본 논문에서는 복잡한 배경을 갖는 동영상에서 얼굴의 윤곽선을 추출하기 위해 DCM(Dilation of Color and Motion information) 마스크와 동적 윤곽선 모델 (Active Contour Models; Snakes)을 적용한다. 먼저, 얼굴의 색상 정보와 움직임 정보를 모폴로지의 팽창과 AND 연산으로 결합한 DCM 마스크를 제안하여, 복잡한 배경이 제거된 얼굴 영역을 검출하고 영상 에너지의 잡음을 제거하기 위해 사용한다. 또한, 초기 곡선에 민감한 동적 윤곽선 모델의 단점을 극복하기 위해 얼굴 요소의 기하학적인 비율에 의해 추정된 회전정도에 따라 초기곡선을 자동으로 설정하고, 에지가 약한 부분에서의 윤곽선 추출을 위해 스네이크의 영상에너지로 에지강도와 밝기를 함께 사용한다. 실험을 위해, 복잡한 배경이 있는 실내 영상과 방송 영상으로부터 양 눈이 보이는 총 16명의 다양한 헤즈 포즈 영상을 총 480장 취득하였다. 결과적으로, 얼굴의 회전정도에 따라 보간된 초기곡선을 사용하고 에지강도와 밝기의 결합 영상에너지를 사용하는 경우에 평균 처리시간은 0.28초에서 보다 정교한 얼굴 윤곽선이 추출되는 것으로 나타났다.
In this paper, we apply DCM(Dilation of Color and Motion information) mask and Active Contour Models(Snakes) to extract facial outline in moving pictures with complex background. First, we propose DCM mask which is made by applying morphology dilation and AND operation to combine facial color and motion information, and use this mask to detect facial region without complex background and to remove noise in image energy. Also, initial curves are automatically set according to rotational degree estimated with geometric ratio of facial elements to overcome the demerit of Active Contour Models which is sensitive to initial curves. And edge intensity and brightness are both used as image energy of snakes to extract contour at parts with weak edges. For experiments, we acquired total 480 frames with various head-poses of sixteen persons with both eyes shown by taking pictures in inner space and also by capturing broadcasting images. As a result, it showed that more elaborate facial contour is extracted at average processing time of 0.28 seconds when using interpolated initial curves according to facial rotation degree and using combined image energy of edge intensity and brightness.
