KR20070054569A - 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치 및 그제공 방법 - Google Patents

휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치 및 그제공 방법 Download PDF

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KR20070054569A
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Abstract

본 발명은 휴대폰의 하드웨어 구성을 크게 변경하지 아니하고도 휴대폰에 실장된 카메라를 이용하여 한 손으로 휴대폰을 쥔 상태에서 별도의 하드웨어 버튼을 누르는 일 없이 자유자재로 화면에 표시되는 정보를 스크롤 하거나 확대 또는 축소하도록 하기 위한 인터페이스 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 휴대폰 카메라를 통해 촬영한 영상에 대하여 후보영역 추출을 위하여 전처리하는 단계, 전처리된 데이타로부터 제 1 후보영역을 추출하는 단계, 휴대폰 카메라를 이용하여 시계열적으로 순차촬영된 영상에 대하여 후보영역 추출을 위하여 전처리하는 단계, 전처리된 데이타로부터 제 2 후보영역을 추출하는 단계, 제 1 후보영역과 제 2 후보영역을 비교하여 오차범위 이상의 변화가 있는 경우에 트래킹 함수를 이용하여 휴대폰 카메라의 이동방향을 판단하는 단계 및 카메라의 이동방향에 대응하여 휴대폰에 디스플레이되는 화면을 이동시키는 단계로 구성된다.
휴대폰, 카메라 모듈, 전처리부, 후보영역 추출부, 트래킹 모듈, 디스플레이 제어부

Description

휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치 및 그 제공 방법{APPARATUS FOR PROVIDING HUMAN INTERFACE USING CAMERA ATTACHED TO MOBILE COMMUNICATION TERMINAL AND METHOD THEREOF}
도 1은 종래기술에 의한 카메라 모듈 탑재형 휴대폰의 외형을 도시하는 예시도이며,
도 2는 본 발명의 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치의 구조를 개략적으로 도시하는 개략도이며,
도 3a는 휴대폰에 실장된 카메라 모듈에 의해 촬영된 영상을 예시하는 예시도이며,
도 3b는 도 3a에 도시된 영상이 본 발명의 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치의 전처리부에 의하여 전처리된 이후의 영상을 도시하는 예시도이며,
도 4는 본 발명의 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치 제공 방법을 나타내는 플로우차트이다.
종래기술에 의한 휴대폰의 디스플레이 장치를 이용하여 정보를 표시하는 경우, 디스플레이 장치의 크기가 작고 해상도가 낮아 많은 정보를 동시에 표현하는 것이 어렵기 때문에 하드웨어 버튼을 이용하여 스크롤하여 볼 수 밖에 없다는 한계가 있다.
좀 더 편리한 인터페이스를 제공하고자 조그셔틀이나 중력센서를 이용한 인터페이스가 개발된 바 있으나, 조그셔틀의 경우 외부로 돌출되어 있어 내구성이 약하고, 상하 또는 좌우의 스크롤에만 사용된다는 단점이 있으며 추가의 하드웨어 버튼을 실장해야 하므로 제조단가가 상승한다는 단점이 있다. 또한, 중력센서를 이용한 인터페이스의 경우에는 중력센서 모듈을 휴대폰 내부에 구비하거나 별도의 부착물로 외부에 장착해야 하므로, 부피가 커지며, 수평을 유지한 상태로 사용해야만 한다는 불편함과 상대적으로 고가라는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 휴대폰에 내장되거나 외부에 부착된 카메라를 이용한 사용자 인터페이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
휴대폰의 카메라의 이동방향을 검출하는 방법에 대한 종래기술로는 특허출원번호 제 10-2003-0055492호가 있는데, 상기 종래기술은 피사체를 촬영하여 영상신호로 출력하는 카메라 모듈을 구비하는 휴대폰에 관한 것으로, 카메라 모듈에 내장 된 영구자석부를 이용하여 자장검출을 통해 카메라의 이동방향을 판단한다는 점에서 부가적인 하드웨어 구성이 필요하다는 단점이 있다.
