KR20130141993A - 휴대 단말기 부착용 확대장치, 그리고 이를 이용한 휴대 단말기의 측정 방법 - Google Patents

Abstract

카메라가 내장된 휴대 단말기에 부착되는 확대장치로서, 적어도 하나의 렌즈를 통해 물체를 확대하여 보여주는 렌즈부, 상기 렌즈부를 통해 측정 대상을 측정하도록 상기 렌즈부를 지지하여 감싸는 하우징으로서, 정면은 측정하는 측정 대상을 향하고, 상기 정면의 반대면인 후면은 상기 카메라에 접하는 본체부, 그리고 기역자 모양의 기구로서, 상기 본체부에 연결된 일측이 상기 후면 방향으로 일정 길이까지 뻗어 나오고, 뻗어 나온 길이의 끝에서 직각으로 꺾여 다른 일측을 형성하며, 상기 다른 일측과 상기 본체부 사이에 상기 휴대 단말기를 끼우는 단말기 고정부를 포함한다.

Description

휴대 단말기 부착용 확대장치, 그리고 이를 이용한 휴대 단말기의 측정 방법{MAGNIFYING APPARATUS COMBINED WITH USER DEVICE, AND MEASUREMENT METHOD THEREOF}

본 발명은 휴대 단말기 부착용 확대장치, 그리고 이를 이용한 휴대 단말기의 측정 방법에 관한 것이다.

확대경은 육안으로는 자세히 볼 수 없는 물체의 미세한 부분을 확대하여 관찰하기 위한 볼록렌즈로서, 독일어로는 루페(Lupe)라고도 한다. 현미경은 두 개의 대물렌즈와 대안렌즈로 두 개의 볼록렌즈를 사용하는 복합현미경을 말하며, 확대경도 단일 렌즈를 갖는 현미경이라 할 수 있다.

현미경은 고가의 장치이고 휴대성이 부족하다. 따라서, 사용자는 확대경과 디지털 카메라를 이용하여 물체의 확대 사진을 획득하고 있다. 즉, 사용자는 확대경을 보고자 하는 물체에 근접하여 디지털 카메라로 촬영함으로써 현미경의 효과를 얻는다. 그러나 이 역시, 디지털 카메라에 확대경을 부착하기 어렵고, 디지털 카메라와 확대경 사이의 초점을 촬영할 때마다 조절해야 하는 번거로움이 있으며, 수동으로 파일을 관리해야 하는 번거로움이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다기종 휴대 단말기에 부착이 가능하고, 휴대 단말기별 초점거리를 조절할 수 있으며, 화각이 넓은 확대장치를 제공하고, 휴대 단말에서 측정 대상의 크기를 측정하여 관리하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 카메라를 내장한 휴대 단말기에 부착되는 확대장치로서, 적어도 하나의 렌즈를 통해 물체를 확대하여 보여주는 렌즈부, 상기 렌즈부를 통해 측정 대상을 측정하도록 상기 렌즈부를 지지하여 감싸는 하우징으로서, 정면은 측정하는 측정 대상에 접하고, 상기 정면의 반대면인 후면은 상기 카메라에 접하는 본체부, 그리고 기역자 모양의 기구로서, 상기 본체부에 연결된 일측이 상기 후면 방향으로 일정 길이까지 뻗어 나오고, 뻗어 나온 길이의 끝에서 직각으로 꺾여 다른 일측을 형성하며, 상기 다른 일측과 상기 본체부 사이에 상기 휴대 단말기를 끼우는 단말기 고정부를 포함한다.

상기 본체부는 사용자에 의해 조작되어 상기 렌즈부의 초점을 맞추는 초점 제어부를 포함하며, 상기 렌즈부는 상기 초점 제어부의 조작에 따라 축 위에서 상기 렌즈를 이동할 수 있다.

상기 본체부의 상기 정면은 원형으로 일정 깊이 패여 상기 렌즈부에 접할 수 있다.

상기 본체부는 상기 원형으로 일정 깊이 패인 부분에 원형으로 배치된 짝수개의 발광 소자를 포함하며, 상기 짝수개의 발광 소자는 같은 간격으로 배치될 수 있다.

상기 발광 소자는 칩 타입의 발광 다이오드일 수 있다.

상기 휴대 단말기 부착용 확대장치는 상기 발광 소자에 전원을 공급하는 배터리부를 더 포함할 수 있다.

상기 휴대 단말기 부착용 확대장치는 상기 배터리부로부터의 전원 공급을 제어하여 상기 발광 소자의 온오프를 제어하는 스위치부를 더 포함할 수 있다.

상기 본체부는 상기 단말기 고정부의 상기 일측을 고정하는 고정장치를 더 포함할 수 있다.

