KR101398193B1

KR101398193B1 - Device and Method for Calibration

Info

Publication number: KR101398193B1
Application number: KR1020120081660A
Authority: KR
Inventors: 이상훈; 최선미
Original assignee: 한국 한의학 연구원
Priority date: 2012-07-26
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2014-05-22
Also published as: KR20140013662A

Abstract

본 발명은 캘리브레이션 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 캘리브레이션 장치는 피측정자의 촬상 이미지에 근거하여 생성된 모형을 이용해 복수의 표준자세 모형을 생성하고, 생성한 복수의 표준자세 모형에 따라 동작을 취하는 피측정자의 촬상된 측정자세와 모형의 표준자세의 일치 여부를 판단하며, 판단 결과에 따라 복수의 표준자세 모형을 이용해 피측정자의 신체수치를 계산하는 캘리브레이션 수행부, 및 복수의 표준자세 모형을 순차적으로 표시하고, 표시한 표준자세 모형에 촬상된 측정자세를 중첩시켜 표시하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a calibration apparatus and method, and a calibration apparatus according to an embodiment of the present invention generates a plurality of standard posture models using a model generated based on an image of an object to be measured, A calibration performing unit for determining whether or not the measured posture of the subject taking an action in accordance with the standard posture matches the standard posture of the model and calculating the body value of the subject using a plurality of standard posture models according to the determination result, And a display unit for sequentially displaying standard posture models and superimposing the measurement postures photographed on the displayed standard posture model.

Description

Device and Method for Calibration < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 캘리브레이션 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 예컨대 모션 캡처에 기반하여 생성한 표준자세 모형과 피검사자의 자세를 비교하여 비교 결과에 따라 자동으로 캘리브레이션을 수행하는 캘리브레이션 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a calibration apparatus and method, and more particularly, to a calibration apparatus and method for automatically comparing a standard posture model created based on a motion capture with an attitude of a subject, .

모션 캡처(motion capture)란 몸에 센서를 부착시켜 인체의 움직임을 디지털 형태로 기록하는 작업을 말한다. 1970년대 말부터 알려지기 시작한 기술로 1980년대 들어 컴퓨터를 이용하면서 인간의 동작분석이 학문적으로 시작됐다. 신체 여러 부분에 센서를 부착한 뒤에 센서의 위치값을 통해 가상캐릭터가 같은 동작으로 움직이게 하는 것이 이 기술의 핵심이다. 어떤 실제물체의 움직임을 수치 데이터로 저장하였다가 컴퓨터로 만든 가상의 물체에 모션 데이터를 넘겨주는 과정을 모션 캡처라 할 수 있다.Motion capture refers to the task of recording the movement of a human body in digital form by attaching a sensor to the body. From the late 1970s, technology began to be known. In the 1980s, human behavior analysis began academically using computers. The key to this technique is to attach the sensor to various parts of the body and then move the virtual character to the same position through the sensor's position value. Motion capture is the process of storing motion data of an actual object as numerical data and then transferring the motion data to a virtual object created by a computer.

영화의 등장 인물을 나타내는 데에도 쓰이는데, 《반지의 제왕》에 등장한 골룸이 한 예이다. 영화에서 골룸의 얼굴 표정과 동작 등을 실제 배우의 연기를 여러 대의 적외선 카메라로 찍어 컴퓨터로 기록한 다음 그 움직임을 컴퓨터 그래픽으로 만든 골룸 캐릭터로 표현하도록 합성하는 것이다. 또한 병원 재활의학과에서 환자의 보행을 교정하거나, 체육선수들의 자세 교정에도 이용하고 있다.It is also used to denote the characters in the film, for example, Gollum, who appeared in the "Lord of the Rings". Golum's facial expressions and movements in the film are composed by recording the actual actor's acting with several infrared cameras, recording it on a computer, and synthesizing the movement as a computerized Gollum character. The hospital rehabilitation department is also used to correct the patient 's walking, or to correct the posture of athletes.

또한 인물의 동작뿐만 아니라 감정표현을 위한 얼굴 표정까지 3D데이터로 추출하여 더욱 빠르고 자연스럽게 캐릭터의 움직임을 제작할 수 있는 컴퓨터 그래픽 연산기술이다. 어떤 실제물체의 움직임을 수치적 데이터로 저장하였다가 컴퓨터로 만든 가장의 물체에 모션 데이터를 넘겨주는 과정이라고 할 수 있다.In addition, it is a computer graphic computation technology that can extract the facial expressions for expression of emotions as 3D data as well as the motion of the person, so that the movement of the character can be produced more quickly and naturally. It is a process of storing the motion of an actual object as numerical data and then transferring the motion data to the object of computer simulation.

그런데, 예컨대 환자의 보행 교정을 위한 종래의 모션 캡쳐 방법은 정확한 데이터 입력을 위해 키, 팔 길이, 다리 길이 등의 신체 수치를 일일이 기입하는 형태로 이루어지고 있어 작업에 많은 번거로움이 있었다.However, for example, in the conventional motion capture method for the patient's walking correction, the body values such as the key, the arm length, and the leg length are individually written in order to input the accurate data.

본 발명의 실시예는 모션 캡처에 의해 획득한 영상으로부터 신체 지수를 자동 인식하고, 자동 인식한 신체 지수에 기반한 표준자세 모형을 이용하여 피검사자의 각 포지션별로 신체 수치의 자동 획득이 가능한 캘리브레이션 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.An embodiment of the present invention is a calibration apparatus and method capable of automatically recognizing a body index from an image acquired by motion capture and automatically acquiring body values for each position of a testee using a standard posture model based on an automatically recognized body index The present invention has been made in view of the above problems.

