KR20140133359A - Distance measurement method using single camera module - Google Patents

Distance measurement method using single camera module Download PDF

Info

Publication number
KR20140133359A
KR20140133359A KR20130053441A KR20130053441A KR20140133359A KR 20140133359 A KR20140133359 A KR 20140133359A KR 20130053441 A KR20130053441 A KR 20130053441A KR 20130053441 A KR20130053441 A KR 20130053441A KR 20140133359 A KR20140133359 A KR 20140133359A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
distance
camera module
camera
width
reference width
Prior art date
Application number
KR20130053441A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101734372B1 (en
Inventor
최이권
소수환
기옥주
김용진
Original Assignee
모젼스랩(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 모젼스랩(주) filed Critical 모젼스랩(주)
Priority to KR1020130053441A priority Critical patent/KR101734372B1/en
Publication of KR20140133359A publication Critical patent/KR20140133359A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101734372B1 publication Critical patent/KR101734372B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
    • G01C3/02—Details
    • G01C3/06—Use of electric means to obtain final indication
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
    • G01C11/04—Interpretation of pictures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
    • G01C11/36—Videogrammetry, i.e. electronic processing of video signals from a single source or from different sources to give parallax or range information
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
    • G01C3/02—Details
    • G01C3/06—Use of electric means to obtain final indication
    • G01C3/08—Use of electric radiation detectors
    • G01C3/085—Use of electric radiation detectors with electronic parallax measurement

Abstract

The present invention is to execute a command set in accordance to a distance between a display device having a camera and a user recognized in the camera. The present invention comprises: (A) a step of recognizing a subject in a camera module; (B) a step of photographing the subject using the camera; (C) a step of calculating a virtual reference width (Wo) from a trigonometric function on a view angle (θ) of the camera; (D) a step of calculating a reference width (Wi) of the subject from a trigonometric function on a photographed angle (α); (E) a step of calculating a distance (Di) to the subject through a proportional expression; and (F) a step of executing the command set in accordance to the distance (Di) to the subject. The present invention can properly provide an interface in accordance to the situation of the user by changing the set command in accordance to the distance between the display device and the user.

Description

싱글 카메라 모듈을 이용한 이용자 거리 측정 방법{Distance measurement method using single camera module}[0001] The present invention relates to a distance measurement method using a single camera module,

본 발명은 싱글 카메라 모듈을 이용한 거리 측정 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 카메라가 구비된 디스플레이장치와 카메라에 인식된 이용자의 거리에 따라 설정된 명령을 수행하기 위한 것으로, 지식경제부의 산업융합원천기술개발사업 '놀이형 인터액션 Smart Big board 개발' 과제 (수행기간 2012.06.01~2015.05.31)'를 수행함에 있어 산출된 결과물에 대한 발명이다.
The present invention relates to a distance measuring method using a single camera module, and more particularly, to a method for measuring a distance using a single camera module, Development Project "Inventory of the results produced in carrying out the" Game-type interaction Smart Big board development "task (performance period 2012.06.01 ~ 2015.05.31).

종래에는, 카메라를 이용한 영상처리 시 물체의 거리를 측정하기 위해 듀얼 카메라 렌즈 간의 시각 차를 이용하였다. 이와 같은 듀얼 카메라를 이용한 거리 측정은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 거리(D)는 제 1 카메라(C1)와 제 2 카메라(C2)에서 각각 촬상된 물체로부터 산출한 각에 대한 삼각함수로부터 산출되었다.Conventionally, a time difference between dual camera lenses is used to measure the distance of an object during image processing using a camera. As shown in Fig. 1, the distance D is calculated from a trigonometric function for an angle calculated from an object picked up by the first camera C1 and the second camera C2, Respectively.

더욱 상세하게는, 상기 제 1 카메라(C1)에서 촬상된 물체로부터 산출된 각에 대한 삼각함수로부터 도출된 식과 상기 제 2 카메라(C2)에서 촬상된 물체로부터 산출된 각에 대한 삼각함수로부터 도출된 식을 연립하여 산출된다. More specifically, an equation derived from a trigonometric function for an angle calculated from an object picked up by the first camera (C1) and an equation derived from a trigonometric function for an angle calculated from an object picked up by the second camera (C2) Are calculated by taking the simultaneous equations.

