KR102644647B1 - Path guidance device for visually impaired based on braille block detection and method of operating the same - Google Patents

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Abstract

경로 안내 장치는 전방 이미지를 입력받고, 관심 영역 이미지를 생성하는 이미지 획득부, 상기 관심 영역 이미지에 대응되는 임계 범위를 산출하는 임계 범위 산출부, 상기 임계 범위를 입력받고, 상기 관심 영역 이미지에 상기 임계 범위를 적용하여 이진화 이미지를 생성하고, 상기 이진화 이미지로부터 점자블록을 검출하여 검출 데이터를 생성하는 점자블록 검출부, 상기 검출 데이터를 기초로 상기 점자블록의 형상 및 크기 정보를 포함하는 객체 데이터를 생성하는 영역 분할부, 상기 객체 데이터를 분석함으로써, 점자블록 패턴 정보 및 추천 진행 경로를 포함하는 점자블록 분석 데이터를 생성하는 경로 판단부, 및 상기 점자블록 분석 데이터를 사용자에게 제공하는 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다.The route guidance device includes an image acquisition unit that receives a front image, generates a region of interest image, a critical range calculation unit that calculates a critical range corresponding to the region of interest image, receives the critical range, and inputs the region of interest image to the A Braille block detection unit that generates a binarized image by applying a threshold range and generates detection data by detecting a Braille block from the binarized image, and generates object data including shape and size information of the Braille block based on the detection data. It may include a region dividing unit that analyzes the object data, a path determination unit that generates Braille block analysis data including Braille block pattern information and a recommended progress path, and a user interface that provides the Braille block analysis data to the user. You can.

Description

점자블록 검출 기반 시각장애인 경로 안내 장치 및 이의 구동 방법{PATH GUIDANCE DEVICE FOR VISUALLY IMPAIRED BASED ON BRAILLE BLOCK DETECTION AND METHOD OF OPERATING THE SAME}Braille block detection-based route guidance device for the visually impaired and its operating method {PATH GUIDANCE DEVICE FOR VISUALLY IMPAIRED BASED ON BRAILLE BLOCK DETECTION AND METHOD OF OPERATING THE SAME}

본 발명은 시각장애인 경로 안내 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전방 이미지로부터 점자블록을 검출하여 정확한 경로 정보를 제공하는 시각장애인 경로 안내 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a route guidance device for the visually impaired, and more specifically, to a route guidance device for the visually impaired that detects braille blocks from a front image and provides accurate route information, and to a method of driving the same.

시각장애인의 이동성을 향상시키기 위해 보행 중에 만나게 되는 다양한 상황을 분석하여 관련 정보를 제공하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 대표적으로 시각장애인용 지팡이에 센서를 부착하여 스마트 기능을 결합하는 시도를 비롯하여 웨어러블 카메라를 사용하여 장애물을 검출하고 경로를 계획하는 연구 등이 발표된 바 있다.In order to improve the mobility of the visually impaired, various studies are being conducted to provide relevant information by analyzing various situations encountered while walking. Representative examples include attempts to combine smart functions by attaching sensors to walking sticks for the visually impaired, as well as research on detecting obstacles and planning routes using wearable cameras.

한편, 시각장애인의 안경에 소형 카메라를 부착하여 문자 및 얼굴 인식 기능을 제 공하는 OrCam 등의 상용제품이 출시되기도 하였고, 시각장애인이 통신 기능을 갖춘 안경을 착용하여 영상을 전송하면 전문안내인이 보행을 안내하는 Aira와 같은 서비스가 등장하기도 하였다. Meanwhile, commercial products such as OrCam, which provides text and face recognition functions by attaching a small camera to the glasses of the visually impaired, have been released. When a visually impaired person wears glasses with a communication function and transmits an image, a professional guide Services such as Aira, which provides walking guidance, have also appeared.

점자블록은 시각장애인의 보행을 위해 필수적인 시설물이다. 시각장애인은 발의 감각을 통해 점자 블록을 인식함으로써 진행 방향을 파악하고, 점자블록이 선형인지 점형인지 판단함으로써, 정지 상황에 대한 정보를 얻는다. 하지만 점자블록이 일시적으로 중단되거나 방향이 변경되는 상황이나 삼거리 및 사거리 등의 분기점을 만나는 상황 등에 선제적으로 대응하기에는 어려움이 존재한다.Braille blocks are essential facilities for walking for the visually impaired. The visually impaired recognize the direction of movement by recognizing the braille blocks through the senses of their feet, and determine whether the braille blocks are linear or dot-shaped to obtain information about stopping situations. However, there are difficulties in responding preemptively to situations where Braille blocks are temporarily stopped or change direction, or encounter junctions such as three or four-way intersections.

따라서, 점자블록이 존재하는 실내외 환경에서 시각장애인의 안전한 보행을 유도하기 위해 카메라로부터 획득한 영상을 기반으로 사용자 전방에서 점자블록 영역을 검출하고, 진행 경로를 정확하게 판단하는 기술이 요구된다. Therefore, in order to encourage safe walking of the visually impaired in indoor and outdoor environments where Braille blocks exist, technology is required to detect the Braille block area in front of the user and accurately determine the progress path based on images obtained from cameras.

한국공개특허 제10-2016-0029909호, "시각 장애인을 위한 정보 제공 장치"Korean Patent Publication No. 10-2016-0029909, “Information provision device for the visually impaired” 한국등록특허 제10-2256721호, "시각장애인의 자립 생활을 위한 웨어러블 디바이스"Korean Patent No. 10-2256721, “Wearable device for independent living of the visually impaired”

본 발명의 다른 일은 전방 이미지로부터 점자블록 패턴을 검출하는 경로 안내 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a route guidance device that detects a Braille block pattern from a front image.

본 발명의 다른 목적은 점자블록의 패턴을 분석하여 정확한 진행 경로를 안내하는 경로 안내 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a route guidance device that analyzes the pattern of a Braille block and guides an accurate route.

본 발명의 다른 목적은 상기 경로 안내 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of driving the route guidance device.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem, and may be expanded in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention.

본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 경로 안내 장치는 전방 이미지를 입력받고, 관심 영역 이미지를 생성하는 이미지 획득부, 상기 관심 영역 이미지에 대응되는 임계 범위를 산출하는 임계 범위 산출부, 상기 임계 범위를 입력받고, 상기 관심 영역 이미지에 상기 임계 범위를 적용하여 이진화 이미지를 생성하고, 상기 이진화 이미지로부터 점자블록을 검출하여 검출 데이터를 생성하는 점자블록 검출부, 상기 검출 데이터를 기초로 상기 점자블록의 형상 및 크기 정보를 포함하는 객체 데이터를 생성하는 영역 분할부, 상기 객체 데이터를 분석함으로써, 점자블록 패턴 정보 및 추천 진행 경로를 포함하는 점자블록 분석 데이터를 생성하는 경로 판단부, 및 상기 점자블록 분석 데이터를 사용자에게 제공하는 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. In order to achieve an object of the present invention, a route guidance device according to embodiments of the present invention includes an image acquisition unit that receives a front image and generates a region of interest image, and an image acquisition unit that calculates a critical range corresponding to the region of interest image. A threshold range calculation unit, a Braille block detection unit that receives the threshold range, applies the threshold range to the region of interest image to generate a binarized image, and detects a Braille block from the binarized image to generate detection data, the detection data A region dividing unit that generates object data including the shape and size information of the braille block based on the region division unit, and a path determination unit that generates braille block analysis data including braille block pattern information and a recommended progress path by analyzing the object data. It may include a unit, and a user interface that provides the Braille block analysis data to the user.

일 실시예에서, 상기 점자블록 패턴 정보에 포함된 점자블록 패턴은 직진, 좌분기, 우분기, 사거리, 좌회전, 우회전, 좌우분기, 및 정지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 경로 판단부는 상기 객체 데이터에 포함된 투영 데이터에 대한 영역별 평균값 및 분산값에 기초하여 상기 점자블록 패턴을 판단할 수 있다.In one embodiment, the braille block pattern included in the braille block pattern information may include at least one of straight ahead, left turn, right turn, intersection, left turn, right turn, left and right turn, and stop. The path determination unit may determine the braille block pattern based on the average value and variance value for each region of the projection data included in the object data.

일 실시예에서, 상기 경로 판단부는 상기 객체 데이터에 기초하여 보행자의 좌이탈 여부, 우이탈 여부, 좌경사 여부, 및 우경사 여부를 판단할 수 있다. 상기 경로 판단부는 상기 좌이탈 발생 시, 상기 추천 진행 경로를 우측 이동으로 결정하고, 상기 우이탈 발생 시, 상기 추천 진행 경로를 좌측 이동으로 결정하고, 상기 좌경사 발생 시, 상기 추천 진행 경로 우측 회전으로 결정하고, 상기 우경사 발생 시, 상기 추천 진행 경로를 좌측 회전으로 결정할 수 있다.In one embodiment, the path determination unit may determine whether the pedestrian deviates to the left, deviates to the right, slopes to the left, and slopes to the right based on the object data. When the left deviation occurs, the route determination unit determines the recommended progress path to move to the right, when the right deviation occurs, the route determination unit determines the recommended progress path to move to the left, and when the left tilt occurs, the recommended progress path turns right. , and when the right inclination occurs, the recommended proceeding route may be determined to be a left turn.

