KR20080037312A - Apparatus for controlling moving of pointer and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포인터 이동 제어 장치가 이동 통신 단말기에 마련된 경우를 도시한 도면.1 is a diagram illustrating a case in which a pointer movement control device according to a preferred embodiment of the present invention is provided in a mobile communication terminal.
도 2a는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 포인터 이동 제어 장치의 블록 구성도. Fig. 2A is a block diagram of a pointer movement control device in accordance with a first preferred embodiment of the present invention.
도 2b는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 포인터 이동 제어 시 사용되는 기준 휘도값에 대한 설정 방법을 도시한 도면. 2B is a diagram showing a setting method for a reference luminance value used in pointer movement control according to the first preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 포인터 이동 제어 방법의 흐름도. 3 is a flowchart of a pointer movement control method according to a first preferred embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 포인터 이동 제어 장치에 의해 생성된 이미지를 도시한 도면.4 is a view showing an image generated by the pointer movement control apparatus according to the first preferred embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 배경의 명도가 큰 경우 포인터 이동 제어 장치에 의해 생성된 이미지를 도시한 도면.5 is a view showing an image generated by the pointer movement control apparatus when the background brightness is large according to the first preferred embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 배경의 명도가 작은 경우 포인터 이동 제어 장치에 의해 생성된 이미지를 도시한 도면.6 is a view showing an image generated by the pointer movement control apparatus when the background brightness is small according to the first preferred embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 포인터 이동 제어 장치의 블록 구성도. 7 is a block diagram of a pointer movement control device according to a second preferred embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 포인터 이동 제어 방법에 관한 순서도.8 is a flowchart illustrating a pointer movement control method according to a second preferred embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명과 관련된 포인터 이동 제어 장치 구성을 나타내는 개략도.9 is a schematic diagram showing a configuration of a pointer movement control device according to the present invention;
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동된 포인터 이동 제어 장치의 단면도. 10 is a cross-sectional view of a moved pointer movement control device according to a preferred embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동된 포인터 이동 제어 장치의 평면도.11 is a plan view of a moved pointer movement control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 12a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시계방향으로 이동된 포인터 이동 제어 장치의 평면도.12A is a plan view of a pointer movement control device moved clockwise according to a preferred embodiment of the present invention.
도 12b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시계 반대 방향으로 이동된 포인터 이동 제어 장치의 평면도.12B is a plan view of a pointer movement control device moved counterclockwise according to a preferred embodiment of the present invention.
도 13은 도 12b에 도시된 피사체의 움직임에 상응하여 포인터의 이동 변위를 산출하는 방법을 도시한 도면. FIG. 13 is a diagram illustrating a method of calculating a movement displacement of a pointer according to the movement of a subject illustrated in FIG. 12B.
도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포인터의 이동 변위를 산출하는 방법에 관한 순서도.14 is a flow chart related to a method for calculating a movement displacement of a pointer according to a preferred embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
210 : 촬상부 213 : 필터부210: imaging unit 213: filter unit
216 : 렌즈부 219 : 이미지 센서부216: lens unit 219: image sensor unit
230 : 이미지 처리부 231 : 선명도 조절부230: image processing unit 231: sharpness adjustment unit
233 : 외곽선 추출부 235 : 감마 보정부 233: outline extraction unit 235: gamma correction unit
237 : 중심 판단부 239 : 포인터 위치 설정부237: center determination unit 239: pointer position setting unit
240 : 출력부 240: output unit
본 발명은 포인터 제어 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 피사체의 움직임을 이용한 포인터 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pointer control method and apparatus, and more particularly, to a pointer control method and apparatus using a movement of a subject.
일반적으로 디스플레이 장치는 전기적 신호를 영상 신호로 변환하여 출력하는 장치이다. 이러한 디스플레이 장치의 종류에는 CRT(cathod ray tube), LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), 유기 발광 소자(OLED : Organic Light Emitting Diodes) 디스플레이 장치 등이 있다. 각각의 디스플레이 장치는 영상 신호에 상응하는 R, G, B의 광을 출사함으로써 이미지에 상응하는 컬러를 구현한다.In general, a display device is a device that converts an electrical signal into an image signal to output. Types of such display devices include a cathode ray tube (CRT), a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), and an organic light emitting diode (OLED) display device. Each display device emits light of R, G, and B corresponding to an image signal to implement colors corresponding to the image.
또한, 현재 전자공학 및 통신공학의 비약적인 발전에 따라 사용자는 컴퓨터, TV 등 디지털 가전기기 또는 이동 통신 단말기 등을 이용하여 인터넷 접속, 화상 통신 및 동영상 메시지 전송, 디지털 뮤직 청취 및 위성방송 시청 등의 다양한 기 능을 향유할 수 있게 되었다. 이러한 다양한 기능을 향유하기 위해 선택을 위한 효율적인 키패드 입력이 요망되고 있다. In addition, with the rapid development of electronics and communication engineering, users can use various devices such as internet access, video communication and video message transmission, digital music listening and satellite broadcasting by using digital home appliances or mobile communication terminals such as computers and TVs. You can enjoy the function. In order to enjoy these various functions, efficient keypad input for selection is desired.
여기서, 반도체 기술의 발전으로 저렴한 가격에 카메라 촬상 장치의 공급이 가능하게 되어 이를 장착한 컴퓨터, 이동 통신 단말기가 보급되어 카메라 촬상 장치가 구비된 전자기기를 쉽게 접할 수 있게 되었다. Here, with the development of semiconductor technology, it is possible to supply a camera imaging device at a low price, so that a computer and a mobile communication terminal equipped with the same can be supplied to easily access electronic devices equipped with a camera imaging device.
또한, 컴퓨터를 이용한 영상 처리 기술 및 화상 인식 기술의 발달에 따라 이를 이용한 다양한 응용분야가 발전하고 있다. 이러한 다양한 응용분야 중 하나로 카메라 촬상장치를 입력수단으로 이용하여 정보를 전달하는 기술개발이 진행되고 있다. Also, with the development of computer image processing technology and image recognition technology, various application fields using the same have been developed. As one of various application fields, a technology for transferring information using a camera imaging device as an input means is being developed.
그러나, 기존의 키패드를 이용하여 메뉴 기능을 선택하여 방향키 및 선택키 등의 메뉴선택을 위한 부가적인 키(예를 들어, 이동통신 단말기의 경우 통화 버튼 및 무선 인터넷 접속 버튼, MP3 플레이어의 경우 파일 재생 버튼 및 파일 선택 버튼 등)가 포함되어 있다. 따라서, 디지털 가전기기나 이동 통신 단말기의 제조시 이에 대한 금형 작업이 필요하며, 이러한 이유로 전자 장비의 제조공정이 복잡해지고 그 제조 단가가 상승하게 되는 문제점이 있다.However, additional keys for menu selection such as direction keys and selection keys by selecting a menu function using an existing keypad (for example, call button and wireless internet access button for a mobile communication terminal and file playback for an MP3 player). Buttons and file selection buttons). Therefore, when manufacturing a digital home appliance or a mobile communication terminal, it is necessary to work on the mold, and for this reason, there is a problem in that the manufacturing process of the electronic equipment becomes complicated and the manufacturing cost thereof increases.
본 발명은 피사체 주위의 명도에 관계없이 피사체의 움직임을 추출하여 디스플레이 상의 포인터를 제어할 수 있는 포인터 이동 제어 방법 및 그 장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for controlling a pointer movement, which can control a pointer on a display by extracting a movement of a subject regardless of brightness around a subject.
또한, 본 발명은 피사체의 움직임을 추출하기 위해 피사체를 조명할 별도의 광원이 필요하지 않은 포인터 이동 제어 방법 및 그 장치를 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a pointer movement control method and apparatus that do not require a separate light source to illuminate the subject in order to extract the movement of the subject.
또한, 본 발명은 피사체의 움직임을 추출하기 위해 복수의 영상 프레임이 필요없는 포인터 이동 제어 방법 및 그 장치를 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a pointer movement control method and apparatus therefor that do not require a plurality of image frames to extract the movement of the subject.
또한, 본 발명은 카메라 촬상장치를 이용하여 디스플레이 상의 포인터를 제어할 수 있는 포인터 이동 제어 방법 및 그 장치를 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a pointer movement control method and apparatus capable of controlling a pointer on a display using a camera imaging device.
또한, 본 발명은 기존의 키패드의 일부를 생략할 수 있음으로써 전자 장치의 공간적인 활용도를 높일 수 있고, 전자 장치의 소형화가 가능한 포인터 이동 제어 방법 및 그 장치를 제공하고자 한다. In addition, the present invention can omit a part of the existing keypad to increase the spatial utilization of the electronic device, and to provide a pointer movement control method and apparatus capable of miniaturization of the electronic device.
또한, 본 발명은 전자장치 제조시 제조 공정이 간단해지고 그 제조 단가를 줄일 수 있는 포인터 이동 제어 방법 및 그 장치를 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a pointer movement control method and apparatus that can simplify the manufacturing process and reduce the manufacturing cost of the electronic device manufacturing.
또한, 본 발명은 구비된 카메라를 범용적으로 이용할 수 있도록 하여 부품 활용도를 극대화할 수 있는 포인터 이동 제어 방법 및 그 장치를 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a pointer movement control method and apparatus that can maximize the utilization of the components by making it possible to use the camera provided universally.
또한, 본 발명은 사용자의 사용 환경에 따라 포인터 이동 제어 장치의 위치를 조절할 수 있는 포인터 이동 제어 장치 및 방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a pointer movement control device and method that can adjust the position of the pointer movement control device according to the user's use environment.
또한, 본 발명은 디스플레이 상에 표현되는 포인터뿐만 아니라, 디스플레이가 구비되지 않은 장치에서 메뉴간 이동 또는 볼륨의 수치와 같이 선택적 기능을 제어할 수 있는 포인터 이동 제어 방법 및 그 장치를 제공한다.The present invention also provides a pointer movement control method and apparatus capable of controlling an optional function such as a menu movement or a volume value in a device having no display, as well as a pointer represented on a display.
본 발명이 제시하는 이외의 기술적 과제들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems other than the present invention will be easily understood through the following description.
본 발명의 일 측면에 따르면, 미리 설정된 기준 좌표계를 기준으로 일정한 방향으로 이동되어있는 포인터 이동 제어 장치가 피사체의 움직임에 따라 포인터의 이동을 제어하는 방법에 있어서, (a) 상기 피사체를 촬상하여 제1 영상 데이터를 생성하는 단계; (b) 상기 제1 영상 데이터의 선명도를 조절하여 제2 영상 데이터를 생성하는 단계; (c) 상기 제1 영상 데이터와 상기 제2 영상 데이터의 차분 값을 추출하여 상기 피사체의 일단에 상응하는 소정의 외곽선을 추출하는 단계; 및 (d) 상기 포인터 이동 제어 장치의 이동된 정도를 반영하여 상기 외곽선 내의 특정 위치에 상기 포인터를 위치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포인터 이동 제어 방법이 제공된다. According to an aspect of the present invention, a method of controlling a pointer movement according to a movement of a subject by a pointer movement control device which is moved in a predetermined direction with respect to a preset reference coordinate system, includes: Generating one image data; (b) generating second image data by adjusting the sharpness of the first image data; (c) extracting a difference value between the first image data and the second image data and extracting a predetermined outline corresponding to one end of the subject; And (d) positioning the pointer at a specific position in the outline by reflecting the degree of movement of the pointer movement control device.
여기서, 상기 단계 (d)는 상기 기준 좌표계와 상기 포인터 이동 제어 장치에 미리 설정된 장치 좌표계가 기울어진 정도인 장치 이동 방향을 측정하는 단계; 상기 장치 좌표계를 기준으로 상기 외곽선의 이동 방향인 외곽선 내의 특정 위치의 이동 방향을 측정하는 단계; 상기 외곽선 이동 방향에서 상기 장치 이동 방향을 보정한 포인터 이동 방향을 측정하는 단계; 상기 피사체의 이동 거리에 상응하는 포인터 이동 거리를 측정하는 단계; 및 상기 포인터 이동 방향 및 상기 포인터 이동 거리에 상응하는 위치에 상기 포인터를 위치시키는 단계를 포함할 수 있다. Here, the step (d) includes the steps of measuring the device movement direction which is the degree of inclination of the reference coordinate system and the device coordinate system preset in the pointer movement control device; Measuring a movement direction of a specific position in an outline which is a movement direction of the outline based on the device coordinate system; Measuring a pointer movement direction in which the device movement direction is corrected in the outline movement direction; Measuring a pointer movement distance corresponding to a movement distance of the subject; And positioning the pointer at a position corresponding to the pointer movement direction and the pointer movement distance.
여기서, 상기 장치 이동 방향은 상기 기준 좌표계를 기준으로 반시계 방향으로 상기 포인터 이동 제어장치가 기울어진 정도를 측정한 각도이고, 상기 외곽선 이동 방향은 상기 장치 좌표계를 기준으로 반시계 방향으로 상기 외곽선이 기울어진 정도를 측정한 각도이며, 상기 포인터 이동 방향은 상기 외곽선 이동 방향에서 상기 장치 이동 방향을 반시계 방향으로 더한 값일 수 있다. Here, the device movement direction is an angle measured by the degree of inclination of the pointer movement control device in the counterclockwise direction with respect to the reference coordinate system, and the outline movement direction is the counterclockwise direction with respect to the device coordinate system. An inclination degree is measured, and the pointer movement direction may be a value obtained by adding the device movement direction counterclockwise from the outline movement direction.
여기서, 상기 단계 (c)는 상기 차분 값을 감마 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다. The step (c) may further include gamma correcting the difference value.
여기서, 휘도값이 기준 휘도값 보다 큰 차분 값을 추출하여 상기 피사체의 일단에 상응하는 소정의 외곽선을 추출할 수 있다. Here, a difference value having a luminance value greater than a reference luminance value may be extracted to extract a predetermined outline corresponding to one end of the subject.
여기서, 상기 피사체의 이미지의 픽셀의 색상 대비, 명도 대비 및 채도 대비 중 어느 하나 이상을 증가시킴으로써 상기 제1 영상 데이터의 선명도를 조절할 수 있다. Here, the sharpness of the first image data may be adjusted by increasing at least one of color contrast, brightness contrast, and saturation contrast of pixels of the image of the subject.