이때, 상기 식을 살펴보면, 상기 제 1 카메라(C1)로부터 도출된 식은 '

Figure pat00001
'이고, 상기 제 2 카메라(C2)로부터 도출된 식은 '
Figure pat00002
'이다. 여기서, 상기 식의 변수 θ1 및 θ2는 각각의 카메라에서 촬상된 물체로부터 산출된 각을 의미하고, 상기 L은 상기 카메라 렌즈 사이의 거리를 말하고, 상기 L1과 L2는 물체에서 수직으로 형성된 가상선과 각각 카메라 렌즈 사이의 거리를 말한다. In this case, the expression derived from the first camera (C1)
Figure pat00001
, And the expression derived from the second camera (C2)
Figure pat00002
'to be. Here, the variables? 1 and? 2 in the above expression means an angle calculated from an object picked up by each camera, L is a distance between the camera lenses, L1 and L2 are virtual lines formed vertically in the object, Refers to the distance between the camera lens.

그리나, 상기 종래 기술에서는 근거리에서의 정확도 유지되었으나, 원거리로 갈수록 정확도가 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.However, in the above-described conventional technique, the accuracy at a short distance is maintained, but the accuracy is remarkably decreased with distance.

또한, 최소 2개의 카메라가 필요하므로, 제조비용에 대한 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.
In addition, since at least two cameras are required, there is a problem that the economics of the manufacturing cost are inferior.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 하나의 카메라로부터 이용자를 인식하여, 상기 디스플레이장치와 상기 이용자와의 거리에 따라 설정 명령을 달리하는 싱글 카메라 모듈을 이용한 이용자 거리 측정 방법을 제공하고자 하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a single camera module that recognizes a user from one camera and sets a setting command according to a distance between the display device and the user, To provide a method for measuring user distance using the method.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면 본 발명에 의한 싱글 카메라 모듈을 이용한 이용자 거리 측정 방법은 (A) 카메라 모듈에 의해 대상체가 인식되는 단계와; (B) 상기 카메라 모듈을 통해 상기 대상체가 촬상되는 단계와; (C) 상기 카메라의 화각(θ)에 대한 삼각함수로부터 가상기준폭(Wo)을 산출되는 단계와; (D) 촬상각(α)에 대한 삼각함수로부터 상기 대상체기준폭(Wi)을 대상체거리(Di)를 미지수로 갖는 수식으로 도출하는 단계와; (E) 비례식을 통해 대상체거리(Di)가 산출되는 단계; 그리고 (F) 상기 대상체거리(Di)에 설정된 명령이 실행되는 단계가 포함되어 수행되고: 상기 가상기준폭(Wo)은 가상기준거리(Do) 위치에서의 카메라 화각의 폭을 나타낸는 값이고; 상기 가상기준거리(Do)는 카메라 모듈과 카메라의 화각 내에서 촬상되는 디스플레이 장치 구성품 간의 실거리를 의미하며; 상기 촬상각(α)은 촬상된 대상체늬 촬상 이미지가 거리에 따라 감소하는 비율을 이미지한 가상선의 기울기 각을 의미하고; 상기 대상체기준폭(Wi)은 대상체가 위치한 지점에서의 가상선 간의 너비값을 의미하며; 대상체거리(Di)는 거리측정이 되는 대상물과 카메라모듈 간의 거리이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a distance using a single camera module, comprising the steps of: (A) recognizing a target object by a camera module; (B) capturing the object through the camera module; (C) calculating a virtual reference width (Wo) from a trigonometric function of an angle of view (?) Of the camera; (D) deriving the object reference width Wi from the trigonometric function for the imaging angle alpha as an equation having the object distance Di as an unknown number; (E) calculating the object distance Di through proportional expression; And (F) a step of executing an instruction set to the object distance Di is performed. The virtual reference width W o is a value representing the width of the camera view angle at the virtual reference distance D o ; The virtual reference distance D o refers to the actual distance between the camera module and the display device component that is imaged within the angle of view of the camera; The imaging angle? Means a tilt angle of a virtual line that imaged a rate at which the sensed target pattern imaging image decreases with distance; The object reference width W i means a width value between virtual lines at a position where the object is located; The object distance (D i ) is the distance between the object to be measured and the camera module.

