Abstract
It is an essential element for the establishment of image processing related systems to find the exact contour from the image of an arbitrary object. In particular, if a vision system is established to inspect the products in the automated production process, it is very important to detect the contours for standardized shapes such lines and curves. In this paper, we propose a prototype adaptive dynamic contour model, p-Snake with improved contour extraction algorithms by adding the prototype energy. The proposed method is to find the initial contour by applying the existing Snake algorithm after Sobel operation is performed for prototype analysis. Next, the final contour of the object is detected by analyzing prototypes such as lines and circles, defining prototype energy and using it as an additional energy item in the existing Snake function on the basis of information on initial contour. We performed experiments on 340 images obtained by using an environment that duplicated the background of an industrial site. It was found that even if objects are not clearly distinguished from the background due to noise and lighting or the edges being insufficiently visible in the images, the contour can be extracted. In addition, in the case of similarity which is the measure representing how much it matches the prototype, the prototype similarity of contour extracted from the proposed p-ACM is superior to that of ACM by 9.85%.
임의의 물체 영상에서 정확한 윤곽선을 찾아내는 것은 영상 처리 관련 시스템을 구축하는데 있어 필수적인 요소이다. 특히, 자동화된 생산 공정에서 생산품의 검사를 위한 비전시스템을 구축하다면 직선, 원 등의 정형화된 모형에 대한 윤곽선의 검출이 매우 중요하다. 본 논문에서는 원형(prototype) 에너지를 추가하여 개선된 윤곽선 추출 알고리즘으로 원형적응 동적윤곽선 모델, p-Snake를 제안한다. 제안 방법은 원형분석을 위하여 물체 영상에 소벨 연산을 수행한 후, 기존 스네이크 알고리즘을 적용하여 초기 윤곽선을 찾는다. 이후 초기 윤곽선 정보에 근거하여 직선, 원 등의 원형(prototype)을 분석하고, 원형 에너지를 정의하여 기존의 스네이크 함수에 추가적인 에너지 항목으로 사용함으로써 물체의 최종 윤곽선을 검출하였다. 산업현장의 배경을 가정한 환경에서 취득된 340장의 영상에 대하여 실험한 결과, 잡음이나 조명 등의 이유로 물체와 배경의 구분이 선명하지 않거나 영상에서 에지가 충분히 존재하지 않는 경우에도 윤곽선을 추출할 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한 원형(prototype)과 얼마나 일치하는 가를 나타내는 척도인 유사도의 경우, 제안한 p-ACM으로 추출한 윤곽선의 원형 유사도가 ACM의 처리 결과에 비해 9.85%가량 우수한 것으로 나타났다.
