KR100856573B1 - 원격 포인팅 장치와 그 장치에서의 포인터 이동량 산출방법 - Google Patents

원격 포인팅 장치와 그 장치에서의 포인터 이동량 산출방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카메라를 이용한 원격 포인팅 장치에 관한 것으로, 특히 듀얼 적외선 LED를 이용한 원격 포인팅 장치에 관한 것으로,
서로 다른 위치에서 두 개 이상의 광신호를 송신하기 위한 발광체와; 상기 발광체로부터 방사되는 광신호 이미지를 획득하기 위한 이미지 센서모듈과; 상기 이미지 센서모듈을 통해 획득된 광신호 이미지에서 광신호 성분을 추출하고, 그 추출된 광신호 성분 상호간의 거리정보와 서로 다른 광신호 이미지에서 추출된 광신호 성분의 이동량 정보에 기초하여 디스플레이장치내 포인터의 이동량을 산출하기 위한 신호처리부;를 포함함으로서, 주변 영상 및 밝기, 카메라의 셔터 스피드, 배터리 사용시간 등에 영향을 받지 않고 발광체와의 거리를 정확하게 산출할 수 있는 실익이 있다.
듀얼 적외선 LED, 포인팅, 거리.

Description

원격 포인팅 장치와 그 장치에서의 포인터 이동량 산출방법{A REMOTE POINTING SYSTEM}
도 1은 카메라를 이용한 원격 포인팅 장치의 구성을 간략히 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원격 포인팅 장치의 블럭 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발광체 구성을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 원격 포인팅 장치의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 발광체의 촬영영상 예시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 발광체와의 거리 계산과정을 설명하기 위한 도면.
도 7과 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원격 포인팅 장치의 블럭 구성도.
본 발명은 카메라를 이용한 원격 포인팅 장치에 관한 것으로, 특히 듀얼 적 외선 LED를 이용한 원격 포인팅 장치와 그 장치에서의 포인터 이동량 산출방법에 관한 것이다.
적외선 리모콘을 이용한 원격 제어기술은 TV와 VTR, 오디오 등의 전자기기의 원격제어장치로 널리 사용되어 왔다. 그러나 종래의 적외선 리모콘은 디지털 TV나 게임기, 셋탑박스와 같은 정보통신기기들의 제어체계와 메뉴방식에 적용하기에 적절치 못하다는 이유로 새로운 휴먼 인터페이스 장치로서, 광원의 이동량을 기초로 포인팅 기능을 수행하는 원격 포인팅 장치가 개발되기에 이르렀다.
카메라를 이용한 원격 포인팅 장치는 도 1에 도시한 바와 같이 임의의 거리에서 발광하는 발광체(100)와, 디지털 TV, 셋톱박스와 같은 정보통신기기등의 전면부에 부착되어 상기 발광체(100)로부터 방사되는 광신호를 수신하여 처리하는 이미지 센서모듈(110)을 주요 구성으로 하고 있다.
이러한 구성의 원격 포인팅 장치는 이미지 센서모듈(110)(광 수신부라고도 함)에 촬상되는 발광체(100)(광 송신부라고도 함), 즉 광원의 크기가 발광체(100)와 이미지 센서모듈(110)의 거리에 따라 달라진다는 것에 착안하여, 우선 발광체(100)와 이미지 센서모듈(110)간의 거리를 추정한후, 발광체(100)의 좌우 움직임을 검출하여 디스플레이 장치내의 포인터를 그 검출된 좌우 움직임량에 맞춰 이동하는 방식으로 동작하도록 설계되어 있다.
그러나 지금까지 소개된 원격 포인팅 장치들은 이미지 센서모듈(110)에 촬상되는 광원의 크기에 따라 광 송수신부간의 거리를 계산한후 발광체의 좌우 움직임을 검출하여 거리에 따른 오차를 보정하여 포인터를 이동시키는 방식인데, 광원의 크기는 광 송신부의 배터리 사용시간, 카메라의 셔터 설정 및 주변 밝기, 영상신호 처리부(ISP)의 휘도 보정 특성 등에 따라 가변될 수 있다는 것이다. 이는 곧 광 송수신부간의 거리 계산에 있어 오차를 유발시키는 요인으로 작용하기 때문에 주변요소에 상관없이 정확하게 광 송수신부간의 거리를 계산하여 포인터를 이동시킬 수 있는 기법이 필요하다 할 것이다.
