KR101929471B1 - Method for tracking marker, apparatus and system for executing the method - Google Patents
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Abstract
마커 트래킹 방법과 이를 수행하기 위한 장치 및 시스템이 개시된다. 예시적인 실시예에 따른 마커 트래킹 장치는, 마커를 촬영하는 적외선 카메라, 마커를 촬영하는 가시광선 카메라, 적외선 카메라가 촬영한 영상에서 마커에 마련된 적외선 부재를 검출하는 적외선 부재 검출부, 가시광선 카메라가 촬영한 영상에서 적외선 부재의 위치를 기반으로 마커에 포함된 코드부의 검출을 위한 영상 처리 영역을 제한하는 영상 처리 영역 제한부, 및 영상 처리 영역 내에서 코드부를 검출하는 코드부 검출부를 포함한다.A marker tracking method and apparatus and system for performing the same are disclosed. The marker tracking apparatus according to the exemplary embodiment includes an infrared camera for photographing a marker, a visible light camera for photographing a marker, an infrared ray member detecting unit for detecting an infrared ray member provided on the marker in an image captured by the infrared camera, An image processing area restricting part for restricting an image processing area for detecting a code part included in the marker based on the position of the infrared ray member in one image and a code part detecting part for detecting the code part in the image processing area.
Description
본 발명의 실시예는 마커 트래킹 기술과 관련된다. Embodiments of the invention relate to marker tracking techniques.
증강 현실(Augmented Reality)은 사용자가 눈으로 보는 현실 세계에 가상 물체를 오버레이 하여 보여주는 기술이다. 증강 현실의 구현을 위해서는 오브젝트에 부착된 마커의 위치를 RGB 카메라를 이용하여 추적하게 된다. 이러한 증강 현실 기술은 최근 수술 내비게이션 등의 의료 분야에도 적용되고 있는 추세이다.Augmented Reality is a technology that shows a virtual object overlaid on the real world that the user sees. In order to realize the augmented reality, the position of the marker attached to the object is tracked using an RGB camera. Such augmented reality technology has recently been applied to medical fields such as surgical navigation.
일반적으로, 증강 현실에 사용되는 마커의 크기는 한 변이 약 3cm인 사각형 형태로 이루어지는데, 이를 수술 내비게이션에 사용하게 되면 마커로 인해 의사의 시야가 가려지거나 마커가 환자의 환부를 가리는 문제점이 있게 된다. Generally, the size of the marker used in the augmented reality is a rectangular shape with a side of about 3 cm. If this is used for surgical navigation, there is a problem that the doctor's vision is obscured due to the marker or the marker covers the affected part of the patient .
이러한 문제점을 방지하기 위해서는 마커의 크기를 축소시켜야 하는데, 마커의 크기가 줄어들게 되면 마커 크기 대비 마커 코너점의 인식 정확도를 개선시켜야 한다. 이를 위해서는 정교한 영상 처리가 요구되나, 기존에는 마커를 검출하기 위해 영상의 모든 픽셀에 대해 영상 처리를 함으로써, 영상 처리에 따른 연산 시간이 많이 소요되며, 그로 인해 실시간 수술 내비게이션을 구현할 수 없게 되고, 수술 시간의 연장을 초래하게 된다.In order to prevent such a problem, the size of the marker must be reduced. When the size of the marker is reduced, the recognition accuracy of the marker corner point with respect to the marker size should be improved. In order to detect the marker, it is necessary to perform image processing on all the pixels of the image, so that it takes a lot of computation time in accordance with the image processing. As a result, real-time operation navigation can not be realized, Which leads to an extension of time.
개시되는 실시예는 마커의 크기를 최소화 하면서 마커의 검출을 위한 연산 처리를 줄일 수 있는 마커 트래킹 기법을 제공하기 위한 것이다.The disclosed embodiment is intended to provide a marker tracking technique that can reduce the computational processing for detecting a marker while minimizing the size of the marker.
개시되는 일 실시예에 따른 마커 트래킹 장치는, 마커를 촬영하는 적외선 카메라; 상기 마커를 촬영하는 가시광선 카메라; 상기 적외선 카메라가 촬영한 영상에서 상기 마커에 마련된 적외선 부재를 검출하는 적외선 부재 검출부; 상기 가시광선 카메라가 촬영한 영상에서 상기 적외선 부재의 위치를 기반으로 상기 마커에 포함된 코드부의 검출을 위한 영상 처리 영역을 제한하는 영상 처리 영역 제한부; 및 상기 영상 처리 영역 내에서 상기 코드부를 검출하는 코드부 검출부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a marker tracking apparatus comprising: an infrared camera for photographing a marker; A visible light camera for photographing the marker; An infrared ray component detector for detecting an infrared ray component provided in the marker on the image taken by the infrared ray camera; An image processing area restricting unit for restricting an image processing area for detecting a code part included in the marker based on the position of the infrared ray member in the image photographed by the visible light camera; And a code portion detector for detecting the code portion in the image processing region.
상기 영상 처리 영역 제한부는, 상기 적외선 카메라가 촬영한 영상의 상기 적외선 부재의 좌표를 상기 가시광선 카메라가 촬영한 영상의 좌표로 변환하고, 상기 가시광선 카메라가 촬영한 영상 중 상기 적외선 부재의 좌표 내부에 위치하는 영역을 상기 영상 처리 영역으로 설정할 수 있다.Wherein the image processing area limitation unit converts the coordinates of the infrared ray member of the image taken by the infrared ray camera into coordinates of the image taken by the visible ray camera and detects the coordinates of the infrared ray member in the image taken by the visible ray camera Can be set as the image processing area.
상기 영상 처리 영역 제한부는, 하기의 수학식을 통해 상기 적외선 카메라가 촬영한 영상의 상기 적외선 부재의 좌표를 상기 가시광선 카메라가 촬영한 영상의 좌표로 변환할 수 있다.The image processing area limitation unit may convert the coordinates of the infrared ray component of the image taken by the infrared camera into coordinates of the image taken by the visible ray camera through the following equation.
(수학식)(Equation)
S : 가시광선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계S: Coordinate system of the image taken by the visible light camera
KS : 가시광선 카메라의 내적 매트릭스(Intrinsic Matrix)K S : Intrinsic Matrix of visible ray camera
: 가시광선 카메라의 외적 매트릭스(Extrinsic Matrix) : Extrinsic Matrix of visible light camera
RS : 가시광선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 회전 변환을 나타내는 매트릭스R S : Matrix that represents the rotation transformation between the coordinate system of the image taken by the visible light camera and the world coordinate system
tS : 가시광선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 이동 변환을 나타내는 매트릭스t S : Matrix that represents the motion transformation between the coordinate system of the image captured by the visible light camera and the world coordinate system
P2 : 가시광선 카메라로 촬영한 소정 포인트의 월드 좌표계에서의 좌표P 2 : Coordinates in the world coordinate system of a predetermined point photographed by a visible ray camera
M : 적외선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계와 가시광선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계 간의 변환 매트릭스M: Conversion matrix between the coordinate system of the image captured by the infrared camera and the coordinate system of the image captured by the visible light camera
I : 적외선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계 I: The coordinate system of the image taken by the infrared camera
KI : 적외선 카메라의 내적 매트리스(Intrinsic Matrix)K I : Intrinsic Matrix of Infrared Camera
: 적외선 카메라의 외적 매트릭스(Extrinsic Matrix) : Extrinsic Matrix of Infrared Camera
RI : 적외선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 회전 변환을 나타내는 매트릭스R I : Matrix indicating the rotation transformation between the coordinate system of the image taken by the infrared camera and the world coordinate system
tI : 적외선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 이동 변환을 나타내는 매트릭스t I : A matrix indicating the shift transformation between the coordinate system of the image taken by the infrared camera and the world coordinate system
P1 : 적외선 카메라로 촬영한 소정 포인트의 월드 좌표계에서의 좌표P 1 : Coordinates in the world coordinate system of a predetermined point photographed with an infrared camera
상기 코드부 검출부는, 상기 영상 처리 영역 내에서 에지 픽셀들을 검출하고, 검출된 상기 에지 픽셀들 중 픽셀값의 밝기 변화량이 가장 큰 방향에서의 변화 방향이 기 설정된 범위 내에 있는 에지 픽셀들을 병합하여 라인들을 검출하며, 검출된 상기 라인들로 이루어지는 내부 공간을 상기 코드부의 위치로 검출하고, 상기 코드부에서 마커 정보를 추출할 수 있다.The code portion detection unit detects edge pixels in the image processing region and merges edge pixels whose direction of change in the direction in which the brightness variation of the pixel value is the largest among the detected edge pixels is within a predetermined range, Detects an internal space formed by the detected lines as a position of the code unit, and extracts marker information from the code unit.
