KR20120134961A - 좌표패턴과 패턴시트 및 그 것을 이용한 좌표인식방법 - Google Patents

좌표패턴과 패턴시트 및 그 것을 이용한 좌표인식방법 Download PDF

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Abstract

좌표값에 대응하는 숫자를 패턴으로 표현한 좌표패턴과 패턴시트 및 좌표인식방법이 제공됨.
각각의 좌표패턴은 2개 이상의 좌표식별 패턴요소 및 1개 이상의 방향식별 패턴요소를 포함하며, 좌표패턴은 방향식별 패턴요소의 위치에 따라 2종류의 좌표패턴으로 구분되고, 각각의 좌표패턴은 2종 이상의 좌표식별 패턴요소를 조합함으로써 좌표값을 표현하도록 구성됨.
패턴시트는 가로방향 및 세로방향으로 제1종 좌표패턴과 제2종 좌표패턴이 교번적으로 배열됨.
좌표인식방법은 이미지를 정방향으로 배치하는 단계와, 이미지 상의 좌표패턴이 나타내는 좌표값을 인식하는 단계와, 좌표패턴의 중심을 나타내는 좌표값을 결정하는 단계 및, 식별지점의 좌표값을 계산하는 단계를 포함함.

Description

좌표패턴과 패턴시트 및 그 것을 이용한 좌표인식방법 {COORDINATE PATTERN, PATTERN SHEET, AND METHOD FOR RECOGNIZING COORDINATE PATTERN}
이 발명은 좌표값에 대응하는 숫자를 패턴으로 표현한 좌표패턴 및 그러한 좌표패턴이 배열된 패턴시트에 관한 것이며, 더 자세하게는 신속하고 정확하게 인식할 수 있는 좌표패턴 및 방향 검출이 용이하고 인식률과 신뢰도가 높은 패턴시트에 관한 것이다. 또한, 이 발명은 그러한 패턴시트 상의 한 지점의 위치를 좌표값으로 인식하는 좌표인식방법에 관한 것이기도 하다.
좌표값에 대응하는 숫자를 패턴으로 표현한 좌표패턴이 배열된 패턴시트 상의 한 지점의 위치를 좌표값으로 인식하는 기술이 개발되어 이용되고 있다.
다양한 방식의 그러한 좌표패턴들이 제안되어 있으며, 제각기 나름대로의 용도에서 잘 활용되고 있다.
그러한 좌표인식기술에서는 이미지 소자로 좌표패턴을 촬상하여 분석함으로써 좌표값을 인식하고 있으며, 그러한 대표적인 도구로서 디지털펜이 출시되어 있다.
종래의 디지털펜은 광 마우스용 이미지 소자와 동일 또는 유사한 이미지 소자를 이용하고 있다.
한편, 근래에 디지털 카메라용 이미지 센서가 비약적으로 발전하고 가격이 저렴해지면서, 웹캠, 펜스캐너 등 디지털 카메라를 이용한 다양한 응용제품이 출시되고 있다.
웹캠, 펜스캐너는 물론이고, 디지털펜도 폭넓은 응용분야를 확보하고 있고, 더욱 확대되고 있는 추세이다.
지금까지 웹캠과 펜스캐너 및 디지털펜은 제각기 독특한 기능을 구현하고 있는데, 그러한 기능들을 겸비한 통합적인 도구가 없으며, 사용자들은 그러한 도구들을 따로따로 구비하여 사용해야 하는 불편이 있다.
웹캠과 펜스캐너는 공히 디지털 카메라를 이용하고 있으므로 그 기능의 통합이 비교적 용이하다고 할 것이다.
그런데, 웹캠 또는 펜스캐너와 달리, 디지털펜은 광마우스용 이미지 소자를 이용하기 때문에 웹캠과 디지털펜 또는 펜스캐너와 디지털펜의 기능을 통합하는 것은 여러 가지 극복해야 할 문제가 있다.
가장 선행적인 문제는 웹캠 또는 펜스캐너에서 이용되는 디지털 카메라를 이용하여 디지털 펜의 기능을 구현하는 것이다.
광마우스용 이미지 소자는 마우스 및 디지털펜 등과 같이 비교적 작은 화소 수를 갖고 식별지점만을 정확하고 정밀하게 촬상하여 처리할 수 있도록 특화되어 있다.
그러나, 디지털 카메라는 고화소의 이미지 소자에 의해 넓은 영역을 처리할 수 있도록 특화되어 있으므로, 작은 식별지점을 촬상하여 고속으로 처리해야 하는 디지털펜의 기능을 구현함에 있어서는 여러 가지 극복해야 할 문제가 있다.
더욱이, 디지털 카메라의 렌즈를 통해 촬상되는 이미지에는 렌즈수차로 인한 다소간의 왜곡이 있으며, 그러한 왜곡은 상이 맺히는 센서 어레이의 위치마다 다르고 초점거리 및 피사체에 대한 광축의 경사 등 다양한 요소에 의해 영향을 받게 되는 것이어서, 정확하고 정밀한 이미지를 촬상하여 처리해야 하는 디지털펜의 기능을 구현함에 있어서는 여러 가지 극복해야 할 문제가 있다.
이 발명은 촬상시마다 천차만별의 형상으로 왜곡되는 디지털 카메라 촬상 이미지에 의해서도 정확하게 인식할 수 있는 좌표패턴을 제공하려는 것이다.
또한, 이 발명은 비교적 광범위하게 촬상된 디지털 카메라 촬상 이미지에서 목표 식별지점의 좌표패턴을 신속하게 인식할 수 있는 좌표패턴을 제공하려는 것이다.
또한, 이 발명은 패턴시트의 정방향에 대해 촬상시마다 천차만별의 방향으로 편향되어 촬상된 디지털 카메라 촬상 이미지를 신속하고 용이하게 패턴시트의 정방향으로 정렬할 수 있게 하는 패턴시트를 제공하려는 것이다.
또한, 이 발명은 촬상시마다 천차만별로 노출 및 품질이 달라지는 디지털 카메라 촬상 이미지로부터 고도의 인식률과 신뢰도로 좌표값을 인식할 수 있게 하는 좌표패턴 및 패턴시트를 제공하려는 것이다.
또한, 이 발명은 디지털 카메라에 의해 위와 같은 패턴시트를 촬상하여 좌표값을 신속하고 정확하게 인식할 수 있는 좌표인식방법을 제공하려는 것이다.
이 발명의 한 양태에 따르면, 좌표값에 대응하는 숫자를 패턴으로 표현한 좌표패턴이 제공된다.
좌표패턴은 가로방향의 위치를 나타내는 제1종 좌표패턴 및 세로방향의 위치를 나타내는 제2종 좌표패턴으로 구분되고, 각각의 좌표패턴은 2개 이상의 좌표식별 패턴요소 및 1개 이상의 방향식별 패턴요소를 포함하며, 제1종 좌표패턴에서는 방향식별 패턴요소가 제1 위치에 배치되고, 제2종 좌표패턴에서는 방향식별 패턴요소가 제1 위치와 상이한 제2 위치에 배치되며, 좌표식별 패턴요소는 색상 또는 명도에 의해 2종 이상의 패턴요소로 구분되고, 각각의 좌표패턴은 2종 이상의 좌표식별 패턴요소를 조합함으로써 좌표값을 표현하도록 구성된다.
양호하게는, 제1종 좌표패턴에서는 방향식별 패턴요소가 좌단에 배치되고, 제2종 좌표패턴에서는 방향식별 패턴요소가 상단에 배치된다.
양호하게는, 각각의 좌표패턴이 3행 3열로 배열된 9개의 패턴요소로 구성된다.
양호하게는, 각각의 좌표패턴이 8개의 좌표식별 패턴요소와 1개의 방향식별 패턴요소를 포함한다.
양호하게는, 제1종 좌표패턴에서는 방향식별 패턴요소가 좌단 중앙에 배치되고, 제2종 좌표패턴에서는 방향식별 패턴요소가 상단 중앙에 배치된다.
양호하게는, 각각의 좌표패턴이 외곽을 둘러싼 경계식별 패턴요소를 포함한다.
양호하게는, 방향식별 패턴요소가 경계식별 패턴요소의 색상 및 명도와 동일한 색상 및 명도를 갖는다.
이 발명의 다른 양태에 따르면, 좌표값에 대응하는 숫자를 패턴으로 표현한 좌표패턴이 배열된 패턴시트가 제공된다.
패턴시트에 배열된 좌표패턴은 가로방향의 위치를 나타내는 제1종 좌표패턴 및 세로방향의 위치를 나타내는 제2종 좌표패턴으로 구분되고, 각각의 좌표패턴은 2개 이상의 좌표식별 패턴요소 및 1개 이상의 방향식별 패턴요소를 포함하며, 제1종 좌표패턴에서는 방향식별 패턴요소가 제1 위치에 배치되고, 제2종 좌표패턴에서는 방향식별 패턴요소가 제1 위치와 상이한 제2 위치에 배치되며, 좌표식별 패턴요소는 색상 또는 명도에 의해 2종 이상의 패턴요소로 구분되고, 각각의 좌표패턴은 2종 이상의 좌표식별 패턴요소를 조합함으로써 좌표값을 표현하도록 구성된다.
양호하게는, 패턴시트가 정방향으로 배치된 상태에서는 방향식별 패턴요소가 제1 위치에 배치된 좌표패턴과 방향식별 패턴요소가 제2 위치에 배치된 좌표패턴이 모두 발견되고, 패턴시트가 정방향으로부터 90도, 180도 또는 270도 중 어느 한 방향으로 회전된 상태에서는 방향식별 패턴요소가 제1 위치에 배치된 좌표패턴과 방향식별 패턴요소가 제2 위치에 배치된 좌표패턴 중 적어도 어느 하나가 발견되지 않도록 구성된다.
