시공간 적응탐색에 의한 실시간 이동물체 추적

김계영,최형일,Kim, Gye-Young,Choi, Hyung-Ill 대한전자공학회 1994 전자공학회논문지-B Vol.b31 No.11

본 논문에서는 연속적으로 입력되는 영상에서 이동물체에 대한 정보를 추출하고 카메라의 시계(field of view)를 변경시키는 서보기기를 제어하여, 이동물체가 항상 영상의 중심에 위치하도록 하는 작업을 실시간에 수행하는 시스템에 대하여 기술한다. 영상은 방대한 양의 2차원적인 신로이므로 주어진 영상 잔체에 필요한 연산(operation)을 수행하는 것은 방대한 계산시간을 필요로 한다. 특히, 메모리에서 화소들의 값을 처리기로 로딩(loading)하는데 소요되는 시간은 영상의 크기에 비례하여 기하급수적으로 증가한다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 문제를 해소하고 이동물체에 대한 추적을 실시간에 수행하기 위하여 영상공간 및 시간공간을 선별적으로 탐색하는 방안에 초점을 맞춘다. 영상공간 및 시간공간을 선별적으로 탐색하면서 이동물체를 추적하기 위하여 본 논문에서는 물체가 카메라의 시계에 진입하는 것과 진입방향을 감지하는 방법, 진입방향에 따라 이동물체를 효과적으로 탐색하는 방법, 물체의 이동속도와 중심을 산출하는 방법, 서보기기의 성능과 물체의 속도 및 처리시간을 고려하여 소보기기를 제어하는 방법, 그리고 변화하는 속도의 물체를 추적하기 위하여 영상간의 시간간격(${\Delta}$t)을 적당히 조절하는 방법에 대해서 기술한다. This paper describes the real-time system which, through analyzing a sequence of images, can extract motional information on a moving object and can contol servo equipment to always locate the moving object at the center of an image frame. An image is a vast amount of two-dimensional signal, so it takes a lot of time to analyze the whole quantity of a given image. Especially, the time needed to load pixels from a memory to processor increase exponentially as the size of an image increases. To solve such a problem and track a moving object in real-time, this paper addresses how to selectively search the spatial and time domain. Based on the selective search of spatial and time domain, this paper suggests various types of techniques which are essential in implementing a real-time tracking system. That is, this paper describes how to detect an entrance of a moving object in the field of view of a camera and the direction of the entrance, how to determine the time interval of adjacent images, how to determine nonstationary areas formed by a moving object and calculated velocity and position information of a moving object based on the determined areas, how to control servo equipment to locate the moving object at the center of an image frame, and how to properly adjust time interval(${\Delta}$t) to track an object taking variable speed.

원형성과 선의 연결성에 근거한 배전설비도면 인식

김계영,이봉재,한칠성,조선구,Kim, Gye-Young,Lee, Bong-Jae,Han, Chil-Sung,Cho, Seon-Ku 한국정보처리학회 2000 정보처리논문지 Vol.7 No.10

본 논문에서는 변전소에서 수용가까지의 전력공급설비를 나타내는 도면인 배전설비도면의 주요 기호인 전주와 전선인식 방법에 과하여 기술한다. 제안하는 방법은 원형성에 근거하여 전주후보를 추출한 후 이들 사이의 연결성에 근거하여 전선을 인식한 다음, 전주후보들 중에서 전주를 확인하는 방법으로 다음과 같이 네 개의 단계로 구성된다. 첫 번째는 히스토그램 분석을 통하여 얻어진 임계값을 사용하여 입력영상에서 배전설비영역을 추출하는 단계이고, 두 번째는 추출된 배전설비영역을 세선화 하는 단계이다. 세 번째는 세선영상의 분기점 근처에 정의된 탐색영역에서 원형성을 측정하여 전주후보를 추출하는 단계이다. 네 번째는 전주후보들이 가지는 분기점들 간의 연결성을 측정하여 전선을 인식하는 단계이다. 전선인식이 완료되면 전주후보들 중에서 전선을 가지는 후보들만을 추출하여 전주를 인식한다. 제안된 방법은 한국전력공사의 배전설비도면들 중에서 무작위로 추출한 표본 약 30매를 대상으로 실험하고 그 결과를 제시한다.

필기문자열의 품질평가를 통한 언어학습시스템

김계영,Kim Gye-Young 한국정보처리학회 2005 정보처리학회논문지D Vol.12 No.1

In a computing environment connected pan-based computers and a server by Internet, This paper describes a language learning system evaluating the quality of a handwriting string. For the purpose of the system, this paper explains how to retrieve reference data from a database, how to evaluate the quality of a handwriting string using global and local features. The Proposed system can evaluate the qualify of a handwriting string as well as a handwriting character. The qualify can be computed in the case of different language between reference and input. Therefore, we expect that the system is very useful not only for training on handwriting but also learning a language. 본 논문에서는 전자펜과 그 인터페이스를 장착한 정보통신장치와 서버가 인터넷으로 연결된 환경에서 패턴인식 기술을 사용하여 글씨의 품질을 향상시키는 훈련을 수행한 수 있는 언어학습시스템을 제안한다. 본 논문에서는 참조자료를 획득하는 방법 및 전역특징과 지역특징을 통한 글씨품질을 평가하는 방법에 관하여 기술한다. 제안하는 시스템은 문자 뿐 아니라 문자열에 대해서도 글씨품질을 평가할 수 있으며, 제시어와 입력어가 같은 경우 뿐 아니라 다른 경우에도 글씨품질을 평가한 수 있는 특징을 가진다. 따라서 제안하는 시스템은 글씨연습 뿐 아니라 언어 훈련에 매우 유용한 것으로 기대된다.