여기서, 상기 외곽선 내의 특정 위치는 상기 외곽선의 무게 중심일 수 있다.Here, the specific position in the outline may be the center of gravity of the outline.
여기서, 상기 외곽선의 무게 중심은 하기 식에 의해 산출될 수 있다. Here, the center of gravity of the outline may be calculated by the following equation.
이때, 은 무게 중심, M은 상기 외곽선을 나타내는 픽셀의 휘도값을 모두 더한 값, mi는 상기 외곽선을 나타내는 각 픽셀 휘도값, 는 상기 외곽선을 나타내는 픽셀의 좌표값임. At this time, Is the center of gravity, M is the sum of the luminance values of the pixels representing the outline, m i is the luminance value of each pixel representing the outline, Is the coordinate value of the pixel representing the outline.
여기서, 상기 외곽선의 무게 중심은 하기 식에 의해 산출될 수 있다. Here, the center of gravity of the outline may be calculated by the following equation.
이때, 은 무게 중심, n은 상기 외곽선을 나타내는 픽셀의 개수, 는 상기 외곽선을 나타내는 픽셀의 좌표값임. At this time, Is the center of gravity, n is the number of pixels representing the outline, Is the coordinate value of the pixel representing the outline.
여기서, 상기 소정의 외곽선은 곡선형이며, 상기 특정 위치에 상응하는 좌표값은 상기 곡선형의 외곽선에 의해서 결정되는 중심점의 좌표값일 수 있다.Here, the predetermined outline may be curved, and the coordinate value corresponding to the specific position may be a coordinate value of a center point determined by the curved outline.
여기서, 상기 단계 (b)는 상기 곡선형의 외곽선을 나타내는 각 픽셀 간의 거리를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 각 픽셀의 거리가 가장 큰 두 픽셀의 중간값을 이용하여 상기 중심점의 좌표값을 추출하는 단계를 더 포함하여, 상기 외곽선 내에 포함되는 특정 위치를 산출하는 것일 수 있다. Here, step (b) includes calculating a distance between each pixel representing the curved outline; And extracting a coordinate value of the center point by using a median value of two pixels having the largest distance of each pixel, and calculating a specific position included in the outline.
여기서, 상기 단계 (a)는 상기 포인터 이동 제어 장치에 포함된 광원에서 조사되어 상기 피사체에 반사되는 광을 이용하여 상기 피사체를 촬상하는 것일 수 있다. Here, the step (a) may be to capture the subject by using light reflected from the light source included in the pointer movement control device reflected on the subject.
여기서, 상기 광원부에서 조사되는 광은 적외선일 수 있다. Here, the light irradiated from the light source unit may be infrared rays.
여기서, 상기 적외선은 상기 포인터 이동 제어 장치에 포함된 적외선 필터를 통과하는 것일 수 있다.Here, the infrared rays may pass through an infrared filter included in the pointer movement control device.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 미리 설정된 기준 좌표계를 기준으로 일정한 방향으로 이동되어있고 피사체의 움직임에 따라 포인터의 이동을 제어하는 포인터 이동 제어 장치에 있어서, 상기 피사체를 촬상하여 제1 영상 데이터를 생성하는 촬상부; 상기 촬상부에서 촬상한 상기 제1 영상 데이터의 선명도를 조절하여 제2 영상 데이터를 생성하는 선명도 조절부; 상기 제1 영상 데이터와 상기 제2 영상 데이터의 차분 값을 생성하여 상기 피사체의 일단에 상응하는 소정의 외곽선을 추출하는 외곽선 추출부; 및 상기 포인터 이동 제어 장치의 이동된 정도를 반영하여 상기 외곽선 내의 특정 위치에 상기 포인터를 위치시키는 포인터 위치 설정부를 포함하는 포인터 이동 제어 장치도 제공된다. According to another aspect of the present invention, a pointer movement control device which is moved in a predetermined direction on the basis of a preset reference coordinate system and controls the movement of the pointer according to the movement of the subject, wherein the first image data is generated by imaging the subject. An imaging unit; A sharpness controller configured to generate second image data by adjusting the sharpness of the first image data captured by the image pickup unit; An outline extracting unit which generates a difference value between the first image data and the second image data and extracts a predetermined outline corresponding to one end of the subject; And a pointer position setting unit which positions the pointer at a specific position within the outline by reflecting the degree of movement of the pointer movement control device.
여기서, 상기 포인터 위치 설정부는 상기 기준 좌표계와 상기 포인터 이동 제어 장치에 미리 설정된 장치 좌표계가 기울어진 정도인 장치 이동 방향을 측정하는 장치 이동 방향 측정 유닛; 상기 장치 좌표계를 기준으로 상기 외곽선의 이동 방향인 외곽선 이동 방향을 측정하는 외곽선 이동 방향 측정 유닛; 상기 외곽선 이동 방향에서 상기 장치 이동 방향을 보정한 포인터 이동 방향을 측정하는 포인터 이동 방향 측정 유닛; 및 상기 피사체의 이동 거리에 상응하는 포인터 이동 거리를 측정하는 포인터 이동 거리 측정 유닛을 포함할 수 있다. The pointer position setting unit may further include: a device movement direction measuring unit configured to measure a device movement direction in which the reference coordinate system and the device coordinate system preset in the pointer movement control device are inclined; An outline moving direction measuring unit measuring an outline moving direction which is a moving direction of the outline based on the device coordinate system; A pointer moving direction measuring unit measuring a pointer moving direction in which the device moving direction is corrected in the outline moving direction; And a pointer movement distance measuring unit measuring a pointer movement distance corresponding to the movement distance of the subject.
여기서, 상기 장치 이동 방향 측정 유닛은 상기 기준 좌표계를 기준으로 반시계 방향으로 상기 포인터 이동 제어 장치가 기울어진 정도인 장치 이동 방향을 측정하고, 상기 외곽선 이동 방향 측정 유닛은 상기 장치 좌표계를 기준으로 반시계 방향으로 상기 외곽선이 기울어진 정도인 외곽선 이동 방향을 측정하며, 상기 포인터 이동 방향 측정 유닛은 상기 외곽선 이동 방향에서 상기 장치 이동 방향을 반시계 방향으로 더하여 상기 포인터 이동 방향을 측정할 수 있다. Here, the device movement direction measuring unit measures the device movement direction of the degree that the pointer movement control device is inclined counterclockwise with respect to the reference coordinate system, and the outline movement direction measuring unit is based on the device coordinate system The outline movement direction, which is the degree of inclination of the outline in a clockwise direction, is measured, and the pointer movement direction measuring unit may measure the pointer movement direction by adding the device movement direction counterclockwise in the outline movement direction.
여기서, 상기 포인터 이동 제어 장치는 상기 외곽선 추출부에서 추출한 소정의 외곽선에 대해 감마 보정하는 감마 보정부를 더 포함할 수 있다. The pointer movement control device may further include a gamma correction unit configured to gamma correct a predetermined outline extracted by the outline extracting unit.
여기서, 상기 외곽선 추출부는 휘도값이 기준 휘도값 보다 큰 차분 값을 추출하여 상기 피사체의 일단에 상응하는 소정의 외곽선을 추출할 수 있다.The outline extracting unit may extract a predetermined outline corresponding to one end of the subject by extracting a difference value having a luminance value greater than a reference luminance value.
여기서, 상기 선명도 조절부는 상기 제1 영상 데이터의 픽셀의 색상 대비, 명도 대비 및 채도 대비 중 어느 하나 이상을 증가시킴으로써 상기 제1 영상 데이터의 선명도를 조절할 수 있다. The sharpness controller may adjust the sharpness of the first image data by increasing at least one of color contrast, brightness contrast, and saturation contrast of the pixels of the first image data.
여기서, 상기 포인터 이동 제어 장치는 상기 소정의 외곽선 내에 포함되는 특정 위치에 상응하는 좌표를 구하는 중심 판단부를 더 포함할 수 있다.Here, the pointer movement control device may further include a center determination unit for obtaining coordinates corresponding to a specific position included in the predetermined outline.
여기서, 상기 외곽선 내에 포함되는 특정 위치는 상기 외곽선의 무게 중심일 수 있다.Here, the specific position included in the outline may be the center of gravity of the outline.
여기서, 상기 외곽선의 무게 중심은 하기 식에 의해 산출될 수 있다. Here, the center of gravity of the outline may be calculated by the following equation.
이때,, 은 무게 중심, M은 상기 외곽선을 나타내는 픽셀의 휘도값을 모두 더한 값, mi는 상기 외곽선을 나타내는 각 픽셀 휘도값, 는 상기 외곽선을 나타내는 픽셀의 좌표값임.At this time,, Is the center of gravity, M is the sum of the luminance values of the pixels representing the outline, m i is the luminance value of each pixel representing the outline, Is the coordinate value of the pixel representing the outline.
여기서, 상기 외곽선의 무게 중심은 하기 식에 의해 산출될 수 있다.Here, the center of gravity of the outline may be calculated by the following equation.
이때, 은 무게 중심, n은 상기 외곽선을 나타내는 픽셀의 개수, 는 상기 외곽선을 나타내는 픽셀의 좌표값임.At this time, Is the center of gravity, n is the number of pixels representing the outline, Is the coordinate value of the pixel representing the outline.
여기서, 상기 소정의 외곽선은 곡선형이며, 상기 특정 위치에 상응하는 좌표값은 상기 곡선형의 외곽선에 의해서 결정되는 중심점의 좌표값일 수 있다.Here, the predetermined outline may be curved, and the coordinate value corresponding to the specific position may be a coordinate value of a center point determined by the curved outline.
여기서, 상기 중심점의 좌표값은 상기 곡선형의 외곽선을 나타내는 각 픽셀의 거리가 가장 큰 두 픽셀의 중간값일 수 있다. Here, the coordinate value of the center point may be a median value of two pixels having the largest distance of each pixel representing the curved outline.
여기서, 상기 피사체는 상기 촬상부와 비접촉될 수 있다. Here, the subject may be in non-contact with the imaging unit.
여기서, 상기 포인터 이동 제어 장치는 촬상부의 주변에 마련되며, 상기 피사체에 광을 조사하는 광원부를 더 포함할 수 있다. Here, the pointer movement control device may be provided around the imaging unit, and may further include a light source unit for irradiating light onto the subject.
여기서, 상기 광원부에서 조사되는 광은 적외선일 수 있다. Here, the light irradiated from the light source unit may be infrared rays.
여기서, 상기 포인터 이동 제어 장치는 상기 광원부에서 조사되는 적외선만을 통과시키는 적외선 필터를 더 포함할 수 있다. Here, the pointer movement control device may further include an infrared filter for passing only the infrared light emitted from the light source unit.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 미리 설정된 기준 좌표계를 기준으로 일정한 방향으로 이동되어있는 포인터 이동 제어 장치가 피사체의 움직임에 따라 포인터의 이동을 제어하는 방법에 있어서, (a) 광원부가 활성화된 상태에서 상기 피사체를 촬상하여 제1 영상 데이터를 생성하는 단계; (b) 상기 광원부가 비 활성화된 상태에서 상기 피사체를 촬상하여 제2 영상 데이터를 생성하는 단계; (c) 상기 제1 영상 데이터와 상기 제2 영상 데이터를 비교하여 제3 영상 데이터를 생성하는 단계; (d) 상기 포인터 이동 제어 장치의 이동된 정도를 반영하여 상기 제3 영상 데이터를 분석하여 촬상된 상기 피사체의 중심점을 산출하는 단계; 및 (e) 상기 중심점에 상응하는 좌표에 상기 포인터를 위치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포인터 이동 제어 방법도 제공된다. According to another embodiment of the present invention, in a method of controlling a pointer movement according to a movement of a subject by a pointer movement control device which is moved in a predetermined direction with respect to a preset reference coordinate system, (a) the light source unit is activated. Photographing the subject in a state to generate first image data; (b) photographing the subject and generating second image data while the light source unit is inactive; (c) generating third image data by comparing the first image data with the second image data; (d) calculating a center point of the photographed subject by analyzing the third image data by reflecting the degree of movement of the pointer movement control device; And (e) positioning the pointer at a coordinate corresponding to the center point.
여기서, 상기 제3 영상 데이터는 상기 제1 영상 데이터의 휘도값에서 각 픽셀에 상응하는 상기 제2 영상 데이터의 휘도값을 감산한 데이터일 수 있다. The third image data may be data obtained by subtracting the luminance value of the second image data corresponding to each pixel from the luminance value of the first image data.
여기서, 상기 중심점은 상기 피사체의 무게 중심일 수 있다.Here, the center point may be the center of gravity of the subject.
여기서, 상기 피사체의 무게 중심은 상기 제3 영상 데이터를 분석하여 미리 설정된 기준 경계값에 상응하는 기준 픽셀을 추출한 후 하기 식에 의해 산출될 수 있다.Here, the center of gravity of the subject may be calculated by analyzing the third image data, extracting a reference pixel corresponding to a preset reference boundary value, and using the following equation.
이때, 은 무게 중심, M은 상기 기준 픽셀의 휘도값을 모두 더한 값, mi는 상기 기준 픽셀 휘도값, 는 상기 기준 픽셀의 좌표값임. At this time, Is the center of gravity, M is the sum of the luminance values of the reference pixel, m i is the reference pixel luminance value, Is the coordinate value of the reference pixel.
여기서, 상기 피사체의 무게 중심은 상기 제3 영상 데이터를 분석하여 미리 설정된 기준 경계값에 상응하는 기준 픽셀을 추출한 후 하기 식에 의해 산출될 수 있다. Here, the center of gravity of the subject may be calculated by analyzing the third image data, extracting a reference pixel corresponding to a preset reference boundary value, and using the following equation.
