KR20090007882A - 마이크로폰 방향 제어 장치 및 방법 - Google Patents

마이크로폰 방향 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상 통화시 통화자의 가변하는 얼굴 방향에 맞춰서 마이크로폰의 방향을 제어할 수 있도록 하는 마이크로폰 방향 제어 장치 및 방법을 제시한다.
이를 위해, 본 발명은 이동 통신 단말기를 바라보는 얼굴 방향의 상대적인 각도에 따른 두 눈, 코, 입, 귀와 같은 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도를 저장하고 있는 얼굴 이미지 분석 DB와; 영상 통화시 카메라를 통해 촬영되는 통화자의 얼굴 이미지(정지 영상)를 카메라부로부터 주기적으로 인가받아 분석하여 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도를 측정하고, 측정된 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도와 가장 근사한 값을 상기 얼굴 이미지 분석 DB에서 검색하여 이동 통신 단말기를 바라보는 통화자의 얼굴 방향 각도를 구하는 얼굴 이미지 분석부와; 마이크로폰에 연결되어 있는 모터를 구동하여 상기 마이크로폰을 상, 하, 좌, 우 방향으로 조절하는 마이크로폰 방향 조절 모터 구동부와; 상기 얼굴 이미지 분석부로부터 인가받은 얼굴 방향 각도에 의거하여 상기 마이크로폰 방향 조절 모터 구동부를 제어하여 상기 마이크로폰의 방향을 조절하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
이에 따라, 본 발명은 통화자의 음성을 최대한 많이 받아들이고, 주위 잡음의 입력을 최소한으로 입력받아 상대방에게 전달하여 깨끗한 음성 전달이 가능케 된다.
마이크로폰, 방향 제어, 얼굴 이미지 분석, 방향 조절 모터

Description

마이크로폰 방향 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING MICROPHONE DIRECTION}
본 발명은 마이크로폰 방향 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 영상 통화시 통화자의 가변하는 얼굴 방향에 맞춰서 마이크로폰의 방향을 제어할 수 있도록 하는 마이크로폰 방향 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
이동 통신 기술과 제반 인프라의 급속한 발전에 따라 이동 통신 단말기는 일반적인 음성 통화뿐만 아니라 인터넷 검색, 무선 데이터 통신, 전자 수첩, 영상 통화 기능 등 다양한 부가 서비스 기능을 제공한다.
이 중에서 영상 통화 기능은 카메라에 의해 촬영된 영상을 상대방과 송수신하면서 통화를 수행하는 것으로, 대부분의 통화자는 단말기를 손으로 잡고 단말기에 장착된 카메라로 자신의 얼굴을 촬영하여 상대방 단말기로 전송한다.
전술한 바와 같이, 영상 통화시에는 음성 통화와 달리 얼굴에서 일정 거리 이상 떨어진 곳에 단말기를 위치시키게 되므로, 통화자의 습관이나 상황에 따라서 이동 통신 단말기를 기준으로 볼 때 얼굴 방향이 가변하게 된다.
한편, 이동 통신 단말기에서는 음성 입력 수단으로 마이크로폰을 사용하는 데, 영상 통화시에 전술한 바와 같은 영상 통화 환경을 고려하지 않고, 일반 음성 통화시와 같은 기존의 고정식 마이크로폰을 사용하게 되면, 주위의 잡음이 같이 입력·증폭되어 상대방에게 전달됨으로써, 영상 통화시 상대방의 음성이 정확히 들리지 않게 되는 문제점이 발생하게 된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 이동 통신 단말기에 방향을 가변시킬 수 있도록 마이크로폰을 장착시키고, 영상 통화시에 촬영되는 통화자의 얼굴 모양으로부터 얼굴의 위치와 방향을 계산한 후, 그 결과에 따라 마이크로폰이 통화자의 입쪽으로 향하도록 마이크로폰의 방향을 실시간으로 제어할 수 있도록 하는 마이크로폰 방향 제어 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 방향 제어 장치는, 이동 통신 단말기를 바라보는 얼굴 방향의 상대적인 각도에 따른 두 눈, 코, 입, 귀와 같은 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도를 저장하고 있는 얼굴 이미지 분석 DB와; 영상 통화시 카메라를 통해 촬영되는 통화자의 얼굴 이미지(정지 영상)를 카메라부로부터 주기적으로 인가받아 분석하여 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도를 측정하고, 측정된 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도와 가장 근사한 값을 상기 얼굴 이미지 분석 DB에서 검색하여 이동 통신 단말기를 바라보는 통화자의 얼굴 방향 각도를 구하는 얼굴 이미지 분석부와; 마이크로폰에 연결되어 있는 모터를 구동하여 상기 마이크로폰을 상, 하, 좌, 우 방향으로 조절하는 마이크로폰 방향 조절 모터 구동부와; 상기 얼굴 이미지 분석부로부터 인가받은 얼굴 방향 각도에 의거하여 상기 마이크로폰 방향 조절 모터 구동부를 제어하여 상기 마이크로폰의 방향을 조절하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로폰 방향 제어 장치는, 주기적으로 전송받은 얼굴 이미지를 분석하여 