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스테레오 영상 이용한 3D 얼굴 복원 기술
- 기술번호 : KST2014065699
- 담당센터 : 대전기술혁신센터
- 전화번호 : 042-610-2279
| 요약 | 다중 카메라 기반 삼차원 얼굴 복원 장치 및 복원 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 다중 카메라 기반 삼차원 얼굴 복원 장치는, 다수의 카메라로부터 입력된 영상들의 해상도와 동기화 여부를 검사하는 다중 영상 분석부, 텍스처 처리용 영상을 분리하는 텍스처 영상 분리부, 비동기 영상으로 분류된 영상들을 동기화 처리하는 복원용 영상 자동 동기화부, 깊이 정보를 추출하고 삼차원 좌표값을 계산하여 삼차원 외형 영상으로 복원하는 삼차원 외형 복원부 및 삼차원 외형 영상에 텍스처 처리용 영상을 맵핑하는 텍스처 처리부를 포함한다. |
|---|---|
| Int. CL | G06T 15/04 (2011.01.01) H04N 13/00 (2018.01.01) |
| CPC | |
| 출원번호/일자 | 1020120050168 (2012.05.11) |
| 출원인 | 한국전자통신연구원 |
| 등록번호/일자 | 10-2009292-0000 (2019.08.05) |
| 공개번호/일자 | 10-2013-0126234 (2013.11.20) 문서열기 |
| 공고번호/일자 | (20190812) 문서열기 |
| 국제출원번호/일자 | |
| 국제공개번호/일자 | |
| 우선권정보 | |
| 법적상태 | 등록 |
| 심사진행상태 | 수리 |
| 심판사항 | |
| 구분 | 신규 |
| 원출원번호/일자 | |
| 관련 출원번호 | |
| 심사청구여부/일자 | Y (2017.05.02) |
| 심사청구항수 | 16 |
출원인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 한국전자통신연구원 | 대한민국 | 대전광역시 유성구 |
발명자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 윤승욱 | 대한민국 | 경기 부천시 원미구 |
| 2 | 김갑기 | 대한민국 | 대전 중구 |
| 3 | 황본우 | 대한민국 | 대전 유성구 |
| 4 | 이지형 | 대한민국 | 대전 서구 |
| 5 | 구본기 | 대한민국 | 대전광역시 유성구 |
대리인
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 한양특허법인 | 대한민국 | 서울특별시 강남구 논현로**길 **, 한양빌딩 (도곡동) |
최종권리자
| 번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
|---|---|---|---|
| 1 | 한국전자통신연구원 | 대전광역시 유성구 |
| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [특허출원]특허출원서 [Patent Application] Patent Application |
2012.05.11 | 수리 (Accepted) | 1-1-2012-0377667-70 |
| 2 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2015.02.02 | 수리 (Accepted) | 4-1-2015-0006137-44 |
| 3 | [심사청구]심사청구(우선심사신청)서 [Request for Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination) |
2017.05.02 | 수리 (Accepted) | 1-1-2017-0430728-28 |
