KR101480410B1

KR101480410B1 - 디지털 영상 처리기에서 스포츠 자세 교정 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101480410B1
Application number: KR20080122602A
Authority: KR
Inventors: 장순근; 김웅식
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-12-04
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2015-01-08
Also published as: KR20100064162A; US20100145232A1

Abstract

본 발명은 디지털 영상 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연사 촬영된 스포츠 자세 영상으로부터 임의의 영역을 추적하여 자세를 교정하는 디지털 영상 처리기에서 스포츠 자세 교정 장치 및 방법에 관한 것이다. 디지털 영상 처리기에서 스포츠 자세 교정 장치는 디지털 영상 처리기로서, 복수개의 영상 프레임으로부터 임의의 영역을 설정하고, 상기 프레임들로부터 상기 설정된 영역을 추적하여 디스플레이 하는 디지털 신호 처리 수단을 포함한다.

영역 설정, 설정 영역 추적, 추적 결과 디스플레이

Description

디지털 영상 처리기에서 스포츠 자세 교정 장치 및 방법{Apparatus and method for correcting sports posture in digital image processing device}

본 발명은 디지털 영상 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연사 촬영된 스포츠 자세 영상으로부터 임의의 영역을 추적하여 자세를 교정하는 디지털 영상 처리기에서 스포츠 자세 교정 장치 및 방법에 관한 것이다.