본 발명의 실시예에 따른 캘리브레이션 장치는 피측정자의 촬상 이미지에 근거하여 생성된 모형을 이용해 복수의 표준자세 모형을 생성하고, 상기 생성한 복수의 표준자세 모형에 따라 동작을 취하는 상기 피측정자의 촬상된 측정자세와 상기 모형의 표준자세의 일치 여부를 판단하며, 판단 결과에 따라 상기 복수의 표준자세 모형을 이용해 상기 피측정자의 신체수치를 계산하는 캘리브레이션 수행부; 및 상기 복수의 표준자세 모형을 순차적으로 표시하고, 상기 표시한 표준자세 모형에 상기 촬상된 측정자세를 중첩시켜 표시하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A calibration apparatus according to an embodiment of the present invention generates a plurality of standard posture models by using a model generated based on an image of a subject to be imaged and generates an image of the subject to take an action in accordance with the plurality of standard posture models A calibration execution unit for determining whether the measured posture matches the standard posture of the model and calculating a body value of the subject using the plurality of standard posture models according to the determination result; And a display unit sequentially displaying the plurality of standard posture models and displaying the displayed standard posture models in a superimposed manner on the displayed standard posture model.

상기 캘리브레이션 수행부는, 상기 모형을 생성하고, 상기 생성한 모형을 기반으로 상기 복수의 표준자세 모형을 생성하는 모형 생성부; 상기 측정자세와 상기 표준자세의 일치 여부를 판단하는 자세 판단부; 및 상기 신체수치의 계산을 위한 캘리브레이션(calibration)을 실행하는 캘리브레이션부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The calibration performing unit may include: a model generating unit for generating the model and generating the plurality of standard posture models based on the generated model; An attitude determination unit for determining whether the measurement posture matches the standard posture; And a calibration section for performing calibration for calculation of the body value.

상기 모형 생성부는 상기 표준자세와 상기 측정자세가 서로 일치하지 않을 때 상기 표준자세 모형을 교정하고, 상기 교정한 표준자세 모형을 상기 캘리브레이션부에 제공하는 것을 특징으로 한다.Wherein the model generation unit corrects the standard posture model when the standard posture and the measurement posture do not match with each other, and provides the calibrated standard posture model to the calibration unit.

상기 모형 생성부는 상기 피측정자를 촬영하는 촬상부와 상기 피측정자 사이의 거리 정보를 저장하고, 상기 저장한 거리 정보를 이용하여 상기 촬상 이미지에 근거한 모형을 생성하는 것을 특징으로 한다.The model generating unit stores distance information between an imaging unit that photographs the subject and the subject, and generates a model based on the sensed image using the stored distance information.

상기 캘리브레이션 장치는 상기 표준자세와 상기 측정자세가 서로 일치하는지를 판단하기 위하여 상기 피측정자의 신체 특정 부위에 부착되는 마커(marker)를 이용하는 것을 특징으로 한다.The calibration apparatus uses a marker attached to a body-specific region of the subject to determine whether the standard posture and the measurement posture coincide with each other.

상기 캘리브레이션 장치는 상기 표준자세와 상기 측정자세가 서로 일치함을 알리는 상태 알림부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The calibration device may further include a status notification unit for notifying that the standard posture and the measurement posture match each other.

또한 본 발명의 실시예에 따른 캘리브레이션 방법은 피측정자의 촬상 이미지에 근거하여 모형을 생성하고, 상기 생성한 모형에 기반하는 복수의 표준자세 모형을 생성하는 단계; 상기 복수의 표준자세 모형을 순차적으로 표시하고, 상기 표시한 복수의 표준자세 모형에 따라 동작을 취하는 상기 피측정자의 촬상된 측정자세를 상기 표준자세에 중첩시켜 표시하는 단계; 상기 표준자세와 상기 측정자세가 서로 일치하는지를 판단하는 단계; 및 판단 결과 서로 일치할 때 상기 복수의 표준자세 모형을 이용해 상기 피측정자의 신체수치를 계산하기 위한 캘리브레이션을 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a calibration method comprising: generating a model based on an image of a subject and generating a plurality of standard posture models based on the generated model; Sequentially displaying the plurality of standard posture models and superimposing the captured measurement posture of the subject on the basis of the displayed plurality of standard posture models on the standard posture; Determining whether the standard posture and the measurement posture coincide with each other; And performing calibration for calculating the body value of the subject using the plurality of standard posture models when the determination results match each other.

상기 캘리브레이션 방법은, 상기 표준자세와 상기 측정자세가 서로 일치하지 않을 때 상기 표준자세 모형을 교정하고, 상기 교정한 표준자세 모형을 이용하여 캘리브레이션을 실행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The calibration method may further include calibrating the standard posture model when the standard posture and the measurement posture do not match with each other, and performing calibration using the calibrated standard posture model.

상기 캘리브레이션 방법은, 상기 표준자세와 상기 측정자세가 서로 일치할 때 일치함을 알리는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The calibration method may further include notifying that the standard posture matches the measurement posture when the standard posture matches the measurement posture.

상기 피측정자의 촬상 이미지에 근거하여 모형을 생성하는 단계는, 상기 피측정자와 상기 피측정자를 촬상하는 촬상부 사이의 거리 정보를 이용해 기설정된 배수만큼 반비례(1/n, 여기서 n은 2보다 큰 양의 정수)하는 지점에 상기 모형을 생성하는 것을 특징으로 한다.Wherein the step of generating the model based on the image of the subject is performed by using the distance information between the object to be measured and the imaging unit for imaging the object to be inversely proportional to a predetermined multiple (1 / n, And the model is created at a point where the model is a positive integer).

