KR100439533B1 - System for chasing location of subject matter to be inspected and method of same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 특정 검사대상의 위치 자동 추적 시스템 및 추적 방법에 관한 것으로, 동영상이 상기 추적 시스템에 입력되도록 하는 영상 입력수단; 정지 영상을 저장하고 있는 정지 영상 저장부와 적어도 하나 이상의 추적 대상에 대한 정보를 가지고 있는 추적대상 정보 저장부와 색에 대한 데이터를 가지고 있는 색정보 저장부를 구비하는 저장수단; 영상 입력수단을 통하여 입력되는 동영상 중에서 특정한 정지 영상을 추출을 하여 정지 영상 저장부에 입력되도록 정지영상 추출 수단; 정지영상에서 추적 대상에 대한 정보를 추출하여 추적대상 정보 저장부에 입력하며 추적 대상을 영상 입력수단을 통하여 입력되는 동영상에서 검출하는 검출수단; 및 추적 시스템을 제어하는 제어부를 구비하도록 하여 추적대상의 외형과 색상을 이용하여 위치를 추적할 수 있으므로, 추적을 하는 도중에 동일한 외형을 갖는 사물이 주변에 나타나더라도 계속해서 추적을 할 수 있도록 한다.The present invention relates to a system for automatically tracking a location of a specific inspection target and a tracking method, comprising: image input means for inputting a video to the tracking system; Storage means including a still image storage unit for storing still images, a tracking object information storage unit having information on at least one tracking object, and a color information storage unit having color data; Still image extraction means for extracting a specific still image from the video input through the image input means to be input to the still image storage unit; Detecting means for extracting information on a tracking object from a still image and inputting the tracking object information to a tracking object information storage unit, and detecting the tracking object from a video input through the image input means; And a control unit for controlling the tracking system, so that the location can be tracked using the appearance and color of the tracking object, so that the object can be continuously tracked even if the object having the same appearance appears around the track.
Description
본 발명은 특정 검사대상의 위치 자동 추적 시스템 및 추적 방법에 관한 것으로, 더욱 상세히 설명하면, 추적대상 사물의 R,G,B 값을 분석하여 사물을 특정하도록 하여 비슷한 형상을 가지는 사물을 구별할 수 있도록 하며 또한 대상 사물 모양 전체를 파악하지 않고 특징이 되는 색상의 R,G,B 값을 패턴으로 인식을 하여 추적이 가능하도록 하는 특정 검사대상의 위치 자동 추적 시스템 및 추적 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system for automatically tracking a location of a specific inspection target and a tracking method, and to describe in detail, it is possible to distinguish objects having a similar shape by analyzing R, G, and B values of the tracking target. In addition, the present invention relates to a system for automatically tracking a location of a specific inspection target and a method of tracking the target by recognizing R, G, and B values of a characteristic color as a pattern without grasping the entire object shape.
종래에는 추적대상의 외형에 대한 패턴을 인식하여 외형에 일치하는 데이터가 입력되면 추적을 할 수 있도록 하거나, 또는 아무런 대상 사물이 없는 상태의 배경을 사전에 미리 인식하도록 하고 현 상태의 화면과 저장되어 있는 화면을 비교하여 데이터를 차연산하여 차이가 있으면 차이가 있는 부분을 추적하는 방식을 사용한다.Conventionally, by recognizing the pattern of the appearance of the target to be tracked, when data matching the appearance is inputted, it is possible to track or pre-recognize the background of the state in which there is no target object in advance. It compares the screens and compares the data. If there is a difference, it tracks the difference.
추적 시스템은 카메라로부터 촬영되어 입력되는 영상신호를 검출하는 영상 입력부, 영상 입력부에서 입력되는 데이터를 이용하여 추적대상을 검출하고, 영상 입력부로 입력된 영상 신호 상에서 추적대상을 추적하며 추적 시스템의 기능을 전반적으로 제어하는 추적부, 추적대상에 대한 데이터를 저장하며 추적부의 처리데이터를 저장하는 메모리부, 추적부에서 추적되는 상황을 표시하는 표시부, 추적 시스템을 조작하도록 하는 조작부 및 상기 각 부에 전원을 공급 또는 차단하는 전원부로 구성된다.The tracking system detects a tracking target by using an image input unit for detecting an image signal input and captured by a camera, and data input from the image input unit, and tracks a tracking target on the image signal input to the image input unit and performs a function of the tracking system. The tracking unit which controls the overall control, the memory unit which stores the data about the tracking object and stores the processing data of the tracking unit, the display unit which displays the situation tracked by the tracking unit, the operation unit which operates the tracking system, and the power supply to each unit. It consists of a power supply to supply or cut off.
