KR101851823B1 - Method for classifying children and adult bt using head and body height in images - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영상 이미지로부터 보행자 영역을 검출하고 머리 영역을 검출한 후 이들 간의 비를 구한 다음 소정 임계치 이하 여부로 성인 여부를 판별할 수 있는 "영상 이미지에서 신장 대비 머리 높이의 비를 이용하여 어린이와 성인을 구분하는 방법"에 관한 것이다.
본 발명에서 제안하는 영상 이미지에서 신장 대비 머리 높이의 비를 이용하여 어린이와 성인을 구분하는 방법은,
영상 이미지로부터 보행자 영역을 제 1 직사각형 영역으로 검출하는 단계;
상기 검출된 보행자의 머리 영역을 제 2 직사각형 영역으로 검출하는 단계;
상기 보행자 영역의 높이 대비 상기 머리 영역의 높이 비를 제 1 직사각형 의 높이 대비 제 2 직사각형의 높이 비로 정하는 단계;
상기 높이 비가 소정 임계치 이하인 경우에는 성인으로 판단하고 초과하는 경우에는 어린이로 판단하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 경우 영상 이미지로부터 보행자 영역을 검출하고 머리 영역을 검출한 후 이들 간의 비를 구한 다음 소정 임계치 이하 여부로 성인 여부를 판별할 수 있으므로 영상 이미지로부터 어린이와 성인을 구분할 필요가 있는 부문에 유용하게 적용할 수 있을 것이다.
The present invention relates to a method and apparatus for detecting a pedestrian area from a video image, detecting a head area, calculating a ratio therebetween, and determining whether or not an adult is below a predetermined threshold value. How to identify adults ".
The method of distinguishing between a child and an adult using the ratio of the height to the height of the head in the video image proposed by the present invention,
Detecting a pedestrian area from a video image as a first rectangular area;
Detecting a head area of the detected pedestrian as a second rectangular area;
Determining a height ratio of the head area to a height of the pedestrian area as a height ratio of a second rectangle to a height of the first rectangle;
And judging that the child is an adult when the height ratio is less than or equal to a predetermined threshold value;
According to the present invention, since a pedestrian area is detected from a video image, a head area is detected, a ratio between them is determined, and then it is determined whether an adult is below a predetermined threshold value. .

Description

영상 이미지에서 신장 대비 머리 높이의 비를 이용하여 어린이와 성인을 구분하는 방법{Method for classifying children and adult bt using head and body height in images} [0001] The present invention relates to a method for classifying children and adults using a ratio of height to head height in a video image,

본 발명은 영상 이미지로부터 보행자 영역을 검출하고 머리 영역을 검출한 후 이들 간의 비를 구한 다음 소정 임계치 이하 여부로 성인 여부를 판별할 수 있는 "영상 이미지에서 신장 대비 머리 높이의 비를 이용하여 어린이와 성인을 구분하는 방법"에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for detecting a pedestrian area from a video image, detecting a head area, calculating a ratio therebetween, and determining whether or not an adult is below a predetermined threshold value. How to identify adults ".

객체 검출은 의미론적 객체로부터 샘플 검출을 다루는 이미지 처리와 관련된 기술로, 이러한 객체 검출은 영상 연구 분야에서 깊은 역사를 갖고 있다. Object detection is a technology related to image processing that deals with sample detection from semantic objects. Such object detection has a long history in image research.

기술이 발전하고 실체적 분야에서의 수요가 증가함에 따라, 인류의 편익을 위하여 이 분야에 대한 연구가 지속되고 있다.As technology advances and demands in the substantive field increase, research into this area continues for the benefit of mankind.

객체 검출에 의하여 보행자, 차량, 및 남녀 성별 분류, 또는 연령 분류 등을 디지털 이미지와 영상으로 식별할 수 있게 되었다.By object detection, pedestrian, vehicle, and gender classification, or age classification can be identified as digital images and images.

