KR20090012649A

KR20090012649A - Method and system for scanning shape and detailed structure of clothes simultaneously

Info

Publication number: KR20090012649A
Application number: KR1020070076650A
Authority: KR
Inventors: 김대현; 김명준
Original assignee: 주식회사 에프엑스코드
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2009-02-04

Abstract

A method and a system for simultaneously scanning the shape and micro-structure of clothes are provided to scan the shape of clothes to be imaged and the micro-structure of the fabric of the clothes together without performing an additional post process. A system for simultaneously scanning the shape and micro-structure of clothes includes a digital camera(10) aligned with clothes(1), a projector(20) projecting light to the clothes when the digital camera captures image data of the clothes, a scanning unit(100) having a plurality of lights(30) illuminating the clothes, and a computer combining the image data with a reflection coefficient map and a normal map to generate a 3D image with respect to the clothes, which includes the shape and micro-structure of the clothes.

Description

METHOD AND SYSTEM FOR SCANNING SHAPE AND DETAILED STRUCTURE OF CLOTHES SIMULTANEOUSLY}

도 1은 본 발명에 따른 의상의 형상과 미세구조를 동시에 스캐닝하는 방법을 개략적으로 도시한 개념도.1 is a conceptual diagram schematically showing a method of simultaneously scanning the shape and microstructure of a garment according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 의상의 형상과 미세구조를 동시에 스캐닝하는 방법을 도시한 블럭도.Figure 2 is a block diagram showing a method of simultaneously scanning the shape and microstructure of the garment according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 의상의 형상과 미세구조를 동시에 스캐닝하는 시스템을 도시한 사시도.Figure 3 is a perspective view showing a system for simultaneously scanning the shape and microstructure of the garment according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 의상의 형상과 미세구조를 동시에 스캐닝하는 시스템에 관한 배치구조의 일 예를 개략적으로 도시한 배치구조도.4 is a layout diagram schematically showing an example of the layout structure of the system for simultaneously scanning the shape and microstructure of the garment according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 의상의 형상과 미세구조를 동시에 스캐닝하는 시스템에 관한 배치구조의 다른 일 예를 개략적으로 도시한 배치구조도.5 is a layout diagram schematically showing another example of the layout structure of the system for simultaneously scanning the shape and microstructure of the garment according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1: 의상 10: 디지털 카메라1: costume 10: digital camera

20: 프로젝터 30: 조명등20: projector 30: lighting

50: 컴퓨터 55: 수직지지빔50: computer 55: vertical support beam

60: 지지구조물 65: 수평지지빔60: support structure 65: horizontal support beam

75: 지지플레이트 80: 카메라 거치대75: support plate 80: camera holder

85: 프로젝터 거치대 95: 원형 프레임85: projector holder 95: round frame

100: 스캐닝 유닛 110: 가이드 레일100: scanning unit 110: guide rail

본 발명은 의상의 형상과 미세구조를 동시에 스캐닝하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 의상을 스캐닝함에 있어 형상뿐만 아니라 미세구조를 동시에 스캐닝하여 모니터 등과 같은 디스플레이 수단을 통해 가시화되는 가상의 이미지 콘텐츠가 더욱 사실적으로 표현될 수 있도록 하는 의상의 형상 및 미세구조를 동시에 스캐닝하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a method and a system for simultaneously scanning a shape and a microstructure of a garment, and more particularly, a virtual image that is visualized through a display means such as a monitor by simultaneously scanning a microstructure as well as a shape in scanning a garment. A method and system for simultaneously scanning the shape and microstructure of a garment to enable image content to be represented more realistically.

기술의 발달과 더불어 다양한 종류의 디지털기기들이 사람들의 실생활에 보편적으로 사용되고 있다. 인터넷기술의 발달과 보편적인 보급에 편승하여, 사람들은 먼 거리에 위치하는 매장이나 백화점에 방문하지 않고도 인터넷을 기반으로 하는 홈페이지와 같은 가상의 공간에서 물건을 고르고 직접 구매하는 것이 일상적인 생활형태로 자리 잡아가고 있다. 뿐만 아니라, 오프라인 매장을 운영하는 업체들도 광고와 홍보용도로 홈페이지를 구축하여 활용하는 것이 일반적이며, 따라서 물품구 매를 희망하는 사람들은 많은 경우 매장에 직접방문하기 전에 인터넷을 통해 물품에 대한 정보를 얻고 있는 실정이다.With the development of technology, various kinds of digital devices are commonly used in people's real life. With the development and widespread use of Internet technology, people can choose and buy their own products in virtual spaces such as Internet-based homepages without having to visit remote stores or department stores. It's taking place. In addition, it is common for companies that operate offline stores to build and utilize homepages for advertising and promotion purposes. Therefore, many people who wish to purchase goods can receive information about the goods through the Internet before visiting the stores. I'm getting it.

홈페이지와 같은 가상의 공간에서 사람들의 관심을 유발하는 것은, 문자형태로 나타나는 정보보다는, 이미지 등과 같은 시각적인 요소라 할 수 있을 것이다. 따라서, 물품을 판매하거나 광고/홍보를 목적으로 하는 경우에는 시각적으로 사람들의 시선을 사로잡는 것이 무엇보다 중요하다 하겠다.It is a visual element such as an image that causes people's attention in a virtual space such as a homepage, rather than information represented in a text form. Therefore, it is important to visually grab people's attention when selling goods or for advertisement / publicity purposes.