이때, 상기 상기 가상기준거리(Do)는, 디스플레이 장치 하단의 받침부일 수도 있다.In this case, the virtual reference distance D o may be a supporting portion at the lower end of the display device.

또한, 상기 제(C)단계의 가상기준폭(Wo)는, 카메라의 화각(θ)에 대한 삼각함수로부터 도출될 수도 있다.In addition, the virtual reference width Wo of the step (C) may be derived from a trigonometric function with respect to the angle of view? Of the camera.

그리고 상기 제(C)단계의 가상기준폭(Wo)는, 수학식

Figure pat00003
로 부터 산출될 수도 있다.The virtual reference width Wo of the step (C)
Figure pat00003
. ≪ / RTI >

또한, 상기 (D)단계의 상기 대상체기준폭(Wi)은, 촬상된 대상체(Ti)의 거리에 따른 감소폭을 형상화한 기준선의 기울기에 대한 기하학적 형상으로부터 대상체거리(Di)를 미지수로 포함하는 수식으로 표현될 수도 있다.In addition, the object reference width Wi in the step (D) may be calculated from the geometric shape of the slope of the reference line that shapes the reduction width according to the distance of the picked-up object Ti, .

그리고 상기 (D)단계의 상기 대상체기준폭(Wi)은, 수학식

Figure pat00004
로 부터 산출될 수도 있다.And the object reference width Wi in the step (D)
Figure pat00004
. ≪ / RTI >

또한, 상기 (E)단계의 비례식은, 상기 대상체기준폭(Wi)이 카메라와의 거리에 따라서 일정하게 변화되는 것으로부터 도출되는 비례식일 수도 있다.The proportional expression of the step (E) may be a proportional expression derived from a constant change in the object reference width Wi depending on the distance from the camera.

그리고 상기 (E)단계의 비례식은,

Figure pat00005
이고; 상기 계수 a는 카메라모듈의 특성에 따라 결정되는 값일 수도 있다.The proportional expression of the step (E)
Figure pat00005
ego; The coefficient a may be a value determined according to the characteristics of the camera module.

한편, 상기 (E)단계의 대상체거리(Di) 산출은, 상기 (C)단계 및 상기 (D)단계로부터 각각 산출된 대상체기준폭(Wi)과 대상체거리(Di)대한 비례식을 연립하여 산출될 수도 있다.
The calculation of the object distance Di in the step (E) is performed by calculating the proportional expressions for the object reference width Wi and the object distance Di calculated from the steps (C) and (D) It is possible.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의한 싱글 카메라 모듈을 이용한 이용자 거리 측정 방법은 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.As described above, the user distance measuring method using the single camera module according to the present invention can be expected to have the following effects.

본 발명에서는 상기 디스플레이장치와 이용자와의 거리에 따라 설정 명령을 달리하여 상기 이용자의 상황에 따라 적절한 인터페이스를 제공할 수 있는 장점이 있다.The present invention is advantageous in that an appropriate interface can be provided according to a situation of the user in accordance with a setting command according to the distance between the display device and the user.

또한, 상기 이용자 인식에 필요한 카메라의 수를 최소화하여 경제성이 증대되는 장점이 있다
In addition, there is an advantage that the number of cameras necessary for the user recognition is minimized and the economy is increased

도 1은 종래 기술에 의한 듀얼 카메라 모듈을 이용한 거리 측정 방법을 도시한 예시도.
도 2는 본 발명에 의한 싱글 카메라 모듈의 화각에 따른 기준선과 촬상된 이미지로의 거리에 따른 감소폭을 형상화한 가상선을 중첩하여 도시한 개념도.
도 3은 본 발명에 의한 싱글 카메라 모듈을 통해 대상체의 거리에 따라 촬상된 대상체의 이미지가 감소하는 것을 도시한 예시도.
도 4는 본 발명에 의한 대상체 기준폭을 도출하기 위해 도 2를 기하학적인 형태로 도시한 개념도.
도 5는 본 발명에 의한 싱글 카메라 모듈을 이용한 이용자 거리 측정 방법의 구체적인 실시예를 도시한 흐름도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram illustrating a distance measuring method using a dual camera module according to a related art; FIG.
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a virtual line drawn by a reference line according to a view angle of a single camera module according to the present invention and a decrease width according to a distance to a captured image. FIG.
FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating a reduction in the image of a subject imaged according to the distance of the object through the single camera module according to the present invention. FIG.
FIG. 4 is a conceptual diagram showing the geometric shape of FIG. 2 to derive the reference width of the object according to the present invention. FIG.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of measuring a distance to a user using a single camera module according to the present invention.

