KR20110060454A - Apparatus and method for providing image identifying - Google Patents

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KR20110060454A
KR20110060454A KR1020090117047A KR20090117047A KR20110060454A KR 20110060454 A KR20110060454 A KR 20110060454A KR 1020090117047 A KR1020090117047 A KR 1020090117047A KR 20090117047 A KR20090117047 A KR 20090117047A KR 20110060454 A KR20110060454 A KR 20110060454A
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서용석
유원영
이승재
윤영석
이정호
서영호
이상광
심광현
남도원
김정현
김성민
박지현
전혁준
황치정
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한국전자통신연구원
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    • G06T2207/20064Wavelet transform [DWT]

Abstract

PURPOSE: An image identification apparatus and method are provided to offer the effectiveness of storage capacity and tenacity for geometrical distortion. CONSTITUTION: Using a specific variable and a user input signal, a resolution normalization unit(100) normalizes static images to a specific size. A feature area extractor(200) extracts an intrinsic specific area from the normalized image of the resolution normalization unit. Using the intrinsic specific area extracted through the feature area extractor, a global histogram generator(300) acquires an image identifier.

Description

영상 식별 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING IMAGE IDENTIFYING}Image identification device and method {APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING IMAGE IDENTIFYING}

본 발명은 영상 식별 기술에 관한 것으로, 특히 디지털 정지 영상으로부터 고유 특징을 추출하여 특정 이미지 정보의 인식이나 동일한 이미지의 검색 및 유사 이미지 분류 등 대용량 영상을 효율적으로 관리하는데 적합한 영상 식별 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an image identification technology, and more particularly, to an image identification apparatus and method suitable for efficiently managing large-capacity images such as recognition of specific image information, search for identical images, and classification of similar images by extracting unique features from digital still images. will be.

본 발명은 문화체육관광부의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[2007-S-017-03, 사용자 중심의 콘텐츠 보호 유통 기술 개발].The present invention is derived from a study conducted as part of the IT growth engine technology development project of the Ministry of Culture, Sports and Tourism [2007-S-017-03, Development of user-oriented content protection distribution technology].

변형된 디지털 영상을 식별하는 기술들은 현재까지 지속적으로 개발되고 있으며, 이 분야의 대표적인 기술은 지역 방식과 전역 방식으로 구분된다.Techniques for identifying deformed digital images have been continuously developed to date, and representative techniques in this field are divided into local and global methods.

지역 방식으로는 SIFT(Scale Invariant Feature Transform) 방식이 대표적이며, 전역 방식으로는 에지 히스토그램(Edge Histogram) 방식이 대표적이다.The local method is the Scale Invariant Feature Transform (SIFT) method, and the edge method is the edge histogram method.

지역 방식은 부분적으로 유사한 이미지를 찾을 수 있고, 좌표축이 바뀌는 기 하학적 공격에 매우 강인하다는 장점이 있는 반면, 검색 시간과 저장할 수 있는 면에서 많은 성능저하를 발생시키는 단점이 있다.The local method has the advantage of being able to find partially similar images and being very robust against geometric attacks that change the axes, but has the disadvantage of generating a lot of performance degradation in terms of search time and storage.

그리고, 전역 방식은 검색시간과 저장용량에서 상대적으로 많은 이득을 보지만, 기하학적 공격에 취약하고 정확도가 매우 낮다는 단점이 있다.In addition, the global method has a relatively large gain in search time and storage capacity, but has the disadvantage of being vulnerable to geometric attacks and having very low accuracy.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 감안한 것으로, 제한된 저장용량 한계에서 저용량의 영상 식별자를 이용하여 대용량 속에서의 빠른 데이터 검색을 가능하게 하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and is intended to enable fast data retrieval in a large capacity using a low capacity image identifier at a limited storage limit.