이에 본 발명의 목적은 주변 영상 및 밝기, 카메라의 셔터 스피드 등에 영향을 받지 않고 발광체와의 거리를 정확하게 산출하여 포인터를 이동시킬 수 있는 원격 포인팅 장치 및 그 장치에서의 포인터 이동량 산출방법을 제공함에 있다.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 원거리에 위치한 발광체의 미세 움직임 혹은 정밀 움직임을 정확하게 검출하여 포인터 이동에 반영할 수 있는 원격 포인팅 장치 및 그 방법을 제공함에 있으며,
더 나아가 본 발명의 또 다른 목적은 발광체의 송신신호를 특화함으로서 발광체 영상 검출이 용이하도록 함은 물론 주변 영상신호의 간섭에 의한 오동작을 최소화할 수 있는 원격 포인팅 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1실시예에 따른 원격 포인팅 장치는,
서로 다른 위치에서 두 개 이상의 광신호를 송신하기 위한 발광체와;
상기 발광체로부터 방사되는 광신호 이미지를 획득하기 위한 이미지 센서모 듈과;
상기 이미지 센서모듈을 통해 획득된 광신호 이미지에서 두 개 이상의 광신호 성분만을 추출하기 위한 영상신호 처리부와;
상기 추출된 광신호 성분의 중심점 상호간의 거리정보를 이용하여 상기 발광체와의 거리를 산출하기 위한 발광체 거리 산출부와;
서로 다른 광신호 이미지에서 추출된 광신호 성분으로부터 발광체의 이동량을 산출하기 위한 발광체 이동량 산출부와;
산출된 상기 발광체와의 거리 및 발광체 이동량 정보에 기초하여 디스플레이 장치내 포인터의 이동량을 산출하는 포인터 이동량 산출부;를 포함함을 특징으로 한다.
상술한 구성에 따르면, 본 발명은 서로 다른 위치에서 송신되는 광신호 성분의 중심점 상호간의 거리정보를 이용하여 발광체와의 거리 산출이 가능하기 때문에, 주변 영상 및 밝기, 카메라의 셔터 스피드, 배터리 사용시간 등에 영향을 받지 않고 발광체와의 거리를 정확하게 산출할 수 있게 되는 것이다.
더 나아가 본 발명의 제2실시예에 따른 원격 포인팅 장치는,
서로 다른 위치에서 두 개 이상의 광신호를 송신하기 위한 발광체와;
상기 발광체로부터 방사되는 광신호 이미지를 획득하되, 획득하는 광신호 이미지의 확대 및 축소가 가능한 이미지 센서모듈과;
상기 이미지 센서모듈을 통해 획득된 광신호 이미지에서 두 개 이상의 광신호 성분만을 추출하기 위한 영상신호 처리부와;
상기 추출된 광신호 성분의 중심점 상호간의 거리정보가 정해진 거리정보를 가지도록 상기 이미지 센서모듈의 줌 비율을 제어하기 위한 줌 구동 제어부와;
상기 추출된 광신호 성분의 중심점 상호간의 거리정보를 이용하여 상기 발광체와의 의사(pseudo)거리를 산출하기 위한 발광체 거리 산출부와;
의사 거리에서 얻어지는 서로 다른 광신호 이미지에서 추출된 광신호 성분으로부터 발광체의 이동량을 산출하기 위한 발광체 이동량 산출부와;
산출된 상기 발광체와의 의사거리 및 발광체 이동량 정보에 기초하여 디스플레이 장치내 포인터의 이동량을 산출하는 포인터 이동량 산출부;를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 제2실시예에 따르면, 광신호 성분 상호간의 거리정보가 미리 정해진 거리정보를 가지도록 발광체의 위치를 가상의 목표 위치로 줌 이동시킨 후에, 목표 지점까지의 거리와 그 목표 지점에서 얻어지는 발광체의 이동량 정보에 기초하여 포인터의 이동량을 산출하기 때문에, 본 발명은 원거리에 위치한 발광체의 미세 움직임 혹은 정밀 움직임을 정확하게 검출하여 포인터 이동에 반영할 수 있게 되는 것이다.
더 나아가 본 발명의 제3실시예에 따른 원격 포인팅 장치는,
서로 다른 위치에서 두 개 이상의 광신호를 송신하기 위한 발광체와;
상기 발광체로부터 방사되는 광신호 이미지를 획득하기 위한 이미지 센서모듈과;
상기 이미지 센서모듈을 통해 획득된 광신호 이미지에서 두 개 이상의 광신 호 성분만을 추출하기 위한 영상신호 처리부와;
상기 추출된 광신호 성분의 중심점 상호간의 거리정보로부터 발광체와의 거리정보를 획득하기 위한 발광체 거리 획득부와;
서로 다른 광신호 이미지에서 추출된 광신호 성분으로부터 발광체의 이동량을 산출하기 위한 발광체 이동량 산출부와;
획득된 발광체와의 거리정보 및 발광체 이동량 정보에 기초하여 디스플레이 장치내 포인터의 이동량을 산출하는 포인터 이동량 산출부;를 포함함을 특징으로 한다.
상술한 제3실시예 역시 서로 다른 위치에서 송신되는 광신호 성분의 중심점 상호간의 거리정보를 이용하여 포인터 이동량 산출이 가능하기 때문에, 주변 영상 및 밝기, 카메라의 셔터 스피드, 배터리 사용시간 등에 영향을 받지 않고 발광체와의 거리를 정확하게 산출할 수 있게 되는 것이다.
