KR102665395B1 - 홀까지의 경로 이미지를 포함하는 ar을 제공하는 전자 장치의 제어 방법 - Google Patents

홀까지의 경로 이미지를 포함하는 ar을 제공하는 전자 장치의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하나 이상의 골프장의 지형에 대하여 위치 별로 획득된 3D 스캔 데이터를 포함하는 메모리, 지면을 촬영하기 위한 카메라, 전자 장치의 위치를 파악하기 위한 GPS(Global Positioning System) 모듈, 카메라를 통해 촬영되는 지면에 대한 3D 스캔 데이터를 획득하기 위한 라이다(LIDAR) 센서, 및 메모리, 카메라, GPS 모듈, 및 라이다 센서와 연결된 프로세서를 포함하는 골프 그린의 경사도를 AR을 통해 가시화하는 전자 장치에 관한 것이다.

Description

홀까지의 경로 이미지를 포함하는 AR을 제공하는 전자 장치의 제어 방법{CONTROL METHOD FOR PROVIDING AUGMENTED REALITY INCLUDING PATH IMAGE TO HALL}
본 발명은 골프 그린의 경사도를 AR을 통해 가시화하는 전자 장치, 및 제어 방법에 관한 것으로, 상세하게는, 사용자가 휴대하는 하나의 전자 장치(ex. 스마트폰, 태블릿 등)만으로 현실 공간에 대한 이미지를 실시간으로 카메라를 통해 획득하여 디스플레이에 표현함에 있어서, 기 구축된 골프장 그린의 3D 스캔 데이터를 기반으로 한, AR 기술을 활용하여 지면에 대한 경사도를 표현하는 것이다.
가상 현실(Virtual Reality)이 이미지, 주변 배경, 객체를 가상의 이미지로 제공하는 기술인 반면, 증강 현실(Augmented Reality, AR)은 카메라를 통해 실시간 획득되는 실제 이미지에 일부 추가 이미지를 가상으로 생성하여, 실제 이미지에 오버랩된 이미지를 제공하는 기술이다.
한편, 골프 코스는 18홀로 구성되며, 자연 장해물 구역(해저드, 벙커)에 따른 난이도가 다르게 적용되고, 그린의 지면은 경사도가 변칙적으로 적용될 수 있다.
한편, 상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
공개특허공보 제10-2017-0081964호, 2017.07.13.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 현재 골퍼가 위치한 지면의 경사도 및 골프 홀(hole)의 위치를 하나의 전자 장치를 통해 AR 이미지로 제공함으로써 퍼팅 정확도를 높이는 골프 그린의 경사도를 AR을 통해 가시화하는 전자 장치, 및 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 골프 그린의 경사도를 AR을 통해 가시화하는 전자 장치는, 하나 이상의 골프장의 지형에 대하여 위치 별로 획득된 3D 스캔 데이터를 포함하는 메모리, 지면을 촬영하기 위한 카메라, 전자 장치의 위치를 파악하기 위한 GPS(Global Positioning System) 모듈, 카메라를 통해 촬영되는 지면에 대한 3D 스캔 데이터를 획득하기 위한 라이다(LIDAR) 센서, 및 메모리, 카메라, GPS 모듈, 및 라이다 센서와 연결된 프로세서를 포함한다.
이때, 프로세서는, GPS 모듈을 통해 식별된 전자 장치의 위치를 바탕으로, 메모리에 포함된 3D 스캔 데이터 중 제1 스캔 데이터를 획득하고, 제1 스캔 데이터 중 라이다 센서를 통해 획득된 3D 스캔 데이터와 일치하는 제2 스캔 데이터를 획득하고, 획득된 제2 스캔 데이터에 매칭되는 이미지를, 카메라를 통해 촬영된 지면에 대한 이미지에 오버랩(overlap)한다.
한편, 전자 장치는, 제2 스캔 데이터에 매칭되는 이미지인, 지면의 경사도를 가시화한 그리드 맵이 지면에 대한 이미지에 오버랩된 AR(Augmented Reality) 이미지를 제공하는 디스플레이를 포함할 수 있다.
또한, 전자 장치는, 방향을 파악하기 위한 자이로(gyro) 센서를 포함하고, 이에 따라, 프로세서는, 자이로 센서를 통해 식별된 전자 장치의 방향, 및 라이다 센서를 통해 식별된 지면에 대한 거리를 바탕으로, 제1 스캔 데이터 중 제3 스캔 데이터 선택하고, 제3 스캔 데이터 중 라이다 센서를 통해 획득된 3D 스캔 데이터와 일치하는 제2 스캔 데이터를 획득하거나, 또는, 카메라를 통해 촬영된 지면에 대한 이미지를 복수의 위치 별로 저장된 이미지와 비교하여, 제1 스캔 데이터 중 제4 스캔 데이터 선택하고, 제4 스캔 데이터 중 라이다 센서를 통해 획득된 3D 스캔 데이터와 일치하는 제2 스캔 데이터를 획득할 수 있다.