객체 검출과 관련하여 컴퓨터 비젼과 관련한 다양한 영역에서 각종 어플리케이션이 개발되고 있다.Various applications have been developed in various fields related to computer vision in relation to object detection.

이러한 객체 검출의 주 목적 중 하나는 현장에서 원하는 목표물의 위치를 정확히 찾아내는 것이다. One of the main purposes of object detection is to find the exact location of the desired target in the field.

한편, 영상 처리에 의하여 객체을 검출하고 상황을 이해하는 과정은 신속하고 신뢰성이 있을 것이 요구된다. On the other hand, the process of detecting objects and understanding the situation by image processing is required to be quick and reliable.

객체 검출의 가장 중요한 단계들 중의 하나는 특징(feature) 선택인데, 객체를 실시간으로 완벽하게 검출하기 위해서 해당 특징은 강고하고 차별적이며 또한 계산이 용이하여야 할 것이다[1].One of the most important steps of object detection is feature selection. In order to detect objects in real time, the feature should be robust, discriminative and easy to calculate [1].

최근 들어, 어린이의 사회적 역할이 두드러지고 있는데, 어린이는 대체로 거리의 차량이나 다른 사람들과 같은 객체에 주의를 기울이지 않는다는 특징이 있다.In recent years, the social role of children has become prominent, and children are generally characterized by not paying attention to objects such as street cars or other people.

이 때문에, 어린이와 관련하여 교통 상황과 같은 특수 상황에서는 성인보다 보다 높은 주의가 요구되고 있으며, 이러한 이유로 보건, 사회학, 교통 등의 분야에서 데이터 세트를 구축하는데 어린이들이 이용될 수 있다[2].For this reason, children in particular situations such as traffic situations require more attention than adults, and children can be used to construct data sets in areas such as health, sociology, and traffic [2].

성인이든 어린이든 간에 사람들의 외양을 분류하는 것은, 객체 검출로부터 어떤 종류의 마일리지를 얻어 보행자를 검출하는 하나의 서브클래스이다. 사회에서 신체적 외양에 관한 정보를 얻는 것은 많은 분야에서 필요하다. Classifying people's appearances between adults and children is a subclass that detects pedestrians with some sort of mileage from object detection. Getting information about physical appearance in society is needed in many fields.

그러한 목적으로, 위치와 존재를 판단할 필요가 있는 어플리케이션이 개발되고 있으며, 연령 검출을 위한 많은 효과적인 방법들이 제안되고 있다. For that purpose, applications that need to determine location and presence have been developed, and many effective methods for age detection have been proposed.

그러나, 종래의 다양한 어플리케이션의 경우 성인과 어린이를 제대로 구분할 수 있는 방법에 대하여는 연구는 제대로 진행되고 있지 않다는 문제점이 있다. However, in the case of a variety of conventional applications, there is a problem that the method of distinguishing adults and children from each other is not properly conducted.

