KR101367269B1 - System using psd sensor for measuring 3d position and control method for the same, and light emitting marker unit - Google Patents

System using psd sensor for measuring 3d position and control method for the same, and light emitting marker unit Download PDF

Info

Publication number
KR101367269B1
KR101367269B1 KR1020080038511A KR20080038511A KR101367269B1 KR 101367269 B1 KR101367269 B1 KR 101367269B1 KR 1020080038511 A KR1020080038511 A KR 1020080038511A KR 20080038511 A KR20080038511 A KR 20080038511A KR 101367269 B1 KR101367269 B1 KR 101367269B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
light
detection signal
emitting marker
unit
Prior art date
Application number
KR1020080038511A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20090112800A (en
Inventor
유영기
Original Assignee
선문대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 선문대학교 산학협력단 filed Critical 선문대학교 산학협력단
Priority to KR1020080038511A priority Critical patent/KR101367269B1/en
Publication of KR20090112800A publication Critical patent/KR20090112800A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101367269B1 publication Critical patent/KR101367269B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/20—Analysis of motion
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/06—Ray-tracing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/70—Arrangements for image or video recognition or understanding using pattern recognition or machine learning
    • G06V10/74—Image or video pattern matching; Proximity measures in feature spaces
    • G06V10/75—Organisation of the matching processes, e.g. simultaneous or sequential comparisons of image or video features; Coarse-fine approaches, e.g. multi-scale approaches; using context analysis; Selection of dictionaries
    • G06V10/751—Comparing pixel values or logical combinations thereof, or feature values having positional relevance, e.g. template matching
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10048—Infrared image
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30204—Marker
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/40—Extraction of image or video features
    • G06V10/46—Descriptors for shape, contour or point-related descriptors, e.g. scale invariant feature transform [SIFT] or bags of words [BoW]; Salient regional features
    • G06V10/469—Contour-based spatial representations, e.g. vector-coding
    • G06V10/473—Contour-based spatial representations, e.g. vector-coding using gradient analysis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명은, 발광 마커, 기울기 센서, 상기 기울기 센서에서 출력하는 기울기 감지 신호를 송신하는 송신 모듈, 발광 마커의 발광을 제어하고 기울기 감지 신호를 송신하도록 송신 모듈을 제어하는 제어 회로부를 포함하는 발광 마커 유닛과, 기울기 감지 신호를 수신하는 수신 모듈과 발광 마커에서 방출하는 광을 감지하는 PSD 센서를 구비하고, 수신한 기울기 감지 신호와 PSD 센서상에서 결상되는 상의 위치 및 광량을 나타내는 광 감지 신호를 출력하는 PSD 센서 유닛과; 발광 마커의 실제 위치를 나타내는 위치 정보를 산출하고, 기울기 감지 신호에 의해 발광 마커 유닛이 움직이는 상태인지 또는 정지한 상태인지를 판별하는 컴퓨터;를 포함하는 PSD 센서를 이용한 3차원 위치 측정 시스템을 제공한다.The present invention provides a light emitting marker including a light emitting marker, a tilt sensor, a transmission module for transmitting a tilt detection signal output from the tilt sensor, and a control circuit unit for controlling light emission of the light emitting marker and controlling a transmission module to transmit a tilt detection signal. A unit, a reception module for receiving a tilt detection signal, and a PSD sensor for detecting light emitted from the light emitting marker, and outputting a light detection signal indicating a position and amount of light imaged on the received tilt detection signal and the PSD sensor. A PSD sensor unit; Computing position information indicating the actual position of the light emitting marker, and determines whether the light emitting marker unit is in a moving state or a stationary state by the tilt detection signal; provides a three-dimensional position measurement system using a PSD sensor comprising a. .

PSD 센서, 위치 측정 시스템, 기울기 센서 PSD sensor, position measuring system, tilt sensor

Description

ＰＳＤ 센서를 이용한 3차원 위치 측정 시스템 및 그의 제어 방법과 발광 마커 유닛{SYSTEM USING PSD SENSOR FOR MEASURING 3D POSITION AND CONTROL METHOD FOR THE SAME, AND LIGHT EMITTING MARKER UNIT}3D POSITION MEASUREMENT SYSTEM AND CONTROL METHOD AND LIGHT EMERGING MARKER UNIT BY PDS SENSOR {SYSTEM USING PSD SENSOR FOR MEASURING

본 발명은 PSD 센서를 이용한 3차원 위치 측정 시스템 및 그의 제어 방법과 발광 마커 유닛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 한 쌍을 1조로 하여 구성된 발광 마커들 및 PSD 센서를 이용하여 상기 발광 마커들의 각각에 대한 3차원 위치를 측정하는 시스템 및 그의 제어 방법과, PSD 센서를 이용한 3차원 위치 측정 시스템에 적용되는 발광 마커 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional position measuring system using a PSD sensor, a control method thereof, and a light emitting marker unit, and more particularly, to each of the light emitting markers using a light emitting marker and a PSD sensor composed of a pair. The present invention relates to a three-dimensional position measuring system for a three-dimensional position measuring system using a PSD sensor and a control method thereof.

3차원 위치 측정을 이용한 모션 캡처는 최초로 의학용으로 개발되어 사용되다가 최근 디지털 방식으로 표현되는 가상현실과 애니메이션 분야에서 더욱 큰 발전을 이루어냈으며, 현재 영화, 게임, 3D 애니메이션, 사이버 캐릭터, 웹 3D등 멀티미디어 콘텐츠 분야에 컴퓨터를 이용한 애니메이션 제작이 붐을 이루고 있다.Motion capture using three-dimensional position measurement was first developed and used for medical purposes, and has made great progress in the field of virtual reality and animation represented in digital form recently. Currently, movies, games, 3D animation, cyber characters, web 3D, etc. Computer-based animation production is booming in the multimedia contents field.

모션 캡처 기술이 중요해지고 있는 이유는, 기존의 많은 시간과 비용으로 작업을 했던 가상 캐릭터의 움직임을 더욱 현실감 있게 효과적으로 표현해낼 수 있기 때문이다. 특히, 모션 캡처 기술을 가장 유용하고 활발하게 이용할 수 있는 분야 중 하나인 가상현실 게임과 같은 엔터테인먼트 산업에 모션 캡처 기술을 적용하면, 사용자가 보다 직관적인 인터페이스를 통해, 더 몰입하여 현실과 같은 게임을 즐길 수 있게 된다. The reason that motion capture technology is becoming important is that it can effectively and realistically represent the movement of a virtual character that has been working for a lot of time and money. In particular, applying motion capture technology to the entertainment industry, such as virtual reality games, one of the areas where motion capture technology is one of the most useful and active uses, enables users to engage in more immersive and realistic games through a more intuitive interface. You can enjoy it.

따라서, 게임에서의 모션 캡처 기술의 중요성 및 수요가 급성장하고 있으며, 최근에는, PSD(Position Sensitive Detector) 센서를 사용하여 저가이면서 속도가 빠른 모션 캡처를 실현할 수 있게 되었다.Therefore, the importance and demand of motion capture technology in the game is growing rapidly, and recently, it is possible to realize low cost and high speed motion capture by using a Position Sensitive Detector (PSD) sensor.