한편, 프로세서는, GPS 모듈을 통해 전자 장치의 위치를 모니터링하고, 카메라를 통해 촬영되는 지면에 대한 복수의 스캔 데이터를 라이다 센서를 통해 획득하되, 복수의 스캔 데이터를 지면의 위치에 따라 각각 연결하여, 지면의 경사도를 포함하는 3D 스캔 데이터를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 면에 따른 골프 그린의 경사도를 AR을 통해 가시화하는, 하나 이상의 골프장의 지형에 대하여 위치 별로 획득된 3D 스캔 데이터가 저장된 전자 장치의 제어 방법에 있어서, 카메라를 통해 지면을 촬영하는 단계, 라이다 센서를 통해, 촬영된 지면에 대한 3D 스캔 데이터를 획득하는 단계, GPS 모듈을 통해 식별된 전자 장치의 위치를 바탕으로, 전자 장치에 저장된 3D 스캔 데이터 중 제1 스캔 데이터를 획득하는 단계, 제1 스캔 데이터 중 라이다 센서를 통해 획득된 3D 스캔 데이터와 일치하는 제2 스캔 데이터를 획득하는 단계, 획득된 제2 스캔 데이터에 매칭되는 이미지를, 카메라를 통해 촬영된 지면에 대한 이미지에 오버랩하는 단계, 및 제2 스캔 데이터에 매칭되는 이미지가 지면에 대한 이미지에 오버랩된 AR 이미지를 디스플레이를 통해 출력하는 단계를 포함한다.
이때, 제2 스캔 데이터를 획득하는 단계는, 자이로 센서를 통해 식별된 전자 장치의 방향, 및 라이다 센서를 통해 식별된 지면에 대한 거리를 바탕으로, 제1 스캔 데이터 중 제3 스캔 데이터 선택하는 단계, 및 제3 스캔 데이터 중 라이다 센서를 통해 획득된 3D 스캔 데이터와 일치하는 제2 스캔 데이터를 획득하는 단계를 포함하거나, 또는, 카메라를 통해 촬영된 지면에 대한 이미지를 복수의 위치 별로 저장된 이미지와 비교하여, 제1 스캔 데이터 중 제4 스캔 데이터 선택하는 단계, 및 제4 스캔 데이터 중 라이다 센서를 통해 획득된 3D 스캔 데이터와 일치하는 제2 스캔 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 제2 스캔 데이터를 획득하는 단계는, 전자 장치의 위치로부터 골프 홀(hole) 위치에 대한 방향을 식별하는 단계, 식별된 방향에 대한 예상 영역을 획득하는 단계, 예상 영역 및 제2 스캔 데이터 간의 중복되는 영역의 면적이 임계치 미만인 경우, 예상 영역에 대한 조정 이미지를 디스플레이를 통해 출력하고, 조정 이미지에 대한 방향 조정을 수행하는 단계, 방향 조정 시점으로부터 자이로 센서를 통해 재식별된 전자 장치의 방향을 바탕으로 제1 스캔 데이터 중 제3 스캔 데이터를 재선택하는 단계, 및 재선택된 제3 스캔 데이터 중 라이다 센서를 통해 획득된 3D 스캔 데이터와 일치하는 제2 스캔 데이터를 재획득하는 단계를 포함할 수 있다.
