KR960706667A - 머신 비전 분류 및 추적용 방법 및 장치(method and apparatus for machine vision classification and tracking) - Google Patents

머신 비전 분류 및 추적용 방법 및 장치(method and apparatus for machine vision classification and tracking)

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KR960706667A
KR960706667A KR1019960702962A KR19960702962A KR960706667A KR 960706667 A KR960706667 A KR 960706667A KR 1019960702962 A KR1019960702962 A KR 1019960702962A KR 19960702962 A KR19960702962 A KR 19960702962A KR 960706667 A KR960706667 A KR 960706667A
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제이. 브레디 마크
지. 써니 다린
씨. 그랜홀름 미첼
더블유. 밀리언 빌레이네흐
Original Assignee
테릴 켄트 퀄리
미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩츄어링 컴패니
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Abstract

3차원 공간에 있는 물체를 분류 및 추적하는 방법 및 장치가 기술된다. 머신 비전 시스템은 차도 장면(6)으로부터 비디오 카메라(2)와 함께 이미지를 얻고 이미지내의 에지 엘리먼트의 강도를 분석함으로써 이미지를 프로세스한다. 픽셀 강도가 벡터에 의해 특징지어진 후에, 시스템은 각 픽셀의 각도 및 위치에 퍼지 세트 이론을 적용시킨다. 중간 네트워크는 퍼지 세트 오퍼레이터에 의해 야기된 데이타를 해석하고 차도 장면(6)내의 물체를 분류한다. 시스템은 에지 엘리먼트 범위만큼 가중되는 것처럼, 소스영역으로부터의 타켓 틀랙 영역 매치 스코어로붜 에지 엘리먼트가 잘 이동되는 방법에 근거하여 포텐셜 추적 영역을 예측하고 각 포텐셜 추적 영역에 대해 매치 스코어를 계산함으로써, 차도 장면내에서 자동차와 같은 물체를 추적하는 추적 모듈(22)을 또한 포함한다.

Description

머신 비전 분류 및 추적용 방법 및 장치(METHOD AND APPARATUS FOR MACHINE VISION CLASSIFICATION AND TRACKING)
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제2도는 본 발명의 분류 및 추적 시스템의 실시예에 대한 모듈의 블럭도.

Claims (14)

