KR100637565B1 - 두 개의 카메라를 가진 이동통신 단말기 및 이동통신단말기를 이용한 거리 측정 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 입체영상을 촬영하여 입체영상신호를 만들고 디스플레이 장치에서 표현할 수 있는 이동 통신 단말기 및 거리측정이 가능한 이동 통신 단말기를 제공하려는 것이다
본 발명은 카메라, 영상 디스플레이장치, 및 데이터 송수신회로를 가진 이동 통신 단말기에 있어서, 단말기에 카메라 렌즈에 입사되는 광축을 조절할 수 있도록 하거나 고정하여 설치된 제1카메라와 제2카메라, 제1 및 제2카메라로부터 영상신호를 받아서 처리하는 3차원 영상신호 처리부를 포함한다.
이러한 이동통신 단말기를 이용하여 단말기와 피사체와의 거리를 측정하는 본 발명의 방법은, 단말기 제품 설계에 의하여 결정되는 제1 및 제2카메라 사이를 삼각형의 밑변으로 하고, 피사체에서 제1카메라 및 제2카메라에 이르는 광선의 입사각을 측정하여, 피사체와 양 카메라 사이의 거리를 측정하는 것이다.
두 개의 카메라를 가진 이동통신 단말기 및 이동통신 단말기를 이용한 거리 측정 방법
Description
도 1은 종래의 이동통신단말기 중 영상을 담을 수 있는 카메라가 하나 부착된 형태의 단말기를 도시한 예시도.
도 2는 본 발명의 이동통신 단말기 중 폴더형을 도시한 예시도.
본 발명은 두 개의 카메라를 가진 이동통신 단말기 및 이동통신 단말기를 이용한 거리 측정 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이동통신 단말기의 화상전송용 카메라는 단말기의 본체 일측에 부착되어, 단말기 사용자가 촬영한 화상데이터를 대화자에게 전달하기 위해 사용된다.
이러한 화상전송용 카메라를 단말기에 부착하는 방법은 여러 가지가 있다. 폴더형 단말기의 흰지부에 카메라를 내장시키거나 돌출되게 설치하는 방법들이 널리 사용된다.
또한 카메라의 설치할 때 회전 가능하게 설치하는 방법도 있고, 단말기 본체에 고 정적으로 설치하는 방법도 있다. 그래서 고정 설치된 것을 고정형 카메라, 회전 가능하게 설치된 카메라를 회전카메라로 부르기도 한다,
도1은 종래의 단말기 중에서 돌출 되어 있는 카메라를 가진 것을 예로서 도시한 사시도 이다. 여기서 카메라는 단말기 본체 외부로 돌출 되어 회전 가능하게 부착되어 있다.
이 단말기는 제1폴더(2)와 제2폴더(3)가 그 힌지부를 통해 결합되어 있고, 폴더의 일측에서 외부로 돌출된 카메라 모듈(K)이 설치되어 있다.
이 카메라 모듈은 본체 내부의 회로기판과 연결되어 있어서 사용자는 이 카메라 모듈을 이용하여 화상을 촬영하여 전송하기도 한다.
카메라 모듈에서 촬영한 피사체의 영상신호는 데이터처리부에 의해 처리되고 송수신 회로를 통하여 송신된다.
그런데 종래의 이러한 화상전송용 카메라를 보유한 단말기의 대다수는 2차원적인 화상만을 전달할 수 있다. 즉, 하나의 카메라를 통해 일정한 각도로 촬영된 피사체의 상을 그 상태 그대로 전송하는 것이다.
따라서 요즈음 새롭게 부각되는 3D영상 처리 및 전송을 할 수 없다.
그리고, 3차원인 피사체(사람이나 배경 및 지역)를 2차원적인 화상으로 전달함에 따라 정확한 정보의 전달이 되지 못하고 있다.