추가로, 전자 장치의 제어 방법은, 전자 장치의 골프장의 지형에 대한 구간별 이동 시간 및 구간별 이동 거리를 산출하는 단계, 및 구간별 이동 시간 및 구간별 이동 거리를 바탕으로, 사용자에 대한 골프 난이도를 판단하는 단계를 포함하고, AR 이미지를 디스플레이를 통해 출력하는 단계는, 제2 스캔 데이터에 골프 홀(hole) 위치에 대한 이미지가 포함되면, 골프 홀 위치에 대한 마킹을 AR 이미지에 오버랩하는 단계, 카메라를 통해 실시간 획득되는 지면에 대한 이미지로부터 골프 공의 위치를 식별하는 단계, 제2 스캔 데이터에 포함된 지면에 대한 경사도를 바탕으로, 골프 공의 위치로부터 골프 홀까지의 최단 루트를 나타내는 이미지인, 경로 이미지를 생성하는 단계, 사용자에 대한 골프 난이도 및 경로 이미지에 대한 거리값을 바탕으로, 사용자에 대한 게임 완료에 소요되는 예측 시간을 산출하는 단계, AR 이미지에 경로 이미지를 오버랩하는 단계, 및 경로 이미지에 대한 거리값 및 예측 시간을 디스플레이를 통해 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 이 실시예에 따른, 하나 이상의 골프장의 지형에 대하여 위치 별로 획득된 3D 스캔 데이터가 저장된, 골프 그린의 경사도를 AR을 통해 가시화하는 전자 장치의 제어 방법에 있어서, 사용자 단말의 위치를 바탕으로, 전자 장치에 저장된 3D 스캔 데이터 중 제1 스캔 데이터를 획득하는 단계, 제1 스캔 데이터 중 사용자 단말을 통해 획득된 3D 스캔 데이터와 일치하는 제2 스캔 데이터를 획득하는 단계, 획득된 제2 스캔 데이터에 매칭되는 이미지를, 사용자 단말을 통해 촬영된 지면에 대한 이미지에 오버랩하는 단계, 및제2 스캔 데이터에 매칭되는 이미지가 지면에 대한 이미지에 오버랩된 AR(Augmented Reality) 이미지를 사용자 단말로 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 골프 그린의 경사도를 AR을 통해 가시화하는 전자 장치, 및 제어 방법에 의하면, 별도의 장비 없이 스마트폰, 태블릿 등의 사용자가 보유한 전자 장치를 통해 1cm 이내의 오차로 정확한 경사도 및 홀컵 위치를 AR 이미지를 통해 제공하여, 사용자의 퍼팅 정확도를 높이는 효과를 구현한다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 구성 상세도이다.
도 3은 본 발명의 이 실시예에 따른 시스템 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이를 통한 AR 이미지 제공도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지면 경사도 표시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
명세서에서 사용되는 "부" 또는 “모듈”이라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부" 또는 “모듈”은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부" 또는 “모듈”은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부" 또는 “모듈”은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부" 또는 “모듈”은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부" 또는 “모듈”들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부" 또는 “모듈”들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부" 또는 “모듈”들로 더 분리될 수 있다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서, 컴퓨터는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 모든 종류의 하드웨어 장치를 의미하는 것이고, 실시 예에 따라 해당 하드웨어 장치에서 동작하는 소프트웨어적 구성도 포괄하는 의미로서 이해될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터는 스마트폰, 태블릿 PC, 데스크톱, 노트북 및 각 장치에서 구동되는 사용자 클라이언트 및 애플리케이션을 모두 포함하는 의미로서 이해될 수 있으며, 또한 이에 제한되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(100)의 구성도이다.
일 실시예로, 전자 장치(100)는 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC (desktop PC), 랩탑 PC(laptop PC), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라, 웨어러블 장치(wearable device), 인공지능 스피커(AI speaker) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 전자 장치(100)는 하나 이상의 골프장의 지형에 대하여 위치 별로 획득된 3D 스캔 데이터를 포함하는 메모리(110), 지면을 촬영하기 위한 카메라(130), 전자 장치(100)의 위치를 파악하기 위한 GPS 모듈(140), 카메라(130)를 통해 촬영되는 지면에 대한 3D 스캔 데이터를 획득하기 위한 라이다 센서(150), 전자 장치(100)의 방향(전자 장치(100)를 상부와 하부로 구분할 때, 하부에서 시작되어 상부로 향하는 방향)을 파악하기 위한 자이로 센서(160), 및 메모리(110), 카메라(130), GPS(Global Positioning System) 모듈(140), 라이다(LIDAR) 센서(150), 및 자이로(gyro) 센서(160)와 연결된 프로세서(120)를 포함할 수 있다.
이때, 메모리(110)는 전자 장치(100)의 동작에 필요한 각종 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(110)는 비휘발성 메모리(110), 휘발성 메모리(110), 플래시메모리(110)(flash-memory), 하드디스크 드라이브(HDD) 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 등으로 구현될 수 있다.
프로세서(120)는 메모리(110)에 저장된 각종 프로그램을 이용하여 전자 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(120)는 RAM, ROM, 그래픽 처리부, 메인 CPU, 제1 내지 n 인터페이스 및 버스로 구성될 수 있다. 이때, RAM, ROM, 그래픽 처리부, 메인 CPU, 제1 내지 n 인터페이스 등은 버스를 통해 서로 연결될 수 있다.
RAM은 O/S 및 어플리케이션 프로그램을 저장한다. 구체적으로, 전자 장치(100)가 부팅되면 O/S가 RAM에 저장되고, 사용자가 선택한 각종 어플리케이션 데이터가 RAM에 저장될 수 있다.
ROM에는 시스템 부팅을 위한 명령어 세트 등이 저장된다. 턴 온 명령이 입력되어 전원이 공급되면, 메인 CPU는 ROM에 저장된 명령어에 따라 메모리(110)에 저장된 O/S를 RAM에 복사하고, O/S를 실행시켜 시스템을 부팅시킨다. 부팅이 완료되면, 메인 CPU는 메모리(110)에 저장된 각종 어플리케이션 프로그램을 RAM에 복사하고, RAM에 복사된 어플리케이션 프로그램을 실행시켜 각종 동작을 수행한다.
