KR101671294B1 - Interactive electronic board having visual presenter and method for controlling as the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 실물영상처리기를 갖는 인터랙티브 전자교탁 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실물영상처리기와 인터랙티브 전자교탁을 일체로 운영할 수 있는 실물영상처리기를 갖는 인터랙티브 전자교탁 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an interactive electronic teaching apparatus having a real image processor and a control method thereof, and more particularly to an interactive electronic teaching apparatus having a real image processor and a real image processor capable of operating an interactive electronic teaching apparatus integrally .
최근, 회의실, 강의실, 교실 등의 내부 환경이 전자화되고 있으며, 그 대표적인 예가 강의실 내에 인터랙티브 전자교탁을 설치하여 운영하는 것일 것이다.Recently, the internal environment of meeting rooms, lecture rooms, and classrooms is becoming electronic, and a representative example thereof is to install and operate an interactive electronic lecture desk in the classroom.
인터랙티브 전자교탁은, 강의정보를 저장하고 있는 저장장치, 디스플레이, 키보드, 마우스, 마이크, 스피커 등을 선택적으로 구성하고 있다. 이와 같이 구성된 인터랙티브 전자교탁은 키보드, 마우스 조작에 대응하여 해당 강의정보를 디스플레이 상에 출력하고, 마이크를 통해 입력된 음향(음성)을 스피커를 통해 증폭하여 출력시킴으로써, 사용자의 강의 진행에 도움을 주도록 구성하고 있다.The interactive electronic teaching desk selectively configures a storage device for storing lecture information, a display, a keyboard, a mouse, a microphone, and a speaker. In the interactive electronic teaching apparatus configured as described above, the corresponding lecture information is output on the display in response to the keyboard and mouse operations, and the sound (voice) input through the microphone is amplified through the speaker and outputted, Respectively.
한편, 강의의 효율성을 향상시키기 위해, 인쇄물, 실제 대상물 등을 카메라로 촬영하여 인터랙티브 전자교탁 등으로 영상을 출력하는 실물화상기가 많이 이용되고 있다. 이와 같이 실물화상기는 교육, 발표 등을 목적으로 이용되고 있는데, 통상 실물화상기는 인쇄물, 실제 대상물이 놓이는 플레이트와, 플레이트의 중앙 상부에 위치하는 카메라와, 실물화상기 제어를 위한 사용자 조작부를 기본 구성으로 하고 있다. 이외에, 실물화상기는 조명장치 등이 부설될 수 있다.On the other hand, in order to improve the efficiency of the lecture, a real image display device which photographs a printed matter, an actual object, and the like with a camera and outputs an image with an interactive electronic desk is widely used. In this way, the actual presenter is used for the purpose of education, presentation, and the like. The actual presenter usually includes a printed material, a plate on which an actual object is placed, a camera positioned in the upper center of the plate, . In addition, the actual imager may be provided with a lighting device or the like.
그런데, 인터랙티브 전자교탁과 실물화상기가 별도의 독립체로 존재함에 따라, 이들을 서로 연결시켜야만 실물화상기를 사용할 수 있다. 즉, 실물화상기를 이용하기 위해서는, 인터랙티브 전자교탁과 실물화상기의 유무선 연결이 이루어져야 하는 과정 등을 포함한 사전작업이 많이 소요되는 단점이 있다.However, since the interactive electronic teaching desk and the actual visual display apparatus exist as separate independent bodies, the actual visual display apparatus can be used only by connecting them. In other words, in order to use a real-life presenter, there is a disadvantage that a lot of pre-work including a process of wired / wireless connection between an interactive electronic lecture and a real presenter is required.
이와 같이, 인터랙티브 전자교탁과 실물화상기의 이용이 잦아짐에 따라 강의실 내에 함께 구축되는 경우가 많아지고 있는데, 이들을 함께 이용하기 위한 사용상의 편의성을 향상시킬 필요성이 있다.
