KR102323602B1 - 보안영상 출력 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 보안영상 출력 장치가 제공될 수 있다. 상기 보안영상 출력 장치는 복수의 X-Ray 프레임을 포함하는 고해상도(High Quality) X-Ray 영상을 촬영하는 X-Ray 촬영부와, 상기 X-Ray 촬영부를 통해 실시간으로 입력되는 상기 복수의 프레임을 포함하는 고해상도 X-Ray 영상을 실시간으로 출력할 수 있도록 실시간 고해상도(RTHQ; Real Time & High Quality) 영상을 구성하고, 상기 RTHG 영상을 제공하는 RTHQ 영상 제공부와, 상기 복수의 X-Ray 프레임 중, 적어도 하나의 검출 프레임 및 적어도 하나의 목표 프레임을 설정하고, 상기 검출 프레임을 분석하여 객체를 검출하고, 상기 검출된 객체를 표시하는 분석결과 프레임을 구성하는 X-Ray 영상 분석부와, 상기 RTHQ 영상의 목표 프레임 및 분석결과 프레임을 조합한 보안영상을 구성하여 출력하는 보안영상 출력부를 포함할 수 있다.

Description

보안영상 출력 장치 및 방법{APPARATUS FOR OUTPUTTING SECURITY IMAGE AND METHOD FOR THE SAME}
본 개시는 영상 분석 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 보안 영상을 분석하여 객체를 검출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
딥러닝(deep learning)은 매우 방대한 양의 데이터를 학습하여, 새로운 데이터가 입력될 경우 학습 결과를 바탕으로 확률적으로 가장 높은 답을 선택하는 것이다. 이러한, 딥러닝은 영상에 따라 적응적으로 동작할 수 있으며, 데이터에 기초하여 모델을 학습하는 과정에서 특성인자를 자동으로 찾아내기 때문에 최근 인공 지능 분야에서 이를 활용하려는 시도가 늘어나고 있는 추세이다.
한편, 영상 인식과 관련하여 딥러닝을 이용한 종래의 영상 분석 기술은 합성곱 신경망(Convolutional Neural Network, CNN)과 최대 풀링(max pooling)기법을 이용하여 영상의 각 영역마다 국소적인 특징을 추출하고 이를 바탕으로 영상을 인식한다.
전술한, 딥러닝을 이용한 영상 분석 기술은 전자 통관 시스템과 같은 보안 기술 분야에 적용될 수 있다. 보안 기술 분야에서는 일반적으로 X-Ray 영상에 포함되어 있는 객체를 검출하고, 검출된 객체의 물성(예를 들어, 해당 객체가 유기물, 무기물, 금속 등인지 여부)에 따라 다른 색상을 적용하여 표시한다. 그러나, 해당 객체의 외형적인 형상, 명암의 차이, 객체 고유의 X-Ray 감쇄율, 관측 각도 등의 다양한 요인으로 인해 영상에서 해당 객체들을 명확하게 파악하기 어렵다는 문제가 있다.
또한, 보안 기술 분야에서 사용되는 객체 분석장치는 X-Ray 영상을 출력하면서, 동시에 X-Ray 영상으로부터 실시간으로 객체를 분석할 필요가 있으나, X-Ray 영상의 품질, 해상도, 객체 분석 성능, 연산 자원 등의 요인으로 인해 X-Ray 영상의 출력 시간과 객체 분석 시간에 차이가 발생될 수 있다. 특히, 고해상도 X-Ray 영상을 실시간으로 출력할 경우, 연산 자원의 한계로 인해 고해상도 X-Ray 영상에 대한 객체 분석이 실시간으로 이루어지지 못하는 문제가 발생될 수 있다.
전술한 바를 고려하여, 본 개시는, 고해상도 X-Ray 영상의 객체 분석을 실시간으로 수행하여, 고해상도 X-Ray 영상에 대한 분석 결과를 실시간으로 출력할 수 있는 보안영상 출력 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 양상에 따르면, 보안영상 출력 장치가 제공될 수 있다. 상기 장치는, 복수의 X-Ray 프레임을 포함하는 고해상도(High Quality) X-Ray 영상을 촬영하는 X-Ray 촬영부와, 상기 X-Ray 촬영부를 통해 실시간으로 입력되는 상기 복수의 프레임을 포함하는 고해상도 X-Ray 영상을 실시간으로 출력할 수 있도록 실시간 고해상도(RTHQ; Real Time & High Quality) 영상을 구성하고, 상기 RTHG 영상을 제공하는 RTHQ 영상 제공부와, 상기 복수의 X-Ray 프레임 중, 적어도 하나의 검출 프레임 및 적어도 하나의 목표 프레임을 설정하고, 상기 검출 프레임을 분석하여 객체를 검출하고, 상기 검출된 객체를 표시하는 분석결과 프레임을 구성하는 X-Ray 영상 분석부와, 상기 RTHQ 영상의 목표 프레임 및 분석결과 프레임을 조합한 보안영상을 구성하여 출력하는 보안영상 출력부를 포함할 수 있다.