그래픽 처리부는 연산부(미도시) 및 렌더링부(미도시)를 이용하여 아이템, 이미지, 텍스트 등과 같은 다양한 객체를 포함하는 화면을 생성한다. 여기서, 연산부는 입력부로부터 수신된 제어 명령을 이용하여 화면의 레이아웃에 따라 각 객체들이 표시될 좌표값, 형태, 크기, 컬러 등과 같은 속성값을 연산하는 구성일 수 있다. 그리고, 렌더링부는 연산부에서 연산한 속성값에 기초하여 객체를 포함하는 다양한 레이아웃의 화면을 생성하는 구성이 일 수 있다. 이러한 렌더링부에서 생성된 화면은 디스플레이의 디스플레이 영역 내에 표시될 수 있다.
메인 CPU는 메모리(110)에 액세스하여, 메모리(110)에 저장된 OS를 이용하여 부팅을 수행한다. 그리고, 메인 CPU는 메모리(110)에 저장된 각종 프로그램, 컨텐츠, 데이터 등을 이용하여 다양한 동작을 수행한다.
제1 내지 n 인터페이스는 상술한 각종 구성요소들과 연결된다. 제1 내지 n 인터페이스 중 하나는 네트워크를 통해 외부 장치와 연결되는 네트워크 인터페이스가 될 수도 있다.
한편, 프로세서(120)는 하나 이상의 코어(core, 미도시) 및 그래픽 처리부(미도시) 및/또는 다른 구성 요소와 신호를 송수신하는 연결 통로(예를 들어, 버스(bus) 등)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(120)는 메모리(110)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 본 발명과 관련하여 설명된 방법을 수행한다.
예를 들어, 프로세서(120)는 메모리(110)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써 신규 학습용 데이터를 획득하고, 학습된 모델을 이용하여, 상기 획득된 신규 학습용 데이터에 대한 테스트를 수행하고, 상기 테스트 결과, 라벨링된 정보가 소정의 제1 기준값 이상의 정확도로 획득되는 제1 학습용 데이터를 추출하고, 상기 추출된 제1 학습용 데이터를 상기 신규 학습용 데이터로부터 삭제하고, 상기 추출된 학습용 데이터가 삭제된 상기 신규 학습용 데이터를 이용하여 상기 학습된 모델을 다시 학습시킬 수 있다.
한편, 프로세서(120)는 프로세서(120) 내부에서 처리되는 신호(또는, 데이터)를 일시적 및/또는 영구적으로 저장하는 램(RAM: Random Access Memory, 미도시) 및 롬(ROM: Read-Only Memory, 미도시)을 더 포함할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 그래픽 처리부, 램 및 롬 중 적어도 하나를 포함하는 시스템온칩(SoC: system on chip) 형태로 구현될 수 있다.
메모리(110)에는 프로세서(120)의 처리 및 제어를 위한 프로그램들(하나 이상의 인스트럭션들)을 저장할 수 있다. 메모리(110)에 저장된 프로그램들은 기능에 따라 복수 개의 모듈들로 구분될 수 있다.
본 발명의 일 면에 따른 골프 그린의 경사도를 AR을 통해 가시화하는 전자 장치(100)에 있어서, 프로세서(120)는 GPS 모듈(140)을 통해 식별된 전자 장치(100)의 위치를 바탕으로, 메모리(110)에 포함된 3D 스캔 데이터 중 제1 스캔 데이터를 획득한다.
3D 스캔 데이터는, 실외 골프장의 위치 별 지형에 대한 입체 이미지이며, 제1 스캔 데이터, 제2 스캔 데이터 등, 제n 스캔 데이터는, 3D 스캔 데이터에 대한 일 위치에 따른 입체 이미지이다.
이때, 프로세서(120)는 제1 스캔 데이터 중 라이다 센서(150)를 통해 획득된 3D 스캔 데이터와 일치하는 제2 스캔 데이터를 획득하고, 획득된 제2 스캔 데이터에 매칭되는 이미지를, 카메라를 통해 촬영된 지면에 대한 이미지에 오버랩(overlap)한다.
이를 위해, 프로세서(120)는 골프장에 대한 3D 스캔 데이터를 기 구축하며, 구체적으로, GPS 모듈(140)을 통해 전자 장치(100)의 위치를 모니터링하고, 카메라(130)를 통해 촬영되는 지면에 대한 복수의 스캔 데이터를 라이다 센서(150)를 통해 획득하되, 복수의 스캔 데이터를 지면의 위치에 따라 각각 연결하여, 지면의 경사도를 포함하는 3D 스캔 데이터를 생성할 수 있다.
