KR101612738B1 - 카메라를 이용한 손가락 개수 검출 방법 - Google Patents

카메라를 이용한 손가락 개수 검출 방법 Download PDF

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강민구
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Abstract

본 발명은 카메라를 이용한 손가락 개수 검출 방법에 관한 것으로, 제어부가 카메라부를 제어하여 전방의 영상을 촬영하는 단계와, 상기 제어부가 상기 영상을 처리하여 손바닥 경계를 검출하는 단계와, 상기 제어부가 상기 손바닥 경계에서 손가락 끝, 손가락 사이 골, 및 손바닥의 굴곡 면에 대해 꼭지점을 산출하는 단계와, 상기 제어부가 상기 꼭지점들을 연결하여 다각형을 생성하는 단계와, 상기 제어부가 상기 다각형의 각 꼭지점에서 이전 꼭지점과 다음 꼭지점을 연결하는 변을 벡터(V3, V4)로 설정하고, 상기 벡터(V3, V4)의 방향과 사이각(θ)을 검출하는 단계와, 상기 제어부가 상기 벡터(V3, V4) 방향이 기준좌표의 제3,4 사분면을 향하면서 그 사이각(θ)이 예각이면 유효한 손가락으로 인식하는 단계 및 상기 제어부가 상기 검출된 유효한 손가락의 개수를 합산하는 단계를 포함한다.

Description

카메라를 이용한 손가락 개수 검출 방법{METHOD FOR DETECTING FINGER COUNT USING CAMERA}
본 발명은 카메라를 이용한 손가락 개수 검출 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카메라를 이용해 촬영한 손바닥 영상에서 펴져 있는 손가락의 개수를 검출할 수 있도록 하는 손가락 개수 검출 방법에 관한 것이다.
최근 컴퓨터와 인간의 의사소통을 위한 사용자 인터페이스 기술이 많이 연구되고 있다.
예컨대 컴퓨터(예 : 노트북 컴퓨터, 패드형 컴퓨터, 휴대형 컴퓨터, 웨어러블 컴퓨터, 모바일 폰 등)에서 사용자의 음성 명령, 손 제스처, 또는 눈 움직임을 검출하여 그에 해당하는 명령을 수행하게 하는 사용자 인터페이스 기술이 많이 연구되고 있다. 그 중 비교적 쉽게 적용할 수 있는 손 제스처 및 손 모양을 검출하여 컴퓨터에서 그에 해당하는 명령을 수행하게 하는 사용자 인터페이스 기술의 연구가 더욱 활발히 진행되고 있다.
그러나 상기 손 제스처나 손 모양에 해당하는 명령을 컴퓨터가 수행하도록 하기 위해서는 기본적으로 손바닥과 손가락의 구분과 손가락의 개수(펴져 있는 손가락의 개수)를 검출(또는 인식)하는 것이 우선되어야 한다.
그런데 종래의 사용자 인터페이스 기술은 대부분 손 제스처 및 손 모양이 검출되었다고 가정한 상태, 즉, 손 제스처나 손 모양을 검출하는 구체적인 방법은 제공하지 않은 상태에서 컴퓨터가 상기 검출된 손 제스처나 손 모양에 해당하는 명령을 수행하게 하는 응용 기술이 대부분이다.