상기 단말기 고정부는 상기 일측의 이동 방향으로 일정 폭의 구멍이 일정 길이만큼 뚫려 있는 상기 일측을 포함하고, 상기 구멍에 끼워진 상기 고정장치에 의해 상기 본체부에 고정될 수 있다.

상기 단말기 고정부는 압력이 가해지면 눌려지는 탄력 소재부를 더 포함하고, 상기 탄력 소재부는 상기 다른 일측에서 상기 본체부를 마주보는 면에 부착될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라를 내장한 휴대 단말기가 상기 카메라에 부착된 확대장치와 결합하여 측정 대상을 측정하는 방법으로서, 설치된 측정 소프트웨어를 실행하는 단계, 상기 측정 소프트웨어에서 촬영 요청 신호를 입력받으면, 상기 카메라를 동작하여 상기 확대장치에 접한 일정 크기의 캘리브레이션 도형을 촬영하는 단계, 상기 휴대 단말기의 디스플레이 장치에 촬영한 도형 이미지와 기준 도형을 표시하는 단계, 상기 촬영한 도형 이미지를 상기 기준 도형에 맞추어 상기 기준 도형 안의 픽셀수를 계산하는 단계, 상기 기준 도형의 크기와 상기 기준 도형 안의 픽셀수를 기초로 픽셀당 길이를 계산하는 단계, 그리고 상기 픽셀당 길이를 캘리브레이션 결과로 저장하는 단계를 포함한다.

상기 캘리브레이션 도형은 일정 반지름의 캘리브레이션 원일 수 있다.

상기 촬영한 도형 이미지와 기준 도형을 표시하는 단계는 상기 촬영한 도형 이미지에 상기 기준 도형의 벡터레이어를 겹쳐서 표시할 수 있다.

상기 기준 도형 안의 픽셀수를 계산하는 단계는 픽셀로 만들어진 상기 촬영한 도형 이미지에서 상기 기준 도형 안에 들어있는 픽셀수를 계산할 수 있다.본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카메라를 내장한 휴대 단말기가 상기 카메라에 부착된 확대장치와 결합하여 측정 대상을 측정하는 방법으로서, 설치된 측정 소프트웨어를 실행하는 단계, 상기 측정 소프트웨어에서 촬영 요청 신호를 입력받으면, 상기 카메라를 동작하여 상기 확대장치에 접한 측정 대상을 촬영하는 단계, 촬영한 측정 대상 이미지와 상기 확대장치가 부착된 상기 휴대 단말기의 캘리브레이션 결과를 기초로 상기 측정 대상의 크기를 계산하는 단계, 그리고 계산한 측정 대상의 크기 정보와 상기 측정 대상의 위치 정보를 상기 측정 대상 이미지에 매핑하여 저장하는 단계를 포함한다.

상기 측정 대상의 크기를 계산하는 단계는 상기 측정 소프트웨어의 외곽선 추출 모드에서 상기 측정 대상 이미지의 외곽선을 추출하고, 추출한 외곽선을 기초로 상기 측정 대상의 크기를 계산할 수 있다.

상기 캘리브레이션 결과는 촬영한 측정 대상의 픽셀당 길이 정보를 포함할 수 있다.

상기 측정 대상의 크기를 계산하는 단계는 상기 캘리브레이션 결과를 기초로 추출한 외곽선 사이의 픽셀수에 해당하는 상기 측정 대상의 크기를 계산할 수 있다.

상기 측정 대상을 촬영하는 단계는 상기 측정 대상을 촬영할 때 상기 휴대 단말기의 위치 정보를 저장하고, 상기 측정 대상의 위치 정보를 매핑하여 저장하는 단계는 상기 휴대 단말기의 위치 정보를 상기 측정 대상의 위치 정보로 매핑할 수 있다.

상기 확대장치에 접한 측정 대상을 촬영하는 단계는균열에 상기 확대장치를 대고 촬영할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 다양한 종류의 휴대 단말기에 부착하여 측정 대상을 측정할 수 있는 범용성을 제공하고, 화각이 넓어 측정 시 측정 대상의 그림자 영역을 최소화할 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따르면 측정 대상의 크기를 측정할 수 있고, 측정 결과를 휴대 단말기의 위치 정보와 함께 기록하여, 증거 자료로서의 객관성을 확보할 수 있다. 추가로, 본 발명의 실시예에 따르면 휴대 단말기의 네트워크를 이용하여, 정보를 공유하고자 하는 사람과 쉽게 공유가 가능하다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 확대장치의 정면쪽 사시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 확대장치의 후면쪽 사시도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 휴대 단말기를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 확대장치와 휴대 단말기가 결합한 모습을 나타내는 도면이다.
도 5과 도 6 각각은 본 발명의 한 실시예에 따른 확대장치의 상면도이다.
도 7과 도 8 각각은 본 발명의 한 실시예에 따른 렌즈부를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 광분포도를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 측정 소프트웨어의 블록도이다.
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 외곽선 추출 화면의 예시이다.
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 측정 화면의 예시이다.
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 측정 방법의 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 캘리브레이션 화면의 예시이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 측정 방법의 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 한 실시예에 따른 측정 소프트웨어를 설명하는 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이제 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기 부착용 확대장치, 그리고 이를 이용한 측정 방법에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 확대장치의 정면쪽 사시도이다.

