KR100324824B1 - 맹인용 영상정보 인식 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다양한 영상매체 및 통신수단을 통해 수집한 화상이나 문자정보(이하 "영상정보"라 한다.)를 프레임 그래버(Frame Grabber)로 아날로그 신호를 디지털값으로 변환한 후 DSP(Digital Signal Processor)로 처리하여 영상의 윤곽(Edge)선을 추출하고 추출된 윤곽선 영상으로부터 영상의 화소(Dot)별 전류발생 강도를 해석하여 열의 강약에 의한 발열 영상의 한 프레임이 결정되면 해상도 및 온도를 조절하고 열판(발열스크린)에 전류를 흘려서 시각적으로 표현되던 각종 영상정보를 열의 편차에 의한 영상으로 변환하여 맹인이 열의 변화 및 분포를 감촉으로 인식(감열)하여 화상이나 문자정보를 실시간으로 취득할 수 있는 맹인용 영상정보 인식 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것으로서, 이를 활용할 경우 맹인에게 문자나 화상정보를 실시간으로 전달할 수 있음은 물론 맹인이 소형 카메라나 센서를 연결하여 휴대하고 다니면서 전방 물체의 위치 및 방향 등을 실시간으로 인식할 수 있어서 기존의 흰 지팡이나 안내자 또는 맹인견의 도움을 받지 않고 스스로 보행할 수 있는 것이다.

Description

맹인용 영상정보 인식 시스템 및 그 제어방법{Image information recognizing system for the blind and processing method thereof}
본 발명은 다양한 영상매체를 통해 수집한 영상정보를 온도편차에 의한 열감각으로 인식할 수 있는 맹인용 영상정보 인식 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 영상매체나 통신수단 등을 통해 수집한 화상이나 문자정보를 프레임 그래버(Frame Grabber)로 아날로그 신호를 디지털값으로 변환한 후 DSP(Digital Signal Processor)로 처리하여 영상의 윤곽(Edge)선을 추출하고 추출된 윤곽선 영상으로부터 영상의 화소(Dot)별 전류발생 강도를 해석하여 열의 강약에 의한 발열 영상의 한 프레임이 결정되면 해상도 및 온도를 조절하고 발열스크린에 전류를 흘려서 시각적으로 표현되던 각종 영상정보를 열의 편차에 의한 영상으로 변환하고 발열스크린에 영상정보가 표현되면 맹인이 열판(발열스크린)의 열의 변화 및 분포를 감촉으로 인식(감열)하여 화상이나 문자정보를 실시간으로 취득할 수 있는 맹인용 영상정보 인식 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 맹인이 문자나 그림을 인식하기 위해서는 점자기를 이용하여 지면에 볼록하게 튀어나오게 점을 찍어 만들어진 점자, 예를 들면 문자나 부호를 손가락으로 더듬어 이를 인식하고 있으며, 보행시에 흰 지팡이를 통해 전달되는 소리나 진동을 감각으로 인지하거나 안내견의 도움을 받아 보행하고 있다. 이러한 인지기능을 향상시킨 특수장치가 부착된 흰지팡이도 알려져 있기는 하나 실용되지 못하고 있다.
또한, 신문·잡지·텔레비젼·라디오·컴퓨터·영화 등의 매스미디어로 널리 일반 대중에게 정보를 전달하는 매스 커뮤니케이션의 급속한 발달로 다양한 정보 서비스가 제공되고 있으나 맹인은 이러한 다양한 정보 서비스를 받지 못하고 있는실정에 있다.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 주목적은 다양한 영상매체를 통해 수집된 영상정보의 이미지데이터로부터 윤곽(Edge)선을 추출하고 발열정보로 변환시켜 발열스크린에 전류를 흘려서 시각적으로 표현되던 각종 영상정보를 열의 편차에 의한 영상으로 변환하여 발열스크린에 재현함으로서 맹인이 스크린의 열의 변화 및 분포를 감촉으로 인식(감열)하여 화상이나 문자정보를 실시간으로 취득할 수 있도록 하는데 있다.
