KR101718598B1 - 휴대용 이동성 라이트 스테이지 - Google Patents
휴대용 이동성 라이트 스테이지 Download PDFInfo
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Abstract
피사체는 휴대가능, 무선 운반 수단들에 배열된 이미징 설비의 이용을 통해 이미지화된다. 운반 수단들은 이미지 데이터를 수집하기 위해서 피사체 근방에 패턴으로 포지셔닝되어 피사체를 조명한다. 이미지 데이터는 외부의 고속 카메라들에 더해서 또는 이들 대신에 운반 수단들에 의해 실려있는 카메라들에 의해 수집될 수 있다.
Description
관련 출원의 교차 참조
이 출원은 명칭이 "Portable mobile light stage"로 2012년 5월 22일자 출원된 미합중국 임시 특허 출원 번호 61/650,350의 정규 출원이며, 그의 전체는 참조로 여기에 통합되어 있다.
본 발명은 일반적으로 사진, 디지털 이미징 및/또는 표면 스캐닝에 관한 것이며, 특히, 프로그램가능, 휴대용 라이트 스테이지를 생성하기 위해 휴대용, 무선, 이동성 라이트 및/또는 이미징 소스들을 이용하여 피사체(subject)의 이미지 데이터를 얻는 것에 관한 것이다.
사진 촬영은 본래는 감광지(light-sensitive paper)에 빛을 캡처하며 오늘날에는 좀더 일반적으로 디지털 센서들을 이용해 빛을 캡처하는 기술분야이다. 조명의 최적의 사용은 좋은 샷(shot)과 훌륭한 샷을 구분할 수 있게 해준다. 이미지 캡처에서 조명의 중요성은 임의의 전문 사진 스튜디오, 극장, 영화 또는 TV 세트에 일반적으로 존재하는 수많은 육중한 조명 설비에서 알아볼 수 있다.
영화에서, 조명은 배우들을 도와 그들의 표정이 최상이 되도록 설정하는데 이용될 수 있을 뿐만 아니라 분위기(mood), 직접적 주의(direct attention) 및 언더스코어 퍼포먼스(underscore performance)를 설정하기 위해 스토리텔링의 일체 부분으로서 이용될 수 있다. 조명의 중요성은 조명에 소비된 시간과 비용의 큰 비율로 반영될 수 있고; 몇몇 추정에 의하면, 세트(set)에 소비된 귀중한 시간의 절반 또는 그 이상이 조명을 설치하는데 관련될 수 있다. 더욱이, 큰 부분에서, 조명이 장면이 찍힐 때마다 종료되어야하고 촬영 후반 단계(post production phase)에서 수정을 위해 제한된 범위를 가져야 할 필요가 있다는 사실은 주요 사진 촬영에 복잡함과 비용을 추가시킨다. 또한, 한 물체(object)에 대한 빛들과 그림자들의 상호 작용(interplay)을 검출하는 것은 집중하고 있는 물체(object under study)의 모양 및/또는 표면 특성들에 관한 의미 있는 정보를 제공한다.
본 발명은 쉽게 운반될 수 있고 이미징 데이터를 수집하는데 좀더 큰 유연성을 가능하게 하는 이동성 휴대용 이미지 시스템 및 방법들, 요컨대 "온 더 플라이(on the fly)" 프로그램가능, 휴대용, 유연하게 구성가능한 라이트 스테이지(light stage) 및/또는 이미지 캡처 시스템을 제공한다. 본 발명은 여기서 필요한 센서 설비를 실은 채 이미지 데이터 캡처가 가능하도록 매우 다양한 패턴 또는 위치 또는 경로로 날 수 있는, 바람직하게는 쿼드로터(quadrotor) 타입의, 비행 드론(drone)들의 배치를 통해서 미리 정해진 또는 프로그램가능 패턴들로 배치되는 라이트들(lights) 및/또는 카메라들 및/또는 다른 센서들의 이용을 통해서 고도의 이동성, 유연성 및 재구성가능 라이트 스테이지 및/또는 이미지 캡처 환경을 제공한다.
한 실시예에 따른 이미징 방법이 개시된다. 프로세서에 의해 실행가능한 이 방법은 내부에 피사체가 있는 3차원 공간에 위치들을 나타내는 복수의 점을 포함하는 제1 패턴에 관련된 정보를 프로세서가 수신하는 단계, 상기 피사체에 인접한 공간에 상기 제1 패턴을 형성하기 위해 상기 복수의 점들 각각에 복수의 이동가능, 제어가능 비행 운반 수단들(a plurality of moveable, controllable, flying vehicles)을 포지셔닝(positioning)하는 단계 - 상기 복수의 운반 수단 각각은 적어도 하나의 이미징 컴포넌트를 포함함 - , 및 상기 피사체의 이미징 데이터를 수집하기 위해서 상기 이미징 컴포넌트들 중 적어도 하나를 작동시키는 단계를 포함한다. 한 실시예에서, 다양한 이미징 패턴이 사용자의 선택을 위해 제시될 수 있고 또는 제1 이미징 패턴이 자동으로 프로세서에 의해서 선택될 수 있다. 상기 이동가능 운반 수단들의 작동은 상기 프로세서가, 상기 이미징 데이터의 수집을 위한 이미징 프로세스의 실행을 위해 상기 복수의 이동가능 운반 수단을 프로그래밍하는 단계를 더 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 상기 방법은 이미징 프로세스에 관련된 사용자 입력을 상기 프로세서가 수신하는 단계 및 상기 사용자 입력을 기반으로 상기 복수의 이동가능 운반 수단의 프로그래밍을 상기 프로세서가 변경하는 단계를 포함한다. 한 실시예에서, 상기 프로세서가 상기 복수의 이동가능 운반 수단을 포지셔닝하는 단계는 상기 복수의 점들에 관련된 위치 정보를 상기 복수의 이동가능 운반 수단들에 전송하는 단계 및 제어 신호의 통신을 통해서 상기 복수의 이동가능 운반 수단들에 의한 상기 제1 패턴의 대형(formation)을 제어하는 단계를 더 포함한다. 한 실시예에서, 상기 프로세서가 상기 복수의 이동가능 운반 수단을 포지셔닝하는 단계는 3차원 공간 내의 위치들에 대한 이미징 요건과 상기 복수의 이동가능 운반 수단의 속성을 상기 프로세서가 수신하는 단계, 및 상기 속성과 상기 이미징 요건을 기반으로 특정 위치들에 포지셔닝을 위한 상기 복수의 이동가능 운반 수단을 선택하는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은 상기 프로세서가, 상기 피사체에 인접한 공간에 제2 패턴을 형성하기 위해서 상기 복수의 이동가능 운반 수단들을 재-포지셔닝(re-positioning)하는 단계, 및 상기 프로세서가, 상기 피사체의 이미징 데이터 수집을 위해 상기 이미징 컴포넌트들 중 적어도 하나를 작동시키는 단계를 더 포함한다. 한 실시예에서, 상기 방법은 상기 프로세서가, 상기 복수의 이동가능 운반 수단으로부터 수집된 이미징 데이터를 수신하는 단계, 및 상기 수집된 이미징 데이터를 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에서, 프로세서 및 상기 프로세서에 의한 실행을 위한 상기 이미징 시스템에 관련된 프로그래밍 로직을 유형으로(tangibly) 저장하는 저장 매체를 포함하는 컴퓨팅 장치가 개시된다. 상기 프로그래밍 로직은 3차원 공간에 위치들을 나타내는 복수의 점을 포함하는 패턴에 관련된 정보를 수신하기 위한, 상기 프로세서에 의해 실행되는, 패턴 수신 로직을 포함한다. 상기 프로세서에 의해 실행되는 포지셔닝 로직은 피사체에 인접한 공간에 선택된 패턴을 형성하기 위해 상기 복수의 점 각각에 쿼드로터 비행 운반 수단들과 같은 복수의 자율 또는 반-자율 또는 테더형 운반수단(tethered vehicle)을 포지셔닝한다. 상기 복수의 운반 수단 각각에 포함된 이미징 컴포넌트들 중 적어도 하나는 상기 피사체의 이미징 데이터를 수집하기 위해서 상기 프로세서에 의해 실행되는 작동 로직에 의해서 작동된다. 한 실시예에서, 상기 피사체에 인접한 공간에 제2 패턴을 형성하기 위해서 상기 복수의 이동가능 운반 수단들을 재-포지셔닝(re-positioning)하는 재-포지셔닝 로직은 상기 프로세서에 의해 실행되며 상기 피사체의 이미징 데이터 수집을 위해 상기 이미징 컴포넌트들 중 적어도 하나를 작동시키는 작동 로직은 상기 프로세서에 의해 실행된다. 상기 프로세서에 의해 실행되는 상기 포지셔닝 로직은 상기 복수의 점들에 관련된 위치 정보를 상기 복수의 이동가능 운반 수단들에 전송하기 위한 로직 및 제어 신호의 통신을 통해서 상기 복수의 이동가능 운반 수단들에 의한 상기 제1 패턴의 대형을 제어하기 위한 로직을 더 포함한다. 한 실시예에서, 상기 프로세서는 3차원 공간 내의 상기 위치들에 대한 이미징 요건을 수신하기 위한 요건 수신 로직, 상기 복수의 이동가능 운반 수단의 속성을 수신하기 위한 속성 수신 로직, 및 상기 속성 및 상기 이미징 요건을 기반으로 포지셔닝을 위해 상기 복수의 이동가능 운반 수단을 선택하기 위한 선택 로직을 실행한다. 다른 실시예에 따른 프로세서에 의한 실행을 위한 명령어들을 저장하고 있는 컴퓨터 판독가능 저장 매체가 개시된다. 상기 명령어들은 상기 프로세서로 하여금 3차원 공간에 위치들을 나타내는 복수의 점을 포함하는 패턴의 선택을 수신하게 한다. 상기 프로세서에 의해 실행되는 명령어들은 이미지 데이터가 수집될 피사체에 인접한 공간에 선택된 패턴을 형성하기 위해 상기 복수의 점 각각에 복수의 운반 수단의 포지셔닝을 실행한다. 상기 복수의 운반 수단 내에 포함된 이미징 컴포넌트들 중 적어도 하나는 상기 피사체의 이미지 데이터 수집이 가능하도록 상기 프로세서로부터의 명령어들을 통해서 작동된다.
상기 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 상기 프로세서로 하여금 피사체에 인접한 공간에 제2 패턴을 형성하기 위해서 상기 복수의 이동가능 운반 수단들을 재-포지셔닝하고 상기 피사체의 이미징 데이터 수집을 위해 상기 이미징 컴포넌트들 중 적어도 하나를 작동시키게 하는 명령어들을 더 포함한다. 청구항의 상기 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 또한 상기 프로세서로 하여금 상기 복수의 이동가능 운반 수단으로부터 수집된 이미징 데이터를 수신하고 상기 수집된 이미징 데이터를 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체(non-transitory computer readable storage medium)에 저장하게 하는 명령어들을 더 포함한다. 저장된 명령은 또한 상기 프로세서로 하여금 상기 복수의 점들에 관련된 위치 정보를 상기 복수의 이동가능 운반 수단들에 전송하게 하고 제어 신호의 통신을 통해서 상기 복수의 이동가능 운반 수단들에 의한 상기 제1 패턴의 대형을 제어하게 한다.