눈 주위의 피부색을 이용한 피부영역검출과 입술검출에 관한 연구

김계영(Gye-Young Kim),장석우(Seok-Woo Jang),박영재(Young-Jae Park) 한국컴퓨터정보학회 2009 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.14 No.4

본 논문에서는 입력된 영상에서 얼굴의 구성요소와 얼굴을 검출하는 방법을 제안하고자 한다. 얼굴 구성 요소탐지 방법으로는 EyeMap과 MouthMap을 이용하여 눈과 입술을 검출하는 방법을 사용한다. 먼저 눈의 영역을 찾은 후에 그 주변의 색상을 이용하여 피부 영역의 색상값 분포를 찾는다. 피부영역은 YCbCr에서 특징적인 분포를 나타내는데 이를 이용하여 배경영역과 피부영역을 분리한다. 피부영역으로 검출된 영역의 색상값 분포를 찾고 전체 영상에 그 분포와 근거리에 있는 영역들을 피부영역으로 검출한다. 여기서 추출된 피부영역을 기반으로 MouthMap을 구하여 입술을 검출한다. 기존의 방법과 달리 환경에 적응된 피부색상모델을 만들 수 있어 피부 영역 검출에서 좋은 결과를 얻을 수 있을 뿐 아니라 보다 정확한 입술영역을 찾을 수 있다. In this paper, We propose a method with which we can detect facial components and face in input image. We use eye map and mouth map to detect facial components using eyes and mouth. First, We find out eye zone, and second, We find out color value distribution of skin region using the color around the eye zone. Skin region have characteristic distribution in YCbCr color space. By using it, we separate the skin region and background area. We find out the color value distribution of the extracted skin region and extract around the region. Then, detect mouth using mouthmap from extracted skin region. Proposed method is better than traditional method the reason for it comes good result with accurate mouth region.

차영상 분석에 의한 동작 정보의 추출

김계영(Gye-Young Kim),이은주(Eun-Ju Lee),최형일(HYung-Ill Choi) 한국정보과학회 1994 정보과학회논문지 Vol.21 No.8

본 논문에서는 연속적으로 입력되는 영상에서 물체의 이동에 의하여 형성된 동작 영역을 확인하고 그 특성을 추출하기 위하여 시차가 있는 두 영상간의 차연산 결과를 분석하는 방법에 대하여 기술한다. 차영상의 동작 영역을 드러나는 배경 영역(UNCOV)과 감추어지는 배경 영역(COV)으로 분리하는 방법을 제안하며, 특히 복수 개의 이동 물체에 의하여 형성된 하나의 동작 영역을 각 물체 단위의 UNCOV와 COV로 분류하는 방법을 제안한다. 본 논문에서는 또한 분류된 각 동작 영역의 동작 특성을 추출하기 위하여 동작 영역의 명암 분포 및 인접한 동작 영역과의 기하 구조를 활용하는 방법을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 방법들은 동영상 분할, 이동 물체의 탐지 및 추적 작업 등과 같은 동영상 분석의 기반 기술로서 활용될 수 있으리라 기대된다. This paper describes a method which extracts motion-areas of each moving object and motion-characteristics of the extracted areas. This is done basically by analyzing differences of two adjacent images. This paper first presents how to subdivide motion-areas into UNCOVered areas and COVered areas. It next presents how to utilize intensity distributions of motion-areas and geometrical structures for characterizing the motion-areas. The method is expected to be useful as a basic technique for such as dynamic image segmentation and moving object detection and tracking.

퍼지추론에 의한 차영상의 이진화

김계영(Gye Young Kim) 한국지능시스템학회 1999 한국지능시스템학회논문지 Vol.9 No.3

유형기반 스테레오 정합을 통한 영상변이 측정

김계영(Gye-Young Kim),장석우(Seok-Woo Jang) 한국컴퓨터정보학회 2006 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.11 No.2

