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파티클 필터를 이용한 움직임 카메라에서의 실시간 객체 추적 방법

  • 기술번호 : KST2015206400
  • 담당센터 : 대구기술혁신센터
  • 전화번호 : 053-550-1450
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 파티클 필터를 이용한 움직임 카메라에서의 실시간 객체 추적 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, (1) 입력 영상의 초기 프레임으로부터 추적하고자 하는 타깃 객체를 타깃 파티클로 결정하여 타깃 모델을 초기화하는 단계, (2) 다음 입력되는 프레임으로부터 랜덤 분포를 갖는 복수 개의 후보 파티클을 생성하는 단계, (3) 상기 파티클(타깃 파티클 및 후보 파티클을 포함함)로부터 HSV(hue, saturation, value) 색상 모델 및 중심대칭-국부이진 패턴(Center Symmetric Local Binary Pattern; 이하 ‘CS-LBP’라 함) 모델을 포함하는 관측 모델(observation model)을 생성하는 단계, (4) 상기 HSV 색상 모델 및 상기 CS-LBP 모델 각각에 대해 상기 타깃 파티클과 상기 후보 파티클 간의 관측 우도(likelihood)를 산출하여 파티클 가중치를 결정하는 단계, (5) 결정된 상기 파티클 가중치를 기반으로 가중치가 가장 높은 파티클을 새로운 타깃 파티클로 설정하여 상기 타깃 객체의 상태를 추정하는 단계, 및 (6) 설정된 상기 새로운 타깃 파티클을 이용하여 다음으로 입력되는 프레임에서 사용될 파티클을 다시 추출하는 재샘플링(re-sampling) 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.본 발명에서 제안하고 있는 파티클 필터를 이용한 움직임 카메라에서의 실시간 객체 추적 방법에 따르면, 입력 영상의 초기 프레임으로부터 추적하고자 하는 타깃 객체를 타깃 파티클로 결정하여 타깃 모델을 초기화하고, 다음 입력되는 프레임으로부터 랜덤 분포를 갖는 복수 개의 후보 파티클을 생성하여, 파티클(타깃 파티클 및 후보 파티클을 포함함)로부터 HSV(hue, saturation, value) 색상 모델 및 중심대칭-국부이진 패턴(Center Symmetric Local Binary Pattern; 이하 ‘CS-LBP’라 함) 모델을 포함하는 관측 모델(observation model)을 생성하여, 이들 각각에 대해 타깃 파티클과 후보 파티클 간의 관측 우도(likelihood)를 산출하여 파티클 가중치를 결정하고, 결정된 파티클 가중치를 기반으로 가중치가 가장 높은 파티클을 새로운 타깃 파티클로 설정하여 타깃 객체의 상태를 추정하며, 설정된 새로운 타깃 파티클을 이용하여 다음으로 입력되는 프레임에서 사용될 파티클을 다시 추출함으로써, 카메라의 떨림이나 배경의 복잡함, 객체의 가려짐, 객체의 기울어짐, 조명 및 색상의 변화에도 정확하고, 실시간으로 객체를 추적할 수 있다.
Int. CL G06T 7/20 (2006.01)
CPC G06T 7/277(2013.01) G06T 7/277(2013.01)
출원번호/일자 1020120118165 (2012.10.24)
출원인 계명대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1409810-0000 (2014.06.13)
공개번호/일자 10-2014-0052256 (2014.05.07) 문서열기
공고번호/일자 (20140624) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2012.10.24)
심사청구항수 15

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 계명대학교 산학협력단 대한민국 대구광역시 달서구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 고병철 대한민국 대구광역시 수성구
2 곽준영 대한민국 대구광역시 서구
3 남재열 대한민국 대구광역시 수성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김건우 대한민국 서울특별시 금천구 가산디지털*로 ***, 에이동 ***호 특허그룹덕원 (가산동, 우림 라이온스밸리)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 주식회사 드림한스 서울특별시 구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2012.10.24 수리 (Accepted) 1-1-2012-0865119-30
2 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2013.10.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0751526-06
3 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2013.12.30 수리 (Accepted) 1-1-2013-1208890-95
4 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2013.12.30 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-1208887-57
5 등록결정서
Decision to grant
2014.05.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0372915-53
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2018.03.21 수리 (Accepted) 4-1-2018-5049338-19
