KR102527390B1 - 2차원 코드 정보 인식 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2차원 코드 정보 인식 방법을 제공한다. 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 사각형태의 셀로 이루어진 2차원 코드 이미지를 획득하여 2차원 코드 정보를 인식하는 방법에 관한 것으로, 카메라가 내장된 모바일 기기 또는 촬영장치를 이용하여 2차원 코드 이미지를 획득하는 단계; 상기 획득된 2차원 코드 이미지로부터 위치 패턴과 얼라인 패턴 및 데이터를 저장하는 각 블록들을 구분하는 제1 데이터 추출 공정을 진행하는 단계; 상기 제1 데이터 추출 공정이 수행된 2차원 코드 이미지의 각 블록들 중 중심 블록을 기준으로 위치 패턴 및 얼라인 패턴을 잇는 선의 외측에 위치하는 외곽 블록들에 제거를 위한 제1 가중치를 설정하는 단계; 상기 2차원 코드 이미지의 각 블록들 중 위치 패턴 및 얼라인 패턴의 내측에 위치하는 내부 블록들에 대해 적어도 하나 이상으로 구성된 복수의 블록그룹으로 분할하고, 각 블록그룹의 구성 블록들의 인식률에 따라 블록그룹 선택 여부를 결정하는 제2 가중치를 설정하는 단계; 상기 제1 가중치가 설정된 외곽 블록들은 제거하고 제2 가중치가 설정된 블록그룹 중 높은 인식률을 갖는 것으로 가중치가 설정된 블록그룹을 선택하는 단계; 상기 선택된 블록그룹과 기 저장된 2차원 코드의 블록그룹과 비교하여 2차원 코드를 결정 및 인식하는 단계; 및 상기 인식된 2차원 코드 정보에 기초하여 객체를 사용자에게 증강현실 형태로 표시하는 단계를 포함한다.

Description

2차원 코드 정보 인식 방법{A Method for recognizing 2D code information}

본 발명은 2차원 코드를 인식하는 기술 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 획득된 2차원 코드 이미지로부터 특정 2차원 코드 결정을 위해 필요한 블록들 만을 추출하여 신속하고 정확한 2차원 코드 정보를 인식할 수 있는 2차원 코드 정보 인식 방법에 관한 것이다.

증강현실(augmented reality)은 가상현실(virtual reality)의 일종이다. 보통의 가상현실이 사용자에게 실제세계를 배제하고 완전한 가상세계에 대한 인지만을 제공하는 것과 달리, 증강현실은 실제세계와 그곳에 첨가되거나 합성된 가상객체를 동시에 제공한다.

즉, 가상현실이 실제세계를 완전히 대체하는 것이라면, 증강현실은 실제세계를 보충, 증강하는 개념이다.

증강현실은 생활, 문화, 산업 등 다양한 분야에서 활용되어 현실세계의 가치를 향상시켜주고 있다. 예컨대 <스포츠 중계방송 경기장 내 스폰서 광고>가 있다. 다양한 종목의 경기를 중계방송으로 시청할 때 경기장 곳곳에서 여러 스폰서들의 광고들을 볼 수 있다. 광고를 위해 마련된 특정 장소에 다양한 형식의 포스터를 부착하거나 전광판 등이 활용된다. 여기에 증강현실 응용을 이용하면 그 광고를 위한 특정 장소를 단지 공백으로 두어도 되며 여기에 실시간으로 광고내용을 합성하여 방송으로 송출할 수 있다. 저비용으로 선명하고 다양한 형식의 광고를 소비자에게 제공할 수 있고, 교체 비용도 거의 들지 않으며, 지역이나 국가별로 서로 다른 광고가 보이도록 하는 것도 가능하다.

또한, <상품 정보 표시>에 사용되는 경우가 있다. 공산품에는 다양한 종류의 바코드가 부착되어 있어 바코드 인식기가 그 상품의 정보를 손쉽고 빠르게 인식할 수 있다. 예를 들어, 어떤 상품을 증강현실을 구현할 수 있는 휴대용 단말기의 카메라를 통하여 바코드를 촬영하면 상품의 영상과 정보를 증강현실 형태로 사용자에게 제공할 수 있다.

즉, 상품의 이미지와 함께 가격이나 원료, 생산지와 같은 기본 정보에서부터 동영상 조리법이나 관련 광고, 관련 행사 등의 멀티미디어 정보까지 다양한 형태로 사용자에게 제공할 수 있다.

증강현실을 응용한 마커로는 2차원 코드가 널리 사용되고 있다. 기존의 코드가 1차원적인 선형으로 정보를 표현하는 것이였다면 2차원 코드는 2차원 평면 구조의 형태로 정보를 표현한다. 따라서 보다 효율적이며 1차원 코드에 비해 동일한 면적에서 더 많은 정보를 저장하고 표현할 수 있다. 2차원 코드는 PDF-417코드, QR(Quick Response) 코드, 아즈텍(Aztec) 코드, 퀵마커(Quickmark), Data Matrix, MaxiCode 등이 사용되고 있다.

이와 같이 2차원 코드는 많은 정보를 한곳에 집약할 수 있어 물류, 결재, 인증, 광고 등에 널리 사용되고 있고, 증강현실 응용에도 사용되고 있다.

통상적으로, 2차원 코드를 인식하는 방법은 모바일 디바이스 내에 설치되는 2차원 코드 인식 애플리케이션이나 별도의 스캐너에 의해 2차원 코드를 캡처 한 후 저장된 정보를 획득하는 방식으로 이루어진다.

이때, 2차원 코드의 이미지의 획득은 스캐너를 통해 복수의 횟수로 스캐닝하는 방식으로 이루어지고, 저장된 정보는 획득된 2차원 코드의 이미지의 위치결정, 분할 및 디코딩 방식의 데이터 처리 과정을 진행하여 인식된다.

하지만, 종래 기술에 따른 2차원 코드는 카메라 또는 스캐너에 설정된 사각형태의 프레임 내에 정확하게 위치시킨 후 캡쳐 해야 만 2차원 코드의 정보를 추출하고 인식할 수 있었다.

따라서, 카메라 또는 스캐너에 의해 2차원 코드의 이미지가 정확하게 캡쳐 되지 않으면 2차원 코드 정보를 얻을 수 없었다.

또한, 종래 기술에서는 2차원 코드 이미지가 획득되면 획득된 이미지 내의 모든 블록들(코드 영역을 구성하는 각 블록들)에 대해 화이트(white) 또는 블랙(black) 정보를 추출하는 방식으로 인식 작업을 진행하였다.

즉, 획득된 2차원 코드 이미지의 특정 블록이 블랙(black) 또는 화이트(white)인지 모호한 경우에도 어느 하나의 색상으로 결정한 다음 정보 추출을 위한 인식 작업을 반복적으로 수행하였다.

또한, 2차원 코드 이미지의 모든 블록에 대한 논리값과 기저장된 2차원 코드의 정보 일치 여부를 비교하여 2차원 코드를 결정하고 그 정보를 추출해야 하기 때문에 계산과정이 복잡한 문제가 있다. 아울러, 획득된 블록 이미지가 불량인 경우에는 일치된 정보가 발견될 때까지 반복적인 작업을 수행해야 하는 문제가 있었다.