이미징 데이터 수집 방법이 한 실시예에 개시된다. 이 방법은 이동가능 운반 수단이 다른 이동가능 운반 수단들에 의해 형성된 패턴의 일부가 되도록 3차원 공간 내의 한점에 이동가능, 제어가능 비행 운반 수단을 프로세서가 포지셔닝하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 프로세서가, 이미징 절차를 시작하라는 작동 신호를 수신하는 단계, 이미징 절차를 실행하는 단계, 및 상기 이미징 절차의 실행에 의해서 피사체의 이미지 데이터를 수집하는 단계를 더 포함한다.
제어기 및 복수의 이동가능 운반 수단을 포함하는 이미징 시스템이 한 실시예에 따라 개시된다. 상기 제어기는 프로세서와 상기 프로세서에 의해 실행되는 프로그래밍 로직을 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함한다. 상기 프로그래밍 로직은 3차원 공간에 위치들을 나타내는 복수의 점을 포함하는 패턴의 선택을 수신하기 위한 패턴 수신 로직, 피사체에 인접한 공간에 상기 선택된 패턴을 형성하기 위해 상기 복수의 점 각각에 복수의 이동가능 운반 수단들을 포지셔닝하기 위한 포지셔닝 로직 - 상기 복수의 운반 수단 각각은 적어도 하나의 이미징 컴포넌트를 포함함 - , 및 상기 피사체의 이미징 데이터를 수집하기 위해서 상기 이미징 컴포넌트들 중 적어도 하나를 작동시키기 위한 작동 로직을 포함한다. 게다가, 상기 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 선택을 위한 복수의 이미징 패턴을 더 포함한다. 한 실시예에서, 상기 복수의 이동가능 운반 수단은 쿼드로터들과 같은 드론이며, 이들 각각은 LED(발광 다이오드), 카메라, 광학 센서, 적외선 센서, 무선 센서 및 편광 소스(polarized light source)와 같은 라이트 소스들을 포함하는 컴포넌트 그룹에서 선택되는 적어도 하나의 이미징 컴포넌트를 포함한다.
적어도 하나의 이미징 컴포넌트와 프로세서를 포함하는 이미징 시스템이 한 실시예에 개시된다. 상기 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 다양한 태스크를 실행하기 위한, 상기 프로세서에 의해 실행되는, 로직을 포함한다. 상기 로직은 3차원 공간 내의 위치를 나타내는 좌표들을 수신하기 위한 좌표 수신 로직, 상기 수신된 좌표가 나타낸 위치에 상기 이미징 시스템을 포지셔닝하기 위한 포지셔닝 로직, 상기 이미징 컴포넌트에 대한 제1 작동 신호를 수신하기 위한 작동 신호 수신 로직, 및 상기 시스템이 상기 수신된 좌표들이 나타낸 위치에 포지셔닝되면 상기 수신된 제1 작동 신호에 따라서 상기 적어도 하나의 이미징 컴포넌트를 작동시키기 위한 작동 로직을 포함한다. 한 실시예에서, 상기 이미징 컴포넌트는 라이트 필드 카메라(light field camera)이다. 한 실시예에서, 상기 이미징 시스템은 복수의 이미징 컴포넌트를 포함하며 저장된 로직은 적어도 상기 복수의 이미징 컴포넌트의 서브세트가 상이한 다중화 패턴들로 광을 방출하도록 다중화 로직을 포함한다.
이들 및 다른 실시예들은 다음의 상세한 설명과 첨부 도면을 참조함으로써 이 방면에 숙련된 보통의 자들에게 명백하게 될 것이다.
도면들은 비례적으로 그려져 있지 않고 동일 참조 번호는 몇몇 도면 전반에서 동일 요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 피사체의 이미지 데이터를 수집하는 이미징 시스템을 도시하고 있다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 운송 수단들 중 하나를 보여주는 도면이다.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 운송 수단의 밑면을 보여주는 도면이다.
도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 운송 수단의 측면을 보여주는 도면이다.
도 3은 한 실시예에 따른 운송 수단 내의 특정 요소들을 묘사하는 블록 도이다.
도 4는 한 실시예에 따른 이미지 데이터를 생성하는 방법의 실시예를 예시하는 흐름도를 보여주고 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 운반 수단들을 포지셔닝하는 방법의 실시예를 예시하는 흐름도를 보여주고 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이미지 데이터를 수집하는 방법의 실시예를 예시하는 흐름도를 보여주고 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 피사체의 이미지 데이터를 수집하기 위해 복수의 운반 수단의 대형을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 운반 수단의 대형을 보여주는 도면이다.
도 9는 한 실시예에 따른 복수의 운반 수단에 의해 형성된 그리드 패턴을 보여주는 도면이다.
도 10a는 본 공개의 한 실시예에 따른 운반 수단들의 구형 배열을 보여주고 있다.
도 10b는 한 실시예에 따른 운반 수단들의 다른 구형 배열을 보여주고 있다.
도 11은 본 공개의 한 실시예에 따른 컴퓨팅 장치의 내부 아키텍처를 도시하고 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 피사체의 이미지 데이터를 수집하는 이미징 시스템을 도시하고 있다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 운송 수단들 중 하나를 보여주는 도면이다.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 운송 수단의 밑면을 보여주는 도면이다.
도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 운송 수단의 측면을 보여주는 도면이다.
도 3은 한 실시예에 따른 운송 수단 내의 특정 요소들을 묘사하는 블록 도이다.
도 4는 한 실시예에 따른 이미지 데이터를 생성하는 방법의 실시예를 예시하는 흐름도를 보여주고 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 운반 수단들을 포지셔닝하는 방법의 실시예를 예시하는 흐름도를 보여주고 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이미지 데이터를 수집하는 방법의 실시예를 예시하는 흐름도를 보여주고 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 피사체의 이미지 데이터를 수집하기 위해 복수의 운반 수단의 대형을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 운반 수단의 대형을 보여주는 도면이다.
도 9는 한 실시예에 따른 복수의 운반 수단에 의해 형성된 그리드 패턴을 보여주는 도면이다.
도 10a는 본 공개의 한 실시예에 따른 운반 수단들의 구형 배열을 보여주고 있다.
도 10b는 한 실시예에 따른 운반 수단들의 다른 구형 배열을 보여주고 있다.
도 11은 본 공개의 한 실시예에 따른 컴퓨팅 장치의 내부 아키텍처를 도시하고 있다.
이제, 이 명세서의 일부를 형성하며 예로서 특정 본보기 실시예들을 보여주는 첨부 도면들을 참조해서 본 발명에 대해 좀더 충분히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 다양한 상이한 형태로 구현될 수 있고 그러므로 커버되거나 청구된 발명은 여기에 제시된 임의의 본보기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않으며; 본보기 실시예들은 단지 예시로서 제공되어 있다. 마찬가지로, 청구되거나 커버되는 발명에는 합리적인 넓은 범위가 의도되어 있다. 특히, 예를 들어, 본 발명은 방법들, 장치들, 컴포넌트들 또는 시스템들로 구현될 수 있다. 따라서, 실시예들은, 예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의 조합의 형태를 취할 수 있다. 그러므로, 다음의 상세한 설명은 제한 의미로 간주되지 않는다.
첨부 도면들에서, 몇몇 특징은 특정 컴포넌트들의 세부사항을 보여주기 위해 과장되어 있을 수 있다(그리고 도면들에 도시된 임의 사이즈, 재료 및 유사한 세부사항들은 예시적인 것으로 제한적인 것이 아니다). 그러므로, 여기에 개시된 특정 구조적 및 기능적 세부사항들은 한정으로서 해석되지 않으며 단지 개시된 실시예들을 다양하게 이용하기 위해 이 방면에 숙련된 자에게 알려주기 위한 대표적인 기초로서 해석되어야 한다.
이하 본 발명은 특정 토픽에 관련된 미디어를 선택해서 제공하기 위한 방법들 및 장치들의 블록 도들 및 동작 예시들을 참조해서 기술된다. 블록 도들 및 동작 예시들의 각 블록, 및 블록 도들 또는 동작 예시들 내의 블록들의 조합은 아날로그 또는 디지털 하드웨어 및 컴퓨터 프로그램 명령어들에 의해 구현될 수 있음을 이해한다. 이들 컴퓨터 프로그램 명령어들은 컴퓨터 또는 다른 프로그램가능 데이터 처리 장치의 프로세서를 통해서 실행되는 이들 명령어가 블록 도들 또는 동작 블록 또는 블록들에 명시된 기능들/작용들을 구현하도록 범용 컴퓨터, 전용 컴퓨터, ASIC 또는 다른 프로그램가능 데이터 처리 장치의 프로세서에 제공될 수 있다.
몇몇 대안 구현에서, 블록들에 언급된 기능들/작용들은 동작 예시들에 언급된 순서와는 다르게 행해질 수 있다. 예를 들어, 연속으로 도시된 2개의 블록은 사실 실질적으로 동시에 실행될 수 있고 또는 블록들은 때로 관련된 기능/작용들에 따라서 역 순서로 실행될 수 있다. 더욱이, 본 발명의 흐름도들로서 제시되고 기술된 방법들의 실시예들은 이 기술의 좀더 완전한 이해를 제공하기 위해 예로서 제공되어 있다. 개시된 방법들은 여기에 제공된 동작들 및 논리 흐름에 한정되지 않는다. 다양한 동작의 순서가 변경되고 큰 동작의 일부로 기술된 부-동작들이 독립적으로 실행되는 대안 구현들도 고려되고 있다.
컴퓨팅 장치는 예로 유선 또는 무선 네트워크를 통해서 신호를 송수신할 수 있으며, 또는 예로 물리적 메모리 상태들과 같은 메모리에서 신호를 처리하거나 저장할 수 있고 그러므로 서버로서 동작할 수 있다. 그래서, 서버로서 동작할 수 있는 장치들은, 예로, 전용 랙-마운트형 서버(rack-mounted server)들, 데스크 톱 컴퓨터들, 랩톱 컴퓨터들, 셋톱 박스들, 앞서 언급한 장치들의 2 이상의 특징과 같은 다양한 특징을 결합하는 통합 장치들, 등을 포함할 수 있다. 서버들은 구성 또는 성능에서 매우 다양할 수 있으나, 일반적으로 서버는 1 이상의 중앙 처리 장치 및 메모리를 포함할 수 있다. 서버는 또한 1 이상의 대용량 저장 장치, 1 이상의 전원, 1 이상의 유선 또는 무선 네트워크 인터페이스, 1 이상의 입력/출력 인터페이스, 또는 윈도우 서버, Mac OS X, 유닉스, 리눅스, FreeBSD 등과 같은 1 이상의 운영 시스템을 포함할 수 있다.
