KR102376665B1 - 불투명 부재를 이용한 비접촉식 인식 장치 및 방법 - Google Patents

불투명 부재를 이용한 비접촉식 인식 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 예는 단순한 구성을 이용하여 비접촉식으로 신체 일부위 또는 사물의 이동 등에 대해 인식하는 장치 및 방법을 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 불투명 부재를 이용한 비접촉식 인식 장치는, 광학적으로 불투명한 소재로 형성되는 부재인 불투명부; 인식의 대상인 인식대상이 불투명부에 근접하는 경우, 인식대상의 형상이 불투명부에 투과되는 이미지인 투과이미지를 인식하여 촬상을 수행하는 촬상부; 및 촬상부로부터 투과이미지를 전달받고, 투과이미지를 처리하여 투과이미지를 단순화시킨 단순이미지를 생성하는 중앙처리부;를 포함한다.

Description

불투명 부재를 이용한 비접촉식 인식 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR PERFORMING NON-CONTACT RECOGNITION USING OPAQUE MATERIALS}
본 발명은 불투명 부재를 이용한 비접촉식 인식 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 단순한 구성을 이용하여 비접촉식으로 신체 일부위 또는 사물의 이동 등에 대해 인식하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전자기기에서 터치에 의해 사용자의 동작을 인식하는 제품에는 터치 센서와 디스플레이 패널이 결합한 터치 패널이 사용되고 있다. 이러한 터치 패널은 휴대용 전자기기와 같은 장치에 다양하게 설치되어 있다.
종래기술에서는, 정전용량형 트랜스듀서를 기반으로 사용자의 손가락 등과의 접촉을 인식하거나 또는 음파나 진동 등을 이용하여 사용자의 신체 일부위가 근접한 상황을 인식하는 방식으로 터치 동작 등을 인식하였다. 이와 같은 소자 기반으로 터치를 인식하는 종래기술에서는 장치의 구성이 복잡해지고 접촉에 의해서만 사용자의 신체 일부위에 대해서 인식이 가능하다는 한계가 있다.
그리고, 사용자의 신체 일부위의 동작을 촬상함으로써 비접촉으로 사용자 신체 일부위의 동작에 대한 인식을 수행하는 방식도 이용되고 있으나, 이와 같은 방식을 이용하는 경우, 터치를 통한 동작 인식과 같이 정밀하게 위치 변화에 대한 인식을 수행하는데 한계가 있고, 이와 같은 인식을 위한 연산도 복잡하다는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-1184742호(발명의 명칭: 비접촉식 손동작에 의한 방향 인식 방법)에서는, 입력 영상으로부터 피부색을 추출하여 피부색 영역을 형성하는 제1단계, 상기 피부색 영역에 대하여 영상 전처리를 통해 손영역을 검출하는 제2단계, 상기 손영역으로부터 무게 중심점과 손가락의 끝점을 추출하는 제3단계, 상기 무게중심점으로부터 상기 손가락 끝점까지의 손가락 방향을 계산하는 제4단계, 방향 중심축과 상기 손가락 방향을 비교하여 가장 근접한 방향 중심축을 손가락 방향을 인식하는 제5단계를 포함하는 비접촉식 손동작에 의한 방향 인식 방법이 개시되어 있다.
