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얼굴인식 라이브러리

등록일: 
2016-12-12
안드로이드 및 iOS 환경에서 활용할 수 있는 얼굴인식 라이브러리의 개발과 이를 기반으로 얼굴 인식 기능에 대한 데모 어플리케이션을 제작하는 기술입니다. 또한 모바일 단말 독립적인 라이브러리 외에 서버에서 얼굴 인식 기능을 처리할 수 있도록 서버 프로그램을 개발하고, 이에 대한 데모 어플리케이션을 제작하였습니다. 입력 영상으로는 스마트기기에서 제공하는 사진 앨범 또는 갤러리에 포함된 얼굴 이미지 또는 탑재되어 있는 카메라로 직접 촬영한 사진 이미지를 사용하여 각 얼굴 이미지 영역에서 눈, 코, 입과 같은 영역을 추출하고, 데이터베이스에 저장된 얼굴 이미지의 특징과 가장 유사한 얼굴을 찾는 과정으로 진행됩니다 .
목적 및 필요성: 

스마트콘텐츠 관련 글로벌 시장의 확대에 따라 시장 선점의 중요성이 높아지는 가운데, 국내 스마트콘텐츠 산업은 중소 개발사 위주로 형성됨에 따라 초기 투자가 미비하여 내수중심을 벗어나지 못하고 있습니다. 스마트폰이나 태블릿PC의 카메라를 이용한 애플리케이션이 증가하면서, 얼굴 이미지를 인식하여 다양한 콘텐츠로 응용하는 스마트콘텐츠 사례가 증가하고 있습니다. 그러나 안드로이드 및 iOS 환경에서 활용할 수 있는 라이브러리는 유료 라이브러리나 만족할만한 성능을 내지 못하는 경우가 많기때문에 소규모 개발사에서 적용할 수 있는 라이브러리의 확보가 필요합니다. 또한 얼굴 인식 과정은 다수의 이미지 영상 처리가 필요하기 때문에 고성능의 라이브러리 개발이 필요합니다. 

기술특징: 
  • 얼굴 검출 라이브러리
    - 주어진 이미지에서 다수의 얼굴 영역을 검출하는 기능을 제공합니다.
    - 직접 카메라로 촬영한 사진 이미지에서 다수의 얼굴 영역을 검출하는 기능을 제공합니다.
    - 5개 이상의 얼굴 특징점(눈 중심, 코끝, 입끝 등)의 위치를 검출하는 기능을 제공합니다.
  •  얼굴 특징 추출 라이브러리
    - 조명 변화에 따른 보정 및 노이즈 제거를 위한 전처리 기능을 제공합니다.
    - 검출된 얼굴 이미지 영역에서 눈, 코, 입의 영역을 추출하는 기능을 제공합니다.
    - 주어진 얼굴 이미지와 동일인임을 검증하는 기능을 제공합니다.
  •  성별 및 연령 인식이 가능한 얼굴 인식 라이브러리
    - 추출된 얼굴 특징으로부터 성별을 판단하는 기능을 제공합니다.
    - 추출된 얼굴 특징으로부터 연령을 판단하는 기능을 제공합니다.
    - 얼굴 이미지 데이터베이스에서 각 얼굴 이미지와 유사도 측정 기능을 제공합니다.
  • 모바일 앱(안드로이드 및 iOS)과 연동되는 얼굴 인식 서버 프로그램
    - 얼굴 이미지 DB구축 기능을 제공합니다.
    - 얼굴인식 OpenAPI개발
    - 주어진 얼굴 이미지로부터 성별/연령/유사도 측정 기능을 제공합니다.
응용분야: 
  • 출입 통제, 비디오 감시, 비자/여권/주민등록증 위변조 판단
  • 용의자/범죄자 검색
  • 영상 검색, 사진 분류, 아바타 표현, 로봇
  • 닮은꼴 연예인 찾기, 관상보기

