KR101982650B1 - Apparatus and system for measuring distance - Google Patents

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Abstract

본 발명은 거리 측정 장치 및 시스템에 관한 것이다.
즉, 본 발명의 거리 측정 장치는 복수개의 픽셀들을 갖는 이미지의 각 픽셀들의 밝기값을 검출하는 휘도 검출부와; 상기 휘도 검출부에서 검출된 상기 이미지의 특정 픽셀의 밝기값과 그 특정 픽셀의 주변 픽셀들의 밝기값에 마스크(Mask)의 가중치 계수를 곱하여 마스크 곱셈값들을 추출하고, 상기 추출된 마스크 곱셉값들을 합산한 값을 상기 특정 픽셀의 디지털 레벨로 정의하고, 상기 특정 픽셀의 디지털 레벨에 대한 거리를 검출하는 거리 검출부를 포함한다.The present invention relates to a distance measuring apparatus and a system.
That is, the distance measuring apparatus of the present invention includes: a luminance detector for detecting a brightness value of each pixel of an image having a plurality of pixels; The mask multiplication values are extracted by multiplying the brightness values of the specific pixels of the image detected by the brightness detection unit and the brightness values of the surrounding pixels of the specific pixel by a weight coefficient of the mask to calculate mask multiplication values And a distance detection unit that defines a value as a digital level of the specific pixel and detects a distance to the digital level of the specific pixel.

Description

거리 측정 장치 및 시스템 { Apparatus and system for measuring distance }[0001] Apparatus and system for measuring distance [0002]

본 발명은 거리 측정 장치 및 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a distance measuring apparatus and a system.

정보통신 기술의 발전은 문자, 음성 및 영상을 고속 처리하는 디지털 단말기에 2차원 영상과 음성을 지원하는 멀티미디어 서비스를 가능하게 하였으며, 현재 입체적으로 실감나는 멀티미디어 서비스를 제공하는 3차원 입체 정보통신 서비스에 대한 연구가 시행되고 있다.The development of information and communication technology enables multimedia services supporting two-dimensional image and voice to digital terminals that process text, voice and image at high speed. Currently, three-dimensional stereoscopic information communication service providing realistic multimedia service Research is underway.

일반적으로 3차원 영상을 표현하는 입체 화상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의하여 이루어지게 된다. 입체감의 중요한 요인은 사람의 두 눈이 약 65mm 정도 떨어져 있기 때문에 나타나게 되는 두 눈의 시차(parallax), 즉 양안시차(parallax)라 할 수 있다. 따라서 좌우의 눈이 각각 서로 다른 2 차원 화상을 보게 되고, 이 두화상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 서로 융합하여 본래의 3차원 영상의 깊이감과 실제감을 재생하게 되는데 이를 통상적으로 스테레오그라피(stereography)라 한다.Generally, the stereoscopic image expressing the three-dimensional image is made by the principle of the stereoscopic vision through the two eyes. An important factor of the stereoscopic effect is the parallax of the two eyes, which is the parallax of binocular vision, because the eyes of a person are about 65mm apart. Therefore, when the two eyes of the right and left eyes see different two-dimensional images, and the two images are transmitted to the brain through the retina, the brain fuses them to reproduce the depth and the real feeling of the original three- stereography).

한편 최근에는 전방에 있는 물체의 거리를 감지할 수 있는 스테레오 시각시스템에 대한 연구가 진행되고 있다. Recently, a stereo vision system capable of detecting the distance of an object in front is being studied.

종래의 거리 측정 방법은 픽셀 정보가 없는 홀 노이즈(Hole Noise) 및 수직으로 발생하는 선 노이즈인 스트릭 노이즈(Streak Noise)가 있어, 각 픽셀이 가지는 디지털 레벨을 거리 정보로 매칭하면 거리 오류 발생 빈도가 높아지는 문제점이 있었다.
Conventional distance measurement methods include a hole noise without pixel information and a streak noise that is a line noise generated vertically. When the digital level of each pixel is matched with the distance information, the frequency of occurrence of the distance error There was a problem that it increased.

본 발명은 해상도를 증가시켜 거리의 정확도를 높일 수 있고, 스트릭 노이즈(Streak Noise)를 감소시킬 수 있는 것이다.
The present invention can increase the accuracy of the distance by increasing the resolution and reduce the streak noise.