특히, 최근에는 2차원 코드는 다양한 기하학적 구조를 갖는 객체, 예를 들어 상품이나 물건, 공간의 특정 부분에 부착되고 있기 때문에 2차원 코드는 다양한 방향으로 회전되거나 기울어진 상태의 이미지로 획득된다. 이로 인하여 획득된 2차원 바ㅗ드 이미지로부터 2차원 코드 결정 및 정보 인식이 어려워 이를 상품이나 물건과 함께 정보를 표시하는 증강현실 등에 적용하는데는 한계가 있다.

대한민국 공개특허 제10-2016-0035290호(공개일: 2016.03.31)

본 발명은 2차원 코드 이미지로부터 중심블록을 기준으로 외곽 영역에 위치하는 블록은 제거하고 내부 영역에 위치하는 블록 중 인식률이 높은 블록을 선택하여 2차원 코드 결정 계산을 수행하도록 한 2차원 코드 정보 인식 방법를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 2차원 코드 이미지를 구성하는 블록들에 대한 논리값과 가시성 정도를 설정하고 가시성이 기설정된 기준 값 이하인 경우 2차원 코드 결정을 위한 계산을 위한 블록들에서 제외시켜 계산량을 줄이고 신속한 2차원 코드 결정을 수행할 수 있도록 한 2차원 코드 정보 인식 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 2차원 코드 이미지를 구성하는 블록들을 중 최외곽 영역의 블록들에는 제거를 위한 제1 가중치를 설정하고, 내부 영역의 블록들은 적어도 하나 이상의 블록을 포함하는 복수의 블록그룹으로 분할하고 블록그룹 단위로 선택 여부를 결정하는 제2 가중치를 설정하여 2차원 코드 결정을 위한 계산량을 최소화한 2차원 코드 정보 인식 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 2차원 코드 이미지를 구성하는 블록들을 중 적어도 하나 이상의 블록을 포함하는 블록그룹들과 2차원 코드를 구성하는 고정패턴(특정패턴)을 이용하여 2차원 코드 이미지의 회전 및 기울어진 정도를 판단하여 신속하고 보다 정확한 2차원 코드 결정을 수행할 수 있도록 한 2차원 코드 정보 인식 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 종래 기술의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 사각형태의 셀로 이루어진 2차원 코드 이미지를 획득하여 2차원 코드 정보를 인식하는 방법에 관한 것으로, 카메라가 내장된 모바일 기기 또는 촬영장치를 이용하여 2차원 코드 이미지를 획득하는 단계; 상기 획득된 2차원 코드 이미지를 그레이스케일 이미지로 변환하고 위치 패턴과 얼라인 패턴 및 데이터를 저장하는 각 블록들을 구분하는 제1 데이터 추출 공정을 진행하는 단계; 상기 제1 데이터 추출 공정이 수행된 2차원 코드 이미지의 각 블록들 중 중심 블록을 기준으로 위치 패턴 및 얼라인 패턴을 잇는 선의 외측에 위치하는 외곽 블록들에 제거를 위한 제1 가중치를 설정하는 단계; 상기 2차원 코드 이미지의 각 블록들 중 위치 패턴 및 얼라인 패턴의 내측에 위치하는 내부 블록들에 대해 적어도 하나 이상으로 구성된 복수의 블록그룹으로 분할하고, 각 블록그룹의 구성 블록들의 인식률에 따라 블록그룹 선택 여부를 결정하는 제2 가중치를 설정하는 단계; 상기 제1 가중치가 설정된 외곽 블록들은 제거하고 제2 가중치가 설정된 블록그룹 중 높은 인식률을 갖는 것으로 가중치가 설정된 블록그룹을 선택하는 단계; 상기 선택된 블록그룹과 기 저장된 2차원 코드의 블록그룹과 비교하여 2차원 코드를 결정 및 인식하는 단계; 및 상기 인식된 2차원 코드 정보와 2차원 코드가 부착된 객체를 사용자에게 증강현실 형태로 표시하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 상기 2차원 코드 정보를 인식하기 위한 2차원 코드는, 사각형태의 셀의 모서리들 중 인접한 3개의 모서리에 배치된 위치 패턴과, 하나의 모서리에 배치된 얼라인 패턴; 상기 위치 패턴들 사이에 배치된 타이밍 패턴; 및 상기 얼라인 패턴과 위치 패턴 사이에 배치되고 상기 타이밍 패턴과 마주하는 제1 및 제2 보조 타이밍 패턴을 포함한다.

여기서, 상기 제1 데이터 추출 공정은, 상기 획득된 2차원 코드 이미지를 구성하는 각 블록들에 대한 블랙 또는 화이트에 대응하는 논리값을 설정하는 단계; 상기 획득된 2차원 코드 이미지를 구성하는 각 블록들에 대한 보여지는 정도에 대응하는 가시성 정도를 논리값으로 설정하는 단계; 상기 2차원 코드를 구성하는 타이밍 패턴과 제1 및 제2 보조 타이밍 패턴 정보를 이용하여 상기 획득된 2차원 코드 이미지를 구성하는 각 블록들의 위치를 판단하는 단계; 및 상기 각 블록들에 대한 가시성 정도가 기 설정된 기준값 이하인 경우, 해당 블록들은 2차원 코드 결정을 위한 계산에서 제외하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법의 상기 내부 블록들에 대해 적어도 하나 이상으로 구성된 복수의 블록그룹으로 분할하는 단계는, 4개의 블록들은 하나의 블록그룹으로 분할하는 단계를 포함하고, 상기 블록그룹에 대한 제2 가중치 설정은 블록그룹을 구성하는 4개의 블록들 중 블랙과 화이트가 교대로 나타나는 블록그룹이 가장 인식률이 높다고 판단하여 선택 순위가 가장 높은 가중치를 설정하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 상기 블록그룹에 대한 제2 가중치 설정은 블록그룹을 구성하는 4개의 블록들 모두가 블랙이거나 화이트인 경우에는 해당 블록그룹에 대한 인식률이 가장 낮다고 판단하여 2차원 코드 결정을 위한 계산에서 제외시키도록 선택 순위가 가장 낮은 가중치를 설정하는 단계를 포함하고, 상기 블록그룹에 대해 제2 가중치가 설정된 경우, 상기 위치 패턴과 일직선 상에 위치하는 선택된 적어도 두개의 블록그룹에 대해 위치 패턴과 선택된 블록그룹들 간의 거리 값을 획득하는 단계; 상기 획득된 거리 값들과 기 저장된 2차원 코드 정보에서의 위치패턴과 블록그룹들 간의 거리 값들을 비교하여 변경 여부를 판단하는 단계; 및 상기 획득된 거리 값들과 기 저장된 2차원 코드 정보에서의 거리 값들이 변경이 없는 경우에는, 상기 위치 패턴과 적어도 두개의 블록그룹을 잇는 일직선을 기준으로 수직한 방향으로 회전 및 기울어짐이 발생하는 것으로 판단하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 상기 획득된 거리 값들이 기 저장된 2차원 코드 정보에서의 거리 값들에서 변경된 경우에는, 상기 위치 패턴과 적어도 두개의 블록그룹을 잇는 일직선을 기준으로 수평 방향 또는 수평 방향과 소정의 각도를 갖는 경사 방향으로 회전 및 기울어짐이 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함한다.