스마트TV 기반의 콘텐츠 합성 및 플레이어를 위한 어플리케이션

등록일: 
2016-12-12
중소기업의 스마트 TV 기반의 사업화 기회를 발굴하기 위한 스마트 단말기에 부탁되어 있는 카메라를 통해 영상(이미지)을 획득하여 콘텐츠 합성 서버에서 입력된 영상(이미지)을 가공하고 이를 타 콘텐츠와 합성하여 스마트 TV에서 합성된 콘텐츠를 출력하는 프로토타입의 어플리케이션을 제공합니다. 실제의 영상을 웹 카메라로 획득하여 스마트 TV 셋탑박스를 통해서 입력을 받고 이를 추출 및 분할하여 타 콘텐츠와 합성합니다. 사용자가 스마트 TV상에서 앱을 호출하면 합성된 콘텐츠가 디스플레이 되는 모형입니다.
목적 및 필요성: 

국내 '스마트 TV'의 구매 비중에 50%를 넘어서고 있으며, 스마트 TV 고유의 사용자 경험(UX)은 한번 구매한 고객을 향후에도 잡아둘 수 있는 핵심 수단이 되고 있습니다. 이러한 스마트 TV의 보급 확대는 단순히 제품을 사서 방송사에서 보내준 영상물을 수동적으로 보던 과거와는 달리, 자신만의 콘텐츠를 찾아볼 수 있고 필요한 정보를 검색할 수도 있다는 것이 주된 요인입니다. 현재 스마트 TV 시장을 주도하고 있는 업체들은 다양한 콘텐츠와 서비스를 발굴 및 개발하고 있으며, 음성인식이나 동작인식, 얼굴인식 기능은 TV를 통해 다양한 서비스를 즐길 수 있는 편리한 UX/UI 기능들로 제공되고 있습니다. 본 기술은 다량의 모바일 기기로부터 송신되는 대량의 이용자 로그를 실시간으로 분석하여 제공하고 있으며 다음과 같은 기능을 가지고 있습니다. 본 기술은 스마트 TV에서 적용할 수 있는 다양한 어플리케이션의 서비스 모델을 제시하고 중소기업용 비즈니스 레퍼런스를 발굴하는데 기여할 수 있는 프로토타입의 스마트 TV용 어플리케이션을 개발한 것입니다. 

기술특징: 
  •  스마트 단말기의 카메라 앱과 합성 서버간의 인터페이스 모듈
    - 스마트 단말기에 탑재된 카메라 앱과 합성 서버간의 연동은 TCP 통신으로 이루어지며 실시간 이미지 전송 구조로 되어 있습니다. 카메라 앱에는 이미지를 보정하고 저장할 수 있으며 합성을 할 수 있는 UX/UI 를 제공하며 이미지 전송 실패 시 재전송 기능을 제공합니다.
  •  구글 세톱박스와 콘텐츠 합성 서버간 인터페이스 모듈
    - 콘텐츠 합성 서버에서 스마트 TV 간의 합성된 콘텐츠를 송신할 수 있는 인터페이스와 구글 STB의 콘텐츠 호출에 따라 해당 콘텐츠를 합성서버로부터 송신하는 인터페이스를 제공합니다.
  • 스마트 TV 용 콘텐츠 호출 어플리케이션
    - 스마트 TV 용 콘텐츠 호출 어플리케이션은 구글 STB에 탑재되어 있으며, 사용자가 선택한 콘텐츠를 호출하여 스마트 TV에서 플레이하는 기능(빨리보기, 정지, 되감기 등)을 제공합니다.
  • 외부 입력이미지 수신모듈
    - 스마트 단말기의 카메라 앱으로부터 이미지를 수신하여 통신 인터페이스와 수신된 콘텐츠를 콘텐츠별로 분류 저장하는 기능을 제공합니다.
  • 입력 이미지 분석/합성 모듈
    - 수신한 이미지를 분석하여 사용자가 선택한 콘텐츠를 콘텐츠 데이터베이스에서 호출 하여 저장된 콘텐츠간 맵핑며 수신한 이미지와 맵핑된 콘텐트간의 합성하는 기능을 제공합니다.
  • 합성된 콘텐츠의 송신모듈
    - 스마트 TV용 콘텐츠 호출 앱의 호출에 따라 합성된 콘텐츠 송신 기능을 제공합니다.

