KR101333076B1

KR101333076B1 - 복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 시스템 및 구현 방법, 그 기록매체

Info

Publication number: KR101333076B1
Application number: KR1020120087378A
Authority: KR
Inventors: 김성환
Original assignee: 서울시립대학교 산학협력단
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2013-11-26

Abstract

본 발명은 복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 시스템 및 구현 방법, 그 기록매체에 관한 것으로, 스크린의 각 모서리의 좌표 조건이 정의된 상태에서, 상기 스크린의 적어도 2개 모서리에 각각 배치된 복수의 영상입력기기의 각 촬영 영상에 근거하여, 상기 스크린상에 주사된 레이저 포인팅 지점의 좌표 정보를 원근 왜곡 보정을 통해 각각 인식하는 좌표인식 단계; 및 상기 좌표인식 단계에서 인식된 복수의 좌표 정보에 근거하여 정밀좌표를 추정하여 확정하는 좌표확정 단계;를 포함하여 구성된다.

Description

복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 시스템 및 구현 방법, 그 기록매체 {System and method for implementing interactive screen using a plurality of cameras, and recording media thereof}

본 발명은 복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 시스템 및 구현 방법, 그 기록매체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 스크린에 복수의 영상입력기기를 배치하고, 배치된 복수의 영상입력기기를 통해 입력된 복수의 영상 내의 레이저 포인팅 지점의 좌표에 대한 평균값을 산출하여 정밀도가 증가된 좌표를 레이저 포인팅 지점으로 추정하여 확정함으로써, 일반적인 스크린을 인터랙티브 스크린으로 사용할 수 있도록 하는 복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 시스템 및 구현 방법, 그 기록매체에 관한 것이다.

도 1은 레이저 포인터 좌표인식 시스템의 개요도로서, 종래 시스템은 레이저 포인터를 주사하는 사용자 측에 고사양 영상입력기기(c)를 배치하거나, 영상을 디스플레이하는 프로젝터(미도시)에 고사양 영상입력기기(c)를 배치하여, 스크린(s)에 주사된 레이저 포인팅 지점의 위치를 인식하여 산출하고, 산출된 최종 좌표를 컴퓨터 등의 기기에 전달하도록 구성된다.

상술한 바와 같은 종래의 시스템은, 스크린(s)에 한대의 고사양 영상입력기기(c)만을 이용하고, 추가적인 영상입력기기를 이용하지 않는다는 장점이 있는 반면, 레이저 포인터를 주사하는 사용자 측 또는 프로젝터 측에 고사양 영상입력기기(c)를 배치하여 사용자가 주사한 레이저 포인팅 지점의 좌표를 산출하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 기술은 초점거리가 긴 고사양 영상입력기기(c)를 사용하기 때문에 고비용이 소요된다는 단점이 있었다.

또한, 영상입력기기(c)의 특성상, 초점거리를 다양하게 조절하는 것이 현실적으로 불가능하기 때문에 운용상의 어려움이 따른다는 단점이 있었다.

상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 스크린에 복수의 영상입력기기를 배치하고, 배치된 복수의 영상입력기기를 통해 입력된 복수의 영상 내의 레이저 포인팅 지점의 좌표에 대한 평균값을 산출하여 정밀도가 증가된 좌표를 레이저 포인팅 지점으로 추정하여 확정함으로써, 일반적인 스크린을 인터랙티브 스크린으로 사용할 수 있도록 하는 복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 시스템 및 구현 방법, 그 기록매체를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 스크린의 각 모서리의 좌표 조건이 정의된 상태에서, 상기 스크린의 적어도 2개 모서리에 각각 배치된 복수의 영상입력기기의 각 촬영 영상에 근거하여, 상기 스크린상에 주사된 레이저 포인팅 지점의 좌표 정보를 원근 왜곡 보정을 통해 각각 인식하는 좌표인식 단계; 및 상기 좌표인식 단계에서 인식된 복수의 좌표 정보에 근거하여 정밀좌표를 추정하여 확정하는 좌표확정 단계;를 포함하여 구성된 복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 방법이 개시된다.

