비 강압적 3차원 얼굴 데이터 획득 시스템 연구

Abstract

[한글]본 논문에서는 스테레오 비전과 눈에 거부감이 없는 850nm 파장의 근적외선 라인 레이저(line laser)를 이용하여 취득자에게 거부감 없이 3D 얼굴 데이터를 획득 할 수 있는 시스템을 제안하였다.

2차원 얼굴인식은 조명의 밝기, 포즈 변화에 따라 인식률이 크게 차이가 난다는 단점이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 3차원 얼굴인식에 대한 연구가 최근 주목을 받고 있다. 3차원 얼굴인식 기술은 3차원 얼굴 정보를 이용하는데 3차원 얼굴인식 기술의 발전과 더불어 3차원 얼굴 데이터를 취득하는 시스템 또한 발전하였다. 기존의 3차원 얼굴 획득 방법은 대응점 문제를 해결하기 위하여 눈에 보이는 패턴을 얼굴에 투사하여 3차원 정보를 취득하는 방법이 주를 이루고 있다. 하지만 기존 시스템은 얼굴이라는 민감한 부분에 눈에 거슬리는 가시광선을 투사함으로써 취득되는 대상자가 거부감을 느낄 수 있다는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 눈에 거부감이 없는 근적외선을 이용한 직선의 패턴을 얼굴에 투사함으로 취득 대상자에게 거부감 없이 3차원 얼굴 데이터를 획득 할 수 있는 시스템을 제안하였다.

제안한 시스템을 이용하여 복원한 3차원 얼굴 정보는 sparse map으로 복원되지만 복원된 이웃하는 선간의 빈 공간을 채우기 위하여 2차원 영상에서의 보간법을 사용하여 dense map을 만들었다. 복원된 결과는 약 20000 포인트 이상의 3차원 데이터로 구성되어있다.

[영문]This thesis presents a non-intrusive 3D face data acquisition system which consists of a stereo vision system and 850nm near infrared line-laser.

Although 2D face recognition system achieves reliable recognition rate, the performance can be degraded by illumination and pose variation. In order to alleviate these factors, 3D face recognition have been received much attention. To develop reliable 3D face recognition system, many researchers also have focused on 3D face data acquisition system. Previous many 3D face acquisition systems use visible patterns to solve corresponding problem, and this pattern made anyone who wants to be verified uncomfortable. In this thesis, we propose a new 850nm infrared line-laser pattern for 3D face data acquisition. With this method the person to be verified may recognize the pattern.

With the proposed system, the obtained 3D face data is a sparse map. Based on the data, we make dense map using interpolated 2D captured line image. The reconstructed 3D face data consists of about over 20000 3D point. This data can be used for 3D face recognition effectively