Robust Extraction of Facial Features under Illumination Variations

조명 변화에 견고한 얼굴 특징 추출

Facial analysis is used in many applications like face recognition systems, human-computer interface through head movements or facial expressions, model based coding, or virtual reality. In all these applications a very precise extraction of facial feature points are necessary. In this paper we presents a method for automatic extraction of the facial features Points such as mouth corners, eye corners, eyebrow corners. First, face region is detected by AdaBoost-based object detection algorithm. Then a combination of three kinds of feature energy for facial features are computed; valley energy, intensity energy and edge energy. After feature area are detected by searching horizontal rectangles which has high feature energy. Finally, a corner detection algorithm is applied on the end region of each feature area. Because we integrate three feature energy and the suggested estimation method for valley energy and intensity energy are adaptive to the illumination change, the proposed feature extraction method is robust under various conditions.

얼굴 분석은 얼굴 인식 머리 움직임과 얼굴 표정을 이용한 인간과 컴퓨터사이의 인터페이스, 모델 기반 코딩, 가상현실 등 많은 응용 분야에서 유용하게 활용된다. 이러한 응용 분야에서는 얼굴의 특징점들을 정확하게 추출해야 한다. 본 논문에서는 눈, 눈썹, 입술의 코너와 같은 얼굴 특징을 자동으로 추출하는 방법을 제안한다. 먼저, 입력 영상으로부터 AdaBoost 기반의 객체 검출 기법을 이용하여 얼굴 영역을 추출한다. 그 다음에는 계곡 에너지. 명도 에너지, 경계선 에너지의 세 가지 특징 에너지를 계산하여 결합한다. 구해진 특징 에너지 영상에 대하여 에너지 값이 큰 수평 방향향의 사각형을 탐색함으로써 특징 영역을 검출한다. 마지막으로 특징 영역의 가장자리 부분에서 코너 검출 알고리즘을 적용함으로써 눈, 눈썹, 입술의 코너를 검출한다. 본 논문에서 제안된 얼굴 특징 추출 방법은 세 가지의 특징 에너지를 결합하여 사용하고 계곡 에너지와 명도 에너지의 계산이 조명 변화에 적응적인 특성을 갖도록 함으로써, 다양한 환경 조건하에서 견고하게 얼굴 특징을 추출할 수 있다.