KR102084161B1 - 이미지를 보정하는 전자 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00—Geometric image transformation in the plane of the image
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/60—Analysis of geometric attributes

Abstract

촬영된 이미지를 보정하는 전자 장치의 제어 방법이 개시된다. 본 발명에 의한 제어 방법은, 피사체를 촬영하여 이미지를 획득하는 단계, 기 피사체를 촬영하는 시점에서 상기 전자 장치가 기울어진 정도를 판단하는 단계, 상기 전자 장치가 기울어진 정도에 기초하여, 상기 전자 장치가 상기 피사체를 정면에서 촬영한 것과 같이 상기 이미지를 보정하는 단계 및 상기 보정된 이미지에 대하여 광학 문자 인식을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

이미지를 보정하는 전자 장치 및 그 제어 방법 { ELECTRO DEVICE FOR CORRECTING IMAGE AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF }
본 발명은 전자 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 촬영된 이미지를 보정하는 전자 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
최근 스마트 폰이 대중화되면서 기기에 내장된 카메라를 이용하여 문서, 명함, 포스터, 간판 등을 촬영하고 인식하는 응용 프로그램들이 많이 사용되고 있다. 이 중 광학 문자 인식 기능은 터치 키패드 및 음성인식 등과 함께 스마트 폰에서의 또 다른 기본 입력 기능으로서 다중모드 소프트웨어 입력 기능으로 활용되고 있으며, 물체 인식 기능은 스마트 폰을 통해 비춰진 대상의 인식된 결과를 이용하여, 해당 물체에 대한 정보를 쉽게 검색하거나 마커를 활용한 증강현실 분야에 사용됨으로써 스마트 폰의 활용성을 더욱 증대시키고 있다.
이와 같은 스마트 폰 기반의 인식 기술은 여러 가지 활용성으로 인해 유용한 반면, 촬영 당시의 여러 가지 조건에 의한 인식률 저하되기 때문에 사용성에 많은 제한을 갖게 된다. 대표적인 인식률 저하를 야기하는 요소는 카메라의 촬영 위치의 변화에 따라 같은 물체가 다르게 촬영되는 것이라 할 수 있다.카메라의 위치가 인식될 피사체에 정면으로 놓여 있을 때에는 특수 처리과정이 없을 경우에도 영상 내의 물체 및 문자가 올바르게 인식될 수 있지만, 카메라가 정면이 아닌 비스듬히 놓인 경우에는 원근 변화에 의해 문자 및 물체 영역 모양을 왜곡시키게 되어 인식률의 저하하게 된다. 따라서 사용자는 올바른 인식 결과를 얻기 위해, 피사체에 정면으로 카메라를 이동시킬 수 있지만 실내에 조명 등이 있는 경우에는 수평면 놓인 피사체를 촬영할 경우 그림자에 의해 변화된 영상을 촬영하게 되어, 좋은 인식 결과를 얻을 수 없다. 그 외에도 수평면에 놓인 물체를 정면으로 위치시키면서 스마트 폰의 프리뷰를 통해 인식될 영역을 비추는 동작은 다소 불편한 자세를 요구하기 때문에, 사용자들이 무의식적으로 기울여진 상태를 취하게 되어, 해당 인식 응용 프로그램에 익숙한 사용자가 아닐 경우 좋은 결과를 얻을 수 없다.
종래의 스마트 폰은 문서 및 명함의 테두리 및 영상의 직선 부분을 추정하여, 3차원 상에서 평행한 두 직선을 찾아내고, 영상 내에서는 원근 변화에 의해 평행한 두 직선이 만나는 소실점을 찾아내어, 이로부터 원근 변화를 제거하여 영상을 정규화하는 방법을 활용한다. 다만, 종래의 스마트 폰에 의한 경우, 영상의 테두리 및 직선 추정을 활용하여 소실점을 추정하는 알고리즘은 영상으로부터 모든 직선을 찾은 후 영상을 정규화하기 때문에, 문서의 테두리가 촬영되지 않은 경우나 영상 내에 직선성분이 존재하지 않은 경우에 전처리 과정이 실패하게 된다. 문서의 경우는 대부분 직사각형이나 로고와 같은 물체 영상의 경우는 직사각형이 아니기 때문에 해당 기술을 활용할 수 없다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 촬영 장치의 기울어짐 각도에 기초하여 이미지를 보정하는 전자 장치 및 그 제어 방법을 제공한다.
상술한 바를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 촬영된 이미지를 보정하는 전자 장치의 제어 방법은, 피사체를 촬영하여 이미지를 획득하는 단계; 상기 피사체를 촬영하는 시점에서 상기 전자 장치가 기울어진 정도를 판단하는 단계; 상기 전자 장치가 기울어진 정도에 기초하여, 상기 전자 장치가 상기 피사체를 정면에서 촬영한 것과 같이 상기 이미지를 보정하는 단계; 및 상기 보정된 이미지에 대하여 광학 문자 인식을 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.
