KR101595293B1 - space touch control system based on a depth sensor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 깊이 센서를 이용한 공간 터치 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 상기 장치는, 깊이 센서에 의해 획득된 영상에서 손 후보 영역을 검출하는 손 후보 영역 검출부; 상기 손 후보 영역 검출부에 의해 검출된 손 후보 영역에서 검지를 선정하고, 선정된 검지 아래에 소정의 간격을 두고 손 후보 영역 내에 위치하는 두 라인의 폭을 계산하고, 이를 바탕으로 손 후보 영역이 손 영역인지를 판단하는 손 영역 판단부; 상기 손 영역 판단부에 의해 선정된 상기 검지의 위치를 판단하는 검지 위치 판단부; 상기 손 영역 판단부에 의해 판단된 손 영역에서 엄지 접힘 유무를 판단하는 엄지 상태 판단부; 및 상기 검지 위치 판단부에 의해 판단된 검지 위치 및 상기 엄지 상태 판단부에 의해 판단된 엄지 접힘 유부에 따라 스크링 상의 포인터를 제어하는 터치 제어부를 포함한다. The present invention relates to an apparatus and method for controlling a spatial touch using a depth sensor, the apparatus comprising: a hand candidate region detecting unit for detecting a hand candidate region in an image acquired by a depth sensor; The width of the two lines located within the hand candidate region is calculated at a predetermined interval below the predetermined index and the hand candidate region is calculated based on the width of the two lines, A hand region judging unit for judging whether the region is a region; A detection position determination unit for determining a position of the detection area selected by the hand area determination unit; A thumb state determining unit for determining whether the thumb is folded in the hand region determined by the hand region determining unit; And a touch control unit for controlling the pointer on the scroll according to the detection position determined by the detection position determination unit and the thumb folding unit determined by the thumb state determination unit.

Description

깊이 센서 기반의 공간 터치 제어장치 및 방법 {space touch control system based on a depth sensor}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a space-

본 발명은 공간 터치 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 상세하게는 별도의 입력 장치 없이 깊이(Depth) 센서(깊이 카메라)를 이용하여 사용자의 손을 인식하고, 인식된 손의 움직임에 따라 비접촉식으로 원거리의 스크린상에 3차원 포인터를 제어할 수 있도록 한 센서 기반의 공간 터치 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a space touch control apparatus and method, and more particularly to a space touch control apparatus and method that recognize a user's hand using a depth sensor (depth camera) without a separate input device, And more particularly, to a sensor-based spatial-touch-control device and method capable of controlling a three-dimensional pointer on a screen of a display device.

최근, 키보드를 사용하지 않고, 화면(스크린)에 나타난 문자나 특정 위치에 사람의 손 또는 물체가 닿으면, 그 위치를 파악하여 저장된 소프트웨어에 의해 특정 처리를 할 수 있도록 화면에서 직접 입력을 받을 수 있게 한 터치 스크린이 널리 사용되고 있다.Recently, when a person's hand or object touches a character or a specific position displayed on a screen (screen) without using a keyboard, the position can be grasped and a direct input can be received from the screen Touch screen is widely used.

터치 스크린은 문자나 그림 정보를 미리 표시하여 사용자가 선택할 기능을 용이하게 파악할 수 있어 지하철, 백화점, 은행 등의 장소에서 안내용 기기, 각종 점포에서 판매용 단말기 및 일반 업무용 기기 등에 적용되어 다양하게 활용되고 있다.The touch screen displays character or picture information in advance, so that it can easily grasp the function to be selected by the user. It can be applied variously to subway, department store, bank, etc., have.

종래의 터치 스크린은 일반 모니터의 화면에 터치 패널을 덧붙여서 손끝이나 기타 물체가 소정 영역에 접촉할 때 해당 영역의 특성이 변화하는 것으로 사용자 입력을 인지하였다.A conventional touch screen recognizes user input by adding a touch panel to a screen of a general monitor and changing characteristics of the touch panel when a finger or other object touches a predetermined area.

또한, 종래의 터치 스크린은 전체 화면을 2차원 격자 형태로 구분하여 접촉된 위치를 해석하였으며, 이는 정전용량, 초음파, 적외선, 저항막, 음파인식 등을 적용한 터치 패널이 물체의 접촉에 대해 특성이 변화하는 원리를 이용한다.In addition, the conventional touch screen divides the entire screen into a two-dimensional lattice pattern and analyzes the contact position. This is because the touch panel to which the capacitance, the ultrasonic wave, the infrared ray, the resistive film, Use changing principles.

즉, 종래의 터치 스크린은 디스플레이 화면과 터치 패널이 동일한 면에 위치하는 2차원 형태로 구성되기 때문에 공간상에 투영된 3차원 메뉴 아이콘의 터치에 대한 감지는 지원하지 못하였다.That is, since the conventional touch screen is configured in a two-dimensional form in which the display screen and the touch panel are located on the same plane, detection of the touch of the three-dimensional menu icon projected in space is not supported.

이에, 공간 터치 인식 기술이 제안되고 있으며, 종래 공간 터치 인식 기술로는 적외선 투사영상에 의한 인식, 마커에 의한 인식, 기타 접촉식 센서에 관한 인식 등이 있다.Accordingly, a space touch recognition technology has been proposed. Conventional space touch recognition technologies include recognition by an infrared ray projection image, recognition by a marker, and recognition of other contact type sensors.

하지만, 적외선 투사영상에 의한 인식은 단순한 이진 영상을 사용하고 조명에 민감하여 제스처 인식에 한계가 있으며, 마커, 데이터 글러브 등을 이용한 인식은 사용에 번거로움이 따른다는 문제점이 있다.
However, the recognition using the infrared projection image uses a simple binary image and is sensitive to illumination, so that gesture recognition is limited, and recognition using a marker, a data glove, and the like is troublesome to use.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 깊이 카메라를 이용하여 원거리에서 스크린 상에 화면 제어 입력을 제공할 수 있어, 별도의 입력장치를 필요없이 원거리에서 장치를 제어할 수 있는 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어장치 및 방법을 제공함에 있다.
It is therefore an object of the present invention to provide a screen control input on a screen at a remote location using a depth camera, And a depth sensor-based spatial touch control apparatus and method capable of controlling the apparatus.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어장치는,깊이 센서에 의해 획득된 영상에서 손 후보 영역을 검출하는 손 후보 영역 검출부; 상기 손 후보 영역 검출부에 의해 검출된 손 후보 영역에서 검지를 선정하고, 선정된 검지 아래에 소정의 간격을 두고 손 후보 영역 내에 위치하는 두 라인의 폭을 계산하고, 이를 바탕으로 손 후보 영역이 손 영역인지를 판단하는 손 영역 판단부; 상기 손 영역 판단부에 의해 선정된 상기 검지의 위치를 판단하는 검지 위치 판단부; 상기 손 영역 판단부에 의해 판단된 손 영역에서 엄지 접힘 유무를 판단하는 엄지 상태 판단부; 및 상기 검지 위치 판단부에 의해 판단된 검지 위치 및 상기 엄지 상태 판단부에 의해 판단된 엄지 접힘 유부에 따라 스크린 상의 포인터를 제어하는 터치 제어부를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for controlling a spatial depth based on a depth sensor, including: a hand candidate region detecting unit for detecting a hand candidate region in an image acquired by a depth sensor; The width of the two lines located within the hand candidate region is calculated at a predetermined interval below the predetermined index and the hand candidate region is calculated based on the width of the two lines, A hand region judging unit for judging whether the region is a region; A detection position determination unit for determining a position of the detection area selected by the hand area determination unit; A thumb state determining unit for determining whether the thumb is folded in the hand region determined by the hand region determining unit; And a touch control unit for controlling the pointer on the screen according to the detection position determined by the detection position determination unit and the thumb folding unit determined by the thumb state determination unit.