PSD 센서를 이용한 모션 캡처 장치로는, 본 발명의 동일 발명자에 의한 한국 특허출원 제2007-41217호, "PSD 센서를 이용한 3차원 위치 측정 시스템 및 방법"을 들 수 있다. As a motion capture device using a PSD sensor, Korean Patent Application No. 2007-41217, "Three-dimensional position measurement system and method using a PSD sensor" by the same inventor of the present invention is mentioned.

본 발명은, 발광 마커를 장착한 연기자가 움직이지 않고 있을 경우에, 발광 마커의 위치 감지를 정지하도록 함으로써, 정지 상태에서도 움직임이 있는 것처럼 위치 측정이 이루어지게 되는 오류를 최소화하도록 하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to minimize the error that the position measurement is made as if there is movement even in the stopped state by stopping the position detection of the light emitting marker when the actor equipped with the light emitting marker is not moving. .

또한, 본 발명은, 발광 마커의 움직이는 방향을 기울기 센서에 의해 감지함으로써, 더욱 정확하게 움직임을 측정하고자 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to detect a moving direction of a light emitting marker by a tilt sensor, so that the movement can be measured more accurately.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 발광 마커, 기울기 센서, 상기 기울기 센서에서 출력하는 기울기 감지 신호를 송신하는 송신 모듈, 상기 발광 마커의 발광을 제어하고 상기 기울기 감지 신호를 송신하도록 상기 송신 모듈을 제어하는 제어 회로부를 포함하는 발광 마커 유닛과, 상기 기울기 감지 신호를 수신하는 수신 모듈과 상기 발광 마커에서 방출하는 광을 감지하는 PSD 센서를 구비하고, 상기 수신한 기울기 감지 신호와 상기 PSD 센서상에서 상기 광에 의해 결상되는 상의 위치 및 광량을 나타내는 광 감지 신호를 출력하는 PSD 센서 유닛과; 상기 출력되는 광 감지 신호에 의해 상기 발광 마커의 실제 위치를 나타내는 위치 정보를 산출하고, 상기 기울기 감지 신호에 의해 상기 발광 마커 유닛이 움직이는 상태인지 또는 정지한 상태인지를 판별하는 컴퓨터;를 포함하는 PSD 센서를 이용한 3차원 위치 측정 시스템을 제공한다.The present invention for achieving the above object, a light emitting marker, a tilt sensor, a transmission module for transmitting a tilt detection signal output from the tilt sensor, the transmission module to control the light emission of the light emitting marker and to transmit the tilt detection signal And a light emitting marker unit including a control circuit unit for controlling the light emitting unit, a receiving module for receiving the tilt detection signal, and a PSD sensor for detecting the light emitted from the light emitting marker, on the received tilt detection signal and the PSD sensor. A PSD sensor unit for outputting a light sensing signal indicative of the position of the image formed by the light and the amount of light; A computer configured to calculate position information indicating an actual position of the light emitting marker based on the output light sensing signal, and to determine whether the light emitting marker unit is in a moving state or a stationary state according to the tilt detection signal; Provided is a three-dimensional position measurement system using a sensor.

또한, 본 발명은, 프레임, 상기 프레임 상에서 소정의 거리를 갖도록 배치된 적어도 두 개의 발광 마커, 상기 프레임의 일측에 배치된 기울기 센서, 상기 기울기 센서에서 출력하는 기울기 감지 신호를 송신하는 송신 모듈, 상기 발광 마커들 각각의 발광을 제어하고 상기 기울기 감지 신호를 송신하도록 상기 송신 모듈을 제어하는 제어 회로부를 포함하는 발광 마커 유닛과; 상기 기울기 감지 신호를 수신하는 수신 모듈과 상기 발광 마커에서 방출하는광을 감지하는 PSD 센서를 구비하고, 상기 수신한 기울기 감지 신호와 상기 PSD 센서상에서 상기 광에 의해 결상되는 상의 위치 및 광량을 나타내는 광 감지 신호를 출력하는 PSD 센서 유닛과; 상기 적어도 두 개의 발광 마커들로부터 출력되는 광 감지 신호들과 상기 발광 마커들 사이의 거리를 이용하여 상기 발광 마커들의 실제 위치를 나타내는 위치 정보를 산출하고, 상기 기울기 감지 신호에 의해 상기 발광 마커 유닛이 움직이는 상태인지 또는 정지한 상태인지를 판별하는 컴퓨터;를 포함하는 PSD 센서를 이용한 3차원 위치 측정 시스템을 제공한다.The present invention also provides a frame, at least two light emitting markers arranged to have a predetermined distance on the frame, a tilt sensor disposed on one side of the frame, a transmission module for transmitting a tilt detection signal output from the tilt sensor, A light emitting marker unit including a control circuit unit controlling the light emitting module to control light emission of each of the light emitting markers and to transmit the tilt detection signal; A reception module for receiving the tilt detection signal and a PSD sensor for detecting the light emitted from the light emitting marker, the light indicating the position and the amount of light formed by the light on the received tilt detection signal and the PSD sensor A PSD sensor unit for outputting a detection signal; Using the distance between the light sensing signals output from the at least two light emitting markers and the light emitting markers, position information indicating the actual position of the light emitting markers is calculated, and the light emitting marker unit is controlled by the tilt detection signal. It provides a three-dimensional position measurement system using a PSD sensor comprising a; computer for determining whether the moving state or stationary state.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 컴퓨터는, 상기 발광 마커 유닛이 움직이는 상태인 것으로 판별되는 경우에는 상기 발광 마커에 대한 상기 위치 정보의 산출을 계속하고, 상기 발광 마커 유닛이 정지한 상태인 것으로 판별되는 경우에는 상기 발광 마커에 대한 상기 위치 정보를 산출하지 않는 것을 특징으로 한다.Further, in the present invention, when it is determined that the light emitting marker unit is in a moving state, the computer continues to calculate the position information for the light emitting marker, and is determined that the light emitting marker unit is in a stopped state. In this case, the position information on the light emitting marker is not calculated.

또한, 상기 컴퓨터는, 상기 발광 마커 유닛이 움직이는 상태인 것으로 판별되는 경우에는 상기 발광 마커에 대한 상기 위치 정보의 산출을 계속하고, 상기 발광 마커 유닛이 정지한 상태인 것으로 판별되는 경우에는 상기 발광 마커 유닛이 정지한 상태인 동안에 산출되는 상기 위치 정보의 값을 이용하여 상기 PSD 센서 유닛의 상기 광 감지 신호를 보정하는 것을 특징으로 한다.Further, the computer continues to calculate the positional information about the light emitting marker when it is determined that the light emitting marker unit is in a moving state, and when it is determined that the light emitting marker unit is in a stopped state, the light emitting marker And correcting the light detection signal of the PSD sensor unit by using the value of the position information calculated while the unit is in a stopped state.