하기와 같은 본 발명은 종래의 휴대폰의 하드웨어 구성을 크게 변경하지 아니하면서 휴대폰 카메라의 이동방향을 검출하여, 검출된 휴대폰 카메라의 이동방향또는 그 역방향으로 휴대폰 디스플레이 장치에 표시되는 정보를 스크롤 하거나 확대 또는 축소하는 사용자 인터페이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법은 휴대폰 카메라를 통해 촬영한 영상에 대하여 후보영역 추출을 위하여 전처리하는 100 단계;
상기 제 100 단계에서 전처리된 데이타로부터 제 1 후보영역을 추출하는 200 단계;
휴대폰 카메라를 이용하여 시계열적으로 순차촬영된 영상에 대하여 후보영역 추출을 위하여 전처리하는 300 단계;
상기 제 300 단계에서 전처리된 데이타로부터 제 2 후보영역을 추출하는 400 단계;
상기 제 1 후보영역과 제 2 후보영역을 비교하여 오차범위 이상의 변화가 있는 경우에 트래킹 함수를 이용하여 휴대폰 카메라의 이동방향을 판단하는 제 500 단계;
상기 제 500 단계에서 판단된 휴대폰 카메라의 이동방향에 대응하여 휴대폰을 제어하는 제 600 단계;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제 200 단계는 전처리된 영상에 대하여 픽셀단위로 순차 검색하여 특정 색상으로 이루어진 픽셀 블록을 탐색하는 201 단계;
상기 제 201 단계에서 특정 색상으로 이루어진 픽셀 블록이 발견된 경우, 상기 발견된 픽셀블록이 미리 정해진 개수 이상의 픽셀로 이루어진 경우에는 제 1 후보영역으로 설정하여 상기 픽셀블록의 각 픽셀의 좌표를 행렬로 저장하고, 미리 정해진 개수 미만인 경우에는 노이즈로 판단하여 다음 픽셀에 대한 탐색을 위해 상기 제 201 단계로 분기하는 202 단계;로 구성된다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치는 사용자에게 정보를 표시하기 위한 디스플레이 모듈;
시계열적으로 영상을 순차촬영하기 위한 카메라 모듈;
상기 카메라 모듈에 의하여 촬영된 영상에 대해 후보영역 추출을 위하여 전처리를 수행하는 전처리부;
상기 전처리부에서 전처리된 영상으로부터 후보영역을 추출하는 후보영역 추출부;
상기 후보영역 추출부로부터 추출된 후보영역을 이용하여 카메라의 움직임 값을 산출하는 트래킹 모듈;
상기 트래킹 모듈에 의하여 산출된 카메라의 움직임 값을 이용하여 상기 디스플레이 모듈에 표시되는 정보를 이동하거나 확대, 축소하는 디스플레이 제어부; 를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 중심으로 상세히 설명한다. 도 1은 카메라 모듈을 실장한 종래기술에 의한 휴대폰의 예시도이며, 도 2는 본 발명에 의한 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치의 개략도이며, 도 3a 및 3b는 본 발명에 의한 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치의 구성요소인 전처리부에서 영상을 전처리하기 전, 후의 예시도이다.
카메라 모듈(100)은 정지화상 또는 동영상을 촬영하기 위한 카메라 모듈로 휴대폰에 일반적으로 탑재되는 종래기술에 의한 것을 그대로 사용할 수 있다. 또한, 디스플레이 모듈(600)은 TFT 또는 기타 다른 방식에 의한 정보표시장치로 문자 또는 사진 등을 디스플레이하기 위한 것으로 종래기술에 의한 것을 그대로 사용할 수 있다.
전처리부(200)는 카메라 모듈(100)로부터 촬영된 영상을 수신하여 후보영역 추출을 효율적으로 할 수 있도록 하기 위하여 전처리(preprocessing)하기 위한 것이다. 전처리부(200)에서는 바람직하게는 상기 영상에 대하여 노이즈 제거, 다운 샘플링, 이진화 과정이 순차적으로 이루어진다. 우선, 카메라 모듈(100)에서 촬영한 영상에 대하여 노이즈 제거를 위해 로패스 필터링(lowpass filtering)을 수행하여 불필요한 주파수 영역의 신호를 제거한다. 이후, 상기 영상에 대하여 가로 세로로 일정 간격마다 픽셀을 추출함으로써 영상의 사이즈를 줄이는 다운샘플링을 수행한다. 예를들어, 카메라 모듈(100)의 유효화소수가 48만 화소라고 할 때, 최대 800 X 600 의 픽셀로 이루어진 영상을 촬영할 수 있다. 이에 대하여 가로 및 세로로 5 픽셀 간격으로 픽셀을 추출하는 다운샘플링을 한다면 160 X 120 의 영상이 되어 이후 단계의 연산량을 감소시킬 수 있다. 그리고, 다운샘플링된 영상에 대하여 이진화를 수행하여 데이터의 특징을 부각시킨다. 예를들어, P 타일법이나 평균이진화, 반복이진화 등의 방법을 사용할 수도 있으나, 바람직하게는 RGB 영상에 대하여 8비트의 그레이스케일이나 1bit의 흑백으로 치환하는 방법을 사용할 수 있다. 예를들어, 1bit의 흑백으로 영상을 변환하기 위해서는 각 픽셀의 RGB 각각의 값의 합 또는 곱이 일정한 기준값 미만인 경우 검정색으로, 이상인 경우 흰색으로 치환할 수 있다. 이러한 이진화 과정에 의하여 데이터의 특징이 부각되어 인식률이 높아지게 된다. 상기의 과정 중에서 하드웨어의 발전에 따라 연산량을 줄일 필요가 없어진다면 다운샘플링은 생략할 수 있다.