명세서 및 청구항들 전반에서, 용어들은 명시적으로 언급된 의미를 넘어서 문맥에 시사된 또는 함유된 미묘한 차이의 의미들을 가질 수도 있다. 마찬가지로, 여기서 이용된 바와 같은 구 "한 실시예에서"는 반듯이 동일한 실시예를 나타내는 것이 아니며 여기에 이용된 바와 같은 구 "다른 실시예에서"는 반듯이 상이한 실시예를 나타내는 것이 아니다. 예를 들어, 청구된 발명은 본보기 실시예들의 조합들을 전체로서 또는 부분적으로 포함하는 것이다. 일반적으로, 용어는 적어도 부분적으로 문맥에서의 이용으로부터 이해될 수 있다. 예를 들어, 여기에 이용된 바와 같은 "및", "또는", "및/또는"과 같은 용어들은 적어도 부분적으로 그러한 용어들이 이용되어 있는 문맥에 의존할 수 있는 다양한 의미를 포함할 수 있다. 통상, "또는"은 A, B 또는 C과 같은 리스트를 결부시키는데 이용되면 여기서 배타적인 의미로 이용된 A, B 또는 C는 물론이고 여기서 포괄적인 의미로 이용된 A, B 및 C를 의미하는 것이다. 게다가, 여기에 이용된 바와 같은 용어 "1 이상"은, 적어도 부분적으로 문맥에 따라서, 임의 특징, 구조 또는 특성을 단일의 의미로 기술하는데 이용될 수 있고 또는 특징들, 구조들 또는 특성들의 조합을 복수의 의미로 기술하는데 이용될 수 있다. 유사하게, 부정관사나 정관사와 같은 용어들은 적어도 부분적으로 문맥에 따라서, 단일 이용을 전달하거나 복수의 이용을 전달하는 것으로 이해될 수 있다. 게다가, 용어 "~를 기반으로"는 반듯이 배타적 인자 집합을 전달하고자 의도된 것은 아님을 이해할 수 있고 대신에 적어도 부분적으로 문맥에 따라서, 반듯이 명시적으로 기술되지 않은 추가 인자들의 존재를 허용할 수 있다.
배우, 물체 또는 대체로 방이나 옥외 장소와 같은 환경 중 1 이상을 포함하지만 이들에 한정되지 않는 피사체를 비추어서 이미징 데이터를 수집하는데 큰 유연성을 제공하는 경량, 저-비용, 프로그램가능, 이동성, 휴대가능 설비로 실질적으로 고정인 이미징 및/또는 조명 설비를 대체하는 이미징 장치 및 방법이 기술된다. 이미지 데이터 캡처 동안, 정지 또는 이동 피사체는 피사체 주위의 상이한 위치에 배치된 라이트들로 비추어질 수 있다. 조명은 프로그램된 또는 미리 정해진 패턴으로 또는 일련의 시간-다중화 기반 조명 구성들 또는 조건들로 구성된 다수의 정적 라이트들로서 배치될 수 있다. 양호하게는, 고속 디지털 또는 아날로그 비디오 카메라는 여기에 기술된 이동성 조명 플랫폼에 의해 제공된 다양한 조명 조건들 동안 캡처된 이미지 데이터를 기록한다. 그러한 기록은 비-제한 예로서, 고정밀도로 사람이나 물체의 표면 세부사항을 나타내는 데이터를 캡처하는데 이용된다. 이 데이터는 나중의 처리에서, 예를 들어, 무비들 또는 게이밍을 위한 컴퓨터 생성 비주얼 효과들과 같은 다양한 이용을 위해 물체의 이미지들을 재구축하는데 이용될 수 있다. 조명 설비는 또한 고해상도 응용들을 위한 정반사 또는 확산 조명을 얻기 위해 이용되는 편광 필터를 포함할 수 있다.
지금까지 공지된 라이트 스테이지 응용들에서, 라이트들은 피사체에 포커스되는 구(sphere), 그리드(grid) 또는 반구(hemisphere)와 같은 구조상에 전혀 다르거나 고정된 구성으로 피사체 주위에 배치되어 있다. 그러나, 그러한 조명 설비는 제한된 조종성(maneuverability)을 제공하며 휴대할 수 없어, 사진이 찍히거나 촬영되는 대상들이 이 구조가 있는 장소로 옮겨져야 할 필요가 있다. 그러한 고정 시스템과는 대조적으로, 본 발명은 여기에서 필요한 센서 설비를 실장하고 이미지 데이터 캡처가 가능하도록 아주 다양한 패턴 또는 위치 또는 경로로 날아갈 수 있는, 바람직하게는 쿼드로터 타입의, 비행 드론(drone)들의 배치를 통해 미리 정해진 또는 프로그램가능 패턴들로 배치되는 라이트들 및/또는 카메라들 및/또는 다른 센서들의 이용을 통해서 고도의 이동성, 유연성 및 재구성가능 라이트 스테이지 및/또는 이미지 캡처 환경을 제공한다.
도 1은 피사체(112)의 이미지 데이터를 수집하는 이미징 시스템(100)을 도시하고 있다. 이미징 시스템(100)은 복수의 무선, 프로그램가능 비행 또는 달리 이동성인 운반 수단들(110)(예를 들어, 도 2a-c 참조)을 포함하고 있고, 이들 각각은 가시 및/또는 비-가시 스펙트럼 또는 이들의 조합(예를 들어, 가시 및 적외선 광)에서 작동하는, 라이트 소스들, 라이트 센서들, 필터들 및 카메라들 중 1 이상(이들에 한정되지 않음)과 같은 이미징 설비를 포함하는 페이로드(payload)를 실어 나른다.
한 실시예에서, 무선, 프로그램가능 운반 수단들은 특정 궤적을 따라서 비행하고 및/또는 3차원 공간 내의 특정 위치들에서 공기 중에 맴돌거나, 공중 부양하거나 떠 있도록 프로그램될 수 있는 로보틱 쿼드로터들 또는 드론들과 같은 작은 회전익 항공기를 포함할 수 있다. 여기에 이용된 바와 같이, 쿼드로터 비행 운반 수단의 이용 예는 한 실시예를 전하고자 의도된 것이며, 지금 공지된 또는 공지되는 다른 이동 운반 수단들도 이용될 수 있고 여기에 제시된 다양한 시스템, 방법 및 기능 대안을 구현하는 맥락에서, 이용이 고려될 수 있다.
복수의 쿼드로터(110) 각각은 독립적으로 비행하도록 구성될 수 있으며 특정 위치에 도착해서 공중 부양하거나 공간 내의 특정 궤적을 연속해서 또는 반복적으로 따르도록 계획된(map out) 각자의 궤적을 가질 수 있다. 그러나, 이들은 또한 원격 조종될 수 있고 또는 이들의 비행 경로들은 제어기(102)에 의해 모니터되고 변경될 수 있다. 한 실시예에서, 제어기(102)는 랩톱, 핸드헬드 사용자 장치 또는 서버 컴퓨터 또는 이들의 조합과 같은 1 이상의 컴퓨팅 장치를 포함할 수 있다. 제어기(102)는 광학, 적외선, 소나, 광선 레이더, 무선 링크들 또는 유선 테더(tether)(이들에 한정되지 않음)와 같은 메커니즘들을 통해서 쿼드로터들(110)에 연결될 수 있다. 한 실시예에서, 카메라들, 라이트 소스들, 필터들 또는 이들의 조합들과 같은 이미징 설비는 쿼드로터들(110)에 제공될 수 있다. 예를 들어, 쿼드로터들(110) 중 몇몇은 적은 전력을 이용하여 밝은 광을 방출하는 LED(light emitting diode)들을 포함하는 라이트 소스들을 실어 나를 수 있는 한편, 다른 것들은 카메라들 단독으로 또는 LED 라이트 소스들에 추가하여 실어 나르거나, 소나, 무선 또는 광 센서들과 결합하여 실어나를 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 쿼드로터들(110)은 이미지화되는 피사체(112)에 관해서 특정 패턴으로 배열되어 있다. 쿼드로터들(110)의 수와 패턴은 단지 예시로서 도시되어 있으며 더 많거나 적은 수의 쿼드로터들(110)이, 여기서 좀더 상세해 지듯이, 상이한 조명 조건들을 생성하거나 다양한 위치 또는 각(angle)에서 이미지 데이터를 수집하기 위해 다양한 패턴들로 이용될 수 있음을 이해할 수 있다. 한 실시예에서, 쿼드로터들(110) 각각은 제어기(102)로부터의 각자의 고유 위치 정보를 수신할 수 있고, 미리 정해진 시간에 각자의 지정된 위치에 도착하기 위해서 비행 경로 또는 궤적을 매핑(map)할 수 있다. 한 실시예에서, 제어기(102)는 1 이상의 쿼드로터(110)을 제어하기 위한 명령어들을 저장 및 통신할 수 있는 데스크톱 또는 랩톱 컴퓨터와 같은 컴퓨팅 장치, 또는 스마트 폰과 같은 모바일 컴퓨팅 및 통신 장치일 수 있다. 각 쿼드로터에 대한 위치 정보는 여기서 좀더 상세해 지듯이 복수의 쿼드로터에 대한 선택된 배열 또는 쿼드로터들(110)의 속성 중 1 이상을 기반으로 생성될 수 있다. 한 실시예에서, 지표면 또는 기초 표면과 함께 제어기(102) 및/또는 피사체(112)는 쿼드로터들에 의해 그들 각자의 위치를 달성하기 위한 기준 엔티티(reference entity)로서 이용될 수 있다. 한 실시예에서, 쿼드로터들이 피사체를 식별하고 그에 따라서 피사체(112) 근방의 지정된 패턴에서 피사체 및 그에 따른 위치 자체를 식별할 수 있도록 1 또는 많은 무선 소스(114)가 피사체(112)의 장소에 배치될 수 있다. 이는 수많은 물체가 있을 수 있고 이미지화되는 피사체(112)의 특정 식별이 요구될 수 있는 외부 또는 야외 환경에서 유용할 수 있다. 대안으로, 공지된 위치의 피사체나 다른 물체에 관련한 쿼드로터들 또는 다른 쿼드로터들 중 1 이상에 위치 정보를 제공하기 위해 (쿼드로터의 추적을 위한 쿼드로터 그 자체에 있거나 외부 소나 장치를 이용하는) 소나가 이용될 수 있다.
