KR20060016430A - 이미지 코드 및 그 인식방법과 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소정의 정보를 표시하기 위한 정보 표시용 이미지 코드 및 이를 검출하여 인식하기 위한 방법과 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따라 컬러를 이용하여 소정의 정보를 표시하기 위한 이미지 코드는, 컬러를 가지는 적어도 둘의 오브젝트가 서로 분리되어 소정의 영역에 포함되며, 오브젝트간의 소정의 관계를 이용하여 정보를 표시하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 서로 분리된 복수의 오브젝트들을 이용하여 색 간섭을 줄일 수 있다. 또한, 복수의 오브젝트의 다양한 속성들을 이용하여 오브젝트간의 관계나 문자 또는 숫자 등을 표현하므로 타인의 무단 도용을 방지할 수도 있다.

Description

이미지 코드 및 그 인식방법과 장치{Image code and method and apparatus for recognizing thereof}

도 1은 종래의 컬러 코드의 일 예를 도시한 것이다.

도 2는 RGB 컬러 큐브를 보여주며, 도 3은 이로부터 만들어진 HSI 컬러 모델을 보여준다.

도 4a, 4b, 및 4c는 본 발명에 따른 이미지 코드의 일 실시예를 도시한 것이다.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 이미지 코드의 다른 실시예를 도시한 것이다.

도 6 내지 도 10은 본 발명에 따른 이미지 코드의 또 다른 실시예들을 나타낸다.

도 11은 본 발명에 따른 이미지 코드로 표현할 수 있는 조합의 수를 나타낸다.

도 12는 본 발명에 따른 이미지 코드의 생성 장치의 블록도를 나타낸다.

도 13은 본 발명에 따른 이미지 코드의 인식 장치의 블록도를 나타내며, 도 14는 그 동작 흐름도를 나타내는 도면이다.

본 발명은 소정의 정보를 표시하기 위한 정보 표시용 이미지 코드 및 이를 검출하여 인식하기 위한 방법과 장치에 관한 것이다.

문자나 숫자와 같은 정보를 이미지 형태로 표현하는 대표적인 것으로 바코드가 있다. 바코드는 선의 두께와 폭을 이용하여 정보를 표현하며, 바코드 리더기를 바코드가 표시된 부분에 가까이 접근시켜 직접 바코드를 읽도록 한다. 이와 같이, 종래에 사용되는 바코드의 경우 바코드 리더기가 바코드 이미지 부분 가까이에서 직접 촬영하여 이를 인식하는 방식으로 수행된다. 그러나, 움직이는 물체에 코드 이미지를 부착한 다음 그 코드 이미지에 의하여 그 물체를 식별하기 위해서는 종래의 방식을 적용할 수 없다.

한편, 움직이는 물체를 식별하기 위해서 컬러 코드가 사용되기도 한다. 도 1은 종래의 컬러 코드의 일 예를 도시한 것이다. 도 1과 같이 각 색상 별로 정해진 코드 값을 이용하여 컬러 코드를 표현한다. 컬러 코드는 먼 거리에서 디지털 카메라 등을 이용하여 촬영하여도 정확하게 정보를 얻을 수 있는 장점이 있다. 그러나, 도 1에 도시된 바와 같이, 각 컬러 영역이 인접하면 각 인접 컬러 영역간에 간섭이 발생하기 쉬운 단점이 있다. 또한, 색상이라는 하나의 요소(parameter)를 이용하여 코드화하기 때문에, 쉽게 해독 가능하여 타인의 무단 도용에 취약한 문제점이 있다. 나아가, 이러한 유형의 컬러 코드는, 예를 들어 좌에서 우로 읽는 것과 같이 컬러 코드의 구성 단위의 순서가 단순하게 고정되어 있기 때문에 실질적으 로 이차원 코딩의 장점을 충분히 살리지 못하는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 기술적 과제는 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 영상 장치로 촬영된 이미지에서 간섭 없이 정확하게 정보를 추출할 수 있는 이미지 코드를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 과제는 코드의 파라미터를 추가하여 표현할 수 있는 조합의 수를 현격히 증가시키는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 과제는 촬영된 영상으로부터 이미지 코드를 추출하여 소정의 정보를 인식하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제는 본 발명에 따라, 컬러를 이용하여 소정의 정보를 표시하기 위한 이미지 코드에 있어서, 컬러를 가지는 적어도 둘의 오브젝트가 서로 분리되어 소정의 영역에 포함되며, 오브젝트간의 소정의 관계를 이용하여 정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 이미지 코드에 의해 달성된다.

상기 오브젝트는 폐곡면을 형성하며, 각 오브젝트는 소정의 거리 이상 서로 떨어져 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 오브젝트의 모양, 컬러, 또는 테두리 스타일 중 적어도 하나를 오브젝트간의 관계를 정의하는데 사용하는 것이 바람직하며,

상기 오브젝트간의 관계는 오브젝트간의 각도 또는 거리 중 적어도 하나를 포함하는 것이 특히 바람직하다.