도 3a는 카메라 모듈(100)에서 촬영한 영상을 예시적으로 도시하고 있으며, 도 3b는 전처리부에서 노이즈 제거, 다운샘플링 및 이진화 과정을 거쳐 전처리된 영상을 예시적으로 도시한다.
후보영역 추출부(300)는 상기 전처리부(200)에서 전처리된 영상으로부터 후보영역을 추출한다. 이때, 후보영역의 추출을 위하여 전처리된 영상에 대하여 픽셀단위로 순차 검색하여 특정 색상으로 이루어진 픽셀 블록을 탐색한다. 예를들어, 상기 전처리부(200)에 의하여 1bit 흑백으로 변환된 경우에 흰색의 값을 갖는 픽셀로 이루어진 블록을 탐색할 수 있다. 픽셀단위로 순차 검색한다는 것은 예를들어, 영상의 좌측 상단에서부터 우측 하단까지 행 단위로 좌에서 우로 매 픽셀의 색상을 검색하는 것을 들 수 있으며, 특정 색상으로 이루어진 픽셀 블록을 탐색한단 것은 예를들어, 특정 픽셀의 색상이 흰색인 경우 픽셀에 인접한 픽셀을 검색하여 흰색인 픽셀을 검출하고, 검출된 흰색의 인접픽셀에 대해서 또다시 인접한 픽셀들의 색상을 검색하는 과정을 통해 흰색으로 구성된 픽셀의 블록을 검출한다는 의미이다. 이때, 검출된 픽셀 블록이 일정크기에 미치지 못하는 경우, 다시 말해, 픽셀 블록을 구성하는 픽셀의 수가 충분히 크지 않은 경우에는 노이즈로 보아 다음 픽셀을 기준으로 픽셀 블록을 검출하는 과정을 계속 진행하게 된다. 픽셀 블록이 충분히 큰 경우(예를들어, 픽셀 블록의 픽셀수 > 20)에는 해당 블록을 후보영역으로 지정하여 해당 블록을 구성하는 픽셀들의 좌표를 행렬로 저장한다. 이때, 픽셀 블록을 구성하는 전체 픽셀들의 좌표를 저장하는 대신 계산량 감소를 위하여 픽셀 블록의 윤곽을 이루는 픽셀들의 좌표를 저장할 수도 있다.
만약, 전체 영상에 대하여 모두 검색을 하였으나 후보영역이 지정되지 않은 경우에는 상기의 예시에서는 영상이 너무 어두운 것으로 판단되므로, 상기 전처리부(200)에서 영상을 1bit로 변환할 때에 사용하는 기준값을 좀 더 작은 값으로 함으로써 흰색 픽셀의 수를 증가시킬 수 있다. 또는, 카메라 모듈(100)을 조정하여 보다 밝은 영상을 촬영하도록 할 수도 있다.
트래킹 모듈(400)은 상기 후보영역 추출부(300)에서 결정된 후보영역이 상기 카메라 모듈(100)에 의하여 순차적으로 연속촬영된 영상 내에서 얼마나 이동했는지 판단한다. 즉, 카메라 모듈(100)에서 시계열적으로 순차촬영된 영상으로부터 선택된 둘 이상의 영상 내에서 상기 후보영역이 제 3 임계치 이상 좌표가 이동한 경우 에 상기 카메라 모듈(100)이 공간상에서 움직임이 있었던 것으로 보아 움직임의 방향을 결정한다. 이때, 후보영역이 이동한 픽셀수를 상기 선택된 둘 이상의 영상이 촬영된 시간차로 나누면 카메라 모듈(100)의 이동속도를 구할 수 있다. 이동방향 또는 바람직하게는 이동방향과 이동속도를 포함하는 값을 움직임 벡터로 하여 디스플레이 제어부(500)로 전달한다. 예를들어, 후보영역이 영상내에서 x축으로 +20 픽셀, y축으로 -30 픽셀만큼 이동하였으며, 상기 카메라 모듈(100)에 의하여 초당 20프레임으로 영상이 촬영되었다면 카메라 모듈의 움직임은 x축에 대하여 +1 픽셀/초, y축에 대하여 -1.5픽셀/초의 움직임 벡터를 갖게된다. 이때, 상기 카메라 모듈(100)이 디스플레이부(600)와 반대방향을 향하는 경우에는 상기 움직임 벡터는 바람직하게는 부호가 반대인 값을 갖게 된다.