이와 같이, 이미지화되는 피사체 또는 물체(112)는 쿼드로터들(110)의 라이트에 의해 조명된다. 한 실시예에서, 모든 쿼드로터가 광을 방출할 필요는 없다. 한 실시예에서, 쿼드로터들은 LED들을 작동시켜 시간-다중화 조명 구성들의 시퀀스로 피사체(112)를 조명하도록 미리-프로그램될 수 있다. 쿼드로터들(110) 상의 라이트 소스들은 쿼드로터들(110)이 그들의 지정 위치에 도착한 후 특정 시간에 광을 방출하도록 선택적으로 작동될 수 있다. 그래서, 조명된 피사체(112)의 이미지 데이터는 카메라들(108) 중 1 이상에 의해 기록될 수 있다. 한 실시예에서, 카메라(들)(108)는 또한 쿼드로터들(110)이 원하는 대형을 이루어 원하는 방식으로 피사체(112)를 조명할 때 제어기(102)에 의해 제어될 수 있다. 한 실시예에서, 카메라(들)(108) 및 복수의 쿼드로터(110)의 기능은 쿼드로터들(110)이 특정 구성을 이루면 카메라(들)(108)가 이미지 데이터를 자동으로 캡처하도록 동기화될 수 있다. 다시, 카메라(108)의 수는 제한이 아닌 단지 예시로서 도시되어 있고 더 많거나 적은 수의 카메라가 이미지 데이터를 수집하는데 이용될 수 있음을 이해할 수 있다. 한 실시예에서, 이미지 데이터는 카메라들(108) 이외에 또는 이들 카메라 대신에 쿼드로터들(110) 자체에 배치된 카메라들에 의해 수집될 수 있다. 쿼드로터들(110)은 소형이며 무선이므로, 이들은 휴대가능하며 피사체(112)의 장소에 쉽게 운반될 수 있다. 앞에서 기술된 바와 같이, 복수의 쿼드로터(110)는 다양한 타입의 라이트, 카메라, 필터, 센서 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 그러므로, 종래의 조명 및 카메라 설비를 조정하기 위해 노력과 시간이 이용되는 것과는 대조적으로, 이미징 시스템(100)은 필요에 따라서 다른 조명 효과를 생성하거나 다양한 타입의 이미지 데이터를 기록하기 위해서 쿼드로터들(110) 중 1 이상이 상이한 타입들의 이미징 설비를 실어 나르는 다른 상이한 타입(들)의 쿼드로터들과 교환될 수 있는 간단한 조정을 제공한다. 더욱이, 쿼드로터들(110) 각각의 독립적인 모션은 특정 라이트 소스 및/또는 카메라와 피사체(112) 간에 거리 또는 포커스와 같은(이들에 한정되지 않음) 설정(setting)을 정교하게 조정하는데 큰 유연성을 제공함으로써, 피사체(112)의 이미지 데이터를 캡처하는데 보다 큰 정밀도를 제공한다. 몇몇 실시예에서, 쿼드로터들은 라이트 필드 카메라 또는 플렌옵틱(plenoptic) 카메라를 생성하도록 구성될 수 있다. 라이트-필드 카메라는 단순히 센서의 각 포토사이트(photosite)에 떨어지는 모든 광선의 합을 기록하는 것 대신에 모든 들어오는 광선의 세기 및 방향을 측정하는 것을 목표로 한다. 그러한 정보로 인해 이미지 캡처의 순간에 카메라의 시계에 들어오는 모든 것의 모든 가능한 이미지가 생성될 수 있다. 라이트-필드 카메라로부터의 단일 캡처는 이미지가 캡처된 후 필드의 포커스, 노출 및 심지어 깊이(depth)가 조정될 수 있도록 디지털 데이터를 제공할 수 있다.
한 실시예에서, 제어기(102)는 제어 모듈(122) 및 전송 모듈(124)을 포함하고 있다. 제어 모듈(122)은 비주얼, 라이트 또는 사운드 포지셔닝 기법들을 이용함으로써 쿼드로터들(110) 각각의 궤도를 모니터하고 필요하다면 필요에 따라서 이들 궤적을 수정하도록 구성될 수 있다. 한 실시예에서, 제어 모듈(122)은 쿼드로터들(110) 각각으로부터 그들의 위치에 관한 피드백을 수신하여 특정 궤적을 따르는 그들의 진행을 모니터할 수 있다. 한 실시예에서, 피드백은 디스플레이 상의 이미지 또는 비디오를 통해서 쿼드로터들의 진행을 모니터하는 사용자에게 디스플레이될 수 있다. 예를 들어, 옥외 장소의 풍압과 같은 외부 영향들로 인해서, 쿼드로터들(110) 중 하나가 미리 정해진 경로 또는 위치를 이탈할 수 있다. 그러한 이탈은 제어 모듈(122)에 의해 모니터될 수 있고 이 제어 모듈은 이탈 쿼드로터와 유지하고 있는 통신 채널을 통해서 이 쿼드로터를 본래의 경로로 재설정하기 위해 명령어들을 전송 모듈(124)을 통해 전송할 수 있다. 한 실시예에서, 이탈시 궤적을 추적하여 재설정하는 그러한 기능은 쿼드로터 그 자체에 존재할 수 있다.
한 실시예에서, 제어 모듈(122)은 쿼드로터들(110)이 특정 배열을 취해서 특정한 식으로 피사체(112)를 조명할 때 카메라(들)(108) 각각이 피사체(112)의 이미징 데이터를 수집하도록 구성될 수 있게 카메라(들)(108)의 기능을 제어하도록 명령어들을 추가로 제공할 수 있다. 위에 논의된 바와 같이, 이미지화되는 피사체 또는 물체(112)는 생명체, 경치 또는 다른 물체들을 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 피사체(112)가 프로세서로부터 명령어들을 수신할 수 있는 요소라면, 그에 따라 그는 또한 제어 모듈(122)을 통해서 제어될 수 있다. 한 실시예에서, 카메라(들)(108)는 또한 카메라(들)(108)의 안정성을 보장하면서 더 미세한 움직임 또는 조정이 가능한 리프트/크레인/트롤리/스테디캠과 같은 대형 쿼드로터들 또는 다른 이동 설비에 의해 이동될 수 있다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 쿼드로터들(200) 중 하나를 보여주는 도면이다. 도 2a 및 관련 설명은 단지 제한이 아닌 예시로서 제공되어 있으며 현재 공지되어 있거나 발명될 적당한 속성을 갖춘 임의 타입의 항공 또는 멀티-모드 운반 수단이 이미징 시스템(100)에 이용될 수 있음을 이해할 수 있다. 더욱이, 소정 패턴의 쿼드로터들 모두가 동일할 필요는 없고 상이한 사이즈와 다양한 속성(비-제한 예로서, 다른 특징들 중에서도 중량 휴대 용량(weight carrying capacity), 비행 지속 능력, 관성 특성들, 프로세서 용량 등)의 상이한 쿼드로터들이 단일 대형의 상이한 위치들에 이용될 수 있음을 더 이해할 수 있다. 쿼드로터(200)는 상부 프레임(204) 아래에 위치한 바디 부분(202)을 포함하고 있다. 프레임(204)은 2개의 샤프트(206 및 208)를 'X'자 형으로 겹쳐서 바디 부분(202)에 고정되게 지탱하는 역할을 한다. 샤프트(206 및 208) 각각은 각 단부에 2개의 회전자(rotor)를 포함하고 있다. 샤프트(206)의 2개의 회전자(210 및 212)와 샤프트(208)의 하나의 회전자(214)만이 도 2a에 도시되어 있다. 그래서, 한 실시예에서, 쿼드로터(200)는 운반 수단의 4개의 코너에 배치된 2쌍의 카운터-회전 고정-피치 날개(counter-rotating, fixed-pitch blades)를 가진 전체 4개의 회전자로 구성될 수 있다.
바디 부분(202)은 또한 여기서 좀더 상세해 지듯이 임의의 컴퓨터 판독가능 저장 매체와 함께 운반 수단 및 그의 온보드 회로에 전력을 공급하기 위한 전원을 포함할 수 있다. 게다가, 바디 부분(202)은 라이트 소스들, 카메라들, 필터들, 센서들 및 이들의 조합들(이들에 한정되지 않음)과 같은 1 이상의 이미징 컴포넌트(들)(220)를 포함하고 있다. 한 실시예에서, 이미징 컴포넌트(220)는 이미징 컴포넌트(220)의 양측에 배치된 2개의 휠(wheel)(그 중 하나(228)가 도 2a에 도시되어 있음)을 통해서 대칭 지지 메커니즘(240)에 의해서 베이스(230)에 연결되어 있다. 지지 메커니즘(240)은 각기 각자의 그루브(groove)(224 및 234)를 갖고 있는 2개의 이동가능한 가늘고 긴 프레임 부재(222, 232)를 더 포함하고 있다. 이미징 컴포넌트(220)의 각 휠은 프레임 부재(222 및 232)의 움직임을 기반으로 그들 각자의 그루브(224, 234) 안으로 미끄러지도록 동작할 수 있다. 한 실시예에서, 지지 메커니즘(240)은 쿼드롭터(200)에 탑재된 프로세서 또는 제어기(102)로부터의 명령 하에 다양하게 움직일 수 있는 전자-기계 로보틱 암(arm)으로서 구성될 수 있다. 수신된 명령을 기반으로, 프레임 부재들(222, 232)은 수평(X) 축을 따라 앞뒤로 움직이며 그럼으로써 이미징 컴포넌트(220)가 그루브들(224 및 234) 안으로 미끄러질 수 있다. 한 실시예에서, X 축을 따른 프레임 부재들(222, 232)의 움직임은 평균 위치로부터 Y 축을 따라 이미징 컴포넌트(220)의 고도 변화를 일으킬 수 있다. 한 실시예에서, 지지 메커니즘(240)은 프레임 부재들(222, 232)의 움직임과 이미징 컴포넌트(220)에 부착된 휠들의 회전을 통해서 이미징 컴포넌트(220)를 기울어지게 할 수 있다. 이는 이미징 컴포넌트(220)와 이미지화되는 피사체 간의 더 미세한 거리/포커스 조정의 관점에서 매우 큰 유연성을 제공할 수 있다. 한 실시예에서, 컴포넌트(220)는 적어도 반구를 포함하는 영역에서 공지된 방식으로 "조준"되게 이동될 수 있고 다양한 지능적 이동 헤드 라이트들(intelligent moving head lights)에 이용될 수 있다. 다시, 쿼드로터(200) 상의 이미징 컴포넌트(220)의 수는 결코 제한이 아닌 예시로서 도시되어 있으며, 더 큰 수의 이미징 컴포넌트들(220)이 쿼드로터(200)의 다양한 위치에 전략적으로 배치될 수 있다. 쿼드로터(200)는 명령어들 및/또는 전력 신호가 이미징 컴포넌트(220)에 운반될 수 있게 이미징 컴포넌트(220)를 프로세서 또는 전원 중 1 이상에 연결하는 케이블(226)을 부가적으로 또는 선택적으로 포함한다.
한 실시예에서, 이미징 컴포넌트(220)는 저 전력을 소비하면서 밝은 빛을 제공하는 1 이상의 발광 다이오드(LED)를 포함하는 라이트 소스일 수 있다. 쿼드로터(200)가 1 이상의 라이트 소스를 포함하면, 이는 또한 라이트 소스들이 상당한 시간 기간 동안 작동될 때 생성된 임의 열을 흡수하기 위한 방열판을 선택적으로 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 이미징 컴포넌트(220)는 카메라일 수 있다. 한 실시예에서, 이미징 컴포넌트(220)는 LED와 같은 라이트 소스 및 여기에 논의된 바와 같은 카메라를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 이미징 컴포넌트(220)는 정반사 및 확산 조명 조건을 생성하기 위한 편광 필터들(이에 한정되지 않음)과 같은 1 이상의 필터를 수용하도록 구성될 수 있다.
도 2b는 쿼드로터(200)의 밑면을 보여주는 도면이다. 샤프트(208)의 회전자(214) 반대쪽에 위치한 제4 회전자(216)는 도 2b에 도시되어 있다.
도 2c는 쿼드로터(200)의 측면을 보여주는 도면이다. 이미징 컴포넌트(220)에 관련한 프레임(222), 그루브(224) 및 케이블(226)의 배열을 명확히 볼 수 있다.