또한, 본 발명은, 기울기 센서를 구비한 발광 마커 유닛, PSD 센서 유닛 및 컴퓨터를 포함하여 이루어지는 3차원 위치 측정 시스템을 제어하는 방법으로서, 발광 마커 유닛에서 기울기 감지 신호 및 광을 송출하는 단계; PSD 센서 유닛에서 상기 기울기 감지 신호를 수신하여 상기 컴퓨터 측으로 출력하고, 동시에 상기 광을 감지하여 광 감지 신호를 생성하여 상기 컴퓨터 측으로 출력하는 단계; 상기 컴퓨터에서 상기 광 감지 신호를 이용하여 상기 발광 마커 유닛의 실제 위치를 산출하여 위치 정보를 생성하고, 동시에 상기 기울기 감지 신호에 기초하여 상기 발광 마커 유닛이 움직이는 상태인지 또는 정지한 상태인지를 판별하는 단계를 포함하는 PSD 센서를 이용한 3차원 위치 측정 시스템의 제어 방법을 제공한다.The present invention also provides a method of controlling a three-dimensional position measurement system comprising a light emitting marker unit having a tilt sensor, a PSD sensor unit and a computer, comprising: transmitting a tilt detection signal and light from the light emitting marker unit; Receiving the tilt detection signal from a PSD sensor unit and outputting the tilt detection signal to the computer side, and simultaneously detecting the light to generate a light detection signal and outputting the light detection signal to the computer side; The computer generates the position information by calculating the actual position of the light emitting marker unit using the light detection signal, and simultaneously determines whether the light emitting marker unit is in a moving state or a stationary state based on the tilt detection signal. It provides a control method of a three-dimensional position measurement system using a PSD sensor comprising a step.

또한, 상기 발광 마커 유닛이 움직이는 상태인 것으로 판별되는 경우에는 상기 발광 마커들에 대한 상기 위치 정보의 산출을 계속하고, 상기 발광 마커 유닛이 정지한 상태인 것으로 판별되는 경우에는 상기 발광 마커 유닛이 정지한 상태인 동안에 산출되는 상기 위치 정보의 값들을 이용하여 상기 PSD 센서 유닛의 상기 광 감지 신호를 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, when it is determined that the light emitting marker unit is in a moving state, the calculation of the positional information about the light emitting markers is continued, and when it is determined that the light emitting marker unit is in a stopped state, the light emitting marker unit is stopped. And correcting the light detection signal of the PSD sensor unit by using the values of the position information calculated during one state.

또한, 본 발명은, 프레임, 상기 프레임 상에서 소정의 거리를 갖도록 배치되며 적외선을 방출하는 적어도 두 개의 발광 마커, 상기 프레임의 일측에 배치되어 기울기 또는 가속도를 감지하는 기울기 센서, 상기 기울기 센서에서 감지한 상기 프레임의 기울기를 나타내는 기울기 감지 신호를 송신하는 송신 모듈, 상기 발광 마커들 각각의 발광을 제어하고 상기 기울기 감지 신호를 송신하도록 상기 송신 모듈을 제어하는 제어 회로부를 포함하는 발광 마커 유닛을 제공한다.In addition, the present invention, the frame, at least two light emitting markers disposed to have a predetermined distance on the frame and emits infrared rays, a tilt sensor disposed on one side of the frame to detect the tilt or acceleration, the tilt sensor detected And a transmission module for transmitting a tilt detection signal indicating a tilt of the frame, and a control circuit unit for controlling emission of each of the light emitting markers and controlling the transmission module to transmit the tilt detection signal.

상술한 구성을 갖는 본 발명은, 발광 마커를 장착한 연기자가 움직이지 않고 있을 경우에, 발광 마커의 위치 감지를 정지하도록 함으로써, 위치 측정의 오차를 최소화할 수 있게 된다.According to the present invention having the above-described configuration, when the actor equipped with the luminescent marker is not moving, the position detection of the luminescent marker is stopped so that the error of the position measurement can be minimized.

또한, 본 발명은, PSD 센서에 의한 위치 측정에 더하여 연기자의 움직임을 기울기 센서에 의해 감지할 수 있음으로써, 발광 마커의 광이 차단된 경우에도 정확한 움직임 감지 및 위치 측정이 이루어질 수 있게 된다.In addition, the present invention, in addition to the position measurement by the PSD sensor can detect the movement of the actor by the inclination sensor, so that even when the light of the light emitting marker is blocked, accurate movement detection and position measurement can be made.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PSD 센서를 이용한 3차원 위치 측정 시스템의 전체 구성을 간략히 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 위치 측정 시스템에 있어서 발광 마커 유닛의 형태를 간략하게 나타낸 도면이고, 도 3은 발광 마커 유닛의 구성을 블록으로 나타낸 도면이다. 1 is a view schematically showing the overall configuration of a three-dimensional position measurement system using a PSD sensor according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing a simplified form of the light emitting marker unit in the position measurement system of FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the light emitting marker unit.

먼저, 도 1에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 PSD 센서를 이용한 3차원 위치 측정 시스템은, 발광 마커 유닛(100)과, PSD 센서 유닛(200)과, 컴퓨터(300) 로 이루어진다. 더욱, PSD 센서 유닛(200)에는 수신 모듈(250)이 연결된다.First, according to FIG. 1, a three-dimensional position measuring system using a PSD sensor according to an embodiment of the present invention includes a light emitting marker unit 100, a PSD sensor unit 200, and a computer 300. In addition, the reception module 250 is connected to the PSD sensor unit 200.

발광 마커 유닛(100)에는 적외선 등을 방출하는 발광 마커(120)가 배치된다. 이 광은 PSD 센서 유닛(200)에서 감지되고, 감지한 결과를 기초로 하여 컴퓨터(300)에서 발광 마커(120)의 3차원적 실제 위치를 산출함으로써 위치 측정을 행하게 된다. 발광 마커(120)에서 방출하는 광은 위치 측정을 행하는 주변의 광에 의해 간섭되지 않는 광이라면 적외선 이외의 다른 광을 이용할 수도 있다.The light emitting marker unit 100 is disposed with a light emitting marker 120 that emits infrared rays or the like. The light is detected by the PSD sensor unit 200, and the position measurement is performed by calculating the three-dimensional actual position of the light emitting marker 120 in the computer 300 based on the detected result. The light emitted from the light emitting marker 120 may use light other than infrared rays as long as it is light that is not interfered with by the light of the surrounding area for performing the position measurement.

발광 마커 유닛(100)은 입력되는 제어 신호에 따라 발광 마커(120)의 발광을 개시 및 종료한다. 이때의 발광은 일정한 주기를 갖는 점멸 발광인 것이 바람직하다. 일반적으로 발광 마커(120)를 이용한 위치 측정시에는 연기자의 몸에 다수의 발광 마커(120)를 부착시키게 되므로, 각각의 발광 마커(120)들을 순차적으로 발광시켜야할 필요가 있다. 따라서, 다수의 발광 마커(120)들이 존재하는 경우에는 각각의 점멸은 중첩되지 않도록 제어된다. The light emission marker unit 100 starts and ends light emission of the light emission marker 120 according to an input control signal. It is preferable that the light emission at this time is flashing light emission having a constant period. In general, since the plurality of light emitting markers 120 are attached to the performer's body when the position measurement using the light emitting markers 120 is performed, it is necessary to sequentially emit the light emitting markers 120. Therefore, when there are a plurality of light emitting markers 120, the respective flashing is controlled so as not to overlap.

