KR101413393B1 - Imaging device for three-dimensional modeling and controlling method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 3차원 모델링을 위한 촬상장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파사체의 3D 프린팅을 위한 3차원 모델링을 얻기 위해 다수개의 원격제어카메라를 이용하여 다양한 촬영 각도로 2차원 이미지를 촬상하여 외부로 전송하거나, 다수개의 원격제어카메라의 동시 촬영 기능을 이용하여 움직이는 객체도 용이하게 2차원 이미지로 촬상이 가능한 3차원 모델링을 위한 촬상장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an image pickup apparatus for three-dimensional modeling and a control method thereof, and more particularly, to a three-dimensional modeling method for obtaining three-dimensional modeling for 3D printing of a subject by using a plurality of remote control cameras, And more particularly, to an image capturing apparatus and method for three-dimensional modeling capable of easily capturing a two-dimensional image of a moving object by using a simultaneous photographing function of a plurality of remote control cameras.
일반적으로 3차원 프린팅을 이용하기 이전에는 피규어(figure) 또는 형상의 제작을 위해 수작업에 의한 원형 제작, 검증, 대량생산 및 판매의 과정을 거치거나, 각각의 개인의 형상을 전문 조형 기술자 혹은 예술가가 수작업으로 조각 또는 조형작업을 하고 그 결과물을 캐스팅하는 절차를 통하여 제작되었다.In general, before using 3D printing, it is necessary to carry out prototyping, verification, mass production and sales by hand for the production of figure or shape, or to make each individual shape into a special molding engineer or artist It was made through a process of manually sculpting or molding and casting the result.
최근에 들어 관심이 늘고 있는 3차원 프린팅의 원리는 절삭형과 적층형으로 나눌 수 있으며, 절삭형은 큰 덩어리를 조각하듯 깎는 것이고, 적층형은 층층히 쌓아올리는 것이다. 절삭형이 여분을 깎아내는 것이기 때문에 손실되는 재료가 있는 반면, 적층형은 여분 재료의 손실이 없다는 장점이 있다.The principle of three-dimensional printing, which is getting more attention in recent years, can be divided into cutting type and stacking type. Cutting type is to cut a large lump into pieces, and stacking type is stacked up. While there are materials that are lost because the cutting mold is to cut away the excess, the stacked type has the advantage of not having to lose the extra material.
한편, 요즘 나오는 3차원 프린터는 대부분 적층형 원리를 이용한 첨가식 가공(Additive Manufacturing)으로, 적층형 원리를 이용하는 방식에도 약 20여종이 있는데, 그중 가장 많이 쓰이는 방식이 FDM(Fused Deposition Modeling), SLA(SeteroLithography Appartus), SLS(Selective Laser Sintering)등이 있다.On the other hand, most of the three-dimensional printers nowadays are Additive Manufacturing using stacking principle, and there are about 20 types using the stacking principle. FDM (Fused Deposition Modeling), SLA (Stereolithography Appartus, and Selective Laser Sintering (SLS).
여기서, 상기 FDM방식은 고체형 재료로 필라멘트라고 불리는 얇은 플라스틱 실을 녹여 아래부터 위로 층층히 쌓아나가는 방식으로, 3차원 프린터 제조회사 스트라타시스(Stratasys)가 개발한 방식으로 현재 보급형 프린터들이 대부분 사용하는 방식이고, SLA방식과 액체형 재료를 사용하고 빛을 받으면 고체로 변하는 광경화성 수지(액체 플라스틱)가 들어있는 수조에 레이저 빔을 쏘아서 필요한 부분만 고체화시키는 방식이며, SLS방식은 SLA와 비슷한 방식으로 수조에 들어있는 파우더형 재료에 레이저를 쏴서 얇은 막(Layer)을 형성하는 원리를 이용하는 방식이다.Here, the FDM method is a method of melting a thin plastic yarn called a filament with a solid material and stacking the layers up from below. This is a method developed by a three-dimensional printer manufacturer, Stratasys, (SLA) method is a method of solidifying the required part by using a SLA method and a liquid type material and irradiating a laser beam to a water tank containing a photo-curing resin (liquid plastic) which changes into solid when receiving light. In which a thin film is formed by shooting a laser on a powder-type material contained in the substrate.
상기한 3차원 프린팅을 위해서는 객체를 모델링한 데이터를 활용하여 프린팅을 하게되는데 대표적인 프로그램으로 스트라타포토(strata foto)가 있으며, 상기한 스트라타포토(strata foto)등에 활용되는 모델링방법과 관련한 3차원 모델링 생성 방법을 개시한 종래기술로서, 한국등록특허 제10-0924598호(2009.10.26) "3차원 모델 생성 방법"이 개시되었다.In order to perform the above-mentioned three-dimensional printing, printing is performed using data modeled as an object. A typical program is a strata photo, and a three-dimensional modeling related to a modeling method used for the strata photo, Korean Patent No. 10-0924598 (Oct. 26, 2009) entitled "3-dimensional model generation method"
상기의 종래기술은, 카메라로 촬상된 상기 피사체의 특정 부위에 대한 이미지와 데이터 베이스에 기 저장된 특정 3D로 저장된 이미지를 합성하되, 합성시 기준이 되는 부위를 설정하여 이미지를 합성하고, 다수의 다른 시간의 촬영된 2차원 이미지를 활용하여 피사체의 근사치에 가깝게 모델링하는 것이 특징이다.In the conventional technique, an image of a specific region of a subject photographed by a camera and an image stored in a specific 3D in a database are synthesized. It is characterized by modeling close to the approximation of the object using the photographed two-dimensional image of time.