본 발명은 싱글 카메라 모듈을 구비한 디스플레이장치에서 대상체의 거리를 측정하여 상기 대상체의 거리를 반영한 실행명령을 실행하는 방법에 관한 것으로, 이하 실시예에서는 상기 싱글 카메라 모듈에 의한 특정 대상체의 거리가 측정되는 방법을 설명하기로 한다.The present invention relates to a method of executing an execution command reflecting a distance of a target object by measuring a distance of the target object in a display device having a single camera module. Will be described.

먼저, 본 발명의 실시예에 대한 구체적인 설명에 있어, 도면에 도시된 기호에 대하여 설명하기로 한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

대상체거리(Di)는 거리측정이 되는 대상물과 카메라모듈 간의 거리를 말한다.The object distance (D i ) is the distance between the object and the camera module that is the distance measurement.

가상기준거리(Do)는 카메라 모듈과 카메라의 화각 내에서 촬상되는 디스플레이 장치 구성품 간의 실거리를 의미하는 것9으로, 본 명세서에서는 하단의 받침부를 가정하여 설명한다. 이때, 상기 가상기준거리(Do)는 디스플레이장치의 구성에 따라 결정되는 값이다.The virtual reference distance D o refers to the actual distance between the camera module and the display device components captured within the angle of view of the camera 9. At this time, the virtual reference distance D o is a value determined according to the configuration of the display device.

한편, 도 2에서 카메라 모듈로부터 폭이 넓어지는 기준선은 카메라의 화각을 이미지한 기준선이고, 상기 기준선으로부터 폭이 좁아지는 가상선은 촬상이미지가 거리에 따라 작아지는 비율을 이미지한 가상선이다. 2, a reference line that widens the width from the camera module is a reference line that images the angle of view of the camera, and a hypothetical line whose width is narrower than the reference line is a hypothetical line that images the ratio at which the captured image decreases with distance.

그리고 대상체기준폭(Wi)은 대상체가 위치한 지점에서의 가상선 간의 너비값을 말한다.The object reference width (W i ) is the width of the virtual line at the position where the object is located.

또한, 가상기준폭(Wo)은 상기 가상기준거리 (Do) 위치에서의 카메라 화각의 폭을 나타낸는 값이다.Further, the virtual reference width (W o) is a value natanaenneun the width of the camera field of view in the virtual reference distance (D o) position.

그리고 화각(θ)은 카메라의 렌즈의 특성에 따라 결정되는 촬상 가능 각을 말한다.The angle of view (?) Is an image capture angle determined according to the characteristics of the lens of the camera.

촬상각(α)은 촬상된 대상체가 거리에 따라 촬상 이미지가 감소하는 비율을 이미지한 상기 가상선의 기울가 각을 의미한다.The imaging angle? Means the tilt angle of the virtual line that imaged the rate at which the captured image decreases in accordance with the distance of the object to be imaged.

그리고, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 사용되는 상기 싱글 카메라 모듈은 대상체 인식, 대상체 촬상, 대상체 거리 산출 및 대상체 거리에 따른 설정 실행 등은 디스플레이장치의 제어수단에 의해 이루어지는 것으로, 상기 제어수단은 디스플레이장치에 구비되는 다양한 제어모듈이 적용될 수 있다.In the single camera module used in describing the embodiment of the present invention, the control unit of the display device is configured to recognize a target object, capture a target object, calculate a target object distance, and perform setting according to a target object distance, Various control modules provided in the display device can be applied.