가상 롤러코스터(Virtual Coaster)

등록일: 
2016-10-19
참여연구원: 
김용완, 김용선, 전우진, 조동식, 양웅연, 김홍기
도심형 실내 테마파크와 같은 한정된 공간에 최적화된 소형 레일(Rail) 기반 VR 어트랙션(중국 판타지 역사물 체험) 시스템
기술특징: 
  • 실측 가상공간 구성 및 임의 시점 영상 생성
  • 모션 반응 기반 햅틱 피드백 기술
  • 상황정보 기반 아바타 변형 기술
응용분야: 
  • 실내 디지털 테마파크 및 게임/키즈 파크
  • 4D 가상 체험관 및 전시 홍보관
용어설명: 
  • 실측 가상공간 구성: 실내 공간에 다중 센서를 설치하고 센서로 입력되는 영상들을 상호연결하여 3D 공간을 구성하는 기술

스케치 초상화 제작 스튜디오

등록일: 
2016-10-19
참여연구원: 
김진서, 장인수, 정순철, 남승우
2차원 이미지를 입력으로 받아 이에 대한 비사실적 렌더링 변환을 수행함으로써 마치 사람이 그린 것과 같은 이미지를 자동으로 생성하는 기술로 이를 변환하는 과정을 보여줌으로써 예술적 감흥 극대화를 지원합니다. 카툰, 펜스타일, 포토 모자이크, 템플릿 모자이크, 이중 그림으로 표현할 수 있으며 포토샵, 코렐 페인트 샵 프로 등의 기존 응용 프로그램보다 사람의 예술적 기법을 충실히 재현하였으며 영상을 생성하는 과정 또한 제공합니다.
목적 및 필요성: 

예술적 감성에 기반한 인간 친화적 콘텐츠 제작 기회 부여하고, 이미지 콘텐츠 제작 분야의 저변 확대와 국내 관련 산업에 기여 할 수 있으며 보다 풍부한 콘텐츠 제작이 가능한 저작도구의 제공으로 제작의 기간 단축 및 비용 절감을 통해 시장 영향력이 높고 경쟁력 있는 콘텐츠가 출연하도록 지원이 가능한 기술입니다.
창조적 영상 제작이 가능하므로 보다 풍부한 콘텐츠 제작또한 가능하며 향후, 인터넷 프로슈머의 기존영상과 차별화 욕구를 충족시킬 수 있습니다. 

기술특징: 
  • 비사실적 스타일 효과 
    - 유화 : 사람이 붓으로 그림을 그린 듯한 효과를 제공합니다.
    - 카툰: 만화 같은 풍의 이미지로 생성하는 기법을 제공합니다.
    - 펜스타일 : 손으로 그리는 일러스트 효과를 재현하는 기법을 제공합니다.
    - 색종이 모자이크 : 색종이를 찢어 붙인 효과를 재현합니다.
    - 템플릿 기반 모자이크: 입력 이미지를 템플릿으로 활용하여 이미지를 구성하는 기법 (입력 이미지: 동전, 꽃송이 등)을 제공합니다.
    - 이중 그림 : 이중그림은 하나의 이미지에서 2개의 이미지를 볼 수 있게끔 하는 효과를 제공합니다.
  • 디지털 초상화 스튜디오 UI
    - 즉석에서  영상을 취득하여 변환 후 이를 프린터로 출력하는 시스템입니다.
    - 즉석용 전시버전과 고품질 이미지 버전의 2개 버전 지원합니다. 
응용분야: 
  • 키오스크 형태의 엔터테인먼트 분야
  • 화상 카메라를 이용한 인터넷 응용 분야
  • 콘텐츠 제작에서의 예술적 효과 적용 이미지 제작 분야
용어설명: 
  • 비사실적 렌더링 : 사람이 그린 듯한 예술 감성에 기반한 인간 친화적 영상을 제작하는 기술