이때, 상기 손 후보 영역 검출부는 상기 깊이 센서에 의해 획득된 영상에서 상기 깊이 센서와 가장 가까운 지점을 찾고, 이를 기준으로 기 설정된 특정 거리 내의 영역을 이진화하여 손 후보 영역을 검출한다. At this time, the hand candidate region detecting unit finds a point closest to the depth sensor in the image obtained by the depth sensor, and binarizes a region within a predetermined distance based on the detected depth candidate, thereby detecting a hand candidate region.

또한, 상기 손 후보 영역 검출부는 이진화된 영역에 대해 레이블링을 실시하여 획득되는 영역 중 가장 큰 영역을 손 후보 영역으로 검출한다. The hand candidate region detecting unit detects the largest region among the regions obtained by performing labeling on the binarized region as a hand candidate region.

한편, 상기 손 영역 판단부는 선정된 검지 아래에 소정의 간격을 두고 손 후보 영역 내에 위치하는 두 라인 각각의 폭을 손 후보 영역 내에서 측정된 다른 라인의 폭 및 최대 폭과 비교하여 손 후보 영역이 손 영역인지를 판단한다. The hand region determination unit compares the width of each of the two lines located within the hand candidate region at a predetermined interval below the selected index with the width and the maximum width of another line measured in the hand candidate region, It is judged whether it is a hand area.

또한, 상기 손 영역 판단부는 두 라인 각각의 폭과 다른 라인의 폭의 상대적 비율과 두 라인 각각의 폭과 최대 폭의 상대적 비율이 소정의 조건을 만족하는지의 여부에 따라 손 후보 영역이 손 영역인지를 판단한다. The hand region determination unit may determine whether the hand candidate region is a hand region or not based on whether or not the relative ratio of the width of each of the two lines to the width of the other line and the relative ratio of the width and the maximum width of each of the two lines satisfy a predetermined condition .

이때, 상기 손 영역 판단부는 두 라인의 폭 각각이 다른 라인의 폭에 비해 1.5배보다 작고, 최대 폭의 1/2보다 작으면, 손 후보 영역이 손 영역인 것으로 판단한다. At this time, the hand region determining unit determines that the hand candidate region is a hand region when each of the widths of the two lines is smaller than 1.5 times the width of the other lines and smaller than 1/2 of the maximum width.

한편, 상기 엄지 상태 판단부는 검지 축과 손 영역의 테두리를 설정하고, 설정된 검지 축과 손 영역의 테두리를 이용하여 엄지 접힘 유무를 판단한다. On the other hand, the thumb state determination unit sets the edges of the detection axis and the hand region, and determines whether or not the thumb is folded by using the edges of the detected axis and the hand region.

또한, 상기 엄지 상태 판단부는 상기 손 영역 판단부에 계산된 두 라인 각각의 폭의 중심을 연결하여 상기 검지 축을 설정한다. The thumb state determination unit sets the detection axis by connecting the centers of the widths of the two calculated lines to the hand region determination unit.

또한, 상기 엄지 상태 판단부는 설정된 검지 축을 기준으로 라인별로 좌측 또는 우측으로 스캔하여, 테두리가 2개 이상 있는 직선이 일정 개수 이상이면 엄지가 벌어져 있는 것으로 판단하고, 일정 개수 미만이면 엄지가 접혀져 있는 것으로 판단한다. The thumb state determination unit scans the left or right side by line on the basis of the set sensing axis and determines that the thumb is open if the number of straight lines having two or more edges is more than a certain number and determines that the thumb is folded .

이때, 상기 엄지 상태 판단부는 상기 손이 왼손이면 우측으로 스캔하고, 오른손이면 좌측으로 스캔한다.
At this time, the thumb state determining unit scans to the right when the hand is the left hand and to the left when the right hand.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어방법은, 깊이 센서를 이용하여 손의 영상을 획득하고, 획득된 영상을 바탕으로 손 후보 영역을 검출하는 단계; 손 후보 영역이 검출되면, 손 후보 영역에서 검지를 선정하고, 선정된 검지 아래에 소정의 간격을 두고 손 후보 영역 내에 위치하는 두 라인의 폭을 계산하고, 이를 바탕으로 손 후보 영역이 손 영역인지를 판단하는 단계; 손 후보 영역이 손 영역인 것으로 판단되면, 검지의 위치를 판단하고, 엄지의 접힘 유무를 판단하는 단계; 및 판단된 검지 위치 및 엄지 접힘 유무에 따라 스크린 상의 포인터를 제어하는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a spatial depth based on a depth sensor, comprising: obtaining a hand image using a depth sensor and detecting a hand candidate region based on the obtained image; ; When the hand candidate region is detected, the detection is selected in the hand candidate region, and the widths of two lines positioned within the hand candidate region are calculated at predetermined intervals below the selected detection region. Based on this, ; Judging the position of the index finger and judging whether the thumb is folded or not if it is determined that the hand candidate area is the hand area; And controlling the pointer on the screen according to the determined detection position and whether the thumb is folded or not.

상기 손 후보 영역을 검출하는 단계에 있어서, 상기 손 후보 영역은 획득된 영상에서 상기 깊이 센서와 가장 가까운 지점을 찾고, 이를 기준으로 기 설정된 특정 거리 내의 영역을 이진화하여 검출될 수 있다.In the detecting of the hand candidate region, the hand candidate region may be detected by finding a point closest to the depth sensor in the obtained image, and binarizing an area within a predetermined distance based on the detected position.

