KR100332753B1 - 화상처리장치의이미지처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화상처리장치의 이미지 처리방법에 관한 것으로, 종래에는 화상처리분야에서 물체이미지와 배경이미지를 분리해내는데 아주 정확하게 분리해내지 못하는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명은 배경이미지로 부터 물체이미지만을 인식해내기 위하여 인식시작점을 지정하고 그 점의 어드레스를 종료점으로 하여 시작점을 중심으로 3×3마스크를 구성하고 반시계방향으로 이전에 찾은 점을 고려하여 다음에 나타날 연결점을 찾아가도록 함으로써 정확한 인식이 가능하도록 한다.

Description

화상처리장치의 이미지 처리방법

본 발명은 화상처리장치에서 배경이미지로 부터 물체이미지만을 인식해내기 위한 것으로, 특히 씨씨디(CCD)카메라로 적절히 이미지 윤곽선화 한 후 히스토그램의 화소와 전체면적에 근거하여 임의의 임계치를 설정하고 그 결과로 얻어진 이진화 이미지(Binary Image)에 대해 윤곽선추출을 행한 후 필링(filling)을 수행하여 물체이미지와 배경이미지를 분리해내도록 하는 화상처리장치의 이미지 처리방법에 관한 것이다.

종래에는 화상처리분야에서 물체이미지와 배경이미지를 분리해내는데 아주 정확하게 분리해내지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 배경이미지로 부터 물체이미지만을 인식해내기 위하여 인식시작점을 지정하고 그 점의 어드레스를 종료점으로 하여 시작점을 중심으로 3×3마스크를 구성하고 반시계방향으로 이전에 찾은 점을 고러하여 다음에 나타날 연결점을 찾아가도록 함으로써 정확한 인식이 가능하도록 한 화상처리장치의 이미지 처리방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 256레벨의 화상의 이미지를 입력하는 단계와, 상기 단계에서 입력된 이미지를 임의의 임계치에 의해 이진화(binary) 이미지로 변환하는 단계와, 상기 단계에서 이진화된 이미지에 대한 윤곽선추출하기 위해 시작하는 시작점을 임의로 지정하고, 상기 시작점의 어드레스를 윤곽선추출이 끝나는 조건으로 설정하는 단계와, 상기 단계에서 지정한 시작점을 중심으로 3×3마스크를 이용하여 최외각점을 윤곽선추출이 끝나는 조건에 만족할 때 까지 반복하는 단계와, 상기 단계에서 윤곽선추출이 완료되면 내부를 필링하는 단계를 거처 배경이미지로 부터 물체이미지만을 추출해내도록 이루어진다.

제 1 도에 도시한 바와같이 CCD카메라(10)를 통해 물체이미지와 배경 이미지가 혼합된 256레벨 화상이미지가 이미지-글래버(Grabber)에 획득(capturing)되면, 상기 이미지-글래버(Crabber)는 이미지의 히스토그램을 도시하여 보고 임의의 임계치에 의해 256레벨의 화상의 이미지를 2-레벨의 이진화 이미지로 변화시킨다.

해상 또는 한 이미지를 표현하는데 있어 이는 한 라인의 화소(pixel)수와 라인수의 곱으로 표현되는데, 한 라인의 화소수가 512개의 픽셀들로 구성되고 전체 라인수가 480라인이라면 그 이미지의 해상도는 512×480이 된다.

상기에서 임의의 임계치에 의해 이진화된 이미지에 대해 제 2 도와 제 3 도에 의거하여 물체의 외부윤곽선을 인식하기 위한 이미지 윤곽선 인식방법과 서칭방법을 통하여 배경이미지로 부터 물체이미지를 추출하는 과정에 대하여 살펴보자.

설명에 앞서 제1도에서 그레이레벨(Gray level)이란 한 화소의 밝기를 표현하는데 있어 및 레벨로 하느냐하는 것인데 256레벨의 경우 가장 밝은 값은 255, 가장 어두운 값은 0으로 표현된다.

윤곽선추출을 시작하는 시점을 지정하는 방법은 2가지가 있는데, 첫번째방법은 이미지를 처음부터 스캔하여 처음으로 검출되는 점을 그것으로 하는 것이고, 두번째방법은 임의의 라인을 기준으로 하여 그 라인의 맨 처음 검출되는 점을 그것으로 하는 것이다.

상기에서와 같은 방법으로 시작점을 지정하고, 그 지정한 시작점의 어드레스를 윤곽선이 끝나는 조건으로 지정한다.

다음으로 두번째 포인트(point-2)를 추적하기 위해 제 2 도의 (가)에 도시한 바와같은 시작점(S)을 중심으로 3×3서칭 마스크를 고려하여 제 2 도의 (나)에서와 같이 반시계방향으로 1,2,3,4의 순서로 조사하여 첫번째로 검출되는 점을 두번째 포인트(point-2)로 정하게 되며, x로 표시한 점들은 두번째 포인트(point-2)를 찾을 경우에는 조사할 필요가 없는데 그 이유는 시작점을 설정할 때 이미 조사되었기 때문이다.

세번째 포인트(point-3)로 부터 마지막 포인트(last point)를 찾아갈때까지 계속하여 위에 언급한 3×3 마스크를 사용하여 최외각 연결점들을 추적해간다.

