KR102094927B1 - Qr 코드 추적 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

QR 코드 추적 장치 및 방법이 개시된다. 일 실시예에 따른 QR 코드 추적 장치는, 이미지를 획득하는 이미지 획득부, 이전에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드에 대한 QR 코드 추적 정보가 존재하는지 여부를 판단하는 판단부, 상기 QR 코드 추적 정보가 존재하지 않는 경우, 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드를 검출하는 검출부, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드가 검출된 경우, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 특징점을 추출하는 특징점 추출부, 상기 QR 코드 추적 정보가 존재하는 경우, 상기 QR 코드 추적 정보에 기초하여 상기 현재 획득된 이미지 내에서 상기 QR 코드에 대한 특징점을 추적하는 특징점 추적부 및 상기 특징점 추적이 성공된 경우, 상기 QR 코드 추적 정보를 갱신하고, 상기 특징점 추적이 실패된 경우, 상기 QR 코드 추적 정보를 삭제하는 추적 정보 갱신부를 포함한다.

Description

QR 코드 추적 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRACKING QR CODE}
개시되는 실시예들은 QR 코드를 추적하는 기술과 관련된다.
QR 코드(Quick Response)는 흑백 격자 무늬 패턴으로 정보를 나타내는 매트릭스 형식의 이차원 바코드이다. 현재까지 QR 코드를 이용한 정보 제공 시스템은 QR 코드 인식 과정을 통해 획득한 데이터를 데이터 해석 과정인 디코딩(Decoding) 작업을 이용하여 판독 가능한 정보로 변환시키고, 사용자들에게 변환된 정보를 단순히 제공하는데 그쳐 왔다. 이에 따라, 사용자는 제공받은 정보를 이용하여 설정된 문자열 정보를 확인하거나 웹사이트 링크를 열어보는 등의 작업을 수행했었다.
만약, QR 코드 위에 가상의 물체나 데이터를 증강시킬 수 있다면, 사용자들은 증강된 정보를 바라보고 손쉽게 사용할 수 있다. 또한, 이러한 증강 요소들을 활용하여 다양한 상호 작용 수단을 추가해 준다면 사용자들은 시인성 및 활용성 등에 있어서 더 나은 경험을 제공받을 수 있다.
이때, 특정 패턴의 마커나 이미지의 경우에는 새롭게 배포되는데 있어서 많은 시간이 소요되지만 QR 코드는 보급이 잘 되어 있고 주변에서 자주 볼 수 있을 만큼 널리 퍼져 있다. 따라서, QR 코드를 이용한 증강 현실 어플리케이션에 공간적으로 정합이 필요한 3차원 추적 기법을 적용한다면, 사용자는 보다 더 폭넓고 다양한 경험을 얻을 수 있게 된다.
한편, QR 코드 추적은 인식된 QR 코드의 위치를 계산하여 객체나 데이터 등의 증강 요소들을 가상으로 위치시키는 것에 사용된다. 그러나, QR 코드는 백색과 흑색으로 이뤄진 무늬로 이루어져있기 때문에 빛에 의한 간섭이나 영상 입력 시 발생하는 흔들림에 의해 흐려짐이 발생할 수 있다. 이러한 빛에 의한 간섭이나 흐려짐은 연속적인 이미지, 사진 및 영상 등에 포함된 QR 코드를 인식할 때마다 인식된 위치에 사용자가 원하는 물체나 데이터를 증강시키려는데 방해 요인으로 작용할 수 있다. 더불어 기술발전으로 인하여 연속적인 이미지, 사진 및 영상들의 입력 간의 지연 시간이 점점 짧아지고 있기 때문에, QR 코드의 위치를 매 번 계산하기 위해 소요되는 자원의 양과 연산 시간이 점차적으로 길어질 수 있다.
상술한 방해 요인들로 인해 QR 코드를 인식하지 못하는 경우, 증강 요소들이 화면에서 나타나지 않게 되고 사용자들은 이를 깜빡 거리는 것으로 느끼거나 아예 증강 요소들이 나타나지 않는 것으로 받아들일 수 있다. 또한, 방해 요소들로 인해 QR 코드가 잘못 인식되는 경우, 증강 요소들이 표시되어야 하는 위치에서 벗어나게 만들거나 원하는 방향이 아닌 곳을 바라보게 하거나 증강 요소의 크기를 너무 크거나 작게 만들 수도 있다. 더불어 매 번 QR 코드를 인식하고 이를 해석하는 것은 QR 코드 인식을 수행하는 전자 장치의 QR 코드 인식에 대한 처리 속도를 느리게 만들고, 사용자가 증강 요소를 확인하기 위해 오랫동안 전자 장치의 화면에 QR 코드를 비춰야 하는 불편을 초래할 수 있다. 이러한 방해 요소들로 인해 발생하는 현상들은 궁극적으로 QR 코드를 추적하는데 있어서 품질을 떨어뜨리고, 사용자가 증강 요소를 이용하는데 있어서 불편을 느끼게 만드는 문제를 발생시킨다.
한국공개특허 제10-2012-0090388호 (2012.08.17. 공개)
개시되는 실시예들은 QR 코드 추적 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 QR 코드 추적 장치는, 이미지를 획득하는 이미지 획득부, 이전에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드에 대한 QR 코드 추적 정보가 존재하는지 여부를 판단하는 판단부, 상기 QR 코드 추적 정보가 존재하지 않는 경우, 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드를 검출하는 검출부, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드가 검출된 경우, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 특징점을 추출하는 특징점 추출부, 상기 QR 코드 추적 정보가 존재하는 경우, 상기 QR 코드 추적 정보에 기초하여 상기 현재 획득된 이미지 내에서 상기 QR 코드에 대한 특징점을 추적하는 특징점 추적부 및 상기 특징점 추적이 성공된 경우, 상기 QR 코드 추적 정보를 갱신하고, 상기 특징점 추적이 실패된 경우, 상기 QR 코드 추적 정보를 삭제하는 추적 정보 갱신부를 포함한다.
상기 검출부는, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 적어도 하나의 관심 영역을 설정하고, 상기 관심 영역에서 QR 코드를 검출할 수 있다.
상기 QR 코드 추적 정보는, 상기 이전에 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점을 포함하고, 상기 특징점 추적부는, 상기 현재 획득된 이미지에 대한 특징점을 추출하고, 상기 이전에 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점 및 현재 획득된 이미지에 대한 특징점을 비교하여 상기 QR 코드에 대한 특징점을 추적할 수 있다.