| 4 | 의견제출통지서 Notification of reason for refusal |
2019.01.28 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2019-0067311-04 |
| 5 | [명세서등 보정]보정서 [Amendment to Description, etc.] Amendment |
2019.03.26 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2019-0310510-71 |
| 6 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 [Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation) |
2019.03.26 | 수리 (Accepted) | 1-1-2019-0310509-24 |
| 7 | 등록결정서 Decision to grant |
2019.06.26 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2019-0457058-38 |
| 번호 | 청구항 |
|---|---|
| 1 |
1 다수의 카메라들로부터 입력된 영상들의 해상도 정보를 파악하고, 상기 영상들이 서로 동기화 되어 있는지 여부를 검사하는 다중 영상 분석부;상기 입력된 영상들의 해상도를 비교하여 텍스처 처리용 영상을 분리하는 텍스처 영상 분리부;상기 다중 영상 분석부에서 비동기 영상으로 분류된 영상들을 동기화 처리하는 복원용 영상 자동 동기화부;상기 동기화 처리된 영상들의 삼차원 좌표값을 계산하여 삼차원 외형 영상으로 복원하는 삼차원 외형 복원부; 및상기 삼차원 외형 영상에 상기 텍스처 처리용 영상을 맵핑하여 삼차원 영상으로 복원하는 텍스처 처리부; 를 포함하고,상기 텍스처 처리부는,상기 텍스처 처리용 영상과 삼차원 외형 영상에 사용되는 영상들의 스텝 사이즈 정보를 이용하여 상기 텍스처 처리용 영상을 삼차원 외형 영상에 맵핑하여 삼차원 얼굴 영상을 복원하는 것을 특징으로 하는 다중 카메라 기반 삼차원 얼굴 복원 장치 |
| 2 |
2 청구항 1에 있어서,상기 복원용 영상 자동 동기화부는,상기 입력된 영상들이 깊이 영상을 포함하는지 여부에 따라 서로 다른 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 다중 카메라 기반 삼차원 얼굴 복원 장치 |
| 3 |
3 청구항 2에 있어서,상기 삼차원 외형 복원부는,깊이 영상 카메라를 통해 입력받은 깊이 영상의 깊이정보를 이용하여 물체의 삼차원 좌표를 계산하여 삼차원 외형 영상으로 복원하는 것을 특징으로 하는 다중 카메라 기반 삼차원 얼굴 복원 장치 |
| 4 |
4 청구항 2에 있어서,상기 삼차원 외형 복원부는,다수의 컬러 영상 카메라를 통해 입력받은 컬러 영상에서 물체의 경계면을 기준으로 영상 영역 전체에 대한 삼각화를 수행하여 삼차원 외형 영상으로 복원하는 것을 특징으로 하는 다중 카메라 기반 삼차원 얼굴 복원 장치 |
| 5 |
5 청구항 1에 있어서,상기 텍스처 영상 분리부는,상기 입력된 영상들 중에서 가장 해상도가 높은 영상을 텍스처 처리용 영상으로 분리하는 것을 특징으로 하는 다중 카메라 기반 삼차원 얼굴 복원 장치 |
| 6 |
6 청구항 1에 있어서,상기 다중 영상 분석부는,상기 입력된 영상들의 해상도를 분석하여 각 영상의 해상도 크기를 비교하는 영상 해상도 비교부;상기 입력된 영상들의 종류를 컬러 영상 또는 깊이 영상으로 분리하는 영상정보 분류부; 및상기 영상정보 분류부에서 컬러 영상으로 분류된 영상을 그레이스케일 영상으로 변환하고, 변환된 그레이스케일 영상과 나머지 영상들의 동기화 정도를 판단하는 동기화 여부 검사부; 를 포함하는 다중 카메라 기반 삼차원 얼굴 복원 장치 |