In this way, as the use of interactive electronic teaching and real-life visual perception becomes more frequent, they are often built together in a classroom, and there is a need to improve ease of use for using them together.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 인터랙티브 전자교탁 내부 공간에 실물영상처리기를 내설하고, 실물영상처리기 조작에 대응하여 인터랙티브 전자교탁과 상호 인터페이스가 이루어져 실물영상처리기와 인터랙티브 전자교탁을 일체로 운영할 수 있도록 하는 실물영상처리기를 갖는 인터랙티브 전자교탁 및 이의 제어방법을 제공하는데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a real image processor in an internal space of an interactive electronic teaching room, The present invention also provides an interactive electronic teaching apparatus and a control method thereof, which have a real-time image processor capable of operating a real-time image processor and an interactive electronic teaching apparatus integrally.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실물영상처리기를 갖는 인터랙티브 전자교탁은, 실물영상처리기의 구동 및 외부 공간과의 차단을 수행하는 도어(Door)와, 상기 도어가 체결된 케이스 내부에 내설된 실물영상처리기를 포함하며, 상기 실물영상처리기는, 대상물이 놓여지는 테이블; 대상물을 촬영하는 카메라모듈; 및 광모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an interactive electronic teaching apparatus having a real image processor, including: a door for driving a real image processor and blocking an external space; Wherein the real image processor comprises: a table on which an object is placed; A camera module for photographing an object; And an optical module.
상기 테이블은, 상부와 하부 공간을 구분하는 분리판; 상기 분리판에 체결되어 회전하며, 투명한 회전판; 및 상기 회전판에 연결되어 상기 회전판으로 구동력을 전달하는 구동모듈을 포함하는 것이 바람직하다.The table includes a separating plate for separating upper and lower spaces; A transparent rotating plate coupled to the separating plate and rotated; And a driving module connected to the rotating plate to transmit the driving force to the rotating plate.
상기 카메라모듈은, 반원(Half Circle)의 프레임에 일정간격으로 배치된 다수의 상부카메라; 및 상기 테이블의 하부에 형성된 하부카메라를 포함하는 것이 바람직하다.The camera module comprises: a plurality of upper cameras arranged at regular intervals in a half-circle frame; And a lower camera formed at a lower portion of the table.
상기 실물영상처리기 및 상기 인터랙티브 전자교탁 간 상호 전달 데이터를 처리하는 컨트롤러는, 상기 도어에 개폐에 따른 온/오프에 대응하여 실물영상처리기 구동신호 또는 종료신호를 생성하여 상기 인터랙티브 전자교탁으로 전달하는 동작신호 생성부; 상기 인터랙티브 전자교탁의 사용자 조작화면을 통한 사용자 조작에 대응하여 명령어를 생성하여 상기 실물영상처리기로 전달하는 명령어 생성부; 및 상기 실물영상처리기의 카메라들로부터 전달된 영상 및 f값과, 이웃한 카메라들간 거리값 및 각도값으로부터 좌표군을 생성하고, 좌표군을 합성하여 3차원 영상을 생성하는 3차원 영상생성부를 포함하는 것이 바람직하다.The controller for processing the mutual transfer data between the physical image processor and the interactive electronic teaching machine generates a physical image processor driving signal or a termination signal in response to the on / A signal generator; A command generation unit for generating a command corresponding to a user operation through the user operation screen of the interactive electronic teaching desk and delivering the command to the real image processor; And a three-dimensional image generation unit for generating a coordinate group from the image and f value transmitted from the cameras of the real image processor, the distance value and angle value between adjacent cameras, and synthesizing the coordinate groups to generate a three-dimensional image .
상기 3차원 영상생성부는, 상기 상부카메라로부터 촬영된 영상에 대한 f값과 이웃하는 카메라간 거리값 및 각도값으로부터 좌표를 생성하는 다수의 좌표 생성부; 및 상기 다수의 좌표 생성부로부터 전달된 좌표와 상기 하부카메라로부터 전달된 좌표를 합성하여 3차원 영상을 생성하는 좌표 합성부를 포함하는 것이 바람직하다.
The three-dimensional image generation unit may include: a plurality of coordinate generation units for generating coordinates from an f value of an image photographed from the upper camera, a distance between adjacent cameras, and an angle value; And a coordinate synthesizer for synthesizing the coordinates transmitted from the plurality of coordinate generators and the coordinates transmitted from the lower camera to generate a three-dimensional image.
한편, 본 발명의 실물영상처리기를 갖는 인터랙티브 전자교탁의 제어방법은, 인터랙티브 전자교탁의 케이스에 체결된 도어의 개폐에 대응하여 실물영상처리기 구동신호가 생성되는 단계; 상기 실물영상처리기 구동신호에 대응하여 상기 인터랙티브 전자교탁의 내부에 내설된 실물영상처리기에 대한 프로그램이 상기 인터랙티브 전자교탁에서 실행되는 단계; 및 상기 실물영상처리기 프로그램의 실행에 따라 대상물의 3차원 영상을 생성하여 상기 인터랙티브 전자교탁의 디스플레이에 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling an interactive electronic teaching apparatus having a real image processor, the method comprising: generating a real image processor driving signal corresponding to opening and closing of a door fastened to a case of an interactive electronic teaching apparatus; Executing a program for a real image processor embedded in the interactive electronic desk in response to the real image processor driving signal in the interactive electronic desk; And generating a three-dimensional image of the object according to the execution of the real image processor program and outputting the generated three-dimensional image to the display of the interactive electronic teaching machine.