한편, 프로세서(120)는, 자이로 센서(160)를 통해 식별된 전자 장치(100)의 방향, 및 라이다 센서(150)를 통해 식별된 지면에 대한 거리(의 값)를 바탕으로, 제1 스캔 데이터 중 제3 스캔 데이터 선택하고, 제3 스캔 데이터 중 라이다 센서(150)를 통해 획득된 3D 스캔 데이터와 일치하는 제2 스캔 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시예로, 프로세서(120)는, 제2 스캔 데이터를 획득함에 있어, 전자 장치(100)의 위치 변화가, 일정 위치 범위 이내인 것으로 식별되면, 라이다 센서(150)를 통해 식별된 지형 구조를 바탕으로 제3 스캔 데이터 중 제2 스캔 데이터를 선택한다.
이때, 라이다 센서(150)를 통해 획득된 3D 스캔 데이터와 일치하는 제2 스캔 데이터가 식별되지 않는 경우, 프로세서(120)는 라이다 센서(150)를 통해 획득된 3D 스캔 데이터에이동형 객체가 스캔된 것으로 판단하여, 제3 스캔 데이터에 포함된 복수의 제1 지형 특징점을 식별한다.
이후, 프로세서(120)는 라이다 센서(150)를 통해 획득된 3D 스캔 데이터에 포함된 복수의 제2 지형 특징점을 식별하여, 제1 지형 특징점 중 제2 지형 특징점과 일치하는 제3 지형 특징점을 획득하고, 제3 스캔 데이터 중, 제3 지형 특징점 간의 위치 및 간격 중 적어도 하나와 동일한 지형 특징점을 포함하는 제2 스캔 데이터를 선택할 수 있다.
이때, 지형 특징점은 지면에 있어서 굴곡이 심하거나, 지면의 경사도의 변화량이 기 등록된 기준을 초과하는 지점이다.
일 실시예로, 도 6(본 발명의 일 실시예에 따른 지면 경사도 표시도)에 도시된 바와 같이, 프로세서(120)는, 3D 스캔 데이터에 대한 경사도를 바탕으로 제2 스캔 데이터 상에 지면의 경사도에 따라 무늬(ex. 폴리곤) 별 면적이 변동되도록 반영된 그리드 맵을 형성할 수 있다.
이때, 프로세서(120)는 지면의 위치가 인접한 그리드 간의 꼭지점을 연결함으로써 그리드 맵을 생성할 수 있으며, 지면의 경사도가 가파른 것에 비례하여 해당 위치의 무늬의 면적을 넓게 하되, 경사도가 0인 지면에 대하여서는 최소 면적을 갖는 무늬가 생성되도록 제한하고, 일 지점을 꼭지점으로 공유하는 그리드의 개수가 일정 개수 이상인 경우, 해당 지점을 지형 특징점으로 등록할 수 있다.
반면, 자이로 센서(160)를 이용하지 않는 경우, 프로세서(120)는 카메라(130)를 통해 촬영된 지면에 대한 이미지를 복수의 위치 별로 저장된 이미지와 비교하여, 제1 스캔 데이터 중 제4 스캔 데이터 선택하고, 제4 스캔 데이터 중 라이다 센서(150)를 통해 획득된 3D 스캔 데이터와 일치하는 제2 스캔 데이터를 획득할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기본 흐름도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이(180)를 통한 AR 이미지 제공도이다.
본 발명의 일 면에 따른 골프 그린의 경사도를 AR을 통해 가시화하는, 하나 이상의 골프장의 지형에 대하여 위치 별로 획득된 3D 스캔 데이터가 저장된 전자 장치(100)의 제어 방법에 있어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 전자 장치(100)는 카메라를 통해 지면을 촬영(S410)하고, 라이다 센서를 통해, 촬영된 지면에 대한 3D 스캔 데이터를 획득(S420)할 수 있다.
이때, 단계 S420을 수행함에 있어, 전자 장치(100)는, 골프장에 대한 3D 스캔 데이터를 기 구축하며, 구체적으로, GPS 모듈(140)을 통해 위치를 모니터링하고, 카메라(130)를 통해 촬영되는 지면에 대한 복수의 스캔 데이터를 라이다 센서(150)를 통해 획득하되, 복수의 스캔 데이터를 지면의 위치에 따라 각각 연결하여, 지면의 경사도를 포함하는 3D 스캔 데이터를 생성할 수 있다.
이후, 전자 장치(100)는 GPS 모듈(140)을 통해 식별된 전자 장치(100)의 위치를 바탕으로, 전자 장치(100)에 저장된 3D 스캔 데이터 중 제1 스캔 데이터를 획득(S430)하고, 제1 스캔 데이터 중 라이다 센서(150)를 통해 획득된 3D 스캔 데이터와 일치하는 제2 스캔 데이터를 획득(S440)하고, 획득된 제2 스캔 데이터에 매칭되는 이미지를, 카메라(130)를 통해 촬영된 지면에 대한 이미지에 오버랩(S450)할 수 있다.