일 실시예에서, 임계 범위 산출부는 기준 임계 범위를 입력받고, 상기 기준 임계 범위에 기초하여 상기 관심 영역 이미지를 마스킹하고, 마스킹된 상기 관심 영역 이미지에 대한 HSV 히스토그램을 수행하고, LOW 임계값 및 HIGH 임계값을 각각 추출하여 상기 임계 범위를 산출할 수 있다.In one embodiment, the threshold range calculation unit receives a reference threshold range, masks the region of interest image based on the reference threshold range, performs an HSV histogram on the masked region of interest image, and calculates a LOW threshold and a HIGH threshold. The threshold range can be calculated by extracting each threshold value.

일 실시예에서, 상기 점자블록 검출부는 기저장된 상기 점자블록의 기준 정보를 기초로, 상기 이진화 이미지에서 상기 기준 정보에 상응하는 상기 점자블록을 검출하고, 상기 이진화 이미지에서 상기 점자블록을 포함하는 제1 영역과, 상기 점자블록을 포함하지 않는 제2 영역을 구분하는 검출 데이터를 생성할 수 있다.In one embodiment, the braille block detector detects the braille block corresponding to the reference information in the binarized image based on pre-stored reference information of the braille block, and detects a braille block including the braille block in the binarized image. Detection data that distinguishes between area 1 and area 2, which does not include the braille block, can be generated.

일 실시예에서, 상기 영역 분할부는 상기 검출 데이터로부터 상기 점자블록의 상단 경계, 상기 점자블록의 하단 경계, 및 상기 점자블록의 기울기를 추출하고, 상기 상단 경계, 상기 하단 경계, 및 상기 기울기 중 적어도 하나를 포함하는 상기 객체 데이터를 생성할 수 있다.In one embodiment, the region divider extracts an upper boundary of the Braille block, a lower boundary of the Braille block, and a slope of the Braille block from the detection data, and at least one of the upper boundary, the lower boundary, and the slope The object data containing one can be created.

일 실시예에서, 상기 객체 데이터를 입력받고, 기준 분산값을 기초로 상기 임계 범위의 업데이터 여부를 결정하는 업데이트 제어부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the device may further include an update control unit that receives the object data and determines whether to update the threshold range based on a reference variance value.

일 실시예에서, 상기 업데이트 제어부는 상기 기준 분산값과 상기 객체 데이터에 포함된 투영 데이터의 분산값을 비교하고, 상기 투영 데이터의 분산값이 상기 기준 분산값보다 큰 경우 상기 임계 범위 산출부로 업데이트 신호를 출력할 수 있다.In one embodiment, the update control unit compares the reference variance value with the variance value of projection data included in the object data, and when the variance value of the projection data is greater than the reference variance value, an update signal is sent to the threshold range calculator. can be output.

일 실시예에서, 상기 사용자 인터페이스는 스마트폰, 무선 이어폰, 스마트 워치, 전동 휠체어 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In one embodiment, the user interface may include at least one of a smartphone, wireless earphones, a smart watch, and an electric wheelchair.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 경로 안내 장치의 구동 방법은 전방 이미지를 입력받는 단계, 전방 이미지에 기초하여 관심 영역 이미지를 생성하는 단계, 관심 영역 이미지에 대응되는 임계 범위를 산출하는 단계, 상기 관심 영역 이미지에 상기 임계 범위를 적용하여 이진화 이미지를 생성하고, 상기 이진화 이미지로부터 점자블록을 검출하는 단계, 상기 점자블록의 형상 및 크기 정보를 포함하는 객체 데이터를 생성하는 단계, 및 상기 객체 데이터를 분석함으로써, 점자블록 패턴 정보 및 추천 진행 경로를 포함하는 점자블록 분석 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 점자블록 분석 데이터를 생성하는 단계는 상기 객체 데이터에 포함된 투영 데이터에 대한 영역별 평균값 및 분산값에 기초하여 점자블록 패턴을 판단하는 단계, 및 상기 객체 데이터에 기초하여 보행자의 좌이탈 여부, 우이탈 여부, 좌경사 여부, 및 우경사 여부를 판단하고, 상기 좌이탈, 상기 우이탈, 상기 좌경사, 및 상기 우경사 여부 각각에 상응하는 상기 추천 진행 경로를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.In order to achieve another object of the present invention, a method of driving a route guidance device according to embodiments of the present invention includes receiving a front image, generating a region of interest image based on the front image, and responding to the region of interest image. calculating a critical range, generating a binarized image by applying the critical range to the region of interest image, detecting a braille block from the binarized image, and object data including shape and size information of the braille block. It may include generating, and analyzing the object data to generate braille block analysis data including braille block pattern information and a recommended progress path. The step of generating the braille block analysis data includes determining a braille block pattern based on the average and variance values for each region of the projection data included in the object data, and whether the pedestrian deviates to the left based on the object data; It may include determining whether the route is deviated to the right, slanted to the left, and slanted to the right, and determining the recommended path corresponding to each of the deviated left, slanted to the right, slanted to the left, and slanted to the right. .

본 발명의 실시예들에 따른 경로 안내 장치는 전방 이미지로부터 정확히 점자블록 패턴을 검출하고, 점자블록의 패턴을 분석하여 보행자에게 정확한 진행 경로를 안내할 수 있다.The route guidance device according to embodiments of the present invention can accurately detect a braille block pattern from a front image and analyze the pattern of the braille block to guide pedestrians to an accurate route.

다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the effects described above, and may be expanded in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 경로 안내 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 이미지 획득부에서 관심 영역 이미지가 생성되는 일 예시를 나타내는 도면이다.
도 3은 임계 범위 산출부가 관심 영역 이미지에 대한 임계 범위를 산출하는 알고리즘을 나타내는 블록도이다.
도 4는 점자블록 검출부에서 이진화 이미지가 생성되는 일 예시를 나타내는 도면이다.
도 5는 실제 이미지와 점자블록 검출부에서 생성된 이진화 이미지를 비교한 결과를 나타내는 도표이다.
도 6은 영역 분할부에서 점자블록의 상단 경계를 추출하는 동작을 나타내는 도면이다.
도 7은 영역 분할부에서 점자블록의 하단 경계를 추출하는 동작을 나타내는 도면이다.
도 8은 관심 영역 이미지로부터 점자블록의 상단 경계 및 하단 경계가 추출된 일 예시를 나타내는 도면이다.
도 9는 영역 분할부에서 점자블록의 기울기를 추출하는 동작을 나타내는 도면이다.
도 10은 업데이트 제어부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 경로 판단부가 인식하는 점자블록 패턴의 예시를 나타내는 도면이다.
도 12는 객체 데이터로부터 점자블록 패턴을 판단하는 판단 기준을 나타내는 도표이다.
도 13은 경로 판단부가 점자블록 패턴을 판단하는 논리구조를 나타내는 도표이다.
도 14는 경로 판단부가 판단하는 진행 경로의 예시를 나타내는 도면이다.
도 15는 객체 데이터로부터 진행 경로를 판단하는 판단 기준을 나타내는 도표이다.
1 is a block diagram showing the configuration of a route guidance device according to embodiments of the present invention.
Figure 2 is a diagram illustrating an example in which a region of interest image is generated in an image acquisition unit.
Figure 3 is a block diagram showing an algorithm by which a critical range calculation unit calculates a critical range for an image of a region of interest.
Figure 4 is a diagram showing an example in which a binarized image is generated in the Braille block detection unit.
Figure 5 is a table showing the results of comparing the actual image and the binarized image generated by the Braille block detection unit.
Figure 6 is a diagram showing the operation of extracting the upper boundary of a Braille block from the area dividing unit.
Figure 7 is a diagram showing the operation of extracting the bottom boundary of a Braille block from the area dividing unit.
Figure 8 is a diagram showing an example in which the upper and lower boundaries of a Braille block are extracted from a region of interest image.
Figure 9 is a diagram showing the operation of extracting the slope of a Braille block from the area dividing unit.
Figure 10 is a diagram for explaining the operation of the update control unit.
Figure 11 is a diagram showing an example of a Braille block pattern recognized by the path determination unit.
Figure 12 is a diagram showing judgment criteria for determining a Braille block pattern from object data.
Figure 13 is a diagram showing the logical structure by which the path determination unit determines the Braille block pattern.
Figure 14 is a diagram showing an example of a proceeding path determined by the path determination unit.
Figure 15 is a diagram showing the judgment criteria for determining the progress path from object data.

이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다.Hereinafter, various embodiments of this document are described with reference to the attached drawings.

실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The examples and terms used herein are not intended to limit the technology described in this document to specific embodiments, and should be understood to include various modifications, equivalents, and/or substitutes for the examples.

하기에서 다양한 실시예들을 설명에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.In the following description of various embodiments, if a detailed description of a related known function or configuration is judged to unnecessarily obscure the gist of the invention, the detailed description will be omitted.

그리고 후술되는 용어들은 다양한 실시예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The terms described below are terms defined in consideration of functions in various embodiments, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.In connection with the description of the drawings, similar reference numbers may be used for similar components.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.Singular expressions may include plural expressions, unless the context clearly indicates otherwise.

본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다.In this document, expressions such as “A or B” or “at least one of A and/or B” may include all possible combinations of the items listed together.

"제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째," 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.Expressions such as “first,” “second,” “first,” or “second,” can modify the corresponding components regardless of order or importance, and are used to distinguish one component from another. It is only used and does not limit the corresponding components.

어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.When a component (e.g., a first) component is said to be "connected (functionally or communicatively)" or "connected" to another (e.g., second) component, it means that the component is connected to the other component. It may be connected directly to the element or may be connected through another component (e.g., a third component).

본 명세서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다.In this specification, “configured to” means “suitable for,” “having the ability to,” or “changed to,” depending on the situation, for example, in terms of hardware or software. ," can be used interchangeably with "made to," "capable of," or "designed to."

어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다.In some contexts, the expression “a device configured to” may mean that the device is “capable of” working with other devices or components.

