KR20240057142A - Method, computer device, and computer program to detect and classify objects based on deep learning - Google Patents

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KR20240057142A
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Abstract

딥러닝을 기반으로 객체를 검출하여 분류하는 방법, 컴퓨터 장치, 및 컴퓨터 프로그램이 개시된다. 객체 분류 방법은, 딥러닝 모델을 통해 대상 공간에 대한 이미지로부터 객체를 탐지하는 단계; 및 상기 대상 공간과 관련된 POG(planogram) 데이터를 이용하여 상기 객체를 분류하는 단계를 포함할 수 있다.A method, computer device, and computer program for detecting and classifying objects based on deep learning are disclosed. The object classification method includes detecting an object from an image of a target space through a deep learning model; and classifying the object using planogram (POG) data related to the target space.

Figure P1020220137505
Figure P1020220137505

Description

딥러닝을 기반으로 객체를 검출하여 분류하는 방법, 컴퓨터 장치, 및 컴퓨터 프로그램{METHOD, COMPUTER DEVICE, AND COMPUTER PROGRAM TO DETECT AND CLASSIFY OBJECTS BASED ON DEEP LEARNING}Method for detecting and classifying objects based on deep learning, computer device, and computer program {METHOD, COMPUTER DEVICE, AND COMPUTER PROGRAM TO DETECT AND CLASSIFY OBJECTS BASED ON DEEP LEARNING}

아래의 설명은 이미지 내 객체를 검출하여 분류하는 기술에 관한 것이다.The explanation below is about technology for detecting and classifying objects in images.

딥러닝(deep learning)이 가장 활발하게 적용되고 있는 분야 중 하나는 컴퓨터 비전(computer vision) 분야라 할 수 있다.One of the fields where deep learning is most actively applied is computer vision.

컴퓨터 비전 기술은 컴퓨터에서 카메라, 스캐너 등의 시각 매체를 통해 입력 받은 이미지를 대상으로 주변 물체와 환경 속성에 대한 이미지를 분석하여 유용한 정보를 생성하는 기술로서 화상 처리와 배경 분석을 거쳐 각종 임무 수행에 필요한 정보를 생성한다.Computer vision technology is a technology that generates useful information by analyzing images of surrounding objects and environmental properties from images input from a computer through visual media such as cameras and scanners. It is used to perform various tasks through image processing and background analysis. Generate the necessary information.

특히, 입력된 주어진 이미지에서 특정 객체의 위치를 표시하고 라벨링하는 객체 검출 및 분류 알고리즘은 컴퓨터 비전 기술 중에서도 독보적으로 빠르게 발전하고 있다.In particular, object detection and classification algorithms that display and label the location of a specific object in a given input image are developing at a uniquely fast pace among computer vision technologies.

관련 기술의 일례로, 한국 공개특허공보 제10-2021-0067498호(공개일 2021년 06월 08일)에는 딥러닝을 기반으로 영상 내 객체를 자동 검출하는 기술이 개시되어 있다.As an example of related technology, Korean Patent Publication No. 10-2021-0067498 (published on June 8, 2021) discloses a technology for automatically detecting objects in an image based on deep learning.

딥러닝을 기반으로 이미지 내에서 검출된 객체에 대해 NLP(자연어 처리) 기술과 POG(planogram) 데이터를 이용하여 해당 객체를 분류할 수 있는 방법과 장치를 제공한다.Based on deep learning, we provide a method and device for classifying objects detected in images using NLP (natural language processing) technology and POG (planogram) data.

NLP 기술을 기반으로 객체에 대한 일차 분류를 수행한 후 일차 분류 결과와 POG 데이터를 이용하여 객체에 대한 세부 분류를 수행할 수 있는 방법과 장치를 제공한다.After performing primary classification of an object based on NLP technology, we provide a method and device that can perform detailed classification of the object using the primary classification result and POG data.

컴퓨터 장치에서 실행되는 객체 분류 방법에 있어서, 상기 컴퓨터 장치는 메모리에 포함된 컴퓨터 판독가능한 명령들을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 객체 분류 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 딥러닝 모델을 통해 대상 공간에 대한 이미지로부터 객체를 탐지하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 대상 공간과 관련된 POG(planogram) 데이터를 이용하여 상기 객체를 분류하는 단계를 포함하는 객체 분류 방법을 제공한다.In an object classification method executed on a computer device, the computer device includes at least one processor configured to execute computer-readable instructions included in a memory, and the object classification method includes, by the at least one processor, deep Detecting an object from an image of a target space through a learning model; and classifying the object using planogram (POG) data related to the target space, by the at least one processor.

일 측면에 따르면, 상기 탐지하는 단계는, RPN(region proposal network) 모델을 이용하여 상기 이미지에서 객체 영역을 탐지할 수 있다.According to one aspect, the detecting step may detect an object area in the image using a region proposal network (RPN) model.

다른 측면에 따르면, 상기 RPN 모델은 상기 대상 공간과 관련된 공개 데이터(public data)를 이용하여 상기 대상 공간에 포함된 물품에 대한 영역 추정(region proposal)이 학습된 모델일 수 있다.According to another aspect, the RPN model may be a model in which a region estimate (region proposal) for an item included in the target space is learned using public data related to the target space.

또 다른 측면에 따르면, 상기 분류하는 단계는, 상기 POG 데이터에 포함된 각 물품 별 물품명과 물품 이미지를 물품 인식을 위한 갤러리에 등록하는 단계; 및 상기 객체를 상기 갤러리에 등록된 물품 이미지와의 유사도에 따라 상기 갤러리에 등록된 물품명으로 분류하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect, the classifying step includes registering the product name and product image for each product included in the POG data in a gallery for product recognition; And it may include classifying the object by the product name registered in the gallery according to its similarity to the product image registered in the gallery.

또 다른 측면에 따르면, 상기 분류하는 단계는, NLP(natural language processing) 기반 객체 분류 모델을 통해 상기 객체에 대한 일차 분류를 수행하는 단계; 및 상기 일차 분류 결과와 상기 POG 데이터를 이용하여 상기 객체에 대한 세부 분류를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect, the classifying step includes performing primary classification on the object through a natural language processing (NLP)-based object classification model; And it may include performing detailed classification of the object using the primary classification result and the POG data.

또 다른 측면에 따르면, 상기 NLP 기반 객체 분류 모델은 트랜스포머(transformer) 기반 텍스트 인코더를 포함할 수 있다.According to another aspect, the NLP-based object classification model may include a transformer-based text encoder.

또 다른 측면에 따르면, 상기 객체에 대한 일차 분류를 수행하는 단계는, 상기 객체의 이미지 피처를 공개 데이터에 포함된 클래스명의 텍스트 피처와 비교하여 상기 객체에 대응되는 클래스명을 인식하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect, performing primary classification on the object may include recognizing a class name corresponding to the object by comparing image features of the object with text features of the class name included in public data. You can.

또 다른 측면에 따르면, 상기 객체에 대한 세부 분류를 수행하는 단계는, 상기 POG 데이터에 포함된 각 물품 별 물품명과 물품 이미지를 물품 인식을 위한 갤러리에 등록하는 단계; 상기 갤러리에 등록된 물품 이미지 중 상기 일차 분류 결과에 대응되는 범위의 물품 이미지를 상기 객체와 비교하는 단계; 및 상기 객체를 상기 객체와 비교한 물품 이미지와의 유사도에 따라 상기 갤러리에 등록된 물품명으로 분류하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect, performing detailed classification of the object includes registering the product name and product image for each product included in the POG data in a gallery for product recognition; Comparing product images in a range corresponding to the primary classification result among product images registered in the gallery with the object; And it may include classifying the object by the product name registered in the gallery according to the similarity with the product image compared with the object.