상기와 같은 트래킹 모듈(400)은 후보영역의 영상내에서의 좌표이동 이외에도 확대 또는 축소와 같은 움직임을 판별할 수 있다. 즉, 상기 선택된 둘 이상의 영상 내에서 후보영역이 커지거나 또는 작아진 경우에 카메라가 촬영대상에 가까운 방향으로 이동하거나, 먼 방향으로 이동했음을 알 수 있으므로 상술한 바와 마찬가지 방식으로 z축에 대해서도 이동방향 또는 이동속도를 산출할 수 있다.
디스플레이 제어부(500)는 상기 트래킹 모듈(400)로부터 카메라 모듈(100)의 이동방향값으로 움직임 벡터를 전달받아 이에 대응하는 방식으로 디스플레이부(600)에 표시되는 정보를 이동시키거나, 확대 또는 축소한다. 예를들어, 디스플레이부(600)를 통하여 지도와 같은 한 화면에 모두 표시되기 힘든 큰 이미지가 표시될 경우에, 카메라 모듈(100)이 오른쪽에서 왼쪽으로 이동하였다면 카메라 모 듈(100)의 움직임과 반대방향의 움직임벡터를 트래킹 모듈(400)로부터 전달받아 지도 이미지를 왼쪽에서 오른쪽으로 스크롤 한다. 또는, 카메라 모듈이 촬영되는 대상물에서 멀어지면 (즉, 사용자의 눈이 도 1에 도시된 휴대폰의 디스플레이 모듈로부터 멀어지면) 디스플레이부(600)에 표시되는 지도 이미지를 축소하여 표시한다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치는 사용자에게 음향, 영상 또는 촉감(진동)을 이용하여 정보를 전달하는 정보표시 모듈(600')과 상기 트래킹 모듈에 의하여 산출된 카메라의 움직임 값이 미리 정해진 패턴을 이루는 경우에 휴대폰의 특정 기능을 활성화 하거나 비활성화 하기 위한 제어부(500')를 구비한다.
상기 정보표시 모듈(600')은 영상정보를 표시하기 위한 디스플레이 장치 이외에 스피커, 진동모듈 등 사용자에게 정보를 전달하기 위한 종래기술에 의한 휴대폰의 일반적인 인터페이스를 모두 포함한다. 이러한, 본 발명은 트래킹 모듈(400)에 의하여 산출된 카메라의 움직임 값이 특정한 패턴을 이루는 경우에 제어부(500')에서 휴대폰의 특정기능을 활성화하거나 비활성화하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 상기에서 설명한 바와 동일한 부분에 대한 설명은 생략하고 상이점을 위주로 설명한다.
예를들어, 상기 트래킹 모듈(400)에 의하여 산출된 카메라의 움직임이 오른쪽으로 이동하다 아래쪽으로 이동하는 (ㄱ자를 그리는 경우) 경우에 매너모드를 활 성화하는 등의 제어가 가능하다.
즉, 디스플레이 모듈에 표시되는 정보의 스크롤, 확대 또는 축소와 같은 제어 이외에 카메라의 움직임 값을 관찰하여 미리 정해진 특정한 패턴을 이루는 경우에 이에 대응되는 휴대폰의 기능을 제어할 수 있도록 하는 응용이 가능하다. 휴대폰 카메라의 움직임의 패턴을 확인하기 위해서는 상기 카메라 모듈(100)에서 일정 시간간격으로 다수의 영상을 촬영하여 상기 트래킹 모듈(400)로 전송함으로써 카메라의 움직임 방향의 변화를 확인할 수 있도록 하여야 한다.
구체적으로 제어부(500')에 의한 제어를 열거하자면, 카메라 모듈(100)에 의하여 촬영된 영상의 이동방향을 감지하여 정보표시 모듈(600')에 의하여 디스플레이되는 화면 내에서 마우스 커서를 에뮬레이션할 수 있다. 즉, 별도의 주변기기인 마우스를 핸드폰에 부착하지 않고 카메라 모듈(100)의 움직임에 따라서 화면상에 마우스 커서가 움직이도록 할 수 있다. 이는 상기 트래킹 모듈(400)에 의하여 검출된 카메라 모듈(100)의 움직임에 따라서 화면상에 표시되는 마우스 커서의 좌표를 변경하여 화면에 다시 뿌려주는 것으로 구현된다. 이를 응용하여, 마우스 커서의 움직임을 따라서 전자서명을 하거나, 그림을 그리거나 글씨를 입력하고, 메뉴를 스크롤하는 등의 마우스를 이용하는 경우와 마찬가지의 제어가 가능해진다. 마우스 버튼의 클릭은 카메라 모듈을 z축에 대하여 움직이는 것을 검출하여 에뮬레이션 할 수 있다.
또한, 상기 트래킹 모듈(400)에 의하여 검출된 카메라 모듈(100)의 움직임이 특정한 패턴을 이루는 경우에는 미리 정해진 번호로 휴대폰의 메모리에 저장된 메 시지를 음성, SMS, 또는 MMS의 형태로 전송하도록 하거나, 교환기로 해당 휴대폰의 위치정보를 미리 정해진 번호로 전송하도록 요청하는 것과 같은 응용이 가능하다.
