KR20120062169A - 깊이 체인 코드를 이용한 인코딩 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 깊이 체인 코드를 이용한 인코딩 기술에 관한 것으로, 입력된 문자 및 제스쳐에 대한 깊이 정보를 토대로 여러 층을 두어 각 층에서 체인코드를 수행하기 위해 입력된 도형이나 문자에서 윤곽 포인트들의 중심을 구하고, 구해진 중심으로부터 각 포인트들까지의 거리를 구하여 평균값을 산출하고, 평균값과 각 포인터들까지의 거리의 비를 구한 후, 거리 비에 따라 각 포인터들의 깊이를 설정하고, 설정된 깊이 별로 체인코드를 계산하여 인코딩된 방향성분 값으로 문자나 제스처를 구별하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 깊이 체인코드를 이용하여 필기체 문자 인식이나 제스처 인식을 수행할 경우, 방향 성분이 유사한 서로 다른 도형에 대해 인식률을 높일 수 있다.

Description

깊이 체인 코드를 이용한 인코딩 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR INCODING BY USING DEPTH CHAINCODE}

본 발명은 문자 및 제스쳐를 인식하는 기술에 관한 것으로서, 특히 기존의 체인코드를 개선하여 방향성분이 유사한 문자나 제스처를 구별할 수 있도록 체인코드에 깊이(Depth) 즉, 여러 층을 두어 각 층에서 체인코드를 수행하고, 여기에서 얻은 방향성분 값으로 문자나 제스처를 구별하는데 적합한 깊이 체인 코드를 이용한 인코딩 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 필기체 문자 및 제스처 인식에서 특징 추출로 많이 사용되는 체인코드(Chaincode)는 물체의 윤곽선 정보를 추출하거나 저장하는데 주로 사용되며, 필기체 문자 인식 분야에서는 문자의 외곽 윤곽선 정보를 추출하여 인식과정에 사용한다.

체인코드는 방향성분을 이용하여 특징을 추출하는데, 그 구조가 간단하고, 성능도 우수한 편이다. 하지만, 체인코드는 물체의 외곽선을 따라 방향성분의 특징을 추출하기 때문에 방향성분이 비슷한 문자나 제스처들에 대해서는 구분이 명확하지 않게 된다는 단점이 있었다.

상기한 바와 같이 동작하는 종래 기술에 의한 체인코드를 이용한 인식 시스템에 있어서는, 방향성분이 비슷한 문자나 제스처들에서는 체인코드를 이용한 인식 구분이 명확하지 않으므로, 이러한 체인코드의 단점을 보완하여 기존 체인코드의 장점을 유지하면서도 유사한 방향 성분의 문자나 제스처를 구별할 수 있는 방법이 요구 되어지나 이에 대한 별다른 방안이 없었다.

이에 본 발명의 실시예는, 입력된 문자 및 제스쳐에 대한 깊이 정보를 토대로 여러 층을 두어 각 층에서 체인코드를 수행하여 인코딩된 방향성분 값으로 문자나 제스처를 구별할 수 있는 깊이 체인 코드를 이용한 인코딩 장치 및 방법을 제공한다.

또한 본 발명의 실시예는, 입력된 도형이나 문자에서 윤곽 포인트들의 중심을 구하고, 구해진 중심으로부터 각 포인트들까지의 거리를 구하여 평균값을 산출하고, 평균값과 각 포인터들까지의 거리의 비를 구한 후, 거리 비에 따라 각 포인터들의 깊이를 설정하고, 설정된 깊이 별로 체인코드를 계산할 수 있는 깊이 체인 코드를 이용한 인코딩 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 깊이 체인 코드를 이용한 인코딩 장치는, 다양한 문자 또는 제스쳐를 촬영하는 카메라부와, 상기 카메라부로부터 입력된 도형이나 문자에서 윤곽 포인트들의 중심을 구하고, 구해진 중심으로부터 각 포인트들까지의 거리를 구하여 평균값을 산출하고, 평균값과 각 포인터들까지의 거리의 비를 구한 후, 거리 비에 따라 각 포인터들의 깊이를 설정하고, 설정된 깊이 별로 체인코드를 계산하는 깊이 체인코드 인코딩부와, 상기 인코딩된 체인코드를 토대로 문자 및 제스쳐에 대한 인식을 수행하는 인식부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 깊이 체인 코드를 이용한 인코딩 방법은, 입력된 도형이나 문자에서 윤곽 포인트들의 중심을 구하는 과정과, 구해진 중심으로부터 각 포인트들까지의 거리를 구하여 평균값을 산출하는 과정과, 상기 평균 값과 각 포인터들까지의 거리 비를 구하는 과정과, 상기 거리 비에 따라 각 포인터들의 깊이를 설정하는 과정과, 설정된 깊이 별로 체인코드로 인코딩을 수행하는 과정을 포함할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 깊이 체인 코드를 이용한 인코딩 장치 및 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 깊이 체인 코드를 이용한 인코딩 장치 및 방법에 의하면, 단일 체인코드를 이용하여 도형이나 문자의 윤곽선 방향 정보를 구할 때 윤곽선 방향이 유사한 서로 다른 도형이나 문자가 결과적으로 같은 도형이나 문자로 인식되는 문제점을 해결하기 위하여 도형이나 문자의 깊이 정보를 이용하여 단일 체인코드에서 찾을 수 없었던 차별적인 특징을 추출할 수 있다.