본 개시의 다른 양상에 따르면, 보안영상 출력 방법이 제공될 수 있다. 상기 방법은, 복수의 X-Ray 프레임을 포함하는 고해상도(High Quality) X-Ray 영상을 촬영하는 과정과, 상기 X-Ray 촬영부를 통해 실시간으로 입력되는 상기 복수의 프레임을 포함하는 고해상도 X-Ray 영상을 실시간으로 출력할 수 있도록 실시간 고해상도(RTHQ; Real Time & High Quality) 영상을 구성하고, 상기 RTHG 영상을 제공하는 과정과, 상기 복수의 X-Ray 프레임 중, 적어도 하나의 검출 프레임 및 적어도 하나의 목표 프레임을 설정하고, 상기 검출 프레임을 기반으로 분석결과 프레임을 구성하는 과정과, 상기 RTHQ 영상의 목표 프레임 및 분석결과 프레임을 조합한 보안영상을 구성하여 출력하는 과정을 포함할 수 있다.
본 개시의 또 다른 양상에 따르면, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체가 제공될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체는, 프로그램을 수록하되, 상기 프로그램은, 복수의 X-Ray 프레임을 포함하는 고해상도(High Quality) X-Ray 영상을 촬영하는 단계와, 상기 X-Ray 촬영부를 통해 실시간으로 입력되는 상기 복수의 프레임을 포함하는 고해상도 X-Ray 영상을 실시간으로 출력할 수 있도록 실시간 고해상도(RTHQ; Real Time & High Quality) 영상을 구성하고, 상기 RTHG 영상을 제공하는 단계와, 상기 복수의 X-Ray 프레임 중, 적어도 하나의 검출 프레임 및 적어도 하나의 목표 프레임을 설정하고, 상기 검출 프레임을 기반으로 분석결과 프레임을 구성하는 단계와, 상기 RTHQ 영상의 목표 프레임 및 분석결과 프레임을 조합한 보안영상을 구성하여 출력하는 단계를 포함하여 수행할 수 있다.
본 개시에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 후술하는 본 개시의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것은 아니다.
본 개시에 따르면, 고해상도 X-Ray 영상의 객체 분석을 실시간으로 수행함으로써, 고해상도 X-Ray 영상에 대한 분석 결과를 실시간으로 출력할 수 있는 보안영상 출력 장치 및 방법이 제공될 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 보안영상 출력 장치에 사용되는 고해상도(High Quality) X-Ray 영상의 구조를 예시하는 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 보안영상 출력 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3은 도 2의 X-Ray 영상 분석부의 상세 구성을 예시하는 블록도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 개시의 일 실시예에 따른 보안영상 출력 장치에서 사용되는 고해상도 X-Ray 영상의 프레임을 예시하는 블록도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 보안영상 출력 방법의 순서를 도시하는 흐름도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 보안영상 출력 방법 및 장치를 실행하는 컴퓨팅 시스템을 예시하는 블록도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 개시의 실시예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 개시에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 개시에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소를 "포함한다" 또는 "가진다"고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 개시에 있어서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 개시의 범위 내에서 일 실시예에서의 제1 구성요소는 다른 실시예에서 제2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시예에서의 제2 구성요소를 다른 실시예에서 제1 구성요소라고 칭할 수도 있다.
본 개시에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시에 있어서, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들은 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 일 실시예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시예도 본 개시의 범위에 포함된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들에 대해서 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 보안영상 출력 장치에 사용되는 고해상도(High Quality) X-Ray 영상의 구조를 예시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에서, 고해상도 X-Ray 영상은 미리 정해진 제1시간단위(예, 1/60 Sec)마다 촬영된 복수의 프레임으로 구성될 수 있다. 복수의 프레임은 실시간으로 출력되기 위하여 실시간 고해상도(RTHQ; Real Time & High Quality) 영상으로 제공될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에서, 보안영상 출력 장치는, 고해상도 X-Ray 영상에서 객체를 검출하고, 이를 RTHQ 영상과 함께 출력할 수 있다. 이때, 객체의 검출은 고해상도 X-Ray 영상에 포함된 복수의 프레임 전체를 대상으로 진행될 수 있다. 그러나, 고해상도 X-Ray 영상에 포함된 복수의 프레임 전체를 대상으로 객체의 검출을 진행할 경우, 보안영상 출력 장치에 구비된 연산자원 또는 저장 공간이 부족할 수 있다. 구체적으로, 고해상도 X-Ray 영상이 60f/sec로 구성될 경우, 16㎳단위마다 1개의 프레임이 출력되지만, 고해상도 X-Ray 영상의 프레임에서 객체를 검출하는데는 600㎳가 소요될 수 있다. 이와 같이, 고해상도 X-Ray 영상의 출력 시간과 객체검출에 소요되는 시간의 차이가 존재하므로, 성능이 우수한 연산자원(예, 프로세서)이 구비되더라도, 고해상도 X-Ray 영상에 출력 타이밍에 맞춰 검출 결과를 실시간으로 제공하는데 한계가 있다. 이에 따라, 보안영상 출력 장치는 RTHQ 영상에 포함된 복수의 프레임 중, 미리 정해진 제2시간단위(예, 15f/sec)마다 추출되는 프레임을 대상으로 객체 검출을 수행할 수 있다. 이때, 미리 정해진 제2시간단위는 미리 정해진 제1시간단위보다 상대적으로 작게 설정될 수 있다. 비록, 제1 및 제2시간단위를 예시하고 있으나, 본 개시가 이를 한정하는 것은 아니며 다양하게 변경될 수 있다. 제1 및 제2시간단위는 촬영장치의 성능이나, 연산자원(예, 프로세서)의 성능에 따라 다양하게 구성될 수 있다.
