KR101673764B1 - 디밍조명을 활용한 반사도 측정 시스템 및 방법 - Google Patents

디밍조명을 활용한 반사도 측정 시스템 및 방법 Download PDF

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박동환
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Abstract

본 발명은 카메라부가 디밍이 가능한 조명부에 의해 실시간으로 조명되는 피사체를 촬영하여 각각의 이미지를 획득하도록 하고, 획득된 이미지를 하나의 이미지로 정합하는 제어부의 구성을 통해 더욱 효율적인 반사도 측정을 달성할 수 있는 디밍조명을 활용한 반사도 측정 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 본 발명은 피사체로 임의의 조명특성을 갖는 조명을 출력하는 조명부; 상기 조명부에 의해 조명되는 피사체를 촬영하여 이미지를 획득하는 카메라부; 및 상기 조명부로 상기 조명부의 조명특성이 실시간으로 변환되도록, 디밍 값을 조정한 디밍 제어신호를 출력하고, 상기 카메라부로 촬영 제어신호를 출력하며, 상기 카메라부로부터 획득된 이미지를 하나의 이미지로 정합하여 반사도를 측정하는 제어부를 포함하여 구성한다. 따라서 본 발명은 카메라부가 디밍이 가능한 조명부에 의해 실시간으로 조명되는 피사체를 촬영하여 각각의 이미지를 획득하도록 하고, 획득된 이미지를 하나의 이미지로 정합하는 제어부의 구성을 통해 더욱 효율적인 반사도 측정을 달성할 수 있는 장점이 있다.

Description

디밍조명을 활용한 반사도 측정 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MEASURING OF REFLECTANCE BY USING DIMMING LIGHT}
본 발명은 디밍조명을 활용한 반사도 측정 시스템 및 방법에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 카메라부가 디밍이 가능한 조명부에 의해 실시간으로 조명되는 피사체를 촬영하여 각각의 이미지를 획득하도록 하고, 획득된 이미지를 하나의 이미지로 정합하는 제어부의 구성을 통해 더욱 효율적인 반사도 측정을 달성할 수 있는 디밍조명을 활용한 반사도 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 물체의 반사율을 획득하기 위한 기술은 물체의 반사율을 측정하는 장치를 활용하는 방법과, 이미지 센서에 의한 이미지 처리를 통해 획득하는 방법으로 크게 구분하고 있다.
이러한 종래의 방법은 조명의 변화에 대한 고려 없이 정해진 조명환경에서 측정함으로써, 물체의 반사율을 획득하고 있다.
예컨대, 첫번째 방법인 측정장치에 의한 방법은 광학적인 속성을 정확히 측정하는 방법이지만, 모든 위치 광원에서 모든 방향의 반사 에너지를 측정과정 중에 생기는 오차가 발생하거나 측정 장치가 매우 고가라는 현실적인 문제점을 안고 있다.
최근에는 두번째 방법인 이미지 센서에 의해 측정하는 방법으로 획득된 이미지를 해석하여 물체의 반사율을 계산하는 이미지 기반 측정 방법이 등장하고 있다.
이때, 이미지 해석 방법에 따라, 미리 측위된 반사 정보표(Macbeth color checker) 혹은 반사율이 100%에 가까운 화이트 레퍼런스 재질을 이용하여 이미지 센서의 광학 특성을 해석하기도 하고, 광학측정장치(휘도계)를 이용하여 이미지 센서의 색표현 및 광학 특성을 해석하기도 한다.
이러한 두 번째 방법은 이미지 센서에 의해 획득된 이미지를 정확히 해석하는 방법을 필요로 하는데, 반사 정보표를 이용하는 방식은 미리 측정된 정보에 대한 상대적 해석만이 가능하고, 광학측정장치를 이용하는 방식은 이미지 센서가 감지한 값을 광학측정장치가 측정한 값과 비교를 통해 광량에 대한 절대적 해석이 가능하다는 장점이 있다.
