KR100697339B1 - 감성 기반의 영상 검색 시스템 및 이를 이용한 디자인시뮬레이션 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컬러패턴 영상 데이터와 상기 영상 데이터에서 추출한 영상 속성이 매칭되어 구축된 컬러패턴 영상 데이터베이스; 상기 컬러패턴 영상의 감성을 나타내는 감성 평가치와 상기 감성 평가치에 해당하는 영상속성이 매칭되어 구축된 감성지식 데이터베이스; 상기 감성 평가치를 입력하면 입력된 감성 평가치에 매칭되는 영상속성을 상기 감성지식 데이터베이스에서 검색하고, 검색된 영상속성과 유사한 영상속성과 매칭되는 컬러패턴 영상 데이터를 상기 컬러패턴 영상 데이터베이스에서 검색하여 제시하는 감성기반 검색부;로 구성된 감성기반 검색 시스템과 이를 이용하여 감성 기반으로 검색된 컬러패턴 영상을 3D 가상 모델에 적용하여 디자인 시뮬레이션이 가능하도록 함으로써, 사용자는 가상공간에서의 제품 데이터 교체 등을 통한 충분한 검증을 할 수 있고, 제품 선택의 시간과 노력을 절약할 수 있도록 하는 감성기반 영상 검색 시스템 및 이를 이용한 디자인 시뮬레이션 시스템을 제공한다.

감성, 이미지, 영상, 검색, 디자인, 시뮬레이션

Description

감성 기반의 영상 검색 시스템 및 이를 이용한 디자인 시뮬레이션 시스템 {Sensory based searching system for color image and System of design simulation using thereof}

도 1은 본 발명에 의한 감성 기반 영상 검색 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도,

도 2는 도 1의 컬러패턴 영상 데이터베이스의 구축 방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도,

도 3은 도 1의 감성지식 데이터베이스의 구축 방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도,

도 4는 도 1에 도시된 감성 기반 컬러패턴 검색 시스템을 이용한 감성기반 이미지 검색 방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도,

도 5는 본 발명에 의한 감성지식 데이터베이스의 일 실시예를 나타낸 도면,

도 6은 본 발명에 의한 디자인 시뮬레이션 시스템의 일 실시예를 나타낸 블럭도,

도 7은 도 6의 디자인 시뮬레이션 시스템을 이용한 디자인 시뮬레이션 방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도, 그리고,

도 8 및 도 9는 도 6의 디자인 시뮬레이션 시스템이 적용된 디자인 시뮬레이 션 뷰어의 일 실시예를 나타낸 도면이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10; 컬러패턴 영상 데이터베이스 20; 감성지식 데이터베이스

30; 3D 모델 이미지 데이터베이스 40; 사용자 인터페이스

50; 관리자 인터페이스 100; 제어부

110; 뷰어 120; 감성기반 검색부

본 발명은 감성 기반의 영상 검색 시스템 및 이를 이용한 디자인 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로, 특히 감성 형용사에 해당하는 컬러 패턴 영상을 검색하여 제시하는 감성기반 영상 검색 시스템 및 감성 기반으로 제공되는 영상을 3차원 모델에 적용하여 디자인 시뮬레이션을 제공하는 감성 기반 영상 검색 시스템 및 이를 이용한 디자인 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.

색채 심리학에서는 실험을 통하여 평균적인 의미의 단일 색채에 대한 인간의 공통적인 감정을 평가하고 있다. 일본의 고바야시가 1990년 출판한 "Color Image Scale"에서 따뜻한-차가운, 단단한-부드러운 등과 같이 서로 반대 개념을 갖는 형용사 쌍으로 구성된 이미지 스케일을 정의하였다. 뿐만 아니라 이 이미지 스케일에 단일 색채들과 감성 형용사 들을 배열하고 단일 색채와 감성 형용사를 관련지었다. 더하여 몇몇 색들로 이루어진 배색에 대해서도 배색이 주는 감성과 관련지었으며 이러한 이미지 스케일은 색채 디자인 분야에서 많이 응용되고 있다.

그러나 Color Image Scale에는 단색이나 배색에 관련된 감성에 관한 것만을 제시하고 옷감 등 직물이나 벽지, 바닥재, 카펫과 같은 인테리어 제품과 외장재, 섬유, 화장품 등 많은 색이 랜덤하게 섞인 제품에 직접 적용하기에는 미흡하였다.