따라서 손 제스처나 손 모양 인식의 기본이 되는 손가락이나 손가락의 개수를 검출할 수 있도록 하는 방법에 대한 더 다양한 연구가 필요한 상황이다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-0940902호(2010.01.29.등록, 손가락 기하학 정보를 이용한 바이오 인식 방법)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 카메라를 이용해 촬영한 손바닥 영상에서 펴져 있는 손가락의 개수를 검출할 수 있도록 하는 손가락 개수 검출 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 카메라를 이용한 손가락 개수 검출 방법은, 제어부가 카메라부를 제어하여 전방의 영상을 촬영하는 단계; 상기 제어부가 상기 영상을 처리하여 손바닥 경계를 검출하는 단계; 상기 제어부가 상기 손바닥 경계에서 손가락 끝, 손가락 사이 골, 및 손바닥의 굴곡 면에 대해 꼭지점을 산출하는 단계; 상기 제어부가 상기 꼭지점들을 연결하여 다각형을 생성하는 단계; 상기 제어부가 상기 다각형의 각 꼭지점에서 이전 꼭지점과 다음 꼭지점을 연결하는 변을 벡터(V3, V4)로 설정하고, 상기 벡터(V3, V4)의 방향과 사이각(θ)을 검출하는 단계; 상기 제어부가 상기 벡터(V3, V4) 방향이 기준좌표의 제3,4 사분면을 향하면서 그 사이각(θ)이 예각이면 유효한 손가락으로 인식하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 검출된 유효한 손가락의 개수를 합산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부가 손바닥의 경계를 검출하는 단계에서, 상기 제어부가 영상 이진화부를 제어하여 상기 영상을 이진화시켜 손바닥과 배경이 구분되게 하고, 상기 제어부가 바운더리 검출부를 제어하여 상기 이진화를 통해 손바닥과 배경이 구분된 영상에서 경계에 해당하는 윤곽선을 검출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부가 꼭지점을 산출하는 단계에서, 상기 제어부는 상기 손바닥 경계의 각 픽셀에서 벡터(V1, V2)를 생성하고, 상기 벡터(V1, V2)의 사이각(θ)이 미리 설정된 특정 각 이하이거나 미리 설정된 특정 각 이상인 점을 꼭지점으로 산출하되, 상기 특정 각은 예각이거나 둔각인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 벡터(V1, V2)는, 상기 제어부가 벡터 생성부를 제어하여 상기 손바닥 경계를 이루는 각 픽셀에서 미리 설정된 일정개수의 픽셀에 해당하는 거리에 있는 과거와 미래의 픽셀까지 연결하여 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 기준좌표는, x축과 y축이 교차되는 2차원 평면 좌표로서, 상기 x축의 우측 진행 방향을 (+)부호로 그 좌측 진행 방향을 (-)부호로 표시하고, 상기 y축의 하측 진행 방향을 (+)부호로 그 상측 진행 방향을 (-)부호로 표시하며, 상기 x축과 y축이 교차되는 중심 좌표(0, 0)를 기준으로 상기 x축과 y축이 진행하는 방향을 나타내는 좌표부호가 (+ -)이면 1사분면, (- -)이면 2사분면, (- +)이면 3사분면, (+ +)이면 4사분면을 나타내는 좌표인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 카메라를 이용해 촬영한 손바닥 영상에서 펴져 있는 손가락의 개수를 더 간편하고 정확하게 검출할 수 있도록 한다. 또한 본 발명은 펴져 있는 손가락 개수에 해당하는 명령이나 손 모양에 해당하는 명령을 수행할 수 있도록 하는 응용 기술의 개발에 도움을 줄 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라를 이용한 손가락 개수 검출 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 카메라부를 이용해 촬영한 영상을 이진화시킨 후 손바닥 경계를 검출한 영상을 보인 예시도.
도 3은 상기 도 2에 있어서, 손바닥 경계를 구성하는 각 픽셀에서 과거와 미래의 양측으로 일정 거리에 있는 픽셀까지 연결하는 두 개의 벡터를 생성하는 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 4는 상기 도 3에 있어서, 각 픽셀에서 생성된 벡터의 방향과 사이각을 산출하는 방법을 설명하기 위한 기준좌표를 보인 예시도.
도 5는 상기 도 3에 있어서, 손바닥 경계에 있는 손가락의 끝과 손가락 사이 골 및 손바닥의 굴곡 면에 형성된 꼭지점을 연결하여 형성한 다각형을 보인 예시도.
도 6은 상기 도 5에 있어서, 꼭지점에서 생성한 각 벡터의 방향과 사이각을 검출하여 유효 손가락을 검출하는 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라를 이용한 손가락 개수 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 카메라를 이용한 손가락 개수 검출 방법의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라를 이용한 손가락 개수 검출 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 카메라를 이용한 손가락 개수 검출 장치는, 카메라부(110), 영상 이진화부(120), 바운더리 검출부(130), 벡터 생성부(140), 벡터 사이각 산출부(150) 및 제어부(160)를 포함한다.
상기 카메라부(110)는 적외선 카메라일 수 있으며, 또는 디지털 이미지 센서(예 : CMOS, CCD)를 이용한 디지털 카메라가 이용될 수도 있다. 또한 상기 카메라부(110)는 구동에 필요한 전자 부품들(미도시)이 포함된 모듈 형태로 구성될 수도 있으며, 또한 상기 카메라부(110)는 내시경용 초소형 카메라 모듈을 사용할 수도 있다.
상기 카메라부(110)는 상기 제어부(160)의 제어에 따라 전방의 영상(즉, 손바닥과 배경이 포함된 영상)을 촬영한다(도 2의 (a) 참조).