더욱이 광신호 성분 상호간의 거리정보에 대응하는 발광체와의 거리정보를 메모리에서 직접 획득 가능하기 때문에 발광체와의 거리 계산이 필요 없다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
우선 본 발명의 실시예에 따른 원격 포인팅 장치는 기본적으로 서로 다른 위치에서 두 개 이상의 광신호를 송신하기 위한 발광체와; 상기 발광체로부터 방사되 는 광신호 이미지를 획득하기 위한 이미지 센서모듈과; 상기 이미지 센서모듈을 통해 획득된 광신호 이미지에서 광신호 성분을 추출하고, 그 추출된 광신호 성분 상호간의 거리정보와 서로 다른 광신호 이미지에서 추출된 광신호 성분의 이동량 정보에 기초하여 디스플레이장치내 포인터의 이동량을 산출하기 위한 신호처리부;를 포함한다. 이러한 원격 포인팅 장치의 기본 구성에서 상기 신호처리부는 아래와 같은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이에 하기에서는 다양한 형태로 구현 가능한 원격 포인팅 장치의 실시예에 대해 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원격 포인팅 장치의 블럭 구성도를 도시한 것이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발광체의 적외선 LED 구성을 설명하기 위한 도면을 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 우선 본 발명의 실시예에 따른 원격 포인팅 장치는 유저가 원격지에서 이용하는 발광체(200)를 포함한다. 상기 발광체(200)는 도 3에 도시한 바와 같이 서로 다른 위치에서 두 개 이상의 광신호(IR1,IR2)를 각각 송신하기 위한 듀얼 적외선 LED(202)를 포함하는 발광체이다. 하기에서 상기 듀얼 적외선 LED(202)의 중심축은 D만큼 이격되어 있는 것으로 가정하기로 한다. 그리고 상기 듀얼 적외선 LED(202)의 송신파장은 촬상되는 이미지에서 광신호와 배경영상을 구분하기 위한 파장의 값으로 설정되는 것이 바람직하며, 인접하는 두 적외선 LED(202) 역시 LED의 위치를 구분하기 위해 서로 다른 송신파장을 가질 수 있다. 더 나아가 인접하는 두 적외선 LED(202)의 온/오프 타임은 동기되어, 즉 동시에 온되거나 오프되는 방식으로 제어할 수 있으며, 경우에 따라서는 교호적으로 온/오프 되는 방식으로 제어할 수 있을 것이다.
참고적으로 상기 발광체(200)는 배터리, 광원에 정전류를 공급하기 위한 정전류회로 및 적외선 광신호를 송출하기 위한 스위치, 그리고 특정 파장대의 광신호만을 통과시키기 위한 광학필터를 포함할 수 있다.
한편 본 발명의 실시예에 따른 원격 포인팅 장치는 상기 발광체(200)로부터 방사되는 광신호(IR1,IR2) 이미지를 획득하기 위한 이미지 센서모듈(210)을 더 포함한다. 이러한 이미지 센서모듈(210)은 발광체(200)에서 송신된 광신호를 수신하기 위한 광학필터와 광학렌즈 및 이미지 센서 IC를 포함한다.
더 나아가 본 발명의 실시예에 따른 원격 포인팅 장치는 상기 이미지 센서모듈(210)을 통해 획득된 광신호 이미지에서 두 개 이상의 광신호(IR1,IR2) 성분만을 추출하기 위한 영상신호 처리부(220)와, 상기 추출된 광신호(IR1,IR2) 성분의 중심점 상호간의 거리정보(D)를 이용하여 상기 발광체(200)와의 거리를 산출하기 위한 발광체 거리 산출부(230)를 더 포함한다. "상기 발광체(200)와의 거리"란 발광체(200)와 이미지 센서모듈(210)사이의 거리를 의미한다.
참고적으로 상기 영상신호 처리부(220)는 촬상된 광신호 이미지에서 배경을 제거하고, 히스토그램 분석을 통해 적외선 광신호 성분만을 추출하여 출력한다. 이러한 영상신호 처리기법은 당업계에서 널리 알려진 주지 사실이므로 그에 대한 상세 설명은 생략하기로 한다.
한편 본 발명의 실시예에 따른 원격 포인팅 장치는 서로 다른 광신호 이미지에서 추출된 광신호 성분으로부터 발광체의 이동량을 산출하기 위한 발광체 이동량 산출부(240)와, 산출된 상기 발광체와의 거리 및 발광체 이동량 정보에 기초하여 디스플레이 장치내 포인터의 이동량을 산출하는 포인터 이동량 산출부(250)를 더 포함한다.