본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 2차원 코드 이미지로부터 중심블록을 기준으로 외곽 영역에 위치하는 블록은 제거하고 내부 영역에 위치하는 블록 중 인식률이 높은 블록을 선택하여 2차원 코드 결정 계산을 수행하도록 한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 2차원 코드 이미지를 구성하는 블록들에 대한 논리값과 가시성 정도를 설정하고 가시성이 기설정된 기준 값 이하인 경우 2차원 코드 결정을 위한 계산을 위한 블록들에서 제외시켜 계산량을 줄이고 신속한 2차원 코드 결정을 수행할 수 있도록 한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 2차원 코드 이미지를 구성하는 블록들을 중 최외곽 영역의 블록들에는 제거를 위한 제1 가중치를 설정하고, 내부 영역의 블록들은 적어도 하나 이상의 블록을 포함하는 복수의 블록그룹으로 분할하고 블록그룹 단위로 선택 여부를 결정하는 제2 가중치를 설정하여 2차원 코드 결정을 위한 계산량을 최소화한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 2차원 코드 이미지를 구성하는 블록들을 중 적어도 하나 이상의 블록을 포함하는 블록그룹들과 2차원 코드를 구성하는 고정패턴(특정패턴)을 이용하여 2차원 코드 이미지의 회전 및 기울어진 정도를 판단하여 신속하고 보다 정확한 2차원 코드 결정을 수행할 수 있도록 한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 코드 정보 인식 방법을 나타내는 플로챠트이다.
도 2는 일반적으로 알려진 셀 크기별 QR 코드들을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 정보 인식을 하는 2차원 코드의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 코드 정보 인식 방법에서 획득한 2차원 코드 이미지들을 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 코드 정보 인식 방법에서 제1 데이터 추출 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법의 제1 데이터 추출 과정을 나타내는 플로챠트이다.
도 8 내지 도 11e는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 코드 정보 인식 방법에서 제2 데이터 추출 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법의 제2 데이터 추출 과정을 나타내는 플로챠트이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 코드 정보 인식 방법에서 획득된 2차원 코드 이미지가 기울어진 방향을 판단하여 2차원 코드 정보를 인식하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법에서 2차원 코드 이미지가 기울어진 방향 정보에 의해 2차원 코드를 결정하는 과정을 나타내는 플로챠트이다.
도 17은 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법에 따라 2차원 코드가 인식된 후 증강현실에 적용되는 모습을 나타내는 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 코드 정보 인식 방법을 나타내는 플로챠트이다. 도 2는 일반적으로 알려진 셀 크기별 QR 코드들을 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 정보 인식을 하는 2차원 코드의 구조를 나타내는 도면이다. 도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 코드 정보 인식 방법에서 획득한 2차원 코드 이미지들을 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 4c를 참조하면, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은 카메라가 내장된 모바일 기기 또는 촬영장치를 이용하여 2차원 코드 이미지를 획득하는 단계(S101)와, 획득된 2차원 코드 이미지를 기초로 특정 2차원 코드를 결정하기 위한 제1 데이터 추출 공정을 진행하는 단계(S102)와, 제1 데이터 추출 공정을 진행한 2차원 코드 이미지에 대해 2차원 코드를 결정하기 위한 제2 데이터 추출 공정을 진행하는 단계(S103)와, 제2 데이터 추출 공정으로 2차원 코드를 결정 및 인식하는 단계(S104)와, 인식된 2차원 코드 정보에 기초하여 객체를 3차원 증강현실 형태로 사용자에게 표시하는 단계(S105)를 포함한다.

2차원 코드를 인식하는 모바일 기기는 피처 폰(feature phone), 스마트폰, 팜톱, PC(personal computer), 태블릿 컴퓨터 또는 PDA(personal digital assistant) 등을 포함한다.

또한, 이들은 증강현실을 구현하는 헤드 마운트 디바이스(HMD)에 통합되어 사용될 수 있다.

또한, 2차원 코드 이미지를 획득하는 단계는 카메라를 이용하여 촬영한 객체를 포함하여 영상 또는 이미지를 획득한 후, 2차원 코드 이미지와 유사한 이미지를 분리하는 과정을 포함한다.

예를 들어, 촬영한 객체가 상품이거나 특정 공간의 부분일 경우, 상품과 상품에 부착된 2차원 코드 또는 특정 공간이 주차장일 경우 임의의 기둥 또는 벽면과 여기에 부착된 2차원 코드 등 복수의 객체를 포함할 수 있다. 이러한 영상이나 이미지로부터 블랙(Black)과 화이트(White)만으로 구성된 특정 이미지를 선택하여 제공될 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이 카메라로 촬영된 영상 또는 이미지로부터 2차원 코드 이미지로 예상되는 이미지들이 제공할 때, 그레이스케일 이미지 전환 과정을 추가로 진행하여 사용자에게 제공될 수 있다. 그레이스케일 이미지 전환은 아래 제1 데이터 추출 공정에서 포함되어 수행될 수 있다.

제1 데이터 추출 공정(S102)은 선택적으로 진행할 수 있다. 제1 데이터 추출 공정은 획득된 2차원 코드 이미지에서 2차원 코드의 구성들을 개략적으로 구분하는 경계선 검출 공정일 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 2차원 코드 중 QR 코드는 간격이 일정한 사각형태의 격자 내부 셀(Cell)들을 블랙(Black)과 화이트(White)로 표현되는 복수의 블록들로 구성된다. 즉, QR 코드는 사각형 내부에 복수의 블록(점: point)들이 가로와 세로 방향으로 병렬 배치된 매트릭스 구조로 형성되고 버전(Version)에 따라 사각형의 가로 길이와 세로 길이는 달라지는 2차원 코드이다. 현재 QR 코드는 한 변에 21개의 정사각형 블록들이 나열된 [버전(Version) 1]에서부터 한 변에 177개의 정사각형 블록들이 나열된 [버전 40]까지 개발되었다.

버전이 높을 수록 한 변을 구성하는 셀(cell)의 수가 4개씩 증가하기 때문에 버전이 높을 수록 많은 정보를 기록할 수 있다. QR 코드에 기록할 수 있는 정보량은 [버전 40]의 경우에 최대 23,648[BIT]이다. 일본문자(일반 가나)나 한자의 경우 1,817문자, 알파벳과 숫자의 경우 4,296문자, 숫자만 사용할 경우 7,089 문자까지 기록할 수 있다. 기록된 데이터의 보완성이 우수하여 QR 코드의 일부가 손실되더라도 데이터를 복원할 수 있는 이점이 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, QR 코드는 위치 패턴(10: Position Pattern), 타이밍 패턴(50: Timing Pattern), 얼라인 패턴(20: Alignment Pattern), 버전 정보 패턴(60: Version Information Pattern), 포멧 정보 패턴(40: Format Information Pattern), 공간(30: Space)으로 구성될 수 있다.

