본 논문은 얼굴을 자동 초점(AF, Auto Focusing) 기능의 관심영역(ROI, Region of Interest)으로 이용하기 위한 얼굴 검출(Face Detection) 알고리즘 및 하드웨어 구현에 관한 것이다. 얼굴 검출을 위해 YCbCr 색 좌표계에서의 피부색 영역을 바탕으로 얼굴의 특징을 이용하였다. 얼굴에 해당하는 피부, 눈에 해당하는 에지, 그리고 입에 해당하는 음영의 픽셀수를 얼굴 특징으로 선택하였고, 얼굴 특징은 2,000개의 얼굴 샘플을 통하여 통계적으로 구하였다. 제안된 알고리즘은 하드웨어 설계 시, 하드웨어 자원의 효율성을 고려하여 영상의 중심에 가까운 두 명의 얼굴을 검출하게 하였다. 그리고 검출된 얼굴을 자동 초점의 관심 영역으로 이용하기 위하여 얼굴 영역을 사각형의 박스로 표시하였고, 영상에서 박스의 시작점과 끝점에 해당하는 위치를 출력하게 하였다. 하드웨어로 설계된 얼굴 검출 기능은 FPGA 보드와 모바일 폰 카메라 센서를 사용하여 검증하였다.
In this paper, we proposed a face detection algorithm and a hardware implementation method for ROI(Region Of Interest) of AF(Auto Focusing). We used face features in skin regions of YCbCr color space for face detection. The face features are the number of skin pixels in face regions, edge pixels in eye regions, and shadow pixels in lip regions. The each feature was statistically selected by 2,000 sample pictures of face. The proposed algorithm detects two faces that are closer center of the image for considering the effectiveness of hardware resource. The detected faces are displayed by rectangle for ROI of AF, and the rectangles are represented by positions in the image about starting point and ending point of the rectangles. The proposed face detection method was verified by using FPGA boards and mobile phone camera sensor.