아울러, 본 발명의 다른 측면에 의한 촬영된 이미지를 보정하는 전자 장치는, 피사체를 촬영하여 이미지를 획득하는 카메라 모듈; 상기 피사체를 촬영하는 시점에서 상기 전자 장치가 기울어진 정도를 판단하는 센서 모듈; 및 상기 전자 장치가 기울어진 정도에 기초하여, 상기 전자 장치가 상기 피사체를 정면에서 촬영한 것과 같이 상기 이미지를 보정하고, 상기 보정된 이미지에 대하여 광학 문자 인식을 수행하는 제어부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 의하여, 촬영 장치의 기울어짐 각도에 기초하여 이미지를 보정하는 전자 장치 및 그 제어 방법이 제공될 수 있다. 아울러, 종래 기술과는 대조적으로 문서의 테두리가 촬영되지 않은 경우나 영상 내에 직선성분이 존재하지 않은 경우에도 용이하게 광학 문자 인식을 수행할 수 있다. 아울러, 문서의 테두리 상의 직선을 추출하여 보정하는 알고리즘과 같은 복잡한 연산이 요구되지 않아 신속하게 광학 문자 인식이 수행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치를 나타내는 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 전자 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3a 내지 3e는 본 발명의 다양한 실시 예들에 의한 전자 장치의 개념도들이다.
도 4는 체스무늬 캘리브레이션 패턴이다.
도 5a 및 5b는 본 발명에 의한 이미지 보정 방법 및 회전 축을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 다양한 실시 예들에 의한 전자 장치의 제어 방법을 설명하는 흐름도들이다.
도 7a 및 7b는 본 발명에 의한 다양한 보정 알고리즘을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치를 나타내는 개략적인 블록도이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(100)는 이동통신 모듈(120), 서브통신 모듈(130) 및 커넥터(165)를 이용하여 외부장치(도시되지 아니함)와 연결될 수 있다. “외부장치”는 다른 장치(도시되지 아니함), 휴대폰(도시되지 아니함), 스마트폰(도시되지 아니함), 태블릿PC(도시되지 아니함) 및 서버(도시되지 아니함)를 포함한다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(100)는 터치스크린(190) 및 터치스크린 컨트롤러(195)를 포함한다. 또한, 전자 장치(100)는 제어부(110), 이동통신 모듈(120), 서브통신 모듈(130), 멀티미디어 모듈(140), 카메라 모듈(150), GPS모듈(155), 입/출력 모듈(160), 센서 모듈(170), 저장부(175) 및 전원공급부(180)를 포함한다. 서브통신 모듈(130)은 무선랜 모듈(131) 및 근거리통신 모듈(132) 중 적어도 하나를 포함하고, 멀티미디어 모듈(140)은 방송통신 모듈(141), 오디오재생 모듈(142) 및 동영상재생 모듈(143) 중 적어도 하나를 포함한다. 카메라 모듈(150)은 제1 카메라(151) 및 제2 카메라(152) 중 적어도 하나를 포함하고, 입/출력 모듈(160)은 버튼(161), 마이크(162), 스피커(163), 진동모터(164), 커넥터(165), 및 키패드(166) 중 적어도 하나를 포함한다.
제어부(110)는 CPU(111), 전자 장치(100)의 제어를 위한 제어프로그램이 저장된 롬(ROM, 112) 및 전자 장치(100)의 외부로부터 입력되는 신호 또는 데이터를 기억하거나, 전자 장치(100)에서 수행되는 작업을 위한 기억영역으로 사용되는 램(RAM, 113)을 포함할 수 있다. CPU(111)는 싱글 코어, 듀얼 코어, 트리플 코어, 또는 쿼드 코어를 포함할 수 있다. CPU(111), 롬(112) 및 램(113)은 내부 버스(bus)를 통해 상호 연결될 수 있다.
제어부(110)는 이동통신 모듈(120), 서브통신 모듈(130), 멀티미디어 모듈(140), 카메라 모듈(150), GPS 모듈(155), 입/출력 모듈(160), 센서 모듈(170), 저장부(175), 전원공급부(180), 터치스크린(190) 및 터치스크린 컨트롤러(195)를 제어할 수 있다.
이동통신 모듈(120)은 제어부(110)의 제어에 따라 적어도 하나-하나 또는 복수-의 안테나(도시되지 아니함)를 이용하여 이동 통신을 통해 전자 장치(100)가 외부 장치와 연결되도록 한다. 이동통신 모듈(120)은 전자 장치(100)에 입력되는 전화번호를 가지는 휴대폰(도시되지 아니함), 스마트폰(도시되지 아니함), 태블릿PC 또는 다른 장치(도시되지 아니함)와 음성 통화, 화상 통화, 문자메시지(SMS) 또는 멀티미디어 메시지(MMS)를 위한 무선 신호를 송/수신한다.
서브통신 모듈(130)은 무선랜 모듈(131)과 근거리통신 모듈(132) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선랜 모듈(131)만 포함하거나, 근거리통신 모듈(132)만 포함하거나 또는 무선랜 모듈(131)과 근거리통신 모듈(132)을 모두 포함할 수 있다.
