KR101795055B1 - 이미지 인식률을 높이기 위한 이미지 인식 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이미지 인식 장치에서 이미지 인식률을 높이기 위한 방법을 제공한다. 이를 위해 본 발명에 따른 이미지 인식 장치는 둘 이상의 조명계를 구비하며, 이미지 프레임이 입력되면, 상기 이미지 프레임에서 미리 정해진 밝기 이상의 픽셀 개수를 카운트한 후, 상기 카운트된 픽셀 개수가 미리 정해진 개수 이상이면, 현재의 조명계를 다른 조명계로 변경하는 동작을 수행한다. 이와 같이 본 발명에 따르면, 반사광이 일정치 이상 포함된 이미지에 대해서는 인식 동작을 수행하지 않고 조명을 변경함으로써 이미지 인식률이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.

Description

이미지 인식률을 높이기 위한 이미지 인식 장치 및 방법{IMAGE RECOGNITION DEVICE AND METHOD FOR IMPROVING IMAGE RECOGNITION RATE}
본 발명은 이미지 인식 장치에 관한 것으로, 특히 복수개의 조명계(illuminator)를 사용하여 이미지 인식률을 높이기 위한 이미지 인식 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 디지털 카메라 등에 구비되는 이미지 센서는 휴대폰, 스마트폰 등의 보급이 증가됨에 따라 이러한 이동 통신 단말기에도 장착된다. 이러한 이동 통신 단말기에 장착되는 이미지 센서는 단순히 이미지를 촬영하여 기록 매체에 기록하는 수단 이외에 고성능화 및 다기능화가 추구됨에 따른 입력 수단으로써 그 적용 영역이 확대되고 있다. 이외에도 이미지 센서는 전자펜 등에도 확대 적용되고 있다. 예를 들어, QR 코드를 인식하여 입력 정보로 사용하는 스마트폰, 특정 패턴이 그려져 있는 패널을 통해 그림이나 글자를 인식하는 전자펜 등이 이에 해당한다.
이와 같이 휴대폰, 스마트폰, 전자펜 등에는 구비된 이미지 센서는 정보 입력 수단으로써 사용될 수 있으며, 이미지 센서에서 이미지를 획득함에 따라 스마트폰, 전자펜 등의 이미지 인식 장치에서는 이미지 프로세싱을 통해 좌표, 글자 등을 인식하여 출력할 수 있게 된다. 이때, 이미지 인식 장치에서는 외부로부터 이미지를 촬영할 때, 조명의 제어는 필수 불가결하다. 조명은 사용자가 촬영을 할 때 촬영 대상을 비추는 역할을 하는데, 밝은 조명 하에서 촬영된 이미지일수록 이미지 인식률은 증가하게 된다.
상기한 바와 같이 이미지 인식 장치에서는 이미지 촬영 시 이미지가 어둡게 촬영되는 것을 방지하기 위해 조명계를 구비한다. 이러한 이미지 인식 장치는 일반적으로 단일 조명계를 구비하므로, 사용자가 이미지 인식 장치를 사용하는 방식에 따라 이미지를 제대로 인식하지 못하는 경우가 생긴다. 예를 들어, 사용자가 전자펜을 잡는 모양, 전자펜을 잡는 각도에 따라 조도가 달라지거나 외부 조명에 의한 반사광 등에 의해 이미지 인식이 어려워지는 경우가 발생할 수 있다.
그러므로, 이미지 인식 장치에서 다양한 환경하에서 보다 이미지 인식률을 높일 수 있는 방안이 요구된다.
따라서 본 발명은 이미지 인식 장치에서 이미지 인식률을 높이기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 이미지를 비추는 복수개의 조명계를 제어하기 위한 이미지 인식 장치 및 방법을 제공한다.
