KR102476404B1 - ToF 모듈 및 그 ToF 모듈을 이용한 피사체 인식장치 - Google Patents

ToF 모듈 및 그 ToF 모듈을 이용한 피사체 인식장치 Download PDF

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Abstract

ToF 모듈 및 그 ToF 모듈을 이용한 피사체 인식장치가 개시된다. 본 발명에 따른 ToF 모듈은, ToF(Time of Flight) 방식으로 거리 및 깊이 정보를 측정하는 ToF 모듈에 있어서, 피사체에 광을 출력하는 광 송신부; 및 피사체에서 반사되는 광을 수신하는 광 수신부;를 포함하며, 광 송신부는, 복수의 에미터(emitter)의 패키지(package)를 포함하는 광원; 복수의 에미터 중 적어도 하나의 에미터를 선택적으로 구동하는 에미터 구동부; 및 1차적으로 복수의 에미터를 구동 제어하며, 광 수신부가 수신하는 반사광에 따라 2차적으로 복수의 에미터 중의 적어도 하나의 에미터를 선택하여 구동 제어하는 구동 제어부;를 포함한다.

Description

ToF 모듈 및 그 ToF 모듈을 이용한 피사체 인식장치{TOF MODULE AND SUBJECT RECOGNIGING APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 ToF 모듈 및 그 ToF 모듈을 이용한 피사체 인식장치에 관한 것으로서, 피사체의 크기 및 위치에 적응적으로 최적의 전력을 이용하여 거리 및 깊이 정보를 측정할 수 있는 ToF 모듈 및 그 ToF 모듈을 이용한 피사체 인식장치에 관한 것이다.
피사체에 대한 거리 정보 및 깊이 정보를 얻는 방법으로는 스테레오 방법, 구조광 방법, TOF(Time Of Flight) 방법 등이 있다.
스테레오 방법은 두 대의 카메라를 이용하여 거리 및 깊이 정보를 얻는 방법으로써, 거리를 찾는데 많은 연산을 필요로 하기 때문에 거리 및 깊이 정보의 획득 속도가 느리다는 문제점이 있다.
또한, 구조광 방법은 가시광 레이저 혹은 적외선 레이저와 같이 주변 조명과 구분되는 구조광을 물체에 조사하고, 반사된 빛을 카메라 영상으로 획득하여 물체거리에 따른 왜곡을 분석함으로써 거리를 계산하는 방법이다. 그런데, 구조광 방법에 따른 영상은 햇빛이나 형광등의 밝기 등 주변 조명의 영향을 많이 받기 때문에, 결과적으로 얻어지는 물체거리 및 깊이 정보가 조명 잡음에 민감하다는 문제점이 있다.
한편, TOF 방법은 초음파나 전자기파와 같은 파동을 피사체에 발사하고, 반사되어 돌아오기까지의 시간을 측정하여 거리 및 깊이 정보를 얻는 방법이다. 이때, TOF에 기초하여 거리 및 깊이 정보를 측정하는 장치는 일반적으로 면광원을 이용하여 특정 화각에 균일한 빛을 투사한다.
그런데, 피사체의 크기가 작을 경우, 일반적인 TOF 장치는 불필요한 면적에까지 빛을 투사할 수 있으며, 이로 인해 전력 손실이 발생하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 피사체의 크기 및 위치에 적응적으로 최적의 전력을 이용하여 거리 및 깊이 정보를 측정할 수 있는 ToF 모듈, 및 그 ToF 모듈을 이용한 피사체 인식장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 ToF 모듈은, ToF(Time of Flight) 방식으로 거리 및 깊이 정보를 측정하는 ToF 모듈에 있어서, 피사체에 광을 출력하는 광 송신부; 및 피사체에서 반사되는 광을 수신하는 광 수신부;를 포함하며, 광 송신부는, 복수의 에미터(emitter)의 패키지(package)를 포함하는 광원; 복수의 에미터 중 적어도 하나의 에미터를 선택적으로 구동하는 에미터 구동부; 및 1차적으로 복수의 에미터를 구동 제어하며, 광 수신부가 수신하는 반사광에 따라 2차적으로 복수의 에미터 중의 적어도 하나의 에미터를 선택하여 구동 제어하는 구동 제어부;를 포함한다.