제어부(500')에 의하여 활성화 또는 비활성화되는 휴대폰의 특정기능은 이외에도 종래기술에 의한 휴대폰에서 제공되는 기능이라면 그 종류와 유형에 있어 한정되지 아니한다.
이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법을 단계별로 설명한다. 상기에서 설명한 바와 중복되는 사항은 설명을 생략한다.
사용자가 휴대폰의 특정한 하드웨어 버튼을 누르거나 특정 메뉴를 선택하여 본 발명의 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스를 활성화하면 다음과 같은 단계가 순차적으로 진행되게 된다.
휴대폰에 내장되거나 옵션으로 부착된 카메라를 이용하여 임의의 영상을 촬영한 다음, 전처리부(100)를 통하여 전처리(S100)하고, 후보영역 추출부(300)로 전달하여 제 1 후보영역을 추출한다(S200).
시계열적으로 순차촬영된 영상에 대하여 다시 동일한 과정으로 전처리부(100)를 통하여 전처리(S300)하고, 후보영역 추출부(300)로 전달하여 제 2 후보영역을 추출한다(S400).
이때, 후보영역 추출은 전처리된 영상에 대하여 픽셀단위로 순차 검색하여 특정 색상으로 이루어진 픽셀 블록을 검출하는 단계와 검출 픽셀블록이 충분히 큰 개수 이상의 픽셀로 이루어진 경우 후보영역으로 설정하여 픽셀블록을 구성하는 픽셀의 좌표를 행렬로 저장하고, 충분히 큰 개수 미만인 경우 노이즈로 판단하여 다음 픽셀에 대한 탐색을 위해 전 단계로 분기하는 단계로 구성된다.
이후, 트래킹 모듈(400)에서 제 1 및 제 2 후보영역을 이용하여 영상내에서 임계치 이상의 좌표변화가 있었는지 판단하고, 상기 제 1 후보영역 및 상기 제 2 후보영역의 크기에 임계치 이상의 변화가 없고 좌표값만이 임계치 이상 변화한 경우 좌표값의 변화에 비례하여 카메라가 상하좌우로 움직인 것으로 판단하되, 상기 제 1 후보영역 및 상기 제 2 후보영역의 크기에 임계치 이상의 변화가 있는 경우에 크기 변화에 비례하여 카메라가 촬영대상물 방향 또는 그 반대방향으로 이동한 것으로 판단하여 카메라 모듈(100)의 움직임 값을 결정한다(S500). 이때의 카메라 모듈(100)의 움직임 값은 이동방향 또는 이동방향과 이동속도를 포함하는 값일 수 있다.
상기에서 결정된 움직임 값에 대응하여 디스플레이부(600)에 표시되는 화면을 적절하게 이동시키거나 확대, 축소한다(S600).
이때, 상기에서 결정된 움직임 값이 특정한 패턴을 이루는 경우에 휴대폰의 특정기능을 활성화하거나 비활성화하도록 할 수 있다.
사용자는 상기와 같은 본 발명의 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법을 휴대폰의 특정한 하드웨어 버튼을 누르거나 특정 메뉴를 선택함으로써 비활성화할 수 있다.
이상에서 몇 가지의 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 및 그 제공 방법에 의할 경우, 종래의 휴대폰의 하드웨어 구성을 크게 변경하지 아니하고도 새로운 인터페이스를 제공할 수 있어 매우 경제적이며, 하드웨어 버튼을 누르지 않고도 화면에 표시되는 정보를 스크롤 하거나 확대 또는 축소할 수 있어 한 손으로 휴대폰을 쥔 상태로 자유자재의 제어가 가능하다는 현저한 효과가 있다.

