KR102091838B1 - 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치 - Google Patents

포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모아레 영상과 포토메트릭 영상을 정합한 방식으로 영상 정보를 획득함으로써, 대상체의 3차원 미세 표면을 제공할 수 있어 대상체의 3차원 형상 내에 미세한 질감을 표현하여 실감있는 3차원 입체 영상을 제공할 수 있는 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치에 관한 것이다.

Description

포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치{Realistic 3D stereoscopic image acquisition device that provides 3D stereoscopic images by acquiring photometric and moire images}
본 발명은 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모아레 영상과 포토메트릭 영상을 정합한 방식으로 영상 정보를 획득함으로써, 대상체의 3차원 미세 표면을 제공할 수 있어 대상체의 3차원 형상 내에 미세한 질감을 표현하여 실감있는 3차원 입체 영상을 제공할 수 있는 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치{Realistic 3D stereoscopic image acquisition device that provides 3D stereoscopic images by acquiring photometric and moire images}입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치에 관한 것이다.
3차원 형상 추출 기술은 실세계에 존재하는 물체에 대한 3차원 형상을 추출하는 디지털 기술로서, 종래의 컴퓨터 그래픽스에 기반하여 수작업에 의해 대상물체의 3차원 형상을 시현하는 방식의 경우에는 숙련된 디자이너가 수작업으로 3차원 모델을 제작하므로 시간이 많이 소요되고 디자이너의 숙련도에 따라서 품질의 차이가 많은 단점이 있으며, 실세계에 존재하는 물체를 모델링할 때는 일일이 측정을 하는 과정을 거쳐야 하는 단점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하고자 제시된 것이 3차원 형상 추출 기술로써, 이미 많은 응용 분야에서 활용되고 있다.
물체의 3차원 형상 추출 기술은 접촉식과 비접촉식으로 구분할 수 있는데, 접촉식 3차원 형상 추출의 경우에는 복원 대상 물체의 측정부위를 측정 센서가 맞닿은 상태에서 3차원 좌표를 측정하는 방식으로 고정밀의 3차원 측정 데이터를 획득할 수는 있으나 압력이 가해지면 형태가 변하는 물체나 고온 물체의 경우에는 측정이 불가능하여 이에 대한 대안으로 비접촉식 3차원 형상 추출 기술이 제시되고 있다.
비접촉식 3차원 형상 추출 기술은 물체에서 반사하거나 투과되는 광을 이용하여 3차원 형상을 추출하는 방식으로서, 여러 산업 분야에서는 제품 품질 관리를 위해 제품 자체 또는 표면의 3차원 형상을 비접촉식이면서 실시간으로 추출할 수 있는 시스템에 대한 기술 개발이 꾸준히 요구되고 있는 실정이다.
포토메트릭(Phometric) 기법은 대상 물체에 여러 개의 조명을 순차적으로 적용하고 카메라를 통해 획득한 최소 3개 이상의 영상을 이용하여 물체의 3차원 형상을 추출하는 기법이며 조명의 개수가 많을수록 보다 신뢰성 있게 물체의 3차원 형상을 추출할 수 있다.
최근에는 RGB 카메라와 R(빨강색), G(초록색), B(파란색)의 서로 다른 3개의 파장대역의 조명을 동시에 물체에 조사하여 얻은 3장의 영상에 포토메트릭 기법을 적용하여 3차원 형상 정보를 추출하는 기법이 개발된 상황이다.
한편, 피부 미용에 대한 관심이 증가하면서 많은 사용자들이 피부관리실이나 마사지샵, 피부과의원 등 다양한 경로를 통하여 피부의 상태를 확인하고, 적절한 화장품이나 약품 등을 이용하여 피부관리를 하게 되었다.
사람들의 피부 상태는 계절에 따라서도 크게 달라지며, 개인마다 편차가 심하기 때문에 적절한 처방을 위해서는 정확한 진단이 무엇보다 중요하다.
피부 상태의 진단을 위하여 피부과의원이나 클리닉 등지에는 전문적인 의료장비들이 구비되어 모공의 확대사진을 촬영하는 등의 진단 행위를 가능케 하고 있다.
그러나, 피부 미용에 대한 관심의 증가로 인해 사용자들의 피부에 대한 지식수준도 함께 증가하였으며, 사용자들은 자신의 피부의 상태에 대해서 또는 피부의 상태변화에 대해서 보다 상세하게 알기를 원하게 되었다.