상기 손 후보 영역은 이진화된 영역에 대해 레이블링을 실시하여 획득되는 영역 중 가장 큰 영역으로 설정될 수 있다.The hand candidate region may be set as the largest region among the regions obtained by performing labeling on the binarized region.

한편, 상기 손 영역인지를 판단하는 단계는 선정된 검지 아래에 소정의 간격을 두고 손 후보 영역 내에 위치하는 두 라인 각각의 폭을 손 후보 영역 내에서 측정된 다른 라인의 폭 및 최대 폭과 비교하여 손 후보 영역이 손 영역인지를 판단한다. Meanwhile, in the step of determining whether the hand region is included in the hand candidate region, the width of each of the two lines located within the hand candidate region is compared with the width and the maximum width of the other lines measured in the hand candidate region, And judges whether the hand candidate region is a hand region.

이때, 상기 손 영역인지를 판단하는 단계에 있어서, 상기 손 영역은 두 라인 각각의 폭과 다른 라인의 폭의 상대적 비율과 두 라인 각각의 폭과 최대 폭의 상대적 비율이 소정의 조건을 만족하는지의 여부에 따라 판단될 수 있다.At this time, in the step of determining whether the hand region is the hand region, it is preferable that the hand region includes at least one of a relative ratio of a width of each of the two lines to a width of another line, And the like.

상기 손 영역인지를 판단하는 단계에서, 두 라인의 폭 각각이 다른 라인의 폭에 비해 1.5배보다 작고, 최대 폭의 1/2보다 작으면, 손 후보 영역이 손 영역인 것으로 판단할 수 있다.In the step of determining whether the hand region is the hand region, if the widths of the two lines are smaller than 1.5 times the width of the other lines and smaller than 1/2 of the maximum width, it can be determined that the hand candidate region is the hand region.

한편, 상기 엄지의 접힘 유무를 판단하는 단계는 검지 축과 손 영역의 테두리를 설정하고, 설정된 검지 축과 손 영역의 테두리를 이용하여 엄지 접힘 유무를 판단하는 단계일 수 있다.The step of determining whether or not the thumb is folded may include the step of setting the edges of the sensing axis and the hand area and determining whether the thumb is folded using the edges of the sensing axis and the hand area.

이때, 상기 엄지의 접힘 유무를 판단하는 단계에 있어서, 상기 검지 축은 상기 손 영역인지를 판단하는 단계에서 계산된 두 라인 각각의 폭의 중심을 연결하여 설정될 수 있다.At this time, in the step of determining whether the thumb is folded, the detection axis may be set by connecting the centers of the widths of the two lines calculated in the step of determining whether the finger is the hand area.

한편, 상기 엄지의 접힘 유무를 판단하는 단계에 있어서, 설정된 검지 축을 기준으로 라인별로 좌측 또는 우측으로 스캔하여, 테두리가 2개 이상 있는 직선이 일정 개수 이상이면 엄지가 벌어져 있는 것으로 판단하고, 일정 개수 미만이면 엄지가 접혀져 있는 것으로 판단할 수 있다.In the step of determining whether or not the thumb is folded, it is determined that the thumb is scanned when the number of straight lines having two or more edges is more than a predetermined number, , It can be determined that the thumb is folded.

이때, 상기 엄지의 접힘 유무를 판단하는 단계에서 상기 손이 왼손이면 우측으로 스캔하고, 오른손이면 좌측으로 스캔할 수 있다.
At this time, in the step of determining whether the thumb is folded, it is possible to scan to the right when the hand is the left hand and scan to the left when the right hand.

이와 같은 본 발명의 실시 예에 따르면, 깊이 센서를 이용하여 지시 대상으로 사용되는 손의 영상을 획득하고, 손의 검지와 엄지의 상태에 따라 스크린 상의 포인터를 제어할 수 있으므로, 사용자가 원거리에서 포인터를 제어할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the image of the hand used as the pointing target can be acquired using the depth sensor, and the pointer on the screen can be controlled according to the state of the finger and the thumb, Can be controlled.

또한, 포인터를 제어하기 위한 지시 대상으로서 손을 사용하기 때문에 리모컨 등의 별도의 컨트롤 장치 없이 비접촉식 제어를 할 수 있다.
Further, since the hand is used as an instruction target for controlling the pointer, the non-contact type control can be performed without a separate control device such as a remote controller.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어장치를 적용한 터치 제어의 일 상태를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어장치에 대한 블록 구성을 나타낸 도면.
도 3은 도 2에 도시된 손 영역 판단부가 손 후보 영역을 손 영역으로 판단하는 경우 이용되는 파라미터 설정 상태도이다.
도 4는 도 2에 도시된 검지 상태 판단부가 검지 축을 설정하는 방법을 도시한 상태도이다.
도 5는 도 2에 도시된 검지 상태 판단부가 엄지 상태를 판단하는 방법을 도시한 상태도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어방법에 대한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram illustrating a state of a touch control using a depth sensor-based spatial touch control apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a depth-sensor-
FIG. 3 is a parameter setting state diagram used when the hand region determination unit shown in FIG. 2 determines a hand candidate region as a hand region.
4 is a state diagram showing a method of setting the detection axis by the detection state determination section shown in Fig.
5 is a state diagram showing a method of determining the thumb state by the detection state determination unit shown in FIG.
6 is a flowchart illustrating an operation of a depth-sensor-based spatial touch control method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to a person skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 발명은 사용자의 손, 특히 엄지와 검지를 이용하여 원거리에서 스크린 상에 화면 제어 입력을 제공할 수 있어, 별도의 입력장치를 필요없이 원거리에서 장치를 제어할 수 있는 공간 터치 제어 시스템 및 방법을 제안한다.
The present invention relates to a space touch control system and method capable of providing a screen control input on a screen at a long distance using a user's hand, in particular a thumb and index finger, so that a device can be controlled remotely without requiring a separate input device I suggest.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어장치를 적용한 터치 제어의 일 상태도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어방치의 블록 구성을 나타낸 도면이다. FIG. 1 is a diagram illustrating a touch control using a depth sensor-based spatial touch control apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a space touch control based on a depth sensor according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 3은 도 2에 도시된 손 영역 판단부가 손 후보 영역을 손 영역으로 판단하는 경우 이용되는 파라미터 설정 상태도이고, 도 4는 도 2에 도시된 검지 상태 판단부가 검지 축을 설정하는 방법을 도시한 상태도이며, 도 5는 도 2에 도시된 검지 상태 판단부가 엄지 상태를 판단하는 방법을 도시한 상태도이다.
FIG. 3 is a diagram showing a parameter setting state used when the hand region judging section shown in FIG. 2 judges a hand candidate region as a hand region, FIG. 4 is a state diagram showing a method of setting a detection axis by the detection state determining section shown in FIG. And FIG. 5 is a state diagram showing a method of determining the thumb state by the detection state determination unit shown in FIG.

