영상데이터를 이용한 패턴정보 추출방법
Method for detecting pattern information using image data
특허 요약
본 발명은 영상데이터를 이용한 패턴정보 추출방법을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 영상데이터를 이용한 패턴정보 추출방법은 저해상도 조건에서도 패턴정보의 추출이 오류없이 정확하고 정밀하게 이루어지도록 하고, 이를 통해 환경변화에 강인한 패턴정보 추출 특성을 가지도록 하는 한편, 최적화된 정보추출 프로세스를 제공하여 데이터 연산시간이 최소화되도록 한다. 본 발명에 따른 영상데이터를 이용한 패턴정보 추출방법은 패턴을 이루는 복수의 형상들로 구성된 패턴정보에 대한 영상촬영으로 생성된 패턴정보 영상이 분석장치에 입력되는 패턴정보 영상 입력단계와; 입력 패턴정보 영상의 선명도가 조정되어 입력 패턴정보 영상 내 패턴정보의 엣지정보(경계선 정보:edge information)가 강조된 엣지정보 강조 영상이 생성되는 엣지정보 강조단계와; 이진화 임계값이 설정되고, 엣지정보 강조 영상 내 엘리먼트의 조도값과 이진화 임계값가 비교되되, 이진화 임계값 이상의 조도값을 갖는 엘리먼트에 이진화 데이터 1이 부여되는 한편 이진화 임계값 미만의 조도값을 갖는 엘리먼트에 이진화 데이터 0이 부여되면서 이진화 영상이 생성되는 이진화 영상 생성단계와; 패턴정보를 이루는 엘리먼트 종류별 엘리먼트 크기가 추출되고, 각 엘리먼트가 추출된 엘리먼트 크기와 비교되면서 설정된 기준값 이하의 엘리먼트가 노이즈 엘리먼트로서 제거되는 노이즈...(이하생략)
청구항
번호청구항
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패턴을 이루는 복수의 형상들로 구성된 패턴정보에 대한 영상촬영으로 생성된 패턴정보 영상이 분석장치에 입력되는 패턴정보 영상 입력단계와;입력 패턴정보 영상의 선명도가 조정되어 입력 패턴정보 영상 내 패턴정보의 엣지정보(경계선 정보:edge information)가 강조된 엣지정보 강조 영상이 생성되는 엣지정보 강조단계와;이진화 임계값이 설정되고, 엣지정보 강조 영상 내 엘리먼트의 조도값과 이진화 임계값가 비교되되, 이진화 임계값 이상의 조도값을 갖는 엘리먼트에 이진화 데이터 1이 부여되는 한편 이진화 임계값 미만의 조도값을 갖는 엘리먼트에 이진화 데이터 0이 부여되면서 이진화 영상이 생성되는 이진화 영상 생성단계와;패턴정보를 이루는 엘리먼트 종류별 엘리먼트 크기가 추출되고, 각 엘리먼트가 추출된 엘리먼트 크기와 비교되면서 설정된 기준값 이하의 엘리먼트가 노이즈 엘리먼트로서 제거되는 노이즈 제거단계와;노이즈가 제거된 이진화 영상의 유효영역을 판별하고, 유효영역으로부터 패턴정보를 구성하는 전체 엘리먼트 각각의 엘리먼트 크기가 산출되는 엘리먼트 크기정보 생성단계와;상기 엘리먼트 크기정보 생성단계에서 산출되는 엘리먼트 크기 정보로부터 엘리먼트 종류별 엘리먼트 크기 대표값이 검출되고, 엘리먼트 크기 대표값과의 근접도에 따라 전체 엘리먼트 각각이 데이터 클러스터링되어 엘리먼트 종류에 대응하는 엘리먼트 군집이 구성되는 엘리먼트 샘플링 크기 검출단계와;설정된 엘리먼트 심볼 규격과 이진화 영상에서의 엘리먼트 크기가 비교되면서 엘리먼트의 크기가 엘리먼트 심볼 규격에 맞추어 수정되는 엘리먼트 크기 수정단계와;상기 엘리먼트 샘플링 크기 검출단계와 엘리먼트 크기 수정단계를 거쳐 검출된 엘리먼트 샘플링값이 디코더를 통해 주소값으로 변환되면서 패턴정보가 최종적으로 추출되는 패턴정보 추출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상데이터를 이용한 패턴정보 추출방법.

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제 1항에 있어서,상기 엣지정보 강조단계는 패턴정보 영상 내 고주파 성분의 강화와 저주파 성분의 약화를 수행하는 고주파 필터링을 통해 엣지정보가 강조되도록 하는 것을 특징으로 하는 영상데이터를 이용한 패턴정보 추출방법.

