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얼굴 검출을 위한 Flood Fill 기반의 개선된 피부색 추출기법

Improved Skin Color Extraction Based on Flood Fill for Face Detection

  • 이동우 (광운대학교 플라즈마바이오디스플레이학부) ;
  • 이상훈 (광운대학교 인제니움학부) ;
  • 한현호 (광운대학교 정보과학교육원) ;
  • 채규수 (백석대학교 정보통신학부)
  • Lee, Dong Woo (Dept of Plasma Bio Display, KwangWoon University) ;
  • Lee, Sang Hun (Ingenium College of Liberal Arts, KwangWoon University) ;
  • Han, Hyun Ho (Institute of Information Technology, KwangWoon University) ;
  • Chae, Gyoo Soo (Division of Information Communication Eng., Baekseok University)
  • 투고 : 2019.03.15
  • 심사 : 2019.06.20
  • 발행 : 2019.06.28

초록

본 논문에서는 YCbCr 색공간을 이용한 피부색 추출에서 조명과 그림자에 의한 손실 영역을 Flood Fill 알고리즘을 이용하여 보완하고 Haar-like 특징을 이용한 Cascade Classifier 얼굴 검출 방법을 제안하였다. Haar-like 특징을 이용한 Cascade Classifier는 이미지에서 기존의 YCbCr 색공간을 이용한 피부색 추출은 단순히 임계값만 사용하기 때문에 조명, 그림자 등에 의해 잡음과 손실 영역이 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 침식, 팽창 연산을 사용하여 잡음을 제거하였고 손실 영역을 추정하기 위해 Flood Fill 알고리즘을 사용하여 손실 영역을 추정하였다. 추정한 영역에 대하여 YCbCr 색공간의 임계값을 추가로 허용하였다. 나머지 손실영역에 대하여 위에서 추정한 영역중 추가로 허용한 영역의 평균값으로 색을 채워 넣었다. 추출한 이미지에 Haar-like Cascade Classifier를 사용하여 얼굴을 검출하였다. 기존의 Haar-like Cascade Classifier의 방법보다 제안하는 방법이 정확도가 약 4% 향상되었으며 YCbCr 색공간만을 이용한 피부색 추출보다 제안하는 방법의 검출률이 약 2% 향상되었다.

키워드

피부색 추출;YCbCr 색공간

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Fig. 1. Haar-like elementary feature

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Fig. 2. Feature Detection using Haar-like

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Fig. 3. Cascade Classifier

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Fig. 4. 4-way Flood Fill

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Fig. 5. Flow Chart of Proposed Method

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Fig. 6. Skin Detection using YCbCr

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Fig. 7. Noise Removal Image

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Fig. 8. Flood Fill Result

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Fig. 9. Flood Fill Result(a) Original Image

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Fig. 10. Flood Fill Result

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Fig. 11. Correction using Flood Fill

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Fig. 12. Haar-like Cascade Classifier

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Fig. 13. Compared in people image

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Fig. 14. Comparing images of objects with human figures

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Fig. 15. Comparing Image of Gray Image

Table 1. Comparison with other algorithms

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Table 2. Comparison with other Skin Color Extraction

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과제정보

연구 과제 주관 기관 : Kwangwoon University

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