양호하게는, 패턴시트의 가로방향 및 세로방향에서 제1종 좌표패턴과 제2종 좌표패턴이 하나씩 교번적으로 배열된다.
이 발명의 또다른 양태에 따르면, 가로방향의 위치 좌표를 표현한 제1종 좌표패턴 및 세로방향의 위치 좌표를 표현한 제2종 좌표패턴을 포함하는 좌표패턴이 배열된 패턴시트 상의 한 지점의 위치를 좌표값으로 인식하는 좌표인식방법이 제공된다.
좌표인식방법은, 식별지점 부근의 좌표패턴을 촬상하여 디지털 이미지를 획득하는 단계와, 이미지 상의 좌표패턴의 행렬을 수평방향과 수직방향으로 정렬하는 단계와, 이미지의 방향을 파악하고 이미지를 정방향으로 배치하는 단계와, 이미지 상의 식별지점 부근에 있는 좌표패턴이 나타내는 좌표값을 인식하는 단계와, 이미지 상의 식별지점 부근에 있는 좌표패턴의 중심을 나타내는 좌표값을 결정하는 단계 및, 이미지 상의 식별지점의 좌표값을 계산하는 단계를 포함한다.
양호하게는, 좌표값 인식 단계에서는 각각의 좌표패턴으로부터 가로방향 또는 세로방향 중 어느 하나의 위치 좌표를 인식하고, 중심 좌표값 결정 단계에서는 좌표값 인식 단계에서 인식한 인접 좌표패턴의 위치 좌표를 참조하여 가로방향의 위치 좌표와 세로방향의 위치 좌표를 모두 포함하는 좌표값을 각각의 좌표패턴의 중심 좌표값으로 결정한다.
양호하게는, 제1종 좌표패턴에서는 방향식별 패턴요소가 제1 위치에 배치되고, 제2종 좌표패턴에서는 방향식별 패턴요소가 제1 위치와 상이한 제2 위치에 배치되며, 이미지 정방향 배치 단계에서는 방향식별 패턴요소가 제1 위치에 배치된 좌표패턴과 방향식별 패턴요소가 제2 위치에 배치된 좌표패턴이 모두 발견되는 방향으로 이미지를 회전시킨다.
양호하게는, 이미지 정방향 배치 단계는, 이미지로부터 특정 좌표 패턴 형상을 검출하는 단계 및, 특정 좌표패턴 형상 검출 단계에서의 검출 결과에 따라 이미지의 회전각도를 결정하는 단계를 포함한다.
양호하게는, 특정 좌표 패턴 형상 검출 단계에서는 제1종 좌표패턴의 형상과 제2종 좌표패턴의 형상을 검출한다.
양호하게는, 제1종 좌표패턴에서는 방향식별 패턴요소가 좌단에 배치되고, 제2종 좌표패턴에서는 방향식별 패턴요소가 상단에 배치되며, 특정 좌표 패턴 형상 검출 단계에서는 방향식별 패턴요소가 좌단에 배치된 좌표패턴과 방향식별 패턴요소가 상단에 배치된 좌표패턴을 검출한다.
양호하게는, 특정 좌표 패턴 형상 검출 단계에서 방향식별 패턴요소가 좌단에 배치된 좌표패턴과 방향식별 패턴요소가 상단에 배치된 좌표패턴이 모두 검출되는 경우에는 이미지 회전각도 결정 단계에서는 회전각도를 0도로 결정하고, 특정 좌표 패턴 형상 검출 단계에서 방향식별 패턴요소가 좌단에 배치된 좌표패턴만 검출되는 경우에는 이미지 회전각도 결정 단계에서는 회전각도를 시계방향 90도로 결정하며, 특정 좌표 패턴 형상 검출 단계에서 방향식별 패턴요소가 좌단에 배치된 좌표패턴과 방향식별 패턴요소가 상단에 배치된 좌표패턴의 어느 하나도 검출되지 않는 경우에는 이미지 회전각도 결정 단계에서는 회전각도를 180도로 결정하고, 특정 좌표 패턴 형상 검출 단계에서 방향식별 패턴요소가 상단에 배치된 좌표패턴만 검출되는 경우에는 이미지 회전각도 결정 단계에서는 회전각도를 시계방향 270도로 결정한다.
양호하게는, 식별지점의 좌표값 계산 단계에서는 식별지점에 인접한 좌표패턴들의 중심 좌표값을 이용한 보간법에 의해 식별지점의 좌표값을 계산한다.
이상과 같이 구성된 이 발명에 따른 좌표패턴을 이용하면, 디지털 카메라에 의해 촬상된 이미지에 의해서도 식별지점의 좌표패턴이 표현하고 있는 좌표값에 대응하는 숫자를 신속하고 정확하게 인식할 수 있다.
또한, 이 발명에 따른 패턴시트를 이용하면, 사용자가 디지털 카메라로 구성된 디지털펜을 부주의하고 자유로운 상태에서 패턴시트의 방향을 무시하고 사용할지라도, 촬상 이미지를 패턴시트의 정방향으로 신속하고 용이하게 정렬하여 식별지점의 좌표패턴이 표현하고 있는 좌표값에 대응하는 숫자를 신속하고 정확하게 인식할 수 있다.
또한, 이 발명에 따른 좌표인식방법을 이용하면, 디지털 카메라 촬상 이미지의 노출 및 품질이 열악할지라도 고도의 인식률과 신뢰도로 좌표값을 인식할 수 있다.
도 1a는 이 발명의 양호한 실시예에 따른 좌표패턴을 도시하며,
도 1b는 도 1a에 도시된 좌표패턴을 경계식별 패턴요소로 둘러싼 것을 도시하고,
도 1c는 도 1a에 도시된 좌표패턴의 일종으로서 x 좌표값을 나타내는 X축 좌표패턴을 도시하며,
도 1d는 도 1a에 도시된 좌표패턴의 일종으로서 y 좌표값을 나타내는 Y축 좌표패턴을 도시하고,
도 2a는 도 1b에 도시된 좌표패턴과 유사하지만 패턴요소가 원형으로 이루어진 좌표패턴을 도시하며,
도 2b는 도 1b에 도시된 좌표패턴과 유사하지만 패턴요소가 마름모꼴로 이루어진 좌표패턴을 도시하고,
도 2c는 도 1b에 도시된 좌표패턴과 유사하지만 4개의 패턴요소로 이루어진 좌표패턴을 도시하며,
도 2d는 도 1b에 도시된 좌표패턴과 유사하지만 16개의 패턴요소로 이루어진 좌표패턴을 도시하고,
도 2d는 도 1b에 도시된 좌표패턴과 유사하지만 25개의 패턴요소로 이루어진 좌표패턴을 도시하며,
도 3은 도 1c 및 도 1d에 도시된 X축 및 Y축 좌표패턴들을 배열하여 구성한 패턴시트를 도시하고,
도 4a는 이 발명의 양호한 실시예에 따라 구성된 패턴시트의 최상좌단으로부터 4행 4열에 배열된 좌표패턴들을 도시하며,
도 4b는 도 4a에 도시된 좌표패턴들의 각각에 인용부호를 병기하여 도시하고,
도 5a는 이 발명의 양호한 실시예에 따라 구성된 패턴시트의 중앙부분의 4행 4열에 배열된 좌표패턴들을 도시하며,
도 5b는 도 5a에 도시된 좌표패턴들의 각각에 인용부호를 병기하여 도시하고,
도 6a는 이 발명의 양호한 실시예에 따라 구성된 패턴시트의 최하우단으로부터 4행 4열에 배열된 좌표패턴들을 도시하며,
도 6b는 도 6a에 도시된 좌표패턴들의 각각에 인용부호를 병기하여 도시하고,
도 7은 이 발명의 양호한 실시예에 따라 구성된 패턴시트 상의 좌표값을 인식하는 방법을 설명하기 위한 예시적 단계를 도시하는 순서도이며,
도 8은 이 발명의 양호한 실시예에 따라 구성된 패턴시트를 촬상한 한 이미지로부터 패턴시트 상의 촬상지점의 절대 위치를 나타내는 좌표값을 인식하는 한 예를 설명하기 위한 도면이고,
도 9a는 이 발명의 양호한 실시예에 따라 구성된 패턴시트를 촬상한 다른 이미지를 도시하며,
도 9b는 도 9a에 도시된 이미지로부터 패턴시트 상의 촬상지점의 절대 위치를 나타내는 좌표값을 인식하는 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 9c는 도 9b에 도시된 과정을 거쳐 좌표값을 인식한 결과를 설명하기 위한 도면이며,
도 10a는 이 발명의 양호한 실시예에 따라 구성된 패턴시트를 촬상한 또다른 이미지를 도시하고,
도 10b는 도 10a에 도시된 이미지로부터 패턴시트 상의 촬상지점의 절대 위치를 나타내는 좌표값을 인식하는 과정을 설명하기 위한 도면이며,
도 10c는 도 10b에 도시된 과정을 거쳐 좌표값을 인식한 결과를 설명하기 위한 도면이고,
도 11a는 이 발명의 양호한 실시예에 따라 구성된 패턴시트를 촬상한 또다른 이미지를 도시하며,
도 11b는 도 11a에 도시된 이미지로부터 패턴시트 상의 촬상지점의 절대 위치를 나타내는 좌표값을 인식하는 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 11c는 도 11b에 도시된 과정을 거쳐 좌표값을 인식한 결과를 설명하기 위한 도면이며,
도 12a는 패턴시트를 촬상하고 좌표값을 인식하는 과정에서 좌표패턴의 일부를 인식하지 못한 경우에도 좌표값을 인식할 수 있음을 설명하기 위한 한 예를 도시하고,
도 12b는 패턴시트를 촬상하고 좌표값을 인식하는 과정에서 좌표패턴의 일부를 인식하지 못한 경우에도 좌표값을 인식할 수 있음을 설명하기 위한 다른 예를 도시한다.