예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.For example, the phrase "processor configured (or set) to perform A, B, and C" refers to a processor dedicated to performing the operations (e.g., an embedded processor), or by executing one or more software programs stored on a memory device. , may refer to a general-purpose processor (e.g., CPU or application processor) capable of performing the corresponding operations.

또한, '또는' 이라는 용어는 배타적 논리합 'exclusive or' 이기보다는 포함적인 논리합 'inclusive or' 를 의미한다.Additionally, the term 'or' means 'inclusive or' rather than 'exclusive or'.

즉, 달리 언급되지 않는 한 또는 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 'x가 a 또는 b를 이용한다' 라는 표현은 포함적인 자연 순열들(natural inclusive permutations) 중 어느 하나를 의미한다.That is, unless otherwise stated or clear from the context, the expression 'x uses a or b' means any of the natural inclusive permutations.

상술한 구체적인 실시예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다.In the above-described specific embodiments, components included in the invention are expressed in singular or plural numbers depending on the specific embodiment presented.

그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 상술한 실시예들이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.However, the singular or plural expressions are selected to suit the presented situation for convenience of explanation, and the above-described embodiments are not limited to singular or plural components, and even if the components expressed in plural are composed of singular or , Even components expressed as singular may be composed of plural elements.

한편, 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 다양한 실시예들이 내포하는 기술적 사상의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.Meanwhile, in the description of the invention, specific embodiments have been described, but of course, various modifications are possible without departing from the scope of the technical idea implied by the various embodiments.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the claims described below as well as equivalents to these claims.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 경로 안내 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a route guidance device according to embodiments of the present invention.

경로 안내 장치는 전방 이미지(IMG)로부터 정확히 점자블록 패턴을 검출하고, 점자블록의 패턴을 분석하여 보행자에게 정확한 진행 경로를 안내할 수 있다.The route guidance device can accurately detect the braille block pattern from the front image (IMG) and analyze the pattern of the braille block to guide pedestrians to the correct route.

도 1을 참조하면, 경로 안내 장치는 이미지 획득부(100), 임계 범위 산출부(200), 점자블록 검출부(300), 영역 분할부(400), 경로 안내 장치는 경로 판단부(600), 및 사용자 인터페이스(700)를 포함할 수 있다. 또한, 경로 안내 장치는 업데이트 제어부(500)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the route guidance device includes an image acquisition unit 100, a critical range calculation unit 200, a Braille block detection unit 300, and a region division unit 400. The route guidance device includes a route determination unit 600, and a user interface 700. Additionally, the route guidance device may further include an update control unit 500.

이미지 획득부(100)는 전방 이미지(IMG)를 입력받을 수 있다. 이미지 획득부(100)는 전방 이미지(IMG)를 기초로 관심 영역 이미지(ROI)를 생성할 수 있다.The image acquisition unit 100 may receive an input front image (IMG). The image acquisition unit 100 may generate a region of interest image (ROI) based on the front image (IMG).

이미지 획득부(100)는 관심 영역 이미지(ROI)를 임계 범위 산출부(200) 및 점자블록 검출부(300)로 출력할 수 있다.The image acquisition unit 100 may output a region of interest image (ROI) to the threshold range calculation unit 200 and the Braille block detection unit 300.

임계 범위 산출부(200)는 상기 관심 영역 이미지(ROI)를 HSV 색 공간으로 변환할 수 있다.The threshold range calculator 200 may convert the region of interest image (ROI) into the HSV color space.

임계 범위 산출부(200)는 상기 관심 영역 이미지(ROI)에 대응되는 임계 범위를 산출할 수 있다.The critical range calculation unit 200 may calculate a critical range corresponding to the region of interest image (ROI).

예를 들어, 임계 범위 산출부(200)는 상기 관심 영역 이미지(ROI)에 대해 순차적 마스킹을 적용하여 HSV 색 공간 성분에 각각에 대한 임계 범위를 산출할 수 있다.For example, the critical range calculation unit 200 may calculate a critical range for each HSV color space component by applying sequential masking to the region of interest image (ROI).

임계 범위 산출부(200)는 임계 범위를 점자블록 검출부(300)로 출력할 수 있다.The critical range calculation unit 200 may output the critical range to the Braille block detection unit 300.

점자블록 검출부(300)는 상기 임계 범위를 입력받고, 상기 관심 영역 이미지(ROI)에 상기 임계 범위를 적용하여 이진화 이미지를 생성할 수 있다.The Braille block detection unit 300 may receive the threshold range and apply the threshold range to the region of interest image (ROI) to generate a binarized image.

점자블록 검출부(300)는 상기 이진화 이미지로부터 점자블록을 검출하여 검출 데이터(DD)를 생성할 수 있다.The Braille block detection unit 300 may detect a Braille block from the binarized image and generate detection data DD.

점자블록 검출부(300)는 검출 데이터(DD)를 영역 분할부(400)로 출력할 수 있다.The Braille block detection unit 300 may output the detection data DD to the region dividing unit 400.

영역 분할부(400)는 상기 검출 데이터(DD)를 기초로 상기 점자블록의 형상 및 크기 정보를 포함하는 객체 데이터(OD)를 생성할 수 있다.The region dividing unit 400 may generate object data OD including shape and size information of the Braille block based on the detection data DD.

영역 분할부(400)는 업데이트 제어부(500) 및 경로 판단부(600)로 객체 데이터(OD)를 출력할 수 있다.The area division unit 400 may output object data OD to the update control unit 500 and the path determination unit 600.

업데이트 제어부(500)는 상기 객체 데이터(OD)를 입력받고, 기준 분산값을 기초로 상기 임계 범위의 업데이트 여부를 결정할 수 있다. The update control unit 500 may receive the object data OD and determine whether to update the threshold range based on the reference variance value.

예를 들어, 업데이트 제어부(500)는 업데이트 신호(US)를 임계 범위 산출부(200)로 출력할 수 있다.For example, the update control unit 500 may output the update signal US to the threshold range calculation unit 200.

경로 판단부(600)는 상기 객체 데이터(OD)를 분석함으로써, 점자블록 패턴 정보 및 추천 진행 경로를 포함하는 점자블록 분석 데이터(AD)를 생성할 수 있다.The path determination unit 600 may generate Braille block analysis data (AD) including Braille block pattern information and a recommended progress path by analyzing the object data (OD).

사용자 인터페이스(700)는 상기 점자블록 분석 데이터(AD)를 사용자에게 제공할 수 있다.The user interface 700 may provide the Braille block analysis data (AD) to the user.

도 2는 이미지 획득부(100)에서 관심 영역 이미지(ROI)가 생성되는 일 예시를 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an example in which a region of interest image (ROI) is generated in the image acquisition unit 100.

도 2를 참조하면, 이미지 획득부(100)는 전방 이미지(IMG)를 입력받을 수 있다.Referring to FIG. 2, the image acquisition unit 100 may receive an input front image (IMG).

예를 들어, 이미지 획득부(100)는 스마트폰, 스마트 글래스, 웨어러블 카메라, 블랙박스 등 일 수 있다.For example, the image acquisition unit 100 may be a smartphone, smart glasses, a wearable camera, a black box, etc.

이미지 획득부(100)는 전방 이미지(IMG)를 기초로 관심 영역 이미지(ROI)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 이미지 획득부(100)는 다양한 해상도로 입력되는 전방 이미지(IMG)를 정규화할 수 있다.The image acquisition unit 100 may generate a region of interest image (ROI) based on the front image (IMG). For example, the image acquisition unit 100 may normalize front image (IMG) input at various resolutions.

구체적으로, 이미지 획득부(100)는 전방 이미지(IMG)의 해상도, 전방 이미지(IMG)가 가로영상인지 세로영상인지 여부, 및 전방 이미지(IMG)의 초당 프레임 수, 전방 이미지(IMG)의 촬영 각도 등을 고려하여 전방 이미지(IMG)를 정규화할 수 있다.Specifically, the image acquisition unit 100 determines the resolution of the front image (IMG), whether the front image (IMG) is a horizontal image or a vertical image, the number of frames per second of the front image (IMG), and the shooting of the front image (IMG). The front image (IMG) can be normalized by considering angles, etc.

예를 들어, 도 2에서 보듯이, 이미지 획득부(100)는 480×720 크기의 전방 이미지(IMG)로부터 144×480 크기의 관심 영역 이미지(ROI)를 생성할 수 있다.For example, as shown in FIG. 2, the image acquisition unit 100 may generate a region of interest image (ROI) with a size of 144 × 480 from a front image (IMG) with a size of 480 × 720.

이미지 획득부(100)는 관심 영역 이미지(ROI)를 임계 범위 산출부(200) 및 점자블록 검출부(300)로 출력할 수 있다.The image acquisition unit 100 may output a region of interest image (ROI) to the threshold range calculation unit 200 and the Braille block detection unit 300.

도 3은 임계 범위 산출부가 관심 영역 이미지에 대한 임계 범위를 산출하는 알고리즘을 나타내는 블록도이다.Figure 3 is a block diagram showing an algorithm by which a critical range calculation unit calculates a critical range for an image of a region of interest.

도 3을 참조하면, 임계 범위 산출부(200)는 관심 영역 이미지(ROI)에 대해 마스킹을 적용하여 HSV 색 공간 성분에 대한 임계 범위를 산출할 수 있다.Referring to FIG. 3, the critical range calculation unit 200 may apply masking to the region of interest image (ROI) to calculate the critical range for the HSV color space component.

임계 범위 산출부(200)는 관심 영역 이미지(ROI)를 입력받고, 상기 관심 영역 이미지(ROI)를 HSV 색 공간으로 변환할 수 있다.The threshold range calculation unit 200 may receive a region of interest image (ROI) and convert the region of interest image (ROI) into the HSV color space.

