KR20150050790A - 가변 해상도를 이용한 관심영상 검출장치 및 방법 - Google Patents

가변 해상도를 이용한 관심영상 검출장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

가변 해상도를 이용한 관심영상 검출장치 및 방법을 개시한다.
카메라로부터 영상 프레임을 획득하고, 영상 프레임의 단위 윈도우에 대응하는 각각의 화소값을 이용하여 형성된 레지스터 그룹을 기초로 해상도가 축소된 영상을 생성하고, 해상도가 축소된 영상 내에서 축소 관심영역에 대한 결과정보를 생성하며, 축소 관심영역에 근거한 원본 관심영역을 이용하여 원본 관심영역 결과정보를 추출하여 출력하는 가변 해상도를 이용한 관심영상 검출장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

가변 해상도를 이용한 관심영상 검출장치 및 방법{Method and Apparatus for Detecting Region of Interest Image by Using Variable Resolution}
본 실시예는 가변 해상도를 이용한 관심영상 검출장치 및 방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
관심영역을 검출하는 시스템은 영상 정보를 분석하여 기 정의된 물체 혹은 상황을 탐지하는 기술 분야로써, 공통적인 처리 구조를 가진다. 이러한, 관심영역 검출 시스템은 고정된 크기의 객체 윈도우를 이용하여 입력 영상에 대해서 스케일링을 수행하며, 입력 영상의 크기를 변화시켜 가며 특징 추출 및 분류 작업을 수행하여 관심영역을 검출한다.
일반적인 관심영역 검출 시스템에서 객체 윈도우를 가변시키는 경우 학습에 소요되는 시간이 방대히 늘어나기 때문에 통상적으로 해상도를 축소키는 방식을 사용한다. 한편, 입력 영상의 크기를 변화시켜가면서, 고정된 크기의 객체 윈도우를 슬라이딩시키는 이유는 영상 내의 검출 대상 물체의 크기가 근거리 물체는 크기가 커지고, 원거리 물체는 크기가 작게 나타나기 때문이다. 여기서, 관심영역 검출 시스템은 근거리 물체의 경우, 입력 영상에 대해서 해상도를 줄임으로써 윈도우 크기에 일치시킬 수 있으나, 원거리 물체는 해상도를 늘릴 수가 없으므로 원 영상 해상도에 따라 결국 해당 시스템의 최대 검출 거리 한계사양이 결정된다. 결국, 정확한 관심영역을 검출하기 위해서는 고해상도의 이미지 센서를 이용한 고해상도 영상이 필요하지만, 이러한 고해상도 영상은 객체 윈도우를 슬라이딩하는데 많은 연산량이 필요로 한다.
본 실시예는, 카메라로부터 영상 프레임을 획득하고, 영상 프레임의 단위 윈도우에 대응하는 각각의 화소값을 이용하여 형성된 레지스터 그룹을 기초로 해상도가 축소된 영상을 생성하고, 해상도가 축소된 영상 내에서 축소 관심영역에 대한 결과정보를 생성하며, 축소 관심영역에 근거한 원본 관심영역을 이용하여 원본 관심영역 결과정보를 추출하여 출력하는 가변 해상도를 이용한 관심영상 검출장치 및 방법을 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 촬영된 영상 프레임을 획득하는 영상 입력부; 기 설정된 단위 윈도우에 근거하여 형성된 레지스터 그룹을 기초로 해상도 축소 연산을 수행한 복수의 해상도 축소 영상을 생성하는 영상 해상도 축소부; 및 복수의 상기 해상도 축소 영상 내에서 기 설정된 축소 관심영역에 근거하여 축소 관심영역 결과정보를 추출하는 영상출력 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 해상도를 이용한 관심영상 검출장치를 제공한다.