PSD 센서 유닛(200)은 발광 마커 유닛(100)에서 방출하는 광을 수집하기 위한 복수의 렌즈들로 이루어진 광학계(도시하지 않음)와, 발광 마커 유닛(100)으로부터의 수집된 광이 결상되는 측정면(도시하지 않음)을 갖는 적어도 하나의 PSD 센서(도시하지 않음)를 구비한다. PSD 센서는 발광 마커(120)에서 발광한 광이 광학계를 통해 측정면에 결상되면, 측정면에서 이 상의 위치에 대응하는 전류(또는 전압)를 복수의 전극의 각각을 통해 출력한다. 이와 같이 출력되는 전류들은 측정면 상에서의 결상된 상의 위치를 측정하기 위한 정보가 되며, 이를 이용하여 컴퓨터(300)에서 발광 마커(120)의 실제 위치를 산출할 수 있게 된다.The PSD sensor unit 200 is an optical system (not shown) composed of a plurality of lenses for collecting light emitted from the light emitting marker unit 100, and a measurement in which the collected light from the light emitting marker unit 100 is formed. At least one PSD sensor (not shown) having a face (not shown). When the light emitted from the light emitting marker 120 forms an image on the measurement surface through the optical system, the PSD sensor outputs a current (or voltage) corresponding to the position of the image on the measurement surface through each of the plurality of electrodes. The currents output as described above become information for measuring the position of the image formed on the measurement surface, and the computer 300 can calculate the actual position of the light emitting marker 120 by using this.

PSD 센서 유닛(200)에서는, 결상된 상에 의한 전류를 증폭하여 직접 컴퓨터(300) 측으로 출력할 수도 있으며, 감지된 전류를 그 크기에 대응하는 디지털 신호로 변환하여 출력할 수도 있다. 이와 같이 PSD 센서 유닛(200)에서 출력하는 신호는 광 감지 신호가 된다.The PSD sensor unit 200 may amplify and output the current caused by the phased image to the computer 300 directly, or may convert the detected current into a digital signal corresponding to the magnitude thereof and output the same. As such, the signal output from the PSD sensor unit 200 becomes a light sensing signal.

컴퓨터(300)는 PSD 센서 유닛(200)에서 출력하는 광 감지 신호를 수신하고, 광 감지 신호에 기초하여 PSD 센서 유닛(200)을 기준으로 하는 발광 마커(120)의 실제 위치를 산출한다. 즉, PSD 센서의 측정면에서의 상의 위치와, 상의 광량에 따른 전류 크기의 총 합과, 측정면과 광학계와의 거리를 이용하여, 각 발광 마커(120)와 PSD 센서 유닛(200)과의 거리를 포함하는 실제 위치를 산출하고, 이를 위치 정보로 한다. 이때, 발광 마커 유닛(100)에 배치된 두 개의 발광 마커(120) 사이의 일정한 거리(M)를 이용함으로써 더욱 정확한 실제 위치를 산출할 수 있게 된다.The computer 300 receives the light sensing signal output from the PSD sensor unit 200, and calculates the actual position of the light emitting marker 120 based on the PSD sensor unit 200 based on the light sensing signal. That is, by using the position of the image on the measurement surface of the PSD sensor, the total sum of the current magnitudes according to the amount of light in the image, and the distance between the measurement surface and the optical system, the light emitting markers 120 and the PSD sensor unit 200 The actual position including the distance is calculated and this is referred to as position information. At this time, by using a constant distance (M) between the two light emitting markers 120 disposed in the light emitting marker unit 100 it is possible to calculate a more accurate actual position.

도 1에 도시된 본 발명의 일 실시에에 따른 3차원 위치 측정 시스템은, 발광 마커 유닛(100)에 탑재된 기울기 센서(130) 및 송신 모듈(140)과, 일반적으로 PSD 센서 유닛(200)에 배치되는 수신 모듈(250)을 포함하며, 이에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여 후술한다.The three-dimensional position measuring system according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 includes a tilt sensor 130 and a transmission module 140 mounted on the light emitting marker unit 100, and in general, a PSD sensor unit 200. It includes a receiving module 250 disposed in, which will be described later with reference to FIGS.

다음으로, 본 발명의 일 실시에에 따른 발광 마커 유닛(100)의 구성에 대하 여 설명한다. 도 2를 참조하면, 발광 마커 유닛(100)은, 프레임(110), 두 개의 발광 마커(120), 기울기 센서(130), 송신 모듈(140), 제어 회로부(150)를 포함하여 이루어진다.Next, the configuration of the light emitting marker unit 100 according to an embodiment of the present invention will be described. Referring to FIG. 2, the light emission marker unit 100 includes a frame 110, two light emission markers 120, a tilt sensor 130, a transmission module 140, and a control circuit unit 150.

프레임(110)은, 소정의 길이를 갖는 직선 형태로 이루어지며, 적어도 두 개의 발광 마커(120)와, 기울기 센서(130)와, 송신 모듈(140)과, 제어 회로부(150)가 탑재되어 있다. 또한, 프레임(110)의 일측에는 발광 마커(120)를 이용하여 3차원 위치 측정을 행할 움직임을 연기하는 연기자가 프레임(110)을 신체에 부착하거나 손으로 파지할 수 있도록 하는 손잡이(115)가 구비된다.The frame 110 has a straight shape having a predetermined length, and includes at least two light emitting markers 120, a tilt sensor 130, a transmission module 140, and a control circuit unit 150. . In addition, one side of the frame 110 has a handle 115 to allow the performer to postpone the movement to perform the three-dimensional position measurement using the light-emitting marker 120 to attach the frame 110 to the body or to grip by hand. It is provided.

발광 마커(120)는, 프레임(110)에 서로 소정의 거리(M)를 갖도록 이격되어 적어도 두 개가 배치된다. 또한, 발광 마커(120)는 모든 방향으로 동일한 광량으로 광을 방출하는 특성을 가지며, 하나의 프레임(110)에 배치된 두 개의 발광 마커(120)들은 서로 동일한 광학적 특성을 갖는 것이 바람직하다. At least two light emitting markers 120 are spaced apart from each other to have a predetermined distance M from the frame 110. In addition, the light emitting marker 120 has a property of emitting light with the same amount of light in all directions, it is preferable that the two light emitting markers 120 disposed in one frame 110 have the same optical characteristics.

기울기 센서(130)는, 프레임(110)의 일측에 고정 배치되며, 프레임(110)이 움직이는 상태 및 이에 의한 프레임(110)의 기울어짐을 감지하고, 이를 기울기 감지 신호로서 출력한다. 이러한 기울기 센서(130)는 프레임(110)이 움직이고 있는 동안에는 기울기 감지 신호를 나타내는 신호를 출력하게 되지만(신호가 맥동함), 프레임(110)이 정지한 상태에서는 신호를 출력하지 않게 된다(신호가 맥동하지 않고, 하이 또는 로우, 또는 어떠한 값을 유지함). The inclination sensor 130 is fixedly disposed at one side of the frame 110, and detects a state in which the frame 110 moves and thereby the inclination of the frame 110, and outputs it as a tilt detection signal. The tilt sensor 130 outputs a signal indicating a tilt detection signal while the frame 110 is moving (the signal pulsates), but does not output a signal when the frame 110 is stopped (the signal is Does not pulsate and remains high or low, or any value).

