• Journal of Information Processing Systems
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• 제9권1호
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• pp.173-188
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• 2013

In Facial Expression Recognition Systems (FERS), only particular regions of the face are utilized for discrimination. The areas of the eyes, eyebrows, nose, and mouth are the most important features in any FERS. Applying facial features descriptors such as the local binary pattern (LBP) on such areas results in an effective and efficient FERS. In this paper, we propose an automatic facial expression recognition system. Unlike other systems, it detects and extracts the informative and discriminant regions of the face (i.e., eyes, nose, and mouth areas) using Haar-feature based cascade classifiers and these region-based features are stored into separate image files as a preprocessing step. Then, LBP is applied to these image files for facial texture representation and a feature-vector per subject is obtained by concatenating the resulting LBP histograms of the decomposed region-based features. The one-vs.-rest SVM, which is a popular multi-classification method, is employed with the Radial Basis Function (RBF) for facial expression classification. Experimental results show that this approach yields good performance for both frontal and near-frontal facial images in terms of accuracy and time complexity. Cohn-Kanade and JAFFE, which are benchmark facial expression datasets, are used to evaluate this approach.

• 한국의류산업학회지
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• 제25권2호
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• pp.248-254
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• 2023

This study aims to measure the skin rigidity of different facial areas among Koreans and propose guidelines for each area's skin rigidity that can be applied with a facial robot for testing respiratory protective devices. The facial skin rigidity of 40 participants, which included 20 men and 20 women, aged 20 to 50, was analyzed. The rigidity measurement was conducted in 13 facial areas, including six areas in contact with the mask and seven non-contact areas, by referring to the facial measurement guidelines of Size Korea. The facial rigidity was measured using the Durometer RX-1600-OO while in a supine position. The measurement procedure involved contacting the durometer vertically with the reference point, repeating the measurement of the same area five times, and using the average of three values whose variability was between 0.4 and 4.2 Shore OO. The rigidity data analysis used precision analysis, descriptive statistics analysis, and mixed-effect ANOVA. The analysis confirmed the rigidity of the 13 measurement areas, with the highest rigidity of the face being at the nose and forehead points, with values of 51.2 and 50.8, respectively, and the lowest rigidity being at the chin and center of the cheek points, with values of 19.2 and 20.7, respectively. Significant differences between gender groups were observed in four areas: the tip of the nose, the point below the chin, the area below the lower jaw, and the inner concha.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제5권5호
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• pp.251-260
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• 2016

얼굴 인식은 얼굴 영상에서 특징을 추출하고, 이를 다양한 알고리즘을 통해 학습하여 학습된 데이터와 새로운 얼굴 영상에서의 특징과 비교하여 사람을 인식하는 기술로 인식률을 향상시키기 위해서 다양한 방법들이 요구되는 기술이다. 얼굴 인식을 위해 학습 단계에서는 얼굴 영상들로 부터 특징 성분을 추출해야하며, 이를 위한 기존 얼굴 특징 성분 추출 방법에는 선형판별분석(Linear Discriminant Analysis, LDA)이 있다. 이 방법은 얼굴 영상들을 고차원의 공간에서 점들로 표현하고, 클래스 정보와 점의 분포를 분석하여 사람을 판별하기 위한 특징들을 추출하는데, 점의 위치가 얼굴 영상의 화소값에 의해 결정되므로 얼굴 영상에서 불필요한 영역 또는 변화가 자주 발생하는 영역이 포함되는 경우 잘못된 얼굴 특징이 추출될 수 있으며, 특히 일반 카메라 영상을 사용하여 얼굴인식을 수행하는 경우 얼굴과 카메라간의 거리에 따라 얼굴 크기가 다르게 나타나 최종적으로 얼굴 인식률이 저하된다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 일반 카메라를 이용하여 얼굴 영역을 검출하고, 검출된 얼굴 영역에서 Gabor Filter를 이용하여 계산된 얼굴 외곽선을 통해 불필요한 영역을 제거한 후 일정 크기로 얼굴 영역 크기를 정규화하였다. 정규화된 얼굴 영상을 선형 판별 분석을 통해 얼굴 특징 성분을 추출하고, 인공 신경망을 통해 학습하여 얼굴 인식을 수행한 결과 기존의 불필요 영역이 포함된 얼굴 인식 방법보다 약 13% 정도의 인식률 향상이 가능하였다.