대한민국 등록특허 제10-1184742호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 단순한 구성을 이용하여 비접촉식으로 신체 일부위 또는 사물의 이동 등에 대해 인식하는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 광학적으로 불투명한 소재로 형성되는 부재인 불투명부; 인식의 대상인 인식대상이 상기 불투명부에 근접하는 경우, 상기 인식대상의 형상이 상기 불투명부에 투과되는 이미지인 투과이미지를 인식하여 촬상을 수행하는 촬상부; 및 상기 촬상부로부터 상기 투과이미지를 전달받고, 상기 투과이미지를 처리하여 상기 투과이미지를 단순화시킨 단순이미지를 생성하는 중앙처리부;를 포함하고, 상기 중앙처리부는, 상기 단순이미지에서 기준이 되는 기준포인트를 설정하며, 상기 기준포인트의 움직임에 대한 이동 값을 연산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 중앙처리부는, 상기 투과이미지의 채도 변화에 따라 상기 단순이미지의 생성 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 단순이미지는 원형, 타원형 또는 다각형 중 선택되는 하나 이상의 도형을 구비할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 중앙처리부는, 상기 투과이미지에서 상기 인식대상의 각 부위별 형상을 분석하여 상기 인식대상의 각 부위별로 대응되는 도형을 생성함으로써 상기 단순이미지를 생성할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 중앙처리부는, 상기 단순이미지에 구비된 도형 중 가장 채도가 높은 도형에 대한 이미지인 최근접이미지의 중심점을 상기 기준포인트로 설정할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 기준포인트는 상기 최근접이미지에서 하나의 픽셀로 선택될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 중앙처리부는, 소정의 위치에서의 상기 기준포인트의 정지 시간을 연산하여 클릭 이벤트를 생성할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 불투명부는, 판재 또는 렌즈 형상일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 불투명부를 향해 광을 조사하도록 설치되는 조명부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 촬상부는, 카메라 또는 이미지 센서일 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 상기 불투명부에 상기 인식대상이 근접하는 제1단계; 상기 인식대상의 형상이 상기 불투명부에 투과되어 상기 투과이미지가 상기 촬상부에 의해 촬상되는 제2단계; 상기 투과이미지가 상기 촬상부로부터 상기 중앙처리부로 전달되고, 상기 중앙처리부에서 상기 투과이미지를 이용하여 상기 단순이미지를 생성하는 제3단계; 및 상기 중앙처리부는, 상기 단순이미지에서 상기 기준포인트를 설정하고, 상기 기준포인트의 움직임에 따라 이동 값을 연산하는 제4단계;를 포함한다.
상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 불투명한 부재와 카메라를 이용하여 인식대상에 대한 이미지를 획득한 후 이를 분석하여 인식대상의 이동을 연산 가능하므로, 타 장치에 본 발명의 장치를 적용하기에 용이하고 경제적이라는 것이다.
또한, 본 발명의 효과는, 인식대상을 단순이미지로 단순화시킨 후 인식대상에 대한 이동 분석을 수행하므로, 비접촉식 인식의 속도가 증가된다는 것이다.
그리고, 본 발명의 효과는, 인식대상을 단순화시켜 단순이미지를 도출하고 이를 이용하여 기준포인트를 설정함으로써 인식대상의 이동을 수치적으로 분석하므로, 비접촉식 인식의 정확도가 향상된다는 것이다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉식 인식 장치의 개략도이다.
도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단순이미지에 대한 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인식대상의 이동을 인식하는 사항에 대한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단순이미지의 이동에 대한 모식도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 불투명부의 모식도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "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.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉식 인식 장치의 개략도이고, 도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단순이미지(200)에 대한 모식도이다. 여기서, 도 2 보다 도 3에서 인식대상(10)이 불투명부(110)에 상대적으로 더 근접하여 단순이미지(200)가 형성될 수 있다.
그리고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인식대상(10)의 이동을 인식하는 사항에 대한 개략도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단순이미지(200)의 이동에 대한 모식도이다. 도 2, 도 3 및 도 5에서는 이해의 편의 상 촬상부(120)에서 불투명부(110)의 형상도 같이 인식되는 것으로 표현되고 있으나, 중앙처리부(130)에서는 투과이미지, 단순이미지(200) 등에 대해서만 처리를 수행할 수 있다.