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, X, Y, Z의 각 축 방향으로 출력되는 기울기 감지 신호에서 하이 또는 로우로 일정한 값이 유지되어 출력되는 경우를 프레 임(110)이 움직이지 않고 정지한 경우로 간주하게 된다. That is, as shown in FIG. 4, the frame 110 stops without moving when the constant value is kept high or low in the inclination detection signal output in each of the X, Y, and Z axis directions. It is considered a case.

기울기 센서(130)는 X, Y, Z축을 따른 각 방향의 기울어짐을 측정할 수 있는 하나의 센서를 적용할 수도 있으며, 1방향 또는 2방향의 기울기를 측정하는 센서를 복수 개 적용할 수도 있다. 이와 같은 기울기 센서(130)의 종류 및 형태는 제한되지 않는다. The inclination sensor 130 may apply one sensor capable of measuring inclination in each direction along the X, Y, and Z axes, and may apply a plurality of sensors for measuring inclination in one or two directions. The type and shape of the tilt sensor 130 is not limited.

송신 모듈(140)은, 기울기 센서(130)에서 감지한 기울기 감지 신호를 무선으로 컴퓨터(300) 측으로 전송하기 위한 통신 모듈이다. 송신 모듈(140)은 송신에 일정한 방향성을 갖지 않도록 하기 위하여 RF 통신 등을 이용하는 것이 바람직하다. The transmission module 140 is a communication module for wirelessly transmitting the tilt detection signal detected by the tilt sensor 130 to the computer 300. It is preferable that the transmission module 140 uses RF communication or the like in order not to have a certain direction in transmission.

또한, 본 발명은, 발광 마커(120)의 발광의 점멸을 제어하기 위하여, 동기화 신호가 적용될 수 있으며, 본 발명의 송신 모듈(140)에서 이 동기화 신호를 수신하도록 할 수도 있다. 즉, 복수의 발광 마커(120)들이 동시에 발광하지 않고, 순차적으로 발광하도록 동기화 신호를 전송하는 동기화 신호 송신부(도시하지 않음)가 컴퓨터(300) 측에 배치되고, 여기에서 점멸의 개시에 대한 신호가 송신되면, 발광 마커 유닛(100)의 송신 모듈(140)에서 이를 수신하여 제어 회로부(150)에서 발광 마커(120)의 점멸을 제어할 수 있도록 한다.In addition, in the present invention, in order to control the blinking of the light emission of the light emitting marker 120, a synchronization signal may be applied, and the transmission module 140 of the present invention may be to receive the synchronization signal. That is, a synchronization signal transmitter (not shown) for transmitting a synchronization signal so that the plurality of light emitting markers 120 do not emit light at the same time and sequentially emits light is disposed on the computer 300 side, where a signal for the start of blinking is provided. Is transmitted, the transmission module 140 of the light emitting marker unit 100 receives it so that the control circuit unit 150 can control the blinking of the light emitting marker 120.

제어 회로부(150)는, 발광 마커(120)의 발광을 제어하고, 기울기 센서(130)에서 감지한 기울기 감지 신호를 송신 모듈(140)에서 송출하도록 제어한다. 본 발명에 따른 위치 측정 시스템에서 이용하는 PSD 센서는 한 순간에 하나의 상에 대한 위치 측정만이 가능하므로, 각각의 발광 마커(120)는 한 순간에 하나씩 발광하게 된다. 이러한 발광은 제어 회로부(150)에 의해 제어된다. 또한, 제어 회로부(150) 는, 상술한 바와 같이, 송신 모듈(140)에서 컴퓨터(300)로부터 출력되는 동기화 신호를 수신하게 되는 경우, 이에 기초하여 발광 마커(120)의 발광을 컴퓨터에서 요구하는 순간에 정해진 순서에 따라 제어한다. The control circuit unit 150 controls the light emission of the light emitting marker 120 and controls the transmission module 140 to transmit a tilt detection signal detected by the tilt sensor 130. Since the PSD sensor used in the position measuring system according to the present invention can measure the position of one image at a time, each light emitting marker 120 emits one light at a time. Such light emission is controlled by the control circuit unit 150. In addition, when the control circuit unit 150 receives the synchronization signal output from the computer 300 in the transmission module 140 as described above, the control circuit unit 150 requests light emission of the light emitting marker 120 from the computer based on the received signal. Control according to the order set at the moment.

또한, 제어 회로부(150)는 프레임(110)의 움직임을 나타내는 신호를 기울기 센서(130)로부터 수신하여 이를 아날로그 또는 디지털 신호로 변환하고, 기울기 감지 신호로서 송신 모듈(140)에서 컴퓨터(300) 측으로 송신하도록 한다. In addition, the control circuit unit 150 receives a signal indicating the movement of the frame 110 from the tilt sensor 130 and converts it into an analog or digital signal, and as a tilt detection signal from the transmission module 140 to the computer 300 side. Send it.

전원부(160)는, 제어 회로부(150)를 포함하는, 발광 마커 유닛(100)의 각부에 동작 전원을 공급한다. The power supply unit 160 supplies operating power to each of the light emitting marker units 100 including the control circuit unit 150.

한편, PSD 센서 유닛(200)에서 출력하는 광 감지 신호를 이용하여 발광 마커(120)의 실제 위치를 측정하는 컴퓨터(300)는, 프레임(110)의 움직임을 나타내는 기울기 감지 신호를 이용하여 발광 마커 유닛(100)이 움직이는 상태에 있는지, 아니면 정지한 상태에 있는지를 판단한다. 그리하여, 발광 마커 유닛(100)이 움직이는 상태인 경우에는 PSD 센서 유닛(200)에서 출력되는 광 감지 신호를 이용하여 발광 마커 유닛(100)의 실제 위치를 산출하여 위치 정보로서 출력 또는 저장하고, 발광 마커 유닛(100)이 움직이지 않고 있는 것으로 판별된 경우에는 발광 마커 유닛(100)에 대한 위치 측정을 중지한다. 이와 같이 위치 측정이 중지된 상태에서는, 측정이 중지되기 이전에 측정된 위치 정보를 현재의 위치 정보로서 출력할 수 있다. On the other hand, the computer 300 for measuring the actual position of the light emitting marker 120 using the light detection signal output from the PSD sensor unit 200, the light emitting marker using a tilt detection signal indicating the movement of the frame 110. It is determined whether the unit 100 is in a moving state or a stationary state. Thus, when the light emitting marker unit 100 is in a moving state, an actual position of the light emitting marker unit 100 is calculated using the light detection signal output from the PSD sensor unit 200, and is output or stored as position information, and the light is emitted. If it is determined that the marker unit 100 is not moving, the position measurement with respect to the light emitting marker unit 100 is stopped. In the state where the position measurement is stopped in this way, the position information measured before the measurement is stopped can be output as the current position information.