이러한 추적 시스템의 동작은 조작부를 조작을 하여 전원부가 온상태가 되도록 하여 추적 시스템의 각 부에 전원 공급이 되도록 하여 추적 대상을 추적하도록 한다. 사용자가 조작부를 조작하여 추적명령을 입력시켜면, 추적부에서 미리 입력된 추적대상의 정보를 파악을 하여 추적 대상에 대한 신호가 카메라를 통하여 입력되는지의 여부를 판단한다. 추적부는 각 좌표값을 이용하여 외형을 판단하여 메모리에 저장되어 있는 외형의 좌표값을 비교를 하여 판단하거나 또는 차연산을 통하여 판단하여 추적을 한다. 그리고, 추적 대상을 표시부에 표시를 한다.The operation of the tracking system is to operate the operation unit to turn on the power supply to the power supply to each part of the tracking system to track the tracking target. When a user inputs a tracking command by operating an operation unit, the tracking unit grasps information of the tracking target previously input and determines whether a signal for the tracking target is input through the camera. The tracking unit determines the appearance by using each coordinate value and compares the coordinate values of the appearance stored in the memory to determine or tracks the result by determining the difference. The tracking target is then displayed on the display unit.
하지만 일반적으로 사물의 외형은 카메라의 각도에 의하여 왜곡되게 입력되는 경우가 있으며, 다른 사물에 영향을 받아 가려지게 되어 외형이 다르게 표현될 수 있다. 따라서, 이러한 경우는 추적대상을 파악할 때 또는 추적 대상을 추적을 할 때에 빈번히 나타날 수 있어 추적 대상을 파악하기가 용이하지 않으며, 추적을 하는 동안에 다른 사물에 의하여 추적이 불가능해지는 문제점이 발생한다. 따라서, 종래의 추적 시스템을 이용해서는 실시간으로 추적을 하거나 지속적으로 추적을 하는 것이 불가능해진다.However, in general, the appearance of an object may be input distorted by the angle of the camera, and the appearance of the object may be differently affected by being influenced by another object. Therefore, such a case may frequently appear when identifying a tracking target or when tracking a tracking target, and thus it is not easy to identify the tracking target, and a problem arises in that tracking is impossible by another object during tracking. Therefore, it is impossible to track in real time or continuously track using a conventional tracking system.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 추적대상의 외형과 색상을 이용하여 위치를 추적할 수 있도록 하여 추적을 하는 도중에 동일한 외형을 갖는 사물이 주변에 나타나더라도 계속해서 추적을 할 수 있도록 하며, 추적대상을 식별하는 과정에서 미리 입력된 배경화면과 현재화면과의 입력되는 데이터의 차이를 계산하여 입력화면 전체 데이터를 파악하지 않고 차이가 발생하는 부분만을 파악하여 연산을 하여 판단할 수 있도록 하여 데이터의 크기를 줄일 수 있어 실시간 추적에 적합하도록 하는 특정 검사대상의 위치 자동 추적시스템을 제공하는 것이다.Therefore, an object of the present invention was created to solve the problems of the prior art, even if the object having the same appearance appears during the tracking to track the location using the appearance and color of the tracking target. In order to keep track, the difference between the pre-input background and the current input data is calculated in the process of identifying the tracking object. It is possible to provide an automatic tracking system for a specific inspection target that can be determined by performing calculations, which can reduce the size of data, making it suitable for real-time tracking.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 추적대상의 외형과 색상을 이용하여 위치를 추적할 수 있도록 하여 추적을 하는 도중에 동일한 외형을 갖는 사물이 주변에 나타나더라도 계속해서 추적을 할 수 있도록 하며, 추적대상을 식별하는 과정에서 미리 입력된 배경화면과 현재화면과의 입력되는 데이터의 차이를 계산하여 입력화면 전체 데이터를 파악하지 않고 차이가 발생하는 부분만을 파악하여 연산을 하여 판단할 수 있도록 하여 데이터의 크기를 줄일 수 있어 실시간 추적에 적합하도록 하는 특정 검사대상의 위치 자동 추적 방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention, by tracking the location using the appearance and color of the tracking object to keep track even if the object having the same appearance appears in the middle of the tracking to continue tracking, In the process of identifying the size of the data by calculating the difference between the pre-input background and the input data between the current screen and not grasping the entire data of the input screen, it is possible to determine by calculating only the parts where the difference occurs. It is possible to provide an automatic tracking method for the location of a particular inspection object, which can be reduced and is suitable for real time tracking.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 특정 검사대상의 위치 자동 추적 시스템은, 동영상이 상기 추적 시스템에 입력되도록 하는 영상 입력수단; 정지 영상을 저장하고 있는 정지 영상 저장부와 적어도 하나 이상의 추적 대상에 대한 정보를 가지고 있는 추적대상 정보 저장부와 색에 대한 데이터를 가지고 있는 색정보 저장부를 구비하는 저장수단; 영상 입력수단을 통하여 입력되는 동영상 중에서 특정한 정지 영상을 추출을 하여 정지 영상 저장부에 입력되도록 정지영상 추출 수단; 정지영상에서 추적 대상에 대한 정보를 추출하여 추적대상 정보 저장부에 입력하며 추적 대상을 영상 입력수단을 통하여 입력되는 동영상에서 검출하는 검출수단; 및 추적 시스템을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하고,In order to achieve the above object, according to the present invention, a system for automatically tracking the position of a specific test subject comprises image input means for inputting a video to the tracking system; Storage means including a still image storage unit for storing still images, a tracking object information storage unit having information on at least one tracking object, and a color information storage unit having color data; Still image extraction means for extracting a specific still image from the video input through the image input means to be input to the still image storage unit; Detecting means for extracting information on a tracking object from a still image and inputting the tracking object information to a tracking object information storage unit, and detecting the tracking object from a video input through the image input means; And a control unit for controlling the tracking system, characterized in that