도 3은 한 실시예에 따른 쿼드로터(200) 내의 특정 요소들을 묘사하는 블록 도이다. 위에 기술된 바와 같이, 쿼드로터들은 특정 궤적을 따라서 독립적인 비행이 가능한 운반 수단이다. 쿼드로터들 중 몇몇은 또한 궤적을 추적할 수 있고 비행 경로를 동적으로 매핑(mapping)할 수 있다. 이들은 수 킬로그램 정도의 페이로드(payload)를 실어나를 수 있는 큰 무인 비행 운반 수단으로부터 소형 장난감 크기의 운반 수단에 이르는 범위의 다양한 크기로 생산될 수 있다. 한 실시예에서, 쿼드로터들(110) 각각은 실질적으로 더 작은 크기의 운반 수단과 유사할 수 있다. 그래서, 제한이 아닌 예시로서, 쿼드로터들 각각은 중량이 약 200-400 그램일 수 있고, 길이가 대략 10 인치이며 약 10분의 짧은 기간 동안 수 그램 또는 수 온스의 페이로드를 실어 나를 수 있는 회전자 샤프트들(206/208)을 가질 수 있다. 제한이 아닌 예시로서, 각 쿼드로터(200)는 프로세서(310), 저장 매체(320), 전원(330), 송수신기(340), 이미징 컴포넌트들(350), 전자기계 컴포넌트들(360) 및 센서들(370)을 포함할 수 있다. 센서들(370)은 여기에 상세히 열거된 바와 같은 그의 다양한 태스크를 실행하기 위해서 프로세서(310)에 상이한 종류의 입력을 제공하기 위한 임의 타입의 열, 빛 또는 위치 센서들을 포함할 수 있다.
프로세서(310)는 I/O 모듈(312)을 통해서 쿼드로터(200)의 다른 컴포넌트들 각각에 통신 방식으로 연결되며 제어 모듈(314)로부터의 명령어들을 통해 이들을 제어한다. 프로세서(310)는 이하 더 상세히 열거되는 바와 같이 이미징 컴포넌트들(350)을 위한 다양한 궤적/위치 계산 또는 조정 계산을 가능하게 할 수 있는 계산 모듈(316)을 부가적으로 포함하고 있다. 한 실시예에서, 쿼드로터의 비행 경로나 궤적을 제어하기 위한 명령어들은 미리 정해져서 저장 매체(320)에 저장된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 쿼드로터(110)는 서로에 관련해서 그리고 이미지화되는 피사체(112)에 관련해서 특정 패턴 또는 기하학적 모양으로 배열된다. 한 실시예에서, 특정 패턴 내의 쿼드로터들(110) 각각에 대한 정확한 위치는 1 이상의 기준 점에 관련해서 미리-계산되어 각자의 쿼드로터에 공급된다. 따라서, 적절한 명령어들은 쿼드로터(200)의 저장 매체(320)에 저장되며 이 명령어들은 패턴 내의 지정 위치를 달성하기 위해 회전자들과 같은 전자기계 컴포넌트들(360)을 제어하기 위해서 센서들(370)로부터의 데이터와 함께 프로세서(310)에 의해 이용된다. 한 실시예에서, 패턴 내의 쿼드로터의 위치는 이미지화되는 지면 및 피사체와 같은 다수의 기준 엔티티로부터의 그의 위치 관점에서 특성화될 수 있다. 예를 들어, 쿼드로터(200)가 이미지화되는 피사체(112) 주위의 반구 또는 구 패턴과 같은 패턴 내에 위치해야 한다면, 위치 데이터는 지면으로부터의 고도 및 피사체 또는 다른 적절한 기준 엔티티들로부터의 거리 관점에서 정의될 수 있다. 그래서, 프로세서(310)는 특정 이미징 패턴 내에 쿼드로터(200)를 정확하게 위치시키기 위해서 저장 매체(320)로부터의 명령어들과 센서들(370)로부터의 데이터를 이용한다. 한 실시예에서, 프로세서(310)는 패턴을 형성할 때 다른 인접한 쿼드로터들에 관련한 이탈 또는 충돌 회피 또는 더 미세한 위치 조정의 경우에 궤적 조정과 같은 기능을 달성하기 위해 센서 데이터를 더 이용할 수 있다.
쿼드로터(200)가 정확히 포지셔닝되면, 프로세서(310)는 저장 매체(320)로부터 검색된 명령어들에 따라서 이미징 컴포넌트들(350)을 조정할 수 있다. 대안으로, 이 명령어들은 쿼드로터(200)가 원하는 위치에 도착하면 제어기(102)에 의해 제공될 수 있다. 이미징 컴포넌트(350)가 1 이상의 라이트 소스를 포함하면, 명령어들은 특정 시간에 그리고 특정 각으로 또는 특정 편광으로 이미지화되는 피사체(112)에 광이 포커스되도록 라이트 소스(들)이 조정되게 할 수 있다. 따라서, 프로세서(310)는 피사체(112)를 조명하기 위해서, 전자기계 컴포넌트들(360)은 라이트 소스를 정밀하게 기울어지게(angle) 하고 전원(330)은 특정 시간에 라이트 소스에 전력을 공급하도록 기능을 조정한다. 이미징 컴포넌트들(350)이 카메라, 필터 또는 이들의 조합을 포함하는 경우 유사한 단계들이 프로세서(310)에 의해 실행될 수 있다. 카메라(및/또는 라이트 소스)는, 피사체(112)의 이미지 데이터가 특정 조명 조건들 하에서 정밀한 시간에 수집될 수 있도록, 프로세서(310)로부터의 명령어들에 기반해서 정밀하게 기울어질 수 있고 전원(330)으로부터의 펄스에 의해 작동될 수 있다. 한 실시예에서, 쿼드로터(200)에 의해서 수집된 임의 이미지 데이터는 나중의 검색을 위해 저장 매체(320)에 저장될 수 있다. 쿼드로터(200)는 또한 온보드 메모리의 이용을 최적화하기 위해서 수집된 이미지 데이터를 제어기(102)(이에 한정되지 않음)와 같은 외부 요소들에 자동으로 또는 요청에 응답하여 전송하도록 구성될 수 있다.
도 4는 피사체의 이미지 데이터를 생성하는 방법의 한 실시예를 예시하는 흐름도(400)를 보여주고 있다. 이 방법은 402에서 시작하며 여기서는 쿼드로터들과 같은 복수의 이동가능한 운반 수단이 선택된 패턴 또는 기하학적 구조로 3차원 공간에 배치된다. 쿼드로터들을 배열하기 위한 패턴은 이미지화되는 피사체의 크기, 이미지화되는 표면/피사체의 성격, 필요한 이미지 데이터의 종류 및 쿼드로터들의 속성을 포함하지만 이들에 한정되지 않는 다양한 인자에 따라서 선택될 수 있다. 404에서, 적어도 복수의 쿼드로터의 서브세트가 작동되도록 선택된다. 쿼드로터들은 패턴 내의 그들의 지정 위치에 도달하면 미리 정해진 시점들에서 광을 방출하는 것 및/또는 피사체의 이미지 데이터를 수집하는 것 또는 이들의 조합과 같은 태스크들을 자동으로 실행하도록 프로그램될 수 있다. 한 실시예에서, 제어기(102)는 특정 시간 인터벌들에서 광을 방출하고 및/또는 이미지 데이터를 수집하기 위해 쿼드로터들 중 단지 일부를 작동시킬 수 있다. 한 실시예에서, 앞서 언급한 이벤트들의 조합이 이루어질 수 있으며, 여기서 쿼드로터들은 제어기(102)가, 예를 들어, 사용자 입력을 기반으로 광을 방출하고 및/또는 이미지 데이터를 수집하기 위해서 다른 식의 아이들 쿼드로터(otherwise idle quadrotor)를 정지시키거나 작동시키기 위해 그들의 기능을 간섭(interfere)할 수 있을 때 특정 시점들에서 이미지 데이터를 수집하는 것에 관련된 태스크들을 실행하도록 미리-프로그램되어 있다. 그러므로, 선택된 쿼드로터들은 406에서 도시된 바와 같이 작동되고 이미지 데이터는 408에서 캡처된다. 이미지 데이터는 쿼드로터들 내에 포함되어 있는 카메라들에 의해 수집될 수 있고 또는 이는 외부의 고속 카메라들 또는 쿼드로터들의 조합에 의해서 수집될 수 있고 외부 카메라들은 또한 여기에 기술된 실시예들에 따라서 이용될 수 있다. 410에서는, 수집될 필요가 있는 이미지 데이터가 더 있는지 여부가 판정된다. 수집될 이미지 데이터가 더 이상 없다면 프로세스는 종료 블록에서 종료한다. 410에서, 수집될 이미지 데이터가 더 있다고 판정되면, 절차는 412로 진행하고 여기서는 쿼드로터들이 상이한 패턴으로 배열되어야 하는지 여부가 판정된다. 이미지 데이터를 다시 수집하기 전에 쿼드로터들이 상이한 패턴으로 배열되어야 할 필요가 있다면, 절차는 단계 402로 이동하고, 여기서는 쿼드로터들이 새로운 패턴으로 배치된다. 412에서 쿼드로터들이 새로운 패턴으로 배열될 필요가 없고 이들은 단지 현재 패턴 내에서 재-작동될 필요가 있다고 판정되면, 절차는 단계 404로 이동하고, 여기서는 작동을 위한 쿼드로터들이 선택된다. 쿼드로터들은 상이한 시간 다중화 패턴들로 광을 방출하도록 프로그램될 수 있고 또는 이들은 또한 이들이 1개보다 많은 이미징 컴포넌트를 갖고 있다면 상이한 시점에서 상이한 이미징 컴포넌트들을 이용하도록 프로그램될 수 있다.