1. K. Lee, C.H. Lee, S.A. Kim, Y.H. Kim, "Fast Object Detection Based on Color Histograms and Local Binary Patterns,"presented at the TENCON IEEE Region 10 Conference, Cebu, Nov. 19-22, 2012.1. K. Lee, C.H. Lee, S.A. Kim, Y.H. Kim, "Fast Object Detection Based on Color Histograms and Local Binary Patterns," presented at the TENCON IEEE Region 10 Conference, Cebu, Nov. 19-22, 2012. 2. H. Weda, M. Barbieri, "Automatic Children Detection in Digital Images,"presented at the IEEE International Conference on Multimedia and Expo, Beijing, July. 2-5, 20072. H. Weda, M. Barbieri, "Automatic Children Detection in Digital Images," presented at the IEEE International Conference on Multimedia and Expo, Beijing, July. 2-5, 2007 3. Y.H. Kwon and N. da Vitoria Lobo (April 1999), Age classification from facial images, Computer Vision and Image Understanding, Vol. 74, No. 1, pp. 1-21, Available: http://www.idealibrary.com 3. Y.H. Kwon and N. da Vitoria Lobo (April 1999), Age classification from facial images, Computer Vision and Image Understanding, Vol. 74, No. 1, pp. 1-21, Available: http://www.idealibrary.com 4. W.B Horng, C.P. Lee and C.W. Chen (2001), Classification of age groups based on facial features, Tamkang Journal of Science and Engineering, Vol. 4, No. 3, pp. 183-192.4. W.B Horng, C.P. Lee and C.W. Chen (2001), Classification of age groups based on facial features, Tamkang Journal of Science and Engineering, Vol. 4, No. 3, pp. 183-192. 5. A. Lanitis, C. Draganova, and C. Christodoulou. "Comparing different classifiers for automatic age estimation," IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics, Part B, 34(1):621-628, 2004.5. A. Lanitis, C. Draganova, and C. Christodoulou. "Comparing different classifiers for automatic age estimation," IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics, Part B, 34 (1): 621-628, 2004. 6. X. Geng, Z. Zhou, Y. Zhng, G. Li, and H. Dai. "Learning from facial aging patterns for automatic age estimation" Proceedings of ACMMultimedia'06, pp.307-316, 2006.6. X. Geng, Z. Zhou, Y. Zhang, G. Li, and H. Dai. "Learning from facial aging patterns for automatic age estimation" Proceedings of ACMMultimedia'06, pp.307-316, 2006. 7. Viola and Jones, "Rapid object detection using a boosted cascade of simple features", Computer Vision and Pattern Recognition, 20017. Viola and Jones, "Rapid object detection using a boosted cascade of simple features ", Computer Vision and Pattern Recognition, 2001

본 발명에서는 어린이와 성인을 구분할 수 있는 방법을 제안하고자 한다.In the present invention, a method for distinguishing between children and adults is proposed.

이를 위하여, 본 발명에서는 이미지로부터 획득한 보행자의의 신장와 머리 크기의 비를 구하여 이로부터 성인과 어린이를 구분할 수 있는 방법을 제안하고자 한다.To this end, the present invention proposes a method of distinguishing an adult from a child by obtaining the ratio of the height of the pedestrian and the head size obtained from the image.

즉, 본 발명에서는 나이가 들면 사람의 머리 크기는 어린 시절 신장 대비 그 길이가 줄어든다는 의학적 보고서에 착안하여 보행자의 신장 대비 머리 높이의 비를 사용하여 성인 여부(성인 또는 어린이)를 검출하는 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.In other words, in the present invention, a method of detecting an adult (adult or child) using a ratio of height to head height of a pedestrian is focused on a medical report that a head size of a person is reduced as compared with a child's height It is aimed to propose.

따라서, 본 발명의 주요 프레임은 현장에 있는 보행자를 검출하고 보행자의 신장 대비 머리 높이의 비를 구하는 것이며, 필요에 따라서는 사람 연령의 분류에 관한 참조 테이블을 사용할 수도 있다. Therefore, the main frame of the present invention is to detect a pedestrian in the field and obtain the ratio of the height of the pedestrian to the height of the head of the pedestrian, and if necessary, a reference table relating to the classification of the person's age may be used.

참고로, 본 발명에서는 스크린에 표시된 특정 신체 부분이 가리워진 경우에는 이를 생략하였으며, 가리워지지 않은 보행자를 분류하고자 하였다.For reference, in the present invention, when a specific body part displayed on a screen is covered, it is omitted and a pedestrian which is not covered is classified.