이러한 깊이 체인코드를 이용하여 필기체 문자 인식이나 제스처 인식을 수행할 경우, 방향 성분이 유사한 서로 다른 도형에 대해 인식률을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 깊이 체인 코드를 이용한 인코딩 장치의 구조를 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 체인코드 생성 방식을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 깊이 체인코드 인코딩부의 동작 절차를 도시한 흐름도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 깊이 체인코드 인코딩부의 깊이 설정 및 체인코드 인코딩 방식을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 체인코드 인코딩 방식을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 깊이 체인 코드를 이용한 인코딩 장치의 동작 절차를 도시한 흐름도.

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 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

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.

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.

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.

본 발명의 실시예는 입력된 문자 및 제스쳐에 대한 깊이 정보를 토대로 여러 층을 두어 각 층에서 체인코드를 수행하기 위해 입력된 도형이나 문자에서 윤곽 포인트들의 중심을 구하고, 구해진 중심으로부터 각 포인트들까지의 거리를 구하여 평균값을 산출하고, 평균값과 각 포인터들까지의 거리의 비를 구한 후, 거리 비에 따라 각 포인터들의 깊이를 설정하고, 설정된 깊이 별로 체인코드를 계산하여 인코딩된 방향성분 값으로 문자나 제스처를 구별하는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 깊이 체인 코드를 이용한 인코딩 장치의 구조를 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 깊이 체인 코드를 이용한 인코딩 장치(100)는 카메라부(110), 깊이 체인코드 인코딩부(120) 및 인식부(130) 등을 포함할 수 있다.

구체적으로 깊이 체인 코드를 이용한 인코딩 장치(100) 내 카메라부(110)는 실내에서 책이나 명함, 실외에서는 간판이나 도로 표지판 등으로부터 다양한 형태의 문자 및 제스쳐를 촬영할 수 있으며, 촬영된 문자 및 제스쳐 이미지는 깊이 체인코드 인코딩부(120) 및 인식부(130)로 전달할 수 있다.

깊이 체인코드 인코딩부(120)는 입력된 문자 및 제스쳐 이미지를 토대로 체인코드 인코딩 또는 깊이 체인코드 인코딩을 수행하는 것으로서, 문자 및 제스쳐 이미지의 외부 윤곽선을 추출하고, 추출한 외부 윤곽선의 기 설정된 길이 별로 체인코드 표와의 비교를 통해 인코딩을 수행할 수 있다.

그리고 인식부(130)는 카메라부(110)로부터 전달된 문자 및 제스쳐 이미지와, 깊이 체인코드 인코딩부(120)로부터 전달된 체인코드를 토대로 문자 및 제스쳐의 형태에 대한 인식을 수행할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 체인코드 생성 방식을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 깊이 체인코드 인코딩부(120)는 기본적으로 16 방향을 나타내는 16채널 체인코드 표(200)를 이용하여, 예제 모형(202)을 인코딩할 수 있다. 이때, 예제 모형(202)은 시작점을 출발하여 시계 반대방향으로 진행하는데, 깊이 체인코드 인코딩부(120)는 16채널 체인코드 표(200)와 비교하여 각 지점별로 일치하는 방향에 해당하는 숫자를 선택할 수 있다.