바람직하게, 상기 좌표확정 단계 이후에, 상기 좌표확정 단계에서 추정하여 확정된 정밀좌표를 외부 컴퓨팅 장치로 전달하는 좌표전달 단계;를 더 포함하여 구성될 수 있다.

바람직하게, 상기 스크린의 각 모서리의 좌표 조건의 정의는, 상기 스크린의 각 모서리의 부분에 레이저포인터를 주사하고, 상기 스크린의 각 모서리의 부분에 주사된 레이저포인터의 포인팅 지점을 제1좌표(0, 0), 제2좌표(0, 가로스크린길이), 제3좌표(세로스크린길이, 0), 제4좌표(가로스크린길이, 세로스크린길이)로서 입력받아 초기화하는 초기화단계;를 통해 이뤄질 수 있다.

바람직하게, 상기 좌표확정 단계에서, 상기 복수의 좌표 정보에 대한 평균값을 상기 정밀좌표로서 추정하여 확정할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기와 같은 방법의 각 단계를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 개시된다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또다른 측면에 따르면, 스크린의 각 모서리의 부분에 주사된 레이저포인터의 포인팅 지점을 제1좌표(0, 0), 제2좌표(0, 가로스크린길이), 제3좌표(세로스크린길이, 0), 제4좌표(가로스크린길이, 세로스크린길이)로서 입력받아 초기화하는 초기화부; 상기 스크린의 적어도 2개 모서리에 각각 배치된 복수의 영상입력기기의 각 촬영 영상에 근거하여, 상기 스크린상에 주사된 레이저 포인팅 지점의 좌표 정보를 원근 왜곡 보정을 통해 각각 인식하는 좌표인식부; 상기 좌표인식부에서 인식된 복수의 좌표 정보에 근거하여 정밀좌표를 추정하여 확정하는 좌표확정부; 및 상기 좌표확정부에서 확정한 정밀좌표를 외부 컴퓨팅 장치로 전달하는 좌표전달부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 시스템이 개시된다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 스크린에 복수의 영상입력기기를 배치하고, 배치된 복수의 영상입력기기를 통해 입력된 복수의 영상 내의 레이저 포인팅 지점의 좌표에 대한 평균값을 산출하여 정밀도가 증가된 좌표를 레이저 포인팅 지점으로 추정하여 확정함으로써, 일반적인 스크린을 인터랙티브 스크린으로 사용할 수 있다는 효과를 가진다.

또한, 스크린에 복수의 저사양 영상입력기기를 배치하는 단순한 작업만으로 기존의 일반적인 스크린을 인터랙티브 스크린으로 활용할 수 있으므로, 경제적으로 인터랙티브 스크린을 구현하여 운용할 수 있다는 효과를 가진다.

도 1은 종래의 레이저 포인터 좌표인식 시스템의 개요도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 시스템을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 시스템의 구성을 도시한 블록도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 시스템의 개념을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 시스템을 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 시스템의 원근 왜곡 보정을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 방법의 흐름을 도시한 흐름도.

본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안된다.

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 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이다.

그러므로, 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.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 일실시예에 따른 복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 시스템(1000)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 영상입력기기(c1, c2) 및 초기화부(100), 좌표인식부(200), 좌표확정부(300), 좌표전달부(400)를 포함하여 구성되어 스크린(s)을 인터랙티브 스크린으로 구현한다.

상기 스크린(s)은 인터랙티브 기능이 구현되지 않은 일반적인 스크린을 의미하며, 예를 들어, 프로젝터용 스크린, 가정용 TV, 대형 프로젝션 디스플레이, LED 스크린 등과 같이 레이저 포인터에 의해 상(狀)이 맺힐 수 있는 스크린이 상기 스크린(s)이 될 수 있다.

한편, 상기 복수의 영상입력기기(c1, c2)는 스크린(s)의 화면 영역을 촬영할 수 있도록, 상기 스크린(s)의 적어도 2개 모서리에 각각 배치된 영상입력기기(c1, c2)이다.

