KR20010036581A - Apparatus and method for separating automatically chroma/luminance key on real time - Google Patents

Apparatus and method for separating automatically chroma/luminance key on real time Download PDF

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KR20010036581A
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엄광수
엄명수
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박경훈
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손동주
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Abstract

PURPOSE: An apparatus and a method for automatically dividing a real-time background are provided to automatically divide a background and an active object in real time. CONSTITUTION: A camera video selecting unit(40) selects one video information among input video information. A still picture extracting unit(50) extracts a still picture from video information selected in the camera video selecting unit(40). A color distribution rate information analyzing unit(60) analyzes color distribution rate information of the still picture extracted in the still picture extracting unit(50). A last key information calculating unit(70) selects a color in which a color distribution rate is highest as a background and determines a corresponding color value as a background key value. A key information storing unit(30) stores the background key value calculated in the last key information calculating unit(70) in a storing medium such as a memory or a hard disk.

Description

실시간 자동 배경 분리 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SEPARATING AUTOMATICALLY CHROMA/LUMINANCE KEY ON REAL TIME}Real-time automatic background separation device and its method {APPARATUS AND METHOD FOR SEPARATING AUTOMATICALLY CHROMA / LUMINANCE KEY ON REAL TIME}

본 발명은 영상신호를 배경과 동적인 물체로 분리하기 위한 배경/동적물체(動的物體) 분리 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 영상 입력 장비에 영상 처리 기능을 부가하여 실시간으로 배경과 동적인 물체를 자동 분리하여 저장하는 실시간 자동 배경 분리 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a background / dynamic object separation system for separating a video signal into a background and a dynamic object. More particularly, the present invention relates to a video input device by adding an image processing function to a background and a dynamic object. A real-time automatic background separation apparatus for automatically separating and storing phosphorus objects, and a method thereof and a computer-readable recording medium recording a program for realizing the method.

현재, 배경/동적물체(動的物體) 분리 작업(크로마키 작업)은 영화 및 방송 등 영상과 관련된 다양한 분야에서 특수효과의 대명사로 사용되고 있으며, 동적물체에 해당하는 부분은 주로 인물 등이 쓰이고 있다. 그리고, 이러한 크로마키 방식은 특수효과가 영상분야에 광범위하게 도입됨에 따라 더욱 다양한 형태로 그 활용빈도가 급속도로 높아지는 추세이다.Currently, the background / dynamic object separation work (chroma key work) is used as a pronoun for special effects in various fields related to video such as film and broadcasting, and the part corresponding to the dynamic object is mainly used for figures. . In addition, the chroma key method has a tendency to increase the frequency of use in a variety of forms as the special effects are widely introduced in the field of video.

그러나, 종래의 배경/동적물체를 분리하는 작업(크로마키 작업)에는 실내 스튜디오 또는 특수하게 제작된 공간에서 최적의 상태를 유지하기 위해 크로마 천이라고 불리는 푸른색의 천으로 배경 벽면을 가리거나 또는 크로마 페인트라고 불리는 푸른색의 페인트로 벽면을 칠한 후에, 자연조명에 가까운 높은 전압의 강력한 광원을 가진 조명세트와 인물을 비출 특수 조명, 그림자를 처리하기 위한 특수조명 등을 설치한 후에야 촬영이 가능하였다.However, the conventional background / dynamic object separation (chroma key work) involves covering the background wall with a blue cloth called chroma cloth or maintaining chroma in order to maintain optimal conditions in indoor studios or specially designed spaces. After painting the walls with blue paint, called paint, they were able to take pictures only after installing a set of lights with a high-voltage powerful light source close to natural lighting, special lighting to cast figures, and special lighting to handle shadows.

또한, 이러한 종래의 방법은 일정한 복장을 구비한 연기자와 촬영스텝이 구비된 후에 정해진 기획에 따라 연출이 되어야 촬영이 가능하였다.In addition, such a conventional method can be photographed only if the performer with a certain dress and the shooting step is provided according to a predetermined plan.

그리고, 이러한 종래 방법은 상기와 같은 방법으로 촬영한 후에 방송장비로 사용되는 스위치/믹서기 등을 이용하여 비디오 테이프(Video Tape)에 녹화된 영상을 편집하여 크로마키 작업을 하였다.In the conventional method, a chroma key operation is performed by editing an image recorded on a video tape using a switch / mixer used as a broadcasting equipment after photographing in the above manner.