이때, 전자 장치(100)가, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 스캔 데이터에 매칭되는 이미지인, 지면의 경사도를 가시화한 그리드 맵이 지면에 대한 이미지에 오버랩된 AR(Augmented Reality) 이미지를 제공하는 디스플레이(180)를 포함하는 경우, 전자 장치(100)는 제2 스캔 데이터에 매칭되는 이미지가 지면에 대한 이미지에 오버랩된 AR 이미지를 디스플레이(180)를 통해 출력할 수 있다.
한편, 단계 S440을 수행함에 있어, 전자 장치(100)가 자이로 센서(160)를 이용하는 경우, 전자 장치(100)는 자이로 센서(160)를 통해 식별된 전자 장치(100)의 방향, 및 라이다 센서(150)를 통해 식별된 지면에 대한 거리를 바탕으로, 제1 스캔 데이터 중 제3 스캔 데이터 선택하고, 제3 스캔 데이터 중 라이다 센서를 통해 획득된 3D 스캔 데이터와 일치하는 제2 스캔 데이터를 획득할 수 있다.
반면, 전자 장치(100)가 자이로 센서(160)를 미이용하는 경우, 단계 S440을 수행함에 있어, 전자 장치(100)는 카메라(130)를 통해 촬영된 지면에 대한 이미지를 복수의 위치 별로 저장된 이미지와 비교하여, 제1 스캔 데이터 중 제4 스캔 데이터 선택하고, 제4 스캔 데이터 중 라이다 센서(150)를 통해 획득된 3D 스캔 데이터와 일치하는 제2 스캔 데이터를 획득할 수 있다.
추가로, 단계 S440을 수행함에 있어, 전자 장치(100)는 골프 홀(hole)에 대한 이미지를, 카메라(130)를 통해 촬영된 지면에 대한 이미지로부터 식별하면, 지면에 대한 이미지에 대하여, GPS 모듈을 통해 획득된 일정 위치 범위 내 기 등록된 지형 특징점이 존재하는 여부를 판단하여, 지면에 대한 이미지 상에 지형 특징점이 존재하는 경우, 제1 스캔 데이터 중 제5 스캔 데이터를 선택하고, 제5 스캔 데이터 중 라이다 센서(150)를 통해 획득된 3D 스캔 데이터와 일치하는 제2 스캔 데이터를 획득할 수 있다.
한편, 단계 S440을 수행함에 있어, 전자 장치(100)는 카메라(130)를 통해 획득된 지면 이미지가, 자이로 센서(160)를 이용함에 따라 획득된 제3 스캔 데이터와 일치하지 않는 경우, 방향 조정을 위한 검증 과정을 수행할 수 있다.
구체적으로, 전자 장치(100)는 전자 장치(100)의 위치로부터 골프 홀의 위치에 대한 방향을 식별하여, 식별된 골프 홀에 대한 방향에 위치하는 예상 영역을 획득하고, 예상 영역 및 제2 스캔 데이터 간의 중복되는 영역의 면적이 임계치 미만인 경우, 예상 영역에 대한 조정 이미지를 디스플레이(180)를 통해 출력하고, 조정 이미지에 대한 방향 조정을 수행할 수 있다.
이후, 전자 장치(100)는 방향 조정을 수행하기 시작한 방향 조정 시점을 식별하여, 방향 조정 시점으로부터 자이로 센서(160)를 통해 재식별된 전자 장치(100)의 방향을 바탕으로 제1 스캔 데이터 중 제3 스캔 데이터를 재선택함으로써, 재선택된 제3 스캔 데이터 중 라이다 센서(150)를 통해 획득된 3D 스캔 데이터와 일치하는 제2 스캔 데이터를 재획득할 수 있다.
한편, 전자 장치(100)의 제어 방법에 있어서, 전자 장치(100)는 골프장의 지형에 대한 구간별 이동 시간 및 구간별 이동 거리를 산출하여, 구간별 이동 시간 및 구간별 이동 거리를 바탕으로, 사용자에 대한 골프 난이도를 판단할 수 있다.
이에 따라, AR 이미지를 디스플레이(180)를 통해 출력함에 있어서, 전자 장치(100)는 제2 스캔 데이터에 골프 홀 위치에 대한 이미지가 포함되면, 골프 홀 위치에 대한 마킹을 AR 이미지에 오버랩하고, 카메라(130)를 통해 실시간 획득되는 지면에 대한 이미지로부터 골프 공의 위치를 식별한다.
