공부
150 : RAM10: face recognition device
12: object detection sensor
14: distance sensor
16a-16d: image sensor
18: power supply
100: chip for face recognition
110a-110d: buffer memory
120: first processor
130: second processor
140: clock providing unit
150 : RAM
Claims (9)
상기 복수의 이미지 센서에 의해 생성된 타깃 영역 이미지들을 해당 타깃 영역 이미지를 생성한 이미지 센서별로 구분하여 저장하는 복수의 버퍼 메모리;
상기 거리 센서에 의해 센싱된 거리에 따라 상기 얼굴 인식용 칩의 동작 모드를 단일 이미지 모드 또는 다중 이미지 모드로 설정하고, 설정된 동작 모드에 따라 상기 복수의 버퍼 메모리에 각각 공급되는 전력을 제어하는 제1 프로세서; 및
상기 단일 이미지 모드가 설정되면 상기 복수의 버퍼 메모리 중 메인 버퍼 메모리에 저장된 타깃 영역 이미지를 이용하여 얼굴 인식을 수행하고, 상기 다중 이미지 모드가 설정되면 상기 복수의 버퍼 메모리에 저장된 복수의 타깃 영역 이미지를 이용하여 얼굴 인식을 수행하는 제2 프로세서를 포함하고,
상기 제1 프로세서는, 상기 단일 이미지 모드가 설정되면 상기 복수의 버퍼 메모리 중 상기 메인 버퍼 메모리를 제외한 나머지 버퍼 메모리에 제공되는 전력을 제1 레벨로 제어하면서 상기 메인 버퍼 메모리에 제공되는 전력을 상기 제1 레벨보다 큰 제2 레벨로 제어하고, 상기 다중 이미지 모드가 설정되면 상기 복수의 버퍼 메모리에 각각 제공되는 전력을 모두 상기 제2 레벨로 제어하는 이종 센서 기반의 얼굴 인식용 칩.For face recognition based on a heterogeneous sensor that performs face recognition in conjunction with a distance sensor that senses the distance of an object appearing in the target area, and a plurality of image sensors that generate target area images obtained by photographing the target area from different viewpoints As a chip,
a plurality of buffer memories for classifying and storing target region images generated by the plurality of image sensors for each image sensor generating the target region images;
The first operation mode of the face recognition chip is set to a single image mode or a multiple image mode according to the distance sensed by the distance sensor, and the power supplied to each of the plurality of buffer memories is controlled according to the set operation mode. processor; and
When the single image mode is set, face recognition is performed using the target area images stored in the main buffer memory among the plurality of buffer memories, and when the multiple image mode is set, the plurality of target area images stored in the plurality of buffer memories are used. A second processor for performing face recognition using
When the single image mode is set, the first processor controls the power provided to the remaining buffer memories except for the main buffer memory among the plurality of buffer memories to a first level while reducing the power provided to the main buffer memory to the second level. A heterogeneous sensor-based face recognition chip that controls to a second level greater than one level, and controls all power supplied to the plurality of buffer memories to the second level when the multi-image mode is set.
상기 제1 프로세서는, 상기 타깃 영역에 객체가 출현하기 전이면 상기 동작 모드를 슬립 모드로 설정하고, 상기 복수의 버퍼 메모리에 각각 제공되는 전력을 모두 상기 제1 레벨로 제어하거나 차단하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이종 센서 기반의 얼굴 인식용 칩.According to claim 1,
The first processor is configured to set the operation mode to a sleep mode before an object appears in the target area, and to control or cut off all power respectively provided to the plurality of buffer memories to the first level A chip for face recognition based on a heterogeneous sensor.