스포츠 전문가가 촬영된 영상을 통하여 비전문가의 스포츠 자세를 교정할 경우, 캠코더 등으로 촬영된 최대 30 FPS(fast packet switching)의 동영상을 보고 지도를 하는 것이 일반적이다. 외국의 시설이 좋은 스포츠 센터의 경우에는 비전문가가 Maker를 착용하고 스포츠 자세를 취하면, 컴퓨터에서 각각의 Maker를 추적하여 전문가가 비전문가의 자세를 교정할 수도 있다. 그러나 이러한 시스템의 경우 높은 가격과 잘 정의된 시스템(촬영실, 고가의 카메라, 수치 해석용 컴퓨터 등)을 갖추어야 하므로 보편화되기 어려운 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적인 과제는 연사 촬영된 스포츠 자세 영상으로부터 임의의 영역을 추적하여 자세를 교정함으로써, 전문가의 지도를 받을 수 있는 디지털 영상 처리기에서 스포츠 자세 교정 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 제1 실시 예에 따른 디지털 영상 처리기에서 스포츠 자세 교정 장치는 디지털 영상 처리기로서, 복수개의 영상 프레임으로부터 임의의 영역을 설정하고, 상기 프레임들로부터 상기 설정된 영역을 추적하여 디스플레이 하는 디지털 신호 처리 수단을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 디지털 신호 처리수단은 상기 설정영역 추적 결과 및 기 저장된 기준 추적결과를 동시에 디스플레이 할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 디지털 신호 처리수단은 일 프레임으로부터 임의의 영역을 설정하는 영역 설정부; 상기 각 프레임들에 대하여 상기 설정된 영역을 추적하는 추적부; 및 상기 영역 추적결과를 디스플레이 가능한 신호로 산출하는 추적결과 산출부를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 추적부는 이전 프레임에서 상기 설정영역의 위치를 현재 프레임에서 초기값으로 지정하고, 상기 현재 프레임에서 제1방향에 있어서의 상기 설정영역의 제1방향위치를 고정한 채 상기 제1방향에 수직한 제2방향에 있어 서의 상기 설정영역의 제2방향위치를 변화시키며 제2방향유사도를 계산한 후, 제2방향유사도가 가장 높은 지점에서, 상기 설정영역의 제2방향위치를 고정한 채 상기 현재 프레임에서 제1방향에 있어서의 상기 설정영역의 제1방향위치를 변화시키며 제1방향유사도를 계산하는 유사도 계산부; 및 상기 유사도 계산부의 계산결과에 따라 상기 현재 프레임에서 상기 설정영역과 가장 유사한 부분을 추적영역으로 확정하는 추적영역 확정부를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 추적결과 산출부는 상기 전체 프레임에 대하여 상기 영역 추적결과 궤적을 디스플레이 가능한 신호로 산출할 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 제2 실시 예에 따른 디지털 영상 처리기에서 스포츠 자세 교정 장치는 디지털 영상 처리기로서, 제1 사용자 및 제2 사용자의의 복수개 영상 프레임으로부터 임의의 영역을 설정하고, 상기 프레임들로부터 상기 설정된 영역을 추적한 후, 제1 사용자 및 제2 사용자의 영역 추적 결과를 동시에 디스플레이 하는 디지털 신호 처리 수단을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 디지털 신호 처리수단은 일 프레임으로부터 임의의 영역을 설정하는 영역 설정부; 상기 제1 사용자 및 제2 사용자의 각 프레임들에 대하여 상기 설정된 영역을 추적하는 추적부; 및 상기 제1 사용자 및 제2 사용자의 상기 영역 추적결과를 디스플레이 가능한 신호로 산출하는 추적결과 산출부를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 추적부는 이전 프레임에서 상기 설정영역의 위치를 현재 프레임에서 초기값으로 지정하고, 상기 현재 프레임에서 제1방향에 있어서의 상기 설정영역의 제1방향위치를 고정한 채 상기 제1방향에 수직한 제2방향에 있어서의 상기 설정영역의 제2방향위치를 변화시키며 제2방향유사도를 계산한 후, 제2방향유사도가 가장 높은 지점에서, 상기 설정영역의 제2방향위치를 고정한 채 상기 현재 프레임에서 제1방향에 있어서의 상기 설정영역의 제1방향위치를 변화시키며 제1방향유사도를 계산하는 유사도 계산부; 및 상기 유사도 계산부의 계산결과에 따라 상기 현재 프레임에서 상기 설정영역과 가장 유사한 부분을 추적영역으로 확정하는 추적영역 확정부를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 추적결과 산출부는 상기 전체 프레임에 대하여 상기 제1 사용자 및 제2 사용자의 상기 영역 추적결과 궤적을 동시에 디스플레이 가능한 신호로 산출할 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 제1 실시 예에 따른 디지털 영상 처리기에서 스포츠 자세 교정 방법은 디지털 영상 처리기의 동작 방법으로서, (a) 복수개의 영상 프레임 중 일 프레임으로부터 임의의 영역을 설정하는 단계; (b) 상기 프레임들로부터 상기 설정된 영역을 추적하는 단계; 및 (c) 상기 영역 추적 결과를 디스플레이 하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 (b)단계는 (b-1) 이전 프레임에서 상기 설정영역의 위치를 현재 프레임에서 초기값으로 지정하는 단계; (b-2) 상기 현재 프레임에서 제1방향에 있어서의 상기 설정영역의 제1방향위치를 고정한 채 상기 제1방향에 수직한 제2방향에 있어서의 상기 설정영역의 제2방향위치를 변화시키며 제2방향유사 도를 계산한 후, 제2방향유사도가 가장 높은 지점에서, 상기 설정영역의 제2방향위치를 고정한 채 상기 현재 프레임에서 제1방향에 있어서의 상기 설정영역의 제1방향위치를 변화시키며 제1방향유사도를 계산하는 단계; 및 (b-3) 상기 유사도 계산결과에 따라 상기 현재 프레임에서 상기 설정영역과 가장 유사한 부분을 추적영역으로 확정하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 (c)단계에서 상기 전체 프레임에 대하여 상기 영역 추적결과 궤적을 디스플레이 할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 설정영역 추적결과 궤적 및 기 저장된 기준 추적결과 궤적을 동시에 디스플레이 할 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 제1 실시 예에 따른 디지털 영상 처리기에서 스포츠 자세 교정 방법은 디지털 영상 처리기의 동작 방법으로서, (a) 제1 사용자의 복수개 영상 프레임 및 제2 사용자의 복수개 영상 프레임을 획득하는 단계; (b) 상기 제1 사용자 및 제2 사용자의 일 프레임으로부터 임의의 영역을 설정하는 단계; (c) 상기 프레임들로부터 상기 설정된 영역을 추적하는 단계; 및 (d) 상기 제1 및 제2 사용자의 상기 영역 추적결과를 디스플레이 하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 (c)단계는 (c-1) 이전 프레임에서 상기 설정영역의 위치를 현재 프레임에서 초기값으로 지정하는 단계; (c-2) 상기 현재 프레임에서 제1방향에 있어서의 상기 설정영역의 제1방향위치를 고정한 채 상기 제1방향에 수직한 제2방향에 있어서의 상기 설정영역의 제2방향위치를 변화시키며 제2방향유사 도를 계산한 후, 제2방향유사도가 가장 높은 지점에서, 상기 설정영역의 제2방향위치를 고정한 채 상기 현재 프레임에서 제1방향에 있어서의 상기 설정영역의 제1방향위치를 변화시키며 제1방향유사도를 계산하는 단계; 및 (c-3) 상기 유사도 계산결과에 따라 상기 현재 프레임에서 상기 설정영역과 가장 유사한 부분을 추적영역으로 확정하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 (d)단계에서 상기 전체 프레임에 대하여 상기 제1 사용자 및 제2 사용자의 상기 영역 추적결과 궤적을 동시에 디스플레이 할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 연사 촬영된 스포츠 자세 영상으로부터 임의의 영역을 추적하여 자세를 교정함으로써, 종래와 같은 복잡한 시스템 없이 간단하게 전문가의 지도를 받을 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 디지털 영상 처리기에서 스포츠 자세 교정 장치의 구성을 보이는 블록도 이다. 특히 도 1은 디지털 영상 처리기의 일종으로서 디지털 촬영 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 물론 본 발명이 도 1에 도시된 것과 같은 디지털 영상 촬영장치에 한정되는 것은 아니며, PDA(personal digital assistants), PMP(personal multimedia player) 등과 같은 이미지 처리장치에도 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다. 이는 후술하는 실시 예들 및 그 변형 예들에 서도 마찬가지이다.

