KR101329138B1 - Imaging system, apparatus and method of discriminative color features extraction thereof - Google Patents

Imaging system, apparatus and method of discriminative color features extraction thereof Download PDF

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KR101329138B1 KR1020070136917A KR20070136917A KR101329138B1 KR 101329138 B1 KR101329138 B1 KR 101329138B1 KR 1020070136917 A KR1020070136917 A KR 1020070136917A KR 20070136917 A KR20070136917 A KR 20070136917A KR 101329138 B1 KR101329138 B1 KR 101329138B1
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    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00Image enhancement or restoration
    • G06T5/40Image enhancement or restoration by the use of histogram techniques

Abstract

이미지 형성 시스템, 그의 강한 식별력을 가지는 색 특징 추출 장치 및 그 방법을 제공한다. 본 발명은 대상의 이미지를 촬영하는 촬영 장치, 촬영 장치로부터 이미지를 수신하고 이미지로부터 강한 식별력을 가지는 색 특징을 추출하여 대상의 최종 색 모델을 생성하고, 최종 색 모델에 기하여 대상의 색 블랍을 추출하여 분석을 진행하고 분석에 따라 상기 촬영 장치의 상태를 조절하는 변수를 생성하는 색 특징 추출 장치, 색 특징 추출 장치로부터 상기 촬영부의 상태를 조정하는 변수를 수신하고, 상기 촬영부의 상태를 조정하는 제어 장치, 촬영된 대상의 이미지를 저장하는 저장 장치및, 촬영된 대상의 이미지를 나타내는 표시 장치를 구비한다.An image forming system, a color feature extraction apparatus having strong discriminating power, and a method thereof are provided. According to the present invention, a photographing apparatus for photographing an image of an object, receiving an image from the photographing apparatus, extracting a color feature having strong discriminating power from the image, generating a final color model of the object, and extracting a color blob of the object based on the final color model A color feature extracting device for generating a variable for adjusting a state of the photographing apparatus according to the analysis, and receiving a variable for adjusting a state of the photographing unit from a color feature extracting device and adjusting a state of the photographing unit Apparatus, a storage device for storing an image of a photographed object, and a display device for displaying an image of the photographed object.

이미지, 식별력, 빈, 블랍, 색 모델 Image, discernment, empty, blob, color model

Description

이미지 형성 시스템, 그의 강한 식별력을 가지는 색 특징 추출 장치 및 그 방법{IMAGING SYSTEM, APPARATUS AND METHOD OF DISCRIMINATIVE COLOR FEATURES EXTRACTION THEREOF} Image forming system, apparatus for extracting color features having strong discrimination ability and method thereof {IMAGING SYSTEM, APPARATUS AND METHOD OF DISCRIMINATIVE COLOR FEATURES EXTRACTION THEREOF}

본 발명은 패턴 식별, 특징 추출, 통계 학습 및 대상 검출 기술(일반적으로 인체 검출 기술)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대상 색형에 대한 강한 식별력을 가지는 특징의 추출 또는 동일 또는 상이한 종류의 기타 대상과의 숨겨진 강한 식별력을 가지는 색 분포 패턴을 형성하는 이미지 형성 시스템, 그에 사용되는 강한 식별력을 가지는 색 특징 추출 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to pattern identification, feature extraction, statistical learning, and object detection techniques (generally, human body detection techniques), and more particularly to extraction of features having a strong discrimination ability with respect to a target color or other objects of the same or different kind. An image forming system for forming a color distribution pattern having a strong strong discriminating power of the present invention, a color feature extraction apparatus having a strong discriminating power used therein, and a method thereof.

대상 외관의 대표적 색 특징은 비디오 프레임의 대상 검출 및 추적에 넓게 사용되어 왔다. 대표적 색 특징을 표시할 때 일반적으로 색 히스토그램을 사용한다. 색 분포의 공간 분포를 알기 위해 대상 영역의 분할된 독립 영역의 히스토그램을 사용하는 것이 적합하다. 이러한 방법 이외에 또 다른 방법, 예를 들어 운동 정보, 형상 정보, 기하 구속 등으로 색 모델을 보정하여 더욱 양호한 검출 결과를 얻을 수 있다.Representative color features of object appearance have been widely used for object detection and tracking of video frames. Color histograms are typically used to represent representative color features. In order to know the spatial distribution of the color distribution, it is suitable to use a histogram of the divided independent regions of the target region. In addition to this method, a color model can be corrected by another method, for example, motion information, shape information, geometric constraints, or the like, to obtain better detection results.

이미 여러가지 시도로 색 모델을 사용하여 연관된 운동 대상의 문제를 해결 하고자 하였다. 이러한 시도에는 색 외관을 사용하여 확률적 추적을 진행하는 방법, 색 히스토그램 모델 형성 및 확률도 검출 방법, 색 모델에 기하여 유사한 다수의 검색창을 비교하는 방법, 통계 모델에 기해 피부색을 추출하는 방법 등이 있다.Several attempts have already been made to solve the problem of the associated exercise object using the color model. These attempts can be accomplished using probable tracking using color appearance, forming color histogram models and detecting probability plots, comparing multiple similar search boxes based on color models, extracting skin color based on statistical models, etc. There is this.

대상 외관의 대표적 색 특징은 비디오 프레임에서 대상 검출에 광범위하게 이용되고 있다. 색 특징을 표시할 때, 일반적으로 색 히스토그램을 사용하여, 운동 대상의 위치 및 크기를 정하고, 상기 운동 대상의 색 히스토그램을 계산한다. 다음 비디오 프레임에서 상기 히스토그램 모델의 유사도 사상에 대한 계산을 한다. 그런 다음, 블랍(blob) 분석 기술의 히스토그램 모델과 높은 유사성을 가지는 픽셀 영역을 모아 고확률의 운동 대상의 위치 블랍(blob)으로 지시할 수 있다. Representative color features of object appearance are widely used for object detection in video frames. When displaying color features, a color histogram is generally used to determine the position and size of the exercise object and to calculate the color histogram of the exercise object. The similarity event of the histogram model is calculated in the next video frame. Then, pixel regions having high similarity to the histogram model of the blob analysis technique can be collected and indicated by position blobs of the moving object of high probability.

많은 방법이 어떻게 효율적으로 운동 대상의 색 특징을 표시할 지를 주목한다. 실질적으로 중요한 문제는 어떻게 운동 대상과 비운동 대상, 즉 동일 또는 상이한 종류의 기타 대상 및 배경을 서로 구분하는 것에 있지, 목표의 원래 색 분포를 충실히 하고 완전하게 하는 것에 있지 않다. 운동 대상에 있어 이는 다수의 부분으로 이루어진다. 예를 들어, 운동대상이 한 사람이면, 이 사람은 얼굴/머리, 착의 상체, 착의 하체를 포함한다. 사람의 색 외관은 아마도 기타 이미지 영역과 비슷할 수 있으며, 특히 복잡한 배경 환경하에서 그럴 수 있다. 이러한 상황에서는 인체로부터 강한 식별력을 가지는 색 영역을 색 특징으로 선택할 필요가 있으나, 전체 인체의 대표적 색 특징을 선택하지는 않는다.Note how many methods efficiently display the color characteristics of the exercise object. A practically important problem is how to distinguish between the exercise object and the non-movement object, ie other objects and backgrounds of the same or different kind, but not to faithfully and perfect the original color distribution of the object. For exercise subjects this consists of a number of parts. For example, if the person to be exercised is a person, this person includes a face / head, an upper body of the complexion and a lower body of the complexion. The color appearance of a person may perhaps be similar to other image areas, especially under complex background environments. In such a situation, it is necessary to select a color gamut having strong discriminating power from the human body as a color feature, but does not select a representative color feature of the entire human body.

강한 식별력을 가지는 색 특징은 운동 대상 자체와 배경 영상을 포함한 기타 이미지 영역 사이에 존재하는 큰 색 차별을 나타낸다. 강한 식별력을 가지는 색 특징을 추출하기 위해, 복수의 분할된 대상의 색 히스토그램의 색 벡터와 기타 이미지 영역의 색 히스토그램의 색 벡터에 대해 비교를 진행하여, 기타 이미지 영역의 색 벡터와 근접한 운동 대상의 색 벡터의 중요성을 낮추고, 차별화되는 다른 색 벡터의 중요성은 높인다.Strongly distinguishable color features represent large color discrimination that exists between the motion object itself and other image areas, including background images. In order to extract color features having a strong discriminating power, the color vectors of the color histograms of the plurality of divided objects and the color vectors of the color histograms of the other image areas are compared to each other. Lower the importance of color vectors and increase the importance of other color vectors that differentiate.

