도로주행 영상에서의 차량 번호판 검출

임광용(Kwangyong Lim),변혜란(Hyeran Byun),최영우(Yeongwoo Choi) Korean Institute of Information Scientists and Eng 2016 정보과학회논문지 Vol.43 No.2

This paper proposes a vehicle license plate detection method in real road environments using 8 bit-MCT features and a landmark-based Adaboost method. The proposed method allows identification of the potential license plate region, and generates a saliency map that presents the license plate’s location probability based on the Adaboost classification score. The candidate regions whose scores are higher than the given threshold are chosen from the saliency map. Each candidate region is adjusted by the local image variance and verified by the SVM and the histograms of the 8bit-MCT features. The proposed method achieves a detection accuracy of 85% from various road images in Korea and Europe.

영화 비디오를 위한 클러스터링 기반의 계층적 장면 구조 구축

최익원(Ickwon Choi),변혜란(Hyeran Byun) 한국정보과학회 2000 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.27 No.5

최근 들어 멀티 미디어 정보의 사용이 급격히 증가하면서, 여러 미디어 형태 중 비디오가 많은 각광을 받으며, 다른 타입의 모든 미디어 정보를 하나의 자료 흐름으로 묶고 있다. 디지털 비디오의 실용 가능성은 크게 증대되고 있으나 비디오의 방대한 길이와 비구조적 형식 때문에 효과적인 비디오의 접근은 어려운 실정이다. 따라서 최근에 개발되는 영상과 비디오 정보 관리 시스템은 본 논문에서 제안하는 사용자의 최소 상호 작용과 비디오 구조의 명확한 정의를 필요로 한다. 본 논문에서는 사용자가 쉽게 비디오 내용을 요약한 형태로 보고, 임의로 접근 할 수 있도록 클러스터링 기반 비디오 계층 구조 구축 시스템을 제시한다. 제안된 시스템은 크게 샷 경계면 검출과 계층 구조구축 단계로 이루어진다. 샷 경계면 검출 단계에서는 복수 특징들을 추출하고, 이웃한 프레임 쌍들에 대한 상호관계를 고려한 시간 적응적 필터링 기법을 이용하여 오판될 수 있는 왜곡 성분을 제거함으로써 성능을 향상시켰다. 처리된 복수 특징들은 임계치를 필요로 하지 않는 k-means 클러스터링의 입력으로 사용되어 샷 경계면을 검출한다. 결과인 순차적인 샷 리스트는 시간 지역성과 장면 구조를 효과적으로 모델링 하는 특성을 가진 지능적 비감독 클러스터링 기법에 의해 계층 구조로 표현된다. 실험은 정적 영화 비디오와 동적 영화 비디오를 대상으로 수행하였으며, 샷 경계면 검출에서는 평균적으로 95%의 정확성을 보였으며 장면 경계면 검출을 하는 비디오 계층 구조 구축에서도 어느 정도 정확한 장면 경계면 검출 결과를 보였다. Recent years, the use of multimedia information is rapidly increasing, and the video media is the most rising one than any others, and this field integrates all the media into a single data stream. Though the availability of digital video is raised largely, it is very difficult for users to make the effective video access, due to its length and unstructured video format. Thus, the minimal interaction of users and the explicit definition of video structure is a key requirement in the lately-developing image and video management systems. This paper defines the terms and hierarchical video structure, and presents the system which construct the clustering-based video hierarchy, which facilitate users by browsing the summary and do a random access to the video content. Instead of using a single feature and domain-specific thresholds, we use multiple features that have complementary relationship for each other and clustering-based methods that use normalization so as to interact with users minimally. The stage of shot boundary detection extracts multiple features, performs the adaptive filtering process for each features to enhance the performance by eliminating the false factors, and does k-means clustering with two classes. The shot list of a result after the proposed procedure is represented as the video hierarchy by the intelligent unsupervised clustering technique. We experimented the static and the dynamic movie videos that represent characteristics of various video types. In the result of shot boundary detection, we had almost more than 95% good performance, and had also good result in the video hierarchy.