이하에서는, 이 발명의 양호한 실시예에 따른 좌표패턴의 구성, 패턴시트의 구성, 좌표값 인식 및 오류보정에 관해 상세하게 설명한다.
1. 좌표패턴의 구성
우선, 패턴시트 상의 위치를 나타내는 좌표값을 표현하기 위해 이용되는 이 발명의 양호한 실시예에 따른 좌표패턴의 구성에 관해 상세하게 설명한다.
도 1a는 이 발명의 양호한 실시예에 따라 구성된 좌표패턴을 도시한다. 이 실시예에 따르면, 3행 3열, 즉 9개의 패턴요소에 의해 하나의 좌표패턴이 구성된다. 그 중에서 M자로 표기된 8개의 패턴요소는 좌표식별 패턴요소이며, + 기호가 표기된 1개의 녹색 패턴요소는 방향식별 패턴요소이다.
도 1a 및 이하의 도면에서 좌표패턴의 패턴요소들이 칼라로 표시되어 있지만, 이는 설명의 편의를 위해 구분이 쉽게 한 것이며, 실제 좌표패턴에서는 패턴요소들이 도면에 표시된 칼라를 갖지 않는다.
방향식별 패턴요소는 패턴시트 바탕색과 동일한 색으로 표시되거나 좌표식별 패턴요소와 구별되는 다른 색으로 표시될 수 있다.
8개의 패턴요소는 명도를 달리하는 2개 이상의 그레이로 표시되거나, 색상 또는 명도를 달리하는 2개 이상의 컬러로 표시될 수 있다.
도 1b에 보이듯이, 도 1a에 도시된 좌표패턴의 각각을 경계식별 패턴요소로 둘러싸서 인접 좌표패턴과 구별되게 한다. 방향식별 패턴요소와 마찬가지로, 경계식별 패턴요소도 패턴시트 바탕색과 동일한 색으로 표시되거나 좌표식별 패턴요소와 구별되는 다른 색으로 표시될 수 있다.
예시된 실시예에서는 패턴요소가 정사각형으로 구성되어 있지만, 이 발명에 따른 좌표패턴의 패턴요소가 정사각형 패턴요소만으로 제한되는 것은 아니며, 원형, 마름모꼴 등 다양한 형상의 패턴요소로 구성할 수 있다.
도 2a에는 원형으로 이루어진 8개의 좌표식별 패턴요소와 1개의 방향식별 패턴요소로 이루어진 예시적 좌표패턴이 도시되어 있고, 도 2b에는 마름모꼴로 이루어진 8개의 좌표식별 패턴요소와 1개의 방향식별 패턴요소로 이루어진 예시적 좌표패턴이 도시되어 있다.
예시된 실시예에서는 9개의 패턴요소로 구성되는 좌표패턴에 대해 설명하지만, 이 발명에 따른 좌표패턴의 구성이 9개의 패턴요소만으로 제한되는 것은 아니며, 4개 또는 16개 등 필요에 따라 적절하게 달리 구성할 수 있다.
도 2c에는 2개의 좌표식별 패턴요소와 2개의 방향식별 패턴요소로 이루어진 예시적 좌표패턴이 도시되어 있고, 도 2d에는 14개의 좌표식별 패턴요소와 2개의 방향식별 패턴요소로 이루어진 예시적 좌표패턴이 도시되어 있으며, 도 2e는 24개의 좌표식별 패턴요소와 1개의 방향식별 패턴요소로 이루어진 예시적 좌표패턴이 도시되어 있다.
도 1a에 도시된 좌표패턴은 방향식별 패턴요소의 위치에 따라 2종, 즉 X축 좌표패턴으로 이용되는 제1종 좌표패턴 및 Y축 좌표패턴으로 이용되는 제2종 좌표패턴으로 구별된다.
제1종 좌표패턴, 즉 X축 좌표패턴에서는, 도 1c에 보이듯이, 방향식별 패턴요소가 좌단 중앙에 배치된다. X축 좌표패턴이라 함은 좌표식별 패턴요소들의 조합으로 이루어지는 값이 해당 좌표패턴이 배치된 지점의 x 좌표값을 나타냄을 의미한다.
제2종 좌표패턴, 즉 Y축 좌표패턴에서는, 도 1d에 보이듯이, 방향식별 패턴요소가 상단 중앙에 배치된다. Y축 좌표패턴이라 함은 좌표식별 패턴요소들의 조합으로 이루어지는 값이 해당 좌표패턴이 배치된 지점의 y 좌표값을 나타냄을 의미한다.
예시된 실시예에서는 X축 좌표패턴의 방향식별 패턴요소가 좌단 중앙에 배치되고 Y축 좌표패턴의 방향식별 패턴요소가 상단 중앙에 배치되는 것으로 설명하였지만, 이 발명의 구성이 그렇게 제한되는 것은 아니다. X축 좌표패턴의 방향식별 패턴요소는 좌단 또는 우단 어디에든 배치될 수 있고, 중앙 또는 구석 어디에든 배치될 수 있다. Y축 좌표패턴의 방향식별 패턴요소도 상단 또는 하단 어디에든 배치될 수 있고, 중앙 또는 구석 어디에든 배치될 수 있다. 또한, X축 좌표패턴의 방향식별 패턴요소가 상단 또는 하단에 배치되고, Y축 좌표패턴의 방향식별 패턴요소가 좌단 또는 우단에 배치될 수도 있다.
도 1c 및 도 1d에 표기된 좌표식별 패턴요소들의 구분자 M1~M8은 그러한 패턴요소들의 조합으로 구성되는 좌표값 표시 숫자의 자릿수를 나타낸다. 다시 말해서, 좌표값 표시 숫자가 2진수일 때, M1은 첫째 자리인 20을 나타내고, M2는 둘째 자리인 21을 나타내며, M3은 셋째 자리인 22을 나타내고, M4는 넷째 자리인 23을 나타내며, M5는 다섯째 자리인 24을 나타내고, M6은 여섯째 자리인 25을 나타내며, M7은 일곱째 자리인 26을 나타내고, M8은 여덟째 자리인 27을 나타낸다.
2. 패턴시트의 구성
이하, 앞서 설명한 좌표패턴이 배열된 이 발명의 양호한 실시예에 따른 패턴시트의 구성에 대해 상세하게 설명한다.
도 3은 도 1c 및 도 1d에 도시된 X축 및 Y축 좌표패턴들을 배열하여 구성한 패턴시트를 도시하고 있다.
도 3에 보이듯이, X축 좌표패턴과 Y축 좌표패턴은 가로방향 및 세로방향으로 1개씩 교번적으로 배열된다. 이렇게 좌표패턴이 배열된 패턴시트가 정방향으로 배열된 상태, 즉 Y축 좌표패턴의 방향식별 패턴요소가 상단에 배치된 상태에서는, 도 3에서 L자 모양의 빨간 선으로 표시된 바와 같이, Y축 좌표패턴의 방향식별 패턴요소가 좌단에 배치된 X축 좌표패턴이 반드시 우측에 존재한다.
패턴시트가 시계방향으로 90도 회전된 상태에서도 방향식별 패턴요소가 상단에 배치된 좌표패턴이 발견된다. 그러나, 이 좌표패턴은 Y축 좌표패턴이 아니며, X축 좌표패턴의 좌단에 배치된 방향식별 패턴요소가 시계방향으로 90도 회전되어 상단으로 옮겨짐으로써 나타난 현상이다. 이 상태에서는 좌단에 방향식별 패턴요소를 갖는 X축 좌표패턴이 어디에서도 발견되지 않는다. 이 상태에서, 해당 좌표패턴과 그 상측에 인접한 좌표패턴의 방향식별 패턴요소를 연결해 보면, 시계방향으로 90도 회전된 L자 모양의 선이 그려짐을 발견할 수 있고, 패턴시트를 반시계방향으로 90도 회전해야 정방향으로 배치된다고 판단할 수 있다.
패턴시트가 반시계방향으로 90도 회전된 상태에서는 방향식별 패턴요소가 상단에 배치된 좌표패턴이 발견되지 않고, 방향식별 패턴요소가 좌단에 배치된 좌표패턴만 발견된다. 그러나, 이 좌표패턴은 X축 좌표패턴이 아니며, Y축 좌표패턴의 상단에 배치된 방향식별 패턴요소가 반시계방향으로 90도 회전되어 좌단으로 옮겨짐으로써 나타난 현상이다. 이 상태에서, 해당 좌표패턴과 그 상측에 인접한 좌표패턴의 방향식별 패턴요소를 연결해 보면, 반시계방향으로 90도 회전된 L자 모양의 선이 그려짐을 발견할 수 있고, 패턴시트를 시계방향으로 90도 회전해야 정방향으로 배치된다고 판단할 수 있다.