또 다른 측면에 따르면, 상기 객체에 대한 세부 분류를 수행하는 단계는, 상기 POG 데이터에 포함된 각 물품 별 물품명과 물품 이미지를 물품 인식을 위한 갤러리에 등록하는 단계; 및 상기 객체를 상기 갤러리에 등록된 물품 이미지와의 유사도에 따라 상기 갤러리에 등록된 물품명으로 분류하는 단계를 포함하고, 상기 유사도에 상기 일차 분류 결과에 따른 가중치가 반영될 수 있다.According to another aspect, performing detailed classification of the object includes registering the product name and product image for each product included in the POG data in a gallery for product recognition; and classifying the object by a product name registered in the gallery according to its similarity to the product image registered in the gallery, and a weight according to the primary classification result may be reflected in the similarity.

또 다른 측면에 따르면, 상기 객체 분류 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, RGB 센서로 구성된 이미지 센싱 모듈을 통해 일정 주기 또는 실시간으로 상기 대상 공간이 촬영된 상기 이미지를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another aspect, the object classification method may further include acquiring, by the at least one processor, the image in which the target space is captured at a certain period or in real time through an image sensing module composed of an RGB sensor. You can.

상기 객체 분류 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위해 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장되는 컴퓨터 프로그램을 제공한다.A computer program stored in a computer-readable recording medium is provided to execute the object classification method on a computer.

컴퓨터 장치에 있어서, 메모리에 포함된 컴퓨터 판독가능한 명령들을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 딥러닝 모델을 통해 대상 공간에 대한 이미지로부터 객체를 탐지하는 과정; 및 상기 대상 공간과 관련된 POG 데이터를 이용하여 상기 객체를 분류하는 과정을 처리하는 컴퓨터 장치를 제공한다.A computer device comprising: at least one processor configured to execute computer readable instructions included in a memory, the at least one processor comprising: detecting an object from an image of a target space through a deep learning model; and a computer device that processes the process of classifying the object using POG data related to the target space.

본 발명의 실시예들에 따르면, 딥러닝을 기반으로 이미지 내에서 검출된 객체에 대해 NLP 기술과 POG 데이터를 이용하여 해당 객체를 분류함으로써 클래스 제한 없이 수만가지 이상의 객체에 대한 검출 및 분류를 수행할 수 있다.According to embodiments of the present invention, detection and classification of tens of thousands of objects without class restrictions can be performed by classifying objects detected in images based on deep learning using NLP technology and POG data. You can.

본 발명의 실시예들에 따르면, NLP 기술을 기반으로 객체에 대한 일차 분류를 수행한 후 일차 분류 결과와 POG 데이터를 이용하여 객체에 대한 세부 분류를 수행함으로써 새로운 객체에 대한 검출 및 분류를 수행할 수 있다.According to embodiments of the present invention, detection and classification of new objects can be performed by performing primary classification of an object based on NLP technology and then performing detailed classification of the object using the primary classification result and POG data. You can.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 환경의 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 장치의 예를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 장치의 프로세서가 포함할 수 있는 구성요소의 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 장치가 수행할 수 있는 방법의 일례를 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서 대상 공간에 대한 이미지를 획득하는 과정의 예시를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서 이미지에서 객체를 탐지하는 과정의 예시를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서 NLP 기반 객체 분류 과정의 예시를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 있어서 대상 공간과 관련된 POG 데이터 예시를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 있어서 NLP 기반 객체 분류 결과와 POG 데이터를 이용한 세부 객체 분류 과정의 예시를 도시한 것이다.
1 is a diagram illustrating an example of a network environment according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing an example of a computer device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of components that a processor of a computer device according to an embodiment of the present invention may include.
Figure 4 is a flowchart showing an example of a method that can be performed by a computer device according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 shows an example of a process for acquiring an image of a target space in one embodiment of the present invention.
Figure 6 shows an example of a process for detecting an object in an image according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 shows an example of an NLP-based object classification process in one embodiment of the present invention.
Figure 8 shows an example of POG data related to the target space in one embodiment of the present invention.
Figure 9 shows an example of a detailed object classification process using NLP-based object classification results and POG data in an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

본 발명의 실시예들은 이미지 내 객체를 자동 검출하여 분류하는 기술에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to technology for automatically detecting and classifying objects in images.

본 명세서에서 구체적으로 개시되는 것들을 포함하는 실시예들은 딥러닝을 기반으로 이미지 내에서 검출된 객체에 대해 NLP 기술과 POG 데이터를 이용하여 해당 객체를 분류할 수 있다.Embodiments including those specifically disclosed in this specification can classify objects detected in an image using NLP technology and POG data based on deep learning.

본 발명의 실시예들에 따른 객체 분류 시스템은 적어도 하나의 컴퓨터 장치에 의해 구현될 수 있으며, 본 발명의 실시예들에 따른 객체 분류 방법은 객체 분류 시스템에 포함되는 적어도 하나의 컴퓨터 장치를 통해 수행될 수 있다. 이때, 컴퓨터 장치에는 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 프로그램이 설치 및 구동될 수 있고, 컴퓨터 장치는 구동된 컴퓨터 프로그램의 제어에 따라 본 발명의 실시예들에 따른 객체 분류 방법을 수행할 수 있다. 상술한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 장치와 결합되어 객체 분류 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위해 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장될 수 있다.The object classification system according to embodiments of the present invention may be implemented by at least one computer device, and the object classification method according to embodiments of the present invention is performed through at least one computer device included in the object classification system. It can be. At this time, the computer program according to an embodiment of the present invention may be installed and driven in the computer device, and the computer device may perform the object classification method according to the embodiment of the present invention under the control of the driven computer program. . The above-described computer program can be combined with a computer device and stored in a computer-readable recording medium to execute the object classification method on the computer.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 환경의 예를 도시한 도면이다. 도 1의 네트워크 환경은 복수의 전자 기기들(110, 120, 130, 140), 복수의 서버들(150, 160) 및 네트워크(170)를 포함하는 예를 나타내고 있다. 이러한 도 1은 발명의 설명을 위한 일례로 전자 기기의 수나 서버의 수가 도 1과 같이 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 1의 네트워크 환경은 본 실시예들에 적용 가능한 환경들 중 하나의 예를 설명하는 것일 뿐, 본 실시예들에 적용 가능한 환경이 도 1의 네트워크 환경으로 한정되는 것은 아니다.1 is a diagram illustrating an example of a network environment according to an embodiment of the present invention. The network environment in FIG. 1 shows an example including a plurality of electronic devices 110, 120, 130, and 140, a plurality of servers 150 and 160, and a network 170. Figure 1 is an example for explaining the invention, and the number of electronic devices or servers is not limited as in Figure 1. In addition, the network environment in FIG. 1 only explains one example of environments applicable to the present embodiments, and the environment applicable to the present embodiments is not limited to the network environment in FIG. 1.

복수의 전자 기기들(110, 120, 130, 140)은 컴퓨터 장치로 구현되는 고정형 단말이거나 이동형 단말일 수 있다. 복수의 전자 기기들(110, 120, 130, 140)의 예를 들면, 스마트폰(smart phone), 휴대폰, 내비게이션, 컴퓨터, 노트북, 디지털방송용 단말, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 태블릿 PC 등이 있다. 일례로 도 1에서는 전자 기기(110)의 예로 스마트폰의 형상을 나타내고 있으나, 본 발명의 실시예들에서 전자 기기(110)는 실질적으로 무선 또는 유선 통신 방식을 이용하여 네트워크(170)를 통해 다른 전자 기기들(120, 130, 140) 및/또는 서버(150, 160)와 통신할 수 있는 다양한 물리적인 컴퓨터 장치들 중 하나를 의미할 수 있다.The plurality of electronic devices 110, 120, 130, and 140 may be fixed terminals or mobile terminals implemented as computer devices. Examples of the plurality of electronic devices 110, 120, 130, and 140 include smart phones, mobile phones, navigation devices, computers, laptops, digital broadcasting terminals, PDAs (Personal Digital Assistants), and PMPs (Portable Multimedia Players). ), tablet PC, etc. For example, in FIG. 1, the shape of a smartphone is shown as an example of the electronic device 110. However, in embodiments of the present invention, the electronic device 110 actually communicates with other devices through the network 170 using a wireless or wired communication method. It may refer to one of various physical computer devices capable of communicating with electronic devices 120, 130, 140 and/or servers 150, 160.