이하, 전술한 X-Ray 영상의 구조를 참조하여, 보안영상 출력 장치의 구성 및 동작에 대해 설명한다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 보안영상 출력 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 보안영상 출력 장치(20)는 X-Ray 촬영부(21), RTHQ 영상 제공부(23), X-Ray 영상 분석부(25), 및 보안 영상 출력부(27)를 포함한다.
X-Ray 촬영부(21)는 보안 검색 대상물이 존재하는 영역을 촬영하며, 전술한 복수의 프레임을 포함하는 고해상도 X-Ray영상을 출력하여 실시간으로 제공할 수 있다.
RTHQ 영상 제공부(23)는 X-Ray 촬영부(21)로부터 제공되는 고해상도 X-Ray 영상, 즉, RTHQ 영상을 실시간으로 보안 영상 출력부(27)에 제공할 수 있다. 예컨대, RTHQ 영상 제공부(23)는 스트리밍(streaming) 방식에 기초하여, RTHQ 영상을 실시간으로 보안 영상 출력부(27)으로 전달할 수 있다.
X-Ray 영상 분석부(25)는 RTHQ 영상에 포함된 복수의 X-Ray 프레임 중, 적어도 하나의 검출 프레임을 설정하고, 검출 프레임을 분석하여 객체를 검출하고, 검출된 객체를 표시하는 분석결과 프레임을 구성할 수 있다. 그리고, X-Ray 영상 분석부(25)는 분석결과 프레임을 보안 영상 출력부(27)로 제공할 수 있다. 이때, 검출 프레임은 전술한 RTHQ 영상을 구성하는 복수의 프레임 중, 미리 정해진 제2시간단위마다 추출되는 프레임일 수 있다.
한편, 보안 영상 출력부(27)는 분석결과 프레임를 RTHQ 영상에 결합하여 실시간으로 출력할 수 있다. 예컨대, RTHQ 영상을 실시간으로 출력하면서, RTHQ 영상에 분석결과 프레임을 오버랩하여 출력할 수 있다. 이때, 보안 영상 출력부(27)는 분석결과 프레임의 배경 영역을 투명화하여 출력할 수 있다.
나아가, RTHQ 영상 제공부(23)가 RTHQ 영상을 출력하는 시간과 X-Ray 영상 분석부(25)가 분석결과 프레임을 구성하는 시간에 차이가 존재할 수 있다. 이에 따라, RTHQ 영상에 포함된 프레임이 출력되는 타이밍에, 해당 프레임에 대응되는 분석결과 프레임이 출력되지 않는 문제가 발생될 수 있다. 이를 위해, X-Ray 영상 분석부(25)는 RTHQ 영상 제공부(23)가 RTHQ 영상을 출력하는 시간 또는 보안 영상 출력부(27)가 RTHQ 영상을 출력하는 시간을 확인하고, 대응되는 RTHQ 영상에 정확하게 맞춰 분석결과 프레임을 출력할 수 있도록 제어할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여, X-Ray 영상 분석부(25)의 세부 구성을 설명한다.
도 3은 도 2의 X-Ray 영상 분석부의 상세 구성을 예시하는 블록도이다.
도 3을 참조하면, X-Ray 영상 분석부(25)는 프레임 결정부(251) 및 객체 검출부(253)를 포함할 수 있다.
프레임 결정부(251)는 상기 고해상도 X-Ray 영상에 포함된 복수의 프레임 중, 미리 정해진 제2시간 단위에 대응되는 상기 적어도 하나의 검출 프레임(410, 도 4a 참조)을 설정할 수 있다.
특히, 프레임 결정부(251)는 전술한 검출 프레임(410)을 사용하여 분석결과 프레임을 구성하는데 요구되는 시간과, 보안 영상 출력부(27)가 RTHG 영상에 포함된 상기 복수의 프레임(420)을 출력하는 시간 등을 고려하여, 상기 분석결과 프레임(430)이 결합될 상기 RTHQ 영상의 목표 프레임(450)을 결정할 수 있다. 이때, 프레임 결정부(251)는 객체 검출부(253)로부터 분석결과 프레임을 제공받을 수 있으며, 상기 적어도 하나의 검출 프레임(410)과, 상기 목표 프레임(450) 사이의 공간적인 변화를 고려하여, 상기 분석결과 프레임의 보정변위를 결정할 수 있다.
