KR102284187B1 - Apparatus for stereo matching - Google Patents
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Abstract
스테레오 매칭장치가 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 스테레오 매칭장치에 의하면, RGB 영상 및/또는 IR 영상을 취득하여 이를 깊이맵 추출에 이용함으로써, 저조도의 경우에도 정확하게 스테레오 매칭을 수행할 수 있다.A stereo matching device is disclosed. According to the stereo matching apparatus according to an embodiment of the present invention, by acquiring an RGB image and/or an IR image and using them for depth map extraction, stereo matching can be accurately performed even in low light.
Description
본 발명은 스테레오 매칭장치에 관한 것이다.The present invention relates to a stereo matching device.
잘 알려진 바와 같이, 사람의 시각은 주위 환경의 정보를 얻기 위한 감각의 하나로서, 두 눈을 통해 사물의 위치와 멀고 가까움을 인지할 수 있다. 즉, 두 눈을 통해 들어오는 시각정보들이 하나의 거리정보로 합성되면서 자유롭게 활동하는 것이다.As is well known, a person's vision is one of the senses for obtaining information about the surrounding environment, and through both eyes, the position of an object and its proximity can be recognized. In other words, visual information coming through both eyes is synthesized into one distance information, and activities are freely performed.
이러한 시각구조를 기계로 구현할 때 사용되는 것이 스테레오 카메라 시스템이다. A stereo camera system is used to implement this visual structure into a machine.
스테레오 카메라 시스템에서는 두 개의 카메라를 이용하여 얻은 영상에 대하여 스테레오 매칭(stereo matching)을 수행하는데, 이러한 스테레오 매칭 과정에서 스테레오 카메라는 두개의 카메라의 양안차를 이용하여 깊이맵(depth map)을 구한다. 이 깊이맵 데이터는 인식을 위해 사용된다. In a stereo camera system, stereo matching is performed on images obtained by using two cameras. In this stereo matching process, the stereo camera obtains a depth map by using the binocular difference between the two cameras. This depth map data is used for recognition.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 저조도인 경우 IR 영상을 취득하여 스테레오 매칭에 사용하는 스테레오 매칭장치를 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a stereo matching device that is used for stereo matching by acquiring an IR image in low light.
어느 하나를 취득하도록 제어하고, 상기 카메라부로부터 수신한 좌/우영상에 대해 스테레오 매칭을 수행하는 스테레오 매칭부를 포함할 수 있다.It may include a stereo matching unit that controls to acquire any one and performs stereo matching on the left/right images received from the camera unit.
본 발명의 일실시예에서, 상기 카메라부는, 타겟에 대한 좌/우의 RGB 영상, RGB/IR 영상 및 IR 영상 중 어느 하나를 취득하는 좌영상 취득부; 타겟에 대한 좌/우의 RGB 영상, RGB/IR 영상 및 IR 영상 중 어느 하나를 취득하는 우영상 취득부; 조도를 검출하는 수광부; 및 상기 스테레오 매칭부의 제어에 의해, 타겟에 대해 적외선을 방사하는 적어도 하나 이상의 방사부를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the camera unit, a left image acquisition unit for acquiring any one of the left / right RGB image, RGB / IR image and IR image for the target; a right image acquisition unit for acquiring any one of left/right RGB images, RGB/IR images, and IR images of the target; a light receiving unit for detecting illuminance; And under the control of the stereo matching unit, it may include at least one or more radiating unit for emitting infrared light to the target.
본 발명의 일실시예에서, 상기 방사부는, 단수 또는 복수의 적외선 소자를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the radiation unit may include a single or a plurality of infrared elements.
본 발명의 일실시예에서, 상기 적외선 소자는, LD 또는 LED 중 어느 하나일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the infrared device may be any one of LD and LED.
본 발명의 일실시예에서, 상기 카메라부는, 상기 방사부의 전단에 배치되며, 상기 방사부에서 방사되는 적외선을 소정 패턴으로 퍼지게 하는 스플리터를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the camera unit may further include a splitter disposed at the front end of the radiating unit and spreading infrared rays emitted from the radiating unit in a predetermined pattern.