상기 제어부(160)는 미리 설정된 조건(예 : 특정 버튼 입력, 특정 동작 모드 등)이 되었을 때 상기 카메라부(110)에 제어 명령을 출력한다.
상기 제어부(160)는 손가락 개수를 검출하기 위하여, 정지 영상을 일정시간 간격으로 연속 촬영하거나 일정시간 동안 동영상을 촬영하도록 상기 카메라부(110)를 제어할 수 있다.
상기 영상 이진화부(120)는 상기 카메라부(110)에서 촬영한 영상을 이진화시킨다. 즉, 미리 설정된 임의의 임계값(Threshold)보다 밝은 픽셀들은 모두 흰색으로 처리하고, 상기 임계값보다 어두운 픽셀들은 모두 검은색으로 처리한다(도 2의 (b) 참조). 여기서 상기 이진화 방식으로는 전역 고정 이진화 방식이나 지역 가변 이진화 방식 등이 있으며, 영상의 밝기 변화 정도에 따라 적절한 이진화 방식을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 바운더리 검출부(130)는 상기 이진화된 영상에서 경계를 검출한다.
즉, 상기 영상 이진화를 통해 손바닥 모양이 배경과 구분되게 한 후, 상기 배경에 대비되어 손바닥의 경계(Edge or boundary)에 해당하는 윤곽선을 검출하는 것이다(도 2의 (b) 참조).
도 2는 상기 도 1에 있어서, 카메라부(110)를 이용해 촬영한 영상을 이진화시킨 후 손바닥의 경계를 검출한 영상을 보인 예시도로서, 도 2의 (a)에는 손바닥과 배경이 모두 포함된 영상이 표시되어 있으며, 도 2의 (b)에는 상기 손바닥과 배경이 모두 포함된 영상을 이진화시켜 손바닥과 배경을 구분되게 하고 그 경계가 검출된 영상이 표시되어 있다.
상기 벡터 생성부(140)는 상기 손바닥의 경계를 이루는 모든 픽셀(예 : A, B, C 등)에서 일정한 거리(즉, 미리 설정된 일정개수의 픽셀에 해당하는 거리)에 있는 과거와 미래의 픽셀까지 연결하는 가상의 직선(즉, 벡터)을 생성한다(도 3 참조). 다시 말해, 상기 벡터 생성부(140)는 상기 손바닥 경계를 이루는 모든 픽셀(예 : A, B, C 등)을 중심으로 양측(즉, 과거와 미래)으로 일정 거리를 갖는 두 개의 벡터(예 : 제1 벡터(V1), 제2 벡터(V2))를 생성한다. 따라서 상기 각 벡터(V1, V2)는 방향과 사이각(θ)이 달라진다.
도 3은 상기 도 2에 있어서, 손바닥 경계를 구성하는 각 픽셀에서 과거와 미래의 양측으로 일정 거리에 있는 픽셀까지 연결하는 두 개의 벡터를 생성하는 방법을 설명하기 위한 예시도로서, 편의상 도 3에는 손바닥 경계에 있는 모든 픽셀 중 예시적으로 세 개의 픽셀(예 : A, B, C 등)에서 생성된 벡터(V1, V2)가 표시되어 있다.
상기 벡터 사이각 산출부(150)는 상기 손바닥 경계를 구성하는 각 픽셀에서 생성된 벡터(V1, V2)가 이루는 사이각(θ)을 산출한다.
도 3을 참조하면, 손가락 끝의 어느 한 픽셀(A)에서 생성된 벡터(V1, V2)와 손가락 사이 골의 어느 한 픽셀(C)에서 생성된 벡터(V1, V2)는 그 사이각(θ)이 예각이면서 방향은 서로 반대인 것을 알 수 있다.
상기 제어부(160)는 상기 벡터 사이각 산출부(150)를 통해 산출된 상기 손바닥 경계의 모든 픽셀에서 생성된 벡터(V1, V2)의 사이각(θ)이 미리 설정된 특정 각(즉, 예각) 이하이거나 미리 설정된 특정 각(예 : 둔각) 이상인 점을 산출하여 꼭지점으로 설정한다.
참고로 상기 꼭지점은 손가락의 끝, 손가락 사이 골, 손바닥의 굴곡 면에 형성된다. 그리고 상기 사이각(θ)을 산출하는 방향에 따라 예각이 될 수도 있고 둔각이 될 수도 있다. 즉, 상기 벡터(V1, V2)의 방향이 제3,4 사분면을 향하고 있으면 예각이 산출되고, 상기 벡터(V1, V2)의 방향이 제1,2 사분면을 향하고 있으면 둔각이 산출된다(도 4 참조).