도 1을 참고하면, 확대장치(100)는 휴대용 확대장치로서, 휴대 단말기의 카메라에 부착된다.

확대장치(100)는 렌즈부(110), 본체부(130), 그리고 단말기 고정부(170)를 포함한다.

렌즈부(110)는 적어도 하나의 렌즈를 통해 물체를 확대하여 보여준다. 렌즈부(110)는 확대장치(100)의 용도에 따라서 다양한 종류의 렌즈를 이용할 수 있다. 예를 들면, 렌즈부(110)는 유리 렌즈를 이용할 수 있다. 또는 렌즈부(110)는 가벼우면서 고배율의 이미지를 얻을 수 있는 다중 압축 고배율 렌즈, 예를 들면 3중 압축 고배율 렌즈를 이용할 수 있다. 렌즈부(110)는 사출 렌즈를 사용할 수 있다.

렌즈부(110)는 측정 대상 측정 시 렌즈부(110)에 빛을 공급하는 복수의 발광 소자와 확대 렌즈가 결합된 렌즈뭉치로 구현될 수 있다. 발광 소자는 측정 대상의 그림자 영역을 최소화하기 위해 정면쪽 렌즈부(110) 근처에 원형으로 복수 개, 예를 들면 8개 배치된다. 복수의 발광 소자(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158)는 칩 타입의 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED), 즉 칩LED일 수 있다. 렌즈뭉치는 나사산으로 되어 있어 렌즈부(110) 안에서 일정 거리를 움직일 수 있다. 사용자는 초점 제어부(131)를 조작하여 렌즈뭉치를 이동할 수 있다. 또는 사용자는 렌즈부(110)를 직접 돌려 초점을 맞출 수 있다.

본체부(130)는 렌즈부(110)를 통해 측정 대상을 측정하도록 렌즈부(110)를 지지하여 감싸는 하우징(housing)이다. 본체부(130)는 도 1에서 보이는 정면을 측정하는 측정 대상을 향하도록 한다. 이때, 본체부(130)는 표면에서 원형으로 일정 깊이 들어가서 렌즈부(110)에 접한다. 따라서, 측정 대상 측정 시, 사용자가 본체부(130) 정면을 측정 대상에 대더라도 복수의 발광 소자의 빛을 이용해 측정 대상을 측정할 수 있다. 그리고 본체부(130)는 정면의 반대면인 후면을 휴대 단말기(200)의 카메라에 접하도록 한다.

본체부(130)는 단말기 고정부(170)를 고정하는 고정장치(133)를 포함한다. 여기서 고정장치(133)는 나사일 수 있다. 그리고, 나사로 고정할 때 본체부(130)의 나사산이 마모되지 않도록 경도가 높은 금속 암나사산인 헬리코일을 삽입할 수 있다.

배터리부(150)는 복수의 발광 소자(151-158)에 전원을 공급한다. 배터리부(150)의 전원 용량과 발광 소자의 소모 전력을 기초로 발광 소자의 개수가 결정될 수 있다.

스위치부(159)는 배터리부(150)로부터의 전원 공급을 제어하여 발광 소자(151-158)의 온오프를 제어한다.

단말기 고정부(170)는 기역자 모양의 기구로서, 휴대 단말기(200)에 끼워진다. 단말기 고정부(170)는 휴대 단말기(200)에 끼워지는 폭을 조절할 수 있도록 본체부(130)의 후면 방향으로 늘어나거나 줄어들 수 있다. 단말기 고정부(170)는 클립형, 자석형, 케이스 결합형, 젤 압축형, 밴드형 등으로 구현될 수 있다.

단말기 고정부(170)는 휴대 단말기들의 폭이 동일하지 않으므로, 단말기 고정부(170)의 길이를 조절하여 휴대 단말기(200)와 확대장치(100) 사이의 폭을 조절한다. 이를 위해, 사용자는 고정장치(133)를 풀어 단말기 고정부(170)를 후면 방향으로 이동시키고, 고정장치(133)를 조여 본체부(130)와 단말기 고정부(170)를 고정시킨다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 확대장치의 후면쪽 사시도이다.

도 2를 참고하면, 단말기 고정부(170)는 기역자 모양의 기구로서, 본체부(130)에 연결된 일측이 후면 방향으로 일정 길이까지 뻗어 나올 수 있다. 그리고 단말기 고정부(170)는 뻗어 나온 길이의 끝에서 직각으로 꺾여 다른 일측을 형성한다. 즉, 단말기 고정부(170)는 본체부(130)와의 거리를 일정 범위에서 조절할 수 있다.