이후, 전자 장치(100)는 제2 스캔 데이터에 포함된 지면에 대한 경사도를 바탕으로, 골프 공의 위치로부터 골프 홀까지의 최단 루트를 나타내는 이미지인, 경로 이미지를 생성하여, 사용자에 대한 골프 난이도 및 경로 이미지에 대한 거리값을 바탕으로, 사용자에 대한 게임 완료에 소요되는 예측 시간을 산출한다.
전자 장치(100)는 AR 이미지에 경로 이미지를 오버랩하고, 경로 이미지에 대한 거리값 및 예측 시간을 디스플레이(180)를 통해 제공할 수 있다.
이때, 전자 장치(100)는 카메라(130)를 통해 실시간 획득되는 이미지를 바탕으로, 골프 공의 위치가 골프 홀의 위치와 일치하는 게임 완료 시점을 획득할 수 있고, 게임 완료 시점, 및 예측 시간에 따른 완료 예상 시점을 바탕으로 사용자에 대한 골프 난이도를 업데이트하고, 업데이트된 골프 난이도를 바탕으로 추천 골프 존의 예약 스케줄을 제공할 수 있다.
구체적으로, 전자 장치(100)는, GPS 모듈(140)을 통해 획득된 위치에 따른 게임 난이도를 식별하고, 게임 완료 시점, 및 예측 시간에 따른 완료 예상 시점의 시간 차이값이 임계치를 초과하는 경우, 사용자에 대한 골프 난이도가 게임 난이도 이하의 값이고, 게임 완료 시점이 완료 예상 시점 이전이면, 사용자에 대한 골프 난이도를 상향 조정할 수 있다.
반면, 사용자에 대한 골프 난이도가 게임 난이도 이상의 값이고, 게임 완료 시점이 완료 예상 시점 이후면, 전자 장치(100)는, 사용자에 대한 골프 난이도를 하향 조정할 수 있다.
한편, 후술되는 전자 장치(100a, 100b) 및 사용자 단말(200)에 각각 포함되는 구성(메모리(110a, 110b), 프로세서(120a, 120b), 카메라(130a), GPS 모듈(140a), 라이다 센서(150a), 자이로 센서(160a), 및 디스플레이(180a))은 상술한 전자 장치(100)에 포함되는 구성(메모리(110), 프로세서(120), 카메라(130), GPS 모듈(140), 라이다 센서(150), 자이로 센서(160), 및 디스플레이(180))으로 대치될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 구성 상세도이다.
도시된 바에 따르면, 본 발명의 전자 장치(100a)에 있어서, 프로세서(120a)는 메모리(110), 카메라(130), GPS 모듈(140), 라이다 센서(150), 자이로 센서(160), 통신부(170a), 및 디스플레이(180a)를 제어할 수 있다.
통신부(170a)는 외부 장치와 통신을 수행할 수 있다. 특히, 통신부(170a)는 와이파이 칩, 블루투스 칩, 무선 통신 칩, NFC칩, 저전력 블루투스 칩(BLE 칩) 등과 같은 다양한 통신 칩을 포함할 수 있다. 이때, 와이파이 칩, 블루투스 칩, NFC 칩은 각각 LAN 방식, WiFi 방식, 블루투스 방식, NFC 방식으로 통신을 수행한다. 와이파이 칩이나 블루투스칩을 이용하는 경우에는 SSID 및 세션 키 등과 같은 각종 연결 정보를 먼저 송수신 하여, 이를 이용하여 통신 연결한 후 각종 정보들을 송수신할 수 있다. 무선 통신칩은 IEEE, 지그비, 3G(3rd Generation), 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), 5G(5th Generation) 등과 같은 다양한 통신 규격에 따라 통신을 수행하는 칩을 의미한다.
도 3은 본 발명의 이 실시예에 따른 시스템 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 전자 장치(100b)는 메모리(110b), 프로세서(120b), 및 통신부(170b)를 포함하고, 통신부(170b)를 통해 사용자의 휴대용 전자 장치인, 사용자 단말(200)과 통신할 수 있다.
일 실시예로, 전자 장치(100b)는 데스크탑 PC (desktop PC), 랩탑 PC(laptop PC), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, 인공지능 스피커(AI speaker) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 사용자 단말(200)은 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 워크스테이션(workstation), PDA(personal digital assistant), 모바일 의료기기, 카메라, 웨어러블 장치(wearable device), 인공지능 스피커(AI speaker) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
통신부(170b)는 외부 장치와 통신을 수행할 수 있다. 특히, 통신부(170b)는 와이파이 칩, 블루투스 칩, 무선 통신 칩, NFC칩, 저전력 블루투스 칩(BLE 칩) 등과 같은 다양한 통신 칩을 포함할 수 있다. 이때, 와이파이 칩, 블루투스 칩, NFC 칩은 각각 LAN 방식, WiFi 방식, 블루투스 방식, NFC 방식으로 통신을 수행한다. 와이파이 칩이나 블루투스칩을 이용하는 경우에는 SSID 및 세션 키 등과 같은 각종 연결 정보를 먼저 송수신 하여, 이를 이용하여 통신 연결한 후 각종 정보들을 송수신할 수 있다. 무선 통신칩은 IEEE, 지그비, 3G(3rd Generation), 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), 5G(5th Generation) 등과 같은 다양한 통신 규격에 따라 통신을 수행하는 칩을 의미한다.