본 발명은, According to the present invention,

복수개의 픽셀들을 갖는 이미지의 각 픽셀들의 밝기값을 검출하는 휘도 검출부와; A brightness detector for detecting a brightness value of each pixel of the image having a plurality of pixels;

상기 휘도 검출부에서 검출된 상기 이미지의 특정 픽셀의 밝기값과 그 특정 픽셀의 주변 픽셀들의 밝기값에 마스크(Mask)의 가중치 계수를 곱하여 마스크 곱셈값들을 추출하고, 상기 추출된 마스크 곱셉값들을 합산한 값을 상기 특정 픽셀의 디지털 레벨로 정의하고, 상기 특정 픽셀의 디지털 레벨에 대한 거리를 검출하는 거리 검출부를 포함하는 거리 측정 장치가 제공된다.The mask multiplication values are extracted by multiplying the brightness values of the specific pixels of the image detected by the brightness detection unit and the brightness values of the surrounding pixels of the specific pixel by a weight coefficient of the mask to calculate mask multiplication values And a distance detection unit that defines a value as a digital level of the specific pixel and detects a distance to the digital level of the specific pixel.

그리고, 본 발명의 일실시예는 상기 가중치 계수가 M X N 크기로 배열된 마스크가 저장되어 있는 저장부를 더 포함하고, 상기 거리 검출부는, 상기 저장부에 저장되어 있는 마스크의 가중치 계수를 독출하여 상기 마스크 곱셈값을 추출할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a storage apparatus including a storage unit storing a mask in which the weight coefficient is arranged in an MXN size, and the distance detector reads a weight coefficient of a mask stored in the storage unit, The multiplication value can be extracted.

또, 상기 가중치 계수는, 가로 방향의 스트릭 노이즈의 영향을 줄이기 위해, M ＞ N일 수 있다.The weight coefficient may be M > N to reduce the influence of the streak noise in the horizontal direction.

게다가, 상기 가중치 계수의 합은 1일 수 있다.In addition, the sum of the weighting factors may be one.

또, 상기 디지털 레벨에 대한 거리가 룩업 테이블(Look-up table, LUT) 형태로 저장되어 있는 저장부가 더 포함하고, 상기 거리 검출부는, 상기 저장부에 저장되어 있는 룩업 테이블의 디지털 레벨에 대한 거리를 독출하여 출력할 수 있다.The storage unit may further include a storage unit in which a distance to the digital level is stored in a look-up table (LUT), and the distance detecting unit may calculate a distance to a digital level of the look- Can be read out and output.

또한, 상기 디지털 레벨은, 정수의 디지털 레벨 및 각 정수 사이에 0.5 단위의 디지털 레벨을 포함할 수 있다.The digital level may also include a digital level of integer and a digital level of 0.5 units between each integer.

더불어, 상기 디지털 레벨은, 512레벨일 수 있다.In addition, the digital level may be 512 levels.

게다가, 상기 각 정수 사이에 0.5 단위의 디지털 레벨에 대한 거리값은, 가장 가까운 정수 2개의 중간값을 거리값으로 설정될 수 있다.
In addition, the distance value for the digital level of 0.5 units between each of the above constants can be set to the distance value of the two closest constants.

본 발명은, According to the present invention,

피사체의 이미지를 촬상하고, 상기 촬상된 이미지를 출력하는 카메라부와, A camera unit for capturing an image of a subject and outputting the captured image;

복수개의 픽셀들을 갖는 이미지의 각 픽셀들의 밝기값을 검출하는 휘도 검출부와; 상기 휘도 검출부에서 검출된 상기 이미지의 특정 픽셀의 밝기값과 그 특정 픽셀의 주변 픽셀들의 밝기값에 마스크(Mask)의 가중치 계수를 곱하여 마스크 곱셈값들을 추출하고, 상기 추출된 마스크 곱셉값들을 합산한 값을 상기 특정 픽셀의 디지털 레벨로 정의하고, 상기 특정 픽셀의 디지털 레벨에 대한 거리를 검출하는 거리 검출부를 포함하는 거리 측정 장치를 포함하는 거리 측정 시스템이 제공된다.
A brightness detector for detecting a brightness value of each pixel of the image having a plurality of pixels; The mask multiplication values are extracted by multiplying the brightness values of the specific pixels of the image detected by the brightness detection unit and the brightness values of the surrounding pixels of the specific pixel by a weight coefficient of the mask to calculate mask multiplication values There is provided a distance measuring system including a distance detecting unit that defines a value as a digital level of the specific pixel and detects a distance to a digital level of the specific pixel.

그리고, 본 발명의 일실시예는 상기 가중치 계수가 M X N 크기로 배열된 마스크가 저장되어 있는 저장부를 더 포함하고, 상기 거리 검출부는, 상기 저장부에 저장되어 있는 마스크의 가중치 계수를 독출하여 상기 마스크 곱셈값을 추출할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a storage apparatus including a storage unit storing a mask in which the weight coefficient is arranged in an MXN size, and the distance detector reads a weight coefficient of a mask stored in the storage unit, The multiplication value can be extracted.