상기 QR 코드 추적 장치는, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드가 검출된 경우, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 의해 인코딩된 정보를 디코딩하는 디코딩부를 더 포함할 수 있다.
상기 QR 코드 추적 장치는, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드의 위치 정보를 생성하고, 상기 QR 코드의 위치 정보를 상기 현재 획득된 이미지에 대응되는 3차원 공간 상의 3차원 좌표로 변환하여 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드의 3차원 자세를 추정하는 3차원 자세 추정부를 더 포함할 수 있다.
상기 QR 코드 추적 정보는, 상기 이전에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드의 위치 정보 및 3차원 자세를 포함하고, 상기 추적 정보 갱신부는, 상기 특징점 추적이 성공한 경우, 상기 이전에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드의 위치 정보 및 3차원 자세를 상기 현재 획득된 이미지에 대응되도록 갱신할 수 있다.
상기 QR 코드 추적 장치는, 상기 QR 코드 추적 정보가 존재하지 않는 경우, 상기 현재 획득된 이미지에서 추정된 QR 코드의 3차원 자세에 기초하여 상기 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보에 대응되는 가상의 컨텐츠를 표시하고, 상기 QR 코드 추적 정보가 존재하는 경우, 상기 현재 획득된 이미지에 대응되도록 갱신된 QR 코드의 3차원 자세에 기초하여 상기 이전에 획득된 이미지에서 디코딩된 정보에 대응되는 가상의 컨텐츠를 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.
상기 QR 코드 추적 장치는, 과거에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지, 상기 과거에 획득된 이미지에서 디코딩된 정보 및 상기 과거에 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점이 캐싱된 캐싱 정보를 저장하는 캐싱부를 더 포함할 수 있다.
상기 특징점 추출부는, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드를 검출한 후 상기 캐싱 정보에 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지와 대응되는 QR 코드에 대한 이미지 및 상기 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보와 대응되는 디코딩된 정보가 캐싱되어 존재하지 않는 경우, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 특징점을 추출할 수 있다.
상기 캐싱부는, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지, 상기 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보 및 현재 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점을 캐싱할 수 있다.
상기 특징점 추출부는, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드를 검출한 후 상기 캐싱 정보에 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지와 대응되는 QR 코드에 대한 이미지 및 상기 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보와 대응되는 디코딩된 정보 중 적어도 하나가 캐싱되어 존재하는 경우, 상기 캐싱 정보에 포함된 상기 대응되는 디코딩된 정보 및 상기 대응되는 QR 코드에 대한 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점을 각각 상기 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보 및 상기 현재 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 QR 코드 추적 방법은, 이미지를 획득하는 단계, 이전에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드에 대한 QR 코드 추적 정보가 존재하는지 여부를 판단하는 단계, 상기 QR 코드 추적 정보가 존재하지 않는 경우, 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드를 검출하는 단계, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드가 검출된 경우, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 특징점을 추출하는 단계, 상기 QR 코드 추적 정보가 존재하는 경우, 상기 QR 코드 추적 정보에 기초하여 상기 현재 획득된 이미지 내에서 상기 QR 코드에 대한 특징점을 추적하는 단계 및 상기 특징점 추적이 성공된 경우, 상기 QR 코드 추적 정보를 갱신하고, 상기 특징점 추적이 실패된 경우, 상기 QR 코드 추적 정보를 삭제하는 단계를 포함한다.
상기 검출하는 단계는, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 적어도 하나의 관심 영역을 설정하는 단계 및 상기 관심 영역에서 QR 코드를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 QR 코드 추적 정보는, 상기 이전에 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점을 포함하고, 상기 추적하는 단계는, 상기 현재 획득된 이미지에 대한 특징점을 추출하는 단계 및 상기 이전에 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점 및 현재 획득된 이미지에 대한 특징점을 비교하여 상기 QR 코드에 대한 특징점을 추적하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 QR 코드 추적 방법은, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드가 검출된 경우, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 의해 인코딩된 정보를 디코딩하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 QR 코드 추적 방법은, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드의 위치 정보를 생성하는 단계 및 상기 QR 코드의 위치 정보를 상기 현재 획득된 이미지에 대응되는 3차원 공간 상의 3차원 좌표로 변환하여 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드의 3차원 자세를 추정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 QR 코드 추적 정보는, 상기 이전에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드의 위치 정보 및 3차원 자세를 포함하고, 상기 갱신하는 단계는, 상기 특징점 추적이 성공한 경우, 상기 이전에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드의 위치 정보 및 3차원 자세를 상기 현재 획득된 이미지에 대응되도록 갱신할 수 있다.
상기 QR 코드 추적 방법은, 상기 QR 코드 추적 정보가 존재하지 않는 경우, 상기 현재 획득된 이미지에서 추정된 QR 코드의 3차원 자세에 기초하여 상기 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보에 대응되는 가상의 컨텐츠를 표시하는 단계 및 상기 QR 코드 추적 정보가 존재하는 경우, 상기 현재 획득된 이미지에 대응되도록 갱신된 QR 코드의 3차원 자세에 기초하여 상기 이전에 획득된 이미지에서 디코딩된 정보에 대응되는 가상의 컨텐츠를 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 QR 코드 추적 방법은, 과거에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지, 상기 과거에 획득된 이미지에서 디코딩된 정보 및 상기 과거에 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점이 캐싱된 캐싱 정보를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 추출하는 단계는, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드를 검출하는 단계 이후에 상기 캐싱 정보는 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지와 대응되는 QR 코드에 대한 이미지 및 상기 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보와 대응되는 디코딩된 정보가 캐싱되어 존재하지 않는 경우, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 특징점을 추출할 수 있다.
상기 저장하는 단계는, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지, 상기 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보 및 현재 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점을 캐싱할 수 있다.
상기 추출하는 단계는, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드를 검출하는 단계 이후에 상기 캐싱 정보는 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지와 대응되는 QR 코드에 대한 이미지 및 상기 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보와 대응되는 디코딩된 정보 중 적어도 하나가 캐싱되어 존재하는 경우, 상기 캐싱 정보에 포함된 상기 대응되는 디코딩된 정보 및 상기 대응되는 QR 코드에 대한 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점을 각각 상기 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보 및 상기 현재 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점으로 결정할 수 있다.
개시되는 실시예들에 따르면, 이미지 내에서 QR 코드에 대한 특징점을 추출하고, QR 코드에 대한 특징점을 추적함으로써 QR 코드 추적에 대한 정확도를 높일 수 있다.