"서로 다른 광신호 이미지"란 유저의 움직임에 따라 이동하는 발광체(200)의 영상을 촬상할 경우, 이동 전에 촬상된 광신호 이미지와 이동 완료후 촬상된 광신호 이미지를 의미한다. 즉, 발광체 이동량 산출부(240)는 영상신호 처리부(220)에서 출력되는 서로 다른 광신호 이미지 각각에서 추출된 광신호(IR1,IR2) 성분중 어느 하나의 값에 기초하여 X,Y축 좌표계상에서 발광체(200)의 이동량을 산출하는 역할을 담당한다.
참고적으로 포인터 이동량 산출부(250)는 산출된 발광체와의 거리에 따라 가변되는 변수 n을 발광체 이동량 정보에 연산하여 포인터의 이동량을 산출할 수 있다.
도시하지는 않았지만 원격 포인팅 장치는 일반 원격 포인팅 장치에서와 같이 적외선 신호에 해당하는 제어명령을 수신받기 위한 신호수신부가 기본적으로 포함될 것이다.
이하 도 4 내지 도 6을 참조하여 상술한 원격 포인팅 장치의 동작을 설명하기로 한다.
우선 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 원격 포인팅 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도를 도시한 것이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 발광체(200)의 촬영영상 예시도를, 그리고 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 발광체(200)와의 거리 계산과정을 설명하기 위한 도면을 각각 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 우선 발광체(200)를 소지한 유저는 발광체(200)를 이용하여 디스플레이장치내 포인터를 이동시키기 위한 명령으로 원격 포인팅 동작명령을 내린다. 이러한 동작명령은 적외선 신호로 송신됨으로서, 신호 수신부는 원격 포인팅 동작명령에 따른 적외선신호를 수신(S1단계)한다. 이에 카메라에 해당하는 이미지 센서 모듈(210)은 동작모드로 전환(S2단계)한다.
카메라 동작모드에서 유저가 발광체(200)를 이용하여 광신호를 송신하면, 이미지 센서 모듈(210)에 의해 도 5에 도시한 바와 같은 광신호 이미지가 획득(S3단계)된다. 도 5에서는 설명의 편의상 배경화면이 제거된 광신호 이미지만을 도시한 것으로, 획득되는 광신호 이미지에는 배경화면은 물론 듀얼 적외선 LED에 의해 상이 맺힌 광원(광신호 성분이라고 표기함)이 위치하게 된다. 발광체(200), 즉 유저가 원거리에 위치한다면 좌측에 도시한 것처럼 두 광신호 성분의 중심점 사이의 거리(D)는 작은 값을 가지게 되고, 유저가 근거리에 위치한다면 우측에 도시한 것처럼 두 광신호 성분의 중심점 사이의 거리 D는 상대적으로 큰 값을 가지게 될 것이다.
이미지 센서모듈(210)에 의해 광신호 이미지 획득이 이루어지면, 그 획득된 광신호 이미지는 영상신호 처리부(220)로 인가됨으로서, 영상신호 처리부(220)에서는 히스토그램 기법을 적용하여 x축과 y축의 이미지 성분을 분석하여 상기 획득 이미지에서 배경을 제거(S4단계)하고, 히스토그램 분석을 통해 x,y축 상에서의 광신호 성분만을 추출(S5단계)하여 후술할 발광체 거리 산출부(230)와 발광체 이동량 산출부(240)로 출력한다. 경우에 따라서는 상기 영상신호 처리부(220)가 연속하여 입력되는 두 영상데이터를 비교하여 동일 영상을 제거하는 방식으로 배경을 제거할 수도 있다.
발광체 거리 산출부(230)는 영상신호 처리부(220)로부터 추출된 광신호 성분이 인가되면 그 광신호 성분의 중심점 상호간의 거리정보(D)를 이용하여 발광체(200)와의 거리를 산출(S6단계)한다. 발광체와의 거리(L)는 도 6과 하기 수학식에 의거하여 산출할 수 있다.
Figure 112006097016373-pat00001
Figure 112006097016373-pat00002
상기 수학식 2에서
Figure 112006097016373-pat00003
라 하면, 발광체와의 거리 L은 하기 수학식 3에 의해 최종 산출된다.
Figure 112006097016373-pat00004
한편 발광체 이동량 산출부(240)는 영상신호 처리부(220)에서 출력되는 서로 다른 광신호 이미지 각각에서 추출된 광신호(IR1,IR2) 성분중 어느 하나의 값, 예 를 들면 IR1에 의한 광신호 성분이 X,Y축 좌표계상에서 이동한 량을 산출(S7단계)하여 포인터 이동량 산출부(250)로 출력한다.
그러면 포인터 이동량 산출부(250)는 발광체 거리 산출부(230)에서 산출된 발광체와의 거리 L에 따라 가변되는 변수 n을 내부 메모리에서 독출하여 상기 발광체 이동량 산출부(240)에서 얻어진 발광체 이동량 정보에 연산하여 디스플레이 장치내 포인터의 이동량을 산출(S8단계)한다.