이하에서는 상기한 바와 같은 싱글 카메라 모듈을 이용한 이용자 거리 측정 방법의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다.Hereinafter, a specific embodiment of a method for measuring user distance using the single camera module as described above will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 싱글 카메라 모듈의 화각에 따른 기준선과 촬상된 이미지로의 거리에 따른 감소폭을 형상화한 가상선을 중첩하여 도시한 개념이고, 도 3은 본 발명에 의한 싱글 카메라 모듈을 통해 대상체의 거리에 따라 촬상된 대상체의 이미지가 감소하는 것을 도시한 예시도이며, 도 4는 본 발명에 의한 대상체 기준폭을 도출하기 위해 도 2를 기하학적인 형태로 도시한 개념도이고, 도 5는 본 발명에 의한 싱글 카메라 모듈을 이용한 이용자 거리 측정 방법의 구체적인 실시예를 도시한 흐름도이다.FIG. 2 is a concept of overlapping a hypothetical line representing a reduction width of a single camera module according to the angle of view of the single camera module according to the present invention and a distance to a captured image, FIG. 3 is a view FIG. 4 is a conceptual diagram showing the geometric shape of FIG. 2 to derive the reference width of the object according to the present invention, FIG. 5 is a view showing the geometric shape of the object, Fig. 3 is a flowchart showing a specific embodiment of a method for measuring a distance of a user using a single camera module according to the invention. Fig.

이하에서는 본 발명에 의한 이용자 거리 측정에 방법읠 도 2 내지 도 4를 참고하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the method of measuring user distance according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2 to FIG.

본 발명에 의한 거리측정은 싱글 카메라 모듈을 이용하여 상기 싱글 카메라모듈의 카메라(C)로부터 상기 카메라(C)의 화각(θ)내에 촬상된 대상체(Ti)까지의 수직거리를 산출하는 것을 말한다. 이때, 상기 대상체(Ti)는 카메라의 화상각 내에 촬상되는 예가 될 수 있다.The distance measurement according to the present invention refers to the calculation of the vertical distance from the camera C of the single camera module to the target object T i captured within the angle of view of the camera C using the single camera module . At this time, the object (T i ) may be an example of being captured within the image angle of the camera.

한편, 상기 가상기준폭(Wo)은 상기 가상기준거리 (Do) 위치에서의 카메라 화각의 폭을 나타내는 값으로, 카메라의 화각(θ)에 대한 삼각함수로부터 도출된 하기 수학식 1을 통해 산출할 수 있다.
On the other hand, the virtual reference width (Wo) is the imaginary reference distance (D o) to a value that represents the width of the camera field of view in the position, calculated by the Equation (1) derived from the trigonometric function for the field angle (θ) of the camera can do.

Figure pat00006
Figure pat00006

이때, 상기 수학식 1의 인자를 도 2를 참조해 설명하면, 상기 가상기준거리(Do)는 전술한 바와 같이, 디스플레이 장치의 규격에 따라 설정되는 값으로 공지의 값이고, 화각(θ)는 카메라의 렌즈 특성에 따라 결정되는 각으로 역시 공지의 값이다.2, the virtual reference distance D o is a value set according to the specification of the display device and is a known value, and the angle of view (θ) Is an angle determined according to the lens characteristic of the camera and is a known value.

따라서 상기 가상기준폭(Wo)은 상기 수학식 1로 부터 산출될 수 있다.Therefore, the virtual reference width Wo can be calculated from Equation (1).

한편, 촬상된 대상체(Ti)의 촬상이미지 감소폭을 형상화한 가상선을 도 3을 참조해 설명하면, 카메라를 통해 촬상된 대상체(Ti)가 동일한 크기일 경우, 촬상거리가 멀어질수록 상기 대상체(Ti)의 이미지는 선형적으로 줄어든다. 이때, 상기 대상체(Ti)의 이미지가 줄어드는 폭을 촬상각(α)로 표현하여 이미지한 것이다.3, when the object Ti picked up through the camera is of the same size, the virtual line drawn by the object (Ti) Ti) is linearly reduced. At this time, the width at which the image of the object Ti is shrunk is represented as an image pickup angle?.

또한 상기 대상체기준폭(Wi)은 도 4에 도시된 기하학적인 형태로부터 산출될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 촬상각(α)은 촬상된 대상체(Ti)의 감소폭을 형상화한 기준선의 기울기에 대한 각이고, 상기 카메라(C)의 특성으로부터 알 수 있는 값이다. Further, the object reference width Wi can be calculated from the geometric shape shown in Fig. As shown in Fig. 4, the imaging angle alpha is an angle with respect to the slope of the reference line that shapes the reduction width of the captured object Ti, and is a value that can be seen from the characteristics of the camera C.