본 발명의 일실시예에서, 상기 스테레오 매칭부는, 상기 수광부가 검출한 조도가 소정 조도 이하인 경우, 상기 방사부를 온상태로 변경하도록 제어하는 제어부; 상기 좌영상 취득부 및 우영상 취득부로부터 수신한 좌/우영상이 동일한 시간에 수신되도록 조정하는 동기화부; 동기화된 좌/우영상이 동일한 에피폴라라인에 위치하도록 교정하는 정렬부; 및 정렬된 좌영상 및 우영상에 대하여 스테레오 매칭을 수행하여 깊이맵을 추출하는 매칭부를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the stereo matching unit, when the illuminance detected by the light receiving unit is equal to or less than a predetermined illuminance, a control unit for controlling the emission unit to change to an on state; a synchronization unit for adjusting the left/right images received from the left image acquisition unit and the right image acquisition unit to be received at the same time; an alignment unit for correcting the synchronized left/right images to be positioned on the same epipolar line; and a matching unit configured to extract a depth map by performing stereo matching on the aligned left and right images.
본 발명의 일실시예에서, 상기 스테레오 매칭부는, 상기 제어부의 제어에 의해, 상기 방사부의 온/오프를 스위칭하는 스위칭부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the stereo matching unit may further include a switching unit for switching on/off of the radiation unit under the control of the control unit.
본 발명의 일실시예에서, 상기 카메라부로부터 교정과 관련된 데이터를 수신하여, 이를 정렬 파라미터로 변환하는 인코더부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, it may further include an encoder unit for receiving calibration-related data from the camera unit and converting it into an alignment parameter.
본 발명의 일실시예에서, 상기 정렬부는, 상기 인코더부로부터 수신한 상기 정렬 파라미터를 이용하여 좌/우영상을 교정할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the alignment unit may correct the left/right image by using the alignment parameter received from the encoder unit.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제어부는, 상기 수광부가 검출한 조도가 소정 조도 이하인 경우 상기 방사부를 온상태로 변경하도록 제어하고, 상기 좌영상 취득부 및 우영상 취득부가 RGB/IR 영상 또는 IR 영상을 취득하도록 제어할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the control unit controls to change the emitting unit to an on state when the illuminance detected by the light receiving unit is less than or equal to a predetermined illuminance, and the left image acquisition unit and the right image acquisition unit are RGB/IR images or IR images You can control the acquisition of images.
또한, 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 스테레오 매칭장치는, 타겟에 대한 좌/우의 RGB 영상, 또는 RGB 영상 및 IR 영상(RGB/IR 영상)을 취득하는 카메라부; 및 상기 카메라부가 RGB 영상 또는 RGB/IR 영상을 취득하도록 제어하고, 상기 카메라부로부터 수신한 좌/우영상에 대해 스테레오 매칭을 수행하는 스테레오 매칭부를 포함할 수 있다.In addition, in order to solve the above technical problem, a stereo matching device according to an embodiment of the present invention is a camera for acquiring left/right RGB images, or RGB images and IR images (RGB/IR images) for a target. wealth; and a stereo matching unit that controls the camera unit to acquire an RGB image or an RGB/IR image, and performs stereo matching on left/right images received from the camera unit.
본 발명의 일실시예에서, 상기 카메라부는, 타겟에 대한 좌/우의 RGB 영상 또는 RGB/IR 영상을 취득하는 좌영상 취득부; 타겟에 대한 좌/우의 RGB 영상 또는 RGB/IR 영상을 취득하는 우영상 취득부; 및 상기 스테레오 매칭부의 제어에 의해, 타겟에 대해 적외선을 방사하는 적어도 하나 이상의 방사부를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the camera unit, a left image acquisition unit for acquiring the left / right RGB image or RGB / IR image of the target; a right image acquisition unit for acquiring left/right RGB images or RGB/IR images of the target; And under the control of the stereo matching unit, it may include at least one or more radiating unit for emitting infrared light to the target.
본 발명의 일실시예에서, 상기 방사부는, 단수 또는 복수의 적외선 소자를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the radiation unit may include a single or a plurality of infrared elements.
본 발명의 일실시예에서, 상기 적외선 소자는, LD 또는 LED 중 어느 하나일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the infrared device may be any one of LD and LED.
본 발명의 일실시예에서, 상기 카메라부는, 상기 방사부의 전단에 배치되며, 상기 방사부에서 방사되는 적외선을 소정 패턴으로 퍼지게 하는 스플리터를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the camera unit may further include a splitter disposed at the front end of the radiating unit and spreading infrared rays emitted from the radiating unit in a predetermined pattern.