따라서, 본 발명은 이미지 형성과 장면의 상이한 환경에 대해 강한 식별력을 가지는 색 특징을 추출하고 이미지 형성 유닛의 상태 조절을 위해 초점 영역을 제공하는 이미지 형성 시스템, 그의 강한 식별력을 가지는 색 특징 추출 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention provides an image forming system for extracting color features having a strong discriminating power for image forming and a different environment of a scene, and providing a focus area for adjusting the state of the image forming unit, a color feature extracting device having a strong discriminating power thereof, and It aims to provide the method.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 대상의 이미지를 촬영하는 촬영 장치와, 상기 촬영 장치로부터 이미지를 수신하고 상기 이미지로부터 강한 식별력을 가지는 색 특징을 추출하여 상기 대상의 최종 색 모델을 생성하고, 상기 최종 색 모델에 기하여 상기 대상의 색 블랍을 추출하여 분석을 진행하고 상기 분석에 따라 상기 촬영 장치의 상태를 조절하는 변수를 생성하는 색 특징 추출 장치와, 상기 색 특징 추출 장치로부터 상기 촬영부의 상태를 조정하는 변수를 수신하고, 상기 촬영부의 상태를 조정하는 제어 장치와, 상기 촬영된 대상의 이미지를 저장하는 저장 장치 및, 상기 촬영된 대상의 이미지를 나타내는 표시 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 이미지 형성 시스템을 제공한다. In order to solve the above problems, the present invention, the photographing apparatus for photographing the image of the object, and receives the image from the photographing apparatus and extracts a color feature having a strong discrimination power from the image to generate a final color model of the object And a color feature extraction device for extracting a color blob of the object based on the final color model to perform analysis and generating a parameter for adjusting a state of the photographing device according to the analysis. And a control device for receiving a variable for adjusting the state and adjusting the state of the photographing unit, a storage device for storing the image of the photographed object, and a display device for displaying the image of the photographed object. Provide an image forming system.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 또한, 입력 이미지의 대상 영역과 비대상 영역을 다수의 직사각형으로 분할하여 색채널별로 색 히스토그램을 형성하고 상기 색 히스토그램으로부터 상기 대상 직사각형의 메인 색을 추출하는 메인 색 추출 유닛과, 상기 메인 색에 대해 상기 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈과 상기 비대상 직사각형의 색 히스토그램 빈 사이의 최소 거리와, 상기 대상 사각형의 색 히스토그램의 빈 가중치, 상기 대상 사각형의 색 채널 가중치 및, 상기 대상 직사각형의 가중치를 계산하여 상기 대상의 강한 식별력을 가지는 색 특징을 추출하는 가중치 계산 유닛 및, 상기 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈에 다시 가중치를 가한 결과에 따라 상기 대상의 최종 색 모델을 생성하는 최종 색 모델 생성 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 색 특징 추출 장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention also divides the target area and the non-target area of the input image into a plurality of rectangles to form a color histogram for each color channel and extracts the main color of the target rectangle from the color histogram. A color extraction unit, a minimum distance between the color histogram bin of the target rectangle and the color histogram bin of the non-target rectangle with respect to the main color, the bin weight of the color histogram of the target rectangle, the color channel weight of the target rectangle, and A weight calculation unit configured to calculate weights of the target rectangles to extract color features having a strong discriminating power of the targets, and generate a final color model of the targets according to a result of re-weighting the color histogram bin of the target rectangles; Having a final color model generation unit It provides a color feature extraction apparatus as set.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 또한, 입력 이미지의 대상 영역과 비대상 영역을 다수의 직사각형으로 분할하여 색채널별로 색 히스토그램을 형성하고 상기 색 히스토그램으로부터 상기 대상 직사각형의 메인 색을 추출하는 단계와, 상기 메인 색에 대해 상기 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈과 상기 비대상 직사각형의 색 히스토그램 빈 사이의 최소 거리를 계산하는 단계와, 상기 최소 거리에 기하여 상기 대상 사각형의 색 히스토그램의 빈 가중치를 계산하는 단계와, 상기 빈 가중치에 기하여 상기 대상 사각형의 색 채널 가중치와 상기 대상 직사각형의 가중치를 계산하는 단계와, 상기 색 채널 가중치와 상기 대상 직사각형의 가중치에 기하여 상기 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈에 다시 가중치를 가하여 상기 대상의 강한 식별력을 가지는 색 특징을 추출하는 단계 및, 상기 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈에 다시 가중치를 가한 결과에 따라 상기 대상의 최종 색 모델을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 색 특징 추출 방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention also comprises the steps of dividing the target area and the non-target area of the input image into a plurality of rectangles to form a color histogram for each color channel and extracting the main color of the target rectangle from the color histogram. And calculating a minimum distance between the color histogram bin of the target rectangle and the color histogram bin of the non-target rectangle with respect to the main color, and calculating the bin weight of the color histogram of the target rectangle based on the minimum distance. Calculating a color channel weight of the target rectangle and a weight of the target rectangle based on the bin weights; and weighting the color histogram bin of the target rectangle again based on the color channel weight and the weight of the target rectangle. Strong discriminating power of the subject Having provides a color feature extracting method comprising the step of generating the final color model of the object based on the result is added a step of extracting a color feature and, again, the weight to the color histogram bin of the target rectangle.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 여기서, 사람을 운동 대상으로 하여 본 발명을 설명하고 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며 기타 유형의 운동 대상에도 적용할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, although the present invention has been described with the object of exercise as an object, the present invention is not limited thereto and may be applied to other types of exercise objects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 형성 시스템의 블록 다이어그램이다.1 is a block diagram of an image forming system according to an embodiment of the present invention.

상기 이미지 형성 시스템(900)은 촬영 장치(901), 강한 식별력을 가지는 색 특징을 추출하는 색 특징 추출 장치(902), 제어 장치(903), 저장 장치(904), 표시 장치(905) 및 표기 장치(906)를 포함한다. 상기 이미지 형성 시스템은 PTZ(PAN, TILT, ZOOM) 카메라, 정지감시카메라, DC(디지털 카메라), DV(디지털 비디오) 및, PVR(개인 비디오 레코더) 중 어느 하나일 수 있다.The image forming system 900 includes a photographing apparatus 901, a color feature extraction apparatus 902, a control apparatus 903, a storage device 904, a display apparatus 905, and a notation for extracting color features having strong discriminating power. Device 906. The image forming system may be any one of a PTZ (PAN, TILT, ZOOM) camera, a still surveillance camera, a DC (digital camera), a DV (digital video), and a PVR (personal video recorder).

촬영 장치(901)는 하드웨어 장치로, 예를 들어 CCD 또는 COMS 장치가 될 수 있으며, 자연계 이미지의 감지와 생성에 사용되고, 촬영 장치(901)의 이미지 처리 칩은 양호한 이미지 품질을 나타낼 수 있다. 운동 대상을 추적하기 위해 두 종류의 방법으로 대상의 운동 영역의 위치 및 크기를 제공할 수 있다. The imaging device 901 may be a hardware device, for example, a CCD or COMS device, used for sensing and generating a natural image, and the image processing chip of the imaging device 901 may exhibit good image quality. In order to track an exercise target, two kinds of methods may be used to provide the position and size of the target exercise region.

첫 번째 방법은 자동 방법으로서, 임베드된(embedded) 알고리즘을 사용하여 관심 대상의 크기와 위치를 추출한다. 두 번째 방법은 수동 방법으로서, 사용자 또는 조작자가 표시된 이미지(예를 들어 터치스크린) 상에 관심 대상 영역을 표기(label)하는 것이다. 자동 방법은 임베드된 알고리즘을 사용하여 대상이 자동적으로 검출될 수 있다. 표기 장치(906)는 표기 기능을 사용자 또는 조작자에게 제공하여 사용자 또는 조작자가 펜 또는 손가락으로 이미지에 수동으로 관심 대상 영역을 표기할 수 있게 한다.The first method is an automatic method, which uses an embedded algorithm to extract the size and location of the object of interest. The second method is a manual method, in which a user or an operator labels an area of interest on an displayed image (for example, a touch screen). The automated method can automatically detect the object using an embedded algorithm. The marking device 906 provides a marking function to the user or operator so that the user or operator can manually mark the region of interest on the image with a pen or finger.

강한 식별력을 가지는 색 특징 추출 장치(902)는 촬영 장치(901)로부터 이미지 데이터를 수신하고, 또한 사용자로부터 개략적인 표기 형식으로 표기된 관심 대상 영역의 크기 및 위치 정보를 수신한다. 강한 식별력을 가지는 색 특징 추출 장치(902)는, 추적하고자 하는 대상 외의 영역, 즉, 백그라운드를 포함한 나머지 영역에 대하여 강한 식별력을 가지는 색 특징을 추출하고, 대상의 최종 색 모델을 생성하며, 최종 색 모델에 기해 대상의 색 블랍을 추출하고, 색 블랍을 분석함과 동시에 상기 색 블랍의 분석으로 이미지 형성 시스템의 상태를 조정하는 변수를 생성한다. 주목할 것은 대상 위치 및 크기를 제공하는 첫 번째 방법을 사용할 때 표기 장치(906)를 선택할 수 있다. 다수의 추적 대상을 선택할 때, 다수의 추적 운동 대상이 있을 때, 사용자는 본 발명 중 이미지 형성 시스템(900)의 자동 선택 추적 대상을 수정할 수 있다.The color feature extraction apparatus 902 having a strong discrimination power receives image data from the photographing apparatus 901, and also receives size and position information of the region of interest marked in a rough notation form from a user. The color feature extraction apparatus 902 having a strong discrimination power extracts a color feature having a strong discrimination power in a region other than the object to be tracked, that is, the remaining region including the background, generates a final color model of the object, and generates a final color. Based on the model, the color blobs of the object are extracted, and the color blobs are analyzed, and the color blobs are analyzed to generate variables for adjusting the state of the image forming system. Note that the marking device 906 may be selected when using the first method of providing the target location and size. When selecting multiple tracking targets, and when there are multiple tracking targets, the user may modify the automatic selection tracking target of the image forming system 900 of the present invention.

제어 장치(903)는 이미지 형성 시스템(900)의 상태를 조정하고, PTZ 카메라의 회전(pan), 기울어짐(tilt), 줌(zoom) 및 집광영역의 선택으로 정지 감시 카메라, DC, DV 또는 PVR의 자동 집광 조작 제어 또는 줌 조작 제어를 진행한다. 제어 장치(903)는 강한 식별력을 가지는 색 특징 추출 장치(902)로부터 이미지 형성 시스템(900)의 상태를 조정하는 변수를 수신한다. 강한 식별력을 가지는 색 특징 추출 장치(902)는 새 시간 포인트 또는 새 프레임 데이터의 대상 위치 및 크기 정보를 제공할 수 있다. 제어 장치(903)는 상기 변수에 근거하여 이미지 형성 시스템(900)의 상태를 조정하여 회전 또는 기울어짐 조작을 통해 대상이 이미지의 중간에 위치하게 하고, 집광 영역의 조작을 통해 관심 대상 영역을 선택하고 줌 및 자동 집광 조작을 통해 관심 대상 영역에 집광을 함으로써 높은 이미지 품질의 운동 대상의 세목을 얻을 수 있다. 집광 영역을 선택하는 조작 중 제어 장치(903)는 이미지 형성 시스템(900)이 대상이 있는 새 영역을 집광의 근거로 선택하도록 제어함으로써 상기 영역에 대해 집광을 할 수 있다. The control device 903 adjusts the state of the image forming system 900 and selects a still surveillance camera, DC, DV or the like by selecting a pan, tilt, zoom and focusing area of the PTZ camera. Automatic condensing operation control or zoom operation control of the PVR is performed. The control device 903 receives a variable for adjusting the state of the image forming system 900 from the color feature extraction device 902 having strong discriminating power. The color feature extraction apparatus 902 having a strong discrimination power may provide target position and size information of a new time point or new frame data. The control device 903 adjusts the state of the image forming system 900 based on the variable so that the object is positioned in the middle of the image through the rotation or tilting operation, and selects the region of interest through the manipulation of the light converging area. By focusing on the region of interest through zooming and automatic focusing operation, it is possible to obtain details of an exercise target with high image quality. During the operation of selecting the condensing area, the control device 903 can condense the area by controlling the image forming system 900 to select a new area to be the object of condensation.

또한, 제어 장치(903)는 이미지 형성 시스템(900)이 집광 영역을 선택할 때, 이미지 형성 시스템(900)이 이미지 중심 영역을 디폴트로 이미지 형성 집광 영역으로 선택하는 것 이외에 동적으로 대상이 소재하는 새 이미지 영역을 이미지 형성 집광 영역으로 선택할 수 있으며, 집광 영역의 이미지 데이터 정보에 근거하여, 동적으로 이미지 형성 시스템(900)의 줌 배수, 자동 집광, 초점, 회전 또는 기울어짐 변수를 조정함으로써 더 양호한 이미지 형성 효과를 얻을 수 있다.In addition, when the image forming system 900 selects the condensing region, the control device 903 selects a new object in which the object is dynamically located in addition to the image forming system 900 selecting the image center region as the image forming condensing region by default. The image area can be selected as the image forming focusing area, and based on the image data information of the focusing area, a better image is obtained by dynamically adjusting the zoom multiple, auto focus, focus, rotation, or tilt parameters of the image forming system 900. The formation effect can be obtained.