도 1 내지 5를 참조하여 본 발명의 실 실시 예에 따른 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어장치의 구성 및 그 동작에 대해서 상세히 살펴보도록 한다.The configuration and operation of the depth-sensor based spatial-tactile control device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5. FIG.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어장치(100)는 스크린(S)을 포함하는 영상 장치(예를 들면, 스마트 TV, 태플릿 PC, 기타 스마트 가전제품)에 설치되어 사용자의 손동작을 깊이 센서(깊이 카메라)를 이용하여 인식한 후, 인식된 손동작에 따라 스크린상의 포인터(P)의 위치를 제어하거나 클릭 동작 등을 제어할 수 있도록 한 것이다. 1, a depth sensor-based spatial touch control apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a display device 100 including a screen S (e.g., a smart TV, a tablet PC, Product) to recognize the user's hand movements using a depth sensor (depth camera), and then control the position of the pointer P on the screen or control the click operation according to the recognized hand movements.

이러한 본 발명에 따른 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어장치(100)의 구체적인 구성 및 동작에 대하여 도 2를 참조하여 구체적으로 설명해 보기로 하자. The specific configuration and operation of the depth-sensor-based spatial-touch controller 100 according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 2에 도시된 바와 같이 공간 터치 제어장치(100)는 깊이 센서(110), 손 후보 영역 검출부(120), 손 영역 판단부(130), 검지 위치 판단부(140), 엄지 상태 판단부(150) 및 터치 제어부(160)를 포함한다. 2, the spatial touch control apparatus 100 includes a depth sensor 110, a hand candidate region detection unit 120, a hand region determination unit 130, a detection position determination unit 140, a thumb state determination unit 150 and a touch control unit 160. [

상기 깊이 센서(110)는 손과 같은 지시 수단의 영상을 획득하는 장치로서, 예를 들면, 영상의 깊이를 감지할 수 있는 이미지 센서 일명, 3D 카메라일 수 있다.The depth sensor 110 is an apparatus for acquiring an image of an instruction means such as a hand, and may be, for example, a 3D camera, which is an image sensor capable of sensing the depth of an image.

상기 손 후보 영역 검출부(120)는 상기 깊이 센서(110)에 의해 획득된 영상에서 상기 깊이 센서(110)와 가장 가까운 지점(최근점)을 찾고, 최근점을 기준으로 기 설정된 특정 거리 내의 영역을 이진화하여 손 후보 영역을 검출한다.The hand candidate region detecting unit 120 finds a point (the latest point) closest to the depth sensor 110 in the image obtained by the depth sensor 110 and detects an area within a predetermined distance based on the latest point Binarized to detect a hand candidate region.

이때, 손 후보 영역을 검출하기 위하여 이용되는 이진화는 영상 분야에서 널리 사용되며, RGB값으로 다양하게 분포되어 있는 색상을 0과 1만의 값으로 표현하는 것으로, 입력되는 영상을 흑백 영상으로 바꾼 뒤 특정 임계값을 기준으로 초과 값을 255로, 이하 값은 0으로 변환하는 방법으로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.In this case, the binarization used for detecting the hand candidate region is widely used in the image field, and the colors distributed in various RGB values are represented by values of 0 and 1, A value exceeding 255 is used as a threshold value, and a value lower than 255 is used as a threshold value, and a detailed description thereof will be omitted.

한편, 상기 특정 거리는 손 후보 영역이라고 간주하고자 하는 거리로서 미리 설정되며, 예를 들면, 5cm가 설정되는 경우, 최근점에서 5cm 내에 포함되는 영역을 손 후보 영역으로 검출한다.On the other hand, the specific distance is preset as a distance to be regarded as a hand candidate region. For example, when 5 cm is set, an area included within 5 cm from the latest point is detected as a hand candidate region.

이때, 상기 손 후보 영역 검출부(120)는 이진화된 영역에 대해 레이블링을 실시하여 획득되는 영역 중 가장 큰 영역을 손 후보 영역으로 검출하며, 영상 레이블링 기법은 공지의 것이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.At this time, the hand candidate region detecting unit 120 detects the largest region among the regions obtained by performing labeling on the binarized region as a hand candidate region, and the image labeling technique is well-known, so a detailed description thereof will be omitted.

상기 손 영역 판단부(130)는 상기 손 후보 영역 검출부(120)에 의해 검출된 손 후보 영역 중 y축을 기준으로 가장 위에 있는 점을 검지로 선정하고, 손 후보 영역이 손 영역인지를 판단한다.The hand region determination unit 130 selects a point at the top of the hand candidate region detected by the hand candidate region detection unit 120 based on the y axis and determines whether the hand candidate region is a hand region.

이때, 도 3을 참조하면, 상기 손 영역 판단부(130)는 검지를 기준으로 y축으로 제 1 픽셀 아래에 위치하는 라인(L1)에서의 손 후보 영역 내의 폭(x축 두께) W1과 제 2 픽셀 아래에 위치하는 라인(L2)에서의 손 후보 영역 내의 폭(x축 두께) W2를 계산하고, 손 후보 영역 내의 라인별 폭(x축 두께)을 측정하여, 최대 폭 Wm을 계산한다.3, the hand area determination unit 130 determines the width (x axis thickness) W1 in the hand candidate region on the line L1 positioned below the first pixel in the y axis on the basis of the detection, The width (x axis thickness) W2 in the hand candidate region on the line L2 positioned two pixels below is calculated and the width (x axis thickness) per line in the hand candidate region is measured to calculate the maximum width Wm.

이때, 손 후보 영역 내의 폭 측정 회수는 y축을 기준으로 몇 개의 픽셀로 이루어지는지에 따라 결정되며, 예를 들어 손 후보 영역이 y축으로 80 픽셀로 구성되는 경우, 80개의 폭을 측정하여 최대 폭을 계산한다. 여기서, 폭(x축 두께)은 하나의 라인에서 손 후보 영역 내에 포함되는 픽셀의 개수로 정의될 수 있다.In this case, the number of times of width measurement in the hand candidate region is determined depending on how many pixels are formed on the y axis. For example, when the hand candidate region is composed of 80 pixels on the y axis, 80 widths are measured, . Here, the width (x axis thickness) can be defined as the number of pixels included in the hand candidate region in one line.