| 7 |
7 청구항 1에 있어서,상기 복원용 영상 자동 동기화부는,상기 비동기 영상으로 분류된 각각의 영상의 프레임을 소정의 시간 간격으로 구분하여 저장하는 다수의 영상 버퍼; 및상기 비동기 영상으로 분류된 각각의 영상 사이에서 동기화 정도가 가장 높은 프레임의 시간대를 찾아 그 때의 영상을 동기화된 영상으로 처리하는 동기화여부 확인부; 를 포함하는 다중 카메라 기반 삼차원 얼굴 복원 장치 |
| 8 |
8 청구항 7에 있어서,상기 영상 버퍼는,컬러 영상을 처리하는 컬러 영상 버퍼와 깊이 영상을 처리하는 깊이 영상버퍼로 구분되고, 영상을 입력하는 카메라의 개수만큼 구비되는 것을 특징으로 하는 다중 카메라 기반 삼차원 얼굴 복원 장치 |
| 9 |
9 다중 카메라에 기반하여 삼차원 얼굴을 복원하는 장치를 통하여 삼차원 얼굴을 복원하는 방법에 있어서,다수의 카메라들로부터 영상들을 입력받는 단계;입력된 상기 영상들의 종류와 해상도를 분석하는 단계;분석된 영상들의 해상도를 비교하여 텍스처 처리용 영상을 분리해내는 단계;상기 분리된 영상외의 나머지 영상들에 대하여 동기화 여부를 검사하는 단계;비동기화 된 영상으로 판별되는 영상들에 대하여 동기화를 수행하는 단계;동기화된 영상들에 대하여 삼차원 좌표값을 계산하여 삼차원 외형 영상으로 복원하는 단계; 및상기 삼차원 외형 영상에 상기 텍스처 처리용 영상을 맵핑하는 단계; 를 포함하고,상기 삼차원 외형 영상에 상기 텍스처 처리용 영상을 맵핑하는 단계는,상기 텍스처 처리용 영상과 삼차원 외형 영상에 사용되는 영상들의 스텝 사이즈 정보를 이용하여 상기 텍스처 처리용 영상을 삼차원 외형 영상에 맵핑하여 삼차원 얼굴 영상을 복원하는 것을 특징으로 하는 다중 카메라 기반 삼차원 얼굴 복원 방법 |
| 10 |
10 청구항 9에 있어서,상기 분석된 영상들의 해상도를 비교하여 텍스처 처리용 영상을 분리해내는 단계는,상기 분석된 영상들 중에서 가장 해상도가 높은 영상을 텍스처 처리용 영상으로 분리하는 것을 특징으로 하는 다중 카메라 기반 삼차원 얼굴 복원 방법 |
| 11 |
11 청구항 9에 있어서,상기 분리된 영상외의 나머지 영상들에 대하여 동기화 여부를 검사하는 단계는,상기 나머지 영상들 중에서 컬러영상이 포함되어 있는 경우, 상기 컬러영상을 그레이스케일영상으로 변환하는 단계;상기 변환된 그레이스케일영상과 다른 영상들의 동기화 정도를 계산하는 단계; 및상기 동기화 정도가 소정의 허용 기준치 이상인지 여부를 판단하여, 허용 기준치 이상에 해당하면 비동기화 된 영상인 것으로 판단하는 단계; 를 더 포함하는 다중 카메라 기반 삼차원 얼굴 복원 방법 |
| 12 |
12 청구항 9에 있어서,상기 비동기화 된 영상으로 판별되는 영상들에 대하여 동기화를 수행하는 단계는,상기 비동기화 된 영상으로 판별되는 각각의 영상의 프레임을 소정의 시간 간격으로 구분하는 단계;다수의 영상 버퍼에 상기 비동기화 된 영상으로 판별되는 각각의 영상을 저장하는 단계; 및상기 비동기화 된 영상 사이에서 동기화 정도가 가장 높은 프레임의 시간대를 찾아 그 때의 영상을 동기화된 영상으로 처리하는 단계; 를 더 포함하는 다중 카메라 기반 삼차원 얼굴 복원 방법 |
| 13 |
13 청구항 12에 있어서,상기 영상 버퍼는,컬러 영상을 처리하는 컬러 영상 버퍼와 깊이 영상을 처리하는 깊이 영상버퍼로 구분되고, 영상을 입력하는 카메라의 개수만큼 구비되는 것을 특징으로 하는 다중 카메라 기반 삼차원 얼굴 복원 방법 |
| 14 |
14 삭제 |
| 15 |