또한, 발광 마커 유닛(100)이 움직이지 않고 있는 것으로 판별된 경우에도, 컴퓨터(300)는 위치 정보의 산출을 계속하고, 이전에 측정된 위치 정보와 방금 측정된 위치 정보와의 차분 또는 평균값을 이용하여, 위치 측정의 오차를 보정한다. 즉, 기울기 센서(130)에서 발광 마커 유닛(100)이 정지한 상태임을 나타내고 있는 도중에도 발광 마커(120) 또는 PSD 센서 유닛(200)의 어떠한 오차에 의해 발광 마커 유닛(100)이 움직이고 있는 것으로 판단되어 위치 정보의 변동이 발생한다면, 이 위치 정보를 무시하도록 할 수도 있다. 또한, 발광 마커 유닛(100)이 움직이지 않고 있는 상태에서 산출되는 위치 정보들을 이용하여, PSD 센서 유닛(200)에서 출력하는 광 감지 신호 또는 발광 마커 유닛(100)의 발광량을 보정하도록 제어하는 것도 가능하다.In addition, even when it is determined that the light emitting marker unit 100 is not moving, the computer 300 continues to calculate the position information, and calculates the difference or average value between the previously measured position information and the just measured position information. To correct the error in the position measurement. That is, the light emitting marker unit 100 is moved by any error of the light emitting marker 120 or the PSD sensor unit 200 while the tilt sensor 130 indicates that the light emitting marker unit 100 is stopped. If it is determined that a change in the location information occurs, the location information may be ignored. In addition, by using the position information calculated in the state that the light emitting marker unit 100 is not moving, controlling to correct the light detection signal output from the PSD sensor unit 200 or the light emission amount of the light emitting marker unit 100 is also controlled. It is possible.

한편, 기울기 센서(130)에서 출력하는 기울기 감지 신호는, PSD 센서를 이용하여 컴퓨터(300)에서 산출한 위치 정보를 보정하는 데에 이용될 수도 있다. 즉, 발광 마커 유닛(100)이 PSD 센서 유닛(200)에 대하여 접근하는 방향 또는 멀어지는 방향으로 이동하는 경우, PSD 센서 유닛(200)에서 이러한 움직임을 정확하게 감지하지 못할 수 있다. 이 경우 기울기 센서(130)에서 감지한 발광 마커 유닛(100)의 움직임을 이용하여 연기자의 움직임을 예측함으로써, 산출되는 위치 정보를 보정하도록 할 수도 있다. Meanwhile, the tilt detection signal output from the tilt sensor 130 may be used to correct the position information calculated by the computer 300 using the PSD sensor. That is, when the light emitting marker unit 100 moves toward or away from the PSD sensor unit 200, the PSD sensor unit 200 may not accurately detect such movement. In this case, the calculated position information may be corrected by predicting the actor's movement by using the movement of the light emitting marker unit 100 sensed by the tilt sensor 130.

또한, 발광 마커(120)에서 방출하는 광이 어떠한 차폐물에 의해 PSD 센서 유닛(200)에 일시적으로 도달할 수 없게 되는 경우에 있어서도, 기울기 센서(130)에 의해 감지되는 발광 마커 유닛(100)의 움직임을 기초하여 위치 정보를 보정하도록 할 수도 있다.In addition, even when the light emitted from the light emitting marker 120 is temporarily unable to reach the PSD sensor unit 200 by any shielding material, the tilt sensor 130 of the light emitting marker unit 100 is detected. The position information may be corrected based on the movement.

다음으로, 상술한 바와 같은, 본 발명의 일 실시예에 따른 PSD 센서를 이용한 3차원 위치 측정 시스템의 동작 및 제어 방법에 대해 설명한다. 먼저, 적절한 제어 신호에 의해 발광 마커 유닛(100)의 제어 회로부(150)가 발광 마커(120)의 점멸 발광을 제어한다. 동시에 기울기 센서에서는 발광 마커 유닛의 움직임에 따른 기울기를 감지하고, 기울기 감지 신호를 무선으로 송출한다.Next, a description will be given of the operation and control method of the three-dimensional position measuring system using the PSD sensor according to an embodiment of the present invention as described above. First, the control circuit unit 150 of the light emitting marker unit 100 controls the flashing light emission of the light emitting marker 120 by an appropriate control signal. At the same time, the tilt sensor detects an inclination according to the movement of the light emitting marker unit and wirelessly transmits the inclination detection signal.

이어서, PSD 센서 유닛(200)에서는, 발광 마커 유닛(100)에서 송출하는 기울기 감지 신호를 수신하여 컴퓨터(300) 측으로 출력하고, 동시에 PSD 센서 유닛(200)에서는 발광 마커(120)에서 방출하는 광을 감지하여 광 감지 신호를 생성하고 상기 컴퓨터(300) 측으로 출력한다.Subsequently, the PSD sensor unit 200 receives an inclination detection signal transmitted from the light emitting marker unit 100 and outputs it to the computer 300, and at the same time, the PSD sensor unit 200 emits light emitted from the light emitting marker 120. To generate a light detection signal and output it to the computer 300.

그리고 컴퓨터(300)에서는 출력된 광 감지 신호를 이용하여 발광 마커 유닛(100)의 실제 위치(각각의 발광 마커에 대한 실제 위치)를 산출하여 위치 정보를 생성하고, 동시에 기울기 감지 신호에 기초하여 발광 마커 유닛(100)이 움직이는 상태인지 또는 정지한 상태인지를 판별한다.The computer 300 generates position information by calculating the actual position (the actual position of each light emitting marker) of the light emitting marker unit 100 using the output light sensing signal, and simultaneously emits light based on the tilt detection signal. It is determined whether the marker unit 100 is in a moving state or a stationary state.

이때, 발광 마커 유닛(100)이 움직이는 상태인 것으로 판별되는 경우에는 컴퓨터(300)에서 발광 마커(120)들에 대한 위치 정보의 산출을 계속하고, 발광 마커 유닛(100)이 정지한 상태인 것으로 판별되는 경우에는 발광 마커 유닛(100)이 정지한 상태인 동안에 산출되는 위치 정보의 값들을 이용하여 상기 PSD 센서 유닛(200)의 광 감지 신호를 보정하는 과정을 행하도록 할 수도 있다.In this case, when it is determined that the light emitting marker unit 100 is in a moving state, the computer 300 continues to calculate position information on the light emitting markers 120, and the light emitting marker unit 100 is in a stopped state. If it is determined, the process of correcting the light detection signal of the PSD sensor unit 200 may be performed by using values of the position information calculated while the light emitting marker unit 100 is in a stopped state.

한편, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 PSD 센서를 이용한 3차원 위치 측정 시스템에서는, 기울기 센서(130)를 구비한 발광 마커 유닛(100)에 단지 하나씩의 발광 마커(120)가 배치되는 구성으로 한다. 이러한 구성에 의한 위치 측정 시스템에서도, PSD 센서 유닛(200)을 이용하기 때문에, 발광 마커(120)에 대한 3차원 위치 측정이 가능하다. Meanwhile, in the 3D position measuring system using the PSD sensor according to another embodiment of the present invention, only one light emitting marker 120 is disposed in the light emitting marker unit 100 having the tilt sensor 130. do. In the position measurement system according to this configuration, since the PSD sensor unit 200 is used, three-dimensional position measurement with respect to the light emitting marker 120 is possible.