본 발명의 목적은 입체영상을 촬영하여 입체영상신호를 만들고 디스플레이 장치에서 표현할 수 있는 이동통신 단말기를 제공하려는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 거리측정이 가능한 이동통신 단말기를 제공하려는 것이다
이러한 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 이동통신 단말기는 카메라, 영상 디스플레이장치 및 데이터 송수신회로를 가진 이동통신 단말기에 있어서, 단말기에 고정되게 설치된 제1카메라와, 상기 제 1 카메라에 대해 입사광의 각도를 좌우로 조절할 수 있도록 상기 단말기에 회전 가능하게 설치된 상기 제1카메라와 동일한 구조의 제 2 카메라와, 상기 제 2 카메라를 수동 또는 자동으로 회전시키는 카메라조절장치와, 상기 제 1 및 제 2 카메라로부터 영상신호를 받아 처리하여 입체영상신호를 생성하면서 상기 입사광의 입사각을 측정하여 상기 단말기로부터 피사체까지의 거리를 측정하는 3차원 영상신호 처리부를 포함한다.
이러한 이동통신 단말기를 이용하여 단말기와 피사체와의 거리를 측정하는 본 발명의 방법은, 단말기 제품 설계에 의하여 결정되는 상기 제 1 및 제 2 카메라 사이를 삼각형의 밑변으로 하고, 상기 피사체에서 상기 제 1 카메라 및 제 2 카메라의 각각에 이르는 광선의 입사각을 측정하여, 상기 피사체와 상기 단말기 사이의 거리를 측정하는 것이다.
또 다른 예의 방법은 이동통신 단말기에 고정 설치된 제1카메라 및 회전 가능하게 설치된 제2카메라, 3차원 영상신호 처리부 및 영상 디스플레이장치 가진 이동통신 단말기를 이용하여 단말기와 피사체와의 거리를 측정하는 방법에 있어서, 상기 제 1 카메라와 상기 제 2 카메라 사이 거리를 기준 거리로 설정하고, 피사체-제1카메라-제2카메라로 형성되는 고정된 입사각을 고정 각도로 정하고, 상기 피사체의 제 1 및 제 2 카메라 영상을 상기 제 2 카메라의 입사각을 조절하여 일치시켜서 피사체-제 2 카메라-제 1 카메라가 형성하는 각도를 측정각도로 정하고, 상기 측정 각도와 기준 거리 및 고정 각도를 이용하여 삼각 측량법으로 상기 피사체와 상기 단말기 사이의 거리를 측정하는 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명한다.
본 발명의 단말기는 기본적으로 카메라, 영상 디스플레이장치, 및 데이터처리 및 송수신회로를 가지고 있다. 단말기에서 사용되는 카메라는 아주 소형 경량의 카메라 모듈이다. 디스플레이 장치로는 주로 LCD 디스플레이를 사용한다. 칼라 디스플레이 이면 더욱 좋고 해상도는 높을수록 좋다. 데이터 처리 및 송수신회로는 컴퓨터 시스템과 아날로그 방식이거나 CDMA 방식의 통신회로가 포함된다.
본 발명의 단말기는 두 개의 폴더를 가지고 있는데, 키패드와 데이터 및 송수신회로가 설치된 제1폴더(12)와 디스플레이, 안테나, 카메라, 등이 설치된 제2폴더(13)를 가지고 있다.
도2에 도시된 본 발명의 일 실시 예는, 종래의 구성요소와 더불어 단말기에 고정적으로 설치된 제1카메라(14)와, 회전형 카메라인 제2카메라(20)와, 제1 및 제2카메라로부터 영상신호를 받아서 처리하는 3차원 영상신호 처리부가 설치된다. 연상신호처리부는 제1폴더 내부에 기존의 전자회로와 함께 설치된다.
제2카메라(20)는 렌즈를 통하여 입사되는 입사광의 광축(이하에서는 "입사광축" 또는 단순히 "입사각"이라고 한다)을 회전할 수 있도록 제2폴더(13)에 설치되고 그 영상신호는 전기코넥터(23)에 의하여 전자회로와 연결된다. 제2카메라는 입사광축을 좌우로 회전각도를 조절할 수 있도록 결합시키는 카메라조절장치에 의하여 단말기에 설치된다. 이 카메라조절장치는 수동식으로 입사광축을 조절할 수 있도록 하는 것이어도 되지만, 입사광축을 피사체에 자동적으로 맞출 수 있는 자동기능을 선택적으로 작동시킬 수 있게 한 것이면 더욱 좋다.