무선랜 모듈(131)은 제어부(110)의 제어에 따라 무선 AP(access point)(도시되지 아니함)를 통해 인터넷에 연결될 수 있다. 무선랜 모듈(131)은 미국전기전자학회(IEEE)의 무선랜 규격(IEEE802.11x)을 지원한다. 근거리통신 모듈(132)은 제어부(110)의 제어에 따라 전자 장치(100)와 화상형성장치(도시되지 아니함) 사이에 무선으로 근거리 통신을 할 수 있다. 근거리 통신방식은 블루투스(bluetooth), 적외선 통신(IrDA, infrared data association) 등이 포함될 수 있다.
전자 장치(100)는 이동통신 모듈(120), 무선랜 모듈(131), 및 근거리통신 모듈(132) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 이동통신 모듈(120), 무선랜 모듈(131), 및 근거리통신 모듈(132)들의 조합을 포함할 수 있다.
멀티미디어 모듈(140)은 방송통신 모듈(141), 오디오재생 모듈(142) 또는 동영상재생 모듈(143)을 포함할 수 있다. 방송통신 모듈(141)은 제어부(110)의 제어에 따라 방송통신 안테나(도시되지 아니함)를 통해 방송국에서부터 송출되는 방송 신호(예, TV방송 신호, 라디오방송 신호 또는 데이터방송 신호) 및 방송부가 정보(예, EPS(Electric Program Guide) 또는 ESG(Electric Service Guide))를 수신할 수 있다. 오디오재생 모듈(142)는 제어부(110)의 제어에 따라 저장되거나 또는 수신되는 디지털 오디오 파일(예, 파일 확장자가 mp3, wma, ogg 또는 wav인 파일)을 재생할 수 있다. 동영상재생 모듈(143)은 제어부(110)의 제어에 따라 저장되거나 또는 수신되는 디지털 동영상 파일(예, 파일 확장자가 mpeg, mpg, mp4, avi, mov, 또는 mkv인 파일)을 재생할 수 있다. 동영상재생 모듈(143)은 디지털 오디오 파일을 재생할 수 있다.
멀티미디어 모듈(140)은 방송통신 모듈(141)을 제외하고 오디오재생 모듈(142)과 동영상재생 모듈(143)을 포함할 수 있다. 또한, 멀티미디어 모듈(140)의 오디오재생 모듈(142) 또는 동영상재생 모듈(143)은 제어부(100)에 포함될 수 있다.
카메라 모듈(150)은 제어부(110)의 제어에 따라 정지이미지 또는 동영상을 촬영하는 제1 카메라(151) 및 제2 카메라(152) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 제1 카메라(151) 또는 제2 카메라(152)는 촬영에 필요한 광량을 제공하는 보조 광원(예, 플래시(도시되지 아니함))를 포함할 수 있다. 제1 카메라(151)는 상기 전자 장치(100) 전면에 배치되고, 제2 카메라(152)는 상기 전자 장치(100)의 후면에 배치될 수 있다. 달리 취한 방식으로, 제1 카메라(151)와 제2 카메라(152)는 인접(예, 제1 카메라(151)와 제2 카메라(152)의 간격이 1 cm 보다 크고, 8 cm 보다는 작은)하게 배치되어 3차원 정지이미지 또는 3차원 동영상을 촬영할 수 있다.
GPS 모듈(155)은 지구 궤도상에 있는 복수의 GPS위성(도시되지 아니함)에서부터 전파를 수신하고, GPS위성(도시되지 아니함)에서부터 전자 장치(100)까지 전파도달시간(Time of Arrival)을 이용하여 전자 장치(100)의 위치를 산출할 수 있다.
입/출력 모듈(160)은 버튼(161), 마이크(162), 스피커(163), 진동모터(164), 커넥터(165), 및 키패드(166) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
버튼(161)은 상기 전자 장치(100)의 하우징의 전면, 측면 또는 후면에 형성될 수 있으며, 전원/잠금 버튼(도시되지 아니함), 볼륨버튼(도시되지 아니함), 메뉴 버튼, 홈 버튼, 돌아가기 버튼(back button) 및 검색 버튼(161) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
마이크(162)는 제어부(110)의 제어에 따라 음성(voice) 또는 사운드(sound)를 입력 받아 전기적인 신호를 생성한다.
스피커(163)는 제어부(110)의 제어에 따라 이동통신 모듈(120), 서브통신 모듈(130), 멀티미디어 모듈(140) 또는 카메라 모듈(150)의 다양한 신호(예, 무선신호, 방송신호, 디지털 오디오 파일, 디지털 동영상 파일 또는 사진 촬영 등)에 대응되는 사운드를 전자 장치(100) 외부로 출력할 수 있다. 스피커(163)는 전자 장치(100)가 수행하는 기능에 대응되는 사운드(예, 전화 통화에 대응되는 버튼 조작음, 또는 통화 연결음)를 출력할 수 있다. 스피커(163)는 상기 전자 장치(100)의 하우징의 적절한 위치 또는 위치들에 하나 또는 복수로 형성될 수 있다.
진동모터(164)는 제어부(110)의 제어에 따라 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 진동 모드에 있는 전자 장치(100)는 다른 장치(도시되지 아니함)로부터 음성통화가 수신되는 경우, 진동모터(164)가 동작한다. 상기 전자 장치(100)의 하우징 내에 하나 또는 복수로 형성될 수 있다. 진동모터(164)는 터치스크린(190)을 터치하는 사용자의 터치 동작 및 터치스크린(190)에서의 터치의 연속적인 움직임에 응답하여 동작할 수 있다.