상기 3차원 영상을 생성하는 과정은, 상기 대상물이 놓인 투명 회전판을 설정각도로 회전시키면서 상기 투명 회전판의 상ㆍ하부에 배치된 상부카메라 및 하부카메라를 이용하여 상기 대상물을 촬영하는 단계; 상기 상부카메라 및 하부카메라 각각의 이웃한 카메라에 대해, 상기 설정각도, 각 카메라간 거리값 및 각도값, 영상의 f값으로부터 대상물의 좌표를 생성하는 단계; 및 이웃한 카메라들에 의해 생성된 좌표군을 합성하여 3차원 모델링을 수행하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
The step of generating the three-dimensional image may include photographing the object using upper and lower cameras disposed on upper and lower sides of the transparent rotary plate while rotating the transparent rotary plate on which the object is placed at a predetermined angle. Generating coordinates of the object from the set angle, the distance between each camera and the angle value, and the f value of the image with respect to the neighboring cameras of the upper camera and the lower camera; And synthesizing the coordinate groups generated by the neighboring cameras to perform three-dimensional modeling.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 실물영상처리기를 갖는 인터랙티브 전자교탁 및 이의 제어방법에 따르면, 실물영상처리기와 인터랙티브 전자교탁을 일체로 운영함에 따라 사용 편의성을 향상시킬 수 있다.
As described above, according to the interactive electronic teaching apparatus having the real image processor according to the present invention and the control method thereof, the ease of use can be improved by integrally operating the real-time image processor and the interactive electronic teaching apparatus.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실물영상처리기를 갖는 인터랙티브 전자교탁의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실물영상처리기의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 컨트롤러의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 3차원 영상생성부의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실물영상처리기를 갖는 인터랙티브 전자교탁의 제어과정을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 3차원 영상생성과정을 나타낸 흐름도이다.1 is a perspective view of an interactive electronic teaching machine having a real image processor according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a real image processor according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a controller according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of a three-dimensional image generating unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a control process of an interactive electronic teaching apparatus having a real image processor according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a three-dimensional image generation process according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실물영상처리기를 갖는 인터랙티브 전자교탁 및 이의 제어방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an interactive electronic teaching apparatus having a real image processor of the present invention and a control method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실물영상처리기를 갖는 인터랙티브 전자교탁의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실물영상처리기의 구성도이다.FIG. 1 is a perspective view of an interactive electronic teaching apparatus having a real image processor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram of a real image processor according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 크게 인터랙티브 전자교탁(1)과 실물영상처리기(2)로 구성되며, 인터랙티브 전자교탁(1)은 저장장치, 디스플레이, 키보드, 마우스, 마이크, 스피커 등을 선택적으로 포함하고 있는 장치로서 정의하며, 실물영상처리기(2)는 점등과 대상물의 회전제어 및 촬영을 위한 장치로서 정의하고, 인터랙티브 전자교탁(1)과 실물영상처리기(2)는 케이스(3)의 내외부에 설치되어 있다.1 and 2, the present invention mainly comprises an interactive electronic teaching apparatus 1 and a real-time
본 발명은, 실물영상처리기(2)의 구동 및 외부 공간과의 차단을 수행하는 도어(Door)(4)와, 도어(4)가 체결된 케이스(3) 내부에 실물영상처리기(2)를 내설시키며, 실물영상처리기(2)는, 대상물이 놓여지는 테이블(21)과, 대상물을 촬영하는 카메라모듈(22)과, 광모듈(23)을 포함한다.The present invention is characterized by comprising a
여기서, 광모듈(23)은 케이스(3) 내부에 다수 설치되며, 바람직하게는 광모듈(23)의 광조사방향이 카메라모듈(22)의 촬영방향과 유사하도록 설치되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 일례로서 광모듈(23)이 케이스(3) 내부 공간의 모서리에 각각 설치되는 것을 예시하고 있다.
It is preferable that a plurality of
테이블(21)은, 상부와 하부 공간을 구분하는 분리판(211)과, 분리판(211)에 체결되어 회전하며, 투명한 회전판(212)과, 회전판(212)에 연결되어 회전판(212)으로 구동력을 전달하는 구동모듈(213)을 포함한다.