상기 마커 트래킹 장치는, 상기 적외선 카메라가 촬영한 영상에서 검출된 적외선 부재들을 기반으로 각 마커의 아이디를 추출하여 각 마커를 식별하는 마커 아이디 검출부를 더 포함할 수 있다.The marker tracking apparatus may further include a marker ID detector for extracting IDs of the respective markers based on the infrared rays detected from the images captured by the infrared camera and identifying the respective markers.
상기 마커 아이디 검출부는, 상기 검출된 적외선 부재들의 위치를 기반으로 상기 검출된 적외선 부재들을 복수 개의 그룹으로 클러스터링 하고, 각 그룹에 속하는 적외선 부재의 개수에 대응하는 마커의 아이디를 추출하여 해당 마커를 식별할 수 있다.Wherein the marker ID detection unit clusters the detected infrared members into a plurality of groups based on the position of the detected infrared members, extracts IDs of the markers corresponding to the number of infrared members belonging to each group, can do.
상기 마커는, 베이스 부재; 상기 베이스 부재의 일면에 형성되고 마커 정보를 포함하는 코드부; 및 상기 베이스 부재의 일면의 상기 코드부의 외측에서 상기 코드부를 둘러싸며 상호 이격되어 마련되는 복수 개의 적외선 부재를 포함할 수 있다.The marker includes: a base member; A code unit formed on one surface of the base member and including marker information; And a plurality of infrared light members surrounding and spaced apart from the code unit on the outer side of the code unit on one side of the base member.
개시되는 일 실시예에 따른 마커 트래킹 방법은, 하나 이상의 프로세서들, 및 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램들을 저장하는 메모리를 구비한 컴퓨팅 장치에서 수행되는 방법으로서, 마커의 적외선 촬영 영상에서 상기 마커에 마련된 적외선 부재를 검출하는 단계; 상기 마커의 가시광선 촬영 영상에서 상기 적외선 부재의 위치를 기반으로 상기 마커에 포함된 코드부의 검출을 위한 영상 처리 영역을 제한하는 단계; 및 상기 영상 처리 영역 내에서 상기 코드부를 검출하는 단계를 포함한다.A marker tracking method in accordance with one disclosed embodiment is a method performed in a computing device having one or more processors and a memory storing one or more programs executed by the one or more processors, Detecting an infrared ray member provided on the marker; Limiting an image processing region for detecting a code portion included in the marker based on a position of the infrared ray member in a visible ray photographing image of the marker; And detecting the code portion in the image processing region.
상기 영상 처리 영역을 제한하는 단계는, 상기 적외선 촬영 영상의 상기 적외선 부재의 좌표를 상기 가시광선 촬영 영상의 좌표로 변환하는 단계; 및 상기 가시광선 촬영 영상 중 상기 적외선 부재의 좌표 내부에 위치하는 영역을 상기 영상 처리 영역으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the step of limiting the image processing region includes the steps of: converting coordinates of the infrared ray member of the infrared ray image into coordinates of the visible ray ray image; And setting an area of the visible ray photographing image positioned within the coordinates of the infrared ray member as the image processing area.
상기 가시광선 촬영 영상의 좌표로 변환하는 단계는, 하기의 수학식을 통해 상기 적외선 촬영 영상의 상기 적외선 부재의 좌표를 상기 가시광선 촬영 영상의 좌표로 변환할 수 있다.Converting the coordinates of the infrared ray member of the infrared ray image into coordinates of the visible ray ray image using the following equation.
(수학식)(Equation)
S : 가시광선 촬영 영상의 좌표계S: Coordinate system of visible light image
KS : 가시광선 카메라의 내적 매트릭스(Intrinsic Matrix)K S : Intrinsic Matrix of visible ray camera
: 가시광선 카메라의 외적 매트릭스(Extrinsic Matrix) : Extrinsic Matrix of visible light camera
RS : 가시광선 촬영 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 회전 변환을 나타내는 매트릭스R S : matrix representing the rotation transformation between the coordinate system of the visible light image and the world coordinate system
tS : 가시광선 촬영 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 이동 변환을 나타내는 매트릭스t S : Matrix representing the motion transformation between the coordinate system of the visible light image and the world coordinate system
P2 : 가시광선 카메라로 촬영한 소정 포인트의 월드 좌표계에서의 좌표P 2 : Coordinates in the world coordinate system of a predetermined point photographed by a visible ray camera
M : 적외선 촬영 영상의 좌표계와 가시광선 촬영 영상의 좌표계 간의 변환 매트릭스M: Conversion matrix between the coordinate system of the infrared ray image and the coordinate system of the visible ray image
I : 적외선 촬영 영상의 좌표계 I: Coordinate system of infrared image
KI : 적외선 카메라의 내적 매트리스(Intrinsic Matrix)K I : Intrinsic Matrix of Infrared Camera
: 적외선 카메라의 외적 매트릭스(Extrinsic Matrix) : Extrinsic Matrix of Infrared Camera
RI : 적외선 촬영 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 회전 변환을 나타내는 매트릭스R I : matrix representing the rotation transformation between the coordinate system of the infrared image and the world coordinate system
tI : 적외선 촬영 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 이동 변환을 나타내는 매트릭스t I : Matrix that represents the motion transformation between the coordinate system of the infrared image and the world coordinate system
P1 : 적외선 카메라로 촬영한 소정 포인트의 월드 좌표계에서의 좌표P 1 : Coordinates in the world coordinate system of a predetermined point photographed with an infrared camera
상기 코드부를 검출하는 단계는, 상기 영상 처리 영역 내에서 에지 픽셀들을 검출하는 단계; 검출된 상기 에지 픽셀들 중 픽셀값의 밝기 변화량이 가장 큰 방향에서의 변화 방향이 기 설정된 범위 내에 있는 에지 픽셀들을 병합하여 라인들을 검출하는 단계; 및 검출된 상기 라인들로 이루어지는 내부 공간을 상기 코드부의 위치로 검출하고, 상기 코드부에서 마커 정보를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.Detecting the code portion comprises: detecting edge pixels within the image processing region; Detecting lines by merging edge pixels whose direction of change in a direction in which the brightness variation of the pixel value is the largest among the detected edge pixels is within a predetermined range; And detecting the internal space formed by the detected lines as the position of the code unit, and extracting the marker information from the code unit.
상기 마커 트래킹 방법은, 상기 적외선 촬영 영상에서 검출된 적외선 부재들을 기반으로 각 마커의 아이디를 추출하여 각 마커를 식별하는 단계를 더 포함할 수 있다.The marker tracking method may further include extracting an ID of each marker based on the infrared rays detected in the infrared radiographic image, and identifying each marker.
상기 마커를 식별하는 단계는, 상기 검출된 적외선 부재들의 위치를 기반으로 상기 검출된 적외선 부재들을 복수 개의 그룹으로 클러스터링 하는 단계; 및 각 그룹에 속하는 적외선 부재의 개수에 대응하는 마커의 아이디를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein identifying the marker comprises: clustering the detected infrared elements into a plurality of groups based on the location of the detected infrared elements; And extracting an ID of a marker corresponding to the number of infrared ray members belonging to each group.
