KR102126184B1 - 가상 정합을 위한 도자기 파편의 스캔 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

도자기 파편의 스캔 시스템이 제공된다. 평면부 상에 위치한 복수의 도자기 파편을 촬영하여 도자기 파편 이미지를 생성하는 파편 이미지 취득부; 이미지 분할 방법을 이용하여 상기 도자기 파편 이미지의 복수의 도자기 파편을 분류하는 파편 분류부; 및 상기 이미지 도자기 파편 이미지의 깊이 정보를 활용하여 각 도자기 파편의 법선 벡터 정보 및 곡률 정보 중 적어도 하나를 추출하고, 각 도자기 파편의 파단선 정보를 추출하는 파편 특성 추출부를 포함한다.

Description

가상 정합을 위한 도자기 파편의 스캔 시스템 및 방법{Scanning Method and System of Fractured Pottery for Use of Virtual Reassembly}
도자기 파편의 스캔 방법 및 시스템에 관한 것으로, 구체적으로 가상 정합을 위한 도자기 파편의 스캔 방법 및 시스템에 관한 것이다.
[국가지원 연구개발에 대한 설명]
본 연구는 한국과학기술원의 관리 하에 문화체육관광부의 문화기술연구개발사업의 "훼손 도자기의 원형 복원을 위한 시뮬레이션 솔루션 기술 개발"(과제 고유번호: 1375026805, 세부과제번호: R2018020101-0001)의 지원에 의하여 이루어진 것이다.
무기질의 도자기는 유기질에 비해 훼손이 적어 출수 및 출토되는 양이 방대하여 원형복원 및 보존에 필요한 시간, 인력, 장비, 비용이 상대적으로 높다. 출토 도자기는 여러 가지 손상요인에 의해 훼손되어 발굴되기 때문에 원형복원이 장기간에 걸쳐 이루어지고 있다. 대략적으로, 하나의 도자기 당 10여개의 파편이 출토되고 있으며, 주로 여러 파편이 섞여 있는 형태로 출토된다.
훼손도자기의 원형 복원 과정인 접합은 전문가에 의해 각각의 파편을 임의대로 매칭시켜 원형을 찾아내는 방법을 사용하고 있어 접합면의 피로도가 쌓여 훼손의 우려가 있으며, 형태가 복잡하거나 파편의 수가 많을수록 복원 과정이 길어지고 원형 복원률이 낮아진다.
이를 보완하기 위해, 종래 파편을 스캔하여 가상의 물체로 구현하고, 가상의 파편을 정합하여 가상의 도자기로 먼저 복원하는 방법이 제안되었다. 다만, 각 파편을 가상의 물체로 구현하기 위해서 마커를 붙이고 다방면에서 스캔한 뒤 정합하는 작업은 오히려 사람이 직접 조각을 맞추는 것에 더 많은 노동력 및 시간이 필요하였다. 즉, 보다 쉽고, 빠른 도자기 파편의 스캔을 통해 파편을 정합하는 방법 및 시스템이 요구되고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 구체적으로, 복수의 도자기 파편을 한번에 스캔하여 각 도자기 파편의 정합 정보를 획득할 수 있는 가상 정합을 위한 도자기 파편의 스캔 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도자기 파편의 스캔 시스템은 평면부 상에 위치한 복수의 도자기 파편을 촬영하여 도자기 파편 이미지를 생성하는 파편 이미지 취득부; 이미지 분할 방법을 이용하여 상기 도자기 파편 이미지의 복수의 도자기 파편을 분류하는 파편 분류부; 및 상기 이미지 도자기 파편 이미지의 깊이 정보를 활용하여 각 도자기 파편의 법선 벡터 정보 및 곡률 정보 중 적어도 하나를 추출하고, 각 도자기 파편의 파단선 정보를 추출하는 파편 특성 추출부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 파편 특성 추출부는 상기 각 도자기 파편의 법선 벡터 정보 및 곡률 정보 중 적어도 하나에 기초하여 도자기의 회전축을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 도자기의 회전축 및 상기 파단선 정보를 기초로 상기 도자기 파편을 가상 정합하는 파편 