또한, 본 발명은, 영상 식별자를 이용하여 영상 왜곡, 예를 들면 영상의 회전, 이동, 잘림, 밝기 변화, 노이즈, 포맷 변환 등의 왜곡이 발생하여도 영상 식별을 가능하게 하여 중복 데이터 삭제 및 기존 방법들로는 해결하지 못하는 제한된 저장 용량과 제한된 시간 내에서 영상 식별을 빠르고 정확하게 구현하고자 한다.In addition, the present invention, by using the image identifier image distortion, for example, even if distortion, such as rotation, movement, cropping, brightness change, noise, format conversion, etc. of the image can be identified to delete the duplicate data and existing It is intended to realize fast and accurate image identification within limited time and limited storage capacity that cannot be solved by the methods.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 영상 식별 장치에 따르면, 사용자 입력 신호 및 특정 변수를 이용하여 정지영상을 특정 크기로 정규화하여 정규화 영상을 출력하는 해상도 정규화부와, 상기 해상도 정규화부로부터의 정규화 영상을 입력으로 하여 영상의 고유 특징 영역을 추출하는 특징 영역 추출부와, 상기 특징영역 추출 부를 통해 추출되는 상기 고유 특징 영역을 사용하여 영상 식별자를 획득하는 전역 히스토그램 생성부를 포함할 수 있다.According to an image identification apparatus for solving the problems of the present invention, a resolution normalization unit for normalizing a still image to a specific size and outputting a normalized image using a user input signal and a specific variable, and a normalized image from the resolution normalization unit. The apparatus may include a feature region extractor that extracts a unique feature region of an image as an input, and a global histogram generator that obtains an image identifier using the unique feature region extracted by the feature region extractor.

여기서, 상기 사용자 입력 신호는, 상기 정규화부의 수행 여부를 결정하는 선택 신호일 수 있다.The user input signal may be a selection signal for determining whether to perform the normalization unit.

또한, 상기 특정 변수는, 상기 정지영상의 넓이 및 높이 정보일 수 있다.In addition, the specific variable may be width and height information of the still image.

또한, 상기 특징 영역 추출부는, 해리스 코너(harris corner) 검출 기법을 이용한 코너점을 검출하여 특징점을 추출하는 특징점 추출부와, 상기 특징점의 주변 밝기 정보를 이용하여 고유 각도를 구하고 N개의 불변 특징점을 생성하는 회전 속성 추출부와, 상기 불변 특징점을 기반으로 특징 영역을 생성하는 주변 영역 추출부를 포함할 수 있다.The feature region extracting unit may include a feature point extracting unit extracting a feature point by detecting a corner point using a harris corner detection technique, and obtaining an intrinsic angle using ambient brightness information of the feature point, and extracting N invariant feature points. And a rotation property extractor to generate and a peripheral region extractor to generate a feature region based on the invariant feature points.

또한, 상기 특징점은, 상기 해리스 코너 검출 기법에 의한 강도 순으로 추출된 상위 N개의 특징점일 수 있다.The feature points may be the top N feature points extracted in the order of intensity by the Harris corner detection technique.

또한, 상기 회전 속성 추출부는, 편미분 필터와, 그래디언트 히스토르그램 생성부와, 평균화 처리부와, 최대각 처리부를 포함할 수 있다.The rotation attribute extractor may include a partial differential filter, a gradient histogram generator, an averaging processor, and a maximum angle processor.

또한, 상기 전역 히스토그램 생성부는, 특징영역 반복부와, 부-블록화 특징 생성부와, 밝기 불변 인자 추출부와, 전역 히스토그램 가산부와, 웨이블렛 처리부를 포함할 수 있다.The global histogram generator may include a feature region repeater, a sub-blocking feature generator, a brightness invariant factor extractor, a global histogram adder, and a wavelet processor.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 영상 식별 방법에 따르면, 사용자 입력 신호 및 특정 변수를 이용하여 정지영상을 특정 크기로 정규화하여 정규화 영상을 출력하는 과정과, 상기 정규화 영상을 입력으로 하여 영상의 고유 특징 영역을 추출 하는 과정과, 추출되는 상기 고유 특징 영역을 사용하여 영상 식별자를 획득하는 과정을 포함할 수 있다.According to an image identification method for solving the problems of the present invention, a process of outputting a normalized image by normalizing a still image to a specific size using a user input signal and a specific variable, and unique characteristics of the image by using the normalized image as an input And extracting an area, and obtaining an image identifier using the extracted unique feature area.

여기서, 상기 사용자 입력 신호는, 상기 정규화부의 수행 여부를 결정하는 선택 신호일 수 있다.The user input signal may be a selection signal for determining whether to perform the normalization unit.

또한, 상기 특정 변수는, 상기 정지영상의 넓이 및 높이 정보일 수 있다.In addition, the specific variable may be width and height information of the still image.