도 1 내지 도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 비접촉식 인식 장치는, 광학적으로 불투명한 소재로 형성되는 부재인 불투명부(110); 인식의 대상인 인식대상(10)이 불투명부(110)에 근접하는 경우, 인식대상(10)의 형상이 불투명부(110)에 투과되는 이미지인 투과이미지를 인식하여 촬상을 수행하는 촬상부(120); 및 촬상부(120)로부터 투과이미지를 전달받고, 투과이미지를 처리하여 투과이미지를 단순화시킨 단순이미지(200)를 생성하는 중앙처리부(130);를 포함한다. 여기서, 광학적으로 불투명한 소재는, 광의 투과가 제한적이므로, 접촉되는 물체의 상이 상대적으로 선명하게 나타나는 소재를 의미할 수 있다. 그리고, 인식대상(10)은 사용자의 신체 일부위일 수 있으며, 구체적으로, 인식대상(10)은 사용자의 손일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고 사용자의 손 외에 발과 같은 다른 신체 부위도 인식대상(10)이 될 수 있으며, 사용자의 신체 부위 외의 물체도 인식대상(10)이 될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 사용자의 손이 인식대상(10)인 경우에 대해 설명하기로 한다.
불투명부(110)는, 판재 또는 렌즈 형상일 수 있다. 먼저, 불투명부(110)는, 불투명한 유리판이나, 불투명한 아크릴판과 같은 불투명한 고분자 소재의 판재일 수 있다. 또는, 투명한 유리판이나 고분자 소재 판재에 불투명 효과를 위해 코팅을 수행한 부재일 수 있다. 여기서, 코팅은 습식코팅 또는 증착으로 수행될 수 있다.
또한, 불투명부(110)는 렌즈 형상일 수 있으며, 볼록 렌즈 형상 또는 오목 렌즈 형상일 수 있다. 불투명부(110)가 볼록 렌즈로 형성되는 경우, 투과이미지(또는 단순이미지(200))의 면적이 판재인 불투명부(110)에 의한 투과이미지(또는 단순이미지(200))의 면적보다 더 크게 인식되어, 실제 인식대상(10)의 변위(위치 변화)보다 투과이미지(또는 단순이미지(200))의 변위가 더 크게 인식될 수 있으므로, 불투명부(110)가 소형으로 제작되더라도 투과이미지(또는 단순이미지(200))의 인식 효율이 증대될 수 있다.
그리고, 불투명부(110)가 오목 렌즈로 형성되는 경우, 투과이미지(또는 단순이미지(200))의 면적이 판재인 불투명부(110)에 의한 투과이미지(또는 단순이미지(200))의 면적보다 더 작게 인식되어, 실제 인식대상(10)의 변위(위치 변화)보다 투과이미지(또는 단순이미지(200))의 변위가 더 작게 인식될 수 있으므로, 인식대상(10)에 의한 동작에 의해 미세한 입력이 수행되는 경우 인식 효율이 증대될 수 있다.
불투명부(110)는 유연한 소재로 형성될 수 있다. 여기서, 불투명부(110)는 유연한 성질을 구비하기 위하여 플라스틱과 같은 고분자 화합물 소재로 형성될 수 있다. 불투명부(110)가 유연한 소재로 형성되는 경우, 형상이 변형되면서 이용되는 웨어러블 장치 등의 제품에 비접촉식 인식 장치로 설치될 수 있다.
촬상부(120)는, 카메라 또는 이미지 센서일 수 있다. 여기서, 촬상부(120)는 소형으로 형성될 수 있으며, 이에 따라, 스마트폰, 인터폰 등과 같은 소형의 전자기기에 본 발명의 비접촉식 인식 장치가 설치될 수 있다. 이미지센서는, CCD(Charge Coupled Device) 이미지센서 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지센서일 수 있다. 이와 같은 촬상부(120)에 의해 투과이미지는 디지털 이미지로 획득될 수 있다.
도 4와 도 5에서 보는 바와 같이, 중앙처리부(130)는, 단순이미지(200)에서 기준이 되는 기준포인트(211)를 설정하며, 기준포인트(211)의 움직임에 대한 이동 값을 연산할 수 있다. 구체적으로, 중앙처리부(130)는, 기준포인트(211)의 x-y축 좌표 변화를 연산할 수 있으며, 기준포인트(211)의 x축 값과 y축 값 변화에 의해 기준포인트(211)의 이동 값을 연산할 수 있다. 이하, 기준포인트(211)의 설정과 이를 이용한 기준포인트(211)의 x축 값과 y축 값 변화 측정에 대해 설명하기로 한다.
