KR102128344B1 - 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치 - Google Patents

Abstract

능동적 발광 수단을 사용하여 캘리브레이션 패턴을 형성함으로써, 카메라 캘리브레이션 과정에서 외부 조명 조건에 영향을 받지 않도록 하는 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 발광형 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치로서, 발광면으로 광을 방출하는 발광부 및 상기 발광부의 발광면에 부착되며, 상기 발광면으로 방출되는 광의 일부가 투과되도록 함으로써 카메라 캘리브레이션에 이용되는 캘리브레이션 패턴을 형성하기 위한 패턴부를 포함하는 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치가 제공된다.

Description

카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치{Apparatus for forming camera calibration pattern}

본 발명은 카메라 캘리브레이션에 사용되는 패턴을 형성하는 카메라 캘리브레이션 패턴 형상 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 능동적 발광 수단을 사용하여 캘리브레이션 패턴을 형성함으로써, 카메라 캘리브레이션 과정에서 외부 조명 조건에 영향을 받지 않도록 하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 카메라를 통해 취득되는 영상은 렌즈의 특성에 따라 형태가 결정되므로 렌즈의 특성을 파악하여 영상에 나타나는 실제 물체의 형상을 구성하는 것이 필요하다. 렌즈의 특성을 파악하기 위해서는 사전에 정의된 패턴의 차트를 사용하고 그 특정 차트의 영상으로부터 카메라 렌즈의 특성 파라미터를 추정하는 캘리브레이션을 실시하게 된다.

그 일례로서 도 1에서와 같이 바둑판 패턴의 차트(1 내지 5)를 카메라(6)의 시야 범위 내에서 다양한 위치와 자세로 배치한 뒤 다수의 차트 영상을 취득하여 그 영상들로부터 분석 과정을 거쳐 카메라(6)의 렌즈 특성을 찾아내는데, 도 1의 차트(1)의 위치를 기준으로 보면 도 1의 차트(2)와 도 1의 차트(3)의 위치와 같이 카메라(6)와 거리를 변경하여 다양한 거리에서의 영상을 취득하고, 도 1의 차트(4)와 도 1의 차트(5) 같이 차트가 카메라를 보는 각도를 변경하여 다양한 각도의 영상을 취득한다. 이 외에도 카메라(6)의 시야 범위 내의 다양한 위치 및 거리에 차트를 배치하고 이를 촬영하여 차트 영상을 취득할 수 있다.

그러나 이와 같이 여러 차트의 영상을 얻는 과정에서 캘리브레이션 현장에서 사용되는 외부 조명의 영향을 받아 일부 영상들은 카메라에서 정상적으로 취득되지 않아 사용될 수 없거나 영상의 품질이 불량하여 캘리브레이션 과정에 오류를 일으킬 수 있다는 문제점이 발생하게 된다. 하나의 예로 도 1의 차트(5)와 같이 차트를 두는 경우에는 차트에 그늘이 생겨 카메라가 정상적인 패턴 영상을 취득할 수 없게 된다. 또는 차트의 각 부분마다 외부 조명을 반사하는 정도에 차이가 발생하여 정상적인 패턴 영상을 취득하지 못하는 경우도 발생할 수 있다.

본 발명은 카메라 캘리브레이션을 위해 다수의 캘리브레이션 차트 영상을 취득하는 과정에서 외부 조명의 영향을 받아 패턴이 보이지 않거나 패턴 영상의 품질이 불량하게 되는 문제를 해결하여 정상적인 양질의 차트 영상을 취득하게 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 발광형 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치로서, 발광면으로 광을 방출하는 발광부 및 상기 발광부의 발광면에 부착되며, 상기 발광면으로 방출되는 광의 일부가 투과되도록 함으로써 카메라 캘리브레이션에 이용되는 캘리브레이션 패턴을 형성하기 위한 패턴부를 포함하는 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치가 제공된다.