상기한 바를 달성하기 위한 본 발명은, 이미지 인식률을 높이기 위한 이미지 인식 장치에 있어서, 촬영 대상면을 촬영함에 따른 광학 이미지를 전기적 신호로 변환한 이미지 프레임을 출력하는 이미지 센서와, 둘 이상의 조명계와, 상기 둘 이상의 조명계들 중 어느 하나의 조명계를 선택하는 스위치와, 상기 어느 하나의 조명계에 의해 상기 촬영 대상면으로 빛이 조사되는 상태에서 상기 이미지 센서로부터 이미지 프레임이 입력되면, 상기 이미지 프레임에 반사광 영역이 있는지를 판단하고, 판단 결과 상기 반사광 영역이 있는 경우 상기 스위치를 제어하여 상기 조명계를 다른 조명계로 변경함을 제어부를 포함함을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 이미지 인식 장치에서 이미지 인식률을 높이기 위한 방법에 있어서, 둘 이상의 조명계 중 어느 하나에 의해 촬영 대상면으로 빛이 조사되는 상태에서 상기 촬영 대상면을 촬영함에 따른 이미지 프레임을 입력받는 과정과, 상기 이미지 프레임이 입력되면, 상기 이미지 프레임에 반사광 영역이 있는지를 판단하는 과정과, 판단 결과 상기 반사광 영역이 있는 경우 상기 조명계를 다른 조명계로 변경하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 복수개의 조명계를 사용한 이미지 인식 장치에서 이미지 인식 가능 여부에 따라 조명을 선택함으로써, 이미지 인식률을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 이미지에 반사광의 포함 여부를 판단하여 반사광이 일정치 이상 포함된 이미지에 대해서는 인식 동작을 수행하지 않음으로써, 반사광에 의하여 의도하지 않은 이미지에 대한 오인식 결과를 방지하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이미지 인식 장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 이미지 인식 장치에서의 동작 흐름도,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 이미지 인식 장치에서의 동작 흐름도,
도 4는 상기 도 3에서의 이미지 프레임 예시도,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 이미지 인식 장치에서의 동작 흐름도,
도 6는 상기 도 5에서의 이미지 프레임 예시도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구성하는 장치 및 동작 방법을 본 발명의 실시 예를 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 이미지 인식 장치에서 이미지 인식률을 높이기 위한 방법을 제공한다. 이를 위해 본 발명에 따른 이미지 인식 장치는 둘 이상의 조명계를 구비하며, 이미지 프레임이 입력되면, 상기 이미지 프레임에서 미리 정해진 밝기 이상의 픽셀 개수를 카운트한 후, 상기 카운트된 픽셀 개수가 미리 정해진 개수 이상이면, 현재의 조명계를 다른 조명계로 변경하는 동작을 수행한다. 이와 같이 본 발명에 따르면, 반사광이 일정치 이상 포함된 이미지에 대해서는 인식 동작을 수행하지 않고 조명을 변경함으로써 이미지 인식률이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.
상기한 바와 같은 기능이 구현된 이미지 인식 장치의 구성을 살펴보기 위해 도 1을 참조한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이미지 인식 장치의 구성을 도시하고 있으며, 이미지 인식 장치의 일례로 전자펜을 예시하고 있으나, 본 발명에서의 이미지 인식 장치는 전자펜 이외에도 스마트폰 등 이미지 센서를 구비한 모든 장치를 의미한다. 이하에서는 전자펜의 동작과 관련된 구성부 이외의 다른 구성부들은 본 발명을 설명하는 데 있어 관련이 적으므로 생략하기로 한다.
도 1을 참조하면, 전자펜(100)은 렌즈(110), 이미지 센서(120), 제어부(130), 조명계들(140, 150), 스위치(160)를 포함한다. 도 1에서는 단지 두 개의 조명계(140, 150)를 도시하고 있으나, 조명계의 개수는 둘 이상임이 바람직하다. 또한, 본 발명에서의 조명계의 예로는 LED 조명계가 있다.
먼저, 이미지 센서(120)는 렌즈(110)를 통해 입력되는 광학 이미지(optical image)를 전기 신호로 변환시키는 소자를 말한다. 이에 따라 이미지 센서(120)는 촬영 대상면을 촬영함에 따른 광학 이미지를 전기적 신호로 변환한 이미지 프레임을 출력한다. 이러한 이미지 센서(120)로는 전하 결합 소자(Charge Coupled Device, 이하, CCD라 함)와 시모스(CMOS; Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 이미지 센서가 널리 사용되고 있다. 이러한 이미지 센서(120)는 특정 패턴이 그려진 패널(170)을 촬영하고, 일정 시간 간격으로 다시 촬영한다. 이렇게 촬영된 이미지는 그 이미지 내의 패턴을 인식한 후 이를 디코딩함으로써 좌표를 추출하는데 이용된다. 이러한 특정 패널이 그려진 패널(170)의 예로는 전자 칠판 등이 있다. 이하, 본 발명에서는 이와 같이 연속해서 입력되는 촬영 이미지를 이미지 프레임으로 정의한다.