이와 같이 산출된 포인터 이동량은 포인터의 이동을 제어하는 제어부로 인가됨으로서, 결국 디스플레이 장치내에서 유저가 원하는 만큼 포인터가 이동할 수 있게 되는 것이다.
이상의 실시예에 따르면, 본 발명은 서로 다른 위치에서 송신되는 광신호 성분의 중심점 상호간의 거리정보(D)를 이용하여 발광체와의 거리 산출이 가능하기 때문에, 주변 영상 및 밝기, 카메라의 셔터 스피드, 배터리 사용시간 등에 영향을 받지 않고 발광체와의 거리를 정확하게 산출하여 포인터 이동량 산출에 이용할 수 있게 되는 것이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원격 포인팅 장치의 블럭 구성도를 도시한 것이다.
도 7에 도시한 바와 같이 또 다른 실시예에 따른 원격 포인팅 장치는
이격된 듀얼 적외선 LED를 통해 두 개 이상의 광신호(IR1,IR2)를 송신하기 위한 발광체(300)와, 상기 발광체(300)로부터 방사되는 광신호 이미지를 획득하되, 획득하는 광신호 이미지의 확대 및 축소가 가능한 이미지 센서모듈(310)과, 상기 이미지 센서모듈(310)을 통해 획득된 광신호 이미지에서 두 개 이상의 광신호(IR1,IR2) 성분만을 추출하기 위한 영상신호 처리부(330)와, 상기 추출된 광신호 성분의 중심점 상호간의 거리정보(D)가 프로그램에 의해 미리 정해진 거리정보를 가지도록 상기 이미지 센서모듈(310)의 줌 비율을 제어하기 위한 줌 구동 제어부(320)와, 상기 추출된 광신호 성분의 중심점 상호간의 거리정보(D)를 이용하여 상기 발광체(300)와의 의사(pseudo)거리를 산출하기 위한 발광체 거리 산출부(340)와, 의사 거리에서 얻어지는 서로 다른 광신호 이미지에서 추출된 광신호 성분중 어느 하나의 값으로부터 발광체의 이동량을 산출하기 위한 발광체 이동량 산출부(350)와, 산출된 상기 발광체(300)와의 의사거리 및 발광체 이동량 정보에 기초하여 디스플레이 장치내 포인터의 이동량을 산출하는 포인터 이동량 산출부(360)를 포함한다.
이러한 구성의 원격 포인팅 장치는 원거리에 위치한 발광체(300)의 미세 움직임 혹은 정밀 움직임을 정확하게 검출하여 포인터 이동에 반영할 수 있도록 하기 위한 것이다. 이하 상술한 구성의 원격 포인팅 장치의 동작을 부연 설명하면,
우선 카메라 동작모드에서 원거리에 위치한 유저가 발광체(300)를 이용하여 광신호를 송신하면, 이미지 센서 모듈(210)에 의해 도 5에 도시한 바와 같은 광신호 이미지가 획득된다.
이미지 센서모듈(210)에 의해 광신호 이미지 획득이 이루어지면, 그 획득된 광신호 이미지는 영상신호 처리부(330)로 인가됨으로서, 영상신호 처리부(330)에서는 히스토그램 기법을 적용하여 x축과 y축의 이미지 성분을 분석하여 상기 획득 이 미지에서 배경을 제거하고, 히스토그램 분석을 통해 x,y축 상에서의 광신호 성분만을 추출하여 후술할 발광체 거리 산출부(340)와 발광체 이동량 산출부(350)로 출력한다.
발광체 거리 산출부(340)는 영상신호 처리부(330)로부터 추출된 광신호 성분이 인가되면 그 광신호 성분의 중심점 상호간의 거리정보(D)가 미리 정해진 거리정보를 가지는가를 검사한다. 검사결과 일치하지 않으면 일치하도록 줌 구동 제어부(320)로 광신호 이미지의 확대 혹은 축소를 요구한다. 이러한 줌잉(혹은 줌아웃) 상태에서 얻어지는 광신호 성분의 중심점 상호간의 거리정보(D)가 미리 정해진 거리정보와 일치(혹은 임계범위 이내의 값을 가진다면)하면, 발광체 거리 산출부(340)는 일치하는 지점의 영상 이미지에서 추출된 광신호 성분의 중심점 상호간의 거리정보(D)를 이용하여 발광체(300)와의 의사(pseudo)거리를 산출한다. 산출방법은 상기 수학식 1,2,3을 이용할 수 있다. 경우에 따라서는 줌잉하고자 하는 배율을 미리 알고 있기 때문에 별도의 거리 산출 없이 메모리된 정보를 이용할 수도 있을 것이다.
발광체 거리 산출부(340)에 의해 발광체(300)와의 의사 거리 산출이 완료되면, 발광체 이동량 산출부(350)는 의사 거리에서 얻어지는 서로 다른 광신호 이미지에서 추출된 광신호 성분중 어느 하나의 값(IR1)을 선정하여 광신호 성분이 X,Y축 좌표계상에서 이동한 량을 산출하여 포인터 이동량 산출부(360)로 출력한다.
