KR100829142B1 - 피사체 움직임 감지 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피사체 움직임 감지 장치 및 방법에 관한 것으로 특히 촬상부를 이용하여 피사체의 회전동작을 감지하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 피사체를 촬상하는 촬상부, 피사체영상데이터를 생성하는 피사체 추출부, 피사체영상데이터로부터 제m 피사체크기정보를 산출하고, 제m 피사체크기정보와 미리 설정된 피사체크기경계값을 비교하여, 제m 피사체크기정보가 피사체크기경계값 이상이면 제m 동작개시정보를 생성하고, 제m 동작개시정보와 미리 설정된 동작개시임계값을 비교하여 제m 동작개시정보가 동작개시임계값 이상이면 피사체의 움직임을 감지하여 상응하는 기능수행명령을 생성하는 피사체 판단부를 포함하는 피사체 움직임 감지 장치가 제공된다. 본 발명에 따르면, 구비된 촬상장치를 이용하여 피사체의 움직임을 감지할 수 있는 효과가 있다.

피사체, 감마 보정, 이미지 센서, 휘도

Description

피사체 움직임 감지 장치 및 방법{Apparatus for sensing moving of subject and Method thereof}

도 1은 본 발명에 따른 피사체 움직임 감지 장치가 이동 통신 단말기에 마련된 경우를 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피사체 움직임 감지 장치의 블록 구성도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 피사체의 제m 중심점이동정보를 산출하는 방법에 대한 도면.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제m 영역정보를 추출하는 방법에 대한 도면.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피사체 회전동작 감지 방법의 순서도.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능수행명령을 생성하는 방법에 대한 도면.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 피사체 움직임 감지를 개시하는 방법에 대한 순서도.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피사체 움직임 감지 장치의 블록 구성 도.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 피사체 움직임 감지 장치에서 사용되는 기준 휘도값에 대한 설정 방법을 도시한 도면.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피사체 회전동작 감지 방법의 순서도.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피사체 움직임 감지 장치에 의해 생성된 이미지를 도시한 도면.

도 12는 배경의 명도가 큰 경우 본 발명의 다른 실시예에 따른 피사체 움직임 감지 장치에 의해 생성된 이미지를 도시한 도면.

도 13은 배경의 명도가 작은 경우 본 발명의 다른 실시예에 따른 피사체 회전 동작 감지 장치에 의해 생성된 이미지를 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

210 : 촬상부

212 : 필터부

214 : 광원부

216 : 렌즈부

218 : 이미지 센서부

230 : 이미지 처리부

231 : 피사체 추출부

232 : 중심 판단부

234 : 포인터 위치 설정부

236 : 피사체 판단부

240 : 저장부

본 발명은 피사체 움직임 감지 장치 및 방법에 관한 것으로 특히 촬상부를 이용하여 피사체의 회전동작을 감지하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

현재 전자공학 및 통신 공학의 비약적인 발전에 따라 사용자는 촬상부(예를 들어, 디지털 카메라 모듈 등), 음원 재생부(예를 들어, MP3 파일 재생 모듈 등) 등을 장착한 컴퓨터 또는 이동 통신 단말기 등을 이용하여 인터넷 접속, 화상 통신 및 동영상 메시지 전송, 디지털 음악 청취 및 위성방송 시청 등의 다양한 기능을 향유할 수 있게 되었다. 이러한 다양한 기능을 향유하기 위해 각종 기능의 선택을 위한 효율적인 키입력이 요망되고 있다.

그러나, 기존의 전자 기기의 경우 사용자는 키패드(Keypad)를 이용하여 각종 키입력(예를 들어, 이동통신 단말기의 경우 통화 버튼 및 무선 인터넷 접속 버튼, MP3 플레이어의 경우 파일 재생 버튼 및 파일 선택 버튼, 음량 조절 버튼 등)을 행할 수 밖에 없었다.

이는 전자 기기나 이동 통신 단말기의 제조시 키패드에 대한 금형 작업을 요하게 되며, 이러한 이유로 전자 기기의 제조 공정이 복잡해지고 그 제조 단가가 상승하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 전자 기기에 장착된 촬상부를 이용하여 각종 키입력이 행해질 수 있는 피사체 움직임 감지 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 기존의 키패드의 일부를 생략할 수 있음으로써 전자 기기의 공간적인 활용도를 높일 수 있고, 전자 기기의 소형화가 가능한 피사체 움직임 감지 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 전자 기기의 제조시 제조 공정이 간단해지고 그 제조 단가를 줄일 수 있는 피사체 움직임 감지 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 구비된 카메라를 범용적으로 이용할 수 있도록 하여 부품 활용도를 극대화할 수 있는 피사체 움직임 감지 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.

본 발명이 제시하는 이외의 기술적 과제들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 피사체 움직임 감지 장치가 피사체의 움직임을 감지하는 방법에 있어서, 상기 피사체를 촬상하여 피사체영상데이터를 생성하는 단계; 상기 피사체영상데이터로부터 상기 피사체로부터 촬상된 피사체이미지의 제m 피사체크기정보를 산출하는 단계; 상기 제m 피사체크기정보와 미리 설정된 피사체크기경계값을 비교하는 단계; 상기 제m 피사체크기정보가 상기 피사체크기경계값 이상이면 제m 동작개시정보를 생성하는 단계; 상기 제m 동작개시정보와 미리 설정된 동작개시임계값을 비교하는 단계; 및 상기 제m 동작개시정보가 상기 동작개시임계값 이상이면 상기 피사체의 움직임을 감지하는 단계를 포함하되, 상기 m은 자연수인 것을 특징으로 하는 피사체 움직임 감지 방법이 제공된다.

또한, 상기 피사체의 움직임을 감지하는 단계는 상기 제m 동작개시정보가 상기 동작개시임계값과 동일한 값인지 판단하는 단계; 및 상기 제m 동작개시정보가 상기 동작개시임계값 이상이면 상기 제m 동작개시정보를 미리 설정된 값으로 보정하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제m 피사체크기정보가 상기 피사체크기경계값 이상이면 저장되어 있는 동작대기정보를 리셋(Reset)하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 피사체 움직임 감지 방법은 상기 제m 피사체크기정보가 상기 피사체크기경계값 보다 작으면 제m 동작대기정보를 생성하는 단계; 상기 제m 동작대기정보와 미리 설정된 동작대기임계값을 비교하는 단계; 및 상기 제m 동작대기정보가 상기 동작대기임계값 이상이면 상기 피사체의 움직임에 관련된 피사체데이터를 삭제하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 피사체 움직임 감지 방법은 상기 제m 동작대기정보가 상기 동작대기임계값 이상이면 저장된 동작개시정보를 리셋(Reset)하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 피사체영상데이터를 생성하는 단계는 상기 피사체 움직임 감지 장치에 구비된 광원부가 활성화된 상태에서 상기 피사체를 촬상하여 유광 영상데이터를 생성하는 단계; 상기 광원부가 비활성화된 상태에서 상기 피사체를 촬상하여 무광 영상데이터를 생성하는 단계; 및 상기 유광 영상데이터와 상기 무광 영상데이터를 비교하여 피사체영상데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제m 피사체크기정보는 상기 피사체영상데이터의 기준픽셀의 개수일 수 있다.

또한, 상기 피사체영상데이터를 생성하는 단계는 상기 피사체를 촬상하여 제1 영상데이터를 생성하는 단계; 상기 제1 영상데이터의 선명도를 조절하여 제2 영상데이터를 생성하는 단계; 및 상기 제2 영상데이터의 휘도값에서 상기 제1 영상데이터의 휘도값을 차감하여 상기 피사체영상데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제m 피사체크기정보를 산출하는 단계는 상기 제1 영상데이터와 상기 피사체영상데이터의 차분 값을 추출하여 상기 피사체의 일단에 상응하는 외곽선인 제m 외곽선을 추출하는 단계; 및 상기 제m 외곽선 내의 픽셀의 개수를 산출하는 단계를 포함하되, 상기 제m 피사체크기정보는 상기 제m 외곽선 내의 픽셀의 개수일 수 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 피사체를 촬상하는 촬상부; 상기 피사체가 촬상된 영상데이터를 이용하여 피사체영상데이터를 생성하는 피사체 추출부; 상기 피사체영상데이터로부터 상기 피사체로부터 촬상된 피사체이미지의 제m 피사체크기정보를 산출하고, 상기 제m 피사체크기정보와 미리 설정된 피사체크기경계값을 비교하여, 상기 제m 피사체크기정보가 상기 피사체크기경계값 이상이면 제m 동작개시정보를 생성하고, 상기 제m 동작개시정보와 미리 설정된 동작개시임계값을 비교하여 상기 제m 동작개시정보가 상기 동작개시임계값 이상이면 상기 피사체의 움직임을 감지하여 상응하는 기능수행명령을 생성하는 피사체 판단부를 포함하되, 상기 m은 자연수인 것을 특징으로 하는 피사체 움직임 감지 장치가 제공된다.

여기서, 상기 피사체 판단부는 상기 제m 동작개시정보가 상기 동작개시임계값과 동일한 값인지 판단하여, 상기 제m 동작개시정보가 상기 동작개시임계값 이상면 상기 제m 동작개시정보를 미리 설정된 값으로 보정할 수 있다.

또한, 상기 피사체 판단부는 상기 제m 피사체크기정보가 상기 피사체크기경계값 이상이면 저장되어 있는 동작대기정보를 리셋(Reset)할 수 있다.

또한, 상기 피사체 판단부는 상기 제m 동작개시정보가 상기 동작개시임계값 보다 작으면 제m 동작대기정보를 생성하고, 상기 제m 동작대기정보와 미리 설정된 동작대기임계값을 비교하여, 상기 제m 동작대기정보가 상기 동작대기임계값 이상이면 상기 피사체의 움직임에 관련된 피사체데이터를 삭제할 수 있다.

또한, 상기 피사체 판단부는 상기 제m 동작대기정보가 상기 동작대기임계값 이상이면 저장된 동작개시정보를 리셋(Reset)할 수 있다.

또한, 상기 촬상부는 미리 설정된 시간을 간격으로 점등되는 광원부; 및 상기 광원부가 활성화된 상태에서 피사체를 촬상하여 유광 영상데이터를 생성하고, 상기 광원부가 불활성화된 상태에서 상기 피사체를 촬상하여 무광 영상데이터를 생성하는 이미지 센서부를 포함하되, 상기 피사체 추출부는 상기 유광 영상데이터와 상기 무광 영상데이터를 비교하여 피사체영상데이터를 생성할 수 있다.

또한, 상기 제m 피사체크기정보는 상기 피사체영상데이터의 기준픽셀의 개수일 수 있다.

또한, 상기 촬상부는 상기 피사체를 촬상하여 제1 영상데이터를 촬상하고, 상기 피사체 추출부는 상기 제1 영상데이터의 선명도를 조절하여 제2 영상데이터를 생성하는 선명도 조절부; 및 상기 제2 영상데이터의 휘도값에서 상기 제1 영상데이터의 휘도값을 차분한 상기 피사체영상데이터를 생성하여 상기 피사체의 일단에 상응하는 제m 외곽선을 추출하는 외곽선 추출부를 포함하되, 상기 제m 피사체크기정보는 상기 제m 외곽선 내부의 픽셀의 개수일 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것 으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 피사체 움직임 감지 장치가 이동 통신 단말기에 마련된 경우를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 이동 통신 단말기(80)는 촬상부(110), 광원부(120-1, 120-2)(이하, '120'으로 통칭함), 키패드부(130)를 포함하며, 움직임 추출을 위한 피사체(예를 들어, 이동 통신 단말기(80) 사용자의 손가락)(140)가 도시된다. 여기에서, 촬상부(110) 및 광원부(120)는 이동 통신 단말기(80)의 일 측면에 위치한 것으로 도시되었으나, 이들의 위치가 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아님은 당업자에 있어서 자명하다.

광원부(120)는 소정의 광을 피사체(140)에 조사하는 장치로서, 광원부(120)에서 출사된 광이 피사체(140)에서 반사되어 촬상부(110)에 입사될 수 있도록 광원 부(120)의 개수 및 위치 등이 정해질 수 있다. 예를 들어, 광원부(120)는 촬상부(110)의 주변에 형성될 수 있으며, 그 개수는 도 1에 도시된 바와 같이 2개로 구현될 수 있으나, 본 발명이 광원부(120)의 개수 및 위치 등에 의하여 한정되는 것이 아님은 자명하다. 또한, 피사체(140)의 위치는 광원부(120)에서 출사된 광을 반사하는 위치가 될 수 있으며, 피사체(140)는 촬상부(110) 또는 이동 통신 단말기(80)에 접촉되거나 비접촉(또는 무접점)될 수 있다.

광원부(120)에서 조사된 광은 피사체(140)에서 반사되어 촬상부(110)에 계속적으로 입사되며, 촬상부(110)는 피사체(140)에 대한 이미지를 생성한다. 생성된 피사체(140)의 이미지는 이동 통신 단말기(80)에 포함된 이미지 처리부(미도시)에 의하여 영상데이터의 형태로 처리되고, 처리된 영상데이터가 분석되어 피사체(140)의 움직임이 추출되며, 이동 통신 단말기(80)의 메인제어부(미도시)는 추출된 피사체(140)의 움직임에 상응하는 기능 제어를 수행한다. 이 경우, 별도의 기능 버튼(또는 버튼 입력의 조합)에 의해 피사체(140)의 움직임에 상응하는 기능이 달리 지정될 수도 있다. 예를 들어, 피사체(140)의 움직임은 동일하지만 * 버튼이 눌려진 상태에서 추출된 피사체(140)의 움직임과 # 버튼이 눌려진 상태에서 추출된 피사체(140)의 움직임은 서로 다른 기능이 수행되도록 설정될 수 있다.

또한, 키패드부(130)는 버튼 방식 및/또는 터치 방식 등 다양한 방식으로 구현되어, 숫자, 문자, 특수 기호 등을 사용자가 입력할 수 있도록 할 수 있다.

이상에서 피사체 움직임 감지 장치를 일반적으로 도시한 도면을 설명하였으며, 이하에서는 첨부 도면을 참조하여, 피사체 움직임 감지 장치의 동작 및 피사체 움직임 감지 장치에서 생성한 영상데이터를 이용하여 피사체(140)의 움직임을 감지하는 방법에 대하여 설명한다. 본 발명에 따른 실시예는 크게 2가지로 구분되는데, 첫째는 피사체(140)를 미리 설정된 시간 간격으로 촬상한 복수의 서로 다른 영상데이터를 비교하여 피사체이미지의 중심점을 추출하여 피사체(140)의 움직임을 감지하는 방법이고, 둘째는 피사체(140)를 촬상하여 생성된 영상데이터의 선명도를 조절하여 선명도가 서로 다른 프레임으로부터 피사체(140)의 일단의 외곽선을 추출하여 피사체(140)의 움직임을 감지하는 방법이다. 이하에서 차례대로 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피사체 움직임 감지 장치의 블록 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피사체 움직임 감지 장치(200)는 필터부(212), 광원부(214), 렌즈부(216) 및 이미지 센서부(218)를 포함하는 촬상부(210)와 피사체 추출부(231), 중심 판단부(232), 포인터 위치 설정부(234) 및 피사체 판단부(236)를 포함하는 이미지 처리부(230) 및 저장부(240)를 포함할 수 있다. 이하에서, 상기한 각 구성 요소의 동작에 대하여 설명한다.