따라서, 상기와 같은 종래의 방법은 막대한 소비전력과 수천만원 또는 수억원대를 호가하는 방송장비, 수많은 인력이 동원되어야 하는 점 등의 이유로 일반인들이 쉽게 접할 수 없으며, 하나의 결과물을 얻기까지 수 많은 자금이 필요하다는 문제점이 있었다.Therefore, the conventional method is not easily accessible to the general public due to the enormous power consumption, broadcasting equipment costing tens of millions of won or hundreds of millions of units, and the need for a large number of manpower to be mobilized. There was a problem that this was necessary.

또한, 상기 종래 방법은 녹화된 영상을 가지고 사람이 수동으로 편집하여야 하며, 이에 따라 실시간 처리가 불가능한 문제점이 있었다.In addition, the conventional method has to be manually edited by a person with a recorded image, and thus there is a problem that it is impossible to process in real time.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 실시간으로 배경과 동적인 물체를 자동 분리하기 위한 실시간 자동 배경 분리 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, a real-time automatic background separation apparatus for automatically separating the background and the dynamic object in real time and a computer-readable recording medium recording the method and a program for realizing the method The purpose is to provide.

즉, 본 발명은, 형광등 등과 같은 일반 조명을 사용하고 피사체의 의상 및 그 의상의 색과 피부색 등에 구애받지 않고 불특정 다수를 대상으로 촬영한 영상의 배경과 동적물체를 분리하되, 이 모든 과정을 자동으로 실시간 처리하는 실시간 자동 배경 분리 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.That is, the present invention uses a general lighting such as a fluorescent lamp and separates the background and the dynamic object of the image taken for an unspecified number regardless of the clothes of the subject and the color and skin color of the clothes, and all of these processes are automatically performed. It is an object of the present invention to provide a real-time automatic background separation apparatus for real-time processing, and a method and a computer-readable recording medium recording a program for realizing the method.

도 1 은 본 발명에 따른 실시간 자동 배경 분리 장치의 일실시예 블럭도.1 is a block diagram of an embodiment of a real-time automatic background separation apparatus according to the present invention.

도 2 는 본 발명에 따른 실시간 자동 배경 분리 장치의 일실시예 상세 구성도.Figure 2 is a detailed configuration diagram of one embodiment of a real-time automatic background separation apparatus according to the present invention.

도 3 은 본 발명에 따른 실시간 자동 배경 분리 방법에 대한 일실시예 흐름도.3 is a flowchart illustrating an embodiment of a real-time automatic background separation method according to the present invention.

도 4 는 본 발명에 따른 도 3 의 색상 분포 비율 분석을 통한 배경 색상 판단 과정(306,307)에 대한 일실시예 상세 흐름도.4 is a detailed flowchart of an embodiment of a background color determination process (306,307) by analyzing the color distribution ratio of FIG. 3 according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10 : 영상신호 입력부 20 : 키 정보 산출부10: video signal input unit 20: key information calculation unit

30 : 키 정보 저장부 40 : 카메라 영상 선택부30: key information storage unit 40: camera image selection unit

50 : 정지화상 추출부 60 : 색상 분포 비율 정보 분석부50: still picture extraction unit 60: color distribution ratio information analysis unit

70 : 최종 키 정보 산출부70: final key information calculation unit

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 영상의 배경과 동적물체를 실시간으로 자동 분리하기 위한 장치에 있어서, 영상신호를 송출하기 위한 영상신호 송출 수단; 상기 영상신호 송출 수단으로부터 입력된 영상신호의 색상 분포를 분석하여 배경과 동적물체를 구분하는 키 정보를 산출하기 위한 키 정보 산출 수단; 및 상기 키 정보 산출 수단에서 생성된 키 정보를 저장하기 위한 키 정보 저장 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus of the present invention for achieving the above object, the apparatus for automatically separating the background and the dynamic object of the image in real time, the image signal transmitting means for transmitting the image signal; Key information calculating means for calculating key information for distinguishing a background from a dynamic object by analyzing color distribution of the video signal inputted from the video signal transmitting means; And key information storage means for storing key information generated by the key information calculating means.

