단어 구분을 위한 속성 집합의 가중치 적용에 의한 연속 필기 혼합 문자의 인식 ( Applying Weights to an Attribute Set for Word Selection in the Recognition of Run-On Multilingual Characters . )

박강령,전병환,김창수,정호기,김재희 대한전자공학회 1995 대한전자공학회 학술대회 Vol.1995 No.11

손가락 정렬과 회전에 강인한 비 접촉식 손가락 정맥 인식 연구

박강령,장영균,강병준,Park, Kang-Ryoung,Jang, Young-Kyoon,Kang, Byung-Jun 한국정보처리학회 2008 정보처리학회논문지B Vol.15 No.4

최근 개인의 정보 보호에 대한 중요성이 증가함에 따라 생체 인식 기술이 출입 통제 시스템 또는 개인 인증, 인터넷 뱅킹, ATM 기기 등 여러 응용에서 사용되어지고 있다. 손가락 정맥 인식이란 사람마다 고유한 손가락 정맥 패턴 정보를 사용하는 고 신뢰도의 생체 인식 기술이다. 본 연구에서는 비 접촉식 손가락 정맥 인식을 위한 새로운 장치 및 방법을 제안한다. 본 연구는 기존의 연구에 비해 다음과 같은 다섯 가지의 장점을 나타내고 있다. 첫째, 본 논문에서 제안하는 장비는 사용자의 손가락 정맥영상 취득 시, 손가락의 뒷면과 손가락 끝, 옆을 지지할 수 있는 최소한의 지지대만을 사용함으로써 사용자의 불쾌감을 최소화할 수 있다. 둘째, 손가락 정맥 영상을 취득하기 위한 카메라 앞에 45도 기울어진 핫 미러(hot mirror)를 사용함으로써, 손가락 정맥 영상 취득 장치의 두께를 줄일 수 있었다. 이는 핸드폰과 같이 두께에 제한이 있는 여러 응용 분야에서 널리 사용될 수 있음을 의미한다. 셋째, 본 연구에서는 LBP(Local Binary Pattern) 방법을 기반으로 손가락 정맥의 특징 정보를 추출함으로써 부분적으로 심하게 어둡거나 밝은 영역을 포함하는 균일하지 않은 조명의 영향을 줄일 수 있었다. 넷째, 비 정맥 영역을 인식에 사용하지 않음으로써 인식 성능을 보다 향상 할 수 있었다. 다섯째, 추출된 손가락 정맥 코드를 기 등록된 코드와 매칭 시, 수평 및 수직방향 비트 이동 방법을 사용함으로써 영상 취득 시 손가락의 움직임과 회전에 의한 본인데이터의 변화도를 줄일 수 있었다. 실험 결과, 본 논문에서 제안하는 손가락 정맥 인식방법의 EER(Equal Error Rate)은 0.07423%였고 전체 처리 시간은 91.4ms였다. With increases in recent security requirements, biometric technology such as fingerprints, faces and iris recognitions have been widely used in many applications including door access control, personal authentication for computers, internet banking, automatic teller machines and border-crossing controls. Finger vein recognition uses the unique patterns of finger veins in order to identify individuals at a high level of accuracy. This paper proposes new device and methods for touchless finger vein recognition. This research presents the following five advantages compared to previous works. First, by using a minimal guiding structure for the finger tip, side and the back of finger, we were able to obtain touchless finger vein images without causing much inconvenience to user. Second, by using a hot mirror, which was slanted at the angle of 45 degrees in front of the camera, we were able to reduce the depth of the capturing device. Consequently, it would be possible to use the device in many applications having size limitations such as mobile phones. Third, we used the holistic texture information of the finger veins based on a LBP (Local Binary Pattern) without needing to extract accurate finger vein regions. By using this method, we were able to reduce the effect of non-uniform illumination including shaded and highly saturated areas. Fourth, we enhanced recognition performance by excluding non-finger vein regions. Fifth, when matching the extracted finger vein code with the enrolled one, by using the bit-shift in both the horizontal and vertical directions, we could reduce the authentic variations caused by the translation and rotation of finger. Experimental results showed that the EER (Equal Error Rate) was 0.07423% and the total processing time was 91.4ms.