상기 복수의 표준자세 모형을 생성하는 단계는, 상기 모형의 신체지수에 상기 기설정된 배수만큼 곱하여 상기 표준자세 모형의 신체지수를 결정하는 것을 특징으로 한다.The step of generating the plurality of standard posture models may be characterized by multiplying the body index of the model by the predetermined multiple to determine the body index of the standard posture model.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 캘리브레이션 시스템을 나타내는 도면,
도 2는 도 1의 캘리브레이션 장치의 구조를 예시한 도면,
도 3은 피검사자의 신체지수 산출 방법을 설명하기 위한 도면,
도 4는 표준 자세와 피검사자의 자세를 비교하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 캘리브레이션 방법을 나타내는 흐름도이다.1 shows a calibration system according to an embodiment of the present invention,
Figure 2 illustrates the structure of the calibration device of Figure 1,
3 is a view for explaining a method of calculating a physical index of an examinee,
4 is a diagram for explaining a process of comparing a standard posture and an attitude of a testee,
5 is a flow chart illustrating a calibration method according to an embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 캘리브레이션 시스템을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 캘리브레이션 장치의 구조를 예시한 도면이다.FIG. 1 is a view showing a calibration system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating the structure of the calibration apparatus of FIG.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 캘리브레이션 시스템은 플레이트(100), 촬상부(110) 및 캘리브레이션 장치(120)의 일부 또는 전부를 포함할 수 있으며, 마커(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예컨대 촬상부(110)는 캘리브레이션 장치(120)의 일부로서 구성될 수 있다. 따라서 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.1 and 2, a calibration system according to an embodiment of the present invention may include some or all of the plate 100, the imaging unit 110, and the calibration device 120, Time). For example, the imaging unit 110 may be configured as part of the calibration device 120. [ It is therefore intended to cover all such modifications in order to facilitate a thorough understanding of the invention.

여기서 플레이트(100)는 피검사자가 놓이는 매트릭스 등에 해당될 수 있다. 이와 같은 매트릭스는 촬상부(110)를 통해 촬영되는 영상이 이후의 영상 처리 과정에서 용이하게 판별될 수 있도록 비교적 어두운 색을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 사진관에는 촬영을 용이하게 하기 위하여 스크린을 사용하고 있는데 본 발명의 플레이트(100)는 이와 유사한 개념으로 사용되고 있다고 이해해도 좋을 것이다. 다만 본 발명의 실시예는 캘리브레이션 장치(120)가 좌표값을 이용한 방식으로 피검사자의 신체지수를 측정하는 경우라면 플레이트(100)의 크기에 따라 그에 따른 좌표값을 설정하도록 한다는 점에서 차이는 있다.Here, the plate 100 may correspond to a matrix on which the examinee is placed. It is preferable that such a matrix includes a relatively dark color so that an image photographed through the image sensing unit 110 can be easily discriminated in a subsequent image processing process. For example, a screen may be used to facilitate photographing in a photograph shop, and the plate 100 of the present invention may be used in a similar concept. However, the embodiment of the present invention differs from the first embodiment in that when the calibration device 120 measures the body index of a testee using a coordinate value, the coordinate value is set according to the size of the plate 100.

촬상부(110)는 플레이트(100)상에 위치하고 있는 피검사자를 촬영하여 해당 영상, 더 정확하게는 촬상 이미지를 캘리브레이션 장치(120)로 제공해 줄 수 있다. 여기서, 촬상 이미지는 단위 프레임 영상을 의미한다. 이때 촬상부(110)는 피검사자의 신체지수 등을 캘리브레이션 장치(120)가 먼저 계산할 수 있도록 한 후, 피검사자가 취하는 다양한 동작에 따른 촬상 이미지를 제공해 줄 수 있다. 나아가 플레이트(100)의 주변에는 복수의 촬상부(110)가 설치될 수 있는데, 이를 통해 복수의 촬상부(110)는 다양한 방향에서 피검사자를 촬영하여 촬상 이미지를 캘리브레이션 장치(120)에 제공해 줄 수 있을 것이다. 이와 같은 경우 캘리브레이션 장치(120)는 다양한 방향에서 촬영된 촬상 이미지를 이용하여 피검사자의 신체지수를 더욱 정확하게 측정하는 것도 가능할 수 있을 것이다.The image sensing unit 110 may photograph a subject positioned on the plate 100 and provide the image, more precisely, the sensed image to the calibration device 120. Here, the captured image means a unit frame image. At this time, the image sensing unit 110 may allow the calibration device 120 to calculate the body index of the examinee first, and then provide the sensed image according to various actions taken by the examinee. Furthermore, a plurality of image sensing units 110 may be provided around the plate 100 to allow the plurality of image sensing units 110 to photograph an object to be inspected in various directions and to provide an image sensing image to the calibration device 120 There will be. In such a case, the calibration apparatus 120 may be able to more accurately measure the body index of the examinee using the sensed image taken in various directions.

캘리브레이션 장치(120)는 피검사자의 신체지수를 측정하기 위하여 촬상부(100)를 구성하는 카메라와 피검사자의 거리에 대한 정보를 저장하게 된다. 이에 따라 화면상에서 가령 그 거리의 중간 지점에 가상 모형을 생성해 주고, 이를 2배로 계산하여 피검사자의 실제 신체지수를 산출해 낼 수 있다. 나아가, 본 발명의 실시예에 따른 캘리브레이션 장치(120)는 플레이트(100)에 대한 좌표값을 설정하고 이를 이용하여 피검사자의 신체지수를 산출해 낼 수도 있을 것이다. 다시 말해, 플레이트(100)의 크기에 대한 값이 입력되면, 캘리브레이션 장치(120)는 해당 크기에 기반하여 절대 좌표 또는 상대 좌표값으로 플레이트(100)에 대한 좌표 설정을 하게 된다. 여기서, 절대 좌표란 플레이트(100)의 우측 최상단에서 좌측 최하단의 방향으로 좌표값을 설정하는 것이라면 상대 좌표란 플레이트(100)의 중앙점을 기준으로 1사분면에서 4사분면으로 나누어 좌표값을 설정하는 것이다.The calibration device 120 stores information on the distance between the camera and the subject constituting the imaging unit 100 in order to measure the body index of the subject. Accordingly, a virtual model is generated on the screen, for example, at a midpoint of the distance, and the actual body index of the testee can be calculated by doubling it. Further, the calibration apparatus 120 according to the embodiment of the present invention may set the coordinate values for the plate 100 and calculate the body index of the testee using the coordinates. In other words, when a value for the size of the plate 100 is input, the calibration device 120 sets the coordinates for the plate 100 to an absolute coordinate or a relative coordinate value based on the size. If the absolute coordinate is to set the coordinate value in the direction from the upper right end of the plate 100 to the lower left end, the relative coordinate refers to the central point of the plate 100 and is divided into quadrants from the first quadrant to set coordinate values .