또한, 상기 오브젝트 중에는 타인이 무단으로 정보를 해독하는 것을 방지하도록 교란용 오브젝트를 더 포함하는 것이 바람직하며,

상기 오브젝트 중에는 정보의 정확한 전달을 확인하도록 패러티 체크용 오브젝트를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 소정의 영역은 오브젝트가 존재하는 도메인 영역을 나타내는 것이 바람직하며,

상기 소정의 영역 내에서 첫 번째 오브젝트의 시작 위치를 임의로 정의할 수 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 소정의 영역의 소정의 위치에 배치되어, 오브젝트를 미리 정의된 소정의 각도로 방향을 전환시키는 방향 전환용 오브젝트를 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면 전술한 기술적 과제는, 컬러를 이용하여 소정의 정보를 표시하는 이미지 코드가 포함된 이미지를 수신하여 이미지로부터 이미지 코드를 인식하는 방법에 있어서, 이미지에서 소정의 도메인 영역을 검출하는 단계; 검출된 도메인 영역 내에서 소정의 위치로부터 검색하여 서로 분리된 적어도 둘의 오브젝트를 검출하는 단계; 검출된 오브젝트에 대한 적어도 하나의 속성을 인식하는 단계; 인식된 오브젝트의 속성을 해석하여 오브젝트간의 소정의 관계를 찾아내는 단계; 및 찾아낸 오브젝트간의 관계를 이용하여 정보를 해석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 코드의 인식 방법에 의해 달성된다.

한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면 전술한 기술적 과제는, 컬러를 이용하 여 소정의 정보를 표시하는 이미지 코드가 포함된 이미지를 수신하여 이미지로부터 이미지 코드를 인식하는 장치에 있어서, 이미지에서 소정의 도메인 영역을 검출하고, 검출된 도메인 영역의 소정의 위치로부터 검색하여 서로 분리된 적어도 둘의 오브젝트를 검출하며, 검출된 오브젝트에 대한 적어도 하나의 속성을 인식하는 이미지 처리부; 인식된 오브젝트의 속성에 대응하는 오브젝트간의 관계 및 문자나 숫자와의 코드 변환 관계가 설정된 저장부; 및 코드 변환 관계에 따라 인식된 오브젝트에 대한 속성을 해석하여 오브젝트간의 소정의 관계를 찾아내고, 찾아낸 오브젝트간의 관계를 이용하여 표시 정보를 해석하여 문자나 숫자를 생성하는 디코더부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 코드의 인식 장치에 의해 달성된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 2는 RGB 컬러 큐브를 보여주며, 도 3은 이로부터 만들어진 HSI 컬러 모델을 보여준다.

도 3에서 원형 단면은 I(intensity) 축에 수직이다. 이 도면에서 보듯이 채도(Saturation) 값은 원점으로부터의 거리에 비례하며, 색조(Hue) 값은 적색으로부터의 각도에 해당한다. 다음의 수학식 1과 2는 각각 채도와 색조 값 계산을 위한 공식이다.

여기서, 각 θ는 다음의 수학식 3과 같이 표현된다.

따라서, 이미지 코드에 사용된 컬러들이 순수 컬러, 즉 이른바 안전색이라고 불리는 R, G, B, C, M, Y의 여섯 컬러이면, 수학식 1에 의해 채도 값이 최대 1.0이며, 이들의 색조값은 수학식 2에 의해 60도의 배수에 해당하는 값을 가짐을 알 수 있다. 즉, 이미지 코드는 수학식 1에 의해서는 최대값인 1.0, 수학식 2에 의해서는 60의 배수를 갖게 된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 이미지 코드에 사용되는 컬러로 안전색인 R, G, B, C, M, Y를 사용하면, 이들 컬러들의 위와 같은 특징을 이용하여 후술하는 각 오브젝트간의 관계를 정의하는데, 전술한 컬러를 사용할 수 있다. 즉, 각 오브젝트의 컬러를 각 오브젝트간의 각도(방향)를 정의하는데 사용할 수 있다.

보다 구체적으로, 각 오브젝트의 컬러를 이용하여 각 오브젝트간의 각도를 정의한 이미지 코드에 대해 살펴본다. 도 4a, 4b, 및 4c는 본 발명에 따른 이미지 코드의 일 실시예를 도시한 것이다.

도 4a를 참조하면, 오브젝트의 모양과 오브젝트의 컬러를 이용하여 정보를 표시하는 이미지 코드의 일 실시예가 도시되어 있다. 후술하는 소정의 영역에 복수의 오브젝트들이 포함된다. 각 오브젝트들은 소정의 거리 이상 떨어져 서로 분리되어 있음을 특징으로 한다. 이에 따라, 종래의 컬러 코드의 경우 간격없이 컬러를 배열함으로써 서로 간섭이 일어날 수 있었던 문제점을 해결할 수 있다. 도 4a에서 화살표는 실제 이미지코드에는 표시되지 않으며, 오브젝트의 속성에 의해 결정되는 오브젝트의 순서를 나타내기 위해 편의상 표시한 것이다. 이 예에서 각 오브젝트의 테두리선은 이미지 코드 내에서 오브젝트와 배경과의 분리를 용이하게 하기 위해 배경과 대조되는 컬러로 표시하는 것이 바람직하다.

도 4b는 각 오브젝트의 모양에 따른 코드 값이 도시되어 있다. 각 오브젝트들은 정삼각형, 역삼각형, 원형, 정사각형, 마름모 등으로 표현될 수 있으며, 그밖에 가로로 긴 직사각형이나 세로로 긴 직사각형 등의 다양한 모양을 더 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해 이하에서는 0-4까지의 코드 값을 가지는 정삼각형-마름모까지의 모양을 기준으로 설명한다.