일 실시예에서, 상기 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치는, 상기 발광부에 전원을 공급하는 전원부를 더 포함하되, 상기 발광부는, 상기 전원부에 의해 공급되는 전원에 의해 광을 방출할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 전원부는 배터리를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 패턴부는, 광이 투과하지 못하는 성질을 가지는 재료에 의해 상기 캘리브레이션 패턴이 형성되어 있는 투명 필름 또는 투명 패널인 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 발광부는, 상기 발광면에 축광안료가 도포되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치로서, 평면판 및 상기 평면판에 부착되며, 카메라 캘리브레이션에 이용되는 캘리브레이션 패턴을 형성하기 위한 패턴부를 포함하되, 상기 패턴부는, 상기 패턴부의 적어도 일부에 축광안료가 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치가 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 캘리브레이션 패턴 형상 장치는 능동적으로 발광할 수 있다. 따라서, 외부 조명 없이 캘리브레이션 패턴을 형성할 수 있으므로 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 캘리브레이션 패턴 형상 장치를 이용하는 경우, 카메라 캘리브레이션을 위해 다수의 캘리브레이션 차트 영상을 취득하는 과정에서 외부 조명의 영향을 받아 패턴이 보이지 않거나 패턴 영상의 품질이 불량하게 되는 문제를 해결하여 정상적인 양질의 차트 영상을 취득할 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 카메라 캘리브레이션을 위한 차트 영상을 획득하는 종래의 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광부의 외관을 도시하는 도면이다.
도4a 및 도 4b는 각각 대표적인 캘리브레이션 패턴의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 각각 패턴부의 예를 도시한 도면이다.
도 6은 패턴부가 발광부의 발광면에 부착되기 전의 상태를 도시한 도면이며, 도 7은 패턴부가 발광부의 발광면에 부착된 후의 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 블록도이며, 도 9는 도 8에 따른 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치의 외관을 도시한 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에 있어서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터를 '전송'하는 경우에는 상기 구성요소는 상기 다른 구성요소로 직접 상기 데이터를 전송할 수도 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 상기 데이터를 상기 다른 구성요소로 전송할 수도 있는 것을 의미한다. 반대로 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터를 '직접 전송'하는 경우에는 상기 구성요소에서 다른 구성요소를 통하지 않고 상기 다른 구성요소로 상기 데이터가 전송되는 것을 의미한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치(100)의 구조를 개략적으로 나타낸 블록도이다.

상기 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 패턴부(110), 발광부(120)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 상기 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치(100)는 전원부(130)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따라서는, 상술한 구성요소들 중 일부 구성요소는 반드시 본 발명의 구현에 필수적으로 필요한 구성요소에 해당하지 않을 수도 있으며, 또한 실시예에 따라 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치(100)는 상기 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치(100)를 구성하는 다른 구성요소의 기능 및/또는 리소스를 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.

상기 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치(100)는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위해 필요한 하드웨어 리소스(resource) 및/또는 소프트웨어를 구비할 수 있으며, 반드시 하나의 물리적인 구성요소를 의미하거나 하나의 장치를 의미하는 것은 아니다. 즉, 상기 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치(100)는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위해 구비되는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 논리적인 결합을 의미할 수 있으며, 필요한 경우에는 서로 이격된 장치에 설치되어 각각의 기능을 수행함으로써 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 논리적인 구성들의 집합으로 구현될 수도 있다. 또한, 상기 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치(100)은 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 각각의 기능 또는 역할별로 별도로 구현되는 구성들의 집합을 의미할 수도 있다.

상기 발광부(120)는 발광면(121)으로 광을 방출할 수 있다. 상기 발광부(120)는 발광면(121)을 포함하는 하드웨어 장치일 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광부(120)의 외관을 도시하는 도면이다.