QR 코드는 각 버전이나 변형된 구조라도 고유의 패턴을 포함한다. 위치 패턴(10)은 파인더 패턴이라고도 부르고 초기 QR 코드를 인식하는 기준이 되는 패턴이다. 위치 패턴(10)은 QR 코드 셀의 좌측 상단 가장자리에 위치하고 중심을 지나는 360° 전 방향 어느 선상에서든 1:1:3:1:1의 고유한 비율로 색상이 반전되는 형태를 갖는다.

또한, 죄측 상단 가장자리의 위치 패턴(10)을 기준으로 셀의 마주하는 타측변, 우측 상단 가장자리와 좌측 하단 가장자리에 위치 패턴이 배치된다. 즉, 인접한 3 모서리에 위치 패턴(10)이 배치될 수 있다.

QR 코드의 데이터 정보를 저장하는 각 블록(Black or White)들은 위치 패턴(10)들과 사이에 공간(30)으로 분리되고, 서로 마주하는 위치 패턴(10) 사이에는 블랙과 화이트가 반복적으로 교차하는 타이밍 패턴(50)이 배치된다. 따라서, 타이밍 패턴(50)은 QR 코드를 구성하는 셀(Cell) 중심을 기준으로 상측변과 좌측변에 평행하게 배치될 수 있다. 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법에서는 제1 데이터 추출 공정을 보다 정밀하게 수행하기 위해 도 5에 도시된 바와 같이, 타이밍 패턴(50)과 마주하도록 제1 및 제2 보조 타이밍 패턴(150a, 150b)이 더 배치될 수 있다. 이와 관련해서는 도 5 이하에서 보다 상세히 설명한다.

추가적으로 QR 코드는 2차원 코드의 얼라인 위치를 표시하는 얼라인 패턴(20: Alignment Pattern), 전술한 바와 같이, QR 코드는 현재까지 1에서 40 버전이 출시되었고 추가적으로 더 다양한 변형 버전이 개발될 것이기 때문에 버전 정보 패턴(60: Version Information Pattern)을 포함할 수 있다. 또한, 코드 정보의 데이터 형태를 나타내는 포멧 정보 패턴(40: Format Information Pattern)을 더 포함할 수 있다.

도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 도 4a는 회전 및 기울어지지 않은 표준 2차원 코드 이미지이고, 도 4b는 2차원 코드 이미지 일부가 손상된 경우이며 도 4c는 2차원 코드 이미지가 특정 방향으로 회전 및 기울어진 경우를 나타낸다.

객체(상품, 물건 또는 건물 등)는 다양한 기하학적 표면 구조로 형성되기 때문에 객체에 부착된 QR 코드는 도 4a와 같이 기울어짐이나 변형되지 않은 2차원 코드 이미지로 획득하기 어렵다. 따라서, 도 4b와 4c와 같은 2차원 코드 이미지로부터 정확한 2차원 코드 정보를 획득하는 것이 필요하다.

도 1의 획득된 2차원 코드 이미지를 기초로 특정 2차원 코드를 결정하기 위한 제1 데이터 추출 공정을 진행하는 단계(S102)는, 전술한 QR 코드를 구성하는 기본 패턴인 위치 패턴(10)을 중심으로 전체적인 QR 코드의 외측 경계 라인과 내부 경계 라인을 추출하는 공정을 포함할 수 있다.

즉, 제1 데이터 추출 공정은 획득된 2차원 코드 이미지에서 위치 패턴(10)을 중심으로 개략적인 QR 코드 이미지로 결정하는 공정일 수 있다.

하지만, 아래 도 5 내지 도 7과 같이 제1 데이터 추출 공정에 추가적으로 QR 코드를 구성하는 각 블록의 논리값과 가시성 정보(명확하게 블록이 화이트 또는 블랙 값을 갖는지를 알 수 있는 지의 판단할 수 있는 정도 값)을 결정하고 이를 이용하여 가시성 정도가 임의의 기준 값 이상인 블록들에 대해서만 기 저장된 QR 코드의 블록 정보와 매칭 여부의 계산을 수행하도록 할 수 있다.

또한, 제1 데이터 추출 공정을 진행한 2차원 코드 이미지에 대해 2차원 코드를 결정하기 위한 제2 데이터 추출 공정을 진행하는 단계(S103)는, 2차원 코드 이미지로부터 위치 패턴(10)을 중심으로 QR 코드의 외곽 경계와 내부 경계를 인식하는 정보 또는 도 5 내지 도 7에서와 같이, 2차원 코드 이미지를 구성하는 각 블록들의 논리 값과 가시성 정도 정보에 기초하여 특정 블록들은 제거를 위한 제1 가중치를 설정하고 특정 블록들은 선택을 위한 제2 가중치를 설정하여 2차원 코드를 결정한다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은 전술한 단계 S103는 도 13 내지 도 16과 같이 제2 가중치가 설정될 블록(블록그룹)을 기초로 획득된 2차원 코드 이미지가 특정 방향으로 기울어졌거나 회전되었는지를 판단하여 기 저장된 QR 코드 중 특정 방향으로 회전 및 기울어진 2차원 코드 정보와 비교하는 공정을 선택적으로 추가하여 2차원 코드 결정 정확도를 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은 획득된 2차원 코드 이미지를 기초로 특정 2차원 코드임이 결정되면 이를 기초로 2차원 코드 정보를 인식하고(S104), 2차원 코드가 부착된 객체(상품, 제품, 공간의 특정 구조물 등)와 그에 대한 정보를 3차원 증강현실 형태로 사용자에게 표시하는 한다(S105).

이와 같이, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 2차원 코드 이미지로부터 중심블록을 기준으로 외곽 영역에 위치하는 블록은 제거하고 내부 영역에 위치하는 블록 중 인식률이 높은 블록을 선택하여 2차원 코드 결정 계산을 수행하도록 한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 2차원 코드 이미지를 구성하는 블록들에 대한 논리값과 가시성 정도를 설정하고 가시성이 기설정된 기준 값 이하인 경우 2차원 코드 결정을 위한 계산을 위한 블록들에서 제외시켜 계산량을 줄이고 신속한 2차원 코드 결정을 수행할 수 있도록 한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 2차원 코드 이미지를 구성하는 블록들을 중 최외곽 영역의 블록들에는 제거를 위한 제1 가중치를 설정하고, 내부 영역의 블록들은 적어도 하나 이상의 블록을 포함하는 복수의 블록그룹으로 분할하고 블록그룹 단위로 선택 여부를 결정하는 제2 가중치를 설정하여 2차원 코드 결정을 위한 계산량을 최소화한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 2차원 코드 이미지를 구성하는 블록들을 중 적어도 하나 이상의 블록을 포함하는 블록그룹들과 2차원 코드를 구성하는 고정패턴(특정패턴)을 이용하여 2차원 코드 이미지의 회전 및 기울어진 정도를 판단하여 신속하고 보다 정확한 2차원 코드 결정을 수행할 수 있도록 한 효과가 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 코드 정보 인식 방법에서 제1 데이터 추출 공정을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법의 제1 데이터 추출 과정을 나타내는 플로챠트이다.