또 다른 목적은 맹인이 본 발명의 시스템에 소형 카메라나 센서를 연결하여 휴대하고 다니면서 물체의 위치 및 방향 등을 실시간으로 인식하여 기존의 흰지팡이나 안내자 또는 맹인견의 도움을 받지 않고도 스스로 보행할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 관한 맹인용 영상정보 인식 시스템의 전체 구성도이고,
도 2는 도1에 있어서의 열판을 개략적으로 확대하여 보인 구성도이며,
도 3는 본 발명에 관한 맹인용 영상정보 인식 시스템의 흐름도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 영상 출력 수단 20 : 영상 해석 수단
21 : 프레임 그래버 22 : DSP제어기
23 : 이치 영상 처리기 24 : 윤곽선 추출기
25 : 열 해상도 조절기 30 : 발열 스크린 수단
31 : 열판 제어기 32 : 행 디코더
33 : 열 디코더 34 : 열판(발열스크린)
35 : 방열판 36 : 세라믹판
37 : 저항어레이 38 : 스크린 표면
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성을 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 관한 맹인용 영상정보 인식 시스템의 전체 구성도이고, 도 2는 도1에 있어서의 열판(발열스크린)을 개략적으로 확대하여 보인 구성도이며, 도 3는 본 발명에 관한 맹인용 영상정보 인식 시스템의 흐름도이다.
상기한 도면을 참조하여, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 통상의 영상매체(TV, VTR, 카메라, PC) 및 통신수단(호출기, 휴대폰)으로 부터 나오는 다양한 영상정보를 맹인이 촉감으로 인식하는 장치에 있어서,
영상매체 및 통신수단을 통해서 다양한 영상정보를 제공하는 영상 출력 수단(10)과;
상기 영상 출력 수단으로부터 출력되는 신호의 종류가 아날로그신호일 경우아날로그 영상정보를 디지털값 영상정보로 변환하는 프레임 그래버(Frame Grabber)(21)와, 상기 프레임 그래버로 처리된 정보를 저장하고 제어하는 DSP(Digital Signal Processor)제어기(22)와, 상기 DSP제어기의 제어에 의해 디지털 영상정보를 이치(Binary)영상 처리하여 저장하는 이치영상 처리기(23)와, 상기 이치영상 처리기로부터 이치영상 처리된 정보를 이용하여 윤곽(Edge)선 영상을 추출하는 윤곽선 추출기(24)와, 상기 윤곽선 추출기로부터 추출된 윤곽선 영상으로부터 결정된 하나의 프레임(Frame)이 발열정보로 표현될 수 있도록 영상이 화소(Dot)별 전류발생 강도와 해상도 및 온도를 결정하여 실시간으로 전송하는 열해상도조절기(25), 들로 이루어진 영상 해석 수단(20)과;상기 영상 해석 수단에 의해 결정된 열영상정보(화소별 전류량과 위치)와 열판(발열스크린)의 열의 변화 및 분포를 정합(Matching)시키고 제어하는 열판 제어기(31)와, 상기 열판제어기의 제어에 따라 열판(발열스크린)의 세라믹판(36)위에 배열된 저항에 전류를 공급하고 제어하는 행·열 디코더(32)(33)와, 상기 행·열 디코더를 통해서 공급되는 전류에 의해 해당 화소가 발열하여 시각적으로 표현된 각종 영상정보를 열의 편차에 의한 영상으로 변환하는 열판(발열스크린)(34)들로 이루어진 발열스크린 수단(30);을 포함하는 맹인용 영상정보 인식 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 열판(34)은 해당 화소(Dot)에 발생된 열을 방출하는 알루미늄제 방열판(35)과, 이 방열판위에 형성된 세라믹판(36)과, 이 세라믹판에 행·열로 매입되어 전기적으로 연결된 다수의 저항어래이(Array)(37)과, 상기 저항어레이를 피복하고 있는 수지제 스크린 표면(38)이 적층된 맹인용 영상정보 인식 시스템을 제공하므로서 달성될 수 있다.