이때 상기 예각과 둔각은 도 4에 도시된 기준좌표를 참조하여 구분할 수 있다. 즉, 상기 기준좌표는, x축과 y축이 교차되는 2차원 평면 좌표로서, 상기 x축의 우측 진행 방향을 (+)부호로 그 좌측 진행 방향을 (-)부호로 표시하고, 상기 y축의 하측 진행 방향을 (+)부호로 그 상측 진행 방향을 (-)부호로 표시하며, 상기 x축과 y축이 교차되는 중심 좌표(0, 0)를 기준으로 상기 x축과 y축이 진행하는 방향을 나타내는 좌표부호가 (+ -)이면 1사분면, (- -)이면 2사분면, (- +)이면 3사분면, (+ +)이면 4사분면을 나타낸다.
이에 따라 상기 사이각(θ)은 각 픽셀이 좌표의 중심(a0 b0)에 있고, 각 벡터(V1, V2)가 향하는 방향, 즉, 상기 벡터(V1, V2)의 끝 부분의 좌표(V1(a1 b1), V2(a2 b2))가 있는 위치(즉, 사분면)에 따라, 상기 벡터(V1, V2)의 방향이 모두 제3,4 사분면을 향하고 있으면 상기 벡터(V1, V2)의 사이각(θ)은 예각이 되고(도 6의 (a), (b), (c) 참조), 상기 벡터(V1, V2)의 방향이 모두 제1,2 사분면을 향하고 있으면 상기 벡터(V1, V2)의 사이각(θ)은 둔각이 된다(도 6의 (d), (e), (f) 참조).
상기 제어부(160)는 상기 손바닥 경계(예 : 손가락의 끝, 손가락 사이 골, 손바닥의 굴곡 면)에 형성된 꼭지점을 연결한다(도 5 참조). 상기 꼭지점을 연결하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 손바닥 모양의 다각형이 형성된다. 즉, 삼각형 형상의 손가락과 다각형 형상의 손바닥이 결합된 형상이 된다.
다음 상기 제어부(160)는 유효한 손가락을 찾기 위해서(즉, 유효 손가락을 인식하기 위해서) 각 꼭지점(예 : 손가락 끝, 손가락 사이 골, 손바닥의 굴곡 면)에서 이전 꼭지점과 다음 꼭지점을 연결하는 선(즉, 각 다각형을 이루는 변)을 가상의 벡터(V3, V4)로 설정한다.
그리고 상기 제어부(160)는 상기 각 꼭지점에서 생성한 벡터(V3, V4)의 방향과 사이각(θ)을 검출한다.
상기 각 꼭지점에서 생성한 벡터(V3, V4)의 사이각(θ)은 상기 벡터(V3, V4)가 향하는 방향(즉, 각 벡터의 끝 부분의 좌표가 위치한 사분면)에 따라 예각이 되거나 둔각이 된다. 이때 상기 각 꼭지점에서 생성한 벡터(V3, V4)의 사이각(θ)이 예각인 부분(또는 삼각형)을 유효한 손가락으로 인식한다.
예컨대 도 6을 참조하면, 상기 꼭지점에서 생성한 각 벡터(V3, V4)의 방향이 제3,4 사분면을 향하고 있으면서 상기 벡터(V3, V4)의 사이각(θ)이 예각이면 유효한 손가락으로 인식하고(도 6의 (a), (b), (c) 참조), 상기 꼭지점에서 생성한 각 벡터(V3, V4)의 방향이 제1,2 사분면을 향하고 있으면서 상기 벡터(V3, V4)의 사이각(θ)이 둔각이면 손가락 사이 골로 인식한다(도 6의 (d), (e), (f) 참조). 이때 본 실시예에서는 손가락이 상부(즉, 제1,2 사분면)를 향하고 있는 경우를 한정하고 있음에 유의한다.
그리고 상기 제어부(160)는 상기 검출된 유효한 손가락의 개수를 합산한다.
한편 본 실시예에서는 편의상 상기 손바닥 경계의 각 픽셀에서 생성된 벡터(V1, V2)와 상기 손바닥 경계의 각 꼭지점에서 생성된 벡터(V3, V4)를 구분하여 기재하지만, 각 벡터의 방향과 그 사이각(θ)을 산출하는 방법은 사실상 도 6에 도시된 바와 같은 방법을 동일하게 이용할 수 있다.