통신 방식은 제한되지 않으며, 네트워크(170)가 포함할 수 있는 통신망(일례로, 이동통신망, 유선 인터넷, 무선 인터넷, 방송망)을 활용하는 통신 방식뿐만 아니라 기기들 간의 근거리 무선 통신 역시 포함될 수 있다. 예를 들어, 네트워크(170)는, PAN(personal area network), LAN(local area network), CAN(campus area network), MAN(metropolitan area network), WAN(wide area network), BBN(broadband network), 인터넷 등의 네트워크 중 하나 이상의 임의의 네트워크를 포함할 수 있다. 또한, 네트워크(170)는 버스 네트워크, 스타 네트워크, 링 네트워크, 메쉬 네트워크, 스타-버스 네트워크, 트리 또는 계층적(hierarchical) 네트워크 등을 포함하는 네트워크 토폴로지 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The communication method is not limited, and may include not only a communication method utilizing a communication network that the network 170 may include (for example, a mobile communication network, wired Internet, wireless Internet, and a broadcast network), but also short-range wireless communication between devices. For example, the network 170 may include a personal area network (PAN), a local area network (LAN), a campus area network (CAN), a metropolitan area network (MAN), a wide area network (WAN), and a broadband network (BBN). , may include one or more arbitrary networks such as the Internet. Additionally, the network 170 may include any one or more of network topologies including a bus network, star network, ring network, mesh network, star-bus network, tree or hierarchical network, etc. Not limited.

서버(150, 160) 각각은 복수의 전자 기기들(110, 120, 130, 140)과 네트워크(170)를 통해 통신하여 명령, 코드, 파일, 컨텐츠, 서비스 등을 제공하는 컴퓨터 장치 또는 복수의 컴퓨터 장치들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 서버(150)는 네트워크(170)를 통해 접속한 복수의 전자 기기들(110, 120, 130, 140)로 서비스(일례로, 객체 관리 서비스 등)를 제공하는 시스템일 수 있다.Each of the servers 150 and 160 is a computer device or a plurality of computers that communicate with a plurality of electronic devices 110, 120, 130, 140 and a network 170 to provide commands, codes, files, content, services, etc. It can be implemented with devices. For example, the server 150 may be a system that provides services (eg, object management services, etc.) to a plurality of electronic devices 110, 120, 130, and 140 connected through the network 170.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 장치의 예를 도시한 블록도이다. 앞서 설명한 복수의 전자 기기들(110, 120, 130, 140) 각각이나 서버들(150, 160) 각각은 도 2를 통해 도시된 컴퓨터 장치(200)에 의해 구현될 수 있다.Figure 2 is a block diagram showing an example of a computer device according to an embodiment of the present invention. Each of the plurality of electronic devices 110, 120, 130, and 140 described above or each of the servers 150 and 160 may be implemented by the computer device 200 shown in FIG. 2.

이러한 컴퓨터 장치(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 메모리(210), 프로세서(220), 통신 인터페이스(230) 그리고 입출력 인터페이스(240)를 포함할 수 있다. 메모리(210)는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체로서, RAM(random access memory), ROM(read only memory) 및 디스크 드라이브와 같은 비소멸성 대용량 기록장치(permanent mass storage device)를 포함할 수 있다. 여기서 ROM과 디스크 드라이브와 같은 비소멸성 대용량 기록장치는 메모리(210)와는 구분되는 별도의 영구 저장 장치로서 컴퓨터 장치(200)에 포함될 수도 있다. 또한, 메모리(210)에는 운영체제와 적어도 하나의 프로그램 코드가 저장될 수 있다. 이러한 소프트웨어 구성요소들은 메모리(210)와는 별도의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체로부터 메모리(210)로 로딩될 수 있다. 이러한 별도의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체는 플로피 드라이브, 디스크, 테이프, DVD/CD-ROM 드라이브, 메모리 카드 등의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서 소프트웨어 구성요소들은 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체가 아닌 통신 인터페이스(230)를 통해 메모리(210)에 로딩될 수도 있다. 예를 들어, 소프트웨어 구성요소들은 네트워크(170)를 통해 수신되는 파일들에 의해 설치되는 컴퓨터 프로그램에 기반하여 컴퓨터 장치(200)의 메모리(210)에 로딩될 수 있다.As shown in FIG. 2, this computer device 200 may include a memory 210, a processor 220, a communication interface 230, and an input/output interface 240. The memory 210 is a computer-readable recording medium and may include a non-permanent mass storage device such as random access memory (RAM), read only memory (ROM), and a disk drive. Here, non-perishable large-capacity recording devices such as ROM and disk drives may be included in the computer device 200 as a separate permanent storage device that is distinct from the memory 210. Additionally, an operating system and at least one program code may be stored in the memory 210. These software components may be loaded into the memory 210 from a computer-readable recording medium separate from the memory 210. Such separate computer-readable recording media may include computer-readable recording media such as floppy drives, disks, tapes, DVD/CD-ROM drives, and memory cards. In another embodiment, software components may be loaded into the memory 210 through the communication interface 230 rather than a computer-readable recording medium. For example, software components may be loaded into memory 210 of computer device 200 based on computer programs installed by files received over network 170.

프로세서(220)는 기본적인 산술, 로직 및 입출력 연산을 수행함으로써, 컴퓨터 프로그램의 명령을 처리하도록 구성될 수 있다. 명령은 메모리(210) 또는 통신 인터페이스(230)에 의해 프로세서(220)로 제공될 수 있다. 예를 들어 프로세서(220)는 메모리(210)와 같은 기록 장치에 저장된 프로그램 코드에 따라 수신되는 명령을 실행하도록 구성될 수 있다.The processor 220 may be configured to process instructions of a computer program by performing basic arithmetic, logic, and input/output operations. Commands may be provided to the processor 220 by the memory 210 or the communication interface 230. For example, processor 220 may be configured to execute received instructions according to program code stored in a recording device such as memory 210.

통신 인터페이스(230)는 네트워크(170)를 통해 컴퓨터 장치(200)가 다른 장치(일례로, 앞서 설명한 저장 장치들)와 서로 통신하기 위한 기능을 제공할 수 있다. 일례로, 컴퓨터 장치(200)의 프로세서(220)가 메모리(210)와 같은 기록 장치에 저장된 프로그램 코드에 따라 생성한 요청이나 명령, 데이터, 파일 등이 통신 인터페이스(230)의 제어에 따라 네트워크(170)를 통해 다른 장치들로 전달될 수 있다. 역으로, 다른 장치로부터의 신호나 명령, 데이터, 파일 등이 네트워크(170)를 거쳐 컴퓨터 장치(200)의 통신 인터페이스(230)를 통해 컴퓨터 장치(200)로 수신될 수 있다. 통신 인터페이스(230)를 통해 수신된 신호나 명령, 데이터 등은 프로세서(220)나 메모리(210)로 전달될 수 있고, 파일 등은 컴퓨터 장치(200)가 더 포함할 수 있는 저장 매체(상술한 영구 저장 장치)로 저장될 수 있다.The communication interface 230 may provide a function for the computer device 200 to communicate with other devices (eg, the storage devices described above) through the network 170. For example, a request, command, data, file, etc. generated by the processor 220 of the computer device 200 according to a program code stored in a recording device such as memory 210 is transmitted to the network ( 170) and can be transmitted to other devices. Conversely, signals, commands, data, files, etc. from other devices may be received by the computer device 200 through the communication interface 230 of the computer device 200 via the network 170. Signals, commands, data, etc. received through the communication interface 230 may be transmitted to the processor 220 or memory 210, and files, etc. may be stored in a storage medium (as described above) that the computer device 200 may further include. It can be stored as a permanent storage device).

