https://web.mit.edu/sinhalab/Papers/19results_sinha_etal.pdf
인간의 얼굴 인식: 모든 컴퓨터 비전 연구원이 알아야 할 19가지 결과해당 포스트는 인간의 얼굴 인식 : 모든 컴퓨터 비전 연구원이 알아야 할 19가지 결과라는 논문에서 관심있었던 5번째 결과인
Of the different facial features, eyebrows are among the most important for recognition
(얼굴 생김새 중 눈썹이 가장 중요한 인식대상입니다.)
에 대한 포스트 입니다.
해당 논문이 나오기 전 기존 연구에서는 각 얼굴 특징은 인식을 돕는 면에서 동등하게 만들어진 것은 아니다라고 생각하였습니다. 그 중에서도 얼굴을 식별하는데는 눈, 코, 입이 중요하다라고 생각했습니다.
관련 연구로는 아래 연구들이 있습니다.
[15] Davies G, Ellis H, Shepherd J. Cue saliency in faces as assessed by the "Photofit" technique. Perception. 1977; 6(3):263-269
[19] Ellis HD, Shepherd JW, Davies GM. Identification of familiar and unfamiliar faces from internal and external features: some implications for theories of face recognition. Perception. 1979;8(4):431-439.
[23] Fraser IH, Craig GL, Parker DM. Reaction Time Measures of Feature Saliency in Schematic Faces. Perception. 1990;19(5):661-673.
[90] Young AW, Hay DC, McWeeny KH, Flude BM, Ellis AW. Matching familiar and unfamiliar faces on internal and external features. Perception. 1985;14(6):737-746.
[70] Sadr J, Jarudi I, Sinha P. The Role of Eyebrows in Face Recognition. Perception. 2003;32(3):285-293.
2003년에 발표된 얼굴 인식에서 눈썹의 역할이라는 주제를 연구한 연구자는 눈썹의 역할이라는 문헌에서 메이크업 아티스트 및 성형 외과와 같은 미학 분야에서는 눈썹이 매력에 미치는 영향을 인식해 왔다라는 점과 이 그림과 같이 눈썹으로 극도의 공격성이나 두려움을 전달할 수 있다는 것을 들면서 눈썹의 중요성에 집중했습니다.
기존 연구에서는 얼굴 내부 요소 중 눈을 가장 중요시 하였기에 눈썹이 제외된 적이 많았고, 눈썹이 이용되더라도 눈과 눈썹을 한 세트로 실험을 했으며, 눈썹만을 실헒 요소로 진행한 실험은 없었다고 하면서 왜 눈썹만을 실험 하지 않았는지 의구심이 들었다합니다.
그래서 이 연구자는 눈썹이 없으면 친숙한 얼굴을 인식하는 개인의 능력을 감소시킬 수 있는지 여부와 정도를 파악하고자 하였습니다.
연구자는 남성 13명, 여성 5명 평균 연령 23세 피험자 18명을 대상으로 실험을 하였습니다.
실험에 쓰인 데이터는 남 여 각 25명 백인 유명 남성과 여성의 얼굴을 50개씩 수집을 한 후 변형하였습니다
눈구멍이나 눈썹의 뼈 구조를 보존하면서 주변 피부 질감이나 색상으로 눈과 눈썹을 변형시켰고 외부 특징에 의존하지 않도록 얼굴 중앙 부분만 사용하였습니다.
실험은 앞의 보이시는 그림처럼 진행하였고, 회색 배경위에 이미지가 나오도록 실험하였습니다
우선 절차에 익숙하게 하게끔 실험에 쓰이지 않는 이미지를 포함해서 5번 연습하였고,
무작위로 눈썹이 없는 유명인 이미지 25개와 눈이 없는 유명인 이미지를 보여주고, 유명인을 알아본다면 즉시 키보드나 마우스 버튼을 누르도록 하였습니다.
그 후 유명인 이름 또는 이름을 기억하지 못할 수도 있기에 그 유명인을 식별할 수 있는 텍스트
예를 들면 특정 영화에 어떤 역할로 출연한 배우 처럼 텍스트를 입력하게끔 했습니다.
실험 결과를 보면 눈썹이 없으면 피험자들이 친숙한 얼굴을 인식한느 능력이 눈이 없는 것에 비해 감소햌했다는 것을 알 수 있었고
이 겨롸가 눈이 없는 이미지보다 눈썹이 없는 이미지가 이미지 변형이 많이 일어나 인식을 못한게 아니냐는 의문이 들어 검증을 하였습니다.
원본 이미지와 변형된 이미지, 즉 실험 데이터가 얼마나 다른지 계산하여 보았는데 눈이 없는 이미지가 눈썹이 없는 이미지보다 더 변형이 일어났다는 것을 확인하였습니다.
그래서 연구자들은 눈썹은 다른 얼굴 요소에 비해 외부 요인과 이미지 변형에 영향이 적다고 판단을 하였고 눈썹이 없는 유명인을 인식하지 못한다는 이유를 가능성을 들어 설명하였습니다.
눈썹은 감정 및 기타 비언어적 신호를 전달하는데 매우 중요하기 때문이며, 시각 시스템은 감정 및 비언어적 신호를 감지하고 해석하기 위해 눈썹에 주의를 기울이도록 편향되어 있다. 그 편향이 얼굴 인식에 영향을 끼쳤다라고 판단하였습니다.
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