개시되는 일 실시예에 따른 마커 트래킹 시스템은, 베이스 부재, 상기 베이스 부재의 일면에 형성되고 마커 정보를 포함하는 코드부, 및 상기 베이스 부재의 일면의 상기 코드부의 외측에서 상기 코드부를 둘러싸며 상호 이격되어 마련되는 복수 개의 적외선 부재를 포함하는 마커; 및 상기 마커의 적외선 촬영 영상에서 상기 마커에 마련된 적외선 부재를 검출하고, 상기 마커의 가시광선 촬영 영상에서 상기 적외선 부재의 위치를 기반으로 상기 마커에 포함된 코드부의 검출을 위한 영상 처리 영역을 제한하며, 상기 영상 처리 영역 내에서 상기 코드부를 검출하는 마커 트래킹 장치를 포함한다.The marker tracking system according to an embodiment disclosed herein includes a base member, a code portion formed on one surface of the base member and including marker information, and a code portion surrounding the code portion on the outer side of the code portion on one surface of the base member, A marker including a plurality of infrared light members which are provided so as to be arranged; And an infrared ray member provided on the marker in an infrared radiographic image of the marker and limits an image processing region for detecting a code portion included in the marker based on the position of the infrared ray member in the visible light ray image of the marker, And a marker tracking device for detecting the code part in the image processing area.
개시되는 실시예에 의하면, 적외선 촬영 영상에서 적외선 부재를 검출하여 가시광선 촬영 영상에서 코드부의 검출을 위한 영상 처리 수행 영역을 제한 한 후, 제한된 영역(즉, 영상 처리 수행 영역)에서만 코드부의 검출을 위한 영상 처리를 수행함으로써, 전체 프로세서의 소요 시간을 줄일 수 있고, 이를 통해 가시광선 카메라의 셔터 스피드를 향상시켜 이미지의 품질을 개선할 수 있으며, 마커 위치 추적의 정확도를 향상시킬 수 있게 된다. According to an embodiment of the present invention, an infrared ray component is detected in an infrared radiographic image to limit an image processing performing area for detecting a code part in a visible light radiographic image, and then the detection of a code part is performed only in a limited area (i.e., It is possible to reduce the time required for the entire processor, thereby improving the image quality by improving the shutter speed of the visible light camera and improving the accuracy of the marker position tracking.
또한, 마커 추적의 정확도를 향상시킴에 따라 기존의 마커 크기에 대한 제한을 극복할 수 있게 되며, 그로 인해 마커에 의해 의사의 시야가 가리거나 환자의 환부가 가려지는 것을 방지할 있게 된다. 또한, 영상 처리 수행 영역을 제한하여 코드부의 검출에 따른 연산량을 줄일 수 있으며, 그로 인해 실시간 수술 내비게이션을 구현할 수 있게 된다.In addition, by improving the accuracy of the marker tracking, it is possible to overcome the limitations of the existing marker size, thereby preventing the markers from masking the doctor's view or obstructing the affected part of the patient. In addition, it is possible to reduce the amount of computation by detecting the code unit by limiting the image processing execution region, thereby realizing real-time surgical navigation.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마커 트래킹 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마커 트래킹 장치의 구성을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코드부에서 라인을 검출하는 상태를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마커 트래킹 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 5는 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도1 is a view for schematically explaining a marker tracking method according to an embodiment of the present invention;
2 is a diagram showing the configuration of a marker tracking apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing a state of detecting a line in a code unit according to an embodiment of the present invention;
4 is a flowchart for explaining a marker tracking method according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram illustrating and illustrating a computing environment including a computing device suitable for use in the exemplary embodiments.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following detailed description is provided to provide a comprehensive understanding of the methods, apparatus, and / or systems described herein. However, this is merely an example and the present invention is not limited thereto.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intention or custom of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification. The terms used in the detailed description are intended only to describe embodiments of the invention and should in no way be limiting. Unless specifically stated otherwise, the singular forms of the expressions include plural forms of meanings. In this description, the expressions "comprising" or "comprising" are intended to indicate certain features, numbers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof, Should not be construed to preclude the presence or possibility of other features, numbers, steps, operations, elements, portions or combinations thereof.
이하의 설명에 있어서, 신호 또는 정보의 "전송", "통신", "송신", "수신" 기타 이와 유사한 의미의 용어는 일 구성요소에서 다른 구성요소로 신호 또는 정보가 직접 전달되는 것뿐만이 아니라 다른 구성요소를 거쳐 전달되는 것도 포함한다. 특히 신호 또는 정보를 일 구성요소로 "전송" 또는 "송신"한다는 것은 그 신호 또는 정보의 최종 목적지를 지시하는 것이고 직접적인 목적지를 의미하는 것이 아니다. 이는 신호 또는 정보의 "수신"에 있어서도 동일하다. 또한 본 명세서에 있어서, 2 이상의 데이터 또는 정보가 "관련"된다는 것은 하나의 데이터(또는 정보)를 획득하면, 그에 기초하여 다른 데이터(또는 정보)의 적어도 일부를 획득할 수 있음을 의미한다. In the following description, terms such as " transmission ", "transmission "," transmission ", "reception ", and the like, of a signal or information refer not only to the direct transmission of signals or information from one component to another But also through other components. In particular, "transmitting" or "transmitting" a signal or information to an element is indicative of the final destination of the signal or information and not a direct destination. This is the same for "reception" of a signal or information. Also, in this specification, the fact that two or more pieces of data or information are "related" means that when one piece of data (or information) is acquired, at least a part of the other data (or information) can be obtained based thereon.