또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 관심영상 검출장치가 관심영상을 검출하기 위한 방법에 있어서, 촬영된 영상 프레임을 획득하는 영상 획득과정; 기 설정된 단위 윈도우에 근거하여 레지스터 그룹을 형성하는 윈도우 메모리 형성과정; 상기 레지스터 그룹을 기초로 해상도 축소 연산을 수행하여 해상도 축소 영상을 생성하는 영상 해상도 축소과정; 및 상기 해상도 축소 영상 내에서 기 설정된 축소 관심영역에 근거하여 축소 관심영역 결과정보를 추출하는 영상출력 제어과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 해상도를 이용한 관심영상 검출방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 카메라로부터 영상 프레임을 획득하고, 영상 프레임의 단위 윈도우에 대응하는 각각의 화소값을 이용하여 형성된 레지스터 그룹을 기초로 해상도가 축소된 영상을 생성하고, 해상도가 축소된 영상 내에서 축소 관심영역에 대한 결과정보를 생성하며, 축소 관심영역에 근거한 원본 관심영역을 이용하여 원본 관심영역 결과정보를 추출하여 출력함으로써, 고사양의 메인 프로세서를 사용하지 않고, 고해상도의 영상에 대한 관심영역의 추출에 대한 처리를 수행할 수 있는 효과가 있다. 즉, 고해상도 원본영상을 이용하여 관심객체를 검출하는 것보다 가변 해상도를 갖는 영상을 이용하여 관심객체를 검출할 수 있으므로 연산량 및 검출시간을 단출할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 관심영역 검출 시스템을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 가변 해상도를 이용하여 관심영역을 검출하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 해상도를 가변하기 위한 윈도우 메모리의 구조를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 윈도우 메모리를 이용하여 해상도를 축소하는 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 해상도를 축소에 따른 연산 데이터량을 비교하기 위한 관심영역 검출결과에 대한 예시도이다.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 관심영역 검출 시스템을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
본 실시예에 따른 관심영역 검출 시스템은 카메라(110) 및 관심영역 검출장치(120)를 포함한다. 여기서, 관심영역 검출장치(120)는 영상 입력부(130), 영상 해상도 축소부(140), 영상출력 제어부(150), 관심영역 설정부(160), 결과영상 추출부(170), 영상 저장부(180) 및 인식 처리부(190)를 포함한다. 도 1에 도시된 관심영역 검출 시스템은 일 실시예에 따른 것이고, 따라서 도 1에 도시된 모든 블록이 필수 구성요소는 아니며, 다른 실시예에서 일부 블록이 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
카메라(110)는 영상을 촬영할 수 있는 장치를 말하며, 본 실시예에 따른 카메라(110)는 촬영된 촬영영상에 대한 영상프레임을 관심영역 검출장치(120)로 전송할 수 있으며, 관심 영역, 관심 객체 및 이벤트 등을 검출하기 위한 영상을 촬영할 수 있는 CCTV용 카메라, 감시 카메라 등으로 구현될 수 있다. 이러한 카메라(110)는 복수 개의 카메라로 구현될 수도 있다.
관심영역 검출장치(120)는 카메라(110)로부터 영상 프레임을 획득하여 단위 윈도우에 기초하여 해상도 축소 영상을 생성하고, 해상도 축소 영상 내에서 관심영역을 추출하며, 관심영역에 대응하는 영역을 영상 프레임으로부터 추출하는 동작을 수행한다.
이하, 관심영역 검출장치(120)에 포함된 각각의 구성요소에 대해 설명하도록 한다.
영상 입력부(130)는 카메라(110)로부터 영상 프레임을 획득하고, 획득한 영상 프레임을 영상 해상도 축소부(140) 및 영상 저장부(180)로 전송하는 동작을 수행한다. 여기서, 영상 입력부(130)는 획득한 영상 프레임을 영상 해상도 축소부(140)로 전송하여 영상 프레임을 이용하여 해상도를 가변되도록 하며, 영상 프레임을 영상 저장부(180)로 전송하여 원본 영상 프레임을 저장되도록 할 수 있다.