일반적으로 영상의 내용기반 검색은 영상의 대표적인 몇 가지 대표 색을 이용하여 검색하거나 영상이 담고 있는 물체의 형태나 질감 등을 이용하여 검색하는 방법 등이 많이 이용되고 있다. 그러나 이러한 검색은 단지 영상의 물리적 특성만을 고려하여 접근하는 방법으로 사용자의 감성은 고려되지 못하고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, MPEG-7 시각표현자(visual descriptor) 및 컬러, 질감 등의 영상 속성과 컬러패턴의 영상을 매칭하여 데이터베이스화하고, 영상의 감성 평가에 의한 감성 형용사와 영상속성을 매칭하여 데이터베이스화하여, 감성 형용사에 해당하는 영상속성을 지닌 영상을 검색 제시하는 감성 기반의 영상 검색 시스템을 제공하고, 감성 기반으로 검색된 영상을 디자인 시뮬레이션에 이용함으로써 사용자가 감성 형용사에 해당하는 디자인을 직접 시뮬레이션화 할 수 있는 디자인 시뮬레이션 시스템 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 컬러패턴 영상 데이터와 상기 컬러패턴 영상 데이터에서 추출한 등록영상속성이 매칭되어 구축된 컬러패턴 영상 데이터베이스, 상기 컬러패턴 영상 데이터베이스에서 샘플링된 컬러패턴 영상 데이터에 대하여 배색사전이 적용된 감성 평가치와 상기 컬러패턴 영상에서 추출한 영상속성이 매칭되어 구축된 감성지식 데이터베이스, 사용자가 입력한 감성 형용사에 매칭되는 영상속성을 상기 감성지식 데이터베이스에서 검색하고, 검색된 상기 영상속성을 키로 사용하여 상기 영상속성과 유사한 등록영상속성을 상기 컬러패턴 영상 데이터베이스에서 검색하고, 상기 컬러패턴 영상 데이터베이스에 저장된 컬러패턴 영상 데이터 중에서 상기 검색된 등록영상속성에 매칭되는 컬러패턴 영상 데이터를 검색하여 제시하는 감성기반 검색부를 포함하는 것을 특징으로 하는 감성기반 영상 검색 시스템을 제공한다.

한편, 본 발명에 의하면, 컬러패턴 영상 데이터와 상기 컬러패턴 영상 데이터에서 추출한 등록영상속성이 매칭되어 구축된 컬러패턴 영상 데이터베이스;
상기 컬러패턴 영상 데이터베이스에서 샘플링된 컬러패턴 영상 데이터에 대하여 배색사전이 적용된 감성 평가치와 상기 컬러패턴 영상에서 추출한 영상속성이 매칭되어 구축된 감성지식 데이터베이스; 사용자가 감성 형용사를 입력하면 상기 입력된 감성 형용사에 매칭되는 영상속성을 상기 감성지식 데이터베이스에서 검색하고, 검색된 상기 영상속성을 키로 사용하여 상기 영상속성에 유사한 등록영상속성을 상기 컬러패턴 영상 데이터베이스에서 검색하고, 상기 컬러패턴 영상 데이터베이스에 저장된 컬러패턴 영상 데이터 중에서 상기 등록영상속성에 매칭되는 컬러패턴 영상 데이터를 검색하여 제시하는 감성기반 검색부; 디자인 시뮬레이션의 객체가 되는 3차원 모델 이미지가 저장된 3차원 모델 데이터베이스; 상기 3차원 모델 이미지와 상기 컬러패턴 영상을 디스플레이시키는 뷰어; 상기 3차원 모델 데이터페이스에서 선택된 3차원 모델 이미지에 상기 감성기반 검색부가 제시한 상기 컬러패턴 영상 데이터를 적용하여 상기 뷰어를 통해 디스플레이하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디자인 시뮬레이션 시스템이 제공된다.

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상기 영상속성과 상기 등록영상속성은 MPEG-7의 시각 표현자(Visual Descriptor), 컬러, 질감 중에서 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 한다.

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상기 뷰어는 상기 3차원 모델 이미지에 상기 컬러패턴 영상을 적용하고, 사용자의 선택에 따라 적용된 이미지를 네비게이션, 확대, 축소, 또는 수정하여 디스플레이하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점 들을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 감성기반 검색 시스템을 나타낸 블럭도이고, 도 2는 컬러 패턴 데이터베이스 구축방법을 나타낸 흐름도, 도 3은 감성지식 데이터베이스 구축 방법을 나타낸 흐름도, 도 4는 감성기반 검색 방법을 나타낸 흐름도이다.

감성기반 검색 시스템은 컬러패턴 영상 데이터베이스(10), 감성지식 데이터베이스(20), 제어부(100), 뷰어(110), 검색엔진(121), 사용자 인터페이스(40), 관리자 인터페이스 모듈(50)을 포함한다. 컬러패턴 영상 데이터베이스(10), 감성지식 데이터베이스(20), 제어부(100), 검색엔진(121), 사용자 인터페이스(40)와 관리자 인터페이스 모듈(50)은 웹서버에 포함시키고 사용자 단말기와 관리자 단말기는 네트워크를 통해 사용자 인터페이스(40)와 관리자 인터페이스 모듈(50)에 접속하여 온라인으로 감성기반 영상 검색 서비스를 제공할 수 있도록 한다.