한편, 상기 손 영역 판단부(130)는 2개의 폭(W1, W2) 각각이 일정 조건을 만족하면 손 후보 영역이 손 영역인 것으로 판단하고, 일정 조건을 만족하지 않으면 노이즈라고 판단하고, 다음 손 후보 영역이 입력될 때까지 대기한다.The hand region determination unit 130 determines that the hand candidate region is a hand region when each of the two widths W1 and W2 satisfies a predetermined condition and determines that the hand candidate region is noise if the predetermined condition is not satisfied, Wait until the candidate area is input.

이때, 일정 조건은 손 후보 영역을 손 영역으로 판단하기 위해 다양하게 설정될 수 있으므로, 본 발명에서 구체적으로 한정되는 것은 아니나, 일례로, 상기 손 영역 판단부(130)는 2개의 폭(W1, W2) 각각이 다른 폭에 비해 1.5배보다 작고, 최대 폭(Wm)의 1/2보다 작으면, 손 후보 영역이 손 영역인 것으로 판단하도록 설정될 수 있다.In this case, the predetermined condition may be variously set in order to determine the hand candidate region as a hand region. Therefore, the hand region determination unit 130 may be configured to determine the hand region by using two widths W1, W2 are smaller than 1.5 times as large as the other widths and smaller than 1/2 of the maximum width Wm, it can be determined that the hand candidate region is a hand region.

상기 검지 위치 판단부(140)는 상기 손 영역 판단부(130)에 의해서 선정된 검지의 위치를 판단한다.The detection position determination unit 140 determines the position of the detection area selected by the hand area determination unit 130. [

상기 엄지 상태 판단부(150)는 엄지 상태를 판단하며, 특히 엄지의 접힘 유무를 판단한다.The thumb state determining unit 150 determines the thumb state, and particularly determines whether the thumb is folded or not.

엄지는 검지를 중심으로 좌측 또는 우측에 위치하기 때문에, 상기 엄지 상태 판단부(140)는 검지 축을 이용하여 엄지 상태를 판단한다.Since the thumb is located on the left or right side of the index finger, the thumb state determination unit 140 determines the thumb state using the detection axis.

이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 엄지 상태 판단부(150)는 상기 손 영역 판단부(130)에 의해서 계산된 2개의 폭(W1, W2)의 중심을 연결함으로써 검지 축을 설정한다.4, the thumb state determining unit 150 sets the sensing axes by connecting the centers of the two widths W1 and W2 calculated by the hand region determining unit 130. In this case, as shown in FIG.

또한, 상기 엄지 상태 판단부(150)는 검지 축을 설정한 후, 손 영역의 테두리를 설정하고, 설정된 검지 축과 손 영역의 테두리를 이용하여 엄지 상태를 판단한다.Further, the thumb state determining unit 150 sets the edge of the hand region after setting the detection axis, and determines the thumb state using the edge of the detected axis and the hand region.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 엄지 상태 판단부(150)는 검지 축과 손 영역의 테두리를 설정한 상태에서, 검지 축을 기준으로 직교하는 직선을 만들어, 검지 축을 기준으로 위에서 아래로 이동하면서 좌측 또는 우측을 스캔한다.5, the thumb state determining unit 150 makes a straight line orthogonal to the detection axis with the rim of the detection axis and the hand region set, moves leftward and rightward with respect to the detection axis, Or scan the right side.

이때, 우측 손을 지시 수단으로 사용하는 경우에는, 엄지가 검지의 좌측에 위치하므로, 좌측을 스캔하고, 좌측 손을 지시 수단으로 사용하는 경우에는 엄지가 검지의 우측에 위치하므로, 우측을 스캔한다.At this time, when the right hand is used as the pointing means, the left side is scanned since the thumb is located on the left side of the index finger, and when the left hand is used as the pointing means, the thumb is located on the right side of the index finger, .

한편, 지시 수단으로 좌측 손을 사용할지 우측 손을 사용할지는 사용자에 의해 미리 설정될 수 있으며, 상기 엄지 상태 판단부(150)가 설정된 검지 축과 손 영역의 테두리를 바탕으로 좌측 손인지 우측 손인지를 판단한 후 스캔하도록 설정될 수도 있다.On the other hand, whether the left hand or the right hand is used as the pointing means can be preset by the user, and the thumb state determining unit 150 determines whether the left hand or the right hand And may be set to scan.

이때, 상기 엄지 상태 판단부(150)는 스캔 후, 테두리가 2개 이상 있는 직선이 일정 개수 이상이면, 엄지가 벌어진 상태인 것으로 판단하며, 일정 개수 미만이면, 접혀진 상태인 것으로 판단한다.At this time, after the scan, the thumb state determining unit 150 determines that the thumb is opened when the number of lines having two or more edges is more than a certain number, and determines that the thumb is folded if the number is less than the predetermined number.

상기 터치 제어부(160)는 검지의 위치와 엄지 상태를 바탕으로 스크린(S) 상에서 포인터(P)의 위치를 제어하는 한편, 포인터(P)가 위치하는 선택된 아이콘이나 버튼을 선택한다.The touch control unit 160 controls the position of the pointer P on the screen S based on the position of the detection and the thumb state and selects the selected icon or button on which the pointer P is located.

이때, 상기 터치 제어부(160)는 상기 검지 위치 판단부(140)에 의해 판단된 검지 위치와 상기 엄지 상태 판단부(150)에 의해 판단된 엄지 상태를 바탕으로 스크린(S) 상의 포인터(P)를 제어한다.At this time, the touch controller 160 controls the pointer P on the screen S based on the detection position determined by the detection position determiner 140 and the thumb state determined by the thumb state determiner 150, .

즉, 본 발명의 실시 예에 있어, 검지는 스크린(S) 상에서의 포인터(P)의 위치를 제어하는 데 이용되고, 엄지는 선택 버튼의 역할을 한다.That is, in the embodiment of the present invention, the detection is used to control the position of the pointer P on the screen S, and the thumb serves as a selection button.

이때, 상기 터치 제어부(160)는 엄지가 펼쳐진 상태에서 접혀지면, 검지의 제어에 따라 이동된 포인터(P)가 위치하고 있는 대상을 선택한다.
At this time, when the thumb is folded in the unfolded state, the touch controller 160 selects an object on which the pointer P is moved according to the control of the detection.

도 6은 본 발명에 따른 깊이 센서를 기반으로 하는 공간 터치 제어방법에 대한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면이다. FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of a spatial touch control method based on a depth sensor according to the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명에서 제안하는 공간 터치 제어장치를 이용하여 스크린 상의 포인터를 제어하기 위해서, 사용자는 자신의 손을 공간 터치 제어장치의 영상 획득 가능 범위 내에 위치시키면, 공간 터치 제어장치(100)의 깊이 센서(110)가 손의 영상을 획득한다(S110).Referring to FIG. 6, in order to control a pointer on a screen using the space touch control apparatus proposed by the present invention, when a user places his / her hand within the image capture range of the space touch control apparatus, The depth sensor 110 acquires an image of a hand (S110).

