Automatic Face Extraction with Unification of Brightness Distribution in Candidate Region and Triangle Structure among Facial Features

후보영역의 밝기 분산과 얼굴특징의 삼각형 배치구조를 결합한 얼굴의 자동 검출

In this paper, we describe an algorithm which can extract human faces with natural pose from complex backgrounds. This method basically adopts the concept that facial region has the nearly same gray level for all pixels within appropriately scaled blocks. Based on the idea, we develop a hierarchial process that first, a block image data with pyramid structure of input image is generated, and some candidate regions for facial regions in the block image are Quickly determined, then finally the detailed facial features; organs are decided. To find the features easily, we introduce a local gray level transform which emphasizes dark and small regions, and estimate the geometrical triangle constraints among the facial features. The merit of our method is that we can be freed from the parameter assignment problem since the algorithm utilize a simple brightness computation, consequently robust systems not being depended on specific parameter values can be easily constructed.

본 논문에서는 복잡한 배경으로부터 자연스런 상태로 촬영된 얼굴들을 검출하는 알고리듬에 대해 기술한다. 이 방법은 얼굴영역이 적당한 크기의 블록내에서는 비교적 비슷한 밝기는 지닌다는 점에 착안하였다. 이 사실을 근거로, 먼저 영상을 계층적으로 블록화하고, 블록들의 밝기가 서로 비슷한 영역을 신속히 얼굴후보로 선택하여, 후보영역내에서 구체적인 얼굴특징을 찾는 단계적 처리방법을 도입하였다. 후보영역내의 구체적인 특징추출을 위해서 어둡고 좁은 영역을 강조하는 국소 휘도치 변환법을 사용하였으며 최종 판단을 위해서는 얼굴의 각 기관이 갖는 삼각형의 배치구조를 제약으로 사용하였다. 매우 간단한 방법으로 얼굴영역을 처리하였기 때문에 특징점들을 추출할 때 생기는 파라메터 설정문제를 피할수 있고 그 결과 파라메터값에 크게 의존하지 않는 안정된 시스템 구현이 가능하다.