본 발명에서 제안하는 영상 이미지에서 신장 대비 머리 높이의 비를 이용하여 어린이와 성인을 구분하는 방법은,
영상 이미지로부터 보행자 영역을 제 1 직사각형 영역으로 검출하는 단계;
상기 검출된 보행자의 머리 영역을 제 2 직사각형 영역으로 검출하는 단계;
상기 보행자 영역의 높이 대비 상기 머리 영역의 높이 비를 제 1 직사각형 의 높이 대비 제 2 직사각형의 높이 비로 정하는 단계;
상기 높이 비가 소정 임계치 이하인 경우에는 성인으로 판단하고 초과하는 경우에는 어린이로 판단하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
The method of distinguishing between a child and an adult using the ratio of the height to the height of the head in the video image proposed by the present invention,
Detecting a pedestrian area from a video image as a first rectangular area;
Detecting a head area of the detected pedestrian as a second rectangular area;
Determining a height ratio of the head area to a height of the pedestrian area as a height ratio of a second rectangle to a height of the first rectangle;
And judging that the child is an adult when the height ratio is less than or equal to a predetermined threshold value;

본 발명의 경우 영상 이미지로부터 보행자 영역을 검출하고 머리 영역을 검출한 후 이들 간의 비를 구한 다음 소정 임계치 이하 여부로 성인 여부를 판별할 수 있으므로 영상 이미지로부터 어린이와 성인을 구분할 필요가 있는 부문에 유용하게 적용할 수 있을 것이다. According to the present invention, since a pedestrian area is detected from a video image, a head area is detected, a ratio between them is determined, and then it is determined whether an adult is below a predetermined threshold value. .

도 1은 하르 유사 특징 세트의 예이다.
도 2a~2f는 어린이와 성인에 대한 검출 결과를 캡쳐한 도면이다.
Figure 1 is an example of a Har-like feature set.
2A to 2F are diagrams that capture the detection results for children and adults.

이하, 본 발명에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described.

본 발명은 다음과 같이 구성된다. The present invention is configured as follows.

먼저, 성인과 어린이 검출에 사용될 수 있는 특징의 종류에 관한 관련 작업 에 대하여 살펴본 후, 본 발명에서 제안하는 알고리즘에 대하여 설명하기로 한다.First, a related work related to the types of features that can be used for adult and child detection will be described, and then an algorithm proposed by the present invention will be described.

[관련 작업][Related tasks]

A. 사전 작업 A. Pre-work

현재, 이미지로부터 사람의 연령을 예측하는 것에 관한 발표된 연구 사례가 일부 있다. Currently, there are some published research examples on predicting the age of a person from an image.

첫번째 일예로, Kwon & Lobo[3]에서는 디지털 얼굴 이미지로부터 사람의 연령을 예측하기 시작했는데, 여기서는 아기, 젊은 성인 및 연령든 성인의 세 그룹으로 분류하는 방법이 설명되어 있다. 제한된 데이터베이스에서 실제 환경에서의 적용시 100% 정확한 것은 아니다. 유사한 연령 그룹으로 완전하게 분류하기 위해, 두개 안면(craniofacial) 개발 이론에 기초한 다른 기법이 제안되기도 하였다[3].As a first example, Kwon & Lobo [3] began to predict the age of a person from a digital facial image, which describes how to classify into three groups: babies, young adults, and adults of all ages. It is not 100% accurate in a limited database when applied in a real environment. Other techniques based on the theory of craniofacial development have been proposed to completely categorize into similar age groups [3].

그러나, 이러한 접근 방안 역시 제한된 데이터 세트에 때문에 실망스러운 것이었으며, 이 때문에 실제 데이터 세트 조건하에서 실행하는 경우 그 강고성(robustness)을 계산하는 것이 매우 어렵다. However, this approach was also disappointing due to limited data sets, which makes it very difficult to calculate the robustness when running under real data set conditions.