본 발명의 일실시예에서, 상기 스테레오 매칭부는, 상기 좌영상 취득부 및 우영상 취득부로부터 수신한 좌/우영상이 동일한 시간에 수신되도록 조정하는 동기화부; 동기화된 좌/우영상이 동일한 에피폴라라인에 위치하도록 교정하는 정렬부; 정렬된 좌/우영상에 대하여 스테레오 매칭을 수행하여 깊이맵을 추출하는 매칭부; 및 좌/우영상의 픽셀의 평균이 임계값 이하인 경우, 상기 방사부를 온상태로 변경하도록 제어하는 광도검출부를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the stereo matching unit includes: a synchronization unit for adjusting the left/right images received from the left image acquisition unit and the right image acquisition unit to be received at the same time; an alignment unit for correcting the synchronized left/right images to be positioned on the same epipolar line; a matching unit for extracting a depth map by performing stereo matching on the aligned left/right images; and a light intensity detector controlling the emission unit to be turned on when the average of pixels of the left/right image is less than or equal to a threshold value.
본 발명의 일실시예에서, 상기 스테레오 매칭부는, 상기 광도검출부의 제어에 의해, 상기 방사부의 온/오프를 스위칭하는 스위칭부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the stereo matching unit may further include a switching unit for switching on/off of the radiation unit under the control of the light intensity detection unit.
본 발명의 일실시예에서, 상기 카메라부로부터 교정과 관련된 데이터를 수신하여, 이를 정렬 파라미터로 변환하는 인코더부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, it may further include an encoder unit for receiving calibration-related data from the camera unit and converting it into an alignment parameter.
본 발명의 일실시예에서, 상기 정렬부는, 상기 인코더부로부터 수신한 상기 정렬 파라미터를 이용하여 좌/우영상을 교정할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the alignment unit may correct the left/right image by using the alignment parameter received from the encoder unit.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제어부는, 좌/우영상의 픽셀의 평균이 임계값 이하인 경우, 상기 방사부를 온상태로 변경하도록 제어하고, 상기 좌영상 취득부 및 우영상 취득부가 RGB/IR 영상을 취득하도록 제어할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the control unit, when the average of the pixels of the left/right image is equal to or less than a threshold value, controls the emission unit to change to an on state, and the left image acquisition unit and the right image acquisition unit are RGB/IR You can control the acquisition of images.
타겟에 대하여 적외선을 방사하여, RGB 영상 및 IR 영상을 동시에 취득하여, 저조도의 경우에도 정확하게 깊이맵을 추출하고, 이에 의해 3차원 스테레오 매칭을 정확하게 수행하도록 하는 효과가 있다.By emitting infrared light to the target, the RGB image and the IR image are simultaneously acquired, and the depth map is accurately extracted even in low light, thereby accurately performing 3D stereo matching.
또한, 정상조도 상태에서는 일반동작을 수행하다가, 저조도시 이를 감지하고 RGB 영상에 더하여 IR 영상을 취득하거나, 또는 IR 영상만을 취득하고, 이를 이용하여 정확하게 깊이맵을 추출하고, 이에 의해 3차원 스테레오 매칭을 정확하게 수행하도록 하는 효과가 있다.In addition, while performing a normal operation under normal illumination, it detects it in low light and acquires an IR image in addition to the RGB image, or acquires only the IR image, and accurately extracts a depth map using this, thereby 3D stereo matching It has the effect of performing accurately.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 스테레오 매칭장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 스테레오 매칭장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 스테레오 매칭장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a stereo matching apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a stereo matching apparatus according to a second embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a stereo matching apparatus according to a third embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 스테레오 매칭장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a stereo matching apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 스테레오 매칭장치는, 카메라부(1) 및 스테레오 매칭부(2)를 포함하며, 스테레오 매칭부(2)에서 추출된 스테레오 영상의 깊이맵이 인코더부(3)로 제공된다. 