이하, 상기한 구성에 따른 작용을 도 3를 참조하여 설명한다.통상의 통상의 영상매체 및 통신수단(TV, VTR, 카메라, PC) 및 통신수단(호출기, 휴대폰)을 포함하는 영상 출력 수단(10)를 통해서 나오는 영상정보를 수집하고(S1), 이 수집된 신호의 종류가 아날로그 신호일 경우 아날로그 영상정보를 디지털값 영상정보로 변환하는 영상입력보드(Image Board)라고도 하는 프레임 그래버(Frame Grabber)(21)로 프레임 그래버 처리하고(S2), 이 처리된 영상정보를 DSP장치의 메모리에 저장하고(S3), 이 저장된 영상정보를 이치 영상 처리기(23)로 0과 1로 이치화(Binarization)하여 정보를 단순화시키고(S4), 단순화된 정보를 DSP장치의 메모리에 저장하고(S5), 이 저장된 영상데이터를 활용하여 윤곽(Edge)선 추출기(24)를 통해 윤곽선만을 추출하고(S6), 이 추출된 윤곽선 영상으로부터 화소(Dot)의 위치해석(S7)과, 각 화소의 전류발생 강도를 해석하여(S8), 하나의 프레임(Frame)을 결정한다. 이 프레임(Frame)이 결정되면 열 해상도 조절기(25)를 통해 발열정보로 표현될 수 있도록 열 해상도를 조절하고(S9), 이 조절된 영상정보를 발열스크린수단(30)에 실시간으로 전송한다.(S10).열판제어기(31)에 의해 전송된 영상정보를 발열정보로 변경하고(S11), 이 변경된 발열정보를 열판제어기로 세라믹판(36)위의 저항어레이(Array)(37)에 전류를 공급하여(S12), 세라믹판(36)위에 저항어레이(37)에 공급되는 전류는 열판(발열스크린)(34)의 행·열 디코더(32)(33)에 의해 제어됨으로써 해당 화소별로 저항어레이(37)에 전류가 공급되어 해당 화소가 발열하게 된다.(S13).따라서, 열판(34)위에 영상정보가 표현되면(S14) 스크린표면(38)에 나타나는 열의 변화 및 분포를 맹인이 감촉으로 인식(감열)하여 화상이나 문자정보를 실시간으로 취득할 수 있다(S15). 이 표현된 발열정보는 다음 정보의 표현을 위해 화소(Dot)의 발생된 열을 방열판(35)으로 신속히 방출하여(S16)) 다음 프레임을 표현하기 위한 발열 대기 상태로 전환된다(S17).
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 영상매체 등으로부터 실시간으로 제공되는 다양한 영상정보를 발열정보로 변화시켜 해당 화소의 발열로 열판(발열스크린)위에 영상정보가 표현되면 열의 변화를 감촉으로 인식(감열)함으로써 실시간으로 영상정보를 취득할 수 있게 함으로서 맹인도 간편하게 실시간으로 다양한 문자나 화상정보 서비스를 제공받을 수 있다.
뿐만 아니라, 맹인이 소형 카메라나 센서를 연결하여 휴대하고 다니면서 전방 물체의 위치 및 방향 등을 실시간으로 인식할 수 있는 것이어서 기존의 흰지팡이나 안내자 또는 맹인견의 도움을 받지 않고도 스스로 보행할 수도 있다.
또한, 호출기나 휴대폰으로 전송되는 문자정보를 감열정보로 변경하여 해당 화소별로 열판(발열스크린) 위에 표현된 문자정보를 촉감으로 취득하는 방법을 이용하여 맹인용 호출기나 휴대폰을 제작할 수 있는 등의 효과를 도모할 수 있는 것이다.

