KR102649197B1 - 그래픽 객체를 표시하기 위한 전자 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents

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Abstract

그래픽 객체를 표시하기 위한 전자 장치가 개시된다. 상기 전자 장치는, 카메라, 상기 카메라를 통해 획득된 영상 및 상기 영상에 그래픽 객체를 표시하는 디스플레이 및 상기 카메라를 통해 획득된 제1 영상 프레임을 상기 디스플레이에 표시하고, 상기 제1 영상 프레임의 복수의 제1 특징점들에 기초하여, 상기 디스플레이에 표시될 적어도 하나의 그래픽 객체를 결정하고, 상기 카메라를 통해 획득된 제2 영상 프레임의 복수의 제2 특징점들의 위치와 상기 복수의 제1 특징점들의 위치에 기초하여, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정하고, 상기 결정된 위치에 따라 상기 적어도 하나의 그래픽 객체와 상기 제2 영상 프레임을 합성하여 상기 디스플레이에 표시하는 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

그래픽 객체를 표시하기 위한 전자 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체{ELECTRONIC APPARATUS FOR DISPLAYING GRAPHIC OBJECT AND COMPUTER READABLE RECORDING MEDIUM}
본 발명은 그래픽 객체를 표시하기 위한 전자 장치에 관한 것이다.
일반적으로 가상 현실(virtual reality; VR)이란 실제와 유사한 환경을 갖는 컴퓨터 그래픽으로 만들어진 환경 또는 상황을 말하며, 사람의 감각 기관을 통해 느끼게 하고, 실제로 상호작용하고 있는 것처럼 만들어주는 인터페이스를 의미한다. 사용자는 디바이스의 조작을 통하여 가상 현실과 실시간 상호 작용할 수 있고, 실제와 유사한 감각적 체험을 할 수 있다.
그리고, 증강 현실(augmented reality; AR)은 가상 현실의 한 분야로서 실제 환경에 가상의 사물이나 정보를 합성하여 원래의 환경에 존재하는 사물처럼 보이도록 하는 컴퓨터 그래픽 기법이다. 이러한, 증강 현실은 사용자가 눈으로 보는 현실 세계에 가상 물체를 겹쳐 보여주는 기술로서, 현실 세계에 실시간으로 부가 정보와 가상 세계를 합쳐 하나의 영상으로 보여주므로 혼합 현실(mixed reality, MR)이라고도 한다.
또한, 최근에는 가상 현실 기술은 가상 현실 서비스를 지원하는 전자 장치를 통해 교육, 게임, 네비게이션, 광고, 또는 블로그와 같은 다양한 서비스에서도 자주, 쉽게 접할 수 있게 되었다.
근자에는 이러한 가상 현실 서비스를 지원할 수 있도록 디스플레이 장치와 결합 가능한 머리 착용형 장치(head mounted device:HMD) 장치가 개발되고 있다.
가상 현실 서비스를 지원하는 전자 장치는 카메라를 통해 외부 환경을 센싱하여 획득되는 영상 프레임을 분석하여 가상의 그래픽 객체를 생성하고, 생성된 그래픽 객체를 다시 상기 영상 프레임에 합성하여 디스플레이에 표시하는 과정을 거친다.
다만, 상기 영상 프레임을 분석하고, 상기 그래픽 객체를 생성하는데 소요되는 연산 시간이 길어지는 문제가 있다. 이에 따라, HMD 장치 등에서 가상 현실 서비스를 제공함에 있어 motion-to-photon 레이턴시가 길어지게 되므로, 사용자에게 어지러움 증이 유발된다. 다시 말해서, 사용자가 HMD 장치를 착용하여 머리를 움직이는 시점과 해당 시점의 이미지가 디스플레이에 출력되어 사용자가 시각적으로 인지되기까지의 시간 차이가 발생하기 때문에, 모션 정보와 시각 정보의 부조화에 따른 멀미가 발생하는 문제가 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 그래픽 객체를 표시하기 위한 전자 장치는, 카메라, 상기 카메라를 통해 획득된 영상 및 상기 영상에 그래픽 객체를 표시하는 디스플레이 및 상기 카메라를 통해 획득된 제1 영상 프레임을 상기 디스플레이에 표시하고, 상기 제1 영상 프레임의 복수의 제1 특징점들에 기초하여, 상기 디스플레이에 표시될 적어도 하나의 그래픽 객체를 결정하고, 상기 카메라를 통해 획득된 제2 영상 프레임의 복수의 제2 특징점들의 위치와 상기 복수의 제1 특징점들의 위치에 기초하여, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정하고, 상기 결정된 위치에 따라 상기 적어도 하나의 그래픽 객체와 상기 제2 영상 프레임을 합성하여 상기 디스플레이에 표시하는 프로세서를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 컴퓨터 상에서 수행하기 위한 프로그램을 기록한 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 있어서, 상기 프로그램은, 프로세서에 의한 실행 시, 상기 프로세서가, 획득된 제1 영상 프레임을 표시하는 동작, 상기 제1 영상 프레임의 복수의 제1 특징점들에 기초하여, 표시될 적어도 하나의 그래픽 객체를 결정하는 동작, 획득된 제2 영상 프레임의 복수의 제2 특징점들의 위치와 상기 복수의 제1 특징점들의 위치에 기초하여, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정하는 동작 및 상기 결정된 위치에 따라 상기 적어도 하나의 그래픽 객체와 상기 제2 영상 프레임을 합성하여 표시하는 동작을 수행하도록 하는 실행 가능한 명령을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 그래픽 객체를 표시하기 위한 전자 장치에 있어서, 카메라, 상기 카메라를 통해 획득된 영상 및 상기 영상에 그래픽 객체를 표시하는 디스플레이 및 상기 카메라를 통해 획득된 제1 영상 프레임을 상기 디스플레이에 표시하고, 상기 제1 영상 프레임의 적어도 하나의 객체에 대한 제1 정보에 기초하여, 상기 디스플레이에 표시될 적어도 하나의 그래픽 객체를 결정하고, 상기 제1 정보와 상기 카메라를 통해 획득된 제2 영상 프레임의 적어도 하나의 객체에 대한 제2 정보에 기초하여, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정하고, 상기 결정된 위치에 따라 상기 적어도 하나의 그래픽 객체와 상기 제2 영상 프레임을 합성하여 상기 디스플레이에 표시하는 프로세서를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따라서, 가상 현실 서비스를 제공하는 전자 장치는 motion-to-photon 레이턴시를 줄여서 사용자에게 보다 편안한 시청 환경을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 포함하는 네트워크 환경을 도시한다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 의한 그래픽 객체 표시 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 의한 그래픽 객체 표시 방법에 대한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 의한 영상 프레임에서 특징점 추출을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 의한 객체 인식 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 의한 그래픽 객체의 표시 위치를 결정하는 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 의한 영상 프레임 간의 복수의 특징점들의 위치 비교 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 의한 모션 벡터 계산 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 의한 영상 프레임 분석 시점을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 HMD 장치를 도시한다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 의한 그래픽 객체 표시 방법의 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 의한 그래픽 객체의 표시 위치를 결정하는 방법의 흐름도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 미디어 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), 금융 기관의 ATM, 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치 (예: 전구, 각종 센서, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도조절기, 가로등, 토스터, 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구, 건물/구조물 또는 자동차의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터, 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 플렉서블하거나, 또는 전술한 다양한 장치들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1을 참조하여, 다양한 실시예에서의, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)가 기재된다. 전자 장치(101)는 버스(110), 프로세서(120), 메모리(130), 입출력 인터페이스(150), 디스플레이(160), 및 통신 인터페이스(170)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다. 버스(110)는 구성요소들(110-170)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
메모리(130)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메모리(130)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(140)을 저장할 수 있다. 프로그램(140)은, 예를 들면, 커널(141), 미들웨어(143), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)(145), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(147) 등을 포함할 수 있다. 커널(141), 미들웨어(143), 또는 API(145)의 적어도 일부는, 운영 시스템으로 지칭될 수 있다. 커널(141)은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(141)은 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147)에서 전자 장치(101)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어(143)는, 예를 들면, API(145) 또는 어플리케이션 프로그램(147)이 커널(141)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147) 중 적어도 하나에 전자 장치(101)의 시스템 리소스(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여하고, 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리할 수 있다. API(145)는 어플리케이션(147)이 커널(141) 또는 미들웨어(143)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(예: 명령어)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(150)는, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)에 전달하거나, 또는 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.