커넥터(165)는 전자 장치(100)와 외부장치(도시되지 아니함) 또는 전원소스(도시되지 아니함)를 연결하기 위한 인터페이스로 이용될 수 있다. 제어부(110)의 제어에 따라 커넥터(165)에 연결된 유선 케이블을 통해 전자 장치(100)의 저장부(175)에 저장된 데이터를 외부 장치(도시되지 아니함)로 전송하거나 또는 외부 장치(도시되지 아니함)에서부터 데이터를 수신할 수 있다. 커넥터(165)에 연결된 유선 케이블을 통해 전원소스(도시되지 아니함)에서부터 전원이 입력되거나 배터리(도시되지 아니함)를 충전할 수 있다.
키패드(166)는 전자 장치(100)의 제어를 위해 사용자로부터 키 입력을 수신할 수 있다. 키패드(166)는 전자 장치(100)에 형성되는 물리적인 키패드(도시되지 아니함) 또는 터치스크린(190)에 표시되는 가상의 키패드(도시되지 아니함)를 포함한다. 전자 장치(100)에 형성되는 물리적인 키패드(도시되지 아니함)는 전자 장치(100)의 성능 또는 구조에 따라 제외될 수 있다.
센서 모듈(170)은 전자 장치(100)의 상태를 검출하는 적어도 하나의 센서를 포함한다. 예를 들어, 센서모듈(170)은 사용자의 전자 장치(100)에 대한 접근여부를 검출하는 근접센서, 전자 장치(100) 주변의 빛의 양을 검출하는 조도센서(도시되지 아니함), 또는 전자 장치(100)의 동작(예, 전자 장치(100)의 회전, 전자 장치(100)에 가해지는 가속도 또는 진동)을 검출하는 자이로, 가속도, 방향 센서와 같은 모션센서(도시되지 아니함)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 센서는 상태를 검출하고, 검출에 대응되는 신호를 생성하여 제어부(110)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 제어부(110)는 전자 장치(100)가 지면에 대하여 기울어진 정도를 판단할 수 있다.
저장부(175)는 제어부(110)의 제어에 따라 이동통신 모듈(120), 서브통신 모듈(130), 멀티미디어 모듈(140), 카메라 모듈(150), GPS모듈(155), 입/출력 모듈(160), 센서 모듈(170), 터치스크린(190)의 동작에 대응되게 입/출력되는 신호 또는 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(175)는 전자 장치(100) 또는 제어부(110)의 제어를 위한 제어 프로그램 및 어플리케이션들을 저장할 수 있다.
“저장부”라는 용어는 저장부(175), 제어부(110)내 롬(112), 램(113) 또는 전자 장치(100)에 장착되는 메모리 카드(도시되지 아니함)(예, SD 카드, 메모리 스틱)를 포함한다. 저장부는 비휘발성메모리, 휘발성메모리, 하드 디스크 드라이브(HDD) 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)를 포함할 수 있다.
프로젝트 모듈(177)은 렌더링된 이미지를 투사하여 표시할 수 있다. 예를 들어, 프로젝트 모듈(177)은 투사에 사용될 광을 방출하는 광원과, 광원으로부터 입사되는 광을 이미지 신호에 따라 변조하는 광변조부와, 광변조부로부터 입사되는 광을 스크린에 투사하는 렌즈부를 포함할 수 있다.
전원공급부(180)는 제어부(110)의 제어에 따라 전자 장치(100)의 하우징에 배치되는 하나 또는 복수의 배터리(도시되지 아니함)에 전원을 공급할 수 있다. 하나 또는 복수의 배터리(도시되지 아니함)는 전자 장치(100)에 전원을 공급한다. 또한, 전원공급부(180)는 커넥터(165)와 연결된 유선 케이블을 통해 외부의 전원소스(도시되지 아니함)에서부터 입력되는 전원을 전자 장치(100)로 공급할 수 있다.
터치스크린(190)은 사용자에게 다양한 서비스(예, 통화, 데이터 전송, 방송, 사진촬영)에 대응되는 유저 인터페이스를 제공할 수 있다. 터치스크린(190)은 유저 인터페이스에 입력되는 적어도 하나의 터치에 대응되는 아날로그 신호를 터치스크린 컨트롤러(195)로 전송할 수 있다. 터치스크린(190)은 사용자의 신체(예, 엄지를 포함하는 손가락) 또는 터치 가능한 입력 수단(예, 스타일러스 펜)을 통해 적어도 하나의 터치를 감지할 수 있다. 또한, 터치스크린(190)은 적어도 하나의 터치 중에서, 터치의 연속적인 움직임을 감지할 수 있다. 터치스크린(190)은 감지되는 터치의 연속적인 움직임에 대응되는 아날로그 신호를 터치스크린 컨트롤러(195)로 전송할 수 있다.