정합부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 파편 정합부는 동일한 회전축을 가지는 도자기 파편을 먼저 그룹화하고, 동일한 회전축을 가지는 도자기 파편 그룹내에서 상기 파단선 정보를 기초로 가상 정합을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 파편 특성 추출부는 상기 각 도자기 파편의 파단선의 뾰족한 부분에 대한 정보 및 상기 각 도자기 파편의 무늬 정보 중 적어도 하나를 더 추출하고, 상기 파편 정합부는 상기 각 도자기 파편의 파단선의 뾰족한 부분에 대한 정보 및 상기 각 도자기 파편의 무늬 정보 중 적어도 하나를 더 활용하여 도자기 파편의 가상 정합을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 파편 이미지 취득부는 상기 복수의 도자기 파편을 촬영하는 카메라 및 상기 카메라에서 촬영된 이미지를 처리하는 파편 이미지 생성부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도자기 파편의 스캔 방법은 가상 정합을 위한 도자기 파편의 스캔 시스템의 도자기 파편 스캔 방법으로, 평면부 상에 위치한 복수의 도자기 파편을 촬영하여 도자기 파편 이미지를 생성하는 단계; 이미지 분할 방법을 이용하여 상기 도자기 파편 이미지의 복수의 도자기 파편을 분류하는 단계; 상기 이미지 도자기 파편 이미지의 깊이 정보를 활용하여 각 도자기 파편의 법선 벡터 정보 및 곡률 정보 중 적어도 하나를 추출하는 단계; 및 상기 분류된 도자기 파편의 형태에 기초하여 각 도자기 파편의 파단선 정보를 추출하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 각 도자기 파편의 법선 벡터 정보 및 곡률 정보 중 적어도 하나에 기초하여 도자기의 회전축을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 도자기의 회전축 및 상기 파단선 정보를 기초로 상기 도자기 파편을 가상 정합하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 도자기 파편을 가상 정합하는 단계는 동일한 회전축을 가지는 도자기 파편을 먼저 그룹화하고, 동일한 회전축을 가지는 도자기 파편 그룹내에서 상기 파단선 정보를 기초로 가상 정합을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이미지 도자기 파편 이미지의 깊이 정보를 활용하여 각 도자기 파편의 법선 벡터 정보 및 곡률 정보 중 적어도 하나를 추출하는 단계는 상기 각 도자기 파편의 파단선의 뾰족한 부분에 대한 정보 및 상기 각 도자기 파편의 무늬 정보 중 적어도 하나를 더 추출하는 것을 포함하고, 상기 도자기의 회전축 및 상기 파단선 정보를 기초로 상기 도자기 파편을 가상 정합하는 단계는 상기 각 도자기 파편의 파단선의 뾰족한 부분에 대한 정보 및 상기 각 도자기 파편의 무늬 정보 중 적어도 하나를 더 활용하여 도자기 파편의 가상 정합을 수행하는 것을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은 하드웨어와 결합되어 상술한 도자기 파편의 스캔 방법을 실행하도록 매체에 저장된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도자기 파편의 스캔 시스템은 다량의 파편을 평면 위에 놓고 파편에 대한 개별적인 이미지 스캔이 가능한 바, 효율적인 도자기 파편 이미지 스캔이 가능하고, 이미지 스캔에 소요된 시간 및 비용을 절감할 수 있다.
또한, 각 도자기 파편의 깊이 이미지를 분석하여 각 도자기 파편의 법선 벡터 정보와 곡률 정보를 추출하며, 이를 토대로 도자기 정합에 중요한 기초 자료가되는 각 도자기 파편의 회전축을 용이하게 결정할 수 있다.
도 1은 가상 정합을 위한 도자기 파편의 스캔 시스템의 블록도이다.