  1. a) 3차원 공간으로부터 이미지를 수집하는 이미지 포착 수단과; b) 상기 이미지 포착 수단에 전기적으로 상호접속되고 상기 이미지를 수신하여 프로세스 하는 프로세싱 수단을 포함하는데, 상기 이미지 프로세싱 수단은 : 1) 상기 이미지의 각 픽셀의 수직 및 수평 에지 엘리먼트 강도 성분의 크기를 결정하는 단계와; 2) 총 에지 엘리먼트 강도의 크기 및 상기 이미지내의 각각의 상기 픽셀에 대한 각도를 갖는 제1벡터를 계산하는 단계와; 3) 각각의 상기 관심 영역을 특징짓는 제2벡터를 생성하도록 퍼지 세트 이론을 관심 영역의 상기 제1벡터에 적용하는 단계와; 4) 상기 제2벡터에 근거하여 상기 물체의 분류를 결정하는 중간 네트워크를 갖는 각각의 상기 관심 영역의 상기 제2벡터를 해석하는 단계와; 5) 상기 물체의 상기 분류를 표시하는 신호를 발생하는 단계를 실행하도록 프로그래밍되며, c) 상기 이미지 프로세싱 수단에 전기적으로 접속된 인터페이스 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 머신 비전 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이미지 프로세싱 수단은 상기 이미지 프로세싱 수단에 의해 발생된 분류를 표시하는 신호를 분석하고 상기 신호를 알람 및 통계 정보로 변환하는 트래픽 해석 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 머신 비전 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 이미지 프로세싱 수단은 실제 전체 측정에 대한 픽셀 공간을 맵하는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 머신 비전 시스템.
  4. a) 3차원 공간으로부터 이미지를 수집하는 이미지 포착 수단; b) 상기 이미지 포착 수단에 전기적으로 상호 접속되고 상기 이미지를 수신하여 프로세스하며, 제1이미지에서 제1추적 포인트를 갖는 물체를 추적하는 프로그램을 실행하도록 프로그래밍되는 프로세싱 수단을 포함하는데, 상기 프로그램은 : 1) 상기 제1 및 제2이미지의 각 픽셀의 수직 및 수평 이에 엘리먼트 강도 성분의 크기를 결정하는 단계와; 2) 상기 제1 및 제2이미지내의 각 상기 픽셀에 대한 총 에지 엘리먼트 강도의 크기를 계산하는 단계와; 3) 상기 제1이미지와 제2이미지내의 각 상기 픽셀에 대한 총 에지 엘리먼트의 크기 사이의 상위를 결정함으로써 상위 이미지를 생성하는 단계와; 4) 상기 제2이미지로부터 다수의 다음 포텐셜 추적 포인트를 예측하는 단계와; 5) 상기 제1추적 포인트 주위의 제1영역으로부터의 에지 엘리먼트를 각각의 상기 다음 포텐셜 추적 포인트 주위의 영역의 에지 엘리먼트와 비교함으로써 결정된 값을 각각의 상기 다음 포텐셜 추적 포인트에 할당하는 단계와; 6) 상기 할당된 값에 근거하여 다음 추적 포인트로서 상기 다음 포텐셜 추적 포인트 중 하나를 선택하는 단계와; 7) 상기 다음 추적 포인트를 표시하는 신호를 발생하는 단계를 포함하며, c) 상기 프로세싱 수단과 전기적으로 상호접속된 인터페이스 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 머신 비전 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 프로세싱 수단은 프로그램을 실행함으로써 상기 제1추적 포인트를 생성하는데, 상기 프로그램은 : a) 총 에지 엘리먼트 강도의 크기 및 상기 제1이미지내의 각각의 상기 픽셀에 대한 각도를 갖는 제1벡터를 계산하는 단계와; b) 각각의 상기 관심 영역을 특징짓는 제2벡터를 생성하도록 퍼지 세트 이론을 관심 영역의 상기 제1벡터에 적용하는 단계와; c) 상기 제2벡터에 근거하여 상기 물체의 위치 및 분류를 결정하는 중간 네트워크를 갖는 각각의 상기 관심 영역의 상기 제2벡터를 해석하는 단계와; d) 상기 제1추적 포인트를 구성하는 상기 위치를 표시하는 제2신호를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 머신 비전 시스템.
  6. a) 상기 이미지의 각 픽셀의 수직 및 수평 에지 엘리먼트 강도 성분의 크기를 결정하는 단계와; b) 총 에지 엘리먼트 강도의 크기 및 상기 이미지의 각각의 상기 픽셀에 대한 각도를 갖는 제1벡터를 계산하는 단계와; c) 각가의 상기 관심 영역을 특징짓는 제2벡터를 생성하도록 퍼지 세트 이론을 관심 영역의 상기 제1벡터에 적용하는 단계와; d) 상기 제2벡터에 근거하여 상기 물체의 분류를 결정하는 중간 네트워크를 갖는 각각의 상기 관심 영역의 상기 제2벡터를 해석하는 단계와; e) 상기 물체의 상기 분류를 표시하는 신호를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지내의 물체를 분류하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, a) 상기 이미지를 오버랩 영역으로 나누는 단계와; b) 소정의 기준에 부합하는 영역을 선택함으로써 상기 오버랩 영역으로부터 상기 관심 영역을 선택하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 물체 분류 방법.