입출력 인터페이스(240)는 입출력 장치(250)와의 인터페이스를 위한 수단일 수 있다. 예를 들어, 입력 장치는 마이크, 키보드 또는 마우스 등의 장치를, 그리고 출력 장치는 디스플레이, 스피커와 같은 장치를 포함할 수 있다. 다른 예로 입출력 인터페이스(240)는 터치스크린과 같이 입력과 출력을 위한 기능이 하나로 통합된 장치와의 인터페이스를 위한 수단일 수도 있다. 입출력 장치(250)는 컴퓨터 장치(200)와 하나의 장치로 구성될 수도 있다.The input/output interface 240 may be a means for interfacing with the input/output device 250. For example, input devices may include devices such as a microphone, keyboard, or mouse, and output devices may include devices such as displays and speakers. As another example, the input/output interface 240 may be a means for interfacing with a device that integrates input and output functions, such as a touch screen. The input/output device 250 may be configured as a single device with the computer device 200.

또한, 다른 실시예들에서 컴퓨터 장치(200)는 도 2의 구성요소들보다 더 적은 혹은 더 많은 구성요소들을 포함할 수도 있다. 그러나, 대부분의 종래기술적 구성요소들을 명확하게 도시할 필요성은 없다. 예를 들어, 컴퓨터 장치(200)는 상술한 입출력 장치(250) 중 적어도 일부를 포함하도록 구현되거나 또는 트랜시버(transceiver), 데이터베이스 등과 같은 다른 구성요소들을 더 포함할 수도 있다.Additionally, in other embodiments, computer device 200 may include fewer or more components than those of FIG. 2 . However, there is no need to clearly show most prior art components. For example, the computer device 200 may be implemented to include at least some of the input/output devices 250 described above, or may further include other components such as a transceiver, a database, etc.

이하에서는 딥러닝을 기반으로 객체를 검출하여 분류할 수 있는 방법 및 장치의 구체적인 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, specific embodiments of a method and device that can detect and classify objects based on deep learning will be described.

마트나 각종 매장 등과 같이 수많은 클래스의 물품이 진열되어 있는 대상 공간에서는 클래스 차이가 크지 않은 물품이 존재하기도 하고 동일한 물품에 대해서 보는 방향이나 전시되는 모양에 따라 차이가 크게 발생하기도 한다.In a target space where products of numerous classes are displayed, such as a supermarket or various stores, there may be products with small class differences, and for the same product, there may be significant differences depending on the viewing direction or the shape in which it is displayed.

대상 공간마다 물품의 진열 방식이 상이하고 신제품 출시, 할인 행사 등에 따라 진열 위치가 수시로 바뀔 수 있다.The way products are displayed is different for each target space, and the display location may change frequently depending on new product launches, discount events, etc.

본 실시예들은 딥러닝을 기반으로 대상 공간을 촬영한 이미지에서 객체를 자동 검출하여 분류할 수 있다. 본 발명에 따른 객체 검출 및 분류 기술은 공간 내 물품의 위치 탐색, 재고 관리, 물품 설명 제공, 진열 상태 확인 등 다양한 분야에 활용 가능하다.These embodiments can automatically detect and classify objects in images taken of the target space based on deep learning. The object detection and classification technology according to the present invention can be used in various fields such as searching for the location of items in space, managing inventory, providing product descriptions, and checking display status.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 장치의 프로세서가 포함할 수 있는 구성요소의 예를 도시한 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 장치가 수행할 수 있는 객체 분류 방법의 일례를 도시한 순서도이다.Figure 3 is a block diagram showing an example of components that the processor of a computer device according to an embodiment of the present invention may include, and Figure 4 is an object that the computer device can perform according to an embodiment of the present invention. This is a flowchart showing an example of a classification method.

본 실시예에 따른 컴퓨터 장치(200)는 전용 어플리케이션이나 웹/모바일 사이트 접속을 통해 객체 관리 서비스를 제공할 수 있다. 컴퓨터 장치(200)에는 컴퓨터로 구현된 객체 분류 시스템이 구성될 수 있다. 일례로, 객체 분류 시스템은 독립적으로 동작하는 프로그램 형태로 구현되거나, 혹은 특정 어플리케이션의 인-앱(in-app) 형태로 구성되어 상기 특정 어플리케이션 상에서 동작이 가능하도록 구현될 수 있다.The computer device 200 according to this embodiment can provide object management services through a dedicated application or access to a web/mobile site. The computer device 200 may be configured with a computer-implemented object classification system. For example, an object classification system may be implemented in the form of a program that operates independently, or may be implemented in the form of an in-app of a specific application so that it can operate on the specific application.

컴퓨터 장치(200)의 프로세서(220)는 이후 설명될 객체 분류 방법을 수행하기 위한 구성요소로서 도 3에 도시된 바와 같이, 이미지 센싱 모듈(301), 객체 탐지 모듈(302), 및 객체 분류 모듈(303)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라 프로세서(220)의 구성요소들은 선택적으로 프로세서(220)에 포함되거나 제외될 수도 있다. 또한, 실시예에 따라 프로세서(220)의 구성요소들은 프로세서(220)의 기능의 표현을 위해 분리 또는 병합될 수도 있다.The processor 220 of the computer device 200 is a component for performing an object classification method to be described later, and as shown in FIG. 3, the processor 220 includes an image sensing module 301, an object detection module 302, and an object classification module. It may include (303). Depending on the embodiment, components of the processor 220 may be selectively included in or excluded from the processor 220. Additionally, depending on the embodiment, components of the processor 220 may be separated or merged to express the functions of the processor 220.

이러한 프로세서(220) 및 프로세서(220)의 구성요소들은 이후 설명될 객체 분류 방법이 포함하는 단계들을 수행하도록 컴퓨터 장치(200)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220) 및 프로세서(220)의 구성요소들은 메모리(210)가 포함하는 운영체제의 코드와 적어도 하나의 프로그램의 코드에 따른 명령(instruction)을 실행하도록 구현될 수 있다.The processor 220 and its components may control the computer device 200 to perform steps included in the object classification method to be described later. For example, the processor 220 and its components may be implemented to execute instructions according to the code of an operating system included in the memory 210 and the code of at least one program.

여기서, 프로세서(220)의 구성요소들은 컴퓨터 장치(200)에 저장된 프로그램 코드가 제공하는 명령에 따라 프로세서(220)에 의해 수행되는 서로 다른 기능들(different functions)의 표현들일 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 장치(200)가 이미지를 획득하도록 상술한 명령에 따라 컴퓨터 장치(200)를 제어하는 프로세서(220)의 기능적 표현으로서 이미지 센싱 모듈(301)가 이용될 수 있다.Here, the components of the processor 220 may be expressions of different functions performed by the processor 220 according to instructions provided by program codes stored in the computer device 200. For example, the image sensing module 301 may be used as a functional representation of the processor 220 that controls the computer device 200 according to the above-described instructions so that the computer device 200 acquires an image.