또한, 개시되는 실시예들에 따르면, 이전에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드에 대한 QR 코드 추적 정보에 기초하여 QR 코드에 대한 특징점을 추적함으로써 QR 코드에 대한 특징점을 추출하는데 소요되는 시간 및 연상량을 줄일 수 있다.
또한, 개시되는 실시예들에 따르면, 이미지에서 디코딩된 정보 및 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점을 포함하는 QR 코드 캐싱 정보를 저장함으로써 QR 코드에 대한 특징점을 추출하는데 소요되는 시간 및 연산량을 줄일 수 있다.
또한, 개시되는 실시예들에 따르면, QR 코드의 3차원 자세에 기초하여 디코딩된 정보에 대응되는 가상의 컨텐츠를 표시함으로써 사용자에게 증강 현실 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 QR 코드 추적 장치의 구성도
도 2는 일 실시예에 따른 QR 코드의 일 예를 나타낸 도면
도 3은 일 실시예에 따른 특징점을 추출하는 예를 설명하기 위한 도면
도 4는 추가적 실시예에 따른 QR 코드 추적 장치의 구성도
도 5는 일 실시예에 따른 QR 코드 추적 방법의 순서도
도 6은 일 실시예에 따른 QR 코드를 검출하는 방법의 순서도
도 7은 일 실시예에 따른 QR 코드에 대한 특징점을 추적하는 방법의 순서도
도 8은 일 실시예에 따른 가상의 컨텐츠를 표시하는 방법의 순서도
도 9는 일 실시예에 따른 캐싱하는 방법의 순서도
도 10은 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도
이하, 도면을 참조하여 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 이에 제한되지 않는다.
실시예들을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 또한, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
도 1은 일 실시예에 따른 QR 코드 추적 장치(100)의 구성도이다.
도 1을 참조하면, QR 코드 추적 장치(100)는 이미지 획득부(110), 판단부(120), 검출부(130), 특징점 추출부(140), 특징점 추적부(150) 및 추적 정보 갱신부(160)를 포함한다.
이미지 획득부(110)는 이미지를 획득한다. 이때, 이미지는 예를 들어, 카메라와 같은 촬영 수단을 이용하여 획득된 것일 수 있다.
이미지 획득부(110)는 연속적인 프레임으로 구성된 복수의 이미지에 포함된 이미지를 순서대로 획득할 수 있다.
판단부(120)는 이전에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드에 대한 QR 코드 추적 정보가 존재하는지 여부를 판단한다.
이때, QR 코드 추적 정보는 이미지를 획득한 과정부터 QR 코드에 대한 특징점을 추적하는 과정까지 획득한 정보들을 포함할 수 있다. 예를 들어, QR 코드 추적 정보는 획득된 이미지, 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점, 획득된 이미지에 대한 특징점, 획득된 이미지에 대한 이미지 피라미드(image pyramid), 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드의 위치 정보, 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드의 3차원 자세, 획득된 이미지에서 디코딩된 정보 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 획득된 이미지가 최초로 획득된 이미지인 경우, QR 코드 추적 정보는 획득된 이미지에서 QR 코드에 대한 특징점을 추출한 후 생성될 수 있다. 다른 예로, 획득된 이미지에서 특징점 추적을 수행한 경우, QR 코드 추적 정보는 획득된 이미지에서 특징점 추적이 성공한 후 갱신되거나 특징점 추적이 실패된 후 삭제될 수 있다.
검출부(130)는 QR 코드 추적 정보가 존재하지 않는 경우, 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드를 검출한다.
일 실시예에 따르면, QR 코드 검출부(130)는 QR 코드에 포함된 복수의 위치 검출 패턴(Finder Pattern)에 기초하여 QR 코드를 검출할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 QR 코드의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, QR 코드는 복수의 위치 검출 패턴(210) 및 정렬 패턴(Alignment Pattern)(220)을 포함할 수 있다.
위치 검출 패턴(210)은 QR 코드를 검출하기 위한 심볼일 수 있다. 예를 들어, QR 코드의 방향, 각도 및 위치를 추출하기 위한 것일 수 있다. 이때, 위치 검출 패턴(210)은 사각형 형태로 형성될 수 있다. 또한, 위치 검출 패턴(210)은 QR 코드의 4개의 꼭지점 영역 중 3개의 영역에 위치할 수 있다.
정렬 패턴(220)은 왜곡을 보정하는데 이용하기 위한 것일 수 있다. 이때, 정렬 패턴(220)은 위치 검출 패턴보다 크기가 작으며 사각형 형태로 형성될 수 있다. 또한, 정렬 패턴(220)은 QR 코드의 4개의 꼭지점 영역 중 위치 검출 패턴(210)이 없는 나머지 꼭지점 영역에 위치할 수 있다.
한편, 상술한 예에서 QR 코드는 복수의 위치 검출 패턴(210) 및 정렬 패턴(220)을 포함하는 것으로 한정하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, QR 코드는 버전 정보(version information), 포맷 정보(format information) 등과 같이 다양한 영역을 포함할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따르면, 검출부(130)는 현재 획득된 이미지 내에서 적어도 하나의 관심 영역을 설정하고, 관심 영역에서 QR 코드를 검출할 수 있다.
이때, 관심 영역은 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드를 검출하기 위한 후보 영역을 의미할 수 있다.
예를 들어, 검출부(130)는 모폴로지 기법(morphology technique) 등과 같이 다양한 영상 처리 기법을 이용하여 관심 영역을 설정할 수 있다.
특징점 추출부(140)는 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드가 검출된 경우, 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 특징점을 추출한다. 이때, QR 코드에 대한 특징점은 복수 개일 수 있다.
특징점 추출부(140)는 예를 들어, FAST(Features from Accelerated Segment Test), BRISK(Binary Robust Invariant Scalable Keypoints), SIFT(Scale Invariant Feature Transform), SURF(Speeded Up Robust Features) 등과 같이 다양한 특징점 추출 기법을 이용하여 QR 코드에 대한 특징점을 추출할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 특징점을 추출하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 특징점 추출부(140)는 현재 획득된 이미지에 대한 이미지 피라미드를 생성하여 특징점을 추출할 수 있다. 예를 들어, 특징점 추출부(140)는 현재 획득된 이미지의 가로 및 세로 길이를 각각 절반씩 줄여 크기가 줄어든 이미지를 생성할 수 있다. 이때, 특징점 추출부(140)는 크기가 줄어든 현재 획득된 이미지의 가로 및 세로 길이를 다시 줄이는 과정을 반복하여 크기가 점차 줄어드는 복수의 현재 획득된 이미지를 포함하는 현재 획득된 이미지에 대한 이미지 피라미드를 생성할 수 있다. 특징점 추출부(140)는 현재 획득된 이미지에 대한 이미지 피라미드에 포함된 복수의 현재 획득된 이미지에서 각각 QR 코드에 대한 특징점을 추출할 수 있다.