상기 얼굴 인식용 칩은, 상기 제2 프로세스에 동작 클럭을 제공하는 클럭 제공부를 더 포함하고,
상기 제1 프로세서는, 상기 단일 이미지 모드가 설정되면 상기 클럭 제공부를 제어하여 제1 주파수의 동작 클럭을 상기 제2 프로세서에 제공하고, 상기 다중 이미지 모드가 설정되면 상기 클럭 제공부를 제어하여 상기 제1 주파수보다 높은 제2 주파수의 동작 클럭을 상기 제2 프로세서에 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이종 센서 기반의 얼굴 인식용 칩.The method of claim 1,
The face recognition chip further includes a clock providing unit that provides an operation clock to the second process,
When the single image mode is set, the first processor controls the clock providing unit to provide an operation clock of a first frequency to the second processor, and when the multiple image mode is set, controls the clock providing unit to control the first A heterogeneous sensor-based face recognition chip, characterized in that it is configured to provide an operation clock of a second frequency higher than the frequency to the second processor.
상기 제1 프로세서는, 상기 타깃 영역에 객체가 출현하기 전이면 상기 동작 모드를 슬립 모드로 설정하고, 상기 클럭 제공부를 제어하여 상기 제2 프로세서에 제공되는 동작 클럭을 차단하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이종 센서 기반의 얼굴 인식용 칩.4. The method of claim 3,
The first processor is configured to set the operation mode to a sleep mode before an object appears in the target area, and to control the clock providing unit to block the operation clock provided to the second processor A sensor-based face recognition chip.
상기 제1 프로세서는, 상기 거리 센서에 의해 센싱된 거리가 미리 정해진 임계 거리를 초과하지 않으면 상기 동작 모드를 상기 단일 이미지 모드로 설정하고, 상기 센싱된 거리가 상기 임계 거리를 초과하면 상기 동작 모드를 상기 다중 이미지 모드로 설정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이종 센서 기반의 얼굴 인식용 칩.According to claim 1,
The first processor is configured to set the operation mode to the single image mode when the distance sensed by the distance sensor does not exceed a predetermined threshold distance, and change the operation mode to the single image mode when the sensed distance exceeds the threshold distance A heterogeneous sensor-based face recognition chip, characterized in that configured to set the multi-image mode.
상기 제1 프로세서는, 상기 동작 모드를 설정하기 전에 상기 복수의 이미지 센서 중 메인 이미지 센서를 지정하도록 구성되고,
상기 메인 버퍼 메모리는, 상기 복수의 버퍼 메모리 중 상기 메인 이미지 센서에 의해 생성된 타깃 영역 이미지를 저장하는 버퍼 메모리인 것을 특징으로 하는 이종 센서 기반의 얼굴 인식용 칩.According to claim 1,
the first processor is configured to designate a main image sensor among the plurality of image sensors before setting the operation mode;
wherein the main buffer memory is a buffer memory for storing the target area image generated by the main image sensor among the plurality of buffer memories.
상기 제2 프로세서는, 상기 단일 이미지 모드가 설정되면 상기 메인 버퍼 메모리에 저장된 타깃 영역 이미지에서 얼굴 이미지를 검출하고, 검출된 얼굴 이미지를 미리 학습된 얼굴 인식용 딥러닝 모델에 입력하여 얼굴 인식을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이종 센서 기반의 얼굴 인식용 칩.According to claim 1,
When the single image mode is set, the second processor detects a face image from the target area image stored in the main buffer memory, and inputs the detected face image to a pre-trained deep learning model for face recognition to perform face recognition A chip for face recognition based on a heterogeneous sensor, characterized in that it is configured to do so.
상기 제2 프로세서는, 상기 다중 이미지 모드가 설정되면 상기 복수의 버퍼 메모리에 저장된 복수의 타깃 영역 이미지에서 각각 얼굴 이미지를 검출하고, 검출된 얼굴 이미지들을 통해 해당 얼굴 이미지들보다 해상도가 높은 고해상도 얼굴 이미지를 생성하고, 상기 고해상도 얼굴 이미지를 미리 학습된 얼굴 인식용 딥러닝 모델에 입력하여 얼굴 인식을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이종 센서 기반의 얼굴 인식용 칩.According to claim 1,
When the multi-image mode is set, the second processor detects a face image from a plurality of target area images stored in the plurality of buffer memories, respectively, and a high-resolution face image having a higher resolution than the corresponding face images through the detected face images and to perform face recognition by inputting the high-resolution face image to a pre-trained deep learning model for face recognition.
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