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도를 측정하고, 측정된 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도를 이용하여 이동 통신 단말기를 바라보는 통화자의 얼굴 방향 각도를 구하는 얼굴 이미지 분석 서버와; 상대방 단말기와 영상 통화 호를 연결할 때, 상기 얼굴 이미지 분석 서버와 세션 연결한 후, 상기 상대방 단말기와 영상 통화 호가 연결되어 영상 통화가 시작되면, 카메라를 통해 촬영되는 통화자의 얼굴 이미지(정지 영상)를 주기적으로 데이터 논리 채널을 통해 상기 얼굴 이미지 분석 서버로 전송하고, 제어 논리 채널을 통해 상기 얼굴 이미지 분석 서버로부터 얼굴 이미지 분석 결과에 따른 얼굴 방향 각도를 전송받으면, 상기 전송받은 얼굴 방향 각도에 의거하여 마이크로폰이 통화자의 입 방향을 향하도록 조절하는 이동 통신 단말기를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 얼굴 이미지 분석 서버는, 상기 이동 통신 단말기와의 세션 연결을 수행하고, 상기 이동 통신 단말기로부터 얼굴 이미지를 전송받기 위한 데이터 논리 채널과 상기 이동 통신 단말기로 얼굴 방향 각도를 전송하기 위한 제어 논리 채널을 개방하는 통신 접속부와; 이동 통신 단말기를 바라보는 얼굴 방향의 상대적인 각도에 따른 두 눈, 코, 입, 귀와 같은 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도를 저장하고 있는 얼굴 이미지 분석 DB와; 상기 데이터 논리 채널을 통해 상기 이동 통신 단말기로부터 주기적으로 전송되는 통화자의 얼굴 이미지(정지 영상)를 분석하여 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도를 측정하고, 측정된 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도와 가장 근사한 값을 상기 얼굴 이미지 분석 DB에서 검색하여 이동 통신 단말기를 바라보는 통화자의 얼굴 방향 각도를 구하는 얼굴 이미지 분석부를 구비하여 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 이동 통신 단말기는, 마이크로폰에 연결되어 있는 모터를 구동하여 상기 마이크로폰을 상, 하, 좌, 우 방향으로 조절하는 마이크로폰 방향 조절 모터 구동부와; 영상 통화시, 카메라부에서 촬영된 통화자의 얼굴 이미지(정지 영상)를 데이터 논리 채널을 통해 상기 얼굴 이미지 분석 서버로 주기적으로 전송하고, 제어 논리 채널을 통해 상기 얼굴 이미지 분석 서버로부터 인가받은 얼굴 방향 각도에 의거하여 상기 마이크로폰 방향 조절 모터 구동부를 제어하여 상기 마이크로폰의 방향을 조절하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
더욱이, 상기 마이크로폰 방향 조절 모터 구동부는, 상기 마이크로폰의 수평각을 조절하여 상기 마이크로폰을 좌, 우 방향으로 조절하는 수평 방향 조절 모터 구동부와; 상기 마이크로폰의 수직각을 조절하여 상기 마이크로폰을 상, 하 방향으로 조절하는 수직 방향 조절 모터 구동부를 구비하여 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 방향 제어 방법은, 상대방 단말기와의 화상 통화시, 카메라부로터 주기적으로 인가받은 통화자의 얼굴 이미지(정지 영상)를 분석하여 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도를 측정하는 과정과; 상기 측정된 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도와 가장 근사한 값을 얼굴 이미지 분석 DB에서 검색하여 이동 통신 단말기를 바라보는 통화자의 얼굴 방향 각도를 구하는 과정과; 상기 얼굴 방향 각도를 이용하여 마이크로폰에 대한 방향 각 도를 산출하는 과정과; 상기 산출된 마이크로폰에 대한 방향 각도와 현재 마이크로폰의 방향 각도를 이용하여 차이나는 방향 각도만큼 상기 마이크로폰의 방향의 조절하는 과정을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로폰 방향 제어 방법은, 이동 통신 단말기에서 상대방 단말기와 영상 통화 호를 연결할 때, 얼굴 이미지 분석 서버와 추가적으로 세션을 연결하는 과정과; 상기 상대방 단말기와 영상 통화 호가 연결되어 영상 통화가 시작되면, 카메라를 통해 촬영되는 통화자의 얼굴 이미지(정지 영상)를 주기적으로 데이터 논리 채널을 통해 상기 얼굴 이미지 분석 서버로 전송하는 과정과; 상기 얼굴 이미지 분석 서버에서 상기 이동 통신 단말기로부터 주기적으로 전송받은 통화자의 얼굴 이미지(정지 영상)를 분석하여 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도를 측정하는 과정과; 상기 측정된 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도와 가장 근사한 값을 얼굴 이미지 분석 DB에서 검색하여 이동 통신 단말기를 바라보는 통화자의 얼굴 방향 각도를 구하는 과정과; 상기 얼굴 방향 각도를 제어 논리 채널을 통해 상기 이동 통신 단말기로 전송하는 과정과; 상기 이동 통신 단말기에서 상기 얼굴 방향 각도를 이용하여 마이크로폰에 대한 방향 각도를 산출하는 과정과; 상기 산출된 