예를 들어, 임계 범위 산출부(200)는 관심 영역 이미지(ROI)에서 H 성분(색상 성분, hue), S 성분(채도 성분, saturation), 및 V 성분(명도 성분, value)을 각각 추출할 수 있다.For example, the critical range calculation unit 200 extracts the H component (color component, hue), S component (saturation component, saturation), and V component (brightness component, value) from the region of interest image (ROI). You can.

임계 범위 산출부(200)는 상기 관심 영역 이미지(ROI)에 대응되는 임계 범위를 산출할 수 있다.The critical range calculation unit 200 may calculate a critical range corresponding to the region of interest image (ROI).

예를 들어, 임계 범위 각각은 HSV 색 공간에서 기설정된 색상 임계범위(색상 하한값 H 색상 상한값), 기설정된 채도 임계범위(채도 하한값 S 채도 상한값) 및 기설정된 명도 임계범위(명도 하한값 V 명도 상한값)를 포함할 수 있다.For example, each threshold range is a preset color threshold (lower color limit) in the HSV color space. H color upper limit), preset saturation threshold range (saturation lower limit) S Saturation upper limit) and preset brightness threshold range (brightness lower limit) V brightness upper limit) may be included.

일 실시예에서, 임계 범위 산출부(200)는 기준 임계 범위를 입력받고, 상기 관심 영역 이미지(ROI)에 대해 순차적 마스킹을 적용하여 H 성분, S 성분, 및 V 성분 각각에 대한 임계 범위를 산출할 수 있다.In one embodiment, the threshold range calculation unit 200 receives a reference threshold range and applies sequential masking to the region of interest image (ROI) to calculate a threshold range for each of the H component, S component, and V component. can do.

예를 들어, 상기 기준 임계 범위는 기준 색상 임계범위(10 H 110), 기준 채도 임계범위(30 S 255) 및 기준 명도 임계범위(30 V 255)를 포함할 수 있다.For example, the reference threshold range is the reference color threshold range (10 H 110), reference saturation critical range (30 S 255) and reference brightness critical range (30 V 255) may be included.

*임계 범위 산출부(200)는 상기 기준 임계 범위에 기초하여 상기 관심 영역 이미지(ROI)를 마스킹할 수 있다.*The threshold range calculation unit 200 may mask the region of interest image (ROI) based on the reference threshold range.

상기 임계 범위 산출부(200)는 상기 관심 영역 이미지(ROI)에 대한 HSV 히스토그램을 계산할 수 있다. 상기 임계 범위 산출부(200)는 HSV 히스토그램을 기초로 LOW 임계값 및 HIGH 임계값을 각각 추출할 수 있다.The threshold range calculation unit 200 may calculate an HSV histogram for the region of interest image (ROI). The threshold range calculation unit 200 may extract the LOW threshold and the HIGH threshold, respectively, based on the HSV histogram.

상기 임계 범위 산출부(200)는 V 성분에 대한 LOW 임계값 및 HIGH 임계값을 포함하는 HSV 성분 각각에 대한 임계 범위를 산출할 수 있다.The threshold range calculation unit 200 may calculate a threshold range for each HSV component, including a LOW threshold and a HIGH threshold for the V component.

일 실시예에서, 임계 범위 산출부(200)는 상기 관심 영역 이미지(ROI)에 대해 순차적 마스킹을 적용하여 HSV 색 공간 성분에 각각에 대한 임계 범위를 산출할 수 있다.In one embodiment, the critical range calculation unit 200 may calculate a critical range for each HSV color space component by applying sequential masking to the region of interest image (ROI).

예를 들어, 상기 S 성분 임계 범위 산출부는 기준 임계 범위에 기초하여 S 성분 임계 범위를 산출할 수 있다.For example, the S component critical range calculation unit may calculate the S component critical range based on a reference threshold range.

예를 들어, 상기 V 성분 임계 범위 산출부는 상기 S 성분 임계 범위에 기초하여 V 성분 임계 범위를 산출할 수 있다.For example, the V component critical range calculator may calculate the V component critical range based on the S component critical range.

예를 들어, 상기 H 성분 임계 범위 산출부는 상기 V 성분 임계 범위에 기초하여 H 성분 임계 범위를 산출할 수 있다.For example, the H component critical range calculation unit may calculate the H component critical range based on the V component critical range.

임계 범위 산출부(200)는 다중 모드 임계 범위 산출부를 더 포함할 수 있다.The critical range calculator 200 may further include a multi-mode critical range calculator.

상기 다중 모드 임계 범위 산출부(200)는 H 히스토그램 계산 결과에 기초하여 H 성분이 다중 모드인지 여부를 판단할 수 있다.The multi-mode critical range calculation unit 200 may determine whether the H component is multi-mode based on the H histogram calculation result.

다중 모드 임계 범위 산출부는 히스토그램의 형태에 기초하여 단일 모드 인지 여부 및 다중 모드 인지 여부를 판단할 수 있다.The multi-mode critical range calculator may determine whether it is single mode or multi-mode based on the shape of the histogram.

다중 모드 임계 범위 산출부는 히스토그램의 형태에서, 극대점 및 극소점의 개수에 따라 다중 모드 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 도 5(a)는 단일 모드를 나타내고, 도 5(b)는 다중 모드를 나타낼 수 있다.The multi-mode critical range calculation unit can determine whether or not the multi-mode is multi-mode according to the number of maximum points and minimum points in the form of a histogram. For example, Figure 5(a) may represent a single mode, and Figure 5(b) may represent a multi-mode.

상기 다중 모드 임계 범위 산출부는 상기 H 성분이 다중 모드인 경우 상기 관심 영역 이미지(ROI)를 추가적으로 마스킹할 수 있다. The multi-mode critical range calculator may additionally mask the region of interest image (ROI) when the H component is multi-mode.

상기 다중 모드 임계 범위 산출부는 상기 관심 영역 이미지(ROI)에 대한 S 히스토그램 및 V 히스토그램을 다시 계산할 수 있다.The multi-mode critical range calculation unit may recalculate the S histogram and V histogram for the region of interest image (ROI).

상기 다중 모드 임계 범위 산출부는 히스토그램에 기초하여 S 성분 및 V 성분 각각에 대한 LOW 임계값 및 HIGH 임계값을 추출할 수 있다.The multi-mode threshold range calculation unit may extract LOW thresholds and HIGH thresholds for each of the S component and V component based on the histogram.

상기 다중 모드 임계 범위 산출부는 S 성분에 대한 LOW 임계값 및 HIGH 임계값을 포함하는 상기 S 성분 임계 범위, 및 V 성분에 대한 LOW 임계값 및 HIGH 임계값을 포함하는 상기 V 성분 임계 범위를 추가적으로 산출할 수 있다.The multi-mode threshold range calculation unit additionally calculates the S component threshold range including a LOW threshold and a HIGH threshold for the S component, and the V component threshold range including a LOW threshold and a HIGH threshold for the V component. can do.

임계 범위 산출부(200)는 H 성분 임계 범위, S 성분 임계 범위, 및 V 성분 임계 범위를 포함하는 상기 임계 범위를 점자블록 검출부(300)로 출력할 수 있다.The critical range calculation unit 200 may output the critical range including the H component critical range, the S component critical range, and the V component critical range to the Braille block detection unit 300.

도 4는 점자블록 검출부(300)에서 이진화 이미지가 생성되는 일 예시를 나타내는 도면이고, 도 5는 실제 이미지와 점자블록 검출부(300)에서 생성된 이진화 이미지를 비교한 결과를 나타내는 도표이다.Figure 4 is a diagram showing an example of a binarized image generated by the Braille block detection unit 300, and Figure 5 is a diagram showing the results of comparing the actual image and the binarized image generated by the Braille block detection unit 300.

도 4 및 5를 참조하면, 점자블록 검출부(300)는 상기 관심 영역 이미지(ROI)를 입력받고, 상기 관심 영역 이미지(ROI)에 상기 임계 범위를 적용하여 이진화 이미지를 생성할 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5, the Braille block detection unit 300 may receive the region of interest image (ROI) and apply the threshold range to the region of interest image (ROI) to generate a binarized image.

예를 들어, 점자블록 검출부(300)는 상기 임계 범위를 입력받고, 상기 관심 영역 이미지(ROI)를 HSV 색 공간으로 변환할 수 있다. 점자블록 검출부(300)는 관심 영역 이미지(ROI)에 H 성분 임계 범위, S 성분 임계 범위, 및 V 성분 임계 범위를 각각 적용하여 이진화 이미지를 생성할 수 있다.For example, the Braille block detection unit 300 may receive the threshold range and convert the region of interest image (ROI) into the HSV color space. The Braille block detector 300 may generate a binarized image by applying the H component threshold range, S component threshold range, and V component threshold range to the region of interest image (ROI), respectively.

도 4에서 보듯이, 점자블록 검출부(300)는 임계 범위 산출부(200)에서 수행된 히스토그램 분석 결과 및 임계 범위 데이터에 기초하여 관심 영역 이미지(ROI)를 이진화 이미지로 변환할 수 있다.As shown in FIG. 4, the Braille block detection unit 300 may convert the region of interest image (ROI) into a binarized image based on the histogram analysis result and threshold range data performed by the threshold range calculation unit 200.

예를 들어, 점자블록 검출부(300)는 H 성분 임계 범위, S 성분 임계 범위, 및 V 성분 임계 범위를 각각 반영한 이진화 이미지를 생성할 수 있다.For example, the Braille block detector 300 may generate a binarized image reflecting the H component critical range, S component critical range, and V component critical range, respectively.