한편, 본 발명의 방법은, 영상의 배경과 동적물체를 실시간으로 자동 분리하기 위한 장치에 적용되는 실시간 자동 배경 분리 방법에 있어서, 입력받은 영상신호로부터 정지화상을 추출하는 제 1 단계; 상기 추출된 정지화상에 대하여 색상 분포를 분석하여 배경과 동적물체를 구분하는 키 정보를 산출하는 제 2 단계; 및 상기 산출된 키 정보를 저장하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the method of the present invention is a real-time automatic background separation method applied to the apparatus for automatically separating the background of the image and the dynamic object in real time, the first step of extracting a still image from the received image signal; A second step of analyzing color distribution of the extracted still image and calculating key information for distinguishing a background from a dynamic object; And a third step of storing the calculated key information.

또한, 상기 본 발명의 방법은, 각각 입력되는 다수의 영상신호에 대하여 상기 각 단계를 반복 수행하여 각 영상신호에 따른 각각의 배경 키 정보를 저장하는 제 4 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of the present invention may further include a fourth step of repeatedly storing the background key information according to each video signal by repeatedly performing the above steps on the plurality of input video signals.

한편, 본 발명은, 프로세서를 구비한 실시간 자동 배경 분리 장치에, 입력받은 영상신호로부터 정지화상을 추출하는 제 1 기능; 상기 추출된 정지화상에 대하여 색상 분포를 분석하여 배경과 동적물체를 구분하는 키 정보를 산출하는 제 2 기능; 및 상기 산출된 키 정보를 저장하는 제 3 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.On the other hand, the present invention, a real-time automatic background separation apparatus having a processor, the first function for extracting a still picture from the received video signal; A second function of analyzing color distribution of the extracted still image to calculate key information for distinguishing a background from a dynamic object; And a computer readable recording medium having recorded thereon a program for realizing a third function of storing the calculated key information.

또한, 상기 본 발명은, 각각 입력되는 다수의 영상신호에 대하여 상기 각 단계를 반복 수행하여 각 영상신호에 따른 각각의 배경 키 정보를 저장하는 제 4 기능을 더 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.In addition, the present invention, by repeating the above steps for each of the plurality of video signals to be input to read by a computer recording a program for further realizing a fourth function for storing each background key information according to each video signal Provides a record medium that can be.

일반적으로, 크로마키 기능은 정해진 스크립트 명령(Script Command)에 의해 배경화면을 기본 키값으로 하여 피사체의 키값을 산출해 내는 기능을 말한다. 이후, 영상정보에서 배경을 제거한 후에 새로운 배경을 합성하여 새로운 영상신호를 만들어낸다. 이때, 스크립트 기능은 비디오 입/출력 및 전반적인 모든 작업을 정의되어진 명령으로 프로그램하여 수행할 수 있다.In general, the chroma key function refers to a function of calculating a key value of a subject by using a background screen as a default key value by a predetermined script command. Then, after removing the background from the image information, a new background is synthesized to create a new image signal. In this case, the script function may be performed by programming a video input / output and all operations as defined commands.

그런데, 현재의 크로마키 방법은 상기 종래 기술에서 언급한 바와 같은 문제점들이 있어, 노래방 등과 같은 곳에서 노래하는 사람 등을 촬영하여 음악 등과 함께 컴팩트 디스크(CD) 등에 녹화하여 주는데 사용할 수 없다.However, the current chroma key method has the same problems as mentioned in the prior art, and cannot be used to record a person singing at a place such as karaoke or the like and record it on a compact disc (CD) with music.

따라서, 간단한 크로마키 촬영이나 노래방, 가라오케 등에서의 사용을 위하여, 형광등과 같은 일반 조명을 사용하고 피사체의 의상 및 그 의상의 색과 피부색 등에 구애받지 않고 불특정 다수를 대상으로 촬영한 영상의 배경과 동적물체(피사체)를 실시간으로 자동 분리하는 방법이 필요하다.Therefore, for simple chroma key shooting, karaoke, karaoke, etc., using general lighting such as fluorescent lamps, the background and dynamics of the images taken for an unspecified number regardless of the subject's clothes and the color and skin color of the clothes There is a need for a method of automatically separating objects in real time.