The table 21 includes a
카메라모듈(22)은, 반원(Half Circle)의 프레임(221)에 일정간격으로 배치된 다수의 상부카메라(222)와, 테이블(21)의 하부에 형성된 하부카메라(223)를 포함한다.The
여기서, 본 실시예에서는 반원에 상부카메라가(222)가 장착되는 경우에 대해 설명하고 있으나, 1/4 원(Circle) 등에도 적용될 수 있을 것이다.Here, although the case where the
한편, 상부카메라(222)는 이웃하는 카메라들간 간격을 일정하게 유지시켜 방사상으로 배치되며, 촬영방향이 회전판(212)의 중심을 향하도록 배치되는 것이 바람직하다.Preferably, the
그리고, 하부카메라(223)는 상부카메라(222)와 같은 반원(Half Circle)의 프레임(미도시)에 다수 형성시킬 수 있으며, 또한 듀얼(Dual)카메라, 단일카메라 등으로 형성될 수 있다. 하부카메라(223) 역시 촬영방향이 회전판(212)의 중심을 향하도록 배치되는 것이 바람직하다. 하부카메라(223)는 전자칠판의 크기 및 모양에 대응하여 특정카메라를 선택하는 것이 바람직하다.
The
케이스(3) 내부는 크로마키 천 또는 필름이 장착되는 것이 바람직하다.It is preferable that the inside of the case 3 is equipped with a chromakey cloth or a film.
도어(4)에는 실물영상처리기(2) 구동신호를 생성하는 접점스위치(5)가 형성될 수 있다.The
도 2에서와 같은 실물영상처리기(2)를 별도로 제작하여 인터랙티브 전자교탁(1)의 내부 공간에 내삽하거나 유무선 연결을 통해 별도로 운영할 수도 있을 것이다.
The
이와 같이, 본 발명의 실물영상처리기(2)를 갖는 인터랙티브 전자교탁은, 도어(4)의 개방에 따라 접점스위치(5)가 동작하여 실물영상처리기 구동신호가 생성되면, 실물영상처리기 프로그램이 실행되고, 이에 실물영상처리기(2) 제어와 관련된 사용자 조작화면이 인터랙티브 전자교탁(1)의 디스플레이에 출력된다. 이에 사용자의 조작에 대응하여 카메라모듈(22) 촬영구동, 회전판(212) 회전구동, 광모듈(23) 점등구동 등의 제어를 수행할 수 있다. 이 때, 카메라모듈(22)을 구성하는 카메라들 중에서 일부만을 선택적으로 구동시킬 수 있으며, 광모듈(23) 역시 카메라의 구동과 일치시키거나 카메라의 구동과 별개로 구동시킬 수 있다. 또한, 회전판(212)의 회전 역시 선택적으로 구동시킬 수 있다.
As described above, in the interactive electronic teaching apparatus having the
그러면, 여기서 실물영상처리기 및 인터랙티브 전자교탁 간 상호 전달 데이터를 처리하기 위한 구성에 대해 설명하기로 한다.Here, a configuration for processing the mutual transfer data between the real image processor and the interactive electronic teaching machine will be described.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 컨트롤러의 구성도이다.3 is a block diagram of a controller according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 컨트롤러(9)는, 도어(4)에 개폐에 따른 접점스위치(5)의 온/오프에 대응하여 실물영상처리기 구동신호 또는 종료신호를 생성하여 인터랙티브 전자교탁(1)으로 전달하는 동작신호 생성부(91)와, 인터랙티브 전자교탁(1)의 사용자 조작화면을 통한 사용자 조작에 대응하여 명령어를 생성하여 실물영상처리기(2)로 전달하는 명령어 생성부(92)와, 실물영상처리기(2)의 카메라들로부터 전달된 영상 및 f값과, 이웃한 카메라들간 거리값 및 각도값으로부터 좌표군을 생성하고, 좌표군을 합성하여 3차원 영상을 생성하는 3차원 영상생성부(93)를 포함한다.3, the
여기서, 좌표군은 상부카메라(222) 및 하부카메라(223)에서 생성할 수 있으나, 바람직하게는 상부카메라(222)에서만 생성하고, 상부카메라(222)에서 생성된 좌표군과 하부카메라(223)의 좌표를 합성하여 3차원 영상을 생성하는 것이 바람직하다.