15 청구항 9에 있어서,상기 입력된 영상들의 종류와 해상도를 분석하는 단계는,상기 입력된 영상들에 깊이 영상이 포함되어 있는지 여부에 따라 서로 다른 삼차원외형 영상 복원 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 다중 카메라 기반 삼차원 얼굴 복원 방법 |
| 16 |
16 청구항 15에 있어서,상기 동기화된 영상들에 대하여 삼차원 좌표값을 계산하여 삼차원 외형 영상으로 복원하는 단계는,깊이 영상 카메라를 통해 입력받은 깊이 영상의 깊이정보를 이용하여 물체의 삼차원 좌표를 계산하는 단계;상기 삼차원 좌표를 컬러 영상 카메라의 위치로 투영시켜, 깊이 영상과 컬러 영상의 대응관계를 찾아 삼차원 외형 영상으로 복원하는 단계; 를 더 포함하는 다중 카메라 기반 삼차원 얼굴 복원 방법 |
| 17 |
17 청구항 15에 있어서,상기 동기화된 영상들에 대하여 삼차원 좌표값을 계산하여 삼차원 외형 영상으로 복원하는 단계는,다수의 컬러 영상 카메라를 통해 입력받은 컬러 영상에서 물체의 경계면을 기준으로 영상 영역 전체에 대한 삼각화를 수행하는 단계;상기 삼각화를 통해 생성된 삼각형들에 대하여 각 영상간의 컬러 값의 비교를 통해 변이를 계산하는 단계; 및상기 변이에 대하여 카메라 정보를 사용하여 삼차원 좌표로 계산하여 삼차원 외형 영상으로 복원하는 단계; 를 더 포함하는 다중 카메라 기반 삼차원 얼굴 복원 방법 |
| 지정국 정보가 없습니다 |
|---|
| 순번 | 패밀리번호 | 국가코드 | 국가명 | 종류 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | US09189857 | US | 미국 | FAMILY |
| 2 | US20130301906 | US | 미국 | FAMILY |
DOCDB 패밀리 정보
| 순번 | 패밀리번호 | 국가코드 | 국가명 | 종류 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | US2013301906 | US | 미국 | DOCDBFAMILY |
| 2 | US9189857 | US | 미국 | DOCDBFAMILY |
| 순번 | 연구부처 | 주관기관 | 연구사업 | 연구과제 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 지식경제부 및 문화체육관광부 | 한국전자통신연구원 | 정보통신산업원천기술개발사업 | 방통융합형 Full 3D 복원 기술 개발(표준화연계) |
- 본 등록정보는 참고용으로 법적증빙자료로 사용할 수 없습니다.
- 데이터 이관에 따른 소요기간(1일)으로 인하여 등록원부와 일부 차이가 발생할 수 있으며, 일부 정보(부기, 상세 주소 등)를 제공하지 않고 있습니다.
- 법적증빙자료로 활용하시거나 더 자세한 정보를 보시려면 등록원부를 발급받아 사용하시기 바랍니다.
| 특허 등록번호 | 10-2009292-0000 |
|---|
권리란
| 표시번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
출원 연월일 : 20120511 출원 번호 : 1020120050168 공고 연월일 : 20190812 공고 번호 : 특허결정(심결)연월일 : 20190626 청구범위의 항수 : 16 유별 : G06T 15/04 발명의 명칭 : 다중 카메라 기반 삼차원 얼굴 복원 장치 및 방법 존속기간(예정)만료일 : |
특허권자란
| 순위번호 | 사항 |
|---|---|
| 1 |
(권리자) 한국전자통신연구원 대전광역시 유성구... |
등록료란
| 제 1 - 3 년분 | 금 액 | 334,500 원 | 2019년 08월 06일 | 납입 |
- 본 '원본보기 서비스'는 참고용이므로, 일부 오류 및 누락이 발생할 수 있습니다.