영상 해상도 축소부(140)는 영상 프레임의 해상도를 확인하고, 확인된 해상도에 근거하여 설정된 단위 윈도우를 이용하여 레지스터 그룹을 형성하며, 레지스터 그룹을 기초로 해상도 축소 연산을 수행하여 해상도 축소 영상을 생성하는 동작을 수행한다. 여기서, 영상 해상도 축소부(140)는 단위 윈도우를 이용하여 형성된 레지스터 그룹을 윈도우 메모리부(142)로 저장할 수 있다.
본 실시예에 따른 영상 해상도 축소부(140)는 카메라(110)로부터 출력되는 수직 및 수평 동기신호를 분석하여 영상 프레임에 대한 해상도를 확인할 수 있다. 영상 해상도 축소부(140)는 카메라(110)로부터 출력되는 수직 동기신호가 한 번 변화할 때, 수평 동기신호는 여러 번 변화하는데 해당 변화하는 신호의 개수를 이용하여 수직 해상도를 산출하고, 카메라(110)로부터 출력되는 수평 동기신호가 한 번 변화할 때, 수직 동기신호는 여러 번 변화하는데 해당 변화하는 신호의 개수를 이용하여 수평 해상도를 산출하여 영상 프레임에 대한 해상도를 확인할 수 있다.
영상 해상도 축소부(140)는 해상도에 근거하여 영상 프레임 중 전체 또는 일부를 윈도우 메모리부(142)에 저장하여 레지스터 집합을 형성한다. 더 자세히 설명하자면, 영상 해상도 축소부(140)는 해상도에 근거하여 영상 프레임 중 수평라인의 전체 또는 일부 화소에 대한 각각의 화소값을 기 설정된 복수 개의 라인버퍼 내에 순차적으로 저장하고, 서로 다른 라인버퍼에서 출력되는 화소정보를 이용하여 n × n 형태의 레지스터 집합을 윈도우 메모리부(142)에 구성할 수 있다. 여기서, 레지스터 집합은 2 차원 형태로 구성되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
영상 해상도 축소부(140)는 n × n 형태의 레지스터 집합 내의 화소의 평균값을 산출하는 해상도 축소 연산을 수행하여 해상도 축소 영상을 생성할 수 있다. 예컨대, 영상 해상도 축소부(140)는 2 × 2 레지스터 집합의 화소의 평균값을 산출하는 경우, 영상 프레임을 1/4 비율로 축소한 해상도 축소 영상을 생성할 수 있고, 4 × 4 레지스터 집합의 화소의 평균값을 산출하는 경우, 영상 프레임을 1/16 비율로 축소한 해상도 축소 영상을 생성할 수 있다. 여기서, 영상 해상도 축소부(140)는 생성된 해상도 축소 영상을 영상출력 제어부(150)로 전송할 수 있다.
영상출력 제어부(150)는 영상 해상도 축소부(140)로부터 영상 프레임의 해상도가 가변된 해상도 축소 영상을 획득하고, 해상도 축소 영상 내에서 기 설정된 관심영역에 근거하여 축소 관심영역 결과정보를 생성하는 동작을 수행한다. 또한, 영상출력 제어부(150)는 축소 관심영역 결과정보를 생성한 후 축소 관심영역 결과정보에 대응하는 원본 관심영역 결과정보가 결과영상 추출부(170)로부터 수신되는 경우, 축소 관심영역 결과정보 및 원본 관심영역 결과정보 중 적어도 하나의 결과정보를 출력하도록 제어할 수 있다.
영상출력 제어부(150)는 인식 처리부(190)로부터 입력된 관심영역 좌표정보에 근거하여 해상도 축소 영상 내에서 축소 관심영역 결과정보를 생성하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 기 설정된 축소 관심영역 정보 또는 관심영역 설정부(160)로부터 축소 관심영역 정보를 수신하여 축소 관심영역 결과정보를 생성할 수도 있다.