마이크로폰에 대한 방향 각도와 현재 마이크로폰의 방향 각도를 이용하여 차이나는 방향 각도만큼 상기 마이크로폰의 방향의 조절하는 과정을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 마이크로폰의 방향 조절 과정은, 산출된 마이크로폰에 대한 수평 방향 각도와 현재 마이크로폰의 수평 방향 각도를 비교하여, 상기 산출된 마이 크로폰에 대한 수평 방향 각도와 현재 마이크로폰의 수평 방향 각도가 동일하지 않아 수평 방향 각도를 조절할 필요가 있는 경우에는, 상기 산출된 마이크로폰에 대한 수평 방향 각도와 현재 마이크로폰의 수평 방향 각도의 차만큼 상기 마이크로폰의 수평 방향 각도를 조절하는 단계와; 산출된 마이크로폰에 대한 수직 방향 각도와 현재 마이크로폰의 수직 방향 각도를 비교하여, 상기 산출된 마이크로폰에 대한 수직 방향 각도와 현재 마이크로폰의 수직 방향 각도가 동일하지 않아 수직 방향 각도를 조절할 필요가 있는 경우에는, 상기 산출된 마이크로폰에 대한 수직 방향 각도와 현재 마이크로폰의 수직 방향 각도의 차만큼 상기 마이크로폰의 수직 방향 각도를 조절하는 단계를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 마이크로폰 방향 제어 장치 및 방법은, 영상 통화시에 촬영되는 통화자의 얼굴 모양으로부터 얼굴의 위치와 방향을 계산한 후, 그 결과에 따라 마이크로폰이 통화자의 입쪽으로 향하도록 마이크로폰의 방향을 실시간으로 제어함으로써, 통화자의 음성을 최대한 많이 받아들이고, 주위 잡음의 입력을 최소한으로 입력받아 상대방에게 전달하여 깨끗한 음성 전달이 가능케 된다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로폰 방향 제어 장치 및 방법에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 방향 제어 장치를 포함하는 이동 통신 단말기의 구성을 개략적으로 보인 도로, 키입력부(5), 무선 신호 송수신 부(10), 화면 표시부(15), 메모리부(20), 오디오 변환부(25), 카메라부(30), 얼굴 이미지 분석 DB(35), 얼굴 이미지 분석부(40), 마이크로폰 방향 조절 모터 구동부(45), 제어부(50), 전원 공급부(55)를 포함하여 이루어진다.
이와 같은 구성에 있어서, 키입력부(5)는 단말기 사용자의 정보 입력 수단으로서, 다수의 숫자키와 기능키들을 구비하고 있으며, 각 키의 입력에 따라 고유의 키코드를 발생하여 제어부(50)로 인가함으로써, 제어부(50)로 하여금 단말기 사용자가 원하는 기능을 수행할 수 있도록 한다.
무선 신호 송수신부(10)는 전원 공급부(55)로부터 인가받은 전원을 이용하여 이동 통신 시스템과 무선 데이터를 송수신한다.
화면 표시부(15)는 사용자의 필요시 볼 수 있는 이동 통신 단말기의 각종 상태, 이동 통신 단말기에서 제공하는 정보, 이동 통신망을 통해 전송받은 문자 메시지, 키입력부(5)를 통해 입력받은 문자 및 숫자, 영상 통화시에 무선 신호 송수신부(10)를 통해 수신되는 상대방의 영상 데이터 및 카메라부(30)로부터 인가받은 각종 영상 데이터 등을 표시한다.
메모리부(20)는 시스템 동작 프로그램, 무선 신호 송수신부(10)를 통해 수신받은 SMS 메시지 및 MMS 메시지, 전화 번호, 각종 데이터, 카메라부(30)를 통해 획득한 디지털 영상 데이터를 저장하고 있다.
오디오 변환부(25)는 제어부(50)의 제어하에 마이크로폰(MIC)를 통해 입력되는 음성 신호를 무선 신호로 변조하고, 무선 신호 송수신부(10)를 통해 수신되는 무선 신호를 복조하여 스피커(SPK)에 음성 신호로 송출한다.
전술한, 마이크로폰(MIC)은 모터에 연결되어 좌, 우, 상, 하 방향으로 방향이 바뀔 수 있게 구성된다.
또한, 마이크로폰(MIC)은 전방에서 발생되는 소리에 대에서만 감도가 좋은 지향성 마이크로폰 중에서도, 특정하게 좁은 각도를 이루는 영역으로부터의 소리를 주로 수음하는 초지향성 마이크로폰으로 구현되는 것이 바람직하다.
카메라부(30)는 이동 통신 단말기의 적소에 위치해 있는 카메라를 통해 통화자가 설정하는 각도에 위치한 피사체(통화자의 얼굴)을 촬영한 후, 디지털 영상 데이터로 변환하여 제어부(50)로 인가한다.
전술한, 카메라부(30)는 영상 통화시에 카메라를 통해 촬영되는 통화자의 얼굴 이미지(정지 영상)를 제어부(50)의 제어하에 주기적으로 얼굴 이미지 분석부(40)로 인가한다.
얼굴 이미지 분석 DB(35)는 이동 통신 단말기를 바라보는 통화자의 얼굴 방향 각도(좌우 -90도~90도, 상하 -90도~90도)에 따른 두 눈, 코, 입, 귀 등과 같은 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도를 저장하고 있다.
얼굴 이미지 분석부(40)는 카메라부(30)를 통해 촬영된 통화자의 얼굴 이미지(정지 영상)를 분석하여 두 눈, 코, 입, 귀 등과 같은 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도를 측정하고, 측정된 두 눈, 코, 입, 귀 등과 같은 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도와 가장 근사한 값을 얼굴 이미지 분석 DB(35)에서 검색한 후, 검색된 값에 매칭되어 있는 얼굴 방향 각도(이동 통신 단말기를 바라보는 통화자의 얼굴 방향 각도)를 제어부(50)로 인가한다.