- 정확한 서류를 확인하시려면 해당 웹사이트에서 조회하시기 바랍니다. (특허로 바로가기: http://www.patent.go.kr)
- 해당 서비스는 점검으로 인해 매주 일요일 00:00 ~ 02:00까지 이용이 중단됩니다.
| 번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | [특허출원]특허출원서 | 2012.05.11 | 수리 (Accepted) | 1-1-2012-0377667-70 |
| 2 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2015.02.02 | 수리 (Accepted) | 4-1-2015-0006137-44 |
| 3 | [심사청구]심사청구(우선심사신청)서 | 2017.05.02 | 수리 (Accepted) | 1-1-2017-0430728-28 |
| 4 | 의견제출통지서 | 2019.01.28 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2019-0067311-04 |
| 5 | [명세서등 보정]보정서 | 2019.03.26 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2019-0310510-71 |
| 6 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 | 2019.03.26 | 수리 (Accepted) | 1-1-2019-0310509-24 |
| 7 | 등록결정서 | 2019.06.26 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2019-0457058-38 |
| 기술번호 | KST2014065699 |
|---|---|
| 자료제공기관 | 미래기술마당 |
| 기술공급기관 | 한국전자통신연구원 |
| 기술명 | 스테레오 영상 이용한 3D 얼굴 복원 기술 |
| 기술개요 |
다중 카메라 기반 삼차원 얼굴 복원 장치 및 복원 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 다중 카메라 기반 삼차원 얼굴 복원 장치는, 다수의 카메라로부터 입력된 영상들의 해상도와 동기화 여부를 검사하는 다중 영상 분석부, 텍스처 처리용 영상을 분리하는 텍스처 영상 분리부, 비동기 영상으로 분류된 영상들을 동기화 처리하는 복원용 영상 자동 동기화부, 깊이 정보를 추출하고 삼차원 좌표값을 계산하여 삼차원 외형 영상으로 복원하는 삼차원 외형 복원부 및 삼차원 외형 영상에 텍스처 처리용 영상을 맵핑하는 텍스처 처리부를 포함한다. |
| 개발상태 | 연구실환경 테스트 |
| 기술의 우수성 |
1) 크게 스테레오 기반 3D 얼굴 복원 기술, 얼굴 고유 모델 생성 기술, 3D 개인 아바타 기반 출력 기술로 나눌 수 있음. 스테레오 기반 3D 얼굴 복원 기술은 저가의 CMOS 웹캠(1920x1080/1600x1200 해상도)을 사용한 스테레오 영상에서 고해상도, 고품질의 3D 얼굴 외형을 빠른 시간에 복원(100K이상 Vertex, 25초 이내) 복원할 수 있음
2) 얼굴 고유 모델 생성 기술은 최소한의 대응점을 이용하여 형태 전이가 가능하며, 얼굴 고유 모델 생성에서 형태 전이의 최적화 과정에서 스테레오 복원 과정에서 복원되지 않은 옆 또는 뒷부분에 대해서도 자연스러운 형태를 복원 할 수 있는 장점과, 비복원 영역의 질감 생성을 위해 색조 일치 기술을 적용함으로써 실사 질감과 유사한 질감 생성이 가능함 3) 3D 개인 아바타 기반 출력 기술에서는 과도한 수작업을 요구하는 종래의 기술과 달리 기술과 촬영-복원-전이-아바타 생성-출력”까지 One-Stop 서비스가 가능하며, 3D 개인 아바타 애니메이션 동영상, 스테레오스코픽 영상 렌더링 및 홀로그램 출력, 3D 