그럼에도 불구하고 단순히 피부 상태를 모니터링하고, 미용제품 등의 사용에 따른 변화추이를 파악하기 위하여 정기적으로 클리닉 등에 방문하는 것은 매우 번거로운 일이라 하겠다.
따라서, 사용자들이 휴대하면서 간단히 자신의 피부상태를 확인하고 진단할 수 있도록 하는 방안의 마련이 필요하다.
또한, 종래의 피부에 대한 종합적인 정보를 제공하는 카메라, 센서 등은 단순히 운영자가 수동으로 피부에 접촉하여 촬영하고 정보를 획득한다.
또한, 얼굴 피부에 대한 대략의 상태를 측정하는 경우에는 고해상도 카메라로 2D 영상을 획득하여 분석하여 왔고, 얼굴 피부에 대한 종합적인 정보를 획득하기 위해서는 고해상도 카메라 외에 다른 센서를 이용하여 접촉식 국부 촬영 센서로 재촬영해야 하는 번거로움이 존재했다.
이런 경우, 고해상도 카메라 앞에서 얼굴 피부 촬영 후 기구로부터 얼굴을 분리한 뒤 접촉식 국부 촬영 카메라를 수동으로 밀착하여 촬영하는 과정을 거쳐야 하는 불편함이 있었다.
한편, 최근 화장품 가게나 피부과, 또한 피부관리소 등에서는 자신의 피부 상태를 측정, 진단하여 자신의 피부 상태에 맞는 화장품을 용이하게 선택할 수 있도록 하거나 또는 자신의 피부 상태에 있어서의 문제점을 발견하고 그 해결책을 찾는데 도움을 주는 다양한 형태의 피부진단 장치를 볼 수가 있다.
이 중에서도, 특히 피부에 특정 파장의 광선을 조사하여 상기 광선에 조사된 피부가 나타내는 특유의 형광 색을 분석함으로써 피부 상태를 진단하는 진단용 램프를 이용하는 피부진단 장치가 흔히 사용되고 있다.
상기 진단용 램프로서 주로 사용하는 것은 자외선 램프이다.
자외선 램프를 이용하는 종래의 피부진단 장치는, 자외선이 원하는 피부 부위로 효율적으로 조사될 수 있도록, 자외선이 조사되는 경우 그 주위를 암실화(暗室化) 할 필요가 있다.
이에 따라, 특히 화장품 가게 등에서 흔히 볼 수 있는 얼굴의 피부 상태 진단 장치는 전면이 개방된 상자 내에 진단용 램프가 장착되고, 상기 상자의 개방된 전면부의 외주면을 따라 빛이 잘 투과되지 않는 원통형의 검정색 천을 부착하여, 피부 상태의 진단을 받고자 하는 피검자가 상기 천을 머리에 둘러쓰고 얼굴을 상기 진단용 램프가 장착된 상자에 가까이 가져감으로써, 주위를 어둡게 하여 피부 상태의 측정 및 진단이 이루어지도록 하였다.
이와 같은 종래의 피부진단 장치는 암실화가 확실히 보장되지 않아 측정 및 진단이 효율적으로 이루어지지 못할 염려가 있고, 또한 피검자가 상기와 같이 머리에 천을 둘러써야 하므로 머리 모양이 망가질 염려가 있어 진단 자체를 꺼리거나 그러한 과정을 번거롭게 생각할 수 있다.
또한, 천이 찢어지거나 더러워지는 경우 이를 자주 교체해야 하는 불편이 있다.
따라서, 보다 간편하면서도 정밀하게 피부 상태를 3차원 입체 영상으로 제공할 수 있는 장치를 제공하고자 하는 것이다.
한편, 상기와 같은 문제점을 해결하고자 본 발명자는 2016년에 출원하여 등록된 대한민국등록특허번호 제10-1738035호인 '피부의 3차원 입체 영상을 획득하는 3차원 촬영장치'를 개시하게 되었다.
상기한 선행문헌의 경우, 복수 개의 프로젝터와 복수 개의 카메라모듈 및 프로젝터 주변에 복수 개의 조명모듈을 구성하고 있으며, 추가적으로 메인카메라모듈 및 주변을 따라 형성되는 복수 개의 조명모듈을 구성하고 있어 3차원 입체 영상을 획득하는 기술을 제공하게 된다.