단말기 고정부(170)는 압력이 가해지면 눌려지는 탄력 소재부(171)를 포함한다. 탄력 소재부(171)는 본체부(130)를 마주보는 면에 부착된다. 따라서, 휴대 단말기(200)가 단말기 고정부(170)와 본체부(130) 사이에 끼워지면, 휴대 단말기(200)는 탄력 소재부(171)에 의해 단말기 고정부(170)에 밀착된다.

단말기 고정부(170)와 본체부(130)는 고정장치(133)로 고정된다.

후면쪽 렌즈부(110)는 휴대 단말기(200)의 카메라와 접한다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 휴대 단말기를 나타내는 도면이다.

도 3을 참고하면, 휴대 단말기(200)는 카메라(210)를 내장하고, 디스플레이 장치를 가진 휴대형 디지털 장치이다. 휴대 단말기(200)는 카메라(210) 구동 시 카메라가 촬영하는 화면을 디스플레이 장치에 표시한다. 즉, 사용자는 카메라(210)를 구동시키고, 디스플레이 장치를 통해 카메라(210)가 촬영하는 화면을 확인할 수 있다.

휴대 단말기(200)는 각종 소프트웨어를 설치하여 실행한다. 예를 들면, 사용자가 카메라 구동을 위한 소프트웨어, 예를 들면 카메라 어플리케이션(application)을 선택하면, 휴대 단말기(200)는 카메라 어플리케이션을 실행하여 카메라(210)를 구동한다. 또한, 휴대 단말기(200)는 확대장치(100)와 관련된 측정 소프트웨어를 실행하고, 측정 소프트웨어에서 프로그램된 각종 동작을 수행한다

휴대 단말기(200)는 예를 들면, 스마트폰이나 스마트패드와 같은 휴대형 디지털 장치일 수 있다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 확대장치와 휴대 단말기가 결합한 모습을 나타내는 도면이다.

도 4를 참고하면, 휴대 단말기(200)는 확대장치(100)의 단말기 고정부(170)에 끼워진다. 이때, 사용자는 확대장치(100)의 렌즈부(110)와 휴대 단말기(200)의 카메라(210)의 렌즈 위치가 맞도록 확대장치(100)의 위치를 옮기면서 확대장치(100)를 휴대 단말기(200)에 부착한다.

사용자가 휴대 단말기(200) 만으로 측정 대상을 촬영하는 경우, 사용자는 내장된 카메라(210)의 기능에 한정된 이미지만을 얻을 수 있다. 그러나, 휴대 단말기(200)에 확대장치(100)를 부착하면, 사용자는 마치 현미경과 같이 복수의 렌즈로 확대하는 것과 같이, 고배율의 측정 대상 이미지를 얻을 수 있다.

도 5과 도 6 각각은 본 발명의 한 실시예에 따른 확대장치의 상면도이다.

도 5를 참고하면, 본체부(130)에 단말기 고정부(170)가 위치한다. 이때, 단말기 고정부(170)는 이동 방향으로 일정 폭의 구멍이 일정 길이만큼 뚫려 있다. 그리고, 고정장치(133)는 구멍에 끼워진 본체부(130)에 연결된다.

도 6을 참고하면, 단말기 고정부(170)가 확대장치(100)의 후면 방향으로 이동한다. 그리고 그 위치에서 고정장치(133)가 조여지면, 단말기 고정부(170)가 본체부(130)에 고정된다.

도 7과 도 8 각각은 본 발명의 한 실시예에 따른 렌즈부를 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 광분포도를 나타내는 도면이다.

도 1과 도 7을 함께 참고하면, 렌즈부(110)는 확대장치(100)의 정면에 위치한 물체를 확대한다. 렌즈부(110)는 적어도 하나의 렌즈, 예를 들면 렌즈(111, 113)를 포함한다. 렌즈부(110)는 동일한 축에 위치한다. 렌즈부(110)는 복수의 발광 소자(151-158)와 렌즈(111, 113)가 결합된 렌즈뭉치로 구현되어있다.

도 8을 참고하면, 렌즈뭉치는 나사산으로 되어 있어 렌즈부(110) 안에서 일정 거리를 움직일 수 있다. 휴대 단말기는 서로 다른 카메라 렌즈를 사용하므로, 휴대 단말기마다 초점 거리가 다를 수 있다. 따라서, 사용자는 초점 제어부(131)를 조작하여 렌즈뭉치를 이동하거나, 렌즈뭉치를 직접 돌려 초점을 맞출 수 있다.