마이크로폰 방향 조절 모터 구동부(45)는 제어부(50)의 제어하에 마이크로폰(MCI)에 연결되어 있는 모터를 구동하여 마이크로폰(MIC)을 상, 하, 좌, 우 방향으로 조절한다.
전술한, 마이크로폰 방향 조절 모터 구동부(45)는 수평 방향 조절 모터 구동부(45b)와 수직 방향 조절 모터 구동부(45a)로 구성되어, 수평 방향 조절 모터 구동부(45b)는 마이크로폰(MIC)의 수평각을 조절하여 마이크로폰(MIC)을 좌, 우 방향으로 조절하고, 수직 방향 조절 모터 구동부(45a)는 마이크로폰(MIC)의 수직각을 조절하여 마이크로폰(MIC)을 상, 하 방향으로 조절한다.
제어부(50)는 이동 통신 단말기의 전체 동작을 제어하되, 얼굴 이미지 분석부(40)로부터 인가받은 통화자의 얼굴 방향 각도에 의거하여 마이크로폰 방향 조절 모터 구동부(45)를 제어한다.
예를 들어, 제어부(50)는 얼굴 이미지 분석부(40)로부터 인가받은 얼굴 방향 각도에 의거하여 통화자가 오른쪽 30도 방향으로 얼굴을 튼 경우에는, 마이크로폰(MIC)이 왼쪽 30도 방향을 향하도록 마이크로폰 방향 조절 모터 구동부(45)의 수평 방향 조절 모터 구동부(45b)를 제어하여 마이크로폰(MIC)이 통화자의 입 방향으로 향하도록 하고, 통화자가 15도 기울기로 얼굴을 아래로 숙이고 있는 경우에는 마이크로폰(MIC)이 15도 기울기로 아래로 향하도록 수직 방향 조절 모터 구동부(45a)를 제어하여 마이크로폰(MIC)이 통화자의 입 방향으로 향하도록 한다.
전원 공급부(55)는 제어부(50)를 통해 시스템 전체에 전원을 공급한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 방향 제어 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
우선, 이동 통신 단말기가 영상 통화 모드에서 상대방과의 영상 통화 호 연결 요청에 따라 상대방과의 영상 통화 호가 연결되어 영상 통화 호가 시작되면(S10), 얼굴 이미지 분석부(40)는 제어부(50)의 제어하에 카메라부(30)를 통해 촬영된 통화자의 얼굴 이미지(정지 영상)를 주기적으로 인가받아 얼굴 이미지 분석을 수행하여, 두 눈, 코, 입, 귀 등과 같은 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도를 측정한다(S12).
상기한 과정 S12를 통해 두 눈, 코, 입, 귀 등과 같은 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도가 측정되면, 제어부(50)는 측정된 두 눈, 코, 입, 귀 등과 같은 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도와 가장 근사한 값을 얼굴 이미지 분석 DB(35)에서 검색한다(S14).
그리고, 상기한 과정 S14를 통해 검색된 값에 매칭되어 있는 얼굴 방향 각도(이동 통신 단말기를 바라보는 통화자의 얼굴 방향 각도)를 이용하여 마이크로폰(MIC)에 대한 방향 각도를 산출한다(S16).
이후에는 상기한 과정 S16을 통해 산출된 마이크로폰(MIC)에 대한 수평 방향 각도와 현재 조정되어 있는 마이크로폰(MIC)의 수평 방향 각도를 비교하여 수평 방향 각도를 조절해야 하는 지를 판단한다(S18, S20).
상기한 과정 S20의 판단결과 상기한 과정 S16을 통해 산출된 마이크로폰(MIC)에 대한 수평 방향 각도와 현재 마이크로폰(MIC)의 수평 방향 각도가 동일하지 않아 수평 방향 각도를 조절할 필요가 있는 경우에는, 수평 방향 조절 모터 구동부(45b)를 제어하여 상기한 과정 S16을 통해 산출된 마이크로폰(MIC)에 대한 수평 방향 각도와 현재 마이크로폰(MIC)의 수평 방향 각도의 차만큼 마이크로폰(MIC)의 수평 방향 각도를 조절한다(S22).
예를 들어, 상기한 과정 S16을 통해 산출된 마이크로폰(MIC)에 대한 수평 방향 각도가 오른쪽으로 15도(+15도)이고, 현재 마이크로폰(MIC)의 수평 방향 각도가 왼쪽으로 10(-10도)도라고 가정했을 때, 제어부(50)는 마이크로폰(MIC)을 오른쪽으로 25도(+25도) 변경한다.
한편, 상기한 과정 S20의 판단결과 상기한 과정 S16을 통해 산출된 마이크로폰(MIC)에 대한 수평 방향 각도와 현재 마이크로폰(MIC)의 수평 방향 각도가 동일하여 수평 방향 각도를 조절할 필요가 없는 경우에는, 상기한 과정 S16을 통해 산출된 마이크로폰(MIC)에 대한 수직 방향 각도와 현재 조정되어 있는 마이크로폰(MIC)의 수직 방향 각도를 비교하여 수직 방향 각도를 조절해야 하는 지를 판단한다(S24, S26).