이때, 은 무게 중심, n은 상기 기준 픽셀의 개수, 는 상기 기준 픽셀의 좌표값임. At this time, Is the center of gravity, n is the number of the reference pixel, Is the coordinate value of the reference pixel.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 미리 설정된 기준 좌표계를 기준으로 일정한 방향으로 이동되어있고 피사체의 움직임에 따라 포인터의 이동을 제어하는 포인터 이동 제어 장치에 있어서, 미리 설정된 시간을 간격으로 점등되는 광원부; 상기 광원부가 활성화된 상태에서 상기 피사체를 촬상하여 제1 영상 데이터를 생성하고, 상기 광원부가 불활성화된 상태에서 상기 피사체를 촬상하여 제2 영상 데이터를 생성하는 이미지 센서부; 상기 제1 영상 데이터와 상기 제2 영상 데이터를 비교하여 제3 영상 데이터를 생성하는 피사체 추출부; 상기 포인터 이동 제어 장치의 이동된 정도를 반영하여 상기 제3 영상 데이터를 분석하여 촬상된 상기 피사체의 중심점을 산출하는 중심점 판단부; 및 상기 중심점에 상응하는 좌표에 상기 포인터를 위치시키는 포인터 위치 설정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 포인터 이동 제어 장치도 제공된다.According to another embodiment of the present invention, a pointer movement control device which is moved in a predetermined direction with respect to a preset reference coordinate system and controls the movement of the pointer according to the movement of the subject, wherein the light source unit is turned on at a predetermined time interval. ; An image sensor unit configured to photograph the subject while the light source unit is activated to generate first image data, and to generate second image data by photographing the subject while the light source unit is deactivated; A subject extraction unit configured to generate third image data by comparing the first image data and the second image data; A center point determination unit which calculates a center point of the photographed subject by analyzing the third image data by reflecting the degree of movement of the pointer movement control device; And a pointer position setting unit for positioning the pointer at a coordinate corresponding to the center point.
여기서, 상기 제3 영상 데이터는 상기 제1 영상 데이터의 휘도값에서 각 픽 셀에 상응하는 상기 제2 영상 데이터의 휘도값을 감산한 데이터일 수 있다. The third image data may be data obtained by subtracting the luminance value of the second image data corresponding to each pixel from the luminance value of the first image data.
여기서, 상기 피사체의 중심점은 상기 피사체의 무게 중심일 수 있다. Here, the center point of the subject may be the center of gravity of the subject.
여기서, 상기 피사체의 무게 중심은 상기 중심 판단부에서 제3 영상 데이터를 분석하여 미리 설정된 기준 경계값에 상응하는 기준 픽셀을 추출한 후 하기 식에 의해 산출되는 것일 수 있다.Here, the center of gravity of the subject may be calculated by the following equation after extracting a reference pixel corresponding to a preset reference boundary value by analyzing third image data by the center determination unit.
이때, 은 무게 중심, M은 상기 기준 픽셀의 휘도값을 모두 더한 값, mi는 상기 기준 픽셀 휘도값, 는 상기 기준 픽셀의 좌표값임. At this time, Is the center of gravity, M is the sum of the luminance values of the reference pixel, m i is the reference pixel luminance value, Is the coordinate value of the reference pixel.
여기서, 상기 피사체의 무게 중심은 상기 중심 판단부에서 제3 영상 데이터를 분석하여 미리 설정된 기준 경계값에 상응하는 기준 픽셀을 추출한 후 하기 식에 의해 산출되는 것일 수 있다.Here, the center of gravity of the subject may be calculated by the following equation after extracting a reference pixel corresponding to a preset reference boundary value by analyzing third image data by the center determination unit.
이때, 은 무게 중심, n은 상기 기준 픽셀의 개수, 는 상기 기준 픽셀의 좌표값임. At this time, Is the center of gravity, n is the number of the reference pixel, Is the coordinate value of the reference pixel.
이하, 본 발명에 따른 포인터 이동 제어 방법 및 그 장치의 바람직한 실시예 를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 발명에 기재된 포인터는 디스플레이 상에 표현되는 포인터뿐만 아니라, 디스플레이가 구비되지 않은 장치에서 메뉴간 이동 또는 볼륨의 수치와 같이 선택적 기능을 하는 모든 기능을 의미한다. 즉, 본 발명은 디스플레이 상에 포인터를 구비한 경우(예를 들면, 컴퓨터, 이동 통신 단말기, PDA 등)에서 디스플레이 상의 포인터를 제어하는 방법뿐만 아니라 및 디스플레이가 구비되지 않은 장치(예를 들면, 라디오, MP3 플레이어 등)에서 메뉴/기능 간 이동/선택을 제어하는 방법에 모두 적용가능하며, 이하에서는 설명의 편의상 이동 통신 단말기의 디스플레이를 중심으로 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the pointer movement control method and apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the following description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals regardless of the reference numerals. And duplicate description thereof will be omitted. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the pointer described in the present invention means not only a pointer expressed on a display, but also all functions that perform an optional function such as moving between menus or numerical values of a volume in a device without a display. That is, the present invention is not only a method of controlling a pointer on a display in a case where a pointer is provided on the display (for example, a computer, a mobile terminal, a PDA, etc.) and an apparatus (eg, a radio) that is not equipped with a display. , MP3 player, etc.) may be applied to a method of controlling movement / selection between menus / functions. Hereinafter, for convenience of description, the display of the mobile communication terminal will be described.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포인터 이동 제어 장치가 폴더형 이동 통신 단말기에서 마련되는 경우를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 이동 통신 단말기(100)는 촬상부(110), 광원부(120(1), 120(2)), 키패드부(130)를 포함하며, 움직임 추출을 위한 피사체(예를 들면, 사용자 손가락)(140)가 도시된다. 1 is a diagram illustrating a case in which a pointer movement control device according to an embodiment of the present invention is provided in a folder type mobile communication terminal. Referring to FIG. 1, the
광원부(120(1), 120(2))는 소정의 광을 인체의 특성부위(예를 들어, 손가락 단부)(140)에 조사한다. 광원부(120(1), 120(2))에서 출사된 광이 피사체(140)에서 반사하여 촬상부(110)에 입사할 수 있도록 광원부(120(1), 120(2))의 수 및 위치가 정해질 수 있다. 예를 들면, 광원부(120(1), 120(2))는 촬상부(110)의 주변에 형성될 수 있으며, 그 수는 도 1에 도시된 바와 같이 2개로 구현될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님은 당연하다. 또한, 피사체(140)의 위치는 광원부(120(1), 120(2))에서 출사된 광을 반사하는 위치가 될 수 있으며, 촬상부(110) 또는 이동 통신 단말기(100)에 접촉되거나 비접촉(무접점)될 수 있다. 또한, 다른 실시예에 의하면, 별도의 광원부(120(1), 120(2))가 구비되지 않고, 이동 통신 단말기(100)의 디스플레이에서 조사된 후 피사체(140)에서 반사하여 촬상부(110)에 입사되는 광을 이용하여 본 발명이 수행될 수도 있다. The light source units 120 (1) and 120 (2) irradiate predetermined light (eg, fingertips) 140 to a characteristic part of the human body. Number and positions of the light source parts 120 (1) and 120 (2) so that the light emitted from the light source parts 120 (1) and 120 (2) can be reflected from the subject 140 and enter the
광원부(120(1), 120(2))에서 조사된 광은 피사체(140)에서 반사되어 촬상부(110)에 계속적으로 입사되며, 촬상부(110)는 피사체(140)에 대한 이미지를 생성한다. 생성된 피사체의 이미지는 영상 처리되어 피사체(140)의 움직임이 추출되며, 추출된 피사체(140)의 움직임에 상응하여 이동 통신 단말기(100)에 마련된 디스플레이에 표시되는 포인터의 이동을 제어한다. 여기서, 디스플레이에 표시되는 포인터는 소정의 형상(화살표 형상 등)을 가지는 포인터 또는 커서가 될 수도 있고, 별도로 표시는 되지 않지만, 디스플레이 상에 표시되는 버튼, 숫자, 도형 등의 선택(음영을 포함한다) 기능을 수행하기 위해 디스플레이 상에서 이동하는 다양한 형태를 포함할 수 있다. The light irradiated from the light sources 120 (1) and 120 (2) is reflected from the subject 140 and continuously enters the
또한, 다른 실시예에 의하면, 추출된 피사체(140)의 움직임에 상응하여 각 프레임에서 특정 휘도 성분으로 표시되는 포인터가 해석되고, 연속된 프레임에서 해당 포인터의 이동 궤적으로 특성벡터가 해석될 수 있으며, 해석된 특성벡터에 상 응하도록 저장된 메뉴 기능이 실행될 수도 있다. 예를 들면, 추출된 피사체(140)의 움직임이 상하, 좌우로 파악되거나 특정 형태(예를 들면, 원형, 삼각형, 사각형 등)로 파악되는 경우 이러한 움직임에 상응하여 미리 설정된 기능이 실행될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따라 추출된 피사체(140)의 움직임은 디스플레이에서 커서의 이동을 제어할 수도 있으며, 소정의 움직임 벡터를 추출하여 미리 지정된 메뉴를 실행할 수도 있다. In addition, according to another embodiment, a pointer represented by a specific luminance component in each frame is interpreted according to the movement of the extracted subject 140, and a characteristic vector may be interpreted as a movement trajectory of the pointer in successive frames. In addition, the stored menu function may be executed to correspond to the analyzed characteristic vector. For example, when the movement of the extracted subject 140 is grasped up and down, left and right, or in a specific form (for example, a circle, a triangle, a square, etc.), a function preset in response to the movement may be executed. That is, according to an embodiment of the present invention, the movement of the extracted subject 140 may control the movement of the cursor on the display, or may extract a predetermined motion vector and execute a predetermined menu.
이 경우 별도의 기능 버튼(또는 버튼 입력의 조합)에 의해 메뉴를 달리 정할 수도 있다. 예를 들면, * 버튼이 눌려진 상태에서 추출된 피사체(140)의 움직임과 # 버튼이 눌려진 상태에서의 추출된 피사체(140)의 움직임에 따라 서로 다른 기능을 수행하도록 설정할 수 있다. In this case, the menu may be differently determined by a separate function button (or a combination of button inputs). For example, it may be set to perform different functions according to the movement of the extracted subject 140 in the state where the * button is pressed and the movement of the extracted subject 140 in the state where the # button is pressed.
또한, 키패드부(130)는 버튼 방식 또는 터치 스위치 등 다양한 방식으로 구현되어, 숫자, 문자, 특수 기호 등을 사용자가 입력할 수 있도록 한다. In addition, the
이상에서 포인터 이동 제어 장치를 일반적으로 도시한 도면을 설명하였으며, 이하에서는 첨부 도면을 참조하여, 피사체(140)로부터 추출된 영상 데이터를 이용하여 피사체(140)의 일단의 특정 위치에 상응하는 좌표값을 포인터에 대응시키는 방법 및 그 장치를 설명한다. 본 발명에 따른 실시예는 크게 2가지로 구분되는데, 첫째, 피사체(140)를 촬상하여 생성된 영상 데이터의 선명도를 조절하여 선명도가 서로 다른 프레임으로부터 피사체(140)의 일단의 외곽선을 추출하는 방법 및 둘째, 피사체(140)를 미리 설정된 시간 간격으로 촬상한 복수의 서로 다른 영상 데이터를 비교하여 피사체(140)의 중심점을 추출하는 방법으로 나뉜다. 이하에서 차례대로 설명한다. In the above description, a general drawing of a pointer movement control apparatus has been described. Hereinafter, a coordinate value corresponding to a specific position of one end of the subject 140 using image data extracted from the subject 140 will be described with reference to the accompanying drawings. A method and apparatus for mapping the pointer to a pointer will be described. Embodiments according to the present invention can be broadly classified into two types. First, a method of extracting an outline of one end of a subject 140 from a frame having different clarity by adjusting the sharpness of image data generated by capturing the subject 140. And second, a method of extracting a center point of the subject 140 by comparing a plurality of different image data obtained by capturing the subject 140 at predetermined time intervals. It demonstrates in order below.
도 2a는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 포인터 이동 제어 장치의 블록 구성도이다. 2A is a block diagram of a pointer movement control device according to a first embodiment of the present invention.