그러나, 반사 정보표를 이용하는 방식은 상대적인 해석방식으로서, 반사 정보표 자체가 특정 상황에서의 반사 정보이므로, 이에 대한 정확한 해석이 우선 요구되고, 광원이 바뀌었을 때 변경된 광원에 대해 반사 에너지를 해석하는데도 상대적 오차가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
또한, 광학측정장치를 이용하는 방식은 광학측정장치에 의한 비교를 통해 절대적 해석이 가능하지만 이미지 센서의 칼라 표현 특성을 캘리브레이션하는 과정에서 오차가 발생할 수 있고, 더욱이 광원의 변화 또는 환경 변화에 대한 고려가 없이 측정되어 왔기 때문에 오차가 존재하는 문제점이 있다.
이와 같이, 종래의 방식에서는 이미지 센서의 색표현에 따라 다르게 해석될 수 있는데 종래 기술에서는 이에 대한 고려가 없었고, 하나의 광원이나 디밍 제어가 불가능한 광원을 사용함으로써 광원 특성에 따라 나타날 수 있는 물체의 반사 특성을 정확히 추정하기 어려웠다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 범용 이미지 획득 장치, 예컨대, 카메라와 같은 촬영장치를 사용하되, 카메라의 노출 값을 달리한 여러장의 이미지를 획득하고, 이를 정합하여 하나의 HDR((High Dynamic Range) 이미지를 만든 후, 그 반사도를 측정하는 기술이 등장하고 있다.
그러나, 상기 기술은 카메라의 종류에 따라 노출 값 조정이 한정되어 있으므로, 해당 카메라에서 지원되지 않는 상세하고 다양한 노출 값을 보상하기 어렵고, 이에 따라, 사용될 수 있는 카메라 또한 제한적일 수 밖에 없다는 단점이 있다.
한국 공개특허번호 제10-2014-0140867호("조명장치의 휘도 제어장치")에는 도 1과 같이, 조명장치(30)의 주변에서 설정된 지역의 영상을 촬영하는 카메라모듈(10)과, 상기 카메라모듈(10)의 영상을 수신하여 HDR 이미지를 생성하고, 휘도의 평균을 산출한 후, 기준 휘도와 비교하여 상기 조명장치(30)에 속한 가로등 장치부(30a~30n)에 휘도 제어신호를 송신하는 휘도제어기(20)를 포함한 구성이 개시되어 있다.
그러나, 상기 구성은 주변 환경에 알맞은 조명이 제공되도록 상기 조명장치(30)를 제어하기 위한 구성으로서, 인위적으로 조명의 디밍이 제어되도록 하여 카메라의 노출 값을 대체한 촬영으로 여러장의 이미지를 획득하고, 이를 정합하여 하나의 HDR 이미지를 만들어 그 반사도를 측정하기 위한 기술과는 거리가 멀고, 이에 따라, 상기 조명의 디밍을 활용한 HDR 이미지 획득 기술이 요구된다.
한국 공개특허번호 제10-2014-0140867호(2014.12.10.)
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 카메라부가 디밍이 가능한 조명부에 의해 실시간으로 조명되는 피사체를 촬영하여 각각의 이미지를 획득하도록 하고, 획득된 이미지를 하나의 이미지로 정합하는 제어부의 구성을 통해 더욱 효율적인 반사도 측정을 달성할 수 있는 디밍조명을 활용한 반사도 측정 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 피사체로 임의의 조명특성을 갖는 조명을 출력하는 조명부; 상기 조명부에 의해 조명되는 피사체를 촬영하여 이미지를 획득하는 카메라부; 및 상기 조명부로 상기 조명부의 조명특성이 실시간으로 변환되도록, 디밍 값을 조정한 디밍 제어신호를 출력하고, 상기 카메라부로 촬영 제어신호를 출력하며, 상기 카메라부로부터 획득된 이미지를 하나의 이미지로 정합하여 반사도를 측정하는 제어부를 포함하여 구성한다.