이에, 본 발명에서는 카메라 등과 같은 영상 입력 장비에 컴퓨터 분석 시스템을 통한 영상 처리 기능을 부가하여, 색상 분포 비율 분석을 통하여 배경에 해당하는 부분을 결정하여 최종적인 배경 키값을 산출함으로써, 실시간으로 영상의 배경과 동적인 물체를 자동 분리할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.Accordingly, in the present invention, by adding an image processing function through a computer analysis system to the image input equipment, such as a camera, by determining the portion corresponding to the background through color distribution ratio analysis to calculate the final background key value, It is characterized by the automatic separation of objects from the background and dynamic.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명에 따른 실시간 자동 배경 분리 장치의 일실시예 블럭도이다.1 is a block diagram of an embodiment of a real-time automatic background separation apparatus according to the present invention.

본 발명에 따른 실시간 자동 배경 분리 장치는, 형광등과 같은 일반 조명을 사용하고 피사체의 의상 및 그 의상의 색과 피부색 등에 구애받지 않고 불특정 다수를 대상으로 촬영한 영상정보를 송출하기 위한 영상신호 입력부(10), 상기 영상신호 입력부(10)를 통하여 입력된 영상정보의 색상 분포 비율을 분석하여 가장 많이 분포되어 있는 색상값을 배경 키값으로 결정하여 배경과 동적물체를 구분하는 키 정보를 산출하기 위한 키 정보 산출부(20) 및 상기 키 정보 산출부(20)에서 생성된 배경에 대한 키 정보를 저장하기 위한 키 정보 저장부(30)를 구비한다.Real-time automatic background separation apparatus according to the present invention, using a general lighting, such as a fluorescent lamp, and a video signal input unit for transmitting the image information photographed for an unspecified number regardless of the clothes of the subject and the color and skin color of the clothes ( 10) to analyze the color distribution ratio of the image information input through the image signal input unit 10 to determine the most distributed color value as the background key value to calculate the key information for distinguishing the background and the dynamic object An information calculator 20 and a key information storage unit 30 for storing key information of a background generated by the key information calculator 20 are provided.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 실시간 자동 배경 분리 장치의 구체적인 구성과 동작을 도 2 를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.Looking at the specific configuration and operation of the real-time automatic background separation device having the configuration as described above with reference to FIG.

도 2 는 본 발명에 따른 실시간 자동 배경 분리 장치의 일실시예 상세 구성도이다.2 is a detailed configuration diagram of an embodiment of a real-time automatic background separation apparatus according to the present invention.

도 2 에 도시된 바와 같이, 먼저 1대 이상으로 이루어진 카메라들(10)을 통하여 영상정보(형광등과 같은 일반 조명을 사용하고 피사체의 의상 및 그 의상의 색과 피부색 등에 구애받지 않고 불특정 다수를 대상으로 촬영한 영상정보)들이 입력되면, 카메라 영상 선택부(40)에서는 입력 영상정보들중 어느 하나를 선택한다. 이때, 미리 정해진 순서대로 선택할 수도 있고, 먼저 입력되는 순서대로 영상정보를 선택할 수도 있으며, 랜던한 순서로 선택할 수도 있다.As shown in FIG. 2, first, image information (using general lighting such as a fluorescent lamp) is used through one or more cameras 10 to target an unspecified number regardless of the clothes of the subject and the color and skin color of the clothes. Image information), the camera image selector 40 selects any one of the input image information. In this case, the image information may be selected in a predetermined order, the image information may be selected in the order input first, or may be selected in a random order.

이후, 정지화상 추출부(50)에서는 상기 카메라 영상 선택부(40)에서 선택된 영상정보로부터 정지화상을 추출한다.Thereafter, the still image extractor 50 extracts a still image from the image information selected by the camera image selector 40.

이후, 색상 분포 비율 정보 분석부(60)에서는 상기 정지화상 추출부(50)에서 추출된 정지화상의 색상 분포 비율 정보를 분석한다.Thereafter, the color distribution ratio information analyzer 60 analyzes the color distribution ratio information of the still image extracted by the still image extractor 50.

이후, 최종 키 정보 산출부(70)에서는 상기 색상 분포 비율 정보 분석부(60)에서 분석한 결과에 따라 가장 많이 분포되어 있는 색상을 배경으로 지정, 즉 색상 분포 비율이 가장 큰 색상을 배경으로 선정하여 해당 색상의 값을 배경 키값으로 결정한다.Subsequently, the final key information calculating unit 70 designates the color most distributed according to the result analyzed by the color distribution ratio information analyzing unit 60 as the background, that is, selects the color having the largest color distribution ratio as the background. To determine the value of the color as the background key.