예를 들어, 캘리브레이션 장치(120)는 촬상부(110)를 통해 피검사자에 대한 촬상 이미지가 수신될 때, 그 촬상 이미지를 이용하여 피검사자의 신체지수를 먼저 산출한다. 이때 신체지수를 산출하기 위하여는 삼각 함수를 적용하거나, 이를 적용한 알고리즘을 구현할 수 있다. 다시 말해, 캘리브레이션 장치(120)는 일정 거리에 대한 정보를 저장하고 있고, 가상 모형을 통해 높이에 대한 값을 알 수 있으므로, 결국 피검사자의 신체지수에 대한 정보를 우선적으로 산출해 낼 수 있다. 이와 관련해서는 이후에 좀더 다루기로 한다.For example, when a captured image of a subject is received through the imaging unit 110, the calibration apparatus 120 first calculates the body index of the subject using the captured image. At this time, the trigonometric function can be applied to calculate the body index, or an algorithm using the trigonometric function can be implemented. In other words, since the calibration device 120 stores information on a certain distance and can know the value of the height through the virtual model, information on the body index of the subject can be calculated first. I will discuss more about this later.

캘리브레이션 장치(120)는 측정된 값으로 화면에 표시하기 위한 모형을 생성한다. 이후 생성된 모형을 근거로 하여 다양한 포지션별 표준자세의 모형을 생성할 수 있다. 이와 같이 각 자세별 표준자세 모형이 생성되면 캘리브레이션 장치(120)는 해당 표준자세 모형을 화면에 표시해 준다. 이때 피검사자의 자세가 표준자세에 부합하도록 가이드 하기 위하여 손끝, 발끝, 머리끝, 회음 등의 자동 추적 지점과 피검사자가 원하는 임의의 표시점 등으로 구분하고 이를 통해 인체 정중선, 어깨 수평선, 골반 수평선 등을 취득할 수 있도록 한다.The calibration device 120 creates a model for display on the screen with the measured values. Then, based on the generated model, a model of the standard posture of various positions can be generated. When the standard posture model for each posture is generated as described above, the calibration device 120 displays the corresponding standard posture model on the screen. At this time, in order to guide the attitude of the examinee to the standard posture, an automatic tracking point such as a fingertip, a toe, a head, a perineum, and an arbitrary display point desired by the examinee are classified into a body center line, a shoulder horizon, To be acquired.

예를 들어, 도 2의 디스플레이부(240)에 각 표준자세를 표시해 주되, 촬상부(110)에서 촬영된 피검사자의 자세를 표준자세와 중첩시켜 표시하고 피검사자의 자세가 표준자세에 일치한다고 판단될 때 가령 알람을 통해 알려주고 다음 자세를 표시해 주는 방식으로 자동 캘리브레이션을 수행한다. 여기서, 자동 캘리브레이션이란 표준자세를 제시하여 피검사자의 자세와 일치할 때 그때의 팔길이, 키, 어깨 넓이, 골반 넓이, 발 크기 등을 자동으로 취득하고, 취득하는 위치 데이터와 모션 캡처의 센서 데이터를 상호 캘리브레이션하는 것을 의미한다. 즉 해당 모형에 근거하여 피검사자의 다양한 신체수치를 산출하게 된다. 그러나, 자동 취득이 원활하지 않을 경우에는 모니터상의 자동 취득 기준점을 조절하여 교정하고, 교정한 모형을 통해 신체수치에 대한 다양한 값을 얻을 수 있게 되는 것이다.For example, it is possible to display each standard posture on the display unit 240 of FIG. 2, except that the posture of the examinee photographed by the image capturing unit 110 is superimposed and displayed on the standard posture and the posture of the examinee is judged to match the standard posture It performs automatic calibration in such a way that it notifies by alarm, for example, and displays the following attitude. Here, the automatic calibration refers to a standard posture and automatically acquires the arm length, key, shoulder width, pelvic width, and foot size at the time when the posture matches the posture of the examinee, and acquires sensor data of position data and motion capture This means mutual calibration. In other words, various body values of the testee are calculated based on the model. However, when the automatic acquisition is not smooth, the automatic acquisition reference point on the monitor can be adjusted and calibrated, and various values of the body value can be obtained through the calibrated model.

이와 같은 과정에서 캘리브레이션 장치(120)는 피검사자의 자세가 표준자세와 일치하는지의 여부를 더욱 정확히 판단하기 위하여 피검사자의 신체 부위 특정 위치에 마커(marker)를 부착하여 사용할 수 있다. 이와 같이 마커가 사용되는 경우 촬상부(110)에서 촬영된 영상에서 마커를 기반으로 표준자세와 더욱 정확히 비교를 할 수 있기 때문에 그만큼 비교가 용이하고 측정이 정확하게 이루어지게 된다.In this process, the calibration device 120 can attach a marker to a specific position of the body part of the examinee in order to more accurately determine whether the posture of the examinee matches the standard posture. When the marker is used as described above, the image captured by the imaging unit 110 can be more accurately compared with the standard posture on the basis of the marker, thereby making comparison easier and accurate measurement.