그러나, 상기한 종래기술은 다수의 다른 시간에 이미지가 촬영됨에 따라 합성 기준부위의 형상이 시간에 따라 변동되어 정밀한 3D 모델링을 위해서 복잡한 보정작업이 필요한 문제점이 있었다.However, according to the above-described related art, as the image is taken at a plurality of different times, the shape of the synthesized reference portion varies with time, and a complicated correction operation is required for precise 3D modeling.
또한, 사전 준비된 데이타베이스에 저장된 3D 모델링 데이타에 연결되는 합성 기준부위가 촬영시점에 따라 변경되고, 이는 3D 모델링의 결과치가 상이하게 표현되어 최종 결과물인 피규어의 형상이 정밀하게 표현되지 못하는 문제점이 있었다.In addition, the synthetic reference part connected to the 3D modeling data stored in the preliminarily prepared database is changed according to the shooting time point, and the result of the 3D modeling is expressed differently, so that the shape of the final figure, which is the final product, can not be expressed precisely .
또한, 피규어의 대량생산을 위한 기초 모델링 생성 작업에 필요한 3D 스캐닝 이미지를 얻기 위해서 고가의 레이져 스캐너를 이용하여야 하거나, 고가의 3D프린터를 서로 공유하여 사용할 수단이 없기 때문에 고비용이 소요되는 경제적인 문제점이 있었다.In addition, there is no need to use an expensive laser scanner to obtain a 3D scanning image necessary for basic modeling generation work for mass production of figures, or to use expensive 3D printers with one another. there was.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 3차원 모델링을 위한 2차원 이미지를 용이하게 얻기 위해 다수개의 원격제어카메라를 이용하여 3차원 객체를 동시 다시점에서 촬상하거나, 움직이는 객체도 용이하게 촬영하여 외부와 통신으로 연결되어 3D 모델링 작업을 용이하게 수행가능케한 3차원 모델링을 위한 촬상장치 및 그 제어방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a three-dimensional image processing apparatus and a method thereof, in which a plurality of remote control cameras are used to easily acquire a two- And an object of the present invention is to provide an image pickup apparatus and a control method thereof for three-dimensional modeling which enables a moving object to be easily photographed and connected to the outside through a communication so that a 3D modeling operation can be easily performed.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 3차원 모델링을 위한 촬상장치는 상기 피사체가 내부에 위치가능토록 다수개의 기둥이 원주 상에 배치된 골격과, 상기 골격에 연결되어 상기 피사체와 대비되도록 원통형상으로 이루어진 크로마키가 구비된 스크린부와; 상기 스크린부의 내주면에 원주상으로 입설된 다수개의 엘엠가이드와, 상기 엘엠가이드와 연결되어 수직이동되며 외부에서 명령을 입력받아 피사체를 촬영하는 원격제어카메라와, 상기 엘엠가이드와 상기 원격제어카메라의 사이에 배치되어 상기 원격제어카메라의 투시각도를 조절하는 랙기어형의 투시조절기어가 구비된 촬상부와; 상기 스크린부의 외부에 구비되어 상기 촬상부의 구동을 제어하고 외부와 통신을 제어하는 구동제어부;가 구비된 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an image capturing apparatus for three-dimensional modeling, comprising: a skeleton in which a plurality of pillars are disposed on a circumference so that the subject can be positioned inside; A screen unit having a chroma key formed on the screen; A remote control camera connected to the LM guide and vertically moved to receive a command from the outside and to photograph a subject, and a remote control camera connected to the LM guide and the remote control camera, An image pickup unit disposed on the remote control camera and having a rack gear type perspective adjustment gear for adjusting a viewing angle of the remote control camera; And a drive control unit provided outside the screen unit for controlling driving of the image pickup unit and controlling communication with the outside.
상기 구동제어부는 상기 촬상부의 작동을 제어하는 명령이 입력되는 입력부와, 상기 입력부의 명령에 따른 결과를 표시하는 표시부와, 상기 입력부의 명령에 따라 데이타가 전송되는 USB포트(33)로 이루어진 입출력인터페이스와; 상기 입출력인터페이스와 연결되어 상기 입력부의 명령에 따라 상기 원격제어카메라의 상하위치와 상기 투시조절기어의 수평이동을 조절토록 전압을 인가시키는 기어구동부(40a)가 구비되어, 상기 원격제어카메라의 작동을 제어하는 제어부와; 상기 제어부에 연결되어 상기 제어부에서 인가된 명령을 전송하며 상기 원격제어카메라에서 촬영된 이미지를 수신하거나 외부와 데이타를 송수신하는 통신부와; 상기 제어부의 연산처리를 위한 연산메모리가 구비되고, 상기 원격제어카메라와 상기 통신부의 구동을 제어하기 위한 펌웨어가 저장되는 저장메모리가 구비된 저장부;로 이루어진다.And a USB port (33) through which data is transferred according to a command of the input unit, wherein the drive control unit comprises: an input unit to which an instruction to control the operation of the image sensing unit is input; Wow; And a gear driving unit (40a) connected to the input / output interface and adapted to apply a voltage to the upper and lower positions of the remote control camera and the horizontal adjustment of the perspective adjustment gear according to a command of the input unit, A control unit for controlling the control unit; A communication unit connected to the control unit for transmitting an instruction applied from the control unit and receiving an image photographed by the remote control camera or transmitting and receiving data to and from the outside; And a storage unit having an operation memory for operation processing of the control unit and a storage memory for storing the firmware for controlling the operation of the remote control camera and the communication unit.
상기 스크린부의 바닥면 중앙에는 피사체가 위치되도록 중심대가 구비되고, 상기 스크린부의 바닥면에는 피사체의 크기를 측정가능토록 상기 중심대를 중심으로 서로 다른 크기를 갖는 원형상의 포인트객체가 방사상으로 구비된 것을 특징으로 한다.The center of the bottom surface of the screen unit is provided with a center bar and the bottom surface of the screen unit is provided with a circular point object having a different size centering on the center bar so as to measure the size of the subject .