한편, 영상출력 제어부(150)는 축소 관심영역 결과정보 또는 원본 관심영역 결과정보 등을 외부 디스플레이 장치(미도시)로 전송하여 디스플레이되도록 할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 인식 처리부(190) 내에 구비된 디스플레이부(미도시)를 이용하여 출력되는 형태로 구현될 수도 있다.
영상출력 제어부(150)는 축소 관심영역 결과정보를 인식 처리부(190)로 전송하고, 인식 처리부(190)로부터 축소 관심영역의 재설정, 신규 축소 관심영역의 추가 및 상기 해상도 축소 영상의 범위 변경 등에 대한 요청신호가 수신되면 요청신호에 근거하여 축소 관심영역이 재설정되도록 하고 새롭게 축소 관심영역 결과정보를 생성하여 인식 처리부(190)로 전송할 수도 있다.
관심영역 설정부(160)는 인식 처리부(190)로부터 수신된 관심영역 정보에 근거하여 관심객체를 검출하기 위한 관심영역 정보를 설정하는 동작을 수행한다.
본 실시예에 따른 관심영역 설정부(160)는 인식 처리부(190)로부터 관심영역 좌표정보를 수신하고, 관심영역 좌표정보에 근거하여 축소 관심영역 정보 및 원본 관심영역 정보 등을 설정할 수 있다. 여기서, 관심영역 설정부(160)는 축소 관심영역 정보 및 원본 관심영역 정보를 동시에 설정할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 축소 관심영역 정보를 기 설정 후 축소 관심영역 정보에 대응하는 원본 관심영역 정보를 설정할 수도 있다.
관심영역 설정부(160)는 설정된 원본 관심영역 정보를 결과영상 추출부(170)로 전송하여 원본 관심영역 정보에 대응하는 원본 관심영역 결과정보가 추출되도록 한다.
결과영상 추출부(170)는 관심영역 설정부(160)로부터 수신된 원본 관심영역 정보에 근거하여 영상 저장부(180)에 기 저장된 영상 프레임 중 원본 관심영역 결과정보를 추출하는 동작을 수행한다. 본 실시예에 따른 결과영상 추출부(170)는 영상 저장부(180)에 기 저장된 영상 프레임 중 원본 관심영역 정보에 대응하는 원본 관심영역 결과정보를 추출하여 영상출력 제어부(150)로 전송한다.
영상 저장부(180)는 영상 입력부(130)로부터 수신된 영상 프레임을 저장한다. 여기서, 영상 저장부(180)는 원본 영상 데이터를 저장하는 데이터베이스의 형태로 구현될 수 있으며 이러한 데이터베이스는 데이터베이스 관리 프로그램(DBMS)을 이용하여 컴퓨터 시스템의 저장공간(하드디스크 또는 메모리)에 구현된 일반적인 데이터구조를 의미하는 것으로, 데이터의 검색(추출), 삭제, 편집, 추가 등을 자유롭게 행할 수 있는 데이터 저장형태를 뜻하는 것으로, 오라클(Oracle), 인포믹스(Infomix), 사이베이스(Sybase), DB2와 같은 관계형 데이터베이스 관리 시스템(RDBMS: Relational Data Base Management System)이나, 겜스톤(Gemston), 오리온(Orion), O2 등과 같은 객체 지향 데이터베이스 관리 시스템(OODBMS) 및 엑셀론(Excelon), 타미노(Tamino), 세카이주(Sekaiju) 등의 XML 전용 데이터베이스(XML Native Database)를 이용하여 본 실시예의 목적에 맞게 구현될 수 있고, 자신의 기능을 달성하기 위하여 적당한 필드(Field) 또는 엘리먼트들을 가지고 있다.
본 실시예에 따른 영상 저장부(180)는 영상 입력부(130)로부터 수신된 영상 프레임을 원본 영상 프레임으로 저장하고, 결과영상 추출부(170)로부터 관심영역에 대한 요청신호가 수신되는 경우 요청신호에 대응하는 원본 관심영역 결과정보를 결과영상 추출부(170)로 전송한다.
