KR101319528B1 - Method to measure the distance of object attached using augmented reality - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A distance measuring method of a sticking object, which uses augmented reality, is provided to easily change the position or the shape of an object to be attached by using an augmented object. CONSTITUTION: A distance measuring method of a sticking object which uses augmented reality is as follows. An image of a real object is captured, and the size of the captured real object is corrected (S10). An augmented marker is recognized by the real object which is captured and corrected (S20). Augmented object model data is matched with the recognized augmented marker (S30). A distance measuring marker for measuring the distance between a reference position and an augmented object is recognized (S40). A vertical distance from the distance measuring marker toward the fixed direction is measured (S50). A measuring line is formed vertically from the distance measuring marker to the augmented object (S60). The vertically formed measuring line is captured and stored as an image. [Reference numerals] (AA) Start; (BB) End; (S10) Capture an image and correct an image; (S20) Recognize an augmented marker; (S30) Model data matching; (S40) Recognize a distance measuring marker; (S50) Analyze a cross line towards a vertical direction and measure distance; (S60) Render an augmented reality

Description

증강현실을 이용한 부착대상물의 거리 측정 방법 {Method to measure the distance of Object attached using Augmented Reality}Method for measuring the distance of an attached object using augmented reality {Method to measure the distance of Object attached using Augmented Reality}

본 발명은 증강현실을 이용한 부착장치의 거리 측정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실물 오브젝트에 부착되는 대상물의 모형물(Mock-Up)을 제조하여 실제 거리를 측정하는 대신, 부착대상물에 대응되는 증강 오브젝트를 증강 마커를 이용하여 증강시킨 후 거리측정 마커로부터 상기 증강 마커까지의 거리를 측정함으로써 모형물 제작에 따른 비용을 절감함과 동시에 거리 측정을 통해 필요에 따라 부착 대상물의 부착위치 수정이 가능하도록 함으로써 위험비용을 최소화하는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 부착장치의 거리 측정 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for measuring a distance of an attachment device using augmented reality, and more specifically, to manufacture a model of the object (Mock-Up) attached to the real object, instead of measuring the actual distance, the augmentation corresponding to the attachment object By reinforcing the object using an augmentation marker, by measuring the distance from the distance marker to the augmentation marker, the cost of manufacturing the model can be reduced, and at the same time, it is possible to modify the attachment position of the attachment object as needed through the distance measurement. It relates to a distance measuring method of the attachment device using augmented reality, characterized in that to minimize the risk cost.

증강현실(Augmented Reality)은 카메라를 이용하여 현실을 증강하기 위한 것으로서, 각종 디스플레이(모바일, TV, 모니터)에 현실과 콘텐츠(2D, 이미지, 사진, 3D, 동영상, 텍스트 등)를 결합하여 마치 실제하고 있는 것처럼 표현하여 주는 기술을 의미한다.Augmented Reality is an augmented reality that uses a camera. It combines reality and contents (2D, image, photo, 3D, video, text, etc.) to various displays (mobile, TV, monitor), It is a technique that expresses it as if it is being done.

통상적으로, 표준화된 증강현실은 마커(Marker)라 불리는 이미지 패턴을 보유한 표시수단을 통하여 이를 사용자 단말기의 카메라에 비추게 되는데, 증강현실 소프트웨어는 상기 마커의 이미지 패턴을 인식하여, 지정된 형태와 일치하는 경우 해당되는 지정컨텐츠를 불러내어 사용자 단말기에 표시하도록 하게 된다. 마커는 저작시 저작자가 다양하고 서로 다른 이미지 패턴으로 입력해야 할 필요가 있으며, 해당 마커를 카메라로 인식하는 경우 지정된 콘텐츠가 사용자 단말기 화면에 표시되도록 설정하게 된다.
Typically, the standardized augmented reality is reflected on the camera of the user terminal through the display means having an image pattern called a marker, the augmented reality software recognizes the image pattern of the marker, matching the specified shape In this case, the designated content is called out and displayed on the user terminal. Markers need to be input by authors in various and different image patterns when authoring, and when the marker is recognized as a camera, the designated content is set to be displayed on the user terminal screen.