전술한 ToF 모듈은, 복수의 에미터의 1차 구동에 대응하여 광 수신부가 수신한 반사광에 따라 피사체의 크기 및 위치를 분석하는 피사체 분석부;를 더 포함하며, 구동 제어부는 분석된 피사체의 크기 및 위치에 대응하여 적어도 하나의 에미터를 2차적으로 구동한다.
여기서, 피사체 분석부는, 적어도 하나의 에미터의 2차 구동에 대응하여 광 수신부가 수신한 반사광에 따라 피사체에 대한 거리 및 깊이 정보를 분석한다.
또한, 구동 제어부는, 1차적으로 복수의 에미터의 모두를 제1조도로 구동 제어하며, 2차적으로 피사체의 크기 및 위치에 대응하는 적어도 하나의 에미터를 제1조도보다 높은 제2조도로 구동 제어한다.
전술한 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 측면에 따른 피사체 인식장치는, 피사체를 자동으로 인식하는 피사체 인식장치에 있어서, 1차적으로 설정된 범위 이내의 피사체의 크기 및 위치를 분석하고, 분석된 피사체의 크기 및 위치에 대응하여 2차적으로 피사체에 대한 거리 및 깊이 정보를 분석하는 ToF 모듈; 및 ToF 모듈의 1차 분석 결과 또는 2차 분석 결과에 따라 적어도 하나의 렌즈에 대한 초점을 서로 다른 모드로 설정하는 초점 설정부;를 포함한다.
여기서, 초점 설정부는, ToF 모듈의 1차 분석 결과에 따라 근거리 또는 원거리 모드로 렌즈에 대한 초점을 설정하며, ToF 모듈의 2차 분석 결과에 따라 렌즈에 대한 초점을 인물모드, 접사모드, 사물모드 중의 어느 하나의 모드로 설정할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 피사체 인식장치는, 피사체를 자동으로 인식하는 피사체 인식장치에 있어서, 1차적으로 설정된 범위 이내의 피사체의 크기 및 위치를 분석하고, 분석된 피사체의 크기 및 위치에 대응하여 2차적으로 피사체에 대한 거리 및 깊이 정보를 분석하는 ToF 모듈; ToF 모듈의 1차 분석 결과에 따라 적어도 하나의 전자회로를 온/오프 제어하며, ToF 모듈의 2차 분석 결과에 따라 전자회로에 대응하는 강도를 업/다운 제어하는 기능 제어부;를 포함한다.
여기서, 기능 제어부는, ToF 모듈의 1차 분석 결과에 따라 디스플레이, 스피커 중의 적어도 하나에 대응하는 전자회로를 온/오프를 제어하며, ToF 모듈의 2차 분석 결과에 따라 전자회로에 대응하는 화면 밝기, 볼륨 중의 적어도 하나를 업/다운 제어할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 피사체 인식장치는, 피사체를 자동으로 인식하는 피사체 인식장치에 있어서, 1차적으로 설정된 범위 이내의 피사체의 크기 및 위치를 분석하고, 분석된 피사체의 크기 및 위치에 대응하여 2차적으로 피사체에 대한 거리 및 깊이 정보를 분석하는 ToF 모듈; 기 설정된 사용자에 대한 안면정보를 저장하는 안면정보 저장부; 및 ToF 모듈의 1차 분석 결과에 따라 설정된 범위 이내로 접근하는 보안대상을 감지하며, ToF 모듈의 2차 분석 결과를 안면정보와 비교하여 감지된 보안대상에 대한 정당성 여부를 판단하는 보안대상 판단부;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 피사체의 크기 및 위치에 적응적으로 최적의 전력을 이용하여 거리 및 깊이 정보를 측정할 수 있게 됨으로써 거리 및 깊이 정보를 측정할 때에 소요되는 전력을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 ToF 모듈을 카메라와 같은 촬영장치에 적용함으로써, 피사체에 따라 적응적으로 최적의 오토 포커싱을 하도록 지원할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 ToF 모듈을 스마트 폰, 스마트 TV와 같은 스마트 기기에 적용함으로써, 사용자의 접근유무를 판단하고 해당 사용자의 거리 및 방향에 따라 최적의 서비스를 제공하도록 지원할 수 있다.
