[스크랩] 핸드폰이 내 얼굴을 알아본다. 얼굴인식 이야기

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우리들 손에서 한 시도 떼지 않는 핸드폰! 핸드폰의 기능이 급속도로 변화하면서 단순히 문자메세지, 통화의 목적을 떠나 디지털카메라의 기능을 무색하게 만들 정도로 고화질 카메라를 갖춘지는 이미 오래 전의 이야기다. 핸드폰 카메라 기능에는 웃으면 사진이 찍히는 스마일샷, 인물촬영 때는 사람의 얼굴 부분을 카메라가 인식해 얼굴부분을 또렷이 나오게 하거나 인물촬영에 맞게 보정하는 기능 역시 다양하다.

 

 

 

핸드폰이 발전해 디지털카메라의 자리를 넘보고 있다면! 우린 더욱 강해져야 한다! 디지털카메라의 변신 역시 무죄. 이전에는 사진촬영 후, 내 얼굴을 좀 더 환하고 뽀얗게 일명 ‘뽀샵’처리를 일일이 손수 직접 했다면, 이젠 알아서 얼굴을 검출해 보정해주는 ‘뷰티샷’ 기능은 디지털카메라의 기본이 되어 버렸다.

신원확인, 범죄자 검색과 같은 보안 관련 분야뿐 아니라 디지털카메라나 스마트폰 등의 소비자 지향적인 분야에서도 얼굴인식을 이용한 시스템을 쉽게 발견할 수 있다. 이러한 얼굴인식은 분실과 복제의 우려가 없다는 점에서 홍채인식, 지문인식 등의 다른 생체인식과 함께 차세대 신원확인 시스템으로 각광받고 있다. 이렇게 우리들의 일상 속에 당연하게만 생각했던 것 ‘얼굴인식’. 그런데 기계가 사람의 얼굴을 알아본다!? 생각해 보면 너무나 신기한 일이다. 어떤 과정으로 기계가 사람 얼굴을 알아보는 걸까? 그 원리를 살펴보고자 한다.

 

 

얼굴인식은 크게 두 가지 단계로 나뉜다. 영상 전체에서 얼굴이 어디인지 구분해내는 얼굴 영역 추출 과정과 찾아낸 얼굴이 누구의 얼굴인지 감별하는 얼굴인식 과정이 그것이다.

1. 얼굴 영역 추출
얼굴과 배경을 구분하기 위해 밝기, 움직임, 색상, 눈 위치 추정 등의 정보를 이용하는데, 다양한 변수 때문에 한 가지 정보만으로는 정확한 추출이 어렵다. 얼굴과 배경의 밝기 값이 서로 크게 차이가 나면 쉽게 구분할 수 있지만, 서로 유사한 밝기 값을 갖거나 배경에 여러 색이 뒤섞여 있으면 엉뚱한 영역까지 얼굴로 인식된다.
그래서 인기 있는 어플 중 하나인 닮은 연예인 찾기에서 자신의 사진을 올릴 때 모자를 쓰거나 너무 어두운 사진은 프로그램에서 얼굴을 찾지 못하는 것을 볼 수 있을 것이다.

 

 

색상 정보를 활용하는 기법에서는 미리 입력된 피부색에 맞는 화소를 추출하게 되는데, 이 역시 배경에 피부색이 섞여 있으면 정확한 영역을 잡아내지 못한다. 또한 주위 조명이나 화장 유무 등의 외부적인 요인도 크게 영향을 미친다. 따라서 얼굴 영역을 정확하게 추출하기 위해 2가지 이상의 정보를 취합 후 상호 보완하는 방식이 주로 사용된다. 
 
디지털카메라의 얼굴인식 기능은 이 얼굴 영역 추출을 이용한 것이다. 최근 나오는 디지털카메라에는 피사체의 얼굴에 사각형 모양의 감지 영역이 생겨 자동으로 보정을 해 주는 기능이 탑재돼 있다. 하지만 이 기능은 단순히 일반적인 얼굴을 구분할 뿐, 각 얼굴의 신원까지 판별하지는 못한다.

 

 

2. 얼굴 인식
얼굴의 주요 부분인 눈, 코, 입의 거리와 모양으로 얼굴을 판별하는 방법은 반드시 각 부위를 정확히 추출해야 한다. 만일 안경, 모자, 머리카락 등이 이목구비를 가리면 정확한 판별이 힘들어진다. 또한 해당 인물의 얼굴을 찍은 영상을 다수 보유하고 있는 상황에서 새로운 얼굴 영상이 들어오면 비교해 최종적으로 신원을 확인하는 방법도 있다. 이 방법은 매우 간단해 보이지만 저장된 영상과 일일이 비교해야 하는 만큼 계산량이 지나치게 커져서 실용성이 낮다. 또한 표정, 각도, 조명 등의 변화에 따른 각각의 영상이 모두 필요하기 때문에 데이터 보유량도 상당히 높아지게 된다.

 

 

 

찾아낸 얼굴이 누구의 얼굴인지 감별하는 얼굴인식은 신원확인, 보안 등 다양한 용도로 쓰일 수 있다. 주민등록증, 여권, 신용카드 등을 대체하는 신원확인용으로도 쓰일 수 있고, 출퇴근 관리, 출입문 통과, 비밀번호 대체 등의 보안용으로도 쓰일 수 있다. 또한 범죄 용의자 검색, 우범지대 감시 등의 치안용으로도 활용 가능하다. 실제로 현재 노트북 등의 일부 IT기기에는 비밀번호 입력을 대신하는 얼굴인식 기능을 채용한 제품이 시판 중이다. 열쇠나 주민등록증과 같은 번거로운 물품을 가지고 다니지 않아도 되고 간단히 스캔만 하면 자신의 신원을 확인시킬 수 있기 때문이다. 또한 지문 인식처럼 특정 물건에 접촉할 필요가 없어 위생상 생길 수 있는 문제나 불쾌감을 덜어준다.

 

 

자신과 닮은꼴을 찾을 수 있는 심심풀이용 웹사이트나 스마트폰 애플리케이션도 인기가 많다. 이 프로그램에서는 얼굴추출과 얼굴인식 기능이 모두 포함되어 있다. 먼저 사진에서 얼굴영역이 어느 부분인지 얼출 영역 추출과정을 거친 후, 얼굴인식기능을 통해 닮은 연예인은 누구인지를 찾아주게 된다. 어두운 화장실에서 디지털카메라를 꺼냈더니 감지 영역이 자신의 얼굴 대신 변기에 맞춰졌다는 일화도 들려오고, 모 연예인은 얼굴인식 사이트에서 닮은꼴을 찾아본 결과 6번 만에야 자신의 얼굴이 등장했다는 굴욕도 들린다.

 

 

이 외에도 얼굴인식기능으로 재미있게 이용할 수 있는 어플들이 많다. 사진을 통해서 얼굴인식으로 관상을 알 수도 있다. 사진에서 눈, 코, 입을 모두 구분하여 자세한 설명과 함께 관상풀이를 해준다. 또, 이런 관상풀이를 이용해 연인사이에 궁합은 어떤지 알게 해주는 어플들이 인기를 끌고 있다.

 

 

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두루누리 기자 - 김보라

skfjd@naver.com

 

   

    

 

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출처 : 두루누리의 행복한 상상

글쓴이 : 방송통신위원회 원글보기

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