The coordinate group may be generated by the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 3차원 영상생성부의 구성도이다.4 is a block diagram of a three-dimensional image generating unit according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 3차원 영상생성부(93)는, 상부카메라(222)로부터 촬영된 영상에 대한 f값과 이웃하는 카메라간 거리값 및 각도값으로부터 좌표를 생성하는 다수의 좌표 생성부(931, 932)와, 다수의 좌표 생성부(931, 932)로부터 전달된 좌표와 하부카메라(223)로부터 전달된 좌표를 합성하여 3차원 영상을 생성하는 좌표 합성부(933)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the three-dimensional
여기서, 하부카메라(223) 역시 다수의 좌표 생성부(미도시)를 구성할 수 있음은 당연할 것이다.Here, it is a matter of course that the
한편, 좌표 합성부(933)는 각 좌표 생성부(931, 932)로부터 전달된 부분 영상과 랜덤 위상의 곱을 푸리에 변환하여 생성된 변환 영상이 형성되는 출력면으로부터 푸리에 렌즈(미도시)를 경유하여 이미징 면에서 3차원 영상을 합성한다.
On the other hand, the
그러면, 여기서 상기와 같이 구성된 시스템을 이용한 본 발명의 실물영상처리기를 갖는 인터랙티브 전자교탁의 제어방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for controlling an interactive electronic teaching apparatus having a real image processor of the present invention using the system configured as described above will be described.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실물영상처리기를 갖는 인터랙티브 전자교탁의 제어과정을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a control process of an interactive electronic teaching apparatus having a real image processor according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 먼저, 인터랙티브 전자교탁(1)과 실물영상처리기(2)의 최초 접속이 이루어지게 되면(S1), 인터랙티브 전자교탁(1)은 외부 서버 또는 실물영상처리기(2)로부터 프로그램을 전달받아(S2) 해당 프로그램을 인스톨하는 초기 세팅 과정을 진행한다(S3).5, when the first connection between the interactive electronic teaching board 1 and the real
이후, 사용자가 도어(4)를 개방시켜 접점스위치(5)로부터 실물영상처리기 구동신호가 발생되면(S4, S5), 인터랙티브 전자교탁(1)은 실물영상처리기 구동신호에 대응하여 프로그램을 실행한다(S6).Thereafter, when the user opens the
이후, 도어(4)가 폐쇄되면 대상물의 존재여부에 대한 센싱작업을 수행한다(S7, S8).Thereafter, when the
센싱작업은, 별도로 마련된 센서를 통해 대상물의 존재여부를 확인할 수도 있고, 카메라에서 촬영된 영상에 대한 기준영상과의 비교를 통해 대상물의 존재여부를 확인할 수도 있고, 별도로 마련된 수광모듈을 이용하여 광모듈(23)로부터 조사된 광의 수광여부 또는 밝기차 등을 이용하여 대상물의 존재여부를 확인할 수도 있다.In the sensing operation, the presence or absence of an object may be checked through a separately provided sensor, and the presence or absence of the object may be checked by comparing the captured image with a reference image. Alternatively, The presence or absence of the object can be confirmed by using the light received from the
이와 같이 대상물의 존재여부를 확인하여 대상물이 존재하지 않으면(S9), 에러 메시지를 인터랙티브 전자교탁(1)으로 전달하고(S10), 대상물이 존재한다고 판단되면, 실물영상처리기(2) 제어를 위한 사용자 조작화면을 인터랙티브 전자교탁(1)의 디스플레이에 출력한다(S11).If there is no object (S9), an error message is transmitted to the interactive electronic teaching board 1 (S10). If it is determined that the object exists, And outputs the user operation screen to the display of the interactive electronic teaching board 1 (S11).
이 때, 사용자 조작에 따른 제어신호가 생성되면(S12), 해당 제어신호에 대응하여 실물영상처리기(2)에서 제어가 이루어지게 된다(S13, S14). 즉, 광모듈(23) 점등구동, 카메라모듈(22) 촬영구동, 회전판(212) 회전구동 등의 제어가 이루어지게 된다. 여기서, 본 발명에서는 회전판(212)이 투명하므로 대상물의 하부를 하부카메라(223)에서 촬영이 가능하다.At this time, when a control signal according to a user operation is generated (S12), the
이러한 제어에 의해 실물영상처리기(2)에서는 촬영이 이루어지게 되고(S15), 이에 생성된 영상을 인터랙티브 전자교탁(1)으로 전달한다(S16). 이에 인터랙티브 전자교탁(1)에서는 전달된 영상을 3차원 영상으로 변환하여 출력한다(S17). 이후, 사용자 조작화면을 통해 출력된 3차원 영상에 대한 제어가 이루어질 수 있다. 한편, 3차원 영상에 대한 제어에 대응하여 실물영상처리기(2)의 제어가 연동될 수 있다.By this control, the
한편, 도어(4)의 개방(프로그램 실행 조건에서의 개방) 또는 사용자 조작화면을 통한 실물영상처리기 종료신호가 생성되면(S18), 인터랙티브 전자교탁(1)은 실물영상처리기 종료신호에 대응하여 프로그램을 종료하며, 이에 사용자 조작화면도 종료된다(S19, S20).