상기 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 특정 검사대상의 위치 자동 추적 방법은,In order to achieve the above another object, the method for automatically tracking the position of a particular inspection object according to the present invention,
동영상에 대한 영상 신호를 입력받아 동영상 중 추적대상이 있는 한 프레임을 정지영상으로 전환하여 저장하고, 저장된 정지영상을 화면에 나타나도록 하는 제 1단계; 정지된 영상에서 추적 하고자 하는 추적 대상을 파악하는 제 2단계; 추적 대상의 색을 추출하도록 하는 제 3단계; 정지 영상에서 추적대상을 파악할 수 있도록 이치화와 히스토그램을 이용해서 추적대상을 구별하도록 하는 제 4단계; 정지영상에서 추적대상의 영역을 지정하고 지정된 영역의 색의 데이터를 추출을 하여 추적대상의 색상에 대한 데이터와 추적대상의 외형에 대한 데이터를 저장하는 제 5단계; 입력된 동영상에 대한 데이터에서 추적 대상에 대한 데이터를 추출하여 추적 대상추적 대상을 화면에 나타나도록 하는 제 6단계로 구성되는 것을 특징으로 하고,A first step of receiving an image signal for a video and converting and storing one frame having a tracking object in the video into a still image, and displaying the stored still image on a screen; A second step of identifying a tracking target to be tracked in the still image; A third step of extracting a color of a tracking target; A fourth step of distinguishing the tracking target using binarization and histogram to identify the tracking target in the still image; A fifth step of designating an area of the tracking object in the still image and extracting data of the color of the designated area to store data about the color of the tracking object and data about the appearance of the tracking object; Characterized in that the sixth step of extracting the data for the tracking target from the data for the input video to display the tracking target tracking target on the screen,
또한, 배경화면을 카메라를 이용해서 촬영을 하고 배경화면 중에서 한 프레임을 기준 화면으로 설정하여 저장을 하는 제 1단계; 동영상에 대한 영상 신호를 입력받아 기준 화면과 차연산을 하여 동영상과 기준화면 간의 차이를 파악하는 제 2단계; 동영상과 기준화면 간에 차이가 있으면, 동영상 중 한 프레임을 정지영상으로 하여 저장하는 제 3단계; 정지 영상에서 추적대상을 파악할 수 있도록 차이가 있는 부분의 색을 판단을 하고 이치화와 히스토그램을 이용해서 추적대상을 파악하도록 하는 제 4단계; 정지영상에서 추적대상의 영역을 지정하고 지정된 영역의 색의 데이터를 추출을 하여 추적대상의 색상에 대한 데이터와 추적대상의 외형에 대한 데이터를 저장하는 제 5단계; 입력된 동영상에 대한 데이터에서 추적대상에 대한 데이터를 추출하여 추적 대상을 화면에 나타나도록 하는 제 6단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the first step of taking a background screen using a camera and storing by setting one frame of the background screen as a reference screen; Receiving a video signal for a video and performing a difference operation with the reference screen to determine a difference between the video and the reference screen; If there is a difference between the video and the reference screen, storing a frame of the video as a still image; A fourth step of determining the color of the difference part so as to identify the tracking object in the still image and identifying the tracking object using binarization and histogram; A fifth step of designating an area of the tracking object in the still image and extracting data of the color of the designated area to store data about the color of the tracking object and data about the appearance of the tracking object; And a sixth step of extracting data on the tracking object from the input video data and displaying the tracking object on the screen.
도 1은 본 발명에 따른 특정 검사대상의 위치 자동 추적 시스템의 구조를 도시한 시스템 구조도이다.1 is a system structural diagram showing the structure of a system for automatically tracking the position of a specific inspection object according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 특정 검사대상의 위치 자동 추적 시스템의 일실시례를 도시한 도이다.2 is a view showing an embodiment of a system for automatically tracking the position of a specific inspection object according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 특정 검사대상의 위치 자동 추적 시스템의 동작의 일실시례를 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating an embodiment of an operation of a system for automatically tracking a location of a specific test object according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 특정 검사대상의 위치 자동 추적 시스템의 동작의 일실시례를 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating an embodiment of an operation of a system for automatically tracking a location of a specific test object according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 색추출 창을 도시한 도이다.5 is a view showing a color extraction window according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 채널이치화 창을 도시한 도이다.6 is a diagram illustrating a channel binarization window according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 히스토그램 창을 도시한 도이다.7 is a diagram illustrating a histogram window according to the present invention.