도 5는 한 실시예에 따른 쿼드로터들을 포지셔닝하는 방법의 실시예를 예시하는 흐름도(500)를 보여주고 있다. 운반 수단들 또는 쿼드로터들을 포지셔닝하기 위한 방법의 세부사항들은 제한이 아니라 예시로서 도시되어 있으며 운반 수단들을 포지셔닝하기 위한 다른 방법들도 또한 본 발명의 실시예들에 따라 이용될 수 있음을 이해할 수 있다. 절차는 502에서 시작하고 여기서 이동가능한 운반 수단들 또는 쿼드로터들을 배열하기 위한 패턴의 선택이 수신된다. 위에서 상세히 설명했듯이, 3차원 공간 내의 위치들을 나타내는 복수의 점들을 포함하는 다양한 패턴이 이미지화되는 피사체의 성질 및 필요한 이미징 데이터를 기반으로 선택될 수 있다. 504에서, 패턴 내의 위치들 또는 점들이 식별되고, 이는 패턴의 대형에 필요한 쿼드로터들의 수를 제공한다. 한 실시예에서, 선택된 패턴의 3차원 모델은 사용자 입력을 기반으로 프로세서에 의해 생성/시뮬레이트될 수 있다. 한 실시예에서, 선택된 패턴은 이미지화 되는 피사체의 장소를 참조로 프로세서에 의해서 시뮬레이트될 수 있다. 선택된 패턴 내의 쿼드로터들의 위치들은 한 실시예에서 프로세서 단독으로 또는 인간 오퍼레이터와 함께 프로세서에 의해 판정될 수 있다. 한 실시예에서, 사용자는 예를 들어, 3D 모델의 특정 점들을 클릭(click)함으로써 특정 쿼드로터들이 패턴 내에 배치되어야 하는 곳을 판정할 수 있다. 프로세서는 사용자 클릭을 수신하는 점들의 좌표를 저장하도록 구성될 수 있다. 패턴 내의 위치는 다양한 좌표계, 예를 들어, 데카르트 좌표 또는 구 좌표의 관점에서 정의될 수 있다. 상이한 실시예들에서, 프로세서는 사용자 선택을 위해 쿼드로터 패턴들을 제시하거나 심지어는 이미지화되는 표면의 영역과 특성, 피사체의 모양(이에 한정되지 않음)과 같은 피사체의 속성을 기반으로 특정 이미징 패턴들을 자동으로 선택하도록 구성될 수 있다. 한 실시예에서, 포지셔닝되는 이미징 설비의 타입과 같은 특정 이미징 요건은 선택된 위치들과 연관될 수 있다. 예를 들어, 라이트 소스를 갖는 것의 디폴트 이미징 요건은 패턴 내의 선택된 위치들 각각과 연관될 수 있다. 위치들의 그러한 이미징 요건은 사용자 입력을 기반으로 더 수정될 수 있다. 그래서, 사용자는 라이트 소스, 카메라, 또는 필터와의 이들의 조합이 그러한 설비에 연관될 각 위치 및 임의 특정한 설정(settings)에 배치되어야 하는지를 명시할 수 있다. 따라서, 506에서, 각 위치에 대한 이미징 요건이 수신된다. 위치들에 대한 이미징 요건의 수신시에, 포지셔닝을 위한 사용자에 의해 선택된 쿼드로터들의 식별 및 속성 데이터가 508에서 수신된다. 제한이 아닌 예시로서, 사용자는 이미지 데이터를 수집하기 위해서 패턴의 대형을 위한 적절한 설비 및/또는 속성을 갖는 쿼드로터들을 선택할 수 있다. 한 실시예에서, 각 쿼드로터는 각자의 ID를 통해서 고유하게 식별될 수 있고 이 ID는 또한 그것이 탑재하는 이미징 컴포넌트들과 같은 그의 속성을 나타낼 수 있다. 쿼드로터들로부터의 식별 데이터는 블루투스 또는 WiFi(이들에 한정되지 않음)와 같은 통신 기술을 통해서 구할 수 있다. 예를 들어, 쿼드로터들은 위치 및 속성 데이터를 제공하기 위해서 각자의 패시브 또는 액티브 RFID(무선 주파수 식별)에 인코딩된 그들의 식별 및 속성 정보를 가질 수 있다. 512에서, 선택된 쿼드로터들과 그들의 속성들이 이미 수신된 위치들에 대한 이미징 요건에 부합하는지 여부가 판정된다. 예를 들어, 선택된 패턴 및 위치 요건이 10개의 쿼드로터(2개는 카메라를 갖추고 있고 8개는 라이트 소스를 갖추고 있음)를 포함한다면, 512에서 명시된 요건을 만족하는 10개의 쿼드로터가 존재하는지 여부가 판정된다. 512에서 패턴 대형을 위해 선택된 쿼드로터들이 명시된 요건에 부합하지 않는 것으로 판정되는 경우에, 사용자 통지가 510에 도시된 바와 같이 생성될 수 있고 사용자에게는 에러를 교정할 기회가 주어질 수 있다. 이후에, 프로세스는 쿼드로터들의 식별 및 속성 정보를 얻기 위해 단계 508로 돌아갈 수 있다. 512에서 선택된 쿼드로터들이 이 요건을 만족하는 것으로 판정되면, 위치 데이터 및 이미징 요건은 514에서 쿼드로터들에 전송된다. 한 실시예에서, 각 쿼드로터는 그의 위치 및 그의 각자의 이미징 설정과 연관된 데이터만을 수신할 수 있다. 한 실시예에서, 전체 위치 및 이미징 데이터 집합이 수신된 데이터 집합으로부터 그들 각자의 데이터를 인식하거나 구할 수 있는 모든 쿼드로터에 전송된다. 위치 및 이미징 데이터를 구해서 전송하는 프로세스가 완료되고 이미지화되는 피사체가 적절하게 포지셔닝될 때, 쿼드로터들은 516에 도시된 바와 같이 포지셔닝을 위해 또는 패턴 대형을 위해 작동될 수 있다.
도 6은 이미지 데이터를 수집하는 방법의 실시예를 예시하는 흐름도(600)를 보여주고 있다. 이 방법은 602에서 시작하며 여기서 특정 패턴 내의 위치의 좌표와 같은 위치 정보 또는 데이터와 이 위치와 연관된 이미징 요건이 쿼드로터에 의해 수신된다. 한 실시예에서, 쿼드로터의 위치 좌표들은 형성될 패턴 또는 이미지화되는 피사체, 피사체가 이미지화되는 장소 또는 이들의 조합(이들에 한정되지 않음)과 같은 상이한 인자를 기반으로 1 이상의 기준 엔티티에 관해서 정의될 수 있다. 게다가, 라이트 소스들의 밝기, 라이트 소스들 또는 카메라들의 각도(angle) 및 포커스(이들에 한정되지 않음)를 포함하는 이미징 설비의 설정과 같은 이미징 요건도 또한 602에서 수신될 수 있다. 다시, 여기에 기술된 바와 같이, 쿼드로터는 그의 정보만을 수신할 수 있고 또는 전체 패턴의 위치/설정 정보를 수신할 수 있고 수신된 데이터 집합으로부터 그의 각자의 정보를 구할 수 있다. 604에서, 패턴을 형성하기 위한 작동 신호가 수신된다. 606에서, 좌표들이 정의되고 패턴이 형성될 기준 엔티티들이 식별된다. 한 실시예에서, 패턴을 형성하기 위해서는 지면과 같은 단일 기준면(reference plane)이면 충분할 수 있다. 그러나, 쿼드로터는 그의 위치를 식별하기 위해 1 보다 많은 기준 엔티티를 필요로 할 수 있다. 예를 들어, 쿼드로터가 3차원 공간 내의 그의 목적 지점을 식별하기 위해 기준으로 지면 및 무선 소스(들)를 이용할 수 있도록 무선 방출을 제공하는 하나 또는 많은 무선 소스들이 피사체의 장소에 배치될 수 있다. 608에서, 쿼드로터는 그의 목적 지점에 궤적을 매핑한다. 위에 기술된 바와 같이, 계산 모듈이 프로세서에 포함될 수 있고 이는 입력으로서 쿼드로터의 위치 데이터, 기준 장소 데이터 및 현재 장소를 수신 또는 식별할 수 있고 현재 장소로부터 궤적을 목적지에 매핑할 수 있다. 현재 공지된 또는 공지될 다양한 알고리즘이 독립적인 궤적 플래닝(planning) 및 추적을 위해 쿼드로터들에 의해 이용될 수 있다. 한 알고리즘에 따르면, 이용가능한 궤적을 동적으로 생성하기 위해, 초기 플랜(plan)이 충돌 및 장애물 회피 제약을 충족하는 환경을 통해 생성된다. 그러한 알고리즘은 또한 가시성 그래프들(visibility graphs)과 같은 기법 기반의 클러스터 환경에서 실시간 플래닝을 허용할 수 있다. 최종 궤적들은 각 세그먼트를 따라서 필요한 속도를 수반하는 라인들 및 연결 곡선들의 간단한 기하학 관점에서 정의된다. 이때, 입력들 및 이동 속도들(travel speeds)의 이용가능한 집합은 운반 수단들에 관한 경로의 곡률, 주어진 속도 및 가속 제약들을 기반으로 계산된다. 610에서, 쿼드로터는 그의 목적지에 내비게이트(navigate)해서 도착한다. 프로세서, 센서들 및 전자기계 컴포넌트들과 같은, 쿼드로터에 포함된 다양한 컴포넌트는 쿼드로터가 그의 목적지에 도착할 수 있도록 충돌 회피 및 궤적 추적과 같은 기동(maneuvers)에 도움을 준다는 것을 이해할 수 있다. 한 실시예에서, 복수의 쿼드로터의 진행은 이들이 그들의 목적지로 내비게이트할 때 이탈 또는 임박한 충돌의 경우에 피드백을 제공하도록 모니터될 수 있다. 목적지 도착시, 쿼드로터는 목적 지점에서 공중 부양하면서 이미징 절차의 개시를 나타내는 신호를 기다릴 수 있다. 한 실시예에서, 쿼드로터들의 진행은 모니터될 수 있으며 모든 쿼드로터가 그들의 각자 목적지에 도착하고 완전한 패턴이 형성되면, 이미징 절차를 시작하라는 신호가 612에 도시된 바와 같이 쿼드로터에 의해 수신될 수 있다. 한 실시예에서, 전체 이미징 절차에 대한 명령어 집합이 쿼드로터들 각각에 제공될 수 있으며 쿼드로터는 수신된 명령어 집합으로부터 그의 특정 명령어들을 식별할 수 있다. 그러한 식별은 명령어들에 연관된 쿼드로터 id로 인해 또는 명령어들에 연관된 위치 정보로 인해 이루어질 수 있다. 따라서, 쿼드로터에 탑재된 이미징 설비는 616에 도시된 바와 같이 피사체를 조명하는 것 또는 이미지 데이터를 수집하는 것 또는 이들의 조합과 같은 태스크를 수행하기 위해서 수신된 명령어들에 따라서 614에 도시된 바와 같이 작동된다.
도 7은 피사체(702)의 이미지 데이터를 수집하기 위한 복수의 쿼드로터의 대형(704)을 보여주는 도해(700)이다. 위에 기술된 바와 같이, 복수의 쿼드로터(704)는 제어기(102)로부터 포지셔닝 및 이미징 명령어들을 수신한다. 따라서, 이들의 궤적들은 그들 각자의 목적지로 네비게이트(navigate)하기 위해 그들 각자의 현재 위치로부터 매핑된다. 그들의 목적지에 도착시, 쿼드로터들은 피사체(702)의 이미지 데이터를 수집하라는 명령어들을 수행할 때 그들 각자의 위치에서 피사체 위의 공기 중에서 공중 부양하거나 맴돌거나 떠 있는다. 한 실시예에서, 쿼드로터들은 이미지 데이터가 외부 카메라들에 의해 수집되는 동안 피사체(702)를 조명하는데만 이용된다. 한 실시예에서, 이미지 데이터는 쿼드로터들에 배치된 카메라들에 의해 수집될 수 있다. 대안으로, 이미지 데이터는 또한 쿼드로터 카메라들 및 외부 카메라들의 조합에 의해 수집될 수 있다. 정지 이미지 또는 비디오와 같은 다양한 종류의 이미지 데이터가 여기에 개시된 실시예들에 따라서 수집될 수 있다.
도 8은 이미지화되는 피사체(802) 주위의 복수의 쿼드로터의 대형(804)을 보여주는 도해(800)이다. 모든 쿼드로터는 그들 각자의 궤적을 따라서 이동할 때 물체를 조명하는 것 또는 이미지 데이터를 수집하는 것을 포함하는 태스크들 중 1 이상을 실행하는 쿼드로터들의 가상 구(virtual sphere)를 생성하기 위해 물체(802) 주위의 쿼드로터(806) 궤도를 예상한다. 쿼드로터(806)는 이미지 데이터를 수집하거나 그의 수집을 보조하기 위해 그의 위치에서 물체(802) 위에서 맴돈다. 그래서, 쿼드로터들의 패턴이 또한 형성될 수 있고, 이 패턴에서 쿼드로터들 중 몇몇은 피사체(802) 주위의 특정 궤적들로 이동하고 쿼드로터들 중 몇몇은 이미지 데이터가 수집되고 있는 동안 피사체(802) 위에서 단순히 공중 부양하거나 맴돈다.