인코더부(3)는, 예를 들어 H.264로 수신되는 스테레오 영상을 코딩하는 것으로서, 영상코딩과 관련한 기술에 대해서는, 이미 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명하다 할 것이므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이하 본 발명의 일실시예의 설명에서, 같다.As shown in the drawing, the stereo matching apparatus according to an embodiment of the present invention includes a camera unit 1 and a
본 발명의 일실시예의 설명에서, 카메라부(1), 스테레오 매칭부(2) 및 인코더부(3)는 별도의 하드웨어로 구성되는 것과 같이 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 동일한 하드웨어(예를 들어, 카메라 등) 내에서 별도의 칩으로 구현되거나, 또는 하나의 칩으로 구현될 수 있다. In the description of one embodiment of the present invention, the camera unit 1, the
본 발명의 일실시예에 따른 카메라부(1)는, 좌영상 취득부(11), 적외선 방사부(12) 및 우영상 취득부(13)를 포함하며, 타겟(target)에 대한 적녹청(Red-Green-Blue; RGB) 영상 및 적외선(Infrared; IR) 영상을 취득한다. 본 발명의 일실시예에서, 카메라부(1)의 구성요소는 도면에 도시된 방식으로 정렬되는 것에 한정되는 것이 아님은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명하다 할 것이다. The camera unit 1 according to an embodiment of the present invention includes a left
좌영상 취득부(11) 및 우영상 취득부(13)는 예를 들어, 전하결합소자(Charge Coupled Device; CCD), 상보형 금속산화반도체(Complementary Metal-Oxide Semiconductor; CMOS) 센서 등의 카메라 센서로서, 각각 좌측 및 우측의 RGB 영상 및 IR 영상을 취득한다. 다만, 본 발명의 좌영상 취득부(11) 및 우영상 취득부(13)가 CCD 또는 CMOS센서에 한정되는 것을 의미하는 것은 아니며, 그와 유사한 기능을 수행하는 다른 소자의 적용을 배제하는 것이 아님은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명하다. The left
적외선 방사부(12)는 단수 또는 복수의 적외선 소자로 구성되어, 타겟에 대하여 적외선을 방사한다. 본 발명의 일실시예에서, 적외선 방사부(12)는 예를 들어, 레이저 다이오드(Laser Diode; LD) 또는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)와 같은 적외선 소자로 구성될 수 있지만, 적외선 소자가 이에 한정되는 것은 아니며, 적외선을 타겟에 대하여 방사할 수 있는 어떠한 적외선 소자의 적용을 배제하는 것은 아니다. The infrared
본 발명의 일실시예에서는, 적외선 방사부(12)가 하나 배치되는 경우를 도시하였으나, 이에 한정되는 것이 아니다. 즉, 적외선 방사부(12)의 개수가 많을수록 출력이 높아지며, 이는 적외선의 인식범위를 늘리는 결과를 가져오므로, 저조도 및 원거리까지도 인식이 가능하며, 적절한 인식거리에 따라 적외선 방사부(12)의 개수를 결정할 수 있다. In one embodiment of the present invention, although the case in which one
한편, LD로 구성되는 적외선 방사부(12)는 직진성을 가지므로, 본 발명의 일실시예에 따른 스테레오 매칭장치는, 적외선 방사부(12)의 전단에 하드웨어적으로 스플리터(splitter)(도시되지 않음)를 더 포함하여, 적외선 방사부(12)에서 방사되는 적외선을 일정 패턴으로 퍼지도록 할 수 있다. On the other hand, since the
본 발명의 제1실시예에 따른 좌영상 취득부(11) 및 우영상 취득부(13)는 RGB 영상 뿐 아니라, 적외선 방사부(12)에 의하여 방사된 적외선에 의한 IR 영상을 동시에 취득할 수 있다. The left
도 1의 스테레오 매칭부(2)는, 동기화부(21), 정렬부(22) 및 매칭부(23)를 포함한다. The
동기화부(21)는, 좌영상 취득부(11) 및 우영상 취득부(13)로부터 좌영상 및 우영상을 수신한다. 동기화부(21)는 수신한 좌영상 및 우영상의 동기화를 수행한다. 동기화란, 영상이 수신되는 시간을 동일하게 조정(align)하는 것을 말한다. 즉, 동기화부(21)는 수신되는 좌영상 및 우영상이 동일한 시간에 수신되도록 조정한다.The
정렬부(22)는, 동기화된 좌영상 및 우영상이 동일한 에피폴라라인(epipolarline)에 위치하도록 교정을 수행한다. 정렬부(22)의 정렬 수행과정에서, 인코더부(3)는 카메라부(1)의 좌영상 취득부(11) 및 우영상 취득부(13)로부터 캘리브레이션 데이터를 수신하고, 이를 정렬 파라미터로 변환하여 정렬부(22)에 전달한다. 정렬부(22)는 인코더부(3)로부터 수신한 정렬 파라미터를 이용하여, 동기화부(21)로부터 수신한 동기화가 수행된 영상에 대하여 교정을 수행할 수 있다.The
매칭부(23)는, 정렬된 좌영상 및 우영상에 대하여 스테레오 매칭을 수행하여, 깊이맵(depth map)을 추출한다.The matching
정렬부(22) 및 매칭부(23)의 동작에 대해서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 사항이므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the operations of the aligning
이하, 도 1의 본 발명의 제1실시예에 따른 스테레오 매칭장치의 동작을 설명한다.Hereinafter, the operation of the stereo matching apparatus according to the first embodiment of the present invention of FIG. 1 will be described.
