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칼라 영상에서의 특징 벡타 추출 방법 및 이를 활용한 영상 검색 방법

  • 기술번호 : KST2015121723
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 내용 기반 영상 검색 시스템의 전처리 과정인 특징 추출 과정에서 칼라(color) 정보와 모양(shape) 정보를 동시에 고려한 특징 벡타를 이용하는 칼라 영상의 칼라 및 모양 특징 추출 방법 및 이들 특징 벡타를 사용하여 영상간 정합을 수행하는 영상 검색 방법에 관한 것이다. 칼라 영상의 칼라 특징 추출 방법은 칼라 영상의 비균등 양자화 및 NICO(Neighborhood Information of Color Histogram)행렬 및 GICO(Global Information of Color Histogram)행렬 생성을 통해 달성되며, 칼라 영상의 모양 특징 추출 방법은 영상내 물체의 전체 윤곽만을 고려하는 향상된 불변 모멘트(Improved Invariants Moments: IMI) 및 우위(dominant) 칼라의 각 그룹별 불변 모멘트를 계산을 통해 달성되고, 상기 추출 방법을 활용하여 데이타 베이스내에 저장된 영상과 질의 영상을 비교 정합하는 영상 검색 방법은 NICO행렬과 GICO행렬의 성분값 비교를 통해 칼라 정보의 정합과 향상된 불변 모멘트 및 우위(dominant) 칼라의 각 그룹별 불변 모멘트의 계수값을 비교하여 모양 정보의 정합을 통해 각각의 비교값으로 질의 영상의 유사도를 결정하게 된다. 따라서, 본 발명은 영상내의 잡음의 첨가, 감마 보정값의 변화에 의한 칼라 히스토그램(histogram)의 자체를 변형시키는 경우에 대해서도 더욱 향상된 검색 효율을 달성할 수 있게 된다..내용 기반 영상 검색, 히스토그램, 비균등 양자화, NICO 행렬, GICO 행렬, 감마 보정, 영상 정합
Int. CL G06T 7/00 (2006.01)
CPC G06T 7/13(2013.01) G06T 7/13(2013.01) G06T 7/13(2013.01) G06T 7/13(2013.01)
출원번호/일자 1019990031192 (1999.07.30)
출원인 한국과학기술연구원
등록번호/일자 10-0323364-0000 (2002.01.23)
공개번호/일자 10-2001-0011701 (2001.02.15) 문서열기
공고번호/일자 (20020219) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (1999.07.30)
심사청구항수 15

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김익재 대한민국 서울특별시서초구
2 권용무 대한민국 서울특별시노원구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 주성민 대한민국 서울특별시 종로구 사직로*길 **, 세양빌딩 (내자동) *층(김.장법률사무소)
2 장수길 대한민국 서울특별시 종로구 사직로*길 **, 세양빌딩 (내자동) *층(김.장법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울 성북구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 특허출원서
Patent Application
1999.07.30 수리 (Accepted) 1-1-1999-0088093-19
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2000.02.03 수리 (Accepted) 4-1-2000-0014117-45
3 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2001.05.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2001-0137321-93
4 의견서
Written Opinion
2001.07.26 수리 (Accepted) 1-1-2001-0184996-24
5 명세서 등 보정서
Amendment to Description, etc.
2001.07.26 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2001-0184994-33
6 등록결정서
Decision to grant
2001.12.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2001-0365971-86
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2002.03.02 수리 (Accepted) 4-1-2002-0020822-81
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2009.12.15 수리 (Accepted) 4-1-2009-5247056-16
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.02.19 수리 (Accepted) 4-1-2014-5022002-69
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번호 청구항
1 1

칼라 영상으로부터 특징 벡타를 추출하는 방법에 있어서,

HSI 칼라 공간내의 각 축에 대하여, 상기 칼라 영상의 화소에 대한 비균등 양자화를 통해 상기 화소의 칼라 그룹을 생성하고, 생성된 상기 각 그룹에 대한 히스토그램을 계산하여, 상기 칼라 영상의 칼라 특징 벡타인 NICO 및 GICO 행렬을 추출하는 칼라 특징 추출 단계;