스위치(160)는 제어부(130)의 제어하에 복수개의 조명계들(140, 150) 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 조명계로 제어부(130)로부터의 제어 신호를 전달한다.
제어부(130)는 이미지 센서(120)로부터 입력되는 이미지 프레임을 이용하여 이미지 인식을 수행한다. 이때, 주위 조도가 낮거나 반사광으로 인해 이미지 센서(120)로부터 촬영 이미지가 입력되더라도 입력된 촬영 이미지에 대한 인식이 불가능한 상황에 발생할 수 있다. 특히 촬영 이미지 자체가 어두울 경우 밝기 대비(constrast ratio)가 작아지기 때문에 인식률도 떨어지게 되지만, 밝은 조명 하에서 촬영된 이미지일수록 인식률은 증가하게 된다. 이와 같이 이미지 인식에 필요한 일정 밝기 이상의 이미지를 획득하기 위해서는 조명의 제어는 필수적이다.
이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 제어부(130)는 입력되는 이미지에 대한 인식 가능 여부를 다음과 같은 방식으로 구분하여 판단한다. 먼저, 본 발명의 제1실시예에서는 이미지 프레임에서 기준 밝기 이상인 픽셀의 개수를 카운트하고, 카운트한 개수가 일정 개수를 초과하면 반사광이 존재한다고 판단하여 현재의 조명계를 다른 조명계로 변경하는 과정으로 이루어진다. 본 발명의 제2실시예에서는 이미지 프레임을 복수개의 영역으로 분할한 후, 분할된 영역들 중 반사광 영역을 판단하여 반사광 영역의 수가 일정 개수를 초과하면 현재의 조명계를 다른 조명계로 변경하는 과정으로 이루어진다. 본 발명의 제3실시예에서는 이미지 프레임에서 X,Y 축 히스토그램을 산출하여, 산출된 히스토그램을 이용하여 반사광 영역의 위치를 판단하고, 반사광 영역의 위치가 특정 위치에 해당하거나 그 반사광 영역의 크기가 일정 크기 이상일 경우 현재의 조명계를 다른 조명계로 변경하는 과정으로 이루어진다.
이와 같이 본 발명의 실시예들에 따르면, 조도가 낮거나 반사광 등에 의해 이미지 인식이 어려운 상황이 발생하면, 이미지를 조명하는 현재의 조명계 대신 다른 조명계를 선택함으로써 이미지 인식을 수행한다.
먼저, 본 발명의 제1실시예에 해당하는 이미지 프레임에서 반사광 영역의 존재 여부에 따라 조명을 변경하는 과정을 도 2를 참조하여 설명하기로 한다. 여기서, 이미지 센서에 의해 연속적으로 촬영되는 이미지들 중 이미지 인식을 위해 매 이미지 프레임마다 하기 도 2의 과정이 적용될 수 있으나, 다르게는 일정 개수의 이미지 프레임 단위로 하기 도 2의 과정이 적용될 수도 있음은 물론이다. 또한, 촬영되는 이미지들에는 이미지 인식 장치의 복수개의 조명계 중 어느 하나의 조명계에 의해 빛이 조사되고 있는 상태임을 전제로 한다.
도 2를 참조하면, 이미지 인식 장치는 어느 하나의 조명계에 의해 촬영 대상면으로 빛이 조사되고 있는 상태에서 200단계에서 이미지 프레임이 입력되면 205단계에서 입력된 이미지 프레임에서 기준 밝기 이상인 픽셀의 개수를 카운트한다. 다시 말하면, 복수개의 픽셀들로 구성된 이미지 프레임에서 각각의 픽셀에 대한 밝기를 산출하여, 산출된 밝기가 기준 밝기보다 큰 픽셀의 수를 카운트하는 것이다. 반사광이 생기게 되면, YCbCr 형태의 이미지에서 일반적으로 Y값이 255부터 0까지 분포하는데 흰색에 가까운 픽셀의 개수가 증가하게 됨에 따라 Y값이 255에 가까운 값이 많아지게 된다.