프로세서(220)는 컴퓨터 장치(200)의 제어와 관련된 명령이 로딩된 메모리(210)로부터 필요한 명령을 읽어들일 수 있다. 이 경우, 상기 읽어들인 명령은 프로세서(220)가 이후 설명될 객체 분류 방법을 실행하도록 제어하기 위한 명령을 포함할 수 있다.The processor 220 may read necessary instructions from the memory 210 where instructions related to controlling the computer device 200 are loaded. In this case, the read command may include a command for controlling the processor 220 to execute an object classification method that will be described later.

이후 설명될 객체 분류 방법이 포함하는 단계들은 도시된 순서와 다른 순서로 수행될 수 있으며, 단계들 중 일부가 생략되거나 추가의 과정이 더 포함될 수 있다.Steps included in the object classification method to be described later may be performed in an order different from the order shown, and some of the steps may be omitted or additional processes may be included.

객체 분류 방법이 포함하는 단계들은 서버(150)에서 수행될 수 있으며, 실시예에 따라서는 단계들 중 적어도 일부가 전자 기기(110, 120, 130, 140 중 어느 하나)에서 수행되는 것 또한 가능하다.The steps included in the object classification method may be performed in the server 150, and depending on the embodiment, at least some of the steps may also be performed in any one of the electronic devices 110, 120, 130, and 140. .

도 4를 참조하면, 단계(S410)에서 이미지 센싱 모듈(301)은 객체 검출 및 분류를 위한 대상 공간에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 일례로, 이미지 센싱 모듈(301)은 RGB 센서로 구성될 수 있으며, 수많은 물품이 진열된 공간을 대상으로 일정 주기 또는 실시간으로 해당 공간이 촬영된 이미지를 얻을 수 있다.Referring to FIG. 4, in step S410, the image sensing module 301 may acquire an image of the target space for object detection and classification. For example, the image sensing module 301 may be configured with an RGB sensor, and can obtain images captured at a certain period or in real time for a space where numerous products are displayed.

단계(S420)에서 객체 탐지 모듈(302)은 딥러닝 기반의 객체 탐지 기법을 통해 이미지로부터 가능한 모든 관심 객체를 배경과 구분하여 식별함으로써 객체 영역을 탐지할 수 있다. 일례로, 객체 탐지 모듈(302)은 딥러닝 모델 중 하나인 RPN(region proposal network) 모델을 이용하여 이미지에서 가능한 모든 객체 영역(즉, region proposal)을 추출할 수 있다.In step S420, the object detection module 302 can detect the object area by distinguishing all possible objects of interest from the image from the background through a deep learning-based object detection technique. For example, the object detection module 302 can extract all possible object regions (i.e., region proposals) from an image using a region proposal network (RPN) model, which is one of the deep learning models.

단계(S430)에서 객체 분류 모듈(303)은 NLP 기술과 대상 공간과 관련된 POG 데이터를 이용하여 이미지에서 탐지된 객체를 분류할 수 있다. 객체 분류 모듈(303)은 NLP 기술을 기반으로 객체에 대한 일차 분류를 수행한 후 일차 분류 결과와 POG 데이터를 이용하여 해당 객체에 대한 세부 분류를 수행할 수 있다.In step S430, the object classification module 303 may classify the object detected in the image using NLP technology and POG data related to the target space. The object classification module 303 may perform primary classification of an object based on NLP technology and then perform detailed classification of the object using the primary classification result and POG data.

도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서 대상 공간에 대한 이미지를 획득하는 과정의 예시를 도시한 것이다.Figure 5 shows an example of a process for acquiring an image of a target space in one embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 이미지 센싱 모듈(301)은 RGB 센서로 구성될 수 있으며, 공간(50)에 고정된 CCTV(501), 공간(50)에서 이동 가능한 카트(501), 사용자 핸드-헬드(hand-held) 카메라(503), 자율주행 로봇(504) 등에 포함될 수 있다. 이미지 센싱 모듈(301)은 수많은 물품이 진열된 공간(50)을 대상으로 일정 주기 또는 실시간으로 해당 공간(50)이 촬영된 이미지를 수집할 수 있다.Referring to Figure 5, the image sensing module 301 may be composed of an RGB sensor, a CCTV 501 fixed in the space 50, a cart 501 movable in the space 50, and a user hand-held ( It may be included in a hand-held camera 503, a self-driving robot 504, etc. The image sensing module 301 can collect images taken of the space 50 where numerous items are displayed at a certain period or in real time.

이미지 센싱 모듈(301)은 컴퓨터 장치(200)의 다른 구성요소와의 인터페이스를 위한 수단을 포함할 수 있으며, 이를 통해 공간(50)에 대한 이미지를 프로세서(220)나 객체 탐지 모듈(302) 등에 전달할 수 있다.The image sensing module 301 may include means for interfacing with other components of the computer device 200, through which an image of the space 50 may be transmitted to the processor 220, the object detection module 302, etc. It can be delivered.

도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서 이미지에서 객체를 탐지하는 과정의 예시를 도시한 것이다.Figure 6 shows an example of a process for detecting an object in an image according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 객체 탐지 모듈(302)은 객체 영역 추출 작업을 수행하는 네트워크로서 RPN 모델을 포함할 수 있다. 일례로, RPN 모델은 객체 영역으로서 영역 추정(region proposal)을 위해 다양한 크기를 가지는 바운딩 박스(bounding box)인 앵커 박스(anchor box)를 이용할 수 있다. 대상 물품을 포함한 객체 탐지 모델로서 RPN 모델은 이미지에서 두드러진(salient) 모든 객체에 대한 영역을 검출하도록 학습될 수 있다. 이때, 주요 공개 데이터(public data) 및 그 데이터 조합을 이용하여 가능한 모든 객체에 대한 후보 영역을 학습할 수 있다.Referring to FIG. 6, the object detection module 302 is a network that performs an object area extraction task and may include an RPN model. For example, the RPN model can use an anchor box, which is a bounding box of various sizes, for region proposal as an object area. As an object detection model including target items, the RPN model can be trained to detect regions for all salient objects in an image. At this time, candidate areas for all possible objects can be learned using key public data and their data combinations.

객체 탐지 모듈(302)은 이미지 센싱 모듈(301)로부터 전달된 이미지를 사전 학습된 CNN 모델에 입력하여 피처 맵(feature map)을 얻을 수 있다. 객체 탐지 모듈(302)은 피처 맵을 RPN에 전달하여 RPN을 통해 영역 추정을 산출할 수 있다. 객체 탐지 모듈(302)은 RPN에 의한 영역 추정 결과와 CNN 모델에 의한 피처 맵을 이용한 ROI 풀링(pooling)을 통해 고정된 크기의 피처 맵을 얻을 수 있다. 객체 탐지 모듈(302)은 고정된 크기의 피처 맵을 분류기(classifier)로 입력하여 분류(classification)를 수행할 수 있다.The object detection module 302 can obtain a feature map by inputting the image delivered from the image sensing module 301 into a pre-trained CNN model. The object detection module 302 may transmit the feature map to the RPN and calculate an area estimate through the RPN. The object detection module 302 can obtain a feature map of a fixed size through ROI pooling using the region estimation results by RPN and the feature map by CNN model. The object detection module 302 may perform classification by inputting a feature map of a fixed size into a classifier.

도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서 NLP 기반 객체 분류 과정의 예시를 도시한 것이다.Figure 7 shows an example of an NLP-based object classification process in one embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 객체 분류 모듈(303)은 NLP 기반 객체 분류 모듈(71)을 포함할 수 있다. NLP 기반 객체 분류 모듈(71)은 트랜스포머(transformer) 기반 텍스트 인코더 모델로 구성될 수 있다. 예를 들어, NLP 기반 객체 분류 모듈(71)은 CLIP(Contrastive Language-Image Pre-training)나 GLIP(Grounded Language-Image Pre-training)와 같이 사전 학습된 텍스트 정보를 이용한 비주얼 모델(visual model)에 포함된 텍스트 인코더를 활용할 수 있다.Referring to FIG. 7, the object classification module 303 may include an NLP-based object classification module 71. The NLP-based object classification module 71 may be composed of a transformer-based text encoder model. For example, the NLP-based object classification module 71 is a visual model using pre-trained text information such as CLIP ( Contrastive Language-Image Pre-training ) or GLIP (Grounded Language-Image Pre-training). You can utilize the included text encoder.