도 2는 파편 이미지 취득부를 동작을 개략적으로 나타낸 예시도이다.
도 3은 평면에 펼쳐진 도자기 파편의 이미지이다.
도 4는 이미지 분할 방법을 이용하여 도자기 파편의 분류한 예시도이다.
도 5는 이미지 분할 방법을 이용하여 도자기 파편의 파괴 곡선을 추출한 예시도이다.
도 6은 도자기 파편과 도자기의 회전축의 관계를 나타낸 예시도이다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 도자기 정합 과정을 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 가상 정합을 위한 도자기 파편의 스캔 방법 의 순서도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 인지할 수 있다. 이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
도 1은 가상 정합을 위한 도자기 파편의 스캔 시스템의 블록도이며, 도 2는 파편 이미지 취득부를 동작을 개략적으로 나타낸 예시도이고, 도 3은 평면에 펼쳐진 도자기 파편의 이미지이며, 도 4는 이미지 분할 방법을 이용하여 도자기 파편의 분류한 예시도이고, 도 5는 이미지 분할 방법을 이용하여 도자기 파편의 파괴 곡선을 추출한 예시도이며, 도 6은 도자기 파편과 도자기의 회전축의 관계를 나타낸 예시도이고, 도 7(a) 및 도 7(b)는 도자기 정합 과정을 나타낸 예시도이다.
본 발명의 일 실시예에 가상 정합을 위한 도자기 파편의 스캔 시스템(10)은 파편 이미지 취득부(100), 파편 분류부(110), 파편 특성 추출부(120), 파편 정합부(130)를 포함한다.
실시예들에 따른 도자기 파편의 스캔 시스템은, 전적으로 하드웨어이거나, 또는 부분적으로 하드웨어이고 부분적으로 소프트웨어인 측면을 가질 수 있다. 예컨대, 본 명세서의 도자기 파편의 스캔 시스템 및 이에 포함된 각 부(unit)는, 특정 형식 및 내용의 데이터를 전자통신 방식으로 주고받기 위한 장치 및 이에 관련된 소프트웨어를 통칭할 수 있다. 본 명세서에서 "부", "모듈(module)", "서버(server)", "시스템", "장치" 또는 "단말" 등의 용어는 하드웨어 및 해당 하드웨어에 의해 구동되는 소프트웨어의 조합을 지칭하는 것으로 의도된다. 예를 들어, 여기서 하드웨어는 CPU 또는 다른 프로세서(processor)를 포함하는 데이터 처리 기기일 수 있다. 또한, 하드웨어에 의해 구동되는 소프트웨어는 실행중인 프로세스, 객체(object), 실행파일(executable), 실행 스레드(thread of execution), 프로그램(program) 등을 지칭할 수 있다.
또한, 도자기 파편의 스캔 시스템을 구성하는 각각의 부는 반드시 물리적으로 구분되는 별개의 구성요소를 지칭하는 것으로 의도되지 않는다. 파편 이미지 취득부(100), 파편 분류부(110), 파편 특성 추출부(120) 및 파편 정합부(130)는 서로 구분되는 별개의 블록으로 도시되나, 이는 도자기 파편의 스캔 시스템을 구성하는 장치를 해당 장치에 의해 실행되는 동작에 의해 단지 기능적으로 구분한 것이다. 따라서, 실시예에 따라서는 파편 이미지 취득부(100), 파편 분류부(110), 파편 특성 추출부(120) 및 파편 정합부(130)는 일부 또는 전부가 동일한 하나의 장치 내에 집적화될 수 있고, 하나 이상이 다른 부와 물리적으로 구분되는 별개의 장치로 구현될 수도 있으며, 분산 컴퓨팅 환경 하에서 서로 통신 가능하게 연결된 컴포넌트들일 수도 있다.