예를 들어, 다중 모드의 경우, 추가적인 마스킹 및 임계 범위 산출이 수행되므로, 이진화 이미지에서 정확한 객체 검출이 가능할 수 있다.For example, in the case of multi-mode, additional masking and threshold range calculation are performed, so accurate object detection may be possible in the binarized image.

본 발명의 실시예들에 따른 점자블록 검출부(300)는 기존의 기술 대비 정확한 이진화 영상을 생성할 수 있다.The Braille block detection unit 300 according to embodiments of the present invention can generate an accurate binarized image compared to existing technology.

도 5에서 보듯이, 관심 영역을 이상적으로 이진화한 실제 영상(GT)와 본 발명에 따른 점자블록 검출부(300)의 이진화 영상(Result)을 비교한 결과, 실제 영상(GT)와 이진화 영상(Result)의 유사도는 평균 91% 이상으로, 매우 높은 정확도를 나타내는 것을 확인할 수 있다.As shown in Figure 5, as a result of comparing the actual image (GT) in which the region of interest is ideally binarized and the binarized image (Result) of the Braille block detection unit 300 according to the present invention, the actual image (GT) and the binarized image (Result) )'s similarity is over 91% on average, showing very high accuracy.

상기 점자블록 검출부(300)는 기저장된 상기 점자블록의 기준 정보를 기초로, 상기 이진화 이미지에서 상기 기준 정보에 상응하는 상기 점자블록을 검출할 수 있다.The Braille block detection unit 300 may detect the Braille block corresponding to the reference information in the binarized image based on pre-stored reference information of the Braille block.

상기 점자블록 검출부(300)는 상기 이진화 이미지에서 상기 점자블록을 포함하는 제1 영역과, 상기 점자블록을 포함하지 않는 제2 영역을 구분하는 검출 데이터(DD)를 생성할 수 있다.The Braille block detection unit 300 may generate detection data DD that distinguishes a first area including the Braille block from the binarized image and a second area not including the Braille block.

점자블록 검출부(300)는 상기 이진화 이미지로부터 점자블록을 검출하여 검출 데이터(DD)를 생성할 수 있다. 점자블록 검출부(300)는 이진화 이미지를 포함하는 검출 데이터(DD)를 영역 분할부(400)로 출력할 수 있다.The Braille block detection unit 300 may detect a Braille block from the binarized image and generate detection data DD. The Braille block detection unit 300 may output detection data DD including a binarized image to the region dividing unit 400.

도 6은 영역 분할부(400)에서 점자블록의 상단 경계를 추출하는 동작을 나타내는 도면이고, 도 7은 영역 분할부(400)에서 점자블록의 하단 경계를 추출하는 동작을 나타내는 도면이며, 도 8은 관심 영역 이미지(ROI)로부터 점자블록의 상단 경계 및 하단 경계가 추출된 일 예시를 나타내는 도면이고, 도 9는 영역 분할부(400)에서 점자블록의 기울기를 추출하는 동작을 나타내는 도면이다.Figure 6 is a diagram showing the operation of extracting the upper border of the Braille block in the region dividing unit 400, Figure 7 is a diagram showing the operation of extracting the lower border of the Braille block in the region dividing unit 400, and Figure 8 is a diagram illustrating an example in which the upper and lower boundaries of a braille block are extracted from a region of interest image (ROI), and FIG. 9 is a diagram illustrating an operation of extracting the slope of a braille block in the region dividing unit 400.

도 6 내지 9를 참조하면, 영역 분할부(400)는 상기 검출 데이터(DD)를 기초로 상기 점자블록의 형상 및 크기 정보를 포함하는 객체 데이터(OD)를 생성할 수 있다. Referring to FIGS. 6 to 9 , the region dividing unit 400 may generate object data OD including shape and size information of the Braille block based on the detection data DD.

예를 들어, 영역 분할부(400)는 상기 검출 데이터(DD)로부터 상기 점자블록의 상단 경계, 상기 점자블록의 하단 경계, 및 상기 점자블록의 기울기를 추출할 수 있다.For example, the region divider 400 may extract the upper boundary of the Braille block, the lower boundary of the Braille block, and the slope of the Braille block from the detection data DD.

구체적으로, 영역 분할부(400)는 검출 데이터(DD)를 입력받고, 검출 데이터(DD)로부터 상단 경계를 추출하고, 검출 데이터(DD)로부터 하단 경계를 추출하고, 검출 데이터(DD)로부터 기울기 검사를 수행하고, 검출 데이터(DD)로부터 영역을 분할할 수 있다.Specifically, the region dividing unit 400 receives detection data DD, extracts the upper boundary from the detection data DD, extracts the lower boundary from the detection data DD, and extracts the slope from the detection data DD. An inspection can be performed and an area can be divided from the detection data (DD).

영역 분할부(400)는 검출 데이터(DD)의 이진화 이미지를 세로 방향으로 누적시켜 일차원의 투영 데이터를 생성할 수 있다.The region dividing unit 400 may generate one-dimensional projection data by accumulating the binarized images of the detection data DD in the vertical direction.

도 6에서 보듯이, 영역 분할부(400)는 투영 데이터로부터 상단 경계를 추출할 수 있다. 예를 들어, 영역 분할부(400)는 상단 경계를 추출하기 위해 투영 데이터를 기준으로 MAX(최대값)-delta와 만나는 점의 위치를 검출할 수 있다.As shown in FIG. 6, the region dividing unit 400 can extract the upper boundary from projection data. For example, the region divider 400 may detect the location of a point that meets MAX (maximum value)-delta based on projection data to extract the upper boundary.

이상적인 경우, 투영 데이터는 중앙 영역에서 동일한 크기를 유지하겠지만, 실제 투영 데이터에서는 잡음 등의 영향으로 등락이 존재할 수 있으므로, 영역 분할부(400)는 이를 수용하기 위해 delta를 설정할 수 있다.In an ideal case, the projection data would maintain the same size in the central area, but in actual projection data, there may be fluctuations due to effects such as noise, so the region divider 400 may set delta to accommodate this.

검출 데이터(DD)에 포함된 이진화 이미지에 잡음이 많이 포함되면 투영 데이터에 여러 개의 경계점이 존재할 수 있으므로, 영역 분할부(400)는 이전 프레임에서 이미 구분된 영역을 기준으로 좌측 영역의 오른쪽 경계부터 우측 영역의 왼쪽 경계 사이에 존재하는 상단 구간을 유의미한 경계점으로 간주할 수 있다.If the binarized image included in the detection data (DD) contains a lot of noise, there may be multiple boundary points in the projection data, so the area divider 400 starts from the right boundary of the left area based on the area already divided in the previous frame. The upper section that exists between the left boundary of the right area can be considered a meaningful boundary point.

예를 들어, 영역 분할부(400)는 상단 구간에서 가장 왼쪽의 경계점(T1) 및 오른쪽의 경계점(T2)를 선택할 수 있다.For example, the region dividing unit 400 may select the leftmost boundary point (T1) and the rightmost boundary point (T2) in the upper section.

도 7에서 보듯이, 영역 분할부(400)는 투영 데이터로부터 하단 경계를 추출할 수 있다. 하단 경계는 왼쪽 영역과 오른쪽 영역을 구분하여 각각 추출할 수 있다. As shown in FIG. 7, the region dividing unit 400 can extract the lower boundary from projection data. The bottom border can be extracted separately by dividing the left and right areas.

예를 들어, 왼쪽 영역의 경우, 도 8의 T1을 기준으로 왼쪽 영역에서 최소값 MIN을 구한 후, MIN+delta와 만나는 점의 위치를 경계점(B1)으로 검출할 수 있다.For example, in the case of the left area, the minimum value MIN is obtained in the left area based on T1 in FIG. 8, and then the location of the point where MIN+delta meets can be detected as the boundary point (B1).

왼쪽 영역에서 여러 개의 점이 검출되는 경우, 가장 오른쪽 경계의 위치를 B1으로 설정할 수 있다.If multiple points are detected in the left area, the position of the rightmost boundary can be set to B1.

예를 들어, 오른쪽 영역의 경우, T2를 기준으로 오른쪽 영역에서 최소값 MIN을 구한 후, MIN+delta와 만나는 점의 위치를 경계점(B2)으로 검출할 수 있다.For example, in the case of the right area, after finding the minimum value MIN in the right area based on T2, the location of the point where MIN+delta meets can be detected as the boundary point (B2).

오른쪽 영역에서 여러 개의 점이 검출되는 경우, 가장 왼쪽 경계의 위치를 B2으로 설정할 수 있다.If multiple points are detected in the right area, the position of the leftmost boundary can be set to B2.

도 8을 참조하면, 영역 분할부(400)가 점자블록 중 우분기 패턴에 대해 상단 경계 및 하단 경계를 추출한 일 예시가 도시되어 있다.Referring to FIG. 8, an example is shown in which the region dividing unit 400 extracts the upper boundary and the lower boundary for the right branch pattern among the Braille blocks.

투영 데이터는 BB_L(좌측 영역), BB_C(중간 영역), BB_R(우측 영역) 3가지 영역으로 분할될 수 있다. 각 영역 사이에는 전이 영역 TR_L 및 TR_R이 존재할 수 있다.Projection data can be divided into three areas: BB_L (left area), BB_C (middle area), and BB_R (right area). Transition areas TR_L and TR_R may exist between each area.

이러한 투영 데이터의 경계를 기준으로 영역 분할부(400)는 점자블록의 형상 및 크기 정보를 수집할 수 있다.Based on the boundary of the projection data, the region dividing unit 400 can collect information on the shape and size of the Braille block.