상기 스크린부의 상부 내면에는 가시광의 광도를 조절하는 광도조절부가 구비된 것을 특징으로 한다.And a brightness adjusting unit for adjusting the brightness of the visible light is provided on the inner surface of the upper portion of the screen unit.
상기 투시조절기어는 상기 원격제어카메라에 힌지 결합되어 상기 원격제어카메라의 투시각도를 조절토록 전후로 이동되는 이동판과, 상기 이동판과 연결되어 상기 이동판을 이동시키는 스탭모터와, 일측은 상기 엘엠가이드와 연결되고 타측은 상기 원격제어카메라와 힌지 결합되며 상기 스탭모터와 치합되어 상기 스탭모터의 회전시 직선상으로 왕복 이동되는 랙기어로 구비된 것을 특징으로 한다.Wherein the perspective adjustment gear comprises a moving plate hinged to the remote control camera and moving back and forth so as to adjust a viewing angle of the remote control camera, a step motor connected to the moving plate to move the moving plate, And a rack gear coupled to the guide and hinged to the remote control camera on the other side and reciprocally moved in a straight line when the step motor is rotated by engaging with the step motor.
본 발명에 따른 3차원 모델링을 위한 촬상장치의 제어방법은 상기 촬상장치에 구비된 원격제어카메라의 맥어드레스를 순차적인 번호와 매칭시키는 카메라매칭단계와; 상기 카메라매칭단계에서 매칭된 번호에 따라 상기 원격제어카메라의 위치를 초기위치로 이동시켜 위치를 보정하는 초기화단계와; 상기 초기화단계의 초기위치를 기준으로 상기 원격제어카메라를 상하 이동시키며 피사체의 높이를 포인트객체와 대비하여 측정하는 피사체측정단계와; 상기 피사체측정단계에서 측정된 피사체의 높이에 따라 상기 원격제어카메라의 위치와 투시각도를 조정하는 카메라위치선정단계와; 상기 카메라위치선정단계에서 위치선정된 상기 원격제어카메라에 입사되는 가시광의 조도를 기준으로 광도조절부의 광도를 조절하고 상기 원격제어카메라를 구동시켜 이미지를 촬상하는 촬상단계와; 상기 촬상단계에서 촬영된 이미지를 통신부를 통해 리드아웃하는 데이터수신단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.A method of controlling an image pickup apparatus for three-dimensional modeling according to the present invention includes: a camera matching step of matching a MAC address of a remote control camera provided in the image pickup apparatus with a sequential number; An initializing step of moving the position of the remote control camera to an initial position and correcting the position according to the number matched in the camera matching step; A subject measuring step of measuring the height of the subject relative to the point object by moving the remote control camera up and down based on the initial position of the initialization step; A camera position selecting step of adjusting a position and a viewing angle of the remote control camera according to a height of the subject measured in the subject measuring step; An image capturing step of capturing an image by adjusting the brightness of the brightness adjusting unit based on the illuminance of visible light incident on the remote control camera positioned in the camera positioning step and driving the remote control camera; And a data receiving step of reading out the photographed image through the communication unit in the imaging step.
상기 촬상단계는 상기 카메라매칭단계에서 매칭된 순차적인 번호에 따라 카운트하여 상기 원격제어카메라에 정해진 시간 후 촬영하라는 촬영 명령신호를 전송하는 명령전송단계와; 상기 명령전송단계에서 송신된 촬영 명령신호에 따라 피사체를 동시에 촬영하는 촬영단계;로 이루어진다.Wherein the image capturing step comprises: a command transmission step of counting the number sequentially matched in the camera matching step and transmitting a photographing command signal to the remote control camera to take a picture after a predetermined time; And a photographing step of simultaneously photographing a subject in accordance with the photographing command signal transmitted in the command transmitting step.
상기 데이터수신단계는 상기 카메라매칭단계에서 매칭된 순번에 따라 원격제어카메라에 저장된 이미지를 리드하는 데이터리드단계와, 상기 데이터리드단계에서 리드된 이미지를 날짜정보와 순번 정보를 기초로 네이밍하여 저장하는 네이밍저장단계와, 상기 네이밍저장단계이후 이전 촬상된 이미지를 삭제하는 데이터아웃단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.Wherein the data receiving step comprises: a data reading step of reading an image stored in the remote control camera according to the matching order in the camera matching step; and a step of naming and storing the image read in the data reading step based on the date information and the order information A naming storage step, and a data-out step of deleting a previously captured image after the naming storage step.
이와 같이 본 발명에 의한 3차원 모델링을 위한 촬상장치 및 그 제어방법은 다음과 같은 효과가 있다.Thus, the imaging apparatus and its control method for three-dimensional modeling according to the present invention have the following effects.
첫째, 다수의 다시점에서 동시에 촬상됨에 따라 3D 모델링을 위한 합성 기준부위가 동일해 짐에 따라 용이한 보정작업을 통하여 품질이 향상된 3D 모델링을 얻을 수 있고,First, 3D modeling with enhanced quality can be obtained through easy correction work as the synthesized reference parts for 3D modeling become the same as a plurality of images taken at the same time,
둘째, 3차원 모델링을 위한 촬상장치가 동시에 촬영됨에 따라 움직이는 아동이나 애완견을 특정시점에 용이하게 촬상하여 오차가 줄어들고 개선된 3D 모델링의 결과치를 얻을 수 있으며,Secondly, as the imaging device for three-dimensional modeling is imaged at the same time, a moving child or a pet can be easily picked up at a specific point of time, thereby reducing errors and obtaining improved 3D modeling results.