본 발명에서 터치는 터치스크린(190)과 사용자의 신체 또는 터치 가능한 입력 수단과의 접촉에 한정되지 않고, 비접촉(예, 터치스크린(190)과 사용자의 신체 또는 터치 가능한 입력 수단과 검출 가능한 간격)을 포함할 수 있다. 터치스크린(190)에서 검출 가능한 간격은 전자 장치(100)의 성능 또는 구조에 따라 변경될 수 있다.
터치스크린(190)은 예를 들어, 제 1 터치 패널(190a) 및 제 2 터치 패널(190b)을 포함할 수 있다. 여기에서 제 1 터치 패널(190a)은 사용자 신체 일부의 터치 또는 근접을 측정할 수 있다. 예를 들어, 제 1 터치 패널(190a)은 저항막(resistive) 방식, 정전용량(capacitive) 방식, 적외선(infrared) 방식 또는 초음파(acoustic wave) 방식으로 구현될 수 있다.
한편, 제 2 터치 패널(190b)은 스타일러스 펜과 같은 장치의 터치 또는 근접을 측정할 수 있다. 예를 들어, 제 2 터치 패널(190b)은 EMR(electromagnetic resonance) 측정 방식으로 구현될 수 있다.
터치스크린 컨트롤러(195)는 터치스크린(190)에서부터 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호(예, X와 Y좌표)로 변환하여 제어부(110)로 전송한다. 제어부(110)는 터치스크린 컨트롤러(195)로부터 수신된 디지털 신호를 이용하여 터치스크린(190)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 터치에 응답하여 터치스크린(190)에 표시된 단축 아이콘(도시되지 아니함)이 선택되게 하거나 또는 단축 아이콘(도시되지 아니함)을 실행할 수 있다. 또한, 터치스크린 컨트롤러(195)는 제어부(110)에 포함될 수도 있다. 터치스크린 컨트롤러(195)는 예를 들어 제 1 터치 패널(190a)을 제어하는 제 1 터치 패널 컨트롤러(195a) 및 제 2 터치 패널(190b)을 제어하는 제 2 터치 패널 컨트롤러(195b)를 포함할 수 있다.
한편, 제어부(110)는 상기 터치 스크린(190)뿐만 아니라 카메라 모듈(150), 입/출력 모듈(160), 및 센서모듈(170) 등을 통해 수신되는 다양한 사용자 입력을 검출할 수 있다. 상기 사용자 입력은 터치뿐만 아니라, 사용자의 제스처(gesture), 음성, 눈동자 움직임, 생체신호 등 상기 장치(100) 내로 입력되는 다양한 형태의 정보를 포함할 수 있다. 제어부(110)는 검출된 사용자 입력에 대응하는 미리 정해진 동작 또는 기능을 수행하도록 전자 장치(100) 전반을 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 전자 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 2의 제어 방법은 도 3a 내지 3e를 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도 3a 내지 3e는 본 발명의 다양한 실시 예들에 의한 전자 장치의 개념도들이다.
우선, 도 2를 참조하면, 전자 장치(100)는 피사체를 촬영할 수 있다(S201). 예를 들어, 도 3a에서와 같이, 전자 장치(100)는 카메라 모듈(150)을 이용하여 지면(300) 상에 배치된 피사체(301)를 촬영할 수 있다. 예를 들어, 피사체(301)는 소정의 문자 및 이미지를 포함하는 문서일 수 있다.
전자 장치(100)는 도 3b와 같은 촬영된 이미지(310)를 획득하여 터치스크린(190)에 표시할 수 있다. 도 3a에서와 같이, 전자 장치(100)는 피사체(301)를 정면에서 촬영하지 않기 때문에, 도 3b에서와 같이 촬영된 이미지(310) 내의 피사체(301)는 하부가 상부보다 길게 촬영될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 전자 장치(100)는 촬영 시의 전자 장치의 기울어진 정도를 판단할 수 있다(S203). 더욱 상세하게는, 전자 장치(100)는 전자 장치(100)가 지면에 대한 기울어진 정도를 판단할 수 있다. 예를 들어, 도 3c에서는, 전자 장치의 기준 위치(320)가 설정되어 있다. 기준 위치(320)는 지면(300)과 전자 장치의 촬영 면이 평행하게 배치되는 위치일 수 있다. 도 3c에서의 기울어진 정도는, 기준 위치(320)로부터의 법선 및 실제 전자 장치(100)의 촬영 면으로부터의 법선이 이루는 각도(θ)일 수 있다.
전자 장치(100)는 센서 모듈(170)을 이용하여 전자 장치(100)의 3축 회전량을 계산할 수 있으며, 이에 따라 기울어진 정도(θ)를 판단할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 전자 장치(100)는 판단된 기울어진 정도(θ)에 기초하여 이미지를 보정할 수 있다(S205). 예를 들어, 전자 장치(100)는 기울어진 정도(θ)에 기초하여 기준 위치(320)에서 피사체(301)를 촬영한 것과 같이 이미지를 보정할 수 있다. 즉, 전자 장치(100)는 피사체를 정면에서 촬영한 것과 같이 촬영된 이미지를 보정할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(100)는 도 3d에서와 같은 보정된 이미지(330)를 획득할 수 있다.