컬러패턴 영상 데이터베이스(10)는, 컬러패턴의 영상이 컬러패턴의 등록영상속성과 매칭되어 저장되는 데이터베이스이다. 컬러패턴은 벽지, 페인트, 바닥재, 섬유, 화장품, 타일 등과 같이 디자인 대상을 컬러링하는데 사용되는 것으로 벽지, 장판, 카펫 등의 실내장재와 페인트, 컬러 타일 등의 실외장재 제품 및 회화 등의 평면화된 컬러 영상을 포함한다. 등록영상속성은 MPEG-7의 컬러, 질감들의 시각 표현자(Visual Descriptor) 또는 기타 다른 영상속성 추출기에 의해 추출되는 영상 속성이다.

도 2에 도시된 바와 같이 컬러패턴 영상 데이터베이스는 다음과 같은 방법에 의해 구축된다. 즉, 컬러패턴 영상에서 MPEG-7의 컬러, 질감들의 시각 표현자(Visual Descriptor) 또는 기타 다른 영상속성 추출기에 의해 추출되는 등록영상속성을 추출하는 단계(S11), 컬러패턴과 추출한 등록영상속성을 매칭하는 단계(S12), 매칭된 컬러패턴과 등록영상속성을 저장하는 단계(S13)를 수행함으로써 컬러패턴 영상 데이터베이스를 구축한다.

감성지식 데이터베이스(20)는, 감성 형용사와 영상속성이 매칭되어 저장된 데이터베이스이다. 도 3은 감성지식 데이터베이스(20)의 구축방법을 보여준다. 도시하는 바와 같이, 컬러패턴 영상 데이터 샘플링단계(S21), 컬러패턴 감성 평가단계(S22), 감성 평가치와 영상속성 매칭단계(S23), 저장단계(S24)로 구성된다.

컬러패턴 영상 데이터 샘플링단계(S21)는 컬러패턴 영상 데이터베이스(10)의 컬러패턴 영상 데이터 중에서 영상 속성 공간에서 균등하게 감성 평가할 컬러패턴 영상 데이터를 샘플링하는 것이다. 컬러패턴 감성 평가 단계(S22)는 샘플링된 영상 데이터를 디자이너와 같은 전문가에 의한 감성평가를 수행하여 영상 데이터에 해당하는 감성 평가치를 구하는 것이다. 감성 평가치는 "따뜻한", "역동적인", "무거운" 과 같은 감성 형용사 이미지 스케일이다. 컬러패턴 영상의 감성 평가 단계(S22)는 온라인으로 연결된 디자인 전문가 집단에게 샘플링된 상기 컬러패턴 영상들을 제공하는 과정, 상기 전문가 집단에 의해 입력된 감성 평가치를 통계처리 하여 저장하는 과정을 수행하는 온라인 평가방법을 사용할 수 있다.

한편, 많은 양의 컬러패턴 영상 데이터를 디자인 전문가 또는 일반 소비자들이 자신의 취향에 따라 감성 평가를 수행하면 이를 흉내 내는 감성 분류기가 자동으로 생성되기 때문에, 대용량의 영상 데이터를 자동으로 분류해 낼 수 있게 된다. 예를 들어, 우아하다고 판정된 컬러패턴 영상으로부터 추출된 특징 벡터와 유사한 이미지는 차후 자동으로 우아한 이미지로 자동 분류되도록 할 수 있다.

감성 평가치와 영상 속성 매칭단계(S23)는 감성 평가가 이루어진 컬러패턴과 매칭된 영상 속성들과 감성 평가치를 매칭하는 것이다. 저장단계(S24)는 매칭된 영상 속성과 감성평가치를 저장하여 감성지식 데이터베이스를 구축하는 것이다.

컬러패턴 영상 데이터베이스(10)에는 컬러패턴의 영상 데이터와 등록영상속성의 관계가 구축되고, 감성지식 데이터베이스(20)에는 감성 평가치와 영상속성 간의 관계가 구축된다. 여기서, 감성 평가치는 감성을 표현하는 형용사들로 이루어지며, 영상속성은 MPEG-7의 컬러, 또는 질감 등의 시각 표현자 등으로 이루어진다.

제어부(100)는 감성기반 영상의 검색을 수행하기 위한 컬러패턴을 디스플레이하는 뷰어(110)와 검색에 사용되는 검색엔진을 포함하여 검색을 수행한다. 사용자 인터페이스(I/F)(40)는 사용자와의 인터페이싱을 제공한다. 예를 들어 사용자로부터 감성 형용사 등을 입력받아 제어부(100)에 전달한다. 사용자 인터페이스(40)는 사용자가 검색을 위한 감성 형용사를 입력하는 입력부와 검색 결과를 출력하는 디스플레이부를 포함하는 사용자 단말(도면 중 미도시)과 네트워크를 통해 연결된다.