3D 카툰 부조 마스크 제작 시스템

등록일: 
2016-10-19
참여연구원: 
장인수, 정순철, 남승우
얼굴의 특징을 살린 카툰 얼굴을 생성하고 이를 3D 얼굴 모델에 맞추어 변형하고 이를 3D 프린터로 출력하여 3D 얼굴 부조상을 제작하는 기술입니다.
목적 및 필요성: 

3D 프린터 기술 발전 가속에 따른 3D 프린터 시장 확대와 더불어 응용 분야 확대 되고 있습니다. 또한 3D 프린터에 따른 기존 대량생산, 대량 물류 시장에서 초고객화, 다품종 소량생산 제조 시대로 전환 중 입니다. 3D 프린팅 기술의 보급은 일반인들로 하여금 2D 화면이나 종이보다 보다 입체적이고 공간에서 연출이 가능한 3D 객체를 갖고 싶어하도록 하였습니다. 3D 객체 출력을 위해서는 대상체에 대한 3D 모델 (프린팅 도면)이 존재해야 하며 이를 위해 3DS MAX, Maya 등의 3D 모델링 SW나 3D 스캐너를 이용하여 이를 생성해야 하지만, 3D 모델 제작에 대한 전문 지식이나 높은 가격으로 많이 보급되기는 어려운 상황입니다.  현재 국내의 3D 프린터 출력을 이용한 캐릭터 사업은 주문형 피규어 제작이나 장식물 제작 서비스가 늘어가고 있으나, 기본적인 대상체에 대한 모델링 작업, 출력 비용이나 시간 등으로 인해 보급이 어려운 상황입니다. 

기술특징: 
  • 즉석에서 3D 얼굴 모델과 2D 사진을 동시에 획득하는 기술
    - 키넥트를 이용하여 이미지와 얼굴 기하정보를 동시에 취득할수 있습니다.
  • 컬러 사진을 2색 카툰 이미지으로 변환하는 기술
    - 컬러 사진을 처리하여 흑백으로 이루어진 카툰 마스크로 변경합니다.
    - 여러 개의 부분으로 나뉘어진 부분을 서로 연결하는 기능 제공합니다.
  •  카툰 마스크를 기반으로 3D 얼굴 부조 모델을 생성하는 기술
    - 2D 카툰 마스크를 2D 메쉬로 구성하고 이를 원래 얼굴 윤곽에 맞게 변형합니다.
    - 3D 프린팅이 가능하도록 후면을 가진 부조 모델 생성합니다.
  • 3D 프린터의 재질에 따른 출력물 미리보기 기술
    - 출력에 사용되는 3D 프린터의 재질에 맞추어 결과물의 재질을 미리 보여주는 기능 제공합니다. 
응용분야: 
  • 개인 맞춤형 피규어 제작 서비스
  • 즉석 기념품 등의 기념 부조 조각 제작
  • 게임, SNS 등의 온라인 개인 캐릭터 제작
용어설명: 
  • 부조(浮彫) : 평면이나 곡면 위에 모양을 도톰하게 튀어나오게하는 기법

인터랙티브 룸(Interactive Room)