프린트를 이용한 3D 개인 피규어 출력 등 다양한 형태의 출력 데이터 포맷을 지원함 4) 수작업 부분의 자동화 기술 개발 - 고유 얼굴 모델 생성 과정에서 현재 최소한의 수작업으로 이루어지는 부분에서의 얼굴 대응점 추출(출력용: 5개, 표정 애니메이션용: 38개)을 완전 자동화함으로써 사용자의 개입 없이 얼굴 복원부터 3D 개인 아바타 생성까지의 전 과정을 완전 자동화하는 것임 - 2차원에서 얼굴 특징의 정보를 자동으로 추출하는 기존 기술을 3D 얼굴 복원 기술과 결합함으로써 짧은 기간(6개월 이내)에 자동화가 가능할 것으로 예상됨 5) 촬영 시스템에서의 환경 제약 극복 - 기 개발된 크로마키 배경에서의 얼굴 영역 추출 기술을 현재 여러 디지털 영상 기기에서 널리 사용되고 있는 얼굴 영역 추출 기술과 최근 저가로 상용화되어 관심을 받고 있는 3D 깊이 센서로부터 추출되는 깊이 정보와 결합함으로써 임의 배경에서의 얼굴 영역 추출이 가능하도록 확장하는 기술을 추가적으로 개발할 예정 |
| 응용분야 |
1) 3D 콘텐츠산업은 글로벌 3D 산업 강국을 견인할 새로운 성장동력으로써 전략적 육성이 필요함
2) 본 기술의 도입 시, 애니메이션이 가능한 고품질의 사실적 3D 얼굴복원 및 생성이 가능하여 영화 및 방송용 콘텐츠에 활용할 수 있음 3) 또한, 자신의 3D 아바타를 생성하여 마치 가상공간에서 자신이 누군가와 이야기하는 3D 아바타 채팅서비스를 실행하거나 자신이 직접 참여하는 3D 인터랙티브 게임 서비스를 실행하는 등의 사용자 참여형 서비스의 새로운 패러다임을 제시하거나 새로운 수익모델을 창출 하는 데에 활용할 수 있음 |
| 시장규모 및 동향 |
가. 해외 시장동향 1) 전 세계 3D 콘텐츠 시장은 3D 디스플레이의 급성장에 따라 2009년 3억 달러에서 연평균 122% 성장하여, 2015년에는 390억 달러로 성장 할 것으로 예상됨 2) 세계 각국은 3D 시장 선점을 위한 기술 개발과 표준화 주도권 확보를 위한 활동을 강화하면서 기업간 제휴도 활발히 추진 중임 - 미국은 산업응용 실감매체 기술 개발과 휴먼팩터 기반 Safety guide 등 표준화, EU는 홀로그램 등 미래원천기술(약 6천만 유로) 개발에 노력을 집중하고 있음 - 일본은 Full 3D 복원 및 홀로그램에 집중적으로 투자하고 있음 3) 3D 영화의 급속한 제작 및 보급과 함께 3D 동화, 3D 의학교육 등 이러닝 분야도 함께 급부상 하고 있음 4) 3D 가상세계의 가상상품 시장은 약 20억 달러 수준이며, 가상세계 이용자 수는 2013년 20억명으로 증가할 것으로 전망 - 美 린든랩사가 운영하는 가상현실 게임 서비스인 세컨라이프의 이용자는 약 79만명에 달하며, 연간6천만 달러의 수익을 발생시키고 있음 나. 국내 시장동향 1) 국내 3D 콘텐츠 시장은 2009년 400억원 규모에서 연평균 90% 성장하여 2015년까지 2조5천억원의 시장을 형성할 것으로 전망하고 있음 2) 2D→3D 수작업변환 및 CG는 기술력을 가진 업체가 등장하고 있는 반면, 실사제작과 관련된 인프라?인력?기술력은 초보 단계임 |
| 희망거래유형 | |
| 사업화적용실적 | |
| 도입시고려사항 |
| 과제고유번호 | 1415122117 |
|---|---|
| 세부과제번호 | KI001798 |
| 연구과제명 | 방통융합형 Full 3D 복원 기술 개발 |
| 성과구분 | 출원 |
| 부처명 | 지식경제부 |
| 연구관리전문기관명 | 한국산업기술평가관리원 |
| 연구주관기관명 | 한국전자통신연구원 |
| 성과제출연도 | 2012 |
| 연구기간 | 200803~201402 |
| 기여율 | 1 |
| 연구개발단계명 | 응용연구 |
| 6T분류명 | IT(정보기술) |
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