디지털 촬영장치의 전체 동작은 CPU(100)에 의해 통괄된다. 그리고 디지털 촬영장치에는 사용자로부터의 전기적 신호를 발생시키는 키 등을 포함하는 조작부(200)가 구비된다. 이 조작부(200)로부터의 전기적 신호는 CPU(100)에 전달되어, CPU(100)가 전기적 신호에 따라 디지털 촬영장치를 제어할 수 있도록 한다.

촬영 모드일 경우, 사용자로부터의 전기적 신호가 CPU(100)에 인가됨에 따라 CPU(100)는 그 신호를 파악하여 렌즈 구동부(11), 조리개 구동부(21) 및 촬상소자 제어부(31)를 제어하며, 이에 따라 각각 렌즈(10)의 위치, 조리개(20)의 개방 정도 및 촬상소자(30)의 감도 등이 제어된다. 촬상소자(30)는 입력된 광으로부터 데이터를 생성하며, 아날로그/디지털 변환부(40)는 촬상소자(30)에서 출력되는 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환한다. 물론 촬상소자(30)의 특성에 따라 아날로그/디지털 변환부(40)가 필요 없는 경우도 있을 수 있다.

촬상소자(30)로부터의 데이터는 메모리(60)를 거쳐 디지털 신호 처리부(50)에 입력될 수도 있고, 메모리(60)를 거치지 않고 디지털 신호 처리부(50)에 입력될 수도 있으며, 필요에 따라 CPU(100)에도 입력될 수도 있다. 여기서 메모리(60)는 ROM 또는 RAM 등을 포함하는 개념이다. 디지털 신호 처리부(50)는 필요에 따라 감마(gamma) 보정, 화이트 밸런스 조정 등의 디지털 신호 처리를 할 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 것과 같이, 디지털 신호 처리부(50)는 추적영역 설정부(51), 추적부(53) 및 추적결과 산출부(55) 등과 같은 구성요소들을 구비할 수도 있다. 물론 추적영역 설정부(51), 추적부(53) 및 추적결과 산출부(55) 등은 디지털 신호 처리 부(50) 내의 구성요소가 아닌 별도의 구성요소일 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다. 즉, 본 실시 예에 따른 디지털 촬영장치가 추적영역 설정부(51), 추적부(53) 및 추적결과 산출부(55)를 구비하면 족하다. 추적영역 설정부(51)는 일 프레임으로부터 임의의 영역을 설정하고, 추적부(53)는 각 프레임들에 대하여 설정된 영역을 추적하며, 추적결과 산출부(55)는 영역 추적결과를 디스플레이 가능한 신호로 산출한다. 추적영역 설정부(51), 추적부(53) 및 추적결과 산출부(55)의 작동에 대해서는 후술한다.