도 1과 도 9를 함께 참고하면, 렌즈부(110) 주변에 복수의 발광 장치(151-158)가 배치된다. 정면쪽 렌즈부(110) 주변에 원형으로 복수개의 칩LED을 일정 간격으로 배치하면, 그림자에 의해 가려지는 부분이 적다. 따라서, 확대장치(100)는 동일한 배율의 렌즈를 사용하더라도 넓은 화각으로 측정 대상을 측정할 수 있다. 또한, 사용자는 측정 대상에 확대장치(100)를 대고 측정할 수 있다. 따라서, 확대장치(100)는 캘리브레이션 후에는 항상 측정 대상과 렌즈 사이의 거리가 고정되므로, 측정의 정확성을 높일 수 있다.

도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 측정 소프트웨어의 블록도이고, 도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 외곽선 추출 화면의 예시이며, 도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 측정 대상 크기 측정 화면의 예시이다.

도 10을 참고하면, 측정 소프트웨어(300)는 휴대 단말기(200)에 구현된다. 그리고 측정 소프트웨어(300)는 휴대 단말기(200)의 각종 하드웨어 자원을 이용한다. 측정 소프트웨어(300)는 입력부(310), 전처리엔진부(320), 측정부(330), 후처리엔진부(340), 관리부(350), 그리고 설정부(360)를 포함한다.

입력부(310)는 측정할 이미지 또는 영상을 입력받는다. 입력부(310)는 휴대 단말기(200)의 카메라(210) 또는 무선 현미경(미도시)으로부터 전송된 이미지 또는 영상을 입력받을 수 있다. 또는 입력부(310)는 저장된 이미지를 입력받을 수 있다. 이때 휴대 단말기(200)의 카메라(210)는 확대장치(100)가 결합되어 측정 대상을 측정할 수 있다.

전처리엔진부(preprocessing engine)(320)는 입력부(310)로부터 입력된 이미지를 전처리한다. 전처리엔진부(320)는 그레이스케일(Grayscale)을 통해 입력된 이미지를 흑백처리한다. 전처리엔진부(320)는 한계치설정(Threshold)을 통해 흑백 이미지 전체 명도의 평균을 기초로, 평균 이상은 0, 이하는 1로 이진화하여 경계면을 뚜렷하게 한다. 전처리엔진부(320)는 도 11과 같이, 외곽선 추출(Canny Edge Extract)을 통해 한계치설정을 거친 이미지의 경계면을 검출하여 외곽선을 그려준다. 측정부(330)는 자동 모드인 경우, 디스플레이 장치에 측정한 측정 대상 이미지를 표시하고, 사용자가 측정 대상 이미지를 선택하면, 후처리엔진부(340)에서 계산한 측정 대상의 크기를 표시한다. 측정부(330)는 매뉴얼 모드인 경우, 외곽선 추출이 어려운 측정 대상에서 나타난 부정확한 원의 크기를 수동으로 조절할 수 있다.

후처리엔진부(340)는 추출한 외곽선으로부터 측정 대상의 면적, 길이, 폭 등의 각종 크기 정보를 계산한다. 후처리엔진부(340)는 그로우 포인트(grow point)와 같은 방식을 통해 스크린에서 선택된 부분을 기점으로 일정 영역에 포인트를 설정한다. 그리고 후처리엔진부(340)는 설정된 포인트의 점들을 여러 방향, 예를 들면 8방향 이상으로 이동한다. 후처리엔진부(340)는 진행하던 점이 외곽선과 만나면 멈추고, 외곽선과 만난점은 진행 시작점에서 최초 진행방향의 반대방향으로 진행시킨다. 그리고 후처리엔진부(340)는 각 점의 이동 길이 중 가장 짧은 길이를 해당 영역의 폭으로 결정할 수 있다. 이때, 후처리엔진부(340)는 해당 영역의 폭에 해당하는 픽셀수를 계산하고, 캘리브레이션으로 획득한 픽셀당 길이를 기초로 측정 대상의 면적, 길이, 폭 등의 각종 크기 정보를 계산할 수 있다. 후처리엔진부(340)는 도 12와 같이, 측정 대상인 균열의 크기를 표시할 수 있다.

관리부(350)는 이미지를 저장하는데, 측정 대상의 위치 정보를 함께 저장할 수 있다. 측정 대상의 위치 정보는 촬영 위치이고, 시간 정보도 함께 저장될 수 있다. 관리부(350)는 저장된 이미지 파일의 이름을 변경하거나, 그룹을 설정하여 저장할 수 있고, 메모를 작성하여 측정 대상 이미지와 함께 저장할 수 있다.

설정부(360)는 캘리브레이션을 수행한다. 설정부(360)는 캘리브레이션 원을 촬영하고, 촬영한 캘리브레이션 원과 기준 원을 맞춰 확대 배율을 결정한다. 그리고 설정부(360)는 전처리엔진부(320)의 한계치설정(Threshold) 값을 조정하여 명확한 외곽선을 검출하도록 할 수 있다.