그리고, 상기 획득된 영상을 바탕으로 손 후보 영역 검출부(120)가 손 후보 영역을 검출한다(S120). 이때, 상기 깊이 센서(110)는 영상의 깊이를 감지할 수 있는 이미지 센서로서, 상기 깊이 센서(110)에 의해 획득된 영상은 깊이 영상이다.Then, based on the obtained image, the hand candidate region detection unit 120 detects a hand candidate region (S120). At this time, the depth sensor 110 is an image sensor capable of sensing the depth of an image, and the image obtained by the depth sensor 110 is a depth image.

한편, 상기 손 후보 영역은 상기 획득된 영상에서 최근점을 찾고, 최근점을 기준으로 기 설정된 특정 거리 영역을 이진화하여 검출된다.The hand candidate region is detected by finding a current point in the acquired image and binarizing the predetermined distance region based on the latest point.

이때, 이진화된 영역에 대해 레이블링을 실시하여 획득되는 영역 중 가장 큰 영역이 상기 손 후보 영역으로 검출된다.At this time, the largest region among the regions obtained by performing labeling on the binarized region is detected as the hand candidate region.

이상과 같이 손 후보 영역이 검출되면(S120), 손 영역 판단부(130)가 손 후보 영역에서 검지를 선정한다(S130).When the hand candidate region is detected as described above (S120), the hand region determination unit 130 selects the detection region in the hand candidate region (S130).

그리고, 검지 아래에 소정의 간격을 두고 위치하는 두 라인 각각의 폭(W1, W2)을 손 후보 영역 내에서 측정된 다른 라인의 폭 및 최대 폭(Wm)과 비교하여 손 후보 영역이 손 영역인지를 판단한다(S140).The widths W1 and W2 of the two lines positioned at a predetermined distance below the index finger are compared with the width and the maximum width Wm of the other lines measured in the hand candidate region, (S140).

이때, 손 후보 영역은 픽셀 단위로 분석 가능하며, 상기 두 라인은 상기 검지를 기준으로 y축으로 m개 픽셀 아래에 위치하는 제 1 라인과 n(n>m)개 픽셀 아래에 위치하는 제 2 라인일 수 있다.At this time, the hand candidate region can be analyzed in pixel units, and the two lines are divided into a first line located under m pixels in the y-axis and a second line located under n (n> m) Line.

따라서, x축 두께는 손 후보 영역 내의 라인에 포함되는 픽셀의 개수로 정의될 수 있다.Therefore, the x axis thickness can be defined as the number of pixels included in the line in the hand candidate region.

한편, 손 후보 영역에 대한 판단은 상기 두 라인의 폭(W1, W2)과 손 후보 영역 내에서 측정된 다른 라인들의 폭의 상대적 비율 및 상기 두 라인의 폭(W1, W2)과 최대 폭(Wm)의 상대적 비율이 소정의 조건을 만족하는지의 여부에 따라 이루어진다.On the other hand, the determination of the hand candidate region is based on the relative ratio between the widths W1 and W2 of the two lines and the widths of other lines measured in the hand candidate region, and the widths W1 and W2 and the maximum width Wm ) Satisfies a predetermined condition or not.

이때, 상대적 비율이 소정의 조건을 만족하는 경우에는 손 후보 영역이 손 영역인 것으로 판단하고, 소정의 조건을 만족하지 않는 경우에는 노이즈라고 판단하고, 다음 손 후보 영역이 입력될 때까지 대기한다.At this time, when the relative ratio satisfies the predetermined condition, it is determined that the hand candidate region is the hand region. If the relative ratio does not satisfy the predetermined condition, it is determined that the noise is present and the process waits until the next hand candidate region is input.

이때, 상대적 비율은 실시 환경에 따라 다양하게 설정하는 것이 가능하므로, 본 발명에서 이러한 상대적 비율을 한정하고자 하는 것은 아니나 예를 들어, 두 라인의 폭(W1, W2) 각각이 다른 폭에 비해 1.5배보다 작고, 최대 폭(Wm)의 1/2보다 작으면, 손 후보 영역이 손 영역인 것으로 판단하도록 설정될 수 있다.In this case, although it is not intended to limit the relative ratio in the present invention, for example, the widths W1 and W2 of the two lines may be 1.5 times And is smaller than 1/2 of the maximum width Wm, it can be set to judge that the hand candidate region is the hand region.

이는 하나의 실시 예로서, 상기 상대적 비율은 두 라인이 서로 다르도록 설정될 수도 있음은 물론이다.
As a matter of course, the relative ratio may be set so that the two lines are different from each other.

이상과 같이 손 후보 영역이 손 영역인 것으로 판단되면(S140-Yes), 검지 위치 판단부(140)가 검지의 위치를 판단하고, 엄지 상태 검출부(150)가 엄지의 접힘 유무를 판단한다(S150). If it is determined that the hand candidate region is the hand region as described above (S140-Yes), the detection position determination unit 140 determines the position of the detection, and the thumb state detection unit 150 determines whether the thumb is folded (S150 ).

이때, 엄지의 접힘 유무는 2개의 라인의 폭 중심을 연결하여 검지 축을 설정하고, 손 영역의 테두리를 설정한다. 그리고, 검지 축을 기준으로 라인별로 좌측 또는 우측으로 스캔하여, 테두리가 2개 이상 있는 직선이 일정 개수 이상이면 엄지가 벌어져 있는 것으로 판단하고, 일정 개수 미만이면 엄지가 접혀져 있는 것으로 판단한다.At this time, whether or not the thumb is folded is determined by connecting the center of the width of the two lines to set the detection axis and setting the edge of the hand area. If the number of straight lines having two or more edges is more than a certain number, it is determined that the thumb is open. If it is less than the predetermined number, it is determined that the thumb is folded.

한편, 지시 대상으로서 사용되는 손이 왼손이면, 검지 축을 기준으로 우측을 스캔하며, 손이 오른손이면, 검지 축을 기준으로 좌측을 스캔한다.On the other hand, if the hand used as the pointing target is the left hand, the right side is scanned with respect to the sensing axis. If the hand is the right hand, the left side is scanned with respect to the sensing axis.

이상에서와 같이 검지의 위치 및 엄지의 접힘 유무가 판단되면(S150), 터치 제어부(160)가 검지의 위치에 따라 스크린 상에서 포인터의 위치를 제어하는 한편, 엄지의 상태에 따라 선택 기능을 수행한다.
If the position of the index finger and the presence or absence of folding of the thumb are determined as described above (S150), the touch controller 160 controls the position of the pointer on the screen according to the position of the finger, and performs the selecting function according to the state of the thumb .