상기 복수의 영상입력기기(c1, c2)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 스크린(s)의 4개 모서리 중에서 2개 모서리에 선택적으로 장착되어 배치될 수 있으며, 바람직하게, 상기 스크린(s)의 상부 양측 모서리에 각각 장착되어 배치된다.

구체적으로, 상기 2대의 영상입력기기(c1, c2)는 스크린(s)의 모서리 상에 스크린(s)의 화면 영역을 촬영할 수 있도록 설치되며, 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 스크린(s)의 모서리 상에서 소정 거리 이격되어 스크린(s)의 4개 모서리를 포함한 화면 영역 전체를 촬영할 수 있도록 설치된다.

상기 2대의 영상입력기기(c1, c2)는 스크린(s)의 4개의 모서리 중에서 3개 모서리 또는 모든 모서리에 장착될 수도 있지만, 저비용의 구현 시스템을 구축하기 위하여 스크린(s)의 4개 모서리 중에서 2개 모서리에 배치되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 시스템(1000)은, 스크린의 화면 영역을 촬영하기 위해 상기 스크린의 2개 모서리에 각각 배치된 2대의 영상입력기기를 포함한 임베디드 기기의 애플리케이션 형태로 실행되는 소프트웨어의 형태로 구현되는 것으로 이해할 수 있다.

이하에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 시스템(1000)을 구성하는 초기화부(100), 좌표인식부(200), 좌표확정부(300), 좌표전달부(400)에 대하여 설명하도록 한다.

상기 초기화부(100)는, 본 실시예의 인터랙티브 스크린 구현 시스템(1000)을 사용하기 전에, 스크린의 각 모서리의 부분에 주사된 레이저포인터의 포인팅 지점을 제1좌표(0, 0), 제2좌표(0, 가로스크린길이), 제3좌표(세로스크린길이, 0), 제4좌표(가로스크린길이, 세로스크린길이)로서 사용자로부터 입력받아 스크린(s)의 크기를 설정하고, 스크린(s)의 좌표와 영상 간의 정합상태를 초기화한다.

즉, 스크린의 각 모서리의 위치를 사용자로부터 입력받아 제1좌표(0, 0), 제2좌표(0, 가로스크린길이), 제3좌표(세로스크린길이, 0), 제4좌표(가로스크린길이, 세로스크린길이)로서 정의하여 초기화하는 것이다.

더욱 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자가 제1좌표(P1), 제2좌표(P2), 제3좌표(P3), 제4좌표(P4)에 순차적으로 레이저 포인터를 주사하면서, 초기화부(100)를 통해 상기 제1좌표(P1), 제2좌표(P2), 제3좌표(P3), 제4좌표(P4)를 스크린의 각 모서리 위치로 인식하여 초기화하는 것이다.

여기서, 상기 스크린의 각 모서리 위치가 제1좌표(0, 0), 제2좌표(0, 가로스크린길이), 제3좌표(세로스크린길이, 0), 제4좌표(가로스크린길이, 세로스크린길이)로서 정의됨과 함께 영상입력기기(c1, c2)의 초점거리(f1, f2)도 스크린의 화면 영역을 촬영할 수 있도록 초기화될 수 있다.

상기 좌표인식부(200)는, 상기 스크린의 적어도 2개 모서리에 각각 배치된 복수의 영상입력기기의 각 촬영 영상에 근거하여, 상기 스크린상에 주사된 레이저 포인팅 지점의 좌표 정보를 원근 왜곡 보정을 통해 각각 인식한다.

예를 들어, 상기 좌표인식부(200)는, 각각의 영상입력기기(c1, c2)에 내장된 소프트웨어 형태로 동작할 수 있으며, 주사된 레이저 포인팅 지점(P)의 좌표를 인식하기 위해, 영상입력기기(c1, c2)의 초점거리(f1, f2) 내의 좌표인식범위에 대해 원근 왜곡 보정(또는 원근효과 보정)을 하여 좌표를 인식한다.