도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 측정 방법의 흐름도이고, 도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 캘리브레이션 화면의 예시이다.

도 13을 참고하면, 휴대 단말기(200)는 카메라(210)에 확대장치(100)를 결합한 상태에서 측정 대상을 측정할 수 있다. 이때, 확대장치(100)에 결합하는 휴대 단말기들은 내장된 카메라 렌즈가 동일하지 않기 때문에, 측정 대상 측정 전에 렌즈 차이를 보정하기 위한 캘리브레이션을 수행한다. 그리고 휴대 단말기(200)는 설치된 측정 소프트웨어를 기초로 캘리브레이션을 수행한다.

휴대 단말기(200)는 설치된 측정 소프트웨어를 실행한다(S1310). 측정 소프트웨어는 기능에 따라 다양한 측정 모드를 제공할 수 있는데, 특히 캘리브레이션을 위해 프로그램된 캘리브레이션 모드를 제공할 수 있다.

휴대 단말기(200)는 측정 소프트웨어에서 촬영 요청 신호를 입력받으면, 카메라(210)를 동작하여 확대장치(100)에 접한 일정 크기의 캘리브레이션 도형을 촬영한다(S1320). 이때, 사용자는 디스플레이 장치에 초점이 맞지 않는 화면이 보이면, 렌즈뭉치를 이동하면서 초점을 맞출 수 있다. 캘리브레이션 도형은 정확한 크기로 정교하게 인쇄, 컷팅 또는 각인된 도형으로서, 모양이 다양할 수 있는데, 간단하게는 일정 반지름의 원일 수 있다.

휴대 단말기(200)는 디스플레이 장치에 촬영한 도형과 기준 도형을 겹쳐 표시한다(S1330). 이때, 기준 도형은 캘리브레이션 도형과 같은 모양의 벡터이미지일 수 있다. 이 경우, 휴대 단말기(200)는 촬영한 도형 이미지에 기준 도형의 벡터레이어를 겹쳐서 표시한다. 촬영한 도형은 비트맵이미지와 같이 픽셀로 만들어진 이미지일 수 있다.

휴대 단말기(200)는 촬영한 도형을 기준 도형에 맞춘다(S1340). 촬영한 도형과 기준 도형은 크기가 다르다. 따라서, 휴대 단말기(200)는 도 14와 같이, 외곽선이 있는 기준 도형(10)을 표시하고, 촬영한 도형(20)을 늘리거나 줄여서 기준 도형(10)에 일치시킨다.

휴대 단말기(200)는 기준 도형 안의 픽셀수를 계산한다(S1350).

휴대 단말기(200)는 기준 도형의 크기와 기준 도형 안의 픽셀수를 기초로 픽셀당 길이를 계산한다(S1360). 휴대 단말기(200)는 픽셀당 길이를 캘리브레이션 결과로 저장한다.

이렇게 캘리브레이션이 끝나면, 휴대 단말기(200)는 측정 대상, 예를 들면 균열(crack)을 촬영하고, 균열에 해당하는 픽셀수와 캘리브레이션 결과를 이용하여 균열의 크기를 측정할 수 있다.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측정 방법의 흐름도이다.

도 15를 참고하면, 휴대 단말기(200)는 카메라(210)에 확대장치(100)를 결합한 상태에서 측정 대상을 측정한다.

휴대 단말기(200)는 설치된 측정 소프트웨어를 실행한다(S1510).

휴대 단말기(200)는 측정 소프트웨어에서 촬영 요청 신호를 입력받으면, 카메라(210)를 동작하여 확대장치(100)에 접한 측정 대상을 촬영한다(S1520). 이때, 휴대 단말기(200)는 휴대 단말기의 위치 정보를 함께 저장할 수 있다. 휴대 단말기의 위치 정보는 GPS(Global Positioning System) 좌표 정보일 수 있다. 그리고, 휴대 단말기(200)는 발광 소자(151-158)가 켜진 상태에서 측정 대상을 촬영한다.

휴대 단말기(200)는 촬영한 측정 대상 이미지를 기초로 측정 대상의 외곽선을 추출한다(S1530). 휴대 단말기(200)는 측정 소프트웨어의 외곽선 추출 모드에서 측정 대상 이미지의 외곽선을 추출할 수 있다.