파편 이미지 취득부(100)는 평면부(101) 상에 위치하는 도자기 파편을 촬영하는 카메라(102) 및 파편 이미지 생성부(103)를 포함한다. 파편 이미지 취득부(100)는 평면부(101)에 위치한 도자기 파편을 촬상하여 파편 이미지를 생성할 수 있다. 파편 이미지 취득부(100)는 평면 상에 위치한 도자기 파편을 촬상하여 파편 이미지의 RGB 이미지 및 깊이 이미지를 각각 취득할 수 있다.
카메라(102)는 평면부(101) 상부에 위치하여, 평면부(101) 상에 위치한 도자기의 파편 이미지를 획득할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 카메라(102)는 투명한 평면부(101) 하부에 위치하여 평면부(101)를 통해 관측되는 도자기의 파편 이미지를 획득할 수 있다. 또한, 보다 정확한 이미지 취득을 위해 카메라(102)는 평면부(101)의 상부 및 하부에서 각각 이미지를 취득할 수도 있다.
평면부(101)는 투명 재질이거나 불투명 재질일 수 있다. 정확한 이미지 획득을 위해 평면부(101)은 단색의 불투명 재질, 예를 들어 검은색일 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 평면부(101) 상에 위치하는 도자기 파편은 복수개일 수 있으며, 임의로 선택된 샘플일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 도자기 파편은 비슷한 위치에서 발굴되어 선택된 복수의 파편일 수 있다. 복수개의 도자기 파편은 겹치지 않도록 서로 일정거리 이상 이격되어 평면부(101)에 위치할 수 있다.
카메라(102)는 깊이 카메라 및 컬러(RGBD) 카메라를 모두 포함할 수 있다. 카메라(102)에서 촬영된 파편 이미지는 파편 이미지 생성부(103)로 제공되며, 파편 이미지 생성부(103)는 획득한 파편 깊이 이미지의 전처리 작업을 수행할 수 있다. 예컨대, 파편 이미지 생성부(103)는 파편 깊이 이미지의 노이즈를 필터링할 수 있다. 파편 이미지 생성부(103)는 파편 컬러 이미지와 파편 깊이 이미지를 모두 생성할 수 있다. 파편 이미지 생성부(103)에서 생성된 파편 이미지는 파편 분류부(110)에 제공된다.
파편 분류부(110)는 이미지 분할 방법을 이용하여 파편 이미지 내의 복수의 파편을 분류한다. 카메라에 촬상된 이미지 파일에는 복수의 파편이 포함되어 있으나, 이러한 복수의 파편은 하나의 전체 이미지로 촬상된 것으로 각각의 파편이 개별적으로 구별되는 상태는 아니다. 파편 분류부(110)는 이미지 분할 방법을 이용하여 전체 이미지에서 각 도자기 파편을 선별할 수 있다.
도자기 파편의 분류는 파편 컬러 이미지를 기준으로 수행될 수 있다. 파편 분류부(110)는 파편 컬러 이미지의 각 도자기 파편을 이미지 분할 방법을 통해 구별할 수 있다. 이미지 분할 방법을 통해 각 파편은 도 4에 도시된 바와 같이, 분류될 수 있다. 파편 컬러 이미지에서 분류된 각각의 도자기 파편에 대한 정보는 파편 깊이 이미지에도 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 파편 컬러 이미지에서 분류된 도자기 파편에 대한 정보대로 파편 깊이 이미지의 도자기 파편도 분류될 수 있다.
파편 분류부(110)에서 각 파편에 대한 분류가 완료된 파편 컬러 이미지와 파편 깊이 이미지는 파편 특성 추출부(120)로 제공된다.
파편 특성 추출부(120)는 파편 컬러 이미지의 외형을 분석하여 상기 추출된 도자기 파편의 형태에 기초하여 각 도자기 파편의 파단선 정보를 추출할 수 있다. 도 5는 도자기 파편의 형태에 기초하여 파단선 정보가 추출한 예시도이다. 추출된 파단선 정보에 기초하여 도자기의 가상 정합이 수행될 수 있다.