또한 상기 제어부(160)는 내부적으로 영상 이진화부(120), 바운더리 검출부(130), 벡터 생성부(140) 및 벡터 사이각 산출부(150)의 기능을 수행하는 별도의 모듈(예 : 소프트웨어 모듈)을 포함할 수 있다. 다만, 본 실시예에서는 편의상 상기 각 구성 수단(130 ~ 150)의 기능을 별도로 설명하지만, 상기 제어부(160)에서 상기 각 구성 수단(130 ~ 150)을 모듈 형태로 포함하여 해당 기능들을 통합적으로 수행할 수도 있다.
이하 상기 손가락 개수 검출 장치를 이용한 손가락 개수 검출 방법에 대해서 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라를 이용한 손가락 개수 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(160)는 미리 설정된 조건(예 : 특정 버튼 입력, 특정 동작 모드 등)이 되었을 때 상기 카메라부(110)를 제어하여 전방의 영상(즉, 손바닥과 배경이 포함된 영상)을 촬영한다(S101).
그리고 상기 제어부(160)는 상기 촬영된 영상을 처리하여 손바닥 경계를 검출한다(S102).
예컨대 상기 제어부(160)는 영상 이진화부(120)를 제어하여 상기 촬영된 영상(즉, 손바닥과 배경이 포함된 영상)을 이진화시켜 손바닥과 배경이 구분되게 하고, 바운더리 검출부(130)를 제어하여 상기 이진화 처리를 통해 손바닥과 배경이 구분된 영상에서 경계에 해당하는 윤곽선을 검출한다.
다음 상기 제어부(160)는 벡터 생성부(140)를 제어하여 상기 손바닥의 경계를 이루는 모든 픽셀에서 일정한 거리(즉, 미리 설정된 일정 개수의 픽셀에 해당하는 거리)에 있는 과거와 미래의 픽셀(또는 화소)까지 연결하는 벡터(V1, V2)를 생성하고, 벡터 사이각 산출부(150)를 제어하여 상기 손바닥 경계를 이루는 각 픽셀에서 생성된 벡터(V1, V2)가 이루는 사이각(θ)을 산출한다(S103).
이때 상기 손바닥 경계의 각 픽셀에서 생성된 벡터(V1, V2)는 방향과 벡터 사이각(θ)이 다르다.
상기 제어부(160)는 상기 손바닥 경계의 각 픽셀에서 생성된 벡터(V1, V2)의 사이각(θ)이 미리 설정된 특정 각(즉, 예각) 이하이거나 미리 설정된 특정 각(예 : 둔각) 이상인 점을 산출하여 꼭지점으로 설정한다(S104). 이때 상기 꼭지점은 손가락의 끝, 손가락 사이 골, 손바닥의 굴곡 면에 형성된다.
그리고 상기 제어부(160)는 상기 손바닥 경계(예 : 손가락의 끝, 손가락 사이 골, 손바닥의 굴곡 면)에 형성된 꼭지점을 연결하여 다각형을 생성한다(S105). 즉, 상기 꼭지점을 연결하면 삼각형 형상의 손가락과 다각형 형상의 손바닥이 결합된 형상의 다각형이 생성된다.
상기 제어부(160)는 유효한 손가락을 검출하기 위해서 각 꼭지점에서 이전 꼭지점과 다음 꼭지점을 연결하는 선(즉, 각 다각형을 이루는 변)을 가상의 벡터(V3, V4)로 설정하고, 상기 벡터(V3, V4)의 방향과 사이각(θ)을 검출한다(S106).
이때 상기 각 꼭지점에서 생성한 벡터(V3, V4)의 사이각(θ)은 상기 벡터(V3, V4)가 향하는 방향(즉, 각 벡터의 끝 부분의 좌표가 위치한 사분면)에 따라 예각이 되거나 둔각이 된다.
따라서 상기 제어부(160)는 상기 꼭지점에서 생성한 각 벡터(V3, V4)의 방향이 모두 제3,4 사분면을 향하고 있으면서 상기 벡터(V3, V4)의 사이각(θ)이 예각이면 유효한 손가락으로 인식한다(S107)(도 6 참조).
이때 본 실시예에서는 손가락이 상부(즉, 제1,2 사분면)를 향하고 있는 경우를 한정하고 있음에 유의한다.