또한, 본 발명에 다른 ToF 모듈을 보안장치에 적용함으로써, 사용자가 별도로 보안장치를 조작하지 않더라도 설정된 범위 이내에 접근한 사용자에 대하여 정확하게 정당성 여부를 판단할 수 있도록 지원할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 ToF 모듈의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 ToF 모듈에 적용된 광원의 예를 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4는 도 1에 나타낸 ToF 모듈이 피사체에 대한 거리 및 위치정보를 측정하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피사체 인식장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피사체 인식장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피사체 인식장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 기재함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표시한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 ToF 모듈의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 ToF 모듈은 피사체에 광을 출력하는 광 송신부(110) 및 피사체에서 반사되는 광을 수신하는 광 수신부(120)를 포함한다. 여기서, 광 송신부(110)는 광원(112), 에미터 구동부(114) 및 구동 제어부(116)를 포함한다.
광원(112)는 광을 방출하는 복수의 에미터(emitter)의 패키지(package)로 구현될 수 있다. 이때, 광원(112)은 도 2에 도시한 바와 같이, 복수의 에미터를 설정된 개수의 그룹으로 구획할 수 있다. 예를 들어, 광원(112)은 도 2에 도시한 바와 같은 복수의 에미터를 포함하는 패키지에 대하여, 5 x 5의 에미터를 하나의 그룹으로 설정하고, 각각의 에미터 그룹이 3 x 3로 배열된 형태로 구획할 수 있다. 그러나 각각의 그룹 내의 에미터의 개수 및 배열형태, 에미터 그룹의 개수 및 배열형태는 도시한 형상에 한정되는 것이 아니며, 패키지 내에 구비되는 에미터의 개수, 에미터의 배열형태 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 광원(112)는 복수의 에미터를 포함하는 패키지를 복수 개 조합하여 구현될 수도 있다. 예를 들어, 광원(112)은 도 2에 도시한 바와 같이, 5 x 5의 에미터를 포함하는 패키지를 3 x 3으로 배열한 형태로 구현될 수도 있다. 이와 같은 광원은 LED(Light Emitting Diode), EEL(Edge Emitting Laser), VCSEL(Vertical-Cavity Surface Emitting Laser) 등을 이용하여 구현이 가능하다.
에미터 구동부(114)는 광원(112)의 복수의 에미터 중 적어도 하나를 선택적으로 구동한다. 예를 들어, 광원(112)이 5 x 5의 에미터의 패키지로 구현된 경우, 에미터 구동부(114)는 각각의 에미터를 선택적으로 구동할 수 있다. 이때, 광원(112)이 복수의 에미터가 그룹별로 구획되거나 복수의 에미터를 포함하는 패키지들이 조합된 형태로 구현된 경우, 에미터 구동부(114)는 복수의 에미터에 대하여 각각의 그룹별 또는 각각의 패키지별로 구동하는 것이 바람직하다. 이때, 에미터 구동부(114)는 복수의 에미터 중 적어도 하나를 온/오프 구동할 뿐만 아니라 각각의 에미터의 조도가 복수의 단계로 구분된 경우에는 각각의 에미터의 조도를 설정된 단계로 구동한다.