상기한 과정 S26의 판단결과 상기한 과정 S16을 통해 산출된 마이크로폰(MIC)에 대한 수직 방향 각도와 현재 마이크로폰(MIC)의 수직 방향 각도가 동일하지 않아 수직 방향 각도를 조절할 필요가 있는 경우에는, 수직 방향 조절 모터 구동부(45a)를 제어하여 상기한 과정 S16을 통해 산출된 마이크로폰(MIC)에 대한 수직 방향 각도와 현재 마이크로폰(MIC)의 수직 방향 각도의 차만큼 마이크로폰(MIC)의 수직 방향 각도를 조절한다(S28).
예를 들어, 상기한 과정 S16을 통해 산출된 마이크로폰(MIC)에 대한 수직 방 향 각도가 윗쪽으로 20도(+20도)이고, 현재 마이크로폰(MIC)의 수평 방향 각도가 윗쪽으로 10(-10도)도라고 가정했을 때, 제어부(50)는 마이크로폰(MIC)을 윗쪽으로 10도(+10도) 변경한다.
한편, 상기한 과정 S26의 판단결과 상기한 과정 S16을 통해 산출된 마이크로폰(MIC)에 대한 수직 방향 각도와 현재 마이크로폰(MIC)의 수직 방향 각도가 동일하여 수직 방향 각도를 조절할 필요가 없는 경우에는, 상기한 과정 S12로 진행한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로폰 방향 제어 장치의 구성을 개략적으로 보인 도로, 본 발명에 따른 마이크로폰 방향 제어 장치는 WCMDA 망을 포함하여 LTE(Long Term Evolution) 망, HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 망, CDMA 2000 1x EV-DO 망, IP 망 등과 같이 영상 통화가 가능한 모든 망에 적용될 수 있음을 밝힌다.
도 3에서 이동 통신 단말기(100)는 상대방 단말기(200)와 영상 통화 호를 연결할 때, 얼굴 이미지 분석 서버(160)와 추가적으로 세션을 연결하고, 영상 통화 호가 연결되어 영상 통화가 시작되면, 단말기에 구비되어 있는 카메라를 통해 촬영되는 영상 통화자의 얼굴 이미지(정지 영상)를 주기적으로 데이터 논리 채널을 통해 얼굴 이미지 분석 서버(160)로 전송한다. 그리고, 얼굴 이미지 분석 서버(160)로부터 얼굴 이미지 분석 결과에 따른 얼굴 방향 각도를 전송받으면, 전송받은 얼굴 방향 각도에 의거하여 마이크로폰(MIC)이 통화자의 입 방향으로 향하도록 조절한다.
전술한, 이동 통신 단말기(100)는 사전에 무선 데이터 통신으로 얼굴 이미지 분석 서버(160)에 접속하여 얼굴 방향 각도 측정에 사용되는 기준 얼굴 이미지 즉, 통화자가 이동 통신 단말기(100)를 정면에서 바라볼 때의 얼굴 이미지(정지 영상)를 등록해 놓는다.
전술한, 이동 통신 단말기(100)는 도 4에 도시하는 바와 같이, 키입력부(101), 무선 신호 송수신부(102), 화면 표시부(103), 메모리부(104), 오디오 변환부(105), 카메라부(106), 마이크로폰 방향 조절 모터 구동부(107), 제어부(108), 전원 공급부(109)를 포함하여 이루어진다.
이와 같은 구성에 있어서, 키입력부(101), 무선 신호 송수신부(102), 화면 표시부(103), 메모리부(104), 오디오 변환부(105), 카메라부(106), 마이크로폰 방향 조절 모터 구동부(107), 제어부(108), 전원 공급부(109)는 도 1의 이동 통신 단말기와 그 구성 및 동작이 유사하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
단, 제어부(108)는 카메라부(106)로부터 인가받은 얼굴 이미지를 데이터 논리 채널을 통해 주기적으로 얼굴 이미지 분석 서버(160)로 전송하고, 얼굴 이미지 분석 서버(160)로부터 전송받은 통화자의 얼굴 방향 각도에 의거하여 마이크로폰 방향 조절 모터 구동부(107)를 제어한다.
한편, 얼굴 이미지 분석 서버(160)는 세션 연결되어 있는 이동 통신 단말기(100)로부터 주기적으로 전송받은 얼굴 이미지(정지 영상)를 분석하고, 얼굴 이미지 분석 결과에 따른 얼굴 방향 각도를 제어 논리 채널을 통해 이동 통신 단말기(100)로 전송한다.
전술한, 얼굴 이미지 분석 서버(160)는 도 5에 도시하는 바와 같이, 통신 접속부(163)와, 얼굴 이미지 분석 DB(167)와, 얼굴 이미지 분석부(165)를 구비하여 이루어진다.
이와 같은 구성에 있어서, 통신 접속부(163)는 이동 통신 단말기(100)로부터 얼굴 이미지를 전송받고, 얼굴 이미지 분석 결과에 따른 얼굴 방향 각도를 이동 통신 단말기(100)로 전송하기 위해 상대방 단말기(200)와 영상 통화 호 연결을 수행하는 이동 통신 단말기(100)와 세션을 연결하고, 이동 통신 단말기(100)로부터 얼굴 이미지를 전송받기 위한 데이터 논리 채널과 이동 통신 단말기(100)로 얼굴 방향 각도를 전송하기 위한 제어 논리 채널을 개방한다.