한편, 도 4c는 각 오브젝트의 컬러에 따른 코드 값이 도시되어 있다. 전술한 바와 같이 채도가 1.0인 빨강(R), 노랑(Y), 초록(G), 사이안(Cyan), 파랑(B), 마젠타(M)와 같은 순수 컬러가 사용되는 것이 바람직하다. 각 컬러들은 0-5까지의 코드 값을 가진다. 물론, 표시하고자 하는 정보의 수가 큰 경우, 컬러의 수를 더 늘릴 수 있다. 또한, 오브젝트의 크기를 다양하게 변형하여, 빨강색의 다른 크기의 오브젝트(R2)나 파랑색의 다른 크기의 오브젝트(B2)를 더 포함할 수도 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의상 0-5의 빨강-마젠타의 경우만을 예로 들어 설명한다.

나아가, 각 오브젝트의 컬러에 코드 값뿐만 아니라, 각 오브젝트간의 관계를 나타내는 속성을 지정하는 것이 바람직하다. 즉, 컬러라는 속성을 이용하여 다음 오브젝트에 대한 방향 정보를 나타내도록 하여, 현재 오브젝트 다음의 오브젝트를 지정된 각도의 방향에서 찾을 수 있다. 도 4c의 세 번째 열을 참조하면, 전술한 도 3의 컬러 모델을 이용하여, 빨강(R)은 0도, 노랑(Y) 60도, 초록(G)은 120도, 사이안(Cyan)은 180도, 파랑(B)은 240도, 마젠타(Magenta)는 300도를 나타내도록 한다. 즉, 60도의 배수로 6개의 오브젝트간의 각도를 표현할 수 있다. 표시하고자 하는 정보의 수가 큰 경우, 도 4c의 네 번째 열과 같이 각도의 간격을 더 작게 하여 45도의 배수로 표현할 수도 있다. 반대로, 촬영시 이미지의 기하학적 왜곡이 발생할 수 있는 환경이라면 오브젝트간의 각도의 간격을 더 크게 하여 90도의 배수 등으로 표현할 수도 있다. 또한, 각도의 간격은 균등하지 않게 지정할 수도 있다.

정리하면, 오브젝트의 모양 및 컬러의 코드 값을 조합하여 표시 정보를 해석할 수 있으며, 현재 오브젝트 다음에 해석될 오브젝트는 현재 오브젝트의 컬러에 대응하는 각도의 방향에서 찾을 수 있다.

보다 구체적으로, 도 4a 내지 도 4c를 참조하여, 도시된 이미지 코드로부터 표시 정보를 해석해보자. 여기서, 맨 좌측 상단의 오브젝트를 시작 오브젝트라고 가정한다. 도 4a의 첫 번째 오브젝트는 마젠타(M)색의 원형 오브젝트이다. 현재 오브젝트가 표시하는 정보는, 모양과 컬러 순으로 해석한다고 가정할 때, 도 4b 및 도 4c의 코드 변환 테이블에 표시된 바와 같이, 원형에 대응하는 2와 마젠타 색에 대응하는 5를 조합하여 코드 값 25가 된다. 도 4a에 도시된 화살표는 오브젝트의 해석 순서를 설명하기 위해 참고로 표시한 것일 뿐, 실제 이미지 코드에는 포함되지 않는다.

이제 다음에 해석할 오브젝트를 찾으려면, 도 4c를 참조하여 현재 오브젝트의 색상인 마젠타(M)에 대응하는 각도인 300을 알아내고, 도 3에 도시된 바와 같이 수평 방향으로부터 반시계 방향으로 300도 만큼의 방향에 있는 오브젝트를 검색한다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 300도 방향의 빨강색의 마름모가 두 번째 오브젝트가 된다. 첫 번째 오브젝트와 같은 방법으로 도 4b 및 도 4c를 참조하여 코드 값을 해석하면 마름모에 대응하는 4와 빨강색에 대응하는 0을 조합하여 40을 얻을 수 있다.

다음 세 번째 오브젝트로는 두 번째 오브젝트의 빨강색이 0도에 대응하므로 0도 방향에서 초록색의 역삼각형을 찾을 수 있다. 이때, 각 오브젝트간의 각도는 각 오브젝트의 중심점을 기준으로 계산하게 되므로, 노란색의 정삼각형은 무시된다. 즉, 도 4a에서 방향 표시 가상선(화살표)이 오브젝트의 중심점으로부터 일정 거리 이상 벗어나면 그 오브젝트를 무시하고 진행하여 검색한다. 세 번째 오브젝트인 초록색의 역삼각형은 코드 값 12를 가진다.

다음 네 번째 오브젝트로는 세 번째 오브젝트의 초록색이 120도에 대응하므로 120도 방향에서 파랑색의 정사각형을 찾을 수 있다. 이 오브젝트의 코드 값은 34가 된다.

마지막으로, 다섯 번째 오브젝트로는 네 번째 오브젝트의 파랑색에 대응하는 240도 방향에서 노랑색의 정삼각형 오브젝트를 찾게 된다. 코드 값은 01이며, 노랑색에 대응하는 60도 방향에서 이미 처리된 파랑색 사각형 외에 더 이상의 오브젝트를 찾을 수 없으므로 이미지 코드의 해석은 종료된다.

여기서, 종료 조건은 다르게 정의될 수도 있다. 예를 들어, 역 방향으로 다시 검색하게 될 때 바로 이전 오브젝트를 무시하고 직진해서 그 뒷부분에서 검색하는 것이다. 이 때, 도 4a에서와 같이 이전 오브젝트 뒤에 방향 표시 가상선 상에 더 이상의 오브젝트가 존재하지 않으면 현재 오브젝트에서 코드가 종료된다.