도 2a를 참조하면, 포인터 이동 제어 장치(200)는 촬상부(210), 이미지 처리부(230) 및 디스플레이부(240)를 포함할 수 있으며, 촬상부(210)는 필터부(213), 렌즈부(216) 및 이미지 센서부(219)를 포함할 수 있으며, 이미지 처리부(230)는 선명도 조절부(231), 외곽선 추출부(233), 감마 보정부(235), 중심 판단부(237) 및 포인터 위치 설정부(239)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2A, the pointer
피사체로부터 입사된 광은 필터부(213) 및 렌즈부(216)를 경유하여 이미지 센서부(219)로 조사될 수 있다. 필터부(213)는 특정 파장의 광만을 통과시킴으로써 피사체의 움직임을 정확히 측정할 수 있도록 한다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 포인터 이동 제어 장치가 광원부(211)를 포함하는 경우 광원부(211)는 특정의 파장을 가지는 광을 출력할 수 있고, 이러한 광은 피사체에서 반사하여 필터부(213)를 통과함으로서 주위의 노이즈로 작용할 수 있는 다른 파장의 광을 차단할 수 있는 효과가 있다. 예를 들면, 광원부(211)는 적외선을 출사하고, 필터부(213)는 적외선만을 통과할 수 있도록 하는 기능을 수행할 수 있다. 여기서, 본 발명에 이용될 수 있는 적외선은 태양광에서 상대적으로 비율이 작은 광이 될 수 있으며, 예를 들면, 적외선의 파장은 솔라 스펙트럼에서 상대적으로 광량이 작은 광의 파장인 900~980nm, 1080~1180nm, 1325~1425nm, 1800~2000nm 등이 될 수 있다.Light incident from the subject may be irradiated to the
여기서, 필터부(213)가 포함되는 경우를 설명하고 있으나 필터부(213)가 포함되지 않고 피사체로부터 조사되는 모든 광을 이용하여 본 발명이 적용될 수 있음은 당연하다. 렌즈부(216)는 필터부(213)를 통과한 광을 이미지 센서부(219)로 집속하는 기능을 수행할 수 있다. Here, although the case in which the
이미지 센서부(219)는 CMOS(Complementary metal oxide semiconductor) 이미지 센서 또는 CCD(charge coupled device) 이미지 센서가 될 수 있다. CMOS(Complementary metal oxide semiconductor) 이미지 센서는 포토 다이오드(photo diode)를 포함하는 다수의 단위 픽셀로 구성되고, 센서에서 출력되는 신호는 디지털 전기 신호로서 이러한 단위 픽셀은 제어 회로 및 신호 처리에 의해 구동된다. CCD(charge coupled device) 이미지 센서는 다수개의 MOS 캐패시터를 포함하며, 이러한 MOS 캐패시터에 전하(캐리어)를 이동시킴으로써 아날로그 전기 신호를 출력하여 동작된다. The
이러한 이미지 센서부(219)는 광을 감지할 수 있는 복수의 픽셀들을 가지고 있다. 따라서 피사체가 위치한 좌표값에 대응되는 광이 입사되는 위치를 감지하여 디스플레이부(240)의 포인터를 이동시키기 위해 해당 좌표값을 산출할 수 있도록 한다.The
이미지 처리부(230)는 이미지 센서부(219)에서 인식한 피사체의 영상 데이터로부터 피사체의 움직임에 상응하는 좌표값을 추출한다. 이를 자세히 살펴보면, 선명도 조절부(231)는 촬상된 피사체의 제1 영상 데이터의 선명도를 조절하여 제1 영 상 데이터와 다른 제2 영상 데이터를 생성한다. 즉, 선명도 조절부(231)는 촬상된 피사체의 제1 영상 데이터의 픽셀의 색상 대비, 명도 대비 및 채도 대비 중 어느 하나 이상을 증가시킴으로써 선명도를 조절할 수 있다.The
여기서, 이미지의 선명도(鮮明度, sharpness)는 이미지의 명암 경계 부분의 명확도를 나타내는 것으로서, 피사체의 이미지의 선명도가 증가하면, 경계 부분의 명확도가 증가하기 때문에 피사체를 촬상한 이미지에서 소정의 피사체만의 외곽선(또는 윤곽(edge))을 파악하기 용이한 장점이 있다. 즉, 선명도가 높은 픽셀에 대해서 색상 대비, 명도 대비 및 채도 대비 중 어느 하나를 증가시킴으로써 선명도를 증가시킬 수 있다. 여기서, 렌즈부(216)의 심도(depth of field)에 따라서, 즉, 렌즈부(216)에 의해 형성되는 피사체의 상이 뚜렷하게 보일 수 있는 범위안에서 피사체의 이미지의 선명도가 달리 표현될 수 있다. 일반적으로, 렌즈부(216)의 초점 거리와 유사한 거리에 위치한 피사체의 외곽선은 선명도가 크지만, 렌즈부(216)의 초점 거리와 먼 거리에 위치한 배경은 선명도가 작게 된다. Here, the sharpness of the image indicates the clarity of the contrast boundary portion of the image, and when the sharpness of the image of the subject increases, the clarity of the boundary portion increases, so that a predetermined amount of the image of the subject is taken. There is an advantage in that it is easy to grasp the outline (or edge) of only the subject. That is, the sharpness may be increased by increasing any one of color contrast, brightness contrast, and saturation contrast with respect to pixels having high sharpness. Here, the sharpness of the image of the subject may be expressed differently according to the depth of field of the
본 발명의 제1 실시예에 따른 선명도 조절부(231)를 이용하는 경우 렌즈부(216)의 초점 거리와 유사한 거리에 위치한 피사체의 외곽선은 선명도가 더 증가할 것이나, 렌즈부(216)의 초점 거리와 먼 거리에 위치한 배경은 선명도가 더 작게 될 수 있다. 따라서, 선명도 조절부(231)에 의해 피사체의 외곽선은 배경보다 선명도가 더 커지게 되므로, 이를 파악하여 이용하기가 더 용이하게 될 수 있다. In the case of using the
외곽선 추출부(233)는 피사체를 촬상하여 생성한 제1 영상 데이터와 이를 영상 처리한 제2 영상 데이터의 차분 값을 추출하여 피사체의 외곽선을 추출한다. 즉, 선명도 조절부(231)에서 생성된 선명도가 높은 제2 영상 데이터와 촬상된 피사체의 제1 영상 데이터의 차분 값은 피사체의 외곽선을 나타낼 수 있다. 추출되는 피사체의 외곽선은 촬상부(210)에 인접한 피사체의 일단의 외곽선이 될 수 있다. The
여기서, 휘도값이 미리 설정된 문턱값(또는 기준 휘도값) 보다 큰 차분 값을 추출하여 피사체의 일단에 상응하는 외곽선을 추출할 수 있다. 기준 휘도값은 피사체 외의 배경으로부터 촬상부(210)에 들어오는 광에 의해 발생하는 노이즈를 제거할 수 있게 한다. 즉, 선명도 조절부(231)에 의해 생성된 제2 영상 데이터의 선명도는 피사체의 영상 데이터뿐만 아니라 배경 영상 데이터에 대해서도 조절될 수 있으므로, 차분 값이 기준 휘도값 이상인 영상 데이터에 대해서만 외곽선으로 인식함으로써 피사체 인식 효율성을 높일 수 있다. 여기서, 기준 휘도값은 고정될 수도 있고, 소정의 휘도값 이상을 가지는 픽셀의 수에 따라서 변화할 수도 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 도 2b에서 서술한다. Here, an outline corresponding to one end of the subject may be extracted by extracting a difference value having a luminance value greater than a preset threshold (or reference luminance value). The reference luminance value may remove noise generated by light entering the
감마 보정부(235)는 피사체의 영상 데이터를 감마 보정한다. 여기서, 영상의 감마(Gamma)는 일반적으로 텔레비전, 카메라, 수상기, 팩스 송수신기 등의 광전 변환계 또는 전광(電光) 변환계에서 입출력 특성을 양(兩) 대수축으로 표시하였을 때 직선 부분의 경사이다. 즉, 텔레비전에서는 피사체 휘도에 대한 카메라 출력 전압과 수상부 입력 전압에 대한 음극선관 휘도와의 대수비를 표시한다. 본 발명의 실시예에 따른 감마 보정에 의해서 각 픽셀의 휘도값을 달리할 수 있으므로, 피사체의 선명도가 큰 부분만 표시되고, 나머지 선명도가 작음 부분은 흑색으로 남게 된다. 따라서, 피사체를 촬상한 이미지에서 소정의 피사체의 윤곽만 밝게 표시됨으로 써 이를 이용하여 피사체의 이동 여부를 판단할 수 있다.The
중심 판단부(237)는 감마 보정된 이미지로부터 소정의 외곽선을 추적하고, 소정의 외곽선에 의해 정해지는 좌표값을 추출할 수 있다. 여기서, 소정의 외곽선은 다양한 형태를 가질 수 있으며, 예를 들면, 원형의 외곽선일 수 있고, 소정의 외곽선에 의해 정해지는 좌표값은 원형의 외곽선에 의해서 결정되는 중심점, 즉, 원의 중심의 좌표값이 될 수 있다. 일반적으로 움직임 추출을 위해 사용되는 피사체가 사용자는 손가락의 일단이 될 수 있으므로, 손가락의 일단인 원형의 외곽선을 추출함으로써, 피사체의 움직임을 산출할 수 있다. The
중심 판단부(237)는 감마 보정부(235)에 의해 추출된 피사체의 외곽선이 형성하는 도형의 내부에 위치한 특정 좌표를 산출한다. 이러한 특정 좌표를 산출하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있으며, 예를 들면, 무게 중심 또는 중심점의 좌표값을 추출할 수 있다. The
피사체의 외곽선이 형성하는 도형의 내부에 위치한 특정 좌표인 무게 중심은 다음과 같은 수학식에 의해 산출될 수 있다. The center of gravity, which is a specific coordinate located inside the figure formed by the outline of the subject, may be calculated by the following equation.
(1) (One)
(2) (2)
(3) (3)
여기서, R은 무게 중심, M은 피사체의 외곽선을 나타내는 픽셀의 휘도값을 모두 더한 값, mi는 피사체의 외곽선을 나타내는 각 픽셀의 휘도값, ri는 상기 외곽선을 나타내는 픽셀의 좌표값이다. 아래 첨자 x, y는 각각 X축과 Y축에 해당하는 값임을 나타내며, 식 (3)은 식 (1)과 식 (2)에 대한 벡터 표현이다. Here, R is the center of gravity, M is the sum of the luminance values of pixels representing the outline of the subject, m i is the luminance value of each pixel representing the outline of the subject, and r i is the coordinate value of the pixel representing the outline. The subscripts x and y indicate the values corresponding to the X and Y axes, respectively, and Equation (3) is a vector representation of Equation (1) and (2).
또한, 중심 판단부(237)가 상술한 수학식에 의하여 피사체의 중심점을 판단하는 경우에는 기준 픽셀의 휘도값을 모두 반영하여야 하므로 연산량이 많아지게 되어 포인터 이동 제어 장치의 전반적인 기능을 저하시키는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 다른 실시예에 따르면, 피사체의 외곽선이 형성하는 도형의 내부에 위치한 특정 좌표인 무게 중심은 다음과 같은 수학식에 의해서도 산출될 수 있다.In addition, when the
(4) (4)
(5) (5)
(6) (6)
여기서, R은 무게 중심, ri는 상기 외곽선을 나타내는 픽셀의 좌표값, n은 상기 외곽선을 나타내는 픽셀의 개수이다. 아래 첨자 x, y는 각각 X축과 Y축에 해당하는 값임을 나타내고, 식 (6)은 식 (4)와 식 (5)에 대한 벡터 표현이다. 즉, 중심 판단부(237)는 픽셀의 휘도값을 반영하지 않고 피사체의 중심점을 판단할 수 있다. 이는 각 픽셀의 휘도값은 큰 차이가 없을 것이므로 중심 판단부(237)는 이에 대한 반영을 하지 아니하고 외곽선을 나타내는 픽셀의 좌표값의 평균값을 피사체의 중심점으로 산출할 수 있다.Here, R is the center of gravity, ri is the coordinate value of the pixel representing the outline, n is the number of pixels representing the outline. Subscripts x and y represent values corresponding to the X and Y axes, respectively, and Equation (6) is a vector representation of Equation (4) and (5). That is, the
또는, 피사체의 외곽선이 곡선형인 경우 그 곡률 반경을 산출하고, 해당 곡률 반경에 상응하는 중심점의 좌표값을 추출할 수 있다. 만약, 소정의 외곽선이 사각형인 경우 사각형의 대각선이 만나는 좌표값이 소정의 외곽선에 의해 정해지는 좌표값이 될 수도 있으며, 다른 다각형인 경우에는 서로 마주보는 꼭지점을 이은 둘 이상의 선이 만나는 좌표값이 될 수도 있다. 예를 들면, 곡선형의 외곽선을 나타내는 각 픽셀 간의 거리를 계산하여, 계산된 각 픽셀의 거리가 가장 큰 두 픽셀의 중간값을 상기 중심점의 좌표값으로 할 수 있다. 또한, 다른 예를 들면, 이러한 중간값은 2차원 디스플레이의 경우 X축과 Y축에 대한 좌표값으로 나타내질 수 있으며, X축 또는 Y축에 대한 좌표값의 차이가 가장 큰 두 픽셀간의 중간값을 중심점의 좌표값으로 할 수도 있다. Alternatively, when the outline of the subject is curved, the radius of curvature may be calculated and the coordinate value of the center point corresponding to the radius of curvature may be extracted. If the predetermined outline is a rectangle, the coordinate value where the diagonal of the rectangle meets may be a coordinate value determined by the predetermined outline. In the case of another polygon, the coordinate value where two or more lines connecting vertices facing each other are met May be For example, the distance between each pixel representing the curved outline may be calculated, and the median value of the two pixels having the largest calculated distance of each pixel may be used as the coordinate value of the center point. In another example, the intermediate value may be represented by coordinate values for the X and Y axes in the case of a two-dimensional display, and the intermediate value between the two pixels having the largest difference in the coordinate values for the X axis or the Y axis. Can also be used as the coordinate of the center point.
포인터 위치 설정부(239)는 산출된 특정 좌표에 디스플레이부(240)의 포인터가 위치되도록 제어한다. 즉, 포인터의 위치가 특정 좌표, 예를 들면, 피사체의 외곽선에 대한 무게 중심 또는 중심점의 좌표값에 특정된다. 또한, 디스플레이부(240)가 구비되지 않은 장치에서는 메뉴를 선택하거나 볼륨을 높이는 등의 기능 이 수행될 수 있다. 즉, 산출된 특정 좌표가 미리 설정된 픽셀보다 상부에 위치하는 경우 현재 선택된 메뉴의 이전 메뉴를 선택하거나, 산출된 특정 좌표가 미리 설정된 픽셀보다 우측에 위치하는 경우 볼륨을 높이는 등의 기능을 수행할 수 있다.The pointer
이하에서는, 상기 소정의 외곽선이 원형인 경우를 중심으로 설명한다. Hereinafter, the case where the predetermined outline is circular will be described.