디지털 신호 처리부(50)로부터 출력된 데이터로부터의 이미지는 메모리(60)를 통하여 또는 직접 디스플레이 제어부(81)에 전달된다. 디스플레이 제어부(81)는 디스플레이부(80)를 제어하여 디스플레이부(80)에 동영상을 디스플레이한다. 그리고 디지털 신호 처리부(50)로부터 출력된 데이터는 메모리(60)를 통하여 또는 직접 저장/판독 제어부(71)에 입력되는데, 이 저장/판독 제어부(71)는 사용자로부터의 신호에 따라 또는 자동으로 이미지 데이터를 저장매체(70)에 저장한다. 물론 저장/판독 제어부(71)는 저장매체(70)에 저장된 동영상 파일로부터 데이터를 판독하고, 이를 메모리(60)를 통해 또는 다른 경로를 통해 디스플레이 제어부(81)에 입력하여 디스플레이부(80)에 동영상이 디스플레이 되도록 할 수도 있다. 저장매체(70)는 착탈가능한 것일 수도 있고 디지털 촬영장치에 영구 장착된 것일 수 있다.

이하에서는 추적영역 설정부(51), 추적부(53) 및 추적결과 산출부(55) 등의 기능을 도면들을 참조하여 설명한다.

도 4a에는 도 1에 도시된 디지털 촬영 장치로 연사 촬영된 의뢰인의 스포츠 자세 예를 들어 골프 스윙 자세 영상 프레임이 도시되어 있다. 본 발명에서는 스포츠 자세로 골프 스윙을 제시하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 각종 스포츠 예를 들면, 야구, 수영 등 다양한 스포츠에도 적용 가능하다. 추적영역 설정부(51)는 도 4a에 도시된 프레임들 중 첫 번째 프레임으로부터 추적할 임의의 영역을 설정한다. 추적영역 설정부(51)는 프레임들로부터 추적할 영역으로 손, 어깨, 허리, 다리 등의 영역 설정이 가능하다. 도 4a로부터 추적영역 설정부(51)가 프레임으로부터 설정영역(400)으로 손을 선택하면, 이후 도 4b와 같이 손 영역이 추적된 디스플레이 결과가 출력된다.

추적부(53)는 각 프레임들에 대하여 설정영역(400)을 추적한다. 도 3에는 설정영역(400)을 추적하는 추적부(53)의 상세도가 도시되어 있으며, 추적부(53)는 유사도 계산부(53-1) 및 추적영역 확정부(53-2)로 구성된다. 추적부(53)의 상세 동작은 도 3 및 도 5를 참조하여 설명한다.

유사도 계산부(53-1)는 도 5a에 도시된 바와 같이 이전 프레임에서 설정영역(400)의 위치(x, y)를 현재 프레임에서 초기값으로 지정한다.

그리고 나서 유사도 계산부(53-1)는 도 5b에 도시된 바와 같이 현재 프레임에서 x축 방향의 유사도를 계산한다. x축 방향의 유사도 계산 시에 현재 프레임에서 y축방향(예컨대 제1방향)에 있어서의 설정영역(400)의 y축방향위치를 고정한 채 y축방향에 수직한 x축방향(예컨대 제2방향)에 있어서의 설정영역(400)의 x축방향위치를 변화시키며 x축방향 유사도를 계산한다. 이 경우 추적하고자 하는 물체는 점 물체가 아닌 어느 정도의 면적을 가지고 동일한 채도 또는 동일한 패턴의 휘도값을 가진 덩어리를 이루고 있으므로 도 5b에 X₁ 표시된 부분이 x방향에서 유사도가 최소가 되는 위치로 검출된다.

유사도 계산에 사용하는 방식으로는 SAD(sum of absolute difference, 두 영상간의 차분값의 절대값들의 합), SSD(sum of squared difference,두 영상간의 차분값의 제곱들의 합), ZNCC(zero-mean normalized cross-correlation), Mutual information(2차원 histogram의 확률을 이용하는 방식)와 같은 방식이 사용된다.

x축 방향 유사도 계산이 완료되면, 유사도 계산부(53-1)는 도 5c에 도시된 바와 같이 x방향 유사도가 가장 높은 지점에서, 설정영역(400)의 x방향 위치를 고정한 채 현재 프레임에서 y방향에 있어서의 설정영역(400)의 y방향 위치를 변화시키며 y방향 유사도를 계산한다. 도 5c에 X₂ 표시된 부분이 y방향에서 유사도가 최소가 되는 위치로 검출된다.

추적영역 확정부(53-2)는 유사도 계산부(53-1)의 계산결과에 따라 현재 프레임에서 설정영역(400)과 가장 유사한 부분을 추적영역으로 확정한다.