그러나, 상기 선행문헌의 기술은 기계 구조가 복잡하고, 사용상의 복잡한 프로세싱 절차로 인하여 3차원 입체 영상을 획득하는 시간이 상당하여 좀 더 간단한 구조와 프로세싱 절차를 통해 신속하게 3차원 입체 영상을 획득할 수 있는 개선된 방식의 기술이 필요하게 되었다.
즉, 저렴한 비용으로 신속하게 촬영하여 이를 통해 3차원 입체 영상을 획득할 수 있는 기술을 필요하게 되었다.
(선행문헌1) 대한민국공개특허공보 제10-2005-0083197호 (선행문헌2) 대한민국등록특허공보 제10-1738035호
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,
본 발명의 제 1 목적은 모아레 영상과 포토메트릭 영상을 정합한 방식으로 영상 정보를 획득함으로써, 대상체의 3차원 미세 표면을 제공할 수 있어 대상체의 3차원 형상 내에 미세한 질감을 표현하여 실감있는 3차원 입체 영상을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치는,
2차원 영상과 하기의 제1프로젝터와 제2프로젝터에 의해 영사된 패턴을 촬영하여 3차원 영상을 획득하기 위한 메인카메라부(100)와,
상기 메인카메라부의 일측에 일정 간격 이격되게 설치 구성되어 대상체의 우측 영상을 획득하기 위하여 패턴을 영사하기 위한 제1프로젝터(200)와,
상기 메인카메라부의 타측에 일정 간격 이격되게 설치 구성되어 대상체의 좌측 영상을 획득하기 위하여 패턴을 영사하기 위한 제2프로젝터(300)와,
상기 메인카메라부와 제1프로젝터 및 제2프로젝터의 둘레를 따라 일정 간격 설치 구성되어 메인카메라부에서 2차원 영상과 3차원 영상을 획득하도록 조명을 제공하기 위한 제1조명부(400)와,
상기 메인카메라부, 제1프로젝터, 제2프로젝터, 제1조명부의 동작을 제어하기 위한 컨트롤부(500)를 포함한다.
본 발명에 따른 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치는, 모아레 영상과 포토메트릭 영상을 정합한 방식으로 영상 정보를 획득함으로써, 대상체의 3차원 미세 표면을 제공할 수 있어 대상체의 3차원 형상 내에 미세한 질감을 표현하여 실감있는 3차원 입체 영상을 제공함으로써, 정밀한 피부 상태를 진단할 수 있는 효과와 지속적인 관리가 가능한 효과와 언제 어디서든지 자신의 피부 진단 정보를 확인할 수 있는 효과를 제공하게 된다.
또한, 구조의 간편성과 저렴한 비용으로도 신속한 촬영이 가능하고, 본 발명을 통해 3차원 입체 영상을 획득할 수 있어 보다 정밀한 피부 상태를 진단할 수 있게 됨으로써, 피부 진단 오류를 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치의 외관 사시도이며, 도 2는 내부 사시도이며, 도 3은 다른 각도에서 바라본 내부 사시도이며, 도 4는 정면도이며, 도 5는 평면도이며, 도 6은 측면도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치의 컨트롤부(500) 블록도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치의 실감형3차원형상정보처리모듈(590) 블록도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치에 의해 표출되는 실감형 3차원 형상을 나타낸 예시도.
이하, 본 발명에 의한 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치의 외관 사시도이며, 도 2는 내부 사시도이며, 도 3은 다른 각도에서 바라본 내부 사시도이며, 도 4는 정면도이며, 도 5는 평면도이며, 도 6은 측면도이다.
도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명인 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치는 크게, 메인카메라부(100), 제1프로젝터(200), 제2프로젝터(300), 제1조명부(400), 컨트롤부(500)를 포함하여 구성되게 된다.
상기와 같이, 본 발명인이 출원하여 등록된 선행문헌 2 보다 구조를 단순화함으로써, 좌측 영상과 우측 영상에 따른 복잡한 프로세싱 과정을 단순한 프로세싱 과정을 수행하도록 하여 처리 속도를 상승시키고, 모아레 방식을 이용하여 저주파 성분의 3D 영상을 획득하고, 동시에 포토메트릭 방식을 이용하여 고주파 성분의 3D 영상을 획득할 수 있게 되어 실감적인 3D 영상을 획득할 수 있게 되는 것이다.