만일 210단계에서 카운트한 개수가 반사광 임계 개수 이상이면 반사광이 존재하는 영역의 크기가 일정 크기 이상임을 의미하므로, 이미지 인식 장치는 215단계에서 조명을 변경한다. 다시 말하면, 이미지 인식 장치는 카운트한 개수가 반사광 임계 개수 이상이면, 현재 이미지 프레임에 기준 밝기 이상의 반사광 영역이 존재한다고 간주하게 된다. 이와 같이 반사광이 나타나는 경우는 조명계에 의한 빛이 패널의 어느 한 부분에 반사되는 등 현재 조명계의 각도에 따라 발생하는 경우가 대부분이므로, 다른 조명계를 선택함으로써 반사광을 회피할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 제1실시예에서는 이미지에서의 픽셀 밝기 분포 정도를 이용하여 반사광 여부를 판단하여, 일정 크기 이상의 반사광이 포함된 이미지라고 판단되면 조명계를 변경한다. 이렇게 함으로써, 다음 이미지 프레임에 대해서는 반사광이 나타나지 않을 것임을 예측할 수 있다.
이후, 카운트한 개수가 반사광 임계 개수 이상이면 이러한 이미지 프레임을 이미지 인식에 사용할 경우 정확하지 않은 좌표 등을 획득하는 등의 이미지 인식 결과를 초래하게 되므로, 220단계에서 이러한 이미지 프레임은 폐기한다. 여기서, 이미지 프레임의 폐기는 조명 변경 이전에 수행될 수도 있다.
반면, 210단계에서 카운트한 개수가 반사광 임계 개수보다 크지 않은 경우 이미지 인식 장치는 230단계에서 이미지 프레임에서 밝기 평균을 계산한다. 여기서, 카운트한 개수가 반사광 임계 개수보다 크지 않다는 것은 반사광이 존재하지 않거나 반사광 영역의 크기가 일정 크기 이하인 경우를 의미한다. 이러한 경우에도 특정 각도에서 조명계의 기울기가 커서 조도가 낮은 경우 등에 의해 이미지의 밝기가 인식 불가능한 정도의 밝기를 가질 수 있다. 이에 따라 이미지 프레임의 전체 밝기 평균을 계산하는 것이다. 또한 반사광이 생기지 않더라도 이미지를 찍는 각도에 따라 더 밝게 보이는 이미지를 선택함으로써 인식 성공률을 높일 수 있다. 이미지가 어두울 경우 밝기 대비(constrast ratio)가 작아지기 때문에 인식률도 떨어질 수 있으므로 밝은 이미지를 선택함으로써 인식률을 증가시킬 수 있게 된다.
이를 위해 이미지 인식 장치는 235단계에서 계산된 밝기 평균이 인식 가능 임계 평균 이상인지를 판단한다. 즉, 이미지 프레임의 전체 픽셀 밝기가 전반적으로 미리 정해진 기준 이상으로 밝은지를 판단하는 것이다.
만일 밝기 평균이 인식 가능 임계 평균 이상이 아닌 경우에는 이미지의 밝기가 전반적으로 어둡다는 것을 의미하므로, 이미지에 조사되는 조명을 변경하여 밝기를 조절할 필요성이 있게 된다. 이에 따라 235단계에서 밝기 평균이 인식 가능 임계 평균 이상이 아닌 경우에는 215단계 및 220단계로 진행하여 조명을 변경하고 이미지 프레임을 폐기한다. 이와 달리 밝기 평균이 인식 가능 임계 평균 이상인 경우에는 이미지 인식 가능한 정도의 밝기를 가지는 것이므로, 이미지 인식 장치는 240단계로 진행하여 이미지 프레임을 이용하여 이미지 인식을 수행한다. 그리고나서 225단계로 진행하여 이미지 인식이 종료되지 않는 한 200단계로 되돌아가 이미지 프레임이 입력될 때마다 전술한 과정을 반복 수행한다.
이와 같이 반사광이 발생하게 된 이미지 프레임에 대해서는 폐기한 후, 조명을 변경함으로써 다음 이미지 프레임에 대해 발생할 반사광을 방지할 수 있게 된다. 즉, 조명을 변경함으로써 다음 이미지 프레임에는 반사광이 없음을 예측할 수 있으므로, 단순히 단일 조명계를 사용할 경우에는 반복되는 이미지 프레임의 폐기로 인해 인식률을 현저히 저하되게 되지만, 본 발명의 실시예에서는 조명계를 선택적으로 변경함으로써 반사광 발생을 억제할 수 있어, 이미지 인식에 사용할 유효한 이미지 프레임의 수가 늘어나는 효과를 기대할 수 있을 것이다.