또한, 본 발명은 스위치, 버튼, 키패드, 키보드, 마우스 중 적어도 하나의 입력수다능로 구성되어, 사용자로부터 임의의 설정정보를 검출하는 입력부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 입력부가 검출하는 설정정보는 조명의 디밍 범위 또는 이미지의 획득 개수 중 적어도 하나를 설정한 정보인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제어부는 입력부가 검출한 조명의 디밍 범위와 이미지 획득 개수를 조합하여, 상기 조명부에서 출력되는 조명특성이 실시간으로 변환되도록 디밍 값을 조정하는 디밍 값 조정부; 상기 디밍 값 조정부에서 조정된 디밍 값에 따라 상기 조명부로 디밍 제어신호를 출력하고, 상기 입력부가 검출한 이미지 획득 개수에 따라 상기 카메라부로 촬영 제어신호를 출력하는 제어신호 출력부; 상기 제어신호 출력부에서 출력된 촬영 제어신호로 상기 카메라부가 피사체를 촬영하여 획득한 각각의 이미지를 입력받아 하나의 이미지로 정합하는 이미지 정합부; 및 상기 이미지 정합부가 정합한 이미지의 픽셀을 분석하여 반사도를 연산하는 연산분석부로 구성한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 조명특성은 총광속 또는 스펙트럼 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 디밍 값 조정부는 연산분석부에서 반사도를 연산한 후 측정이 어려운 픽셀이 발생하면, 임의의 오류신호를 입력받아 상기 디밍 값을 재조정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제어신호 출력부는 조명부 또는 카메라부 중 적어도 어느 하나의 각도가 조절되도록 하는 각도조절 제어신호를 더 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 이미지 정합부가 정합한 이미지는 HDR(High Dynamic Range) 이미지인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 연산분석부는 이미지 정합부에 입력부가 최초 검출한 이미지의 획득 개수에 대응하는 이미지가 입력되도록 상기 이미지 획득 개수의 도달여부를 분석하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 디밍조명을 활용한 반사도 측정 방법으로서, a) 입력부가 사용자로부터 조명의 디밍 범위 또는 이미지의 획득 개수 중 적어도 하나의 설정정보를 검출하는 단계; b) 제어부가 a)단계에서 검출된 설정정보에 따라 조명부의 디밍 값을 조정하는 단계; c) 상기 제어부가 b)단계에서 조정된 디밍 값에 따라 상기 조명부로 디밍 제어신호를 출력하고, 잇따라 상기 이미지 획득 개수에 따라 카메라부로 촬영 제어신호를 출력하는 단계; d) 상기 카메라부가 c)단계에서 출력된 촬영 제어신호에 따라 피사체를 촬영하여 조명특성을 달리한 각각의 이미지를 획득하는 단계; 및 e) 상기 제어부가 d)단계에서 획득된 각각의 이미지를 하나의 이미지로 정합하고, 상기 정합된 이미지의 반사도를 측정하는 단계를 포함하여 구성한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 반사도 측정 방법은 d-1) 상기 제어부가 d)단계에서 획득된 이미지의 개수가 상기 a)단계에서 검출한 이미지의 획득 개수에 도달하는지 분석하고, 도달하지 않으면, 상기 카메라부를 통해 이미지를 획득하는 상기 d)단계를 다시 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 반사도 측정 방법은 e-1) 상기 제어부가 e)단계를 통해 정합된 이미지의 픽셀을 분석하여 반사도 측정이 가능한 픽셀인지 여부를 분석하고, 반사도 측정이 어려운 픽셀이 발생하면, 상기 디밍 값을 재조정하여 상기 c)단계로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 디밍조명을 활용한 반사도 측정 시스템 및 방법은 카메라부가 디밍이 가능한 조명부에 의해 실시간으로 조명되는 피사체를 촬영하여 각각의 이미지를 획득하도록 하고, 획득된 이미지를 하나의 이미지로 정합하는 제어부의 구성을 통해 더욱 효율적인 반사도 측정을 달성할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 조명부의 디밍을 카메라부의 노출 값 조절 대체 용도로 함께 사용함으로써, 노출 값 조절이 어렵거나 불가능한 카메라로도 다양한 조명특성으로 조명된 피사체의 이미지를 획득할 수 있어 카메라 종류의 한정을 해소할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 카메라부에서 지원하기 곤란한 상세한 노출 값을 디밍 가능한 조명부를 통해 보상할 수 있으며, 카메라부 자체의 노출 값 조절이 아닌 별도로 구성된 조명부의 디밍을 통해 피사체를 촬영하여 이미지를 획득함으로써, 카메라부의 촬영속도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1 은 종래기술에 따른 조명장치의 휘도 제어장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2 는 본 발명에 따른 디밍조명을 활용한 반사도 측정 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 3 은 도 2에 따른 제어부의 구성을 나타낸 블록도.