구체적으로 대비해보면, 선행문헌 2의 경우에는 3차원촬영모듈은 프로젝터와 서브카메라모듈을 포함하여 구성되게 되며, 프로젝터와 서브카메라모듈을 일정 간격 이격되도록 프로젝터의 일면과 서브카메라모듈의 일면을 안착시키기 위한 가이드바를 포함하여 구성할 수 밖에 없어 구조가 상당히 복잡해졌으며, 상기 가이드바를 통해 프로젝터와 서브카메라모듈 간에 평행을 유지할 수 있게 된다.
그리고, 서브카메라모듈의 하측에는 카메라모듈의 촬영 각도를 조절하기 위한 각도조절마운트를 포함하여 구성하게 됨으로써, 고가의 제조비용이 소요되게 되었다.
따라서, 상기한 문제점을 개선하고자 본 발명의 경우에는 메인카메라부(100), 제1프로젝터(200), 제2프로젝터(300), 제1조명부(400)를 구성하게 되었다.
본 발명의 특징적인 사항은 본체에 프로젝터, 카메라, 조명부를 일체형으로 형성하는 점이며, 이를 통해 종래 기술의 문제점인 고가격, 처리 프로세싱 절차의 복잡화를 단순화하여 가격 경쟁력을 제공할 수 있는 점이다.
한편, 본 발명인 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치는 메인카메라부(100)와,
상기 메인카메라부의 일측에 연이어 형성되는 제1프로젝터안착부(250)와,
상기 메인카메라부의 타측에 연이어 형성되는 제2프로젝터안착부(350)와,
상기 제1프로젝터안착부와 제2프로젝터안착부의 어느 일측에 적어도 1개 이상 형성되어 제1프로젝터와 제2프로젝터로부터 영사되는 패턴을 반사시켜 대상체로 출력시키는 반사미러부(260, 360)와,
일정 간격으로 다수의 제1조명부(400)를 형성하고 있는 도넛 형상의 조명형성프레임부(450)를 포함하여 구성하게 된다.
이때, 상기 제1프로젝터(200)를 본체(10)의 중앙에 형성된 메인카메라부(100)의 일측에 일정 간격 이격되게 설치 구성하게 되는데, 구체적으로는 제1프로젝터안착부(250)에 형성하고, 메인카메라부에서 대상체의 우측 영상을 획득할 수 있도록 패턴을 영사하게 된다.
그리고, 제2프로젝터(300)를 상기 메인카메라부의 타측에 일정 간격 이격되게 설치 구성하게 되는데, 구체적으로 제2프로젝터안착부(350)에 형성하고, 메인카메라부에서 대상체의 좌측 영상을 획득할 수 있도록 패턴을 영사하게 된다.
또한, 상기 제1프로젝터안착부와 제2프로젝터안착부의 어느 일측에 반사미러부(260, 360)를 적어도 1개 이상 형성하여 제1프로젝터와 제2프로젝터로부터 영사되는 패턴을 반사시켜 대상체로 출력시키게 된다.
예시에서는 반사미러를 4개의 모서리 중 3개의 모서리에 각각 형성하여 프로젝터로부터 출력되는 영사 패턴을 일정 각도로 반사시켜 최종 출력구로 출력시켜 대상체에 패턴을 영사하도록 형성한 것이다.
이때, 상기 메인카메라부(100)는 2차원 영상을 기본적으로 촬영하여 획득할 수도 있고, 상기한 제1프로젝터와 제2프로젝터에 의해 영사된 패턴을 촬영하여 3차원 영상을 획득하기 위한 기능을 수행하게 된다.
또한, 상기 메인카메라부는 2차원 영상과 3차원 영상을 획득하기 위하여 바람직하게는 3차원 촬영장치의 중앙 부위에 설치 구성할 수 있지만, 그 위치는 중앙 부위로 한정하지 않아도 될 것이다.
그리고, 제1조명부(400)를 상기 메인카메라부와 제1프로젝터 및 제2프로젝터의 둘레를 따라 일정 간격 설치 구성하여 메인카메라부에서 2차원 영상과 3차원 영상을 획득하도록 조명을 제공하기 위한 기능을 수행하게 된다.
즉, 도넛 형상의 조명형성프레임부(450)에 일정 간격으로 다수의 제1조명부(400)를 형성하게 된다.
바람직하게는 상기 제1조명부를 촘촘히 설치 구성하여 해상도가 좋은 3차원 입체 영상을 획득할 수 있을 것이지만, 가장 최적의 조건은 12개의 조명부를 형성하는 것이 가장 최적의 밝기 조건을 제공할 수 있게 된다.
