KR100466599B1 - 모양정보영상신호의근사정점사이를연결하는물체의윤곽선표현방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정점과 정점 사이를 잇는 직선과 직선 주위의 화소중 직선에 가장 가까운 화소들을 연결하여 물체의 윤곽선을 표현하는 방법에서 효과적으로 직선에 가까운 화소를 선택할 수 있도록 하는 모양정보 영상신호의 근사 정점사이를 연결하는 물체의 윤곽선 표현방법에 관한 것으로, 하나의 화소가 직선에 가까운 화소로 결정되면 결정된 화소의 상하좌우 4개의 화소중 미리 결정된 방향으로 상하 화소중 1개와 좌우 화소중 1개만이 선택되어 2개의 화소중 직선에 더 가까운 하나의 화소를 선택하는 방법을 제공하여 이루어지는 것이다.
Description
본 발명은 모양정보의 영상신호에 관한 것으로, 특히 정점과 정점 사이를 잇는 직선과 직선 주위의 화소중 직선에 가장 가까운 화소들을 연결하여 물체의 윤곽선을 표현하는 방법에서 효과적으로 직선에 가까운 화소를 선택할 수 있도록 하는 모양정보 영상신호의 근사 정점사이를 연결하는 물체의 윤곽선 표현방법에 관한 것이다.
일반적으로 임의의 모양을 갖는 물체의 윤곽선을 근사화 하기 위해 근사 정점(vertex)을 사용하는 방법의 경우, 근사 정점 사이를 잇는 직선을 영상의 화소로 표현하기 위해 직선과 가장 가까운 화소를 선택하는 것이 필요하다.
본 발명은 이와 같은 점에 부응하기 위하여 안출한 것으로, 정점과 정점 사이를 잇는 직선주위의 화소중 직선에 가장 가까운 화소들을 연결하여 물체의 윤곽선을 표현하는 방법에서 이웃한 화소 사이의 간단한 거리 비교방법을 사용하여 직선에 가까운 화소를 효과적으로 선택하도록 하는 모양정보 영상신호의 근사 정점사이를 연결하는 물체의 윤곽선 표현방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적의 본 발명은 하나의 화소가 직선에 가까운 화소로 결정되면 결정된 화소의 상하좌우 4개의 화소중 미리 결정된 방향으로 상하 화소중 1개와 좌우 화소중 1개만이 선택되어 2개의 화소중 직선에 더 가까운 하나의 화소를 선택하는 방법을 제공함으로서 달성된다.
도 1은 종래의 모양정보의 영상신호 윤곽선 근사화 방법에 있어서 정점과 정점 사이를 직선으로 연결하여 사람의 얼굴의 윤곽선을 나타낸 것으로 첫번째 정점(vx1, vy1), 두번째 정점 (vx2, vy2), 세번째 정점 (vx3, vy3) 등으로 정점이 표시되며, 마지막 정점 (vxn, vyn)은 첫번째 정점과 같은 정점이다.
여기서, n은 중복되는 정점을 포함한 전체 정점수이며, 마지막 정점 (vxn, vyn)이 첫번째 정점과 같은 정점이므로, 실제 전체 정점은 (n-1)개 존재하고, (n-1)개의 정점을 직선으로 연결하여 사람의 얼굴의 윤곽선을 표시하였다.
도 2는 직선과 임의의 화소 사이의 거리를 나타내는데 필요한 변수를 표시한 것으로, 임의의 화소의 좌표를 (xi, yi) - 여기서, i는 정점과 정점 사이를 잇는 화소를 나타내는 인덱스임 - , 임의의 화소와 직선과의 거리를 di, 직선의 시작 점(정점)의 좌표를 (x0, y0), 직선의 끝 점(정점)의 좌표를 (xn, yn), Δx = xn - x0, Δy = yn - y0, 직선과 x축과의 각을 θ이라 할 때 정점과 정점 사이를 잇는 직선과 임의의 화소 사이의 거리 (di)는 다음과 같다.
정점과 정점 사이를 잇는 직선와 임의의 화소 사이의 거리는 위의 식 (1)에 의해서 얻지만 식 (1)에서 di의 분모 는 상수이므로 임의의 화소들 사이의 거리를 비교할 때는 식 (1)에서 di의 분자만을 사용할 수 있다. di의 분자를 ndi 라고 하면,
이다.
즉, 임의의 화소들 사이의 거리는 ndi 값을 비교하여 ndi 값이 큰 화소가 정점과 정점 사이를 잇는 직선과의 거리가 큰 값을 갖는 화소가 된다.