본 발명의 제1실시예에 따른 스테레오 매칭장치에서, 적외선 방사부(12)는 항상 온상태로서, 타겟에 대하여 적외선을 방사하고, 좌영상 취득부(11) 및 우영상 취득부(13)는 각각 RGB 영상 및 IR 영상을 취득한다.In the stereo matching apparatus according to the first embodiment of the present invention, the infrared emitting
이후, 동기화부(21)는 좌우의 RGB 및 IR 영상에 대해 동기화를 수행하고, 이를 정렬부(22)로 출력한다. 정렬부(22)는 좌/우영상을 정렬하여, 이에 대해 매칭부(23)가 깊이맵을 추출하는 것에 의해 3차원 스테레오 매칭을 수행한다.Thereafter, the
이와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의하면, 적외선 방사부(12)가 적외선을 방사하고, 좌영상 취득부(11) 및 우영상 취득부(13)는 RGB 영상 및 IR 영상을 취득하여 이를 이용해 스테레오 매칭을 수행함으로써, 저조도인 경우에도 정확하게 깊이맵을 추출하여, 이에 의해 정확하게 3차원 스테레오 매칭을 수행할 수 있다.As described above, according to the first embodiment of the present invention, the infrared emitting
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 스테레오 매칭장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a stereo matching apparatus according to a second embodiment of the present invention.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 스테레오 매칭장치는, 카메라부(1) 및 스테레오 매칭부(2)를 포함하며, 스테레오 매칭부(2)에서 추출된 스테레오 영상의 깊이맵이 인코더부(3)로 제공된다. As shown in the drawing, the stereo matching apparatus according to the second embodiment of the present invention includes a camera unit 1 and a
본 발명의 제2실시예의 카메라부(1)는 좌영상 취득부(11), 적외선 방사부(12), 수광부(14) 및 우영상 취득부(13)를 포함하고, 스테레오 매칭부(2)는 동기화부(21), 정렬부(22), 매칭부(23), 제어부(24) 및 스위치부(25)를 포함한다. 본 발명의 제2실시예는, 도 1의 제1실시예와 카메라부(1)의 수광부(14) 및 스테레오 매칭부(2)의 제어부(24)와 스위치부(25)의 구성이 상이한 것으로서, 도 1의 제1실시예와의 상이점을 중점적으로 설명하기로 한다.The camera unit 1 according to the second embodiment of the present invention includes a left
카메라부(1)의 좌영상 취득부(11) 및 우영상 취득부(13)는 각각 좌측 및 우측의 RGB 영상 및/또는 IR 영상을 취득한다.The left
적외선 방사부(12)는 정상적인 조도에서는 오프(OFF)되어 있다가, 수광부(14)가 조도가 소정 조도 이하인 것을 검출한 경우, 제어부(21)의 제어에 의해 온(ON) 상태로 변경된다. 이에 대해서는, 추후 더욱 상세히 설명하기로 한다.The infrared emitting
수광부(14)는 카메라부(1)가 배치되는 장소의 빛을 수신하여, 수신한 빛의 조도를 후술하는 스테레오 매칭부(2)의 제어부(24)에 전달한다. 수광부(14)는, 예를 들어, 수광센서 또는 조도센서이지만, 이에 한정되는 것은 아니다. The
스테레오 매칭부(2)의 제어부(24)는, 수광부(14)로부터 조도를 수신하여, 수신된 조도가 일정 조도 이하인 경우에는, 적외선 방사부(12)를 온하도록 스위치부(22)를 제어한다. 스위치부(22)는, 제어부(21)의 제어에 의해, 적외선 방사부(12)의 온/오프를 스위칭한다. The
본 발명의 제2실시예에 따른 동기화부(21)는, 좌영상 취득부(11) 및 우영상 취득부(13)로부터 정상조도인 경우에는 RGB 영상을 수신하며, 소정 조도 이하인 경우에는 RGB 영상 및 IR 영상을 수신하거나, 또는 IR 영상만을 수신할 수도 있다. The
이하에서는, 본 발명의 제2실시예에 따른 스테레오 매칭장치의 동작을 설명한다.Hereinafter, the operation of the stereo matching apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described.