한편, 상측, 하측, 일측, 타측 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면들의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시예의 구성 요소는 다양한 배향으로 위치 설정될 수 있으므로, 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.On the other hand, directional terms such as the top, bottom, one side, the other, and the like are used in connection with the orientation of the disclosed figures. Since the elements of the embodiments of the present invention can be positioned in various orientations, directional terms are used for illustrative purposes and not limitation.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.Also, the terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마커 트래킹 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다. FIG. 1 is a view for schematically explaining a marker tracking method according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 마커(10)는 베이스 부재(11), 적외선 부재(13), 및 코드부(15)를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 마커(10)는 수술 도구, 환자의 환부 주위, 카메라 렌즈 등에 적어도 하나가 부착될 수 있다. 예를 들어, 마커(10)는 수술 내비게이션 등과 같은 영상 기반 수술 시스템 등에서 위치 및 자세 정보를 제공하기 위한 것일 수 있다. Referring to FIG. 1, the
베이스 부재(11)는 마커(10)를 지지하는 역할을 한다. 베이스 부재(11)의 하면에는 마커(10)가 수술 도구, 환자의 환부, 카메라 렌즈 또는 이들에 고정하기 위한 고정 장치 등에 부착될 수 있도록 점착제가 마련될 수 있다. The base member (11) serves to support the marker (10). A pressure-sensitive adhesive may be provided on the bottom surface of the
적외선 부재(13)는 베이스 부재(11)의 상면에 마련될 수 있다. 적외선 부재(13)는 베이스 부재(11)의 외곽(예를 들어, 테두리 또는 모서리 영역 등)에 복수 개가 상호 이격되어 마련될 수 있다. 적외선 부재(13)는 예를 들어, 적외선 LED(Light Emitting Diode) 또는 적외선 발광 물질일 수 있다. 적외선 부재(13)는 코드부(15)의 대략적인 위치를 검출하기 위해 사용될 수 있다. 즉, 적외선 부재(13)는 마커(10)가 촬영된 영상에서 코드부(15)를 검출하기 위해 영상 처리를 수행하는 영역을 제한하기 위해 사용될 수 있다. 적외선 부재(13)는 코드부(15)의 외측에서 코드부(15)를 둘러싸며 마련될 수 있다. The infrared ray member (13) may be provided on the upper surface of the base member (11). A plurality of the
코드부(15)는 베이스 부재(11)의 상면에 형성될 수 있다. 코드부(15)는 마커(10)가 제공하고자 하는 마커 정보(예를 들어, 위치 및 자세 정보 등)를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 코드부(15)는 마커 정보가 코드화(예를 들어, 바코드 또는 QR 코드 등)되어 인쇄된 것일 수 있다. 예를 들어, 코드부(15)는 사각형 형태로 이루어질 수 있으나, 그 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. The
개시되는 실시예에서는, 적외선 카메라를 통해 적외선 부재(13)를 검출하여 가시광선 카메라가 마커(10)를 촬영한 영상에서 코드부(15)의 검출을 위한 영상 처리 수행 영역을 제한 한 후, 제한된 영역(즉, 영상 처리 수행 영역)에서만 코드부(15)의 검출을 위한 영상 처리를 수행함으로써, 전체 프로세서의 소요 시간을 줄일 수 있고, 이를 통해 가시광선 카메라의 셔터 스피드를 향상시켜 이미지의 품질을 개선할 수 있으며, 마커 위치 추적의 정확도를 향상시킬 수 있게 된다. In the disclosed embodiment, after the
또한, 마커 추적의 정확도를 향상시킴에 따라 마커 자체의 크기를 줄일 수 있게 되며, 그로 인해 마커(10)에 의해 의사의 시야가 가리거나 환자의 환부가 가려지는 것을 방지할 있게 된다. 또한, 영상 처리 수행 영역을 제한하여 코드부(15)의 검출에 따른 연산량을 줄일 수 있으며, 그로 인해 실시간 수술 내비게이션을 구현할 수 있게 된다.In addition, by improving the accuracy of the marker tracking, it is possible to reduce the size of the marker itself, thereby preventing the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마커 트래킹 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 2 is a block diagram of a marker tracking apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 마커 트래킹 장치(100)는 적외선 카메라(102), 가시광선 카메라(104), 적외선 부재 검출부(106), 마커 아이디 검출부(108), 영상 처리 영역 제한부(110), 및 코드부 검출부(112)를 포함할 수 있다. 2, the
적외선 카메라(102)는 마커(10)를 촬영하기 위한 제1 촬영 수단이다. 구체적으로, 적외선 카메라(102)는 마커(10)에서 적외선 부재(13)를 검출하기 위해 사용되는 촬영 수단이다. 적외선 카메라(102)는 가시광선 파장 보다 긴 적외선 파장의 빛을 수광하여 마커(10)를 촬영할 수 있다. The
가시광선 카메라(104)는 마커(10)를 촬영하기 위한 제2 촬영 수단이다. 구체적으로, 가시광선 카메라(104)는 마커(10)에서 코드부(15)를 검출하기 위해 사용되는 촬영 수단이다. 가시광선 카메라(104)는 가시광선 파장의 빛을 수광하여 마커(10)를 촬영할 수 있다. 예를 들어, 가시광선 카메라(104)는 스테레오 카메라(Stereo Camera)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The visible
적외선 부재 검출부(106)는 적외선 카메라(102)가 촬영한 영상(이하, 적외선 촬영 영상이라 지칭될 수 있음)에서 적외선 부재(13)를 검출할 수 있다. 적외선 부재 검출부(106)는 적외선 촬영 영상에서 각 적외선 부재(13)들의 위치(즉, 좌표)를 검출할 수 있다. The infrared ray
마커 아이디 검출부(108)는 적외선 촬영 영상을 기반으로 마커(10)의 아이디를 검출할 수 있다. 구체적으로, 적외선 카메라(102)가 촬영한 영상에 마커(10)가 복수 개 있는 경우(예를 들어, 수술 도구에 제1 마커가 부착되고, 환자의 환부 주위에 제2 마커가 부착되는 경우 등), 각 마커(10)를 구분하여 식별할 수 있어야 한다. 이에, 마커 아이디 검출부(108)는 적외선 촬영 영상에서 적외선 부재(13)들이 각각 어느 마커에 속하는지를 검출할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 마커 아이디 검출부(108)는 적외선 촬영 영상에서 적외선 부재(13)들을 클러스터링(Clustering)하고, 클러스터링 된 적외선 부재(13)의 개수에 따라 각 마커(10)를 식별할 수 있다. 이때, 각 마커(10)의 아이디(ID)는 해당 마커(10)에 형성된 적외선 부재(13)의 개수와 매칭하여 저장될 수 있다. The
예시적인 실시예에서, 수술 도구에 3개의 적외선 부재가 형성된 제1 마커가 부착되고, 환자의 환부 주위에 4개의 적외선 부재가 형성된 제2 마커가 부착된 경우를 살펴보면, 마커 아이디 검출부(108)는 적외선 촬영 영상에서 적외선 부재(13)들(즉, 7개의 적외선 부재)을 2개의 그룹으로 클러스터링 할 수 있다. 이때, 마커 아이디 검출부(108)는 예를 들어, K-Means 클러스터링 기법을 통해 적외선 부재(13)들을 2개의 그룹으로 클러스터링 할 수 있다. In an exemplary embodiment, when a first marker having three infrared members is attached to a surgical tool and a second marker having four infrared members are attached around the affected part of the patient, the
마커 아이디 검출부(108)는 각 그룹에 속하는 객체(적외선 부재)의 개수를 확인하여 그에 대응하는 마커(10)의 아이디를 추출할 수 있다. 즉, 제1 그룹에 속하는 객체의 개수가 3개인 경우, 마커 아이디 검출부(108)는 적외선 부재(13)의 개수가 3개인 것과 매칭되어 있는 마커(10)(즉, 제1 마커)의 아이디를 추출할 수 있다. 또한, 제2 그룹에 속하는 객체의 개수가 4개인 경우, 마커 아이디 검출부(108)는 적외선 부재(13)의 개수가 4개인 것과 매칭되어 있는 마커(10)(즉, 제2 마커)의 아이디를 추출할 수 있다. The marker
그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 적외선 부재(13)에 마커 별로 서로 다른 주파수를 부여하여 적외선 부재(13)들을 그룹핑 할 수도 있다. 즉, 각 마커 별로 적외선 부재(13)가 서로 다른 파장(또는 주파수)의 적외선을 방출하도록 마련하고, 동일한 파장(또는 주파수)를 방출하는 적외선 부재(13)들끼리 그룹핑하여 적외선 부재(13)들이 각각 어느 마커에 속하는지를 검출할 수 있다. 그리고, 그룹핑된 적외선 부재(13)의 개수에 따라 각 마커(10)를 식별할 수도 있다.However, the present invention is not limited to this, and the
이와 같이, 적외선 부재(13)는 해당 마커(10)의 코드부(15) 검출시 영상 처리의 수행 영역을 제한하기 위해 사용될 뿐만 아니라, 해당 마커(10)의 아이디를 식별하는데도 사용됨으로써, 코드부(15)에는 해당 마커(10)의 식별 정보를 별도로 추가하지 않아도 되며, 그로 인해 코드부(15)의 크기를 최소화 할 수 있게 된다. As described above, the
다시 말하면, 개시되는 실시예에 따른 마커(10)는 적외선 부재(13)의 개수와 해당 마커(10)의 아이디를 매칭시킴으로써, 코드부(15)에 별도의 식별 정보를 추가하지 않아 코드부(15)의 크기를 최소화 할 수 있게 된다. 그리고, 코드부(15)의 크기를 줄이면서도 적외선 부재(13)에 의해 코드부(15)의 대략적인 위치를 지정함으로써, 코드부(15)를 검출하는데 따른 연산량을 줄여 실시간 수술 내비게이션을 구현할 수 있게 된다.In other words, the
영상 처리 영역 제한부(110)는 가시광선 카메라(104)가 촬영한 영상(이하, 가시광선 촬영 영상이라 지칭할 수 있음)에서 코드부(15)의 검출을 위해 영상 처리를 수행하는 영역(즉, 영상 처리 영역)을 제한할 수 있다. 구체적으로, 영상 처리 영역 제한부(110)는 적외선 촬영 영상의 각 적외선 부재(13)들의 좌표를 가시광선 촬영 영상의 좌표로 변환시킨 후, 적외선 부재(13)들의 좌표 정보를 기반으로 가시광선 촬영 영상에서 상기 영상 처리 영역을 설정할 수 있다. The image processing
적외선 촬영 영상에서 소정 포인트에 대응하는 픽셀의 좌표(pI)는 하기의 수학식 1로 나타낼 수 있다. The coordinates (p I ) of a pixel corresponding to a predetermined point in the infrared radiographic image can be expressed by the following equation (1).