도 4 는 본 발명에 따른 디밍조명을 활용한 반사도 측정 시스템의 작용을 나타낸 도면.
도 5 는 본 발명에 따른 디밍조명을 활용한 반사도 측정 방법을 나타낸 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 디밍조명을 활용한 반사도 측정 시스템 및 방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
(반사도 측정 시스템)
도 2는 본 발명에 따른 디밍조명을 활용한 반사도 측정 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 3은 도 2에 따른 제어부의 구성을 나타낸 블록도이며, 도 4는 본 발명에 따른 디밍조명을 활용한 반사도 측정 시스템의 작용을 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디밍조명을 활용한 반사도 측정 시스템은 조명부(100), 카메라부(200), 제어부(300) 및 입력부(301)를 포함하여 구성된다.
상기 조명부(100)는 임의의 피사체(P)를 조명하는 광원장치로서, 후술되는 제어부(300)에 의해 변환되는 조명특성으로 상기 피사체(P)를 실시간으로 조명하는 기능을 수행한다.
상기 조명특성이라 함은, 상기 조명부(100)에서 출력될 수 있는 빛의 다양한 특성을 의미하며, 본 발명에 실시예에 따르면, 총광속 및 스펙트럼 등이 바람직하고, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 상기 조명부(100)는 상기 조명특성을 출력할 수 있도록 구성된 다양한 광원장치가 적용될 수 있으며, 바람직하게는, 디밍이 가능한 LED 조명기기가 사용될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 범위 내에서 해당관련분야의 통상지식을 가진 당업자에 의해 다양한 광원장치의 선택이 가능함은 물론이다.
나아가, 상기 조명부(100)는 상기 제어부(300)에 의해 디밍이 제어되도록 상기 제어부(300)에서 출력할 수 있는 디밍 제어신호와 대응하는 상기 조명특성에 대한 정보가 미리 저장되도록 구성할 수 있다.
또한, 이러한 조명부(100)의 디밍 기술은 통상적으로 게재된 일반적인 공지기술로서, 다양한 변경설계가 가능함은 물론이고, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 카메라부(200)는 상기 조명부(100)에 의해 조명되는 피사체(P)를 촬영하여 임의의 이미지를 획득하는 것으로, 상기 조명특성을 달리한 각각의 이미지를 다수개 획득하여, 상기 제어부(300)로 제공하는 기능을 수행한다.
또한, 상기 카메라부(200)는 일반적인 CCD 카메라 또는 스피드돔 카메라가 바람직하나, 이에 한정되지 않고, CMOS형 카메라, 핀홀 카메라, 팬틸트줌 카메라 등이 사용될 수도 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 상기 카메라부(200)는 노출 값을 조절할 필요없이, 상기 조명부(100)에 의해 피사체(P)를 다양한 조명특성으로 촬영할 수 있으므로, 카메라의 종류에 제한을 받지 않아 광범위한 카메라의 선택이 가능하다.
상기 제어부(300)는 조명부(100)로 상기 조명부(100)의 조명특성이 변환되도록, 디밍 값을 조정한 디밍 제어신호를 출력하고, 상기 카메라부(200)로 촬영 제어신호를 출력하며, 상기 카메라부(200)로부터 획득된 이미지를 하나의 이미지로 정합하여 반사도를 측정하는 것으로, 디밍 값 조정부(310), 제어신호 출력부(320), 이미지 정합부(330) 및 연산분석부(340)를 포함하여 구성된다.