위의 기능을 수행하기 위하여 캘리브레이션 장치(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 통신모듈(200), 모형 생성부(210), 자세 판단부(220), 제어부(230), 디스플레이부(240), 상태 알림부(250) 및 캘리브레이션부(260)의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 2, the calibration device 120 includes a communication module 200, a model generation unit 210, a posture determination unit 220, a control unit 230, a display unit 240, A status notification unit 250, and a calibration unit 260. [0035]

여기서 통신모듈(200)은 도 1의 촬상부(110)로부터 촬상 이미지를 수신하고 이미지 처리 과정을 수행할 수 있다. 여기서 이미지 처리 과정이란 이미지 보상 등의 과정을 포함할 수 있을 것이다. 또한 통신모듈(200)은 촬상부(110)와 유선이 아닌 무선 방식으로 영상 정보를 처리할 수도 있으므로 본 발명의 실시예에서는 그러한 통신 방식에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 만약 무선 방식이라면 근거리통신에 의한 방식으로 정보를 처리하는 것이 바람직하다.Here, the communication module 200 can receive the sensed image from the sensing unit 110 of FIG. 1 and perform the image processing process. Here, the image processing process may include a process such as image compensation. In addition, the communication module 200 may process image information in a wireless manner rather than a wired connection with the image sensing unit 110, so that the present invention is not limited to such a communication method. If it is a wireless system, it is desirable to process information in a manner of short-range communication.

모형 생성부(210)는 제어부(230)의 제어 하에 제공되는 촬상 이미지를 기반으로 피검사자의 신체지수에 대한 정보를 산출하고, 산출한 신체지수를 이용하여 모형을 생성한다. 그리고 생성한 모형을 기반으로 하여 자세별 표준 자세를 갖는 모형들을 추가로 생성할 수 있다. 이때 모형 생성부(210)는 피검사자의 신체지수를 산출하기 위해 카메라와 피검사자 사이의 거리 정보를 저장하고, 이를 이용할 수 있을 것이다. 예를 들어 거리 정보의 1/2 지점에 형성된 모형의 신체지수를 알고 있다면 그때의 신체지수에 2배를 하여 피측정자의 실제 신체지수를 산출할 수 있게 되는데, 이를 표준자세 모형의 생성에 반영할 수 있을 것이다.The model generating unit 210 calculates information on the body index of the testee based on the captured image provided under the control of the controller 230, and generates a model using the calculated body index. Then, based on the generated model, it is possible to generate additional models having the standard posture. At this time, the model generating unit 210 may store the distance information between the camera and the testee to calculate the body index of the testee, and may use the distance information. For example, if you know the physical index of the model at half the distance, you can calculate the physical index of the subject by doubling the body index at that time. It will be possible.

자세 판단부(220)는 모형 생성부(210)에서 생성된 각 자세별 표준자세와 촬상부(110)에서 촬영, 혹은 마커에 기반하여 촬영된 피검사자의 자세를 비교하여 서로 일치하는지의 여부를 판단한다. 그리고 판단 결과를 제어부(230)에 제공하여 상태 알림부(250)를 통해 상태 알림이 이루어지도록 한다. 만약 자세가 서로 일치하지 않는다고 판단될 때, 사용자는 가령 마우스 등을 이용하여 가상 모형을 드래그-피트 즉 재설정하는 방식으로 모형을 교정할 수 있을 것이다.The posture determination unit 220 compares the standard postures of the postures generated by the model generation unit 210 with the postures of the photographed subjects photographed by the imaging unit 110 or based on the markers, do. Then, the control unit 230 provides the determination result to the status notification unit 250 to notify the status. When it is determined that the postures do not coincide with each other, the user can calibrate the model by, for example, resetting the virtual model using a mouse or the like.

제어부(230)는 캘리브레이션 장치(120) 내의 통신모듈(200), 모형 생성부(210), 자세 판단부(220), 디스플레이부(240), 상태 알림부(250), 캘리브레이션부(260)의 전반적인 제어를 담당할 수 있다. 다시 말해, 제어부(230)는 모형 생성부(210)에서 생성된 모형을 디스플레이부(240)에 표시하거나, 표준 자세의 모형과 피검사자의 자세를 디스플레이부(240)에 중첩해 표시해 주어 자세가 서로 일치하는지의 여부를 볼 수 있도록 하며, 자세가 서로 일치할 때 가령 알람을 발생시키고 다음 자세가 표시되도록 모형 생성부(210)를 제어할 수 있을 것이다.The control unit 230 controls the operation of the communication module 200, the model generation unit 210, the orientation determination unit 220, the display unit 240, the status notification unit 250, and the calibration unit 260 in the calibration device 120 It can take charge of overall control. In other words, the control unit 230 may display the model generated by the model generating unit 210 on the display unit 240, display the model of the standard posture and the attitude of the examinee on the display unit 240, And the model generating unit 210 may be controlled so that an alarm is generated and the next posture is displayed when the postures match with each other.

디스플레이부(240)는 이미 위에서 충분히 설명되었지만, 캘리브레이션 장치(120)를 사용하는 사용자의 요청에 따라 다양한 정보를 표시해 줄 수 있다. 무엇보다 모형 생성부(210)에서 생성된 모형을 표준 자세별로 표시해 줄 수 있고, 또한 표준 자세에 매칭시키기 위한 피검사자의 자세를 중첩해 표시해 주게 된다.The display unit 240 may display various information according to a request of the user using the calibration device 120, as described above. More specifically, the model generated by the model generating unit 210 can be displayed according to the standard posture, and the posture of the testee for matching with the standard posture is superimposed and displayed.

