KR101038918B1 - 촬영대상의 벡터정보 생성 장치와 시스템 및 그 생성 방법 - Google Patents

촬영대상의 벡터정보 생성 장치와 시스템 및 그 생성 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 셔터 누름에 의한 촬영신호가 생성되면 촬영대상을 촬영하여 영상신호를 생성하는 촬영부; 영상신호를 처리하여 촬영신호가 생성된 촬영시점의 시간정보를 포함하는 영상정보를 생성하는 제어부; 및 촬영부의 위치정보, 촬영부의 렌즈 축이 향하는 방위각에 대한 방위정보, 촬영부의 렌즈 축이 중력 방향에 대하여 기울어진 수직기울기정보, 및 영상의 수평축이 지평선에 대하여 기울어진 수평기울기정보를 포함하는 벡터정보를 생성하는 벡터정보 생성부를 포함하고, 벡터정보는 영상정보 내에 포함된 촬영대상을 특정하기 위한 정보이며, 벡터정보에 포함된 정보들은 모두 촬영시점에 계측된 정보인 것을 특징으로 하는, 벡터정보 생성 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 누가, 언제, 어디서, 얼마만큼 떨어진 무엇을, 어떻게 촬영했는지에 대한 정보인 벡터정보를 활용함으로써 영상정보에 포함된 구체적인 촬영대상을 사람과 사람 간, 사람과 장치 간, 장치와 장치 간에 보다 명확하게 판단하고 커뮤니케이션 할 수 있으며, 실세계를 모방한 가상의 3D 모델과 비교함으로써 구체적 촬영대상을 자동으로 찾을 수가 있고, 서로의 정보를 공유할 수 있어 양방향 정보검색이 가능하다.

Description

촬영대상의 벡터정보 생성 장치와 시스템 및 그 생성 방법{Apparatus, system and method for generating vector information of image}
본 발명은 촬영대상의 벡터정보 생성 장치와 시스템 및 그 생성 방법에 관한 것으로서, 촬영 위치에 관한 위치정보, 촬영 방위각에 대한 방위정보, 촬영기가 기울어진 정도에 대한 수직기울기정보와 수평기울기정보, 및 촬영대상까지의 거리인 촬영거리정보를 포함하는 벡터정보를 생성하는 벡터정보 생성 장치와 시스템 및 그 생성 방법에 관한 것이다.
종래의 카메라(camera) 또는 캠코더(camcoder)와 같은 정지영상 또는 동영상을 촬영하는 영상촬영장치는 실세계의 모습을 이미지(image)로 전달하는 것을 목적으로 발명되어 산업 전반에 유용하게 활용되고 있다. 그러나 촬영된 이미지는 구체적으로 '누가', '언제', '어디서', '무엇을', '어떻게' 촬영했는지에 대한 구체적인 정보를 포함하고 있지 않아 촬영된 피사체에 대한 위치정보는 사람의 지식으로 추론을 하거나 또는 별도의 정보 검색이나 계산을 통해서만 알 수 있었다.
예를 들어 도 1의 사진을 보면, 어디에서 찍은 것인지 유사하게 생긴 건물이 많은 경우 건물이 과연 어느 빌딩인지 알기가 힘들다. 한편, 비록 도 1의 사진을 찍은 위치(2)를 안다고 해도 4개의 빌딩이 유사하다면 과연 어느 빌딩을 찍은 것인지 알기가 힘들다.
또한 영상촬영장치의 객관적인 3차원의 촬영방향에 대한 정보가 없어 이미지 정보의 활용과 사람과 사람 간, 사람과 장치 간, 장치와 장치 간의 커뮤니케이션에 있어서 어려움이 많았으며, 촬영영상이 어떤 피사체(target)를 촬영했는지에 대한 객관적인 정보가 없어 이미지 정보의 활용가치가 떨어졌다.
이에 촬영영상이 어떤 대상을 촬영한 것인지에 대한 객관적인 정보를 제공하는 기술에 대한 요구가 점점 커지고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 촬영 위치에 관한 위치정보, 촬영 방위각에 대한 방위정보, 촬영기가 기울어진 정도에 대한 수직기울기정보와 수평기울기정보, 및 촬영대상까지의 거리인 촬영거리정보를 포함하는 벡터정보를 생성함으로써 촬영영상에 포함된 촬영대상의 위치를 쉽게 알 수 있는 촬영대상의 벡터정보 생성 장치와 시스템 및 그 생성 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 셔터 누름에 의한 촬영신호가 생성되면 촬영대상을 촬영하여 영상신호를 생성하는 촬영부; 영상신호를 처리하여 상기 촬영신호가 생성된 촬영시점의 시간정보를 포함하는 영상정보를 생성하는 제어부; 및 촬영부의 위치정보, 촬영부의 렌즈 축이 향하는 방위각에 대한 방위정보, 촬영부의 렌즈 축이 중력 방향에 대하여 기울어진 수직기울기정보, 및 영상의 수평축이 지평선에 대하여 기울어진 수평기울기정보를 포함하는 벡터정보를 생성하는 벡터정보 생성부를 포함하고, 벡터정보는 영상정보 내에 포함된 촬영대상을 특정하기 위한 정보이며, 벡터정보에 포함된 정보들은 모두 촬영시점에 계측된 정보인 것을 특징으로 하는, 벡터정보 생성 장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 벡터정보 생성 장치는 상기 촬영부로부터 상기 촬영대상까지의 거리인 촬영거리를 측정하여 촬영거리정보를 생성하는 거리 측정부를 더 포함하며, 상기 벡터정보는 촬영거리정보를 더 포함 수 있다.