본 발명은 상기 마커를 이용한 증강현실을 이용하여 실물 오브젝트에 부착해야 하는 대상물에 대한 모형물(Mock-Up)을 실제 제작하는 대신, 증강 오브젝트를 불러내어 이를 기준위치로부터 측정함으로써, 정확한 부착 위치를 요구하는 고가(高價)의 모형물을 제작하지 않아도 정밀한 거리측정이 가능하도록 하기 위한 것이다. The present invention, instead of actually making a mock-up (Mock-Up) for the object to be attached to the real object using the augmented reality using the marker, by calling the augmentation object and measuring it from the reference position, requires an exact attachment position It is to enable accurate distance measurement without producing expensive models.

종래에는 모형물을 실제로 제작하여 실물 오브젝트에 장착하는 방식을 사용하였으나, 모형물이 실물 오브젝트와 정확하게 매칭되지 못하거나 또는 예측하지 못한 변수로 인해 대상물의 형태 변경 등이 필요한 경우, 이미 제작된 모형물을 폐기하고 다시 제작해야 하는 번거로움이 있다. 부착 대상물에 대한 모형물의 제작비용이 고가(高價)로 형성되는 경우, 재제작에 따른 제조비용의 상승 및 제조기간의 연장 등 문제가 발생하곤 하였다.
Conventionally, the model is actually manufactured and mounted on a real object. However, when the model does not exactly match the real object or a shape change of the object is required due to an unexpected parameter, the already manufactured model is discarded. There is a hassle to rebuild. When the manufacturing cost of the model for the attachment object was formed at a high price, problems such as an increase in the manufacturing cost and an extension of the manufacturing period were caused due to the remanufacturing.

본 발명은 상기 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명에 의하면 증강 마커를 실물 오브젝트에 위치시키고, 부착 대상물에 대응되는 증강 오브젝트를 상기 증강 마커를 통해 증강시킨 후, 거리측정 마커를 기준위치에 위치시킨 상태에서 상기 거리측정 마커로부터 증강 오브젝트까지 수직으로 거리를 측정함으로써 실제 거리를 예측할 수 있도록 하고, 필요한 경우 부착 대상물의 위치 및 형태의 변경이 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 위한 증강현실을 이용한 부착장치의 거리 측정 방법에 관한 것이다.
The present invention was created to solve the problems of the prior art, according to the present invention is to position the augmentation marker in the real object, and after augmenting the augmentation object corresponding to the attachment object through the augmentation marker, the distance measuring marker Augmented reality to measure the distance from the distance marker to the augmented object vertically in a state where the reference position is positioned to predict the actual distance, and to easily change the position and shape of the attachment object if necessary. It relates to a distance measuring method of the attachment device using.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 증강현실을 이용한 부착장치의 거리 측정 방법은, 실물 오브젝트의 영상이 캡쳐되고 캡쳐된 실물 오브젝트의 크기가 보정되는 단계(S10); 캡쳐 후 보정된 실물 오브젝트에 증강마커가 인식되는 단계(S20); 인식된 증강마커에 대해 증강 오브젝트 모델 데이터가 정합되는 단계(S30); 기준위치로부터 증강오브젝트까지의 거리를 측정하기 위한 거리측정 마커가 인식되는 단계(S40); 상기 거리측정 마커로부터 일정방향 수직으로 거리가 측정되는 단계(S50); 및 상기 거리측정 마커로부터 증강 오브젝트까지 수직으로 측정 라인이 형성되는 단계(S60)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Method for measuring the distance of the attachment device using augmented reality of the present invention for achieving the above object, the image of the real object is captured and the size of the captured real object is corrected (S10); Recognizing the augmented marker in the corrected real object after capturing (S20); Step S30 of matching augmented object model data with respect to the recognized augmentation marker; Recognizing a distance measuring marker for measuring a distance from the reference position to the augmented object (S40); Measuring a distance from the distance measuring marker in a vertical direction in a predetermined direction (S50); And forming a measuring line vertically from the distance measuring marker to the augmentation object (S60).