시장에서의 전자 제품, 예를 들어 DC, DV 또는 PVR에 대해 사용자는 그 상태를 수동으로 조정함으로서 관심 대상을 이미지의 중간에 위치시킬 수 있다. 이때, 장치 자체는 자동으로 기타 조작을 진행하는데, 예를 들어 줌 배수 수정, 자동 초점 등이 그것이다.For electronic products on the market, such as DC, DV or PVR, the user can position the object of interest in the middle of the image by manually adjusting its state. At this time, the device itself automatically performs other operations, such as zoom multiple correction and auto focus.

저장 장치(904)는 이미지 또는 비디오를 저장 장치 중에 저장할 수 있으며, 표시 장치(905)은 현장의 이미지 또는 비디오를 사용자에게 표시할 수 있다.The storage device 904 can store an image or a video in the storage device, and the display device 905 can display an image or a video of the field to a user.

본 발명은 소프트웨어로 실현될 수 있으며, 상기 소프트웨어는 이미지 형성 시스템(900)과 제어 장치(903)에 임베드된 시스템으로 연결되는데 사용되어, 이미지 형성 시스템 상태의 변수를 조절할 수 있다. 임베드식 이미지 형성 시스템(900)에 대해 비디오를 입력으로 수신하고 명령을 이미지 형성 시스템의 제어 장치(903)로 전송함으로써 이미지 형성 시스템(900)의 상태, 미러 집광 영역 등을 조절할 수 있다.The present invention may be realized in software, which may be used to connect a system embedded in the image forming system 900 and the control device 903 to adjust the parameters of the image forming system state. By receiving video as an input to the embedded image forming system 900 and sending a command to the control device 903 of the image forming system, the state of the image forming system 900, the mirror condensing area, and the like can be adjusted.

본 발명은 대표적 색 히스토그램으로 대상 색 외관을 추출하려는 것이 아니라 강한 식별력을 가지는 색 모델을 추출하고자 한다. 대표적 색 모델과 강한 식별력을 가지는 색 모델 사이에는 차이가 있다. 때로 운동 대상의 색 외관과 비대상 및 배경 색 모델 사이에 큰 차이가 존재하는 경우, 강한 식별력을 가지는 색 모델과 대표적 색 모델은 유사할 수 있다. 때로 강한 식별력을 가지는 색 모델과 대표적 색 모델이 비유사할 때, 특히 운동 대상의 색 외관과 비대상 및 배경의 색 모델에 일부 차이가 있을 때, 본 발명은 효과적으로 운동 대상과 유사성을 가지는 간섭 색 영역의 복잡한 배경 중 강한 식별력을 가지는 색 모델을 사용하여 목표 대상의 위치를 정할 수 있다. The present invention is not intended to extract the target color appearance as a representative color histogram, but to extract a color model having strong discrimination power. There is a difference between a representative color model and a color model with strong discrimination. Sometimes when there is a large difference between the color appearance and non-object and background color models of the exercise object, the color model having a strong discrimination power and the representative color model may be similar. Sometimes when the color model having strong discriminating power and the representative color model are dissimilar, especially when there is some difference in the color appearance of the exercise object and the color model of the non-object and the background, the present invention effectively prevents interference colors having similarities to the exercise object. The target object can be positioned using a color model having a strong discriminating power among the complex background of the region.

본 발명은 부분적으로 유사한 색을 가지는 다수의 운동 대상과 추적 대상을 서로 구분하고, 계속해서 추적 대상의 위치와 크기를 정함으로써 이미지 형성 시스템을 조절하여 양호한 이미지 형성 조건을 얻을 수 있다. 강한 식별력을 가지는 색 모델은 중요성 가중치 전략 원리를 사용한다. 강한 식별력을 가진 색 모델은 비대상 또는 배경과 큰 차이가 있는 색 성분의 중요성 즉 가중치를 증가시키며, 비대상 또는 배경과 유사한 색 성분의 중요성 즉 가중치를 감소시킨다. According to the present invention, a good image forming condition can be obtained by adjusting an image forming system by distinguishing a plurality of exercise objects and a tracking object having a partly similar color from each other, and subsequently determining the position and size of the tracking object. Color models with strong discrimination use the importance weighting strategy principle. Color models with strong discernment increase the importance, or weight, of color components that differ significantly from non-objects or backgrounds, and reduce the importance, or weight, of color components similar to non-objects or backgrounds.

정지 카메라를 사용 또는 연관 추적 관심에 사용되거나 의심되는 목표 운동 대상의 PTZ 카메라로 대상을 추적하는 것은 사건 분석 및 이미지 품질 향상에 사용될 수 있다. 강한 식별력을 가지는 색 모델을 사용하는 검출에서 상기 검출은 입력 이미지를 스캔한 다음, 강한 식별력을 가지는 색 모델에 기해 상기 입력 이미지를 블랍(blob) 이미지로 변환한다. 상기 블랍 이미지를 분석함으로써 인체 검출기로부터의 사람 후보 검출에 사용되어 에러 경고를 없앨 수 있다.Using a still camera or tracking an object with a PTZ camera of a target exercise target that is used or suspected of interest may be used for event analysis and image quality improvement. In detection using a color model with strong discrimination, the detection scans the input image and then converts the input image into a blob image based on the color model with strong discrimination. By analyzing the blob images it can be used to detect human candidates from human body detectors to eliminate error warnings.

PTZ 카메라 중 본 발명은 임베드식 시스템 중의 소프트웨어로 실현되어, 입력된 비디오 이미지를 수신하고 입력된 이미지를 분석함으로써 입력 이미지의 강한 식별력을 가지는 색 모델을 형성한 후 사람에 대한 위치 결정을 하고, PTZ 카메라의 상태(회전, 기울어짐, 줌, 집광영역 선택)을 조절하여 사람에 대한 추적을 진행함으로써, 사람이 이미지의 중앙 위치에 오게 할 수 있으며, 양호한 분별율 및 이미지 품질을 나타낼 수 있다. 카메라가 회전하고 기울어질 때, 운동하는 사람에 대해 추적을 진행하여, 사람이 카메라의 시계(field of view)를 벗어나지 않게 한다. 카메라에 광학적 줌을 행할 때, 광학 초점을 조절함으로써 운동하는 사람의 국부적인 부분 또는 전체 신체에 대해 높은 품질의 이미지를 얻을 수 있다. 비디오 기록 시스템은 현장 데이터를 저장 장치에 저장할 수 있고, 상기 비디오 기록 시스템은 사용자 장치의 영역에 진입할 때 높은 이미지 품질로 사람의 행위를 기록 하거나 기기로 상호 조작을 진행할 수 있다.Among the PTZ cameras, the present invention is realized by software in an embedded system, which receives an input video image and analyzes the input image to form a color model having strong discriminating power of the input image, and then positions the person. By tracking the person by adjusting the state of the camera (rotation, tilting, zooming, condensing area selection), the person can be placed at the center of the image, and can exhibit good fractionation and image quality. When the camera is rotated and tilted, tracking is performed on the person who is exercising so that the person does not leave the field of view of the camera. When optically zooming the camera, high quality images can be obtained for the local or entire body of the person exercising by adjusting the optical focus. The video recording system can store field data in a storage device, and the video recording system can record human actions or interact with the device at high image quality as it enters the area of the user device.

주목할 것은 본 발명은 휴대용 이미지 형성 시스템, 예를 들어, DC, DV 또는 이동 카메라에 사용될 수 있다. 사람의 최초 위치 및 크기는 사용자가 수동으로 표기하거나 검출기에 의해 자동 검출된다. 운동하는 사람에 대해 위치 지정 및 초점을 직접 조절함으로써 자동으로 운동하는 사람에 집광을 진행하여 높은 이미지 품질을 얻을 수 있다. 운동하는 사람이 이미지의 중간에 위치하도록 단말기 사용자가 수동으로 사람이 가지는 이미지 형성 시스템의 미러 방향을 조절한다.Note that the present invention can be used in portable image forming systems, such as DC, DV or mobile cameras. The initial position and size of a person is indicated manually by the user or automatically detected by a detector. By directly positioning and focusing the exerciser, the imager can automatically focus on the exerciser to achieve high image quality. The terminal user manually adjusts the mirror direction of the image forming system of the person so that the person who is exercising is located in the middle of the image.

정지 카메라에서 본 발명은 운동하는 사람에 대해 연관 추적하는 상기 운동하는 사람의 궤적 집합을 구현할 수 있다. 궤적은 운동하는 사람의 위치와 크기를 포함한다. 추적 중 시스템은 어떤 사건이 발생했는지 또는 일련의 경고 또는 통지를 교차적으로 발송하였는지를 분석한다. 사용자 정의에 의한 사건은 위험한 상황이거나 사용자의 일반 통지 상황일 수 있는데, 예를 들어 운동하는 사람의 위치 또는 크기를 어떤 사전 설치된 금지 영역에 진입을 한 난입자로 할 수 있다. In still cameras, the present invention can implement a set of trajectories of the exerciser associatively tracking the exerciser. The trajectory includes the position and size of the person exercising. During the tracking, the system analyzes what happened or whether a series of warnings or notifications were sent out. The user-defined event may be a dangerous situation or a general notification situation of the user, for example, the position or size of the exerciser may be an intruder who has entered a certain pre-installed prohibited area.

본 발명에서 사용하는 "이미지 형성 시스템"라는 용어는 적어도 이미지 장치 및 제어 장치를 가지는 장치이며, 캠코더, 카메라 또는 이미지 형성 기능을 가지는 기타 휴대용 장치가 될 수 있다.The term "image forming system" used in the present invention is a device having at least an image device and a control device, and may be a camcorder, a camera, or other portable device having an image forming function.

본 발명은 로봇트 이미지 형성 시스템을 사용하여 사람에게 위치를 정하는 로보트에 사용할 수 있다. 로보트의 기본 기능은 장애물을 피하고, 사람과 교류하며, 사람에 대한 추적을 행하는 등을 포함할 수 있다. 본 발명은 근처 영역에 사람이 존재하는지 여부 또는 사람의 위치에 대한 위치 지정을 함으로써 추적 또는 사람과의 교류를 진행할 수 있다. The present invention can be used in robots that position a person using a robotic image forming system. Basic functions of the robot may include avoiding obstacles, interacting with people, tracking people, and the like. The present invention can track or interact with a person by specifying whether a person exists in a nearby area or a location of the person.