인식 처리부(190)는 영상출력 제어부(150) 및 관심영역 설정부(160)와 연결되어 원본 관심영역 결과정보 또는 축소 관심영역 결과정보에 대한 관심객체를 인식하고, 인식결과에 근거하여 관심영역 정보를 재설정하도록 제어하는 동작을 수행한다.
또한, 인신 처리부(190)는 사용자의 입력 또는 기 설정된 인식 알고리즘에 근거하여 원본 관심영역 결과정보 및 축소 관심영역 결과정보 중 적어도 하나에 대한 요청신호를 영상출력 제어부(150)로 전송하여 요청신호에 대응하는 관심영역 결과정보가 출력되도록 할 수 있다. 여기서, 인신 처리부(190)는 원본 관심영역 결과정보 및 축소 관심영역 결과정보 중 적어도 하나의 관심영역 결과정보를 외부 디스플레이 장치(미도시)로 전송하여 디스플레이되도록 요청할 수 있으나, 인식 처리부(190) 내에 디스플레이부(미도시)가 구비된 경우, 인식 처리부(190)로 관심영역 결과정보를 수신하여 출력할 수도 있다.
한편, 인신 처리부(190)는 영상출력 제어부(150)로부터 축소 관심영역 결과정보를 수신하는 경우, 사용자의 입력 또는 인식 알고리즘에 근거하여 축소 관심영역 결과정보에 따른 축소 관심영역의 재설정, 신규 축소 관심영역의 추가 및 상기 해상도 축소 영상의 범위 변경 등에 대한 요청신호를 영상출력 제어부(150) 또는 관심영역 설정부(160)로 전송하여 축소 관심영역이 재설정되도록 하여 새롭게 축소 관심영역 결과정보를 생성되도록 할 수도 있다.
도 2는 본 실시예에 따른 가변 해상도를 이용하여 관심영역을 검출하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
관심영역 검출장치(120)는 카메라(110)로부터 촬영된 영상 프레임을 획득하고(S210), 획득한 영상 프레임 중 기 설정된 단위 윈도우에 대응하는 화소정보를 이용하여 레지스터 그룹을 형성한다(S220). 더 자세히 설명하자면, 관심영역 검출장치(120)는 카메라(110)로부터 획득한 영상 프레임의 해상도를 확인하고, 확인된 해상도에 근거하여 영상 프레임 중 수평라인의 전체 또는 일부 화소에 대한 각각의 화소값을 기 설정된 복수 개의 라인버퍼 내에 순차적으로 저장하고, 서로 다른 라인버퍼에서 출력되는 화소정보를 이용하여 n × n 형태의 레지스터 집합을 형성할 수 있다.
관심영역 검출장치(120)는 단계 S220에서 형성된 레지스터 그룹을 기초로 해상도 축소 연산을 수행하여 해상도 축소 영상을 생성한다(S230). 관심영역 검출장치(120)는 n × n 형태의 레지스터 집합 내의 화소의 평균값을 산출하는 해상도 축소 연산을 수행하여 해상도 축소 영상을 생성할 수 있다. 예컨대, 영상 해상도 축소부(140)는 2 × 2 레지스터 집합의 화소의 평균값을 산출하여 영상 프레임을 1/4 비율로 축소한 해상도 축소 영상을 생성할 수 있다.
관심영역 검출장치(120)는 해상도 축소 영상 내에서 축소 관심영역에 근거하여 축소 관심영역 결과정보를 생성한다(S240). 여기서, 관심영역 검출장치(120)는 해상도 축소 영상을 복수 개의 해상도로 구현하고 축소 관심영역에 근거하여 복수 개의 축소 관심영역 결과정보를 생성할 수도 있다.