도 9는 한 실시예에 따른 복수의 쿼드로터들에 의해 형성된 그리드 패턴(900)을 보여주는 도해이다. 이미지화되는 피사체(도시되지 않음)는 패턴의 앞쪽에 위치할 수 있고 쿼드로터들의 카메라들 및/또는 외부 고속 카메라들을 통해서 이미지화될 수 있다. 이때 평면 그리드 대형(planar grid formation)은 그리드 대형의 평면이 수평 또는 수직 기준면에 관해서 무수한 위치들에 지향(orient)될 수 있게 이동될 수 있다.
도 10a는 한 실시예에 따른 궤적들의 구 배열(1000)을 보여주고 있다. 이미지화되는 피사체(도시되지 않음)는 한 실시예에서 구 안쪽에 위치할 수 있다. 그래서, 피사체는 초기에 포지셔닝될 수 있고 복수의 드론은 그들 스스로 여기에 기술된 바와 같은 1 이상의 기준 엔티티를 이용하여 피사체 주위에 패턴(1000)을 형성하기 위해 실제로 고르게 분산된 복수의 원으로 배열한다.
도 10b는 한 실시예에 따른 쿼드로터들의 다른 구 배열(1050)을 보여주고 있다. 이미지화되는 피사체(도시되지 않음)는 구 안쪽에 위치할 수 있다. 그래서, 피사체는 초기에 포지셔닝될 수 있고 복수의 드론은 그들 스스로 여기에 기술된 바와 같은 1 이상의 기준 엔티티를 이용하여 피사체 주위에 패턴(1050)을 형성하기 위해 복수의 실질적으로 고르게 분산된 서브-패턴들(1052)로 배열한다. 서브-패턴(1052) 및 배열(1000 또는 1050)은 모양, 대형 및 기하학적 구조의 다수 조합으로 바뀔 수 있다.
도 11은 한 실시예에 따른 계산 장치(1100)의 내부 아키텍처를 도시하고 있다. 계산 장치의 내부 아키텍처는 적어도 하나의 컴퓨터 버스(1102)와 인터페이스하는 1 이상의 처리 유닛(또한 여기서 CPU라 칭해짐)(1112)을 포함하고 있다. 또한 컴퓨터 버스(1102)와 인터페이스하는 것으로는 영구 저장 매체/매체들(persistent storage medium/media)(1106), 네트워크 인터페이스(1114), 메모리(1104), 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 런타임 임시 메모리(runtime transient memory), 판독 전용 메모리(ROM) 등, 미디어 디스크 드라이브 인터페이스(1108), 플로피, CD-ROM, DVD 등의 매체와 같은 탈착 가능 매체를 포함하는 매체들에 대해 판독 및/또는 기록할 수 있는 드라이브용 인터페이스(1120), 모니터 또는 다른 표시 장치를 위한 인터페이스로서의 디스플레이 인터페이스(1110), 키보드용 인터페이스로서의 키보드 인터페이스(1116), 마우스 또는 다른 포인팅 장치용의 인터페이스로서의 포인팅 장치 인터페이스(1118), 및 개별적으로 도시되지는 않았지만, 병렬 및 직렬 포트 인터페이스들, 유니버셜 직렬 버스(USB) 인터페이스 등과 같은 수많은 다른 인터페이스들(1122)이 있다.
메모리(1104)는 운영 시스템, 애플리케이션 프로그램들, 장치 드라이버들, 및 프로그램 코드를 포함하는 소프트웨어 모듈들과 같은 소프트웨어 프로그램들의 실행 동안 및/또는 여기에 기술된 기능, 예를 들어, 여기에 기술된 프로세스 흐름들 중 1 이상을 포함해서, 컴퓨터-실행가능 프로세스 단계들 동안 메모리(1104)에 저장된 정보를 CPU(1112)에 제공하기 위해서 컴퓨터 버스(1102)와 인터페이스한다. CPU(1112)는 먼저 저장소, 예를 들어, 메모리(1104), 저장 매체/매체들(1106), 탈착 가능 미디어 드라이브, 및/또는 다른 저장 장치로부터 컴퓨터-실행가능 프로세스 단계들을 로딩한다. CPU(1112)는 이후 로딩된 컴퓨터-실행가능 프로세스 단계들을 실행하기 위해 저장된 프로세스 단계들을 실행할 수 있다. 저장된 데이터, 예를 들어, 저장 장치에 의해 저장된 데이터는 컴퓨터-실행가능 프로세스 단계들의 실행 동안 CPU(1112)에 의해서 액세스될 수 있다.
영구 저장 매체/매체들(1106)은 소프트웨어 및 데이터, 예를 들어, 운영 시스템 및 1 이상의 애플리케이션 프로그램을 저장하는데 이용될 수 있는 컴퓨터 판독가능 저장 매체(들)이다. 영구 저장 매체/매체들(1106)은 또한 디지털 카메라 드라이버, 모니터 드라이버, 프린터 드라이버, 스캐너 드라이버, 또는 다른 장치 드라이버 중 1 이상과 같은 장치 드라이버들, 웹 페이지들, 콘텐츠 파일들, 재생 목록들 및 다른 파일들을 저장하는데 이용될 수 있다. 영구 저장 매체/매체들(1106)은 본 발명의 1 이상의 실시예를 구현하는데 이용되는 프로그램 모듈들 및 데이터 파일들을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 목적을 위해, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 데이터를 저장하며, 이 데이터는 기계 판독가능 형태로, 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램 코드를 포함할 수 있다. 예로, 제한이 없이, 컴퓨터 판독가능 매체는 데이터의 유형(tangible) 또는 고정(fixed) 저장을 위한 컴퓨터 판독가능 저장 매체들, 또는 코드-포함 신호들의 일시적인 해석을 위한 통신 매체들을 포함할 수 있다. 여기에 이용된 바와 같은 컴퓨터 판독가능 저장 매체들은 물리적이거나 유형의 저장소(신호들과는 반대되는 것)를 나타내며 제한 없이 컴퓨터-판독가능 명령어들, 데이터 구조들, 프로그램 모듈들 또는 다른 데이터와 같은 유형의 정보의 저장을 위한 임의 방법 및 기술로 구현된 휘발성 및 비-휘발성, 탈착 가능 및 비-탈착 가능 매체들을 포함한다. 컴퓨터-판독가능 저장 매체들은 RAM, ROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 다른 고체 상태 메모리 기술, CD-ROM, DVD, 또는 다른 광학 저장소, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장소 또는 다른 자기 저장 장치들, 또는 원하는 정보 또는 데이터 또는 명령어들을 유형으로 저장하는데 이용될 수 있으며 컴퓨터 또는 프로세서에 의해서 액세스될 수 있는 임의 다른 물리적이거나 물질적인 매체를 포함하며 이들에 한정되지 않는다.
본 발명의 목적을 위해 모듈은 여기에 기술된 프로세스들, 특징들 및/또는 기능들(인간 상호작용이나 인증이 있든 없든)을 실행 또는 가능하게 하는 소프트웨어, 하드웨어, 또는 펌웨어(또는 이들의 조합) 시스템, 프로세스 또는 기능, 또는 이들의 컴포넌트이다. 모듈은 서브-모듈들을 포함할 수 있다. 모듈의 소프트웨어 컴포넌트들은 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있다. 모듈들은 1 이상의 서버에 통합될 수 있고 또는 1 이상의 서버에 의해 로딩되어 실행될 수 있다. 1 이상의 모듈은 엔진 또는 애플리케이션으로 그룹화될 수 있다.
이 방면에 숙련된 자들은 본 발명의 방법들 및 시스템들이 다양한 방식으로 구현될 수 있고 그러므로 앞서 언급한 본보기 실시예들 및 예들에 의해 한정되지 않음을 인식할 것이다. 다른 말로, 하드웨어 및 소프트웨어 또는 펌웨어의 다양한 조합에서 단일 또는 다수의 컴포넌트에 의해 실행되는 기능적인 요소들, 및 개별 기능들은 클라이언트 또는 서버 또는 이들 양자에 있는 소프트웨어 애플리케이션들에 분산될 수 있다. 이에 관련해서, 여기에 기술된 상이한 실시예들의 특징들의 임의 수는 단일 또는 다수의 실시예로 조합될 수 있고, 여기에 기술된 특징들 모두보다 적거나 많은 대안 실시예들도 가능하다. 기능은 또한, 전체 또는 일부로서, 지금 공지되어 있거나 공지될 방식들로 다수의 컴포넌트 간에 분산될 수 있다. 그래서, 여기에 기술된 기능들, 특징들, 인터페이스들 및 선호도들을 이루는데 무수한 소프트웨어/하드웨어/펌웨어 조합이 가능하다. 더욱이, 본 공개의 범위는 기술된 특징들 및 기능들 및 인터페이스들을 실행하기 위한 종래 공지된 방식들은 물론이고, 현재와 이후에 이 방면에 숙련된 자들이 이해하듯이 여기에 기술된 하드웨어 또는 소프트웨어 또는 펌웨어 컴포넌트들에 행해질 수 있는 변형 또는 수정들을 포괄한다.
시스템 및 방법이 1 이상의 실시예를 들어서 기술되었을지라도, 본 공개가 개시된 실시예들에 한정될 필요가 없음을 이해해야 한다. 특허청구범위의 사상 및 범위 내에 포함된 다양한 수정 및 유사한 배열을 포괄하는 것으로 의도되어 있고 그의 범위에는 모든 그러한 수정 및 유사한 구조를 포괄하도록 가장 넓은 해석이 부여되어야 한다. 본 발명은 다음 특허청구범위의 임의 및 모든 실시예를 포함한다.