단안 카메라 환경에서의 시선 위치 추적

박강령,김재희 한국통신학회 2001 韓國通信學會論文誌 Vol.26 No.10

시선 위치 추적이란 사용자가 모니터 상의 어느 지점을 쳐다보고 있는 지를 파악해 내는 기술이다. 시선 위치를 파악하기 위해 본 논문에서는 2차원 카메라 영상으로부터 얼굴 영역 및 얼굴 특징점을 추출한다. 초기에 모니터상의 3 지점을 쳐다볼 때 얼굴 특징점들은 움직임의 변화를 나타내며, 이로부터 카메라 보정 및 매개변수 추정 방법을 이용하여 얼굴특징점의 3차원 위치를 추정한다. 이후 사용자가 모니터 상의 또 다른 지점을 쳐다볼 때 얼굴 특징점의 변화된 3차원 위치는 3차원 움직임 추정방법 및 아핀변환을 이용하여 구해낸다. 이로부터 변화된 얼굴 특징점 및 이러한 얼굴 특징점으로 구성된 얼굴평면이 구해지며, 이러한 평면의 법선으로부터 모니터 상의 시선위치를 구할 수 있다. 실험 결과 19인치 모니터를 사용하여 모니터와 사용자까지의 거리를 50∼70cm정도 유지하였을 때 약 2.08인치의 시선위치에러 성능을 얻었다. 이 결과는 Rikert의 논문에서 나타낸 시선위치추적 성능(5.08cm 에러)과 비슷한 결과를 나타낸다. 그러나 Rikert의 방법은 모니터와 사용자 얼굴까지의 거리는 항상 고정시켜야 한다는 단점이 있으며, 얼굴의 자연스러운 움직임(회전 및 이동)이 발생하는 경우 시선위치추적 에러가 증가되는 문제점이 있다. 동시에 그들의 방법은 사용자 얼굴의 뒤 배경에 복잡한 물체가 없는 것으로 제한조건을 두고 있으며 처리 시간이 상당히 오래 걸리는 문제점이 있다. 그러나 본 논문에서 제안하는 시선 위치 추적 방법은 배경이 복잡한 사무실 환경에서도 사용가능하며, 약 3초 이내의 처리 시간(200MHz Pentium PC)이 소요됨을 알 수 있었다.