본 발명은 첨부한 도면을 참조하면서, 종래의 기술과 비교하여, 하기에 설명으로부터 이해될 것이다.The present invention will be understood from the following description in comparison with the prior art, with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 특정 검사대상의 위치 자동 추적 시스템의 구조를 도시한 시스템 구조도이다. 도 1을 참조하여 설명하면,1 is a system structural diagram showing the structure of a system for automatically tracking the position of a specific inspection object according to the present invention. Referring to Figure 1,
본 발명에 따른 자동 추적 시스템은 카메라(10)로부터 촬영되어 입력되는 영상신호를 검출하는 영상 입력부(20), 영상 입력부에서 입력되는 데이터를 이용하여 추적대상을 검출하며 영상 입력부로 입력된 영상 신호 상에서 추적대상을 추적하는 검출 추적부(30) 추적 시스템의 기능을 전반적으로 제어하는 제어부(40), 추적대상에 대한 데이터를 저장하며 제어부(40)의 처리 데이터를 저장하며 추적 시스템을 운영하는 프로그램과 색상에 대한 정보 등을 저장되는 저장부(50), 제어부(40)에서 추적되는 상황을 표시하는 표시부(60), 추적 시스템을 조작하도록 하는 조작부(70) 및 상기 각 부에 전원을 공급 또는 차단하는 전원부(80)로 구성된다.The automatic tracking system according to the present invention detects a tracking target by using the image input unit 20 that detects an image signal photographed and input from the camera 10 and the data input from the image input unit, and detects a tracking target on the image signal input to the image input unit. Detection tracking unit 30 for tracking the tracking target control unit 40 for controlling the overall function of the tracking system, a program for storing data about the tracking target, the processing data of the control unit 40 and operating the tracking system; Supplying or cutting off power to the storage unit 50 for storing information on color, the display unit 60 for displaying the situation tracked by the control unit 40, the operation unit 70 for operating the tracking system, and the respective units. It is composed of a power supply unit 80.
카메라(10)에는 추적 대상의 이미지를 더욱 명확하게 취득할 수 있도록 LED 또는 할로겐 램프 등을 이용한 조명기구가 부착되어 추적 대상의 이미지를 취득하는 데에 사용된다. 카메라(10)를 통하여 입력된 영상 데이터는 영상 입력부(20)를 통하여 저장부(50)에 전달된다.The camera 10 is attached to a luminaire using an LED or a halogen lamp to be used to acquire the image of the tracking object so as to more clearly acquire the image of the tracking object. Image data input through the camera 10 is transmitted to the storage unit 50 through the image input unit 20.
검출추적부(30)는 저장부(50)에 저장되어 있는 추적 대상의 정보를 이용하여 영상 입력부(20)을 통하여 입력되는 동영상에서 추적 대상을 추출을 한다. 하나이상의 추적 상을 검출 추적할 수 있도록 한다.The detection tracking unit 30 extracts the tracking target from the video input through the image input unit 20 by using the tracking target information stored in the storage unit 50. Enables detection and tracking of one or more tracking phases.
또한, 제어부(40)의 동작에 의해 표시부(60)에 추적대상의 이미지가 나타나고 또한 추적 시스템에서 추적하는 동안에 추적 대상의 경로가 표시부(60)에 도시된다.In addition, an image of the tracking object appears on the display unit 60 by the operation of the control unit 40, and the path of the tracking target is shown on the display unit 60 while the tracking system tracks.
저장부(50)는 색정보를 저장하고 있는 색정보 메모리(51), 카메라(10)를 통해 입력되는 동영상에 대한 정보를 저장하고 있는 동영상 메모리(52), 동영상 중 특정한 한 프레임을 저장하고 있는 프레임 메모리(53), 추적대상에 대한 정보를 저장하고 있는 추적 대상 메모리(54) 및 추적 시스템을 운영하는 프로그램이 저장되어 있는 프로그램 메모리(55)로 구성된다.The storage unit 50 stores a specific frame of a color information memory 51 storing color information, a video memory 52 storing information on a video input through the camera 10, and a video. It consists of a frame memory 53, a tracking target memory 54 storing information on a tracking target, and a program memory 55 storing a program operating a tracking system.
추적 대상 메모리(54)에는 복수 개의 추적 대상에 대한 정보를 저장할 수 있어 동시에 하나이상의 추적 대상을 추적할 수 있도록 한다.The tracking target memory 54 may store information on a plurality of tracking targets so that one or more tracking targets can be tracked at the same time.