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제 1항에 있어서,바코드 정보를 패턴정보로 추출하기 위한 상기 이진화 영상 생성단계는 엣지정보 강조 영상의 y축 열방향의 평균 조도를 x축 위치값에 대응시킨 평균조도 분포 그래프가 산출되는 평균조도 분포 그래프 산출단계와;평균 조도 증감 방향이 변하는 변곡점(IP:inflection point)의 최대 편차값[max_diff], 평균값[mean(IP)], 표준편차[std(IP)]가 [수학식 1]에 입력되어 블러(blur) 범위값(range_value)과 블러영역(down_limit_point~up_limit_point)이 산출되면서 블러영역, 블러영역 상측 영역과 블러영역 하측 영역의 비 블러영역으로 구획되는 블러영역 검출단계와;연속되는 변곡점이 서로 다른 영역에 분포되는 조건과 연속되는 변곡점의 평균 조도 차이가 설정된 조도차 임계값 이상인 조건 중에서 선택된 어느 하나의 조건을 충족시키는 변곡점이 엘리먼트 중심 후보로 선택되는 엘리먼트 중심 후보 선택단계와;엘리먼트 중심 후보 분포 그래프에서의 변곡점을 찾아 해당 변곡점이 엘리먼트 중심으로 최종 선정되는 엘리먼트 중심 최종선정단계와;최종 선정된 엘리먼트 중심 군(群)에서 순차적으로 선정되는 타켓 엘리먼트 중심과 다음 엘리먼트 중심이 미 블러영역에 위치하는 경우 전체 조도 평균값인 전역 임계값이 이진화 임계값으로 할당되고, 타켓 엘리먼트 중심과 다음 엘리먼트 중심이 블러영역에 위치하는 경우 [수학식 2]로부터 산출되는 지역 임계값이 이진화 임계값으로 할당되는 이진화 임계값 할당단계와;엣지정보 강조 영상의 엘리먼트 조도값과 이진화 임계값의 비교에 의해 이진화 임계값 이상의 조도값을 갖는 엘리먼트에 이진화 데이터 1이 부여되는 한편 이진화 임계값 미만의 픽셀값을 갖는 엘리먼트에 이진화 데이터 0이 부여되면서 이진화 영상이 산출되는 이진화 영상 산출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상데이터를 이용한 패턴정보 추출방법.[수학식 1]range_vale=(max_diff-(mean(IP)+std(IP)×0.5))×wup_limit_point=mean(IP)+range_value×0.5down_limit_point=mean(IP)-range_value×0.5[수학식 2]

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제 1항에 있어서,상기 노이즈 제거단계는 엘리먼트 사이즈 히스토그램 생성단계를 거쳐 수행되되,상기 엘리먼트 사이즈 히스토그램 생성단계는 이진화 영상에서의 패턴정보를 이루는 엘리먼트 크기 별 엘리먼트 갯수를 그래프화한 엘리먼트 사이즈 히스토그램이 생성되는 단계이고,상기 노이즈 제거단계는 엘리먼트 사이즈 히스토그램을 통해 패턴정보를 이루는 엘리먼트 종류별 엘리먼트 크기가 추출되고, 각 엘리먼트가 추출된 엘리먼트 크기와 비교되면서 설정된 기준값 이하의 엘리먼트가 노이즈 엘리먼트로서 제거되는 단계인 것을 특징으로 하는 영상데이터를 이용한 패턴정보 추출방법.

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제 4항에 있어서,바코드 정보를 패턴정보로 추출하기 위한 상기 노이즈 제거단계는 엘리먼트 사이즈 히스토그램의 엘리먼트 크기 최소값과 엘리먼트 크기 최대값 사이 영역이 엘리먼트 종류수로 나뉘어져 복수의 분할영역으로 구획되는 히스토그램 영역 구획단계와;가우시안 분포 마스크가 엘리먼트 사이즈 히스토그램의 각 분할영역에 적용되는 가우시안 분포 마스크 적용단계와; 가우시안 분포 마스크가 적용된 각 분할영역의 엘리먼트 갯수 최대값에 대응하는 엘리먼트 크기가 해당 분할영역에 대응하는 종류의 엘리먼트 크기로 추출되는 종류별 엘리먼트 크기 추출단계와;추출된 엘리먼트 크기의 절반 이하의 엘리먼트 크기를 갖는 엘리먼트가 노이즈로 판단되는 노이즈 판단단계와;노이즈로 판단된 엘리먼트가 이웃하는 엘리먼트와 비교되면서 해당 엘리먼트의 이진화 데이터가 조정되어 연속되는 단일한 엘리먼트가 형성되도록 하는 노이즈 엘리먼트 이진화데이터 조정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상데이터를 이용한 패턴정보 추출방법.