또한 본 발명은 거리측정 마커가 이동되며 증강 오브젝트까지의 거리가 측정되는 것을 특징으로 한다.In another aspect, the present invention is characterized in that the distance measuring marker is moved and the distance to the augmented object is measured.

또한 본 발명에서는 수직으로 형성된 측정 라인이 이미지로 캡쳐되어 저장되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the present invention is characterized in that the vertically formed measuring line is captured and stored as an image.

본 발명에 의하면, 부착 대상물에 대응되는 모형물(Mock-Up)을 실제로 제작할 필요가 없어 모형물 제작에 따른 제작비용을 절감할 수 있다.According to the present invention, there is no need to actually manufacture a model (Mock-Up) corresponding to the object to be attached can reduce the production cost according to the production of the model.

또한 본 발명에 의하면, 증강 오브젝트를 통해 부착 대상물의 위치 또는 형태의 변경이 용이하게 이루어질 수 있다.
In addition, according to the present invention, it is possible to easily change the position or shape of the attachment object through the reinforcement object.

도1은 본 발명에 따른 증강현실을 이용한 부착장치의 거리 측정 방법을 나타내는 순서도.
도2는 본 발명에 따른 증강현실을 이용한 부착장치의 거리 측정 방법의 실시 예를 설명하기 위한 도면.1 is a flow chart showing a distance measuring method of the attachment device using augmented reality according to the present invention.
Figure 2 is a view for explaining an embodiment of a distance measuring method of the attachment device using augmented reality according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명에 따른 증강현실을 이용한 부착장치의 거리 측정 방법을 나타내는 순서도로서, 본 발명에 의하면 먼저 부착대상물이 부착되어야 하는 실물 오브젝트가 영상으로 캡쳐될 수 있도록 하며, 캡쳐된 영상이 상기 실물 오브젝트에 대해 비례적으로 구성될 수 있도록 캘리브레이션을 통한 보정이 이루어지도록 한다(S10). 영상 캡쳐 및 보정이 이루어진 후에는 증강 마커가 카메라에 의해 영상으로 인식될 수 있도록 함으로써, 후술하는 증강 오브젝트가 상기 증강 마커를 통해 증강되어 나타날 수 있도록 한다(S20). 상기 증강 마커는 카메라를 통해 위치 및 자세가 추출되게 되며, 위치 및 자세에 따라 증강 오브젝트가 적절하게 증강될 수 있도록 정밀하게 조정될 수 있도록 한다.1 is a flowchart illustrating a distance measuring method of an attachment device using an augmented reality according to the present invention. According to the present invention, a real object to which an attachment object is first attached can be captured as an image, and the captured image is the real object. The calibration is performed through calibration so that the object can be proportionally configured (S10). After image capturing and correction is performed, the augmentation marker may be recognized as an image by a camera, so that an augmentation object described later may be augmented through the augmentation marker (S20). The augmentation marker is to extract the position and posture through the camera, and can be precisely adjusted so that the augmentation object can be appropriately augmented according to the position and the posture.