이때, 상기 대상체기준폭(Wi)은 상기 촬상각(α)에 대한 삼각함수로부터 산출되는 하기 수학식 2를 통해 상기 대상체거리(Di)를 미지수로 포함하는 수식으로 표현될 수 있다. 여기서, 상기 대상체기준폭(Wi)은 검측 대상체가 위치한 지점에서의 가상선의 너비값이다.
At this time, the object reference width Wi can be expressed by an equation including the object distance Di as an unknown number through the following equation (2) calculated from the trigonometric function for the imaging angle alpha. Here, the object reference width Wi is a width value of an imaginary line at a position where the object to be detected is located.

Figure pat00007
Figure pat00007

이때, 상기 수학식 2를 도 4를 참조해 설명하면, 상기 가상기준폭(Wo)는 상기 수학식 1로부터 산출된 값이고, 상기 촬상각(α) 및 상기 가상기준거리 (Do)는 전술한 바와 같이, 알고 있는 값이므로, 상기 수학식 2를 통해 상기 대상체기준폭(Wi)은 상기 대상체거리(Di) 만을 미지수로하는 수식으로 표현될 수 있다.4, the virtual reference width Wo is a value calculated from Equation (1), and the imaging angle alpha and the virtual reference distance D o are values calculated from the equation As described above, the object reference width Wi can be expressed by an equation using only the object distance Di as an unknown value through Equation (2).

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 대상체거리(Di)는 상기 대상체기준폭(Wi)이 카메라와의 거리에 따라서 일정하게 변화되는 것으로, 비례식을 통해 산출될 수 있다. 다만, 카메라모듈에 따라 상기 가상선의 의 변화율은 달라질 수 있으므로 이에 대한 계수 a를 적용하면, 상기 비례식은 하기 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 2, the object distance Di can be calculated through proportional expression, in which the object reference width Wi varies constantly according to the distance from the camera. However, since the rate of change of the virtual line may vary depending on the camera module, the coefficient a may be applied, and the proportional expression may be expressed by the following equation (3).

Figure pat00008
Figure pat00008

여기서 상기 계수 a는 카메라모듈의 특성에 따라 결정되는 값으로, 적용된 카메라의 스펙에 따라 알 수 있는 값이다.Here, the coefficient a is a value determined according to the characteristics of the camera module and is a value that can be known according to the specifications of the applied camera.

따라서, 상기 수학식 2와 상기 수학식 3을 연립하면, 상기 대상체거리(Di)가 산출될 수 있다. Therefore, when the above Equation 2 and Equation 3 are concatenated, the object distance Di can be calculated.

이하에서는 본 발명에 의한 싱글 카메라 모듈을 이용한 이용자 거리 측정 방법에 대한 실시예를 도 5를 참고하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, an embodiment of a user distance measuring method using a single camera module according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 5는 본 발명에 의한 싱글 카메라 모듈을 이용한 이용자 거리 측정 방법의 구체적인 실시예를 도시한 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating a method for measuring a distance to a user using a single camera module according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 싱글 카메라 모듈을 이용하여 이용자 거리를 측정하는 방법은 대상체(Ti)를 인식하는 것으로부터 시작되고(S100), 상기 대상체(Ti)가 인식되면, 상기 카메라를 통해 상기 대상체(Ti)가 촬상된다(S200). As shown in FIG. 5, the method for measuring the user distance using the single camera module according to the present invention starts from recognizing the object Ti (S100). When the object Ti is recognized, The object Ti is imaged through a camera (S200).

이때, 상기 대상체(Ti)는 카메라의 화각(θ) 내에 촬상되는 대상을 말하는 것으로, 디스플레이장치를 통해 콘텐츠 등을 이용하는 사람들일 수도 있다.At this time, the object Ti refers to an object to be imaged within an angle of view (?) Of the camera, and may be people who use contents or the like through a display device.

다음으로, 가상기준폭(Wo)이 산출된다(S300). 이때, 상기 가상기준폭(Wo)은 상기 카메라의 화각(θ)에 대한 삼각함수로부터 상기 수학식 1을 통해 산출된다.Next, the virtual reference width Wo is calculated (S300). At this time, the virtual reference width Wo is calculated from the trigonometric function of the angle of view of the camera through the equation (1).

다음으로, 상기 대상체(Ti)에 대한 대상체기준폭(Wi)이 산출된다(S400). Next, the object reference width Wi for the object Ti is calculated (S400).