이상과 같은 인터넷을 기반으로 하는 가상의 공간에서 이루어지는 상거래 중에서도, 취급물품이 의류인 경우 시각적인 요소가 더욱 중요시되고 있다. 그 이유는 의류의 경우 전체적인 형상뿐만 아니라 미묘한 색상 차나 옷감의 미세구조를 표현함을 통해 재질감을 전달할 수 있는지에 따라 사람의 시선을 끌고 구매욕구를 자극하는 정도가 매우 다를 수 있기 때문이다. 즉, 의류와 같은 물품을 고를 때, 사람들은 실제 오프라인 매장에서 직접 보는 것과 대등한 정도의 사실적인 시각적 정보를 원하고, 또 그러한 정보를 접했을 때 제품에 대한 신뢰와 만족감이 형성될 수 있으며, 보편적으로 이러한 신뢰가 구매결정으로 연결된다 할 수 있다. 따라서, 의류의 경우 단순한 형상뿐만 아니라 옷감의 재질감을 사실적으로 표현하여 현실감을 더해주는 것이 무엇보다 중요하다 할 수 있는 것이다.Among the commerce that is performed in the virtual space based on the Internet as described above, the visual element becomes more important when the article is a garment. The reason is that clothing can be very different from the general shape as well as the subtle color difference or the microstructure of the fabric to convey the texture to attract the eyes of the person and stimulate the desire to purchase. In other words, when choosing items such as clothing, people want realistic visual information that is comparable to what they see in real offline stores, and when they come into contact with that information, they can build trust and satisfaction in their products. In general, this trust leads to purchasing decisions. Therefore, in the case of clothing, it is more important than anything that adds a sense of reality by realistically expressing the texture of the cloth as well as a simple shape.

그러나, 시각적 정보를 제공하기 위하여 디지털 카메라로 촬영한 사진은 의상의 형상은 어느 정도 사실적으로 표현할 수 있겠으나, 단순한 색상을 표현하는 정도는 넘지 못함에 따라, 고유의 색상과 직조패턴을 포함하는 옷감의 미세구조를 사실적으로 표현하여 재질감을 느낄 수 있도록 하기에는 한계가 있는 실정이다.However, in order to provide visual information, a photograph taken with a digital camera can realistically express the shape of a garment, but it can not be expressed as a simple color, and thus a cloth including a unique color and a weave pattern. There is a limit to realistically express the microstructure of the material to feel the texture.

이를 보완하고자, 3차원 모델링 응용프로그램(예를 들어, Maya, 3d Max) 또는 의상 디자인 응용프로그램을 사용하여 수작업으로 의상을 제작하거나, 디지털 카메라로 촬영한 사진을 수정하는 방법이 사용되고 있다. 그러나, 이와 같은 작업은 고도의 전문지식을 보유한 숙련자에 의해 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 많은 시간이 소요되는 것임에도, 실제 의상에 근접하는 재질감을 표현하는 것에는 여전히 한계가 있다 할 수 있다. 달리 말해, 많은 시간과 비용을 필요로 하면서도 그에 상당하는 가시적인 효과를 얻기는 어려운 실정이라 하겠다. To compensate for this, a method of making clothes by hand using a 3D modeling application (eg, Maya, 3d Max) or a clothes design application or modifying a photograph taken by a digital camera is used. However, such a work can be done by a skilled person with a high degree of expertise, and although it takes a lot of time, there is still a limit in expressing a texture close to the actual clothes. In other words, it requires a lot of time and money, but it is difficult to obtain a corresponding visual effect.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서,As invented to solve the problems of the prior art as described above,

본 발명은 고도의 전문지식을 가진 자에 의해 이루어지는 수작업에 의한 별도의 후처리 작업을 필요로 하지 않으면서도 의상의 형상과 미세구조를 동시에 스캐닝하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide a method for simultaneously scanning the shape and microstructure of a garment without the need for a separate post-processing work by hand by a person with high expertise.

그리고, 본 발명은 이상과 같은 스캐닝 방법을 구현하기 위한 스캐닝 시스템을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a scanning system for implementing the above scanning method.

상기한 목적을 구현하기 위한 본 발명은,The present invention for realizing the above object,

a) 프로젝터로 광을 주사하는 상태에서 대상이 되는 의상을 디지털 카메라로 촬영하여 원본 형상 이미지 데이터를 획득하는 단계;a) acquiring original shape image data by photographing a target garment with a digital camera while scanning light with a projector;

b) 상기 디지털 카메라의 둘레에 다수의 조명등을 배치한 상태에서 디지털 카메라로 촬영하여 다수의 원본 미세조직 이미지 데이터를 획득하는 단계; b) acquiring a plurality of original microstructure image data by photographing with a digital camera while a plurality of lights are arranged around the digital camera;

c) 상기 단계 b)의 다수의 원본 미세조직 이미지 데이터로부터, 음영을 배제하는 가운데 의상을 이루는 옷감의 고유 색상을 이미지화한 반사계수 맵을 추출하고, 개별 화소에 대한 RGB값을 노말 벡터로 나타내는 방식을 통해 의상을 이루는 옷감의 직조패턴을 이미지화한 노말 맵을 추출하는 단계; 및 c) a method of extracting a reflection coefficient map imaged from a plurality of original microstructured image data of step b) in which the intrinsic color of the cloth constituting the cloth is removed, and the RGB values of the individual pixels are expressed as normal vectors. Extracting a normal map, which is an image of a weaving pattern of a cloth forming a garment; And

d) 상기 단계 a)의 원본 형상 이미지 데이터에 상기 단계 c)의 반사계수 맵과 노말 맵을 조합하여, 형상과 미세조직이 결합된 의상에 대한 3차원 이미지를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 의상의 형상과 미세구조를 동시에 스캐닝하는 방법을 제공한다.and d) combining the reflection coefficient map and the normal map of the step c) with the original shape image data of the step a) to generate a three-dimensional image of the garment in which the shape and the microstructure are combined. The present invention provides a method of simultaneously scanning the shape and microstructure of a garment.