증강 마커가 인식된 후에는 모델데이터가 상기 증강 마커에 정합될 수 있도록 한다(S30). 모델데이터는 실물 오브젝트(10)에 부착되는 부착 대상물이 될 수 있으며, 본 발명에서는 상기 부착 대상물에 대응되는 형태와 크기를 갖는 증강 오브젝트를 모델데이터로 구현함으로써 증강현실에서 정확한 거리 측정이 가능할 수 있도록 한다. 상기 증강 오브젝트의 크기는 캡쳐된 실물 오브젝트에 비례하여 헝성되도록 함으로써, 실제 부착 대상물을 부착하는 경우와 동일한 결과가 도출될 수 있도록 한다. 본 발명에 의하면, 상기 증강 마커가 실물 오브젝트에 부착되도록 하고, 카메라를 통해 상기 증강 마커가 인식되게 되면, 상기 증강 마커로부터 부착 대상물에 대응되는 증강 오브젝트가 증강되어 나타날 수 있도록 한다. After the augmentation marker is recognized, model data may be matched to the augmentation marker (S30). The model data may be an attachment object attached to the real object 10, and in the present invention, the augmented object having a shape and size corresponding to the attachment object may be implemented as model data to enable accurate distance measurement in augmented reality. do. The size of the augmentation object is proportional to the captured real object, so that the same result as in the case of attaching the actual attachment object can be obtained. According to the present invention, the augmented marker is attached to the real object, and when the augmented marker is recognized through a camera, an augmented object corresponding to the attachment object can be augmented and displayed from the augmented marker.

모델데이터가 정합된 후에는 거리측정 마커가 인식되도록 하며 상기 거리측정 마커에 대해 위치와 자세가 카메라를 통해 추출될 수 있도록 한다(S40). 부착 대상물이 부착되어야 할 실물 오브젝트의 일 측면에 상기 증강 마커가 위치하게 되면 상기 증강 마커로부터 증강 오브젝트가 증강되게 되며, 상기 거리측정 마커가 기준위치에 위치한 상태에서 증강된 상기 증강 오브젝트와 상기 거리측정 마커 사이의 거리가 측정되게 된다.After the model data is matched, the distance measuring marker is recognized and the position and the posture of the distance measuring marker can be extracted through the camera (S40). When the augmentation marker is located on one side of the real object to which the attachment object is to be attached, the augmentation object is augmented from the augmentation marker, and the augmentation object and the distance measurement augmented while the distance measuring marker is located at a reference position. The distance between the markers is to be measured.

거리측정은 기준위치로부터 수직방향으로 이루어지게 되며, 기준위치에 배치된 거리측정 마커로부터 증강 오브젝트까지 직선으로 이루어지는 거리를 측정하게 된다(S50). 즉, 기준위치로부터 수직방향으로 이루어지는 선이 상기 증강 오브젝트의 외곽선과 만나는 교차지점을 기준위치로부터 측정함으로써 거리가 측정될 수 있도록 한다.Distance measurement is made in the vertical direction from the reference position, and measures the distance made of a straight line from the distance measuring marker disposed at the reference position to the augmented object (S50). That is, the distance can be measured by measuring the intersection point where the line formed in the vertical direction from the reference position meets the outline of the reinforcement object from the reference position.

상기 측정된 거리는 그래픽화하여 표시됨으로써 거리측정 마커가 기준위치에서 이동되며 측정할 수 있는 거리가 다양하게 나타날 수 있도록 한다(S60). 본 발명에 의하면, 상기 거리측정 마커는 기준위치 상에서 전·후·좌·우 사방으로 이동하며 거리 측정이 가능하기 때문에, 부착 대상물이 실물 오브젝트에 정확하게 부착되도록 할 수 있다. 즉, 거리측정 마커를 이동하며 거리를 측정하게 되면 증강 오브젝트와의 거리가 다양하게 측정될 수 있기 때문에 부착 대상물의 부착위치를 정확하게 결정하는 것이 가능하게 된다.The measured distance is graphically displayed so that the distance measuring marker is moved from the reference position and various distances that can be measured appear (S60). According to the present invention, since the distance measuring marker is moved forward, backward, left, and right on the reference position, the distance can be measured, so that the object to be attached can be accurately attached to the real object. That is, when the distance is measured while moving the distance marker, the distance to the reinforcement object can be measured in various ways, thereby accurately determining the attachment position of the object to be attached.

상기 과정을 통해 증강 오브젝트와 거리측정 마커와의 사이의 거리가 측정됨으로써, 모형물(Mock-Up)의 제작없이도 실물 오브젝트에 부착되는 부착 대상물의 부착 위치가 정확하게 측정될 수 있게 된다.
By measuring the distance between the augmented object and the distance measuring marker through the above process, the attachment position of the attachment object to be attached to the real object can be accurately measured without the manufacture of a mock-up.