한편, W.B. Horng, C.P. Lee 및 C.W. Chen에 의해 제안된 다른 방법도 있다[4]. 이 방법은 Kwon & Lobo의 논문에 대하여 중간 연령의 성인으로서 추가 그룹을 고려하였다. 그런데, 이 방법에 있어 최대의 약점은 어린이 및 40 세 미만의 성인은 검출하지 못한다는 것이다. 즉, 아기만 검출할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 연구 결과는 만족스러웠다. 다만, 특징을 찾기 위한 분석은 상당히 복잡하다. Meanwhile, W.B. Horng, C.P. Lee and C.W. There are other methods proposed by Chen [4]. This method considers an additional group as an adult of intermediate age for the article of Kwon & Lobo. However, the greatest weakness of this method is that it does not detect children and adults under 40 years of age. That is, only the baby can be detected. Nevertheless, the results were satisfactory. However, the analysis for characterization is quite complex.

또한, Lanitis[5]는 능동적 외양 모델을 선보였다. Lanitis [5] also presented an active appearance model.

연령을 추정하기 위해, 형상과 질감(texture)의 조합 파라미터는 분류기를 사용하여 제거된다. 간단한 이차 피팅(quadratic fitting), 최단 거리 분류기 및 뉴럴 네트워크와 이들 분류기의 연령 추정 정확도를 비교하였다. To estimate age, the combination parameter of shape and texture is removed using a classifier. We compared the age estimation accuracy of simple quadratic fitting, shortest distance classifier and neural network with those classifiers.

Geng[6]은 연령 패턴에 대한 통계적 모델링을 제안했다. 이 모델링은 다양한 연령의 다수의 이미지가 각 사람에 대해 이용가능하다는 생각에 기반하고 있다.
Geng [6] proposed statistical modeling of age patterns. This modeling is based on the idea that multiple images of different ages are available for each person.

B. HOG 특징(Histogram of Oriented Gradients Features) B. Histogram of Oriented Gradients Features

인간 신체 부분의 검출시, 다양한 특징들을 사용할 수 있다. HOG는 객체 검출에 사용되는 특징이다. When detecting a human body part, various features can be used. HOG is a feature used for object detection.

주 프레임은, 이미지의 구배 방향 규정된 부분의 발생을 계수하는 것이다. HOG 특징 기술자(descriptor)에 대한 핵심은, 디지털 이미지에서 국부적인 객체 외양 및 형상은 가장자리 방향 또는 세기의 분포로 기술될 수 있다는 것이다. 더 양호한 정확도를 얻기 위해서는, 국부적인 히스토그램을 정규화해야 할 필요성이 있다.
The main frame is to count the occurrence of the defined portion of the image in the gradient direction. The key to the HOG descriptor is that in a digital image, the local object appearance and shape can be described as a distribution of edge directions or intensity. In order to obtain better accuracy, it is necessary to normalize the local histogram.

C. 하르 유사 특징(Haar-Like Feature)Haar-Like Feature

하르 유사 특징은 객체 검출을 위한 특징을 사용하는 다른 예로서 주어질 수 있다. 이름은 하르 웨이블렛(Haar wavelet)에서 나온 것이며, 특징들은 최초의 실시간 얼굴 검출에 사용되었다. The Haar-like feature may be given as another example using features for object detection. The name comes from the Haar wavelet, and the features were used for the first real-time face detection.

Viola 및 Jones이 하르 웨이블렛을 사용하는 아이디어로부터 하르 유사 특징을 개발하였다.[7] Viola and Jones developed a Har-like feature from the idea of using a Har wavelet. [7]

하르 유사 특징은, 검출 창(window)에서 서로 가까이 있는 직사각형 영역들을 고려하고 각 영역에 있는 픽셀의 세기를 합하며 그리고 이들 합계의 차를 평가한다. 이미지의 부분들을 범주화하기 위해 이들 차가 사용하였다.
The Haar-like feature takes into account the rectangular regions close to each other in the detection window, adds the intensity of the pixels in each region, and evaluates the difference of these totals. These cars used to categorize parts of the image.

도 1은 하르 유사 특징 세트의 예이다.Figure 1 is an example of a Har-like feature set.

