KR101084541B1 - 마커 인식창의 크기를 조절하여 증강현실을 구현하는 방법 및 그 장 - Google Patents

마커 인식창의 크기를 조절하여 증강현실을 구현하는 방법 및 그 장 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마커 인식창의 크기를 조절하여 증강현실을 구현하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 서버와 유무선 네트워크로 연결된 증강현실을 구현하는 장치에 있어서, 마커를 인식하는 범위가 설정된 마커 인식창을 구비한 표시부; 상기 서버와 송수신하는 송수신부; 외부 객체를 인식하고 인식 정보를 생성하는 인식부; 및 상기 인식 정보를 상기 인식부로부터 전달받아 상기 인식 정보에 따라 상기 마커 인식창의 크기를 조절하고, 상기 마커 인식창의 범위 내에서 마커 정보를 추출하고, 상기 마커 정보를 상기 송수신부를 통해 상기 서버에 전송한 후 상기 서버로부터 상기 마커 정보에 상응하는 외부 객체 정보를 수신하여, 상기 표시부에 상기 외부 객체 정보를 전달하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치가 제공된다. 그 결과, 본 발명에 의하면, 마커의 인식 범위를 조절하여 다수개의 마커가 존재하는 경우에도 하나의 마커를 인식할 수 있는 효과가 있다.

Description

마커 인식창의 크기를 조절하여 증강현실을 구현하는 방법 및 그 장{Augmented reality system having maker window for recognizing image and character}
본 발명은 마커 인식창의 크기를 조절하여 증강현실을 구현하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 다수개의 마커 중 인식 대상 마커만을 인식할 수 있도록 그 인식 범위를 조절할 수 있고, 기존의 마커는 물론 새로이 추가되는 종류의 마커에 대하여도 그 인식이 가능하도록 하는 증강현실을 구현하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
증강현실은 사용자가 눈으로 보는 현실의 외부 객체와 부가 정보를 갖는 가상 객체를 합쳐 하나의 영상으로 보여주는 가상 현실의 일종이다. 증강현실 중 비전 기반 증강현실은 광학기반 시스템이나 영상기반 시스템을 통하여 구현될 수 있다. 광학기반 시스템의 경우, 증강현실은 반투명 스크린인 HMD(Head Mounted Display)를 이용하여 실제 환경에 가상 물체를 투영시킴으로써 구현된다. 반면, 영상기반 시스템의 경우, 증강현실은 카메라를 통하여 취득된 현실의 외부 객체의 영상에 가상의 정보를 합성시킴으로써 구현된다.
이러한 증강현실은 사용자에게 보다 향상된 현실감과 인식도를 제공할 수 있는 장점을 바탕으로 의학, 산업, 오락, 군사 분야는 물론 최근 휴대용 모바일 디바이스 보급이 확산됨에 따라 그 활용 빈도 및 분야가 점차 확대되고 있다.
증강현실을 구현하기 위해 현실 외부 객체를 인식하는 방법은 매우 중요하다. 일반적인 증강현실의 외부 인식방법은 크게 AR(Augmented Reality) 마커를 이용하여 증강현실을 구현하는 마커 기반 방법(marker based method)과, 현실 세계에 존재하는 물체로부터 수집되어진 특징을 인식하거나 3D 모델 인식 기술을 이용하여 증강현실을 구현하는 마커리스 방법(marker-less method)으로 구분된다.