패턴시트가 180도 회전된 상태에서는 방향식별 패턴요소가 상단에 배치된 좌표패턴도 발견되지 않고, 방향식별 패턴요소가 좌단에 배치된 좌표패턴도 발견되지 않는다. 이 상태에서, 방향식별 패턴요소가 하단에 배치된 좌표패턴과 그 좌측에 인접한 좌표패턴의 방향식별 패턴요소를 연결해 보면, 180도 회전된 L자 모양의 선이 그려짐을 발견할 수 있고, 패턴시트를 180도 회전해야 정방향으로 배치된다고 판단할 수 있다.
이와 같이, 이 발명에 따른 좌표패턴이 배열된 패턴시트는 방향식별 패턴요소에 의해 해당 좌표패턴의 종류를 식별할 수 있을 뿐만 아니라, 패턴시트의 방향도 식별할 수 있다.
이하에서는, 도 4a 내지 도 6b를 참조하여, 이 발명의 양호한 실시예에 따른 좌표패턴들이 배열된 패턴시트의 구성을 예시적으로 설명한다.
도 4a 내지 도 6b에 도시된 패턴시트에서는, 경계식별 패턴요소 및 방향식별 패턴요소가 패턴시트의 바탕색과 동일한 백색으로 표시되고, 좌표식별 패턴요소는 그레이 넘버 128 및 192를 갖는 2톤 그레이로 표시된다.
도시된 패턴시트에서는 패턴요소들의 경계선이 그어져 있고, 각각의 패턴요소들의 구분자, 즉 +, 0, 1이 표기되어 있지만, 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 실제의 패턴시트에서는 경계선 및 구분자가 없이 각각의 패턴요소의 색상만 표시되어 있다. 그러므로, 실제의 패턴시트에서는 각각의 좌표패턴에서 8개의 좌표식별 패턴요소들의 색상만 나타나고 방향식별 패턴요소는 비어 있는 것처럼 보인다.
2톤 그레이로 표현된 좌표식별 패턴요소들의 조합에 의해 구성되는 좌표값은 2진수이다.
도 4a는 이 발명의 양호한 실시예에 따라 구성된 패턴시트의 최상좌단으로부터 4행 4열, 즉 좌표 (1,1)에서 (4,4)에 배열된 좌표패턴들을 도시하고 있으며, 도 4b는 설명의 편의를 위해 도 4a에 도시된 좌표패턴들의 각각에 인용부호를 병기하여 도시하고 있다.
좌표 (1,1)에 배열된 좌표패턴(P011)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있다. 즉, 방향식별 패턴요소가 상단 중앙에 배치된 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 00000001, 즉 십진수 1이 좌표값 y이다. 이 좌표패턴 하나만으로 이 지점의 좌표값 x를 알 수는 없으며, 이 지점의 좌표값은 (x,1)인 것만 알 수 있다.
좌표 (1,2)에 배열된 좌표패턴(P012)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 00000001, 즉 십진수 1이 좌표값 x이다. 이 좌표패턴 하나만으로 이 지점의 좌표값 y를 알 수는 없으며, 이 지점의 좌표값은 (1,y)인 것만 알 수 있다. 그러나, 앞서 좌표패턴(P011)의 좌표값 y가 1인 것을 알았고, 이 좌표패턴(P012)은 그 좌표패턴(P011)의 바로 아래 열에 있으므로, 이 좌표값 y는 그보다 1만큼 큰 2인 것을 알 수 있다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (1,2)인 것을 알 수 있다.
좌표 (1,3)에 배열된 좌표패턴(P013)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 00000011, 즉 십진수 3이 좌표값 y이다. 이 좌표패턴 하나만으로 이 지점의 좌표값 x를 알 수는 없으며, 이 지점의 좌표값은 (x,3)인 것만 알 수 있다. 그러나, 앞서 좌표패턴(P012)의 좌표값 x가 1인 것을 알았고, 이 좌표패턴(P013)은 그 좌표패턴(P012)과 동일한 행에 있으므로, 이 좌표값 x도 그와 같은 1인 것을 알 수 있다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (1,3)인 것을 알 수 있다.
좌표 (1,4)에 배열된 좌표패턴(P014)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 00000001, 즉 십진수 1이 좌표값 x이다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (1,y)인 것을 알 수 있으며, 좌표패턴(P013)의 좌표값 y가 3인 것으로부터 이 좌표값 y가 4인 것을 알 수 있다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (1,4)인 것을 알 수 있다.
좌표 (2,1)에 배열된 좌표패턴(P021)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 00000010, 즉 십진수 2가 좌표값 x이다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (2,y)인 것을 알 수 있으며, 좌표패턴(P011)의 좌표값 y가 1인 것으로부터 이 좌표값 y가 1인 것을 알 수 있다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (2,1)인 것을 알 수 있다.
좌표 (2,2)에 배열된 좌표패턴(P022)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 00000010, 즉 십진수 2가 좌표값 y이다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (x,2)인 것을 알 수 있으며, 좌표패턴(P021)의 좌표값 x가 2인 것, 또는 좌표패턴(P012)의 좌표값 x가 1인 것으로부터 이 좌표값 x가 2인 것을 알 수 있다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (2,2)인 것을 알 수 있다.
좌표 (2,3)에 배열된 좌표패턴(P023)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 00000010, 즉 십진수 2가 좌표값 x이다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (2,y)인 것을 알 수 있으며, 좌표패턴(P022)의 좌표값 y가 2인 것, 또는 좌표패턴(P013)의 좌표값 y가 3인 것으로부터 이 좌표값 y가 3인 것을 알 수 있다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (2,3)인 것을 알 수 있다.
좌표 (2,4)에 배열된 좌표패턴(P024)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 00000100, 즉 십진수 4가 좌표값 y이다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (x,4)인 것을 알 수 있으며, 좌표패턴(P023)의 좌표값 x가 2인 것, 또는 좌표패턴(P014)의 좌표값 x가 1인 것으로부터 이 좌표값 x가 2인 것을 알 수 있다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (2,4)인 것을 알 수 있다.
좌표 (3,1)에 배열된 좌표패턴(P031)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 00000001, 즉 십진수 1이 좌표값 y이다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (x,1)인 것을 알 수 있으며, 좌표패턴(P021)의 좌표값 x가 2인 것으로부터 이 좌표값 x가 3인 것을 알 수 있다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (3,1)인 것을 알 수 있다.
좌표 (3,2)에 배열된 좌표패턴(P032)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 00000011, 즉 십진수 3이 좌표값 x이다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (3,y)인 것을 알 수 있으며, 좌표패턴(P031)의 좌표값 y가 1인 것, 또는 좌표패턴(P022)의 좌표값 y가 2인 것으로부터 이 좌표값 y가 2인 것을 알 수 있다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (3,2)인 것을 알 수 있다.
좌표 (3,3)에 배열된 좌표패턴(P033)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 00000011, 즉 십진수 3이 좌표값 y이다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (x,3)인 것을 알 수 있으며, 좌표패턴(P032)의 좌표값 x가 3인 것, 또는 좌표패턴(P023)의 좌표값 x가 2인 것으로부터 이 좌표값 x가 3인 것을 알 수 있다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (3,3)인 것을 알 수 있다.
좌표 (3,4)에 배열된 좌표패턴(P034)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 00000011, 즉 십진수 3이 좌표값 x이다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (3,y)인 것을 알 수 있으며, 좌표패턴(P033)의 좌표값 y가 3인 것, 또는 좌표패턴(P024)의 좌표값 y가 4인 것으로부터 이 좌표값 y가 4인 것을 알 수 있다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (3,4)인 것을 알 수 있다.
좌표 (4,1)에 배열된 좌표패턴(P041)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 00000100, 즉 십진수 4가 좌표값 x이다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (4,y)인 것을 알 수 있으며, 좌표패턴(P031)의 좌표값 y가 1인 것으로부터 이 좌표값 y가 1인 것을 알 수 있다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (4,1)인 것을 알 수 있다.
좌표 (4,2)에 배열된 좌표패턴(P042)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 00000010, 즉 십진수 2가 좌표값 y이다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (x,2)인 것을 알 수 있으며, 좌표패턴(P041)의 좌표값 x가 4인 것, 또는 좌표패턴(P032)의 좌표값 x가 3인 것으로부터 이 좌표값 x가 4인 것을 알 수 있다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (4,2)인 것을 알 수 있다.
좌표 (4,3)에 배열된 좌표패턴(P043)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 00000100, 즉 십진수 4가 좌표값 x이다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (4,y)인 것을 알 수 있으며, 좌표패턴(P042)의 좌표값 y가 2인 것, 또는 좌표패턴(P033)의 좌표값 y가 3인 것으로부터 이 좌표값 y가 3인 것을 알 수 있다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (4,3)인 것을 알 수 있다.
좌표 (4,4)에 배열된 좌표패턴(P044)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 00000100, 즉 십진수 4가 좌표값 y이다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (x,4)인 것을 알 수 있으며, 좌표패턴(P043)의 좌표값 x가 4인 것, 또는 좌표패턴(P034)의 좌표값 x가 3인 것으로부터 이 좌표값 x가 4인 것을 알 수 있다. 그러므로, 이 지점의 좌표값은 (4,4)인 것을 알 수 있다.
도 5a는 이 발명의 양호한 실시예에 따라 구성된 패턴시트의 중앙부분의 4행 4열, 즉 좌표 (131,131)에서 (134,134)에 배열된 좌표패턴들을 도시하고 있으며, 도 5b는 설명의 편의를 위해 도 5a에 도시된 좌표패턴들의 각각에 인용부호를 병기하여 도시하고 있다.
좌표 (131,131)에 배열된 좌표패턴(P111)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000011, 즉 십진수 131이 좌표값 y이고, 이 지점의 좌표값은 (x,131)인 것을 알 수 있다.