그러면 포인터 이동량 산출부(360)는 발광체 거리 산출부(340)에서 산출된 발광체와의 의사거리 L에 따라 가변되는 변수 n을 내부 메모리에서 독출하여 상기 발광체 이동량 산출부(350)에서 얻어진 발광체 이동량 정보에 연산하여 디스플레이 장치내 포인터의 이동량을 산출한다.
이와 같이 산출된 포인터 이동량은 포인터의 이동을 제어하는 제어부로 인가됨으로서, 결국 디스플레이 장치내에서 유저가 원하는 만큼 포인터가 이동할 수 있게 되는 것이다.
참고적으로 상술한 원격 포인팅 장치에서는 발광체(300)의 위치를 초기에 찾는 것이 중요하므로 사전에 광신호 이미지를 찾기 위한 스캔과정이 필요하다 할 것이다.
상술한 실시예에 따르면, 광신호 성분 상호간의 거리정보가 미리 정해진 거리정보를 가지도록 발광체의 위치를 가상의 목표 위치로 줌 이동시킨 후에, 목표 지점까지의 거리와 그 목표 지점에서 얻어지는 발광체의 이동량 정보에 기초하여 포인터의 이동량을 산출하기 때문에, 본 발명은 원거리에 위치한 발광체의 미세 움직임 혹은 정밀 움직임을 정확하게 검출하여 포인터 이동에 반영할 수 있게 되는 것이다.
이하 도 8을 참조하면, 도 8 역시 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원격 포인팅 장치의 구성을 도시한 것으로,
이격된 듀얼 적외선 LED를 통해 두 개 이상의 광신호(IR1,IR2)를 송신하기 위한 발광체(400)와, 상기 발광체(400)로부터 방사되는 광신호 이미지를 획득하기 위한 이미지 센서모듈(410)과, 상기 이미지 센서모듈(410)을 통해 획득된 광신호 이미지에서 두 개 이상의 광신호(IR1,IR2) 성분만을 추출하기 위한 영상신호 처리 부(420)와, 상기 추출된 광신호 성분의 중심점 상호간의 거리정보(D)로부터 발광체(400)와의 거리정보(L)를 획득하기 위한 발광체 거리 획득부(430)와, 서로 다른 광신호 이미지에서 추출된 광신호 성분으로부터 발광체의 이동량을 산출하기 위한 발광체 이동량 산출부(440)와, 획득된 발광체와의 거리정보 및 발광체 이동량 정보에 기초하여 디스플레이 장치내 포인터의 이동량을 산출하는 포인터 이동량 산출부(450)를 포함한다.
도 8에 도시된 원격 포인팅 장치를 도 2에 도시한 원격 포인팅 장치와 비교해 볼때, 발광체(400)와의 거리(L)를 직접 계산하는 방식이 아니라 실험에 의해 얻어진 거리정보(L)를 테이블 형태로 메모리에 저장해 두고 활용한다는 점에서 차이가 있을 뿐 나머지 동작은 동일하다 할 것이다. 즉, 본 발명의 제3실시예에 따른 원격 포인팅 장치의 발광체 거리 획득부(430)는 영상신호 처리부(420)에서 추출된 광신호 성분의 중심점 상호간의 거리정보(D)에 대응하는 발광체와의 거리정보(L)를 내부 메모리에서 획득하여 포인터 이동량 산출부(450)로 건네 주어 포인터 이동량의 산출이 이루어지도록 하는 것이다. 참고적으로 내부 메모리에 저장되는 발광체와의 거리정보 L은 사전에 실험에 의해 획득되어 저장되는 값이다.
이러한 실시예 역시, 서로 다른 위치에서 송신되는 광신호 성분의 중심점 상호간의 거리정보를 이용하여 발광체와의 거리정보 획득이 가능하기 때문에, 주변 영상 및 밝기, 카메라의 셔터 스피드, 배터리 사용시간 등에 영향을 받지 않고 발광체와의 거리를 정확하게 산출할 수 있게 되는 것이다. 더욱이 광신호 성분의 중심정 상호간의 거리정보에 대응하는 발광체와의 거리정보를 메모리에서 직접 획득 가능하기 때문에 발광체와의 거리 계산이 필요 없는 실익을 가질 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 서로 다른 위치에서 송신되는 광신호 성분의 중심점 상호간의 거리정보를 이용하여 발광체와의 거리 산출이 가능하기 때문에, 주변 영상 및 밝기, 카메라의 셔터 스피드, 배터리 사용시간 등에 영향을 받지 않고 발광체와의 거리를 정확하게 산출할 수 있어, 결과적으로 디스플레이장치내 포인터를 정확하게 이동시킬 수 있다.