또한, 기울기 센서(130)를 이용하여 발광 마커(120)가 연기자에 의해 움직이고 있는 상태인지 연기자가 움직임을 정지한 상태인지를 판별함으로써, 정확한 위치 측정이 가능하게 된다.In addition, by using the inclination sensor 130 to determine whether the light emitting marker 120 is moving by the actor or the actor stopped movement, accurate position measurement is possible.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 발광 마커가 배치된 발광 마커 유닛에 기울기 센서를 추가함으로써, 더욱 정확한 3차원 위치 측정이 가능하게 된다.According to the present invention as described above, by adding a tilt sensor to the light emitting marker unit in which the light emitting marker is arranged, more accurate three-dimensional position measurement is possible.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PSD 센서를 이용한 3차원 위치 측정 시스템의 전체 구성을 간략히 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing the overall configuration of a three-dimensional position measurement system using a PSD sensor according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 위치 측정 시스템에 있어서 발광 마커 유닛의 형태를 간략하게 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a view schematically illustrating a shape of a light emitting marker unit in the position measuring system of FIG. 1.

도 3은 발광 마커 유닛의 구성을 블록으로 나타낸 도면이다.3 is a block diagram showing the configuration of a light emitting marker unit.

도 4는 기울기 감지 신호와 발광 마커 유닛의 움직임과의 관계를 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a relationship between a tilt detection signal and a movement of a light emitting marker unit.

Claims (7)

발광 마커, 기울기 센서, 상기 기울기 센서에서 출력하는 기울기 감지 신호를 송신하는 송신 모듈, 상기 발광 마커의 발광을 제어하고 상기 기울기 감지 신호를 송신하도록 상기 송신 모듈을 제어하는 제어 회로부를 포함하는 발광 마커 유닛과;A light emitting marker unit including a light emitting marker, a tilt sensor, a transmitting module for transmitting a tilt detection signal output from the tilt sensor, and a control circuit unit for controlling light emission of the light emitting marker and controlling the transmitting module to transmit the tilt detection signal. and; 상기 기울기 감지 신호를 수신하는 수신 모듈과 상기 발광 마커에서 방출하는 광을 감지하는 PSD 센서를 구비하고, 상기 수신한 기울기 감지 신호와 상기 PSD 센서상에서 상기 광에 의해 결상되는 상의 위치 및 광량을 나타내는 광 감지 신호를 출력하는 PSD 센서 유닛과;A reception module for receiving the tilt detection signal and a PSD sensor for sensing the light emitted from the light emitting marker, the light indicating the position and amount of light formed by the light on the received tilt detection signal and the PSD sensor A PSD sensor unit for outputting a detection signal; 상기 출력되는 광 감지 신호에 의해 상기 발광 마커의 실제 위치를 나타내는 위치 정보를 산출하고, 상기 기울기 감지 신호에 의해 상기 발광 마커 유닛이 움직이는 상태인지 또는 정지한 상태인지를 판별하는 컴퓨터;를 포함하는 PSD 센서를 이용한 3차원 위치 측정 시스템.A computer configured to calculate position information indicating an actual position of the light emitting marker based on the output light sensing signal, and to determine whether the light emitting marker unit is in a moving state or a stationary state according to the tilt detection signal; 3D position measurement system using sensors. 프레임, 상기 프레임 상에서 소정의 거리를 갖도록 배치된 적어도 두 개의 발광 마커, 상기 프레임의 일측에 배치된 기울기 센서, 상기 기울기 센서에서 출력하는 기울기 감지 신호를 송신하는 송신 모듈, 상기 발광 마커들 각각의 발광을 제어하고 상기 기울기 감지 신호를 송신하도록 상기 송신 모듈을 제어하는 제어 회로부를 포함하는 발광 마커 유닛과;A frame, at least two light emitting markers arranged to have a predetermined distance on the frame, an inclination sensor disposed on one side of the frame, a transmission module transmitting a tilt detection signal output from the inclination sensor, and light emission of each of the light emitting markers A light emitting marker unit including a control circuit unit for controlling the control unit and controlling the transmitting module to transmit the tilt detection signal; 상기 기울기 감지 신호를 수신하는 수신 모듈과 상기 발광 마커에서 방출하는광을 감지하는 PSD 센서를 구비하고, 상기 수신한 기울기 감지 신호와 상기 PSD 센서상에서 상기 광에 의해 결상되는 상의 위치 및 광량을 나타내는 광 감지 신호를 출력하는 PSD 센서 유닛과;A reception module for receiving the tilt detection signal and a PSD sensor for detecting the light emitted from the light emitting marker, the light indicating the position and the amount of light formed by the light on the received tilt detection signal and the PSD sensor A PSD sensor unit for outputting a detection signal; 상기 적어도 두 개의 발광 마커들로부터 출력되는 광 감지 신호들과 상기 발광 마커들 사이의 거리를 이용하여 상기 발광 마커들의 실제 위치를 나타내는 위치 정보를 산출하고, 상기 기울기 감지 신호에 의해 상기 발광 마커 유닛이 움직이는 상태인지 또는 정지한 상태인지를 판별하는 컴퓨터;를 포함하는 PSD 센서를 이용한 3차원 위치 측정 시스템.Using the distance between the light sensing signals output from the at least two light emitting markers and the light emitting markers, position information indicating the actual position of the light emitting markers is calculated, and the light emitting marker unit is controlled by the tilt detection signal. Computer for determining whether the moving state or stationary state; 3D position measurement system using a PSD sensor comprising a. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 컴퓨터는,The computer, 상기 발광 마커 유닛이 움직이는 상태인 것으로 판별되는 경우에는 상기 발광 마커에 대한 상기 위치 정보의 산출을 계속하고, 상기 발광 마커 유닛이 정지한 상태인 것으로 판별되는 경우에는 상기 발광 마커에 대한 상기 위치 정보를 산출하지 않는 것을 특징으로 하는 PSD 센서를 이용한 3차원 위치 측정 시스템.When it is determined that the light emitting marker unit is in a moving state, the calculation of the positional information about the light emitting marker is continued, and when it is determined that the light emitting marker unit is in a stopped state, the position information about the light emitting marker is determined. 3D position measurement system using a PSD sensor, characterized in that not calculated. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 컴퓨터는,The computer, 상기 발광 마커 유닛이 움직이는 상태인 것으로 판별되는 경우에는 상기 발 광 마커에 대한 상기 위치 정보의 산출을 계속하고, 상기 발광 마커 유닛이 정지한 상태인 것으로 판별되는 경우에는 상기 발광 마커 유닛이 정지한 상태인 동안에 산출되는 상기 위치 정보의 값을 이용하여 상기 PSD 센서 유닛의 상기 광 감지 신호를 보정하는 것을 특징으로 하는 PSD 센서를 이용한 3차원 위치 측정 시스템.When it is determined that the light emitting marker unit is in a moving state, the calculation of the positional information about the light emitting marker is continued, and when it is determined that the light emitting marker unit is in a stopped state, the light emitting marker unit is stopped. 3D position measurement system using a PSD sensor, characterized in that for correcting the light detection signal of the PSD sensor unit using the value of the position information calculated during the time. 기울기 센서를 구비한 발광 마커 유닛, PSD 센서 유닛 및 컴퓨터를 포함하여 이루어지는 3차원 위치 측정 시스템을 제어하는 방법으로서,A method of controlling a three-dimensional position measuring system comprising a light emitting marker unit having a tilt sensor, a PSD sensor unit, and a computer, 발광 마커 유닛에서 기울기 감지 신호 및 광을 송출하는 단계;Transmitting a tilt detection signal and light in the light emitting marker unit; PSD 센서 유닛에서 상기 기울기 감지 신호를 수신하여 상기 컴퓨터 측으로 출력하고, 동시에 상기 광을 감지하여 광 감지 신호를 생성하여 상기 컴퓨터 측으로 출력하는 단계;Receiving the tilt detection signal from a PSD sensor unit and outputting the tilt detection signal to the computer side, and simultaneously detecting the light to generate a light detection signal and outputting the light detection signal to the computer side; 상기 컴퓨터에서 상기 광 감지 신호를 이용하여 상기 발광 마커 유닛의 실제 위치를 산출하여 위치 정보를 생성하고, 동시에 상기 기울기 감지 신호에 기초하여 상기 발광 마커 유닛이 움직이는 상태인지 또는 정지한 상태인지를 판별하는 단계;The computer generates the position information by calculating the actual position of the light emitting marker unit using the light detection signal, and simultaneously determines whether the light emitting marker unit is in a moving state or a stationary state based on the tilt detection signal. step; 를 포함하는 PSD 센서를 이용한 3차원 위치 측정 시스템의 제어 방법.Control method of the three-dimensional position measurement system using a PSD sensor comprising a. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 발광 마커 유닛이 움직이는 상태인 것으로 판별되는 경우에는 상기 발광 마커들에 대한 상기 위치 정보의 산출을 계속하고, 상기 발광 마커 유닛이 정지한 상태인 것으로 판별되는 경우에는 상기 발광 마커 유닛이 정지한 상태인 동안에 산출되는 상기 위치 정보의 값들을 이용하여 상기 PSD 센서 유닛의 상기 광 감지 신호를 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PSD 센서를 이용한 3차원 위치 측정 시스템의 제어 방법.When it is determined that the light emitting marker unit is in a moving state, the calculation of the positional information about the light emitting markers is continued, and when it is determined that the light emitting marker unit is in a stopped state, the light emitting marker unit is stopped. And correcting the light-sensing signal of the PSD sensor unit using the values of the position information calculated during the detection process of the PSD sensor unit. 프레임, frame, 상기 프레임 상에서 소정의 거리를 갖도록 배치되며 적외선을 방출하는 적어도 두 개의 발광 마커,At least two light emitting markers arranged to have a predetermined distance on the frame and emitting infrared rays, 상기 프레임의 일측에 배치되어 기울기 또는 가속도를 감지하는 기울기 센서,An inclination sensor disposed on one side of the frame to detect inclination or acceleration; 상기 기울기 센서에서 감지한 상기 프레임의 기울기를 나타내는 기울기 감지 신호를 송신하는 송신 모듈, A transmission module for transmitting a tilt detection signal indicating a tilt of the frame detected by the tilt sensor; 상기 발광 마커들 각각의 발광을 제어하고 상기 기울기 감지 신호를 송신하도록 상기 송신 모듈을 제어하는 제어 회로부를 포함하는 발광 마커 유닛.And a control circuit unit controlling the transmitting module to control light emission of each of the light emitting markers and to transmit the tilt detection signal.
KR1020080038511A 2008-04-25 2008-04-25 System using psd sensor for measuring 3d position and control method for the same, and light emitting marker unit KR101367269B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080038511A KR101367269B1 (en) 2008-04-25 2008-04-25 System using psd sensor for measuring 3d position and control method for the same, and light emitting marker unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080038511A KR101367269B1 (en) 2008-04-25 2008-04-25 System using psd sensor for measuring 3d position and control method for the same, and light emitting marker unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090112800A KR20090112800A (en) 2009-10-29
KR101367269B1 true KR101367269B1 (en) 2014-02-25