또, 상기 디지털 레벨에 대한 거리가 룩업 테이블(Look-up table, LUT) 형태로 저장되어 있는 저장부가 더 포함하고, 상기 거리 검출부는, 상기 저장부에 저장되어 있는 룩업 테이블의 디지털 레벨에 대한 거리를 독출하여 출력할 수 있다.The storage unit may further include a storage unit in which a distance to the digital level is stored in a look-up table (LUT), and the distance detecting unit may calculate a distance to a digital level of the look- Can be read out and output.

또한, 상기 카메라부는, 좌안 이미지를 촬상하는 제 1 카메라와; 우안 이미지를 촬상하는 제 2 카메라부로 이루어질 수 있다.The camera unit may further include: a first camera for capturing an image of a left eye; And a second camera section for picking up a right-eye image.

더불어, 상기 제 1과 제 2 카메라부에서 촬상된 좌안 이미지와 우안 이미지를 정합시켜 처리하고, 상기 휘도 검출부로 상기 정합된 이미지를 출력하는 이미지 처리부를 더 포함할 수 있다.The image processing unit may further include an image processing unit for matching and processing the left eye image and the right eye image captured by the first and second camera units, and outputting the matched image to the brightness detecting unit.

게다가, 상기 거리 측정 장치와 신호를 교신하는 호스트 장치를 포함할 수 있다.In addition, it may include a host device for communicating signals with the distance measuring device.

또, 상기 호스트 장치는, 상기 이미지의 좌표에 대한 거리 정보를 요청하는 신호를 상기 거리 측정 장치로 송신하고, 상기 거리 측정 장치는 상기 이미지의 좌표에 대한 거리를 측정하여, 그 거리 데이터에 해당하는 신호를 상기 호스트 장치로 전송할 수 있다.Further, the host apparatus transmits a signal requesting the distance information for the coordinates of the image to the distance measuring apparatus, and the distance measuring apparatus measures a distance to the coordinates of the image, Signal to the host device.

그리고, 상기 제 1과 제 2 카메라부 및 상기 이미지 처리부는, 스테레오 카메라 장치에 포함되고, 상기 거리 측정 장치는, 호스트 장치에 포함할 수 있다.
The first and second camera units and the image processing unit are included in a stereo camera apparatus, and the distance measuring apparatus can be included in the host apparatus.

본 발명은 정수 및 각 정수 사이에 0.5 단위의 디지털 레벨로 거리값을 검출함으로써, 거리를 표현할 수 있는 해상도를 2배로 증가시켜 거리의 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of increasing the accuracy of the distance by doubling the resolution that can represent the distance by detecting the distance value at a digital level of 0.5 units between the integer and each integer.

또한, 본 발명은 주변 픽셀의 정보를 이용하여 거리를 측정함으로써, 변화에 둔감하고, 스트릭 노이즈에 둔감하며, 더 정확한 거리값을 추출할 수 있는 효과가 있다.
Further, the present invention has the effect of being insensitive to change, insensitive to streak noise, and extracting a more accurate distance value by measuring the distance using information of peripheral pixels.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 거리 측정 장치의 구성 블록도
도 2는 본 발명의 일 실시예의 거리 측정 장치에서 마스크 곱셈값을 추출하는 것을 설명하기 위한 도면
도 3은 도 2에서 추출된 마스크 곱셈값을 도시한 도면
도 4는 도 3의 마스크 곱셈값으로 거리를 추출하는 것을 설명하기 위한 도면
도 5a와 도 5b는 본 발명의 일 실시예의 거리 측정 장치의 거리 측정 결과를 설명하기 위한 도면
도 6은 본 발명의 제 1 실시예의 거리 측정 시스템의 구성 블록도
도 7은 본 발명의 제 2 실시예의 거리 측정 시스템의 구성 블록도
도 8은 본 발명의 제 3 실시예의 거리 측정 시스템의 구성 블록도
도 9는 본 발명의 제 4 실시예의 거리 측정 시스템의 구성 블록도1 is a block diagram of a configuration of a distance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a diagram for explaining extraction of a mask multiplication value in a distance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a diagram showing the mask multiplication values extracted in FIG.
FIG. 4 is a diagram for explaining the extraction of the distance by the mask multiplication value of FIG. 3;
5A and 5B are diagrams for explaining distance measurement results of a distance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention;
6 is a block diagram of the configuration of the distance measuring system of the first embodiment of the present invention
7 is a block diagram of a configuration of a distance measurement system according to a second embodiment of the present invention
8 is a block diagram of a configuration of a distance measuring system according to the third embodiment of the present invention
9 is a block diagram of a configuration of a distance measuring system according to a fourth embodiment of the present invention