본 발명은 또한 기타 종류의 운동 대상의 강한 식별력을 가지는 색 특징의 추출과 검출에 사용될 수 있는데, 앞에서는 사람을 예를 들어 설명하였다. 후보 목표에 대한 응용은 사람의 모델 형성과 검출에 한정되지 않는다. 예를 들어 DC를 사용하여 운동 대상에 이미지를 형성하고, 단말기 사용자는 손 또는 연필로 터치 스크린에 선을 그어 수동으로 관심 대상 영역을 표시함으로써 대상 위치, 크기 또는 영역을 지시할 수 있다. 본 발명은 대상의 강한 식별력을 가지는 모델을 형성할 수 있고 상기 대상의 아래 비디오 프레임의 위치 및 크기를 나타낸다. 따라서, DC는 이미지 형성 변수를 조절하여 운동 대상의 높은 이미지 품질을 얻을 수 있다.The present invention can also be used for the extraction and detection of color features with strong discrimination of other types of athletic objects, which has been described above by way of example. Application to candidate goals is not limited to human modeling and detection. For example, an image is formed on the exercise target using DC, and the terminal user may indicate the target position, size, or region by manually marking a region of interest by drawing a line on the touch screen with a hand or a pencil. The present invention can form a model with a strong discriminant of an object and indicate the position and size of the video frame below the object. Therefore, the DC can obtain high image quality of the exercise object by adjusting the image forming parameters.

도 2는 본 발명에 따른 강한 식별력을 가지는 색 특징 추출 장치의 블록 다이어그램을 보이는 도면이다.2 is a block diagram of an apparatus for extracting color features having strong discrimination power according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 강한 식별력을 가지는 색 특징 추출 장치(902)는 영역 분할부(801), 히스토그램 계산부(802), 메인 색 추출부(803), 빈 최소 거리 계산부(804), 빈 가중치 계산부(805), 색 채널 가중치 계산부(806), 직사각형 가중치 계산부(807), 빈 가중치 재계산부(808) 및, 최종 색 모델 생성 유닛(809)을 포함하고 별도로 대상 위치 유닛을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the color feature extraction apparatus 902 having strong discrimination power according to the present invention includes an area divider 801, a histogram calculator 802, a main color extractor 803, and an empty minimum distance calculator. 804, the bin weight calculator 805, the color channel weight calculator 806, the rectangular weight calculator 807, the bin weight recalculator 808, and the final color model generation unit 809, and separately include a target. The location unit may further include.

다시 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 색 특징 추출 장치(902)는, 입력 이미지의 대상 영역과 비대상 영역을 다수의 직사각형으로 분할하여 색채널별로 색 히스토그램을 형성하고 상기 색 히스토그램으로부터 상기 대상 직사각형의 메인 색을 추출하는 메인 색 추출 유닛(880), 상기 메인 색에 대해 상기 대상 직사 각형의 색 히스토그램 빈과 상기 비대상 직사각형의 색 히스토그램 빈 사이의 최소 거리와, 상기 대상 사각형의 색 히스토그램의 빈 가중치, 상기 대상 사각형의 색 채널 가중치 및, 상기 대상 직사각형의 가중치를 계산하여 상기 대상의 강한 식별력을 가지는 색 특징을 추출하는 가중치 계산 유닛(881) 및, 상기 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈에 다시 가중치를 가한 결과에 따라 상기 대상의 최종 색 모델을 생성하는 최종 색 모델 생성 유닛(809)를 구비한다.Looking back, the color feature extraction apparatus 902 according to an embodiment of the present invention divides the target area and the non-target area of the input image into a plurality of rectangles to form a color histogram for each color channel, and the target from the color histogram. A main color extraction unit 880 for extracting a main color of a rectangle, a minimum distance between the color histogram bin of the target rectangle and the color histogram bin of the non-target rectangle with respect to the main color, and a color histogram of the target rectangle A weight calculation unit 881 for calculating a bin weight, a color channel weight of the target rectangle, and a weight of the target rectangle to extract color features having a strong discriminating power of the object, and weighting the weight back to the color histogram bin of the target rectangle; Generate a final color model that generates the final color model of the object according to the result Unit 809 is provided.

메인 색 추출 유닛(880)은 영역 분할부(801), 히스토그램 계산부(802) 및, 히스토그램 계산부(802)가 형성한 상기 색 히스토그램에 근거하여 상기 대상 직사각형의 메인 색을 추출하는 메인 색 추출부(803)를 구비한다.The main color extraction unit 880 extracts a main color for extracting the main color of the target rectangle based on the color histogram formed by the area divider 801, the histogram calculator 802, and the histogram calculator 802. The part 803 is provided.

영역 분할부(801)는 이미지 중의 대상 영역 및 비대상 영역을 다수의 직사각형으로 분할한다. 히스토그램 계산부(802)는 색 채널을 사용하여 대상 직사각형과 비대상 직사각형의 색 히스토그램을 형성하며, 상기 색 히스토그램은 다수의 분리된 빈으로 분할된다. 메인 색 추출부(803)는 색 히스토그램에 근거하여 대상 직사각형의 메인 색을 추출한다.The area divider 801 divides the target area and the non-target area in the image into a plurality of rectangles. The histogram calculator 802 forms a color histogram of a target rectangle and a non-target rectangle using a color channel, and the color histogram is divided into a plurality of separated bins. The main color extraction unit 803 extracts the main color of the target rectangle based on the color histogram.

가중치 계산부(881)는 빈 최소 거리 계산부(804), 빈 가중치 계산부(805), 색 채널 가중치 계산부(806), 직사각형 가중치 계산부(807) 및 빈 가중치 재계산부(808)를 포함한다.The weight calculator 881 includes a bin minimum distance calculator 804, a bin weight calculator 805, a color channel weight calculator 806, a rectangular weight calculator 807, and a bin weight recalculator 808. do.

빈 최소 거리 계산부(804)는 메인 색 추출부(803)가 추출한 메인 색에 대해 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈과 비대상 직사각형의 색 히스토그램 빈 사이의 최소 거리를 계산한다. 이는 대상의 색 히스토그램 빈 중에서 비대상 히스토그램 빈과의 변별력이 떨어지는 빈의 가중치를 떨어뜨리기 위함이다. 빈 최소 거리 계산부(804)는 수학식 1 및 2에 따라 상기 최소 거리를 계산한다.The bin minimum distance calculator 804 calculates a minimum distance between the color histogram bin of the target rectangle and the color histogram bin of the non-target rectangle with respect to the main color extracted by the main color extraction unit 803. This is to reduce the weight of the bin whose color discrimination with the non-target histogram bin among the target color histogram bins. The empty minimum distance calculator 804 calculates the minimum distance according to equations (1) and (2).

Figure 112007092892753-pat00001
Figure 112007092892753-pat00001

Figure 112007092892753-pat00002
Figure 112007092892753-pat00002

여기서, J는 색 채널(c)의 비대상 직사각형의 색 히스토그램의 빈을 표시하고, 상기 빈(J)은 대상 직사각형(r)의 메인 색 히스토그램의 색 채널(c)의 빈(i)와의 최소 거리를 가지며, bi는 빈(i)의 표시이다.

Figure 112007092892753-pat00003
는 대상 직사각형(r)의 색 채널(c)의 빈(i)의 색 히스토그램이고,
Figure 112007092892753-pat00004
는 색 채널(c)의 빈의 비대상 색 히스토그램이며,
Figure 112007092892753-pat00005
는 빈의 표지이고,
Figure 112007092892753-pat00006
는 대상 직사각형(r)의 색 채널(c)의 빈(i)와 동일한 색 채널을 가지는 비대상 직사각형 색 히스토그램 빈과의 최소 거리를 나타낸다.Where J denotes the bin of the color histogram of the non-target rectangle of the color channel (c), and the bin (J) is the minimum with the bin (i) of the color channel (c) of the main color histogram of the target rectangle (r). Distance, bi is the sign of bin (i).
Figure 112007092892753-pat00003
Is the color histogram of the bin (i) of the color channel (c) of the target rectangle (r),
Figure 112007092892753-pat00004
Is the non-target color histogram of the bins in the color channel (c),
Figure 112007092892753-pat00005
Is the cover of the bin,
Figure 112007092892753-pat00006
Denotes the minimum distance from the non-target rectangular color histogram bin having the same color channel as the bin (i) of the color channel (c) of the target rectangle (r).

빈 가중치 계산부(805)는 빈 최소 거리 계산부(804)의 계산한 최소 거리에 기해 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈의 가중치를 계산한다. 빈 가중치 계산부(805)는 수학식 3에 따라 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈의 가중치를 계 산한다.The bin weight calculator 805 calculates a weight of the color histogram bin of the target rectangle based on the calculated minimum distance of the bin minimum distance calculator 804. The bin weight calculator 805 calculates the weight of the color histogram bin of the target rectangle according to Equation (3).

Figure 112007092892753-pat00007
Figure 112007092892753-pat00007

여기서,

Figure 112007092892753-pat00008
here,
Figure 112007092892753-pat00008

여기서,

Figure 112007092892753-pat00009
k는 상수here,
Figure 112007092892753-pat00009
k is a constant

색 채널 가중치 계산부(806)는 빈 가중치 재계산부(805)가 계산한 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈의 가중치에 기하여 대상 직사각형의 색 채널의 가중치를 계산한다. 색 채널 가중치 계산부(806)는 수학식 4 및 5에 따라 대상 직사각형의 색 채널의 가중치를 계산한다. 대상의 히스토그램의 빈 중에서 비대상 히스토그램 빈과의 거리가 먼 쪽의 빈의 가중치를 높이고, 가까운 쪽의 빈의 가중치를 내려 대상물체의 히스토그램의 변별력을 가지기 위함이다. The color channel weight calculator 806 calculates the weight of the color channel of the target rectangle based on the weight of the color histogram bin of the target rectangle calculated by the bin weight recalculator 805. The color channel weight calculator 806 calculates the weight of the color channel of the target rectangle according to equations (4) and (5). This is because the distance from the non-target histogram bin among the bins of the target histogram increases the weight of the bin on the far side and the weight of the close bin to reduce the histogram of the object.

Figure 112007092892753-pat00010
Figure 112007092892753-pat00010

Figure 112007092892753-pat00011
Figure 112007092892753-pat00011

수학식 4에서 색 채널(c)의 각 빈의 가중치는 누적된다. 따라서 수학식5에 따라 각 색 채널의 가중치를 계산한다. 수학식 4 및 5에서 M은 사람 직사각형의 빈의 개수을 표시하고, K는 색 채널의 개수를 표시한다.In Equation 4, the weight of each bin of the color channel c is accumulated. Therefore, the weight of each color channel is calculated according to Equation 5. In Equations 4 and 5, M denotes the number of bins of a human rectangle, and K denotes the number of color channels.