그리고, 컨트롤부(500)를 구성함으로써, 상기한 메인카메라부, 제1프로젝터, 제2프로젝터, 제1조명부의 동작을 제어하게 된다.
즉, 제1프로젝터안착부(250) 혹은 제2프로젝터안착부(350)의 상측에 컨트롤부를 형성하게 된다.
구체적으로, 컨트롤부(500)의 제어에 의해 상기 제1프로젝터와 제2프로젝터가 동작될 경우에 모아레 영상을 컨트롤부에서 획득하며, 컨트롤부(500)의 제어에 의해 제1조명부가 동작될 경우에 포토메트릭 영상을 컨트롤부에서 획득한 후, 획득된 모아레 영상에 포토메트릭 영상을 정합시켜 대상체의 3차원 입체 영상에 대상체의 상세한 질감을 나타내게 되는 것이다.
한편, 부가적인 양태에 따라, 본 발명의 장치 본체(10)는 하측에 삼각대연결부를 구성할 수 있다.
따라서, 상기 삼각대연결부에 삼각대를 돌려 결합할 경우에 일정 높이 고정된 위치에서 대상체에 대한 3차원 영상 정보를 획득할 수 있게 되는 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치의 컨트롤부(500) 블록도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 상기 컨트롤부(500)는 모아레 영상을 획득하기 위하여, 프로젝터제어모듈(510), 모아레용메인카메라제어모듈(520), 모아레영상획득모듈(530)을 포함하여 구성되게 된다.
구체적으로 설명하면, 상기 프로젝터제어모듈(510)은 제1프로젝터와 제2프로젝터에 동작 신호를 제공하여 대상체에 각각 패턴을 영사하도록 하는 기능을 수행하게 된다.
그리고, 상기 모아레용메인카메라제어모듈(520)은 상기 프로젝터제어모듈에 의해 동작되는 제1프로젝터와 제2프로젝터에 의해 영사된 패턴을 촬영하도록 메인카메라부(100)에 동작 신호를 제공하기 위한 기능을 수행하게 된다.
예를 들어, 순차적으로 제1프로젝터에 패턴 영사 후 촬영, 제2프로젝터에 패턴 영사 후 촬영을 진행하거나, 제1프로젝터와 제2프로젝터에 동시 패턴 영사 후 촬영을 진행할 수 있도록 동작 신호를 제공하는 것이다.
그리고, 상기 모아레영상획득모듈(530)은 상기 모아레용메인카메라제어모듈에 의해 동작된 메인카메라부를 통해 촬영된 대상체의 우측 영상과 좌측 영상을 획득하여 3차원영상정보저장모듈에 저장시키게 된다.
또한, 상기 컨트롤부(500)는 조명제어모듈(540), 조명밝기제어모듈(550), 포토메트릭용메인카메라제어모듈(560), 포토메트릭영상획득모듈(570), 3차원영상정보저장모듈(580), 실감형3차원형상정보처리모듈(590)을 포함하여 구성되게 된다.
구체적으로 설명하면, 상기 조명제어모듈(540)은 제1조명부(400)의 시퀀스와 동기를 조절하게 되며, 조명밝기제어모듈(550)은 밝기 정보에 맞추어 제1조명부의 밝기를 제어하기 위한 기능을 수행하게 된다.
이때, 포토메트릭용메인카메라제어모듈(560)은 제1조명부의 동작에 따라 메인카메라부의 촬영 시퀀스와 동기를 조절하기 위한 기능을 수행하게 된다.
따라서, 포토메트릭영상획득모듈(570)은 상기 포토메트릭용메인카메라제어모듈에 의해 동작된 메인카메라부를 통해 촬영된 대상체의 포토메트릭 영상을 획득하여 3차원영상정보저장모듈에 저장시키게 되는 것이다.
한편, 3차원영상정보저장모듈(580)은 제1조명부의 밝기값, 제1조명부의 시퀀스값, 메인카메라부와 제1조명부 간의 동기값, 상기 촬영된 대상체의 우측 영상과 좌측 영상, 상기 촬영된 대상체의 포토메트릭 영상 정보를 저장하게 된다.