상기 좌표인식부(200)는 제1영상입력기기(c1)에 내장된 제1좌표인식부(200a), 제2영상입력기기(c2)에 내장된 제2좌표인식부(200b)로 구성될 수 있으며, 상기 제1좌표인식부(200a)와 제2좌표인식부(200b)에서 각각 레이저 포인팅 지점(P)의 좌표를 인식한다.

상기 제1좌표인식부(200a)는 제1영상입력기기(c1)에 내장되어 스크린(s)에 주사된 레이저 포인팅 지점(P)의 좌표를 인식하기 위해, 제1영상입력기기(c1)의 초점거리(f1) 내의 좌표인식범위(f1)에 대해 원근효과를 보정하여 좌표를 인식하게 된다.

상기 제2좌표인식부(200b)는 제2영상입력기기(c2)에 내장되어 스크린(s)에 주사된 레이저 포인팅 지점(P)의 좌표를 인식하기 위해, 제2영상입력기기(c2)의 초점거리(f2) 내의 좌표인식범위(f2)에 대해 원근효과를 보정하여 좌표를 인식하게 된다.

이때, 각 영상입력기기(c1, c2)에서 근거리에 위치한 좌표와 원거리에 위치한 좌표를 측정하는 경우에, 거리의 증가에 따라 실제 영상입력기기(c1, c2)에 투사되는 좌표 거리가 감소하게 된다.

예를 들어, 각 영상입력기기(c1, c2)의 촬영 영상 중 근거리의 1cm 거리에 5개의 좌표가 측정될 수 있다면, 원거리의 1cm 거리에는 10개의 좌표가 측정될 수 있는 것이며, 이에 따라 거리가 먼 경우 좌표 간의 상호 거리가 감소함을 이해할 수 있다.

따라서, 상기 제1좌표인식부(200a)는 제1영상입력기기(c1)에서 촬영된 영상에 대해 원근효과를 보정하여 좌표를 인식하고, 상기 제2좌표인식부(200b)는 제2영상입력기기(c2)에서 촬영된 영상에 대해 원근효과를 보정하여 좌표를 인식하는 것이다.

촬영된 영상에 대해 원근효과를 보정하는 것은, 예를 들어, 왜곡된 영상을 보정하는 공지의 원근 왜곡 보정을 위한 알고리즘(또는 투영 변환 알고리즘)을 적용할 수 있다.

예를 들어, 왜곡된 영상을 보정하는 알고리즘으로서, 호모그라피 행렬(Homography Matrix)를 사용할 수 있다.

호모그라피 행렬(Homography Matrix)은 카메라를 통해 획득한 영상에서 발생하는 왜곡을 보정하기 위한 행렬로서, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 왜곡된 영상을 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 보정된 영상으로 변환하기 위한 행렬이며, 이러한 호모그라피 행렬을 이용하여 각각의 영상입력기기(c1, c2)에서 촬영된 영상에 대해 각각의 원근 왜곡을 보정할 수 있다.

한편, 상기 제1좌표인식부(200a)는 제1영상입력기기(c1)의 원근효과 보정 영상에서 레이저 포인팅 지점(P)의 좌표를 인식하고, 상기 제2좌표인식부(200b)는 제2영상입력기기(c2)의 보정 영상에서 레이저 포인팅 지점(P)의 좌표를 인식한다.

예를 들어, 상기 제1좌표인식부(200a) 및 제2좌표인식부(200b)는 원근효과 보정 영상에 표시된 레이저 포인팅 지점(P)의 좌표를 극좌표 또는 2차원 좌표의 형태로 인식할 수 있다.

예를 들어, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 제1좌표인식부(200a)는 레이저 포인팅 지점(P), 제1영상입력기기(c1)의 배치점, 스크린(s)의 좌측 세로변의 하측 지점에 의해 형성되는 각도(α°), 레이저 포인팅 지점(P)과 제1영상입력기기(c1)를 연결하는 선분의 길이(d1)로 레이저 포인팅 지점(P)의 좌표를 인식할 수 있다.