이에 따라, 특징점 추출부(140)는 현재 획득된 이미지에 대한 이미지 피라미드에 포함된 복수의 현재 획득된 이미지에서 각각 QR 코드에 대한 특징점을 추출함으로써, 다양한 크기를 가지는 QR 코드에 대한 특징점을 획득할 수 있고, 다양한 크기를 가지는 QR 코드에 대한 특징점을 이용하여 정확한 특징점 추적을 수행할 수 있다.
특징점 추적부(150)는 QR 코드 추적 정보가 존재하는 경우, QR 코드 추적 정보에 기초하여 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드에 대한 특징점을 추적한다.
특징점 추적부(150)는 QR 코드 추적 정보가 존재하는 경우, 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드를 검출하거나 QR 코드에 대한 특징점을 추출하지 않고, 이전에 획득된 이미지에서 생성된 QR 코드 추적 정보에 기초하여 특징점 추적을 수행할 수 있다. 예를 들어, 특징점 추적부(150)는 QR 코드 추적 정보가 존재하는 경우, QR 코드 추적 정보에 포함된 이전에 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점에 기초하여 특징점 추적을 수행할 수 있다.
이에 따라, 특징점 추적부(150)는 QR 코드 추적 정보가 존재하는 경우, 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드를 검출하거나 QR 코드에 대한 특징점을 추출하지 않고 QR 코드 추적 정보에 기초하여 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드에 대한 특징점을 추적함으로써, 새로운 이미지를 획득했을 때 특징점 추적에 소요되는 시간 및 연산량을 줄일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 특징점 추적부(150)는 현재 획득된 이미지에 대한 특징점을 추출하고, 이전에 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점 및 현재 획득된 이미지에 대한 특징점을 비교하여 QR 코드에 대한 특징점을 추적할 수 있다.
특징점 추적부(150)는 상술한 QR 코드에 대한 특징점을 추출하는 방식과 동일한 방식으로 현재 획득된 이미지에 대한 특징점을 추출할 수 있다. 이때, 현재 획득된 이미지에 대한 특징점은 복수 개일 수 있다.
또한, 특징점 추적부(150)는 이전에 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점 및 현재 획득된 이미지에 대한 특징점을 비교할 수 있다. 특징점 추적부(150)는 특징점 비교 결과에 기초하여 현재 획득된 이미지 내에서 현재 획득된 이미지에 대한 특징점 중 이전에 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점과 대응되는 특징점을 검색할 수 있다. 이때, 특징점 추적부(150)는 검색된 특징점을 현재 획득된 이미지에 포함된 QR 코드에 대한 특징점으로 결정할 수 있다.
또한, 특징점 추적부(150)는 특징점 추적이 성공된 경우, 추적 결과로써 QR 코드에 대한 기술자(descriptor)를 생성할 수 있다. 이때, 기술자는 QR 코드에 대한 고유 특성을 포함하는 정보일 수 있다. 예를 들어, 기술자는 추적된 QR 코드의 위치 정보, 추적된 QR 코드에 대한 특징점의 이동 거리 및 이동 방향 등을 포함할 수 있다.
추적 정보 갱신부(160)는 특징점 추적이 성공된 경우, QR 코드 추적 정보를 갱신하고, 특징점 추적이 실패된 경우, QR 코드 추적 정보를 삭제할 수 있다.
추적 정보 갱신부(160)는 현재 획득된 이미지에서 QR 코드에 대한 특징점 추적이 성공한 경우, 추적 결과에 기초하여 QR 코드 추적 정보에 포함된 정보 중 현재 획득된 이미지에서 변경된 정보들을 갱신할 수 있다. 예를 들어, QR 코드 특징점 추적부(180)는 이전에 획득된 이미지에서 생성된 QR 코드의 위치 정보, 이전에 획득된 이미지에서 추정된 QR 코드의 3차원 자세를 각각 현재 획득된 이미지에서 추적된 QR 코드의 위치 정보, 현재 획득된 이미지에서 추적된 QR 코드의 3차원 자세로 갱신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 추적 정보 갱신부(160)는 특징점 추적이 성공한 경우, 이전에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드의 위치 정보 및 3차원 자세를 현재 획득된 이미지에 대응되도록 갱신할 수 있다.
예를 들어, 추적 정보 갱신부(160)는 추적된 QR 코드에 대한 특징점의 이동 거리 및 이동 방향에 기초하여 이전에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드의 위치 정보를 현재 획득된 이미지에서 추적된 QR 코드의 위치 정보로 갱신할 수 있다. 이후, 추적 정보 갱신부(160)는 현재 획득된 이미지에서 갱신된 QR 코드의 위치 정보에 기초하여 이전에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드의 3차원 자세를 현재 획득된 이미지에 대응되는 QR 코드의 3차원 자세로 갱신할 수 있다.
또한, QR 코드 특징점 추적부(180)는 현재 획득된 이미지에서 QR 코드에 대한 특징점 추적이 실패된 경우, QR 코드 추적 정보를 삭제할 수 있다.
도 4는 추가적 실시예에 따른 QR 코드 추적 장치(400)의 구성도이다.
도 4를 참조하면, QR 코드 추적 장치(400)는 디코딩부(410), 3차원 자세 추정부(420), 표시부(430) 및 캐싱부(440)를 더 포함한다. 도 4에 도시된 예에서, 이미지 획득부(110), 판단부(120), 검출부(130), 특징점 추출부(140), 특징점 추적부(150) 및 추적 정보 갱신부(160)는 도 1에 도시된 구성과 동일한 구성이므로 이에 대한 중복적인 설명은 생략한다.
디코딩부(410)는 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드가 검출된 경우, 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 의해 인코딩된 정보를 디코딩할 수 있다.
예를 들어, 디코딩부(410)는 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드로부터 인코딩된 정보를 추출할 수 있다. 또한, 디코딩부(410)는 QR 코드로부터 추출된 인코딩된 정보를 디코딩하여 숫자, 알파벳, 유니코드 등과 같은 정보를 획득할 수 있다.