또한, 파편 특성 추출부(120)는 이미지 처리의 알고리즘을 사용해서 정합에 필요한 도자기 파편의 추가 정보를 더 추출할 수 있다. 파편 특성 추출부(120)는 각 도자기 파편의 파단선의 뾰족한 부분에 대한 정보 및 각 도자기 파편의 무늬 정보 중 적어도 하나를 더 추출할 수 있다. 파편 특성 추출부(120)는 코너 검출 알고리즘을 통해 파단선의 뾰족한 부분(sharp point)을 추출할 수 있다. 또한, 파편 특성 추출부(120)는 도자기에 무늬가 있는 경우 각 도자기 파편의 무늬 정보를 파편 컬러 이미지에서 추출할 수도 있다.
또한, 파편 특성 추출부(120)는 파편 깊이 이미지의 깊이 정보를 기초로 각 도자기 파편의 법선 벡터 정보 및 곡률 정보 중 적어도 하나를 추출한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 도자기는 하나의 회전축을 기초로 제작되며, 각각의 도자기 파편 또한 파손되기 이전의 도자기의 회전축과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 각 도자기 파편의 회전축 정보를 기초로 도자기 원형 복원이 수행될 수 있다. 즉, 동일한 회전축을 가지는 복수의 도자기 파편은 하나의 도자기로부터 유래한 것일 수 있다. 파편 특성 추출부(120)는 추출한 곡률 정보 및 법선 벡터 정보 중 적어도 하나를 기초로 이러한 도자기의 회전축을 결정할 수 있다.
파편 정합부(130)는 파편 특성 추출부(120)에서 추출된 상기 도자기 파편의 회전축(axis) 및 상기 각 도자기 파편의 파단선 정보(break curve)에 기초하여 각 파편을 정합할 수 있다.
도 7(a)에 도시된 바와 같이, 파편 정합부(130)는 각 도자기 파편에서 동일한 회전축을 가지는 도자기 파편 그룹을 먼저 선별할 수 있다. 이후, 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 파편 정합부(130)는 동일한 회전축을 가지는 그룹 내에서 도자기 파편의 파단선 정보에 기초하여 도자기 파편의 가상 정합을 수행할 수 있다. 파편 정합부(130)는 각 파편의 뾰족한 부분에 대한 정보 및 각 도자기 파편의 무늬 정보 중 적어도 하나의 정보를 더 활용하여 도자기 파편의 가상 정합을 수행할 수 있다.
먼저, 그룹화된 도자기 파편을 기초로 가상 정합을 수행하는 바, 보다 효율적이고 정확한 가상 정합이 수행될 수 있다.
본 실시예에 따른 가상 정합을 위한 도자기 파편의 스캔 시스템은 다량의 파편을 평면 위에 놓고 파편에 대한 개별적인 이미지 스캔이 가능한 바, 효율적인 도자기 파편 이미지 스캔이 가능하고, 이미지 스캔에 소요된 시간 및 비용을 절감할 수 있다.
또한, 각 도자기 파편의 깊이 이미지를 분석하여 각 도자기 파편의 법선 벡터 정보와 곡률 정보를 추출하며, 이를 토대로 도자기 정합에 중요한 기초 자료가되는 각 도자기 파편의 회전축을 용이하게 결정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 가상 정합을 위한 도자기 파편의 스캔 방법 의 순서도이다. 가상 정합을 위한 도자기 파편의 스캔 방법은 상술한 가상 정합을 위한 도자기 파편의 스캔 시스템에서 수행되는 방법이다.