또한, 상기 제2좌표인식부(200b)는 레이저 포인팅 지점(P), 제2영상입력기기(c2) 배치점, 스크린(s)의 우측 세로변의 하측 지점에 의해 형성되는 각도(β°), 레이저 포인팅 지점(P)과 제2영상입력기기(c2)를 연결하는 선분의 길이(d2)로 레이저 포인팅 지점(P)의 좌표를 인식할 수 있다.

또한, 예를 들어, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 제1좌표인식부(200a) 및 제2좌표인식부(200b)는 원근효과 보정 영상에서 레이저 포인팅 지점(P)의 좌표를 2차원 좌표로서 산출할 수도 있다.

상기 좌표확정부(300)는, 2대의 영상입력기기(c1, c2)에 각각 내장된 제1좌표인식부(200a)와 제2좌표인식부(200b)에서 각각 인식하여 산출된 레이저 포인팅 지점(P)의 좌표에 대한 평균값을 산출하여, 최종 정밀좌표로서 추정하여 확정한다.

예를 들어, 상기 제1좌표인식부(200a) 및 제2좌표인식부(200b)가 극좌표의 형태로 레이저 포인팅 지점(P)의 좌표를 인식한 경우에는, 각각의 좌표를 2차원 좌표의 형태로 변환한 후 평균을 산출할 수 있다.

즉, 제1좌표인식부(200a)에서 인식한 P점의 좌표를 (x1, y1)로 변환하고, 제2좌표인식부(200b)에서 인식한 P점의 좌표를 (x2, y2)로 변환하며, 상기 두 개의 좌표에 근거하여 (

,

)라는 새로운 좌표를 최종 좌표인 정밀좌표로서 산출하는 것이다.

한편, 상기 제1좌표인식부(200a) 및 제2좌표인식부(200b)가 2차원 좌표의 형태로 레이저 포인팅 지점(P)의 좌표를 인식한 경우에도 상술한 바와 같은 방식으로 좌표에 대한 평균값을 산출하여, 최종 정밀좌표로서 추정하여 확정할 수 있다.

상기 좌표전달부(400)는, 확정된 정밀좌표를 컴퓨터를 포함한 장치(500)에 전달한다.

예를 들어, 상기 좌표전달부(400)는 유선 네트워크 또는 무선 네트워크를 통해 상기 확정된 정밀좌표를 컴퓨터를 포함한 장치(500)에 전달할 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 시스템(1000)에 따르면, 사용자가 레이저 포인터를 스크린(s)에 주사하는 경우에, 상기 스크린(s) 상에 주사된 레이저 포인팅 지점(P)의 좌표를 2대의 영상입력기기(c1, c2)에 내장된 좌표인식부(200)가 인식하고, 상기 좌표인식부(200)에 의해 인식된 복수의 좌표 정보에 근거하여 상기 좌표확정부(300)가 최종 확정된 정밀좌표를 추정하여 확정하며, 이러한 최종 확정된 정밀좌표를 상기 좌표전달부(400)가 컴퓨터를 포함한 장치(500)에 전달할 수 있게 된다.

상술한 바와 같은 구성에 따르면, 복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 시스템(1000)은, 스크린(s)에 2대의 영상입력기기(c1, c2)를 배치하는 단순한 작업만으로 기존의 일반적인 스크린(s)을 인터랙티브 스크린으로 구현할 수 있다는 효과를 가진다.

즉, 2대의 영상입력기기(c1, c2) 배치를 통한 복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 시스템(1000)을 활용하여, 일반적인 스크린(s)을 레이저 포인터로 대화가 가능한 인터랙티브 스크린으로 구현할 수 있으며, 이를 통해 사용자 편의성을 향상시킴은 물론 경제적으로도 저렴하게 시스템을 구축할 수 있다는 효과를 가지는 것이다.