또한, 상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 하우징; 현재의 시간을 제공하는 실시간 클록; 상기 하우징에 마련되며, 촬영기와 일체로 움직이도록 상기 촬영기에 탈착되는 탈착부; 촬영기와 접속되며, 촬영기로부터 셔터 누름에 의한 촬영신호를 수신하는 접속부; 시간정보, 하우징의 위치정보, 하우징이 향하는 방위각에 대한 방위정보, 하우징이 중력 방향에 대하여 기울어진 수직기울기정보, 및 하우징이 지평선에 대하여 기울어진 수평기울기정보를 포함하는 벡터정보를 생성하는 벡터정보 생성부; 및 벡터정보를 저장하는 저장부를 포함하고, 벡터정보는 영상정보 내에 포함된 촬영대상을 특정하기 위한 정보이며, 벡터정보에 포함된 정보들은 모두 촬영시점에 계측된 정보인 것을 특징으로 하는, 벡터정보 생성 장치를 제공한다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 무선태그가 부착된 촬영기, 상기 무선태그를 감지하는 복수의 태그리더기, 및 상기 태그리더기와 통신 연결되는 중앙서버를 포함하는 벡터정보 생성 시스템으로서, 상기 촬영기는 태그리더기와 무선통신을 수행하는 무선태그가 부착되어 있고, 촬영시점의 시간정보를 포함하는 영상정보를 생성하고, 촬영시점의 시간정보, 촬영기의 위치정보, 촬영기의 렌즈 축이 향하는 방위각에 대한 방위정보, 촬영기의 렌즈 축이 중력 방향에 대하여 기울어진 수직기울기정보, 영상의 수평축이 지평선에 대하여 기울어진 수평기울기정보, 및 촬영대상까지의 거리인 거리정보를 포함하는 부분벡터정보를 생성하며, 상기 태그리더기는 GPS 신호가 수신되지 않는 지역에 복수 개가 설치되고, 무선태그를 감지하고 무선태그와의 교환정보를 상기 중앙서버로 전송하며, 상기 중앙서버는 상기 촬영기로부터 상기 영상정보와 상기 부분벡터정보를 전달받고, 상기 태그리더기로부터 수신한 교환정보를 기초로 상기 촬영시점의 촬영기의 위치정보를 획득하고, 상기 부분벡터정보 및 상기 촬영시점의 촬영기의 위치정보를 포함하는 벡터정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 벡터정보 생성 시스템을 제공한다.
본 발명에 의하면, 누가, 언제, 어디서, 얼마만큼 떨어진 무엇을, 어떻게 촬영했는지에 대한 정보인 벡터정보를 활용함으로써 영상정보에 포함된 구체적인 촬영대상을 사람과 사람 간, 사람과 장치 간, 장치와 장치 간에 보다 명확하게 판단하고 커뮤니케이션 할 수 있으며, 실세계를 모방한 가상의 3D 모델과 비교함으로써 구체적 촬영대상을 자동으로 찾을 수가 있고, 서로의 정보를 공유할 수 있어 양방향 정보검색이 가능하게 된다.
한편, 건축물 시공 과정 중 촬영한 수많은 이미지에서 특정 부위에서 발생된 하자를 찾기 위하여 수많은 사진을 하나하나 검토하는 것이 아닌 해당 부위의 위치정보 또는 해당 부위의 가상의 3D 모델정보로 해당하는 촬영대상을 용이하게 찾을 수 있어 생산성이 향상되며, 촬영대상을 쉽게 찾을 수 있어 영상정보 관리에 효율적이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 벡터정보 생성 장치를 설명한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 벡터정보 생성 장치(100)는 촬영부(110), 제어부(120), 및 벡터정보 생성부(130)를 포함한다.
촬영부(110)는 피사체의 상을 결상시키는 렌즈 유닛(111)과, 렌즈 유닛(111)에 의해 결상된 상을 전기적 신호인 영상신호로 변환하는 촬상 소자(112)를 포함한다. 촬상 소자(112)는 결상된 피사체의 상을 광전 변환하는 소자로서, 씨씨디(CCD; charge coupled device) 촬상 소자나, 씨모스(CMOS; complementary MOS) 촬상 소자가 이용될 수 있다.
제어부(120)는, 화상 처리부(121)와, CPU(122; 중앙처리장치)와, 메모리 제어부(124)와, 실시간 클록(real time clock, RTC, 123) 등을 포함하며, 벡터정보 생성 장치(100)의 각 구성요소를 제어한다.
화상 처리부(121)는 촬영부(110)로부터 입력된 영상신호를 영상을 나타내는 영상정보로 변환하는 기능을 하며, CPU(122)는 벡터정보 생성 장치(100) 전체를 제어하는 연산 수단이다. 화상 처리부(121)가 변환한 영상정보는 메모리 제어부(124)에 의해 저장부(140)에 기록될 수 있다.