디스플레이(160)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템 (MEMS) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(160)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(160)는, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다. 통신 인터페이스(170)는, 예를 들면, 전자 장치(101)와 외부 장치(예: 제 1 외부 전자 장치(102), 제 2 외부 전자 장치(104), 또는 서버(106)) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(170)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(162)에 연결되어 외부 장치(예: 제 2 외부 전자 장치(104) 또는 서버(106))와 통신할 수 있다.
무선 통신은, 예를 들면, LTE, LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 라디오 프리퀀시(RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한실시예에 따르면, 무선 통신은 GNSS를 포함할 수 있다. GNSS는, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 "Beidou") 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system일 수 있다. 이하, 본 문서에서는, "GPS"는 "GNSS"와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(162)는 텔레커뮤니케이션 네트워크, 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 텔레폰 네트워크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 외부 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(102,104), 또는 서버(106)에서 실행될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 카메라(예: 카메라 모듈(291))(미도시)를 포함할 수 있으며, 프로세서(120)는 상기 카메라를 통해 획득된 외부 환경에 대한 영상을 디스플레이(160)에 표시할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 상기 카메라를 통해 획득된 영상에 그래픽 객체를 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(160)를 통해 표시되는 영상은 3차원 영상일 수 있고, 상기 그래픽 객체 역시 3차원 그래픽 객체일 수 있다.
프로세서(120)는 상기 영상에 표시할 그래픽 객체를 결정하고, 결정된 그래픽 객체를 렌더링하여 상기 영상에 그래픽 객체를 표시할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 상기 영상과 상기 그래픽 객체를 합성하여 상기 그래픽 객체가 상기 영상 위에 겹쳐서 표시되도록 할 수 있다. 여기에서 그래픽 객체는 카메라를 통해 센싱되는 외부 환경에 대한 영상에 포함된 객체가 아닌 프로세서(120)에 의해 생성된 가상의 그래픽 객체일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 상기 카메라를 통해 획득된 제1 영상 프레임을 디스플레이(160)에 표시할 수 있다. 여기에서, 제1 영상 프레임은 상기 그래픽 객체의 표시 여부를 결정하기 위해 이용되는 영상 프레임일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 영상 프레임은 카메라가 외부 환경을 센싱한 후 처음으로 획득되는 영상 프레임 또는 상기 그래픽 객체를 표시하기로 결정하기 전에 획득되는 영상 프레임일 수 있다. 이와 같이 상기 제1 영상 프레임은 프로세서(120)가 상기 그래픽 객체의 표시 여부 결정 전에 획득되어 상기 그래픽 객체의 표시 여부를 결정하기 위해 이용될 수 있다. 프로세서(120)는 상기 제1 영상 프레임을 상기 그래픽 객체의 표시 여부 결정 동작과는 무관하게 디스플레이(160)에 표시함으로써, 상기 그래픽 객체의 표시 여부 결정을 위해 소모되는 시간에 따라 상기 제1 영상 프레임의 표시 동작에서 발생하는 지연을 줄일 수있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 상기 제1 영상 프레임의 복수의 제1 특징점들에 기초하여, 상기 디스플레이(160)에 표시될 적어도 하나의 그래픽 객체를 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 제1 영상 프레임에서 복수의 제1 특징점들을 추출할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(120)는 상기 제1 영상 프레임의 픽셀 값 분포에 기초하여 에지(edge) 영역 또는 코너(corner) 영역 등을 특징점으로 추출할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 Harris corner 기법, SIFT(Scale Invariant Feature Transform) 기법, 또는 FAST(Features from Accelerated Segment Test) 기법 등을 이용하여 상기 제1 영상 프레임으로부터 특징점을 추출할 수 있다. 다만, 이는 설명을 위한 일 예일 뿐이며, 특징점 추출을 위한 다양한 기술들이 적용될 수 있다.
프로세서(120)는 추출되는 복수의 제1 특징점들에 기초하여 상기 제1 영상 프레임 내의 적어도 하나의 객체를 인식할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 미리 저장된 다양한 객체들에 대한 특징점들과 상기 추출된 복수의 제1 특징점들을 비교함으로써 상기 제1 영상 프레임 내의 적어도 하나의 객체를 인식할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 상기 복수의 제1 특징점들이 추출된 영역들의 픽셀 값과 미리 저장된 다양한 객체들에 대한 픽셀 값을 비교하여 상기 제1 영상 프레임 내의 적어도 하나의 객체를 인식할 수도 있다. 다만, 이는 설명을 위한 일 예일 뿐이며, 영상 프레임 내의 객체 인식을 위한 다양한 기술들이 적용될 수 있다.
프로세서(120)는 상기 인식된 적어도 하나의 객체에 기초하여, 상기 디스플레이(160)에 표시될 적어도 하나의 그래픽 객체를 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 메모리(130)에 저장된 복수의 그래픽 객체들 중, 상기 인식된 적어도 하나의 객체에 대응하는 적어도 하나의 그래픽 객체를 확인하고, 상기 확인된 적어도 하나의 그래픽 객체를 디스플레이(160)에 표시할 적어도 하나의 그래픽 객체로 결정할 수 있다. 상기 객체와 그래픽 객체 사이의 대응 관계는 사용자에 의해 설정될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 특정 객체가 인식될 경우 특정 그래픽 객체가 표시되는 것으로 설정할 수 있다.
또한, 프로세서(120)는 외부 서버를 통해 상기 인식된 적어도 하나의 객체에 대응하는 적어도 하나의 그래픽 객체를 확인하고, 상기 확인된 적어도 하나의 그래픽 객체를 디스플레이(160)에 표시할 적어도 하나의 그래픽 객체로 결정할 수도 있다.
프로세서(120)는 상기 인식된 적어도 하나의 객체에 대응하는 적어도 하나의 그래픽 객체가 확인되는 경우, 상기 그래픽 객체를 표시하는 것으로 결정할 수 있다.
또한, 프로세서(120)는 상기 인식된 적어도 하나의 객체에 대응하는 적어도 하나의 그래픽 객체가 확인되지 않을 경우, 상기 그래픽 객체를 표시하지 않는 것으로 결정할 수 있다. 다만, 프로세서(120)는 상기 인식된 적어도 하나의 객체에 대응하는 적어도 하나의 그래픽 객체가 확인되지 않을 경우에도, 상기 그래픽 객체를 표시하는 것으로 결정할 수도 있다. 이 경우, 프로세서(120)는 자체적으로 그래픽 객체를 생성하고, 생성된 그래픽 객체를 디스플레이(160)에 표시할 적어도 하나의 그래픽 객체로 결정할 수 있다.