(수학식 1)(1)
여기서, I는 적외선 촬영 영상의 좌표계를 나타낸다. KI는 적외선 카메라의 내적 매트릭스(Intrinsic Matrix)로서, 적외선 카메라의 특성 파라미터(예를 들어, 초점 거리(focal length) 및 주점(principal point) 등)를 요소로 하는 매트릭스이다. 는 적외선 카메라의 외적 매트릭스(Extrinsic Matrix)로서, RI는 적외선 촬영 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 회전 변환을 나타내는 매트릭스이고, tI는 적외선 촬영 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 이동 변환을 나타내는 매트릭스이다. P1는 월드 좌표계(실제 공간에서의 좌표계)에서 소정 포인트에 대응하는 좌표를 나타낸다.Here, I represents a coordinate system of an infrared radiographic image. K I is an Intrinsic Matrix of an infrared camera and is a matrix having characteristic parameters of an infrared camera (for example, focal length and principal point, etc.). R I is a matrix representing the rotation transformation between the coordinate system of the infrared image and the world coordinate system, t I is a matrix representing the transformation between the coordinate system of the infrared image and the world coordinate system, to be. P1 represents a coordinate corresponding to a predetermined point in the world coordinate system (coordinate system in actual space).
가시광선 촬영 영상에서 소정 포인트에 대응하는 픽셀의 좌표(pS)는 하기의 수학식 2로 나타낼 수 있다. The coordinates (p S ) of the pixel corresponding to a predetermined point in the visible light radiographic image can be expressed by the following equation (2).
(수학식 2)(2)
여기서, S는 가시광선 촬영 영상의 좌표계를 나타낸다. KS는 가시광선 카메라의 내적 매트릭스(Intrinsic Matrix)로서, 가시광선 카메라의 특성 파라미터(예를 들어, 초점 거리(focal length) 및 주점(principal point) 등)를 요소로 하는 매트릭스이다. 는 가시광선 카메라의 외적 매트릭스(Extrinsic Matrix)로서, RS는 가시광선 촬영 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 회전 변환을 나타내는 매트릭스이고, tS는 가시광선 촬영 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 이동 변환을 나타내는 매트릭스이다. P2는 월드 좌표계(실제 공간에서의 좌표계)에서 소정 포인트에 대응하는 좌표를 나타낸다.Here, S represents a coordinate system of the visible ray photographing image. K S is an Intrinsic Matrix of a visible light camera and is a matrix having characteristic parameters of a visible light camera (e.g., focal length and principal point, etc.). R s is a matrix representing the rotation transformation between the coordinate system of the visible ray image and the world coordinate system, t s is a moving transformation between the coordinate system of the visible ray photographing image and the world coordinate system, ≪ / RTI > P2 represents a coordinate corresponding to a predetermined point in the world coordinate system (coordinate system in actual space).
영상 처리 영역 제한부(110)는 하기의 수학식 3을 통해 적외선 촬영 영상에서 적외선 부재(13)에 대응하는 픽셀의 좌표(pI)를 가시광선 촬영 영상의 좌표(pS)로 변환할 수 있다. The image processing
(수학식 3)(3)
여기서, M은 호모그라피(Homography)로서, 적외선 촬영 영상의 좌표계와 가시광선 촬영 영상의 좌표계 간의 변환 매트릭스이다. 예시적인 실시예에서, M은 DLT(Direct Linear Transform) 알고리즘을 이용하여 산출할 수 있다. 이는 이미 공지된 기술이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.Here, M is a homography, which is a transformation matrix between the coordinate system of the infrared image and the coordinate system of the visible light image. In an exemplary embodiment, M may be computed using a DLT (Direct Linear Transform) algorithm. Since this is a known technique, a detailed description thereof will be omitted.
영상 처리 영역 제한부(110)는 수학식 3을 통해 산출한 가시광선 촬영 영상의 각 적외선 부재(13)에 대응하는 픽셀의 좌표를 기반으로 코드부(15)의 검출을 위한 영상 처리 영역을 설정할 수 있다. 영상 처리 영역 제한부(110)는 가시광선 촬영 영상 중 각 적외선 부재(13)의 좌표 내부에 위치하는 영역을 영상 처리 영역으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 마커 트래킹 장치(100)는 가시광선 촬영 영상 중 각 적외선 부재(13)의 좌표를 연결하여 형성되는 내부 영역을 영상 처리 영역으로 설정할 수 있다. 이때, 각 적외선 부재(13)의 좌표값은 적외선 부재(13)의 중심 좌표값이 사용될 수 있다.The image processing
코드부 검출부(112)는 가시광선 촬영 영상 중 영상 처리 영역 내에서 마커(10)의 코드부(115)를 검출할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 코드부 검출부(112)는 영상 처리 영역 제한부(110)에서 설정한 영상 처리 영역 내에서 에지 픽셀들을 검출할 수 있다. 코드부 검출부(112)는 영상 처리 영역 내에서 소정 크기의 윈도우(window)를 각 방향으로 이동시키면서 픽셀 값의 밝기 변화율을 확인하여 에지 픽셀들을 검출할 수 있다. The code
예를 들어, 코드부 검출부(112)는 영상 처리 영역 내에서 윈도우의 중심 픽셀을 기준으로 그 이웃(좌, 우, 상, 하)에 위치하는 픽셀의 밝기 값의 차이를 구하여 각 필셀의 밝기 변화율을 산출할 수 있다. 코드부 검출부(112)는 픽셀의 밝기 변화율이 기 설정된 임계값 이상이 되는 경우, 해당 픽셀을 에지 픽셀로 결정할 수 있다. For example, the code
다음으로, 코드부 검출부(112)는 에지 픽셀들 중 밝기 변화율이 가장 큰 방향에서의 변화 방향(즉, 변화 각도)이 기 설정된 범위 내에 있는 에지 픽셀들을 모아 라인(Line)을 검출할 수 있다. 즉, 코드부 검출부(112)는 영상 처리 영역 내에서 윈도우를 좌우상하 방향으로 이동하면서 검출한 에지 픽셀들의 밝기 변화율이 가장 큰 방향에서의 변화 방향이 동일 또는 유사한 픽셀들을 모아 라인을 검출할 수 있다. Next, the code
도 3에 도시된 바와 같이, 코드부(15)가 사각형 형태로 이루어지는 경우, 코드부 검출부(112)는 영상 처리 영역(20) 내에서 에지 픽셀들의 밝기 변화율이 가장 큰 방향에서의 변화 방향이 동일 또는 유사한 에지 픽셀들을 모아 제1 라인(21), 제2 라인(23), 제3 라인(25), 및 제4 라인(27)을 각각 검출할 수 있다. 코드부 검출부(112)는 각 라인(21, 23, 25, 27)들에 의해 형성되는 내부 공간이 폐루프(closing loop)를 형성하는 경우, 각 라인(21, 23, 25, 27)들에 의해 형성되는 내부 공간을 코드부(15)의 위치로 검출하고, 코드부(15)에서 마커 정보를 추출할 수 있다.3, when the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마커 트래킹 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4에 도시된 방법은 예를 들어, 전술한 마커 트래킹 장치(100)에 의해 수행될 수 있다. 도시된 흐름도에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.4 is a flowchart illustrating a marker tracking method according to an embodiment of the present invention. The method shown in Fig. 4 can be performed, for example, by the
도 4를 참조하면, 마커 트래킹 장치(100)는 적외선 카메라(102)로 마커(10)를 촬영한 영상에서 적외선 부재(13)를 검출한다(S 101). 이때, 마커 트래킹 장치(100)는 적외선 촬영 영상에서 적외선 부재(13)의 위치(좌표)를 검출할 수 있다. Referring to FIG. 4, the
