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by 카카오 Sep 20. 2018

라이언의 코, 어떻게 내 코를 따라다닌거지?

Face alignment : 인생 프사 만들어 줄 기술에 관하여



짬 날 때마다 친구들의 카톡 프로필 사진을 들여다본다는 사람들이 많습니다. 그러다 가끔 ‘움짤 프사’를 보면 각양각색의 개성이 느껴져 흥미롭습니다. 호기심이 많은 사람이라면 ‘라이언의 코는 어떻게 움직이는 친구 얼굴에 정확히 따라붙었을까?’와 같은 의문을 가져 봤을 법합니다. 


뿐만 아닙니다. 머리 위에 얹어진 고양이 귀 모양이나 양 볼에 빛나는 홍조는 실제 나이보다 훨씬 어려 보이게 하는 효과를 주곤 하죠. 여기까지 읽고 어떤 앱에 관한 이야기인지 알아차리셨다고요? ‘카카오톡 치즈’ 사용자 시군요. 이 글에서는 ‘카카오톡 치즈’ 스티커 필터 기능에 적용된 페이스 얼라인먼트(Face Alignment) 기술에 관해 다뤄보고자 합니다.


움직이는 얼굴을 라이언의 코와 귀가 따라 다닌다. (출처 : 카카오톡 치즈 공식 홍보영상 캡쳐)



얼굴 특징을 트래킹하는 AI학습 시스템



페이스 얼라인먼트(Face Alignment)를 우리말로 바꿔본다면 ‘얼굴 일치(혹은 정렬)’정도로 쓸 수 있겠죠? 즉, 라이언의 코나 고양이 귀, 반짝이는 홍조가 실제 움직이는 얼굴 이미지의 적합한 위치에서 벗어나지 않도록 하는 것이 기술의 기본 원리입니다. 그렇다면 사람마다 제각각인 얼굴 생김새에서 이마나 눈썹, 코, 입술, 볼, 광대뼈 등을 컴퓨터가 인지할 수 있어야 한다는 얘긴데, 어떻게 이런 일이 가능한 걸까요?


배경에는 수백만 얼굴 영상을 미리 학습해 둔 AI 시스템이 있습니다. AI 시스템은 수백만 얼굴에서 특징(feature)을 추출하고 이것을 학습해 특징점의 위치를 예측합니다. 이마의 너비와 길이, 미간의 거리, 코의 길이와 너비나 높이, 입술의 두께와 입꼬리의 각도 등 모든 것이 분석 대상입니다. 학습 경험이 쌓일수록 AI는 얼굴의 특징점을 더욱 정확하고 빠르게 찾아냅니다. 카카오톡 치즈가 모바일 환경에서 실시간으로 내 얼굴에 이미지를 합성해 줄 수 있는 이유죠. 더 나아가 촬영 대상 인물의 뒤에서 다른 사람이 움직이거나, 얼굴 일부를 손으로 가려도 얼굴 특징을 트래킹 할 수 있도록 하는 수준이 된 것입니다.


실시간으로 얼굴 이미지 전체를 화사하게 보정해주거나 사용자의 표정을 기반으로 캐릭터나 동물을 만들어주는 ‘AR 이모지’ 기능도 페이스 얼라인먼트(Face Alignment) 기술에 근간을 두고 있습니다.


Kakao i Face Alignment 소개 영상


말과 글뿐만 아니라 이모티콘과 셀피, 움짤 등 비주얼을 통한 감정 표현의 방법이 다양해짐에 따라 페이스 얼라인먼트(Face Alignment) 기술은 더 널리 활용될 전망입니다. 상업적으로 활용되면 보다 많은 생활 편의도 창출될 것으로 보입니다. 매장에 가지 않고도 색조 화장을 해 본 느낌을 직관적으로 알 수 있다거나, 안경점에 가지 않고도 여러 가지 모델을 실제로 써 본 것 모습을 그려볼 수 있죠. 


화보 사진을 위해  수십 번 화장을 했다 지웠다는 연예인들의 무용담도 곧 옛 얘기가 될 것 같습니다. 


카카오 개발자가 페이스 얼라인먼트 시스템을 테스트 해 보고 있다.


kakao i 멀티미디어 처리 기술에 관한 글은 아래와 같은 순서로 발행됩니다.

(이번 글) 
- 라이언의 코, 어떻게 내 코를 따라다닌거지? (Face Alignment 기술)

(이어서 발행할 글들)
- 벚꽃과 살구꽃, 구분할 수 있나요? (Convolutional Neural Networks 기술을 활용한 꽃검색)
- 유명해야만 '얼굴이 명함'일까요? (얼굴 인식 기술)
- “그 옷 어디서 샀어?”라는 질문, 사라질 수도 있다 (유사이미지 검색 기술)


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