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제 5항에 있어서,바코드 정보를 패턴정보로 추출하기 위한 상기 엘리먼트 크기정보 생성단계는 이진화 영상의 행방향 라인 각각에서의 엘리먼트 갯수가 카운트되면서 메모리에 저장되는 라인별 엘리먼트 갯수 카운트단계와; 엘리먼트 심볼(symbol) 규격을 만족하는 전체 행방향 라인 중에서 동일한 엘리먼트 갯수를 갖는 행방향 라인의 빈도수가 계산되고, 행방향 라인의 빈도수 크기값이 큰 순서대로 해당 행방향 라인이 연산용 유효 후보로 판단되는 유효 라인 판단단계와;행방향 라인의 빈도수 크기값이 가장 큰 행방향 라인으로부터 패턴정보를 구성하는 전체 엘리먼트 각각의 엘리먼트 크기가 산출되는 엘리먼트 크기정보 산출단계를 포함하되, 상기 패턴정보 추출단계의 디코더에 의한 디코딩 연산과정에서의 디코딩 실패시 상기 엘리먼트 크기정보 생성단계의 엘리먼트 크기정보 산출단계가 행방향 라인의 빈도수 크기값이 n번째(n≥2)로 큰 행방향 라인에 의해 수행된 다음 이후의 단계들이 수행되는 과정이 n의 값을 증대시키면서 반복 수행되는 것을 특징으로 하는 영상데이터를 이용한 패턴정보 추출방법.

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제 6항에 있어서,바코드 정보를 패턴정보로 추출하기 위한 상기 엘리먼트 샘플링 크기 검출단계는 상기 엘리먼트 크기정보 생성단계에서 산출되는 엘리먼트 크기 별 엘리먼트 갯수를 그래프화한 유효 엘리먼트 크기 히스토그램을 산출하는 유효 엘리먼트 크기 히스토그램 산출단계와;상기 유효 엘리먼트 크기 히스토그램의 엘리먼트 크기 최소값과 엘리먼트 크기 최대값 사이 영역이 엘리먼트 종류수로 나뉘어져 복수의 분할영역으로 구획되는 히스토그램 영역 구획단계와;가우시안 분포 마스크가 유효 엘리먼트 크기 히스토그램의 각 분할영역에 적용되는 가우시안 분포 마스크 적용단계와;가우시안 분포 마스크가 적용된 각 분할영역의 엘리먼트 갯수 최대값에 대응하는 엘리먼트 크기가 해당 분할영역에 대응하는 종류의 엘리먼트 크기 대표값으로 선정되는 종류별 엘리먼트 크기 대표값 추출단계와;선정된 분할영역 별 대표값이 중심값으로 사용되면서 전체 엘리먼트 각각에 대하여 엘리먼트 크기값 x에 가장 가까운 대표값 Rmin이 검출되고, 각각의 대표값에 군집번호 n이 할당되며, 엘리먼트 크기값 x에 가강 가까운 대표값으로 Rmin을 갖는 엘리먼트의 집합체가 군집번호 n으로 구분되어 군집되는 엘리먼트 제1차 군집분리단계와;엘리먼트 제1차 군집분리단계에서 산출된 각각의 엘리먼트 군집에 속한 엘리먼트 각각의 중심점 크기값이 연산되고, 해당 엘리먼트 중심점 크기값이 해당 엘리먼트 크기값과 해당 엘리먼트에 연동된 대표값 사이에 있을 경우 해당 엘리먼트의 소속 군집이 유지되고, 해당 엘리먼트 중심점 크기값이 해당 엘리먼트 크기값과 해당 엘리먼트에 연동된 대표값 사이에 있지 않을 경우 해당 엘리먼트의 소속 군집이 이웃한 엘리먼트 군집으로 변경되는 엘리먼트 제2차 군집분리단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상데이터를 이용한 패턴정보 추출방법.

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제 1항에 있어서,상기 패턴정보 추출단계는 패턴정보 방향 판별단계와 제2차 엘리먼트 크기 수정단계를 거쳐 수행되되, 상기 패턴정보 방향 판별단계는 상기 엘리먼트 크기 수정단계에서 수정된 이진화 영상의 패턴정보 방향성이 판별되고, 정방향 패턴정보가 아닌 패턴정보가 정방향 패턴정보로 보정되는 단계이고,상기 제2차 엘리먼트 크기 수정단계는 상기 패턴정보 방향 판별단계에서 방향 보정된 이진화 영상에서의 엘리먼트 크기가 설정된 엘리먼트 심볼 규격과 다시 비교되면서 엘리먼트의 크기가 엘리먼트 심볼 규격에 맞추어 수정되는 단계인 것을 특징으로 하는 영상데이터를 이용한 패턴정보 추출방법.