이때, 필터부(212)는 특정 파장의 광만을 통과시킴으로써 피사체(140)의 움직임을 정확히 측정할 수 있도록 한다. 즉, 광원부(214)는 특정의 파장을 가지는 광을 출력할 수 있고, 이러한 광은 피사체(140)에서 반사되어 필터부(212)를 통과함으로써 노이즈(noise)로 작용할 수 있는 다른 파장의 광을 차단할 수 있는 효과가 있다. 예를 들어, 광원부(214)는 적외선을 출사하고, 필터부(212)는 적외선만을 통과할 수 있는 경우를 가정한다. 여기서, 본 발명에 이용될 수 있는 적외선은 태양광에서 상대적으로 비율이 작은 광이 될 수 있다. 예를 들어, 적외선의 파장은 솔라 스펙트럼에서 상대적으로 광량이 작은 광의 파장인 900~980nm, 1080~1180nm, 1325~1425nm, 1800~2000nm 등이 될 수 있다.

여기에서는 필터부(212)가 포함된 촬상부(210)에 대해서 설명하고 있으나, 필터부(213)가 포함되지 않고 피사체(140)로부터 조사되는 모든 광을 이용하여 본 발명이 적용될 수도 있음은 자명하다.

광원부(214)는 특정의 파장을 가지는 광(light)을 출력할 수 있고, 이러한 광은 피사체에서 반사되어 필터부(212)를 통과함으로써 주위의 노이즈(noise)로 작용할 수 있는 다른 파장의 광을 차단할 수 있는 효과가 있음은 상술한 바와 같다. 특히, 광원부(214)는 메인제어부(미도시)의 제어를 받아 미리 설정된 시간을 간격으로 점등될 수 있다. 이때, 이미지 센서부(218)는 광원부(214)가 광을 출력하는 동안에 피사체(140)를 촬상하여 유광(有光) 영상데이터를, 광원부(214)가 광을 출력하지 아니하는 동안에 피사체(140)를 촬상하여 무광(無光) 영상데이터를 각각 생성하여 이미지 처리부(830)로 출력할 수 있다.

이때, 메인제어부(미도시)는 본 발명의 일 실시예에 따른 피사체 움직임 감지 장치(200)를 포함하는 전자기기(예를 들어, 이동 통신 단말기, 노트북 등)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부일 수 있다. 또한, 광원부(214)는 촬상부(210) 내에 별도로 구비된 광원부(214)만을 제어하기 위한 부가 제어부(미도시)의 제어를 받을 수도 있다.

렌즈부(216)는 필터부(213)를 통과한 광을 이미지 센서부(219)로 전달하는 기능을 수행할 수 있다.

이미지 센서부(218)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 커패시터를 포함하며, 이러한 MOS 커패시터에 전하(캐리어)를 이동시킴으로써 아날로그 전기 신호를 출력하여 동작된다.

이러한 이미지 센서부(218)는 광을 감지할 수 있는 복수의 픽셀들을 포함한다. 따라서, 이미지 센서부(218)는 이미지 처리부(230)가 피사체(140)가 위치한 좌표값에 대응되는 광이 입사되는 위치를 감지하여 디스플레이부(미도시)의 포인터를 이동시키기 위해 촬상된 피사체(140)의 이미지가 위치한 좌표값을 산출할 수 있도록 할 수 있다.

이미지 처리부(230)는 이미지 센서부(219)에서 인식한 피사체의 영상데이터로부터 피사체(140)의 움직임에 상응하는 좌표값을 추출한다. 이를 자세히 살펴보면, 피사체 추출부(231)는 촬상부(210)로부터 입력 받은 유광 영상데이터 및 무광 영상데이터를 비교하여 피사체영상데이터를 생성한다. 예를 들어, 피사체영상데이터는 유광 영상데이터의 휘도값에서 각 픽셀에 상응하는 무광 영상데이터의 휘도값 을 감산한 데이터일 수 있다. 즉, 유광 영상데이터는 광원부(214)가 활성화된 상태에서 촬상된 영상데이터이므로 광원부(214)에서 가까운 위치에서 촬상된 피사체(140)의 이미지는 휘도값이 클 것이고, 광원부(214)에서 먼 위치에서 촬상된 배경 부분 이미지의 휘도값은 상대적으로 작을 것이다. 또한, 무광 영상데이터는 광원부(214)가 불활성화된 상태에서 촬상된 영상데이터이므로 피사체(140) 이미지의 휘도값과 배경 이미지의 휘도값은 유광 영상데이터에 비하여 그 차이가 적을 것이다.

또한, 유광 영상데이터와 무광 영상데이터의 각 배경은 모두 광원부(214)와 피사체에 비하여 광원부(214)와 먼 거리에 위치할 것이므로 휘도값의 차이가 매우 적을 것이다. 따라서, 유광 영상데이터의 휘도값에서 각 픽셀에 상응하는 무광 영상데이터의 휘도값을 감산해주면 피사체(140)를 제외한 배경 부분의 휘도값은 거의 '0(zero)'에 가까운 값이 될 것이고, 피사체(140) 이미지에 상응하는 부분의 휘도값 만이 존재할 것이다. 이러한 방법에 의하여 피사체 추출부(231)는 촬상된 영상데이터에서 피사체(140)만을 추출한 피사체영상데이터를 생성할 수 있다.

중심 판단부(232)는 피사체 추출부(231)에서 생성한 피사체영상데이터를 분석하여 피사체(140)가 촬상된 이미지의 중심점(이하, '피사체중심점'이라 칭함) 및 피사체를 제외한 배경 부분이 촬상된 이미지의 중심점(이하, '배경중심점'이라 칭함)을 판단하기 위하여 피사체(140)가 촬상된 피사체이미지의 해당 픽셀(이하, '기준 픽셀'이라 칭함)을 추출한다. 예를 들어, 이미지 센서부(818)의 해상도가 640*480(가로*세로)이고, 각 픽셀의 휘도값이 0 내지 255로 구분된 경우를 가정한 다. 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(232)는 피사체영상데이터에서 휘도값이 큰 픽셀 순서로 10,000개의 기준 픽셀을 추출할 수 있다. 이때, 기준 경계값이 너무 크면 제3 영상데이터의 대부분의 픽셀이 기준 픽셀로 추출될 것이고, 기준 경계값이 너무 작으면 제3 영상데이터의 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(832)는 촬상된 피사체(140)의 정확한 위치를 파악하기 힘들 것이다.

따라서, 기준 경계값은 노이즈 픽셀의 비율을 무시할 수 있도록 휘도 상한값 및/또는 휘도 하한값이 설정될 수 있다. 예를 들어, 기준 경계값이 '10,000'이고, 휘도 하한값이 '50'인 경우를 가정하자. 이 경우 중심 판단부(232)는 피사체영상데이터에서 휘도값이 50보다 큰 픽셀만을 대상으로 하여 휘도값이 큰 픽셀 순서로 10,000개의 기준 픽셀을 추출할 수 있다. 즉, 중심 판단부(232)는 피사체영상데이터의 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 경계 값이 '10,000'이고 휘도 상한값이 '200'인 경우를 가정하면, 중심 판단부(232)는 피사체영상데이터에서 휘도값이 '200' 미만(또는 이하)인 픽셀만을 대상으로 하여 기준 픽셀을 추출할 수 있다.

또한, 기준 경계값은 휘도값이 큰 픽셀의 개수가 아닌 미리 설정된 휘도값일 수도 있다. 즉, 중심 판단부(232)는 피사체영상데이터를 분석하여 기준 경계값을 넘는 픽셀을 모두 기준 픽셀로 추출할 수 있다. 예를 들어, 기준 경계값이 '150'으로 설정되어 있는 경우, 중심 판단부(232)는 피사체영상데이터에서 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 휘도 상한값 및/또는 휘도 하한값이 설정될 수 있음은 자명하다.

또한, 중심 판단부(232)는 기준 픽셀을 분석하여 피사체중심점을 산출하여 저장부(240)에 저장한다. 이때, 피사체중심점은 피사체(140)가 촬상된 이미지인 피사체이미지의 무게 중심일 수 있다. 예를 들어, 피사체이미지를 구성하는 도형(예를 들어, 피사체(140)가 사용자의 손가락인 경우는 원형 또는 반원형의 도형)의 내부에 위치한 특정 좌표인 무게 중심은 다음과 같은 수학식에 의하여 산출될 수 있다.

(1)

(2)

(3)

여기서, R1은 기준 픽셀을 구성하는 도형의 내부인 피사체이미지의 무게 중심(즉, 피사체중심점), M1은 기준 픽셀의 휘도값을 모두 더한 값, mi1는 각 기준 픽셀의 휘도값, ri1은 각 기준 픽셀의 좌표값이다. 아래 첨자 x, y는 각각 X축과 Y축에 해당하는 값임을 나타내며, 식 (3)은 식 (1)과 식 (2)에 대한 벡터 표현이다.

다만, 중심 판단부(232)가 상술한 수학식에 의하여 피사체중심점을 판단하는 경우에는 기준 픽셀의 휘도값을 모두 반영하여야 하므로 연산량이 많아지게 되어 피사체 움직임 감지 장치 (200)의 전반적인 기능을 저하시키는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 피사체중심점은 다음과 같은 수학식에 의하여 판단될 수도 있다.

(4)

(5)

(6)

여기서, R1은 피사체 무게 중심(즉, 피사체중심점), ri1는 기준 픽셀의 좌표값, n1은 기준 픽셀의 개수이다. 아래 첨자 x, y는 각각 X축과 Y축에 해당하는 값 임을 나타내고, 식 (6)은 식 (4)와 식 (5)에 대한 벡터 표현이다.

또한, 중심 판단부(232)는 기준 픽셀의 외곽선이 곡선형인 경우 그 곡률 반경을 산출하고, 해당 곡률 반경에 상응하는 중심점의 좌표값을 피사체중심점으로 산출할 수도 있다. 또한, 소정의 외곽선이 사각형인 경우 중심 판단부(232)는 사각형의 대각선이 만나는 좌표값을 소정의 외곽선에 의해 정해지는 좌표값으로 추출할 수도 있으며, 다른 다각형인 경우에는 서로 마주보는 꼭지점을 이은 둘 이상의 선을 만나는 좌표값을 피사체중심점으로 산출할 수도 있다. 예를 들어, 중심 판단부(232)는 곡선형의 외곽선을 나타내는 각 픽셀 간의 거리를 계산하여, 계산된 각 픽셀의 거리가 가장 큰 두 픽셀의 중간값을 피사체중심점의 좌표값으로 할 수 있다.

또한, 중심 판단부(232)는 피사체영상데이터의 기준 픽셀을 제외한 배경 픽셀을 분석하여 배경중심점을 산출하여 저장부(240)에 저장한다. 이때, 배경중심점은 무게 중심일 수 있다. 예를 들어, 피사체영상데이터에서 피사체이미지를 구성하는 도형(예를 들어, 피사체(140)가 사용자의 손가락인 경우는 원형 또는 반원형의 도형)을 제외한 부분에 위치한 특정 좌표인 배경중심점은 다음과 같은 수학식에 의하여 산출될 수 있다.

(7)

(8)

(9)

여기서, R2는 기준 픽셀을 구성하는 도형의 외부인 배경이미지의 무게 중심(즉, 배경중심점), M2는 기준 픽셀 외 배경이미지에 대한 픽셀인 배경 픽셀의 휘도값을 모두 더한 값, mi2는 각 배경 픽셀의 휘도값, ri2는 각 배경 픽셀의 좌표값이다. 아래 첨자 x, y는 각각 X축과 Y축에 해당하는 값임을 나타내며, 식 (9)는 식 (7)과 식 (8)에 대한 벡터 표현이다.

다만, 중심 판단부(232)가 상술한 수학식에 의하여 배경중심점을 판단하는 경우에는 배경 픽셀의 휘도값을 모두 반영하여야 하므로 연산량이 많아지게 되어 피사체 움직임 감지 장치 (200)의 전반적인 기능을 저하시키는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 피사체중심점은 다음과 같은 수학식에 의하여 판단될 수도 있다.

(8)

(11)

(12)

여기서, R2는 피사체 무게 중심(즉, 배경중심점), ri2는 배경 픽셀의 좌표값, n2는 배경 픽셀의 개수이다. 아래 첨자 x, y는 각각 X축과 Y축에 해당하는 값임을 나타내고, 식 (12)는 식 (8)과 식 (11)에 대한 벡터 표현이다.

즉, 중심 판단부(232)는 기준 픽셀의 휘도값을 반영하지 않고 피사체중심점을 산출할 수 있다. 이는 각 기준 픽셀의 휘도값은 큰 차이가 없을 것이므로 중심 판단부(232)는 이에 대한 반영을 하지 아니하고 기준 픽셀 좌표값의 평균값을 피사체중심점으로 산출할 수 있는 것이다. 또한, 중심 판단부(232)는 배경 픽셀의 휘도값을 반영하지 아니하고 배경중심점을 산출할 수 있다. 이는 각 배경 픽셀의 휘도값 또한 큰 차이가 없을 것이기 때문이다.

예를 들어, 기준 픽셀의 휘도값을 '1', 배경 픽셀의 휘도값을 '0'으로 구분할 경우, 피사체영상데이터는 기준 픽셀(즉, 피사체(140)가 촬상된 부분)은 흰색으로 표시되고, 배경 픽셀은 검은색으로 표시될 수 있을 것이다. 따라서, 흰색으로 표시된 기준 픽셀 부분의 중심점인 피사체중심점은 상기한 수식 (4 내지 6)에 의하여 각 기준 픽셀의 휘도값을 반영하지 아니하고 구할 수 있을 것이고, 검은색으로 표시된 배경 픽셀의 중심점인 배경픽셀은 상기한 수식 (8 내지 12)에 의하여 구할 수 있을 것이다.

다만, 임의의 물체가 이미지 센서부(218)에 밀착되어 있는 경우(또는 거의 밀착되어 있는 경우)에는 기준 픽셀은 추출되지 아니하거나 매우 작은 기준 픽셀이 추출될 것이다. 또한, 피사체(140)가 이미지 센서부(218)의 광각 범위를 벗어나 있고 주변의 광이 강한 경우에는 거의 대부분의 픽셀이 기준 픽셀로 추출되거나 매우 많은 픽셀이 기준 픽셀로서 추출될 수 있다. 이러한 경우에는 피사체(140)의 움직임을 감지할 수 없다. 따라서, 중심 판단부(232)는 추출한 기준 픽셀(이하, '제m 기준 픽셀'이라 칭함)의 개수를 미리 설정된 제1 기준픽셀경계값과 비교한다. 이 때, 제1 기준픽셀경계값은 픽셀의 개수에 대한 값으로서, 추출된 제m 기준 픽셀의 개수가 제1 기준픽셀경계값을 넘는 경우에 중심 판단부(232)는 제m 피사체중심점 및/또는 제m 배경중심점을 산출하지 아니할 수 있다. 즉, 제m 기준 픽셀의 개수가 제1 기준픽셀경계값을 넘으면 거의 대부분의 픽셀이 제m 기준 픽셀로서 추출된 경우를 의미하기 때문이다.