2차원 동영상으로부터 객체 기반의 3차원 입체 변환 기법

한효정(Hyojung Han),변혜란(Hyeran Byun) 한국정보과학회 2006 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.33 No.1

객체 기반의 3차원 입체 변환 기법은 연속적으로 입력되는 2D 동영상에서 객체를 추출하여 입체 영상으로 변환하는 기법을 말한다. 두 눈에 투시되는 각 객체마다 서로 다른 시차를 가져야 입체감을 느낄 수 있다. 따라서 2D 영상에서 정확한 객체를 추출하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 프레임간의 차이를 이용하여 대략의 움직이는 객체 영역을 얻고, 그래프 컷 알고리즘을 사용하여 정확하고 안정적인 객체를 자동으로 추출한다. 스크린과 양안 사이의 거리를 고려하여 입체 영상을 만들어 낸다. 후처리 단계에서는 입체 영상을 만들어 내면서 생긴 빈 공간을 채운다. 실험에서는 2D 영상으로부터 입체 영상을 생성한 것을 보여 준다.

GA에 의한 특징 선택에 따른 Support Vector Machines을 이용한 얼굴 인식

이경희(Kyunghee Lee),변혜란(Hyeran Byun) 한국정보과학회 2000 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2Ⅱ

본 논문에서는 유전자 알고리즘(GA)과 Support Vector Machine(SVM)을 결합하여 사용한 얼굴 인식 시스템을 제안한다. 기존의 SVM을 이용한 얼굴 인식 연구에서는 얼굴 전체 영상을 SVM의 입력벡터로 사용하는데 반해, 본 연구에서는 GA를 이용하여 얼굴 영상 중에서 개인별로 식별 능력이 우수한 특징들만을 선택하여 이를 SVM의 입력벡터로 사용한다. 조명, 표정, 안경 착용 등 다양한 변화가 있는 Yale 얼굴 데이터베이스를 사용하여 실험한 결과, 얼굴 전체 영상을 사용한 경우보다 더 좋은 인식률을 보였다. 또한 제안된 방법에 의한 얼굴 인식 시스템은 각 개인별로 식별력이 우수한 특징들만을 저장하므로, 얼굴인식 시스템을 구성하기 위해 저장될 정보의 양이 현저하게 감소하게 된다.

얼굴 요소의 영역 추출 및 Snakes를 이용한 윤곽선 추출

이경희(Kyunghee Lee),변혜란(Hyeran Byun) 한국정보과학회 2000 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.27 No.7

본 논문은 얼굴 인식 또는 표정 인식 분야에 있어서 중요한 특징인 얼굴과 얼굴의 주요소인 눈과 입, 눈썹의 영역 추출 및 그의 윤곽선 추출에 관한 방법을 제시한다. 얼굴요소의 영역 추출은 엣지정보와 이진화 영상을 병합하여 이용한 프로젝션 분석을 통하여, 얼굴 및 각 얼굴요소를 포함하는 최소포함사각형(MER: Minimum Enclosing Rectangle)을 추출한다. 윤곽선 추출은 얼굴요소 모양의 개인차가 반영되고 빠른 수렴을 할 수 있는 스네이크 모델을 정의하여 수행한다. 스네이크는 초기 윤곽선의 설정이 윤곽선 추출 결과에 큰 영향을 미치므로, 초기 윤곽선의 설정 과정이 매우 중요하다. 본 논문에서는 얼굴 및 각 얼굴요소를 포함하는 각각의 최소포함사각형(MER)을 추출하고, 추출된 MER 내에서 얼굴 및 각 얼굴요소의 일반적인 모양을 초기 윤곽선으로 설정하는 방법을 사용한다. 실험결과 눈, 입, 얼굴의 MER 추출은 성능이 모두 우수하고, 눈썹이 흐린 사람들의 경우에만 눈썹의 MER 추출 결과가 좋지 않았다. 추출된 MER을 기반으로 하여 스네이크 모델을 적용한 결과, 눈, 입, 눈썹, 얼굴의 다양한 모양을 반영한 윤곽선 추출 결과를 보였다. 특히 눈의 경우는 1차 유도 엣지 연산자에 의한 엣지와 2차 유도 연산자를 이용한 영점 교차점(Zero Crossing)과 병합한 에너지 함수를 설정하여 보다 더 나은 윤곽선 추출 결과를 얻었다. 얼굴의 윤곽선의 경우도 엣지값과 밝기값을 병합한 에너지 함수에 의해 비교적 정확한 결과를 얻을수 있었다. This paper proposes a method to detect a facial region and extract facial features which is crucial for visual recognition of human faces. In this paper, we extract the MER(Minimum Enclosing Rectangle) of a face and facial components using projection analysis on both edge image and binary image. We use an active contour model(snakes) for extraction of the contours of eye, mouth, eyebrow, and face in order to reflect the individual differences of facial shapes and converge quickly. The determination of initial contour is very important for the performance of snakes. Particularly, we detect Minimum Enclosing Rectangle(MER) of facial components and then determine initial contours using general shape of facial components within the boundary of the obtained MER. We obtained experimental results to show that MER extraction of the eye, mouth, and face was performed successfully. But in the case of images with bright eyebrow, MER extraction of eyebrow was performed poorly. We obtained good contour extraction with the individual differences of facial shapes. Particularly, in the eye contour extraction, we combined edges by first order derivative operator and zero crossings by second order derivative operator in designing energy function of snakes, and we achieved good eye contours. For the face contour extraction, we used both edges and grey level intensity of pixels in designing of energy function. Good face contours were extracted as well.