프레임 결정부(251)는 상기 검출 프레임과 상기 목표 프레임 사이에서 적어도 하나의 픽셀이 이동된 변위에 기초하여 분석결과 프레임의 보정변위를 결정할 수 있다. 이에 따라, 프레임 결정부(251)는 목표 프레임을 지시하는 정보 및 분석결과 프레임과 함께 분석결과 프레임의 보정변위를 포함하여 보안 영상 출력부(27)에 제공할 수 있다. 이에 대응하여, 보안 영상 출력부(27)는 분석결과 프레임의 보정변위를 반영하여 분석결과 프레임을 목표 프레임과 결합할 수 있다.
다른 예로서, 프레임 결정부(251)는 분석결과 프레임의 보정변위를 반영하여 분석결과 프레임을 보정하여 제공할 수도 있다. 이 경우, 프레임 결정부(251)는 보정된 분석결과 프레임과 목표 프레임을 보안 영상 출력부(27)에 제공할 수 있으며, 이에 대응하여, 보안 영상 출력부(27)는 보정된 분석결과 프레임을 목표 프레임에 오버랩하여 출력할 수 있다.
나아가, X-Ray 형태의 검출 프레임에는 목적물, 비목적물, 배경 등이 포함될 수 있는데, 목적물은 영상 내에 포함된 다양한 객체 중, 특정한 물체 또는 특정한 물질로 이루어진 물체를 의미하며, 비목적물은 영상 내에 포함된 다양한 객체 중 특정한 물체 또는 특정한 물질로 이루어진 물체로 지정되지 않은 나머지 객체를 의미한다. 그리고, 배경은 영상에서 객체를 제외한 부분을 의미할 수 있다. 전술한 바를 고려하여, 객체 검출부(253)는 X-Ray 형태의 검출 프레임에서 목적물, 비목적물, 배경 등을 검출하고, 검축된 목적물, 비목적물, 배경 등이 식별할 수 있는 정보를 포함하는 분석결과 프레임을 구성할 수 있다. 예컨대, 객체 검출부(253)는 목적물에 포함되는 객체의 색상과, 비목적물에 포함되는 객체의 색상의 색상, 배경의 색상 등을 서로 다른 색상으로 표시하여 분석결과 프레임을 구성할 수 있다.
나아가, 객체 검출부(253)는 객체의 특성을 고려하여 수학적으로 분석하는 방식 또는 기계학습을 기반으로 하는 방식을 사용하여, 목적물, 비목적물, 배경의 검출을 수행할 수 있다. 예컨대, 객체 검출부(253)는 목적물, 비목적물, 배경 등을 검출할 수 있는 객체 검출 학습모델(250)을 포함할 수 있다. 이때, 객체 검출 학습모델(250)은 검출 프레임을 입력받고, 목적물, 비목적물, 배경 등을 검출한 결과를 출력물로서 제공할 수 있으며, 객체 검출부(253)가 목적물, 비목적물, 배경 등을 검출한 결과를 바탕으로 분석결과 프레임을 구성할 수 있다. 다른 예로서, 객체 검출 학습모델(250)은 검출 프레임을 입력받고, 목적물 검출한 결과(예, 분석결과 프레임)를 출력물로서 제공할 수 있다. 비록, 본 개시의 일 실시예에서, 객체 검출부(253)가 분석결과 프레임을 구성하는 것을 예시하였으나, 본 개시가 이를 한정하는 것은 아니며, 목적물, 비목적물, 배경 등을 포함하는 분석결과 프레임을 구성하는 다양한 방식이 사용될 수도 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 보안영상 출력 방법의 순서를 도시하는 흐름도이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 보안영상 출력 방법은 전술한 보안영상 출력 장치에 의해 수행될 수 있다.