이와 같이 구성된 감성기반 검색 시스템을 이용한 검색 방법은 도 4에 도시된 바와 같다. 감성기반 영상 검색은 사용자가 감성 형용사를 입력하면 입력한 형용사에 해당하는 감성의 영상을 검색하여 제시하는 것이다.

먼저, 사용자로부터 감성 형용사를 입력받으면 사용자 인터페이스(40)에 입력되고, 사용자 인터페이스(40)는 입력된 감성 형용사를 제어부(100)에 전달한다(S31). 검색엔진(121)은 입력된 형용사를 감성 지식 데이터베이스(20)에 포함되는 형용사로 확장하고(S32), 감성지식 데이터베이스(20)를 이용하여 형용사에 매칭되어 저장된 영상 속성을 검색한다(S33). S33 단계에서 검색된 영상속성과 유사도가 설정치 이상인 등록영상속성에 매칭된 컬러패턴 영상 데이터를 컬러패턴 영상 데이터베이스(10)에서 검색한다(S34). 검색 결과에 해당하는 컬러패턴의 영상을 뷰어(110)를 통해 디스플레이한다.

S32 단계의 형용사 질의 확장이란 사용자가 입력한 형용사를 감성지식 데이터베이스를 구축하는 데 사용된 형용사의 형태로 변환하는 과정이다, 형용사들 사이의 계층(hierarchy) 관계 또는 결합(association)관계 등을 이용하여 시소러스 형태로 구성될 수 있다. 시소러스는 컴퓨터의 주요 업무인 정보의 기계 검색을 수행하기 위한 색인(소프트웨어)의 일종으로 시소러스의 역할은 어떠한 단어에 대한 문헌정보를 검색하는 경우 먼저 비슷한 말을 하나로 묶어두고 각 용어가 갖는 의미를 한정시켜 규격화함으로써 검색에 있어서의 개념 통일을 도모하고 누구라도 같은 순서와 내용의 검색을 가능하도록 하는 것이다. 만약 감성지식 데이터베이스를 구축하는 데 사용된 형용사와 동일한 형용사가 사용자에 의해 입력된 경우에는 질의 확장 단계는 생략되고, 또한, 사용자에게 형용사를 한정하여 제시하고 제시된 형용사 중에서 선택하도록 할 경우에도 형용사 질의 확장 단계(S32)는 생략할 수 있다.

감성지식 데이터베이스(20)에는 질의 입력을 구성하는 형용사에 해당하는 감성공간과 영상속성과의 관계가 구축되어 있기 때문에 이를 활용하여 해당하는 영상속성을 찾아낸다. 탐색된 영상속성은 다시 컬러패턴 영상 데이터베이스의 해당 영상을 찾는 검색 키로 작용하여 컬러패턴을 검색하는데 이용되며, 이러한 과정을 통해 질의 입력된 감성 형용사에 해당하는 컬러패턴을 검색하여 사용자에게 제시한 다.

검색엔진(121)에 CS-tree 등 다차원 색인을 포함하면 컬러패턴 영상 데이터베이스(10)의 컬러패턴 영상 데이터가 수만 건일 경우 검색엔진(121)은 검색속도를 위해 검색엔진(121)에 CS-tree 등 다차원 색인을 찾아 이미지를 찾아내는데 사용될 수 있으며, 다차원 색인 구조가 포함되지 않은 경우 컬러패턴 영상 데이터베이스(10)의 등록영상속성과 유사성 비교를 통해 가장 큰 유사성을 갖는 이미지부터 설정 개수의 이미지를 검색하여 사용자에게 제시한다. CS-tree는 대용량 데이터베이스 검색기술로 이미지 고차원 색인 저장구조로서 기존 데이터베이스와 연동하여 수십만 건의 이미지들을 대상으로 원하는 결과를 1~2초 내에 검색해 낸다.

상기와 같은 감성기반 검색 시스템을 이용한 디자인 시뮬레이션 시스템 및 시뮬레이션 방법이 도 6과 도 7에 도시된다.

본 발명에 의한 디자인 시뮬레이션 시스템은 웹 환경하에서 디자인의 대상이 되는 3차원 모델의 이미지가 저장된 3D 모델 데이터베이스(30)를 이용하여 컬러 디자인할 대상을 선택하여 감성 기반 검색에 의해 제시된 컬러패턴으로 디자인 시뮬레이션하고, 컬러링된 이미지를 확대, 축소 및 네비게이션(navigation), 수정 기능 등을 통해 대상의 디자인 결과를 검증하는 색채 계획을 가능하게 한다.