상태 알림부(250)는 경고음을 출력해 주는 스피커일 수 있으며, 나아가 경보등을 점멸시켜주는 것도 램프부 등도 얼마든지 가능할 수 있다. 즉 본 발명의 실시예에서는 표준자세와 피검사자의 측정자세가 서로 일치한다는 것을 사용자에게 또는 피검사자에게 알려만 줄 수 있다면 어떠한 방식이어도 좋을 것이다.The status notification unit 250 may be a speaker for outputting a warning sound, and may further be capable of flashing an alarm light or a lamp unit. That is, in the embodiment of the present invention, any method may be used as long as it can inform the user or the testee that the standard attitude and the measurement attitude of the testee coincide with each other.

캘리브레이션부(260)는 자세 판단부(220)에서의 판단 결과 표준자세와 피검사자의 자세가 서로 일치하게 될 때 가령 해당 표준자세 모형을 제공받아 해당 표준자세 모형을 기반으로 하여 피검사자의 다양한 신체수치를 얻을 수 있다. 또한 자세가 서로 일치하지 아니할 때 드래그 피트 즉 교정된 표준자세 모형에 근거하여 피검사자의 신체수치를 계산한다. 이와 같은 과정을 통해 캘리브레이션부(260)는 피검사자의 다양한 신체수치를 가령 디스플레이부(240)로 출력해 줄 수 있을 것이다. 여기서 피검사자의 신체수치란 팔 길이, 키, 어깨 넓이, 골반 넓이, 발 크기 등이 해당될 수 있다.The calibration unit 260 receives the standard posture model when the standard posture matches the posture of the testee as a result of the determination made by the posture determination unit 220 and outputs the various body values of the examinee based on the standard posture model Can be obtained. Also, when the postures do not match, calculate the body figure of the examinee based on the drag pit, that is, the corrected standard posture model. Through this process, the calibration unit 260 may output various body values of the examinee to the display unit 240, for example. Here, the body level of the testee may be arm length, height, shoulder width, pelvic width, foot size, and the like.

지금까지 캘리브레이션 장치(120)를 설명하면서 설명의 편의상 하드웨어적으로 구분되는 것을 예시하여 설명하였다. 그러나, 모형 생성부(210), 자세 판단부(220) 및 캘리브레이션부(260)가 하나로 통합되어 알고리즘의 형태로서 구현될 수 있다. 따라서, 서로 통합된 모형 생성부(210), 자세 판단부(220) 및 캘리브레이션부(260)는 통칭하여 캘리브레이션 수행부라 명명될 수 있을 것이다.The calibration device 120 has been described by way of example in hardware for convenience of explanation. However, the model generation unit 210, the posture determination unit 220, and the calibration unit 260 may be integrated into one form and implemented as an algorithm. Accordingly, the model generation unit 210, the posture determination unit 220, and the calibration unit 260, which are integrated with each other, may be collectively referred to as a calibration execution unit.

도 3은 피검사자의 신체지수 산출 방법을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining a method of calculating a body index of a subject to be examined.

도 3을 도 1과 함께 참조하면, 도 1의 캘리브레이션 장치(120)는 예를 들어 피검사자와 카메라의 거리가 2000㎝로 설정되었을 때, 90㎝의 길이를 갖는 가상의 표준 모형이 1000㎝ 지점에 위치하도록 설정될 수 있다면, 이는 실질적으로 180㎝에 해당한다고 볼 수 있다. 즉 카메라에서 인식된 피검사자의 키를 비교하여 자동 인식된 키에 표준 모형의 키를 맞춘 후 2배를 하게 되면 피검사자의 실제 키를 얻을 수 있다.Referring to FIG. 3 together with FIG. 1, when the distance between the examinee and the camera is set to 2000 cm, the calibration apparatus 120 of FIG. 1 determines that a virtual standard model having a length of 90 cm is located at 1000 cm If it can be set to be located, it can be said that it corresponds to practically 180 cm. That is, if the key of the standard model is matched to the automatically recognized key by comparing the key of the testee recognized by the camera, then the actual key of the testee can be obtained by doubling it.

또한 팔을 벌리고 있을 때의 팔 길이 및 어깨 넓이, 옆으로 섰을 때 발의 길이 및 발목의 높이 등 기타 정보 또한 이와 같은 방법으로 취득할 수 있으며, 직접 측정하지 않고 모니터를 통한 가상 모형의 신체 길이를 마우스로 간단히 조절함으로써 피검사자의 다양한 신체수치를 획득할 수 있게 되는 것이다. 그러나 본 발명의 실시예에서는 조절이 가능하다면 마우스에 특별히 한정하지는 않을 것이다.Other information such as the arm length and shoulder width when the arm is open, the length of the foot when standing sideways, and the height of the ankle can also be obtained in this manner. The body length of the virtual model through the monitor It is possible to acquire various body values of the testee. However, in the embodiment of the present invention, the mouse is not particularly limited as far as it is possible to control.

도 4는 표준 자세와 피검사자의 자세를 비교하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining a process of comparing a standard posture and an attitude of a testee.

도 4를 도 1과 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 캘리브레이션 장치(120)는 카메라를 통해 최초 촬영된 촬상 이미지를 이용하여 생성된 자세별 표준 모형들을 화면에 순차적으로 표시해 준다.Referring to FIG. 4 together with FIG. 1, a calibration device 120 according to an embodiment of the present invention sequentially displays standard models of attitudes generated using an image captured first through a camera on a screen.