3차원 자세 추정부(420)는 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드의 위치 정보를 생성하고, QR 코드의 위치 정보를 현재 획득된 이미지에 대응되는 3차원 공간 상의 3차원 좌표로 변환하여 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드의 3차원 자세를 추정할 수 있다.
이때, QR 코드의 위치 정보는 이미지 내에서 QR 코드에 대한 2차원 좌표를 포함할 수 있다.
예를 들어, 3차원 자세 추정부(420)는 QR 코드에 포함된 복수의 위치 검출 패턴 각각에 대한 중심 좌표 및 정렬 패턴에 대한 중심 좌표를 이용하여 QR 코드의 위치 정보를 생성할 수 있다. 이때, 복수의 위치 검출 패턴 각각에 대한 중심 좌표는 복수의 위치 검출 패턴 각각의 중심 영역에 대한 2차원 좌표일 수 있다. 또한, 정렬 패턴에 대한 중심 좌표는 정렬 패턴의 중심 영역에 대한 2차원 좌표를 의미할 수 있다. 또한, 3차원 자세 추정부(420)는 QR 코드에 정렬 패턴이 포함되지 않는 경우, 복수의 위치 검출 패턴에 기초하여 정렬 패턴에 대한 중심 좌표를 산출하고, 산출된 정렬 패턴에 대한 중심 좌표 및 복수의 위치 검출 패턴 각각에 대한 중심 좌표에 기초하여 QR 코드의 위치 정보를 생성할 수 있다.
한편, QR 코드의 3차원 자세는 이미지에 대응되는 3차원 공간 상에서 QR 코드에 대한 3차원 좌표를 포함할 수 있다.
예를 들어, 3차원 자세 추정부(420)는 PnP(Perspective-n-Point)와 같은 3차원 자세 추정 기법에 기초하여 QR 코드의 3차원 자세를 추정할 수 있다.
표시부(430)는 QR 코드 추적 정보가 존재하지 않는 경우, 현재 획득된 이미지에서 추정된 QR 코드의 3차원 자세에 기초하여 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보에 대응되는 가상의 컨텐츠를 표시하고, QR 코드 추적 정보가 존재하는 경우, 현재 획득된 이미지에 대응되도록 갱신된 QR 코드의 3차원 자세에 기초하여 이전에 획득된 이미지에서 디코딩된 정보에 대응되는 가상의 컨텐츠를 표시할 수 있다.
표시부(430)는 QR 코드 추적 정보가 존재하지 않는 경우 예를 들어, 최초로 이미지를 획득하거나 이전에 획득된 이미지에서 특징점 추적에 실패하여 QR 코드 추적 정보를 삭제한 경우, 현재 획득된 이미지에서 추정된 3차원 자세에 기초하여 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보에 대응되는 가상의 컨텐츠를 표시할 수 있다.
또한, 표시부(430)는 QR 코드 추적 정보가 존재하는 경우 예를 들어, 이전에 획득된 이미지에서 특징점 추적에 성공하여 QR 코드 추적 정보를 갱신한 경우, 이전에 획득된 이미지에서 갱신된 QR 코드의 3차원 자세에 기초하여 이전에 획득된 이미지에서 디코딩된 정보에 대응되는 가상의 컨텐츠를 표시할 수 있다.
표시부(430)는 3차원 자세에 대응되는 3차원 좌표에 기초하여 가상의 컨텐츠를 표시할 수 있다. 이때, 표시부(430)는 현재 획득된 이미지에 가상의 컨텐츠를 중첩하여 표시함으로써 사용자에게 증강현실 서비스를 제공할 수 있다.
예를 들어, 디코딩된 정보에 동영상 주소가 포함된 경우, 표시부(430)는 현재 획득된 이미지에 동영상 주소에 대응되는 동영상을 표시할 수 있다. 다른 예로, 디코딩된 정보에 꽃집 주소가 포함된 경우, 표시부(430)는 현재 획득된 이미지에 꽃 모양의 가상 이미지를 표시할 수 있다.
한편, 상술한 예에서 표시부(430)는 동영상 및 꽃 모양의 3차원 가상 이미지를 표시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 디코딩된 정보에 기초하여 다양한 형태의 가상의 컨텐츠를 표시할 수 있다.
캐싱부(440)는 과거에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지, 과거에 획득된 이미지에서 디코딩된 정보 및 과거에 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점이 캐싱된 캐싱 정보를 저장할 수 있다.
이때, 캐싱 정보는 현재 획득된 이미지를 획득하기 이전에 획득했던 하나 이상의 과거에 획득된 이미지에서 각각 검출된 QR 코드에 대한 이미지, 디코딩된 정보 및 추출된 QR 코드에 대한 특징점을 일시적으로 저장한 정보일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 특징점 추출부(140)는 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드를 검출한 후 캐싱 정보에 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지와 대응되는 QR 코드에 대한 이미지 및 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보와 대응되는 디코딩된 정보가 캐싱되어 존재하지 않는 경우, 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 특징점을 추출할 수 있다.
예를 들어, 특징점 추출부(140)는 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드를 검출한 후 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지 및 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보를 각각 캐싱 정보에 포함된 과거에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지 및 과거에 획득된 이미지에서 디코딩된 정보와 비교하여 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지와 대응되는 QR 코드에 대한 이미지 및 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보와 대응되는 디코딩된 정보 중 적어도 하나가 캐싱되어 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 이후, 특징점 추출부(140)는 캐싱되어 존재하는지 여부에 대한 판단 결과에 기초하여 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드에 대한 특징점을 추출할지 여부를 결정할 수 있다. 이때, 특징점 추출부(140)는 캐싱 정보에 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지와 대응되는 QR 코드에 대한 이미지 및 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보와 대응되는 디코딩된 정보가 캐싱되어 존재하지 않는 경우, 캐싱 정보에 현재 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드에 대한 특징점과 대응되는 특징점이 캐싱되어 존재하지 않는 것으로 판단하여 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 특징점을 추출할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 캐싱부(440)는 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지, 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보 및 현재 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점을 캐싱할 수 있다.