도 2는 본 발명에 따른 특정 검사대상의 위치 자동 추적 시스템의 표시부에 나타나는 실행화면을 도시한 도이다. 도 2를 참조하여 설명하면,FIG. 2 is a diagram illustrating an execution screen displayed on a display unit of a system for automatically tracking a location of a specific test object according to the present invention. Referring to Figure 2,
실행화면에는 카메라(10)를 통하여 입력되는 영상신호를 보여주는 화면창 (101), 추적 시스템을 종료할 때 사용하는 종료 버튼(102), 카메라(10)로부터 입력되는 동영상의 영상신호가 화면창(101)에서 표시 될 수 있도록 하는 동영상 버튼(103), 동영상 중에서 특정한 프레임을 정지화면으로 처리하여 화면창(101)에 표시되도록 하는 정지영상버튼(104), 정지영상으로부터 원하는 부분의 특정 색의 값을 추출을 하고 그와 유사한 색의 범위 값을 주어서 허용오차를 지정할 수 있는색 추출 기능버튼(105), 정지영상에 나타나 있는 특정부분을 지정하도록 하는 영역 지정 버튼(106), 지정된 영역을 수정할 수 있도록 하는 영역 수정 버튼(107), 추적기능을 수행하기 위하여 참조할 데이터가 있는 경우 참조할 데이터가 있는 파일을 열 수 있도록 하는 파일 오픈 버튼(108), 특정 색의 영역을 파악할 수 있도록 하는 이치화 기능 버튼(109), 추적 대상의 RGB의 분포형태를 통하여 추적 대상의 색의 값을 추출할 수 있도록 하는 히스토그램 추출 기능 버튼(110), 추적 기능을 실행하기 위한 설정버튼(111),추적 기능을 시작하고 종료할 수 있도록 하는 시작버튼 (112) 및 현재 상태를 알려주는 디스플레이 창(113)을 포함하는 구성을 한다.The execution screen includes a screen window 101 showing an image signal input through the camera 10, an end button 102 used to end the tracking system, and a video signal of a video input from the camera 10. Video button 103 to be displayed on the screen 101, a still image button 104 to display the screen on the screen by processing a specific frame of the video as a still image, the value of a specific color of the desired portion from the still image Color extraction function button 105, which allows you to specify tolerances by extracting and assigning a range of similar colors, an area designation button 106 that allows you to specify a specific part shown in still images, and modifying the specified area. Region modification button 107, file open button 108 to open a file with data to be referred to if there is data to be referred to for tracking, A binarization function button 109 for identifying the color gamut, a histogram extraction function button 110 for extracting the color value of the tracking object through the RGB distribution form of the tracking object, and a tracking function for executing the tracking function It comprises a setting button 111, a start button 112 to start and end the tracking function and a display window 113 to inform the current status.
도 3은 본 발명에 따른 특정 검사대상의 위치 자동 추적 시스템의 동작의 일실시례를 나타내는 흐름도이다. 도 3을 참조하여 설명하면,3 is a flowchart illustrating an embodiment of an operation of a system for automatically tracking a location of a specific test object according to the present invention. Referring to Figure 3,
제 1 단계(ST100): 영상 입력부(20)가 카메라(10)를 통하여 영상신호를 입력받아 표시부(60)의 화면창(101)에 동영상을 표시하도록 하고 표시된 동영상을 사용자가 정지 영상 버튼(104)을 눌러서 동영상 중 특정한 프레임의 데이터를 저장수단의 프레임 메모리(53)에 저장되도록 한다. 그리고, 프레임 메모리(53)에 저장되어 있는 프레임을 표시부(60)에서 표시되도록 하여 화면창(101)에 정지된 영상이 나타나도록 한다.First Step (ST100): The image input unit 20 receives an image signal through the camera 10 to display a video on the screen window 101 of the display unit 60, and the user displays the displayed video button 104. Press () to store the data of a specific frame of the video in the frame memory 53 of the storage means. Then, the frame stored in the frame memory 53 is displayed on the display unit 60 so that the still image appears on the screen window 101.
제 2 단계(ST 110): 화면창에 나타난 프레임 메모리(53)에 저장된 정지된 영상에서 추적 하고자 하는 대상의 색을 추출하기 위하여 색 추출 기능 버튼(105)를 눌러서 색정보를 추출을 한다. 사용자가 색 추출 기능 버튼(105)를 누르고 추적대상을 지정을 하게 되면, 도 5의 색추출 창이 나타나게 된다. 도 5에서 참조번호 201은 추출한 색의 R.G.B 각각의 Digital Data 값이고, 참조번호 202에는 추출한 색이 나타난다. 203에서 R.G.B 각각의 허용 오차를 입력하고 find 버튼(204)을 누르면 추출하고자 하는 색과 허용오차 범위 안의 에 대한 정보가 저장된다. 이 기능을 취소할 경우는 Cancel 버튼(205)을 누르면 된다.Second Step (ST 110): Color information is extracted by pressing the color extraction function button 105 to extract the color of the object to be tracked from the still image stored in the frame memory 53 displayed on the screen window. When the user presses the color extraction function button 105 and designates a tracking target, the color extraction window of FIG. 5 appears. In FIG. 5, reference numeral 201 denotes a digital data value of each R.G.B of the extracted color, and reference numeral 202 shows the extracted color. Input the tolerance of each R.G.B at 203 and press the find button 204 to store information about the color to be extracted and within the tolerance range. To cancel this function, press the Cancel button 205.