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용은 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
The sizes and shapes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience. In addition, terms specifically defined in consideration of the structure and operation of the present invention may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Definitions of these terms should be based on the content of this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 거리 측정 장치의 구성 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a distance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예의 거리 측정 장치는 복수개의 픽셀들을 갖는 이미지의 각 픽셀들의 밝기값을 검출하는 휘도 검출부(110)와; 상기 휘도 검출부(110)에서 검출된 상기 이미지의 특정 픽셀의 밝기값과 그 특정 픽셀의 주변 픽셀들의 밝기값에 마스크(Mask)의 가중치 계수를 곱하여 마스크 곱셈값들을 추출하고, 상기 추출된 마스크 곱셉값들을 합산한 값을 상기 특정 픽셀의 디지털 레벨로 정의하고, 상기 특정 픽셀의 디지털 레벨에 대한 거리를 검출하는 거리 검출부(120)를 포함한다.The distance measuring apparatus of an embodiment of the present invention includes a luminance detector 110 for detecting a brightness value of each pixel of an image having a plurality of pixels; The mask multiplication values are extracted by multiplying the brightness values of the specific pixels of the image detected by the brightness detector 110 and the brightness values of the surrounding pixels of the specific pixel by a weight coefficient of the mask, And a distance detection unit 120 for detecting a distance to the digital level of the specific pixel.

여기서, 상기 가중치 계수는 거리를 측정하고자 하는 상기 이미지의 특정 픽셀의 밝기값과 그 특정 픽셀의 주변 픽셀들의 밝기값에 곱해져서, 가로 방향의 스트릭(Streak) 노이즈의 영향을 줄이기 위한 것이다.Here, the weight coefficient is multiplied by a brightness value of a specific pixel of the image to be measured and a brightness value of surrounding pixels of the specific pixel to reduce the influence of the streak noise in the horizontal direction.

그리고, 상기 가중치 계수가 M X N 크기로 배열된 마스크는 도 1의 저장부(130)에 저장될 수 있고, 상기 거리 검출부(120)는 상기 저장부(130)에 저장되어 있는 마스크의 가중치 계수를 독출하여 상기 마스크 곱셈값을 추출한다.The mask in which the weight coefficient is arranged in the MXN size can be stored in the storage unit 130 of FIG. 1 and the distance detection unit 120 reads out the weight coefficient of the mask stored in the storage unit 130 And extracts the mask multiplication value.

또, 상기 디지털 레벨에 대한 거리가 룩업 테이블(Look-up table, LUT) 형태로 상기 저장부(130)에 저장될 수 있고, 상기 거리 검출부(120)는 상기 저장부(130)에 저장되어 있는 룩업 테이블의 디지털 레벨에 대한 거리를 독출하여 출력할 수 있다.The distance to the digital level may be stored in the storage unit 130 in the form of a look-up table (LUT), and the distance detection unit 120 may store the distance to the digital level The distance to the digital level of the look-up table can be read and output.

또한, 상기 가중치 계수는 가로 방향의 스트릭 노이즈의 영향을 줄이기 위해, M ＞ N이고, 측정 좌표 기준 세로 방향의 열에 가중치를 많이 부여할 수 있으며, 이때, 모든 계수의 합은 1이다.Also, in order to reduce the influence of the streak noise in the horizontal direction, the weight coefficient may be weighted with M> N and a column in the longitudinal direction based on the measurement coordinate, and the sum of all coefficients is 1 at this time.

그리고, 측정하고자 하는 중심 좌표에 가중치를 많이 두고, 해당하는 열의 다른 가중치는 중심 좌표의 50%로 하고, 나머지 가중치는 중심 좌표 가중치와 그 열의 가중치들의 합을 1에서 빼고 나머지 가중치들의 갯수로 나눈 가중치를 설정한다.The other weight of the corresponding column is set to 50% of the center coordinate, and the remaining weights are obtained by subtracting the weight of the center coordinate and the weight of the column from 1 and dividing the weight by the number of the remaining weights .

즉, 중심 좌표 가중치가 'a'이면, 중심 좌표를 포함하는 열의 가중치는 'a/4'이고, 이외 가중치는 '(1-(M+1)*a/4)/(M*(N-1))이다.That is, if the center coordinate weight is' a ', the weight of the column including the center coordinate is' a / 4' and the other weight is' (1- (M + 1) * a / 4) / 1).