도 2b는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 포인터 이동 제어 시 사용되는 기준 휘도값에 대한 설정 방법을 도시한 도면이다. 제1 기준 휘도값(250), 제1 기준 픽셀 개수의 시점(253), 제1 휘도 하한값(255), 제1 기준 픽셀 개수 에 상응하는 휘도 범위(a), 제2 기준 휘도값(260), 제2 기준 픽셀 개수의 시점(263), 제2 휘도 하한값(265), 제2 기준 픽셀 개수 에 상응하는 휘도 범위(b)가 도시된다. 여기서, 제1 또는 제2는 기준 픽셀 개수가 다른 경우인 두가지 실시예를 설명하기 위해서 사용되었으며, 이하에서는 이를 생략하고 통칭하여 설명하기로 한다. 2B is a diagram illustrating a method for setting a reference luminance value used in pointer movement control according to the first embodiment of the present invention. The first
기준 휘도값(250 또는 260)은 피사체의 외곽선을 추출하기 위해 각 픽셀의 휘도값과 비교하기 위해 마련된다. 이하에서는, 이미지 센서부(219)의 해상도가 640*480(가로*세로)이고, 각 픽셀의 휘도값이 0 부터 내지 255로 구분된 사이에 구성된 경우를 가정한다. 휘도값이 '0'인 경우는 가장 어두운 경우이므로 검정색일 것이고, 휘도값이 '255'인 경우는 가장 밝은 경우이므로 흰색으로 표현될 것이다. The
또한, 도 2b를 참조하면, 기준 휘도값(250 또는 260)은 소정의 휘도값 이상을 가지는 픽셀의 수에 따라서 변화할 수 있다. 외곽선 추출부(233)는 피사체의 외곽선에 대응되는 픽셀을 추출하기 위하여 기준 픽셀 개수를 설정하고 휘도값이 큰 픽셀을 추출할 수 있다. 예를 들면, 연산량을 고려해서 설정된 기준 픽셀 개수가 10000개인 경우 미리 마련된 버퍼에 저장된 히스토그램에서 휘도값이 큰 순서로 10000개의 픽셀을 추출하고, 10000개째에 해당하는 픽셀(기준 픽셀 개수의 시점(253, 263))의 휘도값 또는 그 보다 작은 값이 기준 휘도값(250 또는 260)이 될 수 있다. 따라서, 기준 픽셀 개수 에 상응하는 휘도 범위(a, b)가 결정될 수 있다. 여기서, 각 픽셀의 휘도값은 버퍼에 저장되어 있으므로, 휘도값이 작은 순서로 픽셀 개수를 세어 기준 휘도값을 산출할 수도 있다. 즉, 전체 픽셀의 개수가 버퍼에 저장되어 있다면, 전체 픽셀 개수에서 기준 픽셀 개수를 뺀 값만큼 휘도값이 작은 순서대로 추출하여 기준 휘도값을 산출할 수도 있다. In addition, referring to FIG. 2B, the
여기서, 기준 픽셀 개수가 너무 큰 경우 대부분의 픽셀이 피사체의 외곽선으로 추출될 것이고, 그 반대의 경우 극히 일부분의 픽셀이 피사체의 외곽선으로 추출될 것이다. 기준 휘도값이 너무 작은 경우(즉, 기준 픽셀 개수가 너무 큰 경우)에는 피사체의 외곽선과 관계없는 픽셀(예를 들면, 배경 부분에 대한 픽셀)이 추출될 수 있으므로, 휘도 하한값(255, 265)을 설정하여 기준 휘도값이 이보다 작은 값이 되는 경우 휘도 하한값(255, 265)을 기준 휘도값으로 설정할 수 있다. 또한, 기준 휘도값이 너무 큰 경우(즉, 기준 픽셀 개수가 너무 작은 경우)에는 피사체의 외곽선을 구성하는 최소한의 픽셀 수가 추출되지 않을 수 있으므로, 이 경우에도 휘도 상한값(미도시)을 설정할 수 있다. 여기서, 휘도 하한값(255, 265)과 휘도 상한값은 일반적으로 각각 한 개씩 주어질 수 있으며, 도 2b를 참조하면, 휘도 하한값(255, 265)이 변화하는 경우 기준 휘도값(250, 260)이 변화하는 경우를 도시하였 다. Here, if the number of reference pixels is too large, most pixels will be extracted to the outline of the subject, and vice versa, very few pixels will be extracted to the outline of the subject. If the reference luminance value is too small (i.e., the number of reference pixels is too large), pixels irrelevant to the outline of the subject (for example, pixels for the background part) may be extracted, and thus lower luminance values (255, 265). If the reference luminance value becomes smaller than this by setting the lower limit luminance values (255, 265) can be set as the reference luminance value. In addition, when the reference luminance value is too large (that is, when the reference pixel number is too small), the minimum number of pixels constituting the outline of the subject may not be extracted, and in this case, the upper limit of luminance (not shown) may also be set. . Here, the
예를 들어, 기준 픽셀 개수가 10000개이고, 휘도 하한값(255, 265)이 50인 경우 각 픽셀을 분석하여 휘도값이 큰 순서대로 10000개의 픽셀을 추출하여 10000번째 픽셀의 휘도값과 50 중 큰 값을 기준 휘도값으로 설정한다. 반대로, 기준 픽셀 개수가 10000개이고 휘도 상한값이 200인 경우를 가정하면, 휘도값이 큰 순서대로 10000개의 픽셀을 추출하여 10000번째 픽셀의 휘도값과 200 중 작은 값을 기준 휘도값으로 설정한다.For example, if the number of reference pixels is 10000 and the lower luminance limits (255, 265) are 50, each pixel is analyzed and 10000 pixels are extracted in the order of the higher luminance values, and the greater of the luminance value and the 50th pixel is 10000. Is set to the reference luminance value. On the contrary, assuming that the number of reference pixels is 10000 and the upper limit of luminance is 200, 10000 pixels are extracted in order of increasing luminance, and the luminance value of the 10000th pixel and the smaller of 200 are set as the reference luminance values.
또한, 다른 실시예에 의하면, 기준 휘도값은 특정값으로 고정될 수도 있다. 예를 들면, 기준 휘도값이 100이고, 그 이상이 되는 픽셀에 대해서는 피사체의 외곽선으로 인식할 수 있다. 상술한 휘도 하한값과 휘도 상한값은 기준 휘도값이 고정된 경우에도 적용될 수 있음은 당연하다. Further, according to another embodiment, the reference luminance value may be fixed to a specific value. For example, a pixel having a reference luminance value of 100 and above can be recognized as an outline of a subject. It goes without saying that the above-described luminance lower limit value and the luminance upper limit value can be applied even when the reference luminance value is fixed.
또한, 여기에서는 포인터 이동 제어 장치(200)의 동작을 제어하는 제어부를 별도로 구비하지 아니하였으나 포인터 이동 제어 장치(200)를 포인터 이동 제어 장치(200)는 전반적인 동작을 제어하기 위한 제어부(도시되지 않음)를 별도로 구비할 수 있음은 당업자에 있어서 자명하다. 또한, 포인터 이동 제어 장치(200)는 별도의 제어부를 구비하지 않고 포인터 이동 제어 장치(200)를 포함하는 전자기기의 전반적인 동작을 제어하기 위한 메인 제어부(도시되지 않음)에 의하여 제어될 수도 있음은 자명하다.In addition, although the controller for controlling the operation of the pointer
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 포인터 이동 제어 방법의 흐 름도이다. 3 is a flowchart of a pointer movement control method according to a first embodiment of the present invention.
단계 S310에서, 촬상부는 피사체를 포함하는 이미지를 촬상하여 제1 영상 데이터를 생성한다. 단계 S320에서, 촬상된 피사체의 이미지에 대해 선명도를 조절하여 제2 영상 데이터를 생성한다. 여기서, 이미지의 심도에 따라서 선명도 조절이 달라질 수 있다. 즉, 렌즈부의 초점 거리에 가까운 위치에 있는 피사체 외곽선의 경우 배경이 되는 이미지에 비해 선명도가 크게 증가할 수 있다. In operation S310, the imaging unit photographs an image including a subject to generate first image data. In operation S320, sharpness of the image of the photographed subject is adjusted to generate second image data. Here, the sharpness control may vary according to the depth of the image. That is, in the case of the subject outline positioned near the focal length of the lens unit, the sharpness may be greatly increased as compared to the background image.
단계 S330에서, 상기 제1 영상 데이터와 상기 제2 영상 데이터의 차분 값을 산출하고, 단계 S340에서, 산출한 차분 값에 대해서 감마 보정하여 피사체 외곽선에 대한 휘도값을 증가시킬 수 있다. 따라서 감마 보정된 차분 값으로부터 피사체의 외곽선이 명확하게 될 수 있다. 여기서 차분 값은 모든 픽셀에 대해서 산출되며, 이하 단계들은 각 픽셀마다 개별적으로 수행된다. In operation S330, a difference value between the first image data and the second image data may be calculated, and in operation S340, gamma correction may be performed on the calculated difference value to increase the luminance value of the object outline. Therefore, the outline of the subject may be clear from the gamma corrected difference value. Here, the difference value is calculated for every pixel, and the following steps are performed individually for each pixel.
단계 S350에서, 상기 제1 영상 데이터와 상기 제2 영상 데이터의 차분 값이 미리 설정된 기준 휘도값보다 큰지 여부를 체크한다. 차분 값이 미리 설정된 기준 휘도값 보다 큰 경우에는 이러한 픽셀은 피사체의 일단에 상응하는 외곽선으로 추출된다. 그러나 차분 값이 미리 설정된 기준 휘도값 보다 작은 경우에는 다음 픽셀에 대한 차분값에 대해서 미리 설정된 기준 휘도값보다 큰지 여부를 체크하며, 픽셀들에 대한 차분값이 미리 설정된 기준 휘도값보다 작은 경우 처음 단계로 돌아가서 전 단계가 다시 반복될 수 있다. 기준 휘도값은 상술한 바와 같이 고정적 또는 기준 픽셀 개수에 대응하여 설정될 수 있다. In operation S350, it is checked whether a difference value between the first image data and the second image data is greater than a preset reference luminance value. When the difference value is larger than the preset reference luminance value, these pixels are extracted with an outline corresponding to one end of the subject. However, if the difference value is smaller than the preset reference luminance value, it is checked whether the difference value for the next pixel is larger than the preset reference luminance value. If the difference value for the pixels is smaller than the preset reference luminance value, the first step is performed. Return to the previous step can be repeated again. As described above, the reference luminance value may be set corresponding to the fixed or reference pixel number.
단계 S360에서, 제1 영상 데이터와 상기 제2 영상 데이터의 차분 값이 미리 설정된 기준 휘도값보다 큰 좌표값으로부터 피사체의 일단에 상응하는 외곽선을 추출한다. In operation S360, an outline corresponding to one end of the subject is extracted from a coordinate value in which a difference value between the first image data and the second image data is larger than a preset reference luminance value.
단계 S370에서, 피사체의 외곽선을 이용해서 이미지 중심점을 인식한다. 즉, 상술한 무게 중심을 구하거나, 추출된 피사체의 외곽선으로부터 곡률 반경을 산출하고 해당 곡률 반경에 상응하는 중심점의 좌표값을 추출할 수 있다. 또는 곡률 반경을 별도로 산출하지 않고, 피사체의 윤곽이 형성하는 원형의 외곽선을 나타내는 각 픽셀 간의 거리를 계산하고, 계산된 각 픽셀의 거리가 가장 큰 두 픽셀의 중간값을 이용하여 현재 중심점의 좌표값을 추출할 수도 있다. 이외에도 미리 설정된 다양한 방법에 의해 현재 중심점의 좌표값이 추출될 수 있다. In operation S370, the image center point is recognized using the outline of the subject. That is, the above-described center of gravity may be obtained or the radius of curvature may be calculated from the extracted outline of the subject and the coordinate value of the center point corresponding to the radius of curvature may be extracted. Alternatively, the distance between each pixel representing the circular outline formed by the outline of the subject is calculated without separately calculating the radius of curvature, and the coordinate value of the current center point is obtained by using the median value of the two pixels having the largest calculated distance of each pixel. You can also extract In addition, the coordinate values of the current center point may be extracted by various preset methods.
단계 S380에서, 추출된 중심점의 좌표값에 대응하여 디스플레이부의 포인터를 이동시킨다. In operation S380, the pointer of the display unit is moved in response to the extracted coordinates of the center point.
도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 포인터 이동 제어 장치가 선명도 조절 및 감마 보정을 수행하는 동작을 설명한 도면이다. 도 4를 참조하면, 원본 이미지(410), 선명도 조절된 이미지(420), 차분 값에 대해 감마 보정된 이미지(430), 추출된 중심점(440) 및 원형 외곽선(450)이 도시된다. 4 is a view for explaining an operation of performing a sharpness adjustment and gamma correction by the pointer movement control apparatus according to the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the
원본 이미지(410)에서 피사체인 사용자의 손가락 일단은 둥근 형상을 가지고 있다. 이후 심도에 따라서 선명도를 조절하면, 선명도 조절된 이미지(420)에서 보이는 바와 같이 초점 거리에 유사한 위치에 있는 피사체(사용자 손가락)의 외곽선은 선명도가 커지며, 그렇지 않은 배경은 선명도가 상대적으로 작다. 이후 원본 이 미지(410)와 선명도 조절된 이미지(420)의 차분 값을 구한 후 전체적으로 감마값을 높게 하면, 감마 보정된 이미지(430)에서 선명도가 큰 사용자의 손가락 일단의 윤곽만 보이게 된다. 따라서, 피사체의 윤곽인 원형 외곽선으로부터 상술한 중심점의 좌표값을 추출하고 디스플레이부의 포인터의 위치를 추출한 중심점의 좌표값으로 설정할 수 있다. One end of the user's finger, which is the subject in the
도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 배경의 명도가 큰 경우 포인터 이동 제어 장치에 의해 생성된 이미지를 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 피사체의 모양이 원형이 아닌 경우 포인터 이동 제어 장치에 의해 생성된 이미지를 도시한 도면이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 원본 이미지(510, 610), 선명도 조절된 이미지(520, 620), 감마 보정된 이미지(530, 630), 추출된 중심점 및 원형 외곽선(540, 640)이 도시된다. 5 is a view showing an image generated by the pointer movement control apparatus when the background brightness according to the first embodiment of the present invention is large, and FIG. 6 is a shape of a subject according to the first embodiment of the present invention. If it is not circular, it is a figure which shows the image produced by the pointer movement control apparatus. 5 and 6,
도 5를 참조하면, 배경의 명도에 관계없이 피사체의 윤곽이 추출될 수 있다. 즉, 선명도(sharpness)를 조절하는 경우 피사체인 손가락의 윤곽 뿐만 아니라 직선형으로 형성된 배경 광원이 문제될 수도 있으나, 실제 실험 결과 배경 영상이 미치는 영향이 작아서 손가락의 윤곽을 추출하는데 문제가 없는 것으로 나타났다. Referring to FIG. 5, the outline of the subject may be extracted regardless of the brightness of the background. In other words, when adjusting the sharpness, not only the contour of the finger as the subject but also a background light source formed in a straight line may be a problem. However, as a result of the experiment, it was found that there is no problem in extracting the contour of the finger because the influence of the background image is small.
또한, 도 6을 참조하면, 손가락인 피사체를 눕혀서 원형이 아닌, 즉, 외곽선이 반원인 경우에도 경계값인 피사체의 윤곽이 추출될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 영상 프레임만을 가지고도 이미지의 심도를 이용하여 피사체의 이동 여부 및 이동 위치의 좌표값을 구할 수 있다. In addition, referring to FIG. 6, even when the subject, which is a finger, is not circular, that is, when the outline is a semicircle, the outline of the subject, which is a boundary value, may be extracted. Therefore, according to the exemplary embodiment of the present invention, even if only one image frame is used, the depth of the image may be used to determine whether the subject is moved and the coordinate values of the movement position.