Family

ID=41553957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080038511A KR101367269B1 (en) 2008-04-25 2008-04-25 System using psd sensor for measuring 3d position and control method for the same, and light emitting marker unit

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101367269B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101815938B1 (en) 2011-06-22 2018-02-22 삼성전자주식회사 Method and apparatus for estimating 3D position and orientation by means of sensor fusion
WO2017183822A1 (en) * 2016-04-18 2017-10-26 김종만 Three-dimensional motion input apparatus for virtual reality device
KR102258339B1 (en) * 2019-11-27 2021-05-31 광주과학기술원 Hand signal recognition system using guide rod and hand signal recognition method using same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05333992A (en) * 1992-05-31 1993-12-17 Noobasu:Kk Data input element and handwritten input recognizing device using the same
KR20010069064A (en) * 2000-01-12 2001-07-23 윤종용 Manufacturing method for chip scale package
JP2002543410A (en) 1999-05-03 2002-12-17 ジンテーズ アクチエンゲゼルシャフト クール Position detecting device having gravity vector direction calculation assisting means
KR20040075167A (en) * 2003-02-20 2004-08-27 노병옥 Realtime 3D Motion Capture System Using PSD

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05333992A (en) * 1992-05-31 1993-12-17 Noobasu:Kk Data input element and handwritten input recognizing device using the same
JP2002543410A (en) 1999-05-03 2002-12-17 ジンテーズ アクチエンゲゼルシャフト クール Position detecting device having gravity vector direction calculation assisting means
KR20010069064A (en) * 2000-01-12 2001-07-23 윤종용 Manufacturing method for chip scale package
KR20040075167A (en) * 2003-02-20 2004-08-27 노병옥 Realtime 3D Motion Capture System Using PSD

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090112800A (en) 2009-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9405384B2 (en) Computer system and control method for same
JP6316251B2 (en) Virtual world processing apparatus and method
TWI281656B (en) Pointer control method, pointing apparatus, and host apparatuses therefor
TW201209653A (en) Input apparatus
KR101367269B1 (en) System using psd sensor for measuring 3d position and control method for the same, and light emitting marker unit
KR101811809B1 (en) Arcade game system by 3D HMD
EP2251068B1 (en) Storage medium storing information processing program, and information processing apparatus
CN111051919B (en) Method for operating a laser distance measuring device
CN106959762B (en) Virtual reality system and method
TWI388360B (en) 3-point positioning device and method thereof
KR101527255B1 (en) Method of measuring physical quantities of object by using single light source and planar sensor unit and virtual golf system utilizing same
KR20120058802A (en) Apparatus and method for calibrating 3D Position in 3D position/orientation tracking system
US20210157394A1 (en) Motion tracking system and method
US9013404B2 (en) Method and locating device for locating a pointing device
KR20030077379A (en) A System for Measuring Flying Position and Velocity of Globe-Shaped Object Using the Light Fan Screen
KR20080027321A (en) A wireless remote device using a cross laser beam and photo detecting sensors
KR100947735B1 (en) System and method for controlling motion in virtual reality enviroment
KR20100012701A (en) Pen type portable input device and method for calibrating trace thereof
KR20130042844A (en) Indoor exercise compensating position system
KR101576169B1 (en) 3d 3d mouse and system comprising the same
KR101388400B1 (en) putting device the compensation function, with starting point
WO2009112822A2 (en) Pointing device
KR20160026093A (en) Putting simulation system and providing method thereof
KR102221172B1 (en) Control method of virtual click for pen mouse
JP6667496B2 (en) Information processing apparatus and information processing method

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170407

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180105

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190102

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200120

Year of fee payment: 7