다음으로, 마커 트래킹 장치(100)는 적외선 촬영 영상의 적외선 부재(13)들을 그룹핑(Grouping) 한다(S 103). 예시적인 실시예에서, 마커 트래킹 장치(100)는 K-Means 클러스터링 기법을 이용하여 복수 개의 적외선 부재(13)들을 그룹핑 할 수 있다. 또는, 복수 개의 적외선 부재(13)들에서 방출되는 광의 파장(또는 주파수)를 이용하여 복수 개의 적외선 부재(13)들을 그룹핑 할 수 있다.Next, the
다음으로, 마커 트래킹 장치(100)는 각 그룹으로 분류된 적외선 부재(13)의 개수를 기반으로 각 마커(10)를 식별한다(S 105). 마커 트래킹 장치(100)는 각 그룹에 속하는 적외선 부재(13)의 개수와 매칭하여 저장된 마커(10)의 아이디를 추출하여 해당 마커(10)를 식별할 수 있다. Next, the
다음으로, 마커 트래킹 장치(100)는 적외선 촬영 영상의 각 적외선 부재(13)들의 좌표를 가시광선 촬영 영상의 좌표로 변환한다(S 107). 마커 트래킹 장치(100)는 상기 수학식 1 내지 수학식 3을 이용하여 적외선 촬영 영상의 각 적외선 부재(13)들의 좌표를 가시광선 촬영 영상의 좌표로 변환할 수 있다. Next, the
다음으로, 마커 트래킹 장치(100)는 가시광선 카메라(104)로 촬영한 영상(즉, 가시광선 촬영 영상)에서 각 적외선 부재(13)들의 좌표를 기반으로 코드부(15)의 검출을 위한 영상 처리 영역을 설정한다(S 109). 마커 트래킹 장치(100)는 가시광선 촬영 영상 중 각 적외선 부재(13)의 좌표 내부에 위치하는 영역을 영상 처리 영역으로 설정할 수 있다. Next, the
다음으로, 마커 트래킹 장치(100)는 영상 처리 영역 내에서 에지 픽셀들을 검출한다(S 111). 예시적인 실시예에서, 마커 트래킹 장치(100)는 영상 처리 영역 내에서 소정 크기의 윈도우(window)를 각 방향으로 이동시키면서 픽셀 값의 밝기 변화량을 확인하여 에지 픽셀들을 검출할 수 있다. Next, the
다음으로, 마커 트래킹 장치(100)는 검출한 에지 픽셀들 중 밝기 변화율이 가장 큰 방향에서의 변화의 방향이 기 설정된 범위 내에 있는 에지 픽셀들을 모아 라인을 검출한다(S 113). Next, the
다음으로, 마커 트래킹 장치(100)는 각 라인들에 의해 형성되는 내부 공간을 코드부(15)의 위치로 검출하고, 코드부(15)에서 마커 정보(예를 들어, 위치 및 자세 정보 등)를 추출한다(S 115). Next, the
도 5는 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경(10)을 예시하여 설명하기 위한 블록도이다. 도시된 실시예에서, 각 컴포넌트들은 이하에 기술된 것 이외에 상이한 기능 및 능력을 가질 수 있고, 이하에 기술되는 것 이외에도 추가적인 컴포넌트를 포함할 수 있다.5 is a block diagram illustrating and illustrating a
도시된 컴퓨팅 환경(10)은 컴퓨팅 장치(12)를 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(12)는 마커를 트래킹하기 위한 장치(예를 들어, 마커 트래킹 장치(100))일 수 있다.The illustrated
컴퓨팅 장치(12)는 적어도 하나의 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16) 및 통신 버스(18)를 포함한다. 프로세서(14)는 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 앞서 언급된 예시적인 실시예에 따라 동작하도록 할 수 있다. 예컨대, 프로세서(14)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행할 수 있다. 상기 하나 이상의 프로그램들은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함할 수 있으며, 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서(14)에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.The
컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 컴퓨터 실행 가능 명령어 내지 프로그램 코드, 프로그램 데이터 및/또는 다른 적합한 형태의 정보를 저장하도록 구성된다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 프로그램(20)은 프로세서(14)에 의해 실행 가능한 명령어의 집합을 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 메모리(랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 적절한 조합), 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스들, 광학 디스크 저장 디바이스들, 플래시 메모리 디바이스들, 그 밖에 컴퓨팅 장치(12)에 의해 액세스되고 원하는 정보를 저장할 수 있는 다른 형태의 저장 매체, 또는 이들의 적합한 조합일 수 있다.The computer-
통신 버스(18)는 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)를 포함하여 컴퓨팅 장치(12)의 다른 다양한 컴포넌트들을 상호 연결한다.
컴퓨팅 장치(12)는 또한 하나 이상의 입출력 장치(24)를 위한 인터페이스를 제공하는 하나 이상의 입출력 인터페이스(22) 및 하나 이상의 네트워크 통신 인터페이스(26)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(22) 및 네트워크 통신 인터페이스(26)는 통신 버스(18)에 연결된다. 입출력 장치(24)는 입출력 인터페이스(22)를 통해 컴퓨팅 장치(12)의 다른 컴포넌트들에 연결될 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 포인팅 장치(마우스 또는 트랙패드 등), 키보드, 터치 입력 장치(터치패드 또는 터치스크린 등), 음성 또는 소리 입력 장치, 다양한 종류의 센서 장치 및/또는 촬영 장치와 같은 입력 장치, 및/또는 디스플레이 장치, 프린터, 스피커 및/또는 네트워크 카드와 같은 출력 장치를 포함할 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 컴퓨팅 장치(12)를 구성하는 일 컴포넌트로서 컴퓨팅 장치(12)의 내부에 포함될 수도 있고, 컴퓨팅 장치(12)와는 구별되는 별개의 장치로 컴퓨팅 장치(12)와 연결될 수도 있다.The
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.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, . Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by equivalents to the appended claims, as well as the appended claims.
10 : 마커
11 : 베이스 부재
13 : 적외선 부재
15 : 코드부
100 : 마커 트래킹 장치
102 : 적외선 카메라
104 : 가시광선 카메라
106 : 적외선 부재 검출부
108 : 마커 아이디 검출부
110 : 영상 처리 영역 제한부
112 : 코드부 검출부10: Marker
11: Base member
13: Infrared ray member
15: Code section
100: marker tracking device
102: Infrared camera
104: Visible light camera
106: Infrared ray member detection unit
108: marker ID detection unit
110: image processing area limitation unit
112: Code section detection section
Claims (14)
상기 마커를 촬영하는 가시광선 카메라;
상기 적외선 카메라가 촬영한 영상에서 상기 마커에 마련된 적외선 부재를 검출하는 적외선 부재 검출부;
상기 가시광선 카메라가 촬영한 영상에서 상기 적외선 부재의 위치를 기반으로 상기 마커에 포함된 코드부의 검출을 위한 영상 처리 영역을 제한하는 영상 처리 영역 제한부; 및
상기 영상 처리 영역 내에서 상기 코드부를 검출하는 코드부 검출부를 포함하는,
상기 영상 처리 영역 제한부는,
상기 적외선 카메라가 촬영한 영상의 상기 적외선 부재의 좌표를 상기 가시광선 카메라가 촬영한 영상의 좌표로 변환하고, 상기 가시광선 카메라가 촬영한 영상 중 상기 적외선 부재의 좌표 내부에 위치하는 영역을 상기 영상 처리 영역으로 설정하며,
하기의 수학식을 통해 상기 적외선 카메라가 촬영한 영상의 상기 적외선 부재의 좌표를 상기 가시광선 카메라가 촬영한 영상의 좌표로 변환하는, 마커 트래킹 장치.
(수학식)
S : 가시광선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계
KS : 가시광선 카메라의 내적 매트릭스(Intrinsic Matrix)
: 가시광선 카메라의 외적 매트릭스(Extrinsic Matrix)
RS : 가시광선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 회전 변환을 나타내는 매트릭스
tS : 가시광선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 이동 변환을 나타내는 매트릭스
P2 : 가시광선 카메라로 촬영한 소정 포인트의 월드 좌표계에서의 좌표
M : 적외선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계와 가시광선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계 간의 변환 매트릭스
I : 적외선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계
KI : 적외선 카메라의 내적 매트리스(Intrinsic Matrix)
: 적외선 카메라의 외적 매트릭스(Extrinsic Matrix)
RI : 적외선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 회전 변환을 나타내는 매트릭스
tI : 적외선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 이동 변환을 나타내는 매트릭스
P1 : 적외선 카메라로 촬영한 소정 포인트의 월드 좌표계에서의 좌표.