휴대 단말기(200)는 측정 대상의 외곽선 정보와 캘리브레이션 결과를 기초로 측정 대상의 크기를 계산한다(S1540). 캘리브레이션 결과는 픽셀당 길이 정보를 포함한다. 휴대 단말기(200)는 디스플레이 장치에 측정한 측정 대상 이미지를 표시하고, 도 11과 같이 측정 대상의 외곽선을 추출한다. 휴대 단말기(200)는 추출한 외곽선과 캘리브레이션 결과를 기초로 측정 대상의 면적, 길이, 폭 등의 각종 크기 정보를 계산할 수 있다. 이를 위해 휴대 단말기(200)는 그레이스케일(Grayscale), 한계치설정(Threshold), 외곽선 추출(Canny Edge Extract) 알고리즘과 추가적인 크기 정보 추출 알고리즘(grow point, edge detection 등)을 이용할 수 있다.

휴대 단말기(200)는 측정 대상의 크기 정보와 측정 대상의 위치 정보를 측정 대상 이미지에 매핑하여 저장한다(S1550). 사용자는 저장된 측정 대상 정보를 다른 단말로 전송하고, 다른 사람과 공유할 수 있다.

도 16은 본 발명의 한 실시예에 따른 측정 소프트웨어를 설명하는 도면이다.

도 16을 참고하면, 휴대 단말기(200)에 구현된 측정 소프트웨어는 촬영한 균열을 표시하고, 균열의 외곽선을 추출한다. 측정 소프트웨어는 그로우 포인트(grow point)와 같은 방식을 통해 스크린에서 선택된 부분을 기점으로 일정 영역에 포인트를 설정한다. 그리고 측정 소프트웨어는 설정된 포인트의 점들을 여러 방향으로 이동하다가 외곽선과 만나면 멈추어 외곽선 사이의 픽셀수를 계산한다. 측정 소프트웨어는 캘리브레이션으로 획득한 픽셀당 길이를 이용하여 외곽선 사이의 픽셀수에 해당하는 실제 크기를 계산한다. 만약, 조명이나 표면상태에 따라 정확한 측정값이 안 나오는 경우, 측정 소프트웨어에서 균열 이미지를 확대하거나 축소할 수 있다. 또한 크기 차이가 심한 경우에는 상단의 스크롤 바를 이동하여 큰 폭으로 이동 가능하다.

이상에서, 휴대 단말기(200)에 설치된 측정 소프트웨어가 카메라(210)에 의해 촬영된 측정 대상을 측정하는 실시예로 설명하였다. 그러나, 휴대 단말기(200)에 설치된 측정 소프트웨어는 이에 한정하지 않고, 무선 현미경(미도시)으로부터 전송된 영상 또는 이미지, 또는 저장된 이미지를 입력부(310)에서 입력받아 처리할 수 있다.

이와 같이 휴대장치(100)는 다양한 종류의 휴대 단말기에 부착하여 측정 대상을 측정할 수 있고, 화각이 넓어 측정 시 측정 대상의 그림자 영역을 최소화할 수 있다. 또한 휴대 단말기(200)에 설치된 소프트웨어를 이용해서, 휴대 단말기(200)는 측정 대상의 크기를 측정할 수 있고, 측정 결과를 위치 정보와 함께 기록할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (20)