도 9에서 보듯이, 영역 분할부(400)는 검출 데이터(DD)로부터 기울기 검사를 수행할 수 있다. 예를 들어, 전방 이미지(IMG)는 객체의 좌측 경계에서는 오른쪽으로, 우측 경계에서는 왼쪽으로 기울어질 수 있고, 객체의 방향이 한쪽으로 기울어지면 좌측 경계 또는 우측 경계에서의 기울기 방향이 동일할 수 있다.As shown in FIG. 9, the region dividing unit 400 may perform a slope test from the detection data DD. For example, the front image (IMG) may be tilted to the right at the left border of the object and to the left at the right border, and if the object's orientation is tilted to one side, the tilt direction at the left border or right border may be the same. .

그러나, 투영 데이터에서는 두가지 경우가 모두 유사하게 나타나므로 좌측 및 우측에서 각각 기울기 역전 현상이 나타나는지 여부를 확인하는 기울기 검사를 수행할 필요가 있다.However, since both cases appear similar in the projection data, it is necessary to perform a tilt check to check whether a tilt reversal phenomenon occurs on the left and right sides, respectively.

예를 들어, 왼쪽 기울기가 역전된다면 투영 데이터의 T1과 B1의 위치가 가까워지고, 오른쪽 기울기가 역전된다면 T2와 B2의 위치가 가까워질 수 있다.For example, if the left slope is reversed, the positions of T1 and B1 in the projection data may become closer, and if the right slope is reversed, the positions of T2 and B2 may become closer.

따라서, 영역 분할부(400)는 진행 방향의 일정 구간을 대상으로 이진화 이미지의 상단 경계값과 하단 경계값의 수치 차이를 구하고, 음수가 나타는 경우 기울기가 역전되었다고 판단할 수 있다.Accordingly, the region dividing unit 400 may obtain the numerical difference between the upper boundary value and the lower boundary value of the binarized image for a certain section in the moving direction, and if a negative number appears, it may be determined that the slope is reversed.

영역 분할부(400)는 상단 경계, 하단 경계, 및 왼쪽과 오른쪽에서의 기울기를 반영하여, BB_L(좌측 영역), BB_C(중간 영역), BB_R(우측 영역) 각각의 영역의 위치를 결정할 수 있다.The region divider 400 can determine the location of each region of BB_L (left region), BB_C (middle region), and BB_R (right region) by reflecting the upper border, lower border, and slope on the left and right. .

영역 분할부(400)는 상기 상단 경계, 상기 하단 경계, 및 상기 기울기 중 적어도 하나를 포함하는 상기 객체 데이터(OD)를 생성할 수 있다.The region dividing unit 400 may generate the object data OD including at least one of the upper boundary, the lower boundary, and the slope.

예를 들어, 영역 분할부(400)는 투영 데이터에서 상단 경계, 하단 경계, 및 기울기를 추출함으로써, 점자블록의 형상 및 크기 정보를 포함하는 객체 데이터(OD)를 생성할 수 있다.For example, the region dividing unit 400 may generate object data OD including shape and size information of a Braille block by extracting the upper boundary, lower boundary, and slope from the projection data.

영역 분할부(400)는 업데이트 제어부(500) 및 경로 판단부(600)로 객체 데이터(OD)를 출력할 수 있다.The area division unit 400 may output object data OD to the update control unit 500 and the path determination unit 600.

도 10은 업데이트 제어부(500)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the update control unit 500.

도 10을 참조하면, 업데이트 제어부(500)는 상기 객체 데이터(OD)를 입력받고, 기준 분산값을 기초로 상기 임계 범위의 업데이트 여부를 결정할 수 있다.Referring to FIG. 10, the update control unit 500 may receive the object data OD and determine whether to update the threshold range based on the reference variance value.

임계 범위는 실내 및 실외의 환경, 날씨, 조도 등에 따라 최적의 범위로 갱신될 필요가 있다.The critical range needs to be updated to the optimal range depending on the indoor and outdoor environment, weather, illumination level, etc.

그러나, 매 프레임마다 임계 범위를 새로 산출하는 것은 불필요한 연산 데이터를 소비할 수 있으므로, 업데이트 제어부(500)는 업데이트에 기준이 되는 기준 분산값을 기초로 임계 범위의 업데이트 여부를 결정할 수 있다.However, since calculating the critical range anew every frame may consume unnecessary calculation data, the update control unit 500 may determine whether to update the critical range based on the reference variance value that serves as a reference for updating.

예를 들어, 업데이트 제어부(500)는 상기 기준 분산값과 상기 객체 데이터(OD)에 포함된 투영 데이터의 분산값을 비교하고, 상기 투영 데이터의 분산값이 상기 기준 분산값보다 큰 경우 상기 임계 범위 산출부(200)로 업데이트 신호(US)를 출력할 수 있다.For example, the update control unit 500 compares the reference variance value with the variance value of projection data included in the object data OD, and when the variance value of the projection data is greater than the reference variance value, the threshold range An update signal (US) may be output to the calculation unit 200.

도 10(a)와 같이, 업데이트 제어부(500)는 투영 데이터의 분산값이 기준 분산값보다 작은 경우, 업데이트가 불필요한 경우로 판단할 수 있다.As shown in FIG. 10(a), when the variance value of the projection data is smaller than the reference variance value, the update control unit 500 may determine that update is unnecessary.

도 10(b)와 같이, 업데이트 제어부(500)는 투영 데이터의 분산값이 기준 분산값보다 큰 경우, 업데이트가 필요한 경우로 판단할 수 있다.As shown in FIG. 10(b), when the variance value of the projection data is greater than the reference variance value, the update control unit 500 may determine that an update is necessary.

임계 범위 산출부(200)는 업데이트 신호(US)를 입력받을 수 있다. 임계 범위 산출부(200)는 업데이트 신호(US)에 따라 임계 범위를 다시 산출할 수 있다.The threshold range calculation unit 200 may receive an update signal (US). The threshold range calculation unit 200 may recalculate the threshold range according to the update signal US.

예를 들어, 임계 범위 산출부(200)는 업데이트 신호(US)에 따라 임계 범위를 다시 산출하고, 업데이트된 임계 범위를 점자블록 검출부(300)로 출력할 수 있다.For example, the threshold range calculation unit 200 may recalculate the threshold range according to the update signal US and output the updated threshold range to the Braille block detection unit 300.

도 11은 경로 판단부(600)가 인식하는 점자블록 패턴의 예시를 나타내는 도면이고, 도 12는 객체 데이터(OD)로부터 점자블록 패턴을 판단하는 판단 기준을 나타내는 도표이며, 도 13은 경로 판단부(600)가 점자블록 패턴을 판단하는 논리구조를 나타내는 도표이다.FIG. 11 is a diagram showing an example of a Braille block pattern recognized by the path determination unit 600, FIG. 12 is a diagram showing judgment criteria for determining a Braille block pattern from object data (OD), and FIG. 13 is a path determination unit. (600) is a diagram showing the logical structure for judging the Braille block pattern.

본 발명의 실시예들에 따른 경로 판단부(600)는 객체 데이터(OD)를 분석함으로써, 점자블록 패턴 정보 및 추천 진행 경로를 포함하는 점자블록 분석 데이터(AD)를 생성할 수 있다.The path determination unit 600 according to embodiments of the present invention may generate Braille block analysis data (AD) including Braille block pattern information and a recommended progress path by analyzing the object data (OD).

도 11 내지 13을 참조하면, 점자블록 패턴은 직진, 좌분기, 우분기, 사거리, 좌회전, 우회전, 좌우분기, 및 정지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Referring to Figures 11 to 13, the braille block pattern may include at least one of straight ahead, left turn, right turn, intersection, left turn, right turn, left and right turn, and stop.

경로 판단부(600)는 객체 데이터(OD)를 기초로, 투영데이터에 대한 각각의 영역 별 통계값을 산출할 수 있다. The path determination unit 600 may calculate statistical values for each area for projection data based on the object data (OD).

예를 들어, 경로 판단부(600)는 가로 방향을 따라 BB_L(좌측 영역), BB_C(중간 영역), BB_R(우측 영역)에서 투영 데이터에 대한 영역별 평균값 및 분산값을 계산할 수 있다.For example, the path determination unit 600 may calculate the average and variance values for each region for projection data in BB_L (left region), BB_C (middle region), and BB_R (right region) along the horizontal direction.

예를 들어, 경로 판단부(600)는 가로 방향을 따라 전이영역 TR_L 및 TR_R에서 투영 데이터에 대한 영역별 평균값 및 분산값을 계산할 수 있다.For example, the path determination unit 600 may calculate the average and variance values for each region for projection data in the transition regions TR_L and TR_R along the horizontal direction.

경로 판단부(600)는 세로 방향을 따라 관심 영역 이미지의 일부 영역을 BB_T으로 구분하고, 이 영역에 상응하는 투영 데이터에 대한 영역별 평균값 및 분산값을 계산할 수 있다.The path determination unit 600 may divide a partial region of the region of interest image into BB_T along the vertical direction and calculate the average and variance values for each region for the projection data corresponding to this region.

도 12에서 보듯이, 경로 판단부(600)는 투영 데이터에 대한 평균값이 제1 기준 평균값(m1)보다 큰 경우, 상단 영역에 점자 블록이 존재한다고 판단할 수 있다.As shown in FIG. 12, when the average value of the projection data is greater than the first reference average value (m1), the path determination unit 600 may determine that a Braille block exists in the upper area.

