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하이브리드 방식의 영상 데이터 전처리 기법 및 방사형 기저함수 기반 신경회로망을 이용한 얼굴 인식 방법

  • 기술번호 : KST2015219613
  • 담당센터 : 경기기술혁신센터
  • 전화번호 : 031-8006-1570
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 하이브리드 방식의 영상 데이터 전처리 기법 및 방사형 기저함수 기반 신경회로망을 이용한 얼굴 인식 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, (1) CCD 카메라를 이용하여 피사체의 얼굴 영상 데이터를 획득하는 단계, (2) 획득된 얼굴 영상 데이터에 대한 영상 보정, 얼굴 영역 검출, 얼굴 형상(contour) 추출 및 특징 추출의 과정을 수행하는, 전 처리 단계; 및 (3) 방사형 기저함수 기반 신경회로망(Radial Basis Function Neural Networks, 이하 ‘RBFNNs’이라 함)을 이용하여 전 처리된 얼굴 영상 데이터에서 얼굴을 인식하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.본 발명에서 제안하고 있는 하이브리드 방식의 영상 데이터 전처리 기법 및 방사형 기저함수 기반 신경회로망을 이용한 얼굴 인식 방법에 따르면, CCD 카메라를 이용하여 피사체의 얼굴 영상 데이터를 획득하고, 히스토그램 평활화를 이용한 영상 보정, 아다부스트(AdaBoost) 알고리즘을 이용한 얼굴 영역 검출, ASM을 이용한 얼굴 형상을 추출 및 PCA-LDA 융합 알고리즘을 이용한 특징 추출 과정의 하이브리드 방식으로 획득된 얼굴 영상 데이터를 전 처리하며, 방사형 기저함수 기반 신경회로망(Radial Basis Function Neural Networks, 이하 ‘RBFNNs’이라 함)을 이용하여 얼굴을 인식하고 식별함으로써, 조명이나 배경, 장애물(액세서리)과 같은 다양한 외부요인이 포함된 영상 데이터에서도 인식률이 향상됨과 동시에 인식 속도도 향상될 수 있다.또한, 본 발명에 따르면, RBFNNs이 조건부, 결론부, 추론부 세 가지의 기능적 모듈로 나뉘어, 조건부는 FCM 클러스터링을 사용하여 입력 공간을 분할하고, 결론부는 분할된 로컬 영역을 다항식 함수로 표현하며, 추론부는 퍼지 추론에 비선형 판별함수로 최종출력하고, 차분 진화 알고리즘(Differential Evolution)을 이용하여 학습률, 모멘텀 계수, FCM 클러스터링의 퍼지화 계수(Fuzzification coefficient)를 최적화함으로써 빠른 학습 수렴과 패턴 분류의 성능이 향상될 수 있다.
Int. CL G06K 9/46 (2006.01) G06T 7/00 (2006.01)
CPC G06K 9/00221(2013.01) G06K 9/00221(2013.01) G06K 9/00221(2013.01) G06K 9/00221(2013.01) G06K 9/00221(2013.01) G06K 9/00221(2013.01)
출원번호/일자 1020120145214 (2012.12.13)
출원인 수원대학교산학협력단, 위아코퍼레이션 주식회사
등록번호/일자 10-1254181-0000 (2013.04.08)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20130419) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2012.12.13)
심사청구항수 4

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 수원대학교산학협력단 대한민국 경기도 화성시
2 위아코퍼레이션 주식회사 대한민국 경기 화성시