다른 예를 들면, 이전 오브젝트 방향으로 되돌아가는 경우, 이전 오브젝트에서는 진행 방향을 기준으로 각도를 바꿔 검색하는 것이다. 이 방법에서는, 오브젝트의 코드를 중복하여 사용하는 것도 가능하다. 중복 사용된 오브젝트에서도 같은 방식으로 검색하여, 연결되는 오브젝트가 없다면 검색을 종료한다. 도 4a에서는 원형의 사이안(Cyan) 색의 오브젝트로 코드가 연결되고, 여기서 다시 시작 오브젝트로 연결되는데, 이 조건, 즉, 시작 오브젝트와 만나는 것을 종료 조건으로 이용할 수도 있다.

도 4a에서 전술한 역 방향 검색 방식이 허용되지 않는 경우, 사이안(Cyan)색의 원형은 대응하는 방향에 놓여 있지 않기 때문에 이미지 코드의 해석에 이용되지 않는다. 이와 같은 교란용 오브젝트는 타인이 무단으로 이미지 코드를 해석하지 못하도록 방지하는 역할을 한다. 교란용 오브젝트의 포함 여부는 이미지 코드 제작자의 선택사항이다.

또한, 각 오브젝트들이 정확하게 해석되었는지를 확인하기 위한 패러티 체크용 오브젝트를 사용할 수도 있다. 예를 들어, 맨 마지막 오브젝트라거나, 세 번째마다의 오브젝트라거나 후술하는 도메인 영역의 경계에 접해있다거나 하는 식으로 패러티 체크용 오브젝트를 둘 수 있다.

한편, 도메인 영역의 가장자리 오브젝트들은 선택할 수 있는 방향이 제한된다. 이러한 방향 옵션의 제한을 해결하기 위하여, 해당 오브젝트가 도메인 영역의 가장자리(벽)를 가리키게 되면, 마치 벽을 뚫고 지나가듯이 진행해서 반대 방향의 벽을 뚫고 들어와서 검색하는 랩어라운(Wraparound, 둘러 겹침) 모드, 또는 벽에서 빛이 반사되듯이 되돌아와서 검색하는 리플렉션(reflection, 반사) 모드, 또는 무조건 정해진 방향으로 회전해서 진행하는 모드 등을 채택할 수도 있다.

또한, 본원 발명에 따른 이미지 코드의 특징 중 하나는, 같은 순서의 오브젝트 배치라고 해도 인접 오브젝트간의 거리에 의해 전체 코드 값이 달라질 수 있다는 것이다. 즉, 다음 오브젝트를 검색하고 나서, 현재 오브젝트로부터의 거리를 측정하여 그 정보를 코드에 포함시키는 것이다. 이는 기존의 오브젝트의 단순한 이차원 배치로는 구현할 수 없는 기능이다. 여기서, 거리는 현재 오브젝트의 크기를 기준으로 하여, 즉, 내접 최대 원 또는 외접 최소 원의 반경의 배수 등으로 계산할 수 있다.

나아가, 오브젝트의 컬러 대신 모양마다 각도를 지정하여, 오브젝트의 모양이 오브젝트간의 관계를 나타내도록 본 실시예를 변형할 수도 있다.

또한, 각 오브젝트들을 검색할 도메인 영역으로서 컬러 이미지 영역을 설정 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 촬영된 이미지 전체를 검색하는 대신, 설정된 컬러 이미지 영역만을 검색하여 보다 효율적으로 각 오브젝트들을 해석할 수 있다. 또한, 시작 오브젝트의 위치도 중앙 또는 좌상단과 같이 다양하게 변경하여 지정할 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 실시예를 다양하게 변형한 다른 실시예들을 도시한다. 그림을 참조하면, 원형, 사각형, 마름모 등의 모양을 가지는 컬러 이미지 영역이 도시되어 있다. 이미지 코드의 정확한 해석을 위해 컬러 이미지 영역의 백그라운드 컬러는 백색인 것이 바람직하다. 도 9에서 오브젝트가 백색인 경우가 있는데, 각 오브젝트에 테두리선을 사용하면, 백색도 오브젝트에 사용할 수 있다. 도 4a에서는 각 오브젝트의 영역을 배경색인 백색과 쉽게 구분시키기 위해 흑색 테두리를 사용한다.

한편, 이하에서는 다른 실시예로서, 오브젝트의 모양과 컬러 외에 테두리 스타일을 더 포함하는 이미지 코드에 대해 살펴본다. 또한, 오브젝트간의 관계도 전술한 각도(방향)외에 오브젝트간의 거리를 더 정의해본다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 이미지 코드의 다른 실시예를 도시한 것이다. 즉, 도 4a에 비하여 오브젝트의 테두리 스타일이 더 추가된 이미지 코드가 도시된다.

도 5b를 참조하면, 오브젝트의 테두리 스타일에 대응하는 오브젝트간의 거리가 정의되어 있다. 예를 들어, 오브젝트의 테두리 스타일이 실선인 경우 오브젝트간 거리는 기준 거리를 X라 가정하면 기준 거리 X의 2배로, 점선 1인 경우 기준 거 리 X의 3배로, 선과 공백의 길이가 다르게 정의된 점선 2인 경우 기준 거리 X의 4배로, 일점 쇄선의 경우 기준 거리 X의 5배로 정의될 수 있다.