구동 제어부(116)는 1차적으로 광원(112)의 복수의 에미터를 구동 제어하며, 광 수신부(120)가 수신하는 반사광에 따라 2차적으로 복수의 에미터 중의 적어도 하나를 선택하여 구동 제어한다. 즉, 구동 제어부(116)는 1차적으로 광원(112)에 포함된 모든 복수의 에미터를 구동 제어하며, 광 수신부(120)가 수신하는 반사광에 따라 2차적으로 복수의 에미터 중 피사체에 대응하는 에미터를 선택하여 구동 제어한다. 이때, 구동 제어부(116)는 1차적으로 복수의 에미터를 구동 제어하는 경우, 피사체의 크기 및 위치를 인식할 수 있는 정도의 최소한의 조도로 구동 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 구동 제어부(116)는 2차적으로 복수의 에미터 중 적어도 하나의 에미터를 선택하여 구동 제어하는 경우, 피사체에 대한 최대의 거리 및 깊이 정보를 얻을 수 있도록, 선택된 에미터를 최대의 조도로 구동 제어하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 ToF 모듈(100)은 피사체 분석부(130)를 더 포함할 수 있다.
피사체 분석부(130)는 구동 제어부(116)에 의한 복수의 에미터의 1차 구동에 대응하여 광 수신부(120)가 수신한 반사광에 따라 피사체의 크기 및 위치를 분석한다. 이 경우, 구동 제어부(116)는 광원(112)의 복수의 에미터 중 피사체 분석부(130)에 의해 분석된 피사체의 크기 및 위치에 대응하는 적어도 하나의 에미터를 선택하여 2차적으로 구동 제어한다. 또한, 피사체 분석부(130)는 구동 제어부(116)의 2차 구동 제어에 대응하여, 광 수신부(120)가 수신한 반사광에 따라 피사체(10)에 대한 거리 및 깊이 정보를 분석한다.
예를 들어, ToF 모듈(100)의 광원(112)이 도 3에 도시한 바와 같이 피사체(10)를 향하여 광을 출력하는 경우에 광 수신부(120)는 피사체(10)에서 반사되는 광을 수신하는데, 이 경우, 피사체 분석부(130)는 광 수신부(120)가 수신하는 광의 위치에 따라 피사체(10)의 크기 및 위치를 추정하여 분석할 수 있다. 또한, 구동 제어부(116)는 도 4에 도시한 바와 같이, 광원(112)의 복수의 에미터 중 피사체 분석부(130)에 의해 분석된 피사체(10)의 크기 및 위치에 대응하는 에미터를 추정할 수 있으며, 그에 따라 복수의 에미터 중 추정된 에미터(113)를 선택하여 2차적으로 구동 제어할 수 있다. 이때, 구동 제어부(116)는 선택된 에미터(113)가 구동할 수 있는 최대한의 조도로 각각의 에미터를 구동 제어하며, 피사체 분석부(130)는 구동 제어부(116)의 2차 구동 제어에 대응하여 광 수신부(120)가 수신한 반사광에 따라 피사체(10)에 대한 거리 및 깊이 정보를 분석한다. 피사체 분석부(130)가 피사체의 크기 및 위치를 분석하는 방법, 및 피사체에 대한 거리 및 깊이 정보를 분석하는 방법은 공지된 기술을 이용하며, 여기서는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피사체 인식장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 피사체 인식장치(200)는 피사체에 대한 자동 인식을 필요로 하는 카메라와 같은 장치에 구현될 수 있다.
도 5를 참조하면, 피사체 인식장치(200)는 ToF 모듈(100), 렌즈(210) 및 초점 설정부(220)를 포함할 수 있다.
ToF 모듈(100)은 1차적으로 광을 송출하여 설정된 범위 이내의 피사체의 크기 및 위치를 분석하고, 분석된 피사체의 크기 및 위치에 대응하여 2차적으로 광을 송출하여 해당 피사체에 대한 거리 및 깊이 정보를 분석한다. 이때, ToF 모듈(100)은 도 1에 나타낸 ToF 모듈(100)을 적용할 수 있으며, 따라서 동일한 참조번호를 부여하였다.