그리고, e) 고정된 상태로 위치하는 상기 의상의 둘레를 따라 둘 이상의 방향에서 상기 a) 단계 내지 d) 단계를 수행하고, 각 방향에 대하여 생성된 3차원 이미지들을 조합하여, 3차원 입체 이미지를 생성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And e) performing steps a) to d) in two or more directions along the circumference of the garment positioned in a fixed state, and combining the three-dimensional images generated for each direction to produce a three-dimensional stereoscopic image. Generating step; characterized in that it further comprises.

또한, 상기 b) 단계는 상기 다수의 조명등을 상기 디지털 카메라의 중심을 기준으로 등거리이자 등각도 간격으로 배치한 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the step b) is characterized in that the plurality of lights are arranged at equidistant distances and equiangular intervals with respect to the center of the digital camera.

더불어, 상기 b) 단계는 상기 다수의 조명등을 한번에 하나씩 순차적으로 점등한 상태에서, 조명등의 수에 대응하는 횟수만큼 촬영하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. In addition, the step b) is characterized in that by taking a number of times corresponding to the number of lamps in the state in which the plurality of lamps sequentially lit one at a time.

한편, 본 발명은,On the other hand, the present invention,

대상이 되는 의상과 정렬되도록 배치되는 디지털 카메라와, A digital camera placed to align with the garment being targeted,

의상에 대한 원본 형상 이미지 데이터를 획득하기 위한 상기 디지털 카메라의 촬영시, 대상이 되는 의상을 향해 광을 주사하는 프로젝터, 및A projector for scanning light toward a target garment when shooting the digital camera for acquiring original shape image data for the garment, and

상기 디지털 카메라의 둘레에 배치되어, 다수의 원본 미세구조 이미지 데이터를 획득하기 위한 상기 디지털 카메라의 촬영시, 대상이 되는 의상을 조명하는 다수의 조명등을 포함하는 스캐닝 유닛; 및 A scanning unit disposed around the digital camera, the scanning unit including a plurality of lamps for illuminating a target garment when photographing the digital camera for obtaining a plurality of original microstructure image data; And

상기 디지털 카메라에서 촬영을 통해 획득한 다수의 원본 미세구조 이미지 데이터로부터, 음영을 배제하는 가운데 의상을 이루는 옷감의 고유 색상을 이미지화한 반사계수 맵 및 개별 화소에 대한 RGB값을 노말 벡터로 나타내는 방식을 통해 의상을 이루는 옷감의 직조패턴을 이미지화한 노말 맵을 추출하고, 원본 형상 이미지 데이터에 반사계수 맵과 노말 맵을 조합하여 형상과 미세조직이 결합된 의상에 대한 3차원 이미지를 생성하는 이미지 처리를 수행하는 컴퓨터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 의상의 형상과 미세구조를 동시에 스캐닝하는 시스템을 제공한다.From a plurality of original microstructure image data obtained by photographing with the digital camera, a reflection coefficient map which imaged the intrinsic color of the cloth constituting the cloth while excluding the shadow, and a method of representing RGB values of individual pixels as normal vectors Image processing to extract the normal map image of the weaving pattern of the fabric forming the clothes, and to combine the coefficient of reflection map and the normal map with the original shape image data to generate a three-dimensional image of the clothes combined with the shape and microstructure. Computer for performing; provides a system for simultaneously scanning the shape and microstructure of the garment comprising a.

그리고, 상기 다수의 조명등은 상기 디지털 카메라의 중심을 기준으로 등거리이자 등각도 간격으로 배치되어, 한번 촬영시 하나씩 순차적으로 점등되는 것을 특징으로 한다.The plurality of lamps are arranged at equidistant distances and equiangular intervals with respect to the center of the digital camera, and are sequentially lighted one by one when photographing.

또한, 대상이 되는 의상의 둘레의 원형의 경로 상에 간격을 두고 배치되는 다수의 상기 스캐닝 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, it characterized in that it comprises a plurality of said scanning unit disposed at intervals on a circular path around the circumference of the target clothes.

더불어, 대상이 되는 의상의 둘레의 원형의 경로 상에 배치되는 가이드 레 일; 및In addition, the guide rail disposed on the circular path of the circumference of the clothes to be targeted; And

상기 스캐닝 유닛을 탑재한 상태에서 상기 가이드 레일 상에서 이동하는 이동유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a moving unit moving on the guide rail in a state in which the scanning unit is mounted.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 의상의 형상과 미세구조를 동시에 스캐닝하는 방법을 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 2는 본 발명에 따른 의상의 형상과 미세구조를 동시에 스캐닝하는 방법을 도시한 블럭도이다. 도 3은 본 발명에 따른 의상의 형상과 미세구조를 동시에 스캐닝하는 시스템을 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 의상의 형상과 미세구조를 동시에 스캐닝하는 시스템에 관한 배치구조의 일 예를 개략적으로 도시한 배치구조도이며, 도 5는 본 발명에 따른 의상의 형상과 미세구조를 동시에 스캐닝하는 시스템에 관한 배치구조의 다른 일 예를 개략적으로 도시한 배치구조도이다. 1 is a conceptual diagram schematically showing a method of simultaneously scanning the shape and microstructure of the garment according to the present invention, Figure 2 is a block diagram showing a method of simultaneously scanning the shape and microstructure of the garment according to the present invention. . Figure 3 is a perspective view showing a system for simultaneously scanning the shape and microstructure of the garment according to the present invention, Figure 4 is an example of an arrangement structure related to the system for simultaneously scanning the shape and microstructure of the garment according to the present invention 5 is a layout diagram schematically showing, and FIG. 5 is a layout diagram schematically showing another example of the layout structure of the system for simultaneously scanning the shape and microstructure of the clothes according to the present invention.

본 발명에 따른 스캐닝 방법은 하나의 디지털 카메라(10)를 사용하여, 도 1에 도시한 바와 같이, 의상의 형상과 미세구조를 개별적으로 스캐닝하여, 이들을 조합하여 형상뿐만 아니라 옷감의 미세구조의 사실적 표현으로 재질감을 재현한 3차원 이미지를 얻을 수 있도록 한다. The scanning method according to the present invention uses one digital camera 10 to separately scan the shape and microstructure of the garment, as shown in FIG. The 3D image reproduces the texture by expression.

