초분광 카메라를 이용한 이미지 처리 장치 및 그 방법
IMAGE PROCESSING APPARATUS USING HYPERSPECTRL IMAGING DEVICE AND METHOD OF USING THE SAME
특허 요약
본 발명은 객체의 초분광 이미지를 획득하는 이미지 획득부; 상기 초분광 이미지를 압축하고 전처리를 수행하는 이미지 전처리부; 상기 전처리된 초분광 이미지를 이용하여, 기계 학습을 기반으로 상기 객체의 표면 상태를 복수의 특징으로 분류하는 이미지 분석부; 및 상기 분류된 복수의 특징을 표시하는 분석 이미지를 출력하는 이미지 출력부를 포함하는 이미지 처리 장치를 제공한다.
청구항
번호청구항
1

객체의 초분광 이미지를 획득하는 이미지 획득부;상기 초분광 이미지를 압축하고 전처리를 수행하는 이미지 전처리부;상기 전처리된 초분광 이미지를 이용하여, 기계 학습을 기반으로 상기 객체의 표면 상태를 복수의 특징으로 분류하는 이미지 분석부; 및상기 분류된 복수의 특징을 표시하는 분석 이미지를 출력하는 이미지 출력부를 포함하는 이미지 처리 장치.

2

제1항에 있어서,상기 이미지 획득부가 획득한 초분광 이미지는 상기 객체의 전체 3차원 이미지 데이터를 포함하고,상기 이미지 전처리부는 상기 3차원 이미지 데이터를 2차원 분석 이미지로 압축하는 이미지 처리 장치.

3

제2항에 있어서,상기 이미지 전처리부는 PCA (Principal component analysis)를 이용하여 상기 3차원 이미지 데이터를 2차원 분석 이미지로 압축하는 이미지 처리 장치.

4

제1항에 있어서,상기 이미지 전처리부는 SNV (Standard Normal Variate), 베이스라인(baseline) 제거, 및 평균 중심화(mean centering) 중 적어도 하나를 이용하여 상기 초분광 이미지의 스펙트럼을 전처리하는 이미지 처리 장치.

5

제1항에 있어서,상기 이미지 분석부는, 다중 선형 회귀, PLS-DA (Partial least squares-discriminant analysis), KNN (K-Nearest Neighbor), SVM (Support Vector Machine), ANN (Artificial Neural Network), 및 딥러닝 중 적어도 하나를 이용하여 상기 객체의 표면 상태를 복수의 특징으로 분류하는 이미지 처리 장치.

6

제1항에 있어서,상기 초분광 이미지에서 객체에 해당하는 관심 영역을 추출하여 상기 이미지 분석부에 송신하는 이미지 편집부를 더 포함하는 이미지 처리 장치.

7

제1항에 있어서,상기 표면 상태를 나타내는 특징은, 상기 객체의 손상되지 않은 부분, 화학적 손상 부분, 물리적 손상 부분을 포함하는 이미지 처리 장치.

8

제7항에 있어서,상기 이미지 출력부는 상기 객체의 손상되지 않은 부분, 화학적 손상 부분, 물리적 손상 부분이 시각적으로 구분되도록 상기 분석 이미지에 표시하여 출력하는 이미지 처리 장치.

9

제1항에 있어서, 상기 이미지 획득부는 단파 적외선(SWIR, Shortwave Infrared) 파장 범위를 포함하는 스펙트럼 파장 범위에 대한 초분광 이미지를 획득하는 이미지 처리 장치.

10

제1항에 있어서, 상기 객체는 여과용 분리막인 이미지 처리 장치.

11

객체의 초분광 이미지를 획득하는 단계;상기 초분광 이미지를 전처리 하고 압축하는 단계;상기 전처리된 초분광 이미지를 이용하여, 기계 학습을 기반으로 상기 객체의 표면 상태를 복수의 특징으로 분류하는 단계;상기 분류된 복수의 특징을 표시하는 분석 이미지를 출력하는 단계를 포함하는 이미지 처리 방법.

12

제11항에 있어서,상기 획득하는 단계에서 획득된 초분광 이미지는 상기 객체의 전체 3차원 이미지 데이터를 포함하고,상기 전처리 하는 단계는 상기 3차원 이미지 데이터를 2차원 분석 이미지로 압축하는 이미지 처리 방법.

13

제12항에 있어서,상기 압축하는 단계는 PCA (Principal component analysis)를 이용하는 이미지 처리 방법.

14

제11항에 있어서,상기 전처리를 수행하는 단계는 SNV (Standard Normal Variate), 베이스라인(baseline) 제거, 및 평균 중심화(mean centering) 중 적어도 하나를 이용하여 상기 초분광 이미지의 스펙트럼을 전처리하는 이미지 처리 방법.

15

제11항에 있어서,상기 분류하는 단계는, 다중 선형 회귀, PLS-DA (Partial least squares-discriminant analysis), KNN (K-Nearest Neighbor), SVM (Support Vector Machine), ANN (Artificial Neural Network), 및 딥러닝 중 적어도 하나를 이용하여 상기 객체의 표면 상태를 복수의 특징으로 분류하는 이미지 처리 방법.

16

제11항에 있어서,상기 전처리를 수행하는 단계 이전에, 상기 초분광 이미지에서 객체에 해당하는 관심 영역을 추출하는 단계를 더 포함하는 이미지 처리 방법.

17

제11항에 있어서,상기 표면 상태를 나타내는 특징은, 상기 객체의 손상되지 않은 부분, 화학적 손상 부분, 물리적 손상 부분을 포함하는 이미지 처리 방법.

18

제17항에 있어서,상기 출력하는 단계는 상기 객체의 손상되지 않은 부분, 화학적 손상 부분, 물리적 손상 부분이 시각적으로 구분되도록 상기 분석 이미지에 표시하여 출력하는 이미지 처리 방법.

19

제11항에 있어서, 상기 초분광 이미지를 획득하는 단계는 단파 적외선(SWIR, Shortwave Infrared) 파장 범위를 포함하는 스펙트럼 파장 범위에 대한 초분광 이미지를 획득하는 이미지 처리 방법.

20

제11항에 있어서, 상기 객체는 여과용 분리막인 이미지 처리 방법.