한편, 상기 좌표인식부(200)는 상기 영상입력기기(c1, c2)에 각각 내장된 소프트웨어 형태로 동작할 수 있고, 초기화부(100), 상기 좌표확정부(300) 및 좌표전달부(400)는 본 실시예의 시스템을 구성하기 위한 임베디드 기기에 내장된 소프트웨어 형태로 동작할 수 있다.

한편, 상기 초기화부(100), 좌표인식부(200), 좌표확정부(300) 및 좌표전달부(400)는, 예를 들어, CPU, 메모리 등이 구비된 임베디드 컴퓨팅 시스템(예, 영상입력기기, 스크린의 인터랙티브 스크린 구현용 임베디드 기기, 컴퓨터 등)에 해당 기능을 수행하는 컴퓨터 프로그램이 구동되는 형태로 구현되는 구성요소로서, 상기 각 구성요소(100, 200, 300, 400)는 영상입력기기, 스크린의 인터랙티브 스크린 구현용 임베디드 기기, 컴퓨터 중 적어도 어느 하나에서 프로그램이 구동되는 형태로 구현될 수 있으며, 본 실시예와 같이 상기 좌표인식부(200)가 영상입력기기에 내장되어 소프트웨어 형태로 동작하고, 상기 초기화부(100), 상기 좌표확정부(300) 및 좌표전달부(400)가 본 실시예의 구현 시스템을 구성하기 위한 임베디드 기기에 내장된 소프트웨어 형태로 동작하는 경우에 한정되지 않음은 물론이다.

또한, 상기 각 구성요소(100, 200, 300, 400)의 일부 기능이 하드웨어적 형태(특정 기능 구현의 하드와이어드 칩)로 구현됨을 배제하지 않는다.

이하에서는, 복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 방법에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.

본 실시예의 복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 방법은, 도 7에 도시된 바와 같이, 초기화 단계(S100), 좌표인식 단계(S200), 좌표확정 단계(S300), 좌표전달 단계(S400)를 포함하여 구성된다.

먼저, 스크린의 각 모서리의 좌표를 정의하여 초기화한다.(S100)

상기 스크린의 각 모서리의 좌표 조건의 정의는, 상기 스크린의 각 모서리의 부분에 레이저포인터를 주사하고, 상기 스크린의 각 모서리의 부분에 주사된 레이저포인터의 포인팅 지점을 제1좌표(0, 0), 제2좌표(0, 가로스크린길이), 제3좌표(세로스크린길이, 0), 제4좌표(가로스크린길이, 세로스크린길이)로서 입력받아 이뤄지며, 이를 통해 초기화가 이뤄진다.

한편, 상기 초기화와 함께 복수의 영상입력기기의 초점거리도 초기화할 수 있다.

다음으로, 스크린을 촬영하도록 상기 스크린의 적어도 2개 모서리에 각각 배치된 복수의 영상입력기기의 각 촬영 영상에 근거하여, 상기 스크린상에 주사된 레이저 포인팅 지점의 좌표 정보를 원근 왜곡 보정을 통해 각각 인식한다.(S200)

각 영상입력기기에서 근거리에 위치한 좌표와 원거리에 위치한 좌표를 측정하는 경우에, 거리의 증가에 따라 실제 영상입력기기에 투사되는 좌표 거리가 감소하게 된다.

따라서, 각 영상입력기기의 초점거리 내의 좌표인식범위에 대해 원근효과를 보정하여 좌표를 인식한다.

다음으로, 상기 좌표인식 단계에서 인식된 복수의 좌표 정보에 근거하여 정밀좌표를 추정하여 확정한다.(S300)

즉, 2대의 영상입력기기에 각각 내장된 좌표인식부에서 각각 인식된 레이저 포인팅 지점(P)의 좌표에 대한 평균값을 산출하여, 최종 정밀좌표로서 추정하여 확정한다.

다음으로, 상기 좌표확정 단계에서 추정하여 확정된 정밀좌표를 외부 컴퓨팅 장치로 전달한다.(S400)

본 발명의 실시예 들은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.