본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 획득된 2차원 코드 이미지에 대해 그레이스케일 이미지로 변환하고 QR 코드를 구성하는 위치 패턴(10)과 얼라인 패턴(20) 및 데이터 저장 영역인 블록들에 대한 개략적인 블랙과 화이트 정보를 파악하는 제1 데이터 추출 공정을 진행할 수 있고 추가적으로 도 1과 함께 도 5 내지 도 7과 같이 2차원 코드 이미지를 구성하는 각 블록의 논리값과 블록들이 보여지는 정도인 가시성 정도를 결정하여 데이터 정보 형태로 저장하는 공정을 수행할 수 있다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법의 제1 데이터 추출 공정은, 2차원 코드에 배치되는 특정 패턴 정보에 기초하여 획득된 2차원 코드 이미지를 구성하는 각 블록의 논리값(Black: 1, White: 0)을 설정하는 단계(S201)와, 획득된 2차원 코드 이미지의 각 블록에 대한 가시성 정도를 판단하는 단계(S202)와, 2차원 코드 이미지를 구성하는 각 블록에 대한 논리값과 가시성 정도를 각각 저장하는 단계(S203)와, 저장된 논리값과 가시성 정도를 이용하여 기 저장된 2차원 코드의 블록을 비교하여 매칭되는 블록들을 결정하는 단계(S204)와, 매칭된 블록들을 중심으로 2차원 코드를 결정하는 단계(S205)를 포함한다.

보다 구체적으로 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 2차원 코드에 위치 패턴(10), 타이밍 패턴(50), 공간(30), 버전 정보 패턴(60), 포멧 정보 패턴(40)에 추가적으로 제1 및 제2 보조 타이밍 패턴(150a, 150b)을 추가로 배치할 수 있다. 도면에 도시하였지만 설명하지 않은 MA는 마진 영역으로 QR 코드의 셀 외곽 경계와 위치 패턴(10)을 구분하기 위한 영역이고, CB는 2차원 코드 이미지의 중앙 블록을 지칭한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 위치 패턴(10)과 얼라인 패턴(20) 사이에는 타이밍 패턴(50)과 제1 및 제2 보조 타이밍 패턴(150a, 150b)이 배치된다. 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법의 제1 데이터 추출 공정에서는 각 블록이 블랙(Black) 또는 화이트(White)인가를 결정하여 각각 논리값 “1”과 “0”을 저장할 수 있다.

이때, 2차원 코드 이미지를 구성하는 각 블록은 블랙(Black) 또는 화이트(White)를 나타내는 최소단위 제1 블록(B1), 적어도 제1 블록(B1)을 하나 이상 예를 들어 4개의 제1 블록(B1)으로 구성된 제2 블록(B2) 또는 9개의 제1 블록(B1)으로 구성된 제3 블록(B3) 등으로 그룹화하여 특정 논리값을 설정할 수 있다. 복수개의 블록을 포함하는 블록에 대해 구성하는 각 블록의 논리값을 모두 기록하는 방법 또는 복수개의 블록들에 대한 논리값을 하나의 계산 값으로 기록하는 방법을 적용할 수 있다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은 논리값이 설정된 각 블록의 위치를 규정하기 위해 타이밍 패턴(50), 제1 및 제2 보조 타이밍 패턴(150a, 150b) 정보를 이용할 수 있다. 즉, 블랙 또는 화이트에 대응하는 논리값이 설정되는 블록의 위치를 타이밍 패턴(50), 제1 및 제2 보조 타이밍 패턴(150a, 150b)을 기준으로 판단하여 저장할 수 있다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은 도 6에 도시한 바와 같이, 전술한 제1 블록(B1), 제2 블록(B2) 또는 제3 블록(B3)에 대해 가시성 정도를 논리값 형태로 설정하여 저장할 수 있다.

예를 들어, (a) 및 (b)와 같이 제1 블록(B1)이 블랙인 경우 논리값 “1”이 저장되고 화이트인 경우 논리값 “0”이 저장된다. 아울러, 블랙과 화이트로 판단하는 기설정된 기준에서 블록이 차지하는 면적을 기준으로 보이지 않는 영역이 5% 이하인 경우에는 매우 높은(Very High) 논리값을 설정할 수 있다. 즉, 해당 블록은 획득된 2차원 코드 이미지를 구성하는 하나의 블록으로 완전히 보인다는 것을 의미하기 때문에 해당 블록에 저장된 논리값 역시 정확도가 높다고 판단할 수 있다.

(c)와 같이 제1 블록(B1)에 대해 화이트의 논리값 “0”으로 저장되지만 블록의 면적 중 20~30%가 보이지 않은 경우, 가시성 정도는 낮은(Low) 값으로 설정할 수 있다. 마찬가지 방식으로 (d)와 같이 제1 블록(B1)에 대해 블랙의 논리값 “1”으로 저장되지만 블록의 면적 중 40% 이상이 보이지 않은 경우, 가시성 정도는 매우 낮은(Very Low) 값으로 설정할 수 있다.

여기서는 제1 블록(B1)을 기준으로 논리값과 가시성 정도의 논리값을 설명하였지만, 제1 블록(B1)이 적어도 하나 이상 포함된 블록(B2, B3 등)들을 기준으로 동일한 논리값과 가시성 정도를 저장할 수 있다.

따라서, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은 제1 데이터 추출 공정을 통해 가시성이 특정 기준 이상인 블록들을 중심으로 선택하여 기 저장된 2차원 코드 정보의 블록들과 비교하도록 할 수 있다.

예를 들어, 도 6에서 가시성 정도가 매우 낮음(Very Low)의 논리값으로 저장된 블록들은 제외하거나 가시성이 매우 낮음(Very Low) 및 낮음(Low)의 논리값으로 저장된 블록들은 제외하여 기 저장된 2차원 코드의 블록들과 매칭블록들을 계산하여 2차원 코드를 결정하도록 할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 2차원 코드 이미지로부터 중심블록을 기준으로 외곽 영역에 위치하는 블록은 제거하고 내부 영역에 위치하는 블록 중 인식률이 높은 블록을 선택하여 2차원 코드 결정 계산을 수행하도록 한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 2차원 코드 이미지를 구성하는 블록들에 대한 논리값과 가시성 정도를 설정하고 가시성이 기설정된 기준 값 이하인 경우 2차원 코드 결정을 위한 계산을 위한 블록들에서 제외시켜 계산량을 줄이고 신속한 2차원 코드 결정을 수행할 수 있도록 한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 2차원 코드 이미지를 구성하는 블록들을 중 최외곽 영역의 블록들에는 제거를 위한 제1 가중치를 설정하고, 내부 영역의 블록들은 적어도 하나 이상의 블록을 포함하는 복수의 블록그룹으로 분할하고 블록그룹 단위로 선택 여부를 결정하는 제2 가중치를 설정하여 2차원 코드 결정을 위한 계산량을 최소화한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 2차원 코드 이미지를 구성하는 블록들을 중 적어도 하나 이상의 블록을 포함하는 블록그룹들과 2차원 코드를 구성하는 고정패턴(특정패턴)을 이용하여 2차원 코드 이미지의 회전 및 기울어진 정도를 판단하여 신속하고 보다 정확한 2차원 코드 결정을 수행할 수 있도록 한 효과가 있다.