게다가 본 발명에 따르면, 일정 밝기 이상의 이미지 프레임에 대해서만 이미지 인식을 위해 사용하므로, 이미지 인식이 가능하다고 판단된 이미지들에 대해서만 향후 이미지들 간의 비교를 통해 위치 변화를 계산하여 정확도가 향상된 그림이나 글자를 출력할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 제2실시예에 해당하는 이미지 프레임에서 영역별 반사광에 따라 조명을 변경하는 과정을 도 3을 참조하여 설명하기로 한다. 도 3에서는 반사광이 있는 영역을 제외한 나머지 영역을 이용하여 이미지 인식을 수행하는 경우를 구체적으로 설명하며, 본 발명의 이해를 돕기 위해 이미지 프레임을 예시하고 있는 도 4를 참조하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 이미지 인식 장치는 300단계에서 이미지 프레임이 입력되면 305단계에서 도 4에서와 같이 이미지 프레임(400)을 복수개의 영역(410, 420, 430, 440)으로 분할한다. 이어, 이미지 인식 장치는 310단계에서 분할된 영역별로 기준 밝기 이상인 픽셀의 개수를 카운트한다. 그리고나서 이미지 인식 장치는 315단계에서 분할된 영역별로 카운트된 개수와 반사광 임계 개수를 비교한다. 이는 각 영역에서의 반사광 유무를 판단하기 위한 것으로, 전술한 도 2에서와 같이 일정 밝기 이상의 픽셀 개수를 근거로 반사광 유무를 판단한다.
이어, 320단계에서 이미지 인식 장치는 복수개의 영역들 중 카운트된 개수가 반사광 임계 개수보다 큰 영역이 존재하는지를 판단한다. 즉, 복수개의 영역들 중 반사광 영역을 판단한다. 만일 카운트된 개수가 반사광 임계 개수보다 큰 영역이 존재하면 즉, 반사광 영역이 있는 경우 이미지 인식 장치는 330단계에서 카운트된 개수가 반사광 임계 개수보다 큰 영역의 수가 미리 정해진 영역의 수보다 큰 지를 판단한다. 즉, 반사광 영역의 개수가 많아지게 되면 이미지 인식을 위해 사용될 영역이 줄어들게 되므로, 반사광 영역의 수를 미리 정해진 영역의 수와 비교하는 것이다.
만일 카운트된 개수가 반사광 임계 개수보다 큰 영역의 수가 미리 정해진 영역의 수보다 큰 경우 335단계 및 340단계에서 조명을 변경하고 현재 이미지 프레임을 폐기한다. 이와 달리 카운트된 개수가 반사광 임계 개수보다 큰 영역의 수가 미리 정해진 영역의 수보다 크지 않은 경우 345단계에서 카운트된 개수가 반사광 임계 개수보다 큰 영역을 제외한 나머지 영역들을 이용하여 이미지 인식을 수행한다. 이에 따라 반사광이 존재할 경우에 이미지 프레임을 폐기하는 대신 도 4에서 반사광 영역(420)을 제외한 나머지 영역들(410, 430, 440)을 이용하여 이미지 인식을 하는 경우에는 이미지 인식률이 보다 향상될 수 있게 된다.
만일 320단계에서 카운트된 개수가 반사광 임계 개수보다 큰 영역이 존재하지 않은 경우 325단계에서 이미지 프레임을 이용하여 이미지 인식을 수행한다. 이는 반사광 영역이 존재하지 않음을 의미하므로, 이러한 이미지 프레임을 이미지 인식 수행 시에 이용한다. 이때, 이미지 프레임의 전체 밝기 평균을 도 2에서와 같이 산출할 수도 있으나, 도 3에서는 전체 밝기 평균이 인식 가능 임계 평균 이상인 경우를 전제로 한다. 이후, 350단계에서 이미지 인식이 종료되지 않는 한 300단계로 되돌아가 전술한 과정을 반복 수행한다.
한편, 본 발명의 제3실시예에 해당하는 이미지 프레임에서 반사광 위치에 따라 조명을 변경하는 과정을 도 5를 참조하여 설명하기로 한다. 도 5에서는 반사광이 있는 영역의 위치 및 크기를 고려하여 그 반사광 영역을 제외한 나머지 영역을 이용하여 이미지 인식을 수행하는 경우를 구체적으로 설명하며, 본 발명의 이해를 돕기 위해 이미지 프레임을 예시하고 있는 도 6을 참조하여 설명한다.