좌표 (131,132)에 배열된 좌표패턴(P112)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000011, 즉 십진수 131이 좌표값 x이고, 이 지점의 좌표값은 (131,y)인 것을 알 수 있다.
좌표 (131,133)에 배열된 좌표패턴(P113)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000101, 즉 십진수 133이 좌표값 y이고, 이 지점의 좌표값은 (x,133)인 것을 알 수 있다.
좌표 (131,134)에 배열된 좌표패턴(P114)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000011, 즉 십진수 131이 좌표값 x이고, 이 지점의 좌표값은 (131,y)인 것을 알 수 있다.
좌표 (132,131)에 배열된 좌표패턴(P121)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000100, 즉 십진수 132가 좌표값 x이고, 이 지점의 좌표값은 (132,y)인 것을 알 수 있다.
좌표 (132,132)에 배열된 좌표패턴(P122)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000100, 즉 십진수 132가 좌표값 y이고, 이 지점의 좌표값은 (x,132)인 것을 알 수 있다.
좌표 (132,133)에 배열된 좌표패턴(P123)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000100, 즉 십진수 132가 좌표값 x이고, 이 지점의 좌표값은 (132,y)인 것을 알 수 있다.
좌표 (132,134)에 배열된 좌표패턴(P124)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000110, 즉 십진수 134가 좌표값 y이고, 이 지점의 좌표값은 (x,134)인 것을 알 수 있다.
좌표 (133,131)에 배열된 좌표패턴(P131)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000011, 즉 십진수 131이 좌표값 y이고, 이 지점의 좌표값은 (x,131)인 것을 알 수 있다.
좌표 (133,132)에 배열된 좌표패턴(P132)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000101, 즉 십진수 133이 좌표값 x이고, 이 지점의 좌표값은 (133,y)인 것을 알 수 있다.
좌표 (133,133)에 배열된 좌표패턴(P133)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000101, 즉 십진수 133이 좌표값 y이고, 이 지점의 좌표값은 (x,133)인 것을 알 수 있다.
좌표 (133,134)에 배열된 좌표패턴(P134)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000101, 즉 십진수 133이 좌표값 x이고, 이 지점의 좌표값은 (133,y)인 것을 알 수 있다.
좌표 (134,131)에 배열된 좌표패턴(P141)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000110, 즉 십진수 134가 좌표값 x이고, 이 지점의 좌표값은 (134,y)인 것을 알 수 있다.
좌표 (134,132)에 배열된 좌표패턴(P142)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000100, 즉 십진수 132가 좌표값 y이고, 이 지점의 좌표값은 (x,132)인 것을 알 수 있다.
좌표 (134,133)에 배열된 좌표패턴(P143)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000110, 즉 십진수 134가 좌표값 x이고, 이 지점의 좌표값은 (134,y)인 것을 알 수 있다.
좌표 (134,134)에 배열된 좌표패턴(P144)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000110, 즉 십진수 134가 좌표값 y이고, 이 지점의 좌표값은 (x,134)인 것을 알 수 있다.
도 6a는 이 발명의 양호한 실시예에 따라 구성된 패턴시트의 최우하단에 배치된 4행 4열, 즉 좌표 (251,251)에서 (254,254)에 배열된 좌표패턴들을 도시하고 있으며, 도 6b는 설명의 편의를 위해 도 6a에 도시된 좌표패턴들의 각각에 인용부호를 병기하여 도시하고 있다.
좌표 (251,251)에 배열된 좌표패턴(P211)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 11111011, 즉 십진수 251이 좌표값 y이고, 이 지점의 좌표값은 (x,251)인 것을 알 수 있다.
좌표 (251,252)에 배열된 좌표패턴(P212)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 11111011, 즉 십진수 251이 좌표값 x이고, 이 지점의 좌표값은 (251,y)인 것을 알 수 있다.
좌표 (251,253)에 배열된 좌표패턴(P213)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 11111101, 즉 십진수 253이 좌표값 y이고, 이 지점의 좌표값은 (x,253)인 것을 알 수 있다.
좌표 (251,254)에 배열된 좌표패턴(P214)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 11111011, 즉 십진수 251이 좌표값 x이고, 이 지점의 좌표값은 (251,y)인 것을 알 수 있다.
좌표 (252,251)에 배열된 좌표패턴(P221)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 11111100, 즉 십진수 252가 좌표값 x이고, 이 지점의 좌표값은 (252,y)인 것을 알 수 있다.
좌표 (252,252)에 배열된 좌표패턴(P222)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 11111100, 즉 십진수 252가 좌표값 y이고, 이 지점의 좌표값은 (x,252)인 것을 알 수 있다.
좌표 (252,253)에 배열된 좌표패턴(P223)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 11111100, 즉 십진수 252가 좌표값 x이고, 이 지점의 좌표값은 (252,y)인 것을 알 수 있다.
좌표 (252,254)에 배열된 좌표패턴(P224)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 11111110, 즉 십진수 254가 좌표값 y이고, 이 지점의 좌표값은 (x,254)인 것을 알 수 있다.
좌표 (253,251)에 배열된 좌표패턴(P231)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 11111011, 즉 십진수 251이 좌표값 y이고, 이 지점의 좌표값은 (x,251)인 것을 알 수 있다.
좌표 (253,252)에 배열된 좌표패턴(P232)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 11111101, 즉 십진수 253이 좌표값 x이고, 이 지점의 좌표값은 (253,y)인 것을 알 수 있다.
좌표 (253,253)에 배열된 좌표패턴(P233)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 11111101, 즉 십진수 253이 좌표값 y이고, 이 지점의 좌표값은 (x,253)인 것을 알 수 있다.
좌표 (253,254)에 배열된 좌표패턴(P234)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 11111101, 즉 십진수 253이 좌표값 x이고, 이 지점의 좌표값은 (253,y)인 것을 알 수 있다.
좌표 (254,251)에 배열된 좌표패턴(P241)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 11111110, 즉 십진수 254가 좌표값 x이고, 이 지점의 좌표값은 (254,y)인 것을 알 수 있다.
좌표 (254,252)에 배열된 좌표패턴(P242)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 11111100, 즉 십진수 252가 좌표값 y이고, 이 지점의 좌표값은 (x,252)인 것을 알 수 있다.
좌표 (254,253)에 배열된 좌표패턴(P243)은 좌단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 11111110, 즉 십진수 254가 좌표값 x이고, 이 지점의 좌표값은 (254,y)인 것을 알 수 있다.
좌표 (254,254)에 배열된 좌표패턴(P244)은 상단 중앙의 패턴요소가 비어 있는 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 11111110, 즉 십진수 254가 좌표값 y이고, 이 지점의 좌표값은 (x,254)인 것을 알 수 있다.
3. 좌표값 인식
이하, 앞서 설명한 패턴시트 상의 한 지점의 위치를 좌표값으로 인식하는 좌표인식방법의 구성에 관해 상세하게 설명한다.
도 7에는 이 발명의 양호한 실시예에 따른 좌표인식방법을 구현하는 단계를 포함하는 순서도가 도시되어 있다.
이 실시예에 따른 좌표인식방법은, 도 7에 보이듯이, 식별지점 부근의 좌표패턴을 촬상하여 디지털 이미지를 획득하는 단계(S100)와, 이미지 상의 좌표패턴의 행렬을 수평방향과 수직방향으로 정렬하는 단계(S200)와, 이미지의 방향을 파악하고 이미지를 정방향으로 배치하는 단계(S300)와, 이미지 상의 식별지점 부근에 있는 좌표패턴이 나타내는 좌표값을 인식하는 단계(S400)와, 이미지 상의 식별지점 부근에 있는 좌표패턴의 중심을 나타내는 좌표값을 결정하는 단계(S500) 및, 이미지 상의 식별지점의 좌표값을 계산하는 단계(S600)를 포함한다.
이 실시예에 따르면, 좌표값 인식 단계(S400)에서는 각각의 좌표패턴으로부터 가로방향 또는 세로방향 중 어느 하나의 위치 좌표를 인식하고, 중심 좌표값 결정 단계(S500)에서는 좌표값 인식 단계(S400)에서 인식한 인접 좌표패턴의 위치 좌표를 참조하여 가로방향의 위치 좌표와 세로방향의 위치 좌표를 모두 포함하는 좌표값을 각각의 좌표패턴의 중심 좌표값으로 결정한다.
앞서 설명한 바와 같이, 제1종 좌표패턴에서는 방향식별 패턴요소가 제1 위치에 배치되고, 제2종 좌표패턴에서는 방향식별 패턴요소가 제1 위치와 상이한 제2 위치에 배치되는 경우에, 이미지 정방향 배치 단계(S300)에서는, 제1종 좌표패턴의 형상을 갖는 좌표패턴, 즉 방향식별 패턴요소가 제1 위치에 배치된 좌표패턴 및, 제2종 좌표패턴의 형상을 갖는 좌표패턴, 즉 방향식별 패턴요소가 제2 위치에 배치된 좌표패턴이 모두 발견되는 방향으로 이미지를 회전시킨다.
이 실시예에 따르면, 이미지 정방향 배치 단계(S300)는, 이미지로부터 특정 좌표 패턴 형상을 검출하는 단계(S310) 및, 특정 좌표패턴 형상 검출 단계(S310)에서의 검출 결과에 따라 이미지의 회전각도를 결정하는 단계(S320)를 포함한다.
이 실시예에 따르면, 특정 좌표 패턴 형상 검출 단계(S310)에서는 제1종 좌표패턴의 형상과 제2종 좌표패턴의 형상을 검출한다.