Claims (38)

  1. 휴대폰 카메라를 통해 촬영한 영상에 대하여 후보영역 추출을 위하여 전처리하는 100 단계;
    상기 제 100 단계에서 전처리된 데이타로부터 제 1 후보영역을 추출하는 200 단계;
    휴대폰 카메라를 이용하여 시계열적으로 순차촬영된 영상에 대하여 후보영역 추출을 위하여 전처리하는 300 단계;
    상기 제 300 단계에서 전처리된 데이타로부터 제 2 후보영역을 추출하는 400 단계;
    상기 제 1 후보영역과 제 2 후보영역을 비교하여 오차범위 이상의 변화가 있는 경우에 트래킹 함수를 이용하여 휴대폰 카메라의 이동방향을 판단하는 500 단계;
    상기 제 500 단계에서 판단된 휴대폰 카메라의 이동방향에 대응하여 휴대폰에 디스플레이되는 화면을 스크롤 하거나 확대, 축소하는 600 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 200 단계의 제 1 후보영역 추출은 전처리된 영상에 대하여 픽셀단위 로 순차 검색하여 특정 색상으로 이루어진 픽셀 블록을 검출하는 201 단계;
    상기 제 201 단계에서 특정 색상으로 이루어진 픽셀 블록이 검출된 경우, 상기 검출된 픽셀블록이 미리 정해진 개수 이상의 픽셀로 이루어진 경우에는 제 1 후보영역으로 설정하여 상기 픽셀블록을 구성하는 픽셀의 좌표를 행렬로 저장하고, 미리 정해진 개수 미만인 경우에는 노이즈로 판단하여 다음 픽셀에 대한 탐색을 위해 상기 제 201 단계로 분기하는 202 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 201 단계에서 전처리된 영상 전체에 대하여 탐색하여도 제 1 후보영역의 조건을 충족하는 픽셀블록이 검출되지 않은 경우, 밝기를 조정하여 재촬영하거나 촬영된 영상의 밝기를 밝게 하여 제 100 단계로 분기하는 203 단계;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 특정 색상은 흰색 또는 검정색 중의 하나인 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 순차 검색은 전처리된 영상의 좌측 상단에서 우측 하단까지 매 열에 대하여 픽셀별로 검색하는 것임을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 400 단계의 제 2 후보영역 추출은 전처리된 영상에 대하여 픽셀단위로 순차 검색하여 특정 색상으로 이루어진 픽셀 블록을 탐색하는 401 단계;
    상기 제 401 단계에서 특정 색상으로 이루어진 픽셀 블록이 검출된 경우, 상기 검출된 픽셀블록이 미리 정해진 개수 이상의 픽셀로 이루어진 경우에는 제 2 후보영역으로 설정하여 상기 픽셀블록의 각 픽셀의 좌표를 행렬로 저장하고, 미리 정해진 개수 미만인 경우에는 노이즈로 판단하여 다음 픽셀에 대한 탐색을 위해 상기 제 401 단계로 분기하는 402 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 특정 색상은 흰색 또는 검정색 중의 하나인 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 순차 검색은 전처리된 영상의 좌측 상단에서 우측 하단까지 매 열에 대하여 픽셀별로 검색하는 것임을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 500 단계에서 휴대폰 이동방향을 판단하기 위한 트래킹 함수는 상기 제 1 후보영역 및 상기 제 2 후보영역의 각 픽셀의 좌표를 비교하여 후보영역의 좌표값의 차이를 계산하는 501 단계;
    상기 제 501 단계에서 계산된 제 1 및 제 2 후보영역의 좌표차이로부터 움직임 벡터를 산출하는 502 단계;
    상기 제 502 단계에서 산출된 움직임 벡터를 카메라의 이동방향 값으로 리턴하는 503 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 503 단계에서는 상기 제 502 단계에서 산출한 움직임 벡터를 제 100 단계에서 촬영된 영상과 제 300 단계에서 촬영한 영상의 촬영 시간의 차이로 나눈 값을 카메라의 이동방향 값으로 리턴하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 후보영역 및 상기 제 2 후보영역의 크기에 임계치 이상의 변화가 없고 좌표값만이 임계치 이상 변화한 경우 좌표값의 변화에 비례하여 카메라가 x, y 축에 대하여 이동한 것으로 판단하여 적절한 움직임 벡터를 산출하되, 상기 제 1 후보영역 및 상기 제 2 후보영역의 크기에 임계치 이상의 변화가 있는 경우에 크기 변화에 비례하여 카메라가 z 축에 대해서도 움직인 것으로 판단하여 적절한 움직임 벡터를 산출하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  12. 제 1 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 100 단계 및 제 300 단계의 전처리는 촬영된 영상으로부터 노이즈를 제거하는 필터링 단계;
    상기 필터링된 영상의 특징을 부각시키는 이진화 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  13. 휴대폰 카메라를 통해 촬영한 영상에 대하여 후보영역 추출을 위하여 전처리하는 100 단계;