중앙처리부(130)는, 투과이미지의 채도 변화에 따라 단순이미지(200)의 생성 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 채도는 인식대상(10)의 투과이미지의 색의 선명함의 정도를 의미할 수 있으며, 촬상부(120)에서 인식대상(10)이 인식되어 생성되는 투과이미지의 색이 선명하고 짙게 보이며 채도가 높다고 하고, 투과이미지의 색이 흐리게 보이면 채도가 낮다고 할 수 있다.
도 2와 도 3에서 보는 바와 같이, 인식대상(10)과 불투명부(110)의 거리에 따라 단순이미지(200)의 채도가 가변할 수 있으며, 이와 동일한 원리로 단순이미지(200)로 변환되기 전의 투과이미지에 있어서도 인식대상(10)과 불투명부(110)의 거리에 따라 투과이미지의 채도가 가변할 수 있다. 즉, 인식대상(10)과 불투명부(110)의 거리가 감소할수록 투과이미지의 채도가 증가하고, 인식대상(10)과 불투명부(110)의 거리가 증가할수록 투과이미지의 채도가 감소할 수 있다.
인식대상(10)이 불투명부(110)에 근접하는 경우, 중앙처리부(130)는 투과이미지의 각 픽셀에 대한 채도를 측정하고, 복수 개의 픽셀 중 가장 채도가 높은 픽셀의 채도가 사전에 중앙처리부(130)에 저장된 기준 채도 이상으로 형성되면, 중앙처리부(130)는 인식대상(10)에 대한 분석을 수행하기 위하여 단순이미지(200)의 생성을 시작할 수 있다.
반면에, 인식대상(10)이 불투명부(110)에 근접하는 경우라도, 상기와 같이 중앙처리부(130)에서 채도가 측정된 복수 개의 픽셀 중 가장 채도가 높은 픽셀의 채도가 기준 채도 미만으로 형성되면, 중앙처리부(130)는 인식대상(10)에 대한 분석을 수행하지 않고 단순이미지(200)의 생성도 수행되지 않을 수 있다.
상기와 같이 인식대상(10)이 불투명부(110)에 근접하고, 투과이미지에 대한 중앙처리부(130)의 분석 수행 후, 중앙처리부(130)에 인식대상(10)에 대한 분석을 시작하여 단순이미지(200)를 생성한 경우, 단순이미지(200)는 원형, 타원형 또는 다각형 중 선택되는 하나 이상의 도형을 구비할 수 있다. 그리고, 중앙처리부(130)는, 투과이미지에서 인식대상(10)의 각 부위별 형상을 분석하여 인식대상(10)의 각 부위별로 대응되는 도형을 생성함으로써 단순이미지(200)를 생성할 수 있다.
도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 인식대상(10)인 사용자의 손이 불투명부(110)에 근접하는 경우, 촬상부(120)의 촬상에 의해 사용자의 손에 대한 투과이미지가 생성되고, 중앙처리부(130)는 투과이미지를 전달받아 투과이미지에서 각각의 손가락의 말단과 손가락을 제외한 손의 다른 부위에 대한 형상을 분석하여 각각의 부위별로 구분을 수행할 수 있다. 이와 같은 각각의 부위별로 형상을 구분하기 위하여 종래의 디지털 영상 처리 기술(영상 이진화, 모폴로지 연산 등)을 이용하여 인식대상(10)의 윤곽선을 추출함으로써 수행될 수 있다. 이와 같은 종래의 디지털 영상 처리 기술에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
그리고, 도 1에서와 같이 사용자의 손이 불투명부(110)에 근접하는 경우, 중앙처리부(130)에 의해 사용자의 손(인식대상(10))의 각 부위, 즉, 각각의 손가락의 말단과 손가락을 제외한 손의 다른 부위에 대한 형상이 구분되면, 도 2와 도 3에서 보는 바와 같이, 중앙처리부(130)는 각각의 부위에 대해 원형 또는 타원형을 대응시켜 단순이미지(200)를 생성할 수 있다. 이 때, 중앙처리부(130)는 각각의 부위의 최외곽선의 형상과 가장 유사한 형상의 도형을 매칭시켜 단순이미지(200)를 생성할 수 있다. 도 2와 도 3에서는 원형과 타원형을 이용하여 단순이미지(200)를 생성하고 있으나, 사전에 설정되어 중앙처리부(130)에 저장된 다각형을 이용할 수 있음은 당연하다. 다만, 인식 속도의 증가를 위해 원형 또는 타원형을 이용하여 단순이미지(200)를 생성하는 것이 유리할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 사용자의 손을 펴서 인식대상(10)으로 이용하는 사항에 대해서 개시되고 있으나, 당연히 이에 한정되는 것은 아니고, 어느 하나의 손가락만 펴서 인식대상(10)으로 이용하는 경우, 상대적으로 더 단순하게 단순이미지(200)를 도출할 수 있다.