이에 따라, 도 5a에 도시된 이미지 코드를 해석하면, 첫 번 째 오브젝트는 마젠타 색의 원형으로 마젠타 색에 대응하는 300도 방향에서 두 번 째 오브젝트를 찾을 수 있다. 이 때, 테두리 스타일이 점선 1이므로 도 5b에 정의된 바와 같이 기준 거리 X의 3배만큼 떨어진 위치에서 두 번째 오브젝트를 찾을 수 있다. 또한, 두 번째 오브젝트가 빨강색의 마름모로서, 빨강색에 대응하는 0도 방향에서 다음 오브젝트를 찾을 수 있다. 이때, 테두리 스타일이 점선 2이므로, 도 5b에 정의된 바와 같이 기준거리 X의 4배만큼 떨어진 위치에서 세 번째 오브젝트를 찾을 수 있다. 이와 같이, 각도만을 이용하여 다음 오브젝트를 찾는 경우보다, 각도와 거리의 조합으로 다음 오브젝트를 찾는 것이 검색 시간을 줄일 수 있고, 같은 방향선 상에서 여러 오브젝트를 위치시킬 수 있으므로 오브젝트의 배치에 대한 제한을 줄일 수 있어 보다 효율적이다.

도 5c는 도 5a에서 테두리선을 내부 컬러 영역으로부터 쉽게 분리시키기 위해 오브젝트와 테두리선 사이에 빈 공간을 둔 경우를 도시한다. 이와 같이 테두리선과 오브젝트 사이에 빈 공간을 두는 것은, 컬러 왜곡이 큰 경우에 도 5a의 형태에서는 테두리선과 오브젝트를 분리시켜 테두리선을 해석하는 것이 어려울 수도 있기 때문이다.

도 6 내지 도 8 및 도 10은 본 발명에 따른 이미지 코드의 또 다른 실시예들을 나타낸다.

도 6은 오브젝트의 테두리의 스타일로 각 오브젝트간의 거리만을 지정하는 경우의 실시예이다. 이 경우, 컬러를 이용한 각 오브젝트간의 각도는 이용하지 않는다고 가정한다. 즉, 소정의 영역의 시작 오브젝트의 위치로부터 각 오브젝트의 테두리 스타일에 대응하는 거리만큼 떨어진 위치에서 다음 오브젝트를 찾아 해석한다. 만약, 컬러에 대응하는 코드 값이 0-5의 숫자 대신 각 컬러를 대표하는 대문자 첫 글자를 사용한다면, 시작 오브젝트의 색상이 파랑색이므로 코드 값은 B가되며, 테두리 스타일이 점선 2이므로 도 5b에서 도시된 바와 같이 기준 거리 X의 4배 떨어진 위치에서 두 번째 오브젝트를 찾는다. 두 번째 오브젝트는 빨강색이며 점선 1의 테두리 스타일을 가지므로, 코드 값은 R이고 다음 오브젝트는 기준 거리 X의 3배 떨어진 위치에서 세 번째 오브젝트를 찾는다. 세 번째 오브젝트는 초록색이며 테두리가 실선이므로 코드 값은 G이며 다음 오브젝트는 기준 거리 X의 2배 떨어진 위치에서 네 번째 오브젝트를 찾는다. 네 번째 오브젝트는 마젠타 색이며 일점 쇄선 테두리를 가지므로 코드 값은 M이며 다음 오브젝트는 기준 거리 X의 3배 떨어진 위치에서 다섯 번째 오브젝트를 찾는다. 그러나, 해당 위치에서는 더 이상의 중복 사용되지 않는 오브젝트를 찾을 수 없으므로, 이미지 코드의 해석을 종료한다. 결과적으로 그림과 같은 이미지 코드의 경우 응용에 따라 선택적으로 BRGM또는 B2R1G0M3이라는 코드 값을 얻게 된다. 이와 같이, 각 오브젝트의 코드 값을 숫자뿐만 아니라 문자로 정의할 수도 있으며, 오브젝트간의 관계도 각도 외에 거리등을 나타내도록 다양하게 변형할 수 있다. 이 모델에서 등거리 원 상에 복수의 오브젝트가 존재하는 경우의 검색 순서는 수평축에서부터 반시계 방향으로 우선 검 색하게 할 수 있다.

또한 본 실시예의 다른 변형으로서, 인코딩 시에 다음과 같은 방법을 사용한다면, 오브젝트의 전체 속성들을 결합해서 하나의 부호를 형성하게 하는 응용에서 발생할 가능성이 있는 오브젝트의 오버랩 배치를 피할 수 있도록 설계할 수 있다. 즉, 새로 생성된 오브젝트가 이미 배치된 오브젝트와 오버랩 되는 경우, 겹치지 않을 때까지 해당 오브젝트의 방향을 소정의 각도씩 돌리거나, 거리를 미리 정해진 단계만큼씩 증가시키거나, 각도와 거리를 조합하여 변경하여 오브젝트의 위치를 재조정할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 이미지 코드의 또 다른 실시예로서 시작 오브젝트로부터 최단 거리에 있는 오브젝트가 다음 오브젝트로 해석되는 경우의 예이다. 이 경우 오브젝트간의 각도나 지정된 거리를 고려하지 않고, 현재 오브젝트로부터 가장 가까운 오브젝트들 중 중복 사용되지 않는 오브젝트를 다음 오브젝트로 해석한다. 등거리 상에 복수의 오브젝트가 존재하는 경우의 검색 순서는 수평축에서부터 반시계 방향으로 우선 검색하게 할 수 있다. 오브젝트의 코드 값을 컬러에 대응하는 문자 값으로 하는 경우라면, 결과 코드 값은 BGCBGRYGM이 된다. 도 6에서 전술한 바와 같이 오브젝트간의 거리를 코드에 삽입한다면 조합의 수를 더 늘릴 수도 있다.