이와 같이, 프로세서(120)는 상기 제1 영상 프레임 내의 인식된 적어도 하나의 객체에 기초하여, 상기 그래픽 객체의 표시 여부를 결정하고, 상기 적어도 하나의 객체에 대응하는 적어도 하나의 그래픽 객체를 디스플레이(160)에 표시될 적어도 하나의 그래픽 객체로 결정할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 상기 적어도 하나의 그래픽 객체를 결정하고, 상기 제1 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 상기 인식된 적어도 하나의 객체의 위치를 기준으로 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 상기 카메라를 통해 획득된 제2 영상 프레임의 복수의 제2 특징점들의 위치와 상기 복수의 제1 특징점들의 위치에 기초하여, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정할 수 있다. 여기에서, 상기 제2 영상 프레임은 상기 제1 영상 프레임을 획득한 후 획득되는 영상 프레임일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 영상 프레임은, 상기 적어도 하나의 그래픽 객체를 결정한 후 상기 카메라를 통해 획득된 적어도 하나의 영상 프레임 중 가장 최근에 획득된 영상 프레임일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)가 상기 복수의 제1 특징점들에 기초하여, 상기 디스플레이에 표시될 적어도 하나의 제1 그래픽 객체를 결정하기 까지, t 시점에서 n 영상 프레임을 획득하고, t+1 시점에서 n+1 영상 프레임을 획득한 경우, 상기 제2 영상 프레임은 t+1 시점에서 획득된 n+1 영상 프레임일 수 있다.
프로세서(120)는 상기 제2 영상 프레임에서 상기 복수의 제2 특징점들을 추출할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 복수의 제1 특징점들 각각의 위치와 상기 복수의 제2 특징점들 각각의 위치를 비교하여, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(120)는 상기 복수의 제1 특징점들 각각의 위치와 상기 복수의 제2 특징점들 각각의 위치를 비교하여, 상기 제1 영상 프레임과 상기 제2 영상 프레임 사이의 모션 벡터를 계산할 수 있다. 모션 벡터를 계산하는 구체적인 방법에 대해서는 후술하도록 한다.
프로세서(120)는 계산된 모션 벡터에 기초하여, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 상기 제1 프레임에서의 상기 적어도 하나의 그래픽 객체의 표시 위치를 상기 모션 벡터에 기초하여 이동시킴으로써, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 제1 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 전자 장치(101)의 방향을 센싱하기 위한 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 센서는 IMU(inertia measurement unit) 센서(예: 자이로 센서(240B), 가속도 센서(240E))를 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 센서를 통해 획득되는 센싱값에 기초하여, 상기 전자 장치(101)의 방향을 센싱할 수 있다.
프로세서(120)는 상기 복수의 제2 특징점들과 상기 복수의 제1 특징점들의 위치 및 상기 센서를 통해 센싱된 전자 장치(101)의 방향에 기초하여, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 보다 정확하게 결정하기 위하여 상기 센서를 통해 센싱된 전자 장치(101)의 방향을 더 이용할 수 있다.
또한, 프로세서(120)는 상기 센서를 통해 센싱된 전자 장치(101)의 방향에 기초하여, 상기 적어도 하나의 그래픽 객체의 표시 방향을 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 카메라를 통해 획득되는 외부 환경 영상을 사용자에게 보다 현실감 있게 제공하기 위하여, 3차원 영상으로 표시할 수 있고, 이에 따라 전자 장치(101)의 방향이 변경됨에 따라 상기 적어도 하나의 그래픽 객체의 표시 방향 역시 변경될 경우, 이를 반영하여 디스플레이(160)에 표시할 수 있다. 이 경우, 프로세서(120)는 상기 적어도 하나의 그래픽 객체에 대한 결정된 표시 위치 및 상기 결정된 표시 방향에 따라 상기 적어도 하나의 그래픽 객체와 상기 제2 영상 프레임을 합성하여 디스플레이(160)에 표시할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 상기 제1 영상 프레임에서 적어도 하나의 객체에 대한 제1 정보를 추출하고, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 객체에 대한 제2 정보를 추출할 수 있다. 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보 각각은 상기 적어도 하나의 객체에 대한 특성 및 위치를 나타내는 정보일 수 있다. 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보는 상기 복수의 제1 특징점들 및 상기 복수의 제2 특징점들에 기초하여 추출될 수 있다.
예를 들어, 프로세서(120)는 상기 복수의 제1 특징점들을 추출하고, 상기 복수의 제1 특징점들에 기초하여 상기 적어도 하나의 객체를 인식할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 인식 결과에 따라, 상기 인식된 적어도 하나의 객체를 나타내는 상기 적어도 하나의 객체에 대한 특성 정보를 추출할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 상기 복수의 1 특징점들에 기초하여 상기 제1 영상 프레임에서의 상기 적어도 하나의 객체의 위치를 확인하고, 상기 확인 결과에 따라 상기 적어도 하나의 객체에 대한 위치를 나타내는 정보를 추출할 수 있다. 상기 제2 정보에 포함되는 상기 적어도 하나의 객체에 대한 특성 및 위치를 나타내는 정보 역시 위에서 설명한 것과 동일한 방식으로 추출되므로 별도의 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보에 기초하여, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정할 수 있다. 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보를 이용하여 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정하는 구체적인 방법은 후술하도록 한다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치(201)의 블록도이다. 전자 장치(201)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치(101)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(201)는 하나 이상의 프로세서(예: AP)(210), 통신 모듈(220), 가입자 식별 모듈(224), 메모리(230), 센서 모듈(240), 입력 장치(250), 디스플레이(260), 인터페이스(270), 오디오 모듈(280), 카메라 모듈(291), 전력 관리 모듈(295), 배터리(296), 인디케이터(297), 및 모터(298) 를 포함할 수 있다. 프로세서(210)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(210)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(210)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서를 더 포함할 수 있다. 프로세서(210)는 도 2에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(221))를 포함할 수도 있다. 프로세서(210) 는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드)하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
통신 모듈(220)(예: 통신 인터페이스(170))와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(220)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227), NFC 모듈(228) 및 RF 모듈(229)를 포함할 수 있다. 셀룰러 모듈(221)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(224)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(201)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 프로세서(210)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip(IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. RF 모듈(229)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(229)은, 예를 들면, 트랜시버, PAM(power amp module), 주파수 필터, LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다. 가입자 식별 모듈(224)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 또는 임베디드 SIM을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.
메모리(230)(예: 메모리(130))는, 예를 들면, 내장 메모리(232) 또는 외장 메모리(234)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(232)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등), 비휘발성 메모리(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브 (SSD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(201)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다.
센서 모듈(240)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(201)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 제스처 센서(240A), 자이로 센서(240B), 기압 센서(240C), 마그네틱 센서(240D), 가속도 센서(240E), 그립 센서(240F), 근접 센서(240G), 컬러(color) 센서(240H)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(240I), 온/습도 센서(240J), 조도 센서(240K), 또는 UV(ultra violet) 센서(240M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 후각(e-nose) 센서, 일렉트로마이오그라피(EMG) 센서, 일렉트로엔씨팔로그램(EEG) 센서, 일렉트로카디오그램(ECG) 센서, IR(infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(240)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(201)는 프로세서(210)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(240)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(210)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(240)을 제어할 수 있다.
입력 장치(250)는, 예를 들면, 터치 패널(252), (디지털) 펜 센서(254), 키(256), 또는 초음파 입력 장치(258)를 포함할 수 있다. 터치 패널(252)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(252)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(252)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다. (디지털) 펜 센서(254)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트를 포함할 수 있다. 키(256)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(258)는 마이크(예: 마이크(288))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.
디스플레이(260)(예: 디스플레이(160))는 패널(262), 홀로그램 장치(264), 프로젝터(266), 및/또는 이들을 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 패널(262)은, 예를 들면, 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 패널(262)은 터치 패널(252)과 하나 이상의 모듈로 구성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 패널(262)은 사용자의 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서(또는 포스 센서)를 포함할 수 있다. 상기 압력 센서는 터치 패널(252)과 일체형으로 구현되거나, 또는 터치 패널(252)과는 별도의 하나 이상의 센서로 구현될 수 있다. 홀로그램 장치(264)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(266)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 인터페이스(270)는, 예를 들면, HDMI(272), USB(274), 광 인터페이스(optical interface)(276), 또는 D-sub(D-subminiature)(278)를 포함할 수 있다. 인터페이스(270)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 통신 인터페이스(170)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(270)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(280)의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 1 에 도시된 입출력 인터페이스(145)에 포함될 수 있다. 오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 스피커(282), 리시버(284), 이어폰(286), 또는 마이크(288) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다. 카메라 모듈(291)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, 이미지 시그널 프로세서(ISP), 또는 플래시(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다. 전력 관리 모듈(295)은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(295)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC, 또는 배터리 또는 연료 게이지를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(296)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(296)는, 예를 들면, 충전식 전지 및/또는 태양 전지를 포함할 수 있다.