이러한 상기 제어부(300)는 임베디드 컨트롤러 또는 PC로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 상기 입력부(301)는 상술한 바와 같이, 사용자로부터 임의의 설정정보를 검출하는 것으로서, 스위치, 버튼, 키패드, 키보드, 마우스 등을 포함한 입력수단으로 구성하는 것이 바람직하며, 상기 제어부(300)와 일체로 설치되거나 또는 분리되어 설치될 수 있다.
여기서, 상기 입력부(301)가 검출하는 설정정보는 사용자의 의도에 따라 조명의 디밍 범위 또는 이미지의 획득 개수 등을 설정한 정보인 것이 바람직하다.
상기 디밍 값 조정부(310)는 카메라부(200)가 촬영하는 타이밍에 맞춰 상기 조명부(100)에서 출력되어야 할 빛의 특성에 대한 값을 조정하는 것으로, 상기 입력부(301)가 검출한 조명의 디밍 범위와 이미지 획득 개수를 조합하여, 상기 조명부(100)에서 출력되는 총광속 또는 스펙트럼 등의 조명특성이 상기 카메라부(200)의 촬영간격(횟수)에 맞춰 실시간으로 변환되도록 디밍 값을 조정하는 기능을 수행한다.
상기 제어신호 출력부(320)는 조명부(100)의 동작 및 카메라부(200)의 동작을 제어하는 신호를 출력하는 것으로, 상기 디밍 값 조정부(310)에서 조정된 디밍 값에 따라 상기 조명부(100)로 디밍 제어신호를 출력하고, 상기 입력부(301)가 검출한 이미지 획득 개수에 따라 상기 카메라부(200)로 촬영 제어신호를 출력하는 기능을 수행한다.
또한, 상기 제어신호 출력부(320)는 조명부(100)의 각도 및 카메라부(200)의 각도가 조절되도록 하는 각도조절 제어신호를 더 출력하도록 구성할 수 있으며, 이를 위해 상기 조명부(100) 및 카메라부(200)에는 각도를 조절할 수 있는 각도조절수단(미도시)이 구성될 수도 있다.
상기 이미지 정합부(330)는 반사도를 측정하기 위한 하나의 이미지를 형성하는 것으로, 상기 제어신호 출력부(320)에서 출력된 촬영 제어신호로 상기 카메라부(200)가 피사체(P)를 촬영하여 획득한 각각의 이미지를 입력받아 하나의 이미지로 정합하는 기능을 수행한다.
여기서, 상기 이미지 정합부(330)를 통해 정합한 이미지는 HDR(High Dynamic Range) 이미지인 것이 바람직하며, 상기 HDR 이미지는 0 내지 255만 정도를 표현할 수 있는 일반적인 이미지와 다르게 하나의 픽셀 값에 수십만 이상의 컬러값을 표현할 수 있어, 그 활용도가 높다.
이러한 HDR 이미지 정합에 대한 기술은 통상적으로 게재된 일반적인 공지기술로서, 해당관련분야의 통상지식을 가진 당업자에 의해 다양한 변경설계가 가능함은 물론이다.
상기 연산분석부(340)는 이미지 정합부(330)가 정합한 이미지의 반사도를 연산하여 측정해내는 구성으로, 상기 이미지 정합부(330)가 정합한 이미지의 픽셀을 분석하여 반사도를 연산하는 기능을 수행한다.
더 구체적으로는, 상기 이미지 정합부(330)를 통해 정합된 이미지에 상기 조명부(100)가 조명하는 빛의 세기(총광속)와, 이후 상기 정합된 이미지에서 상기 조명부(100)의 방향으로 반사하는 빛의 세기(총광속)를 측정 및 비교하고, 그 수치를 연산하여 상기 정합된 이미지의 반사도를 측정해낸다.