제 3 단계(ST 120): 정지 영상에서 추적대상을 파악할 수 있도록 이치화 기능 버튼(109)을 눌러서 이치화를 한다. 이치화 과정을 다음과 같다. 이치화 버튼(109)을 누르면 도 6과 채널 이치화 창이 뜨게 되는데, 채널 이치화 창을 통하여 사용자가 RGB 색 중 하나의 색을 선택하고 선택된 색의 특정한 값을 하면, 그 색을 기준으로 하여 그 색의 값보다 큰 값은 모두 255로 바꾸고 그 값보다 작은 값은 전부 0으로 바꾼다. 그리고, 나머지 RGB에서 선택되지 않은 색은 0의 값을 갖도록 하여 흰색과 검은색으로 남게 한다. 참조번호 210에서 이치화 기능을 수행하고자 하는 R.G.B 별 채널을 선택하고, 212에서 기준 값을 임의로 설정한 후 그 값을 바꾸면 즉시 영상 데이터값이 바뀌게 된다. 참조번호 211은 그 영상 데이터 값의 분포량을 알려주는 히스토그램이다. 참조번호 213을 누르면 설정한 데이터가 저장되고, 214를 누르면 취소된다. 이와 같이, 알맞은 채널을 선택하고 알맞은 기준값을 입력하여 이치화 전처리 기능을 수행하면 추적 대상의 특징적인 색 정보를 쉽게 구할 수 있게된다.Third Step (ST 120): The binarization function button 109 is binarized to grasp the tracking target from the still image. The binarization process is as follows. Pressing the binarization button 109 brings up the channel binarization window shown in FIG. 6. When the user selects one color among the RGB colors and makes a specific value of the selected color through the channel binarization window, the value of the color is determined based on the color. Change all larger values to 255 and all smaller values to zero. Then, the colors not selected in the remaining RGB have a value of 0 so that they remain white and black. At 210, a channel for each R.G.B to be binarized is selected. If a reference value is arbitrarily set at 212 and the value is changed, the image data value is changed immediately. Reference numeral 211 denotes a histogram indicating a distribution amount of the image data value. Press 213 to save the data you have set, and press 214 to cancel. As such, if the appropriate channel is selected and the appropriate reference value is input to perform the binarization preprocessing function, characteristic color information of the tracking target can be easily obtained.
그리고, 차례로 나머지 RGB 중 나머지 두 색도 이치화를 하여 추적 대상의 형태를 파악을 한다.In turn, the other two colors of the remaining RGB are binarized to grasp the shape of the tracking target.
제 4 단계(ST 130):히스토그램 추출 기능 버튼을 눌러 히스토그램(110)을 이용하여 추적 대상의 색정보를 파악을 하고 색정보를 이용하여 추적 대상의 외형을 정확히 파악을 하여 배경화면에서 추적대상을 구별할 수 있도록 한다. 히스토그램 추출 기능버튼(110)을 눌렀을때 도 7의 히스토그램 창이 나타나는데, 이치화와 달리 전체적인 영상 데이터 값들의 히스토그램을 나타낸다. 참조번호 222는 히스토그램을 나타내고 참조번호 220에 기준값을 입력하고 221에서 오차 범위값을 입력하면, 그 기준값으로부터 범위값이내의 값들은 모두 같은 값으로 설정되어 영상 데이터 화면에 나타나게 되고, 222에 기준값과 범위값을 기준으로 하여 처리한 히스토그램이 나타나게 된다. 참조번호 223을 누르면 설정된 데이터가 저장되고, 224를 누르면 취소된다.Step 4 (ST 130): Press the histogram extraction function button to grasp the color information of the tracking target using the histogram 110, and accurately track the appearance of the tracking target using the color information, and then track the tracking target on the background screen. Make it distinguishable. When the histogram extraction function button 110 is pressed, the histogram window of FIG. 7 appears. Unlike the binarization, it shows the histogram of the overall image data values. Reference numeral 222 denotes a histogram, and if a reference value is inputted at reference numeral 220 and an error range value is input at 221, all values within the range value from the reference value are set to the same value and appear on the image data screen. The histogram processed based on the range value is displayed. Press 223 to save the data. Press 224 to cancel.
제 5 단계(ST 140): 사용자가 정지 영상에서 추적 대상을 식별을 하고 영역 지정 버튼(106)을 이용해서 영역을 지정하고 지정된 영역의 색의 데이터를 추출을 하여 추적대상의 색상에 대한 데이터를 추적 대상 메모리(54)에 저장을 한다.Step 5 (ST 140): The user identifies the tracking target in the still image, designates the region using the region designation button 106, extracts the data of the color of the designated region, and displays the data for the color of the tracking target. The data is stored in the tracking target memory 54.
또한, 영역의 외곽의 데이터를 파악하여 추적대상의 외형에 대한 데이터를 추적 대상 메모리(54)에 저장을 한다.In addition, the data of the outside of the area is grasped and the data of the shape of the tracking object is stored in the tracking object memory 54.