On the other hand, when the
한편, 촬영에 대응하여 실물영상처리기(2) 또는 인터랙티브 전자교탁(1)에서 3차원 영상이 생성되는데(본 실시예에서는 인터랙티브 전자교탁(1)에서 3차원 영상을 생성), 3차원 영상이 생성되는 과정에 대해서는 도 6에서 상세히 설명한다.
On the other hand, in response to photographing, a three-dimensional image is generated in the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 3차원 영상생성과정을 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a three-dimensional image generation process according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 사용자 조작에 대응하여 카메라의 촬영이 시작되고, 이와 함께 회전판(212)이 설정각도로 회전된다. 이 설정각도가 360°에 이를 때까지 촬영과 회전판(212) 구동이 반복된다(S31).Referring to FIG. 6, photographing of the camera is started in response to a user operation, and the
한편, 3차원 영상생성부(93)에서는 회전판(212)의 설정각도, 각 카메라간 거리값 및 각도값, 영상의 f값으로부터 대상물의 좌표를 생성한다(S32).On the other hand, the three-dimensional
이 때, 좌표 생성은 이웃하는 2개의 카메라(스테레오 카메라)로부터 생성된 영상으로부터 생성된다. 즉, 예를 들어 n개의 카메라를 이용하여 촬영이 이루어지면, 제1카메라와 제2카메라, 제2카메라와 제3카메라, ..., 제n-1카메라와 제n카메라로부터 생성된 각각의 영상으로부터 n-1개의 좌표군이 생성된다. 여기서, n은 2 이상의 자연수이다.At this time, coordinate generation is generated from an image generated from two neighboring cameras (stereo cameras). That is, for example, when photographing is performed using n cameras, the first camera and the second camera, the second camera and the third camera, ..., the n-1 camera and the nth camera, N-1 coordinate groups are generated from the image. Here, n is a natural number of 2 or more.
이후, 3차원 영상생성부(93)에서는 n-1개의 좌표군을 합성하여 3차원 모델링을 수행한다(S33). 이 때, n-1개의 좌표군은 상부카메라(222) 및 하부카메라(223) 각각에서 생성될 수 있으며, 바람직하게는 상부카메라(222)에서만 생성하고, 하부카메라(223)의 좌표를 합성하는 것이 바람직할 것이다. 물론, 하부카메라(223)를 듀얼카메라로 구성할 경우, 본 발명에서 제시하는 3차원 모델링이 적용될 수 있다.Thereafter, in the three-dimensional
여기서, 3차원 모델링에 대해 간략하게 설명한다.Here, the three-dimensional modeling will be briefly described.
상기한 설정각도로서 90°을 적용하면, 전체 영역 중에서 1/4 영역의 점 데이터를 획득할 수 있다.By applying 90 degrees as the above-described setting angle, it is possible to obtain point data of a 1/4 area in the entire area.
이 때, 점 데이터는 아래의 회전 변환 공식을 이용하여 획득한다.At this time, the point data is acquired using the following rotation conversion formula.
여기서, 3차원에서는 상기한 2차원 공식을 각각 x축, y축, z축에 대해서 회전하는것으로 계산한다.Here, the two-dimensional formulas are calculated by rotating the x, y, and z axes, respectively, in three dimensions.
먼저 x축에 대해서 회전한다면, x의 값은변함이 없고 y와 z만 바뀌게되고(x=x', y', z'), 이어서 x축에 대해서 회전한 좌표를 다시축에 대해서회전시키면, y의 값은 변함이 없고 x와만 바뀌게 되며(x'', y''=y', z''), y축에 대해서 회전한 좌표를 다시축에 대해서 회전시키면, z의 값은 변함이 없고 x와 y만 바뀌게 된다(x''', y''', z'''=z'').If we rotate about the x axis first, then the value of x does not change and only y and z are changed (x = x ', y', z ') and then the coordinate rotated about the x- (x '', y '' = y ', z' '), and if the coordinate rotated about the y axis is rotated about the axis again, the value of z does not change only x and y are changed (x '' ', y' '', z '' '= z' ').