공개 데이터셋의 클래스명(또는 이를 표현하는 유사 문구)을 쿼리로 하여 객체 탐지 모듈(302)을 구성한 이미지 인코더의 RPN과 분류기를 학습할 수 있다. 아울러, 대상 공간에 진열 가능한 물품을 대상으로 물품의 클래스명(대분류/소분류)에 해당하는 텍스트를 NLP 기반 객체 분류 모듈(71)을 구성한 텍스트 인코더의 쿼리로 이용할 수 있다.The RPN and classifier of the image encoder that constitutes the object detection module 302 can be learned by querying the class name (or similar phrase expressing it) of the public dataset. In addition, the text corresponding to the class name (major category/subcategory) of the product that can be displayed in the target space can be used as a query for the text encoder that configures the NLP-based object classification module 71.

객체 분류 모듈(303)은 객체 탐지 모듈(302)을 통해 탐지된 객체에 대해 NLP 기반 객체 분류 모듈(71)을 통해 텍스트 인코더의 쿼리를 이용하여 해당 객체의 대분류/소분류를 검출 및 인식할 수 있다.The object classification module 303 can detect and recognize the major/small classification of the object detected through the object detection module 302 using a query from a text encoder through the NLP-based object classification module 71. .

객체 탐지 모듈(302)을 구성한 이미지 인코더는 물품이 진열된 대상 공간을 촬영한 RGB 이미지를 입력으로 하고 이미지에서 탐지된 물품(객체)의 위치와 크기 정보를 출력으로 한다.The image encoder constituting the object detection module 302 receives an RGB image taken of a target space where items are displayed as input and outputs information on the location and size of the item (object) detected in the image.

NLP 기반 객체 분류 모듈(71)을 구성한 텍스트 인코더는 공개 데이터셋에 포함된 모든 물품의 클래스명(대분류/소분류 텍스트)(예를 들어, snack, drink, toy box, dairy 등)을 입력으로 하고 이미지에서 탐지된 물품(객체)의 클래스명(대분류/소분류 텍스트)을 출력으로 한다.The text encoder that constitutes the NLP-based object classification module 71 inputs the class names (major category/subcategory text) of all items included in the public dataset (e.g., snack, drink, toy box, dairy, etc.) and images. The class name (major category/subcategory text) of the detected article (object) is output.

객체 탐지 모듈(302)은 이미지 센싱 모듈(301)로부터 전달된 이미지로부터 모든 가능한 객체 영역을 검출할 수 있다. 이미지 인코더를 통해 검출된 객체 영역마다 이미지 피처가 생성될 수 있다.The object detection module 302 can detect all possible object areas from the image transmitted from the image sensing module 301. Image features can be created for each object area detected through an image encoder.

NLP 기반 객체 분류 모듈(71)은 공개 데이터셋에 포함된 모든 물품의 클래스명을 텍스트 인코더를 통해 텍스트 피처로 생성할 수 있다. 이때, NLP 기반 객체 분류 모듈(71)은 이미지에서 검출된 객체에 대해 해당 객체의 이미지 피처와 모든 텍스트 피처 간의 유사성을 비교하여 가장 유사성이 높은 텍스트 피처의 클래스명으로 분류할 수 있다.The NLP-based object classification module 71 can generate the class names of all items included in the public dataset as text features through a text encoder. At this time, the NLP-based object classification module 71 may compare the similarity between the image feature of the object and all text features for the object detected in the image and classify it according to the class name of the text feature with the highest similarity.

더 나아가, 본 실시예에서는 객체 분류에 있어 대상 공간과 관련된 POG 데이터를 이용할 수 있다. 마트나 각종 매장 등에서는 물품을 관리하기 위해 POG 데이터가 사용된다.Furthermore, in this embodiment, POG data related to the target space can be used in object classification. POG data is used to manage goods in supermarkets and various stores.

도 8을 참조하면, 물품 관리를 위한 POG 데이터(80)는 물품의 카테고리(대분류/소분류), 물품명(물품 코드), 공간 내 물품 위치, 물품 이미지 등을 포함할 수 있으며, 이때 각 물품 별 물품명(81)과 물품 이미지(82)를 데이터베이스로 구축할 수 있다. 데이터베이스로 구축된 물품명(81)과 물품 이미지(82)는 객체 분류 모듈(303)에서의 물품 인식을 위한 갤러리에 등록되어 관리될 수 있다. POG 데이터(80)에 포함된 카테고리는 물품의 클래스명에 해당되는 것으로, NLP 기반 객체 분류 모듈(71)의 입력으로 활용될 수 있다.Referring to FIG. 8, POG data 80 for product management may include product category (major category/subcategory), product name (product code), product location in space, product image, etc., where the product name for each product (81) and product image (82) can be built into a database. The product name 81 and product image 82 constructed in the database can be registered and managed in the gallery for product recognition in the object classification module 303. The category included in the POG data 80 corresponds to the class name of the product and can be used as an input to the NLP-based object classification module 71.

도 9는 본 발명의 일실시예에 있어서 NLP 기반 객체 분류 결과와 POG 데이터를 이용한 세부 객체 분류 과정의 예시를 도시한 것이다.Figure 9 shows an example of a detailed object classification process using NLP-based object classification results and POG data in an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 객체 분류 모듈(303)은 딥러닝 기반의 객체 탐지 모듈(302)을 통해 이미지에서 탐지된 객체 영역의 특징 벡터와 갤러리에 등록된 물품 이미지의 특징 벡터 간의 유사도를 비교하여 실제 물품명 등의 세부 객체 분류를 수행할 수 있다.Referring to FIG. 9, the object classification module 303 compares the similarity between the feature vector of the object area detected in the image through the deep learning-based object detection module 302 and the feature vector of the product image registered in the gallery to determine the actual Detailed object classification, such as product name, can be performed.

일례로, 객체 분류 모듈(303)은 NLP 기반 객체 분류 결과에 따라 POG 갤러리의 비교 대상 물품 범위를 제한할 수 있다. 예를 들어, NLP 기반 객체 분류를 통해 이미지에서 탐지된 객체가 스낵으로 분류된 경우 POG 갤러리의 비교 범위를 스낵 카테고리에 해당되는 물품으로 제한할 수 있다.For example, the object classification module 303 may limit the range of items to be compared in the POG gallery according to the NLP-based object classification results. For example, if an object detected in an image is classified as a snack through NLP-based object classification, the comparison range of the POG gallery can be limited to items that fall into the snack category.

다른 예로, 객체 분류 모듈(303)은 NLP 기반 객체 분류 결과에 따른 가중치를 유사도에 반영함으로써 분류 정확도를 향상시킬 수 있다. 다시 말해, 이미지에서 탐지된 객체 영역의 특징 벡터와 갤러리에 등록된 물품 이미지의 특징 벡터 간의 유사도에 해당 객체에 대한 NLP 기반 객체 분류 결과에 따른 가중치를 적용할 수 있다. 예를 들어, NLP 기반 객체 분류를 통해 이미지에서 탐지된 객체가 스낵으로 분류된 경우 스낵 카테고리로 분류된 POG 이미지와의 유사도에 다른 카테고리의 POG 이미지보다 큰 가중치를 적용할 수 있다. 객체 이미지에 대한 POG 이미지의 최종 유사도는 와 같이 계산될 수 있다.As another example, the object classification module 303 can improve classification accuracy by reflecting the weight according to the NLP-based object classification result to the similarity. In other words, a weight according to the NLP-based object classification result for the object can be applied to the similarity between the feature vector of the object area detected in the image and the feature vector of the product image registered in the gallery. For example, if an object detected in an image is classified as a snack through NLP-based object classification, a greater weight can be applied to its similarity to a POG image classified in the snack category than to POG images in other categories. The final similarity of the POG image to the object image is It can be calculated as follows.