경로 판단부(600)는 투영 데이터에 대한 평균값이 제2 기준 평균값(m2)보다 크고, 투영 데이터에 대한 분산값이 제1 기준 분산값(var1)보다 작은 경우, 좌측 영역에 점자블록이 존재한다고 판단할 수 있다.If the average value for the projection data is greater than the second reference average value (m2) and the variance value for the projection data is less than the first reference variance value (var1), the path determination unit 600 determines that a braille block exists in the left area. You can judge.

경로 판단부(600)는 투영 데이터의 폭이 기준 폭(w1)보다 크고, 투영 데이터에 대한 분산값이 제2 기준 분산값(var2)보다 작은 경우, 좌측 전이영역에 계단이 존재한다고 판단할 수 있다.If the width of the projection data is greater than the reference width (w1) and the variance value for the projection data is less than the second reference variance value (var2), the path determination unit 600 may determine that a staircase exists in the left transition area. there is.

경로 판단부(600)는 투영 데이터에 대한 평균값이 제2 기준 평균값(m2)보다 큰 경우, 중앙 영역에 점자블록이 존재한다고 판단할 수 있다.If the average value of the projection data is greater than the second reference average value (m2), the path determination unit 600 may determine that a Braille block exists in the central area.

경로 판단부(600)는 투영 데이터의 폭이 기준 폭(w1)보다 크고, 투영 데이터에 대한 분산값이 제2 기준 분산값(var2)보다 작은 경우, 우측 전이영역에 계단이 존재한다고 판단할 수 있다.If the width of the projection data is greater than the reference width (w1) and the variance value for the projection data is less than the second reference variance value (var2), the path determination unit 600 may determine that a staircase exists in the right transition area. there is.

경로 판단부(600)는 투영 데이터에 대한 평균값이 제2 기준 평균값(m2)보다 크고, 투영 데이터에 대한 분산값이 제1 기준 분산값(var1)보다 작은 경우, 우측 영역에 점자블록이 존재한다고 판단할 수 있다.If the average value for the projection data is greater than the second reference average value (m2) and the variance value for the projection data is less than the first reference variance value (var1), the path determination unit 600 determines that a braille block exists in the right area. You can judge.

도 13에서 보듯이, 각각의 특징 별 점자블록 패턴의 판별 방법은 상단에 점자블록이 존재하는 지에 따라 우선적으로 구분된다. As shown in Figure 13, the method of discriminating the braille block pattern for each feature is primarily classified according to whether a braille block is present at the top.

예를 들어, 경로 판단부(600)는 특징ⓐ=1인 일반적인 경우에는 BB_C를 기준으로 좌측 및 우측에 각각 점자블록이 존재하는지 판단할 수 있다. For example, in the general case where feature ⓐ=1, the path determination unit 600 can determine whether braille blocks exist on the left and right sides, respectively, based on BB_C.

경로 판단부(600)는 해당 영역에서 점자블록 비율이 일정 크기를 넘는 경우(특징ⓑ 또는 특징ⓕ), 및 전이영역에 계단이 존재하는 경우(특징ⓒ 또는 특징ⓔ)에 점자블록이 존재한다고 판단할 수 있다.The path determination unit 600 determines that a braille block exists when the braille block ratio in the corresponding area exceeds a certain size (feature ⓑ or feature ⓕ) and when a staircase exists in the transition area (feature ⓒ or feature ⓔ). can do.

반면, 상단 점자블록이 존재하지 않으면(예컨대, 특징ⓐ=0), 경로 판단부(600)는 좌측 전이영역 및 우측 전이영역의 계단의 존재를 고려하지 않을 수 있다. 좌측 전이영역 및 우측 전이영역의 계단의 존재를 고려하지 않는 것은, 정지 패턴과 좌우분기 패턴을 구분하기 위함일 수 있다.On the other hand, if the upper braille block does not exist (for example, feature ⓐ = 0), the path determination unit 600 may not consider the presence of stairs in the left transition area and the right transition area. The reason for not considering the presence of steps in the left and right transition areas may be to distinguish between the stationary pattern and the left and right branching pattern.

도 14는 경로 판단부(600)가 판단하는 진행 경로의 예시를 나타내는 도면이고, 도 15는 객체 데이터(OD)로부터 진행 경로를 판단하는 판단 기준을 나타내는 도표이다.FIG. 14 is a diagram showing an example of a progress path determined by the path determination unit 600, and FIG. 15 is a diagram showing judgment criteria for determining a proceeding route from object data OD.

도 14 및 15를 참조하면, 경로 판단부(600)는 추천 진행 경로를 판단하기 위하여, 객체 데이터(OD)의 이진화 이미지를 기준으로 보행자가 점자블록으로부터 이탈된 거리 및 기울기를 판단할 수 있다.Referring to FIGS. 14 and 15 , the path determination unit 600 may determine the distance and slope at which the pedestrian deviates from the Braille block based on the binarized image of the object data (OD) in order to determine the recommended proceeding path.

도 14에서 보듯이, 경로 판단부(600)는 점자블록을 기준으로 보행자의 좌이탈 여부, 우이탈 여부, 좌경사 여부, 및 우경사 여부를 판단할 수 있다.As shown in FIG. 14, the path determination unit 600 can determine whether the pedestrian deviates to the left, deviates to the right, slopes to the left, and slopes to the right based on the Braille block.

일 실시예에서, 점자블록으로부터 좌이탈 및 우이탈 여부는 좌우 기울기 역전이 없는 상황에서 판단될 수 있다.In one embodiment, whether left or right deviation from the Braille block can be determined in a situation where there is no left or right tilt reversal.

*예를 들어, 경로 판단부(600)는 BB_C 영역의 시작 및 종료 위치가 관심영역의 좌우 경계에 접근하는 정도를 기준으로 판단할 수 있다.*For example, the path determination unit 600 may determine the start and end positions of the BB_C area based on the degree to which they approach the left and right boundaries of the area of interest.

경로 판단부(600)는 좌이탈 발생시, 추천 진행 경로를 우측 이동으로 결정할 수 있다.When deviation to the left occurs, the route determination unit 600 may determine the recommended proceeding route as a rightward movement.

경로 판단부(600)는 우이탈 발생시, 추천 진행 경로를 좌측 이동으로 결정할 수 있다.When a deviation to the right occurs, the route determination unit 600 may determine the recommended proceeding route as a left movement.

일 실시예에서, 점자블록으로부터 좌경사 및 우경사 여부는 좌우 기울기 역전이 있는 상황에서 판단될 수 있다. In one embodiment, whether the braille block is tilted left or right can be determined in a situation where the left and right tilts are reversed.

예를 들어, 경로 판단부(600)는 좌측 기울기 역전시에는 우측 전이영역의 폭을 기준으로 경사를 판단할 수 있다. 경로 판단부(600)는 우측 기울기 역전시에는 좌측 전이영역의 폭을 기준으로 경사를 판단할 수 있다.For example, when reversing the left slope, the path determination unit 600 may determine the slope based on the width of the right transition area. When reversing the right slope, the path determination unit 600 may determine the slope based on the width of the left transition area.

경로 판단부(600)는 좌경사 발생시, 추천 진행 경로 우측 회전으로 결정할 수 있다.When a left slope occurs, the route determination unit 600 may determine the recommended route to take a right turn.

경로 판단부(600)는 우경사 발생시, 추천 진행 경로를 좌측 회전으로 결정할 수 있다.When a right inclination occurs, the route determination unit 600 may determine the recommended proceeding route as a left turn.

경로 판단부(600)는 점자블록 패턴 정보 및 추천 진행 경로를 포함하는 점자블록 분석 데이터(AD)를 사용자 인터페이스(700)로 출력할 수 있다.The path determination unit 600 may output braille block analysis data (AD) including braille block pattern information and a recommended progress path to the user interface 700.

사용자 인터페이스(700)는 상기 점자블록 분석 데이터(AD)를 사용자에게 제공할 수 있다.The user interface 700 may provide the Braille block analysis data (AD) to the user.

예를 들어, 사용자 인터페이스(700)는 스마트폰, 무선 이어폰, 스마트 워치, 전동 휠체어, 웨어러블 장치 등 일 수 있다.For example, the user interface 700 may be a smartphone, wireless earphone, smart watch, electric wheelchair, wearable device, etc.

사용자 인터페이스(700)는 점자블록 분석 데이터(AD)에 기초하여, 전방의 점자블록에 대한 정보를 실시간으로 사용자에게 전달할 수 있다.The user interface 700 can deliver information about the front Braille block to the user in real time, based on the Braille block analysis data (AD).

이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 경로 안내 장치는 전방 이미지(IMG)로부터 정확히 점자블록 패턴을 검출하고, 점자블록의 패턴을 분석하여 보행자에게 정확한 진행 경로를 안내할 수 있다.In this way, the route guidance device according to embodiments of the present invention can accurately detect the braille block pattern from the front image (IMG) and analyze the pattern of the braille block to guide pedestrians to the correct route.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited drawings, those skilled in the art will be able to make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components are used. Alternatively, appropriate results may be achieved even if substituted or substituted by an equivalent.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims also fall within the scope of the claims described below.