본 발명의 일 실시예에 가상 정합을 위한 도자기 파편의 스캔 방법은 평면부 상에 위치한 복수의 도자기 파편을 촬영하여 도자기 파편 이미지를 생성하는 단계(S100), 이미지 분할 방법을 이용하여 상기 도자기 파편 이미지의 각 도자기 파편을 분류하는 단계(S110), 상기 이미지 도자기 파편 이미지의 깊이 정보를 활용하여 각 도자기 파편의 법선 벡터 정보 및 곡률 정보 중 적어도 하나를 추출하는 단계(S120), 상기 추출된 도자기 파편의 형태에 기초하여 각 도자기 파편의 파단선 정보를 추출하는 단계(S130), 상기 각 도자기 파편의 법선 벡터 정보 및 곡률 정보 중 적어도 하나를 이용하여 도자기의 회전축을 결정하는 단계(S140) 및 상기 도자기의 회전축 및 상기 파단선 정보를 이용하여 상기 도자기 파편을 정합하는 단계(S150)를 포함한다.
먼저, 평면부 상에 위치한 복수의 도자기 파편을 촬영하여 도자기 파편 이미지를 생성한다(S100).
파편 이미지 취득부(100)는 평면부(101)에 위치한 도자기 파편을 촬상하여 파편 이미지를 생성할 수 있다. 파편 이미지 취득부(100)는 평면 상에 위치한 도자기 파편을 촬상하여 파편 이미지의 RGB 이미지 및 깊이 이미지를 각각 취득할 수 있다.
이미지 분할 방법을 이용하여 상기 도자기 파편 이미지의 각 도자기 파편을 분류한다(S110).
파편 분류부(110)는 이미지 분할 방법을 이용하여 파편 이미지 내의 복수의 파편을 분류한다. 카메라에 촬상된 이미지 파일에는 복수의 파편이 포함되어 있으나, 이러한 복수의 파편은 하나의 전체 이미지로 촬상된 것으로 각각의 파편이 개별적으로 구별되는 상태는 아니다. 파편 분류부(110)는 이미지 분할 방법을 이용하여 전체 이미지에서 각 도자기 파편을 선별할 수 있다. 도자기 파편의 분류는 파편 컬러 이미지를 기준으로 수행될 수 있다. 파편 분류부(110)는 파편 컬러 이미지의 각 도자기 파편을 이미지 분할 방법을 통해 구별할 수 있다. 파편 컬러 이미지에서 분류된 각각의 도자기 파편에 대한 정보는 파편 깊이 이미지에도 동일하게 적용될 수 있다.
이미지 도자기 파편 이미지의 깊이 정보를 활용하여 각 도자기 파편의 법선 벡터 정보 및 곡률 정보 중 적어도 하나를 추출한다(S120).
파편 특성 추출부(120)는 파편 깊이 이미지의 깊이 정보를 기초로 각 도자기 파편의 법선 벡터 정보 및 곡률 정보 중 적어도 하나를 추출한다.
상기 추출된 도자기 파편의 형태에 기초하여 각 도자기 파편의 파단선 정보를 추출한다(S130).
파편 특성 추출부(120)는 파편 컬러 이미지의 외형을 분석하여 상기 추출된 도자기 파편의 형태에 기초하여 각 도자기 파편의 파단선 정보를 추출할 수 있다.
여기서, 단계(S120)이 단계(S130)보다 선행하여 기술되었으며, 동작 순서가 이에 한정되는 것은 아니다. 단계(S120)는 단계(S130)보다 먼저 수행될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 단계(S130)보다 늦게 수행되거나 또는 동시에 수행될 수도 있다.
각 도자기 파편의 법선 벡터 정보 및 곡률 정보 중 적어도 하나를 이용하여 도자기의 회전축을 결정한다(S140).
도자기는 하나의 회전축을 기초로 제작되며, 각각의 도자기 파편 또한 파손되기 이전의 도자기의 회전축과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 각 도자기 파편의 회전축 정보를 기초로 도자기 원형 복원이 수행될 수 있다. 즉, 동일한 회전축을 가지는 복수의 도자기 파편은 하나의 도자기로부터 유래한 것일 수 있다. 파편 특성 추출부(120)는 추출한 곡률 정보 및 법선 벡터 정보 중 적어도 하나를 기초로 이러한 도자기의 회전축을 결정할 수 있다.
상기 도자기의 회전축 및 상기 파단선 정보를 이용하여 상기 도자기 파편을 정합한다(S150).