또한, 중심 판단부(232)는 제m 기준 픽셀의 개수를 미리 설정된 제2 기준픽셀경계값과 비교한다. 이때, 제2 기준픽셀경계값은 픽셀의 개수에 대한 값으로서, 추출된 제m 기준 픽셀의 개수가 제2 기준픽셀경계값 보다 작은 경우에 중심 판단부(232)는 제m 피사체중심점 및/또는 제m 배경중심점을 산출하지 아니할 수 있다. 즉, 제m 기준 픽셀의 개수가 제2 기준픽셀경계값 보다 작으면 제m 기준 픽셀이 거의 추출되지 아니한 경우를 의미하기 때문이다.

즉, 제1 기준픽셀경계값은 기준 픽셀의 개수의 상한값에 해당하는 값일 수 있고, 제2 기준픽셀경계값은 기준 픽셀의 개수의 하한값에 해당하는 값일 수 있다.

물론, 중심 판단부(232)는 제m 배경 픽셀을 미리 설정된 경계값과 비교하여 상술한 제m 기준 픽셀을 이용한 경우와 동일 또는 유사한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 중심 판단부(232)는 제m 배경 픽셀을 추출하여 미리 설정된 픽셀의 개수에 대한 값인 제1 배경픽셀경계값 및/또는 제2 배경픽셀경계값과 비교할 수 있다. 이때, 중심 판단부(232)는 제m 배경 픽셀이 제1 배경픽셀경계값 보다 작거나 제2 배경픽셀경계값 보다 큰 경우에는 제m 피사체중심점 및/또는 제m 배경중심점을 산출하지 아니할 수 있다.

포인터 위치 설정부(234)는 산출된 특정 좌표에 디스플레이부(미도시)의 포인터가 위치되도록 제어한다. 즉, 포인터 위치 설정부(234)는 포인터의 위치가 특정 좌표(예를 들면, 피사체영상데이터 상의 피사체중심점)의 좌표값에 상응하여 특정되도록 한다. 즉, 산출된 특정 좌표가 미리 설정된 픽셀보다 상부에 위치하는 경우 볼륨을 크기를 나타내는 바(Bar) 위치 또는 수치의 크기를 높이는 등의 기능을 수행할 수 있다. 단 포인터 위치 설정부(234)는 포인터의 위치만을 제어할 뿐 출력되는 볼륨의 크기를 직접적으로 제어하지 아니할 수 있다.

피사체 판단부(236)는 피사체영상데이터를 분석하여 피사체(140)의 움직임을 감지하고, 감지된 피사체(140)의 움직임에 상응하는 기능수행명령을 생성하여 이를 메인제어부(미도시)로 출력한다. 즉, 피사체 판단부(236)는 피사체(140)의 회전동작, 클릭 동작, 상하 동작 등의 움직임을 감지할 수 있는데, 이하에서는 피사체(140)의 회전동작을 예시로 하여 설명한다. 이때, 기능수행명령은 버튼 클릭 상응하여 수행될 수 있는 다양한 기능을 수행하는 명령이다. 예를 들면, 메뉴 실행, 이동 통신 단말기의 전화 걸기, 잠금 기능, 숫자/문자 버튼 입력, 음량 조절 등이 기능수행명령에 의해 수행될 수 있다.

또한, 피사체 판단부(236)는 중심 판단부(232)에서 판단한 피사체중심점(이하, '제m 피사체중심점'이라 칭함) 및/또는 배경중심점(이하, '제m 배경중심점'이라 칭함)의 좌표값에 상응하는 제m 중심점이동정보를 추출하여 저장부(240)에 저장할 수 있다. 이때, 제m 중심점이동정보는 제m 중심점이동각도정보(

) 및/또는 제 m 중심점이동방향정보를 포함할 수 있다.

이하, 도 3을 참조하여 피사체 판단부(236)가 제m 중심점이동정보를 산출하는 방법에 대하여 설명한다. 이하에서는 피사체 판단부(236)가 가장 최근에 산출한 제m 피사체중심점, 제m 배경중심점 및 제m-1 피사체 중심점, 제m-1 배경중심점을 이용하여 제m 중심점이동각도정보 및/또는 제m 중심점이동방향정보를 산출하는 동작에 대하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 피사체의 제m 중심점이동정보를 산출하는 방법에 대한 도면이다.

도 3을 참조하면, 피사체영상데이터(300)는 그 중간점(즉, 사각형의 피사체영상데이터의 대각선의 교점)을 기준으로 가로축을 X축, 세로축을 Y축으로 하는 직교 좌표계로 표시되고, 피사체영상데이터(300)에는 제m 피사체중심점, 제m 배경중심점 및 제m-1 피사체 중심점, 제m-1 배경중심점이 표시된다(이때, 제m은 자연수임). 즉, 피사체 판단부(236)는 저장부(240)에 접속하여 제m 피사체중심점, 제m 배경중심점 및 제m-1 피사체 중심점, 제m-1 배경중심점을 독출할 수 있다. 여기서, 상술한 좌표계는 복수의 중심점을 표현하여 이해와 설명의 편의를 위한 것이다. 따라서, 좌표계의 종류 및/또는 위치는 본 발명의 권리 범위를 제한하지 아니함은 자명하다.

이때, 제m 피사체중심점의 좌표값을 (a1, b1), 제m 배경중심점을 (a2, b2), 제m-1 피사체중심점의 좌표값을 (a3, b3), 제m-1 배경중심점을 (a4, b4)라고 가정 하고, 제m 피사체중심점과 제m 배경중심점을 이은 벡터를

벡터, 제m-1 피사체중심점과 제m-1 배경중심점을 이은 벡터를

벡터라고 가정한다. 따라서,

벡터의 좌표값은 (a1-a2, b1-b2)이고,

벡터의 좌표값은 (a3-a4, b3-b4)이다. 즉,

벡터를 기준으로

벡터가 기울어진 정도인 제m 중심점이동각도정보(

)는 하기한 식 (13)에 의하여 산출될 수 있다.

(13)

이때, 상기한 식 (13)은 하기한 식에 의하여 산출될 수 있다. 즉,

(14)

(15)

(16)

따라서, 제m 중심점이동각도정보의 코사인(cosine)값은 하기와 같고,

(17)

제m 중심점이동각도정보인

는 식 (13)과 같다.

이때, 제m 중심점이동각도정보는

벡터가 X축을 기준으로 기울어진 정도와

벡터가 X축을 기준으로 기울어진 정도를 각각 구하여 산출할 수도 있다. 즉, 제m 피사체중심점의 좌표값을 (a1, b1), 제m 배경중심점을 (a2, b2)라고 가정하면,

벡터가 X축과 기울어진 정도(

)는

에 의하여 산출할 수 있다. 또한,

벡터가 X축과 기울어진 정도(

)는

에 의하여 산출할 수 있다. 따라서, 제m 중심점이동각도정보는

에서

를 차감한 값으로부터 산출될 수도 있다.

여기에서, m이 1인 경우에는

벡터는 원점(0.0)에 해당하는 초기값일 수 있다. 이 외에 다양한 방법에 의하여 제m 중심점이동각도정보를 산출할 수 있음은 자명하므로, 제m 중심점이동각도정보를 산출하는 방법에 의하여 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.

또한, 피사체영상데이터(300)에는 제m 피사체중심점 및 제m 배경중심점이 제m-1 피사체중심점 및 제m-1 배경중심점을 기준으로 반시계 방향으로 움직인 경우가 도시되어 있다. 여기에서, 제m 중심점이동방향정보는 하기한 식에 의하여 산출될 수 있다. 즉,

(18)

(19)

(20)

여기에서,

이 '0(zero)'보다 작으면 제m 중심점이동방향정보는 당해 피사체(140)의 시계 방향의 회전에 상응할 수 있고,

이 '0(zero)'보다 크면 제m 중심점이동방향정보는 당해 피사체(140)의 반시계 방향의 회전에 상응할 수 있다. 예를 들어

이 '0(zero)'보다 작으면 제m 중심점이동방향정보는 '1'이고,

이 '0(zero)'보다 크면 제m 중심점이동방향정보는 '0'으로 산출될 수 있다.

다만, 제m 피사체중심점과 제m 배경중심점의 거리가 짧은 경우에 피사체 판단부(236)는 정확한 피사체(140)의 움직임을 감지할 수 없다. 이러한 경우는 제m 피사체중심점이 피사체영상데이터의 중심점(또는 중심점에 매우 근접한 부분)에 위치하여 있거나 다른 노이즈(noise)에 의한 경우를 의미할 수 있다. 또한, 이러한 경우는 피사체영상데이터를 구성하는 픽셀 중에 대부분의 픽셀이 기준 픽셀로 산출되거나 배경 픽셀로 추출된 경우를 의미할 수도 있다. 따라서, 피사체 판단부(236)는 제m 피사체중심점과 제m 배경중심점 간의 거리(이하, '제m 중심점거리정보'라 칭함)를 산출하여 미리 설정된 거리 경계값과 비교할 수 있다. 이때, 거리 경계값 은 거리에 대한 정보로서, 피사체 판단부(236)는 산출된 제m 중심점거리정보가 거리 경계값 보다 작으면 제m 중심점이동정보를 산출하지 아니할 수 있다.

예를 들어, 피사체영상데이터의 거의 대부분의 픽셀이 제m 기준 픽셀로 추출된 경우를 가정한다. 이 때, 제m 피사체중심점과 제m 배경중심점은 비슷한 좌표값을 가질 수 있으므로 이러한 경우는 피사체(140)의 움직임을 정확하게 감지할 수 없다. 따라서, 피사체 판단부(236)는 제m 중심점거리정보가 거리 경계값 보다 작으면 제m 중심점이동정보를 산출하지 아니할 수 있다.

또한, 피사체 판단부(236)는 피사체(140)의 움직임을 보다 정확하게 감지하기 위하여 하기한 식에 의하여 제m 중심점이동각도정보(

)를 산출할 수 있다. 즉,

(21)

여기서,

은 제m 중심점이동각도정보이고,

은 제m 피사체중심점 및 제m 배경중심점을 이용하여 산출한 각도인 제m 원본각도정보(즉, 상술한 방법(즉, 식 (13)에 의하여 산출된 각도)이며,

은 제m 중심점이동각도정보가 생성되기 바로 직전에 생성된 제m-1 중심점이동각도정보이고,

및

는 미리 설정된 실수로서,

일 수 있다. 이때, 제m-1 중심점이동각도정보의 초기값은 '0(zero)'일 수 있다.

예를 들어, 제m 원본각도정보가 40도이고, 제m-1 중심점이동각도정보는 0이 며, u=0.6, v=0.4인 경우를 가정한다. 제m 중심점이동각도정보(

)는 0.6*40+0.4*0=24도일 수 있다. 또한, 순차적으로 산출된 제m+1 원본각도정보도 40도라면 제m+1 중심점이동각도정보는 0.6*40+0.4*24=33.6도일 수 있다. 상술한 과정을 복수회에 걸쳐 반복하면 중심점이동각도정보는 40도에 이를 수 있다. 즉, 상술한 방법에 의하여 제m 중심점이동각도정보의 오차를 줄일 수 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제m 영역정보를 추출하는 방법에 대한 도면이다. 이하, 도 4를 참조하여 피사체 판단부(236)가 제m 중심점이동정보를 이용하여 제m 영역정보를 추출하는 동작에 대하여 설명한다.

도 4를 참조하면, 360도를 8개의 영역으로 나눈 가상의 각도 영역이 표시된다. 이때, 각도 영역은 실제의 데이터 등이 아닌 제m 중심점이동각도정보를 도시하기 위한 가상의 영역이다. 즉, 0도부터 45도까지는 (a) 영역, 45도부터 90까지는 (b) 영역, 90도부터 135도까지는 (c) 영역, 135도부터 180도까지는 (d) 영역, 180도부터 225도까지는 (e) 영역, 225도부터 270도까지는 (f) 영역, 270도부터 315도까지는 (g) 영역 및 315도부터 360도(또는 0도)까지는 (h) 영역으로 미리 설정된 경우를 가정한다. 이때, 각 각도 영역의 개수는 임의로 설정할 수 있고, 여기에서는 설명과 이해의 편의를 위하여 8개의 각도 영역으로 나누어진 경우를 가정하고 설명한다.

또한, 각 영역의 시작점으로부터 미리 설정된 임계각도(

)를 더한 지점 에는 가상회전인식선이 도시되어 있다. 이때, 가상회전인식선은 실제로 존재하는 데이터 등이 아닌 제m 중심점이동각도정보를 분석하여 피사체(140)의 회전동작 여부를 도시하기 위한 가상의 직선이다. 도시된 바와 같이, 도 4의 가상의 각도 영역은 8개의 영역으로 구분되어 있으므로 가상회전인식선 또한 8개의 직선이 도시되어 있다.

여기에서, 가상회전인식선은 각 영역마다 복수개씩 포함되어 있을 수 있으나, 이해와 설명의 편의를 위하여 가상 각도 영역 당 하나의 가상회전인식선을 포함하는 경우를 가정하여 설명한다.

도 4를 참조하면, 순차적으로 산출되고 반시계 방향으로 움직인 제m-2 중심점이동각도정보(

), 제m-1 중심점이동각도정보(

) 및 제m 중심점이동각도정보(

)가 도시된다. 이때, 피사체 판단부(236)는 제m-2 중심점이동각도정보(

)에 대하여 제m-2 중심점이동각도정보가 위치하고 있는 제m-2 각도 영역인 'a'에 상응하는 제m-2 영역정보를 추출할 수 있다. 또한, 피사체 판단부(236)는 제m-1 중심점이동각도정보(

)에 대하여도 제m-1 중심점이동각도정보가 위치하고 있는 제m-1 각도 영역인 'a'에 상응하는 제m-1 영역정보를 추출할 수 있다.

즉 m이 3인 경우, 제m-2 중심점이동각도정보(즉, 제1 중심점이동각도정보)는 최초로 산출된 중심점이동각도정보이므로 (a) 영역 내의 가상회전인식선(제a 가상회전인식선)을 고려하지 아니하고 (a) 영역에 상응하는 제m 영역정보가 추출될 수 있으나, 제m-1 중심점이동각도정보(

)는 비록 (b) 영역에 위치하고 있으나 (b) 영역 내의 가상회전인식선(이하, '제b 가상회전인식선'이라 칭함)을 넘는 각도가 추출되지 아니하였으므로 피사체 판단부(236)는 제m-1 중심점이동각도정보(

)가 완전하게 (b) 영역으로 이동하지 아니하지 아니하였다고 판단할 수 있다. 따라서, 피사체 판단부(236)는 제m 중심점이동각도정보(

)에 대하여 제m 중심점이동각도정보가 위치하고 있는 제m 각도 영역인 'b'에 상응하는 제m 영역정보를 추출할 수 있다.

즉, 상술한 예와 같이, 피사체 판단부(236)는 제m 영역정보를 추출함에 있어서 제m 중심점이동각도정보가 다른 영역으로 넘어가는 경우에는 넘어가는 영역의 가상회전인식선(즉, (a) 영역에서 (b) 영역으로 넘어가는 경우엔 제b 가상회전인식선)을 넘어야 이전 영역정보와 다른 영역정보를 추출할 수 있다. 따라서, 순차적으로 산출되는 중심점이동각도정보가 각 가상 각도 영역의 경계 지점에서 움직이는 경우 산출되는 영역정보가 상응하여 바뀌는 핑퐁(ping-pong) 현상을 방지할 수 있다.