인디케이터(297)는 전자 장치(201) 또는 그 일부(예: 프로세서(210))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(298)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동, 또는 햅틱 효과 등을 발생시킬 수 있다. 전자 장치(201)는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFloTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있는 모바일 TV 지원 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치(예: 전자 장치(201))는 일부 구성요소가 생략되거나, 추가적인 구성요소를 더 포함하거나, 또는, 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체로 구성되되, 결합 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다. 한 실시예에 따르면, 프로그램 모듈(310)(예: 프로그램(140))은 전자 장치(예: 전자 장치(101))에 관련된 자원을 제어하는 운영 체제 및/또는 운영 체제 상에서 구동되는 다양한 어플리케이션(예: 어플리케이션 프로그램(147))을 포함할 수 있다. 운영 체제는, 예를 들면, AndroidTM, iOSTM, WindowsTM, SymbianTM, TizenTM, 또는 BadaTM를 포함할 수 있다. 도 3을 참조하면, 프로그램 모듈(310)은 커널(320)(예: 커널(141)), 미들웨어(330)(예: 미들웨어(143)), (API(360)(예: API(145)), 및/또는 어플리케이션(370)(예: 어플리케이션 프로그램(147))을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는 전자 장치 상에 프리로드 되거나, 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 서버(106) 등)로부터 다운로드 가능하다.
커널(320)은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저(321) 및/또는 디바이스 드라이버(323)를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저(321)는 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수를 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 시스템 리소스 매니저(321)는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부를 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버(323)는, 예를 들면, 디스플레이 드라이버, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, WiFi 드라이버, 오디오 드라이버, 또는 IPC(inter-process communication) 드라이버를 포함할 수 있다. 미들웨어(330)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션(370)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 사용할 수 있도록 API(360)를 통해 다양한 기능들을 어플리케이션(370)으로 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(330) 는 런타임 라이브러리(335), 어플리케이션 매니저(341), 윈도우 매니저(342), 멀티미디어 매니저(343), 리소스 매니저(344), 파워 매니저(345), 데이터베이스 매니저(346), 패키지 매니저(347), 커넥티비티 매니저(348), 노티피케이션 매니저(349), 로케이션 매니저(350), 그래픽 매니저(351), 또는 시큐리티 매니저(352) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
런타임 라이브러리(335)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈을 포함할 수 있다. 런타임 라이브러리(335)는 입출력 관리, 메모리 관리, 또는 산술 함수 처리를 수행할 수 있다. 어플리케이션 매니저(341)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)의 생명 주기를 관리할 수 있다. 윈도우 매니저(342)는 화면에서 사용되는 GUI 자원을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저(343)는 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱을 이용하여 미디어 파일의 인코딩 또는 디코딩을 수행할 수 있다. 리소스 매니저(344)는 어플리케이션(370)의 소스 코드 또는 메모리의 공간을 관리할 수 있다. 파워 매니저(345)는, 예를 들면, 배터리의 용량 또는 전원을 관리하고, 전자 장치의 동작에 필요한 전력 정보를 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 파워 매니저(345)는 바이오스(BIOS: basic input/output system)와 연동할 수 있다. 데이터베이스 매니저(346)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)에서 사용될 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저(347)는 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 갱신을 관리할 수 있다.
커넥티비티 매니저(348)는, 예를 들면, 무선 연결을 관리할 수 있다. 노티피케이션 매니저(349)는, 예를 들면, 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 이벤트를 사용자에게 제공할 수 있다. 로케이션 매니저(350)는, 예를 들면, 전자 장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저(351)는, 예를 들면, 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 보안 매니저(352)는, 예를 들면, 시스템 보안 또는 사용자 인증을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(330)는 전자 장치의 음성 또는 영상 통화 기능을 관리하기 위한 통화(telephony) 매니저 또는 전술된 구성요소들의 기능들의 조합을 형성할 수 있는 하는 미들웨어 모듈을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(330)는 운영 체제의 종류 별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 미들웨어(330)는 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다. API(360)는, 예를 들면, API 프로그래밍 함수들의 집합으로, 운영 체제에 따라 다른 구성으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 안드로이드 또는 iOS의 경우, 플랫폼 별로 하나의 API 셋을 제공할 수 있으며, 타이젠의 경우, 플랫폼 별로 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.
어플리케이션(370)은, 예를 들면, 홈(371), 다이얼러(372), SMS/MMS(373), IM(instant message)(374), 브라우저(375), 카메라(376), 알람(377), 컨택트(378), 음성 다이얼(379), 이메일(380), 달력(381), 미디어 플레이어(382), 앨범(383), 와치(384), 헬스 케어(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보) 제공 어플리케이션을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(370)은 전자 장치와 외부 전자 장치 사이의 정보 교환을 지원할 수 있는 정보 교환 어플리케이션을 포함할 수 있다. 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 노티피케이션 릴레이 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리 어플리케이션을 포함할 수 있다. 예를 들면, 알림 전달 어플리케이션은 전자 장치의 다른 어플리케이션에서 발생된 알림 정보를 외부 전자 장치로 전달하거나, 또는 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다. 장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치와 통신하는 외부 전자 장치의 기능(예: 외부 전자 장치 자체(또는, 일부 구성 부품)의 턴-온/턴-오프 또는 디스플레이의 밝기(또는, 해상도) 조절), 또는 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션을 설치, 삭제, 또는 갱신할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(370)은 외부 전자 장치의 속성에 따라 지정된 어플리케이션(예: 모바일 의료 기기의 건강 관리 어플리케이션)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(370)은 외부 전자 장치로부터 수신된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어(예: 프로세서(210)), 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구현(예: 실행)될 수 있으며, 하나 이상의 기능을 수행하기 위한 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트 또는 프로세스를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 의한 그래픽 객체 표시 방법의 흐름도이다.
410 동작에서, 전자 장치(101)는 카메라를 통해 획득된 제1 영상 프레임을 전자 장치(101)의 디스플레이에 표시할 수 있다. 여기에서, 제1 영상 프레임은 상기 그래픽 객체의 표시 여부를 결정하기 위해 이용되는 영상 프레임일 수 있다.
도 5에서는 전자 장치가 HMD 장치이고, 상기 HMD 장치를 착용한 사용자(501)의 머리가 좌에서 우로 이동하는 경우의 전자 장치(101)의 그래픽 객체 표시 과정을 도시한다. 도 5를 참조하면, 전자 장치(101)는 카메라를 통해 제1 영상 프레임(510)을 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 모션 정보와 시각 정보의 부조화 발생을 감소시키기 위하여 글로벌 셔터가 적용된 카메라가 이용될 수 있다. 이에 따라, 도 5에서와 같이, 글로벌 셔터가 적용된 카메라는 외부 환경 전체를 한번에 센싱 할 수 있다.
전자 장치(101)는 제1 영상 프레임(510)을 획득한 후, 제1 영상 프레임(510)에서 특징점을 추출하는 등의 분석 동작과는 관계 없이 디스플레이(160)를 통해 제1 영상 프레임(510)을 바로 표시할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(101)는 분석 동작 수행을 위해 소모되는 시간에 따라 제1 영상 프레임(510)의 표시 동작에서 발생하는 지연을 줄일 수 있다. 또한, 전자 장치(101)는 모션 정보와 시각 정보의 부조화 발생을 감소시키기 위하여 미리 설정된 시간 주기에 따라 영상 프레임을 순차적으로 디스플레이(160)에 표시할 수 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 전자 장치(101)는 16ms 마다 영상 프레임을 순차적으로 표시할 수 있다. 이를 통해 모션 정보와 시각 정보의 부조화 발생이 감소될 수 있다.