본 발명의 이 실시예에 따른, 하나 이상의 골프장의 지형에 대하여 위치 별로 획득된 3D 스캔 데이터가 저장된, 골프 그린의 경사도를 AR을 통해 가시화하는 전자 장치(100b)의 제어 방법에 있어서, 전자 장치(100b)는 사용자 단말(200)의 위치를 바탕으로, 전자 장치(100b)에 저장된 3D 스캔 데이터 중 제1 스캔 데이터를 획득하여, 제1 스캔 데이터 중 사용자 단말(200)을 통해 획득된 3D 스캔 데이터와 일치하는 제2 스캔 데이터를 획득한다.
이후, 전자 장치(100b)는 획득된 제2 스캔 데이터에 매칭되는 이미지를, 사용자 단말(200)을 통해 촬영된 지면에 대한 이미지에 오버랩하여, 제2 스캔 데이터에 매칭되는 이미지가 지면에 대한 이미지에 오버랩된 AR 이미지를 사용자 단말(200)로 제공한다.
한편, 본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.
본 발명의 구성 요소들은 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 애플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 구성 요소들은 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있으며, 이와 유사하게, 실시 예는 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler), 파이썬(Python) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100, 100a, 100b : 전자 장치
110, 110a, 110b : 메모리
120, 120a, 120b : 프로세서
130, 130a, 130b : 카메라
140, 140a : GPS 모듈
150, 150a : 라이다 센서
160, 160a : 자이로 센서
170a, 170b : 통신부
180a : 디스플레이
200 : 사용자 단말

Claims (1)

  1. 하나 이상의 골프장의 지형에 대하여 위치 별로 획득된 3D 스캔 데이터가 저장된 전자 장치의 제어 방법에 있어서,
    카메라를 통해 지면을 촬영하는 단계;
    라이다(LIDAR) 센서를 통해, 상기 촬영된 지면에 대한 3D 스캔 데이터를 획득하는 단계;
    GPS(Global Positioning System) 모듈을 통해 식별된 상기 전자 장치의 위치를 바탕으로, 상기 전자 장치에 저장된 3D 스캔 데이터 중 제1 스캔 데이터를 획득하는 단계;
    상기 제1 스캔 데이터 중 상기 라이다 센서를 통해 획득된 3D 스캔 데이터와 일치하는 제2 스캔 데이터를 획득하는 단계;
    상기 획득된 제2 스캔 데이터에 매칭되는 이미지를, 상기 카메라를 통해 촬영된 상기 지면에 대한 이미지에 오버랩하는 단계; 및
    상기 제2 스캔 데이터에 매칭되는 이미지가 상기 지면에 대한 이미지에 오버랩된 AR(Augmented Reality) 이미지를 디스플레이를 통해 출력하는 단계;를 포함하고,
    상기 전자 장치의 제어 방법은,
    상기 전자 장치의 상기 골프장의 지형에 대한 구간별 이동 시간 및 구간별 이동 거리를 산출하는 단계; 및
    상기 구간별 이동 시간 및 상기 구간별 이동 거리를 바탕으로, 사용자에 대한 골프 난이도를 판단하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 AR 이미지를 디스플레이를 통해 출력하는 단계는,
    상기 제2 스캔 데이터에 골프 홀(hole) 위치에 대한 이미지가 포함되면, 상기 골프 홀의 위치에 대한 마킹을 상기 AR 이미지에 오버랩하는 단계;
    상기 카메라를 통해 실시간 획득되는 상기 지면에 대한 이미지로부터 골프 공의 위치를 식별하는 단계;
    상기 제2 스캔 데이터에 포함된 상기 지면에 대한 경사도를 바탕으로, 상기 골프 공의 위치로부터 상기 골프 홀까지의 최단 루트를 나타내는 이미지인, 경로 이미지를 생성하는 단계;
    상기 사용자에 대한 골프 난이도 및 상기 경로 이미지에 대한 거리값을 바탕으로, 상기 사용자에 대한 게임 완료에 소요되는 예측 시간을 산출하는 단계;
    상기 AR 이미지에 상기 경로 이미지를 오버랩하는 단계; 및
    상기 경로 이미지에 대한 거리값 및 상기 예측 시간을 상기 디스플레이를 통해 제공하는 단계;를 포함하는, 전자 장치의 제어 방법.
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