더 나아가 본 발명은 광신호 성분 상호간의 거리정보가 미리 정해진 거리정보를 가지도록 발광체의 위치를 가상의 목표 위치로 줌 이동시킨 후에, 목표 지점까지의 거리와 그 목표 지점에서 얻어지는 발광체의 이동량 정보에 기초하여 포인터의 이동량을 산출하기 때문에, 원거리에 위치한 발광체 사용자의 미세 움직임 혹은 정밀 움직임을 정확하게 검출하여 포인터 이동에 반영할 수 있다.
한편 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 발광체로부터 송신되는 광신호를 수신 처리하여 포인터를 이동시키는 원격 포인팅 장치에 있어서,
    상기 발광체로부터 방사되는 광신호 이미지를 획득하기 위한 이미지 센서모듈과;
    상기 이미지 센서모듈을 통해 획득된 광신호 이미지에서 추출 가능한 두 광신호 성분의 중심점 상호간의 거리정보를 이용하여 상기 발광체와의 거리를 산출하고, 시간차를 두고 얻어지는 서로 다른 광신호 이미지에서 각각 추출된 광신호 성분의 중심점 이동량 정보로부터 상기 발광체의 이동량을 산출하고, 산출된 상기 발광체와의 거리 및 발광체 이동량 정보에 기초하여 디스플레이장치내 포인터의 이동량을 산출하기 위한 신호처리부;를 포함함을 특징으로 하는 원격 포인팅 장치.
  2. 서로 다른 위치에서 두 개 이상의 광신호를 송신하기 위한 발광체와;
    상기 발광체로부터 방사되는 광신호 이미지를 획득하기 위한 이미지 센서모듈과;
    상기 이미지 센서모듈을 통해 획득된 광신호 이미지에서 두 개 이상의 광신호 성분만을 추출하기 위한 영상신호 처리부와;
    상기 추출된 광신호 성분의 중심점 상호간의 거리정보를 이용하여 상기 발광체와의 거리를 산출하기 위한 발광체 거리 산출부와;
    서로 다른 광신호 이미지에서 추출된 광신호 성분으로부터 발광체의 이동량을 산출하기 위한 발광체 이동량 산출부와;
    산출된 상기 발광체와의 거리 및 발광체 이동량 정보에 기초하여 디스플레이 장치내 포인터의 이동량을 산출하는 포인터 이동량 산출부;를 포함함을 특징으로 하는 원격 포인팅 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 발광체는 이격된 듀얼 적외선 LED를 가지는 발광체임을 특징으로 하는 원격 포인팅 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 발광체인 상기 듀얼 적외선 LED는 서로 다른 송신파장을 가짐을 특징으로 하는 원격 포인팅 장치.
  5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 상기 듀얼 적외선 LED를 구성하는 각각의 LED는 동시에 온되거나 오프되는 동기방식으로 혹은 교호적으로 온/오프되는 비동기방식으로 광신호 송신함을 특징으로 하는 원격 포인팅 장치.
  6. 서로 다른 위치에서 두 개 이상의 광신호를 송신하기 위한 발광체와;
    상기 발광체로부터 방사되는 광신호 이미지를 획득하되, 획득하는 광신호 이미지의 확대 및 축소가 가능한 이미지 센서모듈과;
    상기 이미지 센서모듈을 통해 획득된 광신호 이미지에서 두 개 이상의 광신호 성분만을 추출하기 위한 영상신호 처리부와;
    상기 추출된 광신호 성분의 중심점 상호간의 거리정보가 정해진 거리정보를 가지도록 상기 이미지 센서모듈의 줌 비율을 제어하기 위한 줌 구동 제어부와;
    상기 추출된 광신호 성분의 중심점 상호간의 거리정보를 이용하여 상기 발광체와의 의사(pseudo)거리를 산출하기 위한 발광체 거리 산출부와;
    의사 거리에서 얻어지는 서로 다른 광신호 이미지에서 추출된 광신호 성분으로부터 발광체의 이동량을 산출하기 위한 발광체 이동량 산출부와;
    산출된 상기 발광체와의 의사거리 및 발광체 이동량 정보에 기초하여 디스플레이 장치내 포인터의 이동량을 산출하는 포인터 이동량 산출부;를 포함함을 특징으로 하는 원격 포인팅 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 발광체는 이격된 듀얼 적외선 LED를 가지되, 각각의 LED는 동기 혹은 비동기 방식으로 광신호 송신함을 특징으로 하는 원격 포인팅 장치.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 듀얼 적외선 LED는 서로 다른 송신파장을 가짐을 특징으로 하는 원격 포인팅 장치.