도 3d에서의 보정된 이미지(330)의 문서는 도 3b에서의 이미지(310)과 비교하여 직사각형의 형태인 것을 확인할 수 있다. 즉, 도 3d에서의 보정된 이미지(330)는 피사체(301)를 정면에서 촬영한 것과 같이 보정될 수 있다.
전자 장치(100)는 보정된 이미지에 기초하여 광학 문자 인식을 수행할 수 있다(S207). 상술한 바와 같이, 전자 장치(100)는 피사체(301)가 정면에서 촬영한 것과 같이 촬영된 이미지(310)를 보정하였다. 이에 따라, 정면에서 촬영된 것과 같은 보정된 이미지(330)를 이용하여 광학 문자 인식을 수행할 수 있어, 광학 문자 인식 성공률이 증가할 수 있다. 아울러, 종래 기술과 같이 이미지 내 직선을 찾는 것과 같은 전처리 대신, 전자 장치(100)가 기울어진 정도에 기초하여 전처리를 수행하여 연산량이 감축할 수 있다. 예를 들어, 도 3e에서와 같이, 전자 장치(100)는 광학 문자 인식 결과(340)를 표시할 수 있다.
한편, 상술한 바와 유사하게, 전자 장치(100)는 전자 장치(100)의 위치를 변경하는 방식이 아닌 피사체를 회전하는 방식에 따라서도 보정을 수행할 수 있다.
이하에서는, 전자 장치(100)가 피사체를 정면에서 촬영한 것과 같이 이미지를 보정하는 방법에 대하여 설명하도록 한다.
상술한 바와 같이 3차원 상에 존재하는 피사체를 회전하거나 카메라의 위치를 이동한 영상의 변화를 나타내기 위해서는 카메라 모듈의 렌즈의 특성과 실세계 3차원 좌표계로부터 영상 평면 좌표계로 변환되는 투영 매트릭스를 사용할 수 있다. 이러한 경우, 초점과 렌즈의 중심 좌표를 나타내는 카메라 내부 인자 행렬은 하기 수학식 1의 A이며, 이는 도 4의 체스무늬 캘리브레이션 패턴으로부터 쉽게 구할 수 있다. 수학식 1은 보정 관계에 대한 수학식이다.
Figure 112013040477561-pat00001
한편, 수학식 1은 수학식 2로 다시 기재될 수 있다.
Figure 112013040477561-pat00002
수학식 1에서,
Figure 112013040477561-pat00003
, 즉
Figure 112013040477561-pat00004
은 보정 이후의 이미지 좌표일 수 있으며, 픽셀 좌표계에서 표현될 수 있다. 한편,
Figure 112013040477561-pat00005
는 스케일을 나타낼 수 있다. 아울러, 상술한 바와 같이
Figure 112013040477561-pat00006
, 즉
Figure 112013040477561-pat00007
은 카메라 내부 인자 행렬일 수 있으며,
Figure 112013040477561-pat00008
, 즉
Figure 112013040477561-pat00009
은 회전 행렬일 수 있다. 한편,
Figure 112013040477561-pat00010
, 즉
Figure 112013040477561-pat00011
은 전자 장치(100)로부터 기준 위치(320)로의 이동을 나타낼 수 있다. 아울러,
Figure 112013040477561-pat00012
, 즉
Figure 112013040477561-pat00013
은 변경 이전의 좌표를 나타낼 수 있으며, 월드 좌표계로 표현될 수 있다.
한편,
Figure 112013040477561-pat00014
, 즉
Figure 112013040477561-pat00015
은 수학식 3, 4 및 5로 각각 표현되는 x축, y축, z축 기준의 회전 행렬의 곱으로 나타낼 수 있다.
Figure 112013040477561-pat00016
Figure 112013040477561-pat00017
Figure 112013040477561-pat00018
한편, 도 5a에서, 기준 위치(502)의 좌표를 (0,0,0)으로 설정하는 경우에는, 원근 변화를 야기하는 전자 장치(501)의 움직임은 y축 및 z축 회전이므로, 피사체(301)를 중심으로 x축 및 y축 회전에 의한 전자 장치(501)의 좌표는 수학식 6에 의하여 계산될 수 있다. 여기에서 각각의 축에 대한 개념은 도 5b로 표현될 수 있다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 전자 장치(100)의 터치스크린(190)의 법선이 z축으로 결정될 수 있으며, 터치스크린(190)을 x축 및 y축으로 이루어진 면으로 설정할 수 있다.
Figure 112013040477561-pat00019
수학식 6에서 d0는 원점으로부터 전자 장치의 위치(501)까지의 거리일 수 있다. 아울러,
Figure 112013040477561-pat00020
및
Figure 112013040477561-pat00021
는 각각 x축 방향 및 y축 방향으로 기울어진 정도일 수 있다.
Figure 112013040477561-pat00022
및
Figure 112013040477561-pat00023
는 전자 장치(100)에 포함되는 센서 모듈(170)에 의하여 측정될 수 있다.