마커 기반 방법의 경우, 현실 외부 객체를 표상하는 마커의 종류가 다양하여 그 인식률이 낮을 뿐 아니라, 다수개의 마커가 있는 경우 마커를 인식할 수 없고, 새롭게 추가되는 마커의 경우는 이미 사용되는 증강현실 장치로는 인식할 수 없는 문제점이 있어 왔다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 마커의 인식 범위를 조절하여 다수개의 마커가 존재하는 경우에도 하나의 마커를 인식할 수 있는 증강현실 장치 및 증강현실을 구현하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 사용자의 이동 없이 간편하게 인식의 대상이 되는 마커의 인식 속도 및 인식률을 높이는 증강현실 장치 및 증강현실을 구현하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 인식의 대상이 되는 마커의 종류를 선택할 수 있게 하여 기존의 마커는 물론 새로이 추가되는 마커에 대하여도 인식이 가능한 증강현실 장치 및 증강현실을 구현하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 서버와 유무선 네트워크로 연결된 증강현실을 구현하는 장치에 있어서, 마커를 인식하는 범위가 설정된 마커 인식창을 구비한 표시부; 상기 서버와 송수신하는 송수신부; 외부 객체를 인식하고 인식 정보를 생성하는 인식부; 및 상기 인식 정보를 상기 인식부로부터 전달받아 상기 인식 정보에 따라 상기 마커 인식창의 크기를 조절하고, 상기 마커 인식창의 범위 내에서 마커 정보를 추출하고, 상기 마커 정보를 상기 송수신부를 통해 상기 서버에 전송한 후 상기 서버로부터 상기 마커 정보에 상응하는 외부 객체 정보를 수신하여, 상기 표시부에 상기 외부 객체 정보를 전달하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실 장치가 제공된다.
여기서, 상기 제어부는, 상기 인식 정보를 상기 인식부로부터 전달받아 상기 표시부에 전달하고, 상기 표시부로부터 상기 마커 인식창의 크기 조절 정보를 전달받아 상기 마커 인식창의 크기를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 표시부로부터 상기 마커 선택 정보를 전달받아 상기 마커 인식창이 인식할 수 있는 마커의 종류를 선택하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 현재 선택된 상기 마커의 종류에 대한 상태 정보를 포함하는 마커 상태 정보를 상기 표시부에 전달하고, 상기 표시부는 상기 마커 상태 정보를 표시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 서버와 유무선 네트워크로 연결된 증강현실을 구현하는 장치에 있어서 마커 인식창의 크기를 조절하여 증강현실을 구현하는 방법에 있어서, 외부 객체를 인식하고 인식 정보를 생성하는 단계; 상기 인식 정보에 따라 마커 인식창의 크기를 조절하는 단계; 상기 마커 인식창의 범위 내에서 마커 정보를 추출하는 단계; 상시 마커 정보를 상기 서버에 전송한 후 상기 서버로부터 상기 마커 정보에 상응하는 외부 객체 정보를 수신하는 단계; 상기 외부 객체 정보를 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마커 인식창의 크기를 조절하여 증강현실을 구현하는 방법이 제공된다.
여기서, 상기 마커 인식창이 인식할 수 있는 마커의 종류를 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마커 인식창의 크기를 조절하여 증강현실을 구현하는 방법일 수 있다.
본 발명은 마커의 인식 범위를 조절하여 다수개의 마커가 존재하는 경우에도 하나의 마커를 인식할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 사용자의 이동 없이 간편하게 인식의 대상이 되는 마커의 인식 속도 및 인식률을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 인식의 대상이 되는 마커의 종류를 선택할 수 있게 하여 기존의 마커는 물론 새로이 추가되는 마커에 대하여도 인식이 가능하도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 증강현실 장치(100)의 구성 및 서버(200)를 도시한 도면이다.
도 2은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 마커를 포함하는 현실의 외부 객체(300)와 인식부(110)와의 관계를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 표시부(130)의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 증강현실을 구현하는 방법의 순서도이다.
본 발명은 다양한 변환을 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 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 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.
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.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 증강현실 장치(100)의 구성 및 서버(200)를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 증강현실 장치(100)는 제어부(140), 인식부(110), 송수신부(120) 및 표시부(130)를 포함할 수 있다.
인식부(110)는 마커를 포함하는 외부 객체를 인식하여 인식 정보를 생성한다.