렌즈(210)는 피사체를 촬영하기 위하여 광을 모으거나 발산시켜 광학적인 상이 맺히도록 하는 것으로서, 다양한 형상으로 구현될 수 있다.
초점 설정부(220)는 ToF 모듈(100)의 1차 분석결과 또는 2차 분석결과에 따라 적어도 하나의 렌즈(210)에 대한 초점을 서로 다른 모드로 설정한다. 예를 들어, ToF 모듈(100)이 1차적으로 광을 송출하였을 때에 설정된 범위 이내의 피사체에 대한 크기 및 위치가 분석되지 않으면, 초점 설정부(220)는 해당 설정된 범위 이내에 촬영 대상이 존재하지 않는 것으로 판단하여 렌즈(210)에 대한 초점을 원거리 모드로 자동 설정할 수 있다.
또한, ToF 모듈(100)에 의해 설정된 범위 이내의 피사체에 대한 크기 및 위치가 분석되면, 초점 설정부(220)는 해당 설정된 범위 이내에 촬영 대상이 존재하는 것으로 판단하여 렌즈(210)에 대한 초점을 근거리 모드로 자동 설정할 수도 있다.
또한, ToF 모듈(100)에 의해 1차적으로 설정된 범위 이내의 피사체에 대한 크기 및 위치가 분석되며, 2차적으로 해당 피사체에 대한 거리 및 깊이 정보가 분석되는 경우, 초점 설정부(220)는 ToF 모듈(100)에 의해 2차적으로 분석된 거리 및 깊이 정보에 기반하여 사람과 사물을 인식하고, 해당 피사체까지의 거리를 인식하며, 그에 따라 인물모드, 접사모드, 사물모드 중의 어느 하나의 모드로 렌즈(210)에 대한 초점을 자동으로 설정할 수 있다.
이로써, 본 발명에 따른 ToF 모듈이 적용된 피사체 인식장치는, 피사체에 따라 적응적으로 최적의 오토 포커싱을 할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피사체 인식장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 피사체 인식장치(300)는 스마트 폰, 스마트 TV 등과 같은 스마트 기기에 적용될 수 있다.
도 6을 참조하면, 피사체 인식장치(300)는 ToF 모듈(100), 디스플레이(310), 스피커(320) 및 전자회로 제어부(330)를 포함할 수 있다.
ToF 모듈(100)은 1차적으로 광을 송출하여 설정된 범위 이내의 피사체의 크기 및 위치를 분석하고, 분석된 피사체의 크기 및 위치에 대응하여 2차적으로 광을 송출하여 해당 피사체에 대한 거리 및 깊이 정보를 분석한다. 이때, ToF 모듈(100)은 도 1에 나타낸 ToF 모듈(100)을 적용할 수 있으며, 따라서 동일한 참조번호를 부여하였다.
디스플레이(310) 및 스피커(320)는 사용자가 시청할 수 있도록 영상, 이미지, 음향 등을 송출하는 장치로서, 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.
전자회로 제어부(330)는 ToF 모듈(100)의 1차 분석결과에 따라 디스플레이(310), 스피커(320) 중의 적어도 하나에 대응하는 전자회로를 온/오프 제어한다. 즉, ToF 모듈(100)에 의해 설정된 범위 이내에 사용자가 접근한 것으로 분석되면, 전자회로 제어부(330)는 전원절약 모드 상태인 디스플레이(310), 스피커(320) 중의 적어도 하나를 자동으로 동작 모드로 전환할 수 있다. 또한, ToF 모듈(100)에 의해 사용자가 설정된 범위로부터 벗어난 것으로 분석되면, 전자회로 제어부(330)는 동작 중이던 디스플레이(310), 스피커(320) 중의 적어도 하나를 자동으로 전원절약 모드로 전환할 수 있다.