또한, 상기 고유 특징 영역은, 해리스 코너 검출 기법을 이용한 코너점을 검출하여 특징점을 추출하고, 추출되는 특징점의 주변 밝기 정보를 이용한 고유 각도를 구하여 N개의 불변 특징점을 생성하며, 생성되는 상기 불변 특징점을 기반으로 특징 영역을 생성함으로써 추출될 수 있다.The intrinsic feature region extracts feature points by detecting corner points using a Harris corner detection technique, generates N invariant feature points by obtaining an intrinsic angle using ambient brightness information of the extracted feature points, and generates the invariant feature points. It can be extracted by creating a feature region based on.

또한, 상기 특징점은, 상기 해리스 코너 검출 기법에 의한 강도 순으로 추출된 상위 N개의 특징점일 수 있다.The feature points may be the top N feature points extracted in the order of intensity by the Harris corner detection technique.

본 발명에 따르면, 지역 기술자를 이용한 기존 방법들에서 해결하지 못한 빠른 검색 속도와 작은 크기의 영상 기술자를 추출하여 사용함으로써 저장용량의 효율성 및 기하학적 왜곡에 대한 강인성을 제공할 수 있다. 또한, 전역 기술자를 이용한 기존 방법들에서 해결하지 못한 좌표축 왜곡에 대해 강인한 특성을 제공하여 검색 효율을 증가시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide the efficiency of storage capacity and the robustness against geometric distortion by extracting and using a fast search speed and a small image descriptor which are not solved by existing methods using local descriptors. In addition, it is possible to increase the search efficiency by providing a robust characteristic against the coordinate axis distortion that is not solved in the existing methods using the global descriptor.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like numbers refer to like elements throughout.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 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.In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the embodiments of the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다. Combinations of each block of the accompanying block diagram and each step of the flowchart may be performed by computer program instructions. These computer program instructions may be mounted on a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing equipment such that instructions executed through the processor of the computer or other programmable data processing equipment may not be included in each block or flowchart of the block diagram. It will create means for performing the functions described in each step. These computer program instructions may be stored in a computer usable or computer readable memory that can be directed to a computer or other programmable data processing equipment to implement functionality in a particular manner, and thus the computer usable or computer readable memory. It is also possible for the instructions stored in to produce an article of manufacture containing instruction means for performing the functions described in each block or flowchart of each step of the block diagram. Computer program instructions may also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, such that a series of operating steps may be performed on the computer or other programmable data processing equipment to create a computer-implemented process to create a computer or other programmable data. Instructions that perform processing equipment may also provide steps for performing the functions described in each block of the block diagram and in each step of the flowchart.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.In addition, each block or step may represent a portion of a module, segment or code that includes one or more executable instructions for executing a specified logical function (s). It should also be noted that in some alternative embodiments, the functions noted in the blocks or steps may occur out of order. For example, the two blocks or steps shown in succession may in fact be executed substantially concurrently or the blocks or steps may sometimes be performed in the reverse order, depending on the functionality involved.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 실시예에 따라 영상 식별자를 추출하기 위한 영상 식별 장치에 대한 구성 블록도로서, 입력부(1), 해상도 정규화부(100), 특징 영역 추출부(200), 전역 히스토그램 생성부(300) 등을 포함할 수 있다.FIG. 1 is a block diagram illustrating an image identification apparatus for extracting an image identifier according to an exemplary embodiment, and includes an input unit 1, a resolution normalization unit 100, a feature region extraction unit 200, and a global histogram generator 300. ) May be included.

입력부(1)는 후술하는 해상도 정규화부(100)의 수행 여부를 결정하기 위한 사용자 선택 신호를 입력하는 수단이다. 이러한 입력부(1)를 통해서 특정 변수, 예를 들면 정지 영상의 넓이(W) 및 높이(H)가 입력될 수도 있다.The input unit 1 is a means for inputting a user selection signal for determining whether to perform the resolution normalization unit 100 described later. A specific variable, for example, the width W and the height H of the still image may be input through the input unit 1.

해상도 정규화부(100)는 입력부(1)의 사용자 선택 신호와, 넓이(W) 및 높이(H)를 포함하는 특정 변수를 사용하여 정지 영상을 특정 크기(W×H)로 정규화하여 정규 영상을 획득할 수 있다.The resolution normalization unit 100 normalizes a still image to a specific size (W × H) using a user selection signal of the input unit 1 and a specific variable including a width (W) and a height (H). Can be obtained.