이러한 자동식 카메라조절장치는 카메라를 좌우로 회전시키는 좌우구동모터(21)를 포함하여 이루어지는데, 좌우구동모터로는 스텝 모터를 사용하면 편리하다. 스텝모 터는 제2카메라가 고정 설치된 제1카메라의 입사각에 대하여 미세하게 좌우로 회전할 수 있도록 설치된다. 이러한 조절은 카메라 축과 구동모터 축을 직접 결합시키지 말고, 캠이나 웜기어와 같이, 모터 축이 회전보다 카메라 축이 매우 적게 회전하도록 하는 감속회전결합을 하도록 하면 된다. 수동식 결합장치는 요철과 스프링 부분을 가진 결합을 하게 하여 일정한 각도마다 크릭 감을 주도록 결합시키면 좋다.
3차원 영상신호 처리부는 제1카메라와 제2카메라의 영상 신호를 받아서 입체영상신호를 생성하고 이것을 영상디스플레이장치에서 디스플레이 시키며, 또한 전송하기도 한다. 이 3차원 영상신호 처리부는 전송 받은 입체영상신호를 역시 영상디스플레이장치에 디스플레이 시키는 역할도 할 수 있음은 물론이다.
이 3차원 영상신호 처리부는 제1 및 제2 카메라로부터 입사되는 영상신호를 처리하고 제2카메라의 회전각도를 조절하여 카메라에서 피사체에까지의 거리를 측정하는 기능도 수행할 수 있다.
또 다른 실시예의 본 발명 단말기는 도2에 도시 된 제1실시 예에서 제1카메라를 제2카메라와 같이 입사각을 조절할 수 있도록 회전 가능하게 결합하는 것이다. 즉 카메라, 영상 디스플레이장치, 및 데이터 송수신회로를 가진 이동통신 단말기에 있어서, 동일한 영상 신호를 내는 제1카메라 및 제2카메라와, 상기 제1 및 제2카메라의 입사광축을 회전 가능하게 결합시키는 카메라 결합장치와, 상기 제1 및 제2카메라의 영상신호를 받아서 처리하는 3차원 영상신호 처리부를 포함하여 이루어지는 단말기이다.
이 예에서의 카메라 결합장치는 제1카메라와 제2카메라를 연결하는 직선거리에 대하여 이등분 수직선에 양 카메라의 입사각이 항상 같이 연동되며 움직이며 미세하게 조절 가능하도록 결합시키거나, 제1카메라와 제2카메라를 연결하는 직선거리에 대하여 제1카메라의 입사각은 항상 수직상태가 되게 하고 제2카메라의 입사각은 미세하게 가변 시킬 수 있도록 회전 가능하게 결합시키도록 된 것이다. 제1카메라 결합장치와 제2카메라 결합장치를 분리하여 각각 미세 조절이 가능하도록 하거나 연동하게 하여 동일한 양만큼 미세 조절이 되게 한다. 연동시킬 때는 스템모터의 축에 카메라 축을 동일한 회전감속이 되게 결합시키되 서로 움직이는 방향이 반대되도록 결합하면 된다. 두 개의 카메라 방향이 서로 모아지거나 벌어지도록 동작이 되게 한다.
여기에서도 3차원 영상신호 처리부는 제1카메라와 제2카메라의 영상 신호를 받아서 입체영상신호를 생성하고 이것을 영상디스플레이장치에서 디스플레이 시키며, 또한 전송하기도 하는 기능이 위에서 설명한 바와 같고, 제1 및 제2 카메라로부터 입사되는 영상신호를 처리하고 카메라의 회전각도를 조절하여 카메라에서 피사체에까지의 거리를 측정하는 기능도 수행할 수 있다.
이러한 거리측정기능은 다음과 같은 방법으로 실현된다.