이때, 상술한 예와 달리 m이 3이상의 자연수라면 제m-2 중심점이동각도정보가 (a) 영역에 위치하였다고 하여도 제m-2 영역정보는 제m-3 영역정보가 존재하므로 제a 가상회전인식선을 고려하여 추출되므로 'a'에 상응하지 아니할 수 있다. 예를 들어, 제m-2 중심점이동각도정보가 (a) 영역에 위치하고 있고 제m-3 영역정보가 'h'에 상응하는 경우, 제m 중심점이동각도정보의 위치가 제a 가상회전인식선을 넘지 아니하는 경우라면 제m-2 영역정보는 'h'에 상응하는 정보일 수 있다.

또한, 도 4를 참조하면, 순차적으로 산출되고 반시계 방향으로 움직이다가 시계 방향으로 움직인 제k-2 중심점이동각도정보(

), 제k-1 중심점이동각도정보(

), 제k 중심점이동각도정보(

), 제k+1 중심점이동각도정보(

) 및 제k+2 중심점이동각도정보(

)가 도시된다(이때, k는 자연수임).

이러한 경우, 피사체 판단부(236)는 제k-2 중심점이동각도정보(

)에 대하여 'd'에 상응하는 제k-2 영역정보를, 제k-1 중심점이동각도정보(

)에 대하여 'd'에 상응하는 제k-1 영역정보를, 제k 중심점이동각도정보(

)에 대하여 'e'에 상응하는 제k 영역정보를 산출할 수 있다. 또한, 피사체 판단부(236)는 제k+1 중심점이동각도정보(

)에 대하여 'e'에 상응하는 제k+1 영역정보를, 제k+2 중심점이동각도정보(

)에 대하여 'd'에 상응하는 제k+2 영역정보를 추출할 수 있다.

즉, 상술한 예와 같이, 피사체(140)가 일정한 방향으로 회전하다가 다른 방향으로 회전하려는 경우에는 최소 한 개의 가상 각도 영역에 해당하는 움직임이 감지되어야 한다. 도 4의 예에서는 중심점이동각도정보가 최소한 45도 이상 역회전 하여야 피사체 판단부(236)가 피사체(140)의 움직임을 역회전으로 인식할 수 있다. 이는 보다 확실하게 피사체(140)의 역회전동작을 감지하기 위함이다.

상술한 예에서는 가상회전인식선이 각 가상 각도 영역 당 한 개씩 존재하는 경우를 가정하고 설명하였으나, 각 가상 각도 영역 당 복수의 가상회전인식선이 존재할 수 있음은 상술한 바와 같다. 예를 들어, 각 가상 각도 영역은 제m 중심점이동방향정보를 분석하여 피사체(140)의 반시계 방향의 회전 감지 시 사용되는 제1 가상회전인식선과 피사체(140)의 시계 방향의 회전 감지 시 사용되는 제2 가상회전인식선을 포함할 수 있다. 따라서, 가상회전인식선의 개수가 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것은 아님은 자명하다.

다시 도2를 참조하면, 피사체 판단부(236)는 제m 영역정보 및 제m 영역정보가 산출되기 전에 산출된 하나 이상의 다른 영역정보를 이용하여 제m 피사체회전정보를 추출한다. 예를 들어, 피사체 판단부(236)가 제m 영역정보를 포함한 5개의 영역정보를 이용하여 제m 피사체회전정보를 추출하도록 미리 설정된 경우를 가정한다. 이때, 피사체 판단부(236)는 제m 영역정보, 제m-1 영역정보, 제m-2 영역정보, 제m-3 영역정보 및 제m-4 영역정보를 이용하여 제m 피사체회전정보를 추출할 수 있다. 즉, 제m 영역정보가 'a', 제m-1 영역정보가 'b', 제m-2 영역정보가 'c', 제m-3 영역정보가 'd' 및 제m-4 영역정보가 'e'인 경우라면 피사체 판단부(236)는 'abcde' 에 상응하는 제m 피사체회전정보를 추출할 수 있다.

또한, 피사체 판단부(236)는 추출한 제m 피사체회전정보와 미리 설정된 제1 동작식별테이블을 비교한다. 여기서, 제1 동작식별테이블이란 피사체 판단부(236) 가 제m 피사체회전정보와 비교하여 피사체(140)의 회전동작을 판단하기 위한 테이블로서 미리 설정되어 저장부(240)에 저장되어 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 동작식별테이블에 'abcd', 'bcde', 'cdef', 'defg', 'efgh', 'fgha', 'ghab' 및 'habc'는 반시계 방향 회전동작으로 구분되어 있고, 'ahgf', 'hgfe', 'gfed', 'fedc', 'edcb', 'dcba', 'cbah' 및 'bahg는 시계 방향 회전동작으로 구분되어 있는 경우를 가정한다. 상술한 예에서, 제m 피사체회전정보가 'abcd'를 포함하는 'abcde'에 상응하는 정보이므로 피사체 판단부(236)는 피사체(140)의 움직임을 반시계 방향의 회전동작으로 인식할 수 있다. 동일한 방법으로, 제m 피사체회전정보가 'bahgf'에 상응하는 정보인 경우 피사체 판단부(236)는 피사체(140)의 움직임을 시계 방향의 회전동작으로 인식할 수 있다.

또한, 피사체 판단부(236)가 제m 영역정보와 제m-1 영역정보를 비교하여 제m 영역정보가 제m-1 영역정보와 상이한 경우의 반복횟수를 측정하는 방법으로 피사체(140)의 회전동작을 감지할 수도 있다. 즉, 제m 영역정보가 'a'이고, 제m-1 영역정보가 'b'라면, 피사체 판단부(236)는 반시계 방향의 회전동작이 1회 카운트하여 제m 반시계방향회전정보를 생성할 수 있고, 당해 반시계방향회전정보가 미리 설정된 임계값(예를 들어, 5회) 이상인 경우에 피사체(140)가 반시계방향으로 회전하였음을 감지할 수 있다. 피사체(140)가 시계 방향의 회전의 경우에도 동일한 방법으로 감지될 수 있다. 즉, 제m 중심점이동방향정보는 상술한 바와 같이 제m 피사체회전정보 및/또는 제m 반시계방향(또는 시계방향)회전정보를 이용하여 산출될 수 있다.

여기에서, m이 1인 경우 피사체 판단부(236)는 미리 설정된 기준각도를 기준으로 하여 제m 영역정보를 산출할 수 있다. 예를 들어, 기준각도가 0도이고 제m 중심점이동각도정보가 30도인 경우, 피사체 판단부(236)는 제m 영역정보를 'a'로 추출할 수 있다. 또한, 이후에 산출되는 제m+1 중심점이동각도정보가 45도라면, 피사체 판단부(236)는 제m 중심점이동각도정보를 기준으로 제m+1 중심점이동각도정보가 가상회선인식선을 넘는지 판단한 후 넘는다면 제m+1 영역정보를 'b'로 추출할 수 있다(만일, 기준각도를 기준으로 한다면 75도에 해당되는 제m+1 영역정보가 산출될 것이므로 동일함) .

또한, 피사체 판단부(236)는 제m 피사체회전정보와 제1 동작식별테이블과 비교한 결과 피사체(140)의 움직임이 회전동작이 아니라고 판단된 경우에는 다시 제m+1 중심점이동정보를 산출하여 피사체(140)의 회전동작을 감지할 수 있다.

또한, 피사체 판단부(236)는 제m 피사체회전정보와 제1 동작식별테이블과 비교한 결과 피사체(140)의 움직임이 회전동작이라고 판단된 경우에는 당해 제m 피사체회전정보에 상응하는 기능수행명령을 생성하여 메인제어부(미도시)으로 출력할 수 있다. 이때, 제m 피사체회전정보는 피사체(140)의 회전 방향을 나타내는 정보를 포함할 수 있고, 피사체 판단부(236)는 당해 회전 방향을 고려하여 기능수행명령을 생성할 수 있다.

예를 들어, 피사체(140)가 반시계 방향으로 회전하는 경우에는 피사체 판단부(236)가 볼륨 상향 조정에 상응하는 기능수행명령을 생성하여 메인제어부(미도시)로 출력하도록 미리 설정되어 있고, 피사체(140)가 시계 방향으로 회전하는 경 우에는 피사체 판단부(236)가 볼륨 하향 조정에 상응하는 기능수행명령을 생성하여 메인제어부(미도시)로 출력하도록 미리 설정된 경우를 가정한다. 이 경우, 피사체 판단부(236)는 제m 피사체회전정보를 분석하여 피사체가 반시계 방향으로 회전된 경우에는 볼륨 상향 조정에 상응하는 기능수행명령을 생성하여 메인제어부(미도시)로 출력할 수 있다.

여기서, 메인제어부(미도시)는 당해 피사체(140)의 회전동작 감지 장치를 포함하는 전자기기(예를 들어, 이동 통신 단말기(80) 등)의 전반적인 동작을 제어하는 구성 요소일 수 있다. 따라서, 메인제어부(미도시)는 피사체 판단부(236)로부터 수신한 기능수행명령에 상응하는 동작을 수행하도록 할 수 있다.

이때, 한번의 회전동작 감지로서 정확한 피사체(140)의 회전동작 여부를 판단하는 것은 회전동작 판단의 정확도가 떨어지므로 피사체 판단부(236)는 회전동작이라고 판단된 경우가 미리 설정된 횟수 이상인 경우에는 회전동작이라고 판단하여 제m 피사체회전정보에 상응하는 기능수행명령을 생성할 수 있다. 예를 들어, 피사체 판단부(236)는 제m 피사체회전정보와 제1 동작식별테이블과 비교한 결과 피사체(140)의 움직임이 회전동작이라고 판단된 경우에는 회전동작이라고 판단된 경우의 반복 횟수(이하, '제m 성공 정보(

)'라 칭함)를 카운트할 수 있다. 즉, 피사체 판단부(236)는 저장부(240)에 접속해서 이전 성공 정보(제m-1 성공 정보(

))를 독출하여 '1'을 더한 후(즉,

, 이때 성공 정보의 초기값은 '0'일 수 있음) 저장부(240)에 저장할 수 있다. 이때, 제m-1 성공 정 보가 '0(zero)'이거나(즉, 초기값) 존재하지 아니한 경우에는 제m 성공 정보는 '1' 이 될 수 있다.

또한, 피사체 판단부(236)는 성공 정보를 생성한 후에 생성된 성공 정보와 미리 설정된 성공 경계값(

)을 비교하여 동일한 경우에는 당해 피사체(140)의 움직임을 회전동작으로 판단하여 제m 피사체회전정보에 상응하는 기능수행명령을 생성하여 메인제어부(미도시)으로 출력할 수 있다. 여기서, 메인제어부(미도시)는 당해 피사체 움직임 감지 장치(예를 들어, 이동 통신 단말기(80) 등)의 전반적인 동작을 제어하는 구성 요소일 수 있음은 상술한 바와 같다.

또한, 피사체 판단부(236)는 성공 정보가 성공 경계값과 동일하지 아니한 경우에는 제m 피사체회전정보를 다시 추출할 수 있다. 이는 회전동작이 반복적으로 미리 설정된 횟수 이상 감지된 경우에는 피사체 판단부(236)에 의하여 회전동작으로 인식될 수 있도록 하여 회전동작 판단의 정확도를 높이기 위함이다. 이때, 제m 피사체회전정보는 제m+1 영역정보 및 미리 설정된 복수의 영역정보를 이용하여 산출할 수 있다.

여기에서는 피사체 판단부(236)가 5개의 중심점을 이용하여 제m 피사체회전정보를 산출하는 방법에 대하여 설명하였으나, 제m 피사체회전정보를 산출하기 위한 중심점의 개수가 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아님은 당업자에 있어서 자명하다.

또한, 피사체 판단부(236)는 성공 정보가 미리 설정된 성공 경계값과 동일한 경우 회전 모드로 동작할 수 있다. 이는 피사체(140)의 동작이 회전동작으로 확실하게 판단되면, 피사체 판단부(236)가 피사체(140)의 회전동작을 감지하는 기준을 조금 완화하기 위함이다. 즉, 피사체 판단부(236)는 회전 모드가 시작되면 저장부(240)에 저장되어 있는 복수개의 중심점 중에서 가장 최근에 저장된 복수개의 중심점을 미리 설정된 개수만큼 독출한 후, 보다 완화된 조건을 이용하여 피사체(140)의 회전동작을 감지할 수 있다.

즉, 피사체 판단부(236)는 회전 모드에서 제k 중심점이동정보를 산출하여 상응하는 제k 영역정보를 추출하여 저장부(240)에 저장할 수 있고, 미리 설정된 복수의 영역정보를 이용하여 제k 피사체회전정보를 추출할 수 있다(단, k는 m보다 큰 자연수임). 이때, 제k 중심점이동정보 및 제k 영역정보를 생성하는 방법은 상술한 제m 중심점이동정보 및 제m 영역정보를 생성하는 방법과 동일 또는 유사할 수 있다. 또한, 회전 모드에서 미리 설정된 복수는 제m 피사체회전정보를 생성하기 위한 개수보다 적을 수 있다. 예를 들어, 상술한 예에서는 피사체 판단부(236)가 제m 피사체회전정보를 생성하기 위하여 순차적으로 생성된 5개의 중심점을 이용하였으나, 제k 피사체회전정보를 생성하기 위해서는 4개의 중심점을 이용할 수 있다.

즉, 피사체 판단부(236)는 제k 영역정보, 제k-1 영역정보, 제k-2 영역정보 및 제k-3 영역정보를 이용하여 제k 피사체회전정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제k-1 영역정보, 제k-2 영역정보 및 제k-3 영역정보가 각각 'a', 'b', 'c', 'd'라면 제k 피사체회전정보는 'abcd' 에 상응하는 정보일 수 있다.

또한, 피사체 판단부(236)는 회전 모드에서 제k 피사체회전정보와 미리 설정 된 제2 동작식별테이블을 비교할 수 있다. 제2 동작식별테이블이란 피사체 판단부(236)가 회전 모드에서 피사체(140)의 회전동작을 판단하기 위한 테이블로서 미리 설정되어 저장부(240)에 저장되어 있을 수 있다. 예를 들어, 제2 동작식별테이블에 'abc', 'bcd', 'cde', 'def' 'efg', 'fgh', 'gha' 및 'hab'는 반시계 방향 회전동작으로 구분되어 있고, 'ahg', 'hgf', 'gfe', 'fed', 'edc', 'dcb', 'cba' 및 'bah' 는 시계 방향 회전동작으로 구분되어 있는 경우를 가정한다. 이때, 제k 피사체회전정보가 'abc'를 포함하는 'abcd'에 상응하는 정보라면 피사체 판단부(236)는 피사체(140)의 움직임을 반시계 방향의 회전동작으로 인식할 수 있다. 동일한 방법으로, 제k 피사체회전정보가 'bah'에 상응하는 정보인 경우 피사체 판단부(236)는 피사체(140)의 움직임을 시계 방향의 회전동작으로 인식할 수 있다. 즉, 피사체 판단부(236)는 회전 모드에서 움직임 감지모드보다 완화된 조건을 이용하여 피사체(140)의 회전동작을 감지할 수 있다.