이때, 입력부(1)에 주어진 입력 조건으로 기능을 수행하지 않을 경우, 정지 영상이 정규 영상이 될 것이다.At this time, if the function is not performed under the input condition given to the input unit 1, the still image will be a normal image.

특징 영역 추출부(200)는 정규 영상을 입력으로 하여 영상의 고유 특징이 될 수 있는 고정된 개수(N)의 특징 영역들을 추출한다.The feature region extractor 200 extracts a fixed number N of feature regions that may become a unique feature of the image by using the normal image as an input.

전역 히스토그램 생성부(300)는 특징 영역 추출부(200)를 통해 추출된 특징 영역들을 사용하여 왜곡에 강인한 하나의 영상 식별자를 획득할 수 있다.The global histogram generator 300 may acquire one image identifier that is robust to distortion by using the feature regions extracted by the feature region extractor 200.

도 2는 도 1의 영상 식별 장치에서 특징 영역 추출부(200)를 구체적으로 설명하기 위한 구성 블록도로서, 도 2의 특징 영역 추출부(200)는, 특징점 추출부(210), 회전 속성 추출부(220), 주변 영역 추출부(230) 등을 포함할 수 있다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a feature region extractor 200 in the image identification apparatus of FIG. 1 in detail. The feature region extractor 200 of FIG. 2 includes a feature point extractor 210 and rotation attribute extraction. The unit 220 and the peripheral region extraction unit 230 may be included.

도 2에 도시한 바와 같이, 특징점 추출부(210)는 코너점을 검출하는 해리스 코너(Harris Corner) 검출 기법을 이용하여 특징점을 추출하는데, 특징점 추출부(210)로부터 해리스 코너 검출 기법의 강도 순으로 추출된 상위 N개의 특징점의 정보는, 정규 영상 위의 좌표(x, y), 주변 정보를 추출할 크기(s), 총 3가지 값(x, y, s)으로 구성될 수 있다. 이때, 상술한 해리스 코너는, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있는 바, 해리스 코너에 대한 구체적인 기술 설명은 생략하기로 한다.As shown in FIG. 2, the feature point extractor 210 extracts a feature point using a Harris Corner detection technique that detects a corner point, in order of intensity of the Harris corner detection technique from the feature point extractor 210. The information of the upper N feature points extracted as may be composed of coordinates (x, y) on the normal image, a size (s) from which the surrounding information is extracted, and a total of three values (x, y, s). In this case, the above-mentioned Harris corner can be easily understood by those of ordinary skill in the art, so a detailed technical description of the Harris corner will be omitted.

회전 속성 추출부(220)는 특징점 추출부(210)로부터 추출되는 특징점의 주변 밝기 정보를 이용하여 고유 각도(θ)를 구하고, 기 설정된 개수, 예를 들면 N개의 불변 특징점들(x, y, s, θ)을 생성할 수 있다.The rotation property extractor 220 obtains the intrinsic angle θ by using the peripheral brightness information of the feature point extracted from the feature point extractor 210, and sets a predetermined number, for example, N invariant feature points (x, y, s, θ).

주변 영역 추출부(230)는 이러한 불변 특징점들을 기반으로 특징 영역을 생성할 수 있다. 여기서, 특징 영역은 좌표 (x, y)를 중심으로 블록 크기는 s×s이고, 다음 [수학식 1]을 사용하여 회전한 영역의 밝기 값(intensity value)을 포함할 수 있다. 이와 같이 회전 후 특징 영역을 얻게 되면 회전과 같은 변형에 불변하는 특성을 갖게 되는 이점이 있다.The peripheral region extractor 230 may generate a feature region based on the invariant feature points. Here, the feature region may have a block size s × s based on the coordinates (x, y), and may include an intensity value of the rotated region using Equation 1 below. Thus, when the feature region is obtained after rotation, there is an advantage of having an invariant characteristic in deformation such as rotation.

Figure 112009073819416-PAT00001
Figure 112009073819416-PAT00001

도 3은 도 2의 회전 속성 추출부(220)에 대한 구체적인 구성을 예시한 블록 도로서, 편미분 필터(22), 그래디언트 히스토그램 생성부(24), 평균화 처리부(26), 최대각 처리부(28) 등을 포함할 수 있다.FIG. 3 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the rotation property extractor 220 of FIG. 2. The partial differential filter 22, the gradient histogram generator 24, the averaging processor 26, and the maximum angle processor 28 are illustrated in FIG. And the like.