셋째, 3D 스캐닝 이미지를 얻기 위해서 고가의 레이져 스캐너 대신 보다 저가인 일반 디지털 카메라를 이용하여 이미지를 촬상하고 외부로 전송하기 때문에 저비용으로 구현이 가능한 효과가 있다.Third, in order to obtain a 3D scanning image, an image is captured using a general digital camera, which is less expensive than an expensive laser scanner, and transmitted to the outside.
도 1은 본 발명에 따른 3차원 모델링을 위한 촬상장치의 일부를 절개하여 나타낸 단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 3차원 모델링을 위한 촬상장치의 내부평면도이며,
도 3은 본 발명에 따른 원격제어카메라의 연결을 확대 도시한 확대도이고,
도 4는 본 발명에 따른 3차원 모델링을 위한 촬상장치의 구성도이며,
도 5는 본 발명에 따른 3차원 모델링을 위한 촬상장치의 제어방법을 나타낸 순서도이고,
도 6은 본 발명에 따른 촬상단계를 설명한 순서도이며,
도 7은 본 발명에 따른 데이터수신단계를 설명한 순서도이다.1 is a cross-sectional view showing a part of an image pickup apparatus for three-dimensional modeling according to the present invention,
2 is an internal plan view of an imaging device for three-dimensional modeling according to the present invention,
3 is an enlarged view showing an enlarged connection of a remote control camera according to the present invention,
4 is a configuration diagram of an image pickup apparatus for three-dimensional modeling according to the present invention,
5 is a flowchart showing a control method of an image pickup apparatus for three-dimensional modeling according to the present invention,
Fig. 6 is a flowchart illustrating the imaging step according to the present invention,
7 is a flowchart illustrating a data receiving step according to the present invention.
이하에서는 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 3차원 모델링을 위한 촬상장치 및 그 제어방법에 대한 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an image pickup apparatus and a control method thereof for three-dimensional modeling according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 3차원 모델링을 위한 촬상장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 피사체(G)가 내부에 위치가능토록 다수개의 기둥이 원주 상에 배치된 골격(11)과, 상기 골격(11)에 연결되어 상기 피사체(G)와 대비되도록 원통형상으로 이루어진 크로마키(12)가 구비된 스크린부(10)와; 상기 스크린부(10)의 내주면에 원주상으로 입설된 다수개의 엘엠가이드(21)와, 상기 엘엠가이드(21)와 연결되어 수직이동되며 외부에서 명령을 입력받아 피사체(G)를 촬영하는 원격제어카메라(22)와, 상기 엘엠가이드(21)와 상기 원격제어카메라(22)의 사이에 배치되어 상기 원격제어카메라(22)의 투시각도를 조절하는 랙기어형의 투시조절기어(23)가 구비된 촬상부(20)와; 상기 스크린부(10)의 외부에 구비되어 상기 촬상부(20)의 구동을 제어하고 외부와 통신을 제어하는 구동제어부(100);로 구성된다.1 to 3, the imaging device for three-dimensional modeling according to the present invention includes a
한편, 상기 크로마키(12)는 블루스크린으로도 불리우며, 상기 골격(11)의 내주면을 따라 설치되어 상기 피사체(G)와 대비시 3D모델링 작업의 편리성을 더하고, 상기 크로마키(12)의 일측에는 사용자가 출입이 용이하도록 절개부가 구비되는 것이 바람직하다.The
그리고, 상기 원격제어카메라(22)는 3D모델링을 얻기위해 최소 16방 촬영이 가능하도록 구비되는 것이 바람직하다.The
상기 구동제어부(100)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 구동제어부(100)는 상기 촬상부(20)의 작동을 제어하는 명령이 입력되는 입력부(31)와, 상기 입력부(31)의 명령에 따른 결과를 표시하는 표시부(32)와, 상기 입력부(31)의 명령에 따라 데이타가 전송되는 USB포트(33)로 이루어진 입출력인터페이스(35)와; 상기 입출력인터페이스(35)와 연결되어 상기 입력부(31)의 명령에 따라 상기 원격제어카메라(22)의 상하위치와 상기 투시조절기어(23)의 수평이동을 조절토록 전압을 인가시키는 기어구동부(40a)가 구비되어, 상기 원격제어카메라(22)의 작동을 제어하는 제어부(40)와; 상기 제어부(40)에 연결되어 상기 제어부(40)에서 인가된 명령을 전송하며 상기 원격제어카메라(22)에서 촬영된 이미지를 수신하거나 외부와 데이타를 송수신하는 통신부(45)와; 상기 제어부(40)의 연산처리를 위한 연산메모리가 구비되고, 상기 원격제어카메라(22)와 상기 통신부(45)의 구동을 제어하기 위한 펌웨어가 저장되는 저장메모리가 구비된 저장부(50);로 이루어진다. 4, the
한편, 상기 구동제어부(100)의 저장부(50)에는 상기 원격제어카메라(22)를 제어하기위한 펌웨어가 구비되고, 상기 원격제어카메라(22)에는 상기 구동제어부(100)의 신호를 수신하여 해석할 애플리케이션이 탑재된다.The
그리고, 상기 입력부(31)에는 명령이나 설정값을 입력하기 위해 키보드를 기본장치로 하되 상기 구동제어부(100)의 전원스위치와 상기 원격제어카메라(22)의 셔터 역할을 하는 스위치와 상기 원격제어카메라(22)의 투시각도(θ)를 용이하게 조절가능토록 상하레버가 추가로 구비되는 것이 바람직하다.The
그리고, 상기 통신부(45)는 와이파이가 기본으로 구비되되, 별도의 유선 통신망으로 UART(Universal Asynchronous serial Receiver and Transmitter)의 RS232C, RS522 나 USB등의 인터페이스가 구비되어 통신장애 대비토록 하는 것이 바람직하다. In addition, the
한편, 상기 제어부(40)의 일측에는 상기 제어부(40)가 구동되도록 클럭펄스를 발생시키는 크리스탈(미도시)이 배치되고, 상기 크리스탈과 연계되고 상기 제어부(40)와 상기 기어구동부(40a)와 상기 통신부(45)등에 전원을 공급하도록 레귤레이터(미도시)가 구비된다.A crystal (not shown) for generating a clock pulse to drive the