420 동작에서, 전자 장치(101)는 제1 영상 프레임(510)의 복수의 제1 특징점들에 기초하여, 디스플레이(160)에 표시될 적어도 하나의 그래픽 객체를 결정할 수 있다.
전자 장치(101)는 제1 영상 프레임(510)에서 복수의 제1 특징점들을 추출하고, 상기 복수의 제1 특징점들을 이용하여 제1 영상 프레임(510) 내의 적어도 하나의 객체를 인식할 수 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 전자 장치(101)는 제1 영상 프레임(510)에 포함된 객체들인 책상, 의자들을 상기 추출된 복수의 제1 특징점들을 통해 인식할 수 있다.
전자 장치(101)는 인식된 제1 영상 프레임(510) 내의 적어도 하나의 객체에 기초하여, 상기 적어도 하나의 그래픽 객체를 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 전자 장치(101)는 제1 영상 프레임(510)의 복수의 제1 특징점들을 이용하여, 제1 영상 프레임(510) 내의 객체들 중 하나인 전화기를 인식할 수 있다. 전자 장치(101)는 저장된 복수의 그래픽 객체들 중 상기 전화기에 대응하는 그래픽 객체(540)를 디스플레이(160)에 표시될 그래픽 객체로 결정할 수 있다.
430 동작에서, 전자 장치(101)는 상기 복수의 제1 특징점들의 위치와 제2 영상 프레임의 복수의 제2 특징점들의 위치에 기초하여, 상기 제2 영상 프레임에서 결정된 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 상기 제2 영상 프레임(520)은 420 동작에서 그래픽 객체(540)를 결정한 후 상기 카메라를 통해 획득된 적어도 하나의 영상 프레임 중 가장 최근에 획득된 영상 프레임일 수 있다. 따라서, 상기 제2 영상 프레임(520)은 상기 그래픽 객체(540)와의 합성에 이용될 수 있다.
도 5에서 도시되지는 않았으나, 420 동작이 제3 영상 프레임(530)을 획득한 후 종료되었다면, 그래픽 객체(540)를 결정한 후 상기 카메라를 통해 획득된 적어도 하나의 영상 프레임 중 가장 최근에 획득된 영상 프레임은 제3 영상 프레임(540)일 수 있다. 따라서, 전자 장치(101)는 상기 복수의 제1 특징점들의 위치와 제3 영상 프레임(530)의 제3 특징점들의 위치에 기초하여, 상기 제3 영상 프레임(530)에서 420 동작에서 결정된 그래픽 객체(540)가 표시될 위치를 결정할 수 있다.
440 동작에서, 전자 장치(101)는 결정된 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치에 따라, 상기 적어도 하나의 그래픽 객체와 상기 제2 영상 프레임을 합성하여 디스플레이(160)에 표시할 수 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 전자 장치(101)는 제1 영상 프레임에서의 그래픽 객체(540)의 표시 위치를 430 동작에서 결정된 위치로 이동시키고, 위치가 이동된 그래픽 객체(541)를 제2 영상 프레임(520)과 합성한 영상 프레임(521)을 디스플레이(160)에 표시할 수 있다.
또한, 전자 장치(101)는 전자 장치(101)에 포함된 센서를 통해 전자 장치(101)의 방향을 센싱할 수 있다. 예를 들어, 도 5에서와 같이, 전자 장치(101)는 2 ms 마다 센서를 통해 센싱 값을 획득하고, 획득되는 센싱 값에 기초하여, 상기 전자 장치(101)의 방향을 센싱할 수 있다.
전자 장치(101)는 영상 프레임이 표시되는 시점을 기준으로 가장 최근에 센서를 통해 획득된 센싱 값을 이용하여, 전자 장치(101)의 방향에 대응되도록 영상 프레임의 좌표를 변환할 수 있다. 예를 들어, 위에서 설명한 것과 같이, 전자 장치(101)는 제1 영상 프레임(510)을 별도의 좌표 변환 없이 바로 디스플레이(160)에 표시할 수도 있으나, 전자 장치(101)의 방향에 따라 제1 영상 프레임(510)을 보다 정확히 표시하기 위하여, 14ms에서 센서를 통해 획득된 센싱 값을 이용하여 전자 장치(101)의 방향에 대응되도록 제1 영상 프레임(510)의 표시 방향을 변환하여 디스플레이(160)에 표시할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 14ms에서 획득된 센싱 값을 이용하여 전자 장치(101)의 방향에 대응되도록 제1 영상 프레임(510)의 좌표를 변환하여 디스플레이(160)에 표시할 수도 있다.
또한, 전자 장치(101)는 제2 영상 프레임(520)에서 그래픽 객체(540)가 표시될 위치를 보다 정확하게 결정하기 위하여 센서를 통해 센싱되는 전자 장치(101)의 방향을 더 이용할 수 있다.
아울러, 전자 장치(101)는 제2 영상 프레임(520)과 그래픽 객체(540)를 합성한 영상을 표시하는 동작에서도, 30 ms에서 센서를 통해 획득된 센싱 값을 이용하여 전자 장치(101)의 방향에 대응되도록 상기 영상의 좌표를 변환하여 디스플레이(160)에 표시할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 의한 영상 프레임에서 특징점 추출을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 카메라를 통해 획득되는 영상 프레임에서 특징점을 추출할 수 있다. 전자 장치(101)는 미리 설정된 크기의 윈도우를 조금씩 이동 시켜 영상 변화가 커지는 점을 특징 점으로 추출할 수 있다.
예를 들어, 도 6과 같이, 전자 장치(101)는 미리 설정된 크기의 윈도우를 이동시킬 수 있다. 도 6의 (a)와 같이, 윈도우(601)가 위치할 경우, 윈도우(601)를 기준으로 모든 방향에 걸쳐 영상 변화가 미리 설정된 임계치 이하일 수 있다. 이 경우, 전자 장치(101)는 플랫(flat) 영역으로 판단하고, 플랫 영역에서는 특징점을 추출하지 않을 수 있다.
또한, 도 6의 (b)와 같이, 윈도우(602)가 엣지(edge)에 걸쳐 위치한 경우, 윈도우(602)를 기준으로 영상 변화가 미리 설정된 임계치 이상이 될 수 있다. 또한, 전자 장치(101)는 영상 변화가 발생한 방향을 고려하여 윈도우(602)가 엣지 부분에 위치한 것을 인지하고, 윈도우(602)의 위치에서 특징점을 추출할 수 있다.
또한, 도 6의 (c)와 같이, 윈도우(603)가 코너(corner)에 걸쳐 위치한 경우, 윈도우(603)를 기준으로 영상 변화가 미리 설정된 임계치 이상이 될 수 있다. 또한, 전자 장치(101)는 영상 변화가 발생한 방향을 고려하여 윈도우(602)가 코너 부분에 위치한 것을 인지하고, 윈도우(602)의 위치에서 특징점을 추출할 수 있다.
이와 같이, 전자 장치(101)는 영상 변화가 발생한 영역에 기초하여 특징점을 추출할 수 있다. 또한, 위에서 설명한 특징점 추출 방법은 설명을 위한 일 예일 뿐이며, 영상에서 특징점을 추출하는 다양한 방식이 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 의한 객체 인식 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 영상 프레임에서 추출된 특징점들에 기초하여, 영상 프레임 내의 적어도 하나의 객체를 인식할 수 있다.