직사각형 가중치 계산부(807)는 색 채널 가중치 계산부(806)가 계산한 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈의 가중치에 기해 대상 직사각형의 가중치를 계산한다. 직사각형 가중치 계산부(807)는 수학식 6 및 7에 따라 대상 직사각형의 가중치를 계산한다.The rectangular weight calculator 807 calculates the weight of the target rectangle based on the weights of the color histogram bins of the target rectangle calculated by the color channel weight calculator 806. The rectangular weight calculator 807 calculates the weight of the target rectangle according to equations (6) and (7).

Figure 112007092892753-pat00012
Figure 112007092892753-pat00012

Figure 112007092892753-pat00013
Figure 112007092892753-pat00013

수학식 6에서 사람 직사각형(r)의 빈 가중치를 계산하고, 수학식 7에서 직사각형의 가중치를 계산하며, 수학식 7은 높은 식별력을 가지는 색 빈의 이러한 직사각형에 대해 중요성 가중치를 진행하고, 여기서 L은 사람 직사각형의 개수를 표시한다.Calculate the bin weights of the human rectangle (r) in equation (6), calculate the weights of the rectangles in equation (7), and equation (7) proceed the importance weights for these rectangles of the color bins with high discernibility, where L Represents the number of people rectangles.

빈 가중치 재계산부(808)는 직사각형 가중치 계산부(807)가 계산한 대상 직사각형의 가중치 및 색 채널 가중치 계산부(806)가 계산한 색 채널의 가중치에 기 해 상기 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈에 대해 새로이 가중치를 가하여, 대상의 강한 식별력을 가지는 색 특징을 추출한다. 빈 가중치 재계산부(808)는 식 (8)에 따라 상기 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈에 대해 새로 가중치를 가한다.The bin weight recalculation unit 808 calculates the color histogram bin of the target rectangle based on the weight of the target rectangle calculated by the rectangular weight calculator 807 and the weight of the color channel calculated by the color channel weight calculator 806. New weights are applied to extract color features having a strong discriminating power of the object. The bin weight recalculation unit 808 newly weights the color histogram bin of the target rectangle according to Equation (8).

최종 색 모델 생성 유닛(809)은 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈의 새롭게 가중치를 가한 결과에 기하여 대상의 최종 색 모델을 생성한다. 최종 색 모델 생성 유닛(809)은 아래의 등식에 따라 대상의 최종 색 모델을 생성한다:The final color model generation unit 809 generates the final color model of the object based on the newly weighted result of the color histogram bin of the object rectangle. The final color model generation unit 809 generates the final color model of the object according to the following equation:

Figure 112007092892753-pat00014
Figure 112007092892753-pat00014

Figure 112007092892753-pat00015
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여기서 R은 대상 직사각형의 개수를 표시하고, M은 대상 직사각형 히스토그램의 빈의 개수를 표시한다.Where R denotes the number of target rectangles, and M denotes the number of bins of the target rectangle histogram.

또한, 본 발명에 따라 추출된 강한 식별력을 가지는 색 특징의 장치는 또한 색 블랍 추출 유닛(810)과 대상 위치 유닛(811)을 포함한다.In addition, the apparatus of color feature with strong discriminating power extracted in accordance with the present invention also includes a color blob extraction unit 810 and a target position unit 811.

색 블랍 추출 유닛(810)은 대상의 최종 색 모델에 기하여 새로 입력된 이미지로부터 대상의 색 블랍을 추출한다. 대상 위치 유닛(811)은 색 블랍 추출 유닛(810)이 추출한 색 블랍에 기해 색 블랍 분석을 진행하며, 입력 이미지 중의 대상의 형상 중심과 크기를 계산하여, 상기 대상에 대해 위치 선정과 추적을 진행한다.The color blob extraction unit 810 extracts the color blobs of the object from the newly input image based on the final color model of the object. The target position unit 811 performs color blob analysis on the color blob extracted by the color blob extraction unit 810, calculates the shape center and size of the object in the input image, and performs positioning and tracking on the object. do.

도 3은 본 발명에 따른 강한 식별력을 가지는 색 특징을 추출하는 방법의 플로우차트이다. 3 is a flowchart of a method for extracting color features having strong discrimination power in accordance with the present invention.

단계(101)에서 시스템은 비디오 입력, 사람의 위치 및, 크기 정보를 수신하는데, 상기 사람의 위치 및 크기 정보는 운동 추출, 수동 표시 또는 인체 검출기를 통해 주어진다. In step 101 the system receives a video input, the location and size information of the person, the location and size information of the person being given via exercise extraction, manual display or human body detector.

많은 운동 추출방법이 있는데, 예를 들어 이미지 형성 시스템의 최초 상태가 정지 상태인 관계로 배경 상쇄(subtraction)를 사용할 수 있다. 수동 표기를 하면 직접 사람의 위치 및 크기 정보를 줄 수 있다. 인체검출기는 후보인 사람의 위치 및 크기에 사용되는 입력 이미지를 검출한다. 비록 이미지 중 사람이 상이한 크기를 가진다 할지라도 폭과 높이의 비가 고정된 범위를 가지고 있어 운동 대상 이외의 기타 이미지 영역을 안전하게 확정하는데 사용될 수 있다. 즉, 비대상 영역은 동일 또는 상이한 종류의 기타 대상 및 배경을 포함한다. There are many methods of motion extraction, for example background subtraction can be used since the initial state of the image forming system is stationary. Manual notation can be used to give a person's position and size information directly. The human body detector detects an input image used for the position and size of the candidate person. Although people in the image have different sizes, the ratio of width and height has a fixed range and can be used to securely determine other image areas other than the exercise object. That is, the non-target area includes other objects and backgrounds of the same or different kind.

다음의 단계는 이미 알고 있는 사람의 직사각형 이미지 영역과 비사람 직사각형 이미지 영역에 기해 어떻게 강한 식별력을 가지는 색 영역을 추출하는가이다. 단계(102)에서 색 이미지에 대해 정량화를 진행하는데, 세 개의 색 채널을 가지는 색 픽셀을 N개의 분산된 빈(bin)으로 정량화를 시키는데, 예를 들어 N=64이다.The next step is how to extract the color gamut with strong discrimination based on the known rectangular and non-human rectangular image areas. Quantization is performed on the color image in step 102, where the color pixels having three color channels are quantified into N scattered bins, for example N = 64.

단계(103)에서, 사람의 머리와 인체의 직사각형을 계산한다. 도 2는 사람의 머리와 인체의 직사각형에 대한 계산을 보인다. 예를 들어, 사람의 머리위치와 크기를 정할 때, 동일한 크기의 몇 개의 직사각형을 하방으로 배열하여 이미지의 아래 경계까지 진행한다. 이미 알려져 있듯이, 사람의 얼굴과 사람의 머리는 서로 구별되는 색을 가지고 있으며, 머리의 직사각형은 몇 개의 작은 직사각형으로 구분된다. 동일한 원리에 따르면, 사람이 점유하는 영역 이외의 기타 이미지 영역은 통계상의 사람의 높이(머리) 폭 비에 기해 안전하게 측정될 수 있다. 배경 직사각형 영역을 정확히 측정할 필요가 없는데, 즉 배경 직사각형 영역을 대략적으로 측정할 수 있어서 운동 대상이 없는 이미지 픽셀을 배경 직사각형으로 분류할 수 있다.In step 103, the rectangles of the human head and the human body are calculated. 2 shows the calculations for the rectangles of the human head and human body. For example, when determining the position and size of a person's head, several rectangles of the same size are arranged downward and proceed to the lower boundary of the image. As is already known, a person's face and a person's head have a distinct color, and the head's rectangle is divided into several small rectangles. According to the same principle, image areas other than the area occupied by a person can be safely measured based on the ratio of the height (head) width of the person in the statistics. It is not necessary to accurately measure the background rectangular area, i.e., it is possible to roughly measure the background rectangular area, so that an image pixel without a moving object can be classified as a background rectangle.

단계(104)에서, 직사각형 히스토그램을 계산한다. 도 5는 각 직사각형의 색 히스토그램의 계산을 보이고, 상기 직사각형은 머리 부분의 직사각형, 인체 직사각형 및 배경 직사각형(또는 주어지는 인체 직사각형 이외의 기타 직사각형, 즉 비대상 영역)을 포함한다. 이러한 직사각형의 히스토그램은 각각 계산되고, 히스토그램은 다수의 빈으로 분할되며, 각 빈에는 픽셀의 수가 증가된다.In step 104, a rectangular histogram is calculated. FIG. 5 shows the calculation of the color histogram of each rectangle, which comprises a head rectangle, a human rectangle and a background rectangle (or other rectangles other than the given human rectangle, ie non-target area). These rectangular histograms are each calculated, the histogram is divided into a number of bins, and the number of pixels in each bin is increased.

단계(105)에서, 각 직사각형의 색 히스토그램을 얻은 후 메인 색은 보존되며, 부차적인 색은 삭제된다. 노이즈가 소량의 픽셀을 가지는 부차적 색에 영향을 줄 수 있고, 이러한 픽셀은 상기 부차적 색을 가지므로, 부차적 색은 불안정하거나 신뢰할 수 없다. In step 105, after obtaining the color histogram of each rectangle, the main color is preserved and the secondary color is deleted. Since noise can affect the secondary color with a small amount of pixels, and such pixels have the secondary color, the secondary color is unstable or unreliable.

단계(106)에서, 빈의 최소 거리를 계산한다.In step 106, the minimum distance of the bins is calculated.

수학식 1 및 2에서 나타내는 바와 같이, 대상과 비대상의 직사각형 색 히스토그램 빈 사이의 거리를 계산한다. 아래에는 배경 영역을 비대상 영역으로 하는 예를 보인다.As shown in Equations 1 and 2, the distance between the rectangular color histogram bin of the object and the non-object is calculated. The example below shows the background area as a non-target area.

단계(107)은 빈의 가중치를 계산한다.Step 107 calculates the weight of the bin.

수학식 3에서 나타낸 바와 같이 직사각형(r)과 채널(c)의 한 빈의 식별력(가중치)를 정의한다.As shown in Equation 3, the discriminating power (weighting value) of one bin of the rectangle r and the channel c is defined.

단계(108)에서 색 채널의 가중치를 계산한다.In step 108 the weights of the color channels are calculated.

각 직사각형에서 픽셀은 세 종류의 색 채널로 조성되는데, 각 세 종류의 색 채널은 빨강, 초록 및 파랑 성분이다. 각 종류의 성분은 다수의 히스토그램 빈으로 정량화되어서 각 성분은 그것들에 관한 히스토그램 빈 사이의 거리를 결정하며 상이한 식별력을 가진다.In each rectangle, the pixels consist of three color channels, each of which is a red, green, and blue component. Each type of component is quantified into a number of histogram bins so that each component determines the distance between the histogram bins with respect to them and has a different discrimination power.

단계(109)에서 직사각형 가중치를 계산한다.In step 109 a rectangular weight is calculated.