하기의 표 1에는 M X N의 일례로, 5 X 3의 마스크에 수록된 가중치 계수이다.Table 1 below shows an example of M X N, which is a weighting factor included in a 5 X 3 mask.

0.020.02 0.10.1 0.020.02 0.020.02 0.10.1 0.020.02 0.020.02 0.40.4 0.020.02 0.020.02 0.10.1 0.020.02 0.020.02 0.10.1 0.020.02

한편, 이미지가 표현하는 디지털 레벨 단계는 8-10비트이고, 정수로 환산되나, 본 발명에서는 각 정수 사이에 0.5 단위의 디지털 레벨을 개재하고, 각 정수의 디지털 레벨 및 각 정수 사이에 0.5 단위의 디지털 레벨에 대한 거리값을 하기의 표 2와 같이 룩업 테이블에 수록한다.
On the other hand, the digital level step represented by the image is 8-10 bits and converted into an integer, but in the present invention, a digital level of 0.5 units is interposed between each integer, and a digital level of 0.5 units The distance values for the digital level are stored in the lookup table as shown in Table 2 below.

디지털 레벨Digital level 거리(m)Distance (m) 255255 0.500.50 254.5254.5 0.5050.505 254254 0.510.51 253.5253.5 0.5150.515 .
..
. .
..
. 2.52.5 6.556.55 22 6.76.7 1.51.5 6.856.85 1One 77 0.50.5 7.057.05 00 7.17.1

여기서, 각 정수 사이에 0.5 단위의 디지털 레벨에 대한 거리값은 가장 가까운 정수 2개의 중간값을 거리값으로 설정하고, 0.5를 표시하기 위해 1을 비트할당한다.Here, the distance value for the digital level of 0.5 units between each integer is set to the distance value of the two closest integer intermediate values, and to 1 for the 0.5 value.

예컨대, 255와 254 사이에 254.5를 설정하고, 254.5의 거리는 255와 254에 해당하는 거리의 중간값인 0.505이다.For example, 254.5 is set between 255 and 254, and a distance of 254.5 is 0.505, which is the middle value of the distance corresponding to 255 and 254.

따라서, 본 발명은 정수 및 각 정수 사이에 0.5 단위의 디지털 레벨로 거리값을 검출함으로써, 거리를 표현할 수 있는 해상도를 2배로 증가시켜 거리의 정확도를 높일 수 있는 것이다.
Therefore, by detecting the distance value at a digital level of 0.5 units between an integer and each integer, the resolution capable of expressing the distance can be doubled to improve the accuracy of the distance.

도 2는 본 발명의 일 실시예의 거리 측정 장치에서 마스크 곱셈값을 추출하는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 2에서 추출된 마스크 곱셈값을 도시한 도면이며, 도 4는 도 3의 마스크 곱셈값으로 거리를 추출하는 것을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining extraction of a mask multiplication value in a distance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing mask multiplication values extracted in FIG. 2, And extracting the distance by the multiplication value.

본 발명의 일 실시예의 거리 측정 장치는 이미지에서 거리를 측정하고자하는 픽셀(X,Y)의 밝기값과 그 픽셀(X,Y)의 주변 픽셀들의 밝기값 각각에 마스크(Mask)의 가중치 계수를 곱하여 마스크 곱셈값들을 추출한다.The distance measuring apparatus of an embodiment of the present invention calculates a weight coefficient of a mask (Mask) on the brightness values of the pixels (X, Y) to be measured in the image and the brightness values of the surrounding pixels of the pixels And extracts mask multiplication values.

도 2를 참조하면, 거리를 측정하고자하는 픽셀(X,Y)의 밝기값이 '172'일 때, 5 X 3 마스크의 가중치 계수를 곱하여 마스크 곱셈값을 추출하고, 도 3과 같이, 그 마스크 곱셈값의 행렬의 합은 167.06이다.Referring to FIG. 2, when the brightness value of the pixel (X, Y) to be measured is '172', the mask multiplication value is multiplied by the weight coefficient of the 5 X 3 mask, The sum of the matrices of the multiplication values is 167.06.

그러므로, 도 4에 도시된 바와 같이, 룩업 테이블에서 167.06에 가장 가까운 디지털 레벨값 '0.77m'가 픽셀(X,Y)의 거리가 된다.Therefore, as shown in FIG. 4, the digital level value '0.77m' closest to 167.06 in the look-up table is the distance of the pixel (X, Y).