본 발명의 거리측정 방법은 이동통신 단말기에 입사각을 조절할 수 있도록 설치된 제1 및 제2카메라, 3차원 영상신호 처리부, 및 디스플레이장치를 가진 이동통신 단말기를 이용하여, 단말기 제품 설계에 의하여 결정되는 제1 및 제2카메라 사이를 삼각형의 밑변으로 하고, 피사체에서 제1카메라 및 제2카메라에 이르는 광선의 입 사각을 측정하여, 피사체와 양 카메라 사이의 거리를 삼각 측량법으로 측정한다.
피사체에서 제1 및 제2 카메라에 이르는 입사각은 동일한 크기로 조절하여 제1 및 제2 카메라의 영상이 일치되도록 하여 그때의 입사각과 밑변을 이용하여 카메라와 피사체 사이의 거리를 측정하면 된다.
또 다른 하나의 방법은 이동통신 단말기에 고정 설치된 제1카메라 및 회전 가능하게 설치된 제2카메라, 3차원 영상신호 처리부, 영상 디스플레이장치 가진 이동통신 단말기를 이용하여, 제1카메라와 제2카메라 사이 거리를 기준거리로 설정하고, 피사체-제1카메라-제2카메라로 형성되는 고정된 입사각을 고정각도로 정하고, 측정하고자 하는 피사체의 제1 및 제2 카메라 영상을 제2카메라의 입사각을 조절하여 일치시켜서, 피사체-제2카메라-제1카메라가 형성하는 각도를 측정각도로 정하고, 측정각도, 기준거리 및 고정각도를 이용하여 삼각측량법으로 피사체와 단말기 사이의 거리를 측정한다.
삼각 측량법은 삼각형의 한 변과 2개의 꼭지각을 알거나 두 개의 변과 그 사이 꼭지각을 알면 나머지 변들과 각들을 알아 낼 수 있는 기하학적 공식을 이용하여 거리를 측정하는 것이다. 이러한 측량방법에 관한 설명은 생략한다.
본 발명은 동일한 카메라 2개를 설치하여 3차원 영상까지 가공 전송할 수 있고, 또 카메라의 입사각을 조절하여 피사체까지의 거리를 측정할 수 있다.
본 발명은 전술된 발명의 실시 예들에 한정되지 않고 다양한 실시 예들을 설계 변경하여 사용할 수 있다.
Claims (16)
- 카메라, 영상 디스플레이장치 및 데이터 송수신회로를 가진 이동통신 단말기에 있어서,단말기에 고정되게 설치된 제1카메라와,상기 제 1 카메라에 대해 입사광의 각도를 좌우로 조절할 수 있도록 상기 단말기에 회전 가능하게 설치된 상기 제1카메라와 동일한 구조의 제 2 카메라와,상기 제 2 카메라를 수동 또는 자동으로 회전시키는 카메라조절장치와,상기 제 1 및 제 2 카메라로부터 영상신호를 받아 처리하여 입체영상신호를 생성하면서 상기 입사광의 입사각을 측정하여 상기 단말기로부터 피사체까지의 거리를 측정하는 3차원 영상신호 처리부를 포함하여 이루어지는 3차원 영상 장치를 포함하는 이동통신 단말기.
- 삭제
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- 제 1항에 있어서, 상기 카메라조절장치는,상기 제 2 카메라를 좌우로 회전시키는 좌우구동모터를 포함하여 이루어지는 것이 특징인 3차원 영상 장치를 가진 이동통신 단말기.
- 제 4항에 있어서, 상기 좌우구동모터는 스텝 모터를 사용하는 것이 특징인 3차원 영상 장치를 가진 이동통신 단말기.
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 3차원 영상신호 처리부는 상기 제1카메라의 영상신호와 상기 제2카메라의 영상신호를 서로 다른 주파수로 디스플레이 되도록 하는 입체영상신호를 생성하는 것이 특징인 3차원 영상 장치를 가진 이동통신 단말기.