식 (2)의 ndi 값을 얻기 위해서는 Δx(yi-y0) 와 Δy(xi-x0) 의 곱셈을 해야 하는데 바로 이웃한 화소들 사이에는 다음과 같은 관계가 성립하여 곱셈을 하지 않고 ndi 값을 얻을 수 있다.
직선의 시작점의 좌표를 (x0, y0)라고 하고, 시작점과 이웃한 화소의 위치를 (x1, y1) . (x1, y1) 위치의 화소와 이웃한 화소의 좌표를 (x2, y2), 계속해서 (xi, yi) 까지 화소들이 연결되어 있을 때, 식 (2) 에서 절대치를 취하지 않은 값을 라고 하면,
이다.
Iai를 다음과 같이 정의하고,
Δzi 를 다음과 같이 정의하면,
Δzi = ΔxIyi, ΔyIxi(5)
이다.
이고,
(9) 식의 Δzi는 (5) 식에서 정의된 값이다. (5) 식에서 Iyi 와 Ixi 는 (4) 식에서 얻어지며, i 번째 윤곽선 화소의 좌표와 i-1 번째 윤곽선 화소의 좌표와의 비교에 의해 얻어지는 값이다.
이와 같이 이웃한 화소 사이의 간단한 거리 비교 방법을 사용하여 정점과 정점 사이를 잇는 직선과 직선 주위의 화소중 직전에 가장 가까운 화소들을 연결하는 방법에 관해서 설명하겠다.
도 3은 도 1의 세번째 정점(vx3, vy3) 과 네번째 (vx4, vy4) 정점 사이를 자세히 나타내었다.
도 3은 정점 사이를 잇는 직선에 가장 가까운 화소들을 연결하여 표시하였다.
본 발명에서는 이와 같이 직선에 가장 가까운 화소들은 연결하여 물체의 윤곽선을 표시하는 방법에서 위의 이웃한 화소 사이의 간단한 거리 비교 방법을 사용한다.
또한 하나의 화소가 직선에 가장 가까운 화소로 결정이 되면, 결정된 화소의 상, 하, 좌, 우 4 개의 화소중 미리 결정된 방향으로 상, 하 화소중 1 개와 좌, 우 화소중 1 개만이 선택되어 2개의 화소중 하나의 화소가 직선에 가장 가까운 화소로 결정된다.
이와 같은 방법을 반복하여 물체의 윤곽선을 완성하게 되는 것이다.
도 4는 도 3에서 세번째 정점(vx3, xy3) 주위를 자세히 나타낸 것으로 정점으로부터 차례로 직선에 가장 가까운 화소를 선택하기로 한다.
먼저 도 4에서 (A)와 (B) 화소중 하나를 선택하는데 다음과 같은 방법을 사용한다. 정점과 이웃한 2개의 화소 (A)와 (B)의 값의 절대값 값을 비교하는 간단한 거리 비교방법을 사용한다.
이다.
연속된 임의의 화소의 값은 식 (9)와 식 (10)을 사용하여 계산하고 의 절대값 를 비교하지만 비교되는 화소는 임의의 화소가 아니라 미리 결정된 방향에 위치한 화소이므로 값은 식 (10) 보다 더 간단하게 다음과 같이 얻어진다.
이다.
직선에 가장 가까운 화소들을 연결하여 물체의 윤곽선을 표시하는 방법에서 이웃한 화소 사이의 간단한 거리 비교 방법을 사용하여 구하는 본 발명은 다음과 같은 4 단계로 표시될 수 있다. 여기서, k는 전체 정점 중 k번째 정점을 나타내는 인덱스이다.
단계 1 : k = 1
단계 2 :
if Δx0, sx = 1
else sx = -1
if Δy0, sy = 1
else sy = -1
단계 3 :
i <- i + 1
이웃한 화소의 간단한 거리 비교
단계 4 : if(xixk+1 and yiyk+1) 단계 3으로 가고,
else if(kn-1)k-k+l; 단계 2로 가며,
이외에서는 단계를 정지한다.
본 발명의 다른 실시예1로, 직선에 가장 가까운 화소들을 연결하여 물체의 윤곽선을 표시하는 방법에서 상, 하, 좌, 우의 4 화소뿐만 아니라 대각선에 존재하는 화소까지 포함하여 8 화소중 직선에 가장 가까운 화소를 선택하는 경우에 직선을 더 잘 표현할 수 있게 된다.
직선의 방향이 미리 결정되어 있으므로 미리 결정된 방향의 3 화소만을 비교하면 된다.