도 7은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 포인터 이동 제어 장치의 블록 구성도이다. 7 is a block diagram of a pointer movement control device according to a second embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 포인터 이동 제어 장치(700)는 필터부(712), 광원부(714), 렌즈부(716) 및 이미지 센서부(718)를 포함하는 촬상부(710)와 피사체 추출부(731), 중심 판단부(732) 및 포인터 위치 설정부(734)를 포함하는 이미지 처리부(730) 및 디스플레이부(740)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the pointer
이하에서 상기한 각 구성 요소의 동작에 대하여 설명한다. 다만, 광원부(714)를 제외한 촬상부(710)의 구성 요소와 디스플레이부(740)의 동작에 대하여는 상술한 바, 이들의 동작에 대한 상세한 설명은 생략한다.The operation of each component described above will be described below. However, the operations of the components of the
광원부(714)는 특정의 파장을 가지는 광(light)을 출력할 수 있고, 이러한 광은 피사체에서 반사되어 필터부(713)를 통과함으로써 주위의 노이즈(noise)로 작용할 수 있는 다른 파장의 광을 차단할 수 있는 효과가 있다. 특히, 광원부(714)는 메인 제어부(도시되지 않음)의 제어를 받아 미리 설정된 시간을 간격으로 점등될 수 있다. 이때, 이미지 센서부(718)는 광원부(714)가 광을 출력하는 동안에 피사체(140)를 촬상하여 제1 영상 데이터를, 광원부(714)가 광을 출력하지 아니하는 동안에 피사체(140)를 촬상하여 제2 영상 데이터를 각각 생성하여 이미지 처리부(730)로 출력할 수 있다. 이때, 광원부(714)는 메인 제어부(도시되지 않음)의 제어를 받아 미리 설정된 시간을 간격으로 점등될 수 있으며, 이미지 센서부(718)는 제1 영상 데이터를 생성한 직후에 광원부(714)가 불활성화되면 제2 영상 데이터를 생성할 수 있다. 또한, 메인 제어부(도시되지 않음)는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 포인터 이동 제어 장치(700)를 포함하는 전자기기(예를 들어, 휴대용 단말기, 노트북 등)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부일 수 있으며, 촬상부(710) 내에 별도로 구비된 제어부로서 광원부(714) 만을 제어하기 위한 구성 요소일 수 있다.The
피사체 추출부(731)는 촬상부(710)로부터 입력받은 제1 영상 데이터 및 제2 영상 데이터를 비교하여 제3 영상 데이터를 생성한다. 예를 들어, 제3 영상 데이터는 제1 영상 데이터의 휘도값에서 각 픽셀에 상응하는 제2 영상 데이터의 휘도값을 감산한 데이터일 수 있다. 즉, 제1 영상 데이터는 광원부(714)가 활성화된 상태에서 촬상된 영상 데이터이므로 광원부(714)에서 가까운 위치에서 촬상된 피사체(140)는 휘도값이 클 것이고, 광원부(714)에서 먼 위치에서 촬상된 배경 부분의 휘도값은 상대적으로 적을 것이다. 또한, 제2 영상 데이터는 광원부(714)가 불활성화된 상태에서 촬상된 영상 데이터이므로 피사체(140) 부분의 휘도값과 배경 부분의 휘도값은 제1 영상 데이터에 비하여 그 차이가 적을 것이다. 또한, 제1 영상 데이터와 제2 영상 데이터의 각 배경 부분은 모두 광원부(714)와 피사체에 비하여 먼 거리에 위치할 것이므로 휘도값의 차이가 매우 적을 것이다. 따라서, 제1 영상 데이터의 휘도값에서 각 픽셀에 상응하는 제2 영상 데이터의 휘도값을 감산해주면 피사체(140)를 제외한 배경 부분의 휘도값은 거의 '0(zero)'에 가까운 값이 될 것이고, 피사체(140)에 상응하는 부분의 휘도값 만이 존재할 것이다. 이러한 방법에 의하여 피사체 추출부(731)는 촬상된 영상 데이터에서 피사체(140)만을 추출한 제3 영상 데이터를 생성할 수 있다. The
중심 판단부(732)는 피사체 추출부(731)에서 생성한 제3 영상 데이터를 분석하여 피사체(140)의 중심점을 판단하기 위하여 피사체(140)가 촬상된 픽셀(이하, '기준 픽셀'이라 칭함)을 추출한다. 예를 들어, 이미지 센서부(718)의 해상도가 640*480(가로*세로)이고, 각 픽셀의 휘도값이 0 내지 255로 구분된 경우를 가정한다. 휘도값이 '0'인 경우는 밝기가 '0'이므로 검정색일 것이고, 휘도값이 '255'인 경우는 가장 밝은 경우이므로 흰색으로 표현될 것이다. 만일 기준 픽셀을 추출하기 위하여 미리 설정된 기준 경계값이 '10,000'이라면 중심 판단부(732)는 제3 영상 데이터에서 휘도값이 큰 픽셀 순서로 10,000개의 기준 픽셀을 추출할 수 있다. 이때, 기준 경계값이 너무 크면 제3 영상 데이터의 대부분의 픽셀이 기준 픽셀로 추출될 것이고, 기준 경계값이 너무 작으면 제3 영상 데이터의 극히 일부분만이 기준 픽셀로 추출될 것이다. 이러한 경우 기준 픽셀에는 피사체(140)가 촬상된 픽셀 외에 이와 무관한 배경 부분에 대한 픽셀(즉, 노이즈(noise) 픽셀)의 비율이 높아지게 될 것이다. 즉, 기준 경계값이 너무 크거나 너무 작으면 노이즈 픽셀의 비율이 높아지므로 중심 판단부(732)는 촬상된 피사체(140)의 정확한 위치를 파악하기 힘들 것이다. 따라서, 기준 경계값은 노이즈 픽셀의 비율을 무시할 수 있도록 상한값 및/또는 하한값이 설정될 수 있다. 예를 들어, 기준 경계값이'10,000'이고, 하한값이 '50'인 경우를 가정하자. 이 경우 중심 판단부(732)는 제3 영상 데이터에서 휘도값이 50보다 큰 픽셀만을 대상으로 하여 휘도값이 큰 픽셀 순서로 10,000개의 기준 픽셀을 추출할 수 있다. 즉, 중심 판단부(732)는 제3 영상 데이터의 각 픽셀을 분석하여 휘도값이 큰 순서대로 10,000개의 기준 픽셀을 추출하되, 이들 중 휘도값이 50 미만(또는 이하)인 픽셀을 기준 픽셀에서 제외할 수 있다. 또한, 피사체(140)는 일반적으로 사용자의 손가락일 경우가 많을 것이므로 휘도값이 너무 큰 경우는 노이즈 픽셀에 해당할 가능성이 높다. 따라서, 기준 경계값이'10,000'이고 상한값이 '200'인 경우를 가정하면, 중심 판단부(732)는 제3 영상 데이터에서 휘도값이 '200' 미만(또는 이하)인 픽셀만을 대상으로 하여 기준 픽셀을 추출할 수 있다. The
또한, 기준 경계값은 휘도값이 큰 픽셀의 개수가 아닌 미리 설정된 휘도값일수 있다. 즉, 중심 판단부(732)는 제3 영상 데이터를 분석하여 기준 경계값을 넘는 픽셀을 모두 기준 픽셀로 추출할 수 있다. 예를 들어, 기준 경계값이'150'으로 설정되어 있는 경우, 중심 판단부(732)는 제3 영상 데이터에서 휘도값이 '150'을 넘는 픽셀을 모두 기준 픽셀로 추출할 수도 있다. 이 경우에도 상술한 바와 같이 기준 경계값이 너무 크거나 너무 작은 경우에는 기준 픽셀에서의 노이즈 픽셀의 비율이 높을 것이므로 기준 경계값에 대한 상한값 및/또는 하한값이 설정될 수 있음은 자명하다.In addition, the reference boundary value may be a predetermined luminance value instead of the number of pixels having a large luminance value. That is, the
또한, 중심 판단부(732)는 기준 픽셀을 분석하여 피사체(140)의 중심점을 판단한다. 이때, 중심점은 피사체(140)의 무게 중심일 수 있다. 예를 들어, 피사체(140)의 내부에 위치한 특정 좌표인 무게 중심은 다음과 같은 수학식에 의해 산출될 수 있다. In addition, the
(7) (7)
(8) (8)
(9) (9)
여기서, R은 무게 중심, M은 피사체의 기준 픽셀의 휘도값을 모두 더한 값, mi는 피사체의 각 기준 픽셀의 휘도값, ri는 기준 픽셀의 좌표값이다. 아래 첨자 x, y는 각각 X축과 Y축에 해당하는 값임을 나타내며, 식 (9)은 식 (7)과 식 (8)에 대한 벡터 표현이다. Here, R is the center of gravity, M is the sum of the luminance values of the reference pixels of the subject, m i is the luminance value of each reference pixel of the subject, r i is the coordinate value of the reference pixel. The subscripts x and y represent the values corresponding to the X and Y axes, respectively, and Equation (9) is a vector representation of Equations (7) and (8).
다만, 중심 판단부(732)가 상술한 수학식에 의하여 피사체(140)의 중심점을 핀단하는 경우에는 기준 픽셀의 휘도값을 모두 반영하여야 하므로 연산량이 많아지게 되어 포인터 이동 제어 장치(700)의 전반적인 기능을 저하시키는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 피사체(140)의 중심점은 다음과 같은 수학식에 의하여 판단될 수도 있다. However, when the
(10) 10
(11) (11)
(12) (12)
여기서, R은 무게 중심, ri는 기준 픽셀의 좌표값, n은 기준 픽셀의 개수이다. 아래 첨자 x, y는 각각 X축과 Y축에 해당하는 값임을 나타내고, 식 (12)은 식 (10)와 식 (11)에 대한 벡터 표현이다. Where R is the center of gravity, ri is the coordinate value of the reference pixel, and n is the number of reference pixels. Subscripts x and y represent values corresponding to the X and Y axes, respectively, and Equation (12) is a vector representation of Equation (10) and Equation (11).
즉, 중심 판단부(732)는 기준 픽셀의 휘도값을 반영하지 않고 피사체(140)의 중심점을 판단할 수 있다. 이는 각 기준 픽셀의 휘도값은 큰 차이가 없을 것이므로 중심 판단부(732)는 이에 대한 반영을 하지 아니하고 기준 픽셀의 좌표값의 평균값을 피사체(140)의 중심점으로 산출할 수 있다. 예를 들어, 기준 픽셀의 휘도값을 '1', 나머지 픽셀의 휘도값을 '0'으로 구분지을 경우, 제3 영상 데이터는 기준 픽셀(즉, 피사체(140)가 촬상된 부분)은 흰색으로 표시되고, 나머지 부분은 검은색으로 표시될 것이다. 따라서, 흰색으로 표시된 기준 픽셀(즉, 피사체(140))의 무게 중심은 상기한 수식 (10 내지 12)에 의하여 각 픽셀의 휘도값을 반영하지 아니하고 구할 수 있을 것이다. That is, the
또한, 중심 판단부(732)는 기준 픽셀의 외곽선이 곡선형인 경우 그 곡률 반경을 산출하고, 해당 곡률 반경에 상응하는 중심점의 좌표값을 추출할 수 있다. 이를 산출하는 방법은 도 2를 참조하여 상술한 바, 여기에서는 이에 대한 상세한 설 명은 생략한다. In addition, when the outline of the reference pixel is curved, the
포인터 위치 설정부(734)는 산출된 특정 좌표에 디스플레이부(740)의 포인터가 위치되도록 제어한다. 즉, 포인터의 위치가 특정 좌표, 예를 들면, 피사체(140)의 중심점(예를 들어, 무게 중심)의 좌표값에 특정된다.The pointer
도 8은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 포인터 이동 제어 방법의 순서도이다.8 is a flowchart of a pointer movement control method according to a second preferred embodiment of the present invention.
이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 디스플레이의포인터 이동 제어 방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, a method of controlling pointer movement of a display according to a second exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8.
단계 S810에서, 이미지 센서부(718)는 광원부(714)가 활성화된 상태 즉, 광을 출력하는 동안에 피사체(140)를 촬상하여 제1 영상 데이터를 생성하여 이미지 처리부(730)로 출력한다. In operation S810, the
단계 S820에서, 이미지 센서부(718)는 광원부(714)가 불활성화된 상태 즉, 광을 출력하지 않는 동안에 피사체(140)를 촬상하여 제2 영상 데이터를 생성하여 이미지 처리부(730)로 출력한다. In operation S820, the
이때, 광원부(714)는 메인 제어부(도시되지 않음)의 제어를 받아 미리 설정된 시간을 간격으로 점등될 수 있으며, 이미지 센서부(718)는 제1 영상 데이터를 생성한 직후에 광원부(714)가 불활성화되면 제2 영상 데이터를 생성할 수 있다. In this case, the
단계 S830에서, 피사체 추출부(731)는 촬상부(710)로부터 입력받은 제1 영상 데이터 및 제2 영상 데이터를 비교하여 제3 영상 데이터를 생성한다. 제3 영상 데 이터를 생성하는 방법은 도 7을 참조하여 상술한 바, 여기에서는 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. In operation S830, the
단계 S840에서, 중심 판단부(732)는 피사체 추출부(731)에서 생성한 제3 영상 데이터를 분석하여 피사체(140)의 중심점을 판단하기 위하여 피사체(140)가 촬상된 픽셀(이하, '기준 픽셀'이라 칭함)을 추출한다. In operation S840, the
단계 S850에서, 중심 판단부(732)는 기준 픽셀의 좌표값를 추출하고, 단계 S870에서 중심 판단부(732)는 피사체(140)의 중심점을 산출한다. 피사체(140)의 중심점을 산출하는 방법에 대해서도 도 10을 참조하여 상술한 바, 여기에서는 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. In operation S850, the
단계 S870에서, 포인터 위치 설정부(734)는 산출된 피사체(140)의 중심점에 상응하는 디스플레이부(740)의 위치에 포인터가 위치되도록 제어한다. 즉, 포인터의 위치가 피사체(140)의 중심점(예를 들어, 무게 중심)의 좌표값에 특정된다.In operation S870, the pointer
도 9는 본 발명과 관련된 포인터 이동 제어 장치 구성을 나타내는 개략도이다. 9 is a schematic diagram showing a configuration of a pointer movement control apparatus according to the present invention.