  8. 제7항에 있어서, 소정의 기준에 부합하는 상기 관심 영역을 선택하는 단계는, a) 상기 대상 영역내의 모든 픽셀의 총 에지 엘리먼트 강도의 상기 크기의 평균에 근거하여 대상 영역의 총 에지 엘리먼트 강도의 평균을 계산하는 단계와; b) 에지 엘리먼트 강도 값의 베이스라인 평균과 상기 대상 영역의 총 에지 엘리먼트 강도의 상기 평균을 비교하는 단계와; c) 만약 상기 대상 영역의 상기 총 에지 엘리먼트 강도가 상기 베이스라인 에지 엘리먼트 강도 값을 초과하면 상기 대상 영역을 관심 영역으로 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물체 분류 방법.
  9. 제7항에 있어서, 소정의 기준에 부합하는 상기 관심 영역을 선택하는 단계는, a) 상기 대상 영역내의 모든 픽셀의 총 에지 엘리먼트 강도의 상기 크기의 평균에 근거하여 대상 영역의 총 에지 엘리먼트 강도의 평균을 계산하는 단계와; b) 상기 대상 영역의 총 에지 엘리먼트 강도의 상기 평균이 국부적으로 최대일 때 상기 대상 영역을 관심 영역으로 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물체 분류 방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 이미지의 각 픽셀의 수직 및 수평 에지 엘리먼트 강도의 크기를 결정하는 단계는, a) 콘볼루션에 대해 제1커넬을 규정하는 단계와; b) 콘볼루션에 대해 제2커넬을 규정하는 단계와; c) 상기 관심 영역내의 각각의 픽셀에 상기 제1커넬을 적용하여 상기 수평 에지 엘리먼트 강도 값을 계산하는 단계와; d) 상기 관심 영역내의 각각의 픽셀에 상기 제2커넬을 적용하여 상기 수직 에지 엘리먼트 강도 값을 계산하는 단계와; e) 상기 관심 영역내의 각 픽셀의 상기 수평 및 수직 에지 엘리먼트 강도값을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물체 분류 방법.
  11. 제6항에 있어서, 각각의 상기 관심 영역에서 상기 제1벡터에 퍼지 세트 이론을 적용하는 단계는, a) 상기 이미지의 각각의 상기 픽셀의 위치에 따라 퍼지 세트 이론을 적용하는 단계와; b) 각각의 상기 픽셀의 각도에 따라 퍼지 세트 이론을 적용하는 단계와; c) 상기 강도의 크기에 따라 각각의 상기 픽셀에 관련된 각도를 가중시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물체 분류 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 이미지의 각각의 상기 픽셀의 위치에 따라 퍼지 세트 이론을 적용하는 단계는, a) 대체로 피라미드 형태이고 상기 픽셀의 위치에서 상기 텐트 함수의 높이에 따라 각각의 상기 픽셀을 상기 텐트 함수 아래로 각각 가중치를 두는 오버랩 텐트 함수를 각각의 상기 관심 영역 전체에 배치하는 단계와; b) 상기 픽셀의 상기 가중치에 따라, 상기 텐트 함수의 위치에 대응하는 일반화된 위치에 각각의 상기 픽셀의 상기 강도를 배당하는 단계와를 포함하는 것을 특징으로 하는 물체 분류 방법.
  13. 제1이미지의 제1추적 포인트를 갖는 물체의 제2이미지의 다음 추적 포인트를 결정하는 방법에 있어서, a) 상기 제1이미지 및 상기 제2이미지의 각 픽셀의 수직 및 수평 에지 엘리먼트 강도 성분의 크기를 결정하는 단계와; b) 상기 제1이미지 및 제2이미지내의 각각의 상기 픽셀에 대한 총 에지 엘리먼트 강도의 크기를 계산하는 단계와; c) 상기 제1이미지 및 상기 제2이미지내의 각 상기 픽셀에 대한 총 에지 엘리먼트 강도의 상기 크기 사이의 상위를 결정하는 상위 이미지를 생성하는 단계와; d) 상기 제2이미지로부터 다수의 다음 포텐셜 추적 포인트를 예측하는 단계와; e) 각각의 상기 다음 포텐셜 추적 포인트에 대해, 상기 제1이미지 및 상기 제2이미지내의 각 상기 픽셀에 대한 총 에지 엘리먼트 강도의 상기 크기 및 상기 상위 이미지를 분석함으로써 결정되는 매치 값을 할당하는 단계와; f) 할당된 상기 매치 값에 근거하여 상기 다음 추적 포인트로서 상기 다음 추적 포인트 중 하나를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다음 추적 포인트 결정 방법.
  14. 제13항에 있어서, 각각의 상기 다음 포텐셜 추적 포인트에 대한 상기 매치 값을 할당하는 단계는, a) 가중치를 생성하기 위해, 상기 제1추적 포인트 주위의 상기 제1영역에 대응하는 제1상위 영역에 위치된 상기 상위 이미지로부터의 픽셀 강도를 각각의 상기 다음 포텐셜 추적 포인트 주위의 상기 제2영역에 대응하는 제2상위 영역에 위치된 상기 다른 이미지로부터의 픽셀 강도와 비교하는 단계와; b) 상기 제1영역 및 제2영역내의 픽셀의 총 에지 엘리먼트 강도의 매치를 결정하기 위해, 상기 제1추적 포인트 주위의 상기 제1영역으로부터의 에지 엘리먼트를 각각의 상기 다음 포텐셜 추적 포인트 주위의 상기 제2영역의 에지 엘리먼트와 비교하는 단계와; c) 상기 가중치를 갖는 상기 제1영역 및 상기 제2영역내의 픽셀의 총 에지 엘리먼트 강도의 상기 매치를 가중시킴으로써 결정된 매치값을 상기 다음 포텐셜 추적 포인트에 대해 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다음 추적 포인트 결정 방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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