예컨대 도 4에서와 같이 양팔을 벌리고 있는 표준자세 모형을 화면에 표시한 후 이를 따라서 자세를 취하고 있는 피검사자를 촬영한 촬상 이미지를 표준자세 모형에 중첩시켜 나타내고, 이를 통해 각 자세별로 피검사자의 자세와 일치하는지를 판단하게 된다. 예를 들어 정확하게 일치하게 되면 캘리브레이션 장치(120)는 알람을 출력해 주고, 해당 모형을 통해 피검사자의 각 부위별 신체수치를 계산할 수 있다.For example, as shown in Fig. 4, a standard posture model with both arms opened is displayed on the screen, and then an image of the examinee taking a posture corresponding to the standard posture model is superimposed on the standard posture model. . For example, the calibrator 120 outputs an alarm and calculates a body value for each part of the examinee through the corresponding model.

그러나 만약 일치하지 않을 경우, 사용자는 가령 마우스 등을 이용하여 해당 모형을 교정해 주게 되고, 그러한 교정을 통해 표준자세 모형과 피검사자의 자세가 일치하는 것으로 판단될 때 다시 해당 교정된 표준자세 모형을 근거로 나머지 각 부위별 신체수치를 계산하여 제공할 수 있게 되는 것이다.However, if they do not match, the user will calibrate the model using, for example, a mouse, and when the standard posture model and the attitude of the testee agree with each other through such a correction, It is possible to calculate and provide the body value for each of the remaining parts.

이와 같이 표준 모형의 자세와 피검사자의 자세를 동시에 제공하여 피드백함으로써 피검사자에게 더욱 정확한 자세를 취하게 할 수 있고, 이 과정에서 정확한 자세 획득과 동시에 신체수치 또한 함께 획득할 수 있어 시간을 절약할 수 있다.In this way, the attitude of the standard model and the attitude of the testee can be simultaneously fed back to obtain a more accurate attitude to the examinee. In this process, the accurate posture can be obtained, .

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 캘리브레이션 방법을 나타내는 흐름도이다.5 is a flow chart illustrating a calibration method according to an embodiment of the present invention.

설명의 편의상 도 5를 도 1과 함께 참조하면, 캘리브레이션 장치(120)는 피검사자(혹은 피측정자)에 대한 촬상 이미지를 수신하여, 수신한 이미지를 이용해 피검사자의 신체지수를 취득하고, 취득한 신체지수를 이용한 모형을 생성한다(S501). 이의 과정에서 캘리브레이션 장치(120)는 피검사자를 촬영하는 카메라와 피검사자간 거리 정보를 기저장할 수 있다. 따라서 그 중간 지점에 부합하는 모형을 생성해내고, 이때 계산된 모형의 신체지수에 2배를 연산함으로써 피검사자에 대한 실제 신체지수를 얻을 수 있게 된다. 이후, 캘리브레이션 장치(120)는 해당 신체지수에 기반하여 다양한 자세별 표준 모형을 생성하게 된다.For convenience of explanation, referring to FIG. 5 together with FIG. 1, the calibration apparatus 120 receives a captured image of a subject (or a subject to be examined), acquires the body index of the subject using the received image, And creates a used model (S501). In the course of this process, the calibration device 120 may store the distance information between the camera and the subject to be photographed. Therefore, it is possible to obtain a real body index for the testee by generating a model that meets the intermediate point, and by calculating twice the body index of the calculated model. Thereafter, the calibration device 120 generates various standard posture models based on the body indexes.

이어 캘리브레이션 장치(120)는 각 자세별 표준자세 모형을 화면에 표시해주고, 표시된 표준자세 모형을 따라 자세를 취하는 피검사자의 자세를 촬영하여 서로 중첩되게 화면에 표시하고(S503), 서로 일치하는지를 판단한다(S505).Next, the calibration apparatus 120 displays a standard posture model for each posture on the screen, photographs the posture of the examinee who takes a posture according to the displayed standard posture model, displays them on the screen so as to overlap each other (S503) (S505).

만약 서로 일치한다면, 캘리브레이션 장치(120)는 일치한다는 것을 알리기 위한 상태를 표시해 줄 수 있다(S507). 예를 들어 본 발명의 실시예에서는 알람을 출력하는 것을 바람직하게 보고 있으나, 화면에 일치하는지의 여부를 알려주는 메시지의 형태로 출력할 수도 있고, 혹은 이의 과정을 생략하는 것도 가능할 수 있으므로 본 발명의 실시예에서는 그러한 상태 표시에 특별히 한정하지는 않을 것이다.If they coincide with each other, the calibration device 120 may display a state to indicate that they match (S507). For example, although it is preferable to output an alarm in the embodiment of the present invention, it may be output in the form of a message indicating whether the alarm is coincident with the screen, or it may be possible to omit the process. In the embodiment, such status indication is not particularly limited.

이후 캘리브레이션 장치(120)는 피검사자가 취한 자세가 표준자세와 서로 일치할 때의 표준자세 모형으로부터 피검사자의 다양한 신체수치를 계산해 낸다. 이를 본 발명의 실시예에서는 자동 캘리브레이션이라 지칭하였다. 다시 말해, 가령 캘리브레이션 알고리즘을 구현하여 표준자세 모형으로부터 피검사자의 팔 길이, 어깨 넓이, 골반 넓이, 발 크기 등의 신체 수치를 얻을 수 있게 되는 것이다.Thereafter, the calibration device 120 calculates various body values of the examinee from the standard posture model when the posture taken by the testee coincides with the standard posture. This is referred to as automatic calibration in the embodiment of the present invention. In other words, by implementing a calibration algorithm, for example, body values such as arm length, shoulder width, pelvic width, and foot size can be obtained from the standard posture model.