정상조도 상태에서는, 즉 수광부(14)가 검출한 조도가 정상범위인 경우, 본 발명의 제2실시예의 스테레오 매칭장치는, 좌영상 취득부(11) 및 우영상 취득부(13)가 취득한 RGB 영상에 대하여, 동기화부(21)가 동기화를 수행하고, 정렬부(22)가 좌/우영상을 정렬하여, 이에 대해 매칭부(23)가 깊이맵을 추출하는 것에 의해 3차원 스테레오 매칭을 수행한다. 이때, 적외선 방사부(12)의 전원은 오프상태이다.In the normal illuminance state, that is, when the illuminance detected by the
그러나, 수광부(14)가 검출한 빛의 조도가 소정 조도 이하인 경우, 제어부(24)는 스위치부(25)를 제어하여, 적외선 방사부(12)의 전원을 온상태로 변경한다.However, when the illuminance of the light detected by the
적외선 방사부(12)가 온상태로 변경되어, 타겟에 대하여 적외선을 방사한 경우, 좌영상 취득부(11) 및 우영상 취득부(13)는 각각 RGB 영상 및 IR 영상, 또는 IR 영상만을 취득한다. When the infrared
이후, 동기화부(21)는 좌우의 RGB 및 IR 영상, 또는 IR 영상에 대해 동기화를 수행하고, 정렬부(22)가 좌/우영상을 정렬하여, 이에 대해 매칭부(23)가 깊이맵을 추출하는 것에 의해 3차원 스테레오 매칭을 수행한다.Thereafter, the
본 발명의 제2실시예에 의하면, 정상조도 상태에서는 일반동작을 수행하다가, 저조도시 이를 감지하고 RGB 영상에 더하여 IR 영상을 취득하거나 또는 IR 영상만을 이용하여, 정확하게 깊이맵을 추출하고, 이에 의해 3차원 스테레오 매칭을 정확하게 수행할 수 있다.According to the second embodiment of the present invention, a normal operation is performed in a normal illuminance state, and when it is detected in low illuminance, an IR image is acquired in addition to the RGB image, or a depth map is accurately extracted using only the IR image, thereby 3D stereo matching can be performed accurately.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 스테레오 매칭장치의 구성도이다.3 is a block diagram of a stereo matching apparatus according to a third embodiment of the present invention.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 스테레오 매칭장치는, 카메라부(1) 및 스테레오 매칭부(2)를 포함하며, 스테레오 매칭부(2)에서 추출된 스테레오 영상의 깊이맵이 인코더부(3)로 제공된다. As shown in the drawing, the stereo matching apparatus according to the third embodiment of the present invention includes a camera unit 1 and a
본 발명의 제3실시예의 카메라부(1)는 좌영상 취득부(11), 적외선 방사부(12) 및 우영상 취득부(13)를 포함하고, 스테레오 매칭부(2)는 동기화부(21), 정렬부(22), 매칭부(23), 광도검출부(26) 및 스위치부(27)를 포함한다. 본 발명의 제3실시예는, 도 1의 제1실시예와 스테레오 매칭부(2)의 광도검출부(26)와 스위치부(27)의 구성이 상이한 것으로서, 도 1의 제1실시예와의 상이점을 중점적으로 설명하기로 한다.The camera unit 1 according to the third embodiment of the present invention includes a left
카메라부(1)의 좌영상 취득부(11) 및 우영상 취득부(13)는 각각 좌측 및 우측의 RGB 영상 및/또는 IR 영상을 취득한다.The left
적외선 방사부(12)는 정상적인 조도에서는 오프(OFF)되어 있다가, 스테레오 매칭부(2)의 광도검출부(26)가 소정 조도 이하인 것을 검출한 경우, 스위치부(27)의 스위칭에 의해 온(ON) 상태로 변경된다. The infrared emitting
스테레오 매칭부(2)의 광도검출부(26)는, 동기화부(21)가 동기화를 수행한 RGB 영상을 수신하여, 영상의 픽셀값의 평균을 모니터링하고, 픽셀의 평균이 임계값 이하인 경우, 저조도로 판단하고, 스위치부(27)가 적외선 방사부(12)을 온상태로 변경하도록 한다. 광도검출부(26)는 스테레오 매칭부(2)에 제공되는 것으로, 소프트웨어 형식으로 제공될 수도 있다.The light
스위치부(27)는, 광도검출부(26)의 제어에 의해, 적외선 방사부(12)의 온/오프를 스위칭한다. The
본 발명의 제3실시예에 따른 동기화부(21)는, 좌영상 취득부(11) 및 우영상 취득부(13)로부터 정상조도인 경우에는 RGB 영상을 수신하며, 소정 조도 이하인 경우에는 RGB 영상 및 IR 영상을 수신할 수 있다. 본 발명의 제3실시예에서는, 광도검출부(26)가 RGB 영상의 픽셀을 이용하여 광도의 평균을 검출하므로, RGB 영상은 조도에 관계없이 수신한다. The
본 발명의 제3실시예에 따른 스테레오 매칭장치의 상세한 동작을 설명하면 다음과 같다.A detailed operation of the stereo matching apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described as follows.