이 실시예에 따르면, 이미지 회전 각도 결정 단계(320)는, 특정 좌표패턴 형상 검출 단계(310)에서 제1종 좌표패턴 형상이 검출되었는지 판단하는 단계(321)와, 특정 좌표패턴 형상 검출 단계(310)에서 제1종 좌표패턴 형상이 검출되었으면, 제2종 좌표패턴 형상도 검출되었는지 판단하는 단계(322)와, 특정 좌표패턴 형상 검출 단계(310)에서 제1종 좌표패턴 형상이 검출되고 제2종 좌표패턴 형상도 검출되었으면, 이미지 회전 각도를 0도로 결정하고 이미지를 회전시키지 않는 단계(324)와, 특정 좌표패턴 형상 검출 단계(310)에서 제1종 좌표패턴 형상이 검출되었지만 제2종 좌표패턴 형상은 검출되지 않았으면, 이미지 회전 각도를 시계방향 90도로 결정하고 이미지를 회전시키는 단계(325)와, 특정 좌표패턴 형상 검출 단계(310)에서 제1종 좌표패턴 형상이 검출되지 않았으면, 제2종 좌표패턴 형상은 검출되었는지 판단하는 단계(323)와, 특정 좌표패턴 형상 검출 단계(310)에서 제1종 좌표패턴 형상은 검출되지 않았지만 제2종 좌표패턴 형상은 검출되었으면, 이미지 회전 각도를 시계방향 270도로 결정하고 이미지를 회전시키는 단계(326) 및, 특정 좌표패턴 형상 검출 단계(310)에서 제1종 좌표패턴 형상이 검출되지 않았고 제2종 좌표패턴 형상도 검출되지 않았으면, 이미지 회전 각도를 180도로 결정하고 이미지를 회전시키는 단계(327)를 포함한다.
도 8은 이 발명의 양호한 실시예에 따라 구성된 패턴시트를 CMOS 카메라 등과 같은 디지털 카메라에 의해 촬상한 한 이미지로부터 패턴시트 상의 촬상지점의 절대 위치를 나타내는 좌표값을 인식하는 한 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8에서 중앙의 빨간 점은 식별지점, 즉 기준점을 나타내며, 이 발명의 양호한 실시예에 따른 좌표값 인식에서는 패턴시트 상에서의 이 기준점의 위치를 인식하려는 것이다.
예를 들어, 디지털 카메라를 인식소자로 장착한 펜형 디지타이저를 구성하는 경우에, 이 기준점은 패턴시트에 펜팁(pen tip)이 닿는 지점일 수도 있고, 펜팁이 닿는 지점으로부터 상하좌우의 어디로든 일정한 거리만큼 떨어진 위치에 정해진 어떤 지점일 수도 있다. 양호하게는, 이 지점의 상이 인식소자로 장착된 디지털 카메라의 이미지 센서 어레이의 중심이든 어디든 항상 정해진 위치에 입사되도록 구성된다.
이 발명의 양호한 실시예에 따르면, 기준점 근처의 9개의 좌표패턴을 인식대상 좌표패턴으로 삼아 기준점의 좌표값을 인식한다.
도 8에 도시된 이미지에서는 상단이 비어 있는 좌표패턴 및 좌단이 비어 있는 좌표패턴이 모두 존재하므로, 이 이미지는 패턴시트가 정방향으로 배치된 상태에서, 다시 말해서, 펜형 디지타이저의 디지털 카메라가 패턴시트에 대해 정방향으로 배치된 상태에서, 도 7에 도시된 S100에 따라 촬상된 이미지인 것을 알 수 있다.
도 7에 도시된 S400에 따라 좌표패턴의 좌표값을 인식해 보면, 9개의 인식대상 좌표패턴 중 중앙의 좌표패턴은 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000101, 즉 십진수 133이 좌표값 y이다. 또한, 그 좌중앙의 좌표패턴은 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000100, 즉 십진수 132가 좌표값 x이다. 그러므로, 도 7에 도시된 S500에 따라 각각의 좌표패턴의 중심 좌표값을 결정해 보면, 중앙 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (133, 133)이고, 좌중앙 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (132, 133)이며, 하중앙 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (133, 134)인 것을 알 수 있다.
이 실시예에 따르면, 식별지점의 좌표값 계산 단계(S600)에서는 식별지점에 인접한 좌표패턴들의 중심 좌표값을 이용한 보간법에 의해 식별지점의 좌표값을 계산한다.
도 8에서, 식별지점, 즉 기준점은 중앙 좌표패턴의 중심으로부터 약 1/2 패턴요소만큼 좌측으로 치우쳐 있고, 약 1/2 패턴요소만큼 하측으로 치우쳐 있다.
좌표값 x가 132인 지점에서 133인 지점, 즉 좌중앙 좌표패턴의 중심으로부터 중앙 좌표패턴의 중심까지의 거리는 패턴요소 4개에 대응한다. 그러므로, 중앙 좌표패턴의 중심으로부터 약 1/2 패턴요소만큼 좌측으로 치우쳐 있는 기준점의 좌표값 x는,
132 + [ 1 - {( 1/2 ) / 4 }] = 132 + (1 - 0.125) = 132.875
로 계산된다.
좌표값 y가 133인 지점에서 134인 지점, 즉 중앙 좌표패턴의 중심으로부터 하중앙 좌표패턴의 중심까지의 거리는 패턴요소 4개에 대응한다. 그러므로, 중앙 좌표패턴의 중심으로부터 약 1/2 패턴요소만큼 하측으로 치우쳐 있는 기준점의 좌표값 y는,
133 + [ ( 1/2 ) / 4 ] = 133 + 0.125 = 133.125
로 계산된다.
그러므로, 도 8에 도시된 이미지에서 기준점의 좌표값은 (132.875, 133.125)이다.
도 9a는 이 발명의 양호한 실시예에 따라 구성된 패턴시트를 촬상한 다른 이미지를 도시한다.
도 9a에 도시된 이미지는 좌표패턴의 행렬이 비스듬하게 기울어져 있으므로, S200에 따라, 도 9b에 보이듯이 좌표패턴의 행렬이 수평과 수직을 이루도록 이미지를 반시계방향으로 적절한 정도로 회전시킨다.
도 9b에 도시된 이미지에서는 상단이 비어 있는 좌표패턴만 존재하고 좌단이 비어 있는 좌표패턴은 없다. 그러므로, 이 이미지는 패턴시트가 카메라에 대해 시계방향으로 90도만큼 회전된 상태에서 촬상된 것임을 알 수 있다.
그러므로, 좌표값을 식별하기 위해서는, 도 9c에 도시된 바와 같이, 이미지를 반시계방향으로 90도, 시계방향으로 270도만큼 회전시켜야 한다.
도 9c에서, 9개의 식별대상 좌표패턴 중 중앙의 좌표패턴은 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000110, 즉 십진수 134가 좌표값 x이다. 또한, 그 좌중앙의 좌표패턴은 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000101, 즉 십진수 133이 좌표값 y이다. 그러므로, 중앙 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (134, 133)이고, 좌중앙 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (133, 133)이며, 하중앙 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (134, 134)인 것을 알 수 있다.
그런데, 기준점은 중앙 좌표패턴의 중심으로부터 약 [ 2 + ( 1/4 )] 패턴요소만큼 좌측으로 치우쳐 있고, 약 [ 2 + ( 1/6 )] 패턴요소만큼 하측으로 치우쳐 있다.
좌표값 x가 133인 지점에서 134인 지점, 즉 좌중앙 좌표패턴의 중심으로부터 중앙 좌표패턴의 중심까지의 거리는 패턴요소 4개에 대응한다. 그러므로, 중앙 좌표패턴의 중심으로부터 약 9/4 패턴요소만큼 좌측으로 치우쳐 있는 기준점의 좌표값 x는,
133 + [ 1 - {( 9/4 ) / 4 }] = 133 + (1 - 0.5625) = 133.4375
로 계산된다.
좌표값 y가 133인 지점에서 134인 지점, 즉 중앙 좌표패턴의 중심으로부터 하중앙 좌표패턴의 중심까지의 거리는 패턴요소 4개에 대응한다. 그러므로, 중앙 좌표패턴의 중심으로부터 약 5/3 패턴요소만큼 하측으로 치우쳐 있는 기준점의 좌표값 y는,
133 + [ ( 13/6 ) / 4 ] = 133 + 0.5417 = 133.5417
로 계산된다.
그러므로, 도 9c에 도시된 이미지에서 기준점의 좌표값은 (133.4375, 133.5417)이다.
도 10a는 이 발명의 양호한 실시예에 따라 구성된 패턴시트를 촬상한 또다른 이미지를 도시한다.
도 10a에 도시된 이미지도 도 9a와 마찬가지로 좌표패턴의 행렬이 비스듬하게 기울어져 있으므로, S200에 따라, 도 10b에 보이듯이 좌표패턴의 행렬이 수평과 수직을 이루도록 이미지를 시계방향으로 적절한 정도로 회전시킨다.
도 10b에 도시된 이미지에서는 좌단이 비어 있는 좌표패턴만 존재하고 상단이 비어 있는 좌표패턴은 없다. 그러므로, 이 이미지는 패턴시트가 카메라에 대해 반시계방향으로 90도만큼 회전된 상태에서 촬상된 것임을 알 수 있다.
그러므로, 좌표값을 인식하기 위해서는, 도 10c에 도시된 바와 같이, 이미지를 시계방향으로 90도만큼 회전시켜야 한다.