만약 표준자세 모형과 피검사자가 취한 자세가 일치하지 않을 때 캘리브레이션 장치(120)는 가령 검사자의 마우스 조정 등에 의해 표준자세 모형의 자세를 교정하게 된다. 이는 드레그-피트라 지칭될 수 있다. 이를 통해 특정 자세의 표준자세 모형을 피검사자의 자세와 일치시킴으로써 해당 모형을 기반으로 신체수치를 획득할 수 있게 되는 것이다. 이 또한 캘리브레이션 과정에 해당된다.If the standard posture model does not match the posture taken by the examinee, the calibration device 120 calibrates the posture of the standard posture model, for example, by the mouse adjustment of the examinee. This can be referred to as a drag-fit. By doing so, it is possible to acquire the body figure based on the model by matching the standard posture model of the specific posture with the posture of the examinee. This also applies to the calibration process.

이와 같이 최종적으로 캘리브레이션 과정이 완료되면 캘리브레이션 장치(120)는 해당 결과를 화면에 표시해 주거나, 저장 후 해당 정보가 필요한 곳으로 전송해 줄 수 있을 것이다.When the calibration process is finally completed, the calibration device 120 may display the result on the screen or transmit the result to a place where the corresponding information is required.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.While the invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

100: 플레이트 110: 촬상부
120: 캘리브레이션 장치 200: 통신모듈
210: 모형 생성부 220: 자세 판단부
230: 제어부 240: 디스플레이부
250: 상태 알림부 260: 캘리브레이션부100: plate 110:
120: Calibration device 200: Communication module
210: model generation unit 220:
230: Control section 240:
250: status notification unit 260: calibration unit

Claims

A plurality of standard posture models having a standard posture are generated based on an arbitrary model having a human shape generated based on an image of the subject photographed through an image pickup unit, A calibration execution unit which determines whether or not the measured posture of the subject taking the measured posture matches the standard posture of the model and maintains or corrects the plurality of standard posture models according to the determination result, ; And
And a display unit for sequentially displaying the plurality of standard posture models and displaying the captured standard posture model in a superimposed manner on the displayed standard posture model,
Wherein the calibration performing unit comprises:
A model generating unit for generating the model and generating the plurality of standard posture models based on the generated arbitrary human shape model;
An attitude determination unit for determining whether the measurement posture matches the standard posture; And
And a calibration unit for performing calibration for calculation of the body value,
Wherein the model generating unit corrects the standard posture model when the standard posture and the measurement posture do not coincide with each other, and provides the corrected standard posture model to the calibration unit,
Wherein the calibration performing unit comprises:
Wherein the calculation unit calculates the body value of the subject using the distance of the model positioned between the imaging unit and the subject and the standard posture models maintained or corrected.

delete

A plurality of standard posture models having a standard posture are generated based on an arbitrary model having a human shape generated based on an image of the subject photographed through an image pickup unit, A calibration execution unit which determines whether or not the measured posture of the subject taking the measured posture matches the standard posture of the model and maintains or corrects the plurality of standard posture models according to the determination result, ; And
And a display unit for sequentially displaying the plurality of standard posture models and displaying the captured standard posture model in a superimposed manner on the displayed standard posture model,
Wherein the calibration performing unit comprises:
A model generating unit for generating the model and generating the plurality of standard posture models based on the generated arbitrary human shape model;
An attitude determination unit for determining whether the measurement posture matches the standard posture; And
And a calibration unit for performing calibration for calculation of the body value,
Wherein the calibration performing unit comprises:
Calculates a body value of the subject using the distance of the model positioned between the imaging unit and the subject and the standard posture models maintained or corrected,
Wherein the model generating unit stores distance information between an imaging unit that photographs the subject and the subject, and generates a model based on the captured image at a position of the stored distance information.

The method according to claim 1,
Wherein the calibration apparatus uses a marker attached to a body-specific region of the subject to determine whether the standard posture and the measurement posture coincide with each other.

The method according to claim 1,
Wherein the calibration apparatus further comprises a status notification unit for notifying that the standard posture and the measurement posture match each other.

Generating an arbitrary model having a human shape based on an image of a subject photographed through an image pickup unit and generating a plurality of standard posture models having a standard posture based on the generated model;
Sequentially displaying the plurality of standard posture models and superimposing the captured measurement posture of the subject on the basis of the displayed plurality of standard posture models on the standard posture;
Determining whether the standard posture and the measurement posture coincide with each other;
Performing calibration to calculate the body value of the subject using the plurality of standard posture models when the determination results match; And
And calibrating the standard posture model when the standard posture and the measurement posture do not coincide with each other, and performing calibration using the calibrated standard posture model,
Wherein performing the calibration comprises:
Wherein the body value of the subject is calculated using the plurality of standard posture models maintained or corrected according to the distance of the model positioned between the imaging unit and the subject and the determination result.

delete

8. The method of claim 7,
Wherein the calibration method further comprises notifying that the standard posture matches the measurement posture when the standard posture and the measurement posture coincide with each other.

Generating an arbitrary model having a human shape based on an image of a subject photographed through an image pickup unit and generating a plurality of standard posture models having a standard posture based on the generated model;
Sequentially displaying the plurality of standard posture models and superimposing the captured measurement posture of the subject on the basis of the displayed plurality of standard posture models on the standard posture;
Determining whether the standard posture and the measurement posture coincide with each other; And
And performing calibrations to calculate the body values of the subject using the plurality of standard posture models when the determination results match,
Wherein the step of generating the model based on the image of the subject is performed by using the distance information between the object to be measured and the imaging unit for imaging the object to be inversely proportional to a predetermined multiple (1 / n, Wherein the model is generated at a point where the model is a positive integer.

11. The method of claim 10,
Wherein the generating of the plurality of standard posture models comprises multiplying the body index of the model by the predetermined multiple to determine the body index of the standard posture model.