그리고, 상기 제어부(40)에 구비된 기어구동부(40a)는 상기 투시조절기어(23)와 엘엠가이드(21)와 유선으로 연결되어 상기 제어부(40)에서 연산된 명령에 따라 상기 투시조절기어(23)와 엘엠가이드(21)가 동작하도록 전원을 인가시킨다.The
여기서, 상기 기어구동부(40a)가 상기 촬상부(20)에 탑재되어 상기 제어부(40)에서 인가된 명령에 따라 상기 통신부(45)를 통해 전달받아 제어되도록 하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the
또한, 상기 스크린부(10)의 바닥면 중앙에는 피사체(G)가 위치되도록 중심대(15)가 구비되고, 상기 스크린부(10)의 바닥면에는 피사체(G)의 크기를 측정가능토록 상기 중심대(15)를 중심으로 서로 다른 크기를 갖는 원형상의 포인트객체(14)가 방사상으로 구비된다.A
또한, 상기 스크린부(10)의 상부 내면에는 가시광의 광도를 조절하는 광도조절부(13)가 구비된다.In addition, a
또한, 상기 투시조절기어(23)는 상기 원격제어카메라(22)에 힌지(미도시) 결합되어 상기 원격제어카메라(22)의 투시각도를 조절토록 전후로 이동되는 이동판(23a)과, 상기 이동판(23a)과 연결되어 상기 이동판을 이동시키는 스탭모터(23b)와, 일측은 상기 엘엠가이드(21)와 연결되고 타측은 상기 원격제어카메라(22)와 힌지(23) 결합되며 상기 스탭모터(23b)와 치합되어 상기 스탭모터(23b)의 회전시 직선상으로 왕복 이동되는 랙기어(23c)로 구비된다.The
여기서, 상기 랙기어(23c)는 상기 스탭모터(23b)가 이동되는 가이드역할을 하고, 상기 이동판(23a)은 상기 스탭모터(23b)가 회전 됨에 따라 상기 랙기어(23c)를 따라 이동되게 된다.Here, the
한편, 상기 원격제어카메라(22)는 피사체(G)를 투시하는 상하위치와 투시각도(θ)가 사전 셋팅된 설정값에 의하여 조절되도록 하여 사용자가 보다 편리하게 조작가능토록 하는 것이 바람직하다.The
그리고, 상기 투시조절기어(23)는 랙기어(23c)를 대신하는 볼기어(미도시)형으로도 구비될 수 있고, 상기 스탭모터(23b)의 회전수 제어는 상기 입력부(31)에서 입력된 회전수와 각도에 따라 전압을 인가시켜 제어를 하게 된다.The rotation adjustment of the
다음은 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 3차원 모델링을 위한 촬상장치의 제어방법을 도 5 내지 도 7을 참조하여 살펴보면 아래와 같다.Next, a method of controlling an image pickup apparatus for three-dimensional modeling according to the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 7. FIG.
본 발명의 촬상장치의 제어방법은 도 6에 도시된 바와 같이 상기 촬상장치에 구비된 원격제어카메라(22)의 맥어드레스를 순차적인 번호와 매칭시키는 카메라매칭단계(S10)와; 상기 카메라매칭단계(S10)에서 매칭된 번호에 따라 상기 원격제어카메라(22)의 위치를 초기위치로 이동시켜 위치를 보정하는 초기화단계(S20)와; 상기 초기화단계(S20)의 초기위치를 기준으로 상기 원격제어카메라(22)를 상하 이동시키며 피사체(G)의 높이를 포인트객체(14)와 대비하여 측정하는 피사체측정단계(S30)와; 상기 피사체측정단계(S30)에서 측정된 피사체(G)의 높이에 따라 상기 원격제어카메라(22)의 위치와 투시각도를 조정하는 카메라위치선정단계(S40)와; 상기 카메라위치선정단계(S40)에서 위치선정된 상기 원격제어카메라(22)에 입사되는 가시광의 조도를 기준으로 광도조절부(13)의 광도를 조절하고 상기 원격제어카메라(22)를 구동시켜 이미지를 촬상하는 촬상단계(S50)와; 상기 촬상단계(S50)에서 촬영된 이미지를 통신부(45)를 통해 리드아웃하는 데이터수신단계(S60);로 이루어진다.The control method of the image pickup apparatus of the present invention includes a camera matching step (S10) of matching a MAC address of a remote control camera (22) provided in the image pickup device with a sequential number as shown in FIG. 6; An initializing step (S20) of moving the position of the remote control camera (22) to an initial position and correcting the position according to the number matched in the camera matching step (S10); A subject measuring step (S30) of moving the remote control camera (22) up and down based on an initial position of the initialization step (S20) and measuring the height of the subject (G) in comparison with the point object (14); A camera position selecting step (S40) of adjusting a position and a viewing angle of the
한편, 상기 카메라매칭단계(S10)에서는 맥어드레스와 순번을 매칭시 상기 원격제어카메라(22)의 위치에 따라 순번을 정해지도록 사전 설정하여 사용자가 용이하게 상기 원격제어카메라(22)의 순서를 확인가능토록 하는 것이 바람직하다.In the camera matching step S10, when the MAC address and the order are matched, the order is determined according to the position of the
그리고, 상기 초기화단계(S20)에서는 상기 원격제어카메라(22)와 엘엠가이드(21)와 투시조절기어(23)의 사용에 따라 위치 오류를 보정해주는 단계이다.The initialization step S20 is a step of correcting a position error according to the use of the
한편, 상기 피사체측정단계(S30)에서는 상기 원격제어카메라(22)가 상하로 유동되며 포인트객체(14)와 대비하여 판단하되, 상기 포인트객체(14)내에 피사체(G)를 위치시켜 측정하는 것이 바람직하다.Meanwhile, in the subject measurement step S30, the
또한, 상기 촬상단계(S50)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 카메라매칭단계(S10)에서 매칭된 순차적인 번호에 따라 카운트하여 상기 원격제어카메라(22)에 정해진 시간 후 촬영하라는 촬영 명령신호를 전송하는 명령전송단계(S51)와, 상기 명령전송단계(S51)에서 송신된 촬영 명령신호에 따라 피사체(G)를 동시에 촬영하는 촬영단계(S52);로 이루어진다.6, the imaging step S50 counts a sequential number matched in the camera matching step S10, and outputs a photographing command signal to photograph the