이와 같이 연속적인 대입 과정을 통해 점 데이터를 획득하며, 이러한 과정은 각 좌표 생성부(931, 932)에서 실행된다. 이후, 각 좌표 생성부(931, 932)로부터 출력된 좌표군을 합성하여 3차원 영상을 생성한다. 이 때, 상기한 바와 같이 각 좌표 생성부(931, 932)로부터 전달된 부분 영상과 랜덤 위상의 곱을 푸리에 변환하여 생성된 변환 영상이 형성되는 출력면으로부터 푸리에 렌즈(미도시)를 경유하여 이미징 면에서 3차원 영상을 합성한다.
In this manner, the point data is acquired through the continuous substitution process, and this process is executed in each of the coordinate
한편, 도 6에서 제시한 3차원 영상생성과정은 카메라에 의해 촬영된 영상으로부터 3차원 영상을 생성하고, 이후 3차원 영상에 대해 제어하는 3차원 영상제어 모드에 해당하며, 실시간 영상출력 모드로도 진행할 수 있다. 여기서, 실시간 영상출력 모드는 카메라에 의해 촬영되고 있는 영상을 인터랙티브 전자교탁(1)의 디스플레이에 실시간으로 출력하며, 사용자 조작화면을 통한 사용자 조작에 대응하여 실물영상처리기(2)를 제어하고, 또한 실물영상처리기(2)의 제어에 대응한 영상을 인터랙티브 전자교탁(1)에 실시간으로 출력하는 모드이다. 예를 들어, 사용자가 사용자 조작화면을 이용하여 실제 대상물을 회전시키면, 테이블(21)의 회전판(212)이 회전하고, 회전에 따라 생성된 실시간 영상을 인터랙티브 전자교탁(1)의 디스플레이에 출력하는 것이다. 물론, 실시간 영상출력 모드는 3차원 영상제어 모드와 병행될 수 있다.
Meanwhile, the three-dimensional image generation process shown in FIG. 6 corresponds to a three-dimensional image control mode for generating a three-dimensional image from an image captured by a camera and then controlling the three-dimensional image, You can proceed. Here, in the real-time image output mode, the image captured by the camera is output to the display of the interactive electronic teaching board 1 in real time, the
한편, 실물영상처리기를 갖는 인터랙티브 전자교탁은 대형화면을 갖는 전자칠판과 연계되어 3차원 영상을 전자칠판에 디스플레이할 수 있을 뿐 아니라, 전자칠판에서의 제어도 가능하다.
On the other hand, an interactive electronic teaching apparatus having a real image processor can display a three-dimensional image on an electronic board in conjunction with an electronic board having a large screen, and can also control the electronic board.
이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 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, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.
1 : 인터랙티브 전자교탁
2 : 실물영상처리기
3 : 케이스
4 : 도어
5 : 접점스위치1: Interactive electronic lecture
2: real image processor
3: Case
4: Door
5: Contact switch
Claims (7)
상기 도어가 체결된 케이스 내부에 내설된 실물영상처리기
를 포함하며,
상기 실물영상처리기는,
대상물이 놓여지는 테이블;
대상물을 촬영하고 반원(Half Circle)의 프레임에 일정 간격으로 배치된 다수의 상부카메라와 상기 테이블의 하부에 형성된 하부카메라를 구비한 카메라모듈; 그리고
상기 케이스에 설치되고 광을 조사하는 광모듈을 포함하는
실물영상처리기를 갖는 인터랙티브 전자교탁.
A door that performs driving of the real image processor and interception with the external space, and
The door being coupled to the case,
/ RTI >
Wherein the real image processor comprises:
A table on which the object is placed;
A camera module having a plurality of upper cameras arranged at regular intervals in a frame of a half circle and a lower camera formed at a lower portion of the table; And
And an optical module installed in the case and irradiating light
Interactive electronic teaching with real image processor.
상기 테이블은,
상부와 하부 공간을 구분하는 분리판;
상기 분리판에 체결되어 회전하며, 투명한 회전판; 및
상기 회전판에 연결되어 상기 회전판으로 구동력을 전달하는 구동모듈을 포함하는 실물영상처리기를 갖는 인터랙티브 전자교탁.
The method according to claim 1,
The table includes:
A separation plate for separating the upper and lower spaces;
A transparent rotating plate coupled to the separating plate and rotated; And
And a driving module connected to the rotating plate to transmit a driving force to the rotating plate.