또한, 피사체 판단부(236)는 제k 피사체회전정보와 제2 동작식별테이블을 비교한 결과, 회전동작이 아니라고 판단되면, 회전동작이 아니라고 판단된 경우의 반복 횟수(이하, '제k 실패정보(

)'라 칭함)를 카운트할 수 있다. 즉, 피사체 판단부(236)는 저장부(240)에 접속하여 이전 실패정보(즉, 제k-1 실패정보(

))를 독출한 후 '1'을 더하여(즉,

) 저장부(240)에 저장할 수 있다. 이때, 제k-1 실패정보가 '0(zero)'이거나 존재하지 아니한 경우에는 제k 실패정보는 '1' 이 될 수 있다. 이는 한번의 회전동작 감지 실패로 피사체(140)의 움직임이 회전동작이 아니라고 판단하는 것은 회전동작 판단의 정확도가 떨어지기 때문이다.

또한, 피사체 판단부(236)는 제k 실패정보를 생성한 후에 생성된 제k 실패정보와 미리 설정된 실패 경계값(

)을 비교하여 동일한 경우에는 회전 모드를 종료하고 대기 상태로 동작할 수 있다. 또한, 피사체 판단부(236)는 실패정보가 실패 경계값과 동일하지 아니한 경우에는 제k+1 피사체회전정보를 다시 추출할 수 있다. 이때, 제k+1 피사체회전정보는 제k+1 영역정보 및 미리 설정된 복수의 영역정보를 이용하여 추출할 수 있다. 즉, 제k 실패정보는 피사체(140)의 회전동작 종료여부를 판단하여 피사체 판단부(236)가 회전 모드를 종료하고 피사체(140)의 움직임 감지를 종료하기 위함이다.

반면, 피사체 판단부(236)는 제k 피사체회전정보와 제2 동작식별테이블을 비교한 결과, 회전동작이라고 판단된 경우에는 저장부(240)에서 기존에 저장된 실패정보 독출한 후 이를 리셋(Reset, 즉,

)할 수 있다. 이는 회전동작 감지가 성공하였으므로 기존에 저장된 실패정보를 삭제한 후, 이후에 다시 피사체(140)의 움직임이 회전동작이 아니라고 판단되면 실패정보를 처음부터 다시 산출하기 위함이다.

또한, 피사체 판단부(236)는 실패정보를 리셋한 후 제k 피사체회전정보에 상응하는 기능수행명령을 생성하여 메인제어부(미도시)로 출력할 수 있다. 이때, 제k 피사체회전정보는 피사체(140)의 회전 방향을 나타내는 정보를 포함할 수 있고, 피사체 판단부(236)는 회전 방향을 고려하여 기능수행명령을 생성할 수 있다.

상술한 실시예에서는 제m 중심점이동각도정보가 위치하고 있는 제m 각도 영역과 제m-1 중심점이동각도정보가 위치하고 있는 제m-1 각도 영역 사이에 다른 각도 영역이 존재하지 아니하는 경우를 가정하고 설명하였다. 그러나, 피사체(140)가 고속으로 회전하는 경우에는 제m 각도 영역과 제m-1 각도 영역 사이에 다른 각도 영역이 존재할 수 있다. 예를 들어, 제m-1 각도 영역이 (a)이고 제m 각도 영역이 (d)일 수 있다.

이러한 경우, 피사체 판단부(236)는 제m 중심점이동각도정보의 위치가 상기 제m 각도 영역의 가상회전인식선을 넘었는지 판단하여 넘지 아니한 경우에는 제m 각도 영역과 제m-1 각도 영역 사이의 각도 영역 중 상기 제m 각도 영역과 가장 가까운 각도 영역에 상응하는 상기 제m 영역정보를 추출하되, 제m 각도 영역과 제m-1 각도 영역 사이에 다른 각도 영역이 존재하지 아니하면 제m-1 각도 영역에 상응하는 제m 영역정보를 추출할 수 있다.

즉, 제m-1 각도 영역이 (a)이고 제m 각도 영역이 (d)이고, 제m 중심점이동각도정보의 위치가 (d) 영역의 가상회전인식선(즉, 제d 가상회전인식선)을 넘지 아니한 경우를 가정하면, 제m 영역정보는 'c'에 상응하여 추출될 수 있다. 이는 제m 중심점이동각도정보가 비록 제d 가상회전인식선을 넘지는 못하였으나 제c 가상회전인식선은 넘었기 때문이다.

여기에서는 피사체 판단부(236)가 피사체(140)의 회전 동작을 감지하는 방법에 대하여 설명하였다. 그런데, 상술한 방법에 의하여 피사체(140)의 회전 동작을 감지하면, 피사체(140)가 일정한 시간 간격을 두고 움직이는 경우 피사체 판단 부(236)가 피사체(140)의 움직임을 정확하게 판단할 수 없을 수 있다.

예를 들어, 제m-1 피사체회전정보가 산출된 후 피사체(140)가 이미지센서부(218)의 광각 범위를 일정 시간 동안 이탈한 경우를 가정한다. 이때, 제m 피사체회전정보는 제m 영역정보 및 제m 영역정보가 추출되기 전에 추출된 하나 이상의 다른 영역정보를 이용하여 추출됨은 상술한 바와 같으므로 피사체 판단부(236)는 제m 피사체회전정보를 산출함에 있어서, 제m-1 영역정보를 이용하게 될 것이다. 즉, 제m-1 영역정보가 'a' 에 상응하는 정보이고, 피사체(140)가 일정 시간 동안 이미지 센서부(218)의 광각 범위를 벗어난 후 다시 광각 범위 내로 진입하여 산출된 제m 영역정보가 'f'에 상응하는 정보라면 피사체 판단부(236)는 'b', 'c', 'd', 'e' 영역을 건너 뛴 제m 영역정보를 이용하여 제m 피사체회전정보를 추출하여야 하므로 피사체(140)의 회전 동작을 정확하게 감지할 수 없을 것이다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 피사체 판단부(236)는 제m 피사체중심점 및 제m 배경중심점을 산출한 후 피사체(140)의 움직임을 감지하기 전에 제m 피사체크기정보를 추출하여 이를 미리 설정된 피사체크기경계값과 비교할 수 있다. 이때, 제m 피사체크기정보는 피사체영상데이터의 기준 픽셀의 개수일 수 있다. 즉, 제m 피사체크기정보는 피사체영상데이터에 촬상된 피사체(140)의 크기에 상응하는 정보일 수 있으므로, 제m 피사체크기정보가 피사체크기경계값 보다 크면 피사체(140)가 이미지 센서부(218)의 광각 범위 내에 위치하였음을 알 수 있다.

또한, 피사체 판단부(236)는 제m 피사체크기정보가 피사체크기경계값 보다 작으면 제m 동작대기정보를 생성할 수 있다. 이때, 제m 동작대기정보는 제m 피사체 크기정보가 피사체크기경계값 보다 작은 횟수에 상응하는 정보일 수 있다. 예를 들면, 제m-2 피사체크기정보는 피사체크기경계값 보다 큰 값이었으나, 연속하여 생성된 제m-1 피사체크기정보 및 제m 피사체크기정보가 피사체크기경계값 보다 작은 값인 경우, 제m 동작대기정보는 '2'에 상응하는 값일 수 있다.

또한, 피사체 판단부(236)는 제m 동작대기정보를 미리 설정된 동작대기임계값과 비교할 수 있다. 이는 피사체(140)가 미리 설정된 시간 이상 이미지 센서부(218)의 광각 범위를 벗어나 있는지 판단하기 위함이다. 즉, 순차적으로 피사체크기정보가 피사체크기경계값 보다 작은 값인 경우가 5번 연속하여 발생하면 피사체 판단부(236)는 피사체(140)가 이미지 센서부(218)의 광각 범위를 벗어난 것으로 판단하도록 미리 설정된 경우를 가정한다. 이때, 동작대기임계값은 '5'에 상응하는 값으로 미리 설정될 수 있고, 피사체 판단부(236)는 제m 동작대기정보가 '5'이상인 값인 경우에는 피사체(140)가 일정 시간 이상 이미지 센서부(218)의 광각 범위를 벗어난 것으로 판단할 수 있다.

또한, 피사체 판단부(236)는 제m 동작대기정보가 동작대기임계값 이상이면 저장된 동작개시정보를 리셋(Reset)할 수 있다. 이때, 동작개시정보는 제m 동작대기정보가 생성되기 전에 생성된 정보로서 제m 피사체크기정보가 피사체크기경계값 이상인 경우 피사체 판단부(236)에 의하여 생성된 값일 수 있다(동작개시정보에 대해서는 후술함). 이는 피사체(140)가 이미지 센서부(218)의 광각 범위를 완전히 벗어났으므로 피사체(140)가 다시 이미지 센서부(218)의 광각 범위 내로 들어온 경우 이전 동작개시정보가 반영되지 않도록 하기 위함이다.

예를 들면, 동작개시정보가 '5' 이상인 값에 상응하는 경우에 피사체(140)의 움직임이 감지되고, 동작대기정보가 '5'에 상응하는 값인 경우에 피사체(140)가 이미지 센서부(218)의 광각 범위를 벗어난 것으로 판단되도록 미리 설정된 경우를 가정한다. 이때, 제m-1 동작개시정보가 '4'에 상응하는 값으로, 제m 동작대기정보가 '5' 에 상응하는 값으로 생성된 후, 이전에 생성되는 동작개시정보의 리셋(Reset)없이 다시 피사체(140)가 이미지 센서부(218)의 광각 범위 내로 진입하면 제m+1 동작개시정보가 '5'에 상응하는 값이 되는 문제점이 발생하게 된다. 즉, 피사체(140)가 다시 이미지 센서부(218)의 광각 범위 내로 진입하면 처음부터 다시 제m 동작개시정보를 생성하기 위해 동작개시정보의 리셋이 필요하다. 이때, 동작개시정보는 저장부(240)에 저장되어 있을 수 있다.

또한, 피사체 판단부(236)는 제m 동작대기정보가 동작대기임계값 이상이면 피사체(140)의 움직임에 관련된 각종 데이터(예를 들면, 피사체 중심점, 배경 중심점, 중심점이동정보, 영역정보 및/또는 피사체회전정보 등, 이하, '피사체데이터'라 칭함)를 삭제할 수 있다. 이때, 피사체(140)의 움직임에 관련된 각종 데이터는 저장부(240)에 저장되어 있을 수 있다. 이에 의하여 이미지 센서부(218)의 광각 범위를 일정 시간 이상 벗어난 피사체(140)가 다시 이미지 센서부(218)의 광각 범위 내로 진입한 경우에 피사체 판단부(236)가 이전 데이터를 참조하지 아니하고 피사체(140)의 움직임을 정확하게 감지할 수 있다.

또한, 피사체 판단부(236)는 제m 피사체크기정보가 미리 설정된 피사체크기경계값 이상의 값인 경우 제m 동작개시정보를 생성할 수 있다. 이때, 제m 동작개시 정보는 피사체크기경계값 이상인 제m 피사체크기정보가 추출된 횟수에 상응하는 정보일 수 있다. 즉, 피사체크기경계값 이상인 제m 피사체크기정보가 추출된 경우가 4번인 경우, 피사체 판단부(236)는 제m 동작개시정보를 '4'에 상응하는 값으로 생성할 수 있다.

또한, 피사체 판단부(236)는 제m 동작개시정보를 생성하면 저장부(240)에 저장되어 있는 동작대기정보를 리셋(Reset)할 수 있다. 이는 제m 동작개시정보가 생성된 것은 피사체(140)가 이미지 센서부(218)의 광각 범위 내로 진입한 것이므로 기존에 생성되어 저장된 동작대기정보를 삭제하기 위함이다.

또한, 피사체 판단부(236)는 제m 동작개시정보와 미리 설정된 동작개시임계값과 비교할 수 있다. 이는 피사체(140)가 미리 설정된 시간 이상 이미지 센서부(218)의 광각 범위 내에 위치하였는지 판단하기 위함이다. 예를 들면, 제m 동작개시정보가 '5'에 상응하는 값이면 피사체(140)가 이미지 센서부(218)의 광각 범위 내에 완전하게 진입한 것으로 판단되는 것으로 미리 설정된 경우를 가정한다. 이때, 동작개시임계값은 '5'에 상응하는 값으로 미리 설정될 수 있다.

이때, 피사체 판단부(236)는 제m 동작개시정보가 동작개시임계값 보다 작으면 당해 피사체(140)의 움직임에 관련된 피사체데이터를 저장부(240)에서 삭제할 수 있다. 이는 피사체(140)가 아직 완전하게 이미지 센서부(218)의 광각 범위 내로 진입하지 아니한 상태이므로 불완전한 데이터를 이용하여 피사체(140)의 움직임을 감지하지 않도록 하기 위함이다. 반면, 피사체 판단부(236)는 제m 동작개시정보가 동작개시임계값 이상인 경우에는 피사체(140)가 이미지 센서부(218)의 광각 범위 내로 완전히 진입한 것으로 판단하여 피사체(140)의 움직임 감지를 개시한다.

예를 들어, 피사체 판단부(236)가 피사체(140)의 회전 동작을 감지하기 위한 회전동작감지모드로 동작하는 경우(이때, 피사체 판단부(236)는 사용자의 버튼부(미도시) 조작에 상응하여 회전동작감지모드로 동작할 수 있음), 피사체 판단부(236)는 제m 동작개시정보가 동작개시임계값 이상이면 제m 중심점이동정보를 산출하여 상응하는 피사체 회전 동작을 감지할 수 있다. 피사체 판단부(236)가 피사체(140)의 회전 동작을 감지하는 방법은 상술한 바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이때, 피사체 판단부(236)는 제m 동작개시정보가 동작개시임계값을 초과하는 경우에는 제m 동작개시정보를 미리 설정된 값으로 보정할 수 있다.

제m 동작개시정보는 피사체크기경계값 이상인 제m 피사체크기정보가 생성된 횟수에 상응하는 정보이므로 피사체(140)가 이미지 센서부(236)의 광각 범위를 벗어나지 않는다면 이론상 무한대로 커질 수 있다. 따라서, 이러한 경우가 발생하지 않도록 피사체 판단부(236)는 제m 동작개시정보가 동작개시임계값을 초과하는 경우에는 제m 동작개시정보를 미리 설정된 값(예를 들어, '동작개시임계값+1'인 값)으로 보정할 수 있다.

이하에서는, 상술한 피사체 움직임 감지를 개시하는 방법을 회전 동작 감지에 적용하는 경우 발생하는 문제점 및 이에 대한 해결 방안에 대해서 설명한다.

피사체 판단부(236)는 피사체(140)의 회전 동작 감지를 개시함에 있어서, 피 사체중심점의 좌표값이 피사체영상데이터의 중앙 부근에 위치하는 경우에는 피사체(140)의 회전 동작을 감지하지 아니할 수 있다. 이는 피사체중심점이 피사체영상데이터의 중앙 부근에 위치하는 경우에는 제m 중심점이동각도정보를 산출하기 곤란하기 때문이다.

예를 들어, 제1 피사체중심점의 좌표값이 (0,0)에 상응하는 경우를 가정한다. 이때, 제m 피사체중심점의 좌표값은 피사체영상데이터의 중심점을 지나는 직교좌표계를 기준으로 산출되는 경우를 가정한다. 따라서, 제1 피사체 중심점의 좌표값은 피사체영상데이터의 중심점이다. 이후, 제2 피사체중심점의 좌표값이 (5,4)에 상응하면 상술한 방법에 의하여 제2 중심점이동정보(즉, 제2 중심점이동각도정보 및/또는 제2 중심점이동방향정보)를 산출할 수 없다. 제2 피사체중심점의 이동각도 및/또는 방향을 산출할 기준점인 제1 피사체중심점이 피사체영상데이터의 중심점과 동일하기 때문이다.

