이차원 바코드는 인식이 편리하고 영상의 변이나 손실에 강인하기 때문에 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 모바일 장치에서 카메라로 촬영한 영상으로부터 이차원 바코드의 한 종류인 데이터매트릭스를 검출하고 인식하는 방법을 소개한다. 모바일 안드로이드 환경에서 빠른 속도로 검출 및 인식 과정을 수행하기 위해 JNI를 이용하여 C로 기능을 구현하였다. 먼저, 이차원 영상을 이진화한 후 연결 성분 탐색을 통해 바코드 후보영역을 추출한다. 그리고 직선을 검출하여 데이터매트릭스의 주요소인 L 인식 패턴과 타이밍 패턴을 찾는다. 각 패턴을 이용하여 바코드 영역의 꼭지점을 찾아낸 후, 회전이나 기울어짐을 정규화하여 정사각형 형태로 교정한다. 그 후, 타이밍 패턴을 기준으로 데이터 영역을 인식한다.
본 논문에서는 2차원 바코드 영상을 위한 적응적 이진화 방법을 제안한다. 적응적 이진화 방법은 주로 문서 영상에 맞게 발전되어 왔다. 그러므로 기존 방법들은 이차원 바코드 영상 인식에 적용하기에 부적절하다. 이 문제점을 극복하기 위해 적분영상을 사용한 새로운 적응형 이진화 방법을 소개한다. 제안한 방법의 성능 입증을 위해 기존 방법과 속도, 성능 비교 실험을 수행하였고 실험 결과는 기존 방법보다 우수함을 입증하였다.
본 논문에서는 가장 널리 사용되는 이차원 바코드 체계인 PDF417 에 대하여 디지털 카메라를 통하여 입력한 영상으로부터 시작심볼 또는 종료심볼을 검색함으로써 이차원 바코드 영역을 찾아낸 다음, 그 영역으로부터 코드워드를 추출하여 디코드하는 알고리즘을 설계하여 실시간으로 구현하였다. 코드워드를 추출하는데 있어서, 바코드 영상을 이진화하지 않고 영상을 스캔하면서 각 행의 프로파일에서 극점의 위치와 상대적인 거리등을 분석함으로써 바-스페이스 패턴을 추출하는 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 비 균일한 조명환경 하에서도 초점이 제대로 맞지 않거나 다양한 컨볼류션 왜곡이 있더라도 매우 강인한 특성을 보여 줄 뿐만 아니라 처리속도가 매우 빠르므로 실시간으로 구현할 수 있는 장점이 있다.
종래에 사용되어 왔던 1 차원 바코드가 정보를 포함하고 있는 데이터베이스에 접근하는 데이터 키 역할을 주로 해온 것에 비해, 2 차원 바코드는 다량의 데이터를 포함할 수 있고 고밀도의 데이터 표현이 가능하여, 호스트 컴퓨터의 데이터 베이스에 온라인 연결할 필요 없이 확인하고자 하는 사람이나 대상물에 대한 정보를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 가장 널리 사용되는 2 차원 바코드 체계인 PDF417 을 중심으로, 디지털 카메라를 통하며 입력한 영상을 이진화하여 시작 심볼 또는 정지 심볼을 검색함으로써 2 차원 바코드 영역을 추출한 다음, 추출된 영역으로부터 바코드의 행과 열의 수, 오류수정 정도 등의 헤더정보를 검출하고 이를 바탕으로 코드정보를 추출하는 알고리즘을 제안한다.
본 논문에서는 2차원 바코드 영상을 위한 적응적 이진화 방법을 제안한다. 적응형 이진화 방법은 조명의 영향을 최소화하여 이진화를 수행하는 기술이다. 적응적 이진화 방법은 주로 문서 영상에 맞게 발전되어 왔다. 기존 방법들은 적응적 이진화에서 사용되는 박스에 대한 크기 설정 문제를 가지고 있다. 이 문제로 기존 방법들은 이차원 바코드 영상 인식에 적용하기에 부적절하다. 문제점을 극복하기 위해 먼저 박스크기와 기존 방법들의 문제점을 분석하고, 이를 기반으로 적분영상을 사용한 새로운 적응형 이진화 방법을 소개한다. 제안한 방법의 성능 입증을 위해 기존의 방법과 속도, 성능 비교 실험을 수행하였고 실험 결과는 기존 방법보다 우수함을 입증하였다.
종래에 사용되어 왔던 1차원 바코드가 정보를 포함하고 있는 데이터베이스에 접근하는 데이터 키 역할을 주로 해온 것에 비해, 2차원 바코드는 다량의 데이터를 포함할 수 있고 고밀도의 데이터 표현이 가능하여, 호스트 컴퓨터의 데이터 베이스에 온라인 연결할 필요없이 확인하고자 하는 사람이나 대상물에 대한 정보를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 가장 널리 사용되는 2차원 바코드 체계인 PDF417 을 중심으로 디지털 카메라를 통하여 입력한 영상을 이진화하여 시작 심볼 또는 정지 심볼을 검색함으로써 2차원 바코드 영역을 추출한 다음, 추출된 영역으로부터 바코드의 행과 열의 수, 오류수정 정도 등의 헤더정보를 검출하고 이를 바탕으로 코드워드를 추출하는 알고리즘을 제안한다. 얻어진 코드워드는 데이터를 효율적으로 저장하기위해 정보가 숫자인지, ASCII코드인지 혹은 바이트 정보인지에 따라 다른 방식으로 인코딩 되어 있는데, 그에 따른 디코딩 알고리즘을 제안한다.
We propse a novel corner detection algorithm for locating 2D Data Matrix barcode in an image. The proposed method accumulates weight for each cross point defined by every combination of edge points in the image, and detects the corner point of the barcode L-pattern by determining the location of the highest accumulated weight. By designing the weight considering the connectivity of two lines around the cross point, we were able to detect the corner of L-pattern even for the cases that the lines of L-patterns are short. In the experiments, the proposed method showed improved performance compared with the conventional Hough transform based method in terms of detectability and computation time.
본 워터마크를 삽입 할 수 있는 임베디드 시스템을 구현 하였다. 워터마크 삽입을 위해 DWT와 Data Matrix가 사용되었다. DWT(Discrete Wavelet Transform)는 주파수 공간에서 워터마크를 삽입하기 위해 사용되었고, Data Matrix는 워터마크로 사용되었다. 데이터 매트릭스는 미국의 Data Matrix사가 만든 이차원 바코드로 오류검출 및 복원 알고리즘을 가지고 있어 작은 에러는 복원이 가능하다. 시스템으로는 PDA를 사용하였고, 틀로는 EVC를 사용하였다. 삽입 알고리즘은 다음과 같다. DWT를 한 경우 4개의 서브밴드로 나누어지며, 그 중 cV(horizontal detail)와 cH(vertical detail)를 선택하여 4*4블록 단위로 나눈다. 나누어진 블록과 대응하는 워터마크의 픽셀 값에 의해 계수에 일정 값(가중치)을 더하거나 때주어 워터마크를 삽입한다. 추출 알고리즘은 역으로 이루어진다. 성능평가는 PDA에서 워터마크 삽입 알고리즘을 통하여 워터마크를 삽입, 추출된 영상을 가지고 Matlap을 이용하여 평가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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