여기서, 영상정보란 촬영부(110)에 의해 촬영된 영상을 의미하며, 촬영 당시의 시간에 대한 정보인 촬영시간정보를 포함한다. 최근의 촬영기는 촬영대상의 영상이 포함되는 영상파일에 촬영대상의 영상 외에 촬영기의 장치제어정보와 관련된 메타정보(exif), 예를 들어 셔터 속도, 렌즈초점거리, 조리개 값, 노출 보정값, 촬영 프로그램, 측광 모드, 화이트 밸런스 설정, B/W 기준점, 픽셀 컴프레션/샘플링/포지셔닝(Y:Cb:Cr), 컴포넌트 설정 및 압축률(Y to C), 컬러 스페이스, x 해상도, y 해상도, x 사이즈, y 사이즈, 단위, 오리엔테이션, 파일 압축 방식, 이미지 이름 등을 추가적으로 기록할 수 있다. 따라서, 상기의 장치제어정보(메타정보)를 포함하는 영상파일을 생성하는 촬영기에 의해 생성된 영상정보는 촬영대상의 영상과 촬영시간정보 외에 촬영기의 장치제어정보를 더 포함할 수 있다.
실시간 클록(123)은, 현재의 날짜 및 시간 등에 대한 시간 정보를 제공하는 장치이다. 실시간 클록(123)이 제공하는 시간정보는 촬영된 영상과 함께 기록되어 영상정보로 생성되며, 후술할 벡터정보 생성부(130)로도 제공되는 한편 정보의 생성 시점에 대한 정보를 기록하는 데 이용되기도 한다.
한편, 제어부(120)는 촬영시점에 촬영신호를 생성하여 후술할 벡터정보 생성부(130)로 제공하며, 촬영부(110)로부터 생성된 영상정보 및 후술할 벡터정보를 포함하는 영상벡터정보를 생성한다.
벡터정보 생성부(130)는 촬영대상에 대한 벡터정보를 생성하는 역할을 하며, 위치정보 생성부(131), 방위정보 생성부(132), 수직기울기정보 생성부(133), 수평기울기정보 생성부(134), 및 거리정보 생성부(135)를 포함한다.
여기서, 벡터정보란 촬영 시점의 시간정보, 촬영부의 렌즈 축이 향하는 방위에 대한 방위정보, 촬영기의 렌즈 축이 중력 방향에 대하여 기울어진 수직기울기 정보, 및 촬영 영상의 수평축이 지평선에 대하여 기울어진 수평기울기 정보를 포함하는 정보로서, 추가로 촬영부에서 피사체까지의 거리인 거리정보를 더 포함할 수 있다. 이러한 벡터정보에 포함되는 각 정보들은 모두 촬영시점에 계측된 정보이다.
위치정보 생성부(131)는 촬영하는 장소의 위치 정보, 즉 촬영부(110)의 3차 원 위치 정보를 제공하며, 촬영부(110)가 위치하는 지점의 경도(longitude), 위도(latitude), 고도(altitude)에 대한 정보를 포함한다.
위치정보 생성부(131)는 일반적으로 이용되는 GPS(global positioning system:GPS)에 의한 위치정보 외에도 센서 네트워크를 통한 위치정보, 이동통신을 통한 위치정보 등 다양한 방식을 이용하여 위치정보를 생성한다. GPS 신호를 이용하는 경우 위치정보 생성부는 GPS 신호를 수신하고 이를 연산하여 위치정보를 생성하는 GPS 칩을 포함한다. 또는 위치정보 생성부(131)는 위치 연산을 하지않고 GPS 신호만을 저장하여 PC나 다른 외부장치를 통하여 위치정보를 획득할 수도 있다.
한편, 건물 내에서나 GPS 신호가 수신이 원활하지 않은 곳에서는 촬영부(110)의 위치정보를 획득하기 힘들 수도 있는데, 이러한 경우를 대비하여 위치 정보를 획득하는 방법에 대해서는 후술하도록 한다.
도 3 내지 도 5는 각각 방위각, 수직기울기, 수평기울기를 설명하는 도면으로서, 일종의 카메라인 벡터정보 생성 장치(100)가 촬영대상인 피사체(7)를 촬영하는 것을 예시한 것이다.
도 3 내지 도 5에서, 점선은 촬영부(110)의 렌즈 축(촬영방향)을, 일점 쇄선은 지평선을, 이점 쇄선은 중력 방향을, 실선은 영상의 수평축을 각각 의미한다.
도 3을 참조하면, 방위각(α)이란 촬영부(110)의 피사체(7)를 향한 렌즈 축이 진북(north)과 이루는 수평각, 즉 촬영부(110)에서 촬영대상을 향한 방향이 진북과 이루는 수평각을 의미하며, 진북을 기준으로 시계방향으로 표현된다. 따라서 방위각은 0~360˚의 범위를 가질 수 있다.
방위각 정보 생성부(132)는 촬영부(110)의 렌즈 축이 향하는 방위각을 나타내는 방위정보를 획득하며, 방위정보를 획득하기 위해 지자기 센서(방위각 측정센서)를 포함한다.
도 4를 참조하면, 수직 기울기란 벡터정보 생성 장치(100)에서 촬영부(110)의 피사체(7)를 향한 렌즈 축이 중력 방향과 이루는 각도(β)를 의미한다. 예를 들어, 상공에서 지면에 수직한 방향으로 피사체를 촬영하는 경우 수직 기울기는 O˚이고, 지면에서 수직한 방향으로 상공을 촬영하는 경우 수직 기울기는 180˚이다.
수직기울기정보 생성부(133)는 수직기울기정보를 획득하며, 수직 기울기를 계측하기 위해 기울기 센서, 중력 센서, 또는 가속도 센서 등을 포함한다.