도 5a와 도 5b는 본 발명의 일 실시예의 거리 측정 장치의 거리 측정 결과를 설명하기 위한 도면이다.5A and 5B are views for explaining distance measurement results of the distance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

전술된 바와 같이, 본 발명은 가중치 계수가 수록된 마스크와 디지털 레벨에 대한 거리가 수록된 룩업 테이블을 이용하여, 이미지의 픽셀에서 거리를 측정한다.As described above, the present invention measures distances in pixels of an image using a look-up table in which a weight coefficient is included and a distance to a digital level is stored.

즉, 도 5a는 가중치 계수가 수록된 마스크가 적용되지 않은 경우, 이미지의 특정 픽셀(X,Y)의 디지털 레벨을 추출하고, 그에 해당하는 거리를 출력한 결과 0.50m이다.That is, FIG. 5A shows a digital level of a specific pixel (X, Y) of an image and outputs a corresponding distance when the mask containing the weight coefficient is not applied. As a result, the result is 0.50 m.

반면에, 도 5b는 본 발명의 일 실시예의 거리 측정 장치에서 이미지의 특정 픽셀(X,Y) 및 주변 픽셀의 밝기값에 5 X 3 마스크의 가중치 계수를 곱하여 마스크 곱셈값을 추출하고, 그 마스크 곱셈값의 행렬의 합을 구해 디지털 레벨값을 추출한 다음, 그 디지털 레벨값에 대응하는 거리를 룩업 테이블에서 독출한 결과, 0.54m이다.On the other hand, FIG. 5B shows a case where the mask multiplication value is extracted by multiplying the brightness value of a specific pixel (X, Y) and surrounding pixels of the image by a weighting coefficient of a 5 X 3 mask in the distance measuring apparatus of the embodiment of the present invention, The sum of the matrix of multiplication values is obtained to extract the digital level value, and the distance corresponding to the digital level value is read out from the lookup table as 0.54m.

그러므로, 본 발명은 주변 픽셀의 정보를 이용하여 거리를 측정함으로써, 변화에 둔감하고, 스트릭 노이즈에 둔감하며, 더 정확한 거리값을 추출할 수 있는 것이다.Therefore, by measuring the distance using the information of the surrounding pixels, the present invention is insensitive to the change, is insensitive to the streak noise, and can extract a more accurate distance value.

참고로, 본 발명은 디지털 레벨이 512레벨이다.
For reference, the digital level of the present invention is 512 levels.

도 6은 본 발명의 제 1 실시예의 거리 측정 시스템의 구성 블록도이고, 도 7은 본 발명의 제 2 실시예의 거리 측정 시스템의 구성 블록도이고, 도 8은 본 발명의 제 3 실시예의 거리 측정 시스템의 구성 블록도이며, 도 9는 본 발명의 제 4 실시예의 거리 측정 시스템의 구성 블록도이다.FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a distance measuring system according to the first embodiment of the present invention, FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the distance measuring system according to the second embodiment of the present invention, 9 is a configuration block diagram of the distance measurement system of the fourth embodiment of the present invention.

먼저, 본 발명의 제 1 실시예의 거리 측정 시스템은 도 6에 도시된 바와 같이, 피사체의 이미지를 촬상하고, 그 이미지를 거리 측정 장치(100)의 휘도 검출부(120)로 출력하는 카메라부(210)를 포함한다.6, a distance measuring system according to the first embodiment of the present invention includes a camera unit 210 for capturing an image of a subject and outputting the image to the luminance detector 120 of the distance measuring apparatus 100, ).

그리고, 도 7과 같이, 상기 카메라부(210)는 제 1과 제 2 카메라부(211,212)로 이루어진다.As shown in FIG. 7, the camera unit 210 includes a first camera unit 211 and a second camera unit 212.

여기서, 상기 제 1 카메라부(211)는 좌안 이미지를 촬상하는 카메라이고, 상기 제 2 카메라부(212)는 우안 이미지를 촬상하는 카메라이다.Here, the first camera unit 211 is a camera for capturing a left-eye image, and the second camera unit 212 is a camera for capturing a right-eye image.

그리고, 상기 제 1과 제 2 카메라부(211,212)에서 촬상된 좌안 이미지와 우안 이미지를 정합시켜 처리하는 이미지 처리부(213)를 포함한다.
And an image processor 213 for matching and processing the left-eye and right-eye images captured by the first and second camera units 211 and 212.

또, 도 8을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예의 거리 측정 시스템은 상기 거리 측정 장치(100)와 신호를 교신하는 호스트 장치(310)를 포함하게 된다.Referring to FIG. 8, the distance measuring system of the third embodiment of the present invention includes a host apparatus 310 for communicating signals with the distance measuring apparatus 100.