관심영역 검출장치(120)는 축소 관심영역에 대응하는 원본 관심영역을 설정하고, 원본 관심영역에 근거하여 기 저장된 영상 프레임 내에서 원본 관심영역 결과정보를 추출한다(S250).
관심영역 검출장치(120)는 축소 관심영역 결과정보 및 원본 관심영역 중 적어도 하나를 출력한다(S260). 여기서, 관심영역 검출장치(120)는 사용자의 입력 또는 기 설정된 인식 알고리즘에 근거하여 원본 관심영역 결과정보 및 축소 관심영역 결과정보 중 적어도 하나의 관심영역 결과정보를 출력할 수 있다.
도 2에서는 단계 S210 내지 단계 S260를 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 2에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S210 내지 단계 S260 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 2는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이 도 2에 기재된 본 실시예에 따른 관심영역 검출장치(120)의 동작은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 관심영역 검출장치(120)의 동작을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 이러한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 또한, 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.
도 3은 본 실시예에 따른 해상도를 가변하기 위한 윈도우 메모리의 구조를 설명하기 위한 예시도이다.
영상 해상도 축소부(140)에 포함된 윈도우 메모리부(142)는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 복수 개의 라인버퍼와 도 3의 (b)에 도시된 레지스터 집합(340, 350 및 360)으로 구성될 수 있다. 예컨대, 윈도우 메모리부(142)는 복수 개의 라인버퍼 각각으로 영상 프레임의 수평라인 단위에 대한 화소값을 저장하고, 각각의 라인버퍼(310, 320 및 330)에서 출력되는 복수 개의 화소값은 도 3의 (b)의 첫 번째 열(340)에 위치한 레지스터에 입력되고, 매 클럭마다 다음 열(350, 360)로 복수 개의 화소값이 이동할 수 있다. 여기서, 라인 버퍼의 개수는 조정이 가능하며 즉, 일시적으로 저장 가능한 라인버퍼의 개수의 조절이 가능하다. 또한, 라인버퍼 내에 저장된 화소값은 매 순간 하나의 화소값에 대해서만 접근이 가능함으로 서로 다른 n 개의 라인버퍼를 이용하여 서로 다른 n 개의 화소값을 동시에 처리할 수 있다.
영상 해상도 축소부(140)는 윈도우 메모리부(142)에 형성된 n × n의 2 차원 레지스터 집합을 이용하여 단위 윈도우의 크기를 설정하고, 단위 윈도우를 기준으로 해상도 축소가 처리되도록 동작한다. 즉, 영상 해상도 축소부(140)는 단위 윈도우에 해당하는 n × n 개의 화소값을 하나의 평균 화소값으로 변환하여 영상의 해상도를 빠르게 가변할 수 있다.
도 4는 본 실시예에 따른 윈도우 메모리를 이용하여 해상도를 축소하는 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4의 (a)는 관심영역 검출장치(120)가 카메라(110)로부터 획득한 영상 프레임을 1/4 크기로 축소한 해상도 축소 영상을 생성하기 위한 경우 단위 윈도우에 해상도 축소 연산을 적용하는 동작을 나타낸다. 예컨대, 관심영역 검출장치(120)는 영상 프레임을 1/4 크기로 축소한 해상도 축소 영상을 생성하기 위해 2 × 2 레지스터 집합을 이용한 단위 윈도우의 쿼드타입(RGGB) 화소의 평균값을 산출하여 1/4 축소된 해상도 축소 영상을 생성할 수 있다.
도 4의 (b)는 관심영역 검출장치(120)가 카메라(110)로부터 획득한 영상 프레임을 1/16 크기로 축소한 해상도 축소 영상을 생성하기 위한 경우 단위 윈도우에 해상도 축소 연산을 적용하는 동작을 나타낸다. 예컨대, 관심영역 검출장치(120)는 영상 프레임을 1/16 크기로 축소한 해상도 축소 영상을 생성하기 위해 4 × 4 레지스터 집합을 이용한 단위 윈도우의 쿼드타입(RGGB) 화소의 평균값을 산출하여 1/16 축소된 해상도 축소 영상을 생성할 수 있다. 여기서, 쿼드타입(RGGB) 화소의 평균값은 16 개의 화소를 모두 이용할 수 있으나 대각선의 쿼드타입(RGGB) 화소만을 이용하여 평균값을 산출할 수도 있다.