이를 위해 별도의 수광센서(미도시)가 더 설치될 수도 있으며, 이러한 반사도 측정에 대한 기술은 일반적인 공지기술로서, 본 발명의 기술적 범위 내에서 통상지식을 가진 당업자가 다양하게 적용할 수 있다.
여기서, 상기 연산분석부(340)는 이미지 정합부(330)에 상기 입력부(301)가 최초 검출한 이미지의 획득 개수에 대응하는 이미지가 입력되도록 상기 이미지 획득 개수의 도달여부를 분석할 수 있다.
또한, 상기 연산분석부(340)는 반사도를 연산한 후 측정이 어려운 픽셀이 발생하게 되면, 임의의 오류신호를 상기 디밍 값 조정부(310)로 출력하고, 상기 디밍 값 조정부(310)는 출력된 오류신호를 입력받아 상기 디밍 값을 재조정하도록 구성할 수 있다.
(반사도 측정 방법)
도 5는 본 발명에 따른 디밍조명을 활용한 반사도 측정 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 디밍조명을 활용한 반사도 측정 방법은 설정정보 검출단계(S100), 디밍 값 조정단계(S200), 디밍 제어신호 출력단계(S300), 촬영 제어신호 출력단계(S400), 이미지 획득단계(S500), 정합 이미지 형성단계(S600) 및 반사도 측정단계(S700)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 S100단계의 설정정보 검출단계는, 입력부(310)가 사용자로부터 임의의 설정정보를 검출하는 단계로서, 사용자의 의도에 따라 조명의 디밍 범위 또는 이미지의 획득 개수 등을 설정한 정보를 검출한다.
상기 S200단계의 디밍 값 조정단계에서는, 제어부(300)의 디밍 값 조정부(310)가 상기 S100단계에서 검출된 설정정보에 따라 조명의 디밍 범위와 이미지 획득 개수를 조합하여, 조명부(100)에서 출력되는 총광속 또는 스펙트럼 등의 조명특성이 카메라부(200)의 촬영간격(횟수)에 맞춰 실시간으로 변환되도록 디밍 값을 조정한다.
즉, 상기 디밍 값은 상기 카메라부(200)가 촬영하는 타이밍에 맞춰 상기 조명부(100)에서 출력되어야 할 빛의 특성에 대한 값이다.
상기 S300단계의 디밍 제어신호 출력단계에서는, 상기 제어부(300)의 제어신호 출력부(320)가 S200단계에서 조정된 디밍 값에 따라 상기 조명부(100)로 디밍 제어신호를 출력하여 상기 조명부(100)의 조명특성이 실시간으로 변환되도록 한다.
상기 S400단계의 촬영 제어신호 출력단계에서는, 상기 제어신호 출력부(320)가 S300단계에 잇따라 상기 S100단계에서 검출된 이미지 획득 개수에 대응하는 촬영간격(횟수)으로 상기 카메라부(200)가 촬영하도록 상기 카메라부(200)로 촬영 제어신호를 출력한다.
상기 S500단계의 이미지 획득단계에서는, 상기 카메라부(200)가 S300단계에 의해 변환된 조명특성으로 조명되는 피사체(P)를 S400단계에서 출력된 촬영 제어신호에 따라 일정 촬영간격(횟수)으로 촬영하고, 이에 따라 조명특성을 달리한 각각의 이미지를 획득한다.
여기서, 상기 제어부(300)의 연산분석부(340)가 S500단계에서 획득된 이미지의 개수가 상기 S100단계에서 검출한 이미지의 획득 개수에 도달하는지 분석하고, 도달하지 않으면, 상기 카메라부(200)를 통해 이미지를 획득하는 상기 S500단계를 다시 수행하는 S510단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 더욱 다양한 조명특성을 갖는 이미지가 획득되도록 상기 제어부(300)는 조명부(100) 및 카메라부(200)의 각도가 조절되도록 하는 각도조절 제어신호를 함께 출력하도록 구성할 수 있으며, 상기 각도조절 제어신호에 따라 상기 조명부(100) 및 카메라부(200)의 각도, 예컨대, 위도, 경도 등을 조절하는 단계(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
상기 S600단계의 정합 이미지 형성단계에서는, 상기 제어부(300)의 이미지 정합부(330)가 S500단계에서 획득된 각각의 이미지를 입력받아 하나의 이미지로 정합한다.
