Abstract
A face recognition has been used for verifying and authorizing valid users, but its applications have been restricted according to lighting conditions. In order to minimizing the restricted conditions, this paper proposes a new algorithm of detecting the face from the input image obtained under the irregular lighting condition. First, the proposed algorithm extracts an edge difference image from the input image where a skin color and a face contour are disappeared due to the background color or the lighting direction. In the next step, it extracts a face region using the histogram of the edge difference image and the intensity information. Using the intensity information, the face region is divided into the horizontal regions with feasible facial features. The each of horizontal regions is classified as three groups with the facial features(including eye, nose, and mouth) and the facial features are extracted using empirical properties of the facial features. Only when the facial features satisfy their topological rules, the face region is considered as a face. It has been proved by the experiments that the proposed algorithm can detect faces even when the large portion of face contour is lost due to the inadequate lighting condition or the image background color is similar to the skin color.
얼굴인식기술이 인증 및 보안을 위한 도구로 활용되고 있지만 입력영상의 상태, 즉 조명환경에 따라 적용할 수 있는 범위가 제약적일 수밖에 없다. 본 논문에서는 이러한 제약을 최소화하기 위해 측면과 후면조명 등의 불규칙한 조명환경에서 획득한 입력영상에서 얼굴의 특징을 구분하여 얼굴영상임을 확인하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 에지차영상을 얼굴특징이 두드러지도록 전처리한 후, X와 Y축의 프로파일을 이용하여 얼굴영역을 예측하고 영역 내의 밝기분포를 이용하여 눈, 코, 입 등의 얼굴특징이 놓일 수 있는 수평영역을 분리한다. 수평영역들은 눈, 코, 입을 포함할 수 있는 영역의 그룹으로 나누어지고 각 그룹에서 코와 입, 그리고 눈의 순서로 특징들을 검출한다. 얼굴여부는 검출된 특징들의 구조적인 관계를 검증하여 확인한다. 제안된 알고리즘은 배경색상이나 조명의 방향과 색상 등으로 인해 얼굴의 형태와 특징이 결여된 입력영상에서도 매우 안정적으로 적용됨을 실험을 통해 확인하였다.