도 5는 본 실시예에 따른 해상도를 축소에 따른 연산 데이터량을 비교하기 위한 관심영역 검출결과에 대한 예시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 관심영역 검출장치(120)는 1280 × 720의 해상도를 갖는 원본 영상(510)을 카메라(110)로부터 획득하고, 원본 영상(510)을 640 × 360 해상도를 갖는 축소 영상(520)으로 가변하여 기 설정된 축소 관심영역을 이용하여 축소 결과정보를 생성하고, 축소 결과정보에 근거하여 축소 관심영역을 원본 관심영역으로 변환할 수 있다. 관심영역 검출장치(120)는 원본 관심영역을 이용하여 원본 영상(510)으로부터 원본 결과정보(530 및 540)를 추출하여 출력할 수 있다. 즉, 일반적인 관심영역을 검출하는 장치는 원본 영상(510)일 경우, 총 921,600 개의 화소를 관심영역을 기준으로 처리해야 하지만, 본 실시예에 따른 관심영역 검출장치(120)는 원본 영상(510)을 640 × 360 해상도를 갖는 축소 영상(520)으로 축소하여 230,400 개의 화소만을 관심영역을 기준으로 처리하여 빠르게 관심영역에 대한 결과를 처리하고, 해당 결과에 근거하여 원본 영상(510)으로부터 원본 결과를 추출할 수 있다. 여기서, 관심영역 검출장치(120)는 축소 영상(520)을 다양한 사이즈로 구현하여 축소 관심영역을 이용하여 복수 개의 축소 결과정보를 생성할 수도 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예는 관심영역을 검출하는 시스템 분야에 적용되어, 고해상도 원본영상을 이용하여 관심객체를 검출하는 것보다 가변 해상도를 갖는 영상을 이용하여 관심객체를 검출할 수 있으므로 연산량 및 검출시간을 단출할 수 있는 효과를 발생하는 유용한 발명이다.
110: 카메라 120: 관심영역 검출장치
130: 영상 입력부 140: 영상 해상도 축소부
142: 윈도우 메모리부 150: 영상출력 제어부
160: 관심영역 설정부 170: 결과영상 추출부
180: 영상 저장부 190: 인식 처리부

Claims (11)

  1. 촬영된 영상 프레임을 획득하는 영상 입력부;
    기 설정된 단위 윈도우에 근거하여 형성된 레지스터 그룹을 기초로 해상도 축소 연산을 수행한 복수의 해상도 축소 영상을 생성하는 영상 해상도 축소부; 및
    복수의 상기 해상도 축소 영상 내에서 기 설정된 축소 관심영역에 근거하여 축소 관심영역 결과정보를 추출하는 영상출력 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 해상도를 이용한 관심영상 검출장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 축소 관심영역에 대응하는 원본 관심영역을 설정하고, 상기 원본 관심영역에 근거하여 상기 영상 프레임 내에서 원본 관심영역 결과정보를 추출하는 결과영상 추출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 해상도를 이용한 관심영역 검출장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 결과영상 추출부는,
    상기 영상출력 제어부로 상기 원본 관심영역 결과정보를 전송하고, 상기 영상출력 제어부는 입력된 요청신호에 근거하여 상기 축소 관심영역 결과정보 및 상기 원본 관심영역 결과정보 중 적어도 하나의 관심영역 결과정보를 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가변 해상도를 이용한 관심영상 검출장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상출력 제어부는,
    하나 이상의 해상도를 가지는 복수 개의 상기 해상도 축소 영상 각각에 상기 기 설정된 축소 관심영역을 이용하여 상기 축소 관심영역 결과정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 가변 해상도를 이용한 관심영상 검출장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상 해상도 축소부는,