  9. 서로 다른 위치에서 두 개 이상의 광신호를 송신하기 위한 발광체와;
    상기 발광체로부터 방사되는 광신호 이미지를 획득하기 위한 이미지 센서모듈과;
    상기 이미지 센서모듈을 통해 획득된 광신호 이미지에서 두 개 이상의 광신호 성분만을 추출하기 위한 영상신호 처리부와;
    상기 추출된 광신호 성분의 중심점 상호간의 거리정보로부터 발광체와의 거리정보를 획득하기 위한 발광체 거리 획득부와;
    서로 다른 광신호 이미지에서 추출된 광신호 성분으로부터 발광체의 이동량을 산출하기 위한 발광체 이동량 산출부와;
    획득된 발광체와의 거리정보 및 발광체 이동량 정보에 기초하여 디스플레이 장치내 포인터의 이동량을 산출하는 포인터 이동량 산출부;를 포함함을 특징으로 하는 원격 포인팅 장치.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 발광체는 이격된 듀얼 적외선 LED를 가지되, 각각의 LED는 동기 혹은 비동기 방식으로 광신호 송신함을 특징으로 하는 원격 포인팅 장치.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 듀얼 적외선 LED는 서로 다른 송신파장을 가짐을 특징으로 하는 원격 포인팅 장치.
  12. 이미지 센서모듈을 통해 발광체로부터 방사되는 광신호 이미지를 획득하는 단계와;
    획득된 이미지에서 배경영상을 제거하고 두 개 이상의 광신호 성분만을 추출하는 단계와;
    상기 추출된 광신호 성분의 중심점 상호간의 거리정보를 이용하여 발광체와 의 거리를 산출하는 단계와;
    시간차를 두고 얻어지는 서로 다른 광신호 이미지에서 추출된 광신호 성분으로부터 발광체의 이동량을 산출하는 단계와;
    산출된 상기 발광체와의 거리 및 발광체 이동량 정보에 기초하여 디스플레이 장치내 포인터의 이동량을 산출하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 원격 포인팅 장치의 포인터 이동량 산출방법.
  13. 청구항 12에 있어서, 산출된 상기 발광체와의 거리가 미리 정해진 거리정보를 가지도록 이미지 센서모듈의 줌 비율을 확대하거나 축소하는 단계;를 더 포함함을 특징으로 하는 원격 포인팅 장치의 포인터 이동량 산출방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010110573A2 (en) * 2009-03-23 2010-09-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Multi-telepointer, virtual object display device, and virtual object control method
WO2011108815A2 (ko) * 2010-03-02 2011-09-09 (주)실리콘화일 포인팅 제어 장치 및 제어 방법
KR101103058B1 (ko) 2009-08-25 2012-01-05 김근섭 컴퓨터 시스템 및 이의 구동방법

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101021015B1 (ko) * 2009-03-27 2011-03-09 호서대학교 산학협력단 3차원 사용자 인터페이스 방법
KR20100134398A (ko) * 2009-06-15 2010-12-23 곽계영 광원의 이동 방향 및 지향각을 이용하여 디스플레이 장치의 화면 상에 포인팅을 행할 수 있도록 하는 광 수신기
KR100969927B1 (ko) * 2009-08-17 2010-07-14 (주)예연창 사용자 지향적 비접촉식 상호 작용 디스플레이 장치
KR101695728B1 (ko) * 2010-12-21 2017-01-23 엘지디스플레이 주식회사 스테레오 카메라를 포함하는 디스플레이 시스템 및 이를 이용한 위치검출 방법
KR101695727B1 (ko) * 2010-12-21 2017-01-12 엘지디스플레이 주식회사 스테레오 비전을 이용한 위치검출 시스템 및 위치검출 방법
KR102028864B1 (ko) * 2019-05-07 2019-11-04 연세대학교 산학협력단 광원 위치를 보정하기 위한 현미경 장치 및 그 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030020779A (ko) * 2001-09-04 2003-03-10 삼성전자주식회사 원격 포인팅시스템
KR20060042704A (ko) * 2004-11-10 2006-05-15 주식회사 포인칩스 이미지 센서를 이용한 원격 포인팅 장치 및 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030020779A (ko) * 2001-09-04 2003-03-10 삼성전자주식회사 원격 포인팅시스템
KR20060042704A (ko) * 2004-11-10 2006-05-15 주식회사 포인칩스 이미지 센서를 이용한 원격 포인팅 장치 및 방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010110573A2 (en) * 2009-03-23 2010-09-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Multi-telepointer, virtual object display device, and virtual object control method
WO2010110573A3 (en) * 2009-03-23 2010-12-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Multi-telepointer, virtual object display device, and virtual object control method
EP2411891A4 (en) * 2009-03-23 2017-09-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Multi-telepointer, virtual object display device, and virtual object control method
KR101103058B1 (ko) 2009-08-25 2012-01-05 김근섭 컴퓨터 시스템 및 이의 구동방법
WO2011108815A2 (ko) * 2010-03-02 2011-09-09 (주)실리콘화일 포인팅 제어 장치 및 제어 방법
WO2011108815A3 (ko) * 2010-03-02 2012-01-12 (주)실리콘화일 포인팅 제어 장치 및 제어 방법

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