정상조도 상태에서는, 즉 광도검출부(26)가 동기화부(21)로부터 수신한 RGB 영상의 픽셀의 평균값으로부터 정상조도로 판단한 경우, 본 발명의 제3실시예의 스테레오 매칭장치는, 좌영상 취득부(11) 및 우영상 취득부(13)가 취득한 RGB 영상에 대하여, 동기화부(21)가 동기화를 수행하고, 정렬부(22)가 좌/우영상을 정렬하여, 이에 대해 매칭부(23)가 깊이맵을 추출하는 것에 의해 3차원 스테레오 매칭을 수행한다. 이때, 적외선 방사부(12)의 전원은 오프상태이다.In the normal illuminance state, that is, when the
그러나, 광도검출부(26)가 동기화부(21)로부터 수신한 RGB 영상의 픽셀의 평균값이 임계값 이하인 것으로 판단한 경우, 광도검출부(26)는 스위치부(27)를 제어하여, 적외선 방사부(12)의 전원을 온상태로 변경한다.However, when the light
적외선 방사부(12)가 온상태로 변경되어, 타겟에 대하여 적외선을 방사한 경우, 좌영상 취득부(11) 및 우영상 취득부(13)는 각각 RGB 영상 및 IR 영상을 취득한다. When the infrared
이후, 동기화부(21)는 좌우의 RGB 영상 및 IR 영상에 대해 동기화를 수행하고, 정렬부(22)가 좌/우영상을 정렬하여, 이에 대해 매칭부(23)가 깊이맵을 추출하는 것에 의해 3차원 스테레오 매칭을 수행한다.Thereafter, the
본 발명의 제3실시예에 의하면, 정상조도 상태에서는 일반동작을 수행하다가, 저조도시 이를 감지하고 RGB 영상에 더하여 IR 영상을 취득하여, 정확하게 깊이맵을 추출하고, 이에 의해 3차원 스테레오 매칭을 정확하게 수행할 수 있다.According to the third embodiment of the present invention, normal operation is performed under normal illuminance, and when it is detected in low illuminance, an IR image is acquired in addition to the RGB image, the depth map is accurately extracted, thereby accurately performing 3D stereo matching. can be done
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 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.Although the embodiments according to the present invention have been described above, these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent ranges of embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.
1: 카메라부 11: 좌영상 취득부
12: 적외선 방사부 13: 우영상 취득부
14: 수광부 2: 스테레오 매칭부
21: 동기화부 22: 정렬부
23: 매칭부 24: 제어부
25, 27: 스위치부 26: 광도검출부
3: 인코더부1: Camera unit 11: Left image acquisition unit
12: infrared radiation unit 13: right image acquisition unit
14: light receiving unit 2: stereo matching unit
21: synchronization unit 22: alignment unit
23: matching unit 24: control unit
25, 27: switch unit 26: light intensity detection unit
3: Encoder part
Claims (12)
상기 좌영상 취득부 및 상기 우영상 취득부로부터 영상을 수신하는 스테레오 매칭부를 포함하고,
상기 카메라부는, 상기 좌영상 취득부 및 상기 우영상 취득부에서 수신된 영상의 픽셀값을 이용하여 조도를 판단하고, 상기 조도가 소정 조도 이하인 저조도로 판단된 경우, 상기 적외선 방사부의 전원을 온상태로 변경하고,
상기 좌영상 취득부 및 상기 우영상 취득부는 좌 IR 영상 및 우 IR 영상을 취득하고,
상기 스테레오 매칭부는 상기 좌 IR 영상 및 상기 우 IR 영상을 스테레오 매칭하여 깊이맵을 추출하는 스테레오 매칭장치.