실시간 능동 비전 카메라를 이용한 시선 위치 추적 시스템

박강령 한국정보과학회 2003 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.30 No.12

This paper presents a new and practical method based on computer vision for detecting the monitor position where the user is looking. In general, the user tends to move both his face and eyes in order to gaze at certain monitor position. Previous researches use only one wide view camera, which can capture a whole user's face. In such a case, the image resolution is too low and the fine movements of user's eye cannot be exactly detected. So, we implement the gaze detection system with dual camera systems(a wide and a narrow view camera). In order to locate the user's eye position accurately, the narrow view camera has the functionalities of auto focusing and auto panning/tilting based on the detected 3D facial feature positions from the wide view camera. In addition, we use dual IR-LED illuminators in order to detect facial features and especially eye features. As experimental results, we can implement the real-time gaze detection system and the gaze position accuracy between the computed positions and the real ones is about 3.44 cm of RMS error. 이 논문에서는 컴퓨터 시각 인식 방법에 의해 모니터 상에 사용자가 쳐다보고 있는 시선 위치를 파악하기 위한 새롭고 실용적인 방법을 제안한다. 일반적으로 사용자가 모니터 상의 한 위치를 쳐다보기 위해서는 얼굴 및 눈동자를 동시에 움직이는 경향이 있다. 기존의 시선 위치 추적 시스템은 사용자의 얼굴 전체를 취득할 수 있는 단 하나의 광각 카메라 시스템을 주로 많이 이용하였다. 그러나 이러한 경우 영상의 해상도가 많이 떨어져서 사용자의 눈동자 움직임을 정확하게 추적하기 어려운 문제점이 있다. 그러므로 이 논문에서는 광각 카메라(얼굴의 움직임에 의한 시선 위치 추적용) 및 눈 영역을 확대하여 취득하는 협각 카메라(눈동자 움직임에 의한 시선 위치 추적용), 즉 이중 카메라를 이용하여 시선 위치 추적 시스템을 구현하였다. 얼굴의 움직임 시 전체적인 위치가 변화될 눈동자의 움직임을 정확히 추적하기 위해, 협각 카메라에는 광각 카메라로부터 추출된 눈 특징점의 위치를 기반으로 한 자동 초점 및 자동 상하/좌우 회전 기능이 포함되어 있으며, 눈 특징점을 보다 빠르고 정확하게 추출하기 위해 이중 적외선 조명을 사용하였다. 실험 결과, 본 논문에서는 실시간으로 동작하는 시선 위치 추적 시스템을 구현할 수 있었으며, 이때 얼굴 및 눈동자 움직임을 모두 고려하여 계산한 모니터상의 시선 위치 정확도는 약 3.44cm의 최소 자승 에러성능을 나타냈다.

광각 및 협각 카메라를 이용한 시선 위치 추적 시스템

박강령 한국통신학회 2003 韓國通信學會論文誌 Vol.28 No.12c

Gaze detection is to locate the position on a monitor screen where a user is looking by computer vision. Previous gaze detection system uses a wide view camera, which can capture the whole face of user. However, the image resolution is too low with such a camera and the fine movements of user's eye cannot be exactly detected. So, we implement the gaze detection system with a wide view camera and a narrow view camera. In order to detect the position of user's eye changed by facial movements, the narrow view camera has the functionalities of auto focusing and auto pan/tilt based on the detected 3D facial feature positions. As experimental results, we can obtain the facial and eye gaze position on a monitor and the gaze position accuracy between the computed positions and the real ones is about 3.1 cm of RMS error in case of Permitting facial movements and 3.57 cm in case of permitting facial and eye movement. The processing time is so short as to be implemented in real-time system(below 30 msec in Pentium -IV 1.8 GHz) 시선 위치 추적이란 현재 사용자가 쳐다보고 있는 위치를 컴퓨터 시각 인식 방법을 이용하여 파악하는 연구이다. 일반적으로 사용자가 모니터 상의 한 위치를 쳐다보기 위해서는 얼굴 및 눈동자를 동시에 움직이는 경향이 있다. 기존의 시선 위치 추적 시스템은 사용자의 얼굴 전체를 취득할 수 있는 단 하나의 광각 카메라를 이용하여 사용자의 얼굴 및 눈동자 움직임을 추적하였다. 그러나 이러한 경우, 광각 카메라 내에 포함된 눈동자 영상의 해상도가 많이 떨어져서 사용자의 눈동자 움직임을 정확하게 추적하지 못하는 문제점이 있었다. 그러므로 이 논문에서는 얼굴 영상을 취득하기 위한 광각 카메라 및 눈 영역을 확대하여 취득하는 협각 카메라, 즉 2개의 카메라를 이용하여 시선 위치추적 시스템을 구현하였다. 또한, 얼굴의 움직임 시 전체적인 위치가 변화될 눈동자의 움직임을 정확히 추적하기 위해, 협각 카메라에는 광각 카메라에서 추출된 얼굴 특징점의 위치를 기반으로 한 자동 초점 및 자동 상하/좌우 회전 기능이 포함되어 있다. 실험 결과, 얼굴 및 눈동자 움직임에 의한 모니터상의 시선 위치 정확도는 실험자가 눈동자는 고정으로 하고 얼굴만 움직여서 쳐다보는 경우에 약 3.1cm, 흐리고 얼굴 및 눈동자를 같이 움직여서 쳐다보는 경우에 약 3.57cm의 최소 자승 에러성능을 나타냈다. 처리 속도도 Pentium-IV 1.8 GHz에서 약 30ms 이내의 처리 속도를 나타냈다.