100: 이미지 획득부 200: 임계 범위 산출부
300: 점자블록 검출부 400: 영역 분할부
500: 업데이트 제어부 600: 경로 판단부
700: 사용자 인터페이스
100: Image acquisition unit 200: Critical range calculation unit
300: Braille block detection unit 400: Area dividing unit
500: update control unit 600: path determination unit
700: User interface

Claims (10)

전방 이미지를 입력받고, 관심 영역 이미지를 생성하는 이미지 획득부;
상기 관심 영역 이미지에 대응되는 임계 범위를 산출하는 임계 범위 산출부;
상기 임계 범위를 입력받고, 상기 관심 영역 이미지에 상기 임계 범위를 적용하여 이진화 이미지를 생성하고, 상기 이진화 이미지로부터 점자블록을 검출하여 검출 데이터를 생성하는 점자블록 검출부;
상기 검출 데이터를 기초로 상기 점자블록의 형상 및 크기 정보를 포함하는 객체 데이터를 생성하는 영역 분할부;
상기 객체 데이터를 분석함으로써, 점자블록 패턴 정보 및 추천 진행 경로를 포함하는 점자블록 분석 데이터를 생성하는 경로 판단부; 및
상기 점자블록 분석 데이터를 사용자에게 제공하는 사용자 인터페이스를 포함하고,
상기 임계 범위 산출부는,
상기 관심 영역 이미지에 대한 HSV 히스토그램을 기초로 단일 모드 또는 다중 모드인지를 판단하고, 상기 다중 모드로 판단되는 경우 상기 다중 모드에 대한 임계 범위를 추가로 산출하는 다중 모드 임계 범위 산출부를 더 포함하는,
경로 안내 장치.
An image acquisition unit that receives a front image and generates a region of interest image;
a threshold range calculation unit that calculates a threshold range corresponding to the region of interest image;
a Braille block detection unit that receives the threshold range, generates a binarized image by applying the threshold range to the image of the region of interest, and generates detection data by detecting a Braille block from the binarized image;
a region dividing unit that generates object data including shape and size information of the braille block based on the detection data;
a path determination unit that generates braille block analysis data including braille block pattern information and a recommended progress path by analyzing the object data; and
It includes a user interface that provides the Braille block analysis data to the user,
The critical range calculation unit,
Further comprising a multi-mode threshold range calculation unit that determines whether the region of interest image is single-mode or multi-mode based on the HSV histogram, and additionally calculates a threshold range for the multi-mode if it is determined to be multi-mode,
Route guidance device.
제1항에 있어서,
상기 점자블록 패턴 정보에 포함된 점자블록 패턴은 직진, 좌분기, 우분기, 사거리, 좌회전, 우회전, 좌우분기, 및 정지 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 경로 판단부는,
상기 객체 데이터에 포함된 투영 데이터에 대한 영역별 평균값 및 분산값에 기초하여 상기 점자블록 패턴을 판단하는 것을 특징으로 하는,
하는 것을 특징으로 하는,
경로 안내 장치.
According to paragraph 1,
The braille block pattern included in the braille block pattern information includes at least one of straight ahead, left turn, right turn, intersection, left turn, right turn, left and right turn, and stop,
The path determination unit,
Characterized in that the braille block pattern is determined based on the average value and variance value for each region for the projection data included in the object data,
Characterized in that,
Route guidance device.
제1항에 있어서,
상기 경로 판단부는,
상기 객체 데이터에 기초하여 보행자의 좌이탈 여부, 우이탈 여부, 좌경사 여부, 및 우경사 여부를 판단하고,
상기 좌이탈 발생 시, 상기 추천 진행 경로를 우측 이동으로 결정하고,
상기 우이탈 발생 시, 상기 추천 진행 경로를 좌측 이동으로 결정하고,
상기 좌경사 발생 시, 상기 추천 진행 경로 우측 회전으로 결정하고,
상기 우경사 발생 시, 상기 추천 진행 경로를 좌측 회전으로 결정하는 것을 특징으로 하는,
경로 안내 장치.
According to paragraph 1,
The path determination unit,
Based on the object data, determine whether the pedestrian deviates to the left, deviates to the right, slopes to the left, and slopes to the right,
When the left deviation occurs, the recommended proceeding path is determined to be a right movement,
When the deviation to the right occurs, the recommended proceeding path is determined to move to the left,
When the left slope occurs, the recommended route is decided to turn right,
When the right inclination occurs, the recommended proceeding route is determined to be a left turn,
Route guidance device.
제1항에 있어서,
임계 범위 산출부는,
기준 임계 범위를 입력받고, 상기 기준 임계 범위에 기초하여 상기 관심 영역 이미지를 마스킹하고, 마스킹된 상기 관심 영역 이미지에 대한 HSV 히스토그램을 계산하고, LOW 임계값 및 HIGH 임계값을 각각 추출하여 상기 임계 범위를 산출하는 것을 특징으로 하는,
경로 안내 장치.
According to paragraph 1,
The critical range calculation unit,
Receive a reference threshold range, mask the region of interest image based on the reference threshold range, calculate an HSV histogram for the masked region of interest image, and extract a LOW threshold and a HIGH threshold, respectively, to determine the threshold range. Characterized in calculating,
Route guidance device.
제1항에 있어서,
상기 점자블록 검출부는,
기저장된 상기 점자블록의 기준 정보를 기초로, 상기 이진화 이미지에서 상기 기준 정보에 상응하는 상기 점자블록을 검출하고,
상기 이진화 이미지에서 상기 점자블록을 포함하는 제1 영역과, 상기 점자블록을 포함하지 않는 제2 영역을 구분하는 검출 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는,
경로 안내 장치.
According to paragraph 1,
The Braille block detection unit,
Based on pre-stored reference information of the braille block, detecting the braille block corresponding to the reference information in the binarized image,
Characterized in generating detection data that distinguishes between a first area including the braille block and a second area not containing the braille block in the binarized image,
Route guidance device.
제1항에 있어서,
상기 영역 분할부는,
상기 검출 데이터로부터 상기 점자블록의 상단 경계, 상기 점자블록의 하단 경계, 및 상기 점자블록의 기울기를 추출하고, 상기 상단 경계, 상기 하단 경계, 및 상기 기울기 중 적어도 하나를 포함하는 상기 객체 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는,
경로 안내 장치.
According to paragraph 1,
The area dividing unit,
Extract the top border of the Braille block, the bottom border of the Braille block, and the slope of the Braille block from the detection data, and generate the object data including at least one of the top border, the bottom border, and the slope. Characterized in that,
Route guidance device.
제1항에 있어서,
상기 객체 데이터를 입력받고, 기준 분산값을 기초로 상기 임계 범위의 업데이터 여부를 결정하는 업데이트 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
경로 안내 장치.
According to paragraph 1,
Characterized in that it further comprises an update control unit that receives the object data and determines whether to update the threshold range based on the reference variance value,
Route guidance device.
제7항에 있어서,
상기 업데이트 제어부는,
상기 기준 분산값과 상기 객체 데이터에 포함된 투영 데이터의 분산값을 비교하고, 상기 투영 데이터의 분산값이 상기 기준 분산값보다 큰 경우 상기 임계 범위 산출부로 업데이트 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는,
경로 안내 장치.
In clause 7,
The update control unit,
Comparing the reference variance value with the variance value of projection data included in the object data, and outputting an update signal to the threshold range calculation unit when the variance value of the projection data is greater than the reference variance value,
Route guidance device.
제1항에 있어서,
상기 사용자 인터페이스는,
스마트폰, 무선 이어폰, 스마트 워치, 전동 휠체어 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는,
경로 안내 장치.
According to paragraph 1,
The user interface is,
Characterized by including at least one of a smartphone, wireless earphones, smart watch, and electric wheelchair,
Route guidance device.
전방 이미지를 입력받는 단계;
전방 이미지에 기초하여 관심 영역 이미지를 생성하는 단계;
관심 영역 이미지에 대응되는 임계 범위를 산출하는 단계;
상기 관심 영역 이미지에 상기 임계 범위를 적용하여 이진화 이미지를 생성하고, 상기 이진화 이미지로부터 점자블록을 검출하는 단계;
상기 점자블록의 형상 및 크기 정보를 포함하는 객체 데이터를 생성하는 단계; 및
상기 객체 데이터를 분석함으로써, 점자블록 패턴 정보 및 추천 진행 경로를 포함하는 점자블록 분석 데이터를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 임계 범위를 산출하는 단계는,
상기 관심 영역 이미지에 대한 HSV 히스토그램을 기초로 단일 모드 또는 다중 모드인지를 판단하고, 상기 다중 모드로 판단되는 경우 상기 다중 모드에 대한 임계 범위를 추가로 산출하는 단계를 포함하고,
상기 점자블록 분석 데이터를 생성하는 단계는,
상기 객체 데이터에 포함된 투영 데이터에 대한 영역별 평균값 및 분산값에 기초하여 점자블록 패턴을 판단하는 단계; 및
상기 객체 데이터에 기초하여 보행자의 좌이탈 여부, 우이탈 여부, 좌경사 여부, 및 우경사 여부를 판단하고, 상기 좌이탈, 상기 우이탈, 상기 좌경사, 및 상기 우경사 여부 각각에 상응하는 상기 추천 진행 경로를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
경로 안내 장치의 구동 방법.
Receiving a front image;
generating a region of interest image based on the front image;
calculating a threshold range corresponding to the region of interest image;
generating a binarized image by applying the threshold range to the region of interest image and detecting a braille block from the binarized image;
Generating object data including shape and size information of the Braille block; and
By analyzing the object data, generating braille block analysis data including braille block pattern information and a recommended progress path,
The step of calculating the critical range is,
Determining whether the region of interest image is single-mode or multi-mode based on the HSV histogram, and if it is determined to be multi-mode, additionally calculating a threshold range for the multi-mode,
The step of generating the braille block analysis data is,
determining a braille block pattern based on the average and variance values for each region of the projection data included in the object data; and
Based on the object data, it is determined whether the pedestrian deviates to the left, deviates to the right, inclines to the left, and inclines to the right, and determines whether the pedestrian deviates to the left, deviates to the right, inclines to the left, and inclines to the right. Characterized by comprising the step of determining a recommended progress path,
How to drive a route guidance device.
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