한편, 거리정보 생성부(135)는 촬영부(110)로부터 피사체까지의 거리(l)를 측정한 촬영거리정보를 제공하며, 피사체까지의 거리를 측정하기 위해 적외선 거리측정 센서, 초음파 거리측정 센서, 및 레이져 거리 측정기 등 다양한 계측기를 이용할 수 있다.
도 5를 참조하면, 수평기울기란 촬영부(110)가 촬영한 영상의 수평축이 지평선 방향과 이루는 각도(γ)를 의미한다. 예를 들어, 도 5에서 피사체(7)를 촬영 중인 벡터정보 생성 장치(100)는 시계 반대 방향으로 γ˚ 만큼 기울어져 있다.
수직기울기정보 생성부(133)는 기울기 센서, 중력 센서, 또는 가속도 센서 등을 포함하며, 이를 이용하여 수직기울기를 계측하여 수직기울기 정보를 생성한다.
벡터정보 생성부(130)는 상기에서 설명한 각 구성요소(131~135)가 제공하는 정보를 통합하여 벡터정보를 생성한다.
생성된 벡터정보를 분석하면 촬영대상의 3차원 위치가 추정될 수 있는데, 정확히 말하자면, 촬영한 영상에서 영상의 중심에 위치한 물체의 3차원 위치가 추정될 수 있다. 따라서 만일 촬영대상이 지구상에서 위치가 고정된 물체라면, 촬영대상의 벡터정보를 알면 촬영대상의 지구상에서의 3차원 위치를 알 수 있으므로, 촬영대상이 정확히 무엇인지 추정할 수 있다.
한편, 상기에서 설명한 것처럼 영상정보는 영상촬영기의 장치제어정보를 포함할 수 있다. 영상촬영기의 장치제어정보는 초점거리에 대한 정보를 포함하는데, 이러한 초점거리정보는 촬영기의 화각과 밀접하게 관련되어 있다. 따라서 초점거리를 알면 영상촬영기의 화각도 또한 알 수 있으며, 상기에서 설명한 벡터정보에 영상촬영기의 화각에 대한 정보까지 추가되면 영상촬영기가 촬영한 영상을 더욱 정확히 추정할 수 있다. 한편, 본 발명의 제어부(120)에서 CPU는 촬영대상의 벡터정보를 이용하여 촬영대상의 거리 및 촬영대상의 3차원 위치를 연산할 수도 있다.
생성된 벡터정보는 저장부(140)에 바로 저장되거나, 또는 영상정보와 결합하여 새로운 형태의 벡터영상정보로 생성되어 저장된다. 벡터영상정보는 영상정보와 벡터정보를 포함하는 형태의 정보로서, 기존의 영상 파일에 상기의 벡터정보가 새로운 태그 형식으로 기록된 파일일 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 벡터정보 생성 장치를 설명하는 블록도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 벡터정보 생성 장치(200)는 도 2의 실시예와는 달리 촬영기(300)가 분리된 형태의 실시예이다. 도 2의 실시예는 영상정보와 벡터정보를 동시에 생성하는 장치에 대한 실시예이지만, 도 3의 실시예는 기존의 영상촬영기에 탈부착되어 벡터정보만을 생성하는 역할을 하는 장치에 대한 실시예이다. 기존의 영상촬영기는 벡터정보를 생성하지 못하므로, 기존의 영상촬영기를 이용하여 벡터정보를 생성하는 실시예를 구현한 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 벡터정보 생성 장치(200)는 하우징(미도시), 실시간 클록(230), 탈착부(240), 및 벡터정보 생성부(210)를 포함한다.
하우징은 벡터정보 생성 장치(200)의 외부를 둘러싸서 내부의 구성요소를 지지하고 보호하는 역할을 한다.
탈착부(240)는 하우징에 마련되는 기계적인 연결부이다. 벡터정보 생성장치(200)의 탈착부(240)가 촬영기(300)의 탈착부(340)에 장착되면, 벡터정보 생성장치(200)는 촬영기(300)와 일체로 움직인다. 따라서 벡터정보 생성 장치(200)에서 생성되는 벡터정보는 촬영기(300)에서 직접 생성되는 벡터정보와 거의 동일하다.
실시간 클록(RTC, 230)은 현재의 시간을 제공하며, 벡터정보 생성부(210)로 벡터정보가 생성되는 순간의 시간정보를 제공하는 역할을 한다.
벡터정보 생성부(210)는 시간정보, 하우징의 위치정보, 하우징이 향하는 방위각에 대한 방위정보, 하우징이 중력 방향에 대하여 기울어진 수직기울기정보, 및 상기 하우징이 지평선에 대하여 기울어진 수평기울기정보를 포함하는 벡터정보를 생성한다. 생성된 벡터정보는 촬영영상 내에 포함된 촬영대상을 특정하는데 이용되는 정보로서, 벡터정보에 포함된 정보들은 모두 촬영시점에 계측된 정보이다.