도 10c에서, 9개의 인식대상 좌표패턴 중 중앙의 좌표패턴은 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000110, 즉 십진수 134가 좌표값 x이다. 또한, 그 좌중앙의 좌표패턴은 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000101, 즉 십진수 133이 좌표값 y이다. 그러므로, 중앙 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (134, 133)이고, 좌중앙 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (133, 133)이며, 하중앙 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (134, 134)인 것을 알 수 있다.
그런데, 기준점은 중앙 좌표패턴의 중심으로부터 약 [ 2 + ( 1/6 )] 패턴요소만큼 좌측으로 치우쳐 있고, 약 [ 1 + ( 5/6 )] 패턴요소만큼 하측으로 치우쳐 있다.
좌표값 x가 133인 지점에서 134인 지점, 즉 좌중앙 좌표패턴의 중심으로부터 중앙 좌표패턴의 중심까지의 거리는 패턴요소 4개에 대응한다. 그러므로, 중앙 좌표패턴의 중심으로부터 약 13/6 패턴요소만큼 좌측으로 치우쳐 있는 기준점의 좌표값 x는,
133 + [ 1 - {( 13/6 ) / 4 }] = 133 + (1 - 0.5417) = 133.4583
로 계산된다.
좌표값 y가 133인 지점에서 134인 지점, 즉 중앙 좌표패턴의 중심으로부터 하중앙 좌표패턴의 중심까지의 거리는 패턴요소 4개에 대응한다. 그러므로, 중앙 좌표패턴의 중심으로부터 약 11/6 패턴요소만큼 하측으로 치우쳐 있는 기준점의 좌표값 y는,
133 + [ ( 4/3 ) / 4 ] = 133 + 0.4583 = 133.4583
로 계산된다.
그러므로, 도 10c에 도시된 이미지에서 기준점의 좌표값은 (133.4583, 133.4583)이다.
도 11a는 이 발명의 양호한 실시예에 따라 구성된 패턴시트를 촬상한 또다른 이미지를 도시한다.
도 11a에 도시된 이미지도 도 9a와 마찬가지로 좌표패턴의 행렬이 비스듬하게 기울어져 있으므로, S200에 따라, 도 11b에 보이듯이 좌표패턴의 행렬이 수평과 수직을 이루도록 이미지를 반시계방향으로 적절한 정도로 회전시킨다.
도 11b에 도시된 이미지에서는 상단이 비어 있는 좌표패턴도 없고 좌단이 비어 있는 좌표패턴도 없다. 그러므로, 이 이미지는 패턴시트가 카메라에 대해 180도만큼 회전된 상태에서 촬상된 것임을 알 수 있다.
그러므로, 좌표값을 인식하기 위해서는, 도 11c에 도시된 바와 같이, 이미지를 180도만큼 회전시켜야 한다.
도 11c에서, 9개의 인식대상 좌표패턴 중 중앙의 좌표패턴은 X축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000101, 즉 십진수 133이 좌표값 x이다. 또한, 그 좌중앙의 좌표패턴은 Y축 좌표패턴이며, 그 좌표식별 패턴요소들을 조합한 2진수 10000110, 즉 십진수 134가 좌표값 y이다. 그러므로, 중앙 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (133, 134)이고, 우중앙 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (134, 134)이며, 상중앙 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (133, 133)인 것을 알 수 있다.
그런데, 기준점은 중앙 좌표패턴의 중심으로부터 약 [ 1 + ( 3/4 )] 패턴요소만큼 우측으로 치우쳐 있고, 약 [ 1 + ( 1/4 )] 패턴요소만큼 상측으로 치우쳐 있다.
좌표값 x가 133인 지점에서 134인 지점, 즉 좌중앙 좌표패턴의 중심으로부터 중앙 좌표패턴의 중심까지의 거리는 패턴요소 4개에 대응한다. 그러므로, 중앙 좌표패턴의 중심으로부터 약 7/4 패턴요소만큼 좌측으로 치우쳐 있는 기준점의 좌표값 x는,
133 + [( 7/4 ) / 4 ] = 133 + 0.4375 = 133.4375
로 계산된다.
좌표값 y가 133인 지점에서 134인 지점, 즉 중앙 좌표패턴의 중심으로부터 하중앙 좌표패턴의 중심까지의 거리는 패턴요소 4개에 대응한다. 그러므로, 중앙 좌표패턴의 중심으로부터 약 5/4 패턴요소만큼 하측으로 치우쳐 있는 기준점의 좌표값 y는,
133 + [{ 1 - ( 5/4 ) / 4 ] = 133 + 0.6875 = 133.6875
로 계산된다.
그러므로, 도 11c에 도시된 이미지에서 기준점의 좌표값은 (133.4375, 133.6875)이다.
패턴시트 상에 이 실시예에 따른 좌표패턴을 1개 당 2㎜의 크기로 인쇄하고, 디지타이저가 기준점의 위치 이동을 패턴요소의 크기의 1/10의 해상도로 감지할 수 있다면,
패턴시트 상에서의 디지타이저의 위치 이동은,
2 / ( 10 × 4 ) = 0.05㎜
의 해상도로 감지할 수 있다.
예시된 실시예에서는 기준점 부근의 9개의 좌표패턴을 식별대상 좌표패턴으로 삼아 좌표값을 인식하는 것에 대해 설명하였지만, 이 발명이 그렇게 제한되는 것은 아니다. 기준점 부근에서 1개의 X축 좌표패턴과 1개의 Y축 좌표패턴을 포함하는 2개 이상 어떤 수의 좌표패턴이든 식별대상 좌표패턴으로 삼아 좌표값을 인식할 수 있다.
4. 오류보정
도 12a는 패턴시트를 촬상하고 좌표값을 인식하는 과정에서 좌표패턴의 일부를 인식하지 못한 경우에도 좌표값을 인식할 수 있음을 설명하기 위한 한 예를 도시한다.
도 12a에서는 인식대상 좌표패턴 9개 중 중앙 좌표패턴과 우중앙 좌표패턴을 제외한 7개의 좌표패턴에서의 좌표값 인식에 실패한 것을 도시한다.
좌표값 인식 실패는 다양한 원인으로 발생할 수 있다. 예를 들어, 좌표패턴의 일부가 오염 또는 손상되어도 실패할 수 있고, 촬상 이미지의 품질저하로 인해 실패할 수도 있으며, 펜형 디지타이저인 경우에, 좌표패턴의 일부가 펜팁에 의해 가려져서 실패할 수도 있다.
도 12a에서, 중앙 좌표패턴에서 인식되는 좌표값은 (x, 133)이고, 우중앙 좌표패턴에서 인식되는 좌표값은 (134, y)이다.
이로부터 좌상귀 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (132, 132), 상중앙 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (133, 132), 우상귀 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (134, 132), 좌중앙 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (132, 133), 중앙 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (133, 133), 우중앙 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (134, 133), 좌하귀 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (132, 134), 하중앙 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (133, 134), 우하귀 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (134, 134)임을 알 수 있다.
도 12b는 패턴시트를 촬상하고 좌표값을 인식하는 과정에서 좌표패턴의 일부를 인식하지 못한 경우에도 좌표값을 인식할 수 있음을 설명하기 위한 다른 예를 도시한다.
도 12b에서는 인식대상 좌표패턴 9개 중 좌상귀 좌표패턴과 상중앙 좌표패턴을 제외한 7개의 좌표패턴에서의 좌표값 인식에 실패한 것을 도시한다.
도 12b에서, 좌상귀 좌표패턴에서 인식되는 좌표값은 (x, 132)이고, 상중앙 좌표패턴에서 인식되는 좌표값은 (133, y)이다.
이로부터 좌상귀 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (132, 132), 상중앙 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (133, 132), 우상귀 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (134, 132), 좌중앙 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (132, 133), 중앙 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (133, 133), 우중앙 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (134, 133), 좌하귀 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (132, 134), 하중앙 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (133, 134), 우하귀 좌표패턴의 중심의 좌표값은 (134, 134)임을 알 수 있다.
위에서 살펴본 바와 같이, 9개의 인식대상 좌표패턴 중 하나의 Y축 좌표패턴과 하나의 X축 좌표패턴을 포함한 최소 2개의 좌표패턴으로부터만 좌표값을 인식할 수 있다면, 인식대상 좌표패턴의 일부로부터 좌표값을 인식하는 것에 실패할지라도, 기준점의 좌표값을 구할 수 있다.
이 기술분야에 숙련된 자에게는 앞서 설명한 양호한 실시예에 따른 이 발명의 구성에 대한 수정, 변경, 치환이 가능하다는 것이 자명할 것이다. 이 발명의 기술적 사상 및 정신을 벗어남이 없는 이 발명의 구성에 대한 수정, 변경, 치환은 이 발명의 보호범위 내에 두고자 한다.
M, M1~M8 : 좌표식별 패턴요소
P011~P044 : 좌표패턴
P111~P144 : 좌표패턴
P211~P244 : 좌표패턴

Claims (24)

  1. 좌표값에 대응하는 숫자를 패턴으로 표현한 좌표패턴에 있어서,
    상기 좌표패턴이 가로방향의 위치를 나타내는 제1종 좌표패턴 및 세로방향의 위치를 나타내는 제2종 좌표패턴으로 구분되고,
    각각의 좌표패턴은 2개 이상의 좌표식별 패턴요소 및 1개 이상의 방향식별 패턴요소를 포함하며,
    상기 제1종 좌표패턴에서는 상기 방향식별 패턴요소가 제1 위치에 배치되고,
    상기 제2종 좌표패턴에서는 상기 방향식별 패턴요소가 제1 위치와 상이한 제2 위치에 배치되며,
    상기 좌표식별 패턴요소는 색상 또는 명도에 의해 2종 이상의 패턴요소로 구분되고,
    각각의 좌표패턴은 상기 2종 이상의 좌표식별 패턴요소를 조합함으로써 좌표값을 표현하도록 구성된 것을 특징으로 하는 좌표패턴.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1종 좌표패턴에서는 상기 방향식별 패턴요소가 좌단에 배치되고,
    상기 제2종 좌표패턴에서는 상기 방향식별 패턴요소가 상단에 배치된 것을 특징으로 하는 좌표패턴.