도 1에서, 하르 유사 특징 세트를 볼 수 있다. Viola-Jones 객체 검출 프레임워크의 검출 과정에서, 목표물 크기의 창이 뒤에 있는 상태에서 하르 유사 특징이 계산된다. 다음, 비 객체물들을 분리하는 문턱값(threshold)이 이 차와 비교된다. 하르 유사 특징의 주된 이점은 계산 속도에 있다.
In Fig. 1, a Har-like feature set can be seen. In the detection process of the Viola-Jones object detection framework, a Har-like feature is calculated with the window of the target size behind. Next, the threshold for separating non-objects is compared to this difference. The main advantage of the Har-like feature lies in the computational speed.

이하에서는 디지털 이미지에서 어린이와 성인을 검출하는 본 발명에 따른 알고리즘에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an algorithm according to the present invention for detecting a child and an adult in a digital image will be described.

본 발명에서 제안하는 성인 어린이 구분을 위한 순차적 실행 단계는 1)성인 어린이 구분 방법은 보행자 영역 검출, 2) 머리 영역 검출, 3) 신장 대비 머리 크기의 비(보행자 영역의 세로 길이 대 머리 영역의 세로 길이 비율), 4) 성인 여부 결정 단계로 이루어진다.The sequential steps for adult children classification proposed in the present invention are as follows. 1) The method of adult children classification includes detection of a pedestrian zone, 2) detection of a head region, 3) Length ratio), and 4) an adult determination step.

이러한 본 발명의 알고리즘은 여러 개의 단계로 이루어지는데, 2개의 주요 부분들로 나눌 수 있다. The algorithm of the present invention is composed of several steps, which can be divided into two main parts.

제 1 부분은 보행자와 보행자의 그 머리 영역을 검출하는 것이다. The first part is to detect the head area of the pedestrian and the pedestrian.

제 2 부분은 어린이 및 성인 분류를 계산하고 결정하는 것이다. The second part is to calculate and determine the classification of children and adults.

디지털 이미지에서, 보행자 영역을 검출하기 위해, 효율적이고 보행자 검출 문제에 대하여 사용될 수 있는 아다부스트(Adaboost) 알고리즘을 가지고 하르 유사 특징으로 훈련시킨다. In a digital image, it trains with Haar-like features with an Adaboost algorithm that can be used for efficient and pedestrian detection problems to detect pedestrian areas.

디지털 이미지에는 다양한 객체들이 있다. There are various objects in a digital image.

ROI(Region of Interest)(관심 영역)가 보행자이거나 보행자의 머리일 때, 디지털 이미지에서 보행자 또는 보행자의 머리를 검출하는 것이 가능하다. It is possible to detect the head of a pedestrian or a pedestrian in a digital image when the ROI (Region of Interest) is a pedestrian or a pedestrian's head.

실행을 위해 우리는 하르 캐스케이드 검출기를 사용하였다. For execution we used a Harcascade detector.

몸체를 검출한 후에는 우리의 새로운 관심 영역은 보행자의 몸체가 될 것이다. 그 후, 보행자의 머리를 검출할 필요가 있었다. After detecting the body, our new area of interest will be the body of the pedestrian. Thereafter, it was necessary to detect the head of the pedestrian.

이 단계에서 우리는 하르 캐스케이드 검출기를 사용하였다. At this stage we used a Harcascade detector.

이들 단계를 행함으로써, 블럭도에 나타나 있는 처음의 두 단계가 끝나게 된다.By performing these steps, the first two steps shown in the block diagram end.

세번째 단계에서는 아래의 식(1)과 같이, 머리-몸체 비를 계산할 필요가 있다.In the third step, the head-to-body ratio needs to be calculated as shown in equation (1) below.

r=IH/IB, 0 < r < 1 (1)r = IH / I B , 0 < r < 1 (1)

IB 및 IH 는 각각 몸체와 머리의 높이다. r 은 I B 와 I H 의 비이다. I B and I H are the height of the body and head, respectively. r is the ratio of I B to I H.