촬영시점에 벡터정보를 생성하기 위해 벡터정보 생성 장치(200)는 촬영기(300)와 전기적으로 연결되는 접속부(241)를 가진다. 접속부(241)는 촬영기(300)의 접속부(341)와 전기적으로 연결되며, 촬영기(300)에서 촬영신호가 생성되면 이를 수신한다. 촬영신호는 촬영기(300)의 셔터가 눌리면 촬영기(300)의 제어부(320)에서 생성되는 신호로서, 촬영기(300)는 촬영신호가 생성되자마자 생성된 촬영신호를 벡터정보 생성 장치(300)로 송신하는 동시에 영상정보를 생성한다. 한편 접속부(241)는 촬영기(300)와 시리얼 케이블, usb 케이블, 동축 케이블 등을 통한 유선 통신 또는 적외선(Infrared Ray) 통신, RF(Radio Frequency) 통신, 블루투스(BlueTooth), 무선랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 및 지그비(Zigbee)를 포함하는 근거리 무선 통신을 통해 촬영신호, 벡터정보, 및 촬영영상을 교환할 수도 있다.
벡터정보 생성 장치(200)로 송신된 촬영신호는 벡터정보 생성부(210)로 제공되며, 벡터정보 생성부(210)는 촬영신호를 수신하자마자 벡터정보를 생성한다. 생성된 벡터정보는 저장부(220)에 저장된다. 한편 벡터정보 생성부(210)는 도 2에서 설명한 벡터정보 생성부(130)와 동일한 구성을 가지므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
촬영기(300)에 의해 생성된 영상정보와 벡터정보 생성부(200)에서 생성된 벡터정보는 PC와 같은 외부장치(400)에서 서로 결합되어 새로운 형태의 벡터영상정보로 생성될 수 있다.
한편, 영상정보와 벡터정보는 서로 상이한 장소에서 생성되므로, 영상정보에 포함된 시간정보와 벡터정보에 포함된 시간정보가 서로 상이할 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 영상정보에 포함된 시간정보와 벡터정보에 포함된 시간정보를 동기화하는 과정이 필요하다. 따라서, 영상정보와 벡터정보를 결합시키는 역할을 하는 PC 같은 외부장치(400)는 영상정보에 포함된 시간정보와 벡터정보에 포함된 시간정보를 동기화하는 동기화부(410), 및 영상정보와 벡터정보를 결합하여 벡터영상정보를 생성하는 결합부(420), 및 영상정보와 벡터정보가 결합된 벡터영상정보를 저장하는 저장부(430)를 포함한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 벡터정보 생성 시스템을 예시한 도면이다.
본 발명에서 벡터정보는 촬영 위치를 나타내는 3차원 위치정보를 포함하며, 이러한 3차원 위치정보로서 일반적으로 GPS를 이용한 위치정보가 이용된다. 그러나 촬영 장소가 실내라거나, GPS 신호가 약하거나, 또는 날씨가 흐린 경우에는 GPS를 이용한 위치정보를 이용하기 힘든 경우가 발생할 수 있다. 도 8에서의 실시예는 이처럼 GPS 신호를 이용한 위치정보를 이용하기가 힘든 경우에 이용되는 실시예이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 벡터정보 생성 시스템은 촬영기(500), 무선태그를 감지하는 복수의 태그리더기(601~60n), 및 중앙서버(700)를 포함한다.
우선 촬영기(500)는 무선통신을 수행하는 무선태그(미도시)를 포함하고, 촬영시점의 시간정보를 포함하는 촬영영상을 생성하며, 촬영시점의 시간정보, 촬영기의 위치정보, 촬영기의 렌즈 축이 향하는 방위각에 대한 방위정보, 촬영기의 렌즈 축이 중력 방향에 대하여 기울어진 수직기울기정보, 촬영영상의 수평축이 지평선에 대하여 기울어진 수평기울기정보, 및 촬영대상까지의 거리인 촬영거리정보를 포함하는 부분벡터정보를 생성한다. 도 8의 실시예는 GPS에 의한 위치정보를 획득하기 힘든 경우를 대비한 실시예로서, 도 8의 실시예에 따른 촬영기(500)는 벡터정보에서 촬영 위치에 해당하는 위치정보를 제외한 부분벡터정보를 생성한다.
비록 상세하게 도시되지는 않았지만, 앞서 설명한 것과 동일하게 촬영기(500)는 영상정보 및 부분벡터정보를 동시에 생성하는 일체의 촬영장치일 수 있으며, 도 6의 실시예에서처럼 영상정보를 생성하는 촬영기와 부분벡터정보를 생성하는 벡터정보 생성 장치로 서로 분리된 장치일 수도 있다.
촬영기(500)의 위치정보를 얻기 위해서는 3개 이상의 태그리더기(601~60n)가 설치되어 있어야 하며, 중앙서버(700)는 복수의 태그리더기(601~60n)와 서로 연결되어 있으며 위치정보 획득부(710), 동기화부(720), 결합부(730), 및 저장부(740)를 포함한다.
태그리더기(601~60n)의 설치 위치는 고정되어 있으므로, 위치정보 획득부(700)는 무선태그로부터 각 태그리더기(601~60n)에 도달한 전파 신호의 시간차를 이용하여 시간 변화에 따른 무선태그의 위치정보를 획득한다. 무선태그는 촬영기(500)에 부착된 것이므로, 무선태그의 위치정보는 촬영기(500)의 위치정보와 동일하다. 무선태그와 태그리더기 간의 통신 방식은 ZIGBEE, CSS, Wi-Fi, UWB 등의 무선 통신 방식이 이용될 수 있다.
한편, 상기와 역으로 촬영기(500)에 태그리더기가 장착되고, 실내나 어느 정 해진 지점에 복수의 무선태그가 설치되는 방식으로도 이용이 가능하다.