등록일: 
2016-10-19
참여연구원: 
김항기, 김용완, 김대환, 조동식, 김용선, 양웅연, 김홍기, 전우진
사용자의 움직임에 따라 반응하는 인터랙티브 콘텐츠 체험이 가능한 360도 파노라마 콘텐츠 기반 4면 룸(4-Wall Room)
기술특징: 
  • 큐브 공간 프로젝션 매핑
  • 사용자 시선 추적에 따른 시점 동기화 기반 콘텐츠 가시화
  • 착용형/비착용형 인터페이스 기반 제스처 인터랙션
  • 360도 전방향 회전이 가능한 구형 모션 플랫폼
응용분야: 
  • 실내 디지털 테마파크 및 게임/키즈 파크
  • 4D 가상 체험관 및 전시 홍보관
용어설명: 
  • 프로젝션 매핑: 빔프로젝터를 활용해서 스크린 혹은 투사 대상체 표면에 영상을 투사하는 기법
  • 구형 모션 플랫폼: 360도 모든 방향으로의 회전이 가능한 모션 기계 장치

실린더 디스플레이 기반 별자리 그리기 체험 시스템

등록일: 
2016-10-19
참여연구원: 
김항기, 김영희, 김혜미, 이기석
180 ̊ 실린더형 곡면 디스플레이 앞의 모션 플랫폼에 앉은 사용자의 제스쳐를 kinect로 인식하여, 그에 따라 디스플레이에 프로젝션되는 3D 영상과 사용자가 앉 은 모션 플랫폼의 움직임을 연동하여 실시간으로 제어하는 기술입니다.
목적 및 필요성: 

사용자가 단순한 시청자가 아닌 참여와 소통하고자 하는 욕구가 증대됨에 따라 3D/4D 콘텐츠에 대한 몰입도를 더 높이고자 하는 가상현실(VR) 시장의 요구가 있습니다. 또한 값비싸고 새롭게 기능을 익혀야 하는 특별한 도구 없이 사용자의 자연스러운 몸짓( 제스처)만으로 인터랙션 하고 싶은 사용자 경험 요구가 증대되고 있습니다. 

기술특징: 
  • 멀티 프로젝션 입체 영상 출력용 실린더 디스플레이 기술
    - 이동이 가능한 실린더 스크린 프레임으로 되어있습니다.
    - 6채널 프로젝터를 이용한 멀티 디스플레이 기술입니다.
    - 프로젝터간기하왜곡을수정하기위한기하보정및중목영역에대한 seamless로 연결되어 있습니다.
    - 렌더링 클러스터 시스템 중앙 제어하는 시스템입니다.
  • 사용자 모션 기반 인터랙티브 콘텐츠 체감형 시뮬레이터 기술
    - 사용자의 모션에 따라 영상,음향과 함께 모션이 연동되는 3축1인승 모션플랫 폼 및 저작 환경을 갖추고 있습니다. 
    - 시뮬레이터 제어(모션 데이터 제작/편집) 도구입니다. 
    - 저작 편의성을 높인 스트립트 기반 데이터 프로토콜입니다.  
응용분야: 
  • 실내 디지털 테마파크 및 게임/키즈 파크
  • 4D 가상 체험관/전시관 및 교육 시스템
용어설명: 
  • 실린더 디스플레이(Cylindrical Display): 원통형의 곡면 스크린을 활용하는 가시화 장치

의료용 고품질 3D 얼굴 복원 시스템: MEDIFACE

등록일: 
2016-10-18
참여연구원: 
윤승욱, 황본우
다수의 스테레오 카메라로 촬영된 영상을 이용하여 의료용 고품질의 3D 얼굴을 생성하는 시스템
기술특징: 
  • 수동형(Passive) 방식의 고품질 정밀 얼굴 복원
  • 다수의 카메라 동기 영상 획득
  • CPU 기반의 3D 얼굴 고속 복원
  • 톤 매칭 기반 사실적 텍스쳐 맵 생성
  • 상용 시스템과 유사한 복원 정밀도(평균 복원 오차 거리 0.3mm)
응용분야: 
  • 성형, 치과 교정의 시술 전 시뮬레이션
  • 흉상 제작 서비스
용어설명: 
  • 스테레오 카메라: 두 대의 카메라를 리그에 고정하고 초기캘리브레이션을 수행하여 3D 정보를 얻을 수 있는 장치
  • 톤 매칭: 촬영된 실사영상의 얼굴 톤으로 템플릿 텍스처 맵을 매칭시켜 사실적인 3D 고유얼굴 모델을 생성하는 기법