예를 들어, 캐싱부(440)는 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드에 대한 특징점을 추출한 경우, 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지, 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보 및 현재 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점을 서로 대응시켜 캐싱할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 특징점 추출부(140)는 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드를 검출한 후 캐싱 정보에 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지와 대응되는 QR 코드에 대한 이미지 및 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보와 대응되는 디코딩된 정보 중 적어도 하나가 캐싱되어 존재하는 경우, 캐싱 정보에 포함된 대응되는 디코딩된 정보 및 대응되는 QR 코드에 대한 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점을 각각 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보 및 현재 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점으로 결정할 수 있다.
예를 들어, 특징점 추출부(140)는 캐싱 정보에 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지와 대응되는 QR 코드에 대한 이미지 및 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보와 대응되는 디코딩된 정보 중 적어도 하나가 캐싱되어 존재하는 경우, 캐싱 정보에 현재 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드에 대한 특징점과 대응되는 특징점이 캐싱되어 존재하는 것으로 판단하여 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드에 대한 특징점을 추출하지 않을 수 있다. 이때, 특징점 추출부(140)는 현재 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드에 대한 특징점과 대응되는 특징점 예를 들어, 캐싱 정보에 포함된 과거 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점을 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 특징점으로 결정할 수 있다. 또한, 특징점 추출부(140)는 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보와 대응되는 디코딩된 정보 예를 들어, 캐싱 정보에 포함된 과거에 획득된 이미지에서 디코딩된 정보를 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보로 결정할 수 있다.
도 5은 일 실시예에 따른 QR 코드 추적 방법의 순서도이다.
도 5에 도시된 방법은 예를 들어, 도 1에 도시된 QR 코드 추적 장치(100)에 의해 수행될 수 있다.
도 5을 참조하면, QR 코드 추적 장치(100)는 이미지를 획득한다(510).
이후, QR 코드 추적 장치(100)는 이전에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드에 대한 QR 코드 추적 정보가 존재하는지 여부를 판단한다(520).
이후, QR 코드 추적 장치(100)는 QR 코드 추적 정보가 존재하지 않는 경우, 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드를 검출한다(530).
이후, QR 코드 추적 장치(100)는 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드가 검출된 경우, 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 특징점을 추출한다(540).
한편, QR 코드 추적 장치(100)는 QR 코드 추적 정보가 존재하는 경우, QR 코드 추적 정보에 기초하여 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드에 대한 특징점을 추적한다(550).
이후, QR 코드 추적 장치(100)는 특징점 추적이 성공된 경우(560), QR 코드 추적 정보를 갱신하고(570), 특징점 추적이 실패된 경우(560), QR 코드 추적 정보를 삭제한다(580).
도 6은 일 실시예에 따른 QR 코드를 검출하는 방법의 순서도이다.
도 6에 도시된 방법은 예를 들어, 도 1에 도시된 QR 코드 추적 장치(100)에 의해 수행될 수 있다.
도 6을 참조하면, QR 코드 추적 장치(100)는 이미지를 획득할 수 있다(610).
이후, QR 코드 추적 장치(100)는 현재 획득된 이미지 내에서 적어도 하나의 관심 영역을 설정할 수 있다(620).
이후, QR 코드 추적 장치(100)는 관심 영역에서 QR 코드를 검출할 수 있다(630).
도 7은 일 실시예에 따른 QR 코드에 대한 특징점을 추적하는 방법의 순서도이다.
도 7에 도시된 방법은 예를 들어, 도 1에 도시된 QR 코드 추적 장치(100)에 의해 수행될 수 있다.
도 7을 참조하면, QR 코드 추적 장치(100)는 현재 획득된 이미지에 대한 특징점을 추출할 수 있다(710).
이후, QR 코드 추적 장치(100)는 이전에 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점 및 현재 획득된 이미지에 대한 특징점을 비교할 수 있다.
이후, QR 코드 추적 장치(100)는 QR 코드에 대한 특징점을 추적할 수 있다(730).
도 8은 일 실시예에 따른 가상의 컨텐츠를 표시하는 방법의 순서도이다.
도 8에 도시된 방법은 예를 들어, 도 4에 도시된 QR 코드 추적 장치(400)에 의해 수행될 수 있다.
도 8을 참조하면, QR 코드 추적 장치(400)는 이미지를 획득할 수 있다(810).
이후, QR 코드 추적 장치(400)는 이전에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드에 대한 QR 코드 추적 정보가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다(820).
이후, QR 코드 추적 장치(400)는 QR 코드 추적 정보가 존재하지 않는 경우, 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드를 검출할 수 있다(830).
이후, QR 코드 추적 장치(400)는 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드가 검출된 경우, 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 의해 인코딩된 정보를 디코딩할 수 있다(840).
이후, QR 코드 추적 장치(400)는 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드의 위치 정보를 생성할 수 있다(850).
이후, QR 코드 추적 장치(400)는 QR 코드의 위치 정보를 현재 획득된 이미지에 대응되는 3차원 공간 상의 3차원 좌표로 변환하여 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드의 3차원 자세를 추정할 수 있다(860).
이후, QR 코드 추적 장치(400)는 QR 코드 추적 정보가 존재하지 않는 경우, 현재 획득된 이미지에서 추정된 QR 코드의 3차원 자세에 기초하여 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보에 대응되는 가상의 컨텐츠를 표시할 수 있다(870).
한편, QR 코드 추적 장치(400)는 QR 코드 추적 정보가 존재하는 경우, QR 코드 추적 정보에 기초하여 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드에 대한 특징점을 추적할 수 있다(880).
이후, QR 코드 추적 장치(400)는 특징점 추적이 성공한 경우, 이전에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드의 위치 정보 및 3차원 자세를 현재 획득된 이미지에 대응되도록 갱신할 수 있다(890).
이후, QR 코드 추적 장치(400)는 QR 코드 추적 정보가 존재하는 경우, 현재 획득된 이미지에 대응되도록 갱신된 QR 코드의 3차원 자세에 기초하여 이전에 획득된 이미지에서 디코딩된 정보에 대응되는 가상의 컨텐츠를 표시할 수 있다(870).
도 9는 일 실시예에 따른 캐싱하는 방법의 순서도이다.
도 9에 도시된 방법은 예를 들어, 도 4에 도시된 QR 코드 추적 장치(400)에 의해 수행될 수 있다.
도 9를 참조하면, QR 코드 추적 장치(400)는 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 의해 인코딩된 정보를 디코딩할 수 있다(910).
이후, QR 코드 추적 장치(400)는 캐싱 정보에 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지와 대응되는 QR 코드에 대한 이미지 및 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보와 대응되는 디코딩된 정보가 캐싱되어 존재하지 않는 경우(920), 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 특징점을 추출할 수 있다(930).