얼굴 이미지 분석 DB(167)는 얼굴의 바라보는 방향 각도(좌우 -90도~90도, 상하 -90도~90도)에 따른 두 눈, 코, 입, 귀 등과 같은 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도를 저장하고 있다.
얼굴 이미지 분석부(165)는 데이터 논리 채널을 통해 이동 통신 단말기(100)로부터 수신한 통화자의 얼굴 이미지(정지 영상)를 분석하여 두 눈, 코, 입, 귀 등과 같은 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도를 측정하고, 측정된 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도와 가장 근사한 값을 얼굴 이미지 분석 DB(167)에서 검색한 후, 검색된 값에 매칭되어 있는 얼굴 방향 각도(얼굴의 바라보는 방향 각도)를 제어 논리 채널을 통해 이동 통신 단말기(100)로 전송한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로폰 방향 제어 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
우선, 이동 통신 단말기(100)는 무선 데이터 통신으로 얼굴 이미지 분석 서버(160)에 접속한 후, 단말기 사용자의 키조작에 따라 카메라부(106)를 통해 획득한 단말기 사용자의 얼굴 이미지(정지 영상) 중에서 단말기 사용자가 이동 통신 단말기(100)를 정면에서 바라볼 때의 얼굴 이미지(정지 영상)를 등록한다(S30).
이후, 이동 통신 단말기(100)는 상대방 단말기(200)와 영상 통화를 수행하기 위해 상대방 단말기(200)와 영상 통화 호를 연결할 때, 도 7에 도시하는 바와 같이 주기적으로 얼굴 이미지를 전송하고, 얼굴 이미지 분석 결과에 따른 얼굴 방향 각도를 전송받기 위해 얼굴 이미지 분석 서버(160)와 추가적으로 세션을 연결하고, 데이터 논리 채널과 제어 논리 채널을 개방한다(S32).
그리고, 상대방 단말기(200)와 영상 통화 호가 연결되어 영상 통화가 시작되면, 이동 통신 단말기(100)는 단말기의 적소에 구비되어 있는 카메라를 통해 촬영되는 통화자의 얼굴 이미지(정지 영상)를 주기적으로 데이터 논리 채널을 통해 얼굴 이미지 분석 서버(160)로 전송한다(S34).
상기한 과정 S34를 통해 이동 통신 단말기(100)로부터 주기적으로 얼굴 이미지를 전송받은 얼굴 이미지 분석 서버(160)의 얼굴 이미지 분석부(165)는 이동 통신 단말기(100)로부터 전송받은 얼굴 이미지를 분석하여 두 눈, 코, 입, 귀 등과 같은 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도를 측정하고(S36), 측정된 두눈, 코, 입, 귀 등과 같은 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도와 가장 근사한 값을 얼굴 이미지 분석 DB(167)에서 검색한다(S38).
이후에는, 상기한 과정 S38을 통해 검색된 값에 매칭되어 있는 얼굴 방향 각 도(얼굴의 바라보는 방향 각도)를 제어 논리 채널을 통해 이동 통신 단말기(100)로 전송한다(S40).
상기한 과정 S40을 통해 얼굴 이미지 분석 서버(160)로부터 얼굴 방향 각도를 전송받은 이동 통신 단말기(100)의 제어부(108)는 얼굴 이미지 분석 서버(160)로부터 전송받은 얼굴 방향 각도를 이용하여 마이크로폰(MIC)에 대한 방향 각도를 산출한다(S42).
이후에는 상기한 과정 S42를 통해 산출된 마이크로폰(MIC)에 대한 수평 방향 각도와 현재 조정되어 있는 마이크로폰(MIC)의 수평 방향 각도를 비교하여 수평 방향 각도를 조절해야 하는 지를 판단한다(S44, S46).
상기한 과정 S46의 판단결과 상기한 과정 S42를 통해 산출된 마이크로폰(MIC)에 대한 수평 방향 각도와 현재 마이크로폰(MIC)의 수평 방향 각도가 동일하지 않아 수평 방향 각도를 조절할 필요가 있는 경우에는, 수평 방향 조절 모터 구동부(107b)를 제어하여 상기한 과정 S42를 통해 산출된 마이크로폰(MIC)에 대한 수평 방향 각도와 현재 마이크로폰(MIC)의 수평 방향 각도의 차만큼 마이크로폰(MIC)의 수평 방향 각도를 조절한다(S48).
한편, 상기한 과정 S46의 판단결과 상기한 과정 S42를 통해 산출된 마이크로폰(MIC)에 대한 수평 방향 각도와 현재 마이크로폰(MIC)의 수평 방향 각도가 동일하여 수평 방향 각도를 조절할 필요가 없는 경우에는, 상기한 과정 S42를 통해 산출된 마이크로폰(MIC)에 대한 수직 방향 각도와 현재 조정되어 있는 마이크로폰(MIC)의 수직 방향 각도를 비교하여 수직 방향 각도를 조절해야 하는 지를 판단 한다(S50, S52).
상기한 과정 S52의 판단결과 상기한 과정 S42를 통해 산출된 마이크로폰(MIC)에 대한 수직 방향 각도와 현재 마이크로폰(MIC)의 수직 방향 각도가 동일하지 않아 수직 방향 각도를 조절할 필요가 있는 경우에는, 수직 방향 조절 모터 구동부(107a)를 제어하여 상기한 과정 S42를 통해 산출된 마이크로폰(MIC)에 대한 수직 방향 각도와 현재 마이크로폰(MIC)의 수직 방향 각도의 차만큼 마이크로폰(MIC)의 수직 방향 각도를 조절한다(S54).