An infrared camera for photographing the marker;
A visible light camera for photographing the marker;
An infrared ray component detector for detecting an infrared ray component provided in the marker on the image taken by the infrared ray camera;
An image processing area restricting unit for restricting an image processing area for detecting a code part included in the marker based on the position of the infrared ray member in the image photographed by the visible light camera; And
And a code section detection section for detecting the code section in the image processing area,
The image processing apparatus according to claim 1,
The infrared ray camera converts the coordinates of the infrared ray member of the image photographed by the infrared ray camera into coordinates of the image photographed by the visible ray camera and displays an area of the image photographed by the visible ray camera located in the coordinates of the infrared ray member, Processing area,
Wherein the coordinates of the infrared ray member of the image photographed by the infrared camera are converted into the coordinates of the image photographed by the visible ray camera through the following equation.
(Equation)
S: Coordinate system of the image taken by the visible light camera
K S : Intrinsic Matrix of visible ray camera
: Extrinsic Matrix of visible light camera
R S : Matrix that represents the rotation transformation between the coordinate system of the image taken by the visible light camera and the world coordinate system
t S : Matrix that represents the motion transformation between the coordinate system of the image captured by the visible light camera and the world coordinate system
P 2 : Coordinates in the world coordinate system of a predetermined point photographed by a visible ray camera
M: Conversion matrix between the coordinate system of the image captured by the infrared camera and the coordinate system of the image captured by the visible light camera
I: The coordinate system of the image taken by the infrared camera
K I : Intrinsic Matrix of Infrared Camera
: Extrinsic Matrix of Infrared Camera
R I : Matrix indicating the rotation transformation between the coordinate system of the image taken by the infrared camera and the world coordinate system
t I : Matrix indicating movement transformation between the coordinate system of the image taken by the infrared camera and the world coordinate system
P 1 : Coordinates in the world coordinate system of a predetermined point shot by an infrared camera.
상기 코드부 검출부는,
상기 영상 처리 영역 내에서 에지 픽셀들을 검출하고, 검출된 상기 에지 픽셀들 중 픽셀값의 밝기 변화량이 가장 큰 방향에서의 변화 방향이 기 설정된 범위 내에 있는 에지 픽셀들을 병합하여 라인들을 검출하며, 검출된 상기 라인들로 이루어지는 내부 공간을 상기 코드부의 위치로 검출하고, 상기 코드부에서 마커 정보를 추출하는, 마커 트래킹 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the code portion detection unit comprises:
Detecting edge pixels in the image processing region, detecting lines by merging edge pixels whose direction of change in a direction in which the brightness variation of the pixel value is the largest among the detected edge pixels is within a predetermined range, Detects the internal space formed by the lines as the position of the code portion, and extracts marker information from the code portion.
상기 마커 트래킹 장치는,
상기 적외선 카메라가 촬영한 영상에서 검출된 적외선 부재들을 기반으로 각 마커의 아이디를 추출하여 각 마커를 식별하는 마커 아이디 검출부를 더 포함하는, 마커 트래킹 장치.
The method according to claim 1,
The marker tracking device includes:
Further comprising a marker ID detecting unit for extracting IDs of the respective markers based on the infrared rays detected from the images taken by the infrared camera and identifying the respective markers.
상기 마커 아이디 검출부는,
상기 검출된 적외선 부재들의 위치를 기반으로 상기 검출된 적외선 부재들을 복수 개의 그룹으로 클러스터링 하고, 각 그룹에 속하는 적외선 부재의 개수에 대응하는 마커의 아이디를 추출하여 해당 마커를 식별하는, 마커 트래킹 장치.
The method of claim 5,
Wherein the marker ID detector comprises:
Wherein the detected infrared ray members are clustered into a plurality of groups based on the detected positions of the infrared ray members, and the IDs of the markers corresponding to the number of infrared ray members belonging to each group are extracted to identify the corresponding markers.
상기 마커는,
베이스 부재;
상기 베이스 부재의 일면에 형성되고 마커 정보를 포함하는 코드부; 및
상기 베이스 부재의 일면의 상기 코드부의 외측에서 상기 코드부를 둘러싸며 상호 이격되어 마련되는 복수 개의 적외선 부재를 포함하는, 마커 트래킹 장치.
The method according to claim 1,
The marker
A base member;
A code unit formed on one surface of the base member and including marker information; And
And a plurality of infrared light members surrounding and spaced apart from each other on the outer side of the code portion on one side of the base member.
상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램들을 저장하는 메모리를 구비한 컴퓨팅 장치에서 수행되는 방법으로서,
마커의 적외선 촬영 영상에서 상기 마커에 마련된 적외선 부재를 검출하는 단계;
상기 마커의 가시광선 촬영 영상에서 상기 적외선 부재의 위치를 기반으로 상기 마커에 포함된 코드부의 검출을 위한 영상 처리 영역을 제한하는 단계; 및
상기 영상 처리 영역 내에서 상기 코드부를 검출하는 단계를 포함하고,
상기 영상 처리 영역을 제한하는 단계는,
상기 적외선 촬영 영상의 상기 적외선 부재의 좌표를 상기 가시광선 촬영 영상의 좌표로 변환하는 단계; 및
상기 가시광선 촬영 영상 중 상기 적외선 부재의 좌표 내부에 위치하는 영역을 상기 영상 처리 영역으로 설정하는 단계를 포함하며,
상기 가시광선 촬영 영상의 좌표로 변환하는 단계는,
하기의 수학식을 통해 상기 적외선 촬영 영상의 상기 적외선 부재의 좌표를 상기 가시광선 촬영 영상의 좌표로 변환하는, 마커 트래킹 방법.
(수학식)
S : 가시광선 촬영 영상의 좌표계
KS : 가시광선 카메라의 내적 매트릭스(Intrinsic Matrix)
: 가시광선 카메라의 외적 매트릭스(Extrinsic Matrix)
RS : 가시광선 촬영 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 회전 변환을 나타내는 매트릭스
tS : 가시광선 촬영 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 이동 변환을 나타내는 매트릭스
P2 : 가시광선 카메라로 촬영한 소정 포인트의 월드 좌표계에서의 좌표
M : 적외선 촬영 영상의 좌표계와 가시광선 촬영 영상의 좌표계 간의 변환 매트릭스
I : 적외선 촬영 영상의 좌표계
KI : 적외선 카메라의 내적 매트리스(Intrinsic Matrix)
: 적외선 카메라의 외적 매트릭스(Extrinsic Matrix)
RI : 적외선 촬영 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 회전 변환을 나타내는 매트릭스
tI : 적외선 촬영 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 이동 변환을 나타내는 매트릭스
P1 : 적외선 카메라로 촬영한 소정 포인트의 월드 좌표계에서의 좌표.
One or more processors, and
A method performed in a computing device having a memory storing one or more programs executed by the one or more processors,
Detecting an infrared ray member provided on the marker in an infrared ray image of the marker;
Limiting an image processing region for detecting a code portion included in the marker based on a position of the infrared ray member in a visible ray photographing image of the marker; And
And detecting the code portion in the image processing area,
Wherein the step of limiting the image processing area comprises:
Converting the coordinates of the infrared ray member of the infrared radiographic image into coordinates of the visible radiographic image; And
Setting an area of the visible light radiographic image located in the coordinates of the infrared ray member as the image processing area,
Wherein the step of converting the coordinates of the visible ray photographing image into coordinates of the visible ray photographing image comprises:
Wherein the coordinates of the infrared ray member of the infrared ray image are converted into the coordinates of the visible ray ray image through the following equation.