그 후 위치정보 획득부(710)는 촬영기(500)로부터 유무선 통신을 통해 영상정보 및 부분벡터정보를 수신하고, 획득된 무선태그의 위치정보에서 영상정보 및 부분벡터정보가 생성된 시간에 해당하는 무선태그의 위치정보를 추출한다.
결합부(730)는 추출된 무선태그의 위치정보 및 부분벡터정보를 결합하여 벡터정보를 생성하고, 또한 영상정보 및 벡터정보를 결합하여 벡터영상정보를 생성한다. 한편, 무선태그의 위치정보와 영상정보와 부분벡터정보는 서로 상이한 곳에서 생성된 것이므로, 중앙서버(700)의 동기화부(720)는 촬영기(500)와 동기화 작업을 수행하는 것이 바람직하다.
결합부(730)에서 생성된 벡터정보와 벡터영상정보, 그리고 촬영기로부터 수신한 영상정보와 부분벡터정보는 저장부(740)에 저장된다.
본 발명에 의하면, 누가, 언제, 어디서, 얼마만큼 떨어진 무엇을, 어떻게 촬영했는지에 대한 정보인 벡터정보를 활용함으로써 영상정보에 포함된 구체적인 촬영대상을 사람과 사람 간, 사람과 장치 간, 장치와 장치 간에 보다 명확하게 판단하고 커뮤니케이션 할 수 있으며, 실세계를 모방한 가상의 3D 모델과 비교함으로써 구체적 촬영대상을 자동으로 찾을 수가 있고, 서로의 정보를 공유할 수 있어 양방향 정보검색이 가능하게 된다.
한편, 건축물 시공 과정 중 촬영한 수많은 이미지에서 특정 부위에서 발생된 하자를 찾기 위하여 수많은 사진을 하나하나 검토하는 것이 아닌 해당 부위의 위치정보 또는 해당 부위의 가상의 3D 모델정보로 해당하는 촬영대상을 찾을 수 있어 생산성이 향상되며, 촬영대상을 쉽게 찾을 수 있어 영상정보 관리에 효율적이다.
이하에서는 본 발명에 따른 촬영대상의 벡터정보 생성 방법을 설명하도록 한다. 본 발명의 실시예에 따른 촬영대상의 벡터정보 생성 방법은 촬영대상의 벡터정보 생성장치의 기능과 본질적으로 같으므로, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 9는 본 발명에 따른 촬영대상의 벡터정보 생성 방법을 나타낸 흐름도이다. 우선, 본 발명에 따른 촬영대상의 벡터정보 생성 방법에서 제어부(120)는 촬영시점인지 여부를 판단하고(S91), 셔터 누름에 의한 촬영신호가 생성되면 촬영신호를 촬영부(110) 및 벡터정보 생성부(130)로 전달한다. 촬영부(110)는 촬영신호가 수신되면 촬영대상을 촬영하여 영상신호를 생성한다(S92).
제어부(120)는 영상신호를 처리하여 촬영신호가 생성된 촬영시점의 시간정보를 포함하는 영상정보를 생성한다(S93). 한편, 앞서 설명한 것처럼 영상정보는 촬영부(110)의 장치제어정보를 더 포함할 수 있다.
벡터정보 생성부(130)는 촬영부의 위치정보, 촬영부의 렌즈 축이 향하는 방위각에 대한 방위정보, 촬영부의 렌즈 축이 중력 방향에 대하여 기울어진 수직기울기정보, 및 촬영영상의 수평축이 지평선에 대하여 기울어진 수평기울기정보를 포함하는 벡터정보를 생성한다(S94). 한편, 벡터정보는 촬영부로부터 촬영대상까지의 거리인 촬영거리를 측정한 촬영거리정보를 더 포함할 수 있다.
제어부(120)는 생성된 영상정보와 생성된 벡터정보를 결합한 벡터영상정보를 생성한다(S95).
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 벡터정보 생성 방법을 나타낸 흐름도 이다. 도 10의 실시예는 영상정보와 벡터정보가 서로 상이한 곳에서 생성되는 실시예에 관한 것이다.
우선 제어부(320)는 촬영시점인지 여부를 판단하고(S110), 셔터 누름에 의한 촬영신호가 생성되면 촬영신호를 촬영부(310) 및 벡터정보 생성 장치(200)로 전달한다(S111).
촬영부(310)는 촬영신호가 수신되면 촬영대상을 촬영하여 영상신호를 생성하고(S112), 제어부(320)는 영상신호를 처리하여 촬영신호가 생성된 촬영시점의 시간정보를 포함하는 영상정보를 생성하고(S113) PC 등의 외부장치로 전송한다(S114).
한편, 벡터정보 생성 장치(200)는 촬영신호를 수신하면 촬영대상의 벡터정보를 생성하고(S115), 생성된 벡터정보를 PC 등의 외부장치로 전송한다(S116).
외부장치(400)는 촬영기(300)와 벡터정보 생성 장치 내부의 실시간 클록값을 비교하고, 차이가 있는 경우 그 차이값 만큼을 계산하여 영상정보와 벡터정보를 동기화한다(S117). 영상정보와 벡터정보의 동기화 후 외부장치(400)는 영상정보와 벡터정보가 포함된 벡터영상정보를 생성한다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 벡터정보 생성 방법을 나타낸 흐름도로서, GPS에 의한 위치정보를 획득하기 힘든 지역에서 이용되는 벡터정보 생성 방법에 관한 것이다.