도시되는 바와 같이 디자인 시뮬레이션 시스템은 감성 기반 검색 시스템을 이용하며, 컬러링 할 3D 이미지가 저장된 3D 모델 데이터베이스(30)를 포함하고, 제어부(100)가 검색 기능과 제어 기능을 수행한다. 제어부(100)와 데이터베이스(10,20,30), 사용자 인터페이스(40), 관리자 인터페이스 모듈(50)는 웹서버로 구성 되고, 사용자 단말기와 관리자 단말기는 네트워크를 통해 사용자 인터페이스(40)와, 관리자 인터페이스 모듈(50)에 연결되어 온라인 환경에서 이용 가능하게 된다.

3D 모델 데이터베이스(30)는 3차원 모델링된 컬러링 대상의 이미지가 저장된 것으로 Virtual Reality Markup Language을 이용하여 모델링되어 저장된 3차원 가상 객체들이다. 이러한 3차원 객체들로는 아파트의 모델하우스, 사무실 등의 실내공간 또는 대규모 아파트 단지 및 공연장 등의 실외공간, 의류, 화장품이 적용될 인체 등이 포함될 수 있다.

사용자 단말기는 네트워크를 통해 사용자 인터페이스(40)에 접속되어 감성 기반 검색 서비스와 디자인 시뮬레이션 서비스를 온라인으로 제공받고, 관리자 단말기 또한, 네트워크를 통해 관리자 인터페이스 모듈(50)에 접속하여 데이터베이스 구축과 관리를 온라인으로 수행할 수 있다. 관리자 인터페이스 모듈(50)은 감성지식 데이터베이스(20)를 구축하기 위한 전문가가 아닌 사용자의 제한이나 감성지식 데이터베이스구축의 샘플링, MPEG-7 시각표현자 및 기타 영상속성 추출기의 관리, 컬러패턴 영상 데이터베이스 구축 등의 관리 역할을 담당한다.

뷰어(110)는 모델링된 3차원 가상 객체와 검색된 컬러패턴들의 디스플레이를 위한 것이다. 뷰어(110)를 이용하여 3D 가상 객체에 검색된 컬러패턴 적용하기, 수정, 확대, 축소, 내비게이션 기능을 구현할 수 있다.

디자인 시뮬레이션 시스템의 작동 상태와 구현되는 화면을 도 6 내지 도 9를 이용하여 설명한다. 도 8은 사용자가 '우아한'이라는 감성 형용사를 입력한 경우 검색된 컬러패턴과 이를 적용한 모델이미지가 디스플레이된 도면이고, 도 9는 '온화한'이라는 감성 형용사를 입력하여 디자인 시뮬레이션이 이루어진 모델이미지가 디스플레이 된 도면이다.

먼저, 사용자는 사용자 인터페이스(40)를 통해 3D 모델 데이터베이스(30)에서 도 8 및 도 9에 도시된 거실과 같은 컬러 디자인할 객체 이미지를 선택 신호를 입력하면(S41), 뷰어(110)를 통해 모니터에 대상 이미지가 디스플레이된다(S42). 사용자는 이미지에서 컬러링할 대상 예를 들면 벽지, 카펫 등을 선택할 수 있으며, 뷰어(110) 일 측에는 감성 형용사 입력창을 구비하여 감성 기반의 컬러패턴 검색을 위해 사용자는 감성 형용사를 입력한다(S43).

감성기반 검색시스템은 위에서 기술한 절차에 의해 입력된 감성 형용사에 해당하는 감성의 컬러패턴을 검색한다(S44). 검색된 컬러패턴은 뷰어를 통해 디스플레이된다(S45). 사용자가 사용자 인터페이스(40)를 통해 컬러패턴 선택 신호를 입력하면(S46) 뷰어(110)에 디스플레이된 모델 이미지에 선택된 컬러패턴이 적용된다(S47). 이러한 과정은 뷰어(110)에 의해 사용자 단말기의 모니터 등에 디스플레이되며 상호 교호적(interactive)으로 일어나며 컬러 디자인 시뮬레이션이 이루어진다.

따라서, 본 발명에 의하면 본 발명은 제품 영상의 감성 속성을 이용하여 감성을 기반으로 컬러패턴 영상을 검색하여 제시함으로써, 사용자가 원하는 감성의 컬러패턴을 용이하게 찾을 수 있고, 이를 원하는 모델 이미지에 직접 적용함으로써 디자인 의사 결정에 도움이 된다.

또한, 본 발명의 활용을 통해 회화나 사진 등의 컬러 영상의 자동 평가가 가 능하며, 디자인 시뮬레이션 시스템은 실내 외의 3차원 가상공간 등에서 사용자의 목표감성에 맞게 제품을 추천해 주어 디자인을 완성해 가는 의사결정 도우미(decision support) 시스템으로, 전자상거래 등을 통해 제품의 안전한 구매를 유도할 수 있으며, 생산자 측면에서는 판매제품의 감성추이 분석을 통해 제품의 생산계획을 수립할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 의한 디자인 시뮬레이션 시스템의 일 실시예를 설명하면 다음과 같다. 감성지식 데이터베이스(20)는 IRI 색채 연구소에서 발간한 Color Combination의 배색사전을 이용하고, MPEG-7 시각표현자로는 dominant color descriptor를 이용하며, 제품 이미지는 벽지를 대상으로 한 실시예를 도 8을 참조하여 설명한다. 시스템은 JSP 웹 서버환경에서 구축되었으며, 데이터베이스는 MS-SQL을 사용한 것이다.