한편, 상기한 과정 S52의 판단결과 상기한 과정 S42를 통해 산출된 마이크로폰(MIC)에 대한 수직 방향 각도와 현재 마이크로폰(MIC)의 수직 방향 각도가 동일하여 수직 방향 각도를 조절할 필요가 없는 경우에는, 얼굴 이미지 분석 서버(160)로부터 수신되는 얼굴 방향 각도에 의거하여 마이크로폰의 방향을 제어하기 위해 상기한 과정 S42로 진행한다.
본 발명의 마이크로폰 방향 제어 장치 및 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 따른 마이크로폰 방향 제어 장치 및 방법은, 이동 통신 단말기에 장착된 마이크로폰의 방향 제어에 적용되어, 통화자의 얼굴 위치 및 방향에 따라 마이크로폰이 통화자의 입쪽으로 향하도록 마이크로폰의 방향을 실시간으로 제어함으로써, 상대방에게 보다 깨끗한 음성을 전달할 수 있게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 방향 제어 장치를 포함하는 이동 통신 단말기의 구성을 개략적으로 보인 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 방향 제어 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로폰 방향 제어 장치의 구성을 개략적으로 보인 도면.
도 4는 도 3에서의 이동 통신 단말기의 내부 구성을 개략적으로 보인 도면.
도 5는 도 3에서의 얼굴 이미지 분석 서버의 내부 구성을 개략적으로 보인 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로폰 방향 제어 방법을 설명하기 위한 처리도.
도 7은 본 발명을 구현시키기 위해 이동 통신 단말기가 얼굴 이미지 분석 서버 및 상대방 단말기와 통신 접속되어 있는 상태를 개략적으로 보인 도면.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
5, 101. 키입력부, 10, 102. 무선 신호 송수신부,
15, 103. 화면 표시부, 20, 104. 메모리부,
25, 105. 오디오 변환부, 30, 106. 카메라부,
35, 167. 얼굴 이미지 분석 DB, 40, 165. 얼굴 이미지 분석부,
45, 107. 마이크로폰 방향 조절 모터 구동부, 50, 108. 제어부,
55, 109. 전원 제어부, 100, 200. 이동 통신 단말기,
160. 얼굴 이미지 분석 서버

Claims (8)

  1. 이동 통신 단말기를 바라보는 얼굴 방향의 상대적인 각도에 따른 두 눈, 코, 입, 귀와 같은 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도를 저장하고 있는 얼굴 이미지 분석 DB와;
    영상 통화시 카메라를 통해 촬영되는 통화자의 얼굴 이미지(정지 영상)를 카메라부로부터 주기적으로 인가받아 분석하여 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도를 측정하고, 측정된 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도와 가장 근사한 값을 상기 얼굴 이미지 분석 DB에서 검색하여 이동 통신 단말기를 바라보는 통화자의 얼굴 방향 각도를 구하는 얼굴 이미지 분석부와;
    마이크로폰에 연결되어 있는 모터를 구동하여 상기 마이크로폰을 상, 하, 좌, 우 방향으로 조절하는 마이크로폰 방향 조절 모터 구동부와;
    상기 얼굴 이미지 분석부로부터 인가받은 얼굴 방향 각도에 의거하여 상기 마이크로폰 방향 조절 모터 구동부를 제어하여 상기 마이크로폰의 방향을 조절하는 제어부를 포함하여 이루어지는 마이크로폰 방향 제어 장치.
  2. 주기적으로 전송받은 얼굴 이미지를 분석하여 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도를 측정하고, 측정된 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도를 이용하여 이동 통신 단말기를 바라보는 통화자의 얼굴 방향 각도를 구하는 얼굴 이미지 분석 서버와;
    상대방 단말기와 영상 통화 호를 연결할 때, 상기 얼굴 이미지 분석 서버와 세션 연결한 후, 상기 상대방 단말기와 영상 통화 호가 연결되어 영상 통화가 시작되면, 카메라를 통해 촬영되는 통화자의 얼굴 이미지(정지 영상)를 주기적으로 데이터 논리 채널을 통해 상기 얼굴 이미지 분석 서버로 전송하고, 제어 논리 채널을 통해 상기 얼굴 이미지 분석 서버로부터 얼굴 이미지 분석 결과에 따른 얼굴 방향 각도를 전송받으면, 상기 전송받은 얼굴 방향 각도에 의거하여 마이크로폰이 통화자의 입 방향을 향하도록 조절하는 이동 통신 단말기를 포함하여 이루어지는 마이크로폰 방향 제어 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 얼굴 이미지 분석 서버는,
    상기 이동 통신 단말기와의 세션 연결을 수행하고, 상기 이동 통신 단말기로부터 얼굴 이미지를 전송받기 위한 데이터 논리 채널과 상기 이동 통신 단말기로 얼굴 방향 각도를 전송하기 위한 제어 논리 채널을 개방하는 통신 접속부와;
    이동 통신 단말기를 바라보는 얼굴 방향의 상대적인 각도에 따른 두 눈, 코, 입, 귀와 같은 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도를 저장하고 있는 얼굴 이미지 분석 DB와;
    상기 데이터 논리 채널을 통해 상기 이동 통신 단말기로부터 주기적으로 전송되는 통화자의 얼굴 이미지(정지 영상)를 분석하여 얼굴 특징점들 간의 상대 거 리 및 각도를 측정하고, 측정된 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도와 가장 근사한 값을 상기 얼굴 이미지 분석 DB에서 검색하여 이동 통신 단말기를 바라보는 통화자의 얼굴 방향 각도를 구하는 얼굴 이미지 분석부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로폰 방향 제어 장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 이동 통신 단말기는,
    마이크로폰에 연결되어 있는 모터를 구동하여 상기 마이크로폰을 상, 하, 좌, 우 방향으로 조절하는 마이크로폰 방향 조절 모터 구동부와;
    영상 통화시, 카메라부에서 촬영된 통화자의 얼굴 이미지(정지 영상)를 데이터 논리 채널을 통해 상기 얼굴 이미지 분석 서버로 주기적으로 전송하고, 제어 논리 채널을 통해 상기 얼굴 이미지 분석 서버로부터 인가받은 얼굴 방향 각도에 의거하여 상기 마이크로폰 방향 조절 모터 구동부를 제어하여 상기 마이크로폰의 방향을 조절하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로폰 방향 제어 장치.