이후, 키 정보 저장부(30)에서는 상기 최종 키 정보 산출부(70)에서 산출한 배경 키값을 메모리 또는 하드디스크 등과 같은 저장매체에 저장한다.Thereafter, the key information storage unit 30 stores the background key value calculated by the final key information calculation unit 70 in a storage medium such as a memory or a hard disk.

이렇게 배경에 대한 키 정보를 실시간적으로 자동 산출하여 저장하여 둠으로써, 사람이 입고 있는 의상의 칼라와 인물의 피부색을 자동 인식하여 최적화 계산에 의해 가장 적절한 칼라 키값을 생성하여 유지할 수 있다. 그리고, 이 키 정보를 이용하여 이후 입력되는 영상정보에서 배경을 실시간으로 자동 제거한 후에 미리 정하여 둔 새로운 배경을 합성하여 새로운 영상신호를 만들어 낼 수 있다.By automatically calculating and storing the key information of the background in real time, the color of the clothes worn by the person and the skin color of the person can be automatically recognized to generate and maintain the most appropriate color key value by optimization calculation. The key information may be used to automatically remove the background from the image information input afterwards in real time, and then synthesize a new predetermined background to generate a new image signal.

도 3 은 본 발명에 따른 실시간 자동 배경 분리 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, 실시간 자동 배경 분리 장치 내에 실장된 배경/동적물체을 실시간으로 자동 분리하는 프로그램의 동작을 나타낸다.3 is a flowchart illustrating an embodiment of a real-time automatic background separation method according to the present invention, which illustrates the operation of a program for automatically separating a background / dynamic object mounted in a real-time automatic background separation apparatus in real time.

먼저, 실시간 자동 배경 분리 장치의 전원 스위치가 켜지면(301), 색상 분포 비율 분석을 통한 실시간 자동 배경 분리 프로그램을 로딩한다(302).First, when the power switch of the real-time automatic background separation apparatus is turned on (301), a real-time automatic background separation program through color distribution ratio analysis is loaded (302).

이후, 프로그램의 로딩이 끝나고 인물 등의 움직이는 물체가 카메라의 시야각 내에 위치하면(303), 바로 카메라 1을 통하여 입력받은 영상정보로부터 정지화상을 추출한다(304,305).Thereafter, when the loading of the program is finished and a moving object such as a person is located within the viewing angle of the camera (303), a still image is extracted from the image information received through the camera 1 (304, 305).

이후, 추출된 정지화상에 대하여 후술하는 도 4 에 도시된 바와 같이 색상 분포 비율을 분석하여 색상 분포 비율이 가장 큰 색상을 배경으로 결정하여 이 색상의 값을 배경에 대한 최종 키값으로 산출한다(306,307).Thereafter, as shown in FIG. 4 to be described later with respect to the extracted still image, the color distribution ratio is analyzed to determine the color having the largest color distribution ratio as a background, and the value of the color is calculated as the final key value for the background (306,307). ).

이후, 산출된 키값을 메모리 또는 하드디스크 등과 같은 저장장치에 저장한 후에(308), 추가적으로 카메라가 있는지를 판단하여(309), 카메라가 더 있는 경우에는 새로운 키값 분석 및 저장을 위하여 새로운 키값 분석 공간을 확보한 후에(310) 새로운 카메라로부터 영상을 입력받는 과정(304)부터 반복 수행한다.Thereafter, after storing the calculated key value in a storage device such as a memory or a hard disk (308), it is determined whether there is an additional camera (309), and if there are more cameras, a new key value analysis space for new key value analysis and storage. After securing (310) is repeated from the process of receiving an image from a new camera (304).

새로운 카메라가 더 존재하지 않을 때까지 상기의 과정을 반복하여, 카메라에 따른 각각의 배경 키값을 저장한 후에 종료한다.The above process is repeated until there are no more new cameras, and each background key value according to the camera is stored and then terminated.

도 4 는 본 발명에 따른 도 3 의 색상 분포 비율 분석을 통한 배경 색상 판단 과정(306,307)에 대한 일실시예 상세 흐름도이다.4 is a detailed flowchart illustrating a background color determination process 306 and 307 through the color distribution ratio analysis of FIG. 3 according to the present invention.