참고로 상기 벡터(V3, V4)의 방향(즉, 각 벡터의 끝 부분의 좌표가 위치한 사분면)은, 각 벡터(V3, V4)의 끝 부분의 좌표 부호, 즉, 도 4의 기준좌표에서 중심 좌표(0, 0)를 기준으로 각 축(예 : x축, y축)이 향하는 방향을 나타내는 부호(+, -)를 이용하여 각 벡터(V3, V4)의 끝 부분의 좌표를 나타내는 부호(예 : 1사분면(+ -), 2사분면(- -), 3사분면(- +), 4사분면(+ +))를 산출하여 검출할 수 있다.
그리고 상기 제어부(160)는 상기 검출된 유효한 손가락의 개수를 합산하여 최종적으로 손가락의 개수를 산출한다(S108).
상기와 같이 본 실시예에서는 하나의 카메라를 이용해 촬영한 손바닥에서 펴져 있는 손가락의 개수를 정확하게 검출함으로써 상기 손가락 개수에 해당하는 명령을 수행할 수 있도록 하는 응용 기술이나 손 모양에 해당하는 명령을 수행할 수 있도록 하는 응용 기술의 개발에 도움을 줄 수 있도록 한다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
110 : 카메라부 120 : 영상 이진화부
130 : 바운더리 검출부 140 : 벡터 생성부
150 : 벡터 사이각 산출부 160 : 제어부

Claims (5)

  1. 제어부가 카메라부를 제어하여 전방의 영상을 촬영하는 단계;
    상기 제어부가 상기 영상을 처리하여 손바닥 경계를 검출하는 단계;
    상기 제어부가 상기 손바닥 경계에서 손가락 끝, 손가락 사이 골, 및 손바닥의 굴곡 면에 대해 꼭지점을 산출하는 단계;
    상기 제어부가 상기 꼭지점들을 연결하여 다각형을 생성하는 단계;
    상기 제어부가 상기 다각형의 각 꼭지점에서 이전 꼭지점과 다음 꼭지점을 연결하는 변을 벡터(V3, V4)로 설정하고, 상기 벡터(V3, V4)의 방향과 사이각(θ)을 검출하는 단계;
    상기 제어부가 상기 벡터(V3, V4) 방향이 기준좌표의 제3,4 사분면을 향하면서 그 사이각(θ)이 예각이면 유효한 손가락으로 인식하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 인식된 유효한 손가락의 개수를 합산하는 단계;를 포함하되,
    상기 기준좌표는,
    x축과 y축이 교차되는 2차원 평면 좌표로서,
    상기 x축의 우측 진행 방향을 (+)부호로 그 좌측 진행 방향을 (-)부호로 표시하고, 상기 y축의 하측 진행 방향을 (+)부호로 그 상측 진행 방향을 (-)부호로 표시하며, 상기 x축과 y축이 교차되는 중심 좌표(0, 0)를 기준으로 상기 x축과 y축이 진행하는 방향을 나타내는 좌표부호가 (+ -)이면 1사분면, (- -)이면 2사분면, (- +)이면 3사분면, (+ +)이면 4사분면을 나타내는 좌표인 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 손가락 개수 검출 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어부가 손바닥의 경계를 검출하는 단계에서,
    상기 제어부가 영상 이진화부를 제어하여 상기 영상을 이진화시켜 손바닥과 배경이 구분되게 하고, 상기 제어부가 바운더리 검출부를 제어하여 상기 이진화를 통해 손바닥과 배경이 구분된 영상에서 경계에 해당하는 윤곽선을 검출하는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 손가락 개수 검출 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제어부가 꼭지점을 산출하는 단계에서,
    상기 제어부는 상기 손바닥 경계의 각 픽셀에서 벡터(V1, V2)를 생성하고,
    상기 벡터(V1, V2)의 사이각(θ)이 미리 설정된 특정 각 이하이거나 미리 설정된 특정 각 이상인 점을 꼭지점으로 산출하되,
    상기 특정 각은 예각이거나 둔각인 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 손가락 개수 검출 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 벡터(V1, V2)는,
    상기 제어부가 벡터 생성부를 제어하여 상기 손바닥 경계를 이루는 각 픽셀에서 미리 설정된 일정개수의 픽셀에 해당하는 거리에 있는 과거와 미래의 픽셀까지 연결하여 생성하는 것이며,
    상기 과거와 미래는, 상기 손바닥 경계를 이루는 각 픽셀을 중심으로 양측으로 일정 거리를 갖는 두 개의 벡터(V1, V2)를 생성할 때, 상기 양측 중 일 측 방향이 과거가 되고 다른 일 측 방향이 미래가 되는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 손가락 개수 검출 방법.
  5. 삭제
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