도 3을 참조하면 상기 발광부(120)는 상기 발광부의 일 면인 발광면(121)을 포함할 수 있으며, 상기 발광면(121)으로 광을 방출할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 발광부(120)의 내부에는 광을 방출하는 광원(미도시)이 포함될 수 있다. 상기 발광부의 광원은 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들면 광원은 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED), 레이저 다이오드 (Laser Diode; LD)와 같은 전기 발광 방식, 음극선 발광(Cathode luminescence; CL) 방식, 레이저 발광 방식 등으로 구현될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 발광부(120)는 상기 전원부(130)에 의해 공급되는 전원을 이용하여 광을 방출할 수 있다. 즉, 상기 전원부(130)는 상기 발광부(120)에 전원을 공급할 수 있다.

상기 전원부(130)는 외부 전원을 상기 발광부(120)에 공급할 수도 있다.

또는 상기 전원부(130)는 배터리를 포함할 수 있다. 배터리를 통해 전원을 공급함으로써 상기 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치(100)에 휴대성을 부여할 수 있다.

다른 일 실시예에서, 상기 발광부(120)는 상기 발광면(121)에 축광안료가 도포되어 있거나 상기 발광면(121)이 축광 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.

축광안료 또는 축광 플라스틱은 태양광과 같은 자연광이나 백열등 형광등과 같은 인위적인 조명등의 빛의 에너지를 조사(照射)받아 이를 흡수 축적하였다가 발광할 수 있다. 따라서 본 실시예에 의한 발광부(120)는 별도의 전원 없이도 광을 방출할 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 상기 패턴부(110)는 상기 발광부(120)의 발광면(121)에 부착되며, 상기 발광면(121)으로 방출되는 광의 일부가 투과되도록 함으로써 카메라 캘리브레이션에 이용되는 캘리브레이션 패턴을 형성할 수 있다.

도4a 및 도 4b는 각각 대표적인 캘리브레이션 패턴의 일 예를 도시한 도면이다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 캘리브레이션 패턴은 체크무늬일 수 있다. 또는 도 4b에 도시된 바와 같이, 캘리브레이션 패턴은 일정한 크기의 원형 마크가 2차원으로 배열되는 형태일 수 있다. 이 외에도 다양한 캘리브레이션 패턴이 존재할 수 있음은 물론이다.

일 실시예에서, 투명 필름 또는 투명 패널일 수 있다.

도 5a 내지 도 5c는 각각 상기 패턴부(110)의 예를 도시한 도면이다.

도 5a에 도시된 바와 같이 상기 패턴부(110)는 투명 필름의 형태일 수 있다.

도 5b 또는 도 5c에 도시된 바와 같이 상기 패턴부(110)는 투명 패널의 형태일 수 있다.

상기 패턴부(110)가 투명 패널의 형태일 경우, 도 5b에 도시된 바와 같이 캘리브레이션 패턴이 패널의 일 평면에 부착/인쇄될 수 있다. 또는 도 5c에 도시된 바와 같이 패널 자체가 캘리브레이션 패턴을 형성할 수도 있다.

상기 패턴부(110)에는 광이 투과하지 못하는 성질을 가지는 재료에 의해 상기 캘리브레이션 패턴이 형성되어 있을 수 있다.

도 5a 내지 도 5c의 예에서, 검은색을 띄는 부분(예를 들어, 도 5a의 111, 도 5b의 113, 도 5c의 115)이 광이 투과하지 못하는 성질을 가지는 재료로 형성될 수 있다.

도 5a 내지 도 5c의 예에서, 투명 재질로 된 부분(예를 들어, 도 5a의 112, 도 5b의 114, 도 5c의 116)으로는 발광부(120)에서 방출되는 광이 투과되며, 검은색을 띄는 부분 예를 들어, 도 5a의 111, 도 5b의 113, 도 5c의 115)에서는 발광부(120)에서 방출되는 광이 차단되므로 상기 패턴부(110)는 상기 발광면(121)으로 방출되는 광의 일부가 투과되도록 함으로써 카메라 캘리브레이션에 이용되는 캘리브레이션 패턴을 형성할 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 패턴부(110)는 상기 발광부(120)의 발광면(121)에 부착될 수 있다.