몰입형 가상 해저 워킹 체험 서비스

등록일: 
2016-10-18
참여연구원: 
최윤석, 정순철
실시간 프리비즈 기술과 제스처 인식 기술 기반으로 체험자가 실제공간에서 대상체와 상호 작용하는 듯한 경험을 할 수 있는 인터랙티브 몰입형 체험 서비스
기술특징: 
  • 가상카메라와 시뮬캠을 이용한 실시간 프리비즈 기반 몰입형 가상 현실 구현
  • 제스처 인식 기반 사용자/콘텐츠 실시간 상호작용
  • 셰이더 기반 고품질 렌더링을 지원하는 실시간 군집 애니메이션
응용분야: 
  • 인터랙티브 몰입형 디지털 테마파크 서비스
  • 3D 제스처 인식 기반 캐주얼 게임
용어설명: 
  • 가상 카메라: 위치 추적 마커를 부착하여, 해당 시점으로 가상 세계를 보여주는 장치
  • 시뮬캠: 가상 카메라와 실제 카메라의 시점을 추적하여, 각 카메라에서 얻어지는 가상 및 실사 이미지를 자연스럽게 합성하여 보여주는 장치

이기종 센서 기반 3D배경 복원: RealRoad 3D

등록일: 
2016-10-18
참여연구원: 
김재헌, 박일규
3차원 스캐닝 데이터와 다시점 영상을 활용하여 3차원 모델링 및 텍스처를 추출할 수 있어 작업 후 최소화 및 3차원 복원 정확도를 향상하였음. 본 기술은 디지털 콘텐츠 제작, 가상현실, 게임, 지리정보 서비스 등 광대역 배경의 3차원 모델이 필요한 서비스의 데이터 제작을 할 수 있는 기술입니다.
목적 및 필요성: 

위성 사진을 이용한 평면적인 인터넷 지도 서비스를 시작으로 항공 및 지 상에서 촬영한 파노라마 영상을 이용한 입체감이 느껴지는 지도 서비스 로 진화하였습니다.  입체감이 느껴지는 수준에서 실제 3차원 정보를 제공하는 지도 서비스로 향상시키기 위해 넓은 지역에 대한 3차원 스캐닝 및 다시점의 영상 촬영 이 진행되고 있습니다. 주로 영상을 이용한 3차원 복원이 많이 연구되었고, 3차원 스캐닝은 주로 측량 관점에서 활용되었으나 최근에는 3차원 복원을 위해 3차원 스캐너 를 활용하는 추세입니다. 이러한 3차원 스캐닝 데이터와 영상을 같이 사용하는 복원 기술을 통해 효율적으로 3차원 모델을 생성할 수 있는 기술이 필요합니다. 

기술특징: 
  • 다중 라이다 및 GPS, 전방향 영상의 동기 저장하는 기술입니다.
  • 오차 10mm이하의 라이다와 전방향 카메라 사이의 기하 보정합니다.
  • 전방향 영상간 특징점의 대응관계에 기반한 카메라 경로 보정합니다.
  • 전방향 카메라 경로 이용 라이다 절대위치 및 자세 보정합니다.
  • 가려짐에 의한 전방향 카메라의 위치 및 자세 누적 오차 최소화하는 기술입니다.
응용분야: 
  • 광대역 배경 3차원 복원
  • 3차원 모델 기반 거리뷰 서비스
  • 실내외 위치기반 서비스
용어설명: 
  • 전방향카메라: 카메라 주위 360도 전체를 촬영할 수 있는 카메라
  • 라이다(Lidar): 레이저를 물체에 비추어 반사되어 오는 신호를 분석하여 물체의 거리, 방향, 표면 속성 등을 감지하는 센서

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