상기 전자 장치(100)의 위치(501)로부터 기준 위치(502)로 이동 변환하고 좌표계의 방향을 지평면과 이루는 각도만큼 반영하여 회전하면, 전자 장치(100) 회전에 의한 실세계 좌표 피사체의 영상 좌표계의 변화는 수학식 1을 통하여 정해질 수 있다. 이와 같은 관계로, 2차원 영상간의 변화는 호모그래피(homography) 행렬을 구하여 반영하여 이미지를 보정할 수 있다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 다양한 실시 예들에 의한 전자 장치의 제어 방법을 설명하는 흐름도들이다.
도 6a에서, 전자 장치는 피사체를 촬영할 수 있다(S601). 전자 장치는 지면에 배치된 피사체를 촬영한 지 또는 벽면에 배치된 피사체를 촬영하는 지를 판단할 수 있다(S603). 예를 들어, 전자 장치는 촬영 시 전자 장치가 기울어진 정도에 기초하여 지면에 배치된 피사체를 촬영한 지 또는 벽면에 배치된 피사체를 촬영하는 지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치가 지면에 대하여 기울어진 정도가 45°이하면 지면에 배치된 피사체를 촬영한 것으로 판단할 수 있다. 또는 전자 장치가 지면에 기울어진 정도가 45°초과면 벽면에 배치된 피사체를 촬영한 것으로 판단할 수 있다.
전자 장치는, 전자 장치가 지면 또는 벽면에 대하여 기울어진 정도를 파악할 수 있으며(S605), 판단된 기울어진 정도에 기초하여 이미지를 보정할 수 있다(S607). 즉, 지면에 배치된 피사체를 촬영하는 것으로 판단한 경우에는, 전자 장치는 전자 장치가 지면에 대하여 기울어진 정도에 기초하여 이미지를 보정할 수 있다. 아울러, 벽면에 배치된 피사체를 촬영하는 것으로 판단한 경우에는, 전자 장치는 전자 장치가 벽면에 대하여 기울어진 정도에 기초하여 이미지를 보정할 수 있다.
도 6b는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 전자 장치의 제어 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 6b의 제어 방법은, 도 7a 및 7b를 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 도 7a 및 7b는 본 발명에 의한 다양한 보정 알고리즘을 설명하기 위한 개념도들이다.
전자 장치는 피사체를 촬영할 수 있다(S601). 아울러, 전자 장치는 지면에 배치된 피사체를 촬영한 것인지를 판단할 수 있다(S613). 상술한 바와 같이, 전자 장치는, 피사체를 촬영하는 시점에서 전자 장치가 지면에 대하여 기울어진 정도가 45°이하면 지면에 배치된 피사체를 촬영한 것으로 판단할 수 있다. 지면에 배치된 피사체를 촬영한 것으로 판단하면(S613-Y), 전자 장치는 제 1 보정 알고리즘을 적용할 수 있다(S615). 여기에서, 제 1 보정 알고리즘은 지면에 배치된 피사체를 정면에서 촬영한 것과 같이 촬영된 이미지를 보정하는 알고리즘일 수 있다. 즉, 제 1 보정 알고리즘은 전자 장치의 촬영 면이 지면과 평행한 위치에서 촬영한 것과 같이 촬영된 이미지를 보정하는 알고리즘일 수 있다.
예를 들어, 도 7a에서와 같이, 제 1 보정 알고리즘은 전자 장치의 위치(701)에서 촬영한 이미지를 촬영 면이 지면과 평행인 기준 위치(702)에서 촬영한 것과 같이 보정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 위치(701)에서의 촬영 면의 법선(z)이 지면과 수직이 되도록 θx만큼을 회전하여 촬영한 것과 같이 이미지를 보정할 수 있다.
한편, 전자 장치는 벽면에 배치된 피사체를 촬영한 것인지를 판단할 수 있다(S617). 상술한 바와 같이, 전자 장치는, 피사체를 촬영하는 시점에서 전자 장치가 지면에 대하여 기울어진 정도가 45°초과면 벽면에 배치된 피사체를 촬영한 것으로 판단할 수 있다. 벽면에 배치된 피사체를 촬영한 것으로 판단하면(S615-Y), 전자 장치는 제 2 보정 알고리즘을 적용할 수 있다(S617). 여기에서, 제 2 보정 알고리즘은 벽면에 배치된 피사체를 정면에서 촬영한 것과 같이 촬영된 이미지를 보정하는 알고리즘일 수 있다. 즉, 제 2 보정 알고리즘은 전자 장치의 촬영 면이 벽면과 평행한 위치에서 촬영한 것과 같이 촬영된 이미지를 보정하는 알고리즘일 수 있다.
예를 들어, 도 7b에서와 같이, 제 2 보정 알고리즘은 전자 장치의 위치(711)에서 촬영한 이미지를 촬영 면이 벽면과 평행인 기준 위치(712)에서 촬영한 것과 같이 보정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 위치(711)에서의 촬영 면의 법선(z)이 벽면과 수직이 되도록 θx만큼을 회전하여 촬영한 것과 같이 이미지를 보정할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 임의의 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 CD, DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 그래픽 화면 갱신 방법은 제어부 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 상기 메모리는 본 발명의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 본 명세서의 임의의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 발명은 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다.