Claims (6)

  1. (정정)
    통상의 영상매체 및 통신수단으로 부터 나오는 다양한 영상정보를 맹인이 촉감으로 인식할 수 있도록 하는 장치에 있어서,
    상기 영상매체 및 통신수단을 통해서 영상정보를 제공하는 영상 출력 수단(10)과;
    상기 영상 출력 수단으로부터 출력되는 신호의 종류가 아날로그 신호일 경우 아날로그 영상정보를 디지털 영상정보로 변환하는 프레임 그래버(21)와, 상기 프레임그래버로 처리된 정보를 저장하고 제어하는 DSP제어기(22)와, 상기 DSP제어기의 제어에 의해 디지털 영상정보를 이치영상 처리하여 저장하는 이치영상 처리기(23)와, 상기 이치영상 처리기로부터 이치영상 처리된 정보를 이용하여 윤곽석 영상을 추출하는 윤곽선 추출기(24)와, 상기 윤곽선 추출기로부터 추출된 윤곽선 영상으로부터 결정된 하나의 프레임이 발열정보로 표현될 수 있도록 영상의 화소별 전류발생 강도와 해상도 및 온도를 결정하여 실시간으로 전송하는 열 해상도 조절기(25)드로 이루어진 영상 해석 수단(20)과: 상기 영상 해석 수단에 의해 결정된 열 영상 정보(화소별 전류량과 위치)와 열판(발열스크린)의 열의 변화 및 분포를 정합시키고 제어하는 열판 제어기(31)와, 상기 열판 제어기의 제어에 따라 열판(발열스크린)의 세라믹판(36)위에 배열된 저항에 전류를 공급하고 제어하는 행·열 디코더 (32)(33)와, 상기 행·열 디코더를 통해서 공급되는 전류에 의해 해당 화소가 발열하여 시각적으로 표현되던 각종 영상정보를 열의 편차에 의한 영상으로 변환하는 열판(34)들로 이루어진 발열스크린 수단(30);을 포함하는 것을 특징으로 하는 맹인용 영상정보 인식 시스템.
  2. (정정)
    제 1 항에 있어서,
    열판(34)은 해당 화소에서 발생된 열을 방출하는 알루미늄제 방열판(35)과, 이 방열판위에 형성된 세라믹판(36)과, 상기 세라믹판에 행·열로 매입되어 전기적으로 연결된 다수의 저항어레이(37)과, 상기 저항어레이를 피복하고 있는 수지제 스크린 표면(38)이 적층된 것을 특징으로 하는 맹인용 영상정보 인식 시스템.
  3. (정정)
    통상의 영상매체로부터 나오는 영상정보를 감촉으로 인식하는 방법에 있어서,
    영상매체 및 통신수단을 통해서 수집된 영상정보를 이치화하여 추출된 윤곽선 데이터를 활용하여 해당 화소별 전류발생강도를 해석하여 결정된 하나의 프레임 이 발열정보로 표현될 수 있도록 열영상정보(화소별 전류량과 위치)를 조절하여 실시간으로 전송하는 제1 과정과;
    상기 과정으로부터 전송된 영상정보를 발열정보로 변경하여 해당 화소별로 표현된 열의 변화를 감촉으로 인식하는 제2 과정;
    상기 과정으로부터 발생된 각 화소의 열을 방열하여 다음 프레임을 표현하기 위한 발열대기상태로 전환되는 제 3과정;을 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 맹인용 영상정보 인식 시스템.
  4. (정정)
    제 3 항에 있어서,
    제1 과정은 각종 영상매체 및 통신수단을 통해서 수집된 영상이나 문자정보를 디지털 영상정보로 변환하여 저장하는 제1 단계(S1∼S3);
    상기 단계에서 처리된 데이터를 0과 1로 이치화하여 저장하는 제2 단계(S4, S5);
    상기 단계에서 이치화된 데이터를 이용하여 윤곽석 데이터를 추출하는 제3 단계(S6);
    상기 단계에서 추출된 윤곽석 데이터를 활용하여 해당 화소별 전류발생강도를 해석하여 결정된 하나의 프레임이 발열정보로 표현될 수 있도록 열영상정보(화소별 전류량과 위치)를 조절하여 실시간으로 전송하는 제4 단계(S7∼S10);를 포함한 것을 특징으로 하는 맹인용 영상정보 인식 방법.
  5. (정정)
    제 3 항에 있어서,
    제2 과정은 제1 과정에서 조절된 영상정보를 발열정보로 변경하여 열판(발열스크린)의 저항어레이에 전류를 공급하여 해당 화소별로 영상정보를 표현하는 제5단계(S11∼S14)와;
    상기 단계에서 해당 화소의 발열로 표현된 영상정보를 촉감으로 취득하는 제6 단계(S15) ;를 포함한 것을 특징으로 하는 맹인용 영상정보 인식 방법.
  6. (삭제)
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