그리고, 지속적으로 추적을 하고 있는 대상 또는 이미 정보를 알고 있는 대상을 추적하는 경우 등 미리 추적할 대상의 정보를 알고 있는 경우에는 추적할 대상의 정보가 있는 파일을 파일 오픈 버튼(108)을 이용하여 정보를 추적 대상 메모리(54)에 저장한다. 사용자가 다시 동영상 버튼(103)을 눌러 추적하고자 하는 대상이 있는 영역을 실시간으로 표시부(60)의 화면창(101)에 표시되도록 한다.And, if you know the information of the target to be tracked in advance, such as tracking a target that is constantly tracking or already know the information using the file open button 108 to the file containing the information of the target to be tracked The information is stored in the tracking target memory 54. The user presses the video button 103 again to display the area of the object to be tracked on the screen window 101 of the display unit 60 in real time.
제 6 단계(ST 150): 추적기능을 실행하기 위한 설정 버튼(111)을 누른 후에 추적 기능을 시작하고 종료할 수 있도록 하는 시작버튼(112)을 누르면, 현재 실시간으로 촬영되는 화면 내에서 기존에 저장된 특정색 및 모양과 일치하는 부분을 실시간으로 찾아내고, 추적된 대상의 이동경로를 선으로 표시하여 화면창(101)에 나타나도록 한다. 또한, 현재 상태를 알려주며, 결과 및 현재 상태에 대한 정보를 디스플레이 창(113)에서 알려준다. 그리고, 추적이 끝나게 되어 다시 시작버튼(112)을 누르면 추적이 종료된다.Step 6 (ST 150): After pressing the setting button 111 for executing the tracking function, pressing the start button 112 to start and end the tracking function, the existing in the screen currently being recorded in real time A part matching the stored specific color and shape is found in real time, and the movement path of the tracked object is displayed as a line so as to appear on the screen window 101. In addition, it informs the current state, and informs the display window 113 of the result and the current state. Then, the tracking is finished and the tracking is terminated by pressing the start button 112 again.
도 4는 본 발명에 따른 특정 검사대상의 위치 자동 추적 시스템의 동작의 일실시례를 나타내는 흐름도이다. 도 4를 참조하여 설명하면,Figure 4 is a flow chart showing an embodiment of the operation of the automatic location tracking system for a particular inspection object in accordance with the present invention. Referring to Figure 4,
제 1 단계(ST 200): 기준이 되는 배경화면을 카메라를 이용해서 촬영을 하고, 그 중에 한 프레임을 기준 화면으로 하여 프레임 메모리에 저장한다.First Step (ST 200): The background image as a reference is photographed using a camera, and one frame is used as a reference screen and stored in the frame memory.
제 2 단계(ST 210): 동영상 버튼을 눌러 카메라를 통하여 촬영을 하여 입력되는 동영상과 프레임 메모리에 저장되어 있는 기준 화면을 비교한다.Second Step (ST 210): By pressing the video button, the camera captures images through the camera and compares the input video with the reference screen stored in the frame memory.
제 3 단계(ST 220): 차이가 있는 지의 여부를 판단을 하여 차이가 없으면 다시 제 2단계(ST 210)의 작업을 수행한다.Third Step ST 220: It is determined whether there is a difference, and if there is no difference, the operation of the second step ST 210 is performed again.
제 4 단계(ST 230): 차이가 있으면 동영상의 한 프레임을 프레임 메모리(53)에 저장을 한다.Fourth Step (ST 230): If there is a difference, one frame of the video is stored in the frame memory 53.
제 5 단계(ST 240): 프레임 메모리(53)에 저장된 정지된 영상에서 차이가 있는 부분의 색정보를 자동적으로 파악하고, 이치화를 하고 히스토그램을 이용해서추적 대상의 영역을 파악하여 추적 대상에 대한 정보를 파악하도록 한다.Fifth Step (ST 240): Automatically grasps color information of a difference portion of a still image stored in the frame memory 53, binarizes it, and uses a histogram to grasp an area of a tracking target for a tracking target. Be aware of the information.
제 6 단계(ST 250): 사용자가 정지 영상에서 추적 대상을 식별을 하고 영역 지정 버튼(106)을 이용해서 영역을 지정하고 지정된 영역의 색의 데이터를 추출을 하여 추적대상에 대한 색의 데이터를 추적 대상 메모리(54)에 저장을 한다.Step 6 (ST 250): The user identifies the tracking target in the still image, designates the region using the region designation button 106, and extracts the data of the color of the designated region to display the color data of the tracking target. The data is stored in the tracking target memory 54.
또한, 영역의 외곽의 데이터를 파악하여 추적대상의 외형에 대한 데이터를 추적 대상 메모리(54)에 저장을 한다.In addition, the data of the outside of the area is grasped and the data of the shape of the tracking object is stored in the tracking object memory 54.