또한, ToF 모듈(100)에 의해 1차적으로 설정된 범위 이내에 사용자가 분석되며, 2차적으로 해당 사용자에 대한 거리 및 깊이 정보가 분석된 경우, 전자회로 제어부(330)는 거리 및 깊이 정보의 분석결과에 따라 동작 모드 상태인 디스플레이(310), 스피커(320) 중의 적어도 하나에 대한 화면밝기, 볼륨 등을 자동으로 업/다운 제어할 수 있다. 즉, 전자회로 제어부(330)는 ToF 모듈(100)의 1차 분석에 의해 설정된 범위 이내에 사용자가 있는 것으로 판단되더라도, ToF 모듈(100)의 2차 분석결과에 따라 해당 사용자의 거리 및 방향을 판단하며, 그에 따라 화면밝기, 볼륨 등을 자동으로 조절할 수 있다. 여기서는, 이해를 돕기 위하여 디스플레이 및 스피커를 자동으로 제어하는 것으로 도시하고 설명하였지만, 전자회로 제어부(330)가 자동으로 제어할 수 있는 기기는 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 전자회로를 제어할 수 있음은 물론이다.
이로써, 본 발명에 따른 ToF 모듈이 적용된 피사체 인식장치는, 사용자의 접근유무를 판단하고 해당 사용자의 거리 및 방향에 따라 최적의 서비스를 제공할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피사체 인식장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 피사체 인식장치(400)는 보안대상의 접근 및 식별이 요구되는 보안장치에 적용될 수 있다.
도 7을 참조하면, 피사체 인식장치(400)는 ToF 모듈(100), 안면정보 저장부(410) 및 보안대상 판단부(420)를 포함할 수 있다.
ToF 모듈(100)은 1차적으로 광을 송출하여 설정된 범위 이내의 피사체의 크기 및 위치를 분석하고, 분석된 피사체의 크기 및 위치에 대응하여 2차적으로 광을 송출하여 해당 피사체에 대한 거리 및 깊이 정보를 분석한다. 이때, ToF 모듈(100)은 도 1에 나타낸 ToF 모듈(100)을 적용할 수 있으며, 따라서 동일한 참조번호를 부여하였다.
안면정보 저장부(410)는 기 설정된 사용자에 대한 안면정보를 저장한다. 이때, 안면정보는 사용자의 안면에 대한 깊이 정보를 포함할 수 있다.
보안대상 판단부(420)는 ToF 모듈(100)의 1차 분석결과에 따라 설정된 범위 이내로 접근하는 보안대상을 감지하며, ToF 모듈(100)의 2차 분석결과를 안면정보 저장부(410)에 저장된 안면정보와 비교한다. 이때, 보안대상 판단부(420)는 ToF 모듈(100)에 의해 분석된 깊이 정보를 안면정보 저장부(410)에 저장된 안면정보와 비교함으로써, 설정된 범위 이내로 접근한 사용자가 기 설정된 정당한 사용자인지를 판단할 수 있다.
이로써, 본 발명에 따른 ToF 모듈이 적용된 피사체 인식장치는, 사용자가 별도로 보안장치를 조작하지 않더라도 설정된 범위 이내에 접근한 사용자에 대하여 정확하게 정당성 여부를 판단할 수 있게 된다.