a camera unit including an infrared radiation unit, a left image acquisition unit, and a right image acquisition unit; and
and a stereo matching unit for receiving an image from the left image acquisition unit and the right image acquisition unit,
The camera unit determines the illuminance by using the pixel values of the images received from the left image acquisition unit and the right image acquisition unit, and when it is determined that the illuminance is a low illuminance equal to or less than a predetermined illuminance, the infrared emitting unit is turned on. change it to
The left image acquisition unit and the right image acquisition unit acquire a left IR image and a right IR image,
The stereo matching unit stereo matching apparatus for extracting a depth map by stereo matching the left IR image and the right IR image.
상기 스테레오 매칭부는,
상기 좌영상 취득부 및 상기 우영상 취득부로부터 수신한 상기 좌/우 IR영상이 동일한 시간에 수신되도록 조정하는 동기화부를 포함하는 스테레오 매칭장치.
According to claim 1,
The stereo matching unit,
and a synchronization unit for adjusting the left/right IR images received from the left image acquisition unit and the right image acquisition unit to be received at the same time.
상기 스테레오 매칭부는,
동기화된 상기 좌/우 IR영상이 동일한 에피폴라라인에 위치하도록 교정하는 정렬부; 및
정렬된 상기 좌/우 IR영상에 대하여 매칭을 수행하여 상기 깊이맵을 추출하는 매칭부를 포함하는 스테레오 매칭장치.
3. The method of claim 2,
The stereo matching unit,
an alignment unit for correcting the synchronized left/right IR images to be positioned on the same epipolar line; and
and a matching unit configured to extract the depth map by performing matching on the aligned left/right IR images.
상기 스테레오 매칭부는,
상기 카메라부로부터 교정과 관련된 데이터를 수신하여, 이를 정렬 파라미터로 변환하는 인코더부를 포함하는 스테레오 매칭장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The stereo matching unit,
and an encoder unit for receiving calibration-related data from the camera unit and converting it into an alignment parameter.
상기 정렬부는,
상기 인코더부로부터 수신한 상기 정렬 파라미터를 이용하여 상기 좌/우 IR영상을 교정하는 스테레오 매칭장치.
5. The method of claim 4,
The alignment unit,
A stereo matching device for correcting the left/right IR image by using the alignment parameter received from the encoder unit.
상기 스테레오 매칭부는,
상기 적외선 방사부를 온/오프를 스위칭하는 스위칭부를 포함하는 스테레오 매칭장치.
According to claim 1,
The stereo matching unit,
Stereo matching device including a switching unit for switching on/off the infrared emitting unit.
상기 적외선 방사부는,
레이저 다이오드(LD) 및 발광 다이오드(LED) 중 적어도 하나를 포함하는 스테레오 매칭장치.
According to claim 1,
The infrared radiation unit,
A stereo matching device comprising at least one of a laser diode (LD) and a light emitting diode (LED).
상기 카메라부는,
상기 적외선 방사부에서 방사되는 적외선을 소정 패턴으로 퍼지게 하는 스플리터를 포함하는 스테레오 매칭장치.
According to claim 1,
The camera unit,
A stereo matching device comprising a splitter for spreading the infrared rays emitted from the infrared radiation unit in a predetermined pattern.
A camera module comprising the stereo matching device of claim 1.
A mobile terminal comprising the camera module of claim 9 .
상기 카메라부는 상기 좌영상 취득부 및 상기 우영상 취득부에서 수신된 영상의 픽셀의 평균값이 임계값 이하인 경우, 저조도로 판단하는 스테레오 매칭장치.
According to claim 1,
The camera unit is a stereo matching device for determining the low illuminance when the average value of the pixels of the image received from the left image acquisition unit and the right image acquisition unit is less than or equal to a threshold value.
상기 카메라부에서 상기 저조도가 아닌 정상 조도로 판단된 경우,
상기 스테레오 매칭부는 상기 좌영상 취득부 및 상기 우영상 취득부에서 수신된 영상을 스테레오 매칭하여 깊이맵을 추출하는 스테레오 매칭장치.According to claim 1,
When it is determined by the camera unit as the normal illuminance rather than the low illuminance,
The stereo matching unit stereo matching apparatus for extracting a depth map by stereo matching the images received from the left image acquisition unit and the right image acquisition unit.
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