얼굴 영역 추적과 입 검출을 이용한 AAM 얼굴 모양 파라미터 추정

최권택(KwunTaeg Choi),변혜란(Hyeran Byun) 한국정보과학회 2005 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.32 No.2

얼굴의 특징점 추적은 많은 응용프로그램에서 사용된다. AAM기반의 접근방식은 정교한 얼굴 특징점 정보를 제공하지만 정확한 특징 점 추출을 위해 얼굴 모양 파라미터 초기화 문제와 연속 영상에서 얼굴의 이동이 클 경우 모션 보정에 대한 문제가 여전히 남아있다. 이러한 문제를 풀기 위해 본 논문에서는 CAMShift를 사용해 얼굴 영역을 추적하고, 얼굴 영역 내에서 입을 검출함으로써 AAM 검색을 위한 얼굴모양 파라미터를 추정하는 방법을 제안한다. 기존 알고리즘과의 비교 실험을 통해 얼굴의 움직임이 심한 상황에서도 제안하는 알고리즘의 성능이 매우 우수함을 확인할 수 있었다.

확률적 부울(Boolean) 모델과 연관성 학습을 통한 내용기반 영상 검색 성능 향상

고병철(ByoungChul Ko),변혜란(Hyeran Byun) 한국정보과학회 2001 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.28 No.1B

전체 영상을 이요하지 않고 영상 안에 포함된 특정 객체 혹은 영역만을 이용하는 “영역에 의한 질의(query-by-region)" 방법은 내용기반 영상 검색 중 상위개념의 방법 이지만, 영상 분할의 한계, 여러 개로 분할된 영역을 모두 검색하기 위한 인덱싱 문제, 유사성 측정 시 선형적으로 분리되지 않는 특징값들에 대한 무리한 선형 조합으로 인한 검색 오류와 같은 많은 문제점을 안고 있다. 따라서 본 논문에서는 영역 기반 영상 검색 시스템인 FRIP에 대하여 영상 분할의 한계를 극복하고, 사용자의 주관성을 영상 검색에 적용하기 위해 확률적 연관성 학습 모델(MPFRL)을 유사성 측정 단계에서 적용 하였고, 아울러 검색 결과를 보여주는 확률적 이접 부울 모델(PDB)을 사용하였다. 또한, 검색 시간을 단축 시키기 위해, 선형 검색 방법에 부울 AND 연산자를 적용 시킴으로써, 검색 시간을 상당부분 단축 할 수 있었다. 실험결과, 본 논문에서는 제안하는 방법(MPFRL+PDB)을 사용할 경우 검색 결과가 선형 조합 보다 향상되는 것을 알 수 있었다. 아울러 사용자 피드백을 통해 사용자가 특징 가중치를 일일이 조절하지 않더라도 단순한 몇 번의 클릭만으로 사용자의 주관성을 반영하고 보다 정확한 검색 결과를 보여 줄 수 있는 시스템을 설계 할 수 있었다.