추적결과 산출부(55)는 연사 촬영된 첫 번째 프레임부터 마지막 프레임까지 설정영역(400)에 대하여 추적부(53)가 확정한 추적영역의 궤적을 동시에 디스플레이 한다. 이때 추적결과 산출부(55)는 메모리(60)에 미리 저장되어 있는 전문가의 추적결과의 궤적(예컨대 기준 궤적)과 산출된 추적결과의 궤적을 동시에 디스플레이 할 수 있다.

다른 실시 예로, 교정 의뢰인(예컨대 제1 사용자)의 스포츠 자세를 연속촬영 하고, 전문가(예컨대 제2 사용자)의 스포츠 자세를 연속 촬영한 후, 동일한 설정영역을 추적하여, 그 추적결과를 궤적 형태로 동시에 디스플레이 하여, 교정 의뢰인과 전문가의 스포츠 자세를 비교할 수 있도록 한다.

이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 스포츠 자세 교정 방법을 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 스포츠 자세 교정 방법은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 디지털 촬영 장치 내부에서 수행될 수 있는데, 실시 예에 따라 동작 방법의 주 알고리즘은 기기 내의 주변 구성 요소들의 도움을 받아 디지털 신호 처리부(50) 내부에서 수행될 수 있다.

먼저, 도 7을 참조하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 디지털 영상 처리기에서 스포츠 자세 교정 방법을 상세히 설명한다.

디지털 영상 처리기(예컨대 디지털 촬영 장치)가 제공하는 메뉴 선택신호를 수신한 디지털 신호 처리부(50)는 디지털 영상 처리기를 스포츠 자세 교정 모드로 진입시킨다(710단계).

디지털 영상 처리기가 스포츠 자세 교정 모드로 진입하면, 디지털 신호 처리부(50)는 사용자(예컨대 교정 의뢰인)에 의해 셔터 버튼이 입력되었는지 판단한다(720단계).

셔터 버튼이 입력되면, 디지털 신호 처리부(50)는 사용자의 스포츠 자세를 연사 촬영한다(730단계). 도 4a에 연사 촬영된 사용자의 골프 스윙 자세가 도시되어 있다.

연사촬영이 완료된 후, 디지털 신호 처리부(50)는 디스플레이부(80)에 연사 촬영된 적어도 하나의 영상 프레임들을 디스플레이 한다(740단계).

디스플레이된 첫 번째 프레임으로부터 디지털 신호 처리부(50)는 추적하고자 하는 임의의 영역 설정 신호를 수신한다(750단계). 도 4b의 첫 번째 프레임에는 추적하고자 하는 임의의 영역(400)이 설정되어 있다. 본 발명에서는 스포츠 자세로 골프 스윙을 제시하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 각종 스포츠 예를 들면, 야구, 수영 등 다양한 스포츠에도 적용 가능하다. 디지털 신호 처리부(50)는 프레임들로부터 추적할 영역으로 손, 어깨, 허리, 다리 등의 영역 설정이 가능하다.

추적하고자 하는 영역이 설정되면, 디지털 신호 처리부(50)는 연사 촬영된 첫 번째 프레임부터 마지막 프레임까지 설정영역(400)을 추적한다(760단계).

도 8에는 디지털 신호 처리부(500)가 설정영역(400)을 추적하는 방법이 도시되어 있다.

디지털 신호 처리부(50)는 도 5a에 도시된 바와 같이 이전 프레임에서 설정영역(400)의 위치(x, y)를 현재 프레임에서 초기값으로 지정한다(761단계).

그리고 나서 디지털 신호 처리부(50)는 도 5b에 도시된 바와 같이 현재 프레임에서 x축 방향의 유사도를 계산하는데, x축 방향의 유사도 계산 시에 현재 프레임에서 y축방향(예컨대 제1방향)에 있어서의 설정영역(400)의 y축방향위치를 고정한 채 y축방향에 수직한 x축방향(예컨대 제2방향)에 있어서의 설정영역(400)의 x축방향위치를 변화시키며 x축방향 유사도를 계산한다(763단계). 이 경우 추적하고자 하는 물체는 점 물체가 아닌 어느 정도의 면적을 가지고 동일한 채도 또는 동일한 패턴의 휘도값을 가진 덩어리를 이루고 있으므로 도 5b에 X₁ 표시된 부분이 x방향에서 유사도가 최소가 되는 위치로 검출된다. 유사도 계산 시에 사용되는 방식은 상기에 개시되어 있으므로 생략한다.

x축 방향 유사도 계산이 완료되면, 디지털 신호 처리부(50)는 도 5c에 도시된 바와 같이 x방향 유사도가 가장 높은 지점에서, 설정영역(400)의 x방향 위치를 고정한 채 현재 프레임에서 y방향에 있어서의 설정영역(400)의 y방향 위치를 변화시키며 y방향 유사도를 계산한다(765단계). 도 5c에 X₂ 표시된 부분이 y방향에서 유사도가 최소가 되는 위치로 검출된다.