    상기 제 100 단계에서 전처리된 데이타로부터 제 1 후보영역을 추출하는 200 단계;
    휴대폰 카메라를 이용하여 시계열적으로 순차촬영된 영상에 대하여 후보영역 추출을 위하여 전처리하는 300 단계;
    상기 제 300 단계에서 전처리된 데이타로부터 제 2 후보영역을 추출하는 400 단계;
    상기 제 1 후보영역과 제 2 후보영역을 비교하여 오차범위 이상의 변화가 있는 경우에 트래킹 함수를 이용하여 휴대폰 카메라의 이동방향을 판단하는 500 단계;
    상기 제 500 단계에서 판단된 휴대폰 카메라의 이동방향이 미리 정해진 패턴과 동일한 경우에 휴대폰의 특정 기능을 활성화 또는 비활성화 하는 것임을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 200 단계의 제 1 후보영역 추출은 전처리된 영상에 대하여 픽셀단위로 순차 검색하여 특정 색상으로 이루어진 픽셀 블록을 검출하는 201 단계;
    상기 제 201 단계에서 특정 색상으로 이루어진 픽셀 블록이 검출된 경우, 상기 검출된 픽셀블록이 미리 정해진 개수 이상의 픽셀로 이루어진 경우에는 제 1 후보영역으로 설정하여 상기 픽셀블록을 구성하는 픽셀의 좌표를 행렬로 저장하고, 미리 정해진 개수 미만인 경우에는 노이즈로 판단하여 다음 픽셀에 대한 탐색을 위해 상기 제 201 단계로 분기하는 202 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 201 단계에서 전처리된 영상 전체에 대하여 탐색하여도 제 1 후보영역의 조건을 충족하는 픽셀블록이 검출되지 않은 경우, 밝기를 조정하여 재촬영하거나 촬영된 영상의 밝기를 밝게 하여 100 단계로 분기하는 203 단계;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 특정 색상은 흰색 또는 검정색 중의 하나인 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 순차 검색은 전처리된 영상의 좌측 상단에서 우측 하단까지 매 열에 대하여 픽셀별로 검색하는 것임을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 400 단계의 제 2 후보영역 추출은 전처리된 영상에 대하여 픽셀단위로 순차 검색하여 특정 색상으로 이루어진 픽셀 블록을 탐색하는 401 단계;
    상기 제 401 단계에서 특정 색상으로 이루어진 픽셀 블록이 검출된 경우, 상기 검출된 픽셀블록이 미리 정해진 개수 이상의 픽셀로 이루어진 경우에는 제 2 후보영역으로 설정하여 상기 픽셀블록의 각 픽셀의 좌표를 행렬로 저장하고, 미리 정해진 개수 미만인 경우에는 노이즈로 판단하여 다음 픽셀에 대한 탐색을 위해 상기 제 401 단계로 분기하는 402 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 특정 색상은 흰색 또는 검정색 중의 하나인 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 순차 검색은 전처리된 영상의 좌측 상단에서 우측 하단까지 매 열에 대하여 픽셀별로 검색하는 것임을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  21. 제 13 항 내지 제 20 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 500 단계에서 휴대폰 이동방향을 판단하기 위한 트래킹 함수는 상기 제 1 후보영역 및 상기 제 2 후보영역의 각 픽셀의 좌표를 비교하여 후보영역의 좌표값의 차이를 계산하는 501 단계;
    상기 제 501 단계에서 계산된 제 1 및 제 2 후보영역의 좌표차이로부터 움직임 벡터를 산출하는 502 단계;
    상기 제 502 단계에서 산출된 움직임 벡터를 카메라의 이동방향 값으로 리턴 하는 503 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 503 단계에서는 상기 제 502 단계에서 산출한 움직임 벡터를 제 100 단계에서 촬영된 영상과 제 300 단계에서 촬영한 영상의 촬영 시간의 차이로 나눈 값을 카메라의 이동방향 값으로 리턴하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 후보영역 및 상기 제 2 후보영역의 크기에 임계치 이상의 변화가 없고 좌표값만이 임계치 이상 변화한 경우 좌표값의 변화에 비례하여 카메라가 x, y 축에 대하여 이동한 것으로 판단하여 적절한 움직임 벡터를 산출하되, 상기 제 1 후보영역 및 상기 제 2 후보영역의 크기에 임계치 이상의 변화가 있는 경우에 크기 변화에 비례하여 카메라가 z 축에 대해서도 움직인 것으로 판단하여 적절한 움직임 벡터를 산출하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  24. 제 13 항 내지 제 20 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 100 단계 및 제 300 단계의 전처리는 촬영된 영상으로부터 노이즈를 제거하는 필터링 단계;
    상기 필터링된 영상의 특징을 부각시키는 이진화 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 제공방법.