먼저, 추출된 정지화상에 대하여 색상값을 분석하여 붉은색, 녹색, 푸른색을 통한 색상 구현법인 알지비(RGB) 값 분포를 분석하여(401) 가장 분포가 많은 값을 배경 기준값으로 선정한다(402).First, by analyzing the color values of the extracted still image (RGB) distribution, which is a color implementation method using red, green, and blue (401), the most distributed value is selected as the background reference value (401). 402).

이후, 선정한 기준값을 중심으로 상위 및 하위로 연속된 알지비(RGB) 값이 존재하는지를 판단하여(403) 연속된 알지비(RGB) 값이 존재할 경우에는 각각의 새로운 알지비(RGB) 값을 포함한 범위 자체를 새로운 기준값으로 선정한 후에(404) 상기 판단 과정(403)을 반복 수행한다.Then, it is determined whether there are consecutive RGB ratios to the upper and lower centers based on the selected reference value (403), and if there are consecutive RGB ratios, each new RGB ratio is included. After determining the range itself as a new reference value (404), the determination process (403) is repeated.

상기의 과정을 반복한 후에, 더 이상 연속된 알지비(RGB) 값이 존재하지 않으면 이때의 기준값을 배경에 대한 최종 기준값으로 하여 배경 키값으로 결정한다(405).After repeating the above process, if there is no further continuous RGB value, the reference value at this time is determined as the background key value as the final reference value for the background (405).

상기 연속값의 정의는 상하 기준값에 대하여 알지비 수치상 5이하의 차이값을 연속값으로 보나, 실제의 현장 상황에 따라 10이상 차이가 날 수도 있다.In the definition of the continuous value, the difference value less than or equal to 5 on the ALG ratio is determined as the continuous value with respect to the upper and lower reference values, but may vary by more than 10 depending on the actual field situation.

상기한 바와 같은 실시간 자동 배경 분리 장치는 카메라 뿐만아니라 영상입력이 가능한 일체의 기기를 통하여도 구성할 수 있으므로 이러한 경우에 본 발명의 실시예와 동일한 것으로 보아야 함은 자명하다.Since the real-time automatic background separation apparatus as described above can be configured not only through a camera but also through any device capable of inputting an image, in this case, it should be considered as the same as the embodiment of the present invention.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes can be made in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary knowledge.

상기와 같은 본 발명은, 고가의 장비 및 인건비 등에 대한 비용 부담이 없으며, 모든 과정을 자동화시킴으로써 누구나 저렴한 금액으로 쉽게 영상의 배경과 동적물체(動的物體)를 실시간으로 자동 분리한 후에, 실시간으로 라이브 영상과 준비된 배경 영상을 합성하여 다양한 영상을 구현할 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, the present invention is not burdened with expensive equipment and labor costs, and by automating the whole process, anyone can easily and easily separate the background of the image and the dynamic object in real time at a low cost, in real time. It has the effect of realizing various images by synthesizing the live image and the prepared background image.

또한, 본 발명은, 자연조명에 가까운 강력한 광원을 가진 조명세트, 인물라이트 및 그림자 처리용 라이트 등과 같은 특수조명이 필요없이, 형광등 등과 같은 일반 조명을 사용하고, 피사체의 의상 및 그 의상의 색과 피부색 등에 구애받지 않고 노래연습장 등과 같은 곳에서 불특정 다수를 대상으로 촬영한 영상에 대해서는 사용할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention, without the need for special lighting, such as a lighting set having a strong light source close to natural lighting, a portrait light and a shadow processing light, using a general lighting such as a fluorescent lamp, and the clothes and colors of the clothes Regardless of skin color, there is an effect that can be used for images shot on an unspecified number of places such as a singing practice hall.