그리고, 상기와 같이 인식대상(10)의 대략적인 형상만 인식되면 매칭되는 도형으로 이미지를 단순화시킨 후 분석을 수행하므로, 비접촉식 인식의 속도가 증가할 수 있다.
중앙처리부(130)는, 단순이미지(200)에 구비된 도형 중 가장 채도가 높은 도형에 대한 이미지인 최근접이미지(210)의 중심점을 기준포인트(211)로 설정할 수 있다. 여기서, 기준포인트(211)는 최근접이미지(210)에서 하나의 픽셀로 선택될 수 있다. 상기와 같이 투과이미지는 복수 개의 픽셀로 형성되는 디지털 이미지로 획득될 수 있으며, 이를 분석하여 생성되는 단순이미지(200)도 디지털 이미지로 형성될 수 있다.
상기의 구체적인 실시 예와 같이 인식대상(10)이 사용자의 손인 경우, 각각의 손가락의 말단이 불투명부(110)에 근접하면 각각의 손가락의 말단에 원형 또는 타원형이 매칭되어 단순이미지(200)가 형성되고, 이와 같은 단순이미지(200)에서 가장 채도가 높은 도형이 도출될 수 있다. 도 1과 같이 사용자의 손이 불투명부(110)에 근접하는 경우에는 중지의 말단에 대응되는 도형이 가장 채도가 높게 형성될 것이다. 그리고, 중앙처리부(130)에서는, 이와 같이 가장 채도가 높은 도형이 최근접이미지(210)로 판단될 수 있다. 다음으로, 중앙처리부(130)에서는 최근접이미지(210)에서 가장 중심에 위치하는 픽셀을 선택할 수 있고, 이와 같이 선택된 하나의 픽셀이 기준포인트(211)로 이용될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 서로 인접한 복수 개의 픽셀이 선택되어 기준포인트(211)로 이용될 수 있음은 당연하다.
상기와 같이 기준포인트(211)가 설정되는 경우, 중앙처리부(130)는 불투명부(110)의 소정의 위치를 기준점으로 하여 기준포인트(211)의 x축 값과 y축 값을 도출하여 기준포인트(211)의 위치를 규정할 수 있다. 여기서, 기준점은 불투명부(110)의 중심점이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 불투명부(110)의 표면 상 소정의 위치가 기준점이 될 수 있다.
또한, 기준포인트(211)가 규정되면, 최근접이미지(210)의 채도가 상기의 기준 채도 미만으로 되어 단순이미지(200)의 생성이 종료됨으로써 인식대상(10)에 대한 분석이 종료되는 경우 외에는, 중앙처리부(130)는 지속적으로 기준포인트(211)의 위치를 측정 및 추적할 수 있다.
그리고, 도 4와 도 5에서 보는 바와 같이 사용자의 손(인식대상(10))이 이동하면, 기준포인트(211)도 이동하며, 기준포인트(211)의 변화에 의한 x축 값과 y축 값의 변위량에 의해 기준포인트(211)의 이동 값이 연산되고, 이에 따라, 인식대상(10)의 이동 값이 연산될 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 비접촉식 인식 장치에서는, 인식대상(10)을 단순화시켜 단순이미지(200)를 도출하고 이를 이용하여 기준포인트(211)를 설정함으로써 인식대상(10)의 이동을 수치적으로 분석하므로, 비접촉식 인식의 정확도가 향상될 수 있다.