우선, S501 단계에서, 보안영상 출력 장치는, 보안 검색 대상물이 존재하는 영역을 촬영하며, 복수의 프레임을 포함하는 고해상도 X-Ray 영상을 출력하여 실시간으로 제공할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에서, 고해상도 X-Ray 영상은 미리 정해진 제1시간단위(예, 1/60 Sec)마다 촬영된 복수의 프레임으로 구성될 수 있다. 복수의 프레임은 실시간으로 출력되기 위하여 실시간 고해상도(RTHQ; Real Time & High Quality) 영상으로 제공될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에서, 보안영상 출력 장치는, 고해상도 X-Ray 영상에서 객체를 검출하고, 이를 RTHQ 영상과 함께 출력할 수 있다. 이때, 객체의 검출은 고해상도 X-Ray 영상에 포함된 복수의 프레임 전체를 대상으로 진행될 수 있다. 그러나, 고해상도 X-Ray 영상에 포함된 복수의 프레임 전체를 대상으로 객체의 검출을 진행할 경우, 보안영상 출력 장치에 구비된 연산자원 또는 저장 공간이 부족할 수 있다. 구체적으로, 고해상도 X-Ray 영상이 60f/sec로 구성될 경우, 16㎳단위마다 1개의 프레임이 출력되지만, 고해상도 X-Ray 영상의 프레임에서 객체를 검출하는데는 600㎳가 소요될 수 있다. 이와 같이, 고해상도 X-Ray 영상의 출력 시간과 객체검출에 소요되는 시간의 차이가 존재하므로, 성능이 우수한 연산자원(예, 프로세서)이 구비되더라도, 고해상도 X-Ray 영상에 출력 타이밍에 맞춰 검출 결과를 실시간으로 제공하는데 한계가 있다. 이에 따라, 보안영상 출력 장치는 RTHQ 영상에 포함된 복수의 프레임 중, 미리 정해진 제2시간단위(예, 1/15Sec)마다 추출되는 프레임을 대상으로 객체 검출을 수행할 수 있다. 이때, 미리 정해진 제2시간단위는 미리 정해진 제1시간단위보다 상대적으로 작게 설정될 수 있다. 비록, 제1 및 제2시간단위를 예시하고 있으나, 본 개시가 이를 한정하는 것은 아니며 다양하게 변경될 수 있다. 제1 및 제2시간단위는 촬영장치의 성능이나, 연산자원(예, 프로세서)의 성능에 따라 다양하게 구성될 수 있다.
S502 단계에서, 보안영상 출력 장치는, 고해상도 X-Ray 영상, 즉, RTHQ 영상을 실시간으로 제공할 수 있다. 예컨대, 보안영상 출력 장치는 스트리밍(streaming) 방식에 기초하여, RTHQ 영상을 실시간으로 전달할 수 있다.
S503 단계에서, 보안영상 출력 장치는, RTHQ 영상에 포함된 복수의 X-Ray 프레임 중, 적어도 하나의 검출 프레임과, 적어도 하나의 목표 프레임을 설정할 수 있다.
보안영상 출력 장치는, 고해상도 X-Ray 영상을 실시간으로 출력하면서 고해상도 X-Ray 영상에서 객체를 검출하여 제공할 수 있다. 그런데, 전술한 바와 같이, 고해상도 X-Ray 영상에 포함된 프레임이 실시간으로 출력되는 시간과, 고해상도 X-Ray 영상의 프레임에서 객체를 검출하는데 소요되는 시간에 차이가 발생될 수 있다. 예컨대, 고해상도 X-Ray 영상이 60f/sec로 구성될 경우, 16㎳단위마다 1개의 프레임이 출력되지만, 고해상도 X-Ray 영상의 프레임에서 객체를 검출하는데는 600㎳가 소요될 수 있다. 이와 같이, 고해상도 X-Ray 영상의 출력 시간과 객체검출에 소요되는 시간의 차이가 존재하므로, 대략적으로 37프레임의 차이가 발생될 수 있다. 이에 따라, S503 단계에서, 보안영상 출력 장치는 RTHQ 영상에 포함된 복수의 프레임 중, 미리 정해진 제2시간단위(예, 1/15Sec)마다 추출되는 프레임을 검출 프레임으로 설정할 수 있으며, 대상으로 객체 검출을 수행할 수 있다. 그리고, 보안영상 출력 장치는 객체 검출을 수행하는데 소요되는 시간을 고려하여, 객체가 검출된 결과를 반영할 목표 프레임을 설정할 수 있다. 예컨대, 보안영상 출력 장치는, 검출 프레임을 기준으로 37프레임 이후의 프레임을 목표 프레임으로 설정할 수 있다.
S504 단계에서, 보안영상 출력 장치는, 검출 프레임을 분석하여 객체를 검출하고, 검출된 객체를 표시하는 분석결과 프레임을 구성할 수 있다.
X-Ray 형태의 검출 프레임에는 목적물, 비목적물, 배경 등이 포함될 수 있는데, 목적물은 영상 내에 포함된 다양한 객체 중, 특정한 물체 또는 특정한 물질로 이루어진 물체를 의미하며, 비목적물은 영상 내에 포함된 다양한 객체 중 특정한 물체 또는 특정한 물질로 이루어진 물체로 지정되지 않은 나머지 객체를 의미한다. 그리고, 배경은 영상에서 객체를 제외한 부분을 의미할 수 있다. 전술한 바를 고려하여, 보안영상 출력 장치는, X-Ray 형태의 검출 프레임에서 목적물, 비목적물, 배경 등을 검출하고, 검축된 목적물, 비목적물, 배경 등이 식별할 수 있는 정보를 포함하는 분석결과 프레임을 구성할 수 있다. 예컨대, 보안영상 출력 장치는, 목적물에 포함되는 객체의 색상과, 비목적물에 포함되는 객체의 색상의 색상, 배경의 색상 등을 서로 다른 색상으로 표시하여 분석결과 프레임을 구성할 수 있다.