구체적으로, 의상의 형상을 스캐닝할 때에는, 프로젝터(20)로 광을 주사하는 상태에서 대상이 되는 의상(1)을 디지털 카메라(10)로 촬영하여 의상의 형상에 관 한 원본 형상 이미지 데이터를 획득한다. 이와 같은 방법으로 획득하게 되는 원본 형상 이미지 데이터는 의상의 전체적인 윤곽을 포함하는 형상에 관한 정보와 함께, 프로젝터(20)에 의해 한 방향으로 주사되는 광에 의해 생성되는 음영에 관한 정보가 결합된 형태라 할 수 있다.Specifically, when scanning the shape of the clothes, the original clothes image data about the shape of the clothes is acquired by photographing the clothes 1 as a target with the digital camera 10 while scanning light with the projector 20. do. The original shape image data acquired in this way is a form in which information about the shape including the overall outline of the clothes is combined with information about the shade generated by the light scanned in one direction by the projector 20. It can be said.

그리고, 의상의 미세구조를 스캐닝할 때에는, 프로젝터(20)의 작동을 중지한 상태에서, 디지털 카메라(10)의 둘레에 설치되는 다수의 조명등(30)을 점등한 상태에서 대상이 되는 의상(1)을 디지털 카메라(10)로 촬영하여 다수의 원본 미세조직 이미지 데이터를 획득한다. 참고로, 의상의 미세구조라 함은 의상을 이루는 옷감의 직조패턴과 고유의 색상을 포함하는 의미로 정의될 수 있다. 그리고, 이와 같은 미세구조를 사실적으로 재현했을 때, 조명에 따른 미세한 색채변화, 미세한 결, 무늬, 옷감 본래의 광택이 가시적으로 나타나게 되어, 결국 재질감을 느낄 수 있게 되는 것이다. In addition, when scanning the microstructure of the clothes, the clothes (1) that are the target in the state where the plurality of lamps 30 installed around the digital camera 10 are turned on while the operation of the projector 20 is stopped. ) Is taken with the digital camera 10 to obtain a plurality of original microstructure image data. For reference, the microstructure of the garment may be defined as including the weaving pattern of the fabric constituting the garment and its own color. When the microstructure is realistically reproduced, a fine color change, a fine grain, a pattern, and the original gloss of the cloth appear visually, so that the texture can be felt.

좀더 상세히 설명하면, 이상과 같은 다수의 원본 미세조직 이미지 데이터는, 또한 원본 형상 이미지 데이터를 획득하기 위해 사용되는 디지털 카메라(10)로 다수 회 촬영하여 획득하게 되는 것으로서, 디지털 카메라(10)의 둘레에 배치되는 다수의 조명등(30)을 한번 촬영에 하나씩 순차적으로 점등한 상태에서, 조명등(30)의 수에 대응하는 횟수만큼 촬영하여 획득하게 된다. 따라서, 도 3에 도시한 바와 같이, 총 8개의 조명등(30)을 포함하는 시스템으로 촬영하는 경우에는 총 8개의 원본 미세조직 이미지 데이터를 획득하게 되는 것이다. 물론, 하나의 조명등(30)이 중복하여 사용되지만 않는다면 조명등(30)의 점등 순서는 변경되어도 무방하다 하겠다. In more detail, as described above, the plurality of original microstructure image data may be obtained by photographing a plurality of times with the digital camera 10 used to acquire the original shape image data, and the periphery of the digital camera 10. In the state in which the plurality of lamps 30 arranged in the state of lighting one by one in sequence sequentially, the number of lights corresponding to the number of lamps 30 is photographed and obtained. Therefore, as shown in FIG. 3, when photographing with a system including a total of eight lamps 30, a total of eight original microstructure image data are obtained. Of course, if one lamp 30 is not used in duplicate, the lighting sequence of the lamp 30 may be changed.

한편, 이상과 같은 조명등(30)은 디지털 카메라(10)의 중심을 기준으로 등거리의 위치에 배치되는 것이 바람직하며, 또한 등각도 간격으로 배치되는 것이 바람직하다 하겠다. On the other hand, the above-described illumination lamp 30 is preferably disposed at equidistant positions with respect to the center of the digital camera 10, it is also preferable to be arranged at equal intervals.

이상과 같은 방법으로 획득한 다수의 원본 미세조직 이미지 데이터는 컴퓨터(50)에서의 이미지 처리를 통해 반사계수 맵(albedo map)과 노말 맵(normal map) 형태로 가공된다. A plurality of original microstructure image data obtained by the above method is processed into an albedo map and a normal map through image processing in the computer 50.

반사계수 맵은 컴퓨터(50)에서의 이미지 처리를 통해 다수의 원본 미세조직 이미지 데이터로부터 추출되는 것으로서, 조명효과를 배제하는 가운데 의상을 이루는 옷감의 고유 색상을 이미지화한 것이다. 구체적으로, 방향을 달리하는 다수의 조명등(30)을 순차적으로 점등한 상태에서 촬영하여 획득되는 다수의 원본 미세조직 이미지 데이터는 개별적으로 조명효과를 포함하지만, 이들을 조합하는 과정에서 조명등에 의한 음영을 상쇄시켜 옷감의 고유 색상만을 이미지화한 반사계수 맵으로 추출되는 것이다. The reflection coefficient map is extracted from a plurality of original microstructure image data through image processing in the computer 50, and is an image of a unique color of the cloth constituting the cloth while excluding the lighting effect. In detail, a plurality of original microstructure image data obtained by photographing a plurality of different lamps 30 having different directions in a sequentially lit state include lighting effects individually, but shades of the lamps are combined in the process of combining them. By offsetting, it is extracted as a reflection coefficient map that images only the unique color of the cloth.