앞의 발명에서 식 (13)과 식 (14) 외에 대각선 위치의 화소에 대한 거리를 계산하기 위해서 다음과 같은 식을 사용한다.
도 5는 정점에서 미리 결정된 방향의 3 화소 (A), (B), (C) 를 표시하였다. 2 화소를 비교하는 대신 대각선 화소를 포함하는 3 화소를 비교하기 위해 단계 3을 다음과 같이 변경한다.
단계 1 : k = 1
단계 2 :
if Δx0, sx = 1
else sx = -1
if Δy0, sy = 1
else sy = -1
단계 3 :
i <- i + 1
이웃한 화소의 간단한 거리 비교
단계 4 : if(xixk+1 and yiyk+1) 이면, 단계 3으로 가고,
else if(kn-1)k-k+1; 단계 2로 가며,
아니면 단계를 종료한다.
본 발명의 다른 실시예 2로는, 직선에 가장 가까운 화소들을 연결하여 물체의 윤곽선을 표시하는 방법에서 상, 하, 좌, 우의 4 화소중 미리 결정된 방향의 2 화소만을 비교하면 되는데 2 화소의 거리가 같은 경우 그 사이의 대각선 위치의 화소를 선택함으로써 직선에 더 가까운 화소들을 선택할 수 있다.
대각선 위치의 거리는 제 (15) 식을 사용한다.
도 6은 정점에서 위쪽의 화소(A) 와 정점 오른쪽의 화소(B)의 거리가 같으며, 이때는 대각선의 화소(C)를 선택하는 것이 유리하다.
이와 같은 방법으로 구현하기 위해 앞의 방법에서 단계 3을 다음과 같이 바꾸어 실행한다.
단계 1 : k = 1
단계 2 :
if Δx0, sx = 1
else sx = -1
if Δy0, sy = 1
else sy = -1
단계 3 :
i <- i + 1
이웃한 화소의 간단한 거리 비교
단계 4 : if(xixk+1 and yiyk+1) 이면, 단계 3으로 가고,
else if(kn-1)k-k+1; 단계 2로 가며,
아니면 단계를 종료한다.
본 발명의 다른 실시예 3으로는, 직선에 가장 가까운 화소들을 연결하여 물체의 윤곽선을 표시하는 방법에서 상, 하, 좌, 우의 4 화소중 미리 결정된 방향과 그 사이에 존재하는 대각선 방향을 비교하는 것이 유리하다.
이때 미리 결정된 2 방향 중 1 방향을 미리 선택할 수 있으므로 결정된 1 방향과 대각선 방향의 2 방향만을 비교하면 된다.
대각선 방향을 제외한 1 방향을 선택하는 방법은 다음과 같다.
이렇게 선택된 1 방향과 대각선 방향의 2 방향만을 비교하며, 이의 방법은 다음과 같다.
단계 1 : k = 1
단계 2 :
if Δx0, sx = 1
else sx = -1
if Δy0, sy = 1
else sy = -1
단계 3 :
i <- i + 1
이웃한 화소의 간단한 거리 비교
단계 4 : if(xixk+1 and yiyk+1) 이면, 단계 3으로 가고,
else if(kn-1)k-k+1, 단계 2로 가며,
아니면 단계를 종료한다.
이상과 같은 본 발명은 근사 정점(vertex) 사이를 연결한 직선에 가까운 화소를 선택하여 연결함으로서 물체의 윤곽선을 표현하는 방법에 있어서, 임의의 모양을 갖는 물체의 윤곽선을 근사화하기 위해 근사 정점(vertex)을 사용하는 방법의 경우, 근사 정점 사이를 이은 직선을 영상의 화소로 표현하기 위해 직선과 가장 가까운 화소를 선택할 때 직선과 가장 가까운 화소를 효과적으로 선택할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 정점을 이어 물체의 윤곽선을 나타낸 도면,
도 2는 종래 정점과 정점 사이를 잇는 직선과 임의의 화소 사이의 거리를 나타낸 도면,
도 3은 도 1에서 3번째 정점과 4번째 정점 사이를 연결한 직선을 영상의 화소로 표현한 도면,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예들을 설명하기 위한 도면이다.
Claims (19)
- 정점과 정점 사이를 잇는 직선주위의 화소중 직선에 가장 가까운 화소들을 연결하여 물체의 윤곽선을 표현하는 방법에 있어서, 이웃한 화소 사이의 거리 비교방법에 의하여 직선에 가까운 화소를 선택하는 것을 특징으로 하는 모양정보 영상신호의 근사 정점사이를 연결하는 물체의 윤곽선 표현방법.