이와 같은 본 발명의 실시 예에 따르면, 깊이 센서를 이용하여 지시 대상으로 사용되는 손의 영상을 획득하고, 손의 검지와 엄지의 상태에 따라 스크린 상의 포인터를 제어할 수 있으므로, 사용자가 원거리에서 포인터를 제어할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the image of the hand used as the pointing target can be acquired using the depth sensor, and the pointer on the screen can be controlled according to the state of the finger and the thumb, Can be controlled.

또한, 포인터를 제어하기 위한 지시 대상으로서 손을 사용하기 때문에 리모컨 등의 별도의 컨트롤 장치 없이 비접촉식 제어를 할 수 있다.
Further, since the hand is used as an instruction target for controlling the pointer, the non-contact type control can be performed without a separate control device such as a remote controller.

한편, 본 발명에 따른 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어장치 및 방법을 실시 예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. And various alternatives, modifications, and changes may be made within the scope of the invention.

따라서, 본 발명에 기재된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Therefore, the embodiments described in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate rather than limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed according to the claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100 : 공간 터치 제어장치
110 : 깊이 센서
120 : 손 후보 영역 검출부
130 : 손 영역 판단부
140 : 검지 위치 판단부
150 : 엄지 상태 판단부
160 : 터치 제어부
P : 포인터
S : 스크린
100: Space touch control device
110: Depth sensor
120: hand candidate region detection unit
130: hand area judgment unit
140: Detection position determination section
150: Thumb state determination unit
160: Touch control unit
P: Pointer
S: Screen

Claims (20)