송수신부(120)는 증강현실장치(100)와 유무선 네트워크로 연결된 서버(200)에 마커 정보를 송신하고, 서버(200)로부터 마커 정보에 상응하는 외부 객체 정보를 수신하여 제어부(140)에 전달한다.
표시부(130)는 제어부(140)의 제어를 받아 인식 정보 및 외부 객체 정보를 사용자에게 표시하고, 사용자로부터 마커 인식창의 크기 조절 및 마커의 종류에 관한 정보를 받아 이를 제어부(140)에 전달한다.
제어부(140)는 마커 인식창의 크기를 조절하고, 마커 인식창의 범위 내에서 사용자에 의해 선택된 종류의 마커의 마커 정보를 추출하고, 마커 정보를 송수신부(120)를 통해 서버(200)에 전송한 후 서버(200)로부터 마커 정보에 상응하는 외부 객체 정보를 수신하여, 표시부(130)에 상기 외부 객체 정보를 전달한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 의해 인식부(110)가 외부 객체를 인식하여 인식 정보를 생성하는 과정을 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. 도 2은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 마커를 포함하는 현실의 외부 객체(300)와 인식부(110)와의 관계를 도시한 도면이다.
도 2을 참조하면, 인식부(110)는 마커(310)가 포함된 현실의 외부 객체(300)를 인식한다. 바람직하게는, 인식부(110)는 CMOS 센서 또는 CCD 센서로 구성될 수 있으며, 인식 정보는 사진 이미지 또는 영상 이미지일 수 있다. 마커(310)는 특정 문양, 외부 객체의 형상 또는 위치 정보일 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 표시부(130)의 구성을 도시한 도면이다.
도 3를 참조하면, 제어부(140)가 인식부(110)에서 생성된 인식 정보를 표시부(130)에 전달하면, 표시부(130)는 인식 정보를 표시한다. 표시부(130)는 마커 정보를 추출할 범위를 정하는 마커 인식창(131)과 마커의 종류를 선택할 수 있는 마커 선택창(132)를 포함할 수 있다.
마커 인식창(131)은 하나의 마커(310)만을 인식하며, 다수개의 마커(310)가 마커 인식창(131)의 범위에 표시되는 경우에는, 사용자는 하나의 마커(310)만이 마커 인식창(131) 내부에 존재하도록 마커 인식창(131)의 크기를 조절할 수 있다. 이때, 제어부(140)는 하나의 마커(310)만이 마커 인식창(131) 내부에 위치하는 경우, 마커 정보를 추출하고 추출된 마커 정보를 송수신부(120)를 통해 서버(200)로 전달한다.
마커 선택창(132)은 마커 인식창(131)이 인식할 수 있는 마커의 종류를 선택할 수 있도록 한다. 마커 인식창(131)은 선택된 한 종류의 마커만을 인식할 수 있다. 제어부(140)는 표시부(130)로부터 마커 선택창(132)에 의해 선택되어진 마커 선택 정보를 전달받아, 마커 인식창(131)에서 추출된 마커 정보와 같은 종류의 것인지 여부를 체크한다. 제어부(140)는 마커 선택 정보와 마커 정보가 같은 종류의 것으로 판단되는 경우에는, 마커 정보를 송수신부(120)를 통해 서버(200)로 전달한다. 제어부(140)는 마커 선택 정보와 마커 정보가 다른 종류의 것으로 판단되는 경우에는, 마커 선택창에서 다시 마커의 종류를 선택하도록 요청하는 신호를 표시부(130)에 전달한다.
제어부(140)는 송수신부(120)를 통하여 마커 정보를 서버에 송신한다. 서버(200)는 수신받은 마커 정보와 대응하는 외부 객체 정보를 증강현실장치(100)에 송신한다. 증강현실장치(100)의 제어부(140)는 송수신부(120)를 통해 수신받은 외부 객체 정보를 표시부(130)로 전달한다. 표시부(130)는 제어부(140)로부터 전달받은 외부 객체 정보를 인식 정보와 함께 표시한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 마커 인식창의 크기를 조절하여 증강현실을 구현하는 방법의 순서도이다.
