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HD 영상의 실시간 얼굴 검출을 위한 LBP 연산의 하드웨어 설계
노현진(Hyunjin Noh),김태완(Taewan Kim),정연모(Yummo Chung) 大韓電子工學會 2011 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.48 No.10
디지털 도어락 디지털 카메라 비디오 감시 시스템 등에서 사용되는 기존의 얼굴 검출 시스템은 비교적 낮은 해상도의 영상 처리를 사용하고 있으며 이를 위해서 소프트웨어 기반의 구현을 하고 있다. 하지만 이 경우에는 높은 해상도를 위한 얼굴 검출이 어려울 뿐만 아니라 수행해야할 영산 처리 양이 많기 때문에 실시간으로 얼굴을 검출하는데 어려움이 있다. 실시간 임 베디드 시스템에서 HD(High Definition) 영상을 위한 효과적인 얼굴 검출을 위해서는 하드웨어적인 접근이 필요하다. 이에 본 논문에서는 얼굴 검출을 위해 사용되는 전처리 과정 중에 하나이며 처리시간이 많이 소요되는 국부 이진 패턴(LBP Local Binary Pattern) 연산을 하드웨어 구조를 제시하고 설계했다. 그리고 제시한 하드웨어 구조를 FPGA(Field Programmable Gate Array) 칩을 통해서 구현 및 검증을 통해 고해상도 HD급 영상에서 효율적인 얼굴 검출이 가능 한 것을 확인했다. Existing face detection systems which are used for digital door locks digital cameras video surveillance systems and so on are software-based implementation for relatively low level resolution images. Therefore in this case there are difficulties in detecting faces in a real-time fashion due to the increasing amount of operational processing as well as in allowing the requirements of face detections for HD(High Definition) resolutions. A hardware approach is necessary to efficiently find faces for HD images in real-time embedded systems. This paper proposes and implements a hardware architecture for an LBP(Local Binary Pattern) operation which is a time-consuming part as one of preprocessing steps for face detection. The hardware architecture proposed in this research has been implemented and tested with a FPGA(Field Programmable Gate Array) chip and shown that the approach guarantees efficient face detection for HD images.
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