그리고, 지속적으로 추적을 하고 있는 대상 또는 이미 정보를 알고 있는 대상을 추적하는 경우 등 미리 추적할 대상의 정보를 알고 있는 경우에는 추적할 대상의 정보가 있는 파일을 파일 오픈 버튼(108)을 이용하여 정보를 추적 대상 메모리(54)에 저장한다. 사용자가 다시 동영상 버튼(103)을 눌러 추적하고자 하는 대상이 있는 영역을 실시간으로 표시부에 표시되도록 한다.And, if you know the information of the target to be tracked in advance, such as tracking a target that is constantly tracking or already know the information using the file open button 108 to the file containing the information of the target to be tracked The information is stored in the tracking target memory 54. The user presses the video button 103 again to display the area of the object to be tracked in real time on the display unit.
제 7 단계(ST 260): 추적기능을 실행하기 위한 설정 버튼(111)을 누른 후에 추적 기능을 시작하고 종료할 수 있도록 하는 시작버튼(112)을 누르면, 현재 실시간으로 촬영되는 화면 내에서 기존에 저장된 특정색 및 모양과 일치하는 부분을 실시간으로 찾아내고, 추적된 대상의 이동경로를 선으로 표시하여 화면창(101)에 나타나도록 한다. 또한, 현재 상태를 알려주며, 결과 및 현재 상태에 대한 정보를 디스플레이 창(113)에서 알려준다. 그리고, 추적이 끝나게 되어 다시 시작버튼(112)을 누르면 추적이 종료된다.Step 7 (ST 260): After pressing the setting button 111 for executing the tracking function, pressing the start button 112 for starting and ending the tracking function, the existing in the screen currently being recorded in real time A part matching the stored specific color and shape is found in real time, and the movement path of the tracked object is displayed as a line so as to appear on the screen window 101. In addition, it informs the current state, and informs the display window 113 of the result and the current state. Then, the tracking is finished and the tracking is terminated by pressing the start button 112 again.
본 발명에 따른 특정 검사대상의 위치 자동 추적 시스템 및 추적 방법을 이용하면, 추적대상의 외형과 색상을 이용하여 위치를 추적할 수 있으므로, 추적을 하는 도중에 동일한 외형을 갖는 사물이 주변에 나타나더라도 계속해서 추적을 할 수 있도록 한다.Using the automatic tracking system and tracking method of a specific inspection target according to the present invention, since the position can be tracked by using the appearance and color of the tracking target, even if objects having the same appearance appear in the middle of tracking, So that you can track it.
또한, 카메라의 각도에 의해 추적대상의 외형이 변할 수 있으며, 주위에 다른 사물에 의해 추적대상의 외형이 왜곡되어 입력되어 추적대상을 판별할 수 없게 되는 문제점이 생길 수 있게 되는데, 색상을 이용하여 추적대상을 판별할 수 있도록 하여 문제점을 극복하여 추적대상을 정확히 식별할 수 있도록 하며, 지속적으로 식별을 할 수 있도록 하여 장시간 추적을 할 수 있도록 한다.In addition, the appearance of the tracking object may be changed by the angle of the camera, and the appearance of the tracking object may be distorted by other objects around the input, which may cause a problem that the tracking object cannot be determined. It enables to identify the tracking target to overcome the problem, to accurately identify the tracking target, and to be able to identify continuously for long time tracking.
또한, 추적대상을 식별하는 과정에서 미리 입력된 배경화면과 현재화면과의 입력되는 데이터의 차이를 계산하여 입력화면 전체 데이터를 파악하지 않고 차이가 발생하는 부분만을 파악하여 연산을 하여 판단할 수 있도록 하여 데이터의 크기를 줄일 수 있어 실시간 추적에 적합하도록 한다.In addition, in the process of identifying the tracking target, the difference between the previously inputted background image and the current input data is calculated, so that only the portion where the difference occurs can be determined and the operation can be judged without grasping the entire input screen data. By reducing the size of the data, it is suitable for real-time tracking.
그리고, 추적 대상의 움직임을 따라 카메라가 이동을 할 수 있도록 하여 항상 카메라의 중심에 추적대상이 나타나게 되어 추적이 용이하게 할 수 있다.In addition, the camera can be moved along the movement of the tracking target so that the tracking target always appears at the center of the camera to facilitate tracking.
또한, 이러한 추적 시스템은 외형뿐만 아니라 색상을 구별하여 추적을 하게 되므로, 추적 시스템의 색상과 모양을 구별하는 기능을 활용하여 과일과 같이 모양과 색상을 통하여 품질을 확인할 수 있는 사물에 적용을 하여 추적 시스템을 이용하여 품질을 판단할 수 있도록 한다.In addition, since the tracking system tracks not only the appearance but also the color, the tracking system is applied to objects that can check the quality through shapes and colors, such as fruits, by utilizing the color and shape of the tracking system. Use the system to judge quality.
본 발명의 바람직한 실시례가 특정 용어들을 사용하여 기술되어 왔지만, 그러한 기술은 오로지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것으로 이해 되어져야 한다.While the preferred embodiments of the present invention have been described using specific terms, such descriptions are for illustrative purposes only, and it is understood that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the following claims. Should be done.
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