도 3의 설명에 앞서, 회전 속성 추출부(220)는, 주어진 하나의 특징 영역의 속성 각도(θ)을 계산할 수 있는데, 이는 그래디언트 히스토그램에 근거한 각도를 계산하여 구현될 수 있으며, 이러한 사실은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.Prior to the description of FIG. 3, the rotation property extractor 220 may calculate the property angle θ of a given feature region, which may be implemented by calculating an angle based on a gradient histogram, which is shown in FIG. Those skilled in the art will readily understand.

도 3에 예시한 바와 같이, 편미분 필터(22)는, 특징점(x, y, s)의 x 좌표와 y 좌표를 중심으로 정규 영상의 주변 정보를 편미분 필터링 하여 두 개의 편미분 결과 값(Dx, Dy)을 구할 수 있다.As illustrated in FIG. 3, the partial differential filter 22 performs partial differential filtering on the peripheral information of the normal image based on the x coordinate and the y coordinate of the feature points (x, y, s) to obtain two partial differential result values (Dx, Dy). ) Can be obtained.

그래디언트 히스토그램 생성부(24)는 이러한 편미분 결과 값(Dx, Dy)에 대응되는 강도와 각을 계산하여 그래디언트 히스토그램을 생성하는 역할을 할 수 있다.The gradient histogram generator 24 may serve to generate a gradient histogram by calculating an intensity and an angle corresponding to the partial differential result values Dx and Dy.

평균화 처리부(26)는 이러한 그래디언트 히스토그램 생성부(24)를 통해 생성되는 그래디언트 히스토그램에 대해 설정된 횟수, 예를 들면 K번의 잡음 제거(평균화 처리)를 수행하는 역할을 할 수 있다.The averaging processor 26 may play a role of performing noise reduction (averaging processing) of a set number, for example, K, on the gradient histogram generated through the gradient histogram generator 24.

최종적으로, 최대각 처리부(28)는 평균화 처리부(26)로부터 제공되는 잡음이 제거된 그래디언트 히스토그램에서 최대 수치를 갖는 곳에 대응하는 해당 각도(θ)를 추출하고, 특징점에 각 속성을 추가하여 불변 특징점(x, y, s, θ)을 생성하는 역할을 할 수 있다.Finally, the maximum angle processor 28 extracts the corresponding angle θ corresponding to the point having the maximum value from the noise-free gradient histogram provided from the averaging processor 26, and adds each attribute to the characteristic point to invariant feature points. It may serve to generate (x, y, s, θ).

도 4는 도 1의 전역 히스토그램 생성부(300)에 대한 구체적인 구성을 예시한 블록도로서, 특징 영역 반복부(302), 부-블록화 특징 생성부(304), 밝기 불변 인자 추출부(306), 전역 히스토그램 가산부(308), 웨이블렛 처리부(310) 등을 포함할 수 있다.4 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the global histogram generator 300 of FIG. 1. The feature region repeater 302, the sub-blocking feature generator 304, and the brightness invariant factor extractor 306 are illustrated in FIG. , The global histogram adder 308, the wavelet processor 310, and the like.

도 4에 예시한 바와 같이, 특징 영역 반복부(302)는 기 설정 개수, 예를 들면 N개의 특징 영역들을 하나씩 읽어서 다음 과정으로 전달하는 역할을 수행할 수 있다.As illustrated in FIG. 4, the feature region repeater 302 may read a predetermined number, for example, N feature regions, one by one, and deliver the feature to the next process.

부-블록화 특징 생성부(304)는 N개의 특징 영역들 중 임의의(하나의) 특징 영역을 B×B개의 부-블록들로 분할하고, 해당 서브 블록(i, j)(도 5 참조)에 귀속된 화소들을 총 누적하여 저장하고(S(i,j)), 해당하는 부-블록의 고유한 블록 번호를 부여한다[수학식 2]. 하나의 특징 영역으로부터 추출된 이 두 변수들은 후술하는 전역 히스토그램 가산부(308)의 입력으로 사용될 수 있다. The sub-blocking feature generator 304 divides any (one) feature region of the N feature regions into B × B sub-blocks, and corresponding subblocks (i, j) (see FIG. 5). Totally accumulate and store the pixels belonging to (S (i, j) ), and give a unique block number of the corresponding sub-block (Equation 2). These two variables extracted from one feature region may be used as an input of the global histogram adder 308 described later.

block_id(i, j) = i + j*B block_id ( i , j ) = i + j * B

밝기 불변 인자 추출부(306)는 하나의 특징 영역에서 영상 식별자가 밝기에 강한 속성을 만들기 위하여 화소 값에서 최소값(I min )과 최대값(I max )을 각각 추출하는 역할을 할 수 있다.The brightness invariant factor extractor 306 may extract a minimum value I min and a maximum value I max from the pixel value, respectively, in order to make an image identifier strong in brightness in one feature region.