도 4를 참조하면, 인식부(110)는 외부 객체(300)를 인식하여, 인식 정보를 생성한다(S110).
제어부(140)는 인식 정보를 인식부(110)로부터 전달받아 인식 정보를 표시부(130)에 전달하고, 표시부(130)는 인식 정보를 사용자에게 표시한다(S120).
사용자에 의해 마커 선택창(132)에서 마커의 종류가 선택되고(S130) 마커 인식창(131)의 크기가 1개의 마커(310)만을 포함하도록 조절되면(S140), 제어부(140)는 마커 인식창의 범위 내에서 마커 정보를 추출한다(S150).
제어부(140)는 추출된 마커 정보를 송수신부(120)를 통하여 서버(200)로 송신하면(S160), 서버(200)는 수신된 마커 정보에 대응하는 외부 객체 정보를 송수신부(120)로 송신하고(S170), 제어부(140)는 수신된 외부 객체 정보를 표시부(130)로 전달한다.
그 후, 표시부(130)는 전달받은 외부 객체 정보를 인식 정보와 함께 표시한다(S180).
이상에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
100 : 증강현실 장치
110 : 인식부
120 : 송수신부
130 : 표시부
140 : 제어부
200 : 서버

Claims (6)

  1. 서버와 유무선 네트워크로 연결된 증강현실을 구현하는 장치에 있어서,
    마커를 인식하는 범위가 설정된 마커 인식창을 구비한 표시부;
    상기 서버와 송수신하는 송수신부;
    외부 객체를 인식하고 인식 정보를 생성하는 인식부; 및
    상기 인식 정보를 상기 인식부로부터 전달받아 상기 인식 정보에 따라 상기 마커 인식창의 크기를 조절하고, 상기 마커 인식창의 범위 내에서 마커 정보를 추출하고, 상기 마커 정보를 상기 송수신부를 통해 상기 서버에 전송한 후 상기 서버로부터 상기 마커 정보에 상응하는 외부 객체 정보를 수신하여, 상기 표시부에 상기 외부 객체 정보를 전달하는 제어부를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 증강현실 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 인식 정보를 상기 인식부로부터 전달받아 상기 표시부에 전달하고, 상기 표시부로부터 상기 마커 인식창의 크기 조절 정보를 전달받아 상기 마커 인식창의 크기를 조절하는 것
    을 특징으로 하는 증강현실 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 표시부로부터 마커 선택 정보를 전달받아 상기 마커 인식창이 인식할 수 있는 마커의 종류를 선택하는 것
    을 특징으로 하는 증강현실 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 현재 선택된 상기 마커의 종류에 대한 상태 정보를 포함하는 마커 상태 정보를 상기 표시부에 전달하고, 상기 표시부는 상기 마커 상태 정보를 표시하는 것
    을 특징으로 하는 증강현실 장치.
  5. 서버와 유무선 네트워크로 연결된 증강현실을 구현하는 장치에 있어서 마커 인식창의 크기를 조절하여 증강현실을 구현하는 방법에 있어서,
    외부 객체를 인식하고 인식 정보를 생성하는 단계;
    상기 인식 정보에 따라 마커 인식창의 크기를 조절하는 단계;
    상기 마커 인식창의 범위 내에서 마커 정보를 추출하는 단계;
    상시 마커 정보를 상기 서버에 전송한 후 상기 서버로부터 상기 마커 정보에 상응하는 외부 객체 정보를 수신하는 단계;
    상기 외부 객체 정보를 표시하는 단계
    를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 마커 인식창의 크기를 조절하여 증강현실을 구현하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 마커 인식창이 인식할 수 있는 마커의 종류를 선택하는 단계를 더 포함하는 것
    을 특징으로 하는 마커 인식창의 크기를 조절하여 증강현실을 구현하는 방법.

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