파편 정합부(130)는 파편 특성 추출부(120)에서 추출된 상기 도자기 파편의 회전축 및 상기 각 도자기 파편의 파단선 정보에 기초하여 각 파편을 정합할 수 있다. 파편 정합부(130)는 동일한 회전축을 가지는 그룹 내에서 도자기 파편의 파단선 정보에 기초하여 도자기 파편의 가상 정합을 수행할 수 있다. 먼저, 그룹화된 도자기 파편을 기초로 가상 정합을 수행하는 바, 보다 효율적이고 정확한 가상 정합이 수행될 수 있다.
이상에서 설명한 실시예들에 따른 가상 정합을 위한 도자기 파편의 스캔 방법에 의한 동작은, 적어도 부분적으로 컴퓨터 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 실시예들에 따른 가상 정합을 위한 도자기 파편의 스캔 방법에 의한 동작을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 또한, 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 실시예가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 용이하게 이해될 수 있을 것이다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만 본 발명은 이러한 실시예들 또는 도면에 의해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 되며, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 도자기 파편의 스캔 시스템
100: 파편 이미지 취득부
101: 평면부
102: 카메라
103: 파편 이미지 생성부
110: 파편 분류부
120: 파편 특성 추출부
130: 파편 정합부

Claims (12)

  1. 평면부 상에 위치한 복수의 도자기 파편 전체를 컬러 카메라 및 깊이 카메라로 각각 촬영하여 도자기 파편 이미지를 생성하는 파편 이미지 취득부로서, 상기 도자기 파편 이미지는 상기 복수의 도자기 파편 전체를 컬러 카메라로 촬영하여 생성한 파편 컬러 이미지 및 상기 복수의 도자기 파편 전체를 깊이 카메라로 촬영하여 생성한 파편 깊이 이미지를 포함하는, 파편 이미지 취득부;
    상기 파편 컬러 이미지에 포함된 복수의 도자기 파편을 이미지 분할 방법을 이용하여 각각의 도자기 파편으로 분류하고, 상기 파편 깊이 이미지에 포함된 복수의 도자기 파편을 상기 파편 컬러 이미지에서 분류된 도자기 파편에 대한 정보대로 각각의 도자기 파편으로 분류하는 파편 분류부; 및
    상기 파편 깊이 이미지의 분류된 각각의 도자기 파편의 깊이 정보를 활용하여 각 도자기 파편의 법선 벡터 정보 및 곡률 정보 중 적어도 하나를 추출하고, 상기 파편 컬러 이미지의 분류된 각각의 도자기 파편의 외형을 분석하여 각 도자기 파편의 파단선 정보를 추출하는 파편 특성 추출부를 포함하는 도자기 파편의 스캔 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 파편 특성 추출부는 상기 각 도자기 파편의 법선 벡터 정보 및 곡률 정보 중 적어도 하나에 기초하여 도자기의 회전축을 결정하는 도자기 파편의 스캔 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 도자기의 회전축 및 상기 파단선 정보를 기초로 상기 도자기 파편을 가상 정합하는 파편 정합부를 더 포함하는 도자기 파편의 스캔 시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 파편 정합부는 동일한 회전축을 가지는 도자기 파편을 먼저 그룹화하고, 동일한 회전축을 가지는 도자기 파편 그룹내에서 상기 파단선 정보를 기초로 가상 정합을 수행하는 도자기 파편의 스캔 시스템.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 파편 특성 추출부는 상기 각 도자기 파편의 파단선의 뾰족한 부분에 대한 정보 및 상기 각 도자기 파편의 무늬 정보 중 적어도 하나를 더 추출하고,
    상기 파편 정합부는 상기 각 도자기 파편의 파단선의 뾰족한 부분에 대한 정보 및 상기 각 도자기 파편의 무늬 정보 중 적어도 하나를 더 활용하여 도자기 파편의 가상 정합을 수행하는 도자기 파편의 스캔 시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 파편 이미지 취득부는 상기 컬러 카메라 및 상기 깊이 카메라에서 촬영된 이미지를 처리하는 파편 이미지 생성부를 포함하는 도자기 파편의 스캔 시스템.