상기 칼라 특징 추출 단계에서 생성된 상기 NICO 행렬로부터 우위 칼라의 수를 결정하는 단계; 및

상기 칼라 영상내의 물체의 윤곽선에 해당하는 화소들을 대상으로 향상된 불변 모멘트(IMI) 계산을 통해 상기 물체의 전체적인 윤곽선을 추출하고, 미리 결정된 상기 우위 칼라의 수를 기초로 해서, 각각의 우위 칼라별 불변 모멘트를 계산하여, 상기 우위 칼라의 개별적인 윤곽선을 추출하는 모양 특징 추출 단계

를 포함하는 특징 벡타 추출 방법

2 2

제1항에 있어서, 상기 칼라 특징 추출 단계는,

HSI 칼라축으로 이루어지는 HSI 칼라 공간내에서, 상기 칼라 영상의 전체 화소에 대한 다수의 칼라 그룹을 비균등하게 할당하는 비균등 양자화 단계,

상기 HSI 축에 대해 할당된 각각의 상기 칼라 그룹에 속하는 화소가 이와 대응하는 칼라의 전체 화소에 속하는 확률을 계산하여 각각의 상기 HSI 축에 대한 히스토그램을 생성하는 단계, 및

상기 양자화된 칼라 그룹의 경계상에서 이웃하는 화소들의 비율을 나타내는 NICO 행렬 및 상기 양자화된 각각의 칼라 그룹에 해당하는 화소가 전체 칼라 영상에서 차지하는 비율을 나타내는 GICO 행렬을 생성하는 단계

를 포함하는 특징 벡타 추출 방법

3 3

제1항에 있어서, 상기 모양 특징 추출 단계는,

상기 칼라 영상내의 물체의 윤곽선을 찾기 위하여 모폴로지 연산자를 사용하여 모폴로지 연산을 수행하는 모폴로지 연산 단계,

상기 모폴로지 연산 결과로부터 칼라 영상내의 상기 물체의 윤곽선을 추출하는 단계,

상기 물체의 윤곽선에 해당하는 화소들을 이용하여 향상된 불변 모멘트(IMI)를 계산하여 상기 물체의 전체적인 윤곽선을 추출하는 단계, 및

미리 정해진 상기 우위 칼라별 불변 모멘트를 계산하는 단계

를 포함하는 특징 벡타 추출 방법

4 4

제2항에 있어서, 상기 비균등 양자화 단계는 비균등 양자화를 위해 엘로이드-맥스 양자화기(Lloyd-Max Quantizer)를 사용하는 특징 벡타 추출 방법

5 5

제2항에 있어서, 상기 HSI 각 축에 대한 히스토그램 생성 단계는 칼라 그룹을 각각 상기 H축에서 4개, S축 및 I축에서 각각 2개로 할당하여 모두 16개의 칼라 그룹으로 할당하는 특징 벡타 추출 방법

6 6

상기 제2항에 있어서, 상기 NICO 행렬 생성 단계는, 상기 칼라 양자화후 칼라 영상의 분할된 그룹에 대해 레이블링을 하는 단계,

상기 각 칼라 그룹의 경계에 해당하는 화소들에 대한 이웃 화소들의 그룹 번호를 확인하고, 그 그룹 번호 수를 카운트하는 단계,

상기 행렬의 대각 성분값에 전체 화소에 대한 자신이 속하는 그룹에 해당하는 화소의 비율을 대입하는 단계,

상기 행렬의 비대각 성분값에 각 그룹들에 대해 이웃하는 그룹들의 전체 화소에 대한 비율을 대입하는 단계, 및

주어진 그룹 수 만큼의 상기 행렬의 대각 성분값과 비대각 성분값으로 이루어진 정방 행렬을 생성하는 단계를 포함하는 특징 벡타 추출 방법

7 7

상기 제2항에 있어서, 상기 GICO 행렬 생성 단계는,

상기 칼라 양자화를 거친 후, 주어진 영상의 분할된 칼라 그룹에 대한 레이블링을 하는 단계,

상기 분할된 각 그룹에 해당하는 화소들의 좌표값을 기초로 해서 각 화소들의 좌표값에 대한 평균값과 분산값을 계산하는 단계,

상기 행렬의 대각 성분값에 상기 계산된 분산값을 대입하는 단계,

상기 행렬의 비대각 성분값에 각 그룹간의 평균 좌표값에 대한 시티-블럭 디스턴스(city-block distance)로 정규화한 값을 대입하는 단계, 및