즉, 상기 호스트 장치(310)는 이미지의 좌표에 대한 거리 정보를 요청하는 신호(S1)를 상기 거리 측정 장치(100)로 송신하면, 상기 거리 측정 장치(100)는 상기 이미지의 좌표에 대한 거리를 측정하여, 그 거리 데이터에 해당하는 신호(S2)를 상기 호스트 장치(310)로 전송한다.That is, when the host apparatus 310 transmits a signal S1 requesting the distance information on the coordinates of the image to the distance measuring apparatus 100, the distance measuring apparatus 100 calculates the distance (distance) And transmits a signal S2 corresponding to the distance data to the host device 310. [

또한, 도 9를 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예의 거리 측정 시스템은 도 7의 제 2 실시예의 거리 측정 시스템의 제 1과 제 2 카메라부(211,212) 이미지 처리부(213)를 스테레오 카메라 장치(200)에서 포함하고 있고, 거리 측정 장치(100)는 호스트 장치(300)에서 포함하는 시스템이다.
9, the distance measurement system according to the fourth embodiment of the present invention includes a first camera unit 211 and a second camera unit 211 of the distance measurement system of the second embodiment of FIG. 7, an image processing unit 213, 200, and the distance measuring apparatus 100 is a system included in the host apparatus 300.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하고, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

Claims (16)