노말 맵 역시 컴퓨터(50)에서의 이미지 처리를 통해 다수의 원본 미세조직 이미지 데이터로부터 추출되는 것으로서, 이미지의 음영에 관한 정보를 통해 의상을 이루는 옷감 표면의 기하학적 형상을 추출하는 SFS(Shape From Shading) 기법으로 구현된다. 구체적으로, 조명방향을 달리하면서 고정된 디지털 카메라(10)로 촬영하여 획득한 다수의 원본 미세조직 이미지 데이터들 간의 음영차이를 분석하여 개별 화소(pixel)에 대한 노말 백터(normal vector)를 구하여, 노말 백터들의 집합인 노말 맵을 추출하게 되는 것이다. 다시 말해, 노말 맵은 개별적인 하나의 화소 에 대한 RGB값을 노말 벡터로 표시한 것이라 할 수 있다. The normal map is also extracted from a plurality of original microstructure image data through image processing in the computer 50, and SFS (Shape From Shading) for extracting the geometric shape of the fabric surface forming the clothes through the information about the shadow of the image. Implemented by technique. Specifically, by analyzing the difference in the shade between a plurality of original microstructure image data obtained by shooting with a fixed digital camera 10 while varying the illumination direction to obtain a normal vector for the individual pixels, The normal map, which is a collection of normal vectors, is extracted. In other words, the normal map may be expressed as a normal vector representing RGB values of individual pixels.

이하에서, 반사계수 맵과 노말 맵의 추출방법에 관한 구체적인 계산방법의 일 예를 소개한다. Hereinafter, an example of a specific calculation method regarding a method of extracting a reflection coefficient map and a normal map will be introduced.

계산이 간단한 이론적 반사모델을 계산과정에 도입하여 개별 화소에 대한 반사계수와 노말 벡터를 계산하게 되는 것으로서, 본 예에서는 이하의 수학식 1과 같이 정의될 수 있는 Lambert 반사모델을 사용한다. 그리고, 원본 미세구조 이미지 데이터를 획득하기 위해 사용되는 모든 조명등(30)의 광도는 동일하다 가정하에 이루어진다.In this example, the theoretical reflection model that is simple to calculate is introduced into the calculation process to calculate the reflection coefficient and the normal vector for each pixel. In this example, the Lambert reflection model that can be defined as in Equation 1 below is used. And, it is assumed that the brightness of all the lamps 30 used to obtain the original microstructure image data is the same.

I = k_d(EpNㆍL) (여기서, I: 반사광의 밝기, N: 노말 벡터, L: 광원의 방향, E: 광의 밝기, p:반사계수)I = k _d (EpN · L) (where I: brightness of reflected light, N: normal vector, L: direction of light source, E: brightness of light, p: reflection coefficient)

위 식에서, 광원의 방향(L)과 광의 밝기(E)는 주어지는 값이며, k_d는 상수이다. 그리고, 수학식 1을 통해 알고자하는 것은 개별 화소에 대한 노말벡터(N)와 반사계수(p)이다. 위 식을 조명등의 수에 대응하는 횟수만큼 반복하여 계산함으로써, 개별화소에 대한 노말 벡터와 반사계수를 구할 수 있는 것이다.In the above equation, the direction L of the light source and the brightness E of the light are given values, and k _d is a constant. In addition, what we want to know through Equation 1 is the normal vector N and the reflection coefficient p for each pixel. By repeating the above equation the number of times corresponding to the number of lamps, the normal vector and the reflection coefficient for individual pixels can be obtained.

이와 같은 방법으로 다수의 원본 미세조직 이미지 데이터로부터 컴퓨터(50)를 통해 추출되는 반사계수 맵과 노말 맵은, 다시 컴퓨터에서의 이미지 처리를 통 해 원본 형상 이미지 데이터와 조합하게 된다. 이러한 조합의 결과는 형상과 미세조직이 결합된 의상에 대한 3차원 이미지의 생성이라 할 수 있다. 즉, 이와 같이 생성되는 3차원 이미지는 한 방향에서 바라본 의상의 형상뿐만 아니라 의상을 이루는 옷감의 고유 색상과 직조패턴을 사실적으로 표현하여 보는 사람으로 하여금 재질감을 느낄 수 있게 하는 것이다.In this way, the reflection coefficient map and the normal map extracted from the plurality of original microstructure image data through the computer 50 are combined with the original shape image data through image processing in the computer. The result of this combination can be said to be the creation of a three-dimensional image of a garment in which shapes and microstructures are combined. In other words, the three-dimensional image generated as described above realistically expresses not only the shape of the clothes viewed from one direction but also the inherent colors and weaving patterns of the fabrics of the clothes so that the viewer can feel the texture.

한편, 본 발명에 따른 스캐닝 방법은, 이상과 같이 고정된 상태로 위치하는 의상의 어느 한 방향에 대한 3차원 이미지를 얻기 위한 용도뿐만 아니라, 360°모든 방향에서 가시화될 수 있는 3차원 입체 이미지를 얻기 위한 용도로도 사용될 수 있다. 다만, 이 경우 상기한 바와 같은 스캐닝 방법을 고정된 상태로 위치하는 의상의 둘레를 따라 여러 방향에 대하여 수행하여, 결과로서 생성되는 각 방향에 대한 3차원 이미지들을 컴퓨터를 통해 조합하는 과정이 추가로 필요하게 된다. 이와 같은 과정을 통해 최종적으로 어느 한 방향에서 바라본 이미지가 아닌 360°모든 방향에서 가시화될 수 있는 3차원 입체 이미지가 생성될 수 있는 것이다. 또한, 이와 같은 경우에는, 가능한 한 많은 방향에 대하여 3차원 이미지를 얻는 과정을 수행한다면, 결과로서 생성될 최종적인 3차원 입체 이미지의 품질이 더욱 향상될 수 있을 것이다. On the other hand, the scanning method according to the present invention, as well as the purpose of obtaining a three-dimensional image in any one direction of the clothes located in a fixed state as described above, the three-dimensional stereoscopic image that can be visualized in all directions 360 ° It can also be used for obtaining. In this case, however, the scanning method as described above may be performed in various directions along the circumference of the garment positioned in a fixed state, and the process of combining the three-dimensional images for each of the resulting directions through a computer may be further performed. It is necessary. Through this process, a three-dimensional stereoscopic image that can be visualized in all directions 360 ° instead of an image viewed in one direction can be generated. Also, in such a case, if the process of obtaining the 3D image in the as many directions as possible, the quality of the final 3D stereoscopic image to be produced as a result may be further improved.