예를 들어, 예제 모형(202)의 시작점(204)에서 왼쪽 180도 방향으로 가는 경우 16채널 체인코드 표(200)에서 같은 방향의 8을 선택할 수 있다. 같은 방법으로 다음 지점이 왼쪽 225도 방향으로 가는 경우, 16채널 체인코드 표(200)에서 10을 선택할 수 있다. 이와 같이 각 지점에 대한 숫자 선택을 통해 생성된 체인코드(206)는 예제 모형(202)에 대해 16채널 체인코드 표(200)를 이용하여 인코딩된 것이며, 생성된 체인코드(206)는 인식부(130)로 전달할 수 있다.

한편, 깊이 체인코드 인코딩부(120)는 도 2에서와 같이 기본적인 단일 체인코드 외에 추가적으로 깊이 체인코드를 이용한 체인코드 인코딩을 수행하게 된다. 즉, 인식 과정 시 1차 수행 또는 빠른 수행이 필요한 경우에는 기본적인 단일 체인코드 인코딩 방식을 수행할 수 있다. 이는 도형이나 문자의 외부 윤곽선을 돌아가면서 인코딩하는 방법으로, 윤곽선 방향이 다른 도형이나 문자를 구별할 수 있다.

하지만, 외부 윤곽선 방향 성분이 같으면서도 다른 모양을 가지는 도형이나 문자의 경우에 있어서는 기본적인 단일 체인코드로 구별하기가 쉽지 않다. 예를 들어, 인코딩 장치(100)를 통해 숫자 0과 6이 입력된 경우, 외부 윤곽선에 대한 인코딩을 통해 체인코드를 구하면, 윤곽선 방향 성분이 유사하게 나올 수 있다.

이에 인식 과정의 2차 수행 또는 정밀 수행이 필요한 경우에는 깊이 체인코드 인코딩 방식을 수행할 수 있다. 깊이 체인코드 방식은 기존 체인코드에 깊이 정보를 추가한 것으로, 여러 개의 층을 가지는 체인코드를 이용하여 각 층마다 체인코드를 구할 수 있다. 이러한 인식 과정 시 기본적인 단일 체인코드 또는 깊이 체인코드의 수행 방식은 기 설정된 방식 또는 본 발명의 실시예에 대한 구현 방식에 따라 달라질 수 있음은 물론이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 깊이 체인코드 인코딩부의 동작 절차를 도시한 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 깊이 체인코드 인코딩부의 깊이 설정 및 체인코드 인코딩 방식을 도시한 도면이다.

도 3 내지 도 4를 참조하여 깊이 체인코드 인코딩부의 동작 절차를 설명하면, 깊이 체인코드 인코딩부(120)는 300단계에서 입력된 문자 및 제스쳐 이미지에서 예제 모델(402)과 같이 외부 윤곽선을 추출하고, 추출한 외부 윤곽선의 포인트들에 대한 중심을 구하게 된다. 이는 중심 구하기(404)와 같이 도형이나 문자에서의 윤곽 포인트들의 중심을 구하게 된다.

302단계에서는 중심에서의 거리 구하기(406)와 같이 구해진 중심으로부터 각 포인트들까지의 거리를 구한 후, 각 거리에 대한 평균값(408)을 산출하게 된다. 그리고 304단계에서는 산출된 평균 값과 각 포인터들까지의 거리 비를 구하게 되는 것으로 이는 깊이율(Depth Ratio)로서, 중심에서의 거리/거리 평균값으로 산출하게 된다.

306단계에서는 깊이율에 따른 깊이를 설정하는 것으로서, 깊이 설정 및 체인코드 계산(401)과 같이 예제 모형에 깊이를 설정하게 되고, 308단계에서 깊이별 체인코드를 계산하게 된다.

깊이 설정 및 체인코드 계산(401)에서와 같이 체인코드는 각 층에서 다른 값을 가지게 되며, 기본 채널에 각 층수를 더하여 구별하게 된다. 예를 들어, 외부 윤곽선에서는 왼쪽 180도 방향으로 가는 경우, 16채널 깊이 체인코드 표(400)를 통해 8+16으로 24의 체인코드를 가지게 되나, 안쪽의 윤곽선에서는 왼쪽 180도 방향으로 가는 경우, 16채널 깊이 체인코드 표(400)를 통해 8의 체인코드를 가지게 된다.

이를 통해 각 깊이 별로 다른 체인코드 값을 가질 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 체인코드 인코딩 방식을 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 숫자 0과 6에 대해서 깊이 체인코드 인코딩부(120)에서 기본적인 단일 체인코드를 이용한 인코딩 방식(500)과 깊이 체인코드를 이용한 인코딩 방식(502)을 각각 나타낸 것으로서, 기본 16채널 체인 코드를 이용한 인코딩 방식(500)은 숫자 0과 6에 대한 체인 코드 인코딩 결과가 서로 유사함을 알 수 있다.