    상기 영상 프레임에 대한 해상도를 확인하고, 상기 해상도에 근거하여 상기 기 설정된 단위 윈도우에 포함된 화소값들을 각각 복수 개의 라인버퍼 내에 순차적으로 저장하고, 상기 복수 개의 라인버퍼 중 서로 다른 라인버퍼에서 출력되는 화소값을 이용하여 n × n 형태의 레지스터 집합을 생성하는 것을 특징으로 하는 가변 해상도를 이용한 관심영상 검출장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 영상 해상도 축소부는,
    상기 영상 프레임을 1/n2 비율로 축소하는 경우, 상기 n × n 형태의 레지스터 집합에 포함된 쿼드타입(RGGB) 화소에 대한 화소값의 평균을 산출하여 상기 해상도 축소 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 가변 해상도를 이용한 관심영상 검출장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상 출력 제어부는,
    상기 축소 관심영역 결과정보를 인식 처리부로 전송하고, 상기 인식 처리부로부터 상기 축소 관심영역의 재설정, 신규 축소 관심영역의 추가 및 상기 해상도 축소 영상의 범위 변경 중 적어도 하나 이상의 요청신호가 수신되는 경우, 상기 요청신호에 근거하여 상기 축소 관심영역을 재설정하여 새롭게 축소 관심영역 결과정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 가변 해상도를 이용한 관심영상 검출장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상 해상도 축소부는 복수 개의 해상도 축소 영상을 생성하고, 상기 영상출력 제어부는 상기 복수 개의 해상도 축소 영상 각각에 대응하는 복수 개의 축소 관심영역 결과정보를 생성하고, 상기 복수 개의 축소 관심영역 결과정보 중 동일한 결과정보를 제외한 축소 관심영역 결과정보에 대응하는 원본 관심영역 결과정보가 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가변 해상도를 이용한 관심영상 검출장치.
  9. 관심영상 검출장치가 관심영상을 검출하기 위한 방법에 있어서,
    촬영된 영상 프레임을 획득하는 영상 획득과정;
    기 설정된 단위 윈도우에 근거하여 레지스터 그룹을 형성하는 윈도우 메모리 형성과정;
    상기 레지스터 그룹을 기초로 해상도 축소 연산을 수행하여 해상도 축소 영상을 생성하는 영상 해상도 축소과정; 및
    상기 해상도 축소 영상 내에서 기 설정된 축소 관심영역에 근거하여 축소 관심영역 결과정보를 추출하는 영상출력 제어과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 해상도를 이용한 관심영상 검출방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 축소 관심영역에 대응하는 원본 관심영역을 설정하고, 상기 원본 관심영역에 근거하여 상기 영상 프레임 내에서 원본 관심영역 결과정보를 추출하는 결과영상 추출과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 해상도를 이용한 관심영상 검출방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 결과영상 추출과정은,
    영상출력 제어부로 상기 원본 관심영역 결과정보를 전송하고, 상기 영상출력 제어부는 입력된 요청신호에 근거하여 상기 축소 관심영역 결과정보 및 상기 원본 관심영역 결과정보 중 적어도 하나의 관심영역 결과정보를 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가변 해상도를 이용한 관심영상 검출방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101721655B1 (ko) * 2015-12-28 2017-03-30 재단법인대구경북과학기술원 객체 검출 시스템 및 방법
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KR102401823B1 (ko) * 2021-09-01 2022-05-24 한국외국어대학교 연구산학협력단 폭염 및 한파의 기상요소와 재해부문별 열환경 응용지수 산출 시스템 및 방법
KR102667017B1 (ko) * 2023-09-14 2024-05-24 주식회사 엠티오메가 가변 스케일링을 이용한 객체 검출 방법 및 이러한 방법을 수행하는 장치

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