이미지에서 탐지된 객체가 NLP 기반 객체 분류 결과 스낵으로 분류된 경우 객체 이미지를 스낵 카테고리에 속하는 POG 이미지와 비교하여 객체 이미지와 가장 유사한 이미지의 POG 물품명을 해당 객체의 세부 클래스로 분류할 수 있다.If the object detected in the image is classified as a snack as a result of NLP-based object classification, the object image can be compared with the POG image belonging to the snack category and the POG product name of the image most similar to the object image can be classified into the detailed class of the object.

기존 기술은 제한된 클래스의 물품에 대한 검출/인식을 수행하는 반면에, 본 실시예들은 수만가지 이상 종류의 객체에 대한 검출/인식을 수행할 수 있다. 본 실시예들은 공개 데이터에 존재하지 않은 물품에 대한 검출/인식이 가능한 새로운 파이프라인으로서 매장에서 물품 관리를 위해 사용되는 POG를 이용하여 새로운 물품에 대한 검출/인식을 제공할 수 있다.While the existing technology performs detection/recognition of a limited class of items, the present embodiments can perform detection/recognition of tens of thousands of types of objects. These embodiments are a new pipeline capable of detecting/recognizing products that do not exist in public data, and can provide detection/recognition of new products using POG used for product management in stores.

이처럼 본 발명의 실시예들에 따르면, 딥러닝을 기반으로 이미지 내에서 검출된 객체에 대해 NLP 기술과 POG 데이터를 이용하여 해당 객체를 분류함으로써 클래스 제한 없이 수만가지 이상의 객체에 대한 검출 및 분류를 수행할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따르면, NLP 기술을 기반으로 객체에 대한 일차 분류를 수행한 후 일차 분류 결과와 POG 데이터를 이용하여 객체에 대한 세부 분류를 수행함으로써 새로운 객체에 대한 검출 및 분류를 수행할 수 있다.As such, according to embodiments of the present invention, detection and classification of tens of thousands of objects or more are performed without class restrictions by classifying objects detected in images based on deep learning using NLP technology and POG data. can do. According to embodiments of the present invention, detection and classification of new objects can be performed by performing primary classification of an object based on NLP technology and then performing detailed classification of the object using the primary classification result and POG data. You can.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The device described above may be implemented with hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components. For example, the devices and components described in the embodiments include a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate array (FPGA), and a programmable logic unit (PLU). It may be implemented using one or more general-purpose or special-purpose computers, such as a logic unit, microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. Additionally, a processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of software. For ease of understanding, a single processing device may be described as being used; however, those skilled in the art will understand that a processing device includes multiple processing elements and/or multiple types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, a processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. Additionally, other processing configurations, such as parallel processors, are possible.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, which may configure a processing unit to operate as desired, or may be processed independently or collectively. You can command the device. The software and/or data may be embodied in any type of machine, component, physical device, computer storage medium or device for the purpose of being interpreted by or providing instructions or data to the processing device. there is. Software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 계속 저장하거나, 실행 또는 다운로드를 위해 임시 저장하는 것일 수도 있다. 또한, 매체는 단일 또는 수 개의 하드웨어가 결합된 형태의 다양한 기록수단 또는 저장수단일 수 있는데, 어떤 컴퓨터 시스템에 직접 접속되는 매체에 한정되지 않고, 네트워크 상에 분산 존재하는 것일 수도 있다. 매체의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 것이 있을 수 있다. 또한, 다른 매체의 예시로, 어플리케이션을 유통하는 앱 스토어나 기타 다양한 소프트웨어를 공급 내지 유통하는 사이트, 서버 등에서 관리하는 기록매체 내지 저장매체도 들 수 있다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium. At this time, the medium may continuously store a computer-executable program, or temporarily store it for execution or download. In addition, the medium may be a variety of recording or storage means in the form of a single or several pieces of hardware combined. It is not limited to a medium directly connected to a computer system and may be distributed over a network. Examples of media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, And there may be something configured to store program instructions, including ROM, RAM, flash memory, etc. Additionally, examples of other media include recording or storage media managed by app stores that distribute applications, sites or servers that supply or distribute various other software, etc.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 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 examples and drawings, various modifications and variations can be made by those skilled in the art 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.

Claims (20)