도 5를 참조하면, 이미지 인식 장치는 500단계에서 이미지 프레임이 입력되면 505단계에서 이미지 프레임에 대한 X, Y 축의 히스토그램을 산출한다. 이에 따라 입력된 이미지 프레임(600)에 대한 X축의 히스토그램(610) 및 Y축의 히스토그램(620)은 도 6에 도시된 바와 같다.
이어, 이미지 인식 장치는 510단계에서 산출된 X, Y 축의 히스토그램을 각각의 X축 임계치 및 Y축 임계치와 비교하여 X, Y 축의 히스토그램에서 그 X축 임계 및 Y축 임계치를 초과하는지를 판단한다. 만일 515단계에서 X축 임계치 또는 Y축 임계치를 초과하는 픽셀이 있는지를 판단하여 둘 다 초과하지 않으면 반사광이 존재하지 않는다고 간주하여 520단계로 진행하여 이미지 프레임을 이용하여 이미지 인식을 수행한다. 이와 달리 X축 임계치 및 Y축 임계치를 초과하는 픽셀이 있는 경우 525단계에서 상기 픽셀의 위치를 이용하여 반사광 영역을 추정한다.
예를 들면, 도 6에서와 같이 X축 임계치를 초과하는 픽셀 구간과 Y축 임계치를 초과하는 픽셀 구간을 조합하면 반사광 영역(630)의 위치를 추정할 수 있다. 이와 같이 반사광 영역(630)의 위치를 알게 되면, 반사광 영역(630)의 크기로 알 수 있다. 이에 따라 이미지 인식 장치는 530단계에서 추정된 반사광 영역의 크기가 미리 정해진 영역 크기 이하인지를 판단한다. 만일 미리 정해진 영역 크기보다 작은 경우 545단계에서 도 6의 이미지 프레임(600)에서 반사광 영역(630)을 제외한 나머지 영역을 이용하여 이미지 인식을 수행한다.
이와 달리 530단계에서 추정된 반사광 영역의 크기가 미리 정해진 영역 크기 이하가 아닌 경우, 이는 반사광 영역이 매우 크게 발생한 경우를 의미하므로, 535단계 및 540단계에서 조명을 변경하고 현재 이미지 프레임을 폐기한다. 그리고나서 550단계에서 이미지 인식이 종료되지 않는 한 500단계로 되돌아가 전술한 과정을 반복 수행한다.
여기서, 미리 정해진 영역의 크기는 반사광 영역의 위치에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 반사광 영역이 이미지 프레임의 가장 자리에서 발생한 경우에는 이미지 인식에 필요한 좌표 등을 획득하는데 큰 영향을 주지 않을 수 있으므로, 미리 정해진 영역의 크기는 상대적으로 커질 수 있다. 그러나, 반사광 영역이 중앙에서 발생한 경우에는 이미지 인식에 있어 큰 영향을 미칠 수 있으므로, 미리 정해진 영역의 크기는 상대적으로 작아지는 것이 바람직할 것이다.
이와 같이 본 발명의 제2실시예 및 제3실시예에 따르면, 이미지 프레임 상에서 인식 불가 영역의 위치를 판단하여 나머지 영역의 이미지 인식에 사용함으로써 이미지 인식률을 높일 수 있게 된다.