  5. 제 1항 또는 제 4항에 있어서, 상기 마이크로폰 방향 조절 모터 구동부는,
    상기 마이크로폰의 수평각을 조절하여 상기 마이크로폰을 좌, 우 방향으로 조절하는 수평 방향 조절 모터 구동부와;
    상기 마이크로폰의 수직각을 조절하여 상기 마이크로폰을 상, 하 방향으로 조절하는 수직 방향 조절 모터 구동부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로폰 방향 제어 장치.
  6. 상대방 단말기와의 화상 통화시, 카메라부로터 주기적으로 인가받은 통화자의 얼굴 이미지(정지 영상)를 분석하여 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도를 측정하는 과정과;
    상기 측정된 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도와 가장 근사한 값을 얼굴 이미지 분석 DB에서 검색하여 이동 통신 단말기를 바라보는 통화자의 얼굴 방향 각도를 구하는 과정과;
    상기 얼굴 방향 각도를 이용하여 마이크로폰에 대한 방향 각도를 산출하는 과정과;
    상기 산출된 마이크로폰에 대한 방향 각도와 현재 마이크로폰의 방향 각도를 이용하여 차이나는 방향 각도만큼 상기 마이크로폰의 방향의 조절하는 과정을 포함하여 이루어지는 마이크로폰 방향 제어 방법.
  7. 이동 통신 단말기에서 상대방 단말기와 영상 통화 호를 연결할 때, 얼굴 이미지 분석 서버와 추가적으로 세션을 연결하는 과정과;
    상기 상대방 단말기와 영상 통화 호가 연결되어 영상 통화가 시작되면, 카메라를 통해 촬영되는 통화자의 얼굴 이미지(정지 영상)를 주기적으로 데이터 논리 채널을 통해 상기 얼굴 이미지 분석 서버로 전송하는 과정과;
    상기 얼굴 이미지 분석 서버에서 상기 이동 통신 단말기로부터 주기적으로 전송받은 통화자의 얼굴 이미지(정지 영상)를 분석하여 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도를 측정하는 과정과;
    상기 측정된 얼굴 특징점들 간의 상대 거리 및 각도와 가장 근사한 값을 얼굴 이미지 분석 DB에서 검색하여 이동 통신 단말기를 바라보는 통화자의 얼굴 방향 각도를 구하는 과정과;
    상기 얼굴 방향 각도를 제어 논리 채널을 통해 상기 이동 통신 단말기로 전송하는 과정과;
    상기 이동 통신 단말기에서 상기 얼굴 방향 각도를 이용하여 마이크로폰에 대한 방향 각도를 산출하는 과정과;
    상기 산출된 마이크로폰에 대한 방향 각도와 현재 마이크로폰의 방향 각도를 이용하여 차이나는 방향 각도만큼 상기 마이크로폰의 방향의 조절하는 과정을 포함하여 이루어지는 마이크로폰 방향 제어 방법.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 마이크로폰의 방향 조절 과정은,
    산출된 마이크로폰에 대한 수평 방향 각도와 현재 마이크로폰의 수평 방향 각도를 비교하여, 상기 산출된 마이크로폰에 대한 수평 방향 각도와 현재 마이크로폰의 수평 방향 각도가 동일하지 않아 수평 방향 각도를 조절할 필요가 있는 경우에는, 상기 산출된 마이크로폰에 대한 수평 방향 각도와 현재 마이크로폰의 수평 방향 각도의 차만큼 상기 마이크로폰의 수평 방향 각도를 조절하는 단계와;
    산출된 마이크로폰에 대한 수직 방향 각도와 현재 마이크로폰의 수직 방향 각도를 비교하여, 상기 산출된 마이크로폰에 대한 수직 방향 각도와 현재 마이크로폰의 수직 방향 각도가 동일하지 않아 수직 방향 각도를 조절할 필요가 있는 경우에는, 상기 산출된 마이크로폰에 대한 수직 방향 각도와 현재 마이크로폰의 수직 방향 각도의 차만큼 상기 마이크로폰의 수직 방향 각도를 조절하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로폰 방향 제어 방법.
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