이러한 계산 요소를 부가한 주 이유는, 사람의 머리 높이는 성장함에 따라 신장보다 상대적으로 더 작아지기 때문이다. 디지털 이미지의 픽셀로부터는 사람의 높이의 절대값은 측정할 수 없기 때문에 본 발명에서는 위와 같이 머리-신장의 비를 구하는 방식처럼 그 상대 측정치를 적용함으로써 이를 해결하고자 하였다.The main reason for adding these calculation factors is that the human head height becomes relatively smaller than the height as it grows. Since the absolute value of the human height can not be measured from the pixels of the digital image, the present invention attempts to solve this problem by applying the relative measurement like the above-described method of calculating the head-to-height ratio.

이러한 기술적 사상에 의해 본 발명에서는 어린이와 성인을 분류 가능하게 하였다. According to this technical idea, the present invention makes it possible to classify children and adults.

예컨대, 몸체에 대한 머리의 비가 대략 0.2 정도이면, 그 보행자를 어린이로 분류할 수 있었으며, 그 비가 대략 0.15 정도이면 보행자를 성인으로 분류할 수 있었다. 물론 여기에는 오차가 있을 수 있지만 어린이와 성인은 구분할 수 있는 소정의 비 구간을 정한 다음 해당 구간에 속하는 지 여부를 기준으로 성인과 어린이로 구분할 수 있을 것이다.For example, if the ratio of the head to the body is about 0.2, the pedestrian can be classified as a child, and if the ratio is about 0.15, the pedestrian can be classified as an adult. Of course, there may be an error here, but children and adults can distinguish between adults and children based on whether or not they belong to the relevant section after establishing a predetermined interval.

이러한 분류 작업을 수행하기 위하여 본 발명에서는 OpenCV의 디폴트 하르 기반 캐스케이드를 사용하였다.In order to perform this classification operation, the present invention uses a default cascade of OpenCV.

이러한 알고리즘에 기초하여 본 발명에서는 본 발명의 검증을 위하여 실험을 수행하였다.Based on these algorithms, the present invention performs experiments for verification of the present invention.

실험 단계에서는 INRIA 사람 데이터세트 및 CVC-CER-01(Computer Vision Center) 보행자 데이터세트의 다양한 이미지를 사용하였으며, 모든 훈련 및 시험 과정은 마이크로소프트 비쥬얼 스튜디오 2010 및 OpenCV2.2를 사용하였다.In the experimental phase, various images of the INRIA data set and the CVC-CER-01 (Computer Vision Center) pedestrian data set were used, and all training and testing procedures used Microsoft Visual Studio 2010 and OpenCV2.2.

출력 영상 이미지와 관련하여, 성인 보행자 영역은 녹색 직사각형으로 표시되었고 어린이 보행자 영역은 청색 직사각형으로 표시되었다. 적색 직사각형 영역은 보행자의 몸체(제 1 직사각형: 보행자 영역)를 표시하며, 녹색 및 청색 직사각형 영역은 보행자의 머리 영역(제 2 직사각형: 머리 영역)을 표시한다. Regarding the output image, the adult pedestrian zone is marked with a green rectangle and the child pedestrian zone is marked with a blue rectangle. The red rectangular area indicates the body of the pedestrian (first rectangle: pedestrian area), and the green and blue rectangular areas indicate the head area of the pedestrian (second rectangle: head area).

어떤 이미지에서는 몇몇 거짓인 포지티브 및 옳은 네거티브가 관찰되기도 하였는데 이는 허용할 수 있는 오차 범위라고 할 수 있다.In some images, some false positives and correct negatives have been observed, which is an acceptable margin of error.

도 3a~3f는 어린이와 성인에 대한 검출 결과를 캡쳐한 도면이다.Figs. 3A to 3F are diagrams that capture detection results for children and adults.