한편, 상기 명령전송단계(S51)에서는 순차적인 명령을 주는 기간이 안정적으로 전달되어 준비되도록 딜레이(D)를 주어 명령은 전송하는 단계이다.즉, 최초 명령을 전송하는 시간에서 정해진시간(시간+D초)이 지난 후 촬영하라는 명령을 전송하게된다.Meanwhile, in the command transmission step S51, a command is transmitted by giving a delay D so that a period for giving a sequential command is stably delivered and prepared. That is, a predetermined time (time + D seconds) and then sends a command to shoot.
또한, 상기 데이터수신단계(S60)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 카메라매칭단계(S10)에서 매칭된 순번에 따라 원격제어카메라(22)에 저장된 이미지를 리드하는 데이터리드단계(S61)와, 상기 데이터리드단계(S61)에서 리드된 이미지를 날짜정보와 순번 정보를 기초로 네이밍하여 저장하는 네이밍저장단계(S62)와, 상기 네이밍저장단계(S62)이후 이전 촬상된 이미지를 삭제하는 데이터아웃단계(S63)로 이루어진다.The data receiving step S60 includes a data reading step S61 for reading an image stored in the
한편, 상기 네이밍저장단계(S62)에서는 사용자가 용이하게 저장된 파일을 확인가능토록 하는 것이며, 저장된 파일명의 오류만으로도 상기 원격제어카메라(22)의 고장여부를 판단할 수 있게된다.Meanwhile, in the naming storage step (S62), the user can easily check the stored file, and it is possible to determine whether the
그리고, 상기 테이터아웃단계(S63)에서는 상기 원격제어카메라(22)에 저장된 이미지 파일의 용량을 관리하도록 하는 단계로 특정 시점 이전에 촬영되는 이미지를 삭제하는 단계이다.
In the data out step S63, the step of managing the capacity of the image file stored in the
상기한 구성과 방법으로 이루어진 본 발명에 따른 3차원 모델링을 위한 촬상장치의 작용을 살펴보면 아래와 같다The operation of the image pickup apparatus for three-dimensional modeling according to the present invention constructed as described above is as follows
피사체(G)가 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 상기 촬상장치 내부의 중심대(15)에 위치하게 되면, 원격제어카메라(22)는 상기한 제어방법에 따라 적정 위치를 선정하고 촬상을 하게된다.1 to 2, the
이때, 상기 광도조절부(13)에서 광도를 조정한 후 촬상하게 되며, 피사체(G)가 움직이는 유아나 애완견일 경우 바닥에 위치된 포인트객체(14)에서 벗어나지 않도록 하여 촬상하여 3D모델링의 보정작업을 줄이는 것이 바람직하다.At this time, when the pupil of the infant or the dog that moves the subject G is imaged after adjusting the luminosity by the
여기서, 3D모델링의 보정작업을 줄이기 위해 피사체를 상기 포인트객체(14)내부에 위치시키는 것은 이미지 보정시 축적(scaling)의 정확도를 높일 수 있어, 보정된 3D 모델링의 품질이 개선되게 되고, 아울러 동시에 촬영하는 촬영단계(S53)를 거치기 때문에 일층 개선된 2D를 얻을 수 있게 된다.Here, positioning the subject inside the
그리고, 상기 원격제어카메라(22)는 도 3에 도시된 바와 같이 피사체(G)의 전체적인 특징이 촬영되도록 상기 원격제어카메라(22)의 투시각도(θ)는 하방으로 15도 내외로 유지되는 것이 바람직하다.3, the viewing angle? Of the
한편, 카메라가 피사체(G)를 중심으로 회전이동되며 촬영하는 것에 대비되게 본 발명의 3차원 모델링을 위한 촬상방법은 상기 원격제어카메라(22)가 고정된 상태로 피사체(G)를 동시에 촬영하게 되어 연결성이 확보된 2D기초 이미지를 얻을 수 있게 된다.In contrast, in the imaging method for three-dimensional modeling of the present invention, in contrast to the case where the camera rotates and moves around the subject G, the subject G is simultaneously photographed while the
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.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 invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 스크린부 11 : 골격
12 : 크로마키 13 : 광도조절부
14 : 포인트객체 15 : 중심대
20 : 촬상부 21 : 엘엠가이드
22 : 원격제어카메라 23 : 투시조절기어
23a : 이동판 23b : 스탭모터
23c : 랙기어 100 : 구동제어부
31 : 입력부 32 : 표시부
33 : USB포트 35 : 입출력인터페이스
40 : 제어부 40a : 기어구동부
45 : 통신부 50 : 저장부
S10 : 카메라매칭단계 S20 : 초기화단계
S30 : 피사체측정단계 S40 : 카메라위치선정단계
S50 : 촬상단계 S60 : 데이터수신단계
S51 : 명령전송단계 S52 : 촬영단계
S61 : 데이터리드단계 S62 : 네이밍저장단계
S63 : 데이터아웃단계Description of the Related Art
10: Screen part 11: Skeleton
12: chroma key 13: brightness control unit
14: Point object 15: Center point
20: imaging section 21:
22: remote control camera 23: perspective adjustment gear
23a: moving
23c: Rack gear 100:
31: input unit 32: display unit
33: USB port 35: I / O interface
40:
45: communication unit 50:
S10: camera matching step S20: initialization step
S30: Subject Measurement Step S40: Camera Position Selection Step
S50: Imaging step S60: Data receiving step
S51: command transmission step S52: photographing step
S61: Data read step S62: Naming storage step