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
(1) 입력 영상의 초기 프레임으로부터 추적하고자 하는 타깃 객체를 타깃 파티클로 결정하여 타깃 모델을 초기화하는 단계;(2) 다음 입력되는 프레임으로부터 랜덤 분포를 갖는 복수 개의 후보 파티클을 생성하는 단계;(3) 상기 파티클(타깃 파티클 및 후보 파티클을 포함함)로부터 HSV(hue, saturation, value) 색상 모델 및 중심대칭-국부이진 패턴(Center Symmetric Local Binary Pattern; 이하 ‘CS-LBP’라 함) 모델을 포함하는 관측 모델(observation model)을 생성하는 단계;(4) 상기 HSV 색상 모델 및 상기 CS-LBP 모델 각각에 대해 상기 타깃 파티클과 상기 후보 파티클 간의 관측 우도(likelihood)를 산출하여 파티클 가중치를 결정하는 단계;(5) 결정된 상기 파티클 가중치를 기반으로 가중치가 가장 높은 파티클을 새로운 타깃 파티클로 설정하여 상기 타깃 객체의 상태를 추정하는 단계; 및(6) 설정된 상기 새로운 타깃 파티클을 이용하여 상기 새로운 타깃 파티클이 설정된 프레임의 다음으로 입력되는 프레임에서 사용될 파티클을 다시 추출하는 재샘플링(re-sampling) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 파티클 필터를 이용한 움직임 카메라에서의 실시간 객체 추적 방법
2 2
제1항에 있어서,(7) 상기 단계 (3) 내지 단계 (6)을 반복하여 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 파티클 필터를 이용한 움직임 카메라에서의 실시간 객체 추적 방법
3 3
제1항에 있어서, 단계 (2)에서, 상기 후보 파티클은,하기의 수학식 2와 같이, 이전 타깃 객체의 상태와 가우시안 랜덤 노이즈가 추가된 상태와의 선형 결합에 의한 예측을 통해 생성되는 것을 특징으로 하는, 파티클 필터를 이용한 움직임 카메라에서의 실시간 객체 추적 방법
4 4
제3항에 있어서, 상기 σx 및 상기σy는,1인 것을 특징으로 하는, 파티클 필터를 이용한 움직임 카메라에서의 실시간 객체 추적 방법
5 5
제3항에 있어서, 상기 σw 및 상기 σh는,0
6 6
제1항에 있어서, 상기 단계 (3)에서, 상기 HSV 색상 모델은,상기 파티클로부터 복수 개의 빈을 갖는 색상 히스토그램 모델을 생성하는 단계; 및Epanechnikov 커널을 이용하여 상기 색상 히스토그램 모델을 갱신하는 단계를 통하여 생성되는 것을 특징으로 하는, 파티클 필터를 이용한 움직임 카메라에서의 실시간 객체 추적 방법
7 7
제6항에 있어서, 상기 HSV 색상 모델은,하나의 상기 파티클로부터 384차원의 HSV 색상 모델이 생성되는 것을 특징으로 하는, 파티클 필터를 이용한 움직임 카메라에서의 실시간 객체 추적 방법
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제1항에 있어서, 상기 단계 (3)에서, 상기 CS-LBP 모델은,상기 파티클을 복수 개의 영역으로 분할하는 단계;분할된 각각의 상기 영역에서 CS-LBP 특징을 추출하는 단계;상기 CS-LBP 특징을 추출한 각각의 상기 영역에서 CS-LBP 히스토그램을 생성하는 단계;각각의 상기 영역에서 생성된 상기 CS-LBP 히스토그램을 연결하여 1차원의 특징 벡터를 생성하는 단계; 및생성된 상기 특징 벡터를 정규화하는 단계를 통하여 생성되는 것을 특징으로 하는, 파티클 필터를 이용한 움직임 카메라에서의 실시간 객체 추적 방법
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제8항에 있어서, 상기 분할 단계는,상기 파티클을 16개의 영역으로 분할하는 것을 특징으로 하는, 파티클 필터를 이용한 움직임 카메라에서의 실시간 객체 추적 방법
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제8항에 있어서, 상기 CS-LBP 히스토그램은,16개의 빈을 갖는 것을 특징으로 하는, 파티클 필터를 이용한 움직임 카메라에서의 실시간 객체 추적 방법
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제8항에 있어서, 상기 1차원 특징 벡터는,256 크기를 갖는 것을 특징으로 하는, 파티클 필터를 이용한 움직임 카메라에서의 실시간 객체 추적 방법
12 12
제8항에 있어서, 상기 정규화 단계는,상기 특징 벡터를 0~1의 값을 갖도록 정규화하는 것을 특징으로 하는, 파티클 필터를 이용한 움직임 카메라에서의 실시간 객체 추적 방법
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제1항에 있어서, 상기 단계 (4)는,바타차리야(Bhattacharyya) 계수를 이용하여 상기 HSV 색상 모델 및 상기 CS-LBP 모델 각각에 대해 상기 타깃 파티클과 상기 후보 파티클 간의 관측 우도를 산출하는 단계; 및산출된 상기 HSV 색상 모델 및 상기 CS-LBP 모델 각각에 대한 상기 관측 우도를 선형 가중 결합하여 가중치를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 파티클 필터를 이용한 움직임 카메라에서의 실시간 객체 추적 방법
14 14
제13항에 있어서, 상기 선형 가중 결합 단계는,산출된 상기 HSV 색상 모델 및 상기 CS-LBP 모델 각각에 대한 상기 관측 우도는 하기의 수학식 16에 따라 선형 결합되는 것을 특징으로 하는, 파티클 필터를 이용한 움직임 카메라에서의 실시간 객체 추적 방법
15 15
제14항에 있어서, 상기 가중치 파라미터는,0
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 교육과학기술부 계명대학교 지역혁신 인력양성사업 움직임 카메라 환경에서 파티클 필터를 이용한 객체 추적