또한, 상기 장치는 유선 또는 무선으로 연결되는 프로그램 제공 장치로부터 상기 프로그램을 수신하여 저장할 수 있다. 상기 프로그램 제공 장치는 상기 그래픽 처리 장치가 기설정된 컨텐츠 보호 방법을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 프로그램, 컨텐츠 보호 방법에 필요한 정보 등을 저장하기 위한 메모리와, 상기 그래픽 처리 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부와, 상기 그래픽 처리 장치의 요청 또는 자동으로 해당 프로그램을 상기 송수신 장치로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.

Claims (20)

  1. 촬영된 이미지를 보정하는 전자 장치의 제어 방법에 있어서,
    피사체를 촬영하여 이미지를 획득하는 동작;
    상기 피사체를 촬영하는 시점에서, 상기 피사체를 정면에서 촬영하는 위치인 기준 위치의 촬영 면의 법선과 상기 전자 장치의 촬영 면의 법선 사이의 각도인 제1 각도를 판단하는 동작;
    상기 전자 장치의 위치로부터 상기 기준 위치로의 변위 및 상기 제1 각도에 기초하여 확인되는 호모그래피 행렬을 이용하여, 상기 이미지를 보정하는 동작; 및
    상기 보정된 이미지에 대하여 광학 문자 인식을 수행하는 동작;을 포함하는 전자 장치의 제어 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 호모그래피 행렬은,
    스케일 팩터, 상기 전자 장치의 촬영 렌즈의 특성, 상기 제 1 각도에 대한 회전량 중 적어도 하나에 기초하여 확인되는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 제어 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 피사체를 촬영하는 시점에서 상기 전자 장치가 기울어진 정도를 판단하는 동작, 및
    상기 전자 장치가 기울어진 정도에 기초하여, 상기 전자 장치가 지면에 배치된 피사체를 촬영하는지 또는 상기 전자 장치가 벽면에 배치된 피사체를 촬영하는지 여부를 판단하는 동작을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 피사체를 촬영하는 시점에서 상기 전자 장치가 기울어진 정도를 판단하는 동작은, 상기 전자 장치의 촬영 면이 지면과 이루는 각도가 45°이하면 상기 전자 장치가 지면에 배치된 피사체를 촬영하는 것으로 판단하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전자 장치의 촬영 면이 지면과 이루는 각도가 45°이하인 경우, 상기 이미지를 보정하는 동작은,
    상기 전자 장치의 촬영 면이 지면과 평행하도록 촬영한 것과 같이 상기 이미지를 보정하는 동작인 것을 특징으로 하는 전자 장치의 제어 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 전자 장치의 촬영 면이 지면과 이루는 각도가 45°초과인 경우, 상기 전자 장치가 벽면에 배치된 피사체를 촬영하는 것으로 판단하는 동작을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전자 장치의 촬영 면이 지면과 이루는 각도가 45°초과인 경우, 상기 이미지를 보정하는 단계는,
    상기 전자 장치의 촬영 면이 벽면과 평행하도록 촬영한 것과 같이 상기 이미지를 보정하는 동작인 것을 특징으로 하는 전자 장치의 제어 방법.
  11. 촬영된 이미지를 보정하는 전자 장치에 있어서,
    카메라 모듈;
    센서 모듈; 및
    제어부를 포함하고, 상기 제어부는:
    상기 카메라 모듈을 통하여 피사체를 촬영하여 이미지를 획득하고;
    상기 센서 모듈을 통하여 상기 피사체를 촬영하는 시점에서, 상기 피사체를 정면에서 촬영하는 위치인 기준 위치의 촬영 면의 법선과 상기 전자 장치의 촬영 면의 법선 사이의 각도인 제1 각도를 판단하고;
    상기 전자 장치의 위치로부터 상기 기준 위치로의 변위 및 상기 제1 각도에 기초하여 확인되는 호모그래피 행렬을 이용하여 상기 이미지를 보정하고;
    상기 보정된 이미지에 대하여 광학 문자 인식을 수행
    하도록 설정되는, 전자 장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부는, 스케일 팩터, 상기 전자 장치의 촬영 렌즈의 특성, 상기 제 1 각도에 대한 회전량 중 적어도 하나에 기초하여 상기 호모그래피 행렬을 확인하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 센서 모듈을 통하여 상기 전자 장치가 기울어진 정도를 확인하고,
    상기 전자 장치가 기울어진 정도에 기초하여, 상기 전자 장치가 지면에 배치된 피사체를 촬영하는지 또는 상기 전자 장치가 벽면에 배치된 피사체를 촬영하는지 여부를 판단하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전자 장치의 촬영 면이 지면과 이루는 각도가 45°이하면 상기 전자 장치가 지면에 배치된 피사체를 촬영하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전자 장치의 촬영 면이 지면과 이루는 각도가 45°이하인 경우, 상기 전자 장치의 촬영 면이 지면과 평행하도록 촬영한 것과 같이 상기 이미지를 보정하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전자 장치의 촬영 면이 지면과 이루는 각도가 45°초과면 상기 전자 장치가 벽면에 배치된 피사체를 촬영하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전자 장치의 촬영 면이 지면과 이루는 각도가 45°초과인 경우, 상기 전자 장치의 촬영 면이 벽면과 평행하도록 촬영한 것과 같이 상기 이미지를 보정하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
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