도 8 내지 도 11e는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 코드 정보 인식 방법에서 제2 데이터 추출 공정을 설명하기 위한 도면이다. 도 12는 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법의 제2 데이터 추출 과정을 나타내는 플로챠트이다.

도 1과 함께 도 8 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법의 제2 데이터 추출 공정은, 2차원 코드 이미지의 각 블록들 중 중심 블록(CB)을 기준으로 최외곽 영역에 위치하는 각 블록들에 제거를 위한 제1 가중치를 설정하는 단계(S3010)와, 2차원 코드 이미지의 코드 정보(데이터 정보)가 위치하는 내부 블록들을 적어도 하나이상의 블록이 포함되는 복수의 블록그룹을 설정하는 단계(S302)와, 복수의 블록그룹에 대해 선택을 위한 제2 가중치를 설정하는 단계(S303)와, 제2 가중치가 설정된 블록 그룹을 중심으로 기저장된 2차원 코드 정보와 비교하여 2차원 코드를 결정하는 단계(S304)를 포함한다.

도 8을 참조하면, 획득된 2차원 코드 이미지는 제1 데이터 추출 공정에서 위치 패턴(10)을 중심으로 외부와 내부의 개략적으로 경계선과 코드 영역에서의 각 블록들을 개략적으로 인식한 이미지이거나 도 5 내지 도 7에서 설명한 바와 같이, 2차원 코드 이미지를 구성하는 각 블록들에 대한 논리값과 가시성 정도가 설정된 이미지일 수 있다.

본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법의 제2 데이터 추출 공정은 2차원 코드의 위치 패턴(10), 얼라인 패턴(20)을 잇는 경계선 상에 위치하는 블록들을 외곽 블록(OB)으로 판단하고, 타이밍 패턴(50, 제1 및 제2 보조 타이밍 패턴(150a, 150b), 중심 블록(CB) 영역에 위치하는 블록들을 내부 블록(IB)으로 판단하고, 내부 블록(IB)과 외곽 블록(OB) 사이의 블록을 경계 블록(BB)으로 판단할 수 있다.

예를 들어, 중심 블록(CB)을 기준으로 직선과 대각선 방향으로 일정한 기준 거리를 설정하여 외곽 블록(OB), 내부 블록(IB) 및 경계 블록(BB)을 구분하거나 2차원 코드를 구성하는 패턴들을 기준으로 외곽 블록(BB)을 구분할 수 있다. 보다 구체적으로 위치 패턴(10)과 얼라인 패턴(20)을 직선으로 잇는 선을 기준으로 외측에 존재하는 블록들은 외곽 블록(OB)으로 판단하거나 타이밍 패턴(50), 제1 및 제2 보조 타이밍 패턴(150a, 150b)과 위치 패턴(10)의 각 변 중 내부 코드 영역에 위치하는 영역 사이에 위치하는 블록들을 경계 블록(BB)으로 판단하거나 위치 패턴(10)의 각변 중 내부 코드 영역에 위치하는 영역 내에 위치하는 블록들을 내부 블록(IB)으로 판단할 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 제2 데이터 추출 공정에서는 적어도 하나 이상의 블록으로 구성된 블록그룹(RG)을 단위로 외곽 블록(OB), 내부 블록(IB) 및 경계 블록(BB)을 판단하여 외곽 블록(OB)에 위치하는 블록그룹(RG)에 대해 블록그룹 제거를 위한 제1 가중치를 설정한다.

왜냐하면, 2차원 코드 이미지가 특정 방향으로 기울어진 경우, 도 8에 도시한 바와 같이, 외곽 블록(OB)들의 위치 편차가 가장 크고 내부 블록(IB)의 위치 편차는 작기 때문이다. 따라서, 2차원 코드 이미지가 회전하거나 기울어진 상태로 획득된 경우 획득된 2차원 코드 이미지를 구성하는 블록들 중 외곽 블록(OB)들은 위치 편차가 크게 나타나지만 내부 블록(IB)은 회전이나 기울어지기 전의 상태와 위치 편차가 크지 않다.

이러한 특성을 이용하여 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은 2차원 코드 인식을 위한 계산 과정에서 외곽 블록(OB)을 배제하여 계산량을 더욱 줄여 신속한 2차원 코드 인식을 수행할 수 있도록 하였다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은 도 10 및 도 11a 내지 도 11e에 도시한 바와 같이, 내부 블록(IB)으로 판단된 복수의 블록그룹(RB)에 대해서도 블록그룹을 구성하는 논리값에 따라 선택을 위한 제2 가중치를 설정할 수 있다.

예를 들어, 블록그룹(RB)이 4개의 블록으로 구성된 경우에는 도 10과 같이, 16개의 형태로 블록그룹(RB)을 구성하는 4개의 블록들이 블랙 및 화이트를 갖는다. (a) 내지 (d)는 블록그룹(RB)에 포함된 블록들 중 하나의 블록만 블랙(논리값 1)이고 나머지는 화이트(논리값 0)로서 이들의 인식률은 동일한 값을 갖는다.

또한, (e) 내지 (j)의 경우에는 블록그룹(RB)을 구성하는 4개의 블록 중 2개의 블록은 블랙이고 2개의 블록은 화이트인 경우인데, 이들은 모두 동일한 인식률을 갖지 않는다. 즉, (e)와 (f)와 같이 블랙과 화이트가 교대로 위치하는 경우에는 인식률이 높으나 (g) 내지 (j)와 같이 연속한 블록이 동일한 색 예를 들어 블랙 또는 화이트 인 경우 연속한 블록들의 인식률은 낮기 때문에 (e)와 (f)의 블록그룹보다는 낮은 인식률을 갖는다.

(k) 내지 (n)의 경우에는 블록그룹(RB)을 구성하는 4개의 블록들 중 연속한 3개의 블록들이 블랙 또는 화이트와 같이 동일한 색을 갖기 때문에 앞의 (g) 내지 (j)의 블록그룹(RB)보다 인식률이 낮다.

(o)와 (p)의 경우에는 블록그룹(RB)을 구성하는 4개의 블록들이 모두 블랙 또는 화이트와 같이 동일한 색을 갖기 때문에 인식률이 가장 낮다.

따라서, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은 블록그룹(RB)을 구성하는 블록들의 블랙 또는 화이트의 배열 구조에 따라 제2 가중치를 설정한다. 제2 가중치는 블록그룹(RB)을 2차원 코드 결정을 위해 선택할 것인지에 대한 가중치일 수 있다.