S63: Data out step
Claims (8)
상기 피사체(G)가 내부에 위치가능토록 다수개의 기둥이 원주 상에 배치된 골격(11)과, 상기 골격(11)에 연결되어 상기 피사체(G)와 대비되도록 원통형상으로 이루어진 크로마키(12)가 구비된 스크린부(10)와;
상기 스크린부(10)의 내주면에 원주상으로 입설된 다수개의 엘엠가이드(21)와, 상기 엘엠가이드(21)와 연결되어 수직이동되며 외부에서 명령을 입력받아 피사체(G)를 촬영하는 원격제어카메라(22)와, 상기 엘엠가이드(21)와 상기 원격제어카메라(22)의 사이에 배치되어 상기 원격제어카메라(22)의 투시각도를 조절하는 랙기어형의 투시조절기어(23)가 구비된 촬상부(20)와;
상기 스크린부(10)의 외부에 구비되어 상기 촬상부(20)의 구동을 제어하고 외부와 통신을 제어하는 구동제어부(100);가 구비된 것을 특징으로 하는 3차원 모델링을 위한 촬상장치.An image pickup apparatus for obtaining an image for three-dimensional modeling of a subject (G)
A skeleton 11 in which a plurality of pillars are arranged on a circumference so that the subject G can be positioned inside the skeleton 11 and a chroma key 12 A screen unit 10 provided with a display unit 10;
A plurality of LM guides 21 circumferentially formed on the inner circumferential surface of the screen unit 10 and a remote control unit 22 connected to the LM guide 21 for vertically moving and receiving a command from the outside, A camera 22 and a rack gear type perspective adjustment gear 23 disposed between the LM guide 21 and the remote control camera 22 for adjusting a viewing angle of the remote control camera 22 An image pickup unit 20;
And a driving control unit (100) provided outside the screen unit (10) for controlling driving of the imaging unit (20) and controlling communication with the outside.
상기 구동제어부(100)는
상기 촬상부(20)의 작동을 제어하는 명령이 입력되는 입력부(31)와, 상기 입력부(31)의 명령에 따른 결과를 표시하는 표시부(32)와, 상기 입력부(31)의 명령에 따라 데이타가 전송되는 USB포트(33)로 이루어진 입출력인터페이스(35)와;
상기 입출력인터페이스(35)와 연결되어 상기 입력부(31)의 명령에 따라 상기 원격제어카메라(22)의 상하위치와 상기 투시조절기어(23)의 수평이동을 조절토록 전압을 인가시키는 기어구동부(40a)가 구비되어, 상기 원격제어카메라(22)의 작동을 제어하는 제어부(40)와;
상기 제어부(40)에 연결되어 상기 제어부(40)에서 인가된 명령을 전송하며 상기 원격제어카메라(22)에서 촬영된 이미지를 수신하거나 외부와 데이타를 송수신하는 통신부(45)와;
상기 제어부(40)의 연산처리를 위한 연산메모리가 구비되고, 상기 원격제어카메라(22)와 상기 통신부(45)의 구동을 제어하기 위한 펌웨어가 저장되는 저장메모리가 구비된 저장부(50);로 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 모델링을 위한 촬상장치.The method according to claim 1,
The drive control unit 100
A display unit (32) for displaying a result according to an instruction of the input unit (31), and a display unit An input / output interface 35 made up of a USB port 33 through which the USB port 33 is transferred;
A gear driving unit 40a connected to the input / output interface 35 for applying a voltage to adjust the horizontal movement of the perspective adjusting gear 23 and the vertical position of the remote control camera 22 in accordance with a command from the input unit 31; A control unit 40 for controlling the operation of the remote control camera 22;
A communication unit 45 connected to the control unit 40 for transmitting an instruction applied from the control unit 40 and receiving an image photographed by the remote control camera 22 or transmitting and receiving data to and from the outside;
A storage unit 50 having an operation memory for operation processing of the control unit 40 and having a storage memory for storing the firmware for controlling the operation of the remote control camera 22 and the communication unit 45; And an imaging device for three-dimensional modeling.
상기 스크린부(10)의 바닥면 중앙에는 피사체(G)가 위치되도록 중심대(15)가 구비되고,
상기 스크린부(10)의 바닥면에는 피사체(G)의 크기를 측정가능토록 상기 중심대(15)를 중심으로 서로 다른 크기를 갖는 원형상의 포인트객체(14)가 방사상으로 구비된 것을 특징으로 하는 3차원 모델링을 위한 촬상장치.The method according to claim 1,
A center bar 15 is provided at the center of the bottom surface of the screen unit 10 to position the subject G,
A circular point object 14 having different sizes centering on the center pole 15 is radially provided on the bottom surface of the screen unit 10 so that the size of the object G can be measured. Imaging apparatus for three - dimensional modeling.