• 감성과학
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• 제10권1호
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• pp.113-125
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• 2007

본 연구에서는 동영상 자극과 정지 영상 자극을 사용하여 얼굴 표정의 영역(얼굴 전체/눈 영역/입 영역)에 따른 정서 상태 전달 효과를 알아보고자 하였다. 동영상 자극은 7초 동안 제시되었으며, 실험 1에서는 12개의 기본 정서에 대한 얼굴 표정 제시 유형과 제시 영역에 따른 정서 인식 효과를, 실험 2에서는 12개의 복합 정서에 대한 얼굴 표정 제시 유형과 제시 영역에 따른 정서 인식 효과를 살펴보았다. 실험 결과, 동영상 조건이 정지 영상 조건보다 더 높은 정서 인식 효과를 보였으며, 입 영역과 비교하였을 때 동영상에서의 눈 영역이 정지 영상 보다 더 큰 효과를 보여 눈의 움직임이 정서 인식에 중요할 것임을 시사하였다. 이는 기본 정서 뿐 아니라 복합 정서에서도 어느 정도 관찰될 수 있는 결과였다. 그럼에도 불구하고 정서의 종류에 따라 동영상의 효과가 달라질 수 있기 때문에 개별 정서별 분석이 필요하며, 또한, 얼굴의 특정 영역에 따라서도 상대적으로 잘 나타나는 정서 특성이 다를 수 있음을 사사해 준다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제17A권6호
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• pp.281-288
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• 2010

본 논문에서는 3차원 얼굴 스캔 데이터와 사진 이미지를 이용하여 고화질의 3차원 얼굴 모델과 모핑 애니메이션을 생성하는 시스템 개발에 대해 기술한다. 본 시스템은 얼굴 특징점 입력 도구, 얼굴 텍스처매핑 인터페이스, 3차원 얼굴 모핑 인터페이스로 구성되어 있다. 얼굴 특징점 입력 도구는 3차원 텍스처매핑과 모핑 애니메이션을 위한 보조 도구로서 얼굴의 특징점을 입력하여 텍스처매핑과 임의의 두 얼굴간의 모핑 영역을 정할 때 사용된다. 텍스처매핑은 3D 스캐너로부터 획득한 얼굴의 기하 데이터에 세 방향의 사진 이미지를 이용하여 매핑한다. 3D 얼굴모핑은 얼굴 특징점 입력 도구로부터 얻은 특징점을 중심으로 얼굴 영역을 분류하여 임의의 두 얼굴 간의 영역간 매핑을 실현한다. 본 시스템은 사용자가 별도의 프로그래밍 작업 없이 대화형 인터페이스에서 3D 스캐너에서 획득한 얼굴 메쉬 데이터를 이용하여 사진 이미지로 텍스처 매핑을 실행하여 사실적인 3D 얼굴 모델을 얻을 수 있고, 임의의 서로 다른 얼굴 모델들간의 모핑 애니메이션을 쉽게 실현할 수가 있다.

• 감성과학
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• 제10권1호
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• pp.127-133
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• 2007

본 연구에서는 얼굴표정을 통하여 다른 사람의 정서 상태를 판단하는 능력이 연령(3세, 5세, 대학생), 성별(남, 여), 얼굴제시영역(얼굴전체, 눈), 정서의 종류(기본정서, 복합정서)에 따라 어떻게 다른지 알아보고자 하였다. 본 연구에서는 얼굴표정과 정서어휘 간의 연결이 비교적 분명하게 나타나는 32개의 정서 상태를 자극으로 사용하였으며, 표정사진은 32개의 정서 상태에 해당하는 얼굴표정을 배우에게 연기하도록 하여 사용하였다. 과제는 각 실험참가자에게 정서유발 상황에 대한 이야기를 들려주고 이야기 속의 주인공이 어떤 얼굴표정을 할 것인지를 판단하게 한 후 네 개의 얼굴표정 중에 적절한 것을 선택하도록 한 것이었다. 그 결과 연령이 증가함에 따라 얼굴표정을 판단하는 능력이 증가하였으며, 눈만 제시한 경우보다는 얼굴전체를 제시하였을 때, 복합정서보다는 기본정서에서 더 좋은 수행을 보였다. 또한 여자는 제시영역에 따른 수행의 차이가 없는 것에 반해, 남자는 눈 조건에 비해 얼굴조건의 경우에 더 좋은 수행을 보였다. 본 연구의 결과는 연령, 얼굴제시영역, 정서의 종류가 얼굴표정을 통해 타인의 정서를 판단하는데 영향을 줌을 시사한다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제17권2호
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• pp.399-410
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• 2021