도2는 본 발명에 따른 증강현실을 이용한 부착장치의 거리 측정 방법의 실시 예를 설명하기 위한 도면으로서, 도2a는 실물 오브젝트(10)에 부착대상 모형물(20)이 부착되고 기준위치로부터 상기 부착대상 모형물(20)까지의 거리(d)가 측정되는 모습을 보여주고 있다. 종래에는 도2a에서 보는 바와 같이 실물에 대응되는 모형물(Mock-Up)을 직접 제작하고, 상기 모형물을 실물 오브젝트의 부착 위치에 실제 부착하는 과정을 수행하곤 하였다. 그러나, 상기 종래 방식은 모형물이 실물 오브젝트와 정확하게 부합하는 경우에는 문제가 없으나, 거리가 잘못 예측되어 문제가 발생하는 경우에는 모형물을 다시 제작하거나 부착위치를 기계가공 등을 통해 별도로 조정해야 하는 어려움이 있었다. Figure 2 is a view for explaining an embodiment of the distance measuring method of the attachment device using an augmented reality according to the present invention, Figure 2a is a target object model 20 is attached to the real object 10 is attached from the reference position The distance d to the target model 20 is shown to be measured. In the related art, as shown in FIG. 2A, a mock-up corresponding to the real object is directly manufactured, and the model is actually attached to the attachment position of the real object. However, the conventional method does not have a problem when the model exactly matches the real object, but when a problem occurs due to an incorrect distance, it is difficult to rebuild the model or adjust the attachment position separately by machining or the like. there was.

도2b는 본 발명에 따라 부착 대상물이 부착되는 실물 오브젝트(10)의 부착 위치에 증강 마커(30)를 위치한 후 상기 증강 마커로부터 증강 오브젝트(20')가 증강된 모습을 보여주고 있다. 본 발명에 의하면, 상기 증강 오브젝트(20')는 부착 대상물과 대응될 수 있는 형태와 크기를 갖도록 제작되도록 함으로써 모형물의 제작없이도 정확한 측정이 가능할 수 있도록 한다.FIG. 2B shows the augmentation object 20 'being augmented from the augmentation marker after placing the augmentation marker 30 at the attachment position of the real object 10 to which the attachment object is attached according to the present invention. According to the present invention, the reinforcement object 20 ′ is manufactured to have a shape and size that can correspond to the attachment object, so that accurate measurement can be performed without the production of the model.

도2c는 증강 마커(30)를 통해 증강된 오브젝트(20')의 하단 기준위치에 거리측정 마커(40)가 위치한 모습을 나타내는 것으로서, 증강 오브젝트(20')가 상기 거리측정 마커(40)로부터 거리가 측정될 수 있음을 보여주고 있으며, 도2d는 상기 거리측정 마커(40)로부터 증강 오브젝트(20')까지 거리가 측정되는 모습을 보여주고 있다. 본 발명에 의하면, 기준위치에 위치한 거리측정 마커(40)를 이동시키면서 다양하게 거리를 측정할 수 있으며, 측정된 거리를 통해 실제 부착 대상물의 부착 위치를 정밀하게 조절하는 것이 가능하게 된다. 상기 도2d를 참조하면, 거리측정 마커(40)의 위치에 따라 상기 거리측정 마커(40)로부터 증강 오브젝트(20')까지의 거리(d', d")가 변화될 수 있음을 알 수 있으며, 본 발명에 의하면 거리측정 마커(40)로부터 증강 오브젝트(20')의 하단까지의 거리측정을 통해 모형물 제작에 따른 비용을 절감할 수 있고, 부착 대상물을 실제 부착할 때 발생할 수 있는 시행착오를 최소화할 수 있게 된다.
FIG. 2C illustrates a state in which the ranging marker 40 is positioned at the bottom reference position of the object 20 'that is augmented through the augmentation marker 30, and the augmentation object 20' is moved from the ranging marker 40. FIG. It is shown that the distance can be measured, Figure 2d shows how the distance from the ranging marker 40 to the augmented object 20 'is measured. According to the present invention, the distance can be measured in various ways while moving the distance measuring marker 40 located at the reference position, it is possible to precisely adjust the attachment position of the actual attachment object through the measured distance. Referring to FIG. 2D, it can be seen that distances d ′ and d ″ from the ranging marker 40 to the augmented object 20 ′ may vary according to the position of the ranging marker 40. According to the present invention, through the distance measurement from the distance measuring marker 40 to the bottom of the augmented object 20 'can reduce the cost of manufacturing the model, and trial and error that may occur when the actual attachment of the object to be attached It can be minimized.