이상과 같은 본 발명에 따른 스캐닝 방법은, 도 2에 도시한 바와 같이, 단계별로 정리될 수 있다. The scanning method according to the present invention as described above, as shown in Figure 2, can be arranged step by step.

S1: 프로젝터로 광을 주사하는 상태에서 대상이 되는 의상을 디지털 카메라로 촬영하여 원본 형상 이미지 데이터를 획득한다.S1: Acquire original shape image data by photographing a target garment with a digital camera while scanning light with a projector.

S2: 디지털 카메라의 둘레에 다수의 조명등을 배치한 상태에서 디지털 카메라로 촬영하여 다수의 원본 미세조직 이미지 데이터를 획득한다. 이 단계는 디지털 카메라의 둘레에 배치되는 다수의 조명등을 한번 촬영에 하나씩 순차적으로 점등한 상태에서, 조명등의 수에 대응하는 횟수만큼 촬영하는 방법으로 수행된다. S2: A plurality of original microstructure image data is obtained by photographing with a digital camera while a plurality of lights are arranged around the digital camera. This step is performed by photographing a number of lights corresponding to the number of lamps in a state in which a plurality of lamps arranged around the digital camera are sequentially turned on one by one.

S3: 컴퓨터를 통해 다수의 원본 미세조직 이미지 데이터로부터, 음영을 배제하는 가운데 의상을 이루는 옷감의 고유 색상을 이미지화한 반사계수 맵을 추출하고, 개별 화소에 대한 RGB값을 노말 벡터로 나타내는 방식을 통해 의상을 이루는 옷감의 직조패턴을 이미지화한 노말 맵을 추출한다. S3: By extracting a reflection coefficient map that imaged the unique colors of the fabrics of the cloth while excluding shadows from a plurality of original microstructure image data through a computer, and displaying RGB values of individual pixels as normal vectors. A normal map is extracted, which is an image of the weaving pattern of the fabric of the clothes.

S4: 컴퓨터를 통해 원본 형상 이미지 데이터에 반사계수 맵과 노말 맵을 조합하여, 형상과 미세조직이 결합된 의상에 대한 3차원 이미지를 생성한다. S4: Combining the reflection coefficient map and the normal map to the original shape image data through a computer to generate a three-dimensional image of the garment in which the shape and the microstructure are combined.

S5: 선택적으로, 이상의 1) 내지 4)의 과정을 고정된 의상의 둘레를 따라 둘 이상의 방향에서 수행한 다음, 각 방향에 대한 3차원 이미지를 조합하여 360°모든 방향에서 가시화될 수 있는 3차원 입체 이미지를 생성한다. S5: Optionally, the process of 1) to 4) above is performed in two or more directions along the circumference of the fixed garment, and then three-dimensional which can be visualized in all directions by combining the three-dimensional images for each direction. Create stereoscopic images.

이상과 같은 의상의 형상과 미세구조를 동시에 스캐닝하는 방법을 수행하기 위한 것으로서, 본 발명에 따른 스캐닝 시스템은, 도 3에 도시한 바와 같이, 대상이 되는 의상과 정렬되도록 배치되는 디지털 카메라(10)와, 프로젝터(20), 및 다수의 조명등(30)을 포함하여, 의상에 대한 원본 형상 이미지 데이터와 원본 미세조직 이미지 데이터를 획득할 수 있도록 하는 스캐닝 유닛(100)과, 스캐닝 유닛에서 획득한 데이터들을 처리하여 3차원 이미지를 생성시키는 컴퓨터(50)를 포함한다. As a method for simultaneously scanning the shape and microstructure of the clothes as described above, the scanning system according to the present invention, as shown in Figure 3, the digital camera 10 is arranged to be aligned with the target clothes And a scanning unit 100 including a projector 20 and a plurality of lamps 30 to acquire original shape image data and original microstructure image data for the garment, and data acquired by the scanning unit. And a computer 50 for processing these to generate a three-dimensional image.

프로젝터(20)는 디지털 카메라(10)와 함께 사용되는 것으로서, 프로젝터(20)가 대상이 되는 의상(1)을 향해 광을 주사하는 상태에서 디지털 카메라(10)로 의상(1)을 촬영하여 원본 형상 이미지 데이터를 획득할 수 있게 된다. The projector 20 is used together with the digital camera 10. The projector 20 photographs the original clothes 1 by photographing the clothes 1 with the digital camera 10 while the projector 20 scans light toward the target clothes 1. Shape image data can be obtained.