Aiming at the problem that complex external variables in natural scenes have a greater impact on facial expression recognition results, a facial expression recognition method based on two-stream convolutional neural network is proposed. The model introduces exponentially enhanced shared input weights before each level of convolution input, and uses soft attention mechanism modules on the space-time features of the combination of static and dynamic streams. This enables the network to autonomously find areas that are more relevant to the expression category and pay more attention to these areas. Through these means, the information of irrelevant interference areas is suppressed. In order to solve the problem of poor local robustness caused by lighting and expression changes, this paper also performs lighting preprocessing with the lighting preprocessing chain algorithm to eliminate most of the lighting effects. Experimental results on AFEW6.0 and Multi-PIE datasets show that the recognition rates of this method are 95.05% and 61.40%, respectively, which are better than other comparison methods.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제45권2호
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• pp.95-100
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• 2024

Vitiligo is a condition characterized by the destruction or dysfunction of melanin-producing cells in the skin, resulting in a loss of skin pigmentation. Facial vitiligo, specifically affecting the face, significantly impacts patients' appearance, thereby diminishing their quality of life. Evaluating the efficacy of facial vitiligo treatment typically relies on subjective assessments, such as the Facial Vitiligo Area Scoring Index (F-VASI), which can be time-consuming and subjective due to its reliance on clinical observations like lesion shape and distribution. Various machine learning and deep learning methods have been proposed for segmenting vitiligo areas in facial images, showing promising results. However, these methods often struggle to accurately segment vitiligo lesions irregularly distributed across the face. Therefore, our study introduces a framework aimed at improving the segmentation of vitiligo lesions on the face and providing an evaluation of vitiligo lesions. Our framework for facial vitiligo segmentation and lesion evaluation consists of three main steps. Firstly, we perform face detection to minimize background areas and identify the face area of interest using high-quality ultraviolet photographs. Secondly, we extract facial area masks and vitiligo lesion masks using a semantic segmentation network-based approach with the generated dataset. Thirdly, we automatically calculate the vitiligo area relative to the facial area. We evaluated the performance of facial and vitiligo lesion segmentation using an independent test dataset that was not included in the training and validation, showing excellent results. The framework proposed in this study can serve as a useful tool for evaluating the diagnosis and treatment efficacy of vitiligo.

• Korean Journal of Acupuncture
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• 제19권2호
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• pp.13-33
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• 2002

This study was examined for effects of acupuncture of Zusanli (ST36) on the facial thermography in health subjects. The volunteers who participating in this study had taken rest for 20 - 30 mins in room temperature (23-$25^{\circ}C$) before the examination and informed them what to prohibit smoking, drinking and administration of drug for the previous day. The thermography of face was taken using Infra-Red Imaging System (IR 2000, MEDI-CORE Co., Korea) by time interval of 15 minutes at 15 min before, just before and 15 min after, 30 min after and 45 min after acupuncture stimulation. Acupuncture was applied to the left ST36 for 30 mins. The results showed that acupuncture of ST36 significantly decreased the temperature of all the areas of facial surface comparing to those of control group. Also, it was observed that the quantities of thermal changes following acupuncture of ST36 been increased significantly at the A1, A4, A6, A7 and A9 ROIs (region of interest) comparing that of control group. Observed the thermography classified by ROI, it was clear the fact that acupuncture of ST36 could modulate the specific areas concerning to the facial pathway of Stomach Meridian, because the thermal responses following acupuncture of ST36 were specific at the A1, A2, A5 and A9 ROIs, relatively. These results suggest that acupuncture of ST36 may modulate thermal distributions and changes of facial areas concerned with Stomach Meridian.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제19권1호
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• pp.24-38
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• 2002

This study was undertaken to examine the effects of acupuncture at LI4 on temperature changes of the facial surface randomly divided into 17 areas. The volunteers who participating in this study had taken rest for 20 - 30 min in room temperature ($23-25^{\circ}C$) before acupuncture and informed them what to prohibit smoking, drinking and drug for the previous one day. The Temperature of facial surface was measured by using Digital Thermography IR 2000 (Meridian Co., Korea) at 5 min before and immediately, 5, 10, and 15 min after acupuncture on LI4. The results of this study showed that there was no significancy in thermal changes of facial surface randomly divided into 17 areas, but different significantly in the aggregate changes at the difference of the thermal changes on facial surface (p < 0.001). The difference of aggregate change was increased time-dependent and the changes at 1st, 3rd, and 13th area were comparatively smaller than the other areas. However, the changes at 6th, 8th, 10th and 15th area were more increased than the others. This study suggests that acupuncture at LI 4 help human being increase the reaction to maintain thermal homeostasis in facial surface and the ability to treat at these area's disease.