나아가, 보안영상 출력 장치는, 객체의 특성을 고려하여 수학적으로 분석하는 방식 또는 기계학습을 기반으로 하는 방식을 사용하여, 목적물, 비목적물, 배경의 검출을 수행할 수 있다. 예컨대, 보안영상 출력 장치는, 목적물, 비목적물, 배경 등을 검출할 수 있는 객체 검출 학습모델을 포함할 수 있다. 이때, 객체 검출 학습모델은 검출 프레임을 입력받고, 목적물, 비목적물, 배경 등을 검출한 결과를 출력물로서 제공할 수 있으며, 보안영상 출력 장치가 목적물, 비목적물, 배경 등을 검출한 결과를 바탕으로 분석결과 프레임을 구성할 수 있다. 다른 예로서, 객체 검출 학습모델은 검출 프레임을 입력받고, 목적물 검출한 결과(예, 분석결과 프레임)를 출력물로서 제공할 수 있다. 비록, 본 개시의 일 실시예에서, 보안영상 출력 장치가 분석결과 프레임을 구성하는 것을 예시하였으나, 본 개시가 이를 한정하는 것은 아니며, 목적물, 비목적물, 배경 등을 포함하는 분석결과 프레임을 구성하는 다양한 방식이 사용될 수도 있다.
S505 단계에서, 보안영상 출력 장치는, 상기 적어도 하나의 검출 프레임(410도 4a 참조)과, 상기 목표 프레임(450) 사이의 공간적인 변화를 고려하여, 상기 분석결과 프레임의 보정변위를 결정할 수 있다.
일 예로, 보안영상 출력 장치는, 상기 검출 프레임(410)과 상기 목표 프레임(450) 사이에서 적어도 하나의 픽셀이 이동된 변위에 기초하여 분석결과 프레임의 보정변위를 결정할 수 있다. 이에 따라, 보안영상 출력 장치는, 목표 프레임을 지시하는 정보 및 분석결과 프레임과 함께 분석결과 프레임의 보정변위를 포함하여 제공할 수 있다.
S506 단계에서, 보안영상 출력 장치는, 보안영상 출력 장치는, 분석결과 프레임을 RTHQ 영상에 결합하여 실시간으로 출력할 수 있다. 이때, 보안영상 출력 장치는, 분석결과 프레임의 보정변위를 반영하여 분석결과 프레임과 목표 프레임을 결합할 수 있다. 구체적으로, 보안영상 출력 장치가 RTHQ 영상을 출력하는 시간과 분석결과 프레임을 구성하는 시간에 차이가 존재할 수 있다. 이에 따라, RTHQ 영상에 포함된 프레임이 출력되는 타이밍에, 해당 프레임에 대응되는 분석결과 프레임이 출력되지 않는 문제가 발생될 수 있다. 이를 위해, 보안영상 출력 장치는 RTHQ 영상을 출력하는 시간을 고려하여 설정된 목표 프레임을 확인한다. 그리고, 보안영상 출력 장치는 분석결과 프레임의 보정변위를 확인하여 분석결과 프레임에 대한 보정을 수행할 수 있다. 예컨대, 보안영상 출력 장치는 분석결과 프레임의 보정변위를 반영하여 분석결과 프레임에 포함된 목적물, 비목적물 등의 표시 영역을 보정할 수 있다. 또한, 보안영상 출력 장치는 목표 프레임에 보정된 분석결과 프레임을 오버랩하여 출력할 수 있다. 이때, 보안영상 출력 장치는, 분석결과 프레임의 배경 영역을 투명화하여 출력할 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 보안영상 출력 방법 및 장치를 실행하는 컴퓨팅 시스템을 예시하는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
본 개시의 예시적인 방법들은 설명의 명확성을 위해서 동작의 시리즈로 표현되어 있지만, 이는 단계가 수행되는 순서를 제한하기 위한 것은 아니며, 필요한 경우에는 각각의 단계가 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 본 개시에 따른 방법을 구현하기 위해서, 예시하는 단계에 추가적으로 다른 단계를 포함하거나, 일부의 단계를 제외하고 나머지 단계를 포함하거나, 또는 일부의 단계를 제외하고 추가적인 다른 단계를 포함할 수도 있다.
본 개시의 다양한 실시예는 모든 가능한 조합을 나열한 것이 아니고 본 개시의 대표적인 양상을 설명하기 위한 것이며, 다양한 실시예에서 설명하는 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시예는 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 범용 프로세서(general processor), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
본 개시의 범위는 다양한 실시예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다.