이후, 실감형3차원형상정보처리모듈(590)은 3차원영상정보저장모듈에 저장된 우측 영상과 좌측 영상을 합쳐 대상체의 모아레 외곽 형상을 형성시키며, 상기 형성된 모아레 외곽 영상에 3차원영상정보저장모듈에 저장된 포토메트릭 영상을 정합시키기 위한 기능을 수행하게 된다.
즉, 정합하게 되면 도 5와 같이, 모아레에 의한 대상체 외곽 형상에 포토메트릭 형상을 정합시켜 대상체 표면의 미세한 형상과 질감을 제공할 수 있게 되는 것이다.
한편, 부가적인 양태에 따라, 상기 3차원영상정보저장모듈에 저장된 촬영된 영상 정보를 피부진단장치 혹은 클라우드서버로 제공하기 위한 통신인터페이스부를 더 포함하여 구성할 수 있다.
즉, 본 발명의 장치 본체의 일측에 통신인터페이스부를 구성할 경우에 컨트롤부(500)의 차원영상정보저장모듈에 저장된 촬영된 영상 정보를 외부 단말기로 제공할 수 있게 되는 것이다.
상기와 같이, 구성하게 되면, 3차원 입체 영상으로 촬영하여 피부진단장치 혹은 원격지에 구성된 클라우드서버로 제공하게 됨으로써, 피부진단장치나 클라우드서버에서 피부 진단 정보를 생성하게 된다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치의 실감형3차원형상정보처리모듈(590) 블록도이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하기 위하여 실감형3차원형상정보처리모듈(590)은,
3차원영상정보저장모듈에 저장된 우측 영상과 좌측 영상을 합쳐 대상체의 모아레 외곽 형상을 생성시키기 위한 모아레기반외곽형상생성모듈(591);
3차원영상정보저장모듈에 저장된 포토메트릭 영상을 토대로 대상체의 상세한 질감 형상을 생성시키기 위한 포토메트릭기반상세질감생성모듈(592);
상기 모아레기반외곽영상생성모듈(591)과 포토메트릭기반상세질감생성모듈(592)로부터 생성된 모아레 외곽 형상에 상세 질감 형상을 정합시켜 대상체의 3차원 입체 영상에 대상체의 상세한 질감을 표출하기 위한 실감형3차원형상정합모듈(593);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로 설명하면, 모아레기반외곽형상생성모듈(591)을 통해 3차원영상정보저장모듈에 저장된 우측 영상과 좌측 영상을 합쳐 대상체의 모아레 외곽 형상을 생성시키게 된다.
예를 들어, 원형의 대상체라면, 중앙선을 기준으로 우측 영상과 좌측 영상을 추출하여 이를 합쳐 대상체의 모아레 외곽 형상을 생성하게 되는 것이다.
이후, 상기 포토메트릭기반상세질감생성모듈(592)은 3차원영상정보저장모듈에 저장된 포토메트릭 영상을 토대로 대상체의 상세한 질감 형상을 생성시키게 된다.
예를 들어, 도 9에 도시한 바와 같이, 대상체의 상세 질감 형상을 생성하게 되는 것이다.
이후, 실감형3차원형상정합모듈(593)은 모아레기반외곽영상생성모듈(591)과 포토메트릭기반상세질감생성모듈(592)로부터 생성된 모아레 외곽 형상에 상세 질감 형상을 정합시켜 대상체의 3차원 입체 영상에 대상체의 상세한 질감을 표출하게 되는 것이다.
본 발명에 의하면, 모아레 영상과 포토메트릭 영상을 정합한 방식으로 영상 정보를 획득함으로써, 대상체의 3차원 미세 표면을 제공할 수 있어 대상체의 3차원 형상 내에 미세한 질감을 표현하여 실감있는 3차원 입체 영상을 제공함으로써, 정밀한 피부 상태를 진단할 수 있는 효과와 지속적인 관리가 가능한 효과와 언제 어디서든지 자신의 피부 진단 정보를 확인할 수 있는 효과를 제공하게 된다.