다수의 조명등(30)은 마찬가지로 디지털 카메라(10)와 함께 사용되는 것으로서, 디지털 카메라(30)의 둘레에 배치된다. 이때, 다수의 조명등(30)은 디지털 카메라(10)의 중심을 기준으로 등거리의 위치에 배치되는 것이 바람직하며, 또한 등각도 간격으로 배치되는 것이 바람직하다 하겠다. 이와 같은 다수의 조명등(30)은 대상이 되는 의상을 조명하기 위한 것으로서, 한번 촬영할 때 하나씩 순차적으로 점등되며, 따라서 조명등(30)의 수에 대응하는 횟수만큼 촬영하여 각각 방향의 측면에서 조명효과가 상이한 다수의 원본 미세조직 이미지 데이터를 획득할 수 있도록 한다. The plurality of lamps 30 are likewise used with the digital camera 10 and are arranged around the digital camera 30. At this time, it is preferable that the plurality of lamps 30 are disposed at equidistant positions with respect to the center of the digital camera 10, and it is preferable that the plurality of lamps 30 are arranged at equal angle intervals. Such a plurality of lamps 30 are for illuminating the clothes to be a target, and are sequentially turned on one by one when shooting, therefore, the number of lights corresponding to the number of lamps 30 to shoot a number of lighting effects in each side It is possible to obtain a plurality of different original microstructure image data.

이와 같은 스캐닝 유닛(100)은 소정형상의 지지구조물(60)을 포함하여 일체화된 형태로 구성될 수 있다. 구체적인 예로서, 도 3에 도시한 바와 같이, 지지구조물(60)은 수직 및 수평으로 배치되어 서로 직교하는 수직지지빔(55)과 수평지지빔(65), 그리고 수직지지빔(55)의 하단부와 결합되어 수직지지빔(55)을 지지하는 지지플레이트(75)를 포함한 구성으로 이루어질 수 있다. 또한, 수평지지빔(65)의 일측에는 디지털 카메라(10)를 전후좌우로 회전이 가능한 상태에서 고정하는 카메라 거치대(80)가 장착되며, 타측에는 프로젝터(20)를 전후좌우로 회전이 가능한 상 태에서 고정하는 프로젝터 거치대(85)가 장착될 수 있다. 더불어, 카메라 거치대(80)는 다수의 조명등(30)을 다수의 조명등을 디지털 카메라(10)의 중심으로부터 등거리이자 등각도 간격으로 배치할 수 있도록 하기 위한 원형 프레임(95)과 일체화된 형태로 구성될 수 있다. 참고로, 도 3에 도시된 시스템은 비록 총 8개의 조명등(30)이 포함된 형태로 구성되었으나, 본 발명은 여기에 구속되지 아니한다 할 것이다. Such a scanning unit 100 may be configured in an integrated form including a support structure 60 of a predetermined shape. As a specific example, as shown in FIG. 3, the support structure 60 is vertically and horizontally disposed so that the vertical support beam 55, the horizontal support beam 65, and the lower end of the vertical support beam 55 are perpendicular to each other. It may be configured to include a support plate 75 coupled to and supporting the vertical support beam (55). In addition, one side of the horizontal support beam (65) is equipped with a camera cradle 80 for fixing the digital camera 10 in a state capable of rotating in the front, rear, left, and right, the other side of the image that can rotate the projector 20 in front and rear The projector holder 85 may be mounted to fix it in the frame. In addition, the camera holder 80 is configured in a form integral with the circular frame 95 to enable the plurality of lamps 30 to be arranged at equal distances and equidistant intervals from the center of the digital camera 10. Can be. For reference, although the system shown in FIG. 3 is configured in a form including a total of eight lamps 30, the present invention is not limited thereto.

이상과 같은 스캐닝 유닛을 통해 획득한 원본 형상 이미지 데이터와 다수의 원본 미세구조 이미지 데이터는 컴퓨터(50)를 통해 처리된다. 즉, 다수의 원본 미세구조 이미지 데이터로부터, 음영을 배제하는 가운데 색상을 이미지화한 반사계수 맵 및 옷감의 미세조직을 이미지화한 개별 화소에 대한 RGB값을 노말 벡터로 나타내는 노말 맵을 추출하고, 추출된 반사계수 맵과 노말 맵을 이 원본 형상 이미지 데이터와 조합하여 형상과 미세조직이 결합된 의상에 대한 3차원 이미지를 생성하는 과정이, 컴퓨터에 의한 이미지 처리를 통해 수행된다.The original shape image data and the plurality of original microstructure image data obtained through the scanning unit as described above are processed by the computer 50. That is, from a plurality of original microstructure image data, a reflection coefficient map imaged with color while excluding shadows, and a normal map representing RGB values of individual pixels imaged with a microstructure of cloth as normal vectors are extracted, and extracted. The process of generating the three-dimensional image of the garment in which the shape and the microstructure are combined by combining the reflection coefficient map and the normal map with the original shape image data is performed through computer image processing.

한편, 본 발명에 따른 스캐닝 시스템은, 도 4에 도시한 바와 같이, 대상이 되는 의상의 둘레의 원형의 경로 상에 간격을 두고 배치되는 다수의 상기 스캐닝 유닛(100)을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 고정된 상태로 위치하는 의상의 어느 한 방향에 대한 3차원 이미지를 얻기 위한 용도뿐만 아니라, 각 스캐닝 유닛을 통해 획득한 데이터들을 처리하여, 360°모든 방향에서 가시화될 수 있는 3차원 입체 이미지를 얻기 위한 용도로도 사용될 수 있다. On the other hand, the scanning system according to the present invention, as shown in Figure 4, may be made of a configuration including a plurality of the scanning unit 100 is disposed at intervals on the circular path of the circumference of the target clothes. have. In this case, in addition to the purpose of obtaining a three-dimensional image of any one direction of the clothes located in a fixed state, the three-dimensional stereoscopic that can be visualized in all directions 360 ° by processing the data acquired through each scanning unit It can also be used for obtaining images.