상기 주어진 그룹 수만큼의 행렬의 대각 성분값과 비대각 성분값으로 이루어지는 정방 행렬을 생성하는 단계를 포함하는 특징 벡타 추출 방법

8 8

제7항에 있어서, 상기 평균값과 상기 분산값은 수학식 1과 2로 구해지는 특징 벡타 추출 방법으로서, 상기 수학식 1과 2는 다음과 같으며

[수학식 1]

9

제7항에 있어서, 상기 시티-블럭 디스턴스를 정규화한 값은 수학식 3으로부터 구해지는 특징 벡타 추출 방법으로서, 상기 수학식 3은 다음과 같으며

[수학식 3]

10

제3항에 있어서, 상기 우위 칼라별 불변 모멘트는 그 계수가 우위 칼라 수마다 생성되어 우위 칼라 수(Cdom)*7 의 수가 되는 특징 벡타 추출 방법

11 11

칼라 영상에서의 특징 벡타를 사용하여 검색될 질의 영상과 영상 데이타베이스내에 저장된 영상의 정합을 수행하는 영상 검색 방법에 있어서,

HSI 칼라 공간내의 각 축에 대하여, 상기 칼라 영상의 화소에 대한 비균등 양자화를 통해 상기 화소의 칼라 그룹을 생성하고, 생성된 상기 각 그룹에 대한 히스토그램을 계산하여, 상기 칼라 영상의 칼라 특징 벡타인 NICO 및 GICO 행렬을 추출하는 칼라 특징 추출 단계;

상기 칼라 특징 추출 단계에서 생성된 상기 NICO 행렬로부터 우위 칼라의 수를 결정하는 단계;

상기 칼라 영상내의 물체의 윤곽선에 해당하는 화소들만을 대상으로 향상된 불변 모멘트(IMI) 계산을 통해 상기 물체의 전체적인 윤곽선을 추출하고, 미리 결정된 상기 우위 칼라의 수를 기초로 해서, 각각의 우위 칼라별 불변 모멘트를 계산하여, 상기 우위 칼라의 개별적인 윤곽선을 추출하는 모양 특징 추출 단계;

상기 칼라 특징 추출 단계에서 추출된 질의 영상의 NICO 및 GICO 행렬 성분값과 영상 데이타 베이스내에 저장된 영상의 NICO 및 GICO 행렬 성분값 비교를 행하는 단계;

상기 모양 특징 추출 단계에서 생성된 질의 영상의 상기 IMI 계수값 및 상기 우위 칼라별 불변 모멘트 계수값과 영상 데이타베이스내에 저장된 영상의 IMI 계수값 및 우위 칼라별 불변 모멘트 계수값의 비교를 행하는 단계; 및

상기 각각의 칼라 및 모양 특징 비교 결과 값 4가지를 서로 조합하여 상기 질의 영상과 상기 영상 데이타베이스내의 영상과의 유사도를 결정하여 최종 검색 결과 영상을 결정하는 칼라 및 모양 특징 정합 유사도 결정 단계

를 포함하는 영상 검색 방법

12 12

제11항에 있어서, 상기 NICO 및 GICO 행렬 성분값 비교는 수학식 4와 5에 의해 각각의 행렬의 성분값에 대한 유클리디언 거리 연산을 통해 수행되는 영상 검색 방법으로서, 상기 수학식 4와 5는 다음과 같으며

[수학식 4]

13

제11항에 있어서, 상기 IMI 계수값 및 우위 칼라별 불변 모멘트 계수값 비교는 수학식 6과 7에 의해 각각의 상기 계수값에 대한 유클리디언 거리 연산을 통해 수행되는 영상 검색 방법으로서, 상기 수학식 6과 7은 다음과 같으며

[수학식 6]

14

제11항에 있어서, 상기 각각의 4가지 칼라 및 모양 특징 비교 결과 값을 서로 조합하여 최종 검색 결과 영상을 결정하기 전, 사용자가 임의로 상기 비교 결과값에 그 중요도를 결정하기 위하여 각각의 가중치 w1,w2, w3 및 w4를 부여하는 단계를 더 포함하는 영상 검색 방법

15 15

제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칼라 및 모양 특징 비교 결과인 4가지 값을 서로 조합하여 최종 검색 결과 영상을 결정하기 위한 칼라 및 모양 특징 정합 유사도 결정은 수학식 8에 의해 수행되는 영상 검색 방법으로서, 상기 수학식 8은 다음과 같으며

[수학식 8]

지정국 정보가 없습니다

패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.