복수개의 픽셀들을 갖는 이미지의 각 상기 픽셀들의 밝기값을 검출하는 휘도 검출부;
상기 이미지의 특정 픽셀의 밝기값과 상기 특정 픽셀의 주변 픽셀들의 밝기값에 마스크(Mask)의 가중치 계수를 곱하여 마스크 곱셈값들을 추출하고, 상기 추출된 마스크 곱셉값들을 합산한 값을 상기 특정 픽셀의 디지털 레벨로 정의하고, 상기 특정 픽셀의 디지털 레벨에 대한 거리를 검출하는 거리 검출부; 및
검출된 상기 디지털 레벨에 대한 거리가 룩업 테이블(Look-up table, LUT) 형태로 저장되어 있는 저장부를 포함하는 거리 측정 장치.
A luminance detector for detecting a brightness value of each of the pixels of the image having the plurality of pixels;
The mask multiplication values are multiplied by a brightness value of a specific pixel of the image and a brightness value of peripheral pixels of the specific pixel to calculate a sum of the mask multiplication values, A distance detection unit that defines a digital level and detects a distance to a digital level of the specific pixel; And
And a storage unit in which a distance to the detected digital level is stored in the form of a look-up table (LUT).
청구항 1에 있어서,
상기 가중치 계수가 M X N 크기로 배열된 마스크가 저장되어 있는 저장부를 더 포함하고,
상기 거리 검출부는 상기 저장부에 저장되어 있는 마스크의 가중치 계수를 이용하여 상기 마스크 곱셈값을 추출하는 거리 측정 장치.
The method according to claim 1,
And a storage unit for storing a mask in which the weight coefficient is arranged in an MXN size,
Wherein the distance detection unit extracts the mask multiplication value using a weight coefficient of the mask stored in the storage unit.
청구항 2에 있어서,
상기 가중치 계수는 가로 방향의 스트릭 노이즈의 영향을 줄이기 위해, M ＞ N인 거리 측정 장치.
The method of claim 2,
Wherein the weighting coefficient is M > N to reduce the influence of the streak noise in the horizontal direction.
청구항 2에 있어서,
상기 가중치 계수의 합은 1인 거리 측정 장치.
The method of claim 2,
And the sum of the weight coefficients is one.
청구항 1에 있어서,
상기 거리 검출부는 상기 룩업 테이블에서 상기 디지털 레벨에 대응되는 거리를 출력하는 거리 측정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the distance detector outputs a distance corresponding to the digital level in the look-up table.
청구항 1에 있어서,
상기 디지털 레벨은 정수의 디지털 레벨 및 각 정수 사이에 0.5 단위의 디지털 레벨을 포함하는 거리 측정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the digital level comprises a digital level of integers and a digital level of 0.5 units between each integer.
청구항 6에 있어서,
상기 디지털 레벨은 512레벨인 거리 측정 장치.
The method of claim 6,
Wherein the digital level is 512 levels.
청구항 6에 있어서,
상기 각 정수 사이에 0.5 단위의 디지털 레벨에 대한 거리값은 가장 가까운 정수 2개의 중간값을 거리값으로 설정되어 있는 거리 측정 장치.
The method of claim 6,
Wherein a distance value for a digital level of 0.5 units between the respective integers is set to a distance value of two intermediate values of the closest integer.
피사체를 촬상하고, 촬상된 상기 피사체의 이미지를 출력하는 카메라부;
복수개의 픽셀들을 갖는 이미지의 각 픽셀들의 밝기값을 검출하는 휘도 검출부;
검출된 상기 이미지의 특정 픽셀의 밝기값과 상기 특정 픽셀의 주변 픽셀들의 밝기값에 마스크(Mask)의 가중치 계수를 곱하여 마스크 곱셈값들을 추출하고, 상기 추출된 마스크 곱셉값들을 합산한 값을 상기 특정 픽셀의 디지털 레벨로 정의하고, 상기 특정 픽셀의 디지털 레벨에 대한 거리를 검출하는 거리 검출부; 및
검출된 상기 디지털 레벨에 대한 거리가 룩업 테이블(Look-up table, LUT) 형태로 저장되어 있는 저장부를 포함하는
거리 측정 장치를 포함하는 거리 측정 시스템.
A camera unit for capturing a subject and outputting an image of the captured subject;
A luminance detector for detecting a brightness value of each pixel of an image having a plurality of pixels;
And extracting mask multiplication values by multiplying a brightness value of a specific pixel of the detected image and a brightness value of peripheral pixels of the specific pixel by a weight coefficient of a mask to calculate a sum of the extracted mask multiplication values, A distance detection unit that defines a digital level of the pixel and detects a distance to the digital level of the specific pixel; And
And a storage unit in which a distance to the detected digital level is stored in the form of a look-up table (LUT)
A distance measuring system comprising a distance measuring device.
청구항 9에 있어서,
상기 가중치 계수가 M X N 크기로 배열된 마스크가 저장되어 있는 저장부를 더 포함하고,
상기 거리 검출부는 상기 저장부에 저장되어 있는 마스크의 가중치 계수를 이용하여 상기 마스크 곱셈값을 추출하는 거리 측정 시스템.
The method of claim 9,
And a storage unit for storing a mask in which the weight coefficient is arranged in an MXN size,
Wherein the distance detection unit extracts the mask multiplication value using a weight coefficient of a mask stored in the storage unit.
청구항 9에 있어서,
상기 거리 검출부는 상기 룩업 테이블에서 상기 디지털 레벨에 대응되는 거리를 출력하는 거리 측정 시스템.
The method of claim 9,
And the distance detector outputs a distance corresponding to the digital level in the lookup table.
청구항 9 내지 10 중 한 항에 있어서,
상기 카메라부는 좌안 이미지를 촬상하는 제 1 카메라; 및
우안 이미지를 촬상하는 제 2 카메라부로 이루어진 거리 측정 시스템.
The method as claimed in one of claims 9 to 10,
The camera unit includes: a first camera for capturing an image of a left eye; And
And a second camera section for capturing a right-eye image.
청구항 12에 있어서,
상기 제 1과 제 2 카메라부에서 촬상된 좌안 이미지와 우안 이미지를 정합시켜 처리하고, 상기 휘도 검출부로 상기 정합된 이미지를 출력하는 이미지 처리부를 더 포함하는 거리 측정 시스템.
The method of claim 12,
Further comprising an image processing unit for matching and processing the left eye image and the right eye image captured by the first and second camera units, and outputting the matched image to the brightness detecting unit.
청구항 13에 있어서,
상기 거리 측정 장치와 신호를 교신하는 호스트 장치를 포함하는 거리 측정 시스템.
14. The method of claim 13,
And a host device for communicating a signal with the distance measuring device.
청구항 14에 있어서,
상기 호스트 장치는
상기 이미지의 좌표에 대한 거리 정보를 요청하는 신호를 상기 거리 측정 장치로 송신하고,
상기 거리 측정 장치는 상기 이미지의 좌표에 대한 거리를 측정하여, 그 거리 데이터에 해당하는 신호를 상기 호스트 장치로 전송하는 거리 측정 시스템.
15. The method of claim 14,
The host device
Transmitting a signal requesting distance information on the coordinates of the image to the distance measuring device,
Wherein the distance measuring device measures a distance to coordinates of the image and transmits a signal corresponding to the distance data to the host device.
청구항 13에 있어서,
상기 제 1과 제 2 카메라부 및 상기 이미지 처리부는 스테레오 카메라 장치에 포함되고,
상기 거리 측정 장치는 호스트 장치에 포함되는 거리 측정 시스템.14. The method of claim 13,
Wherein the first and second camera units and the image processing unit are included in a stereo camera device,
Wherein the distance measuring device is included in the host device.
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