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 보호 범위는 다음의 특허청구범위뿐만 아니라 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 피사체 100: ToF 모듈
110: 광 송신부 112: 광원
114: 에미터 구동부 116: 구동 제어부
120: 광 수신부 130: 피사체 분석부
200, 300, 400: 피사체 인식장치 210: 렌즈
220: 초점 설정부 310: 디스플레이
320: 스피커 330: 전자회로 제어부
410: 안면정보 저장부 420: 보안대상 판단부

Claims (8)

  1. 피사체를 자동으로 인식하는 피사체 인식장치에 있어서,
    1차적으로 설정된 범위 이내의 상기 피사체의 크기 및 위치를 분석하고, 분석된 상기 피사체의 크기 및 위치에 대응하여 2차적으로 상기 피사체에 대한 거리 및 깊이 정보를 분석하는 ToF 모듈;
    상기 ToF 모듈의 1차 분석 결과에 따라 적어도 하나의 전자회로를 온/오프 제어하며, 상기 ToF 모듈의 2차 분석 결과에 따라 상기 피사체에 대한 거리 및 상기 피사체에 대한 위치방향으로 상기 전자회로에 따른 서비스를 제공하기 위해 상기 전자회로의 서비스 제공 정도를 제어하는 전자회로 제어부; 및
    상기 ToF 모듈의 1차 분석 결과 또는 2차 분석 결과에 따라 적어도 하나의 렌즈에 대한 초점을 서로 다른 모드로 설정하는 초점 설정부;를 포함하고,
    상기 ToF 모듈은,
    상기 피사체에 광을 출력하는 광 송신부; 및
    상기 피사체에서 반사되는 광을 수신하는 광 수신부;를 포함하며,
    상기 광 송신부는,
    복수의 에미터(emitter)의 패키지(package)를 포함하는 광원;
    상기 복수의 에미터 중 적어도 하나의 에미터를 선택적으로 구동하는 에미터 구동부; 및
    1차적으로 상기 복수의 에미터를 구동 제어하며, 상기 광 수신부가 수신하는 반사광에 따라 2차적으로 상기 복수의 에미터 중의 적어도 하나의 에미터를 선택하여 최대의 조도로 구동 제어하는 구동 제어부;를 포함하고,
    상기 광 수신부는,
    상기 복수의 에미터의 1차 구동에 대응하여 상기 광 수신부가 수신한 반사광에 따라 상기 피사체의 크기 및 위치를 분석하는 피사체 분석부;를 포함하며,
    상기 구동 제어부는 분석된 상기 피사체의 크기 및 위치에 대응하여 적어도 하나의 상기 에미터를 2차적으로 구동하고,
    상기 초점 설정부는,
    상기 ToF 모듈에서 상기 피사체의 크기 및 위치가 분석되는지 여부에 따라 근거리 모드 또는 원거리 모드로 상기 렌즈에 대한 초점을 설정하고, 상기 ToF 모듈의 2차 분석 결과인 상기 피사체에 대한 거리 및 깊이 정보에 따라 상기 피사체를 사람 또는 사물로 구분하고 상기 피사체까지의 거리를 인식하되, 상기 사람 또는 사물의 구분결과 및 상기 피사체까지의 거리에 따라 상기 렌즈에 대한 초점을 인물모드, 접사모드, 사물모드 중의 어느 하나의 모드로 설정하는 피사체 인식장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피사체 분석부는,
    적어도 하나의 상기 에미터의 2차 구동에 대응하여 상기 광 수신부가 수신한 반사광에 따라 상기 피사체에 대한 거리 및 깊이 정보를 분석하는 피사체 인식장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구동 제어부는,
    1차적으로 상기 복수의 에미터의 모두를 제1조도로 구동 제어하며, 2차적으로 상기 피사체의 크기 및 위치에 대응하는 적어도 하나의 상기 에미터를 최대의 조도로 구동 제어하는 피사체 인식장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전자회로 제어부는,
    상기 ToF 모듈의 1차 분석 결과에 따라 디스플레이, 스피커 중의 적어도 하나에 대응하는 상기 전자회로를 온/오프를 제어하며, 상기 ToF 모듈의 2차 분석 결과에 따라 상기 피사체의 거리 및 방향을 향해 상기 전자회로에 대응하는 화면 밝기, 볼륨 중의 적어도 하나를 업/다운 제어하는 피사체 인식장치.
  8. 제1항에 있어서,
    기 설정된 사용자에 대한 안면정보를 저장하는 안면정보 저장부; 및
    상기 ToF 모듈의 1차 분석 결과에 따라 상기 설정된 범위 이내로 접근하는 보안대상을 감지하며, 상기 ToF 모듈의 2차 분석 결과를 상기 안면정보와 비교하여 감지된 상기 보안대상에 대한 정당성 여부를 판단하는 보안대상 판단부;를 포함하는 피사체 인식장치.


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