도 8은 중간에 패러티 체크용 오브젝트를 더 포함하는 또 다른 실시예이다. 오브젝트의 컬러에 대응하는 문자 값과, 오브젝트의 모양에 대응하는 숫자 값을 조합하여 코드 값을 구하는 경우를 가정하면, 결과 코드 값은 B2G3C2B2G2R2Y2G2M2가 된다. 대응되는 코드 값을 다양하게 변형할 수도 있다. 마지막 끝의 두 자리(M2)는 각각 컬러와 테두리의 패러티 체크용 디지트들이다.

또한, 오브젝트의 속성을 더 추가하여 새로운 코드 값을 추가하는 경우라면 하나의 오브젝트가 2자리뿐만 아니라 3자리 코드 값을 갖도록 변형할 수도 있다.

한편, 도 10은 방향 전환용 오브젝트를 더 포함하는 본 발명의 또 다른 실시예이다. 도 10을 참조하면, 컬러 이미지 영역내의 특정 위치에 방향 전환용 오브젝트를 배치한 경우가 도시되어 있다. 즉, 오브젝트를 인코딩 또는 디코딩 하는 중 도시된 바와 같은 방향 전환용 오브젝트를 만나면, 예를 들어 시계방향으로 90도 등과 같이 미리 정의된 각도로 해당 오브젝트의 방향을 꺾어 진행하여 다른 오브젝트를 검색하게 할 수 있다. 이에 따라 컬러 이미지 영역 내의 공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있다.

또한, 방향 전환용 오브젝트를 사용하는 경우, 코드를 구성하는 각 오브젝트의 컬러, 모양, 테두리 등의 다른 속성들에 의해 다음 오브젝트를 검색하지 않고, 가장 가까운 방향 전환용 오브젝트를 찾고, 여기서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 일정한 각도만큼 회전하여 진행하여 다음 오브젝트를 검색하도록 할 수도 있다. 이 경우 각 해석해야 하는 오브젝트의 속성 수를 줄임으로써, 이미지 코드의 인코딩 및 디코딩의 효율성을 높일 수 있다.

요약하면, 본 발명의 다양한 실시예에서 살펴본 바와 같이, 오브젝트의 다양한 속성을 이용하면, 이들의 조합에 의해 다양한 코드 값을 부여할 수 있다. 나아가 오브젝트의 속성을 이용하여 각 오브젝트간의 거리라든지, 각도와 같은 다양한 관계를 지정할 수도 있다. 이에 따라, 하나의 이미지 코드를 해석하는데 다양한 요소(parameter)들이 이용됨으로써, 이미지 코드의 다양한 응용이 가능하다.

또한, 권한 없는 타인의 경우, 고려해야 하는 요소가 증가함에 따라 기하급수적으로 이미지 코드를 무단으로 해석하는 것이 어려워진다. 또한, 교란용 오브젝트를 추가함으로써 이미지코드의 무단 도용을 방지할 수 있다. 나아가, 패러티 체크용 오브젝트를 이용하면 이미지 코드의 정확한 전송 및 해석이 가능해진다.

도 11은 본 발명에 따른 이미지 코드로 표현할 수 있는 조합의 수를 나타낸다. 패러티 체크용 오브젝트를 포함하지 않고, 5가지 모양(Ns=5)과 6가지 컬러(Nc=6)를 가지는 이미지 코드의 경우를 가정해본다.

먼저, CASE1의 경우는 도 4a에 도시된 이미지 코드를 오브젝트의 모양 및 컬러를 조합하여 코드 값을 지정하는 경우를 도시한다. 오브젝트 수(No)에 따른 표현 가능한 조합의 수는 다음 수학식4에 의해 계산할 수 있다.

여기서, Ns는 오브젝트의 모양의 수, Nc는 오브젝트의 컬러의 수, No는 사용되는 오브젝트의 수를 나타낸다.

특히, 상수 2는 직각 사각형인 경우의 컬러 이미지 영역에서 좌상단에 시작 오브젝트가 있고 여섯 가지 방향을 사용한다고 가정하는 경우, 이 위치에서는 0도와 300도 두 가지 경우만 가능한 것을 나타낸다. 따라서, 시작 오브젝트가 컬러 이미지 영역의 중앙에서 시작하는 경우라면 Nc = 6으로 변경될 수 있다. 두 번째 오브젝트부터는, 이전 오브젝트 방향으로의 역진행이 제외되는 일반적인 디자인의 경우 Nc-1 = 5개의 방향이 가능하다. 표현 가능한 조합의 수의 계산 결과가 도 10의 두 번째 열에 도시되어 있다. 여기에 순서상 인접한 오브젝트간의 거리를 측정하여 도 5b의 세 번째 열과 같이 네 가지로 분류해서 코드에 포함시킨다면, 도 10의 세 번째 열의 조합 수를 얻을 수 있다.