블록그룹(RB)은 전술한 인식률에 따라 도 11a 내지 도 11e와 같이 구분할 수 있다. 도 11a는 블록그룹(RB)을 구성하는 4개의 블록들 중 블랙은 하나의 블록에만 위치하는 경우인데, 다른 관점에서 보면 연속한 3개의 블록들은 화이트를 갖는다. 따라서, 도 11a는 도 11d와 같이 블록그룹(RB)을 구성하는 4개의 블록들 중 연속한 3개의 블록이 블랙인 경우와 인식률이 같을 것이다.

따라서, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은 도 11b와 같이 블록그룹(RB)을 구성하는 4개의 블록들 중 블랙과 화이트가 교대로 위치하는 경우에 가장 높은 인식률을 갖는 것으로 판단하여 선택 순위가 높은 가중치를 설정한다.

도 11c는 도 11b보다 낮은 선택 순위의 가중치를 선택하고, 도 11a 및 도 11d는 도 11c보다는 낮은 선택 순위의 가중치를 설정하며, 도 11e에는 선택 순위가 가장 낮은 가중치를 설정한다.

따라서, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법의 제2 데이터 추출 공정은 도 8과 같이 외곽 블록(OB)은 계산 과정에서 제거하는 제1 가중치를 설정하고, 내부 블록(IB)에 대해서도 도 11b와 인식률이 높은 블록그룹(RB)만을 선택하여 2차원 코드의 블록들과 매칭 계산을 수행할 수 있다.

경우에 따라서는 도 11e의 블록그룹 형태만을 제외하고 매칭 계산을 수행하거나 도 11b와 도 11c의 블록그룹(RB)만을 선택하여 매칭 계산을 수행하여 2차원 코드를 결정할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 2차원 코드 이미지로부터 중심블록을 기준으로 외곽 영역에 위치하는 블록은 제거하고 내부 영역에 위치하는 블록 중 인식률이 높은 블록을 선택하여 2차원 코드 결정 계산을 수행하도록 한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 2차원 코드 이미지를 구성하는 블록들에 대한 논리값과 가시성 정도를 설정하고 가시성이 기설정된 기준 값 이하인 경우 2차원 코드 결정을 위한 계산을 위한 블록들에서 제외시켜 계산량을 줄이고 신속한 2차원 코드 결정을 수행할 수 있도록 한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 2차원 코드 이미지를 구성하는 블록들을 중 최외곽 영역의 블록들에는 제거를 위한 제1 가중치를 설정하고, 내부 영역의 블록들은 적어도 하나 이상의 블록을 포함하는 복수의 블록그룹으로 분할하고 블록그룹 단위로 선택 여부를 결정하는 제2 가중치를 설정하여 2차원 코드 결정을 위한 계산량을 최소화한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 2차원 코드 이미지를 구성하는 블록들을 중 적어도 하나 이상의 블록을 포함하는 블록그룹들과 2차원 코드를 구성하는 고정패턴(특정패턴)을 이용하여 2차원 코드 이미지의 회전 및 기울어진 정도를 판단하여 신속하고 보다 정확한 2차원 코드 결정을 수행할 수 있도록 한 효과가 있다.

도 13 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 코드 정보 인식 방법에서 획득된 2차원 코드 이미지가 기울어진 방향을 판단하여 2차원 코드 정보를 인식하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 16은 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법에서 2차원 코드 이미지가 기울어진 방향 정보에 의해 2차원 코드를 결정하는 과정을 나타내는 플로챠트이다. 도 17은 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법에 따라 2차원 코드가 인식된 후 증강현실에 적용되는 모습을 나타내는 도면이다.

도 1, 도 12 및 도 13 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법의 제2 데이터 추출 공정은 도 12의 획득된 2차원 코드 이미지의 회전 및 기울어진 정도를 판단하는 과정을 선택적으로 적용할 수 있다.

따라서, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법의 제2 데이터 추출 공정은 제2 가중치가 설정된 블록그룹(RB)드에 대해 2차원 코드의 특정 패턴을 기준으로 거리 값을 획득하는 단계(S401)와, 기저장된 2차원 코드의 거리값과 비교하여 2차원 코드 이미지의 회전 및 기울어진 정도를 판단하는 단계(S402)와, 판단된 회전 및 기울어짐에 대응되는 기저장된 2차원 코드 정보와 비교하여 2차원 코드를 결정하는 단계(S403)를 포함한다.

보다 구체적으로, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은 전술한 제2 가중치가 설정된 블록그룹(RB)에 대해 일직선 상에 위치하는 적어도 2개의 블록그룹과 2차원 코드에 배치되는 기준 패턴 예를 들어 위치 패턴(P)을 이용하여 회전 및 기울어짐을 판단할 수 있다.

도 13을 참조하면, 2차원 코드 이미지의 위치 패턴(P), 제1 블록그룹(B_a) 및 제2 블록그룹(B_b)이 기준선(RL)에 위치하고 위치 패턴(P)과 제1 블록그룹(B_a) 사이의 거리를 제1 거리(d1), 위치 패턴(P)과 제2 블록그룹(B_b) 사이의 거리를 제2 거리(d2), 제1 블록그룹(B_a)과 제2 블록그룹(B_b) 사이의 거리를 제3 거리(d3)라고 한다.

위의 제1 내지 제3 거리(d1, d2, d3)는 2차원 코드 이미지가 특정 방향으로 회전하거나 기울어지지 않은 경우에 정해진 거리일 수 있다.

또한, 도 14와 같이, 위치 패턴(P), 제1 블록그룹(B_a) 및 제2 블록그룹(B_b)을 잇는 기준선(RL)을 기준으로 수직 방향으로 회전하는 경우, 제1 내지 제3 거리(d1, d2, d3)는 변하지 않는다.

반면, 도 15에 도시한 바와 같이, 위치 패턴(P), 제1 블록그룹(B_a) 및 제2 블록그룹(B_b)을 잇는 기준선(RL)과 평행한 방향으로 수평 회전하는 경우 제1 내지 제3 거리(d1, d2, d3)는 각각 d1', d2', d3'로 거리가 변한다.

따라서, 2차원 코드를 구성하는 위치 패턴(10)은 도 9에 도시한 바와 같이, 사각형 내의 3 모서리 영역에 위치하기 때문에 제1 내지 제3 거리(d1, d2, d3)의 변경 정보를 토대로 2차원 코드 이미지가 회전 및 기울어진 방향을 결정할 수 있다.

비교를 위해 기저장된 2차원 코드 정보 역시 회전 및 기울어짐이 없는 정보뿐만 아니라 회전 및 기울어진 방향에 대응하는 정보도 저장하고 도 14 및 도 15에서 결정된 2차원 코드 이미지의 회전 및 기울어진 방향 정보에 기초하여 매칭 연산을 수행함으로써 신속하고 정확한 2차원 코드를 결정할 수 있다.