1. 카메라를 내장한 휴대 단말기에 부착되는 확대장치로서,
   적어도 하나의 렌즈를 통해 물체를 확대하여 보여주는 렌즈부,
   상기 렌즈부를 통해 측정 대상을 측정하도록 상기 렌즈부를 지지하여 감싸는 하우징으로서, 정면은 측정하는 측정 대상에 접하고, 상기 정면의 반대면인 후면은 상기 카메라에 접하는 본체부, 그리고
   기역자 모양의 기구로서, 상기 본체부에 연결된 일측이 상기 후면 방향으로 일정 길이까지 뻗어 나오고, 뻗어 나온 길이의 끝에서 직각으로 꺾여 타측을 형성하며, 상기 타측과 상기 본체부 사이에 상기 휴대 단말기를 끼우는 단말기 고정부
   를 포함하는 휴대 단말기 부착용 확대장치.
2. 제1항에서,
   상기 본체부는 사용자에 의해 조작되어 상기 렌즈부의 초점을 맞추는 초점 제어부를 포함하며,
   상기 렌즈부는 상기 초점 제어부의 조작에 따라 축 위에서 상기 렌즈를 이동하는 휴대 단말기 부착용 확대장치.
3. 제1항에서,
   상기 본체부의 상기 정면은 원형으로 일정 깊이 패여 상기 렌즈부에 접하는 휴대 단말기 부착용 확대장치.
4. 제3항에서,
   상기 렌즈부는
   상기 렌즈 주변에 원형으로 배치된 복수의 발광 소자를 포함하며, 상기 복수의 발광 소자는 같은 간격으로 배치되는 휴대 단말기 부착용 확대장치.
5. 제4항에서,
   상기 발광 소자는 칩 타입의 발광 다이오드인 휴대 단말기 부착용 확대장치.
6. 제4항에서,
   상기 발광 소자에 전원을 공급하는 배터리부를 더 포함하는 휴대 단말기 부착용 확대장치.
7. 제6항에서,
   상기 배터리부로부터의 전원 공급을 제어하여 상기 발광 소자의 온오프를 제어하는 스위치부를 더 포함하는 휴대 단말기 부착용 확대장치.
8. 제1항에서,
   상기 본체부는 상기 단말기 고정부의 상기 일측을 고정하는 고정장치를 더 포함하는 휴대 단말기 부착용 확대장치.
9. 제8항에서,
   상기 단말기 고정부는 상기 일측의 이동 방향으로 일정 폭의 구멍이 일정 길이만큼 뚫려 있는 상기 일측을 포함하고, 상기 구멍에 끼워진 상기 고정장치에 의해 상기 본체부에 고정되는 휴대 단말기 부착용 확대장치.
10. 제1항에서,
    상기 단말기 고정부는 압력이 가해지면 눌려지는 탄력 소재부를 더 포함하고,
    상기 탄력 소재부는 상기 다른 일측에서 상기 본체부를 마주보는 면에 부착되는 휴대 단말기 부착용 확대장치.
11. 카메라를 내장한 휴대 단말기가 상기 카메라에 부착된 확대장치와 결합하여 측정 대상을 측정하는 방법으로서,
    설치된 측정 소프트웨어를 실행하는 단계,
    상기 측정 소프트웨어에서 촬영 요청 신호를 입력받으면, 상기 카메라를 동작하여 상기 확대장치에 접한 일정 크기의 캘리브레이션 도형을 촬영하는 단계,
    상기 휴대 단말기의 디스플레이 장치에 촬영한 도형 이미지와 기준 도형을 표시하는 단계,
    상기 촬영한 도형 이미지를 상기 기준 도형에 맞추어 상기 기준 도형 안의 픽셀수를 계산하는 단계,
    상기 기준 도형의 크기와 상기 기준 도형 안의 픽셀수를 기초로 픽셀당 길이를 계산하는 단계, 그리고
    상기 픽셀당 길이를 캘리브레이션 결과로 저장하는 단계
    를 포함하는 측정 방법.
12. 제11항에서,
    상기 캘리브레이션 도형은
    일정 반지름의 캘리브레이션 원을 포함하는 측정 방법.
13. 제11항에서,
    상기 촬영한 도형 이미지와 기준 도형을 표시하는 단계는
    상기 촬영한 도형 이미지에 상기 기준 도형의 벡터레이어를 겹쳐서 표시하는 측정 방법.
14. 제11항에서,
    상기 기준 도형 안의 픽셀수를 계산하는 단계는
    픽셀로 만들어진 상기 촬영한 도형 이미지에서 상기 기준 도형 안에 들어있는 픽셀수를 계산하는 측정 방법.
15. 카메라를 내장한 휴대 단말기가 상기 카메라에 부착된 확대장치와 결합하여 측정 대상을 측정하는 방법으로서,
    설치된 측정 소프트웨어를 실행하는 단계,
    상기 측정 소프트웨어에서 촬영 요청 신호를 입력받으면, 상기 카메라를 동작하여 상기 확대장치에 접한 측정 대상을 촬영하는 단계,
    촬영한 측정 대상 이미지와 상기 확대장치가 부착된 상기 휴대 단말기의 캘리브레이션 결과로 상기 측정 대상의 크기를 계산하는 단계, 그리고
    계산한 측정 대상의 크기 정보와 상기 측정 대상의 위치 정보를 상기 측정 대상 이미지에 매핑하여 저장하는 단계
    를 포함하는 측정 방법.
16. 제15항에서,
    상기 측정 대상의 크기를 계산하는 단계는
    상기 측정 소프트웨어의 외곽선 추출 모드에서 상기 측정 대상 이미지의 외곽선을 추출하고, 추출한 외곽선을 기초로 상기 측정 대상의 크기를 계산하는 측정 방법.
17. 제16항에서,
    상기 캘리브레이션 결과는 촬영한 측정 대상의 픽셀당 길이 정보를 포함하는 측정 방법.
18. 제17항에서,
    상기 측정 대상의 크기를 계산하는 단계는
    상기 캘리브레이션 결과를 기초로 추출한 외곽선 사이의 픽셀수에 해당하는 상기 측정 대상의 크기를 계산하는 측정 방법.
19. 제15항에서,
    상기 측정 대상을 촬영하는 단계는
    상기 측정 대상을 촬영할 때 상기 휴대 단말기의 위치 정보를 저장하고,
    상기 측정 대상의 위치 정보를 매핑하여 저장하는 단계는
    상기 휴대 단말기의 위치 정보를 상기 측정 대상의 위치 정보로 매핑하는 측정 방법.
20. 제15항에서,
    상기 확대장치에 접한 측정 대상을 촬영하는 단계는 균열에 상기 확대장치를 대고 촬영하는 측정 방법.

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