전자 장치(101)가 영상 프레임에서 추출된 복수의 특징점들을 전자 장치(101)에 저장된 복수의 객체들의 특징점들과 비교할 수 있다. 예를 들어, 도 7과 같이, 전자 장치(101)가 영상 프레임 내의 객체인 전화기(701)에서 특징점을 추출한 것으로 상정하도록 한다. 이 경우, 전자 장치(101)는 영상 프레임 내에서 추출된 특징점들을 전자 장치(101)에 저장된 복수의 객체들인 전화기(710), 노트북(720), TV(730), 스마트 폰(740), 의자(750) 등의 특징점들과 비교할 수 있다.
전자 장치(101)는 상기 비교 결과에 기초하여, 상기 영상 프레임에서 추출된 특징점들과 매칭이 되는 객체를 전자 장치(101)에 저장된 복수의 객체들 중에서 선택할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 영상 프레임 내의 객체가 선택된 객체인 것으로 인식할 수 있다.
예를 들어, 도 7과 같이, 전자 장치(101)는 추출된 특징점들이 전자 장치(101)에 저장된 복수의 객체들 중 전화기(710)의 특징점들과 매칭이 되는 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(101)는 상기 영상 프레임 내에서 상기 추출된 특징점들과 연관된 객체(701)가 전화기인 것으로 인식할 수 있다.
이와 같이, 전자 장치(101)는 추출된 특징점들에 기초하여 영상 프레임 내의 객체를 인식할 수 있다. 또한, 위에서 설명한 객체를 인식하는 방법은 설명을 위한 일 예일 뿐이며, 영상에서 객체를 인식하는 다양한 방식이 적용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 의한 그래픽 객체의 표시 위치를 결정하는 방법의 흐름도이다.
810 동작에서, 전자 장치(101)는 제1 영상 프레임의 복수의 제1 특징점들 각각의 위치와 제2 영상 프레임의 복수의 제2 특징점들 각각의 위치를 비교할 수 있다.
도 9를 참조하면, 전자 장치(101)는 제1 영상 프레임(910)의 복수의 제1 특징점들(911, 912, 913, 914, 915, 916, 917) 각각의 위치와 제2 영상 프레임(920)의 복수의 제2 특징점들(921, 922, 923, 924, 925, 926, 927) 각각의 위치를 비교할 수 있다.
예를 들어, 전자 장치(101)는 제1 영상 프레임(910)의 복수의 제1 특징점들(911, 912, 913, 914, 915, 916, 917) 각각과 제2 영상 프레임(920)의 복수의 제2 특징점들(921, 922, 923, 924, 925, 926, 927) 각각의 대응 관계를 판단할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 판단 결과에 따라 복수의 제1 특징점들(911, 912, 913, 914, 915, 916, 917) 및 복수의 제2 특징점들(921, 922, 923, 924, 925, 926, 927) 중 서로 대응되는 특징점들의 위치를 비교할 수 있다.
예를 들어, 도 7과 같이, 전자 장치(101)는 서로 대응되는 제1 특징점(911)과 제2 특징점(921), 제1 특징점(912)과 제2 특징점(922), 제1 특징점(913)과 제2 특징점(923), 제1 특징점(914)과 제2 특징점(924), 제1 특징점(915)과 제2 특징점(925), 제1 특징점(916)과 제2 특징점(926) 및 제1 특징점(917)과 제2 특징점(927) 각각의 위치를 비교할 수 있다.
820 동작에서, 전자 장치(101)는 810 동작에서의 위치 비교 결과에 따라 제1 영상 프레임과 제2 영상 프레임 사이의 모션 벡터를 계산할 수 있다.
도 10을 참조하면, 전자 장치(101)는 810 동작에서의 위치 비교 결과에 따라 제1 영상 프레임 및 제2 영상 프레임 내의 객체인 전화기의 위치 변화를 나타내는 x 방향 벡터(1020) 및 y 방향 벡터(1010)를 산출할 수 있다. 전자 장치(101)는 산출된 x 방향 벡터(1020) 및 y 방향 벡터(1010)를 이용하여 모션 벡터(1030)를 계산할 수 있다.
전자 장치(101)는 상기 모션 벡터(1030)를 제1 영상 프레임과 제2 영상 프레임 사이의 모션 벡터로 결정할 수 있다. 또한, 전자 장치(101)는 제1 영상 프레임과 제2 영상 프레임 내의 복수의 객체들 각각에 대해 모션 벡터를 계산할 수도 있고, 계산된 복수의 객체들 각각에 대해 모션 벡터에 기초하여 제1 영상 프레임과 제2 영상 프레임 사이의 모션 벡터로 결정할 수도 있다. 도 10에서 설명한 모션 벡터 계산 방법은 설명을 위한 일 예일 뿐이며, 영상 프레임들 사이의 모션 벡터를 계산하는 다양한 방식이 적용될 수 있다.
830 동작에서, 전자 장치(101)는 820 동작에서 계산된 모션 벡터에 기초하여, 상기 제1 영상 프레임에서의 적어도 하나의 그래픽 객체의 위치를 이동시킬 수 있다.
전자 장치(101)는 제1 영상 프레임에서의 그래픽 객체의 위치를 확인할 수 있다. 상기 제1 영상 프레임에서의 그래픽 객체의 위치는 사용자에 의해 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 영상 프레임에서의 그래픽 객체는, 상기 그래픽 객체와 대응되는 제1 영상 프레임 내의 객체의 위치를 기준으로 설정될 수 있다.
전자 장치(101)는 상기 확인된 제1 영상 프레임에서의 그래픽 객체의 위치를 820 동작에서 계산된 모션 벡터에 기초하여 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 제1 영상 프레임에서의 그래픽 객체의 위치를 나타내는 좌표를 상기 모션 벡터에 따라 변환할 수 있다.
840 동작에서, 전자 장치(101)는 830 동작에서 이동된 적어도 하나의 그래픽 객체의 위치를 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치로 결정할 수 있다. 또한, 전자 장치(101)는 센서를 통해 센싱된 전자 장치의 방향을 더 고려하여 830 동작에서 이동된 적어도 하나의 그래픽 객체의 위치를 조정하고, 조정된 위치를 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치로 결정할 수 있다.
전자 장치(101)는 결정된 위치에 따라 상기 적어도 하나의 그래픽 객체와 상기 제2 영상 프레임을 합성하여 디스플레이(160)에 표시할 수 있다. 또한, 전자 장치(101)는 센서를 통해 센싱된 전자 장치의 방향에 따라 그래픽 객체의 표시 방향을 결정하고, 결정된 위치 및 결정된 표시 방향에 따라 상기 적어도 하나의 그래픽 객체와 상기 제2 영상 프레임을 합성하여 디스플레이(160)에 표시할 수 있다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 의한 영상 프레임 분석 시점을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 획득되는 영상 프레임에 기초하여, 디스플레이(160)에 표시할 그래픽 객체를 결정하고, 결정된 그래픽 객체의 위치를 상기 영상 프레임 이후에 획득되는 영상 프레임에 대응되도록 조정할 수 있다. 또한, 전자 장치(101)는 조정된 위치에 따라 상기 그래픽 객체를 상기 영상 프레임 이후에 획득되는 영상 프레임과 합성하여 표시할 수 있다.
이와 같이 전자 장치(101)에서 수행되는 그래픽 객체를 표시하기 위한 일련의 동작들은, 도 11a와 같이 카메라를 통해 획득되는 매 영상 프레임마다 수행될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 제1 영상 프레임(1101)에 기초하여 그래픽 객체를 표시하기 위한 일련의 동작들을 1110 시간 동안 수행하고, 수행 결과에 따라 위치가 조정된 그래픽 객체를 제2 영상 프레임(1102)과 합성하여 표시할 수 있다.
이와 마찬가지로, 전자 장치(101)는 제2 영상 프레임(1102)에 기초하여 그래픽 객체를 표시하기 위한 일련의 동작들을 1120 시간 동안 수행하고, 수행 결과에 따라 위치가 조정된 그래픽 객체를 제3 영상 프레임(1103)과 합성하여 표시할 수 있다. 또한, 전자 장치(101)는 제3 영상 프레임(1103)에 기초하여 그래픽 객체를 표시하기 위한 일련의 동작들을 1130 시간 동안 수행하고, 수행 결과에 따라 위치가 조정된 그래픽 객체를 제4 영상 프레임(1104)과 합성하여 표시할 수 있다.