여기서, 상기 정합된 이미지는 본 발명에 따른 반사도 측정 시스템에서 앞서 설명한 바와 같이, HDR(High Dynamic Range) 이미지인 것이 바람직하다.
이때, 상기 연산분석부(340)가 후술되는 S700단계로 진행되기 전에 상기 S600단계를 통해 정합된 이미지의 픽셀을 분석하여 반사도 측정이 가능한 픽셀인지 여부를 분석하는 S610단계와, 상기 S610단계의 분석결과, 반사도 측정이 어려운 픽셀이 발생하면, 상기 디밍 값 조정부(310)로 임의의 오류신호를 전송하여 상기 디밍 값이 재조정되도록 하고, 재조정된 디밍 값을 상기 S300단계로 출력하는 S611단계를 더 포함할 수 있다.
상기 S700단계의 반사도 측정단계에서는, 상기 연산분석부(340)가 S600단계에서 정합된 이미지의 픽셀을 분석하여 반사도를 연산함으로써, 최종적인 반사도를 측정한다.
따라서, 본 발명은 카메라부가 디밍이 가능한 조명부에 의해 실시간으로 조명되는 피사체를 촬영하여 각각의 이미지를 획득하도록 하고, 획득된 이미지를 하나의 이미지로 정합하는 제어부의 구성을 통해 더욱 효율적인 반사도 측정을 달성할 수 있게 된다.
또한, 조명부의 디밍을 카메라부의 노출 값 조절 대체 용도로 함께 사용함으로써, 노출 값 조절이 어렵거나 불가능한 카메라로도 다양한 조명특성으로 조명된 피사체의 이미지를 획득할 수 있어 카메라 종류의 한정을 해소할 수 있는 장점이 있다.
나아가, 카메라부에서 지원하기 곤란한 상세한 노출 값을 디밍 가능한 조명부를 통해 보상할 수 있으며, 카메라부 자체의 노출 값 조절이 아닌 별도로 구성된 조명부의 디밍을 통해 피사체를 촬영하여 이미지를 획득함으로써, 카메라부의 향상된 촬영속도를 제공할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
P : 피사체 100 : 조명부
200 : 카메라부 300 : 제어부
301 : 입력부 310 : 디밍 값 조정부
320 : 제어신호 출력부 330 : 이미지 정합부
340 : 연산분석부

Claims (12)

  1. 임의의 조명특성에 대한 정보를 저장하고, 제어부(300)에서 출력되는 디밍 제어신호에 대응하는 상기 저장된 조명특성을 갖는 조명이 피사체(P)에 출력되도록 동작하는 조명부(100);
    상기 조명부(100)에 의해 조명되는 피사체(P)를 촬영하여 이미지를 획득하는 카메라부(200); 및
    입력부(301)를 통해 사용자로부터 조명의 디밍 범위 또는 이미지의 획득 개수 중 적어도 하나를 설정하는 설정정보가 입력되면, 상기 조명부(100)로 상기 조명부(100)의 조명특성이 변환되도록, 디밍 값을 조정한 디밍 제어신호를 출력하고, 상기 카메라부(200)로 촬영 제어신호를 출력하며, 상기 카메라부(200)로부터 획득된 이미지를 하나의 이미지로 정합하여 반사도를 측정하는 제어부(300)를 포함하고,
    상기 제어부(300)는 입력부(301)가 검출한 조명의 디밍 범위와 이미지 획득 개수를 조합하여, 상기 조명부(100)에서 출력되는 조명특성이 실시간으로 변환되도록 디밍 값을 조정하는 디밍 값 조정부(310);
    상기 디밍 값 조정부(310)에서 조정된 디밍 값에 따라 상기 조명부(100)로 디밍 제어신호를 출력하고, 상기 입력부(301)가 검출한 이미지 획득 개수에 따라 상기 카메라부(200)로 촬영 제어신호를 출력하는 제어신호 출력부(320);
    상기 제어신호 출력부(320)에서 출력된 촬영 제어신호로 상기 카메라부(200)가 피사체(P)를 촬영하여 획득한 각각의 이미지를 입력받아 하나의 이미지로 정합하는 이미지 정합부(330); 및