100 : 초기화부
200 : 좌표인식부
300 : 좌표확정부
400 : 좌표전달부

Claims

사각 스크린의 적어도 2개 모서리에 각각 배치되어 스크린의 4개 모서리를 포함한 화면 영역 전체를 촬영할 수 있도록 설치된 복수의 영상입력기기의 각 촬영 영상을 입력받아 스크린상에 주사된 레이저 포인팅 지점의 좌표를 인식 가능하도록 구성된 인터랙티브 스크린 구현 시스템에서 실행되는 인터랙티브 스크린 구현 방법으로서,
초기화부가, 상기 복수의 영상입력기기의 각 촬영 영상에 근거하여, 상기 스크린의 각 모서리의 부분에 주사된 레이저포인터의 포인팅 지점을 제1좌표(0, 0), 제2좌표(0, 가로스크린길이), 제3좌표(세로스크린길이, 0), 제4좌표(가로스크린길이, 세로스크린길이)로서 사용자로부터 입력받아 스크린(s)의 좌표와 각 촬영 영상 간의 좌표 조건 정합상태를 초기화하는 초기화단계;
좌표인식부가, 상기 초기화단계를 통해 스크린의 각 모서리의 좌표 조건이 정의된 상태에서, 상기 복수의 영상입력기기의 각 촬영 영상에 근거하여, 상기 스크린상에 주사된 레이저 포인팅 지점의 좌표 정보를 원근 왜곡 보정을 통해 각 촬영 영상별로 인식하는 좌표인식 단계; 및
좌표확정부가, 상기 좌표인식 단계에서 각 촬영 영상별로 인식된 복수의 좌표 정보에 대한 평균값을 정밀좌표로서 추정하여 확정하는 좌표확정 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 방법.
제1항에 있어서,
상기 좌표확정 단계 이후에,
좌표전달부가, 상기 좌표확정 단계에서 추정하여 확정된 정밀좌표를 유선 네트워크 또는 무선 네트워크를 통해 외부 컴퓨팅 장치로 전달하는 좌표전달 단계;를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 방법.
삭제
삭제
제1항 내지 제2항 중의 어느 한 항에 기재된 방법의 각 단계를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
사각 스크린의 적어도 2개 모서리에 각각 배치되어 스크린의 4개 모서리를 포함한 화면 영역 전체를 촬영할 수 있도록 설치된 복수의 영상입력기기의 각 촬영 영상을 입력받아 스크린상에 주사된 레이저 포인팅 지점의 좌표를 인식 가능하도록 구성된 인터랙티브 스크린 구현 시스템으로서,
상기 복수의 영상입력기기의 각 촬영 영상에 근거하여, 상기 스크린의 각 모서리의 부분에 주사된 레이저포인터의 포인팅 지점을 제1좌표(0, 0), 제2좌표(0, 가로스크린길이), 제3좌표(세로스크린길이, 0), 제4좌표(가로스크린길이, 세로스크린길이)로서 사용자로부터 입력받아 스크린(s)의 좌표와 각 촬영 영상 간의 좌표 조건 정합상태를 초기화하는 초기화부;
상기 초기화부를 통해 스크린의 각 모서리의 좌표 조건이 정의된 상태에서, 상기 복수의 영상입력기기의 각 촬영 영상에 근거하여, 상기 스크린상에 주사된 레이저 포인팅 지점의 좌표 정보를 원근 왜곡 보정을 통해 각 촬영 영상별로 인식하는 좌표인식부;
상기 좌표인식부에서 각 촬영 영상별로 인식된 복수의 좌표 정보에 대한 평균값을 정밀좌표로서 추정하여 확정하는 좌표확정부; 및
상기 좌표확정부에서 추정하여 확정된 정밀좌표를 유선 네트워크 또는 무선 네트워크를 통해 외부 컴퓨팅 장치로 전달하는 좌표전달부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 복수의 영상입력기기 배치를 통한 인터랙티브 스크린 구현 시스템.