  25. 사용자에게 정보를 표시하기 위한 디스플레이 모듈;
    시계열적으로 영상을 순차촬영하기 위한 카메라 모듈;
    상기 카메라 모듈에 의하여 촬영된 영상에 대해 후보영역 추출을 위하여 전처리를 수행하는 전처리부;
    상기 전처리부에서 전처리된 영상으로부터 후보영역을 추출하는 후보영역 추출부;
    상기 후보영역 추출부로부터 추출된 후보영역을 이용하여 카메라의 움직임 값을 산출하는 트래킹 모듈;
    상기 트래킹 모듈에 의하여 산출된 카메라의 움직임 값을 이용하여 상기 디스플레이 모듈에 표시되는 화면을 스크롤하거나 확대 또는 축소하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 후보영역 추출부는 상기 전처리부에 의하여 전처리된 영상에 대하여 픽셀단위로 순차 검색하여 특정 색상으로 이루어진 픽셀 블록을 탐색하되, 픽셀 블록이 검출된 경우, 상기 검출된 픽셀블록이 미리 정해진 개수 이상의 픽셀로 이루어진 경우에는 후보영역으로 설정하여 상기 픽셀블록의 각 픽셀의 좌표를 행렬로 저장하고, 미리 정해진 개수 미만인 경우에는 노이즈로 판단하여 다음 픽셀에 대한 탐색을 수행하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 제어부에 의한 휴대폰의 제어는 상기 트래킹 모듈에 의하여 산출된 카메라의 움직임 값이 특정한 패턴을 이루는 경우, 이에 대응하여 휴대폰의 특정한 기능을 활성화하거나 비활성화하는 것임을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 트래킹 모듈은 상기 후보영역 추출부에서 선택된 둘 이상의 후보영역을 이용하여 영상내에서의 후보영역의 좌표가 임계치 이상 이동하거나, 크기가 임계치 이상 변화한 경우에 좌표의 변화값을 이용하여 카메라의 이동방향 또는 속도를 판단하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치.
  29. 제 25 항에 있어서,
    상기 전처리부는 상기 카메라 모듈에 의하여 촬영된 영상으로부터 노이즈를 제거한 다음, 영상의 특징을 부각시키기 위한 이진화를 수행하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치.
  30. 사용자에게 음향 또는 영상을 이용하여 정보를 전달하는 정보표시 모듈;
    시계열적으로 영상을 순차촬영하기 위한 카메라 모듈;
    상기 카메라 모듈에 의하여 촬영된 영상에 대해 후보영역 추출을 위하여 전처리를 수행하는 전처리부;
    상기 전처리부에서 전처리된 영상으로부터 후보영역을 추출하는 후보영역 추출부;
    상기 후보영역 추출부로부터 추출된 후보영역을 이용하여 카메라의 움직임 값을 산출하는 트래킹 모듈;
    상기 트래킹 모듈에 의하여 산출된 카메라의 움직임 값이 미리 정해진 패턴 을 이루는 경우에 휴대폰의 특정 기능을 활성화 하거나 비활성화 하기 위한 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 후보영역 추출부는 상기 전처리부에 의하여 전처리된 영상에 대하여 픽셀단위로 순차 검색하여 특정 색상으로 이루어진 픽셀 블록을 탐색하되, 픽셀 블록이 검출된 경우, 상기 검출된 픽셀블록이 미리 정해진 개수 이상의 픽셀로 이루어진 경우에는 후보영역으로 설정하여 상기 픽셀블록의 각 픽셀의 좌표를 행렬로 저장하고, 미리 정해진 개수 미만인 경우에는 노이즈로 판단하여 다음 픽셀에 대한 탐색을 수행하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 제어부에 의한 휴대폰의 제어는 상기 트래킹 모듈에 의하여 산출된 카메라의 움직임 값이 특정한 패턴을 이루는 경우, 이에 대응하여 휴대폰의 특정한 기능을 활성화하거나 비활성화하는 것임을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치.
  33. 제 30 항에 있어서,
    상기 트래킹 모듈은 상기 후보영역 추출부에서 선택된 둘 이상의 후보영역을 이용하여 영상내에서의 후보영역의 좌표가 임계치 이상 이동하거나, 크기가 임계치 이상 변화한 경우에 좌표의 변화값을 이용하여 카메라의 이동방향 또는 속도를 판단하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치.
  34. 제 30 항에 있어서,
    상기 전처리부는 상기 카메라 모듈에 의하여 촬영된 영상으로부터 노이즈를 제거한 다음, 영상의 특징을 부각시키기 위한 이진화를 수행하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치.
  35. 제 30 항 내지 제 34 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부에 의한 휴대폰 기능의 활성화는 마우스 기능의 에뮬레이션인 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치.
  36. 제 30 항 내지 제 34 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부에 의한 휴대폰 기능의 활성화는 미리 정해진 번호로 음성메시지, SMS 또는 MMS를 발신하는 기능의 활성화인 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치.
  37. 제 30 항 내지 제 34 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부에 의한 휴대폰 기능의 활성화는 해당 휴대폰의 위치정보를 미리 정해진 번호로 음성메시지, SMS 또는 MMS로 발송하도록 교환기에 요청하는 기능의 활성화인 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치.
  38. 제 30 항 내지 제 34 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부에 의한 휴대폰 기능의 활성화 또는 비활성화는 휴대폰의 착신모드의 매너모드 활성화 또는 비활성화인 것을 특징으로 하는 휴대폰 카메라를 이용한 사용자 인터페이스 장치.
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