- 제 2 항 또는 제 8 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 과정을 모든 정점에 대해 반복하여, 모든 정점을 잇는 직선에 가장 가까운 화소를 연결함으로서 물체의 윤곽선을 표시하는 것을 특징으로 하는 모양정보 영상신호의 근사 정점사이를 연결하는 물체의 윤곽선 표현방법.
- 제 2 항 또는 제 8 항중 어느 한 항에 있어서, 직선에 가장 가까운 화소들을 연결하여 물체의 윤곽선을 표시하는 방법에서 상, 하, 좌, 우의 4 화소중 미리 결정된 방향의 2 화소만을 비교할 때 2 화소의 거리가 같은 경우 그 사이의 대각선 위치의 화소를 선택하는 것을 특징으로 하는 모양정보 영상신호의 근사 정점사이를 연결하는 물체의 윤곽선 표현방법.
- 아래의 단계를 차례로 수행하여 정점과 정점 사이를 잇는 직선 주위의 화소중 직선에 가장 가까운 화소들을 연결하여 물체의 윤곽선을 표현하는 것을 특징으로 하는 모양정보 영상신호의 근사 정점사이를 연결하는 물체의 윤곽선 표현방법.단계 1 : k = 1단계 2 :if Δx0, sx = 1else sx = -1if Δy0, sy = 1else sy = -1단계 3 :i <- i + 1이웃한 화소의 간단한 거리 비교단계 4 : if(xixk+1 and yiyk+1) 이면, 단계 3으로 가고,else if(kn-1)k-k+1, 단계 2로 가며,아니면 단계 종료.
- 정점과 정점 사이를 잇는 직선 주위의 화소중 직선에 가장 가까운 화소들을 연결하여 물체의 윤곽선을 표시하는 방법에서 상, 하, 좌, 우의 4 화소는 물론 대각선에 존재하는 화소까지 포함하여 8 화소중 미리 결정된 방향의 3화소를 비교하여 직선에 가장 가까운 화소를 선택하는 것을 특징으로 하는 모양정보 영상신호의 근사 정점사이를 연결하는 물체의 윤곽선 표현방법.
- 아래와 같은 방법을 사용하여 정점과 정점 사이를 잇는 직선 주위의 화소중 직선에 가장 가까운 화소들을 연결하여 물체의 윤곽선을 표현하는 것을 특징으로 하는 모양정보 영상신호의 근사 정점사이를 연결하는 물체의 윤곽선 표현방법.단계1 : k = 1단계 2 :if Δx0, sx = 1else sx = -1if Δy0, sy = 1else sy = -1단계 3 :i <- i + 1이웃한 화소의 간단한 거리 비교단계 4 : if(xixk+1 and yiyk+1) 이면, 단계 3으로 가고,else if(kn-1)k-k+l; 단계 2로 가며,아니면 단계 종료.
- 아래와 같은 방법을 사용하여 정점과 정점 사이를 잇는 직선 주위의 화소중 직선에 가장 가까운 화소들을 연결하여 물체의 윤곽선을 표현하는 것을 특징으로 하는 모양정보 영상신호의 근사 정점사이를 연결하는 물체의 윤곽선 표현방법.단계 1 : k = 1단계 2 :if Δx0, sx = 1else sx = -1if Δy0, sy = 1else sy = -1단계 3 :i <- i + 1이웃한 화소의 간단한 거리 비교단계 4 : if(xixk+1 and yiyk+1) 단계 3으로 가고,else if(kn-1)k-k+1; 단계 2로 감.
- 정점과 정점 사이를 잇는 직선 주위의 화소중 직선에 가장 가까운 화소들을 연결하여 물체의 윤곽선을 표시하는 방법에서 상, 하, 좌, 우의 4 화소중 미리 결정된 2 방향 중 1 방향을 미리 선택하는 특징으로 하는 모양정보 영상신호의 근사 정점사이를 연결하는 물체의 윤곽선 표현방법.
- 아래와 같은 방법을 사용하여 정점과 정점 사이를 잇는 직선 주위의 화소중 직선에 가장 가까운 화소들을 연결하여 물체의 윤곽선을 표현하는 것을 특징으로 하는 모양정보 영상신호의 근사 정점사이를 연결하는 물체의 윤곽선 표현방법.단계 1 : k = 1단계 2 :if Δx0, sx = 1else sx = -1if Δy0, sy = 1else sy = -1단계 3 :i <- i + 1이웃한 화소의 간단한 거리 비교단계 4 : if(xixk+1 and yiyk+1) 단계 3으로 가고,else if(kn-1)k-k+1, 단계 2로 감
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