도 9를 참조하면, 포인터 이동 제어 장치(990)는 빛이 통과할 수 있는 투광부(910) 상에 피사체(140)가 일정한 방향으로 이동하면, 이미지 센서부(930)가 피사체(140)를 연속적으로 촬영하고 제어부(도시하지 않음)에 의해 피사체(140)의 움직임에 따른 정보가 입력되게 한 것이다. 예를 들어, 광원부(950)에서 나온 빛은 피사체(140)인 사용자의 손가락에서 반사되어 이미지 센서부(930)에 입사되고, 이 미지 센서부(930)는 피사체(140)에 의해 반사된 빛을 수광하여 상응하는 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 이에 따라 제어부(도시하지 않음)에 의해 피사체의 움직임이 인식되어 포인터 이동 제어 장치(990)가 구비된 전자기기(예를 들어, 이동통신 단말기, 노트북 등)의 디스플레이부에는 포인터가 사용자에 의해 원하는 위치로 이동할 수 있다. Referring to FIG. 9, when the subject 140 moves in a predetermined direction on the
포인터 이동 제어 장치(990)가 구비된 전자기기가 이동통신 단말기인 경우, 사용자는 한 손으로 이동통신 단말기를 파지(把指)하고 다른 손의 엄지 손가락 등을 이용하여 포인터를 원하는 위치로 이동시킨다. 그러나 사용자의 손가락은 일반적으로 투광부(910)의 중심, 즉, 이미지 센서부(930)의 중심 상에 위치하지 않고, 도 9에 도시된 바와 같이, 이미지 센서부(930) 중심에서 약간 아래 쪽에 위치할 경우가 많을 것이다. 이러한 경우 이미지 센서부(930)는 피사체(140)의 일부만 촬영하기 때문에 피사체(140)의 움직임을 정확하게 인식하는데 어려움이 있을 수 있다. When the electronic device equipped with the pointer
이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 이미지 센서부(930)의 촬상각을 크게 할 수 있는 광각 렌즈를 사용할 수 있다. 그러나 광각 렌즈는 단가가 높기 때문에 광 포인팅 장치의 전체적인 가격 상승을 유발하는 문제점이 있으며, 광각 렌즈는 같은 거리에서 촬영할 때 더욱 넓은 범위를 찍을 수 있도록 하는 것이므로 상의 왜곡을 초래할 수도 있다. In order to solve such a problem, a wide-angle lens capable of increasing an imaging angle of the
이하, 상술한 문제점을 해결하기 위한 포인터 이동 제어 장치의 구성에 대하여 설명한다. Hereinafter, the structure of the pointer movement control apparatus for solving the above-mentioned problem is demonstrated.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동된 포인터 이동 제어 장치의 단면도이고, 도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동된 포인터 이동 제어 장치의 평면도이다. 10 is a cross-sectional view of the moved pointer movement control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 11 is a plan view of a moved pointer movement control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 포인터 이동 제어 장치 구성의 제2 실시예에 따른 포인터 이동 제어 장치(1000)는 이미지 센서부(1030), 렌즈부(1050) 및 광원부(1060)을 포함하는 촬상부(1070), 촬상부(1070)를 수용하는 하우징(1090), 하우징(1090)의 상부에 구비된 투광부(1010) 및 촬상부(1070)에 의해 생성된 영상 데이터를 처리하여 정보가 입력되게 하는 제어부(1099)를 포함한다. 또한 투광부(1010) 상에는 그 움직임을 추출하여 정보를 입력하기 위한 피사체(140)가 도시되어 있다. 이하, 각 구성부에 대하여 상세히 설명한다. 다만, 촬상부(1070)(즉, 이미지 센서부(1030), 렌즈부(1050) 및 광원부(1060) 등)에 대한 설명은 상술한 바 여기에서는 이에 대한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 10, the pointer
투광부(1010)는 외부로 노출되는 부분으로서, 그 상부에는 도 8에 도시된 바와 같이 피사체(예를 들면, 사용자의 손가락)(140)가 위치한다. 광원부(1060)에서 나온 빛은 투광부(1010)를 통과한 후 피사체(140)에서 반사되어 다시 투광부(1010) 및 렌즈부(1050) 등을 통하여 이미지 센서부(1030)로 입사한다. 투광부(1010)는 유리 또는 투광성을 갖는 투명 플라스틱을 이용하여 제작될 수 있다. The
투광부(1010)는 원형의 형상을 갖고 그 중심을 통과하는 X축을 가질 수 있다. 그리고 이미지 센서부(1030) 및 렌즈부(1050)로 이루어지는 촬상부(1070)의 중심선(Y)은 X축과 일정 간격 이격되어 있다. 촬상부(1070)가 상기 X축으로부터 이격 된 방향은, 도 11에 도시된 바와 같이, 투광부(1010)의 중심에서 하측 방향이다. 따라서 피사체(140)가 투광부(1010)의 중심에서 약간 아래 쪽에 위치하더라도 촬상부(1070)는 피사체(140)를 더욱 선명하게 촬영할 수 있게 된다. The
이동통신 단말기 또는 PDA(Personal Digital Assistant) 등과 같은 휴대용 단말기에 있어서, 사용자는 단말기를 한 손 또는 양 손으로 파지한 상태에서 단말기를 사용자의 신장 방향에 대해 일정한 경사각을 형성한 상태에서 들고 사용하며, 사용자의 시각도 단말기를 일정한 각도를 가지고 응시한다. 따라서 사용자가 자신의 손가락 또는 볼펜 등과 같은 피사체(140)의 중심이 투광부(1010)의 중심에 위치한 것으로 시각적으로 인식하더라도, 실제로는 도 10과 같이 피사체(140)를 투광부(1010)의 하측 방향에 위치한 상태에서 사용하는 경향이 있다. 따라서 포인터 이동 제어 장치 구성의 제2 실시예에 따른 포인터 이동 제어 장치(1000)는 도 11에 도시된 바와 같이 촬상부(1070)를 하측으로 이동시켜 촬상부(1070)의 중심(Y축)에 피사체(140)의 중심을 최대한 근접하게 함으로써 피사체(140)의 이미지를 더욱 선명하게 촬영할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In a portable terminal such as a mobile communication terminal or a PDA (Personal Digital Assistant), the user holds the terminal with one or both hands and uses the terminal while holding a terminal at a predetermined inclination angle with respect to the stretching direction of the user. The user's vision also stares at the terminal at an angle. Therefore, even if the user visually recognizes that the center of the subject 140, such as his finger or a ballpoint pen, is located at the center of the light-emitting
투광부(1010)의 측면에는 회전돌기(1091)가 둘레를 따라서 형성될 수 있다. 회전돌기(1091)는 커버(1093)의 가이드홈(1095)에 삽입되어 투광부(1010) 및 하우징(1090)의 회전을 가능하게 한다. 그리고 투광부(1010)의 상면에는 조절 손잡이(1020)가 구비될 수 있다. 따라서 사용자는 조절 손잡이(1020)를 이용하여 투광부(1010), 하우징(1090) 및 하우징(1090)의 내부에 수용된 촬상부(1070)를 원하는 각도로 회전할 수 있다. 조절 손잡이(1020)를 투광부(1010)의 중심선(X축)에 대해 서 촬상부(1070)와 반대 방향에 형성함으로써, 조절 손잡이(1020)에 의해 촬상부(1070)의 영상 획득에 방해가 되지 않고 사용자의 조작을 용이하게 할 수 있다. Rotating
그리고 도면에는 도시하지 않았지만, 회전돌기(1091) 및 가이드홈(1095)에서 상호 대향하는 부분에 걸림돌기(미도시) 및 상기 걸림돌기가 삽입될 수 있는 걸림홈(미도시)이 형성될 수 있다. 따라서 사용자는 조절 손잡이(1020)를 이용하여 투광부(1010)를 돌리면, 걸림돌기가 회전하면서 일정한 주기로 걸림홈에 걸려서 회전감을 느낄 수 있게 된다. 그리고 걸림돌기 및 걸림홈을 일정한 각도, 예를 들면 15ㅀ 간격으로 형성함으로써 사용자가 원하는 각도만큼 투광부(1010) 및 촬상부(1070)를 회전하게 할 수 있다. Although not shown in the drawings, a locking protrusion (not shown) and a locking groove (not shown) into which the locking protrusion may be inserted may be formed at portions that face each other in the
또한, 도시하지는 않았지만, 투광부(1010)에는 적외선 필터가 장착될 수 있다. 이때 광원부(1060)로는 적외선 LED 등을 사용함으로써, 광원부(1060)에서 나온 빛 중에서 피사체(140)에서 반사된 빛만 이미지 센서부(1030)가 수광하고 기타 잡광은 적외선 필터에 의해 필터링 되도록 할 수 있다. In addition, although not shown, the
도시된 커버(1093)는, 포인터 이동 제어 장치(1000)가 구비된 전자기기의 디스플레이부 또는 본체부의 일면에 해당할 수 있다. The illustrated
제어부(1099)는 촬상부(1070)와 연결되어 촬상부(1070)에 의해 생성된 영상 데이터를 수신한 후 영상 처리하여 디스플레이 상에 포인터가 표시되게 한다. 제어부(1099)는 이미지 센서부(1030)와는 구별되는 별도의 블록으로 구성될 수 있지만, 이미지 센서부(1030)와 일체로 형성된 하나의 블록일 수도 있다. 제어부(1099)는 도 2 및/또는 도 7을 참조하여 설명한 이미지 처리부(230 및/또는 730)일 수 있다.The
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일정한 방향으로 이동된 포인터 이동 제어 장치의 평면도이다.12A and 12B are plan views of a pointer movement control device moved in a constant direction according to a preferred embodiment of the present invention.
도 12a를 참고하면, 피사체(140)가 사용자의 왼손 엄지 손가락인 경우 피사체(140)는 일반적으로 투광부의 중심을 지나는 종축(a)에 대해서 좌측에 위치하고 횡축(b)에 대해서는 하부에 위치한다. 따라서 촬상부(1070)가 피사체(140)의 이미지를 더욱 용이하게 촬영할 수 있도록 하기 위해서 사용자는 조절 손잡이(1020)를 이용해서 투광부(1010) 및 촬상부(1070) 등을 종축(a)에 대해 시계 방향으로 회전시킨다. 이로 인해 회전한 이미지 센서부(1030-1)는 회전하기 전의 이미지 센서부(1030)에 비해서 피사체(140)의 더욱 많은 부분을 촬영할 수 있다. Referring to FIG. 12A, when the subject 140 is the thumb of the user's left hand, the subject 140 is generally positioned on the left side with respect to the longitudinal axis a passing through the center of the light-transmitting unit and positioned below the horizontal axis b. Therefore, in order to allow the
도 12b를 참조하면, 피사체(140)가 오른손 엄지 손가락인 경우 일반적으로 피사체(140)는 투광부의 중심을 지나는 종축(a)에 대해서 우측에 위치하고 횡축(b)에 대해서는 하부에 위치한다. 따라서 촬상부(1070)가 피사체(140)의 이미지를 더욱 용이하게 촬영할 수 있도록 하기 위해서 사용자는 조절 손잡이(1020)를 이용해서 투광부(1010) 및 촬상부(1070) 등을 종축(a)에 대해 반시계 방향으로 회전한다. 이로 인해 회전한 이미지 센서부(1030-2)는 회전하기 전의 이미지 센서부(1030)에 비해서 피사체(140)의 더욱 많은 부분을 촬영할 수 있다. Referring to FIG. 12B, when the subject 140 is the thumb of the right hand, the subject 140 is generally positioned on the right side with respect to the vertical axis a passing through the center of the light-transmitting part and positioned below the horizontal axis b. Therefore, in order to allow the
도 12a 내지 도 12b에서는 사용자가 피사체(140)의 위치에 따라서 이미지 센서부(1030) 등을 회전 하는 것으로 도시하였지만, 이미지 센서부(1030) 등은 종축(a)에 대해서 일정한 각도로 회전한 상태에서 고정될 수 있다. 즉, 포인터 이동 제어 장치(1000)가 휴대 단말기에 장착되고 사용자가 왼손잡이인 경우 이미지 센서부(1030) 등은 도 12a와 같이 종축(a)에 대해서 시계 방향으로 회전된 상태에서 고정될 수 있다. 그리고 오른손잡이 사용자의 경우 이미지 센서부(1030) 등은 도 12b와 같이 종축(b)에 대해서 시계 반대 방향으로 회전된 상태에서 고정될 수 있다. 이와 같이 이미지 센서부(1030)를 포함하는 투광부(1010) 및 하우징(1090)이 커버(1093)에 대해서 고정된 경우에는 회전 돌기(1020) 및 가이드홈(1095)과 같은 구성을 구비할 필요가 없게 된다.12A to 12B, the user rotates the
이하, 도 12b를 참조하여 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시계 반대 방향으로 이동된 포인터 이동 제어 장치에 의한 포인터 이동 제어 방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, a pointer movement control method by a pointer movement control apparatus moved in a counterclockwise direction according to a preferred embodiment of the present invention described with reference to FIG. 12B will be described.
도 13은 도 12b에 도시된 피사체의 움직임에 상응하여 포인터의 이동 변위를 산출하는 방법을 도시한 도면이다. 이하에서는, 상술한 도 2a에 도시된 구성 요소를 중심으로 설명한다.FIG. 13 is a diagram illustrating a method of calculating a movement displacement of a pointer according to the movement of the subject illustrated in FIG. 12B. Hereinafter, a description will be given focusing on the components shown in FIG. 2A described above.