도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은 사용자와 객체가 위치하는 방향과 거리에 따라 보여지는 객체를 증강현실로 표시하고 객체의 정보도 함께 표시할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 2차원 코드 이미지로부터 중심블록을 기준으로 외곽 영역에 위치하는 블록은 제거하고 내부 영역에 위치하는 블록 중 인식률이 높은 블록을 선택하여 2차원 코드 결정 계산을 수행하도록 한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 2차원 코드 이미지를 구성하는 블록들에 대한 논리값과 가시성 정도를 설정하고 가시성이 기설정된 기준 값 이하인 경우 2차원 코드 결정을 위한 계산을 위한 블록들에서 제외시켜 계산량을 줄이고 신속한 2차원 코드 결정을 수행할 수 있도록 한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 2차원 코드 이미지를 구성하는 블록들을 중 최외곽 영역의 블록들에는 제거를 위한 제1 가중치를 설정하고, 내부 영역의 블록들은 적어도 하나 이상의 블록을 포함하는 복수의 블록그룹으로 분할하고 블록그룹 단위로 선택 여부를 결정하는 제2 가중치를 설정하여 2차원 코드 결정을 위한 계산량을 최소화한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 2차원 코드 정보 인식 방법은, 2차원 코드 이미지를 구성하는 블록들을 중 적어도 하나 이상의 블록을 포함하는 블록그룹들과 2차원 코드를 구성하는 고정패턴(특정패턴)을 이용하여 2차원 코드 이미지의 회전 및 기울어진 정도를 판단하여 신속하고 보다 정확한 2차원 코드 결정을 수행할 수 있도록 한 효과가 있다.

이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위하여 하나 이상의 소프트웨어 모듈로 변경될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.

또한 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

10: 위치 패턴
20: 얼라인 패턴
30: 공간
40: 포멧 정보 패턴
50: 타이밍 패턴
60: 버전 정보 패턴
150a: 제1 보조 타이밍 패턴
150b: 제2 보조 타이밍 패턴
MA: 마진 영역
OB: 외곽 블록
IB: 내부 블록
BB: 경계 블록

Claims (8)

1. 사각형태의 셀로 이루어진 2차원 코드 이미지를 획득하여 2차원 코드 정보를 인식하는 방법에 관한 것으로,
   카메라가 내장된 모바일 기기 또는 촬영장치를 이용하여 2차원 코드 이미지를 획득하는 단계;
   상기 획득된 2차원 코드 이미지로부터 위치 패턴과 얼라인 패턴 및 데이터를 저장하는 각 블록들을 구분하는 제1 데이터 추출 공정을 진행하는 단계;
   상기 제1 데이터 추출 공정이 수행된 2차원 코드 이미지의 각 블록들 중 중심 블록을 기준으로 위치 패턴 및 얼라인 패턴을 잇는 선의 외측에 위치하는 외곽 블록들에 제거를 위한 제1 가중치를 설정하는 단계;
   상기 2차원 코드 이미지의 각 블록들 중 위치 패턴 및 얼라인 패턴의 내측에 위치하는 내부 블록들에 대해 서로 인접한 2개의 블록과 이들 블록 각각과 마주하는 2개의 블록을 하나의 블록그룹으로 하는 복수의 블록그룹으로 분할하는 단계;
   상기 각 블록그룹의 선택 여부를 결정할 수 있도록 상기 블록그룹을 구성하는 4개의 블록들의 배열 구조에 따라 서로 다른 인식률을 나타내는 제2 가중치를 설정하는 단계;
   상기 제1 가중치가 설정된 외곽 블록들은 제거하고 제2 가중치가 설정된 블록그룹 중 높은 인식률의 가중치가 설정된 블록그룹을 선택하는 단계;
   상기 선택된 블록그룹과 기 저장된 2차원 코드의 블록그룹과 비교하여 2차원 코드를 결정 및 인식하는 단계; 및
   상기 인식된 2차원 코드 정보에 기초하여 객체를 사용자에게 증강현실 형태로 표시하는 단계를 포함하고,
   상기 제1 데이터 추출 공정은,
   상기 획득된 2차원 코드 이미지를 구성하는 각 블록들에 대한 블랙 또는 화이트에 대응하는 논리값을 설정하는 단계;
   상기 획득된 2차원 코드 이미지를 구성하는 각 블록들의 가시성 정도를 논리값으로 설정하는 단계;
   상기 2차원 코드를 구성하는 타이밍 패턴과 제1 및 제2 보조 타이밍 패턴 정보를 이용하여 상기 획득된 2차원 코드 이미지를 구성하는 각 블록들의 위치를 판단하는 단계; 및
   상기 각 블록들에 대한 가시성 정도가 기 설정된 기준값 이하인 경우, 해당 블록들은 2차원 코드 결정을 위한 계산에서 제외하는 단계를 포함하며,
   상기 블록그룹들에 대해 제2 가중치 설정하는 단계는,
   상기 각 블록그룹의 블록들이 블랙과 화이트가 교대로 나타나는 배열 구조인 경우에는 해당 블록그룹의 인식률은 가장 높다고 판단하여 선택 순위가 가장 높은 가중치를 설정하고, 상기 블록그룹의 블록들 모두가 블랙이거나 화이트인 경우에는 인식률이 가장 낮다고 판단하여 선택 순위가 가장 낮은 가중치를 설정하며,
   상기 블록그룹들 중 가장 높은 가중치 또는 가장 낮은 가중치와 대응되는 블록들의 배열 구조를 갖지 않은 블록그룹은 가장 높은 가중치와 가장 낮은 가중치의 사이 범위에서 가중치를 선택하여 설정하는,
   2차원 코드 정보 인식 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 2차원 코드 정보를 인식하기 위한 2차원 코드는,
   사각형태의 셀의 모서리들 중 인접한 3개의 모서리에 배치된 위치 패턴과, 하나의 모서리에 배치된 얼라인 패턴;
   상기 위치 패턴들 사이에 배치된 타이밍 패턴; 및
   상기 얼라인 패턴과 위치 패턴 사이에 배치되고 상기 타이밍 패턴과 마주하는 제1 및 제2 보조 타이밍 패턴을 포함하는,
   2차원 코드 정보 인식 방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제2항에 있어서,
   상기 블록그룹에 대해 제2 가중치가 설정된 경우,
   상기 위치 패턴과 일직선 상에 위치하는 선택된 적어도 두개의 블록그룹에 대해 위치 패턴과 선택된 블록그룹들 간의 거리 값을 획득하는 단계;
   상기 획득된 거리 값들과 기 저장된 2차원 코드 정보에서의 위치패턴과 블록그룹들 간의 거리 값들을 비교하여 변경 여부를 판단하는 단계; 및
   상기 획득된 거리 값들과 기 저장된 2차원 코드 정보에서의 거리 값들이 변경이 없는 경우에는,
   상기 위치 패턴과 적어도 두개의 블록그룹을 잇는 일직선을 기준으로 수직한 방향으로 회전 및 기울어짐이 발생하는 것으로 판단하는 단계를 포함하는,
   2차원 코드 정보 인식 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 획득된 거리 값들이 기 저장된 2차원 코드 정보에서의 거리 값들에서 변경된 경우에는,
   상기 위치 패턴과 적어도 두개의 블록그룹을 잇는 일직선을 기준으로 수평 방향 또는 수평 방향과 소정의 각도를 갖는 경사 방향으로 회전 및 기울어짐이 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함하는,
   2차원 코드 정보 인식 방법.

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