이는 제1 피사체중심점이 피사체영상데이터의 중심점에서 일정한 거리 이상 떨어지지 아니한 경우에도 동일한 문제점을 야기할 수 있다. 따라서, 피사체 판단부(236)는 피사체(140)의 회전 동작 감지를 개시함에 있어서, 피사체중심점의 좌표값이 미리 설정된 거리 이상 떨어져 있는 경우에 한하여 피사체(140)의 회전 동작 감지를 개시할 수 있다.

저장부(240)는 피사체 움직임 감지 장치(200) 내에 포함된 메모리모듈로서 플래시 메모리이거나 피사체 움직임 감지 장치(200)를 포함하는 전자기기(예를 들어, 이동 통신 단말기 등)에 포함된 메모리 모듈일 수 있으며, 그 외의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 또한, 저장부(240)는 이미지 처리부(230)와 연결될 수 있고, 피사체 움직임 감지 장치(200)의 동작을 위한 각종 데이터를 저장할 수 있다. 특히, 저장부(240)는 중심 판단부(232)가 산출한 피사체(140) 제m 피사체중심점 및/또는 제m 배경중심점을 순차적으로 저장할 수 있다. 또한, 저장부(240)는 피사체 판단부(236)가 순차적으로 추출한 제m 중심점이동정보, 제m 영역정보, 제m 피사체회전정보 및 정확한 피사체(140)의 회전동작을 감지하기 위한 성공 정보, 실패정보를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(240)는 미리 설정된 제1 동작식별테이블 및/또는 제2 동작식별테이블을 저장할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피사체 회전동작 감지 방법의 순서도이다.

이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 피사체 회전동작 감지 방법에 대하여 설명한다.

단계 S510에서, 이미지 센서부(218)는 광원부(214)가 활성화된 상태 즉, 광을 출력하는 동안에 피사체(140)를 촬상하여 유광(有光) 영상데이터를 생성하여 이미지 처리부(230)로 출력한다.

단계 S520에서, 이미지 센서부(218)는 광원부(214)가 불활성화된 상태 즉, 광을 출력하지 않는 동안에 피사체(140)를 촬상하여 무광 영상데이터를 생성하여 이미지 처리부(230)로 출력한다.

이때, 광원부(214)는 메인제어부(미도시)의 제어를 받아 미리 설정된 시간을 간격으로 점등될 수 있으며, 이미지 센서부(218)는 유광 영상데이터를 생성한 직후에 광원부(214)가 불활성화되면 무광 영상데이터를 생성할 수 있다.

단계 S530에서, 피사체 추출부(231)는 촬상부(210)로부터 입력 받은 유광 영상데이터 및 무광 영상데이터를 비교하여 피사체영상데이터를 생성한다.

단계 S540에서, 중심 판단부(232)는 피사체 추출부(231)에서 생성한 피사체영상데이터를 분석하여 피사체이미지의 중심점을 판단하기 위하여 피사체(140)가 촬상된 기준 픽셀을 추출한다.

단계 S550에서, 중심 판단부(232)는 제m 기준 픽셀의 좌표값을 추출하고, 단계 S560에서, 중심 판단부(232)는 제m 피사체중심점 및/또는 제m 배경중심점을 추출한다.

여기에서, 피사체영상데이터를 생성하는 방법 및 제m 피사체중심점 및/또는 제m 배경중심점을 산출하는 방법은 상술한 바, 여기에서는 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

단계 S570에서, 피사체(140)의 움직임을 감지하여 상응하는 기능수행명령이 생성되어 메인제어부(미도시)로 출력된다. 즉, 추출된 제m 기준 픽셀을 이용하여 피사체(140)의 움직임이 판단되고, 상응하는 기능수행명령이 생성되어 메인제어부(미도시)로 출력된다. 이하, 피사체(140)의 움직임에 상응하는 기능수행명령이 생성되는 과정에 대하여 도 6을 참조하여 후술한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능수행명령을 생성하는 방법에 대한 도면이다. 여기에서는 피사체 판단부(236)가 피사체(140)의 회전동작을 감지하는 방법에 대하여 설명한다. 또한, 하기할 각 단계는 도 5를 참조하여 상술한 단계 S510 내지 단계 S560이 수행된 상태일 수 있으며, 각 단계는 피사체 판단부(236)에서 수행되는 동작임을 가정하고 설명한다.

단계 S605에서, 제m 피사체중심점 및/또는 제m 배경중심점을 이용하여 제m 중심점이동정보를 산출한다. 여기서, 제m 중심점이동정보는 제m 중심점이동각도정보 및/또는 제m 중심점이동방향정보를 포함할 수 있다.

단계 S610에서, 제m 중심점이동정보를 이용하여 제m 영역정보를 추출한다.

단계 S615에서, 제m 영역정보와 제m 영역정보가 추출되기 바로 직전에 추출된 제m-1 영역정보와 비교한다. 비교 결과, 제m 영역정보와 제m-1 영역정보가 동일한 경우에는 피사체(140)의 움직임이 없거나 미미한 경우이므로 제m+1 중심점이동정보를 산출한다. 이는 도 6에서 'm=m+1' 블록으로 표현된다.

반대로, 제m 영역정보와 제m-1 영역정보가 동일하지 아니한 경우에는 제m 피사체회전정보를 추출한다(단계 S620). 이때, 제m 피사체회전정보는 제m 영역정보 및 제m 영역정보가 산출되기 전에 추출된 하나 이상의 다른 영역정보를 이용하여 추출할 수 있다.

단계 S630에서, 제m 피사체회전정보와 제1 동작식별테이블을 비교한다. 비교 결과, 회전동작이 아니라고 판단된 경우에는 제m+1 중심점이동정보를 산출하여 피사체(140)의 회전동작을 다시 감지한다. 이는 도 6에서 'm=m+1' 블록으로 표현된다(단계 S635).

반대로, 회전동작이라고 판단된 경우에는 제m 성공 정보를 생성한다(단계 S640).

단계 S650에서 제m 성공 정보와 미리 설정된 성공 경계값을 비교한다. 비교 결과, 제m 성공 정보가 성공 경계값 동일하거나 초과하지 아니하면 피사체(140)의 움직임이 완전한 회전동작이 아닐 수 있으므로 제m 중심점이동정보를 산출한다. 이는 도 6에서 'm=m+1' 블록으로 표현된다.

반대로, m 성공 정보가 성공 경계값 동일하거나 초과하는 경우에는 피사체(140)의 움직임이 완전한 회전동작이므로, 보다 완화된 회전동작 감지를 위하여 회전 모드로 동작된다(단계 S655).

단계 S660에서, 제k 중심점이동정보를 산출한다. 여기서, 제k 중심점이동정보를 산출하는 방법은 제m 중심점이동정보를 산출하는 방법과 동일 또는 유사한 바, 이에 대한 설명은 생략한다.

단계 S665에서, 제k 제 중심점이동정보를 이용하여 제k 영역정보를 추출한다.

단계 S670에서, 제k 영역정보 및 제k 영역정보가 추출되기 전에 추출된 하나 이상의 영역정보를 이용하여 제k 피사체회전정보를 추출한다.

단계 S675에서, 제k 피사체회전정보와 미리 설정된 제2 동작식별테이블을 비교한다. 비교 결과, 회전동작이 아닌 경우는 제k 실패정보를 생성한다(단계 S680 내지 단계 S685).

단계 S686에서, 제k 실패정보와 미리 설정된 실패 경계값을 비교한다. 비교 결과, 제k 실패정보가 실패 경계값 미만인 경우에는 제k+1 중심점이동정보를 생성하여 피사체(140)의 회전 동작을 다시 감지한다. 이는 도 6에서 'k=k+1' 블록으로 표시된다.

반대로, 제k 실패정보가 실패 경계값과 동일하거나 초과하는 경우는 피사체(140)가 더 이상 회전동작을 수행하지 아니함을 의미하므로 회전 모드를 종료하여 피사체(140)의 회전동작 감지를 종료한다(단계 S687).

단계 S690에서, 제k 피사체회전정보와 제2 동작식별테이블의 비교 결과, 회전동작으로 판단되면 제k 실패정보를 리셋(Reset)한다. 회전동작 감지가 성공하였으므로 기존에 저장된 실패 정보를 삭제한 후, 이후에 다시 피사체(140)의 움직임이 회전동작이 아니라고 판단되면 실패 정보를 처음부터 다시 산출하기 위함이다.

단계 S695에서, 제k 피사체회전정보에 상응하는 기능수행명령 생성하여 출력한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 피사체 움직임 감지를 개시하는 방법에 대한 순서도이다. 여기에서는 피사체 판단부(236)가 피사체(140)의 회전동작 감지를 개시하는 방법에 대하여 설명한다. 또한, 하기할 각 단계는 도 5를 참조하여 설명한 단계 S510 내지 단계 S560이 수행된 상태일 수 있으며, 각 단계는 피사체 판단부(236)에서 수행되는 동작임을 가정하고 설명한다.

단계 S705에서, 제m 피사체크기정보를 추출한다. 제m 피사체크기정보는 상술한 바와 같이, 피사체영상데이터의 기준픽셀의 개수에 상응하는 정보일 수 있다.

단계 S710에서, 제m 피사체크기정보를 미리 설정된 피사체크기경계값과 비교한다. 이는 피사체(140)가 이미지 센서부(218)의 광각 범위 내에 위치하는지 여부를 판단하기 위함이다.

판단 결과, 제m 피사체크기정보가 피사체크기경계값 보다 작으면 피사체(140)가 이미지 센서부(218)의 광각 범위 내에 위치하지 아니함을 의미하므로 제m 동작대기정보를 생성한다(단계 S715).

단계 S720에서, 제m 동작대기정보와 미리 설정된 동작대기임계값을 비교한다. 이는 피사체(140)가 이미지 센서부(218)의 광각 범위를 미리 설정된 임의의 시간 동안 벗어났는지 판단하기 위함이다.

판단 결과, 제m 동작대기정보가 동작대기임계값 보다 작으면 다시 제m+1 피사체크기정보를 생성하기 위하여 도 5의 일련의 단계를 수행한다. 이는 도 7에서 'm=m+1' 블록으로 표시된다.

반면, 제m 동작대기정보가 동작대기임계값 이상이면 피사체(140)가 이미지 센서부(218)의 광각 범위를 미리 설정된 임의의 시간 동안 벗어난 경우이므로 저장부(240)에 저장되어 있는 동작개시정보를 리셋(Reset)한 후(단계 S725), 저장부(240)에 저장되어 있는 피사체(140)의 움직임에 관련된 피사체 데이터를 삭제한다(단계 S730). 이는 피사체(140)가 다시 이미지 센서부(218)의 광각 범위 내로 진입한 경우 보다 정확한 피사체(140)의 움직임을 감지하기 위함이다. 피사체 데이터를 삭제한 후 다시 제m+1 피사체크기정보를 생성하기 위하여 도 5의 일련의 단계를 수행한다. 이는 도 7에서 'm=m+1' 블록으로 표시된다. 여기서, 동작개시정보를 리 셋(Reset)하는 단계는 단계 S720 이후에 수행되지 않을 수 있으며, 예를 들면, 단계 S715 이전 및/또는 이후에 수행될 수도 있다.

반면, 단계 S710의 판단 결과, 제m 피사체크기정보가 피사체크기경계값 이상인 경우에는 제m 동작개시정보를 생성한 후(단계 S740), 저장부(240)에 저장되어 있는 동작대기정보를 리셋(Reset)한다(단계 S745). 이는 제m 동작개시정보가 생성된 것은 피사체(140)가 이미지 센서부(218)의 광각 범위 내로 진입한 것이므로 기존에 생성되어 저장된 동작대기정보를 삭제하기 위함이다.

단계 S750에서, 제m 동작개시정보와 미리 설정된 동작개시임계값을 비교한다. 이는 피사체(140)가 이미지 센서부(218)의 광각 범위 내로 진입한 후 미리 설정된 시간이 경과하였는지 판단하기 위함으로써, 피사체(140)의 이미지 센서부(218)의 광각 범위 내로 완전히 진입하였는지 판단하기 위함이다.

판단 결과, 제m 동작개시정보가 동작개시임계값 보다 작으면, 저장부(240)에 저장되어 있는 피사체(140)의 움직임에 관련된 피사체 데이터를 삭제한다. 이는 피사체(140)가 이미지 센서부(218)의 광각 범위 내로 완전히 진입하지 않았으므로 불완전한 데이터를 이용하여 피사체(140)의 움직임을 감지하지 않도록 하기 위함이다. 피사체 데이터를 삭제한 후 다시 제m+1 피사체크기정보를 생성하기 위하여 도 5의 일련의 단계를 수행한다. 이는 도 7에서 'm=m+1' 블록으로 표시된다.

반면, 제m 동작개시정보가 동작개시임계값 이상이면 제m 동작개시정보가 동작개시임계값과 동일한 값인지 판단한다(단계 S760). 이는 제m 동작개시정보는 피사체크기경계값 이상인 제m 피사체크기정보가 생성된 횟수에 상응하는 정보이므로 피사체(140)가 이미지 센서부(236)의 광각 범위를 벗어나지 않는다면 이론상 무한대로 커질 수 있기 때문에 이러한 경우가 발생하지 않도록 제m 동작개시정보가 동작개시임계값을 초과하는 경우에는 제m 동작개시정보를 미리 설정된 값(예를 들어, '동작개시임계값+1'인 값)으로 보정하기 위함이다.

즉, 제m 동작개시정보가 동작개시임계값을 초과하는 경우에는 제m 동작개시정보를 미리 설정된 값(예를 들어, '동작개시임계값+1'인 값)으로 보정한다(단계 S765).

제m 동작개시정보가 동작개시임계값과 동일한 값이거나 제m 동작개시정보가 동작개시임계값을 초과하여 제m 동작개시정보를 미리 설정된 값으로 보정한 후에는 도 6에서 설명한 일련의 단계를 수행하여 피사체(140)의 회전 동작을 감지한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피사체 움직임 감지 장치의 블록 구성도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 피사체 움직임 감지 장치(800)는 촬상부(810), 이미지 처리부(830) 및 저장부(840)를 포함할 수 있으며, 촬상부(810)는 광원부(811), 필터부(813), 렌즈부(816) 및 이미지 센서부(819)를 포함할 수 있으며, 이미지 처리부(830)는 선명도 조절부(831) 외곽선 추출부(833), 감마 보정부(835), 중심 판단부(837), 포인터 위치 설정부(839) 및 피사체 판단부(839-1)를 포함할 수 있다. 이하, 각 구성 요소의 동작에 대하여 상세히 설명한다.

여기에서, 촬상부(810)를 구성하는 각 구성 요소들은 도 2를 참조하여 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 피사체 움직임 감지 장치(200)를 구성하는 촬상부(210)와 그 동작이 동일 또는 유사하므로, 여기에서는 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 다만, 광원부(811)는 미리 설정된 시간을 간격으로 점등되지 아니할 수 있고, 광원부(811)가 활성화되어 있는 시간 동안 항상 광을 출력할 수 있다. 또한, 광원부(811)가 구비되지 아니하고, 주변의 다른 광원(예를 들어, 태양광 등)을 이용할 수도 있음은 상술한 바와 같다.