우선 촬영기(500)는 촬영시점인지 여부를 판단하고(S120), 셔터 누름에 의한 촬영신호가 생성되면 촬영대상을 촬영한 영상신호를 생성하고 이로부터 영상정보를 생성한다(S122). 또한 촬영신호가 생성되면 촬영기(500)는 촬영대상의 부분벡터정보를 생성한다(S123).
촬영기(500)는 생성된 영상정보 및 부분벡터정보를 각각 중앙 서버로 전달한다(S125). 여기서, 영상정보 및 부분벡터정보는 무선 통신을 통해 생성되는 즉시 전달될 수도 있고, 차후에 유에스비(usb) 또는 시리얼 케이블을 통해 전달될 수도 있다.
한편 촬영기(500)에 부착된 무선태그는 영상정보가 생성되기 전에, 태그리더기(601~60n)로 전파 신호를 송신한다(S121). 태그리더기(601~60n)는 수신된 무선태그의 전파신호를 그 수신시간과 함께 중앙서버(700)로 송신하고(S126), 중앙서버는 전파신호의 수신시간 차이를 이용하여 시간에 따른 무선태그의 위치정보를 획득한다(S127). 무선태그는 촬영기(500)에 부착되어 있으므로, 무선태그의 위치정보는 촬영기(500)의 위치정보와 동일하다.
중앙서버(700)는 시간에 따른 무선태그의 위치정보로부터 수신한 영상정보 및 벡터정보로 파악되는 촬영시점에 대한 시간정보와 일치하는 위치정보를 추출한다. 한편, 부분벡터정보와 영상정보는 무선태그의 위치정보와는 상이한 장소에서 생성되었으므로, 중앙서버(700)는 동기화 작업을 수행하는 것이 바람직하다.
중앙서버(700)는 부분벡터정보 및 추출된 무선태그의 위치정보가 포함된 벡터정보를 생성하고, 벡터정보 및 영상정보가 포함된 벡터영상정보를 생성할 수 있다.
본 발명의 상기 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서는 도면에 도시된 구체적인 실시예를 참고하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하므로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자라면 이로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등 및 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 보호 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 벡터정보 생성 장치를 설명한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 벡터정보 생성 장치를 설명한 도면.
도 3 내지 도 5는 각각 방위각, 수직기울기, 수평기울기를 설명하는 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 벡터정보 생성 장치를 설명하는 블록도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 벡터정보 생성 장치를 예시하는 도면.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 벡터정보 생성 시스템을 예시한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 촬영대상의 벡터정보 생성 방법을 나타낸 흐름도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 벡터정보 생성 방법을 나타낸 흐름도.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 벡터정보 생성 방법을 나타낸 흐름도.

Claims (15)

  1. 셔터 누름에 의한 촬영신호가 생성되면 촬영대상을 촬영하여 영상신호를 생성하는 촬영부;
    상기 영상신호를 처리하여 상기 촬영신호가 생성된 촬영시점의 시간정보를 포함하는 영상정보를 생성하는 제어부; 및
    촬영부의 위치정보, 촬영부의 렌즈 축이 향하는 방위각에 대한 방위정보, 촬영부의 렌즈 축이 중력 방향에 대하여 기울어진 수직기울기정보, 및 영상의 수평축이 지평선에 대하여 기울어진 수평기울기정보를 포함하는 벡터정보를 생성하는 벡터정보 생성부를 포함하고,
    상기 벡터정보는 영상정보 내에 포함된 촬영대상을 특정하기 위한 정보이며,
    상기 벡터정보에 포함된 정보들은 모두 상기 촬영시점에 계측된 정보인 것을 특징으로 하는, 벡터정보 생성 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 벡터정보 생성 장치는
    촬영부로부터 촬영대상까지의 거리인 촬영거리를 측정하여 촬영거리정보를 생성하는 거리 측정부를 더 포함하며,
    상기 벡터정보는 상기 촬영거리정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 벡터정보 생성 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 벡터정보 생성 장치는
    상기 영상정보와 상기 벡터정보를 포함하는 벡터영상정보를 생성하는 것을 특징으로 하는, 벡터정보 생성 장치.
  4. 하우징;
    현재의 시간을 제공하는 실시간 클록;
    상기 하우징에 마련되며, 촬영기와 일체로 움직이도록 상기 촬영기에 탈착되는 탈착부;
    상기 촬영기와 접속되며, 상기 촬영기로부터 셔터 누름에 의한 촬영신호를 수신하는 접속부;
    시간정보, 하우징의 위치정보, 하우징이 향하는 방위각에 대한 방위정보, 하우징이 중력 방향에 대하여 기울어진 수직기울기정보, 및 하우징이 지평선에 대하여 기울어진 수평기울기정보를 포함하는 벡터정보를 생성하는 벡터정보 생성부; 및
    상기 벡터정보를 저장하는 저장부를 포함하고,
    상기 벡터정보는 영상정보 내에 포함된 촬영대상을 특정하기 위한 정보이며,
    상기 벡터정보에 포함된 정보들은 모두 상기 촬영신호가 수신된 시점인 촬영시점에 계측된 정보인 것을 특징으로 하는, 벡터정보 생성 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 벡터정보 생성 장치는
    하우징에서 촬영대상까지의 거리를 측정한 촬영거리정보를 생성하는 거리 측 정부를 더 포함하며,
    상기 벡터정보는 상기 촬영거리정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 벡터정보 생성 장치.