한편, CASE2의 경우는 도 5a 또는 도 5c에 도시된 이미지 코드에서 오브젝트의 모양, 컬러뿐만 아니라, 테두리의 스타일도 포함하여 3자리의 조합 코드를 생성하는 경우가 도시되어 있다. 도 5c의 경우 세 자리로 조합한 코드 값은, 모양->컬러->테두리 스타일 순일 경우 252-403-121-341-011이 될 것이다. 도 11의 세 번째 열에는 상기 수학식 4에 따라 계산한 표현 가능한 조합의 수가 도시되어 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 표현 가능한 조합의 수는 사용되는 오브젝트의 수에 따라 기하급수적으로 증가한다. 특히, 도 11의 세 번째 열에서 오브젝트 당 세 개의 속성을 사용하는 경우와 같이, 오브젝트의 수를 조금만 늘려주어도 충분히 큰 수의 조합을 표현할 수 있다.

도 12는 본 발명에 따른 이미지 코드의 생성 장치의 블록도를 나타낸다.

도 12를 참조하면, 이미지 코드에 표시하고자 하는 목적정보가 설정되면 코드변환표(111)를 참조하여 목적정보에 포함된 문자나 숫자에 대응하는 각 오브젝트의 모양, 컬러, 또는 테두리 스타일이 정해진다. 또한, 각 오브젝트간의 관계를 나타내는 오브젝트의 모양, 컬러, 또는 테두리 스타일이 정해진다. 인코더(112)는 이미지 코드에 포함될 오브젝트들의 모양, 컬러, 또는 테두리 스타일과, 각 오브젝트간의 관계에 따라 이미지 코드를 생성한다. 출력부(113)는 인코더(112)에서 생성된 이미지 코드를 스티커나 기타 필요한 형태로 프린트한다.

도 13은 본 발명에 따른 이미지 코드의 인식 장치의 블록도를 나타낸다.

도 12에서와 같이 프린트되어 배포된 이미지 코드가 카메라나 캠코더와 같은 영상촬영장치에 의해 이미지 형태로 획득한 다음 이로부터 원래의 목적정보를 추출하는 것이다.

영상촬영장치에 의하여 획득된 이미지가 이미지 처리부(123)로 입력되면, 이미지 처리부(123)는 우선 입력 이미지에 이미지 코드가 포함된 전술한 컬러 이미지 영역이 존재하는지를 확인한다. 즉, 이미지로부터 도메인 영역을 검출하고, 검출된 도메인 영역의 시작 위치로부터 검색하여 오브젝트를 검출한다. 또한, 검출된 오브젝트의 모양, 컬러, 테두리의 스타일과 같은 속성을 인식한다.

저장부(121)에는 인식된 오브젝트의 속성에 대응하는 오브젝트간의 관계 및 문자나 숫자와의 코드 변환 관계가 설정된 코드변환표가 저장되어 있다.

디코더부(122)는 저장부에 저장된 코드변환표에 따라 인식된 오브젝트에 대한 속성을 해석하여 각 오브젝트간의 각도, 거리등과 같은 관계를 찾아내고, 이 오브젝트간의 관계를 이용하여 표시 정보를 해석하여 문자나 숫자를 추출하여 원래의 목적정보를 검출한다 각 오브젝트의 속성을 인식함에 있어서, 쏠림(shearing), 회전, 사영 왜곡(projective distortion) 등으로 왜곡된 오브젝트를 사영 변환(projective transformation), 어파인 변환(affine transformation) 등에 의해 보 정할 수 있다.

도 14는 본 발명에 따른 이미지 코드의 인식 장치의 동작 흐름도를 나타내는 도면이다.

도 14를 참조하면, 이미지 코드를 획득하여(1302 단계), 도메인 영역으로서 컬러 이미지 영역을 찾아낸다. 특히, 이미지 획득 과정에서 쏠림(shearing), 회전(rotation), 사영 왜곡(projective distortion) 등의 기하학적 왜곡이 발생한 이미지 코드들을 어파인 변환 또는 사영 변환 등에 의해 보정하고, 필요한 경우 기준 축을 찾아낼 수 있다. 또한, 보정된 컬러 이미지 영역에 포함된 오브젝트들의 모양, 컬러, 테두리 스타일 등의 오브젝트 속성을 인식한다(1304 단계). 오브젝트의 모양을 인식(shape recognition)하기 위하여, region skeleton을 구하는 방법, 또는 templates를 사용하는 방법 등의 널리 알려진 방법을 이용할 수 있다. 또한, 오브젝트의 컬러는 오브젝트의 내부 화소의 히스토그램을 통계적으로 분석하거나 인공신경망 등으로 처리하여 인식할 수 있다.

이상과 같이 오브젝트의 모양, 컬러, 테두리 스타일 등을 인식한 결과를 이용하여 오브젝트간의 관계를 알아내며, 또한 각 속성들의 조합을 이용하여 문자 또는 숫자 등으로 변환하여 목적 정보를 검출할 수 있다(1306 단계).

정리하면, 본 발명에 따라 이미지 코드를 인식하는 방법은, 수신된 이미지에서 도메인 영역인 컬러 이미지 영역을 검출하고, 검출된 컬러 이미지 영역 내에서 시작위치로부터 검색하여 서로 분리된 복수의 오브젝트들을 검출하며, 검출된 오브젝트에 대하여 속성을 인식하고, 인식된 오브젝트의 속성을 해석하여 오브젝트간의 소정의 관계를 찾아내며, 찾아낸 오브젝트간의 관계를 이용하여 목적 정보를 해석하는 단계를 포함한다.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드디스크, 플로피디스크, 플래쉬 메모리, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 실시예에 한정되지 않고 특허 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 복수의 오브젝트가 서로 분리되어 소정의 영역에 포함되는 이미지 코드가 제공된다. 이에 따라, 촬영된 이미지에서 색 간섭 없이 정확하게 정보를 추출할 수 있다.