    상기 조명부(100)가 조명하는 조명특성을 검출하고, 상기 이미지 정합부(330)가 정합한 이미지의 픽셀에서 상기 조명부(100) 방향으로 반사하는 조명특성과 상기 조명부(100)의 조명특성을 비교하여 상기 정합된 이미지의 반사도를 측정하는 연산분석부(340)로 구성한 것을 특징으로 하는 디밍조명을 활용한 반사도 측정 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명특성은 총광속 또는 스펙트럼 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디밍조명을 활용한 반사도 측정 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 디밍 값 조정부(310)는 연산분석부(340)에서 반사도를 연산한 후 측정이 어려운 픽셀이 발생하면, 임의의 오류신호를 입력받아 상기 디밍 값을 재조정하는 것을 특징으로 하는 디밍조명을 활용한 반사도 측정 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어신호 출력부(320)는 조명부(100) 또는 카메라부(200) 중 적어도 어느 하나의 각도가 조절되도록 하는 각도조절 제어신호를 더 출력하는 것을 특징으로 하는 디밍조명을 활용한 반사도 측정 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미지 정합부(330)가 정합한 이미지는 HDR(High Dynamic Range) 이미지인 것을 특징으로 하는 디밍조명을 활용한 반사도 측정 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 연산분석부(340)는 이미지 정합부(330)에 입력부(301)가 최초 검출한 이미지의 획득 개수에 대응하는 이미지가 입력되도록 상기 이미지 획득 개수의 도달여부를 분석하는 것을 특징으로 하는 디밍조명을 활용한 반사도 측정 시스템.
  10. 디밍조명을 활용한 반사도 측정 방법으로서,
    a) 입력부(301)가 사용자로부터 조명의 디밍 범위 또는 이미지의 획득 개수 중 적어도 하나의 설정정보를 검출하는 단계;
    b) 제어부(300)가 a)단계에서 검출된 설정정보에 따라 조명부(100)의 디밍 값을 조정하는 단계;
    c) 상기 제어부(300)가 b)단계에서 조정된 디밍 값에 따라 상기 조명부(100)로 디밍 제어신호를 출력하고, 상기 이미지 획득 개수에 따라 카메라부(200)로 촬영 제어신호를 출력하는 단계;
    d) 상기 카메라부(200)가 c)단계에서 출력된 촬영 제어신호에 따라 피사체(P)를 촬영하여 조명특성을 달리한 각각의 이미지를 획득하는 단계; 및
    e) 상기 제어부(300)가 d)단계에서 획득된 각각의 이미지를 하나의 이미지로 정합하고, 상기 조명부(100)가 조명하는 조명특성과, 상기 정합된 이미지의 픽셀에서 상기 조명부(100) 방향으로 반사하는 조명특성을 비교하여 정합된 이미지의 반사도를 측정하는 단계를 포함하는 디밍조명을 활용한 반사도 측정 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    d-1) 상기 제어부(300)가 d)단계에서 획득된 이미지의 개수가 상기 a)단계에서 검출한 이미지의 획득 개수에 도달하는지 분석하고, 도달하지 않으면, 상기 카메라부(200)를 통해 이미지를 획득하는 상기 d)단계를 다시 수행하는 단계를 포함하는 디밍조명을 활용한 반사도 측정 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    e-1) 상기 제어부(300)가 e)단계를 통해 정합된 이미지의 픽셀을 분석하여 반사도 측정이 가능한 픽셀인지 여부를 분석하고, 반사도 측정이 어려운 픽셀이 발생하면, 상기 디밍 값을 재조정하여 상기 c)단계로 출력하는 단계를 포함하는 디밍조명을 활용한 반사도 측정 방법.
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