도 6은 상기 패턴부(110)가 상기 발광부(120)의 발광면(121)에 부착되기 전의 상태를 도시한 도면이며, 도 7은 상기 패턴부(110)가 상기 발광부(120)의 발광면(121)에 부착된 후의 상태를 도시한 도면이다.

도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치(200)의 구조를 개략적으로 나타낸 블록도이며, 도 9는 본 실시예에 따른 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치(200)의 외관을 도시한 도면이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치(200)는 평면판(220) 및 패턴부(210)를 포함할 수 있다.

상기 패턴부(110)는 상기 평면판(120)에 부착되며, 카메라 캘리브레이션에 이용되는 캘리브레이션 패턴을 형성할 수 있다.

특히 상기 패턴부(120)는 상기 패턴부(120)의 적어도 일부에 축광안료가 도포되어 있을 수 있다.

예를 들어, 도 9의 예에서, 상기 패턴부(210) 중 흰색으로 표시된 부분(예를 들어 211)에는 축광안료가 도포되어 있을 수 있으며, 검은색으로 표시된 부분(예를 들어, 212)에는 축광안료가 도포되어 있지 않을 수 있다. 이 경우, 축광안료가 도포되어 있는 부분(예를 들어, 211)에서만 광이 방출되므로 상기 패턴부(120)는 캘리브레이션 패턴을 형성할 수 있다.

도 9의 예는 상기 패턴부(210)를 적어도 일부에 축광안료가 도포되어 있는 필름 또는 종이의 형태인 것을 도시하고 있다. 그런데 구현 예에 따라서 상기 패턴부(210)는 도 9와 달리 일 평면 중 적어도 일부에 축광안료가 도포되어 있는 패널의 형태일 수도 있다. 이 경우 상기 패턴부(210)는 도 5b와 유사한 형태일 수 있다.

또는 구현 예에 따라 상기 패턴부(210)는 상기 패턴부(120)의 적어도 일부가 측광 플라스틱에 의해 형성될 수 있다. 이 경우 상기 패턴부(210)는 도 5c와 유사한 형태일 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (6)

1. 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치로서,
   발광면으로 광을 방출하는 발광부; 및
   상기 발광부의 발광면에 부착되며, 상기 발광면으로 방출되는 광의 일부가 투과되도록 함으로써 카메라 캘리브레이션에 이용되는 캘리브레이션 패턴을 형성하기 위한 패턴부를 포함하되,
   상기 발광부는,
   빛 에너지를 조사(照射)받아 이를 흡수 축적하였다가 방출함으로써 외부 조명이나 전원 없이 발광 가능하도록 상기 발광면에 축광안료가 도포되어 있거나 상기 발광면이 축광 플라스틱 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치는,
   상기 발광부에 전원을 공급하는 전원부를 더 포함하되,
   상기 발광부는,
   상기 전원부에 의해 공급되는 전원에 의해 광을 방출하는 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 전원부는 배터리를 포함하는 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 패턴부는,
   광이 투과하지 못하는 성질을 가지는 재료에 의해 상기 캘리브레이션 패턴이 형성되어 있는 투명 필름 또는 투명 패널인 것을 특징으로 하는 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치.
   
5. 삭제
6. 발광형 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치로서,
   평면판; 및
   상기 평면판에 부착되며, 카메라 캘리브레이션에 이용되는 캘리브레이션 패턴이 형성된 패턴부를 포함하되,
   상기 패턴부는,
   빛 에너지를 조사(照射)받아 이를 흡수 축적하였다가 방출함으로써 외부 조명이나 전원 없이 발광 가능하도록 상기 패턴부의 적어도 일부에 축광안료가 도포되어 있거나 상기 패턴부의 적어도 일부가 축광 플라스틱 재질로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 카메라 캘리브레이션 패턴 형성 장치.

Images