한편, 전자 장치(101)는 수행되는 연산량을 감소시키기 위하여 카메라를 통해 획득되는 매 영상 프레임마다 그래픽 객체를 표시하기 위한 일련의 동작을 수행하지 않을 수 있다. 전자 장치(101)는 미리 설정된 영상 프레임들의 수 당 한 번만 그래픽 객체를 표시하기 위한 일련의 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 도 11b에서와 같이, 전자 장치(101)는 2 번의 영상 프레임 당 한번만 그래픽 객체를 표시하기 위한 일련의 동작을 수행할 수 있다. 전자 장치(101)는 제1 영상 프레임(1101)에 기초하여 그래픽 객체를 표시하기 위한 일련의 동작들을 1110 시간 동안 수행하고, 수행 결과에 따라 위치가 조정된 그래픽 객체를 제2 영상 프레임(1102)과 합성하여 표시할 수 있다.
또한, 전자 장치(101)는 제2 영상 프레임(1102)에 기초하여 그래픽 객체를 표시하기 위한 일련의 동작들을 수행하지 않고, 제3 영상 프레임(1103)에 기초하여 그래픽 객체를 표시하기 위한 일련의 동작들을 1130 시간 동안 수행하고, 수행 결과에 따라 위치가 조정된 그래픽 객체를 제4 영상 프레임(1104)과 합성하여 표시할 수 있다.
이와 같이, 전자 장치(101)는 연산량을 감소시키기 위하여 그래픽 객체를 표시하기 위한 일련의 동작의 수행 횟수를 조정할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 HMD 장치를 도시한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 사용자에게 가상 현실 서비스를 제공하기 위하여 도 12와 같은 HMD 장치로 구현될 수 있다. 전자 장치(101)는 도 12와 같이 외부 환경을 촬영하기 위한 카메라(1210, 1220)를 포함할 수 있다. 카메라는 도 12에서와 같이 복수 개일 수도 있고, 하나일 수도 있다.
전자 장치(101)는 카메라(1210, 1220)를 통해 획득된 영상 및 상기 영상에 그래픽 객체를 표시하는 디스플레이를 포함할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(101)가 see-closed 타입이더라도, 사용자는 실시간으로 외부 환경을 전자 장치(101)를 통해 볼 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)는 상술한 그래픽 객체 표시 방법을 적용하여, motion-to-photon 레이턴시를 줄일 수 있으므로 사용자에게 보다 편안한 시청 환경을 제공할 수 있다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 의한 그래픽 객체 표시 방법의 흐름도이다.
1310 동작에서, 전자 장치(101)는 전자 장치(101)는 카메라를 통해 획득된 제1 영상 프레임을 전자 장치(101)의 디스플레이에 표시할 수 있다. 여기에서, 제1 영상 프레임은 상기 그래픽 객체의 표시 여부를 결정하기 위해 이용되는 영상 프레임일 수 있다.
1320 동작에서, 전자 장치(101)는 상기 제1 영상 프레임의 적어도 하나의 객체에 대한 제1 정보에 기초하여, 디스플레이(160)에 표시될 적어도 하나의 그래픽 객체를 결정할 수 있다.
전자 장치(101)는 상기 제1 영상 프레임에서 상기 복수의 제1 특징점들을 추출하고, 상기 복수의 제1 특징점들에 기초하여 상기 적어도 하나의 객체를 인식할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 인식 결과에 따라, 상기 인식된 적어도 하나의 객체를 나타내는 상기 적어도 하나의 객체에 대한 특성 정보를 추출할 수 있다.
또한, 전자 장치(101)는 상기 복수의 1 특징점들에 기초하여 상기 제1 영상 프레임에서의 상기 적어도 하나의 객체의 위치를 확인하고, 상기 확인 결과에 따라 상기 적어도 하나의 객체에 대한 위치를 나타내는 정보를 추출할 수 있다.
전자 장치(101)는 상기 적어도 하나의 객체에 대한 특성 정보에 따라, 상기 적어도 하나의 객체에 대응하는 적어도 하나의 그래픽 객체를 결정할 수 있다.
1330 동작에서, 전자 장치(101)는 제1 정보 및 제2 영상 프레임의 적어도 하나의 객체에 대한 제2 정보에 기초하여, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정할 수 있다.
전자 장치(101)는 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보 각각에 포함된 상기 적어도 하나의 객체에 대한 위치를 나타내는 정보를 이용하여, 상기 2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정할 수 있다. 상기 2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정하는 구체적인 방법에 대해서는 도 14에서 설명하도록 한다.
1340 동작에서, 전자 장치(101)는 상기 결정된 위치에 따라 상기 적어도 하나의 그래픽 객체와 상기 제2 영상 프레임을 합성하여 디스플레이(160)에 표시할 수 있다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 의한 그래픽 객체의 표시 위치를 결정하는 방법의 흐름도이다.
1410 동작에서, 전자 장치(101)는 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보 각각에 포함된 상기 적어도 하나의 객체에 대한 위치를 나타내는 정보에 기초하여, 제1 영상 프레임에서의 적어도 하나의 객체의 위치와 제2 영상 프레임에서의 적어도 하나의 객체의 위치를 비교할 수 있다.
1420 동작에서, 전자 장치(101)는 상기 비교 결과에 따라 적어도 하나의 객체에 대한 모션 벡터를 계산할 수 있다. 모션 벡터를 계산하는 구체적인 방법은 도 10에서 설명한 방법과 동일하므로, 별도의 설명은 생략하도록 한다.
1430 동작에서, 전자 장치(101)는 1420 동작에서 계산된 모션 벡터에 기초하여, 상기 제2 영상 프레임에서 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 제1 영상 프레임에서의 적어도 하나의 그래픽 객체의 위치를 나타내는 좌표를 상기 모션 벡터에 따라 변환하고, 변환된 좌표를 상기 2 영상 프레임에서 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치로 결정할 수 있다.
본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 본 문서에서 기술된 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 어떤 동작들을 수행하는, 알려졌거나 앞으로 개발될, ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays), 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체(예:메모리(130))에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(예: 자기테이프), 광기록 매체(예: CD-ROM, DVD, 자기-광 매체 (예: 플롭티컬 디스크), 내장 메모리 등을 포함할 수 있다. 명령어는 컴파일러에 의해 만들어지는 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른, 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 컴퓨터 상에서 수행하기 위한 프로그램을 기록한 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 있어서, 상기 프로그램은, 프로세서에 의한 실행 시, 상기 프로세서가, 획득된 제1 영상 프레임을 표시하는 동작, 상기 제1 영상 프레임의 복수의 제1 특징점들에 기초하여, 표시될 적어도 하나의 그래픽 객체를 결정하는 동작, 획득된 제2 영상 프레임의 복수의 제2 특징점들의 위치와 상기 복수의 제1 특징점들의 위치에 기초하여, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정하는 동작 및 상기 결정된 위치에 따라 상기 적어도 하나의 그래픽 객체와 상기 제2 영상 프레임을 합성하여 표시하는 동작을 수행하도록 하는 실행 가능한 명령을 포함할 수 있다.