- 제 7항에 있어서,상기 3차원 영상신호 처리부에서 생성된 입체영상신호를 영상디스플레이장치에서 입체영상으로 재생하는 것이 특징인 3차원 영상 장치를 가진 이동통신 단말기.
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- 삭제
- 카메라, 영상 디스플레이장치 및 데이터 송수신회로를 가진 이동통신 단말기에 있어서,동일한 영상 신호를 내는 제 1 카메라 및 제 2 카메라와,상기 제 1 카메라와 제 2 카메라를 연결하는 직선거리에 대하여 수직 이등분선 위의 임의의 한 점에 대해 상기 제1카메라 및 제2카메라의 입사각이 동일하도록 상기 제 1 카메라 또는 제 2 카메라를 회전시키는 카메라 결합장치와,상기 제 1 및 제 2 카메라로부터 영상신호를 받아 처리하여 입체영상신호를 생성하면서 입사광의 입사각을 측정하여 상기 단말기로부터 피사체까지의 거리를 측정하는 3차원 영상신호 처리부를 포함하여 이루어지는 이동통신 단말기.
- 카메라, 영상 디스플레이장치 및 데이터 송수신회로를 가진 이동통신 단말기에 있어서,동일한 영상 신호를 내는 제 1 카메라 및 제 2 카메라와,상기 제 1 카메라와 제 2 카메라를 연결하는 직선거리에 대하여 상기 제 1 카메라의 입사각은 대략 수직상태가 되게 하고 상기 제 2 카메라의 입사각은 미세하게 가변 시킬 수 있도록 회전 가능하게 결합시키는 카메라 결합장치와,상기 제 1 및 제 2 카메라로부터 영상신호를 받아 처리하여 입체영상신호를 생성하면서 입사광의 입사각을 측정하여 상기 단말기와 피사체 사이의 거리를 측정하는 3차원 영상신호 처리부를 포함하여 이루어지는 이동통신 단말기.
- 삭제
- 이동통신 단말기에 입사각을 조절할 수 있도록 설치된 제 1 및 제 2 카메라, 3차원 영상신호 처리부 및 디스플레이장치를 가진 이동통신 단말기를 이용하여 단말기와 피사체와의 거리를 측정하는 방법에 있어서,단말기 제품 설계에 의하여 결정되는 상기 제 1 및 제 2 카메라 사이를 삼각형의 밑변으로 하고,상기 피사체에서 상기 제 1 카메라 및 제 2 카메라의 각각에 이르는 광선의 입사각을 측정하여,상기 피사체와 상기 단말기 사이의 거리를 측정하는 것이 특징인 이동통신 단말기를 이용한 거리 측정 방법.
- 제14항에 있어서,상기 피사체에서 상기 제 1 카메라 및 제 2 카메라의 각각에 이르는 입사각을 동일한 크기로 조절하여 상기 제 1 및 제 2 카메라의 영상이 일치시켜 그때의 입사각과 상기 삼각형의 밑변을 이용하여 상기 피사체와 상기 단말기 사이의 거리를 측정하는 것이 특징인 이동통신 단말기를 이용한 거리 측정 방법.
- 이동통신 단말기에 고정 설치된 제1카메라 및 회전 가능하게 설치된 제2카메라, 3차원 영상신호 처리부 및 영상 디스플레이장치 가진 이동통신 단말기를 이용하여 단말기와 피사체와의 거리를 측정하는 방법에 있어서,상기 제 1 카메라와 상기 제 2 카메라 사이 거리를 기준 거리로 설정하고,피사체-제1카메라-제2카메라로 형성되는 고정된 입사각을 고정 각도로 정하고,상기 피사체의 제 1 및 제 2 카메라 영상을 상기 제 2 카메라의 입사각을 조절하여 일치시켜서 피사체-제 2 카메라-제 1 카메라가 형성하는 각도를 측정각도로 정하고,상기 측정 각도와 기준 거리 및 고정 각도를 이용하여 삼각 측량법으로 상기 피사체와 상기 단말기 사이의 거리를 측정하는 것이 특징인 이동통신 단말기를 이용한 거리 측정 방법.
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