이후, 디지털 신호 처리부(50)는 x축방향 및 y축방향 유사도 계산결과에 따라, 현재 프레임에서 설정영역(400)과 가장 유사한 부분을 추적영역으로 확정한다(767단계).

이와 같이 연사 촬영된 모든 프레임들에 대해 설정영역(400) 추적이 완료되면, 디지털 신호 처리부(50)는 확정된 추적영역의 궤적을 동시에 디스플레이 한다(770단계). 이때 디지털 신호 처리부(50)는 메모리(60)에 미리 저장되어 있는 전문가의 추적결과의 궤적(예컨대 기준 궤적)과 산출된 추적결과의 궤적을 동시에 디스플레이 할 수 있다. 도 6에 전체 프레임에 대한 영역추적 궤적이 도시되어 도시되어 있으며, 이로부터 교정 의뢰인 및 전문가 스포츠 자세를 비교하고, 교정 의뢰인의 스포츠 자세를 교정할 수 있게 된다.

다음에 도 9를 참조하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 디지털 영상 처리기 에서 스포츠 자세 교정 방법을 상세히 설명한다.

디지털 영상 처리기(예컨대 디지털 촬영 장치)가 제공하는 메뉴 선택신호를 수신한 디지털 신호 처리부(50)는 디지털 영상 처리기를 스포츠 자세 교정 모드로 진입시킨다(910단계).

디지털 영상 처리기가 스포츠 자세 교정 모드로 진입하면, 디지털 신호 처리부(50)는 셔터 버튼이 입력되었는지 판단한다(920단계).

셔터 버튼이 입력되면, 디지털 신호 처리부(50)는 제1 사용자(예컨대 교정 의뢰인)의 스포츠 자세를 연사 촬영한다(930단계).

연사촬영이 완료된 후, 디지털 신호 처리부(50)는 디스플레이부(80)에 연사 촬영된 적어도 하나의 영상 프레임들을 디스플레이 한다(940단계).

디스플레이된 첫 번째 프레임으로부터 디지털 신호 처리부(50)는 추적하고자 하는 임의의 영역 설정 신호를 수신한다(950단계). 도 4b의 첫 번째 프레임에는 추적하고자 하는 임의의 영역(400)이 설정되어 있다.

추적하고자 하는 영역이 설정되면, 디지털 신호 처리부(50)는 연사 촬영된 첫 번째 프레임부터 마지막 프레임까지 설정영역(400)을 추적한다(760단계). 설정영역(400) 추적 방법은 상기 도 8에서 설명되었으므로 생략한다.

제1 사용자의 영역 추적이 완료되면, 이어서, 제2 사용자(예컨대 전문가)의 스포츠 자세를 연사 촬영한다(970단계).

제2 사용자의 연사 촬영 후, 디지털 신호 처리부(50)는 연사 촬영된 첫 번째 프레임부터 마지막 프레임까지 동일한 설정영역(400)을 추적한다(980단계).

이와 같이 연사 촬영된 모든 프레임들에 대해 설정영역(400) 추적이 완료되면, 디지털 신호 처리부(50)는 제1 사용자 및 제2 사용자에 대한 확정된 추적영역의 궤적을 동시에 디스플레이 한다(990단계). 도 6에 제1 사용자 및 제2 사용자의 전체 프레임에 대한 영역추적 궤적이 도시되어 있으며, 이로부터 제1 사용자 및 제2 사용자의 스포츠 자세를 비교하고, 제1 사용자의 스포츠 자세를 교정할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 디지털 영상 처리기에서 스포츠 자세 교정 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.

도 2는 도 1에서 디지털 신호 처리부의 상세 블록도 이다.

도 3은 도 2에서 추적부의 상세 블록도 이다.

도 4는 도 1에서 연속 촬영된 영상 프레임 및 영역 추적 결과를 도시한 도면이다.