한 사람의 직사각형의 중요성은 상기 사람 직사각형 중 포함하는 색 빈의 식별력에 의해 결정된다. 해당 한 직사각형이 높은 식별력의 색 영역을 포함할 때, 기타 사람 직사각형에 비해 상기 직사각형은 큰 가중치를 가진다. The importance of a person's rectangle is determined by the discernment of the color bins it contains. When a rectangle contains a high color gamut, the rectangle has a greater weight than the other rectangles.

단계(110)에서 히스토그램 빈에 새로 가중치를 가한다.In step 110, the histogram bin is newly weighted.

Figure 112007092892753-pat00016
Figure 112007092892753-pat00016

각 히스토그램 빈은 목표 운동 대상과 복잡한 배경 또는 기타 운동 대상 사이에 상이한 식별력을 가진다. 히스토그램 빈의 중요성은 히스토그램의 상기 히스토그램 빈의 최초 가중치

Figure 112007092892753-pat00017
, 색 채널 가중치
Figure 112007092892753-pat00018
및, 직사각형 가중치
Figure 112007092892753-pat00019
로부터 결정된다. 따라서, 히스토그램의 최종 중요성은 수학식 9에 따 라 다시 가중치가 정해진다.Each histogram bin has a different discrimination between the target exercise object and the complex background or other exercise object. The significance of the histogram bin is the initial weight of the histogram bin of the histogram.
Figure 112007092892753-pat00017
, Color channel weights
Figure 112007092892753-pat00018
And, rectangular weights
Figure 112007092892753-pat00019
Is determined from. Therefore, the final importance of the histogram is weighted again according to equation (9).

단계(111)에서 최종 색 모델이 생성된다.In step 111 the final color model is generated.

Figure 112007092892753-pat00020
Figure 112007092892753-pat00020

Figure 112007092892753-pat00021
Figure 112007092892753-pat00021

Figure 112007092892753-pat00022
Figure 112007092892753-pat00022

Figure 112007092892753-pat00023
Figure 112007092892753-pat00023

각 사람 직사각형의 히스토그램 빈에 다시 가중치를 가한 다음, 수학식 10 및11에 따라 최종 색 모델을 생성하는데, 수학식 10 및 11은 각각 사람 머리 및 사람 몸체의 최종 색 모델(색 히스토그램 분포)을 표시한다. 수학식 10 및 11에서 사람 머리 및 신체의 직사각형 중 히스토그램의 가중치는 각각 누적된다. R은 사람 직사각형의 개수이고, M은 사람 직사각형의 빈의 개수이다. 상세히 설명하면,

Figure 112007092892753-pat00024
는 사람 머리 직사각형의 개수,
Figure 112007092892753-pat00025
는 사람 신체의 직사각형의 개수,
Figure 112007092892753-pat00026
는 사람 머리의 직사각형 히스토그램의 빈 개수,
Figure 112007092892753-pat00027
는 사람 신체 직사각형 히스 토그램 빈의 개수를 각각 표시한다.The histogram bins of each human rectangle are weighted again, and then a final color model is generated according to equations 10 and 11, which represent the final color model (color histogram distribution) of the human head and human body, respectively. do. In Equations 10 and 11, the weights of the histograms of the rectangles of the human head and the body are accumulated, respectively. R is the number of human rectangles, and M is the number of bins of human rectangles. In detail,
Figure 112007092892753-pat00024
Is the number of people head rectangles,
Figure 112007092892753-pat00025
Is the number of rectangles in the human body,
Figure 112007092892753-pat00026
Is the empty number of rectangular histograms of a person's head,
Figure 112007092892753-pat00027
Denotes the number of human body rectangular histogram bins respectively.

본 절 후반의 주된 사상을 설명하기 위해, 도 6은 한 실시예를 보이고 있다. To illustrate the main idea later in this section, FIG. 6 shows an embodiment.

도 6의 (a)는 운동 대상의 한 직사각형의 색 채널의 한 색 히스토그램이다. 도 6의 (b)는 운동대상 이외의 이미지의 기타 영역 중 색 채널의 한 색 히스토그램이다. 상기 두 색 히스토그램 중 두 개의 빈이 있는데, BIN-1, BIN-2로 표시된다. 운동 대상의 BIN-1이 거리 변환(수학식 1 및 2)에 있어 상기 운동 대상의 BIN-2에 비해 배경의 두 빈에 비해 더 멀리 떨어짐에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 운동대상의 BIN-1의 가중치는 증가하는 반면, 운동대상 BIN-2의 가중치는 감소한다. 도 6은 중요성 가중치 함수(T(x,y))를 보여주고 있으며, 상기 함수는 큰 빈 거리를 가지는 가중치를 더 증가시킬 뿐더러 작은 빈 거리를 가지는 가중치는 감소시킴으로써 상기 빈 거리는 수학식 1 및 2에 따라 계산된다.Fig. 6A is a color histogram of one rectangular color channel of the exercise object. FIG. 6B is a color histogram of one color channel among other areas of an image other than an exercise object. There are two bins of the two color histograms, indicated by BIN-1 and BIN-2. As BIN-1 of the exercise target is farther away from the two bins in the background than BIN-2 of the exercise target in the distance transformation (Equations 1 and 2), as shown in FIG. The weight of BIN-1 increases while the weight of exercise target BIN-2 decreases. 6 shows the importance weighting function T (x, y), which not only increases the weight having a large bin distance but also decreases the weight having a small bin distance so that the bin distances are represented by Equations 1 and 2 Is calculated according to.

주의할 것은 여기에 색 이미지에 대한 세 가지 색 채널을 표시하는 방법을 보이며, 이 방법 중 일차원 색 히스토그램을 사용하여 최종 색 모델을 독립적으로 형성한다는 것이다. 하지만, 실제로 많은 변화가 있어, 이차원 색 히스토그램 또는 삼차원 색 히스토그램을 사용한다. 예를 들어, 세 종류의 이차원 색 히스토그램, 즉 빨강-녹색의 2차원 색 히스토그램, 빨강-파랑의 2차원 히스토그램, 파랑-녹색의 2차원 히스토그램이 존재한다. 하지만, 본 발명의 방법은 또한 유사한 방식에 따라 이러한 히스토그램을 사용함으로써 강한 식별력을 가지는 색 특징을 추출한다.Note that here we show how to display the three color channels for a color image, one of which uses a one-dimensional color histogram to form the final color model independently. However, there are many changes in practice, using two-dimensional color histograms or three-dimensional color histograms. For example, there are three kinds of two-dimensional color histograms, a red-green two-dimensional color histogram, a red-blue two-dimensional histogram, and a blue-green two-dimensional histogram. However, the method of the present invention also extracts color features with strong discrimination by using such histograms in a similar manner.

강한 식별력을 가지는 색 특징으로부터 추출되고 생성된 최종 색 모델에 기하여, 새로운 입력 이미지로부터 운동 대상에 속하는 색 블랍을 추출한다. 입력 이미지 중의 각 픽셀에 대해 목표 운동 대상의 유사도가 한 가중치 행렬로 형성되며, 상기 가중치 행렬의 크기와 입력 이미지의 크기가 동일하다. 상기 가중치 행렬의 성분은 최조 색 히스토그램 모델의 축적된 가중치로부터 나오며 상기 최종 색 히스토그램 모델은 색 픽셀값을 사용하여 수량화를 얻을 수 있다.Based on the final color model extracted and generated from the color features having strong discriminating power, a color blob belonging to the motion object is extracted from the new input image. For each pixel in the input image, the similarity of the target motion object is formed by a weighting matrix, and the size of the weighting matrix is the same as that of the input image. The components of the weighting matrix come from the accumulated weights of the lowest color histogram model and the final color histogram model can obtain quantization using color pixel values.

도 8에서, 두 사람이 있다. 한 사람이 모종의 방식에 따라 추적 대상으로 선택되는데, 예를 들어 우측의 사람이 추적 대상으로 선택된다. 도 8의 (a)는 새로운 입력 이미지이며, 도 8의 (b)는 사용자 몸체 모델의 블랍 검출 결과이며, 도 8의 (c)은 사용자 머리 모델의 블랍 검출의 결과이다. 배경과 다른 사람에게 백색이 광범위하게 분포하고 있어서 우측의 사람의 백색은 낮은 가중치를 가지고 색 히스토그램의 최초 가중치의 대부분을 차지한다.In Figure 8, there are two people. One person is selected for tracking according to some kind of method, for example, the person on the right is selected for tracking. 8A is a new input image, FIG. 8B is a result of blob detection of the user body model, and FIG. 8C is a result of blob detection of the user head model. White is widely distributed in the background and others, so the white of the right person has a low weight and accounts for most of the initial weight of the color histogram.

도 9의 (a)를 참조하면, 형상 모델을 가지는 사람 머리 검출기로부터의 두 개의 머리 후보가 있다. 따라서, 머리의 확률 분포는 정해진 머리 위치를 중심으로 가우스 분포를 이룬다. 도 9의 (b)는 머리 색 모델을 사용한 색 블랍 검출의 결과를 보이며, 도 9의 (c)는 몸체 색 모델을 사용한 색 연결 검출의 결과를 보인다. 머리의 색 블랍 검출에서 사람의 확률 분포는 주어진 머리 위치를 중심으로 한 가우스 분포이다. Referring to FIG. 9A, there are two head candidates from a human head detector having a shape model. Thus, the probability distribution of the head is a Gaussian distribution around a given head position. 9 (b) shows the result of color blob detection using the hair color model, and FIG. 9 (c) shows the result of color link detection using the body color model. In the detection of color blobs in the head, the probability distribution of a person is a Gaussian distribution around a given head position.