  7. 가상 정합을 위한 도자기 파편의 스캔 시스템의 도자기 파편 스캔 방법에 있어서,
    평면부 상에 위치한 복수의 도자기 파편 전체를 컬러 카메라 및 깊이 카메라로 각각 촬영하여 도자기 파편 이미지를 생성하는 단계로서, 상기 도자기 파편 이미지는 상기 복수의 도자기 파편 전체를 컬러 카메라로 촬영하여 생성한 파편 컬러 이미지 및 상기 복수의 도자기 파편 전체를 깊이 카메라로 촬영하여 생성한 파편 깊이 이미지를 포함하는, 단계;
    상기 파편 컬러 이미지에 포함된 복수의 도자기 파편을 이미지 분할 방법을 이용하여 각각의 도자기 파편으로 분류하고, 상기 파편 깊이 이미지에 포함된 복수의 도자기 파편을 상기 파편 컬러 이미지에서 분류된 도자기 파편에 대한 정보대로 각각의 도자기 파편으로 분류하는 단계;
    상기 파편 깊이 이미지의 분류된 각각의 도자기 파편의 깊이 정보를 활용하여 각 도자기 파편의 법선 벡터 정보 및 곡률 정보 중 적어도 하나를 추출하는 단계; 및
    상기 파편 컬러 이미지의 분류된 각각의 도자기 파편의 외형을 분석하여 각 도자기 파편의 파단선 정보를 추출하는 단계를 포함하는 도자기 파편 스캔 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 각 도자기 파편의 법선 벡터 정보 및 곡률 정보 중 적어도 하나에 기초하여 도자기의 회전축을 결정하는 단계를 더 포함하는 도자기 파편 스캔 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 도자기의 회전축 및 상기 파단선 정보를 기초로 상기 도자기 파편을 가상 정합하는 단계를 더 포함하는 도자기 파편 스캔 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 도자기 파편을 가상 정합하는 단계는 동일한 회전축을 가지는 도자기 파편을 먼저 그룹화하고, 동일한 회전축을 가지는 도자기 파편 그룹내에서 상기 파단선 정보를 기초로 가상 정합을 수행하는 것을 포함하는 도자기 파편 스캔 방법.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 파편 깊이 이미지의 분류된 각각의 도자기 파편의 깊이 정보를 활용하여 각 도자기 파편의 법선 벡터 정보 및 곡률 정보 중 적어도 하나를 추출하는 단계는 상기 각 도자기 파편의 파단선의 뾰족한 부분에 대한 정보 및 상기 각 도자기 파편의 무늬 정보 중 적어도 하나를 더 추출하는 것을 포함하고,
    상기 도자기의 회전축 및 상기 파단선 정보를 기초로 상기 도자기 파편을 가상 정합하는 단계는 상기 각 도자기 파편의 파단선의 뾰족한 부분에 대한 정보 및 상기 각 도자기 파편의 무늬 정보 중 적어도 하나를 더 활용하여 도자기 파편의 가상 정합을 수행하는 것을 더 포함하는 도자기 파편 스캔 방법.
  12. 하드웨어와 결합되어 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 도자기 파편 스캔 방법을 실행하도록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102084253B1 (ko) * 2013-11-20 2020-03-03 한국전자통신연구원 복원조각과 볼륨형 표면을 이용하는 카메라 트래킹 장치 및 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M. Kampel et al. "Virtual reconstruction of broken and unbroken pottery", Fourth International Conference on 3-D Digital Imaging and Modeling, 2003.10.27.*
김진태 외 2명, "컴퓨터를 사용한 고대 유물 복원", 한국멀티미디어 학회지 제13권 제3호, 53-62(10pages), 2009.09.*

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