P_n-1(바로 직전에 찾은 포인트)와과 P_n(현재 포인트)을 찾아갈때 P_n+1(다음에 찾을 포인트)을 추적할 경우의 수는 7가지이고, 3×3마스크내에 P_n-1과 P_n이 위치할 경우의 수는 제 3 도의 (다)내지 (차)에 도시한 바와같이 8가지이다.

따라서 P_n+1을 결정할 경우의 수는 7×8=56이 되며, 위와같이 하여 마지막 포인트(Last point)의 어드레스와 같이 동일하게 될때까지 계속 연결점을 추적하게 된다.

이와같이 이미지 윤곽선추출이 종결된 후의 이미지는 2-레벨 이미지에서 3-레벨 이미지가 되는데, 이는 이미지윤곽선 처리과정에서 윤곽선은 다른 문자로 대체하여 저장하였기 때문이다.

상기에서 윤곽선추출이 완료되면 내부를 filling하여 물체 이미지만을 인식해내고, 그 인식한 이진화 이미지를 윤곽선화하여 같은 파일에 겹쳐 쓰기(overwrite)하면 윤곽선추출 부분은 다른 문자로 채워져 3가지 종류의 문자들로 구성된 3-레벨 이미지가 된다.

윤곽선 필링(contour filling)방법은 라인처리로 구현되는데, 이에 대하여 제 4 도에 의거하여 살펴보면 아래와 같다.

물체 이미지에 대한 데이타를 라인별로 스캐닝하여 배열에 저장하고 그 저장한 윤곽선문자를 계수하여 각 해당 카운트값의 번지를 저장한다.

카운트값이 0이나 1일 경우는 아무일도 하지않고 다음 라인으로 처리가 넘어간다.

카운트값이 2이상일 경우는 필링(filling)을 수행하는데, 만약 카운트 값이 N이라면 1-2,2-3,3-4,‥‥‥(N-1)-N과 같이 인접한 구간별 번지값을 비교하여 연속 즉, 후자가 전자보다 1이 큰 경우는 수평카운터에 해당하므로 아무일도 하지않고 다음 구간으로 처리가 넘어가고 연속이 아닌 경우는 그 구간사이의 문자값들을 스캔하여 문자들을 조사하게 된다.

이미지의 윤곽선추출을 수행하기 이전의 바이너리 이미지는 물체 이미지와 잡음은 #문자로 배경 이미지는 NULL문자로 표시되고 잡음은 물체 윤곽선으로 분리되있다. 조사된 문자가 물체이미지에 해당하면 윤곽선 문자로 대체시키고 NULL문자인 경우 그대로 둔다. 이와같이 하여 마지막 구간까지 처리한 후 화일에 다시 저장하고 다음 라인으로 처리를 넘겨 마지막 라인까지 처리한 후 종료시킨다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 화상처리시 물체이미지와 배경이미지를 분리하여 물체이미지만을 인식하는데 아주 유용하며, 또한 문자나 문자처리장치와 같은 패턴인식분야에서도 적용가능하도록 한 효과가 있다.

제 1 도는 화상처리장치 구성 및 블럭다이아그램.

제 2 도는 본 발명 화상처리장치의 이미지 처리방법에 대한 과정도.

제 3 도는 제 2 도에서 물체의 외부윤곽선을 인식하기 위한 이미지윤곽선 마스크 및 서칭방법을 보여주는 도.

제 4 도는 제 2 도에서 필링(filling)방법에 대한 과정도.

******* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *******

10 : 씨씨디 카메라 20 : 고속 피씨(PC)

Claims (4)

1. 256레벨의 화상의 이미지를 입력하는 단계와, 상기 단계에서 입력된 이미지를 임의의 임계치에 의해 이진화(binary) 이미지로 변환하는 단계와, 상기 단계에서 이진화된 이미지에 대한 윤곽선추출하기 위해 시작하는 시작점을 임의로 지정하고, 상기 시작점의 어드레스를 윤곽선추출이 끝나는 조건으로 설정하는 단계와, 상기 단계에서 지정한 시작점을 중심으로 3×3마스크를 이용하여 최외각점을 윤곽선추출이 끝나는 조건에 만족할 때 까지 반복하는 단계와, 상기 단계에서 윤곽선추출이 완료되면 내부를 필링하는 단계를 거쳐 배경이미지로 부터 물체이미지만을 추출하는 화상처리장치의 이미지 처리방법.
2. 제1항에 있어서, 시작점을 지정하는 방법은 이미지를 처음부터 스캔하여 처음으로 검출되는 점을 시작점으로 하거나 임의의 라인을 기준으로 하여 그 라인의 맨처음 검출되는 점을 시작점으로 하도록 하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치의 이미지 처리방법.
3. 제1항에 있어서, 추출된 윤곽선은 원래의 이진화 데이타 대신 문자데이타로 저장하도록 한 것을 특징으로 하는 화상처리장치의 이미지 처리방법.
4. 제1항에 있어서, 필링방법은 화상을 라인스캐닝하여 저장한 후 그 저장한 윤곽선문자를 계수하는 단계와, 상기 단계에서 계수한 값이 0 또는 1이 아니고 계수값이 연속이 아닌경우에 그 구간사이의 문자값들을 스캔하여 문자를 조사하는 단계와, 상기 단계에서 조사된 문자가 물체이미지에 해당하면 윤곽선문자로 대체한 후 마지막 라인까지 반복하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 화상처리장치의 이미지 처리방법.