본 발명의 비접촉식 인식 장치는, 불투명부(110)를 향해 광을 조사하도록 설치되는 조명부(140)를 더 포함할 수 있다. 조명부(140)에 구비되는 조명은, LED 조명일 수 있으며, 복수 개의 조명이 조명부(140)에 구비될 수 있다. 본 발명의 비접촉식 인식 장치의 주위 환경이 어두워 투과이미지가 제대로 인식되지 않을 수 있다. 이러한 경우, 조명부(140)가 불투명부(110)를 향해 광을 조사하여 투과이미지의 선명도가 증대될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 불투명부(110)의 모식도이다. 도 6에서 보는 바와 같이, 인식대상(10)을 향하는 불투명부(110)의 표면에는 번호 표시가 형성될 수 있다. 이와 같은 번호 표시는 불투명부(110)에 고정적으로 형성되는 것이므로, 중앙처리부(130)에서 인식대상(10)에 대한 분석 수행 시 번호 표시의 형상은 제외하는 것은 당연하다.
중앙처리부(130)에서는 불투명부(110)에 형성된 각각의 번호 표시에 대한 위치를 x-y축 값으로 저장할 수 있다. 그리고, 중앙처리부(130)는, 소정의 위치에서의 기준포인트(211)의 정지 시간을 연산하여 클릭 이벤트를 생성할 수 있다. 구체적으로, 상기와 같이 사용자가 인식대상(10)인 사용자의 손을 이동시킴으로써 기준포인트(211)가 이동하다가 복수 개의 번호 표시 중 어느 하나의 번호 표시의 면적 상에 위치한 후 소정의 시간 동안 정지하여 소정의 기준 시간이 도과한 경우, 중앙처리부(130)는 사용자가 해당 번호 표시를 클릭한 것으로 판단하여 클릭 이벤트를 생성할 수 있다. 그리고, 기준포인트(211)가 이동하면서 어느 하나의 번호 표시를 통과하더라도 해당 번호 표시 상에 위치하는 시간이 기준 시간 미만인 경우에는, 해당 번호 표시에 대한 클릭 이벤트를 생성하지 않을 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 비접촉식 인식 장치를 포함하는 인터폰 시스템을 형성할 수 있다. 구체적으로, 도 6에서와 같은 불투명부(110)를 이용하여 번호 입력 시스템을 형성할 수 있다. 기존 인터페이스(인터폰 등) 번호 입력 등을 위해 번호판에 접촉하여야만 인식이 가능하였으나 본 발명의 비접촉식 인식 장치를 이용하는 경우 비접촉 방식으로 번호판(상기된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 불투명부(110))에 번호 입력 등이 가능할 수 있다.
또한, 상기와 같은 기준포인트(211)의 이동 경로를 분석하여 스크린에 선 생성을 수행하거나, 인식대상(10)의 이동 경로를 추적한 후 이동 경로의 패턴에 의해 소정의 명령을 수행하는 시스템의 형성도 가능할 수 있다.
이와 같이, 불투명한 부재와 카메라를 이용하여 인식대상(10)에 대한 이미지를 획득한 후 이를 분석하여 인식대상(10)의 이동을 연산 가능하므로, 타 장치에 본 발명의 장치를 적용하기에 용이하고 경제적일 수 있다.
이하, 본 발명의 비접촉식 인식 장치를 이용한 비접촉식 인식 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 제1단계에서, 불투명부(110)에 인식대상(10)이 근접할 수 있다. 그리고, 제2단계에서, 인식대상(10)의 형상이 불투명부(110)에 투과되어 투과이미지가 촬상부(120)에 의해 촬상될 수 있다.
다음으로, 제3단계에서, 중앙처리부(130)에서 투과이미지를 이용하여 단순이미지(200)를 생성할 수 있다. 그 후, 제4단계에서, 중앙처리부(130)는, 단순이미지(200)에서 기준포인트(211)를 설정하고, 기준포인트(211)의 움직임에 따라 이동 값을 연산할 수 있다.