도 5는 도 1에서 영역 추적을 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 도 1에서 영역 추적 결과를 디스플레이 한 예를 보이는 도면이다.

도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 디지털 영상 처리기에서 스포츠 자세 교정 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.

도 8은 도 7에서 영역 추적 방법의 상세 흐름도 이다.

도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 디지털 영상 처리기에서 스포츠 자세 교정 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.

Claims

디지털 영상 처리기로서,

복수개의 영상 프레임으로부터 임의의 영역을 설정하고, 상기 프레임들로부터 상기 설정된 영역을 추적하여 디스플레이 하는 디지털 신호 처리 수단을 포함하고,

상기 디지털 신호 처리 수단은

일 프레임으로부터 임의의 영역을 설정하는 영역 설정부;

상기 각 프레임들에 대하여 상기 설정된 영역을 추적하는 추적부; 및

상기 설정된 영역을 추적한 결과를 디스플레이 가능한 신호로 산출하는 추적결과 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 추적부는

이전 프레임에서 상기 설정된 영역의 위치를 현재 프레임에서 초기값으로 지정하고, 상기 현재 프레임에서 제1방향에 있어서의 상기 설정된 영역의 제1방향위치를 고정한 채 상기 제1방향에 수직한 제2방향에 있어서의 상기 설정된 영역의 제2방향위치를 변화시키며 제2방향유사도를 계산한 후, 제2방향유사도가 가장 높은 지점에서, 상기 설정된 영역의 제2방향위치를 고정한 채 상기 현재 프레임에서 제1방향에 있어서의 상기 설정된 영역의 제1방향위치를 변화시키며 제1방향유사도를 계산하는 유사도 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 스포츠 자세 교정 장치.
제 1항에 있어서, 상기 디지털 신호 처리수단은

상기 설정된 영역을 추적한 결과 및 기 저장된 기준 추적결과를 동시에 디스플레이 하는 것을 특징으로 하는, 스포츠 자세 교정 장치.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 추적부는

상기 유사도 계산부의 계산결과에 따라 상기 현재 프레임에서 상기 설정된 영역과 가장 유사한 부분을 추적영역으로 확정하는 추적영역 확정부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 스포츠 자세 교정 장치.
제 1항에 있어서, 상기 추적결과 산출부는

상기 복수개의 영상 프레임에 대하여 상기 설정된 영역을 추적한 결과에 대응하는 궤적을 디스플레이 가능한 신호로 산출하는 것을 특징으로 하는, 스포츠 자세 교정 장치.
디지털 영상 처리기로서,

제1 사용자 및 제2 사용자의의 복수개 영상 프레임으로부터 임의의 영역을 설정하고, 상기 프레임들로부터 상기 설정된 영역을 추적한 후, 제1 사용자 및 제2 사용자의 영역 추적 결과를 동시에 디스플레이 하는 디지털 신호 처리 수단을 포함하고,

상기 디지털 신호 처리 수단은,

일 프레임으로부터 임의의 영역을 설정하는 영역 설정부;

상기 제1 사용자 및 제2 사용자의 각 프레임들에 대하여 상기 설정된 영역을 추적하는 추적부; 및

상기 제1 사용자 및 제2 사용자의 상기 설정된 영역을 추적한 결과를 디스플레이 가능한 신호로 산출하는 추적결과 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 추적부는

이전 프레임에서 상기 설정된 영역의 위치를 현재 프레임에서 초기값으로 지정하고, 상기 현재 프레임에서 제1방향에 있어서의 상기 설정된 영역의 제1방향위치를 고정한 채 상기 제1방향에 수직한 제2방향에 있어서의 상기 설정된 영역의 제2방향위치를 변화시키며 제2방향유사도를 계산한 후, 제2방향유사도가 가장 높은 지점에서, 상기 설정된 영역의 제2방향위치를 고정한 채 상기 현재 프레임에서 제1방향에 있어서의 상기 설정된 영역의 제1방향위치를 변화시키며 제1방향유사도를 계산하는 유사도 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 스포츠 자세 교정 장치.
삭제
제 6항에 있어서, 상기 추적부는

상기 유사도 계산부의 계산결과에 따라 상기 현재 프레임에서 상기 설정영역과 가장 유사한 부분을 추적영역으로 확정하는 추적영역 확정부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 스포츠 자세 교정 장치.
제 6항에 있어서, 상기 추적결과 산출부는