이미지 처리부(830)는 이미지 센서부(819)에서 인식한 피사체의 영상데이터(이하, '제1 영상데이터'라 칭함)로부터 피사체(140)의 움직임에 상응하는 좌표값을 추출한다. 이를 자세히 살펴보면, 선명도 조절부(831)는 촬상된 피사체(140)의 제1 영상데이터의 선명도를 조절하여 제2 영상데이터와 다른 제2 영상데이터를 생성한다. 즉, 선명도 조절부(831)는 촬상된 제1 영상데이터의 픽셀의 색상 대비, 명도 대비 및 채도 대비 중 어느 하나 이상을 증가시킴으로써 선명도를 조절할 수 있다.

여기서, 이미지의 선명도(鮮明度, sharpness)는 이미지의 명암 경계 부분의 명확도를 나타내는 것으로서, 피사체(140)의 이미지의 선명도가 증가하면, 경계 부분의 명확도가 증가하기 때문에 피사체(140)를 촬상한 이미지에서 소정의 피사체(140)만의 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(816)의 심도(depth of field)에 따라서 즉, 렌즈부(816)에 의하여 생성되는 피사체(140)의 상이 뚜렷하게 보일 수 있는 범위 안에서 피사체(140)의 이미지의 선명도가 달리 표현될 수 있다. 일반적으로, 렌즈부(816)의 초점 거리와 유사한 거리에 위치한 피사체(140)의 외곽선은 선명도가 크지만, 렌즈부(816)의 초점 거리와 먼 거리에 위치한 배경은 선명도가 작게 된다.

즉, 선명도 조절부(831)를 이용하는 경우 렌즈부(816)의 초점 거리와 유사한 거리에 위치한 피사체(140)의 외곽선은 선명도가 더 증가할 것이나, 렌즈부(816)의 초점 거리와 먼 거리에 위치한 배경은 선명도가 더 작게 될 수 있다. 따라서, 선명도 조절부(831)에 의해 피사체(140)의 외곽선은 배경보다 선명도가 더 커지게 된다.

외곽선 추출부(833)는 피사체(140)를 촬상하여 생성한 제1 영상데이터와 이를 영상 처리한 제2 영상데이터의 차분값을 추출하여 피사체영상데이터를 생성하고, 피사체 영상데이터를 분석하여 피사체(140)의 외곽선을 추출하여 저장부(840)에 순차적으로 저장한다. 즉, 선명도 조절부(831)에서 생성된 선명도가 높은 제2 영상데이터와 촬상된 피사체(140)의 제1 영상데이터의 차분값은 피사체(140)의 외곽선을 나타낼 수 있다. 추출되는 피사체(140)의 외곽선은 촬상부(810)에 인접한 피사체(140)의 일단의 외곽선이 될 수 있다.

여기서, 휘도값이 미리 설정된 기준 휘도값보다 큰 차분 값을 추출하여 피사체(140)의 일단에 상응하는 외곽선을 추출할 수 있다. 기준 휘도값은 피사체(140) 외의 배경으로부터 촬상부(810)에 들어오는 광에 의해 발생하는 노이즈를 제거할 수 있게 한다. 즉, 선명도 조절부(831)에 의해 생성된 제1 영상데이터의 선명도는 피사체(140)의 영상데이터뿐만 아니라 배경 영상데이터에 의해서도 조절될 수 있으므로, 차분값이 기준 휘도값 이상인 영상데이터에 대해서만 외곽선으로 인식함으로써 피사체(140) 인식 효율성을 높일 수 있다. 여기서, 기준 휘도값은 고정될 수도 있고, 소정의 휘도값 이상을 가지는 픽셀의 개수에 따라서 변화할 수도 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 도 8을 참조하여 후술한다.

감마 보정부(835)는 피사체(140)의 제1 영상데이터 및/또는 제2 영상데이터를 감마 보정한다. 여기서, 영상의 감마(Gamma)는 일반적으로 텔레비전, 카메라, 팩스 송수신기 등의 광전 변환계 또는 전광(電光) 변환계에서 입출력 특정을 양(兩) 대수축으로 표시하였을 때, 직선 부분의 경사이다. 즉, 텔레비전에서는 피사체(140) 휘도에 대한 카메라 출력 전압과 수상부 입력 전압에 대한 음극선관 휘도와의 대수비를 표시한다. 본 발명의 실시예에 따른 감마 보정에 의하여 각 픽셀의 휘도값을 달리할 수 있으므로, 피사체(140)의 선명도가 큰 부분만 표시되고, 나머지 선명도가 작은 부분은 흑색으로 남게 된다. 따라서, 피사체(140)를 촬상한 이미지에서 소정의 피사체(140)의 윤곽만 밝게 표시됨으로써 이를 이용하여 피사체(140)의 이동 여부를 판단할 수 있다.

중심 판단부(837)는 감마 보정된 이미지로부터 소정의 외곽선을 추적하고, 소정의 외곽선에 의해 정해지는 좌표값을 추출할 수 있다. 즉, 외곽선을 추출한 후 외곽선 내의 픽셀(이하, '외곽선 픽셀'이라 칭함)을 분석하여 피사체중심점을 산출하고, 이를 저장부(840)에 저장한다. 여기서, 소정의 외곽선은 다양한 형태를 가질 수 있다. 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 피사체(140)는 사용자의 손가락의 일단이 될 수 있으므로, 중심 판단부(837)는 손가락의 일단인 원형의 외곽선을 추출함으로써, 피사체중심점을 산출할 수 있다.

이때, 피사체중심점은 하기한 수식에 의하여 산출될 수 있다.

(22)

(23)

(24)

여기서, R1은 외곽선을 구성하는 도형의 내부인 피사체이미지의 무게중심(즉, 피사체중심점), M1은 피사체(140)의 외곽선 픽셀의 휘도값을 모두 더한 값, mi1는 피사체(140)의 외곽선 픽셀의 휘도값, ri1는 상기 외곽선 픽셀의 좌표값이다. 아래 첨자 x, y는 각각 X축과 Y축에 해당하는 값임을 나타내며, 식 (24)는 식 (22)와 식 (23)에 대한 벡터 표현이다.

또한, 중심 판단부(837)가 상술한 수학식에 의하여 피사체(140) 이미지의 중심점을 판단하는 경우에는 외곽선 픽셀의 휘도값을 모두 반영하여야 하므로 연산량이 많아지게 되어 피사체 움직임 감지 장치(800)의 전반적인 기능을 저하시키는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 다른 실시예에 따르면, 피사체(140)의 외곽선이 형성하는 도형의 내부에 위치한 특정 좌표인 무게 중심은 다음과 같은 수학식에 의해서도 산출될 수 있다.

(25)

(26)

(27)

여기서, R1은 피사체중심점, ri1는 외곽선 픽셀의 좌표값, n1은 외곽선 픽셀의 개수이다. 아래 첨자 x, y는 각각 X축과 Y축에 해당하는 값임을 나타내고, 식 (27)은 식 (25)와 식 (26)에 대한 벡터 표현이다.

또한, 중심 판단부(837)는 외곽선 픽셀을 구성하는 외곽선이 곡선형인 경우 그 곡률 반경을 산출하고, 해당 곡률 반경에 상응하는 중심점의 좌표값을 피사체중심점으로 산출할 수도 있다. 또한, 소정의 외곽선이 사각형인 경우 중심 판단부(837)는 사각형의 대각선이 만나는 좌표값을 소정의 외곽선에 의해 정해지는 좌표값으로 추출할 수도 있으며, 다른 다각형인 경우에는 서로 마주보는 꼭지점을 이은 둘 이상의 선을 만나는 좌표값을 피사체중심점으로 산출할 수도 있다. 예를 들어, 중심 판단부(837)는 곡선형의 외곽선을 나타내는 각 픽셀 간의 거리를 계산하여, 계산된 각 픽셀의 거리가 가장 큰 두 픽셀의 중간값을 피사체중심점의 좌표값 으로 할 수 있다.

또한, 중심 판단부(837)는 감마 보정된 이미지의 외곽선 픽셀을 제외한 배경 픽셀을 분석하여 배경중심점을 산출하여 저장부(840)에 저장한다. 이때, 배경중심점은 무게 중심일 수 있다. 예를 들어, 보정된 이미지에서 피사체이미지를 구성하는 도형(예를 들어, 피사체(140)가 사용자의 손가락인 경우는 원형 또는 반원형의 도형)을 제외한 부분에 위치한 특정 좌표인 배경중심점은 다음과 같은 수학식에 의하여 산출될 수 있다.

(28)

(29)

(30)

여기서, R2는 배경중심점, M2는 외곽선 픽셀 외 배경이미지에 대한 픽셀인 배경 픽셀의 휘도값을 모두 더한 값, mi2는 각 배경 픽셀의 휘도값, ri2는 각 배경 픽셀의 좌표값이다. 아래 첨자 x, y는 각각 X축과 Y축에 해당하는 값임을 나타내며, 식 (30)은 식 (28)과 식 (29)에 대한 벡터 표현이다.

다만, 중심 판단부(837)가 상술한 수학식에 의하여 배경중심점을 판단하는 경우에는 배경 픽셀의 휘도값을 모두 반영하여야 하므로 연산량이 많아지게 되어 피사체 움직임 감지 장치(800)의 전반적인 기능을 저하시키는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 피사체중심점은 다음과 같은 수학식에 의하여 판단될 수도 있다.

(31)

(32)

(33)

여기서, R2는 배경중심점, ri2는 배경 픽셀의 좌표값, n2는 배경 픽셀의 개수이다. 아래 첨자 x, y는 각각 X축과 Y축에 해당하는 값임을 나타내고, 식 (33)은 식 (31)과 식 (32)에 대한 벡터 표현이다.

즉, 중심 판단부(837)는 픽셀의 휘도값을 반영하지 않고 피사체(140) 이미지의 중심점을 판단할 수 있다. 이는 각 픽셀의 휘도값은 큰 차이가 없을 것이므로 중심 판단부(837)는 이에 대한 반영을 하지 아니하고 외곽선 픽셀의 좌표값의 평균값을 피사체(140) 이미지의 중심점으로 산출할 수 있다.

포인터 위치 설정부(839)는 산출된 특정 좌표에 디스플레이부(도시되지 않음)의 포인터가 위치되도록 제어한다. 즉, 포인터 위치 설정부(839)는 포인터의 위치가 특정 좌표(예를 들면, 피사체영상데이터 상의 피사체중심점)의 좌표값에 상응하여 특정되도록 한다. 즉, 산출된 특정 좌표가 미리 설정된 픽셀보다 상부에 위치하는 경우 볼륨을 크기를 나타내는 바(Bar) 위치 또는 수치의 크기를 높이는 등의 기능을 수행할 수 있다. 단 포인터 위치 설정부(839)는 포인터의 위치만을 제어할 뿐 출력되는 볼륨의 크기를 직접적으로 제어하지 아니할 수 있다.

피사체 판단부(839-1)는 외곽선 추출부(833)에서 판단한 외곽선(이하, '제m 외곽선' 이라 칭함(이때, m은 자연수))을 이용하여 피사체(140)의 움직임에 상응하는 기능수행명령을 생성하고, 이를 메인 제어부(도시되지 않음)로 출력한다. 피사체 판단부(839-1)(이하, '제2 피사체 판단부'라 칭함)의 상세한 동작은 도 2를 참조하여 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 피사체 움직임 감지 장치(200)를 구성하는 피사체 판단부(236)(이하, '제1 피사체 판단부(236)'라 칭함)와 동일 또는 유사한다. 즉, 제2 피사체 판단부(839-1)는 제m 중심점이동정보를 산출하고, 이를 이용하여 제m 영역정보 및 제m 피사체회전정보를 추출하여 피사체(140)의 회전동작을 감지한다.

다만, 제1 피사체 판단부(236)는 상술한 바와 같이 유광 영상데이터와 무광 영상데이터를 비교한 피사체영상데이터를 이용하여 제m 피사체중심점 및/또는 제m 배경중심점을 산출하나, 제2 피사체 판단부(839-1)는 제1 영상데이터 및 제1 영상데이터를 처리한 제2 영상데이터를 이용하여 피사체영상데이터를 생성한 후, 피사체영상데이터를 이용하여 제m 피사체중심점 및/또는 제m 배경중심점을 산출한다.

이하에서는, 도 9를 참조하여 포인터 이동 제어 시 사용되는 기준 휘도값에 대한 설정 방법에 대하여 설명한다.

도 9은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 포인터 이동 제어 시 사용되는 기준 휘도값에 대한 설정 방법을 도시한 도면이다. 제1 기준 휘도값(950), 제1 기준 픽셀 개수의 시점(953), 제1 휘도 하한값(955), 제1 기준 픽셀 개수 에 상응하는 휘도 범위(a), 제2 기준 휘도값(960), 제2 기준 픽셀 개수의 시점(963), 제2 휘도 하한값(965), 제2 기준 픽셀 개수 에 상응하는 휘도 범위(b)가 도시된다. 여기서, 제1 또는 제2는 기준 픽셀 개수가 다른 경우인 두 가지 실시예를 설명하기 위해서 사용되었으며, 이하에서는 이를 생략하고 통칭하여 설명하기로 한다.

기준 휘도값(950 또는 960)은 피사체(140)의 외곽선을 추출하기 위해 각 픽셀의 휘도값과 비교하기 위해 마련된다. 이하에서는, 이미지 센서부(919)의 해상도가 640*480(가로*세로)이고, 각 픽셀의 휘도값이 0부터 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.

또한, 도 9를 참조하면, 기준 휘도값(950 또는 960)은 소정의 휘도값 이상을 가지는 픽셀의 수에 따라서 변화할 수 있다. 외곽선 추출부(933)는 피사체(140)의 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(953, 963))의 휘도값 또는 그 보다 작은 값이 기준 휘도값(950 또는 960)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.

여기서, 기준 픽셀 개수가 너무 큰 경우 대부분의 픽셀이 피사체(140)의 외곽선으로 추출될 것이고, 그 반대의 경우 극히 일부분의 픽셀이 피사체(140)의 외곽선으로 추출될 것이다. 기준 휘도값이 너무 작은 경우(즉, 기준 픽셀 개수가 너무 큰 경우)에는 피사체(140)의 외곽선과 관계없는 픽셀(예를 들면, 배경 부분에 대한 픽셀)이 추출될 수 있으므로, 휘도 하한값(955, 965)을 설정하여 기준 휘도값이 이보다 작은 값이 되는 경우 휘도 하한값(955, 965)을 기준 휘도값으로 설정할 수 있다. 또한, 기준 휘도값이 너무 큰 경우(즉, 기준 픽셀 개수가 너무 작은 경우)에는 피사체(140)의 외곽선을 구성하는 최소한의 픽셀 수가 추출되지 않을 수 있으므로, 이 경우에도 휘도 상한값(미도시)을 설정할 수 있다. 여기서, 휘도 하한값(955, 965)과 휘도 상한값은 일반적으로 각각 한 개씩 주어질 수 있으며, 도 9를 참조하면, 휘도 하한값(955, 965)이 변화하는 경우 기준 휘도값(950, 260)이 변화하는 경우를 도시하였다.