Claims (12)

영상의 배경과 동적물체를 실시간으로 자동 분리하기 위한 장치에 있어서,In the device for automatically separating the background of the image and the dynamic object in real time, 영상신호를 송출하기 위한 영상신호 송출 수단;Video signal transmitting means for transmitting a video signal; 상기 영상신호 송출 수단으로부터 입력된 영상신호의 색상 분포를 분석하여 배경과 동적물체를 구분하는 키 정보를 산출하기 위한 키 정보 산출 수단; 및Key information calculating means for calculating key information for distinguishing a background from a dynamic object by analyzing color distribution of the video signal inputted from the video signal transmitting means; And 상기 키 정보 산출 수단에서 생성된 키 정보를 저장하기 위한 키 정보 저장 수단Key information storage means for storing key information generated by the key information calculating means 을 포함하는 실시간 자동 배경 분리 장치.Real time automatic background separation device including. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 영상신호 송출 수단은,The video signal transmitting means, 일반 조명을 사용하고, 피사체의 의상 및 그 의상의 색과 피부색 등에 구애받지 않고, 불특정 다수를 대상으로 하여 획득한 영상신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 실시간 자동 배경 분리 장치.A real-time automatic background separation apparatus using general lighting and transmitting image signals acquired for an unspecified number regardless of the clothes of the subject and the color and skin color of the clothes. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 영상신호 송출 수단은,The video signal transmitting means, 적어도 하나의 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 자동 배경 분리 장치.Real-time automatic background separation apparatus comprising at least one camera. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 키 정보 산출 수단은,The key information calculating means, 상기 영상신호 송출 수단으로부터 입력되는 영상신호중에서 추출한 정지화상의 색상 분포 비율을 분석하기 위한 색상 분포 비율 분석 수단; 및Color distribution ratio analyzing means for analyzing a color distribution ratio of the still image extracted from the video signal input from the video signal transmitting means; And 상기 색상 분포 비율 분석 수단에서 분석한 결과에 따라 색상 분포 비율이 가장 큰 색상을 배경으로 선정하여 해당 색상의 값을 배경 키값으로 산출하기 위한 최종 키 정보 산출 수단Final key information calculating means for selecting a color having the largest color distribution ratio as a background and calculating the value of the corresponding color as a background key value according to the result analyzed by the color distribution ratio analyzing means. 을 포함하는 실시간 자동 배경 분리 장치.Real time automatic background separation device including. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 색상 분포 비율 분석 수단은,The color distribution ratio analysis means, 상기 영상신호 송출 수단으로부터 입력되는 영상신호들중에서 어느 하나를 선택하기 위한 영상신호 선택 수단;Video signal selecting means for selecting any one of video signals input from said video signal transmitting means; 상기 영상신호 선택 수단에서 선택된 영상신호로부터 정지화상을 추출하기 위한 정지화상 추출 수단; 및Still picture extracting means for extracting a still picture from the video signal selected by said video signal selecting means; And 상기 정지화상 추출 수단에서 추출된 정지화상의 색상 분포 비율 정보를 분석하기 위한 색상 분포 비율 정보 분석 수단Color distribution ratio information analyzing means for analyzing color distribution ratio information of the still image extracted by the still image extracting means 을 포함하는 실시간 자동 배경 분리 장치.Real time automatic background separation device including. 영상의 배경과 동적물체를 실시간으로 자동 분리하기 위한 장치에 적용되는 실시간 자동 배경 분리 방법에 있어서,In the real-time automatic background separation method applied to the device for automatically separating the background of the image and the dynamic object in real time, 입력받은 영상신호로부터 정지화상을 추출하는 제 1 단계;Extracting a still picture from an input video signal; 상기 추출된 정지화상에 대하여 색상 분포를 분석하여 배경과 동적물체를 구분하는 키 정보를 산출하는 제 2 단계; 및A second step of analyzing color distribution of the extracted still image and calculating key information for distinguishing a background from a dynamic object; And 상기 산출된 키 정보를 저장하는 제 3 단계A third step of storing the calculated key information 를 포함하는 실시간 자동 배경 분리 방법.Real time automatic background separation method comprising a. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 각각 입력되는 다수의 영상신호에 대하여 상기 각 단계를 반복 수행하여 각 영상신호에 따른 각각의 배경 키 정보를 저장하는 제 4 단계A fourth step of repeatedly storing the background key information according to each video signal by repeatedly performing the above steps on the plurality of video signals respectively input; 를 더 포함하는 실시간 자동 배경 분리 방법.Real time automatic background separation method comprising more. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,The method according to claim 6 or 7, 상기 제 2 단계는,The second step, 상기 추출된 정지화상에 대하여 색상값을 분석하여 알지비(RGB) 값 분포를 분석하여 가장 분포가 많은 값을 배경 기준값으로 선정한 후에 상기 선정한 기준값을 중심으로 상위 및 하위로 연속된 알지비(RGB) 값이 존재하는지를 판단하는 제 5 단계;Analyzing the RGB value distribution by analyzing the color value of the extracted still image, selecting the most distributed value as the background reference value, and then continuously arranging the upper and lower RGB ratios based on the selected reference value. A fifth step of determining whether a value exists; 상기 제 5 단계의 판단 결과, 연속된 알지비(RGB) 값이 존재하면 각각의 새로운 알지비(RGB) 값을 포함한 범위를 새로운 기준값으로 선정한 후에 상기 제 5 단계의 판단 과정으로 넘어가는 제 6 단계; 및As a result of the determination of the fifth step, if there are consecutive RGB values, a sixth step of selecting a range including each new RGB ratio as a new reference value and then proceeding to the determination step of the fifth step ; And 상기 제 5 단계의 판단 결과, 더 이상 연속된 알지비(RGB) 값이 존재하지 않으면 이때의 기준값을 배경에 대한 최종 기준값으로 하여 배경 키값으로 결정하는 제 7 단계As a result of the determination of the fifth step, if there is no further continuous RGB value, the seventh step of determining the background key value using the reference value at this time as the final reference value for the background 를 포함하는 실시간 자동 배경 분리 방법.Real time automatic background separation method comprising a. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 입력 영상신호는,The input video signal, 일반 조명을 사용하고, 피사체의 의상 및 그 의상의 색과 피부색 등에 구애받지 않고, 불특정 다수를 대상으로 하여 획득한 영상신호인 것을 특징으로 하는 실시간 자동 배경 분리 방법.A method of real-time automatic background separation, characterized in that it is a video signal obtained by using a general illumination and irrespective of the clothes of the subject and the color and skin color of the clothes. 프로세서를 구비한 실시간 자동 배경 분리 장치에,In real time automatic background separation device equipped with a processor, 입력받은 영상신호로부터 정지화상을 추출하는 제 1 기능;A first function of extracting a still picture from an input video signal; 상기 추출된 정지화상에 대하여 색상 분포를 분석하여 배경과 동적물체를 구분하는 키 정보를 산출하는 제 2 기능; 및A second function of analyzing color distribution of the extracted still image to calculate key information for distinguishing a background from a dynamic object; And 상기 산출된 키 정보를 저장하는 제 3 기능A third function of storing the calculated key information 을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing this. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 각각 입력되는 다수의 영상신호에 대하여 상기 각 단계를 반복 수행하여 각 영상신호에 따른 각각의 배경 키 정보를 저장하는 제 4 기능A fourth function of repeatedly storing the background key information according to each video signal by repeatedly performing the above steps on the plurality of video signals respectively inputted; 을 더 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium that records a program for further realization. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,The method of claim 10 or 11, 상기 제 2 기능은,The second function is, 상기 추출된 정지화상에 대하여 색상값을 분석하여 알지비(RGB) 값 분포를 분석하여 가장 분포가 많은 값을 배경 기준값으로 선정한 후에 상기 선정한 기준값을 중심으로 상위 및 하위로 연속된 알지비(RGB) 값이 존재하는지를 판단하는 제 5 기능;Analyzing the RGB value distribution by analyzing the color value of the extracted still image, selecting the most distributed value as the background reference value, and then continuously arranging the upper and lower RGB ratios based on the selected reference value. A fifth function of determining whether a value exists; 상기 제 5 기능에서의 판단 결과, 연속된 알지비(RGB) 값이 존재하면 각각의 새로운 알지비(RGB) 값을 포함한 범위를 새로운 기준값으로 선정한 후에 상기 제 5 기능의 판단 과정으로 넘어가는 제 6 기능; 및As a result of the determination in the fifth function, if there is a consecutive RGB value, the sixth step of proceeding to the determination process of the fifth function after selecting a range including each new RGB value as a new reference value; function; And 상기 제 5 기능에서의 판단 결과, 더 이상 연속된 알지비(RGB) 값이 존재하지 않으면 이때의 기준값을 배경에 대한 최종 기준값으로 하여 배경 키값으로 결정하는 제 7 기능A seventh function of determining a background key value using the reference value at this time as the final reference value for the background when there is no further continuous RGB value as a result of the determination in the fifth function; 을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing this.
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