Mean Shift와 변위지도를 결합한 카메라 이동환경에서의 다수 인체 추적

홍수연(SooYoun Hong),변혜란(Hyeran Byun) 한국정보과학회 2005 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.32 No.2

본 논문은 스테레오 카메라를 이용한 이동 카메라 환경에서 다수의 사람을 검출하여 검출된 사람을 추적하는 방법을 제안한다. 카메라가 이동하게 되면 카메라의 움직임과 검출 대상이 되는 사람의 움직임이 동시에 발생하기 때문에 카메라 움직임을 변환 모델을 사용하여 보정하고, 독립적인 움직임을 추출하여 사람을 검출 하였다. 추적은 검출된 사람 영역의 컬러 분포에 기반하여 평균 이동(Mean Shift) 알고리즘을 적용하였다. 평균이동 알고리즘은 빠르고 안정적인 성능으로 실시간 추적에 적합하다. 그러나 객체의 컬러 정보만으로는 배경과 컬러 분포가 유사한 객체의 경우 추적에 실패할 수 있는 단점이 있다. 이점을 보완하기 위하여 본 논문에서는 변위 지도(Disparity map)를 결합하여 객체와 배경을 분리하는 깊이 마스크를 생성하였다. 변위 지도를 사용하여 다수의 사람이 등장 할 경우 발생하는 가려짐, 겹침 등 다양한 실내 환경에서 발생하는 문제도 해결 하였다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 다양한 데이터에 대해서 실험한 결과 정확한 검출과 추적에 우수한 성능을 확인 할 수 있었다.

계층적 지식기반 잡음제거를 이용한 스케치 특징점 검출

조선영(Sunyoung Cho),변혜란(Hyeran Byun) 한국정보과학회 2008 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.35 No.1

본 논문에서는 스케치 보정을 위한 계층적 지식 기반 잡음 제거 방법을 제안한다. 제안하는 잡음 제거 방법은 방향 정보, 후보 영역간의 내적, 갈고리 잡음영역 검출이라는 세 개의 계층적 휴리스틱(heuristic) 방법으로 구성된다. 첫 번째 단계에서 방향정보를 이용하여 특징점 후보들이 검출되고, 두 번째 단계에서는 각 후보들 사이의 벡터 간 내적을 이용하여 부적절한 후보들이 제거되며, 세 번째 단계에서는 갈고리모양의 잡음영역을 검출하여 근거리에 모여있는 특징점들을 병합한다. 실험을 통해 제안하는 방법이 잡음에 민감한 실제 응용 환경에 적합하며 효율적임을 보였다.

스네이크를 이용한 얼굴 요소의 윤곽선 추출

이경희(Kyunghee Lee),변혜란(Hyeran Byun),정찬섭(Chansup Chung) 한국정보과학회 1998 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.25 No.1B

본 논문은 얼굴 인식 분야에 있어서 중요한 특징을 나타내는 얼굴의 주요소인 눈과 입의 영역 추출 및 그의 윤곽선 추출에 관한 방법을 제시한다. 얼굴 요소 영역 추출에는 주로 히스토그램 분석과 색상 정보를 이용한 연구들이 이루어지고 있는데, 본 논문에서는 얼굴 요소별 특성을 고려한 엣지 추출과 이진화에 따른 프로젝션 히스토그램 분석에 의하여 눈과 입의 경계영역을 추출한다. 얼굴 영상에 관련된 윤곽선 연구에는 기하학적인 모양을 갖는 눈과 입의 경우에는 주로 가변 템플릿(Deformable Template)방법을 사용하여 특징을 추출하고, 비교적 다양한 모양을 갖는 눈썹, 얼굴 윤곽선 추출에는 스네이크(Snakes:Active Contour Model)를 이용하는 연구들이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 이러한 기존의 연구와는 달리, 스네이크를 이용하여 적절한 파라미터의 선택과 에너지 함수의 정의에 의하여 눈과 입의 윤곽선 추출을 실험하였다. 실험 결과로 추출된 윤곽선이 획일적인 기하학적인 모양이 아니라 개인차에 따른 변형을 반영하고 있다.