  3. 청구항 2에 있어서,
    각각의 좌표패턴이 3행 3열로 배열된 9개의 패턴요소로 구성된 것을 특징으로 하는 좌표패턴.
  4. 청구항 3에 있어서,
    각각의 좌표패턴이 8개의 좌표식별 패턴요소와 1개의 방향식별 패턴요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 좌표패턴.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1종 좌표패턴에서는 상기 방향식별 패턴요소가 좌단 중앙에 배치되고,
    상기 제2종 좌표패턴에서는 상기 방향식별 패턴요소가 상단 중앙에 배치된 것을 특징으로 하는 좌표패턴.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 좌표패턴이 외곽을 둘러싼 경계식별 패턴요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 좌표패턴.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 방향식별 패턴요소가 상기 경계식별 패턴요소의 색상 및 명도와 동일한 색상 및 명도를 갖는 것을 특징으로 하는 좌표패턴.
  8. 좌표값에 대응하는 숫자를 패턴으로 표현한 좌표패턴이 배열된 패턴시트에 있어서,
    상기 좌표패턴이 가로방향의 위치를 나타내는 제1종 좌표패턴 및 세로방향의 위치를 나타내는 제2종 좌표패턴으로 구분되고,
    각각의 좌표패턴은 2개 이상의 좌표식별 패턴요소 및 1개 이상의 방향식별 패턴요소를 포함하며,
    상기 제1종 좌표패턴에서는 상기 방향식별 패턴요소가 제1 위치에 배치되고,
    상기 제2종 좌표패턴에서는 상기 방향식별 패턴요소가 제1 위치와 상이한 제2 위치에 배치되며,
    상기 좌표식별 패턴요소는 색상 또는 명도에 의해 2종 이상의 패턴요소로 구분되고,
    각각의 좌표패턴은 상기 2종 이상의 좌표식별 패턴요소를 조합함으로써 좌표값을 표현하도록 구성된 것을 특징으로 하는 패턴시트.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 패턴시트가 정방향으로 배치된 상태에서는 상기 방향식별 패턴요소가 제1 위치에 배치된 좌표패턴과 상기 방향식별 패턴요소가 제2 위치에 배치된 좌표패턴이 모두 발견되고,
    상기 패턴시트가 정방향으로부터 90도, 180도 또는 270도 중 어느 한 방향으로 회전된 상태에서는 상기 방향식별 패턴요소가 제1 위치에 배치된 좌표패턴과 상기 방향식별 패턴요소가 제2 위치에 배치된 좌표패턴 중 적어도 어느 하나가 발견되지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 패턴시트.
  10. 청구항 8에 있어서,
    가로방향 및 세로방향에서 상기 제1종 좌표패턴과 상기 제2종 좌표패턴이 하나씩 교번적으로 배열된 것을 특징으로 하는 패턴시트.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1종 좌표패턴에서는 상기 방향식별 패턴요소가 좌단에 배치되고,
    상기 제2종 좌표패턴에서는 상기 방향식별 패턴요소가 상단에 배치된 것을 특징으로 하는 패턴시트.
  12. 청구항 11에 있어서,
    각각의 좌표패턴이 3행 3열로 배열된 9개의 패턴요소로 구성된 것을 특징으로 하는 패턴시트.
  13. 청구항 12에 있어서,
    각각의 좌표패턴이 8개의 좌표식별 패턴요소와 1개의 방향식별 패턴요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴시트.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제1종 좌표패턴에서는 상기 방향식별 패턴요소가 좌단 중앙에 배치되고,
    상기 제2종 좌표패턴에서는 상기 방향식별 패턴요소가 상단 중앙에 배치된 것을 특징으로 하는 패턴시트.
  15. 청구항 8 내지 14 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 좌표패턴이 외곽을 둘러싼 경계식별 패턴요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴시트.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 방향식별 패턴요소가 상기 경계식별 패턴요소의 색상 및 명도와 동일한 색상 및 명도를 갖는 것을 특징으로 하는 패턴시트.
  17. 가로방향의 위치 좌표를 표현한 제1종 좌표패턴 및 세로방향의 위치 좌표를 표현한 제2종 좌표패턴을 포함하는 좌표패턴이 배열된 패턴시트 상의 한 지점의 위치를 좌표값으로 인식하는 좌표인식방법에 있어서,
    식별지점 부근의 좌표패턴을 촬상하여 디지털 이미지를 획득하는 단계와,
    상기 이미지 상의 좌표패턴의 행렬을 수평방향과 수직방향으로 정렬하는 단계와,
    상기 이미지의 방향을 파악하고 상기 이미지를 정방향으로 배치하는 단계와,
    상기 이미지 상의 식별지점 부근에 있는 좌표패턴이 나타내는 좌표값을 인식하는 단계와,
    상기 이미지 상의 식별지점 부근에 있는 좌표패턴의 중심을 나타내는 좌표값을 결정하는 단계 및,
    상기 이미지 상의 식별지점의 좌표값을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 좌표인식방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 좌표값 인식 단계에서는 각각의 좌표패턴으로부터 가로방향 또는 세로방향 중 어느 하나의 위치 좌표를 인식하고,
    상기 중심 좌표값 결정 단계에서는 상기 좌표값 인식 단계에서 인식한 인접 좌표패턴의 위치 좌표를 참조하여 가로방향의 위치 좌표와 세로방향의 위치 좌표를 모두 포함하는 좌표값을 각각의 좌표패턴의 중심 좌표값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 좌표인식방법.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 제1종 좌표패턴에서는 상기 방향식별 패턴요소가 제1 위치에 배치되고,
    상기 제2종 좌표패턴에서는 상기 방향식별 패턴요소가 상기 제1 위치와 상이한 제2 위치에 배치되며,
    상기 이미지 정방향 배치 단계에서는 상기 방향식별 패턴요소가 제1 위치에 배치된 좌표패턴과 상기 방향식별 패턴요소가 제2 위치에 배치된 좌표패턴이 모두 발견되는 방향으로 상기 이미지를 회전시키는 것을 특징으로 하는 좌표인식방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 이미지 정방향 배치 단계는,
    상기 이미지로부터 특정 좌표 패턴 형상을 검출하는 단계 및,
    상기 특정 좌표패턴 형상 검출 단계에서의 검출 결과에 따라 상기 이미지의 회전각도를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 좌표인식방법.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 특정 좌표 패턴 형상 검출 단계에서는 상기 제1종 좌표패턴의 형상과 상기 제2종 좌표패턴의 형상을 검출하는 것을 특징으로 하는 좌표인식방법.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 제1종 좌표패턴에서는 상기 방향식별 패턴요소가 좌단에 배치되고,
    상기 제2종 좌표패턴에서는 상기 방향식별 패턴요소가 상단에 배치되며,
    상기 특정 좌표 패턴 형상 검출 단계에서는 상기 방향식별 패턴요소가 좌단에 배치된 좌표패턴과 상기 방향식별 패턴요소가 상단에 배치된 좌표패턴을 검출하는 것을 특징으로 하는 좌표인식방법.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 특정 좌표 패턴 형상 검출 단계에서 상기 방향식별 패턴요소가 좌단에 배치된 좌표패턴과 상기 방향식별 패턴요소가 상단에 배치된 좌표패턴이 모두 검출되는 경우에는 상기 이미지 회전각도 결정 단계에서는 회전각도를 0도로 결정하고,
    상기 특정 좌표 패턴 형상 검출 단계에서 상기 방향식별 패턴요소가 좌단에 배치된 좌표패턴만 검출되는 경우에는 상기 이미지 회전각도 결정 단계에서는 회전각도를 시계방향 90도로 결정하며,
    상기 특정 좌표 패턴 형상 검출 단계에서 상기 방향식별 패턴요소가 좌단에 배치된 좌표패턴과 상기 방향식별 패턴요소가 상단에 배치된 좌표패턴의 어느 하나도 검출되지 않는 경우에는 상기 이미지 회전각도 결정 단계에서는 회전각도를 180도로 결정하고,
    상기 특정 좌표 패턴 형상 검출 단계에서 상기 방향식별 패턴요소가 상단에 배치된 좌표패턴만 검출되는 경우에는 상기 이미지 회전각도 결정 단계에서는 회전각도를 시계방향 270도로 결정하는 것을 특징으로 하는 좌표인식방법.
  24. 청구항 17 내지 23 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식별지점의 좌표값 계산 단계에서는 상기 식별지점에 인접한 좌표패턴들의 중심 좌표값을 이용한 보간법에 의해 상기 식별지점의 좌표값을 계산하는 것을 특징으로 하는 좌표인식방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102013110749A1 (de) 2012-11-27 2014-05-28 Lg Display Co., Ltd. Dünnschichttransistor-Matrixsubstrat für einen digitalen Röntgendetektor

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DE102013110749A1 (de) 2012-11-27 2014-05-28 Lg Display Co., Ltd. Dünnschichttransistor-Matrixsubstrat für einen digitalen Röntgendetektor

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