그러나 깊이 16채널 체인 코드를 이용한 인코딩 방식(502)은 숫자 0과 6에 대한 체인 코드 인코딩 결과가 서로 간의 차이점을 분명하게 나타내고 있음을 알 수 있다. 이에 방향 성분이 비슷한 도형이나 문자이나, 서로 다른 도형이나 문자인 경우에는 기본적인 단일 체인코드 인코딩 방식 보다 깊이 체인코드 인코딩 방식을 이용할 때 더 좋은 인식 성능을 나타낼 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 깊이 체인 코드를 이용한 인코딩 장치의 동작 절차를 도시한 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 깊이 체인 코드를 이용한 인코딩 장치(100)는 600단계에서 카메라부(110)를 이용하여 문자 또는 제스쳐를 촬영하게 되며, 이에 촬영된 이미지는 깊이 체인코드 인코딩부(120) 및 인식부(130)로 전달하게 된다. 602단계에서 깊이 체인코드 인코딩부(120)는 문자 또는 제스쳐 이미지에서 추출한 도형 또는 문자의 깊이 정보 포함 여부를 판별하게 된다. 판별 방식은 기본적으로는 단일 체인코드 인코딩을 수행하고, 깊이 체인 코드를 이용한 인코딩 장치(100)로부터 별도의 명령을 전달 받은 경우에만 깊이 체인코드 인코딩을 수행하게 된다.

또는 깊이 정보 포함 여부 확인 절차로서, 도형 또는 문자의 윤곽선을 추출하고 중심을 구한 후, 중심에서의 거리를 구하고 거리 평균값을 산출하여 깊이를 설정하게 됨으로써, 도형 또는 문자가 깊이 정보를 포함하는지 여부를 판단하게 된다.

이에 숫자 0과 같이 외부 윤곽선 외에 내부 윤곽선을 포함하지 않는 경우에는 604단계로 진행하여 기존 채널코드를 이용한 인코딩을 수행하게 된다. 그리고 인코딩된 채널코드를 인식부(130)로 전달하여 608단계에서 인식부(130)는 인코딩된 채널코드를 이용하여 입력된 문자 또는 제스쳐에 대한 인식을 수행하게 된다.

다만, 602단계에서 깊이 정보 포함 여부 확인 절차를 통해 깊이 정보가 포함된 도형 또는 문자인 경우에는 606단계로 진행하여 기본 채널에 각 층수를 더하는 깊이 체인코드 인코딩을 수행하게 된다. 이후, 608단계에서는 인식부(130)에서 깊이 채널코드로 인코딩된 채널코드를 이용하여 문자 또는 제스쳐에 대한 인식을 수행하게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 깊이 체인 코드를 이용한 인코딩 장치 및 방법은, 입력된 문자 및 제스쳐에 대한 깊이 정보를 토대로 여러 층을 두어 각 층에서 체인코드를 수행하기 위해 입력된 도형이나 문자에서 윤곽 포인트들의 중심을 구하고, 구해진 중심으로부터 각 포인트들까지의 거리를 구하여 평균값을 산출하고, 평균값과 각 포인터들까지의 거리의 비를 구한 후, 거리 비에 따라 각 포인터들의 깊이를 설정하고, 설정된 깊이 별로 체인코드를 계산하여 인코딩된 방향성분 값으로 문자나 제스처를 구별한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 인코딩 장치 110 : 카메라부
120 : 깊이 체인코드 인코딩부 130 : 인식부

Claims (1)

1. 다양한 문자 또는 제스쳐를 촬영하는 카메라부와,
   상기 카메라부로부터 입력된 도형이나 문자에서 윤곽 포인트들의 중심을 구하고, 구해진 중심으로부터 각 포인트들까지의 거리를 구하여 평균값을 산출하고, 평균값과 각 포인터들까지의 거리의 비를 구한 후, 거리 비에 따라 각 포인터들의 깊이를 설정하고, 설정된 깊이 별로 체인코드를 계산하는 깊이 체인코드 인코딩부와,
   상기 인코딩된 체인코드를 토대로 문자 및 제스쳐에 대한 인식을 수행하는 인식부
   를 포함하는 깊이 체인 코드를 이용한 인코딩 장치.

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