사람의 상하 자세를 가정하면 확률분포는 아래 방향으로 연장되므로, 사람의 몸체의 존재를 표시한다. 사람의 몸체 블랍 검출에서 사람의 확률 분포는 주어 진 몸체 위치를 중심으로 가우스 분포를 이룬다. 사람의 머리의 위치가 몸체의 정수리부 영역에 있으므로(이것이 기하학적 관계를 제약한다), 확률분포는 상방으로 연장되어 사람의 머리의 존재를 나타낸다. 따라서, 도 9의(d)를 참조하면, 확률분포의 형태 중심을 추적 대상의 최종 위치로 계산할 수 있다.Assuming a person's up and down posture, the probability distribution extends downward, indicating the presence of the human body. In the detection of human body blobs, the probability distribution of humans is a Gaussian distribution around a given body position. Since the position of the human head is in the parietal region of the body (which constrains the geometric relationship), the probability distribution extends upwards to indicate the presence of the human head. Therefore, referring to FIG. 9D, the shape center of the probability distribution may be calculated as the final position of the tracking target.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Modification is possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only in accordance with the following claims, and all equivalents or equivalent variations thereof are included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 이미지 형성 시스템을 보이는 블록 다이어그램.1 is a block diagram showing an image forming system according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따라 강한 식별력을 가지는 색 특징을 추출하는 장치를 보이는 블록 다이어그램,2 is a block diagram showing an apparatus for extracting color features having strong discriminating power in accordance with the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 강한 식별력을 가지는 색 특징을 추출하는 방법을 도시하는 플로우 차트,3 is a flow chart illustrating a method of extracting color features having strong discriminating power in accordance with the present invention;

도 4는 사람 직사각형을 계산하는 방법을 도시한 도면,4 illustrates a method of calculating a human rectangle;

도 5는 각 직사각형 히스토그램에 대한 계산을 보이는 도면,5 shows the calculation for each rectangular histogram,

도 6은 빈 가중치의 계산 및 본 발명을 사용한 강한 식별력을 가지는 색 추출 효과를 도시한 도면,6 is a view showing the calculation of the bin weight and the color extraction effect having a strong discrimination power using the present invention,

도 7은 중요성 가중치를 가한 함수를 보이는 도면,7 is a diagram showing a function to which importance weights are applied;

도 8은 강한 식별력을 가지는 색 특징을 사용하여 색 블랍을 검출하는 것을 보이는 도면,8 shows detection of color blobs using color features with strong discriminating power,

도 9는 사람의 위치와 크기를 정하는데 사용하는 블랍 분석을 보이는 도면,9 shows a blob analysis used to determine the position and size of a person,