IRI 색채연구소의 배색사전은 한국의 IRI 색채 연구소에서 발명된 "Color Combination"이란 제목의 책으로 14개의 형용사 이미지 별 배색 사전이다. 이 책에서는 색상-톤(Hue-Tone) 시스템에서 10개의 톤과 11개의 색상을 갖는 110개의 유채색과 10개의 무채색을 형용사 이미지에 따라 배색을 나열하였으며, 각 배색에 있어 면적의 비율도 함께 제공된다. 배색사전에서 "동적인-정적인", "부드러운-딱딱한" 등으로 표현되는 감성 이미지 공간에 나열된 감성 형용사는, "귀여운", "경쾌한", "캐쥬얼한", "다이나믹한", "모던한", "맑은", "온화한", "내추럴", "그윽한", "우아한", "화려한", "고풍스러운", "고상한", "중후한" 등이 있으며, 각각의 형용사의 분위기를 대표하는 배색을 전술한 120개의 컬러의 조합들로 구성하였다.

실시예에 의한 시스템에서는 MS-SQL을 이용하여 14개의 형용사와 이를 표현하는 배색들을 저장하여 감성지식 데이터베이스를 구성하였다. 즉 14개의 형용사로의 감성평가와 120개의 컬러의 (R, G, B) 값이 이미 책에서 제시된 것을 사용한다면 컬러패턴 영상 데이터베이스에서 샘플링된 제품 영상의 감성 평가가 불필요하여, 감성지식 데이터베이스의 구축 단계는 생략된다.

도 5는 웹 서버의 JSP와 MS-SQL로 구성된 관리자 인터페이스 모듈에서 구축된 감성지식 데이터베이스의 내용을 보여주고 있다. 도 8 내지 도 9는 벽지를 대상으로 한 컬러패턴 영상 데이터베이스를 이용한 실시예이다. 예시된 벽지 영상 데이터베이스에는 500장의 벽지 이미지가 저장되었으며, 그 수량이 많지 않으므로 감성기반 검색 시 영상 속성을 이용한 다차원 색인 구조는 이용하지 않는다. 수만 장의 벽지 등의 제품 이미지 데이터베이스를 이용할 경우 검색속도를 빠르게 하기 위해 CS-tree등의 영상속성을 이용한 다차원 색인구조가 필요하다. 벽지에 대한 컬러패턴 영상 데이터베이스(10)의 각각의 영상은 MPEG-7의 dominant color descriptor 값을 필드 요소로서 갖는다. 또한, IRI 색채 연구소의 Color Combination 배색사전에 나온 14개의 형용사를 그대로 이용하면, 형용사 질의 확장 단계는 항등 함수(identity)로 볼 수 있으므로 생략하고, 검색엔진은 감성 지식데이터베이스의 결과인 해당 형용사에 관련된 dominant color descriptor인 배색 조합과 최대로 일치하는 컬러패턴 영상 데이터베이스(10) 내의 벽지 영상들을 찾아내는 역할을 담당한다. 여기서 유사성 척도는 유클리디안 거리를 사용하였다.

3D 모델 데이터베이스(30)는 VRML을 이용하여 구성하였으며, 뷰어(110)는 CORTONA를 이용한다. IRI 색채연구소의 배색사전을 감성지식 데이터베이스로 사용하므로 사용자는 14개의 형용사 중 하나를 선택하여 질의하며, 선택된 형용사는 감성기반 검색부(120)에서 감성지식 데이터베이스(20)로부터 해당 감성을 가지기 위한 배색조합의 (R, G, B) 값들을 추출해낸다. 이들은 사용자 단말기의 화면에 해당 색으로 면적 비와 함께 디스플레이되며, 나아가 컬러패턴 영상 데이터베이스(10)에서 MPEG-7 dominant color descriptor 측면에서 설정 범위 이상의 유사성을 갖는 벽지 영상들이 제시된다. 사용자가 제시된 벽지 영상들 중에서 하나를 선택하면 3D 모델 데이터베이스에서 선택된 3D 모델에 벽지가 적용되어 디스플레이된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 사용자가 "우아한"을 선택했을 경우 감성지식 데이터베이스에서 검색한 이상적인 배색 조합들이 화면 왼쪽 상단에 디스플레이되며, 선택된 배색은 가장 상위에 있는 것으로, 벽지 바꾸기, 바닥 바꾸기, 카펫 바꾸기에 디스플레이된 영상들은 선택된 배색과 가장 유사한 dominant color descriptor를 갖는 영상을 벽지 영상 데이터베이스에서 추출하여 제시한 것이다. 벽지, 바닥, 카펫의 종 방향의 샘플들은 선택 배색과 유사성 측면에서의 우선순위를 표현하며, 이들 중에 가장 왼쪽 샘플들을 취하여 입혀보기를 한 실내가 VRML 가상공간에 적용된 상황을 디스플레이하고 있다.