  6. 무선태그가 부착된 촬영기, 상기 무선태그를 감지하는 복수의 태그리더기, 및 상기 태그리더기와 통신 연결되는 중앙서버를 포함하는 벡터정보 생성 시스템으로서,
    상기 촬영기는
    상기 태그리더기와 무선통신을 수행하는 무선태그가 부착되어 있고, 촬영시점의 시간정보를 포함하는 영상정보를 생성하고, 촬영시점의 시간정보, 촬영기의 위치정보, 촬영기의 렌즈 축이 향하는 방위각에 대한 방위정보, 촬영기의 렌즈 축이 중력 방향에 대하여 기울어진 수직기울기정보, 영상의 수평축이 지평선에 대하여 기울어진 수평기울기정보, 및 촬영대상까지의 거리인 거리정보를 포함하는 부분벡터정보를 생성하며,
    상기 각각의 태그리더기는
    상기 무선태그를 감지하고 상기 무선태그로부터의 전파신호를 상기 중앙서버로 전송하며,
    상기 중앙서버는
    상기 촬영기로부터 상기 영상정보와 상기 부분벡터정보를 전달받고, 상기 각각의 태그리더기로부터 수신한 전파신호의 수신 시간 차이를 기초로 상기 무선태그의 위치정보를 획득하고, 상기 부분벡터정보의 시간정보와 일치하는 기초로 상기 획득된 무선태그의 위치정보로부터 촬영시점의 촬영기의 위치정보를 추출하고, 상기 부분벡터정보 및 상기 촬영시점의 촬영기의 위치정보를 포함하는 벡터정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 벡터정보 생성 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 중앙서버는
    상기 영상정보와 상기 부분벡터정보와 상기 촬영시점의 촬영기의 위치정보를 포함하는 벡터영상정보를 생성하는 것을 특징으로 하는, 벡터정보 생성 시스템.
  8. 제6항에 있어서, 상기 태그리더기와 상기 무선태그는
    zigbee, UWB, Wi-Fi, css, RF 통신, 및 이동통신 중의 어느 하나의 통신 방식을 이용한 것을 특징으로 하는, 벡터정보 생성 시스템.
  9. (a) 촬영대상을 촬영하여 영상신호를 생성하는 단계;
    (b) 영상신호를 처리하여 촬영시점의 시간정보를 포함하는 영상정보를 생성하는 단계; 및
    (c) 촬영부의 위치정보, 촬영부의 렌즈 축이 향하는 방위각에 대한 방위정보, 촬영기의 렌즈 축이 중력 방향에 대하여 기울어진 수직기울기정보, 및 영상의 수평축이 지평선에 대하여 기울어진 수평기울기정보를 포함하는 벡터정보를 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 벡터정보는 영상정보 내에 포함된 촬영대상을 특정하기 위한 정보로서,
    상기 벡터정보에 포함된 정보들은 모두 촬영시점에 계측된 정보인 것을 특징으로 하는, 벡터정보 생성 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 방법은
    (d) 촬영부로부터 촬영대상까지의 거리인 촬영거리를 측정하여 촬영거리정보를 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 벡터정보는 상기 촬영거리정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 벡터정보 생성 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 방법은
    (e) 상기 영상정보와 상기 벡터정보를 포함하는 벡터영상정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 벡터정보 생성 방법.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 방법은
    (e) 상기 영상정보와 상기 벡터정보를 포함하는 벡터영상정보를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 (b) 단계는 상기 영상정보를 PC로 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 (c) 단계는 상기 벡터정보를 PC로 송신하는 단계를 포함하며,
    상기 (e) 단계는 상기 PC에서 수행되는 단계인 것을 특징으로 하는, 벡터정 보 생성 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 방법은
    (f) 상기 PC가 수신한 영상정보와 수신한 벡터정보를 동기화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 벡터정보 생성 방법.
  14. (a) 복수의 태그리더기가 벡터정보 생성 장치에 부착된 무선태그로부터 전파신호를 수신하는 단계;
    (b) 중앙서버가 상기 태그리더기로부터 수신한 전파신호의 수신 시간 차이를 기초로 무선태그의 위치정보를 획득하는 단계;
    (c) 벡터정보 생성 장치가 촬영대상을 촬영하여 촬영시점의 시간정보를 포함하는 영상정보를 생성하는 단계;
    (d) 벡터정보 생성 장치가 촬영시점의 시간정보, 촬영기가 렌즈 축이 향하는 방위각에 대한 방위정보, 렌즈 축이 중력 방향에 대하여 기울어진 수직기울기정보, 및 영상의 수평축이 지평선에 대하여 기울어진 수평기울기정보를 포함하는 부분벡터정보를 생성하는 단계;
    (e) 중앙서버가 상기 영상정보와 상기 부분벡터정보를 상기 촬영기로부터 전달받는 단계;
    (f) 중앙서버가 상기 촬영시점의 시간정보를 기초로 상기 획득된 무선태그의 위치정보로부터 상기 촬영시점의 벡터정보 생성 장치의 위치정보를 추출하는 단계;
    (g) 중앙서버가 상기 부분벡터정보와 상기 촬영시점의 벡터정보 생성 장치의 위치정보를 포함하는 벡터정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 벡터정보 생성 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 중앙서버는 상기 영상정보와 상기 부분벡터정보와 상기 촬영시점의 촬영기의 위치정보를 동기화하는 것을 특징으로 하는, 벡터정보 생성 방법.
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