반복적 확장 칼만 필터를 이용한 얼굴의 3차원 움직임량 추정

박강령,김재희,Park, Gang-Ryeong,Kim, Jae-Hui 한국정보처리학회 2001 정보처리학회논문지B Vol.8 No.1

컴퓨터 시각 인식 방법을 이용하여 얼굴의 3차원 움직임 량을 추정하고자 하는 연구는 가상 현실 환경에서 얼굴 움직임에 의한 3차원 그래픽 화면 조정, 시뮬레이터에서의 훈련자 얼굴 움직임에 의한 화면 조정 및 모니터상의 시선 위치 파악 등을 위해 필수적으로 요구되는 기술로서 최근 활발히 연구되고 있다. 기존에 얼굴의 3차원 움직임 량을 추정하고자 하는 연구들은 대부분 확장 칼만 필터(extended kalman filter)를 이용하였으나, 이러한 방법은 필터의 초기 값을 정확하게 설정해야하는 제약 요소를 갖고 있으며, 또한 얼굴의 회전 방향 변화 시 이에 대처하지 못하는 경우 역시 종종 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 확장 칼만 필터의 변형 형태인 반복적 확장 칼만 필터를 이용하여 얼굴의 3차원 움직임 량을 추정하였다. 반복적 확장 칼만 필터에서는 확장 칼만 필터에서 계산되어 나오는 추정 오차 공분산 행렬 값이 미리 정해진 임계치보다 커지는 경우, 현재 얼굴의 움직임 량을 제대로 추정하지 못하고 있는 것으로 판단하여 칼만 필터에서 사용하는 회전 및 이동 속도, 그리고 회전 및 이동 각 속도를 변형함으로써 얼굴의 움직임 량을 정확하게 추정할 수 있도록 하는 방법이다. 실험 결과 반복적 확장 칼만 필터를 사용하였을 경우에 얼굴의 급격한 회전 방향 변화에도 얼굴의 3차원 움직임 량을 정확하게 추정할 수 있음을 알 수 있었다.

얼굴의 움직임을 이용한 다중 모드 인터페이스에서의 시선 추출 ( Gaze Tracking Using the Movement of a Face in Multimodal Interface )

박강령,전병환,남시욱,김재희 대한전자공학회 1996 대한전자공학회 학술대회 Vol.1996 No.1

A Novel Portable Iris Recognition System and Usability Evaluation

박강령,장영균,강병준 제어·로봇·시스템학회 2010 International Journal of Control, Automation, and Vol.8 No.1

We propose a new portable iris recognition system. Because existing portable iris systems use customized embedded processing units, they are limited in ability to expand to other applications, and they have low processing power. To overcome such problems, we propose a new portable iris recognition system consisting of a conventional ultra-mobile personal computer (UMPC), a small universal serial bus (USB) iris camera, and near-infrared (NIR) light illuminators. In general, portable iris systems produce considerable optical blurring. Although auto-focusing motor-driven lenses can be used to overcome it, they are too bulky to be used in a small-sized portable iris system. Therefore, we adopt an iris image restoration algorithm which performs at real-time speed. And by using a conventional UMPC as a processing unit, our portable iris system is more extensible than previous systems. In general, the performance of iris recognition has been mainly evaluated based on the quantitative metrics such as EER (Equal Error Rate), ROC (Receiver Operational Characteristics) curve or recognition time. We propose a new performance measuring method based on qualitative metrics. That is usability evaluation including user acceptance, convenience, satisfaction and resistance.