Claims (34)
- 방법으로서,
복수의 점을 포함하는 선택된 패턴을 나타내는 정보를 프로세서가 수신하는 단계 - 상기 점들은 3차원 공간에서 경계가 있는 체적 모양(bounded volumetric shape)을 정의하는 점들을 나타내고, 상기 모양은 그 내부에 피사체(subject)를 가짐 -;
상기 프로세서가, 상기 피사체에 인접하여 상기 공간에서의 선택된 패턴의 상기 복수의 점들 각각에 복수의 이동가능, 제어가능 비행 운반 수단(a plurality of moveable, controllable, flying vehicles) 중 적어도 하나를 포지셔닝(positioning)하는 단계 - 상기 복수의 운반 수단 각각은 조명 컴포넌트(lighting component)를 포함하고, 적어도 선택된 수의 운반 수단은 이미징 컴포넌트(imaging component)를 포함하고 상기 선택된 패턴에서 상기 점들에 있는 동안 상기 피사체에 상대적으로 포지셔닝됨 -;
상기 프로세서가, 광을 방출하여 라이트 스테이지(light stage)를 형성하기 위해 상기 선택된 패턴의 점들에서 상기 이동 가능 운반 수단의 조명 컴포넌트들의 적어도 하나의 서브세트를 선택적으로 작동시키는(activating) 단계 - 상기 방출된 광은 상기 모양내의 피사체를 조명함 -; 및
상기 프로세서가, 광의 방출동안 상기 복수의 이동가능 운반 수단 중 선택된 운반 수단들의 이미징 컴포넌트들로부터의 상기 조명된 피사체로부터 이미징 데이터를 수집하는 단계
를 포함하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 프로세서가, 상기 피사체에 인접하여 상기 공간에 제2 패턴을 형성하도록 상기 복수의 이동가능 운반 수단들을 재-포지셔닝(re-positioning)하는 단계; 및
상기 프로세서가, 상기 피사체의 이미징 데이터 수집을 위해 상기 이미징 컴포넌트들 중 적어도 하나를 작동시키는 단계를 더 포함하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 프로세서가, 상기 복수의 이동가능 운반 수단으로부터 수집된 이미징 데이터를 수신하는 단계; 및
상기 프로세서가, 상기 수집된 이미징 데이터를 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체(non-transitory computer readable storage medium)에 저장하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제1항에 있어서, 상기 프로세서가 상기 복수의 이동가능 운반 수단 중 적어도 하나를 포지셔닝하는 단계는:
상기 프로세서가, 상기 복수의 점과 연관된 위치 정보를 상기 복수의 이동가능 운반 수단에 전송하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제4항에 있어서,
상기 프로세서가, 제어 신호의 통신을 통해서 상기 복수의 이동가능 운반 수단에 의한 상기 선택된 패턴의 형성(formation)을 제어하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 프로세서가, 3차원 공간 내의 상기 위치들에 대한 이미징 요건들을 수신하는 단계;
상기 프로세서가, 상기 복수의 이동가능 운반 수단의 속성들을 수신하는 단계;
상기 프로세서가, 상기 속성들 및 상기 이미징 요건들을 기반으로 포지셔닝을 위해 상기 복수의 이동가능 운반 수단을 선택하는 단계를 더 포함하는 방법. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 프로세서가, 이미징 프로세스에 관련된 사용자 입력을 수신하는 단계; 및
상기 프로세서가, 상기 사용자 입력을 기반으로 상기 복수의 이동가능 운반 수단들의 프로그래밍을 변경하는 단계를 더 포함하는 방법. - 제8항에 있어서, 상기 복수의 이동가능 운반 수단들의 프로그래밍을 변경하는 단계는:
상기 프로세서가, 상기 공간의 상기 선택된 패턴 내의 상기 복수의 점과 연관된 이미징 요건들을 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서, 상기 복수의 이동가능 운반 수단의 적어도 한 서브세트는 적어도 2개의 이미징 컴포넌트를 포함하며, 상기 이미징 컴포넌트들 중 적어도 하나를 작동시키는 단계는 상기 적어도 2개의 이미징 컴포넌트 중 상이한 것들을 상이한 시점들에서 작동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 프로세서가, 상기 피사체의 모양을 기반으로 선택을 하기 위한 적어도 상기 선택된 패턴을 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 프로세서가, 상기 복수의 이동가능 운반 수단의 포지셔닝을 위해 상기 선택된 패턴을 자동으로 선택하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 장치로서,
프로세서;
상기 프로세서에 의해 실행되는 프로그램 로직을 유형으로(tangibly) 저장하는 저장 매체를 포함하며, 상기 프로그램 로직은:
복수의 점을 포함하는 선택된 패턴을 나타내는 정보를 수신하기 위한, 상기 프로세서에 의해 실행되는, 패턴 수신 로직 - 상기 점들은 3차원 공간에서 경계가 있는 체적 모양을 정의하는 점들을 나타내고, 상기 모양은 그 내부에 피사체를 가짐 -;
상기 피사체에 인접하여 상기 공간에서의 선택된 패턴의 상기 복수의 점들 각각에 복수의 이동가능, 제어가능 비행 운반 수단 중 적어도 하나를 포지셔닝하기 위한, 상기 프로세서에 의해 실행되는, 포지셔닝 로직 - 상기 복수의 운반 수단 각각은 조명 컴포넌트를 포함하고, 적어도 선택된 수의 운반 수단은 이미징 컴포넌트를 포함하고 상기 선택된 패턴에서 상기 점들에 있는 동안 상기 피사체에 상대적으로 포지셔닝됨 -;
광을 방출하여 라이트 스테이지를 형성하기 위해 상기 선택된 패턴의 점들에서 상기 이동 가능 운반 수단의 조명 컴포넌트들의 적어도 하나의 서브세트를 선택적으로 작동시키기 위한, 상기 프로세서에 의해 실행되는, 작동 로직 - 상기 방출된 광은 상기 모양내의 피사체를 조명함 -; 및
광의 방출동안 상기 선택된 패턴의 점들에서 상기 복수의 이동가능 운반 수단 중 선택된 운반 수단들의 이미징 컴포넌트들로부터의 상기 조명된 피사체로부터 이미징 데이터를 수집하기 위한 수집 로직을 포함하는, 장치. - 제13항에 있어서,
상기 피사체에 인접하여 상기 공간에 제2 패턴을 형성하도록 상기 복수의 이동가능 운반 수단들을 재-포지셔닝하기 위한, 상기 프로세서에 의해 실행되는, 재-포지셔닝 로직; 및
상기 피사체의 이미징 데이터 수집을 위해 상기 이미징 컴포넌트들 중 적어도 하나를 작동시키기 위한, 상기 프로세서에 의해 실행되는, 작동 로직을 더 포함하는 장치. - 제13항에 있어서, 상기 포지셔닝 로직은:
상기 복수의 점과 연관된 위치 정보를 상기 복수의 이동가능 운반 수단들에 전송하기 위한, 상기 프로세서에 의해 실행되는, 전송 로직을 더 포함하는, 장치. - 제13항에 있어서,
제어 신호의 통신을 통해서 상기 복수의 이동가능 운반 수단들에 의한 상기 선택된 패턴의 형성을 제어하기 위한, 상기 프로세서에 의해 실행되는, 제어 로직을 더 포함하는 장치. - 제13항에 있어서,
3차원 공간 내의 상기 위치들에 대한 이미징 요건들을 수신하기 위한, 상기 프로세서에 의해 실행되는, 요건 수신 로직;
상기 복수의 이동가능 운반 수단의 속성들을 수신하기 위한, 상기 프로세서에 의해 실행되는, 속성 수신 로직;
상기 속성들 및 상기 이미징 요건들을 기반으로 포지셔닝을 위해 상기 복수의 이동가능 운반 수단을 선택하기 위한, 상기 프로세서에 의해 실행되는, 선택 로직을 더 포함하는 장치. - 비 일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
복수의 점을 포함하는 선택된 패턴을 나타내는 정보를 수신하고 - 상기 점들은 3차원 공간에서 경계가 있는 체적 모양을 정의하는 점들을 나타내고, 상기 모양은 그 내부에 피사체를 가짐 -;
상기 피사체에 인접하여 상기 공간에서의 선택된 패턴의 상기 복수의 점들 각각에 복수의 이동가능, 제어가능 비행 운반 수단 중 적어도 하나를 포지셔닝하고 - 상기 복수의 운반 수단 각각은 조명 컴포넌트를 포함하고, 적어도 선택된 수의 운반 수단은 이미징 컴포넌트를 포함하고 상기 선택된 패턴에서 상기 점들에 있는 동안 상기 피사체에 상대적으로 포지셔닝됨 -;
광을 방출하여 라이트 스테이지를 형성하기 위해 상기 선택된 패턴의 점들에서 상기 이동 가능 운반 수단의 조명 컴포넌트들의 적어도 하나의 서브세트를 선택적으로 작동시키고 - 상기 방출된 광은 상기 모양내의 피사체를 조명함 -; 및
광의 방출 동안 상기 복수의 이동가능 운반 수단 중 선택된 운반 수단들의 이미징 컴포넌트들로부터의 상기 조명된 피사체로부터 이미징 데이터를 수집하기 위한 프로세서 실행가능 명령어들을 저장하고 있는 비 일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체. - 제18항에 있어서,
상기 피사체에 인접하여 상기 공간에 제2 패턴을 형성하도록 상기 복수의 이동가능 운반 수단들을 재-포지셔닝하고;
상기 피사체의 이미징 데이터 수집을 위해 상기 이미징 컴포넌트들 중 적어도 하나를 작동시키는 명령어들을 더 포함하는 비 일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체. - 제18항에 있어서,
상기 복수의 이동가능 운반 수단으로부터 수집된 이미징 데이터를 수신하고;
상기 수집된 이미징 데이터를 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장하는 명령어들을 더 포함하는 비 일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체. - 제18항에 있어서,
상기 복수의 점과 연관된 위치 정보를 상기 복수의 이동가능 운반 수단들에 전송하는 명령어들을 더 포함하는 비 일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체. - 제21항에 있어서,
제어 신호의 통신을 통해서 상기 복수의 이동가능 운반 수단들에 의한 상기 선택된 패턴의 형성을 제어하는 명령어들을 더 포함하는 비 일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체. - 삭제
- 이미징 시스템으로서,
프로세서 및 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함하는 제어기;
복수의 이동가능, 제어가능 비행 운반 수단을 포함하며,
상기 복수의 운반 수단 각각은 적어도 하나의 이미징 컴포넌트를 포함하고,
상기 컴퓨터 판독가능 저장 매체는:
복수의 점을 포함하는 선택된 패턴을 나타내는 정보를 수신하기 위한, 상기 프로세서에 의해 실행되는, 패턴 수신 로직 - 상기 점들은 3차원 공간에서 경계가 있는 체적 모양을 정의하는 점들을 나타내고, 상기 모양은 그 내부에 피사체를 가짐 -;
상기 피사체에 인접하여 상기 공간에서의 선택된 패턴의 상기 복수의 점들 각각에 복수의 이동가능, 제어가능 비행 운반 수단 중 적어도 하나를 포지셔닝하기 위한, 상기 프로세서에 의해 실행되는, 포지셔닝 로직 - 상기 복수의 운반 수단 각각은 조명 컴포넌트를 포함하고, 적어도 선택된 수의 운반 수단은 이미징 컴포넌트를 포함하고 상기 선택된 패턴에서 상기 점들에 있는 동안 상기 피사체에 상대적으로 포지셔닝됨 -;
광을 방출하여 라이트 스테이지를 형성하기 위해 상기 선택된 패턴의 점들에서 상기 이동 가능 운반 수단의 조명 컴포넌트들의 적어도 하나의 서브세트를 선택적으로 작동시키기 위한, 상기 프로세서에 의해 실행되는, 작동 로직 - 상기 방출된 광은 상기 모양내의 피사체를 조명함 -; 및
광의 방출 동안 상기 선택된 패턴의 점들에서 상기 복수의 이동가능 운반 수단 중 선택된 운반 수단들의 이미징 컴포넌트들로부터의 상기 조명된 피사체로부터 이미징 데이터를 수집하기 위한 수집 로직
을 포함하는, 이미징 시스템. - 제24항에 있어서, 상기 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 선택을 위한 복수의 이미징 패턴을 더 포함하는, 이미징 시스템.
- 삭제
- 제24항에 있어서, 상기 적어도 하나의 이미징 컴포넌트는 라이트(light), LED(발광 다이오드), 카메라, 광학 센서, 적외선 센서, 무선 센서 및 편광 소스(polarized light source)로 구성된 컴포넌트 그룹에서 선택되는, 이미징 시스템.
- 제24항에 있어서, 상기 적어도 하나의 이미징 컴포넌트는 라이트 필드 카메라(light field camera)인, 이미징 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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