컴퓨터 장치에서 실행되는 객체 분류 방법에 있어서,
상기 컴퓨터 장치는 메모리에 포함된 컴퓨터 판독가능한 명령들을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
상기 객체 분류 방법은,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 딥러닝 모델을 통해 대상 공간에 대한 이미지로부터 객체를 탐지하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 대상 공간과 관련된 POG(planogram) 데이터를 이용하여 상기 객체를 분류하는 단계
를 포함하는 객체 분류 방법.
In an object classification method running on a computer device,
The computer device includes at least one processor configured to execute computer readable instructions contained in a memory,
The object classification method is,
Detecting an object from an image of a target space through a deep learning model, by the at least one processor; and
Classifying the object using planogram (POG) data related to the target space, by the at least one processor.
Object classification method including.
제1항에 있어서,
상기 탐지하는 단계는,
RPN(region proposal network) 모델을 이용하여 상기 이미지에서 객체 영역을 탐지하는 것
을 특징으로 하는 객체 분류 방법.
According to paragraph 1,
The detection step is,
Detecting object regions in the image using a region proposal network (RPN) model
An object classification method characterized by .
제2항에 있어서,
상기 RPN 모델은 상기 대상 공간과 관련된 공개 데이터(public data)를 이용하여 상기 대상 공간에 포함된 물품에 대한 영역 추정(region proposal)이 학습된 모델인 것
을 특징으로 하는 객체 분류 방법.
According to paragraph 2,
The RPN model is a model in which a region estimate (region proposal) for items included in the target space is learned using public data related to the target space.
An object classification method characterized by .
제1항에 있어서,
상기 분류하는 단계는,
상기 POG 데이터에 포함된 각 물품 별 물품명과 물품 이미지를 물품 인식을 위한 갤러리에 등록하는 단계; 및
상기 객체를 상기 갤러리에 등록된 물품 이미지와의 유사도에 따라 상기 갤러리에 등록된 물품명으로 분류하는 단계
를 포함하는 객체 분류 방법.
According to paragraph 1,
The classification step is,
registering the product name and product image for each product included in the POG data in a gallery for product recognition; and
Classifying the object into a product name registered in the gallery according to its similarity to the product image registered in the gallery.
Object classification method including.
제1항에 있어서,
상기 분류하는 단계는,
NLP(natural language processing) 기반 객체 분류 모델을 통해 상기 객체에 대한 일차 분류를 수행하는 단계; 및
상기 일차 분류 결과와 상기 POG 데이터를 이용하여 상기 객체에 대한 세부 분류를 수행하는 단계
를 포함하는 객체 분류 방법.
According to paragraph 1,
The classification step is,
Performing primary classification on the object through a natural language processing (NLP)-based object classification model; and
Performing detailed classification of the object using the primary classification result and the POG data
Object classification method including.
제5항에 있어서,
상기 NLP 기반 객체 분류 모델은 트랜스포머(transformer) 기반 텍스트 인코더를 포함하는 것
을 특징으로 하는 객체 분류 방법.
According to clause 5,
The NLP-based object classification model includes a transformer-based text encoder.
An object classification method characterized by .
제5항에 있어서,
상기 객체에 대한 일차 분류를 수행하는 단계는,
상기 객체의 이미지 피처를 공개 데이터에 포함된 클래스명의 텍스트 피처와 비교하여 상기 객체에 대응되는 클래스명을 인식하는 단계
를 포함하는 객체 분류 방법.
According to clause 5,
The step of performing primary classification for the object is,
Recognizing the class name corresponding to the object by comparing the image feature of the object with the text feature of the class name included in public data
Object classification method including.
제5항에 있어서,
상기 객체에 대한 세부 분류를 수행하는 단계는,
상기 POG 데이터에 포함된 각 물품 별 물품명과 물품 이미지를 물품 인식을 위한 갤러리에 등록하는 단계;
상기 갤러리에 등록된 물품 이미지 중 상기 일차 분류 결과에 대응되는 범위의 물품 이미지를 상기 객체와 비교하는 단계; 및
상기 객체를 상기 객체와 비교한 물품 이미지와의 유사도에 따라 상기 갤러리에 등록된 물품명으로 분류하는 단계
를 포함하는 객체 분류 방법.
According to clause 5,
The step of performing detailed classification of the object is,
registering the product name and product image for each product included in the POG data in a gallery for product recognition;
Comparing product images in a range corresponding to the primary classification result among product images registered in the gallery with the object; and
Classifying the object into a product name registered in the gallery according to the similarity with the product image compared with the object.
Object classification method including.
제5항에 있어서,
상기 객체에 대한 세부 분류를 수행하는 단계는,
상기 POG 데이터에 포함된 각 물품 별 물품명과 물품 이미지를 물품 인식을 위한 갤러리에 등록하는 단계; 및
상기 객체를 상기 갤러리에 등록된 물품 이미지와의 유사도에 따라 상기 갤러리에 등록된 물품명으로 분류하는 단계
를 포함하고,
상기 유사도에 상기 일차 분류 결과에 따른 가중치가 반영되는 것
을 특징으로 하는 객체 분류 방법.
According to clause 5,
The step of performing detailed classification of the object is,
registering the product name and product image for each product included in the POG data in a gallery for product recognition; and
Classifying the object into a product name registered in the gallery according to its similarity to the product image registered in the gallery.
Including,
The weight according to the primary classification result is reflected in the similarity.
An object classification method characterized by .
제1항에 있어서,
상기 객체 분류 방법은,
상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, RGB 센서로 구성된 이미지 센싱 모듈을 통해 일정 주기 또는 실시간으로 상기 대상 공간이 촬영된 상기 이미지를 획득하는 단계
를 더 포함하는 객체 분류 방법.
According to paragraph 1,
The object classification method is,
Acquiring, by the at least one processor, the image of the target space captured at a certain period or in real time through an image sensing module consisting of an RGB sensor.
An object classification method further comprising:
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 객체 분류 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위해 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장되는 컴퓨터 프로그램.A computer program stored in a computer-readable recording medium for executing the object classification method of any one of claims 1 to 10 on a computer. 컴퓨터 장치에 있어서,
메모리에 포함된 컴퓨터 판독가능한 명령들을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서
를 포함하고,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
딥러닝 모델을 통해 대상 공간에 대한 이미지로부터 객체를 탐지하는 과정; 및
상기 대상 공간과 관련된 POG 데이터를 이용하여 상기 객체를 분류하는 과정
을 처리하는 컴퓨터 장치.
In computer devices,
At least one processor configured to execute computer readable instructions contained in memory
Including,
The at least one processor,
The process of detecting an object from an image of the target space through a deep learning model; and
The process of classifying the object using POG data related to the target space
A computer device that processes .
제12항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
RPN 모델을 이용하여 상기 이미지에서 객체 영역을 탐지하는 것
을 특징으로 하는 컴퓨터 장치.
According to clause 12,
The at least one processor,
Detecting object areas in the image using the RPN model
A computer device characterized by a.
제13항에 있어서,
상기 RPN 모델은 상기 대상 공간과 관련된 공개 데이터를 이용하여 상기 대상 공간에 포함된 물품에 대한 영역 추정이 학습된 모델인 것
을 특징으로 하는 컴퓨터 장치.
According to clause 13,
The RPN model is a model in which area estimation for items included in the target space is learned using public data related to the target space.
A computer device characterized by a.
제12항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 POG 데이터에 포함된 각 물품 별 물품명과 물품 이미지를 물품 인식을 위한 갤러리에 등록하고,
상기 객체를 상기 갤러리에 등록된 물품 이미지와의 유사도에 따라 상기 갤러리에 등록된 물품명으로 분류하는 것
을 특징으로 하는 컴퓨터 장치.
According to clause 12,
The at least one processor,
Register the product name and product image for each product included in the POG data in the gallery for product recognition,
Classifying the object by the product name registered in the gallery according to its similarity to the product image registered in the gallery.
A computer device characterized by a.
제12항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
NLP 기반 객체 분류 모델을 통해 상기 객체에 대한 일차 분류를 수행하고,
상기 일차 분류 결과와 상기 POG 데이터를 이용하여 상기 객체에 대한 세부 분류를 수행하는 것
을 특징으로 하는 컴퓨터 장치.
According to clause 12,
The at least one processor,
Perform primary classification on the object through an NLP-based object classification model,
Performing detailed classification of the object using the primary classification result and the POG data
A computer device characterized by a.
제16항에 있어서,
상기 NLP 기반 객체 분류 모델은 트랜스포머 기반 텍스트 인코더를 포함하는 것
을 특징으로 하는 컴퓨터 장치.
According to clause 16,
The NLP-based object classification model includes a transformer-based text encoder.
A computer device characterized by a.
제16항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 객체의 이미지 피처를 공개 데이터에 포함된 클래스명의 텍스트 피처와 비교하여 상기 객체에 대응되는 클래스명을 인식하는 것
을 특징으로 하는 컴퓨터 장치.
According to clause 16,
The at least one processor,
Recognizing the class name corresponding to the object by comparing the image feature of the object with the text feature of the class name included in public data
A computer device characterized by a.
제16항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 POG 데이터에 포함된 각 물품 별 물품명과 물품 이미지를 물품 인식을 위한 갤러리에 등록하고,
상기 갤러리에 등록된 물품 이미지 중 상기 일차 분류 결과에 대응되는 범위의 물품 이미지를 상기 객체와 비교하고,
상기 객체를 상기 객체와 비교한 물품 이미지와의 유사도에 따라 상기 갤러리에 등록된 물품명으로 분류하는 것
을 특징으로 하는 컴퓨터 장치.
According to clause 16,
The at least one processor,
Register the product name and product image for each product included in the POG data in the gallery for product recognition,
Among the product images registered in the gallery, compare product images in a range corresponding to the primary classification result with the object,
Classifying the object by the product name registered in the gallery according to the similarity with the product image compared with the object.
A computer device characterized by a.
제16항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 POG 데이터에 포함된 각 물품 별 물품명과 물품 이미지를 물품 인식을 위한 갤러리에 등록하고,
상기 객체를 상기 갤러리에 등록된 물품 이미지와의 유사도에 따라 상기 갤러리에 등록된 물품명으로 분류하고,
상기 유사도에 상기 일차 분류 결과에 따른 가중치가 반영되는 것
을 특징으로 하는 컴퓨터 장치.
According to clause 16,
The at least one processor,
Register the product name and product image for each product included in the POG data in the gallery for product recognition,
Classifying the object by the product name registered in the gallery according to its similarity to the product image registered in the gallery,
The weight according to the primary classification result is reflected in the similarity.
A computer device characterized by a.
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