SVM 분류기에 의한 얼굴 특징 식별 시스템

박강령,김재희,이수현 한국정보처리학회 2004 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 Vol.11 No.6

금융권의 주 5일제 근무에 따른 무인 현금 인출기의 사용 확대와 함께, 타인의 신용카드를 이용하여 무인 현금 인출기에서 돈을 인출하는 금융 범죄에 대한 원천적인 예방 대책이 필수적으로 요구되고 있다. 특히 무인 현금 인출기 부근에는 감시용 CCTV Camera가 설치되어 있으나, 지능적인 범죄자들은 이러한 사실을 인식하고 선글라스, 마스크 등을 착용하여 이러한 감시 시스템을 피해가고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 무인 현금 인출기에 설치되어 있는 카메라를 통해 입력된 사용자의 얼굴 및 얼굴 특징점을 영상 신호처리 방법과 SVM(Support Vector Machine)으로 분석하여 향후 얼굴이 식별 가능한 경우에만 금융 거래를 할 수 있도록 하는 시스템을 개발하였다. 실험 결과, 학습 데이터에 대해서는 약 1%의 오 인식율과 2%의 오 거부율을 나타냈으며, Test 데이터에 대해서는 약 2.5%의 오 인식율과 1.43%의 오 거부율을 나타냈다. With the five-day workweek system in bank and the increased usage of ATM(Automatic Teller Machine), it is required that the financial crime using stolen credit card should be prevented. Though a CCTV camera is usually installed in near ATM, an intelligent criminal can cheat it disguising himself with sunglass or mask. In this paper, we propose facial feature verification system which can detect whether the user’s face can be identified or not, using image processing algorithm and SVM(Support Vector Machine). Experimental results show that FAR(Error Rate for accepting a disguised man as a non-disguised one) is 1% and FRR(Error Rate for rejecting a normal/non-disguised man as a disguised one) is 2% for training data. In addition, it shows the FAR of 2.5% and the FRR of 1.43% for test data.

SVM 분류기에 의한 얼굴 특징 식별 시스템

박강령,김재희,이수연,Park Kang Ryoung,Kim Jaihie,Lee Soo-youn 한국정보처리학회 2004 정보처리학회논문지B Vol.11 No.6

With the five-day workweek system in bank and the increased usage of ATM(Automatic Toller Machine), it is required that the financial crime using stolen credit card should be prevented. Though a CCTV camera is usually installed in near ATM, an intelligent criminal can cheat it disguising himself with sunglass or mask. In this paper, we propose facial feature verification system which can detect whether the user's face can be Identified or not, using image processing algorithm and SVM(Support Vector Machine). Experimental results show that FAR(Error Rate for accepting a disguised man as a non-disguised one) is 1% and FRR(Error Rate for rejecting a normal/non-disguised man as a disguised one) is 2% for training data. In addition, it shows the FAR of 2.5% and the FRR of 1.43% for test data. 금융권의 주 5일제 근무에 따른 무인 현금 인출기의 사용 확대와 함께, 타인의 신용카드를 이용하여 무인 현금 인출기에서 돈을 인출하는 금융 범죄에 대한 원천적인 예방 대책이 필수적으로 요구되고 있다. 특히 무인 현금 인출기 부근에는 감시용 CCTV Camera가 설치되어 있으나, 지능적인 범죄자들은 이러한 사실을 인식하고 선글라스, 마스크 등을 착용하여 이러한 감시 시스템을 피해가고 있다 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 무인 현금 인출기에 설치되어 있는 카메라를 통해 입력된 사용자의 얼굴 및 얼굴 특징점을 영상 신호처리 방법과 SVM(Support Vector Machine)으로 분석하여 향후 얼굴이 식별 가능한 경우에만 금융 거래를 할 수 있도록 하는 시스템을 개발하였다. 실험결과, 학습 데이터에 대해서는 약 1%의 오 인식율과 2%의 오 거부율을 나타냈으며, Test 데이터에 대해서는 약 2.5%의 오 인식율과 1.43%의 오 거부율을 나타냈다.