여기서, 최소값(I min )은 특징 영역 내에 화소의 밝기 값들을 오름차순 정렬한 경우의 하위 α번째 값이고, 최대값(I max )은 밝기 값들을 오름차순 정렬한 경우의 상위 α번째 값을 의미할 수 있다.Here, the minimum value I min is the lower αth value when the brightness values of the pixels are arranged in ascending order in the feature area, and the maximum value I max may mean the upper αth value when the brightness values are arranged in ascending order. have.

전역 히스토그램 가산부(308)는 상술한 부-블록화 특징 생성부(304)로부터 추출된 고유 블록 번호(block_id(i, j) = j + j*B)와, 밝기 불변 인자 추출부(306)로부터 추출된 최소값(I min )/최대값(I max )을 해당 히스토그램에 가산하는 역할을 할 수 있다. 이러한 전역 히스토그램 가산부(308)의 가산 기능은, 다음 [수학식 3], [수학식 4] 및 [수학식 5]를 통해 구현될 수 있을 것이다.The global histogram adder 308 uses the unique block number (block_id (i, j) = j + j * B) extracted from the sub-blocking feature generator 304 described above, and the brightness invariant factor extractor 306. The extracted minimum value (I min ) / maximum value (I max ) may be added to the corresponding histogram. The addition function of the global histogram adder 308 may be implemented through the following [Equation 3], [Equation 4] and [Equation 5].

Figure 112009073819416-PAT00002
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Figure 112009073819416-PAT00003
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Figure 112009073819416-PAT00004
Figure 112009073819416-PAT00004

이러한 [수학식 3], [수학식 4] 및 [수학식 5]를 이용하여 전역 히스토그램 가산부(308)로부터 생성되는 히스토그램의 총 개수는, 부-블록의 나눈 개수와 동일한 B×B이고, 각각의 히스토그램의 크기는 L로 정의될 수 있다.The total number of histograms generated from the global histogram adder 308 using Equation 3, Equation 4, and Equation 5 is B × B equal to the number of sub-blocks divided. The size of each histogram may be defined as L.

웨이블렛 처리부(310)는 상술한 전역 히스토그램 가산부(308)로 생성된 다수 개의 히스토그램에 대해 자원 축소를 적용할 수 있다. 자원 축소는, 빠른 계산과 적은 용량을 위하여 필요에 따라 적용 가능하다.The wavelet processor 310 may apply resource reduction to a plurality of histograms generated by the global histogram adder 308 described above. Resource reduction can be applied as needed for fast calculation and small capacity.

여기서, 웨이블릿 처리부(310)가 차원 축소를 적용하는 경우, 로우(low) 파트(예컨대, 저주파 영역)의 계수를 취할 수 있다.Here, when the wavelet processor 310 applies the dimension reduction, the wavelet processor 310 may take a coefficient of a low part (eg, a low frequency region).

웨이블렛 처리부(310)로 입력되는 WS는 웨이블릿 선택자로서, 다양한 웨이블릿 필터들(예를 들면, Harr, 5/3 taps, 9/7 taps 필터 등) 중 하나를 선택해서 사용하거나 또는 웨이블릿을 하지 않는 옵션(예를 들면, 비작동 모드, "nothing")으로 행할 수 있을 것이다. WL은 웨이블렛 필터 처리 횟수를 나타낸다.WS inputted to the wavelet processor 310 is a wavelet selector, and selects one of various wavelet filters (for example, a Harr, 5/3 taps, 9/7 taps filter, etc.) or does not wavelet. (Eg, no operation mode, "nothing"). WL represents the number of wavelet filter processes.

상술한 구성 및 처리 과정을 거쳐 최종 생성된 전역 히스토그램들이 본 실시예에서의 정지 영상의 고유 영상 식별자로 정의될 수 있을 것이다.The global histograms finally generated through the above-described configuration and processing may be defined as unique image identifiers of still images in the present embodiment.