도 9는 "온화한" 분위기를 선택한 경우의 완성된 실내공간을 보여주고 있다. 이들 실내공간의 디자인 시뮬레이션은 발명된 예시시스템을 이용하여 구성한 것이다.

본 발명의 시스템은 만약 제품 이미지의 속성을 MPEG-7 시각 표현자를 이용 하였을 경우 내용기반 영상 검색 시스템과 혼합하여 사용할 수 있다. 즉 "감성기반 검색에서 선택된 제품 이미지와 유사한 이미지 검색 등의 질의를 효율적으로 처리할 수 있다. 컬러패턴 영상 데이터베이스는 제품 이미지와 이에 따른 MPEG-7 시각표현자로 구성되기 때문에 내용기반 검색의 이미지 데이터베이스와 동일한 형태를 갖는다. 따라서, 도 1의 검색엔진(121)에서 감성기반 검색과 내용기반 검색을 동시에 처리하는 기능을 수행하도록 하고, 이들 모두를 수용할 수 있는 검색 인터페이스를 마련한다면 동시에 감성기반 검색과 내용기반 검색을 수행할 수 있는 특징이 있다.

본 발명은 MPEG-7 시각표현자(Visual Descriptor) 및 기타 컬러 및 질감을 표현하는 제품 영상속성을 기반으로 감성평가를 수행하고, 이를 이용하여 전자상거래 등에서 감성을 기반으로 제품을 선택할 수 있게 된다.

색채 디자인 전문가가 아니더라도 디자인 시뮬레이션 시스템의 도움을 얻어 충분히 원하는 감성으로 공간의 대상 제품들을 이용하여 디자인을 완성해 나갈 수 있도록 한다.

이러한 시스템은 웹 환경 등에서 사용자가 직접 적용해보고 상품을 선택할 수 있기 때문에 안전한 구매를 유도할 수 있어 이들 제품들의 전자상거래 활성화에 이바지할 수 있으며, 생산자 측면에서는 판매제품의 감성추이 분석을 통해 제품의 생산계획을 수립할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 회화나 사진 등의 컬러영상의 자동평가에도 활용할 수 있으며, MPEG-7 시각표현자를 활용하고 있기 때문에 MPEG-7이 지향하고 있는 내용기반 영상검색 시스템과도 효율적으로 융합하여 감성기반 검색을 수행할 수 있다.

본 발명에 의한 디자인 시뮬레이션 시스템은 모델하우스 디스플레이 및 소비자 기호에 맞는 커스터마이즈드(customized) 리모델링이 가능하게 되고, 맞춤형 아파트를 위한 고객 서비스용 온라인 시뮬레이션을 제공할 수 있으며, 가구 메이커의 온라인/오프라인 고객 상담 및 제안에 이용할 수 있다. 또한, 화장품, 패션 등 고객 감성 성향 분석을 통한 제품별 수요 예측을 가능하게 하며, 섬유 제품 회사간 온라인 구매를 위한 제품 사양 명세 도구로 사용할 수 있다..

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 감성 형용사에 해당하는 데이터베이스의 벽지, 바닥재 등 컬러패턴을 검색하고, 사용자 검증을 위해 검색된 제품들을 디스플레이하며, 검색된 컬러패턴들 중 자신의 기호에 맞는 제품을 선택하여 3D 가상 공간 모델에 적용해 보고 네비게이션하는 기능을 사용자에게 제공함으로써 사용자는 가상공간에서의 제품 데이터 교체 등을 통한 충분한 검증을 할 수 있고, 제품 선택의 사간과 노력을 절약할 수 있도록 한다.

또한, 직접 매장에 가지 않고도 시스템을 이용해 고객이 원하는 감성의 벽지 및 바닥재 등을 web상에서 쉽게 검색 가능하고 또 다양한 제품들 중에서 고객이 원하는 감성대로 선택할 수 있으므로 선택의 폭이 대폭 넓어지게 되고, 제품 선택에 대한 확신 부여로 합리적인 구매 촉진하게 된다.

그리고, 본 발명에 의한 감성기반 검색 시스템 및 디자인 시뮬레이션 시스템 은 벽지, 바닥재, 문, 카펫, 섬유, 화장품 등의 다양한 상품에 모두 적용 가능하며, 오프라인과 병행할 경우, 시장이 더욱 활성화될 수 있다.