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 오성권 대한민국 경기도 용인시 기흥구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김건우 대한민국 서울특별시 금천구 가산디지털*로 ***, 에이동 ***호 특허그룹덕원 (가산동, 우림 라이온스밸리)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 수원대학교산학협력단 경기도 화성시
2 위아코퍼레이션 주식회사 경기 화성시
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [우선심사신청]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Preferential Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)
2012.12.13 수리 (Accepted) 1-1-2012-1039735-72
2 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2012.12.13 수리 (Accepted) 1-1-2012-1037018-18
3 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2013.01.14 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0025856-73
4 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2013.03.14 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-0222383-53
5 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2013.03.14 수리 (Accepted) 1-1-2013-0222429-65
6 등록결정서
Decision to grant
2013.03.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0214875-18
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2013.04.26 수리 (Accepted) 4-1-2013-0015927-38
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2013.04.29 수리 (Accepted) 4-1-2013-5064186-89
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2013.04.30 수리 (Accepted) 4-1-2013-5064729-71
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.06.19 수리 (Accepted) 4-1-2014-5074151-16
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2017.07.31 수리 (Accepted) 4-1-2017-5121238-85
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.10.31 수리 (Accepted) 4-1-2019-5227894-37
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
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(1) CCD 카메라를 이용하여 피사체의 얼굴 영상 데이터를 획득하는 단계;(2) 상기 획득된 얼굴 영상 데이터에 대한 영상 보정, 얼굴 영역 검출, 얼굴 형상(contour) 추출 및 특징 추출의 과정을 수행하는, 전 처리 단계; 및(3) 방사형 기저함수 기반 신경회로망(Radial Basis Function Neural Networks, 이하 ‘RBFNNs’이라 함)을 이용하여 상기 전 처리된 얼굴 영상 데이터에서 얼굴을 인식하는 단계를 포함하며,상기 전 처리 단계 중 상기 얼굴 형상 추출 과정은, ASM(Active Shape Model)을 이용하여 얼굴 영역 검출 과정을 통해 검출된 얼굴 영역으로부터 얼굴 인식에 필요한 얼굴 영역 정보인 얼굴 윤곽선을 검출하고, 형상을 추출하되, 얼굴의 경계선에 위치한 특징점에 대하여 화소 값 분포를 이용하여 특징점을 설정하고 이전 과정에서 구성한 얼굴 모델과 함께 얼굴 경계 형상을 추적하는 방식으로 각 점에 인접한 영역의 화소 값 분포를 이용하여 얼굴 경계에 대한 특징을 설정하는 것으로 이루어지며,상기 전 처리 단계 중 상기 특징 추출 과정은, 주성분 분석법(Principal Component Analysis, 이하 ‘PCA’라 함) 및 선형판별 분석법(Linear Discriminant Analysis, ‘LDA’라 함)의 융합 알고리즘을 이용하여 전역변수 설정, Training 행렬의 평균 구하기, 공분산 행렬 구하기, PCA 벡터 생성, PCA로 각 이미지를 고유한 특성을 띄도록 차원을 줄인 행렬 이용, PCA에서 구현했던 내용과 동일하게 차원이 줄어든 행렬의 횡에 대한 전체 평균 구하기, 클래스 간 공분산 행렬 구하기, 클래스 내 공분산 행렬 구하기, 및 LDA 벡터를 생성하는 과정으로 이루어지며,상기 단계 (3)에서는, 차분 진화(Differential Evolution) 알고리즘을 이용하여 상기 RBFNNs에 사용되는 학습률, 모멘텀 계수, FCM 클러스터링의 퍼지화 계수(Fuzzification coefficient)를 동조하여 최적의 비선형 판별 함수를 생성함으로써 상기 얼굴 영상 데이터로부터 얼굴을 인식하는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 방식의 영상 데이터 전처리 기법 및 방사형 기저함수 기반 신경회로망을 이용한 얼굴 인식 방법
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제1항에 있어서, 상기 전 처리 단계 중 상기 영상 보정 과정은,히스토그램 평활화(Histogram Equalization) 기법을 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 방식의 영상 데이터 전처리 기법 및 방사형 기저함수 기반 신경회로망을 이용한 얼굴 인식 방법
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제1항에 있어서, 상기 전 처리 단계 중 상기 얼굴 영역 검출 과정은,아다부스트(AdaBoost) 알고리즘을 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 방식의 영상 데이터 전처리 기법 및 방사형 기저함수 기반 신경회로망을 이용한 얼굴 인식 방법
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삭제
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삭제
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제1항에 있어서, 상기 단계 (3)에서,상기 RBFNNs의 구조는 "If-then" 퍼지 규칙으로 표현되며, 조건부, 결론부, 추론부로 나뉘어 기능적 모듈을 수행하되,상기 "then" 이전의 조건부는 FCM(Fuzzy C-Means) 클러스터링을 이용하여 입력 공간을 로컬 영역으로 상기 로컬 영역의 소속 정도를 퍼지 집합으로 출력하고, "then" 이후의 결론부는 로컬영역을 다항식 함수로 나타내며, 추론부는 상기 조건부의 퍼지 집합과 상기 결론부의 다항식 함수와의 관계에 대한 퍼지 추론을 통해 네트워크의 최종 출력을 수행하는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 방식의 영상 데이터 전처리 기법 및 방사형 기저함수 기반 신경회로망을 이용한 얼굴 인식 방법
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삭제
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 경기도 수원대학교 경기도 지역협력연구센터 육성 지원 사업 고급 Neuro-Fuzzy 엔진 기반의 3D 얼굴 및 사물인식 기술을 이용한 산업 보안시스템 연구