상기 복수개 영상 프레임에 대하여 상기 제1 사용자 및 상기 제2 사용자의 상기 설정된 영역을 추적한 결과에 대응하는 궤적을 동시에 디스플레이 가능한 신호로 산출하는 것을 특징으로 하는, 스포츠 자세 교정 장치.
디지털 영상 처리기의 동작 방법으로서,

(a) 복수개의 영상 프레임 중 일 프레임으로부터 임의의 영역을 설정하는 단계;

(b) 상기 프레임들로부터 상기 설정된 영역을 추적하는 단계; 및

(c) 상기 설정된 영역을 추적한 결과를 디스플레이 하는 단계를 포함하고,

상기 (b)단계는

(b-1) 이전 프레임에서 상기 설정된 영역의 위치를 현재 프레임에서 초기값으로 지정하는 단계; 및

(b-2) 상기 현재 프레임에서 제1방향에 있어서의 상기 설정된 영역의 제1방향위치를 고정한 채 상기 제1방향에 수직한 제2방향에 있어서의 상기 설정된 영역의 제2방향위치를 변화시키며 제2방향유사도를 계산한 후, 제2방향유사도가 가장 높은 지점에서, 상기 설정된 영역의 제2방향위치를 고정한 채 상기 현재 프레임에서 제1방향에 있어서의 상기 설정된 영역의 제1방향위치를 변화시키며 제1방향유사도를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 스포츠 자세 교정 방법.
제 10항에 있어서, 상기 (b)단계는

(b-3) 상기 제1방향유사도의 계산결과 및 제2방향유사도의 계산결과에 기초하여 상기 현재 프레임에서 상기 설정된 영역과 가장 유사한 부분을 추적영역으로 확정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 스포츠 자세 교정 방법.
제 10항에 있어서, 상기 (c)단계에서

상기 복수개의 영상 프레임에 대하여 상기 설정된 영역을 추적한 결과에 대응하는 궤적을 디스플레이하는 것을 특징으로 하는, 스포츠 자세 교정 방법.
제 12항에 있어서,

상기 설정된 영역을 추적한 결과에 대응하는 궤적 및 기 저장된 기준 추적결과 궤적을 동시에 디스플레이하는 것을 특징으로 하는, 스포츠 자세 교정 방법.
디지털 영상 처리기의 동작 방법으로서,

(a) 제1 사용자의 복수개 영상 프레임 및 제2 사용자의 복수개 영상 프레임을 획득하는 단계;

(b) 상기 제1 사용자 및 제2 사용자의 일 프레임으로부터 임의의 영역을 설정하는 단계;

(c) 상기 프레임들로부터 상기 설정된 영역을 추적하는 단계; 및

(d) 상기 제1 사용자 및 상기 제2 사용자의 상기 설정된 영역을 추적한 결과를 디스플레이 하는 단계를 포함하고,

상기 (c)단계는

(c-1) 이전 프레임에서 상기 설정된 영역의 위치를 현재 프레임에서 초기값으로 지정하는 단계;

(c-2) 상기 현재 프레임에서 제1방향에 있어서의 상기 설정된 영역의 제1방향위치를 고정한 채 상기 제1방향에 수직한 제2방향에 있어서의 상기 설정된 영역의 제2방향위치를 변화시키며 제2방향유사도를 계산한 후, 제2방향유사도가 가장 높은 지점에서, 상기 설정된 영역의 제2방향위치를 고정한 채 상기 현재 프레임에서 제1방향에 있어서의 상기 설정된 영역의 제1방향위치를 변화시키며 제1방향유사도를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 스포츠 자세 교정 방법.
제 14항에 있어서, 상기 (c)단계는

(c-3) 상기 제1방향유사도의 계산결과 및 제2방향유사도의 계산결과에 기초하여 상기 현재 프레임에서 상기 설정된 영역과 가장 유사한 부분을 추적영역으로 확정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 스포츠 자세 교정 방법.
제 14항에 있어서, 상기 (d)단계에서

상기 제1 사용자의 복수개 영상 프레임 및 상기 제2 사용자의 복수개 영상 프레임에 대하여 상기 제1 사용자 및 상기 제2 사용자의 상기 설정된 영역을 추적한 결과에 대응하는 궤적을 동시에 디스플레이하는 것을 특징으로 하는, 스포츠 자세 교정 방법.