상기 스크린부(10)의 상부 내면에는 가시광의 광도를 조절하는 광도조절부(13)가 구비된 것을 특징으로 하는 3차원 모델링을 위한 촬상장치.The method according to claim 1,
And an intensity adjusting unit (13) for adjusting the intensity of visible light is provided on the inner surface of the upper portion of the screen unit (10).
상기 투시조절기어(23)는 상기 원격제어카메라(22)에 힌지 결합되어 상기 원격제어카메라(22)의 투시각도를 조절토록 전후로 이동되는 이동판(23a)과, 상기 이동판(23a)과 연결되어 상기 이동판을 이동시키는 스탭모터(23b)와, 일측은 상기 엘엠가이드(21)와 연결되고 타측은 상기 원격제어카메라(22)와 힌지 결합되며 상기 스탭모터(23b)와 치합되어 상기 스탭모터(23b)의 회전시 직선상으로 왕복 이동되는 랙기어(23c)로 구비된 것을 특징으로 하는 3차원 모델링을 위한 촬상장치.The method according to claim 1,
The perspective adjustment gear 23 includes a moving plate 23a hinged to the remote control camera 22 and moved back and forth to adjust the viewing angle of the remote control camera 22, The other end of the step motor 23 is hinged to the remote control camera 22 and engaged with the step motor 23b to move the step motor 23b. And a rack gear (23c) reciprocally moved in a straight line when the first gear (23b) is rotated.
상기 촬상장치에 구비된 원격제어카메라(22)의 맥어드레스를 순차적인 번호와 매칭시키는 카메라매칭단계(S10)와;
상기 카메라매칭단계(S10)에서 매칭된 번호에 따라 상기 원격제어카메라(22)의 위치를 초기위치로 이동시켜 위치를 보정하는 초기화단계(S20)와;
상기 초기화단계(S20)의 초기위치를 기준으로 상기 원격제어카메라(22)를 상하 이동시키며 피사체(G)의 높이를 포인트객체(14)와 대비하여 측정하는 피사체측정단계(S30)와;
상기 피사체측정단계(S30)에서 측정된 피사체(G)의 높이에 따라 상기 원격제어카메라(22)의 위치와 투시각도를 조정하는 카메라위치선정단계(S40)와;
상기 카메라위치선정단계(S40)에서 위치선정된 상기 원격제어카메라(22)에 입사되는 가시광의 조도를 기준으로 광도조절부(13)의 광도를 조절하고 상기 원격제어카메라(22)를 구동시켜 이미지를 촬상하는 촬상단계(S50)와;
상기 촬상단계(S50)에서 촬영된 이미지를 통신부(45)를 통해 리드아웃하는 데이터수신단계(S60);로 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 모델링을 위한 촬상장치의 제어방법.A method of controlling an image pickup apparatus for three-dimensional modeling comprising at least one of the first to fifth aspects,
A camera matching step (S10) of matching a MAC address of a remote control camera (22) provided in the image pickup device with a sequential number;
An initializing step (S20) of moving the position of the remote control camera (22) to an initial position and correcting the position according to the number matched in the camera matching step (S10);
A subject measuring step (S30) of moving the remote control camera (22) up and down based on an initial position of the initialization step (S20) and measuring the height of the subject (G) in comparison with the point object (14);
A camera position selecting step (S40) of adjusting a position and a viewing angle of the remote control camera 22 according to the height of the subject G measured in the subject measuring step S30;
The light intensity of the light intensity adjusting unit 13 is adjusted based on the illuminance of the visible light incident on the remote control camera 22 positioned in the camera positioning step S40 and the remote control camera 22 is driven, (S50) for picking up an image of the object;
And a data receiving step (S60) of reading out the photographed image through the communication unit (45) in the imaging step (S50).
상기 촬상단계(S50)는
상기 카메라매칭단계(S10)에서 매칭된 순차적인 번호에 따라 카운트하여 상기 원격제어카메라(22)에 정해진 시간 후 촬영하라는 촬영 명령신호를 전송하는 명령전송단계(S51)와;
상기 명령전송단계(S51)에서 송신된 촬영 명령신호에 따라 피사체(G)를 동시에 촬영하는 촬영단계(S52);로 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 모델링을 위한 촬상장치의 제어방법.The method according to claim 6,
The imaging step (S50)
A command transmission step (S51) of counting the number sequentially matched in the camera matching step (S10) and transmitting a photographing command signal to the remote control camera (22) to take a picture after a predetermined time;
(S52) for simultaneously photographing the subject (G) in accordance with the imaging command signal transmitted in the command transmission step (S51).
상기 데이터수신단계(S60)는
상기 카메라매칭단계(S10)에서 매칭된 순번에 따라 원격제어카메라(22)에 저장된 이미지를 리드하는 데이터리드단계(S61)와,
상기 데이터리드단계(S61)에서 리드된 이미지를 날짜정보와 순번 정보를 기초로 네이밍하여 저장하는 네이밍저장단계(S62)와,
상기 네이밍저장단계(S62)이후 이전 촬상된 이미지를 삭제하는 데이터아웃단계(S63)로 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 모델링을 위한 촬상장치의 제어방법.The method according to claim 6,
The data receiving step (S60)
A data reading step (S61) of reading an image stored in the remote control camera (22) according to the matching order in the camera matching step (S10)
A naming storage step (S62) for naming and storing the read image in the data read step (S61) based on the date information and the order information,
And a data-out step (S63) of deleting the previously captured image after the naming storage step (S62).
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