Claims (25)

  1. 복수의 X-Ray 프레임을 포함하는 고해상도(High Quality) X-Ray 영상을 촬영하는 X-Ray 촬영부와,
    상기 X-Ray 촬영부를 통해 실시간으로 입력되는 상기 복수의 프레임을 포함하는 고해상도 X-Ray 영상을 실시간으로 출력할 수 있도록 실시간 고해상도(RTHQ; Real Time & High Quality) 영상을 구성하고, 상기 RTHQ 영상을 제공하는 RTHQ 영상 제공부와,
    상기 복수의 X-Ray 프레임 중, 적어도 하나의 검출 프레임 및 적어도 하나의 목표 프레임을 설정하고, 상기 검출 프레임을 분석하여 객체를 검출하고, 상기 검출된 객체를 표시하는 분석결과 프레임을 구성하는 X-Ray 영상 분석부와,
    상기 RTHQ 영상의 목표 프레임 및 분석결과 프레임을 조합한 보안영상을 구성하여 출력하는 보안영상 출력부를 포함하고,
    상기 X-Ray 영상 분석부는,
    상기 고해상도 X-Ray 영상에 포함된 복수의 프레임 중, 미리 정해진 시간 단위에 대응되는 상기 적어도 하나의 검출 프레임을 설정하고, 상기 분석결과 프레임을 구성하는데 요구되는 시간과, 상기 RTHQ 영상에 포함된 상기 복수의 프레임의 출력 시간을 고려하여, 상기 분석결과 프레임이 결합될 상기 RTHQ 영상의 목표 프레임을 결정하는 프레임 결정부를 포함하는 보안영상 출력 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프레임 결정부는,
    상기 적어도 하나의 검출 프레임과, 상기 목표 프레임 사이의 공간적인 변화를 고려하여, 상기 분석결과 프레임의 보정변위를 결정하는 보안영상 출력 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프레임 결정부는,
    상기 검출 프레임과 상기 목표 프레임 사이에서 적어도 하나의 픽셀이 이동된 변위에 기초하여 상기 분석결과 프레임의 보정변위를 결정하는 보안영상 출력 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 프레임 결정부는,
    상기 목표 프레임을 지시하는 정보, 상기 분석결과 프레임, 상기 분석결과 프레임의 보정변위를 포함하는 정보를 상기 보안영상 출력부에 제공하는 보안영상 출력 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 X-Ray 영상 분석부는,
    상기 적어도 하나의 검출 프레임을 대상으로 상기 객체를 검출하고, 상기 검출된 객체를 포함하는 상기 분석결과 프레임을 구성하는 객체 검출부를 포함하는 보안영상 출력 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 보안영상 출력부는,
    상기 목표 프레임, 상기 분석결과 프레임, 및 상기 분석결과 프레임의 보정변위를 포함하는 정보를 확인하고, 상기 분석결과 프레임의 보정변위에 기초하여 상기 분석결과 프레임을 보정하고, 상기 보정된 분석결과 프레임을 상기 목표 프레임에 결합하는 보안영상 출력 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 보안영상 출력부는,
    상기 분석결과 프레임을 투명화하고, 상기 투명화 처리된 분석결과 프레임을 상기 RTHQ 영상의 목표 프레임에 오버랩하여 출력하는 보안영상 출력 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 프레임 결정부는,
    상기 분석결과 프레임의 보정변위를 고려하여 상기 분석결과 프레임을 보정하는 보안영상 출력 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 프레임 결정부는,
    상기 목표 프레임을 지시하는 정보, 및 상기 보정된 분석결과 프레임을 포함하는 정보를 상기 보안영상 출력부에 제공하는 보안영상 출력 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 보안영상 출력부는,
    상기 목표 프레임 및 상기 보정된 분석결과 프레임을 고려하여, 상기 RTHQ 영상의 상기 목표 프레임에 상기 보정된 분석결과 프레임을 오버랩하여 상기 보안영상을 구성하는 보안영상 출력 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 보안영상 출력부는,
    상기 보정된 분석결과 프레임을 투명화하고, 상기 투명화 처리된 분석결과 프레임을 상기 RTHQ 영상의 목표 프레임에 결합하는 보안영상 출력 장치.
  13. 보안영상 출력 방법에 있어서,
    복수의 X-Ray 프레임을 포함하는 고해상도(High Quality) X-Ray 영상을 촬영하는 과정과,
    X-Ray 촬영부를 통해 실시간으로 입력되는 상기 복수의 프레임을 포함하는 고해상도 X-Ray 영상을 실시간으로 출력할 수 있도록 실시간 고해상도(RTHQ; Real Time & High Quality) 영상을 구성하고, 상기 RTHQ 영상을 제공하는 과정과,
    상기 복수의 X-Ray 프레임 중, 적어도 하나의 검출 프레임 및 적어도 하나의 목표 프레임을 설정하고, 상기 검출 프레임을 기반으로 분석결과 프레임을 구성하는 과정과,
    상기 RTHQ 영상의 목표 프레임 및 분석결과 프레임을 조합한 보안영상을 구성하여 출력하는 과정을 포함하고,
    상기 분석결과 프레임을 구성하는 과정은,
    상기 고해상도 X-Ray 영상에 포함된 복수의 프레임 중, 미리 정해진 시간 단위에 대응되는 상기 적어도 하나의 검출 프레임을 설정하는 과정과,
    상기 분석결과 프레임을 구성하는데 요구되는 시간과, 상기 RTHQ 영상에 포함된 상기 복수의 프레임의 출력 시간을 고려하여, 상기 분석결과 프레임이 결합될 상기 RTHQ 영상의 목표 프레임을 결정하는 과정을 포함하는,
    보안영상 출력 방법.