그리고 본 문서에 개시된 실시예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 문서에서 기재된 기술의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 문서의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 그래픽 객체를 표시하기 위한 전자 장치에 있어서,
    카메라;
    상기 카메라를 통해 획득된 영상 및 상기 영상에 그래픽 객체를 표시하는 디스플레이; 및
    적어도 하나의 프로세서;를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 카메라를 통해 획득된 제1 영상 프레임을 상기 디스플레이에 표시하고,
    상기 제1 영상 프레임에서 복수의 제1 특징점들을 추출하고,
    상기 복수의 제1 특징점들에 기초하여, 상기 제1 영상 프레임 내의 적어도 하나의 객체를 인식하고,
    상기 인식된 적어도 하나의 객체에 기초하여, 상기 디스플레이에 표시될 적어도 하나의 그래픽 객체를 결정하고,
    상기 카메라를 통해 상기 제1 영상 프레임의 획득 이후에 획득된 제2 영상 프레임의 복수의 제2 특징점들의 위치와 상기 복수의 제1 특징점들의 위치에 기초하여, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정하고,
    상기 결정된 위치에 따라 상기 적어도 하나의 그래픽 객체와 상기 제2 영상 프레임을 합성하여 상기 디스플레이에 표시하는 전자 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    메모리
    를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 메모리에 저장된 복수의 그래픽 객체들 중 상기 인식된 적어도 하나의 객체와 대응되는 상기 적어도 하나의 그래픽 객체를 선택하는, 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제2 영상 프레임에서 상기 복수의 제2 특징점들을 추출하고,
    상기 복수의 제1 특징점들 각각의 위치와 상기 복수의 제2 특징점들 각각의 위치를 비교하여, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정하는, 전자 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 복수의 제1 특징점들 각각의 위치와 상기 복수의 제2 특징점들 각각의 위치를 비교하여, 상기 제1 영상 프레임과 상기 제2 영상 프레임 사이의 모션 벡터를 계산하고,
    상기 계산된 모션 벡터에 기초하여, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정하는, 전자 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제1 영상 프레임에서의 상기 적어도 하나의 그래픽 객체의 표시 위치를 상기 모션 벡터에 기초하여 이동시킴으로써, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정하는, 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전자 장치의 방향을 센싱하기 위한 센서
    를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 복수의 제2 특징점들과 상기 복수의 제1 특징점들의 위치 및 상기 센서를 통해 센싱된 전자 장치의 방향에 기초하여, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정하는, 전자 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 센서를 통해 센싱된 전자 장치의 방향에 기초하여, 상기 적어도 하나의 그래픽 객체의 표시 방향을 결정하고,
    상기 결정된 위치 및 상기 결정된 표시 방향에 따라 상기 적어도 하나의 그래픽 객체와 상기 제2 영상 프레임을 합성하여 상기 디스플레이에 표시하는, 전자 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 센서를 통해 센싱된 전자 장치의 방향에 대응되도록 상기 제1 영상 프레임의 표시 방향을 변경하고, 상기 표시 방향이 변경된 제1 영상 프레임을 상기 디스플레이에 표시하는, 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 영상 프레임은,
    상기 적어도 하나의 그래픽 객체를 결정한 후, 상기 카메라를 통해 획득된 적어도 하나의 영상 프레임들 중 가장 최근의 영상 프레임인, 전자 장치.
  11. 컴퓨터 상에서 수행하기 위한 프로그램을 기록한 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 있어서,
    상기 프로그램은, 전자 장치의 적어도 하나의 프로세서에 의한 실행 시, 상기 전자 장치가,
    획득된 제1 영상 프레임을 표시하는 동작;
    상기 제1 영상 프레임에서 복수의 제1 특징점들을 추출하는 동작;
    상기 복수의 제1 특징점들에 기초하여, 상기 제1 영상 프레임 내의 적어도 하나의 객체를 인식하는 동작;
    상기 인식된 적어도 하나의 객체에 기초하여, 표시될 적어도 하나의 그래픽 객체를 결정하는 동작;
    상기 제1 영상 프레임의 획득 이후에 획득된 제2 영상 프레임의 복수의 제2 특징점들의 위치와 상기 복수의 제1 특징점들의 위치에 기초하여, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정하는 동작; 및
    상기 결정된 위치에 따라 상기 적어도 하나의 그래픽 객체와 상기 제2 영상 프레임을 합성하여 표시하는 동작
    을 수행하도록 하는 실행 가능한 명령을 포함하는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 그래픽 객체를 결정하는 동작은,
    상기 전자 장치의 메모리에 저장된 복수의 그래픽 객체들 중 상기 적어도 하나의 그래픽 객체를 선택하는 동작
    을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정하는 동작은,
    상기 제2 영상 프레임에서 상기 복수의 제2 특징점들을 추출하는 동작;
    상기 복수의 제1 특징점들 각각의 위치와 상기 복수의 제2 특징점들 각각의 위치를 비교하여, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정하는 동작
    을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정하는 동작은,
    상기 복수의 제1 특징점들 각각의 위치와 상기 복수의 제2 특징점들 각각의 위치를 비교하여, 상기 제1 영상 프레임과 상기 제2 영상 프레임 사이의 모션 벡터를 계산하는 동작; 및
    상기 계산된 모션 벡터에 기초하여, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정하는 동작
    을 더 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정하는 동작은,
    상기 제1 영상 프레임에서의 상기 적어도 하나의 그래픽 객체의 표시 위치를 상기 모션 벡터에 기초하여 이동시킴으로써, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정하는 동작
    을 더 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정하는 동작은,
    상기 복수의 제2 특징점들과 상기 복수의 제1 특징점들의 위치 및 센서를 통해 센싱된 전자 장치의 방향에 기초하여, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정하는 동작
    을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 실행 가능한 명령은,
    상기 센싱된 전자 장치의 방향에 기초하여, 상기 적어도 하나의 그래픽 객체의 표시 방향을 결정하는 동작
    을 더 수행하도록 하고,
    상기 적어도 하나의 그래픽 객체와 상기 제2 영상 프레임을 합성하여 표시하는 동작은,
    상기 결정된 위치 및 상기 결정된 표시 방향에 따라 상기 적어도 하나의 그래픽 객체와 상기 제2 영상 프레임을 합성하여 표시하는 동작
    을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제2 영상 프레임은,
    상기 적어도 하나의 그래픽 객체를 결정한 후, 획득된 적어도 하나의 영상 프레임들 중 가장 최근의 영상 프레임인, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  19. 그래픽 객체를 표시하기 위한 전자 장치에 있어서,
    카메라;
    상기 카메라를 통해 획득된 영상 및 상기 영상에 그래픽 객체를 표시하는 디스플레이; 및
    적어도 하나의 프로세서;를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 카메라를 통해 획득된 제1 영상 프레임을 상기 디스플레이에 표시하고,
    상기 제1 영상 프레임에서 복수의 제1 특징점들을 추출하고,
    상기 복수의 제1 특징점들에 기초하여, 상기 제1 영상 프레임 내의 적어도 하나의 객체를 인식함을 통해 제1 영상 프레임 내의 상기 적어도 하나의 객체에 대한 제1 정보를 추출하고,
    상기 제1 정보에 기초하여, 상기 디스플레이에 표시될 적어도 하나의 그래픽 객체를 결정하고,
    상기 제1 정보와 상기 카메라를 통해 상기 제1 영상 프레임의 획득 이후에 획득된 제2 영상 프레임의 적어도 하나의 객체에 대한 제2 정보에 기초하여, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정하고,
    상기 결정된 위치에 따라 상기 적어도 하나의 그래픽 객체와 상기 제2 영상 프레임을 합성하여 상기 디스플레이에 표시하는 전자 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 정보 및 상기 제2 정보 각각은,
    상기 적어도 하나의 객체에 대한 특성 및 위치를 나타내는 정보
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제1 정보 및 상기 제2 정보에 기초하여, 상기 제1 영상 프레임에서의 상기 적어도 하나의 객체의 위치와 상기 제2 영상 프레임에서의 상기 적어도 하나의 객체의 위치를 비교하고,
    상기 비교 결과에 따라 상기 적어도 하나의 객체에 대한 모션 벡터를 계산하고,
    상기 계산된 모션 벡터에 기초하여, 상기 제2 영상 프레임에서 상기 적어도 하나의 그래픽 객체가 표시될 위치를 결정하는, 전자 장치.
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