한편, 본 실시예에서의 영상 식별자를 이용하여 두 영상의 유사도를 계산하는 방법은 다음 [수학식 6]과 같다. On the other hand, the method of calculating the similarity between the two images by using the image identifier in the present embodiment is as shown in Equation 6.

또한, [수학식 6]에 비해 정확도는 다소 떨어지지만, 대용량의 고속 검색을 위해서 [수학식 7] 또는 [수학식 8]로 유사도를 계산할 수 있을 것이다.In addition, although the accuracy is slightly lower than [Equation 6], the similarity may be calculated by [Equation 7] or [Equation 8] for a large-capacity high-speed search.

Figure 112009073819416-PAT00006
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Figure 112009073819416-PAT00007
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이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 제한된 저장용량 한계에서 작은 영상 식별자를 이용하여 대용량 속에서의 빠른 데이터 검색이 가능하며, 영상 식별자를 이용하여 약간의 영상 왜곡, 예를 들면 영상의 회전, 이동, 잘림, 밝기 변화, 노이즈, 포맷 변환 등이 왜곡이 발생하여도 영상 식별을 가능하게 하여 중복 데이터 삭제 및 기존 방법들로는 해결하지 못하는 제한된 저장 용량과 시간 안에 빠르고 정확하게 식별할 수 있게 구현한 것이다.As described above, in the present embodiment, a small image identifier enables fast data retrieval in a large capacity at a limited storage limit, and a slight image distortion, for example, rotation and movement of the image, is performed using the image identifier. The image can be identified even when distortion occurs such as clipping, brightness change, noise, and format conversion, so that duplicate data can be deleted and identified quickly and accurately within limited storage capacity and time that cannot be solved by conventional methods.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정지영상의 영상식별자 추출 시스템의 블록 구성도, 1 is a block diagram of a system for extracting an image identifier of a still image according to an exemplary embodiment of the present invention;

도 2는 도 1에 도시된 특징 영역 추출기의 상세 블록 구성도,FIG. 2 is a detailed block diagram of the feature region extractor shown in FIG. 1;

도 3은 도 2에 도시된 회전 불변 추출기의 상세 블록 구성도,3 is a detailed block diagram of the rotational constant extractor shown in FIG.

도 4는 도 1에 도시된 전역 히스토그램 생성기의 상세 블록 구성도,4 is a detailed block diagram of the global histogram generator of FIG. 1;

도 5는 하나의 특징 영역을 B×B개로 부-블록화 한 예시도.5 is an exemplary diagram of sub-blocking one feature region into B × B.

<도면의 주요 부분에 대한 간략한 설명><Brief description of the main parts of the drawing>

100 : 해상도 정규화부100: resolution normalization unit

200 : 특징 영역 추출부200: feature region extraction unit

300 : 전역 히스토그램 생성부300: global histogram generator

210 : 특징점 추출부210: feature point extraction unit

220 : 회전 속성 추출부220: rotation property extractor

230 : 주변 영역 추출부230: peripheral region extraction unit

302 : 특징 영역 반복부302: feature region repeats

304 : 부-블록화 특징 생성부304: sub-blocking feature generator

306 : 밝기 불변 인자 추출부306: brightness invariant extraction unit

308 : 전역 히스토그램 가산부308: global histogram adder

310 : 웨이블렛 처리부310: wavelet processing unit

Claims (1)

사용자 입력 신호 및 특정 변수를 이용하여 정지영상을 특정 크기로 정규화하여 정규화 영상을 출력하는 해상도 정규화부와,A resolution normalizer for outputting a normalized image by normalizing a still image to a specific size using a user input signal and a specific variable; 상기 해상도 정규화부으로부터의 정규화 영상을 입력으로 하여 영상의 고유 특징영역을 추출하는 특징영역 추출부와,A feature region extraction unit configured to extract a unique feature region of the image by inputting a normalized image from the resolution normalization unit; 상기 특징영역 추출부를 통해 추출되는 상기 고유 특징영역을 사용하여 영상 식별자를 획득하는 전역 히스토그램 생성부A global histogram generator that obtains an image identifier using the unique feature region extracted by the feature region extractor 를 포함하는 영상 식별 장치.Image identification apparatus comprising a.
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