도 3a 및 3b는 성공적인 성인 검출의 좋은 예가 될 수 있다. Figures 3a and 3b can be good examples of successful adult detection.

모든 성인들은 위에서 언급한 바와 같이 우리의 목표인 녹색 직사각형으로 나타나 있다. All adults, as mentioned above, are represented by our goal, the green rectangle.

도 3c 및 3d에서 몇몇 거짓인 포지티브 및 옳은 네거티브를 볼 수 있다. In Figures 3c and 3d some false positive and true negatives can be seen.

도 3c에서, 알고리즘은 어린이와 성인을 따로 검출하지만, 어쨌든 이미지에는 없는 두 명의 어린이를 더 검출하였다. In Fig. 3c, the algorithm detects two children, one for each child and one for adults, but not in the image anyway.

도 3d에서는, 모든 것이 정확히 검출되었지만, 여자의 머리는 빠져 있는데, 이는 우리 데이터 세트의 부적절함 때문일 수 있다. In Figure 3D, everything is correctly detected, but the woman's head is missing, which may be due to the inadequacy of our data set.

우리는 도 3e 및 3f에서 정확한 어린이 검출 결과를 얻는다. We obtain the correct child detection results in Figures 3e and 3f.

본 발명에서는 디지털 이미지로부터 성인과 어린이를 분류하였다. 비록 보행자의 신장을 정확히 추정할 수는 없었지만, 본 발명에 따른 접근 방식은 성인과 어린이를 효과적으로 분류할 수 있는 것으로 나타났다. The present invention classifies adults and children from digital images. Although the height of the pedestrian could not be precisely estimated, the approach of the present invention was found to be able to effectively classify adults and children.

본 발명에서는 객체 검출에서 널리 사용되고 있는 기법인 하르 캐스케이드(Haar Cascade)를 적용함과 아울로, 보행자의 머리 및 신장 영역을 검출하였고, 그 다음 신장 대비 머리의 비를 구하였다. In the present invention, the head and the kidney area of a pedestrian were detected by applying Haar Cascade, which is a widely used technique in object detection, and then the ratio of the height to the head was obtained.

한편, 본 발명의 실현을 위하여 기존의 보행자 영역을 검출하는 모든 공지 기술과 보행자의 머리 영역을 검출하는 모든 공지 기술을 사용하고 이를 조함하여 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 경우에도 당연히 본 발명의 보호범위에 속한다고 보아야 할 것이다.
In order to realize the present invention, even if all known technologies for detecting an existing pedestrian area and all known technologies for detecting a head area of a pedestrian are used and the technical idea of the present invention is implemented by combining them, It should be considered to fall within the scope.

Claims (1)

영상 이미지에서 신장 대비 머리 높이의 비를 이용하여 어린이와 성인을 구분하는 방법으로서,
영상 이미지로부터 보행자 영역을 제 1 직사각형 영역으로 검출하는 단계;
상기 검출된 보행자의 머리 영역을 제 2 직사각형 영역으로 검출하는 단계;
상기 보행자 영역의 높이 대비 상기 머리 영역의 높이 비를 상기 제 1 직사각형 의 높이 대비 상기 제 2 직사각형의 높이 비로 정하는 단계;
상기 높이 비가 소정 임계치 이하인 경우에는 성인으로 판단하고 초과하는 경우에는 어린이로 판단하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상 이미지에서 신장 대비 머리 높이의 비를 이용하여 어린이와 성인을 구분하는 방법.
A method for distinguishing a child from an adult using a ratio of height to head height in a video image,
Detecting a pedestrian area from a video image as a first rectangular area;
Detecting a head area of the detected pedestrian as a second rectangular area;
Determining a height ratio of the head area to a height of the pedestrian area as a height ratio of the second rectangle to a height of the first rectangle;
And judging the child as an adult when the height ratio is less than a predetermined threshold value; and determining the child as an adult if the height ratio is less than a predetermined threshold value.
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