또한, 오브젝트의 다양한 속성을 이용하면, 이들의 조합에 의해 다양한 코드 값을 부여할 수 있다. 나아가 오브젝트의 속성을 이용하여 각 오브젝트간의 거리라든지, 각도와 같은 다양한 관계를 지정할 수도 있다. 이에 따라, 하나의 이미지 코드를 해석하는데 다양한 요소(parameter)들이 이용됨으로써, 이미지 코드의 다양한 응용이 가능하다.

나아가, 권한 없는 타인의 경우, 고려해야 하는 요소가 증가함에 따라 기하급수적으로 이미지 코드를 무단으로 해석하는 것이 어려워진다. 또한, 교란용 오브젝트를 추가함으로써 이미지코드의 무단 도용을 방지할 수 있다. 또한, 패러티 체크용 오브젝트를 이용하면 이미지 코드의 정확한 전송 및 해석이 가능해진다.

또한, 바코드나 종래의 컬러코드에 비하여 다양한 모양의 오브젝트를 자유롭게 배치할 수 있으므로, 이미지 코드의 미적 디자인이 가능해진다.

Claims (13)

1. 컬러를 이용하여 소정의 정보를 표시하기 위한 이미지 코드에 있어서,

   상기 컬러를 가지는 적어도 둘의 오브젝트가 서로 분리되어 소정의 영역에 포함되며,

   상기 오브젝트간의 소정의 관계를 이용하여 상기 정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 이미지 코드.
2. 제1항에 있어서,

   상기 오브젝트는 폐곡면을 형성하며, 각 오브젝트는 소정의 거리 이상 서로 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 이미지 코드.
3. 제1항에 있어서,

   상기 오브젝트의 속성인 모양, 컬러, 또는 테두리 스타일 중 적어도 하나를 상기 오브젝트간의 관계를 정의하는데 사용하는 것을 특징으로 하는 이미지 코드.
4. 제3항에 있어서,

   상기 오브젝트간의 관계는 상기 오브젝트간의 각도 또는 거리 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 코드.
5. 제1항에 있어서,

   상기 오브젝트 중에는 타인이 무단으로 정보를 해독하는 것을 방지하도록 교란용 오브젝트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 코드.
6. 제1항에 있어서,

   상기 오브젝트 중에는 정보의 정확한 전달을 확인하도록 패러티 체크용 오브젝트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 코드.
7. 제1항에 있어서,

   상기 소정의 영역은 상기 오브젝트가 존재하는 도메인 영역을 나타내는 것을 특징으로 하는 이미지 코드.
8. 제7항에 있어서,

   상기 소정의 영역 내에서 첫 번째 오브젝트의 시작 위치를 임의로 정의할 수 있는 것을 특징으로 하는 이미지 코드.
9. 제1항에 있어서,

   상기 소정의 영역의 소정의 위치에 배치되어, 상기 오브젝트를 미리 정의된 소정의 각도로 방향을 전환시키는 방향 전환용 오브젝트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 코드.
10. 컬러를 이용하여 소정의 정보를 표시하는 이미지 코드가 포함된 이미지를 수신하여 상기 이미지로부터 상기 이미지 코드를 인식하는 방법에 있어서,

    상기 이미지에서 소정의 도메인 영역을 검출하는 단계;

    상기 검출된 도메인 영역 내에서 소정의 위치로부터 검색하여 서로 분리된 적어도 둘의 오브젝트를 검출하는 단계;

    상기 검출된 오브젝트에 대한 적어도 하나의 속성을 인식하는 단계;

    상기 인식된 오브젝트의 속성을 해석하여 상기 오브젝트간의 소정의 관계를 찾아내는 단계; 및

    상기 찾아낸 오브젝트간의 관계를 이용하여 상기 정보를 해석하는 단계를 포 함하는 것을 특징으로 하는 이미지 코드의 인식 방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 오브젝트에 대한 속성은 오브젝트의 모양, 컬러, 테두리 스타일 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 오브젝트간의 관계는 오브젝트간의 각도 또는 거리 중 적어도 하나를 표시하는 것을 특징으로 하는 이미지 코드의 인식 방법.
12. 컬러를 이용하여 소정의 정보를 표시하는 이미지 코드가 포함된 이미지를 수신하여 상기 이미지로부터 상기 이미지 코드를 인식하는 장치에 있어서,

    상기 이미지에서 소정의 도메인 영역을 검출하고, 상기 검출된 도메인 영역의 소정의 위치로부터 검색하여 서로 분리된 적어도 둘의 오브젝트를 검출하며, 상기 검출된 오브젝트에 대한 적어도 하나의 속성을 인식하는 이미지 처리부;

    상기 인식된 오브젝트의 속성에 대응하는 상기 오브젝트간의 관계 및 문자나 숫자와의 코드 변환 관계가 설정된 저장부; 및

    상기 코드 변환 관계에 따라 상기 인식된 오브젝트에 대한 속성을 해석하여 상기 오브젝트간의 소정의 관계를 찾아내고, 상기 찾아낸 오브젝트간의 관계를 이용하여 상기 표시 정보를 해석하여 문자나 숫자를 생성하는 디코더부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 코드의 인식 장치.
13. 제10항 또는 제11항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록 한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.

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