다른 한편, 본 발명에 따른 스캐닝 시스템은, 도 5에 도시한 바와 같이, 한편, 대상이 되는 의상(1)의 둘레의 원형의 경로 상에 배치되는 가이드 레일(110), 및 스캐닝 유닛(100)을 탑재한 상태에서 가이드 레일(110) 상에서 이동하는 이동유닛(도시 안됨)을 더 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 도 4에 도시된 시스템과 유사하게, 고정된 상태로 위치하는 의상의 어느 한 방향에 대한 3차원 이미지를 얻기 위한 용도뿐만 아니라, 360°모든 방향에서 가시화될 수 있는 3차원 입체 이미지를 얻기 위한 용도로도 사용될 수 있다. 다만, 도 5에 도시된 시스템은 이동 유닛과 가이드 레일(110)을 더 포함하는 대신 한 세트의 스캐닝 유닛(100)만으로도 도 4에 도시된 시스템과 동일한 수준 이상의 효과를 얻을 수 있다 할 것이다. 즉, 의상을 향한 방향선택의 측면에서 선택의 폭이 상대적으로 높다 할 수 있을 것이다. On the other hand, the scanning system according to the present invention, as shown in Figure 5, on the other hand, the guide rail 110, and the scanning unit 100 is disposed on a circular path around the target clothes 1 It may be made of a configuration further comprising a mobile unit (not shown) to move on the guide rail 110 in the state mounted. In this case, similar to the system shown in Fig. 4, not only for obtaining a three-dimensional image in either direction of the clothes located in a fixed state, but also a three-dimensional stereoscopic image that can be visualized in all directions 360 °. It can also be used for obtaining. However, the system illustrated in FIG. 5 may have an effect equal to or higher than that of the system illustrated in FIG. 4 by using only one set of scanning units 100 instead of further including a mobile unit and a guide rail 110. In other words, the range of choice is relatively high in terms of direction selection toward the clothes.

이상과 같은 본 발명에 따른 의상의 형상과 미세구조를 동시에 스캐닝하는 방법 및 시스템을 제공함으로써, 본 발명은 스캐닝 후 수작업에 의존하는 별도의 후처리작업을 수행할 필요없이 이미지화하려고 하는 의상에 대한 형상과 의상을 이루는 옷감의 미세조직을 함께 스캐닝할 수 있도록 함으로써, 용이하게 의상의 형상뿐만 아니라 미세구조가 사실적으로 표현되어 재질감을 느낄 수 있는 3차원 이미지와 3차원 입체 이미지를 생성할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있도록 한다. By providing a method and a system for simultaneously scanning the shape and microstructure of the garment according to the present invention as described above, the present invention is a shape for the garment to be imaged without the need to perform a separate post-processing operation depending on the manual operation after scanning By scanning the microstructure of the fabric forming the fabric and clothing together, it is easy to create a three-dimensional image and a three-dimensional image that can easily feel the texture by expressing not only the shape of the garment but also the microstructure. To get.

즉, 별도의 복잡한 후처리작업 없이, 인터넷을 기반으로 하는 상거래, 광고/홍보 및 디지털 패션쇼 등의 용도로 사용할 고품질의 현실감 있는 3차원 이미지를 용이하게 얻을 수 있도록 한다는 것이다. In other words, it is possible to easily obtain high-quality realistic 3D images for use in Internet-based commerce, advertising / promotion, and digital fashion shows, without any complicated post-processing.

본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변경 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described with respect to specific embodiments thereof, those skilled in the art will recognize that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the appended claims. Anyone can easily know.

Claims

a) acquiring original shape image data by photographing a target garment with a digital camera while scanning light with a projector;

b) acquiring a plurality of original microstructure image data by photographing with a digital camera while a plurality of lights are arranged around the digital camera;

c) a method of extracting a reflection coefficient map imaged from a plurality of original microstructured image data of step b) in which the intrinsic color of the cloth constituting the cloth is removed, and the RGB values of the individual pixels are expressed as normal vectors. Extracting a normal map, which is an image of a weaving pattern of a cloth forming a garment; And

and d) combining the reflection coefficient map and the normal map of the step c) with the original shape image data of the step a) to generate a three-dimensional image of the garment in which the shape and the microstructure are combined. Scanning the shape and microstructure of the clothes at the same time.

The method of claim 1,

e) performing steps a) to d) in at least two directions along the perimeter of the garment positioned in a fixed state and combining the three-dimensional images generated for each direction to generate a three-dimensional stereoscopic image; And simultaneously scanning the shape and microstructure of the garment, characterized in that it further comprises.

The method according to claim 1 or 2,

The step b) is a method for simultaneously scanning the shape and microstructure of the clothes, characterized in that the plurality of lights are arranged at equidistant and equiangular intervals with respect to the center of the digital camera.

In the third,

The step b) is a method of simultaneously scanning the shape and microstructure of the clothes, characterized in that by taking a number of times corresponding to the number of the lights in a state in which the plurality of lights sequentially lit one at a time.

A digital camera placed to align with the garment being targeted,

A projector for scanning light toward a target garment when shooting the digital camera for acquiring original shape image data for the garment, and

A scanning unit disposed around the digital camera, the scanning unit including a plurality of lamps for illuminating a target garment when photographing the digital camera for obtaining a plurality of original microstructure image data; And

From a plurality of original microstructure image data obtained by photographing with the digital camera, a reflection coefficient map which imaged the intrinsic color of the cloth constituting the cloth while excluding the shadow, and a method of representing RGB values of individual pixels as normal vectors Image processing to extract the normal map image of the weaving pattern of the fabric forming the clothes, and to combine the coefficient of reflection map and the normal map with the original shape image data to generate a three-dimensional image of the clothes combined with the shape and microstructure. A computer for performing; simultaneously scanning the shape and microstructure of the garment characterized in that it comprises a.

The method of claim 5,

The plurality of lamps are arranged at equidistant distances and equiangular intervals with respect to the center of the digital camera, the system for simultaneously scanning the shape and microstructure of the clothes, characterized in that one by one light on sequentially.

The method according to claim 5 or 6,

And a plurality of said scanning units arranged at intervals on a circular path around a target garment to be spaced apart.

The method according to claim 5 or 6,

A guide rail disposed on a circular path around the target garment; And

And a moving unit moving on the guide rail in a state where the scanning unit is mounted.