도 13을 참조하면, 이미지 센서부(1030-2)는 투광부(1010)의 중심을 영점으로 하는 기준 좌표계(도 13에서는 수직축이 a축, 수평축이 b축임)와 일정한 각도(도 13의 경우 만큼)로 시계 반대 방향으로 회전되어 있다. 즉, 이미지 센서부(1030-2)의 중심을 영점으로 하는 장치 좌표계(도 13에서는 수직축이 c축, 수평축이 d축임)는 기준 좌표계와 일정한 각도(도 13의 경우 만큼)로 시계 반대 방 향으로 회전되어 있다. 기준 좌표계와 장치 좌표계의 수직축이 동일(즉, a축과 c축이 동일)한 경우에는 이미지 처리부(230)가 피사체(140)의 이동 방향과 포인터(160-1, 160-2 등, 이하 '160'으로 통칭함)의 이동 방향이 동일하도록 포인터(160)의 이동을 제어할 수 있을 것이다. Referring to FIG. 13, the image sensor unit 1030-2 has a reference coordinate system having a center of the
그러나, 도 13에 도시된 바와 같이 장치 좌표계가 기준 좌표계와 일정한 각도로 회전되어 있는 경우에는 그러하지 아니하다. 즉, 사용자는 디스플레이(150)에 표시된 포인터(160)를 보고 원하는 위치에 포인터(160)를 이동시키기 위하여 피사체(1340-1, 1340-2 등, 이하 '1340'으로 통칭함)를 이동시키는 데에 반하여, 이미지 처리부(230)에서는 촬상부(210)에서 피사체(140)를 촬상한 이미지 데이터를 분석하여 피사체(1340)의 이동 방향을 판단하므로 실제의 이동 방향과는 상이하기 때문이다. 예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이 피사체가 이동한 경우(즉, 1340-1에서 1340-2로 이동한 경우) 실질적으로 피사체의 중심은 기준 좌표계의 수평축(즉, b축)을 기준으로 시계 반대 방향으로 만큼의 방향으로 이동하였으나, 이미지 처리부(230)에서는 장치 좌표계의 수평축(즉, d축)을 기준으로 시계 방향으로 만큼의 방향으로 이동한 것으로 판단할 수 있다. 즉, 포인터(160)가 160-1의 위치에 있는 경우에 사용자는 160-2의 위치에 포인터(160)를 위치시키고자 하였으나 포인터는 160-3의 위치에 위치될 수 있다. 따라서, 이미지 센서부(1030-2)가 기준 좌표계를 기준으로 회전된 정도를 보정해야 사용자가 원하는 위치로 포인터를 위치시킬 수 있을 것이다.However, this is not the case when the device coordinate system is rotated at a predetermined angle with the reference coordinate system as shown in FIG. That is, the user looks at the pointer 160 displayed on the
이하, 이를 보정하는 방법에 대하여 도 14를 참조하여 설명한다. Hereinafter, a method of correcting this will be described with reference to FIG. 14.
도 14은 본 발명에 따른 포인터 이동 제어 장치 구성에 대한 제3 실시예에 따른포인터 이동 제어 방법에 관한 순서도이다. 14 is a flowchart illustrating a pointer movement control method according to a third embodiment of the apparatus for controlling a pointer movement according to the present invention.
도 14를 참조하면 단계 S310 내지 단계 S360은 도 3을 참조하여 상술한 단계 단계 S310 내지 단계 S360와 동일 또는 유사하므로 여기에서는 이에 대한 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이하에서 설명할 동작은 포인터 이동 제어 장치 구성의 제3 실시예에 따른 포인터 이동 제어 장치(200)에 포함되는 이미지 처리부(230)에서 수행되는 동작임을 가정한다. 예를 들어, 이미지 처리부(230)에 포함된 포인터 위치 설정부(239)에서 수행되는 동작일 수 있다. 물론 포인터 위치 설정부(239)가 아닌 별도로 구비된 부(예를 들어, 제어부 등)에서 수행될 수도 있음은 자명하다. 이하, 포인터 위치 설정부(239)는 기준 좌표계와 포인터 이동 제어 장치(200)에 미리 설정된 장치 좌표계가 기울어진 정도인 장치 이동 방향을 측정하는 장치 이동 방향 측정 유닛(도시되지 않음), 장치 좌표계를 기준으로 외곽선의 이동 방향인 외곽선 이동 방향을 측정하는 외곽선 이동 방향 측정 유닛(도시되지 않음), 외곽선 이동 방향에서 장치 이동 방향을 보정한 포인터 이동 방향을 측정하는 포인터 이동 방향 측정 유닛(도시되지 않음) 및 피사체의 이동 거리에 상응하는 포인터 이동 거리를 측정하는 포인터 이동 거리 측정 유닛을 포함하는 것으로 가정하여 설명한다. 이때, 장치 이동 방향 측정 유닛(도시되지 않음)은 기준 좌표계를 기준으로 반시계 방향으로 포인터 이동 제어 장치가 기울어진 정도인 장치 이동 방향을 측정하고, 외곽선 이동 방향 측정 유닛은 장치 좌표계를 기준으로 반시계 방향으로 외곽선이 기울어진 정도인 외곽선 이동 방향을 측정하며, 포인터 이동 방향 측정 유닛은 외곽선 이동 방향에서 장치 이동 방향을 반시계 방향으로 더하여 포인터 이동 방향을 측정할 수 있다. Referring to FIG. 14, steps S310 to S360 are the same as or similar to the steps S310 to S360 described above with reference to FIG. 3, and thus a detailed description thereof will be omitted. In addition, it is assumed that the operation to be described below is an operation performed by the
단계 S1410에서, 장치 이동 방향 측정 유닛은 기준 좌표계를 기준으로 이미지 센서부 (1030-2)가 회전된 정도인 장치 이동 방향을 측정한다. 예를 들어, 도 13을 참조하면 기준 좌표계를 기준으로 시계 반대 방향으로 이미지 센서부(1030-2)가 회전한 정도인 를 측정할 수 있다.In step S1410, the device moving direction measuring unit measures the device moving direction, which is the degree by which the image sensor unit 1030-2 is rotated based on the reference coordinate system. For example, referring to FIG. 13, the image sensor unit 1030-2 rotates in a counterclockwise direction with respect to the reference coordinate system. Can be measured.
단계 S1420에서, 외곽선 이동 방향 측정 유닛은 도 2 및/또는 도 7을 참조하여 상술한 피사체(1340)의 무게 중심을 산출하거나, 추출된 피사체(1340)의 외곽선으로부터 곡률 반경을 산출하고 해당 곡률 반경에 상응하는 중심점의 좌표값을 추출하여 외곽선 이동 방향을 측정한다. 예를 들어, 도 13을 참조하면 장치 좌표계의 수평축(즉, d축)을 기준으로 시계 방향으로 회전한 정도인 를 측정할 수 있다. 여기에서는 이해의 편의를 도모하기 위하여 외곽선 이동 방향을 시계 방향으로 측정하였으나, 시계 반대 방향으로 외곽선 이동 방향을 측정하여도 동일한 결과임은 자명하다. 즉, 도 13에서 시계 반대 방향으로 외곽선 이동 방향을 측정하면 이므로 시계 방향으로 측정한 경우와 부호만 상이할 뿐이다.In operation S1420, the outline movement direction measuring unit calculates the center of gravity of the object 1340 described above with reference to FIGS. 2 and / or 7, or calculates a radius of curvature from the outline of the extracted object 1340 and the corresponding radius of curvature. Measure the direction of outline movement by extracting the coordinate value of the center point corresponding to. For example, referring to FIG. 13, the degree of rotation in the clockwise direction with respect to the horizontal axis (that is, the d-axis) of the device coordinate system is shown. Can be measured. Here, the direction of movement of the outline is measured in the clockwise direction for convenience of understanding, but the same result is apparent even if the direction of movement of the outline is measured in the counterclockwise direction. That is, if the outline movement direction in the counterclockwise direction in Figure 13 is measured Therefore, only the sign is different from the case measured in the clockwise direction.
단계 S1430에서, 포인터 이동 방향 측정 유닛은 측정한 외곽선 중심점의 이동 방향에서 측정한 장치 이동 방향을 고려하여 포인터 이동 방향()을 측정한 다. 예를 들어, 포인터 이동 방향은 에서 를 시계 반대 방향으로 더한 값일 수 있다. 즉 포인터 이동 방향은 일 수 있다. 이때, 외곽선 이동 방향은 장치 좌표계의 수평축(즉, d축)을 기준으로 시계 반대 방향으로 회전한 정도이다. In step S1430, the pointer movement direction measuring unit considers the device movement direction measured in the movement direction of the measured center point of the outline (the pointer movement direction ( ) For example, the pointer movement direction in Can be added in the counterclockwise direction. That is, the direction of pointer movement Can be. In this case, the outline movement direction is the degree rotated counterclockwise with respect to the horizontal axis (ie, the d axis) of the device coordinate system.
단계 S1440에서, 포인터 이동 거리 측정 유닛은 피사체가 이동한 거리(즉, 도 13에서 피사체(1340)의 중심이 이동한 거리 'l')를 측정하여 이에 상응하여 포인터가 이동할 거리인 포인터 이동 거리를 측정하여 포인터가 이동할 중심점의 좌표값을 추출한다. In operation S1440, the pointer movement distance measuring unit measures the distance that the subject has moved (that is, the distance 'l' at which the center of the subject 1340 has moved in FIG. 13) and correspondingly measures the pointer movement distance, which is the distance the pointer moves. Measure and extract the coordinates of the center point to which the pointer will move.
단계 S380에서, 추출된 중심점의 좌표값에 대응하여 디스플레이부의 포인터를 이동시킨다.In operation S380, the pointer of the display unit is moved in response to the extracted coordinates of the center point.
그 외 본 발명의 실시예에 따른 포인터 이동 제어 장치에 대한 기타 구체적인 부품, 임베디드 시스템, O/S 등의 공통 플랫폼 기술과 통신 프로토콜, I/O 인터페이스 등 인터페이스 표준화 기술 및 엑추에이터, 배터리, 카메라, 센서 등 부품 표준화 기술 등에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Other specific components for the pointer movement control device according to an embodiment of the present invention, common platform technology such as embedded system, O / S, communication standardization, interface standardization technology such as I / O interface, actuator, battery, camera, sensor Detailed description of the parts standardization technology, etc. will be omitted.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 포인터 이동 제어 방법은 기록매체에 저장된 후 소정의 장치, 예를 들면, 이동 통신 단말기와 결합하여 수행될 수 있다. 여기서, 기록매체는 비디오 테이프, CD, VCD, DVD와 같은 자기 또는 광 기록매체이거나 또는 오프라인 또는 온라인 상에 구축된 클라이언트 또는 서버 컴퓨터의 데이터 베이스일 수도 있다.The pointer movement control method according to the embodiment of the present invention described above may be performed in combination with a predetermined apparatus, for example, a mobile communication terminal after being stored in a recording medium. Here, the recording medium may be a magnetic or optical recording medium such as a video tape, a CD, a VCD, a DVD, or a database of a client or server computer built offline or online.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and many variations are possible by those skilled in the art within the spirit of the present invention.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 포인터 이동 제어 방법 및 그 장치는 피사체 주위의 명도에 관계없이 피사체의 움직임을 추출하여 디스플레이 상의 포인터를 제어할 수 있는 효과가 있다. As described above, the method and the apparatus for controlling the pointer movement according to the present invention have the effect of controlling the pointer on the display by extracting the movement of the subject regardless of the brightness around the subject.
또한, 본 발명에 따른 포인터 이동 제어 방법 및 그 장치는 피사체의 움직임을 추출하기 위해 피사체를 조명할 별도의 광원이 필요하지 않은 효과가 있다.In addition, the pointer movement control method and apparatus according to the present invention has an effect that does not require a separate light source to illuminate the subject in order to extract the movement of the subject.
또한, 본 발명에 따른 포인터 이동 제어 방법 및 그 장치는 피사체의 움직임을 추출하기 위해 복수의 영상 프레임이 필요없는 효과가 있다.In addition, the pointer movement control method and apparatus according to the present invention has the effect that a plurality of image frames are not required to extract the movement of the subject.
또한, 본 발명에 따른 포인터 이동 제어 방법 및 그 장치는 카메라 촬상장치를 이용하여 디스플레이 상의 포인터를 제어할 수 있는 효과가 있다. In addition, the pointer movement control method and the apparatus according to the present invention has the effect of controlling the pointer on the display using the camera imaging device.
또한, 본 발명에 따른 포인터 이동 제어 방법 및 그 장치는 기존의 키패드의 일부를 생략할 수 있음으로써 전자 장치의 공간적인 활용도를 높일 수 있고, 전자 장치의 소형화가 가능한 효과가 있다.In addition, the pointer movement control method and apparatus according to the present invention can omit a part of an existing keypad, thereby increasing spatial utilization of the electronic device, and miniaturizing the electronic device.
또한, 본 발명에 따른 포인터 이동 제어 방법 및 그 장치는 전자장치 제조시 제조 공정이 간단해지고 그 제조 단가를 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, the pointer movement control method and apparatus according to the present invention has the effect of simplifying the manufacturing process and manufacturing cost of the electronic device.
또한, 본 발명에 따른 포인터 이동 제어 방법 및 그 장치는 구비된 카메라를 범용적으로 이용할 수 있도록 하여 부품 활용도를 극대화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the pointer movement control method and apparatus according to the present invention has the effect of maximizing component utilization by making it possible to universally use the provided camera.
또한, 본 발명에 따른 포인터 이동 제어 방법 및 그 장치는 사용자의 사용 환경에 따라 포인터 이동 제어 장치의 위치를 조절할 수 있는 포인터 이동 제어 장치 및 방법을 제공할 수 있는 효과도 있다. In addition, the pointer movement control method and apparatus according to the present invention has an effect that can provide a pointer movement control apparatus and method that can adjust the position of the pointer movement control apparatus according to the user's use environment.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명 및 그 균등물의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those of ordinary skill in the art to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention and equivalents thereof described in the claims below It will be understood that various modifications and changes can be made.
Claims (24)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020060104219A KR20080037312A (en) | 2006-10-25 | 2006-10-25 | Apparatus for controlling moving of pointer and method thereof |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2017200235A1 (en) * | 2016-05-20 | 2017-11-23 | 코어다 주식회사 | Electronic device and operating method therefor |
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2006
- 2006-10-25 KR KR1020060104219A patent/KR20080037312A/en active IP Right Grant
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2017200235A1 (en) * | 2016-05-20 | 2017-11-23 | 코어다 주식회사 | Electronic device and operating method therefor |
US11169640B2 (en) | 2016-05-20 | 2021-11-09 | Coredar Co., Ltd. | Electronic device and operating method therefor |
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