이후, QR 코드 추적 장치(400)는 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지, 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보 및 현재 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점을 캐싱할 수 있다(940).
한편, QR 코드 추적 장치(400)는 캐싱 정보에 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지와 대응되는 QR 코드에 대한 이미지 및 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보와 대응되는 디코딩된 정보 중 적어도 하나가 캐싱되어 존재하는 경우(920), 캐싱 정보에 포함된 대응되는 디코딩된 정보 및 대응되는 QR 코드에 대한 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점을 각각 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보 및 현재 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점으로 결정할 수 있다(950).
한편, 도 5 내지 9에 도시된 순서도에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.
도 10은 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도이다. 도시된 실시예에서, 각 컴포넌트들은 이하에 기술된 것 이외에 상이한 기능 및 능력을 가질 수 있고, 이하에 기술되지 것 이외에도 추가적인 컴포넌트를 포함할 수 있다.
도시된 컴퓨팅 환경(10)은 컴퓨팅 장치(12)를 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(12)는 예를 들어, 도 1 및 4에 도시된 이미지 획득부(110), 판단부(120), 검출부(130), 특징점 추출부(140), 특징점 추적부(150), 추적 정보 갱신부(160), 디코딩부(410), 3차원 자세 추정부(420), 표시부(430) 및 캐싱부(440)와 같이 QR 코드 추적 장치(100, 400)에 포함되는 하나 이상의 컴포넌트일 수 있다.
컴퓨팅 장치(12)는 적어도 하나의 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16) 및 통신 버스(18)를 포함한다. 프로세서(14)는 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 앞서 언급된 예시적인 실시예에 따라 동작하도록 할 수 있다. 예컨대, 프로세서(14)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행할 수 있다. 상기 하나 이상의 프로그램들은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함할 수 있으며, 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서(14)에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 컴퓨터 실행 가능 명령어 내지 프로그램 코드, 프로그램 데이터 및/또는 다른 적합한 형태의 정보를 저장하도록 구성된다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 프로그램(20)은 프로세서(14)에 의해 실행 가능한 명령어의 집합을 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 메모리(랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 적절한 조합), 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스들, 광학 디스크 저장 디바이스들, 플래시 메모리 디바이스들, 그 밖에 컴퓨팅 장치(12)에 의해 액세스되고 원하는 정보를 저장할 수 있는 다른 형태의 저장 매체, 또는 이들의 적합한 조합일 수 있다.
통신 버스(18)는 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)를 포함하여 컴퓨팅 장치(12)의 다른 다양한 컴포넌트들을 상호 연결한다.
컴퓨팅 장치(12)는 또한 하나 이상의 입출력 장치(24)를 위한 인터페이스를 제공하는 하나 이상의 입출력 인터페이스(22) 및 하나 이상의 네트워크 통신 인터페이스(26)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(22) 및 네트워크 통신 인터페이스(26)는 통신 버스(18)에 연결된다. 입출력 장치(24)는 입출력 인터페이스(22)를 통해 컴퓨팅 장치(12)의 다른 컴포넌트들에 연결될 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 포인팅 장치(마우스 또는 트랙패드 등), 키보드, 터치 입력 장치(터치패드 또는 터치스크린 등), 음성 또는 소리 입력 장치, 다양한 종류의 센서 장치 및/또는 촬영 장치와 같은 입력 장치, 및/또는 디스플레이 장치, 프린터, 스피커 및/또는 네트워크 카드와 같은 출력 장치를 포함할 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 컴퓨팅 장치(12)를 구성하는 일 컴포넌트로서 컴퓨팅 장치(12)의 내부에 포함될 수도 있고, 컴퓨팅 장치(12)와는 구별되는 별개의 장치로 컴퓨팅 장치(12)와 연결될 수도 있다.
이상에서는 실시예들을 중심으로 기술적 특징들을 설명하였다. 하지만, 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한고, 권리 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 권리범위에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 컴퓨팅 환경
12: 컴퓨팅 장치
14: 프로세서
16: 컴퓨터 판독 가능 저장 매체
18: 통신 버스
20: 프로그램
22: 입출력 인터페이스
24: 입출력 장치
26: 네트워크 통신 인터페이스
100, 400: QR 코드 추적 장치
110: 이미지 획득부
120: 판단부
130: 검출부
140: 특징점 추출부
150: 특징점 추적부
160: 추적 정보 갱신부
410: 디코딩부
420: 3차원 자세 추정부
430: 표시부
440: 캐싱부

Claims (22)

  1. 이미지를 획득하는 이미지 획득부;
    이전에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드에 대한 QR 코드 추적 정보가 존재하는지 여부를 판단하는 판단부;
    상기 QR 코드 추적 정보가 존재하지 않는 경우, 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드를 검출하는 검출부;
    상기 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드가 검출된 경우, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 특징점을 추출하는 특징점 추출부;
    상기 QR 코드 추적 정보가 존재하는 경우, 상기 QR 코드 추적 정보에 기초하여 상기 현재 획득된 이미지 내에서 상기 QR 코드에 대한 특징점을 추적하는 특징점 추적부; 및
    상기 특징점 추적이 성공된 경우, 상기 QR 코드 추적 정보를 갱신하고, 상기 특징점 추적이 실패된 경우, 상기 QR 코드 추적 정보를 삭제하는 추적 정보 갱신부를 포함하고,
    상기 QR 코드 추적 정보는, 상기 이전에 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점을 포함하고,
    상기 특징점 추적부는, 상기 현재 획득된 이미지에 대한 특징점을 추출하고, 상기 이전에 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점 및 현재 획득된 이미지에 대한 특징점을 비교하여 상기 QR 코드에 대한 특징점을 추적하는 QR 코드 추적 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 검출부는, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 적어도 하나의 관심 영역을 설정하고, 상기 관심 영역에서 QR 코드를 검출하는 QR 코드 추적 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드가 검출된 경우, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 의해 인코딩된 정보를 디코딩하는 디코딩부를 더 포함하는 QR 코드 추적 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드의 위치 정보를 생성하고, 상기 QR 코드의 위치 정보를 상기 현재 획득된 이미지에 대응되는 3차원 공간 상의 3차원 좌표로 변환하여 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드의 3차원 자세를 추정하는 3차원 자세 추정부를 더 포함하는 QR 코드 추적 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 QR 코드 추적 정보는, 상기 이전에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드의 위치 정보 및 3차원 자세를 포함하고,
    상기 추적 정보 갱신부는, 상기 특징점 추적이 성공한 경우, 상기 이전에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드의 위치 정보 및 3차원 자세를 상기 현재 획득된 이미지에 대응되도록 갱신하는 QR 코드 추적 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 QR 코드 추적 정보가 존재하지 않는 경우, 상기 현재 획득된 이미지에서 추정된 QR 코드의 3차원 자세에 기초하여 상기 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보에 대응되는 가상의 컨텐츠를 표시하고, 상기 QR 코드 추적 정보가 존재하는 경우, 상기 현재 획득된 이미지에 대응되도록 갱신된 QR 코드의 3차원 자세에 기초하여 상기 이전에 획득된 이미지에서 디코딩된 정보에 대응되는 가상의 컨텐츠를 표시하는 표시부를 더 포함하는 QR 코드 추적 장치.