Claims (18)

  1. 이미지 인식률을 높이기 위한 이미지 인식 장치에 있어서,
    촬영 대상면을 촬영함에 따른 광학 이미지를 전기적 신호로 변환한 이미지 프레임을 출력하는 이미지 센서와,
    둘 이상의 조명계와,
    상기 둘 이상의 조명계들 중 어느 하나의 조명계를 선택하는 스위치와,
    상기 어느 하나의 조명계에 의해 상기 촬영 대상면으로 빛이 조사되는 상태에서 상기 이미지 센서로부터 이미지 프레임이 입력되면, 상기 이미지 프레임을 복수 개의 영역으로 분할한 후, 상기 분할된 영역들 중 반사광 영역이 있는지를 판단하고, 판단 결과 상기 반사광 영역이 있는 경우 상기 스위치를 제어하여 상기 조명계를 다른 조명계로 변경하고, 상기 반사광 영역을 제외한 나머지 영역을 이용하여 이미지 인식을 수행하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 이미지 인식률을 높이기 위한 이미지 인식 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 반사광 영역은,
    기준 밝기 이상인 픽셀의 개수가 미리 정해진 임계 개수를 초과하는 영역인 것을 특징으로 하는 이미지 인식률을 높이기 위한 이미지 인식 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 반사광 영역이 미리 정해진 크기 미만인 경우 상기 이미지 프레임의 전체 픽셀 밝기 평균을 산출하고, 산출된 밝기 평균이 미리 정해진 임계 평균 이상일 경우 상기 이미지 프레임을 이용하여 이미지 인식을 수행함을 특징으로 하는 이미지 인식률을 높이기 위한 이미지 인식 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 산출된 밝기 평균이 미리 정해진 임계 평균 미만일 경우 상기 스위치를 제어하여 상기 조명계를 다른 조명계로 변경함을 특징으로 하는 이미지 인식률을 높이기 위한 이미지 인식 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 판단 결과 반사광 영역이 포함된 경우 상기 이미지 프레임을 폐기함을 특징으로 하는 이미지 인식률을 높이기 위한 이미지 인식 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 이미지 인식 장치는,
    전자펜인 것을 특징으로 하는 이미지 인식률을 높이기 위한 이미지 인식 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 이미지 프레임이 입력되면, 상기 이미지 프레임에 대한 X축 및 Y축의 히스토그램을 산출하고, 상기 산출된 X축 및 Y축의 히스토그램에서 각각 X축 임계치 및 Y축 임계치를 초과하는 픽셀 구간이 존재하는지를 판단함을 특징으로 하는 이미지 인식률을 높이기 위한 이미지 인식 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 X축 임계치 및 Y축 임계치를 초과하는 픽셀 구간을 이용하여 반사광 영역의 위치 및 크기를 판단하고, 상기 판단된 반사광 영역을 제외한 나머지 영역을 이용하여 이미지 인식을 수행함을 특징으로 하는 이미지 인식률을 높이기 위한 이미지 인식 장치.
  10. 이미지 인식 장치에서 이미지 인식률을 높이기 위한 방법에 있어서,
    둘 이상의 조명계 중 어느 하나에 의해 촬영 대상면으로 빛이 조사되는 상태에서 상기 촬영 대상면을 촬영함에 따른 이미지 프레임을 입력받는 과정과,
    상기 이미지 프레임이 입력되면, 상기 이미지 프레임을 복수 개의 영역으로 분할하는 과정과,
    상기 분할된 영역들 중 반사광 영역이 있는지를 판단하는 과정과,
    판단 결과 상기 분할된 영역들 중 상기 반사광 영역이 있는 경우 상기 조명계를 다른 조명계로 변경하고, 상기 반사광 영역을 제외한 나머지 영역을 이용하여 이미지 인식을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이미지 인식률을 높이기 위한 방법.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서, 상기 반사광 영역은,
    기준 밝기 이상인 픽셀의 개수가 미리 정해진 임계 개수를 초과하는 영역인 것을 특징으로 하는 이미지 인식률을 높이기 위한 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 반사광 영역이 미리 정해진 크기 미만인 경우 상기 이미지 프레임의 전체 픽셀 밝기 평균을 산출하는 과정과,
    산출된 밝기 평균이 미리 정해진 임계 평균 이상일 경우 상기 이미지 프레임을 이용하여 이미지 인식을 수행하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 이미지 인식률을 높이기 위한 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 산출된 밝기 평균이 미리 정해진 임계 평균 미만일 경우 상기 조명계를 다른 조명계로 변경하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 이미지 인식률을 높이기 위한 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 판단 결과 반사광 영역이 포함된 경우 상기 이미지 프레임을 폐기하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 이미지 인식률을 높이기 위한 방법.
  16. 제10항에 있어서, 상기 이미지 인식 장치는,
    전자펜인 것을 특징으로 하는 이미지 인식률을 높이기 위한 방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 이미지 프레임이 입력되면, 상기 이미지 프레임에 대한 X축 및 Y축의 히스토그램을 산출하는 과정과,
    상기 산출된 X축 및 Y축의 히스토그램에서 각각 X축 임계치 및 Y축 임계치를 초과하는 픽셀 구간이 존재하는지를 판단하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 이미지 인식률을 높이기 위한 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 X축 임계치 및 Y축 임계치를 초과하는 픽셀 구간을 이용하여 반사광 영역의 위치 및 크기를 판단하는 과정과,
    상기 판단된 반사광 영역을 제외한 나머지 영역을 이용하여 이미지 인식을 수행하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 이미지 인식률을 높이기 위한 방법.
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