본 발명에 의한 디자인 시뮬레이션 시스템을 이용할 경우 카탈로그 대체 효과로 홍보 비용이 대폭 절감되고, 카탈로그 방식과는 달리 신제품 추가가 용이하므로 신제품의 신속한 홍보를 제공할 수 있다. 즉 신제품 이미지를 컬러패턴 영상 데이터베이스에 입력하기만 하면 전문가의 감성 평가에 따라 시스템에서 분류가 자동으로 이루어지므로 신제품이 즉시 감성기반 검색 시스템을 통해 검색 가능하게 된다.

또한, 본 발명에 의한 검색 시스템 및 시뮬레이션 시스템을 이용하면 제품 수요의 감성 추이 변화를 예측할 수 있어 기업이 이에 맞는 상품의 생산계획을 마련하고 출시함으로써 재고감소 및 매출 증대 효과를 볼 수 있다

Claims (8)

1. 컬러패턴 영상 데이터와 상기 컬러패턴 영상 데이터에서 추출한 등록영상속성이 매칭되어 구축된 컬러패턴 영상 데이터베이스;

   상기 컬러패턴 영상 데이터베이스에서 샘플링된 컬러패턴 영상 데이터에 대하여 배색사전이 적용된 감성 평가치와 상기 컬러패턴 영상에서 추출한 영상속성이 매칭되어 구축된 감성지식 데이터베이스;

   사용자가 입력한 감성 형용사에 매칭되는 영상속성을 상기 감성지식 데이터베이스에서 검색하고, 검색된 상기 영상속성을 키로 사용하여 상기 영상속성과 유사한 등록영상속성을 상기 컬러패턴 영상 데이터베이스에서 검색하고, 상기 컬러패턴 영상 데이터베이스에 저장된 컬러패턴 영상 데이터 중에서 상기 검색된 등록영상속성에 매칭되는 컬러패턴 영상 데이터를 검색하여 제시하는 감성기반 검색부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 감성기반 영상 검색 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   상기 영상속성과 상기 등록영상속성은 MPEG-7의 시각 표현자(Visual Descriptor), 컬러, 질감 중에서 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 감성기반 영상 검색 시스템.
5. 삭제
6. 컬러패턴 영상 데이터와 상기 컬러패턴 영상 데이터에서 추출한 등록영상속성이 매칭되어 구축된 컬러패턴 영상 데이터베이스;

   상기 컬러패턴 영상 데이터베이스에서 샘플링된 컬러패턴 영상 데이터에 대하여 배색사전이 적용된 감성 평가치와 상기 컬러패턴 영상에서 추출한 영상속성이 매칭되어 구축된 감성지식 데이터베이스;

   사용자가 감성 형용사를 입력하면 상기 입력된 감성 형용사에 매칭되는 영상속성을 상기 감성지식 데이터베이스에서 검색하고, 검색된 상기 영상속성을 키로 사용하여 상기 영상속성에 유사한 등록영상속성을 상기 컬러패턴 영상 데이터베이스에서 검색하고, 상기 컬러패턴 영상 데이터베이스에 저장된 컬러패턴 영상 데이터 중에서 상기 등록영상속성에 매칭되는 컬러패턴 영상 데이터를 검색하여 제시하는 감성기반 검색부;

   디자인 시뮬레이션의 객체가 되는 3차원 모델 이미지가 저장된 3차원 모델 데이터베이스;

   상기 3차원 모델 이미지와 상기 컬러패턴 영상을 디스플레이시키는 뷰어;

   상기 3차원 모델 데이터페이스에서 선택된 3차원 모델 이미지에 상기 감성기반 검색부가 제시한 상기 컬러패턴 영상 데이터를 적용하여 상기 뷰어를 통해 디스플레이하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디자인 시뮬레이션 시스템.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 뷰어는 상기 3차원 모델 이미지에 상기 컬러패턴 영상을 적용하고, 사용자의 선택에 따라 적용된 이미지를 네비게이션, 확대, 축소, 또는, 수정하여 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 디자인 시뮬레이션 시스템.
8. 제 1항의 감성기반 영상 검색 시스템을 이용한 감성기반 영상 검색 방법에 있어서,

   사용자가 감성 형용사를 입력하는 단계;

   입력된 형용사를 상기 감성 지식 데이터베이스에 포함되는 형용사로 확장하는 단계;

   상기 감성지식 데이터베이스를 이용하여 상기 입력된 형용사에 매칭되어 저장된 영상속성을 검색하는 단계;

   상기 검색된 영상속성을 키로 사용하여 컬러패턴 영상 데이터베이스에서 유사한 등록영상속성을 검색하는 단계;

   검색된 상기 등록영상속성에 매칭되어 저장된 컬러패턴 영상 데이터를 상기 컬러패턴 영상 데이터베이스에서 검색하는 단계; 및

   검색 결과에 해당하는 컬러패턴의 영상을 디스플레이하는 단계;로 구성된 것을 특징으로 하는 감성기반 영상 검색 방법.

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