  8. 청구항 4에 있어서,
    과거에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지, 상기 과거에 획득된 이미지에서 디코딩된 정보 및 상기 과거에 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점이 캐싱된 캐싱 정보를 저장하는 캐싱부를 더 포함하는 QR 코드 추적 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 특징점 추출부는, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드를 검출한 후 상기 캐싱 정보에 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지와 대응되는 이미지 및 상기 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보와 대응되는 정보가 캐싱되어 존재하지 않는 경우, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 특징점을 추출하는 QR 코드 추적 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 캐싱부는, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지, 상기 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보 및 현재 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점을 캐싱하는 QR 코드 추적 장치.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 특징점 추출부는, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드를 검출한 후 상기 캐싱 정보에 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지와 대응되는 QR 코드에 대한 이미지 및 상기 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보와 대응되는 디코딩된 정보 중 적어도 하나가 캐싱되어 존재하는 경우, 상기 캐싱 정보에 포함된 상기 대응되는 디코딩된 정보 및 상기 대응되는 QR 코드에 대한 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점을 각각 상기 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보 및 상기 현재 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점으로 결정하는 QR 코드 추적 장치.
  12. 이미지를 획득하는 단계;
    이전에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드에 대한 QR 코드 추적 정보가 존재하는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 QR 코드 추적 정보가 존재하지 않는 경우, 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드를 검출하는 단계;
    상기 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드가 검출된 경우, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 특징점을 추출하는 단계;
    상기 QR 코드 추적 정보가 존재하는 경우, 상기 QR 코드 추적 정보에 기초하여 상기 현재 획득된 이미지 내에서 상기 QR 코드에 대한 특징점을 추적하는 단계; 및
    상기 특징점 추적이 성공된 경우, 상기 QR 코드 추적 정보를 갱신하고, 상기 특징점 추적이 실패된 경우, 상기 QR 코드 추적 정보를 삭제하는 단계를 포함하고,
    상기 QR 코드 추적 정보는, 상기 이전에 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점을 포함하고,
    상기 추적하는 단계는,
    상기 현재 획득된 이미지에 대한 특징점을 추출하는 단계; 및
    상기 이전에 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점 및 현재 획득된 이미지에 대한 특징점을 비교하여 상기 QR 코드에 대한 특징점을 추적하는 단계를 포함하는 QR 코드 추적 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 검출하는 단계는,
    상기 현재 획득된 이미지 내에서 적어도 하나의 관심 영역을 설정하는 단계; 및
    상기 관심 영역에서 QR 코드를 검출하는 단계를 포함하는 QR 코드 추적 방법.
  14. 삭제
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드가 검출된 경우, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 의해 인코딩된 정보를 디코딩하는 단계를 더 포함하는 QR 코드 추적 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드의 위치 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 QR 코드의 위치 정보를 상기 현재 획득된 이미지에 대응되는 3차원 공간 상의 3차원 좌표로 변환하여 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드의 3차원 자세를 추정하는 단계를 더 포함하는 QR 코드 추적 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 QR 코드 추적 정보는, 상기 이전에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드의 위치 정보 및 3차원 자세를 포함하고,
    상기 갱신하는 단계는, 상기 특징점 추적이 성공한 경우, 상기 이전에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드의 위치 정보 및 3차원 자세를 상기 현재 획득된 이미지에 대응되도록 갱신하는 QR 코드 추적 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 QR 코드 추적 정보가 존재하지 않는 경우, 상기 현재 획득된 이미지에서 추정된 QR 코드의 3차원 자세에 기초하여 상기 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보에 대응되는 가상의 컨텐츠를 표시하는 단계; 및
    상기 QR 코드 추적 정보가 존재하는 경우, 상기 현재 획득된 이미지에 대응되도록 갱신된 QR 코드의 3차원 자세에 기초하여 상기 이전에 획득된 이미지에서 디코딩된 정보에 대응되는 가상의 컨텐츠를 표시하는 단계를 더 포함하는 QR 코드 추적 방법.
  19. 청구항 15에 있어서,
    과거에 획득된 이미지에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지, 상기 과거에 획득된 이미지에서 디코딩된 정보 및 상기 과거에 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점이 캐싱된 캐싱 정보를 저장하는 단계를 더 포함하는 QR 코드 추적 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 추출하는 단계는, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드를 검출하는 단계 이후에 상기 캐싱 정보에 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지와 대응되는 QR 코드에 대한 이미지 및 상기 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보와 대응되는 디코딩된 정보가 캐싱되어 존재하지 않는 경우, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 특징점을 추출하는 QR 코드 추적 방법.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 저장하는 단계는, 상기 QR 코드에 대한 특징점을 추출하는 단계 이후에 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지, 상기 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보 및 현재 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점을 캐싱하는 QR 코드 추적 방법.
  22. 청구항 19에 있어서,
    상기 추출하는 단계는, 상기 현재 획득된 이미지 내에서 QR 코드를 검출하는 단계 이후에 상기 캐싱 정보에 상기 현재 획득된 이미지 내에서 검출된 QR 코드에 대한 이미지와 대응되는 QR 코드에 대한 이미지 및 상기 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보와 대응되는 디코딩된 정보 중 적어도 하나가 캐싱되어 존재하는 경우, 상기 캐싱 정보에 포함된 상기 대응되는 디코딩된 정보 및 상기 대응되는 QR 코드에 대한 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점을 각각 상기 현재 획득된 이미지에서 디코딩된 정보 및 상기 현재 획득된 이미지에서 추출된 QR 코드에 대한 특징점으로 결정하는 QR 코드 추적 방법.
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