예를 들어, 기준 픽셀 개수가 10000개이고, 휘도 하한값(955, 965)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.

또한, 다른 실시예에 의하면, 기준 휘도값은 특정 값으로 고정될 수도 있다. 예를 들면, 기준 휘도값이 100이고, 그 이상이 되는 픽셀에 대해서는 피사체(140)의 외곽선으로 인식할 수 있다. 상술한 휘도 하한 값과 휘도 상한값은 기준 휘도값이 고정된 경우에도 적용될 수 있음은 당연하다.

또한, 여기에서는 피사체 움직임 감지 장치(800)의 동작을 제어하는 제어부를 별도로 구비하지 아니하였으나 피사체 움직임 감지 장치(800)는 전반적인 동작을 제어하기 위한 제어부(도시되지 않음)를 별도로 구비할 수 있음은 당업자에 있어서 자명하다. 또한, 피사체 움직임 감지 장치(800)는 별도의 제어부를 구비하지 않고 피사체 움직임 감지 장치(800)를 포함하는 전자기기의 전반적인 동작을 제어하기 위한 메인 제어부(도시되지 않음)에 의하여 제어될 수도 있음은 자명하다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피사체 회전동작 감지 방법의 순서도이다.

이하, 도 10을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 피사체 움직임 감지 방법에 대하여 설명한다.

단계 S1010에서, 촬상부(810)는 피사체(140)를 포함하는 이미지를 촬상하여 제1 영상데이터를 생성한다.

단계 S1020에서, 선명도 조절부(831)는 촬상된 피사체(140)의 이미지에 대해 선명도를 조절하여 제2 영상데이터를 생성한다. 여기서, 이미지의 심도에 따라서 선명도 조절이 달라질 수 있다. 즉, 렌즈부(816)의 초점 거리에 가까운 위치에 있는 피사체(140) 외곽선의 경우 배경이 되는 이미지에 비해 선명도가 크게 증가할 수 있음은 상술한 바와 같다.

단계 S1030에서, 외곽선 추출부(833)는 생성된 제1 영상데이터와 제2 영상데이터의 차분 값을 산출하고, 감마 보정부(835)는 산출된 차분 값에 대해서 감마 보정하여 피사체 외곽선에 대한 휘도값을 증가시킬 수 있다(단계 S1040). 따라서 감마 보정된 차분 값으로부터 촬상된 피사체(140) 이미지의 외곽선이 명확하게 될 수 있다. 여기서 차분 값은 모든 픽셀에 대해서 산출되며, 이하 단계들은 각 픽셀마다 개별적으로 수행된다.

단계 S1050에서, 외곽선 추출부(833)는 제1 영상데이터와 제2 영상데이터의 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.

단계 S1060에서, 외곽선 추출부(833)는 제1 영상데이터와 제2 영상데이터의 차분 값이 미리 설정된 기준 휘도값보다 큰 좌표값으로부터 피사체(140)의 일단에 상응하는 제m 외곽선을 추출하여 저장부(840)에 저장한다. 외곽선 추출부(833)에서 제1 영상데이터와 제2 영상데이터의 차분 값이 미리 설정된 기준 휘도값보다 큰지 여부를 체크하여 외곽선을 추출하는 방법은 상술한 바, 여기에서는 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

단계 S1070에서, 중심 판단부(837)는 촬상된 피사체(140)의 제m 외곽선을 이용해서 제m 피사체중심점 및/또는 제m 배경중심점을 산출하여 저장부(840)에 저장한다. 이외에도 미리 설정된 다양한 방법에 의해 제m 외곽선을 이용해서 제m 피사체중심점 및/또는 제m 배경중심점을 산출할 수 있음은 상술한 바와 같다.

단계 S1080에서, 제2 피사체 판단부(839-1)는 추출된 제m 외곽선을 이용하여 피사체(140)의 움직임을 판단하고, 상응하는 기능수행명령을 생성하여 메인 제어부(도시되지 않음)로 출력할 수 있다. 제2 피사체 판단부(839-1)에서 기능수행명령을 생성하는 방법은 도 2를 참조하여 설명한 제1 피사체 판단부(236)에서 기능수행명령을 생성하는 방법과 동일 또는 유사하나, 제2 피사체 판단부(839-1)는 제1 영상데이터와 제2 영상데이터를 차분하여 생성된 피사체영상데이터를 이용하여 추출된 제m 외곽선을 이용하여 제m 피사체중심점 및/또는 제m 배경중심점을 산출하는 것이 상이하다. 또한, 단계 S1080과 무관하게 포인터 위치 설정부(839)는 산출된 제m 피사체중심점을 이용하여 포인터가 제m 피사체중심점의 좌표에 상응하도록 위치되도록 제어할 수 있음은 상술한 바와 같다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피사체 움직임 감지 장치에 의해 생성된 이미지를 도시한 도면이다.

도 11을 참조하면, 원본 이미지(1110), 선명도 조절된 이미지(1120), 차분 값에 대해 감마 보정된 이미지(1130), 추출된 중심점(1140) 및 원형 외곽선(1150)이 도시된다.

원본 이미지(1110)에서 피사체(140)인 사용자의 손가락 일단은 둥근 형상을 가지고 있다. 이후 심도에 따라서 선명도를 조절하면, 선명도 조절된 이미지(1120)에서 보이는 바와 같이 초점 거리에 유사한 위치에 있는 피사체(사용자 손가락)의 외곽선은 선명도가 커지며, 그렇지 않은 배경은 선명도가 상대적으로 작다. 이후 원본 이미지(1110)와 선명도 조절된 이미지(1120)의 차분 값을 구한 후 전체적으로 감마값을 높게 하면, 감마 보정된 이미지(1130)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.

도 12는 배경의 명도가 큰 경우 본 발명의 다른 실시예에 따른 피사체 움직임 감지 장치에 의해 생성된 이미지를 도시한 도면이며, 도 13은 배경의 명도가 작은 경우 본 발명의 다른 실시예에 따른 피사체 움직임 감지 장치에 의해 생성된 이미지를 도시한 도면이다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 원본 이미지(1210, 1310), 선명도 조절된 이미지(1220, 1320), 감마 보정된 이미지(1230, 1330), 추출된 중심점 및 원형 외곽선(1240, 1340)이 도시된다.

도 12를 참조하면, 배경의 명도에 관계없이 피사체(140)의 윤곽이 추출될 수 있다. 즉, 선명도(sharpness)를 조절하는 경우 피사체(140)인 손가락의 윤곽뿐만 아니라 직선형으로 형성된 배경 광원이 문제될 수도 있으나, 실제 실험 결과 배경 영상이 미치는 영향이 작아서 손가락의 윤곽을 추출하는데 문제가 없는 것으로 나타났다.

또한, 도 13을 참조하면, 손가락인 피사체(140)를 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 피사체(140)의 이동 여부 및 이동 위치의 좌표값을 구할 수 있다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 전자 기기에 장착된 촬상부를 이용하여 각종 키입력이 행해질 수 있는 피사체 움직임 감지 장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 기존의 키패드의 일부를 생략할 수 있음으로써 전자 기기의 공간적인 활용도를 높일 수 있고, 전자 기기의 소형화가 가능한 피사체 움 직임 감지 장치 및 그 방법을 제공할 수도 있다.

또한, 본 발명에 따르면 전자 기기의 제조시 제조 공정이 간단해지고 그 제조 단가를 줄일 수 있는 피사체 움직임 감지 장치 및 그 방법을 제공할 수도 있다.

또한, 본 발명에 따르면 구비된 카메라를 범용적으로 이용할 수 있도록 하여 부품 활용도를 극대화할 수 있는 피사체 움직임 감지 장치 및 그 방법을 제공할 수도 있다.

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.

Claims (17)

1. 피사체 움직임 감지 장치가 피사체의 움직임을 감지하는 방법에 있어서,

   상기 피사체를 촬상하여 피사체영상데이터를 생성하는 단계;

   상기 피사체영상데이터로부터 상기 피사체로부터 촬상된 피사체이미지의 제m 피사체크기정보를 산출하는 단계;

   상기 제m 피사체크기정보와 미리 설정된 피사체크기경계값을 비교하는 단계;

   상기 제m 피사체크기정보가 상기 피사체크기경계값 이상이면 제m 동작개시정보를 생성하는 단계;

   상기 제m 동작개시정보와 미리 설정된 동작개시임계값을 비교하는 단계; 및

   상기 제m 동작개시정보가 상기 동작개시임계값 이상이면 상기 피사체의 움직임을 감지하는 단계를 포함하되,

   상기 m은 자연수인 것을 특징으로 하는 피사체 움직임 감지 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 피사체의 움직임을 감지하는 단계는,

   상기 제m 동작개시정보가 상기 동작개시임계값과 동일한 값인지 판단하는 단계; 및

   상기 제m 동작개시정보가 상기 동작개시임계값 이상이면 상기 제m 동작개시 정보를 미리 설정된 값으로 보정하는 단계를 포함하는 피사체 움직임 감지 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제m 피사체크기정보가 상기 피사체크기경계값 이상이면 저장되어 있는 동작대기정보를 리셋(Reset)하는 단계를 더 포함하는 피사체 움직임 감지 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제m 피사체크기정보가 상기 피사체크기경계값 보다 작으면 제m 동작대기정보를 생성하는 단계;

   상기 제m 동작대기정보와 미리 설정된 동작대기임계값을 비교하는 단계; 및

   상기 제m 동작대기정보가 상기 동작대기임계값 이상이면 상기 피사체의 움직임에 관련된 피사체데이터를 삭제하는 단계를 포함하는 피사체 움직임 감지 방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 제m 동작대기정보가 상기 동작대기임계값 이상이면 저장된 동작개시정보를 리셋(Reset)하는 단계를 더 포함하는 피사체 움직임 감지 방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 피사체영상데이터를 생성하는 단계는,

   상기 피사체 움직임 감지 장치에 구비된 광원부가 활성화된 상태에서 상기 피사체를 촬상하여 유광 영상데이터를 생성하는 단계;

   상기 광원부가 비활성화된 상태에서 상기 피사체를 촬상하여 무광 영상데이터를 생성하는 단계; 및

   상기 유광 영상데이터와 상기 무광 영상데이터를 비교하여 피사체영상데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피사체 움직임 감지 방법.
7. 청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

   제6항에 있어서,

   상기 제m 피사체크기정보는 상기 피사체영상데이터의 기준픽셀의 개수인 것을 특징으로 하는 피사체 움직임 감지 방법.
8. 제1항에 있어서,

   상기 피사체영상데이터를 생성하는 단계는,

   상기 피사체를 촬상하여 제1 영상데이터를 생성하는 단계;

   상기 제1 영상데이터의 선명도를 조절하여 제2 영상데이터를 생성하는 단계; 및

   상기 제2 영상데이터의 휘도값에서 상기 제1 영상데이터의 휘도값을 차감하여 상기 피사체영상데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피사체 움직임 감지 방법.
9. 청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

   제8항에 있어서,

   상기 제m 피사체크기정보를 산출하는 단계는,

   상기 제1 영상데이터와 상기 피사체영상데이터의 차분 값을 추출하여 상기 피사체의 일단에 상응하는 외곽선인 제m 외곽선을 추출하는 단계; 및

   상기 제m 외곽선 내의 픽셀의 개수를 산출하는 단계를 포함하되,

   상기 제m 피사체크기정보는 상기 제m 외곽선 내의 픽셀의 개수인 것을 특징으로 하는 피사체 움직임 감지 방법.
10. 피사체를 촬상하는 촬상부;

    상기 피사체가 촬상된 영상데이터를 이용하여 피사체영상데이터를 생성하는 피사체 추출부;

    상기 피사체영상데이터로부터 상기 피사체로부터 촬상된 피사체이미지의 제m 피사체크기정보를 산출하고, 상기 제m 피사체크기정보와 미리 설정된 피사체크기경 계값을 비교하여, 상기 제m 피사체크기정보가 상기 피사체크기경계값 이상이면 제m 동작개시정보를 생성하고, 상기 제m 동작개시정보와 미리 설정된 동작개시임계값을 비교하여 상기 제m 동작개시정보가 상기 동작개시임계값 이상이면 상기 피사체의 움직임을 감지하여 상응하는 기능수행명령을 생성하는 피사체 판단부를 포함하되,

    상기 m은 자연수인 것을 특징으로 하는 피사체 움직임 감지 장치.
11. 청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

    제10항에 있어서,

    상기 피사체 판단부는,

    상기 제m 동작개시정보가 상기 동작개시임계값과 동일한 값인지 판단하여, 상기 제m 동작개시정보가 상기 동작개시임계값 이상면 상기 제m 동작개시정보를 미리 설정된 값으로 보정하는 것을 특징으로 하는 피사체 움직임 감지 장치.
12. 제10항에 있어서,

    상기 피사체 판단부는,

    상기 제m 피사체크기정보가 상기 피사체크기경계값 이상이면 저장되어 있는 동작대기정보를 리셋(Reset)하는 것을 특징으로 하는 피사체 움직임 감지 장치.
13. 제10항에 있어서,

    상기 피사체 판단부는,

    상기 제m 동작개시정보가 상기 동작개시임계값 보다 작으면 제m 동작대기정보를 생성하고, 상기 제m 동작대기정보와 미리 설정된 동작대기임계값을 비교하여, 상기 제m 동작대기정보가 상기 동작대기임계값 이상이면 상기 피사체의 움직임에 관련된 피사체데이터를 삭제하는 것을 특징으로 하는 피사체 움직임 감지 장치.
14. 제13항에 있어서,

    상기 피사체 판단부는,

    상기 제m 동작대기정보가 상기 동작대기임계값 이상이면 저장된 동작개시정보를 리셋(Reset)하는 것을 특징으로 하는 피사체 움직임 감지 장치.
15. 제10항에 있어서,

    상기 촬상부는,

    미리 설정된 시간을 간격으로 점등되는 광원부; 및

    상기 광원부가 활성화된 상태에서 피사체를 촬상하여 유광 영상데이터를 생성하고, 상기 광원부가 불활성화된 상태에서 상기 피사체를 촬상하여 무광 영상데이터를 생성하는 이미지 센서부를 포함하되,

    상기 피사체 추출부는 상기 유광 영상데이터와 상기 무광 영상데이터를 비교하여 피사체영상데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 피사체 움직임 감지 장치.
16. 청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

    제15항에 있어서,

    상기 제m 피사체크기정보는 상기 피사체영상데이터의 기준픽셀의 개수인 것을 특징으로 하는 피사체 움직임 감지 장치.
17. 제10항에 있어서,

    상기 촬상부는 상기 피사체를 촬상하여 제1 영상데이터를 촬상하고,

    상기 피사체 추출부는,

    상기 제1 영상데이터의 선명도를 조절하여 제2 영상데이터를 생성하는 선명도 조절부; 및

    상기 제2 영상데이터의 휘도값에서 상기 제1 영상데이터의 휘도값을 차분한 상기 피사체영상데이터를 생성하여 상기 피사체의 일단에 상응하는 제m 외곽선을 추출하는 외곽선 추출부를 포함하되,

    상기 제m 피사체크기정보는 상기 제m 외곽선 내부의 픽셀의 개수인 것을 특징으로 하는 피사체 움직임 감지 장치.

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