상기 실물영상처리기 및 상기 인터랙티브 전자교탁 간 상호 전달 데이터를 처리하는 컨트롤러
를 더 포함하고,
상기 컨트롤러는,
상기 도어에 개폐에 따른 온/오프에 대응하여 실물영상처리기 구동신호 또는 종료신호를 생성하여 상기 인터랙티브 전자교탁으로 전달하는 동작신호 생성부;
상기 인터랙티브 전자교탁의 사용자 조작화면을 통한 사용자 조작에 대응하여 명령어를 생성하여 상기 실물영상처리기로 전달하는 명령어 생성부; 및
상기 실물영상처리기의 카메라들로부터 전달된 영상 및 f값과, 이웃한 카메라들간 거리값 및 각도값으로부터 좌표군을 생성하고, 좌표군을 합성하여 3차원 영상을 생성하는 3차원 영상생성부를 포함하는
실물영상처리기를 갖는 인터랙티브 전자교탁.
3. The method according to claim 1 or 2,
A controller for processing the mutual transfer data between the real image processor and the interactive electronic teaching machine
Further comprising:
The controller comprising:
An operation signal generation unit for generating a driving signal or a termination signal of the real image processor in response to the on / off operation of the door, and transmitting the driving signal or the end signal to the interactive electronic teaching machine;
A command generation unit for generating a command corresponding to a user operation through the user operation screen of the interactive electronic teaching desk and delivering the command to the real image processor; And
A three-dimensional image generation unit for generating a coordinate group from the image and the f value transmitted from the cameras of the real image processor, the distance value and the angle value between the neighboring cameras, and synthesizing the coordinate groups to generate a three-
Interactive electronic teaching with real image processor.
상기 3차원 영상생성부는,
상기 상부카메라로부터 촬영된 영상에 대한 f값과 이웃하는 카메라간 거리값 및 각도값으로부터 좌표를 생성하는 다수의 좌표 생성부; 및
상기 다수의 좌표 생성부로부터 전달된 좌표와 상기 하부카메라로부터 전달된 좌표를 합성하여 3차원 영상을 생성하는 좌표 합성부를 포함하는 실물영상처리기를 갖는 인터랙티브 전자교탁.
5. The method of claim 4,
The three-dimensional image generation unit may include:
A plurality of coordinate generating units for generating coordinates from an f value of an image photographed from the upper camera, a distance between adjacent cameras, and an angle value; And
And a coordinate synthesizing unit for synthesizing the coordinate transmitted from the plurality of coordinate generating units and the coordinate transmitted from the lower camera to generate a three-dimensional image.
상기 실물영상처리기 구동신호에 대응하여 상기 인터랙티브 전자교탁의 내부에 내설된 실물영상처리기에 대한 프로그램이 상기 인터랙티브 전자교탁에서 실행되는 단계; 및
상기 실물영상처리기 프로그램의 실행에 따라 대상물의 3차원 영상을 생성하여 상기 인터랙티브 전자교탁의 디스플레이에 출력하는 단계
를 포함하고,
상기 3차원 영상을 생성하여 출력하는 단계는,
상기 대상물이 놓인 투명 회전판을 설정각도로 회전시키면서 상기 투명 회전판의 상부와 하부에 각각 배치된 상부카메라 및 하부카메라를 이용하여 상기 대상물을 촬영하는 단계;
상기 상부카메라 및 하부카메라 각각의 이웃한 카메라에 대해, 상기 설정각도, 각 카메라간 거리값 및 각도값, 영상의 f값으로부터 대상물의 좌표를 생성하는 단계; 그리고
이웃한 카메라들에 의해 생성된 좌표군을 합성하여 3차원 모델링을 수행하는 단계를 포함하는
실물영상처리기를 갖는 인터랙티브 전자교탁의 제어방법.A step of generating a driving signal of a real image processor corresponding to opening and closing of a door fastened to a case of an interactive electronic teaching apparatus;
Executing a program for a real image processor embedded in the interactive electronic desk in response to the real image processor driving signal in the interactive electronic desk; And
Generating a three-dimensional image of an object in accordance with execution of the physical image processor program and outputting the generated three-dimensional image to a display of the interactive electronic teaching machine
Lt; / RTI >
Wherein the generating and outputting the three-
Photographing the object using an upper camera and a lower camera respectively disposed on upper and lower sides of the transparent rotary plate while rotating the transparent rotary plate on which the object is placed at a set angle;
Generating coordinates of the object from the set angle, the distance between each camera and the angle value, and the f value of the image with respect to the neighboring cameras of the upper camera and the lower camera; And
And performing three-dimensional modeling by synthesizing the coordinate groups generated by the neighboring cameras
Control method of interactive electronic teaching apparatus having a real image processor.
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