Claims (25)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 입력 이미지의 대상 영역과 비대상 영역을 다수의 직사각형으로 분할하여 색채널별로 색 히스토그램을 형성하고 상기 색 히스토그램으로부터 상기 대상 직사각형의 메인 색을 추출하는 메인 색 추출 유닛;A main color extraction unit for dividing the target area and the non-target area of the input image into a plurality of rectangles to form a color histogram for each color channel and extracting the main color of the target rectangle from the color histogram; 상기 메인 색에 대해 상기 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈과 상기 비대상 직사각형의 색 히스토그램 빈 사이의 최소 거리와, 상기 대상 사각형의 색 히스토그램의 빈 가중치, 상기 대상 사각형의 색 채널 가중치 및, 상기 대상 직사각형 의 가중치를 계산하여 상기 대상의 강한 식별력을 가지는 색 특징을 추출하는 가중치 계산 유닛; 및The minimum distance between the color histogram bin of the target rectangle and the color histogram bin of the non-target rectangle with respect to the main color, the bin weight of the color histogram of the target rectangle, the color channel weight of the target rectangle, and A weight calculation unit for calculating a weight to extract color features having a strong discriminating power of the object; And 상기 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈에 다시 가중치를 가한 결과에 따라 상기 대상의 최종 색 모델을 생성하는 최종 색 모델 생성 유닛;A final color model generation unit for generating a final color model of the object according to a result of weighting the color histogram bin of the object rectangle again; 을 구비하는 것을 특징으로 하는 색 특징 추출 장치.Color feature extraction apparatus characterized in that it comprises a. 제6항에 있어서, 상기 메인 색 추출 유닛은The method of claim 6, wherein the main color extraction unit 상기 입력 이미지의 대상 영역과 비대상 영역을 다수의 직사각형으로 분할하는 영역 분할부;An area divider dividing a target area and a non-target area of the input image into a plurality of rectangles; 색 채널을 사용하여 상기 대상 직사각형과 상기 비대상 직사각형의 색 히스토그램을 형성하고 상기 색 히스토그램을 다수의 분리된 빈으로 분할하는 히스토그램 계산부; 및A histogram calculator for forming a color histogram of the object rectangle and the non-object rectangle using a color channel and dividing the color histogram into a plurality of separated bins; And 상기 히스토그램 계산부가 형성한 상기 색 히스토그램에 근거하여 상기 대상 직사각형의 메인 색을 추출하는 메인 색 추출부;A main color extracting unit extracting a main color of the object rectangle based on the color histogram formed by the histogram calculating unit; 를 구비하는 것을 특징으로 하는 색 특징 추출 장치.Color feature extraction apparatus characterized in that it comprises a. 제6항에 있어서, 상기 가중치 계산 유닛은,The method of claim 6, wherein the weight calculation unit, 상기 메인 색에 대해 상기 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈과 상기 비대상 직사각형의 색 히스토그램 빈 사이의 최소 거리를 계산하는 빈 최소 거리 계산부;A bin minimum distance calculator configured to calculate a minimum distance between the color histogram bin of the target rectangle and the color histogram bin of the non-target rectangle with respect to the main color; 상기 빈 최소 거리 계산부가 계산한 상기 최소 거리에 따라 상기 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈의 가중치를 계산하는 빈 가중치 계산부;A bin weight calculator configured to calculate a weight of the color histogram bin of the target rectangle according to the minimum distance calculated by the bin minimum distance calculator; 상기 빈 가중치 계산부가 계산한 상기 빈 가중치에 기하여 상기 대상 직사각형의 색 채널의 가중치를 계산하는 색 채널 가중치 계산부;A color channel weight calculator configured to calculate weights of the color channels of the target rectangle based on the bin weights calculated by the bin weight calculator; 상기 빈 가중치 계산부가 계산한 상기 빈 가중치에 기하여 상기 대상 직사각형의 가중치를 계산하는 직사각형 가중치 계산부; 및A rectangular weight calculator configured to calculate a weight of the target rectangle based on the bin weight calculated by the bin weight calculator; And 상기 색 채널의 가중치와 상기 대상 직사각형의 가중치에 기해 다시 상기 대상 직사각형의 색 히스토그램의 빈에 다시 가중치를 가해 상기 대상의 강한 식별력을 가지는 색 특징을 추출하는 빈 가중치 재계산부; A bin weight recalculation unit which re-weights the bins of the color histograms of the object rectangles based on the weights of the color channels and the weights of the object rectangles to extract color features having a strong discriminating power of the object; 를 구비하는 것을 특징으로 하는 색 특징 추출 장치.Color feature extraction apparatus characterized in that it comprises a. 제8항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 빈 최소 거리 계산부는 수학식 12에 의해 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈과 비대상 직사각형의 색 히스토그램 빈 사이의 최소 거리를 계산하는 것을 특징으로 하는 색 특징 추출 장치.And the bin minimum distance calculator calculates a minimum distance between the color histogram bin of the target rectangle and the color histogram bin of the non-target rectangle by Equation 12.
Figure 112007092892753-pat00028
Figure 112007092892753-pat00028
Figure 112007092892753-pat00029
Figure 112007092892753-pat00029
(여기서, J는 색 채널(c)의 비대상 직사각형의 색 히스토그램의 한 빈을 표시하고, 상기 빈(J)은 대상 직사각형(r)의 메인 색 히스토그램의 색 채널(c)의 빈(i)와의 최소 거리를 가지며, bi는 빈(i)의 표시이다.
Figure 112007092892753-pat00030
는 대상 직사각형(r)의 색 채널(c)의 빈(i)의 색 히스토그램이고,
Figure 112007092892753-pat00031
는 색 채널(c)의 빈의 비대상 색 히스토그램이며,
Figure 112007092892753-pat00032
는 빈의 표지이고,
Figure 112007092892753-pat00033
는 대상 직사각형(r)의 색 채널(c)의 빈(i)와 동일한 색 채널을 가지는 비대상 직사각형 색 히스토그램 빈과의 최소 거리)
(Where J represents one bin of the color histogram of the non-target rectangle of the color channel c, and the bin J represents the bin (i) of the color channel c of the main color histogram of the target rectangle r) Has a minimum distance from and bi is an indication of bin (i).
Figure 112007092892753-pat00030
Is the color histogram of the bin (i) of the color channel (c) of the target rectangle (r),
Figure 112007092892753-pat00031
Is the non-target color histogram of the bins in the color channel (c),
Figure 112007092892753-pat00032
Is the cover of the bin,
Figure 112007092892753-pat00033
Is the minimum distance from the non-target rectangular color histogram bin with the same color channel as the bin (i) of the color channel (c) of the target rectangle (r).
제8항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 빈 가중치 계산부는 수학식 13에 따라 상기 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈의 가중치(
Figure 112007092892753-pat00034
)를 계산하는 것을 특징으로 하는 색 특징 추출 장치.
The bin weight calculator calculates a weight of the color histogram bin of the target rectangle according to Equation (13).
Figure 112007092892753-pat00034
Color feature extraction apparatus, characterized in that for calculating;
Figure 112007092892753-pat00035
Figure 112007092892753-pat00035
(여기서,
Figure 112007092892753-pat00036
이고,
Figure 112007092892753-pat00037
k는 상수)
(here,
Figure 112007092892753-pat00036
ego,
Figure 112007092892753-pat00037
k is a constant)
제8항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 색 채널 가중치 계산부는 수학식 14에 따라 대상 직사각형(r)의 색 채널(c)의 각 빈의 가중치를 구하고 수학식 15에 따라 상기 대상 직사각형의 색 채널의 가중치(
Figure 112007092892753-pat00038
)를 계산하는 것을 특징으로 하는 색 특징 추출 장치.
The color channel weight calculator calculates a weight of each bin of the color channel c of the target rectangle r according to Equation 14, and calculates the weight of the color channel of the target rectangle according to Equation 15
Figure 112007092892753-pat00038
Color feature extraction apparatus, characterized in that for calculating;
Figure 112007092892753-pat00039
Figure 112007092892753-pat00039
Figure 112007092892753-pat00040
Figure 112007092892753-pat00040
(여기서, K는 색 채널의 개수를 나타내고, M은 대상 직사각형 히스토그램 중의 빈의 개수) Where K represents the number of color channels and M represents the number of bins in the target rectangle histogram.
제8항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 직사각형 가중치 계산부는 수학식 16에 따라 대상 직사각형 히스토그램의 빈 가중치(
Figure 112007092892753-pat00041
를 계산하고, 수학식 17에 따라 상기 대상 직사각형의 가중치(
Figure 112007092892753-pat00042
)를 계산하는 것을 특징으로 하는 색 특징 추출 장치.
The rectangular weight calculator calculates an empty weight of the target rectangular histogram according to Equation 16 (
Figure 112007092892753-pat00041
And calculate the weight of the target rectangle according to Equation 17
Figure 112007092892753-pat00042
Color feature extraction apparatus, characterized in that for calculating;
Figure 112007092892753-pat00043
Figure 112007092892753-pat00043
Figure 112007092892753-pat00044
Figure 112007092892753-pat00044
(L은 대상 직사각형의 개수) (L is the number of target rectangles)
제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 빈 가중치 재계산부는 수학식 18에 따라 상기 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈에 대해 다시 가중치를 가하여 다시 가중치를 가한 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈의 가중치
Figure 112007092892753-pat00045
를 얻는 것을 특징으로 하는 색 특징 추출 장치.
The bin weight recalculation unit reweights the color histogram bin of the target rectangle according to Equation 18, and reweights the color histogram bin of the target rectangle.
Figure 112007092892753-pat00045
Color feature extraction apparatus, characterized in that to obtain.
Figure 112007092892753-pat00046
Figure 112007092892753-pat00046
제6항에 있어서,The method according to claim 6, 상기 최종 색 모델 생성 유닛은 수학식 19에 따라 상기 대상의 최종 색 모 델을 생성하는 것을 특징으로 하는 색 특징 추출 장치.And the final color model generating unit generates a final color model of the object according to equation (19).
Figure 112007092892753-pat00047
Figure 112007092892753-pat00047
Figure 112007092892753-pat00048
Figure 112007092892753-pat00048
(여기서, R은 대상 직사각형의 개수를 표시하고, M은 대상 직사각형 히스토그램의 빈의 개수)Where R is the number of target rectangles and M is the number of bins in the target rectangle histogram.
제6항에 있어서,The method according to claim 6, 상기 대상의 최종 색 모델에 기하여 새로 입력된 이미지로부터 대상의 색 블랍을 추출하는 색 블랍 추출 유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 색 특징 추출 장치.And a color blob extraction unit for extracting a color blob of the object from the newly input image based on the final color model of the object. 제15항에 있어서,16. The method of claim 15, 상기 추출된 색 블랍에 대해 블랍 분석을 진행하고, 상기 블랍의 분석에 따라 입력 이미지의 대상의 중심과 크기를 계산하여 상기 대상에 대해 위치를 정하고 추적을 하는 대상 위치 유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 색 특징 추출 장치.And a target position unit which performs a blob analysis on the extracted color blobs, calculates a center and a size of an object of the input image according to the analysis of the blob, and positions and tracks the object. Color feature extraction device. 입력 이미지의 대상 영역과 비대상 영역을 다수의 직사각형으로 분할하여 색채널별로 색 히스토그램을 형성하고 상기 색 히스토그램으로부터 상기 대상 직사각형의 메인 색을 추출하는 단계;Dividing the target area and the non-target area of the input image into a plurality of rectangles to form a color histogram for each color channel and extracting a main color of the target rectangle from the color histogram; 상기 메인 색에 대해 상기 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈과 상기 비대상 직사각형의 색 히스토그램 빈 사이의 최소 거리를 계산하여 비대상 히스토그램 빈과 변별력을 갖는 빈을 선별하는 단계;Selecting a bin having a discriminating power from a non-target histogram bin by calculating a minimum distance between the color histogram bin of the target rectangle and the color histogram bin of the non-target rectangle with respect to the main color; 상기 최소 거리에 기하여 상기 대상 사각형의 색 히스토그램의 빈 가중치를 계산하는 단계;Calculating a bin weight of the color histogram of the target rectangle based on the minimum distance; 상기 빈 가중치에 기하여 상기 대상 사각형의 색 채널 가중치와 상기 대상 직사각형의 가중치를 계산하는 단계;Calculating a color channel weight of the target rectangle and a weight of the target rectangle based on the bin weights; 상기 색 채널 가중치와 상기 대상 직사각형의 가중치에 기하여 상기 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈에 다시 가중치를 가하여 상기 대상의 강한 식별력을 가지는 색 특징을 추출하는 단계; 및Weighting the color histogram bin of the target rectangle again based on the color channel weight and the weight of the target rectangle to extract color features having a strong discriminating power of the object; And 상기 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈에 다시 가중치를 가한 결과에 따라 상기 대상의 최종 색 모델을 생성하는 단계;Generating a final color model of the object according to a result of weighting the color histogram bin of the object rectangle again; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 색 특징 추출 방법.Color feature extraction method comprising a. 제17항에 있어서,18. The method of claim 17, 상기 비대상 히스토그램 빈과 변별력을 갖는 빈을 선별하는 단계에서 수학식 20에 의해 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈과 비대상 직사각형의 색 히스토그램 빈 사이의 최소 거리를 계산하는 것을 특징으로 하는 색 특징 추출 방법.And calculating a minimum distance between the color histogram bin of the target rectangle and the color histogram bin of the non-target rectangle by Equation 20 in selecting the non-target histogram bin and the bin having the discriminating power.
Figure 112007092892753-pat00049
Figure 112007092892753-pat00049
Figure 112007092892753-pat00050
Figure 112007092892753-pat00050
(여기서, J는 색 채널(c)의 비대상 직사각형의 색 히스토그램의 한 빈을 표시하고, 상기 빈(J)은 대상 직사각형(r)의 메인 색 히스토그램의 색 채널(c)의 빈(i)와의 최소 거리를 가지며, bi는 빈(i)의 표시이다.
Figure 112007092892753-pat00051
는 대상 직사각형(r)의 색 채널(c)의 빈(i)의 색 히스토그램이고,
Figure 112007092892753-pat00052
는 색 채널(c)의 빈의 비대상 색 히스토그램이며,
Figure 112007092892753-pat00053
는 빈의 표지이고,
Figure 112007092892753-pat00054
는 대상 직사각형(r)의 색 채널(c)의 빈(i)와 동일한 색 채널을 가지는 비대상 직사각형 색 히스토그램 빈과의 최소 거리)
(Where J represents one bin of the color histogram of the non-target rectangle of the color channel c, and the bin J represents the bin (i) of the color channel c of the main color histogram of the target rectangle r) Has a minimum distance from and bi is an indication of bin (i).
Figure 112007092892753-pat00051
Is the color histogram of the bin (i) of the color channel (c) of the target rectangle (r),
Figure 112007092892753-pat00052
Is the non-target color histogram of the bins in the color channel (c),
Figure 112007092892753-pat00053
Is the cover of the bin,
Figure 112007092892753-pat00054
Is the minimum distance from the non-target rectangular color histogram bin with the same color channel as the bin (i) of the color channel (c) of the target rectangle (r).
제17항에 있어서,18. The method of claim 17, 상기 빈 가중치를 계산하는 단계에서, 상기 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈의 가중치(
Figure 112007092892753-pat00055
)는 수학식 21에 따라 계산되는 것을 특징으로 하는 색 특징 추출 방법.
In calculating the bin weight, the weight of the color histogram bin of the target rectangle (
Figure 112007092892753-pat00055
) Is calculated according to Equation 21.
Figure 112007092892753-pat00056
Figure 112007092892753-pat00056
(여기서,
Figure 112007092892753-pat00057
이고,
Figure 112007092892753-pat00058
k는 상수)
(here,
Figure 112007092892753-pat00057
ego,
Figure 112007092892753-pat00058
k is a constant)
제17항에 있어서,18. The method of claim 17, 상기 대상 직사각형의 색 채널의 가중치와 상기 대상 직사각형의 가중치를 계산하는 단계에서, 수학식 22에 따라 대상 직사각형(r)의 색 채널(c)의 각 빈의 가중치를 구하고 수학식 23에 따라 상기 대상 직사각형의 색 채널의 가중치(
Figure 112007092892753-pat00059
)를 계산하는 것을 특징으로 하는 색 특징 추출 방법.
In calculating the weight of the color channel of the target rectangle and the weight of the target rectangle, the weight of each bin of the color channel (c) of the target rectangle (r) is calculated according to Equation 22, and the target according to (23). The weight of the rectangular color channel (
Figure 112007092892753-pat00059
Color feature extraction method.
Figure 112007092892753-pat00060
Figure 112007092892753-pat00060
Figure 112007092892753-pat00061
Figure 112007092892753-pat00061
(여기서, K는 색 채널의 개수를 나타내고, M은 대상 직사각형 히스토그램 중의 빈 의 개수) Where K is the number of color channels and M is the number of bins in the target rectangle histogram.
제17항에 있어서,18. The method of claim 17, 상기 대상 직사각형의 색 채널의 가중치와 상기 대상 직사각형의 가중치를 계산하는 단계에서, 수학식 24에 따라 대상 직사각형 히스토그램의 빈 가중치(
Figure 112007092892753-pat00062
)를 계산하고, 수학식 25에 따라 상기 대상 직사각형의 가중치(
Figure 112007092892753-pat00063
)를 계산하는 것을 특징으로 하는 색 특징 추출 방법.
In calculating the weight of the color channel of the target rectangle and the weight of the target rectangle, an empty weight of the target rectangle histogram according to Eq.
Figure 112007092892753-pat00062
), And the weight of the target rectangle (
Figure 112007092892753-pat00063
Color feature extraction method.
Figure 112007092892753-pat00064
Figure 112007092892753-pat00064
Figure 112007092892753-pat00065
Figure 112007092892753-pat00065
(L은 대상 직사각형의 개수) (L is the number of target rectangles)
제21항에 있어서,22. The method of claim 21, 상기 대상 직사각형의 색 히스토그램 빈에 대해 수학식 26에 따라 다시 가중치를 가하여 다시 가중치를 가한 대상 직사각형의 색 히스토그램빈의 가중치
Figure 112007092892753-pat00066
를 얻는 것을 특징으로 하는 색 특징 추출 방법.
The weight of the color histogram bin of the target rectangle, which is again weighted by re-weighting the color histogram bin of the target rectangle according to Equation 26.
Figure 112007092892753-pat00066
Color feature extraction method characterized in that to obtain.
Figure 112007092892753-pat00067
Figure 112007092892753-pat00067
제17항에 있어서,18. The method of claim 17, 상기 대상의 최종 색 모델을 수학식 27에 따라 생성하는 것을 특징으로 하는 색 특징 추출 방법.And generating a final color model of the object according to equation (27).
Figure 112007092892753-pat00068
Figure 112007092892753-pat00068
Figure 112007092892753-pat00069
Figure 112007092892753-pat00069
(여기서, R은 대상 직사각형의 개수를 표시하고, M은 대상 직사각형 히스토그램의 빈의 개수)족하고, R은 대상 직사각형의 개수, M은 대상 직사각형 히스토그램의 빈의 개수)(Where R represents the number of target rectangles, M is the number of bins in the target rectangle histogram), R is the number of target rectangles, and M is the number of bins in the target rectangle histogram.
제17항에 있어서,18. The method of claim 17, 상기 대상의 최종 색 모델에 기하여 새로 입력된 이미지로부터 대상의 색 블랍을 추출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 색 특징 추출 방법.Extracting a color blob of the object from the newly input image based on the final color model of the object. 제24항에 있어서,25. The method of claim 24, 상기 추출된 색 블랍에 대해 블랍 분석을 진행하고, 상기 블랍의 분석에 따라 입력 이미지의 대상의 중심과 크기를 계산하여 상기 대상에 대해 위치를 정하고 추적을 하는 단계;Performing a blob analysis on the extracted color blobs, calculating a center and a size of an object of an input image according to the analysis of the blob, and positioning and tracking the object; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 색 특징 추출 방법.Color feature extraction method characterized in that it further comprises.
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