(Equation)
S: Coordinate system of visible light image
K S : Intrinsic Matrix of visible ray camera
: Extrinsic Matrix of visible light camera
R S : matrix representing the rotation transformation between the coordinate system of the visible light image and the world coordinate system
t S : Matrix representing the motion transformation between the coordinate system of the visible light image and the world coordinate system
P 2 : Coordinates in the world coordinate system of a predetermined point photographed by a visible ray camera
M: Conversion matrix between the coordinate system of the infrared ray image and the coordinate system of the visible ray image
I: Coordinate system of infrared image
K I : Intrinsic Matrix of Infrared Camera
: Extrinsic Matrix of Infrared Camera
R I : matrix representing the rotation transformation between the coordinate system of the infrared image and the world coordinate system
t I is a matrix representing the motion transformation between the coordinate system of the infrared image and the world coordinate system
P 1 : Coordinates in the world coordinate system of a predetermined point shot by an infrared camera.
상기 코드부를 검출하는 단계는,
상기 영상 처리 영역 내에서 에지 픽셀들을 검출하는 단계;
검출된 상기 에지 픽셀들 중 픽셀값의 밝기 변화량이 가장 큰 방향에서의 변화 방향이 기 설정된 범위 내에 있는 에지 픽셀들을 병합하여 라인들을 검출하는 단계; 및
검출된 상기 라인들로 이루어지는 내부 공간을 상기 코드부의 위치로 검출하고, 상기 코드부에서 마커 정보를 추출하는 단계를 포함하는, 마커 트래킹 방법.
The method of claim 8,
Wherein the step of detecting the code portion comprises:
Detecting edge pixels in the image processing region;
Detecting lines by merging edge pixels whose direction of change in a direction in which the brightness variation of the pixel value is the largest among the detected edge pixels is within a predetermined range; And
Detecting an internal space formed by the detected lines as a position of the code portion, and extracting marker information from the code portion.
상기 마커 트래킹 방법은,
상기 적외선 촬영 영상에서 검출된 적외선 부재들을 기반으로 각 마커의 아이디를 추출하여 각 마커를 식별하는 단계를 더 포함하는, 마커 트래킹 방법.
The method of claim 8,
The marker tracking method includes:
Further comprising the step of identifying each marker by extracting an ID of each marker based on infrared rays detected in the infrared radiographic image.
상기 마커를 식별하는 단계는,
상기 검출된 적외선 부재들의 위치를 기반으로 상기 검출된 적외선 부재들을 복수 개의 그룹으로 클러스터링 하는 단계; 및
각 그룹에 속하는 적외선 부재의 개수에 대응하는 마커의 아이디를 추출하는 단계를 포함하는, 마커 트래킹 방법.
The method of claim 12,
Wherein identifying the marker comprises:
Clustering the detected infrared members into a plurality of groups based on the detected positions of the infrared members; And
And extracting an ID of a marker corresponding to the number of infrared members belonging to each group.
상기 마커의 적외선 촬영 영상에서 상기 마커에 마련된 적외선 부재를 검출하고, 상기 마커의 가시광선 촬영 영상에서 상기 적외선 부재의 위치를 기반으로 상기 마커에 포함된 코드부의 검출을 위한 영상 처리 영역을 제한하며, 상기 영상 처리 영역 내에서 상기 코드부를 검출하는 마커 트래킹 장치를 포함하고,
상기 마커 트래킹 장치는,
상기 적외선 촬영 영상의 상기 적외선 부재의 좌표를 상기 가시광선 촬영 영상의 좌표로 변환하고, 상기 가시광선 촬영 영상 중 상기 적외선 부재의 좌표 내부에 위치하는 영역을 상기 영상 처리 영역으로 설정하며,
하기의 수학식을 통해 상기 적외선 촬영 영상의 상기 적외선 부재의 좌표를 상기 가시광선 촬영 영상의 좌표로 변환하는, 마커 트래킹 장치.
(수학식)
S : 가시광선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계
KS : 가시광선 카메라의 내적 매트릭스(Intrinsic Matrix)
: 가시광선 카메라의 외적 매트릭스(Extrinsic Matrix)
RS : 가시광선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 회전 변환을 나타내는 매트릭스
tS : 가시광선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 이동 변환을 나타내는 매트릭스
P2 : 가시광선 카메라로 촬영한 소정 포인트의 월드 좌표계에서의 좌표
M : 적외선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계와 가시광선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계 간의 변환 매트릭스
I : 적외선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계
KI : 적외선 카메라의 내적 매트리스(Intrinsic Matrix)
: 적외선 카메라의 외적 매트릭스(Extrinsic Matrix)
RI : 적외선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 회전 변환을 나타내는 매트릭스
tI : 적외선 카메라가 촬영한 영상의 좌표계와 월드 좌표계 사이의 이동 변환을 나타내는 매트릭스
P1 : 적외선 카메라로 촬영한 소정 포인트의 월드 좌표계에서의 좌표.1. A marker comprising: a base member; a code portion formed on one surface of the base member, the code portion including marker information; and a plurality of infrared members surrounding the code portion and spaced apart from each other outside the code portion on one side of the base member; And
Detecting an infrared member provided in the marker in an infrared radiographic image of the marker and restricting an image processing region for detecting a code portion included in the marker based on a position of the infrared ray member in a visible ray photographing image of the marker, And a marker tracking device for detecting the code part in the image processing area,
The marker tracking device includes:
Converting the coordinates of the infrared ray component of the infrared radiographic image into coordinates of the visible ray radiographic image and setting an area of the visible ray radiographic image located in the coordinates of the infrared ray component as the image processing area,
Wherein the coordinates of the infrared ray member of the infrared ray image are converted into the coordinates of the visible ray ray image through the following equation.
(Equation)
S: Coordinate system of the image taken by the visible light camera
K S : Intrinsic Matrix of visible ray camera
: Extrinsic Matrix of visible light camera
R S : Matrix that represents the rotation transformation between the coordinate system of the image taken by the visible light camera and the world coordinate system
t S : Matrix that represents the motion transformation between the coordinate system of the image captured by the visible light camera and the world coordinate system
P 2 : Coordinates in the world coordinate system of a predetermined point photographed by a visible ray camera
M: Conversion matrix between the coordinate system of the image captured by the infrared camera and the coordinate system of the image captured by the visible light camera
I: The coordinate system of the image taken by the infrared camera
K I : Intrinsic Matrix of Infrared Camera
: Extrinsic Matrix of Infrared Camera
R I : Matrix indicating the rotation transformation between the coordinate system of the image taken by the infrared camera and the world coordinate system
t I : Matrix indicating movement transformation between the coordinate system of the image taken by the infrared camera and the world coordinate system
P 1 : Coordinates in the world coordinate system of a predetermined point shot by an infrared camera.
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KR20180116696A KR20180116696A (en) | 2018-10-25 |
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KR1020170049341A KR101929471B1 (en) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | Method for tracking marker, apparatus and system for executing the method |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102273276B1 (en) * | 2020-07-03 | 2021-07-06 | 한국과학기술원 | Real-time motion analysis method and device performing the same |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10728536B2 (en) | 2018-11-21 | 2020-07-28 | Ubicquia Iq Llc | System and method for camera commissioning beacons |
CN115399880A (en) * | 2022-09-22 | 2022-11-29 | 广州艾目易科技有限公司 | Calibration method, instrument control method, device, electronic equipment and storage medium |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9002062B2 (en) | 2008-10-14 | 2015-04-07 | Joshua Victor Aller | Target and method of detecting, identifying, and determining 3-D pose of the target |
KR101596868B1 (en) | 2014-04-25 | 2016-02-24 | 주식회사 고영테크놀러지 | Camera parameter computation method |
US20160246302A1 (en) | 2014-09-03 | 2016-08-25 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for mobile-agent navigation |
-
2017
- 2017-04-17 KR KR1020170049341A patent/KR101929471B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9002062B2 (en) | 2008-10-14 | 2015-04-07 | Joshua Victor Aller | Target and method of detecting, identifying, and determining 3-D pose of the target |
KR101596868B1 (en) | 2014-04-25 | 2016-02-24 | 주식회사 고영테크놀러지 | Camera parameter computation method |
US20160246302A1 (en) | 2014-09-03 | 2016-08-25 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Methods and systems for mobile-agent navigation |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102273276B1 (en) * | 2020-07-03 | 2021-07-06 | 한국과학기술원 | Real-time motion analysis method and device performing the same |
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