본 논문에서는 영역기반의 스테레오 정합을 사용하여 영상의 변이를 추정하는 방법에 대해 기술한다. 영역기반의 변이 추정은 분할된 영역단위로 변이값을 계산하는데 스테레오 정합 단계의 정합오류뿐만 아니라 정합된 영역의 유형을 고려하지 않고 일률적인 방법으로 변이를 계산하기 때문에 부정확한 변이를 추정하게 되는 문제점을 가진다. 이런 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 정합된 영역의 유형을 고려하여 변이를 추정하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 스테레오 정합 수행 후 정합영역의 유형을 분석하여 유사정합, 비유사정합, 오정합, 비정합 영역으로 분류한 다음 분류된 정합영역별로 적절한 변이 추정 방법을 적용한다. 이 방법은 정합오류로 인한 잘못된 변이 추정을 최소화하며 정상적인 정합영역에 대해서도 변이의 정확도를 향상시킨다. 제안하는 방법의 성능을 평가하기 위해 다양한 장면에 대해 실험을 하였으며, 실험결과 다양한 영상에서 정확도가 향상된 변이도를 얻을 수 있었다. This paper describes an image disparity estimation method using region-based stereo matching. Region-based disparity estimation yields a disparity map as the unit of segmented region. However, it estimates disparity imprecisely because it not only has matching errors but also applies an identical way to disparity estimation, which does not consider each type of matched regions. To solve this problem, we proposes a disparity estimation method which considers the type of matched regions. That is, the proposed method classifies whole matched regions into a similar-matched region, a dissimilar-matched region, a false-matched region and a miss-matched region. We then performs proper disparity estimation for each type of matched regions. This method minimizes the error in estimating disparity which is caused by inaccurate matching and also improves the accuracy of disparity of the well-matched regions. The experimental results show the improved accuracy of the proposed method.

질감 특징을 이용한 시각장애인용 보행유도 시스템

김계영(Gye-Young Kim),최형일(Hyun-Gil Choi),원선희(Sun-Hee Weon) 한국컴퓨터정보학회 2011 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.16 No.9

본 논문은 보행중인 시각장애인에 장착된 카메라로부터 획득한 영상에서 보도와 차도 영역을 구분하기 위한 영역분할 기법과 질감 특징추출 기법에 대해 제안한다. 허프 변환 알고리즘을 이용한 라인검출을 통해 도로 경계선을 검출하고, 분할된 영역을 원근에 따라 3단계의 레벨로 구분한다. 그리고 분할된 영역들의 질감 특징성분을 추출함으로써 보도와 차도영역으로 분리한다. 보도블록이 가지는 복잡하고 다양한 특성의 패턴과 차도의 균일한 질감을 가진 영역의 특성을 비교하기 위하여 회전에 강건한 LBP, GLCM 질감 특징성분들을 이용함으로써 두 영역을 구분하였다. 제안된 방법은 주간과 야간 영상에 대해 실험한 결과 조도의 변화에 강건하게 영역을 분리할 수 있었고, 또한 보행자와 장애물이 많은 영상에서도 회전이나 폐색에 관계없이 영역 분리가 가능함을 확인하였다. In this paper, we propose an region segmentation and texture based feature extraction method which split the pavement and roadway from the camera which equipped to the visually impaired person during a walk. We perform the hough transformation method for detect the boundary between pavement and roadway, and devide the segmented region into 3-level according to perspective. Next step, split into pavement and roadway according to the extracted texture feature of segmented regions. Our walking assistance system use rotation-invariant LBP and GLCM texture features for compare the characteristic of pavement block with various pattern and uniformity roadway. Our proposed method show that can segment two regions with illumination invariant in day and night image, and split there regions rotation and occlution invariant in complexed outdoor image.

부분확장에 의한 배전설비도면의 자동인식 대상영역 추출 방법

金啓榮(Gye-Young Kim),李俸在(Bong-Jae Lee),趙善九(Seon-Ku Cho),禹熙坤(Hee-Gon Woo) 대한전기학회 1999 전기학회논문지A Vol.48 No.10

사각형과 원의 특성을 이용한 카메라 보정

김계영(Kim Gye-Young),최형일(Choi Hyung-Il) 한국정보과학회 1996 정보과학회논문지(B) Vol.23 No.4

카메라의 조망인자를 추출하는 카메라의 보정 작업은 실세계의 기하학적인 관계를 필요로 하는 비전시스템의 개발을 위하여 필수적인 작업이다. 본 논문에서는 원과 직사각형으로 구성되는 보정패턴을 이용하여 카메라의 조망인자를 추출하는 방법을 제안하고 실험을 통한 안정성 결과를 보인다. 원의 특성을 이용하여 각 조망인자들을 초점거리의 함수로 유도한 후, 유도된 조망인자들에 의하여 추론되는 직사각형의 각 변의 길이와 실제길이를 반복적으로 비교하는 과정을 통하여 조망인자를 추출하는 방법를 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 비교적 적은 반복(iteration)으로 계산비용이 적게 소요되며 모델이 간단하여 이해와 구현이 용이하며 환경에 대한 제약사항을 요구하지 않으므로 실세계의 기하적인 관계를 필요로 하는 비전시스템 개발에 매우 유용하게 사용되리라 기대된다. Camera Calibration, which exracts viewing parameters of a camera, is an essential procedure for developing a computer vision system which exploits geometric relations of real world. This paper presents how a calibration pattern, which contains a circle and rectangle, can be used to extract viewing parameters and shows the result of stability test. The properties of a circle will be used to transform each parameter as a function of a focal length with the aids of the resulting functions, the length and heigth of the rectangle will then be estimated. Through the comparisions of the estimated values and actual values, the viewing parameters will be finally determined. The suggested method requires no restrictions on viewing environment. Futhermore, the method is easy to implement and requires little computation time.