  14. 삭제
  15. 제13항에 있어서,
    상기 분석결과 프레임을 구성하는 과정은,
    상기 적어도 하나의 검출 프레임과, 상기 목표 프레임 사이의 공간적인 변화를 고려하여, 상기 분석결과 프레임의 보정변위를 결정하는 과정을 포함하는 보안영상 출력 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 분석결과 프레임을 구성하는 과정은,
    상기 검출 프레임과 상기 목표 프레임 사이에서 적어도 하나의 픽셀이 이동된 변위에 기초하여 상기 분석결과 프레임의 보정변위를 결정하는 과정을 포함하는 보안영상 출력 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 분석결과 프레임을 구성하는 과정은,
    상기 목표 프레임을 지시하는 정보, 상기 분석결과 프레임, 상기 분석결과 프레임의 보정변위를 포함하는 정보를 보안영상 출력부에 제공하는 보안영상 출력 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 분석결과 프레임을 구성하는 과정은,
    상기 적어도 하나의 검출 프레임을 대상으로 객체를 검출하고, 상기 검출된 객체를 포함하는 상기 분석결과 프레임을 구성하는 과정을 포함하는 보안영상 출력 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 보안영상을 구성하여 출력하는 과정은,
    상기 목표 프레임, 상기 분석결과 프레임, 및 상기 분석결과 프레임의 보정변위를 포함하는 정보를 확인하고, 상기 분석결과 프레임의 보정변위에 기초하여 상기 분석결과 프레임을 보정하는 과정과,
    상기 보정된 분석결과 프레임을 상기 목표 프레임에 결합하는 보안영상 출력 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 보안영상을 구성하여 출력하는 과정은,
    상기 분석결과 프레임을 투명화하고, 상기 투명화 처리된 분석결과 프레임을 상기 RTHQ 영상의 목표 프레임에 오버랩하여 출력하는 보안영상 출력 방법.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 분석결과 프레임을 구성하는 과정은,
    상기 분석결과 프레임의 보정변위를 고려하여 상기 분석결과 프레임을 보정하는 과정을 포함하는 보안영상 출력 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 분석결과 프레임을 구성하는 과정은,
    상기 목표 프레임을 지시하는 정보, 및 상기 보정된 분석결과 프레임을 포함하는 정보를 제공하는 보안영상 출력 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 보안영상을 구성하여 출력하는 과정은,
    상기 목표 프레임 및 상기 보정된 분석결과 프레임을 고려하여, 상기 RTHQ 영상의 상기 목표 프레임에 상기 보정된 분석결과 프레임을 오버랩하여 상기 보안영상을 구성하는 과정을 포함하는 보안영상 출력 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 보안영상을 구성하여 출력하는 과정은,
    상기 보정된 분석결과 프레임을 투명화하고, 상기 투명화 처리된 분석결과 프레임을 상기 RTHQ 영상의 목표 프레임에 결합하는 과정을 포함하는 보안영상 출력 방법.
  25. 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체로서,
    상기 프로그램은,
    복수의 X-Ray 프레임을 포함하는 고해상도(High Quality) X-Ray 영상을 촬영하는 단계와,
    X-Ray 촬영부를 통해 실시간으로 입력되는 상기 복수의 프레임을 포함하는 고해상도 X-Ray 영상을 실시간으로 출력할 수 있도록 실시간 고해상도(RTHQ; Real Time & High Quality) 영상을 구성하고, 상기 RTHQ 영상을 제공하는 단계와,
    상기 복수의 X-Ray 프레임 중, 적어도 하나의 검출 프레임 및 적어도 하나의 목표 프레임을 설정하고, 상기 검출 프레임을 기반으로 분석결과 프레임을 구성하는 단계와,
    상기 RTHQ 영상의 목표 프레임 및 분석결과 프레임을 조합한 보안영상을 구성하여 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 분석결과 프레임을 구성하는 단계는,
    상기 고해상도 X-Ray 영상에 포함된 복수의 프레임 중, 미리 정해진 시간 단위에 대응되는 상기 적어도 하나의 검출 프레임을 설정하는 단계와,
    상기 분석결과 프레임을 구성하는데 요구되는 시간과, 상기 RTHQ 영상에 포함된 상기 복수의 프레임의 출력 시간을 고려하여, 상기 분석결과 프레임이 결합될 상기 RTHQ 영상의 목표 프레임을 결정하는 단계를 포함하는,
    수행하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
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