상기와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
100 : 메인카메라부
200 : 제1프로젝터
300 : 제2프로젝터
400 : 제1조명부
500 : 컨트롤부

Claims (5)

  1. 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치에 있어서,
    2차원 영상과 하기의 제1프로젝터와 제2프로젝터에 의해 영사된 패턴을 촬영하여 3차원 영상을 획득하기 위한 메인카메라부(100)와,
    상기 메인카메라부의 일측에 일정 간격 이격되게 설치 구성되어 대상체의 우측 영상을 획득하기 위하여 패턴을 영사하기 위한 제1프로젝터(200)와,
    상기 메인카메라부의 타측에 일정 간격 이격되게 설치 구성되어 대상체의 좌측 영상을 획득하기 위하여 패턴을 영사하기 위한 제2프로젝터(300)와,
    상기 메인카메라부와 제1프로젝터 및 제2프로젝터의 둘레를 따라 일정 간격 설치 구성되어 메인카메라부에서 2차원 영상과 3차원 영상을 획득하도록 조명을 제공하기 위한 제1조명부(400)와,
    상기 메인카메라부, 제1프로젝터, 제2프로젝터, 제1조명부의 동작을 제어하기 위한 컨트롤부(500)를 포함하여 구성되고,

    상기 컨트롤부(500)의 제어에 의해 상기 제1프로젝터(200)와 제2프로젝터(300)가 동작될 경우에 모아레 영상을 컨트롤부(500)에서 획득하며,
    컨트롤부(500)의 제어에 의해 제1조명부가 동작될 경우에 포토메트릭 영상을 컨트롤부에서 획득한 후, 획득된 모아레 영상에 포토메트릭 영상을 정합시켜 대상체의 3차원 입체 영상에 대상체의 상세한 질감을 나타내는 것을 특징으로 하는 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 컨트롤부(500)는,
    제1프로젝터와 제2프로젝터에 동작 신호를 제공하여 대상체에 각각 패턴을 영사하도록 하는 프로젝터제어모듈(510);
    상기 프로젝터제어모듈에 의해 동작되는 제1프로젝터와 제2프로젝터에 의해 영사된 패턴을 촬영하도록 메인카메라부(100)에 동작 신호를 제공하기 위한 모아레용메인카메라제어모듈(520);
    상기 모아레용메인카메라제어모듈에 의해 동작된 메인카메라부를 통해 촬영된 대상체의 우측 영상과 좌측 영상을 획득하여 3차원영상정보저장모듈에 저장시키기 위한 모아레영상획득모듈(530);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 컨트롤부(500)는,
    제1조명부(400)의 시퀀스와 동기를 조절하기 위한 조명제어모듈(540);
    밝기 정보에 맞추어 제1조명부의 밝기를 제어하기 위한 조명밝기제어모듈(550);
    제1조명부의 동작에 따라 메인카메라부의 촬영 시퀀스와 동기를 조절하기 위한 포토메트릭용메인카메라제어모듈(560);
    상기 포토메트릭용메인카메라제어모듈에 의해 동작된 메인카메라부를 통해 촬영된 대상체의 포토메트릭 영상을 획득하여 3차원영상정보저장모듈에 저장시키기 위한 포토메트릭영상획득모듈(570);
    제1조명부의 밝기값, 제1조명부의 시퀀스값, 메인카메라부와 제1조명부 간의 동기값, 상기 촬영된 대상체의 우측 영상과 좌측 영상, 상기 촬영된 대상체의 포토메트릭 영상 정보를 저장하기 위한 3차원영상정보저장모듈(580);
    상기 3차원영상정보저장모듈에 저장된 우측 영상과 좌측 영상을 합쳐 대상체의 모아레 외곽 형상을 형성시키며, 상기 형성된 모아레 외곽 영상에 3차원영상정보저장모듈에 저장된 포토메트릭 영상을 정합시키기 위한 실감형3차원형상정보처리모듈(590);을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 실감형3차원형상정보처리모듈(590)은,
    3차원영상정보저장모듈에 저장된 우측 영상과 좌측 영상을 합쳐 대상체의 모아레 외곽 형상을 생성시키기 위한 모아레기반외곽형상생성모듈(591);
    3차원영상정보저장모듈에 저장된 포토메트릭 영상을 토대로 대상체의 상세한 질감 형상을 생성시키기 위한 포토메트릭기반상세질감생성모듈(592);
    상기 모아레기반외곽형상생성모듈(591)과 포토메트릭기반상세질감생성모듈(592)로부터 생성된 모아레 외곽 형상에 상세 질감 형상을 정합시켜 대상체의 3차원 입체 영상에 대상체의 상세한 질감을 표출하기 위한 실감형3차원형상정합모듈(593);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포토메트릭 영상과 모아레 영상을 획득하여 3차원 입체 영상을 제공하는 실감형 3차원 입체 영상 정보 획득 장치.
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