본 발명의 비접촉식 인식 방법에 대한 나머지 사항은, 상기된 본 발명의 비접촉식 인식 장치에 기재된 사항과 동일하다.
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 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 인식대상
110 : 불투명부
120 : 촬상부
130 : 중앙처리부
140 : 조명부
200 : 단순이미지
210 : 최근접이미지
211 : 기준포인트

Claims (12)

  1. 광학적으로 불투명한 소재로 형성되는 부재인 불투명부;
    인식의 대상인 인식대상이 상기 불투명부에 근접하는 경우, 상기 인식대상의 형상이 상기 불투명부에 투과되는 이미지인 투과이미지를 인식하여 촬상을 수행하는 촬상부; 및
    상기 촬상부로부터 상기 투과이미지를 전달받고, 상기 투과이미지를 처리하여 상기 투과이미지를 단순화시켜 복수 개의 도형으로 형성된 단순이미지를 생성하고, 상기 투과이미지의 채도 변화에 따라 상기 단순이미지의 생성 여부를 판단하는 중앙처리부;를 포함하고,
    상기 인식대상이 상기 불투명부에 근접하는 경우, 상기 중앙처리부는 상기 투과이미지의 각 픽셀에 대한 채도를 측정하고, 상기 투과이미지의 복수 개의 픽셀 중 가장 채도가 높은 픽셀의 채도가 기준 채도 이상이면 상기 중앙처리부가 상기 단순이미지의 생성을 시작하며,
    상기 중앙처리부는, 상기 단순이미지에 구비된 복수 개의 도형 중 가장 채도가 높은 도형에 대한 이미지인 최근접이미지에서 가장 중심에 위치하는 픽셀을 기준포인트로 설정하고, 상기 기준포인트의 움직임에 대한 이동 값을 연산하는 것을 특징으로 하는 불투명 부재를 이용한 비접촉식 인식 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 단순이미지는 원형, 타원형 또는 다각형 중 선택되는 하나 이상의 도형을 구비하는 것을 특징으로 하는 불투명 부재를 이용한 비접촉식 인식 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 중앙처리부는, 상기 투과이미지에서 상기 인식대상의 각 부위별 형상을 분석하여 상기 인식대상의 각 부위별로 대응되는 도형을 생성함으로써 상기 단순이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 불투명 부재를 이용한 비접촉식 인식 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 중앙처리부는, 소정의 위치에서의 상기 기준포인트의 정지 시간을 연산하여 클릭 이벤트를 생성하는 것을 특징으로 하는 불투명 부재를 이용한 비접촉식 인식 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 불투명부는, 판재 또는 렌즈 형상인 것을 특징으로 하는 불투명 부재를 이용한 비접촉식 인식 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 불투명부를 향해 광을 조사하도록 설치되는 조명부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불투명 부재를 이용한 비접촉식 인식 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 촬상부는, 카메라 또는 이미지 센서인 것을 특징으로 하는 불투명 부재를 이용한 비접촉식 인식 장치.
  11. 청구항 1, 청구항 3, 청구항 4 및 청구항 7 내지 청구항 10 중 선택되는 어느 하나의 항에 의한 불투명 부재를 이용한 비접촉식 인식 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 인터폰 시스템.
  12. 청구항 1의 불투명 부재를 이용한 비접촉식 인식 장치를 이용한 비접촉식 인식 방법에 있어서,
    상기 불투명부에 상기 인식대상이 근접하는 제1단계;
    상기 인식대상의 형상이 상기 불투명부에 투과되어 상기 투과이미지가 상기 촬상부에 의해 촬상되는 제2단계;
    상기 투과이미지가 상기 촬상부로부터 상기 중앙처리부로 전달되고, 상기 중앙처리부에서 상기 투과이미지를 이용하여 상기 단순이미지를 생성하는 제3단계; 및
    상기 중앙처리부는, 상기 단순이미지에서 상기 기준포인트를 설정하고, 상기 기준포인트의 움직임에 따라 이동 값을 연산하는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 불투명 부재를 이용한 비접촉식 인식 방법.
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