본 발명에 의하면 증강 마커를 실물 오브젝트에 위치시키고, 부착 대상물에 대응되는 증강 오브젝트를 상기 증강 마커를 통해 증강시킨 후, 거리측정 마커를 기준위치에 위치시킨 상태에서 상기 거리측정 마커로부터 증강 오브젝트까지의 거리를 측정하기 때문에, 모형물의 제작없이도 부착 대상물의 부착 위치를 용이하게 결정할 수 있다.
According to the present invention, the augmentation marker is positioned on the real object, the augmentation object corresponding to the attachment object is augmented through the augmentation marker, and then the distance measurement marker is positioned at the reference position from the ranging marker to the augmentation object. Since the distance is measured, the attachment position of the attachment object can be easily determined without producing the model.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로서 이해되어야 하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10: 실물 오브젝트
20: 부착대상 모형물(Mock-Up)
20': 증강 오브젝트
30: 증강 마커
40: 거리측정 마커
d: 기준위치로부터 부착 대상물 또는 모형물(Mock-Up)까지의 거리
d', d": 기준위치로부터 증강 오브젝트까지의 거리10: object
20: Mock-Up Model
20 ': Augmented Object
30: enhancer marker
40: distance measuring marker
d: distance from the reference position to the object to be attached or mock-up
d ', d ": distance from the reference position to the augmented object

Claims (3)

증강현실을 이용한 부착장치의 거리 측정 방법에 있어서,
실물 오브젝트의 영상이 캡쳐되고 캡쳐된 실물 오브젝트의 크기가 보정되는 단계(S10);
캡쳐 후 보정된 실물 오브젝트에 증강마커가 인식되는 단계(S20);
인식된 증강마커에 대해 증강 오브젝트 모델 데이터가 정합되는 단계(S30);
기준위치로부터 증강오브젝트까지의 거리를 측정하기 위한 거리측정 마커가 인식되는 단계(S40);
상기 거리측정 마커로부터 일정방향 수직으로 거리가 측정되는 단계(S50); 및
상기 거리측정 마커로부터 증강 오브젝트까지 수직으로 측정 라인이 형성되는 단계(S60)로 이루어지며,
수직으로 형성된 측정 라인이 이미지로 캡쳐되어 저장되는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 부착장치의 거리 측정방법.
In the distance measuring method of the attachment device using augmented reality,
Capturing an image of the real object and correcting the size of the captured real object (S10);
Recognizing the augmented marker in the corrected real object after capturing (S20);
Step S30 of matching augmented object model data with respect to the recognized augmentation marker;
Recognizing a distance measuring marker for measuring a distance from the reference position to the augmented object (S40);
Measuring a distance vertically from the distance measuring marker in a vertical direction (S50); And
In step S60, the measuring line is vertically formed from the distance marker to the augmentation object.
Method for measuring the distance of the attachment device using augmented reality, characterized in that the vertically formed measuring line is captured and stored as an image.
제1항에 있어서,
상기 거리측정 마커가 이동되며 증강 오브젝트까지의 거리가 측정되는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 부착장치의 거리 측정방법.



The method of claim 1,
The distance measuring method of the attachment device using augmented reality, characterized in that the distance measuring marker is moved and the distance to the augmented object is measured.



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