깊이 센서에 의해 획득된 영상에서 손 후보 영역을 검출하는 손 후보 영역 검출부;
상기 손 후보 영역 검출부에 의해 검출된 손 후보 영역에서 검지를 선정하고, 선정된 검지 아래에 소정의 간격을 두고 손 후보 영역 내에 위치하는 두 라인의 폭을 계산하고, 이를 바탕으로 손 후보 영역이 손 영역인지를 판단하는 손 영역 판단부;
상기 손 영역 판단부에 의해 선정된 상기 검지의 위치를 판단하는 검지 위치 판단부;
상기 손 영역 판단부에 의해 판단된 손 영역에서 엄지 접힘 유무를 판단하는 엄지 상태 판단부; 및
상기 검지 위치 판단부에 의해 판단된 검지 위치 및 상기 엄지 상태 판단부에 의해 판단된 엄지 접힘 유부에 따라 스크린 상의 포인터를 제어하는 터치 제어부를 포함하고,
상기 손 영역 판단부는 선정된 검지 아래에 소정의 간격을 두고 손 후보 영역 내에 위치하는 두 라인 각각의 폭을 손 후보 영역 내에서 측정된 다른 라인의 폭 및 최대 폭과 비교하여 손 후보 영역이 손 영역인지를 판단하고,
상기 손 영역 판단부는 두 라인 각각의 폭과 다른 라인의 폭의 상대적 비율과 두 라인 각각의 폭과 최대 폭의 상대적 비율이 소정의 조건을 만족하는지의 여부에 따라 손 후보 영역이 손 영역인지를 판단하는 것인 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어장치.
A hand candidate region detection unit for detecting a hand candidate region in an image obtained by the depth sensor;
The width of the two lines located within the hand candidate region is calculated at a predetermined interval below the predetermined index and the hand candidate region is calculated based on the width of the two lines, A hand region judging unit for judging whether the region is a region;
A detection position determination unit for determining a position of the detection area selected by the hand area determination unit;
A thumb state determining unit for determining whether the thumb is folded in the hand region determined by the hand region determining unit; And
And a touch control unit for controlling the pointer on the screen in accordance with the detection position determined by the detection position determination unit and the thumb folding unit determined by the thumb state determination unit,
The hand region determination unit compares the width of each of the two lines located within the hand candidate region with a predetermined interval below the selected index to the width and the maximum width of another line measured in the hand candidate region, In addition,
The hand region judging section judges whether the hand candidate region is a hand region or not based on whether the relative ratio of the width of each of the two lines and the width of the other line and the relative ratio of the width and the maximum width of each of the two lines satisfy a predetermined condition Wherein the depth-sensor-based spatial-touch-control device is a depth-sensor-
제 1 항에 있어서,
상기 손 후보 영역 검출부는 상기 깊이 센서에 의해 획득된 영상에서 상기 깊이 센서와 가장 가까운 지점을 찾고, 이를 기준으로 기 설정된 특정 거리 내의 영역을 이진화하여 손 후보 영역을 검출하는 것인 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어장치.
The method according to claim 1,
Wherein the hand candidate region detection unit detects a hand candidate region by finding a point closest to the depth sensor in an image obtained by the depth sensor and binarizing an area within a predetermined distance based thereon, A touch control device.
제 2 항에 있어서,
상기 손 후보 영역 검출부는 이진화된 영역에 대해 레이블링을 실시하여 획득되는 영역 중 가장 큰 영역을 손 후보 영역으로 검출하는 것인 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the hand candidate region detecting unit detects the largest region among regions obtained by performing labeling on the binarized region as a hand candidate region.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 손 영역 판단부는 두 라인의 폭 각각이 다른 라인의 폭에 비해 1.5배보다 작고, 최대 폭의 1/2보다 작으면, 손 후보 영역이 손 영역인 것으로 판단하는 것인 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어장치.
The method according to claim 1,
Wherein the hand region determination unit determines that the hand candidate region is a hand region if each of the widths of the two lines is less than 1.5 times the width of the other lines and less than 1/2 of the maximum width, Control device.
제 1 항에 있어서,
상기 엄지 상태 판단부는 검지 축과 손 영역의 테두리를 설정하고, 설정된 검지 축과 손 영역의 테두리를 이용하여 엄지 접힘 유무를 판단하는 것인 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어장치.
The method according to claim 1,
Wherein the thumb state determining unit sets the edges of the sensing axis and the hand area and determines whether the thumb is folded using the edges of the sensing axis and the hand area.
제 7 항에 있어서,
상기 엄지 상태 판단부는 상기 손 영역 판단부에 계산된 두 라인 각각의 폭의 중심을 연결하여 상기 검지 축을 설정하는 것인 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the thumb state determination unit sets the sensing axis by connecting the centers of the widths of the two calculated lines to the hand region determination unit.
제 7 항에 있어서,
상기 엄지 상태 판단부는 설정된 검지 축을 기준으로 라인별로 좌측 또는 우측으로 스캔하여, 테두리가 2개 이상 있는 직선이 일정 개수 이상이면 엄지가 벌어져 있는 것으로 판단하고, 일정 개수 미만이면 엄지가 접혀져 있는 것으로 판단하는 것인 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어장치.
8. The method of claim 7,
The thumb state determination unit scans the left or right side by line on the basis of the set sensing axis and determines that the thumb is open if the number of straight lines having two or more edges is more than a certain number and determines that the thumb is folded when the number is less than the predetermined number A depth sensor-based spatial touch control device.
제 9 항에 있어서,
상기 엄지 상태 판단부는 상기 손이 왼손이면 우측으로 스캔하고, 오른손이면 좌측으로 스캔하는 것인 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the thumb state determination unit scans to the right when the hand is the left hand and scans to the left when the right hand.
깊이 센서를 이용하여 손의 영상을 획득하고, 획득된 영상을 바탕으로 손 후보 영역을 검출하는 단계;
손 후보 영역이 검출되면, 손 후보 영역에서 검지를 선정하고, 선정된 검지 아래에 소정의 간격을 두고 손 후보 영역 내에 위치하는 두 라인의 폭을 계산하고, 이를 바탕으로 손 후보 영역이 손 영역인지를 판단하는 단계;
손 후보 영역이 손 영역인 것으로 판단되면, 검지의 위치를 판단하고, 엄지의 접힘 유무를 판단하는 단계; 및
판단된 검지 위치 및 엄지 접힘 유무에 따라 스크린 상의 포인터를 제어하는 단계를 포함하고,
상기 손 영역인지를 판단하는 단계는 선정된 검지 아래에 소정의 간격을 두고 손 후보 영역 내에 위치하는 두 라인 각각의 폭을 손 후보 영역 내에서 측정된 다른 라인의 폭 및 최대 폭과 비교하여 손 후보 영역이 손 영역인지를 판단하고,
상기 손 영역인지를 판단하는 단계에서, 상기 손 영역은 두 라인 각각의 폭과 다른 라인의 폭의 상대적 비율과 두 라인 각각의 폭과 최대 폭의 상대적 비율이 소정의 조건을 만족하는지의 여부에 따라 판단하는 것인 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어방법.
Acquiring an image of a hand using a depth sensor, and detecting a hand candidate region based on the obtained image;
When the hand candidate region is detected, the detection is selected in the hand candidate region, and the widths of two lines positioned within the hand candidate region are calculated at predetermined intervals below the selected detection region. Based on this, ;
Judging the position of the index finger and judging whether the thumb is folded or not if it is determined that the hand candidate area is the hand area; And
Controlling the pointer on the screen according to the determined detection position and whether or not the thumb is folded,
The step of determining whether the hand region is the hand region may include comparing the width of each of the two lines positioned within the hand candidate region with a predetermined interval below the selected index to the width and the maximum width of another line measured in the hand candidate region, Judges whether the area is a hand area,
In the step of determining whether or not the hand region is in the hand region, the hand region is divided into a plurality of regions in accordance with whether or not the relative ratio of the width of each of the two lines to the width of the other line and the relative ratio of the width and the maximum width of each of the two lines satisfy a predetermined condition Based on a depth sensor-based spatial touch control method.
제 11 항에 있어서,
상기 손 후보 영역을 검출하는 단계에 있어서,
상기 손 후보 영역은 획득된 영상에서 상기 깊이 센서와 가장 가까운 지점을 찾고, 이를 기준으로 기 설정된 특정 거리 내의 영역을 이진화하여 검출되는 것인 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어방법.
12. The method of claim 11,
In the step of detecting the hand candidate region,
Wherein the hand candidate region is detected by finding a point closest to the depth sensor in the acquired image and binarizing an area within a predetermined distance based on the detected point.
제 12 항에 있어서,
상기 손 후보 영역은 이진화된 영역에 대해 레이블링을 실시하여 획득되는 영역 중 가장 큰 영역인 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the hand candidate region is the largest region obtained by performing labeling on the binarized region.
삭제delete 삭제delete 제 11 항에 있어서,
상기 손 영역인지를 판단하는 단계에서, 두 라인의 폭 각각이 다른 라인의 폭에 비해 1.5배보다 작고, 최대 폭의 1/2보다 작으면, 손 후보 영역이 손 영역인 것으로 판단하는 것인 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어방법.
12. The method of claim 11,
In the step of judging whether or not the hand region is in the hand region, if the width of each of the two lines is smaller than 1.5 times the width of the other lines and smaller than 1/2 of the maximum width, Sensor based space touch control method.
제 11 항에 있어서,
상기 엄지의 접힘 유무를 판단하는 단계는 검지 축과 손 영역의 테두리를 설정하고, 설정된 검지 축과 손 영역의 테두리를 이용하여 엄지 접힘 유무를 판단하는 것인 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the step of determining whether or not the thumb is folded is to set the edges of the sensing axis and the hand area and to determine whether the thumb is folded using the set edges of the sensing axis and the hand area.
제 17 항에 있어서,
상기 엄지의 접힘 유무를 판단하는 단계에 있어서,
상기 검지 축은 상기 손 영역인지를 판단하는 단계에서 계산된 두 라인 각각의 폭의 중심을 연결하여 설정되는 것인 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어방법.
18. The method of claim 17,
In the step of determining whether or not the thumb is folded,
Wherein the sensing axis is set by connecting the centers of the widths of the two lines calculated in the step of determining whether the sensing area is the hand area.
제 17 항에 있어서,
상기 엄지의 접힘 유무를 판단하는 단계에 있어서,
설정된 검지 축을 기준으로 라인별로 좌측 또는 우측으로 스캔하여, 테두리가 2개 이상 있는 직선이 일정 개수 이상이면 엄지가 벌어져 있는 것으로 판단하고, 일정 개수 미만이면 엄지가 접혀져 있는 것으로 판단하는 것인 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어방법.
18. The method of claim 17,
In the step of determining whether or not the thumb is folded,
The sensor is scanned to the left or right side by line on the basis of the set sensing axis and it is judged that the thumb is opened when the number of straight lines having two or more edges is more than a certain number and the thumb is judged to be folded when the number is less than the predetermined number. A method for controlling a space of a touch screen.
제 19 항에 있어서,
상기 엄지의 접힘 유무를 판단하는 단계에서 상기 손이 왼손이면 우측으로 스캔하고, 오른손이면 좌측으로 스캔하는 것인 깊이 센서 기반의 공간 터치 제어방법.
20. The method of claim 19,
Wherein the step of determining whether the thumb is folded is to scan rightward if the hand is a left hand and scan to the left hand when a right hand.
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