이때, 상기 대상체기준폭(Wi)은 촬상각(α)에 대한 삼각함수로부터 도출된 상기 수학식 2를 통해 산출되는데, 정확하게는 상기 대상체기준폭(Wi)을 상기 대상체거리(Di)를 미지수로갖는 수식으로 표현된다.In this case, the object reference width Wi is calculated through the equation (2) derived from the trigonometric function with respect to the imaging angle alpha. To be more precise, the object reference width Wi is calculated by using the object distance Di as an unknown .

다음으로, 상기 대상체(Ti)에 대한 대상체거리(Di)가 산출된다(S500). 이때, 상기 대상체거리(Di)는 상기 카메라와의 거리에 따라서 일정하게 변화되는 가상선의 비례식을 통해 산출된다. Next, the object distance Di for the object Ti is calculated (S500). At this time, the object distance Di is calculated through a proportional expression of a virtual line changing constantly according to the distance from the camera.

여기서, 상기 비례식은 상기 대상체기준폭(Wi)에 따른 상기 대상체거리의 비율과 상기 가상기준폭(Wo)에 따른 상기 가상기준거리(Do)의 비율이 비례함을 나타내는 상기 수학식 4로부터 도출된다.Here, the proportional expression is derived from the equation (4) indicating that the ratio of the object distance with the object reference width Wi is proportional to the virtual reference distance Do according to the virtual reference width Wo .

이때, 상기 대상체거리(Di)의 산출은 정확하게는 제400단에서 산출된 수학식 2와 수학식 3을 연랍하여 산출된다.At this time, the calculation of the object distance Di is calculated by concatenating the equations (2) and (3) calculated in the 400th step.

다음으로, 상기 대상체거리(Di)를 반영하여 설정된 명령이 실행된다(S600). Next, an instruction set reflecting the object distance Di is executed (S600).

여기서, 상기 대상체의 거리(Di)를 반영한 설정명령이 적용된다 함은 디스플레이의 다양한 동작을 상기 대상체의 거리(Di)를 반영한하여 실행하는 것을 의미하는 것으로, 예를 들어, 상기 실행명령이 디스플레이 화면을 제어하는 명령인 경우, 상기 대상체거리(Di)에 따라 보여지는 화면의 비율, 자막의 크기 등을 다르게 설정하는 것을 그 예로 들 수 있다.Here, the setting instruction reflecting the distance Di of the target object is applied, which means that various operations of the display are executed reflecting the distance Di of the object. For example, The ratio of the screen displayed according to the object distance Di, the size of the caption, and the like may be set differently.

본 발명의 권리는 이상에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리 범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the invention as defined in the appended claims. It is self-evident.

본 발명은 카메라가 구비된 디스플레이장치와 카메라에 인식된 이용자의 거리에 따라 설정된 명령을 수행하기 위한 것으로, 본 발명에서는 상기 디스플레이장치와 이용자와의 거리에 따라 설정 명령을 달리하여 상기 이용자의 상황에 따라 적절한 인터페이스를 제공할 수 있는 장점이 있다.
The present invention is for performing a command set according to a distance between a display device provided with a camera and a user recognized by a camera. In the present invention, a setting command is changed according to a distance between the display device and a user, Therefore, there is an advantage that an appropriate interface can be provided.

Di 대상체거리 Do 가상기준거리
Wi 대상체기준폭 Wo 가상기준폭
θ 화각 α 촬상각 Di Object distance Do Virtual reference distance
Wi Object reference width Wo Virtual reference width
angle of view? imaging angle

Claims (9)

(A) 카메라 모듈에 의해 대상체가 인식되는 단계와;
(B) 상기 카메라 모듈을 통해 상기 대상체가 촬상되는 단계와;
(C) 상기 카메라의 화각(θ)에 대한 삼각함수로부터 가상기준폭(Wo)을 산출되는 단계와;
(D) 촬상각(α)에 대한 삼각함수로부터 상기 대상체기준폭(Wi)을 대상체거리(Di)를 미지수로 갖는 수식으로 도출하는 단계와;
(E) 비례식을 통해 대상체거리(Di)가 산출되는 단계; 그리고
(F) 상기 대상체거리(Di)에 설정된 명령이 실행되는 단계가 포함되어 수행되고:
상기 가상기준폭(Wo)은 가상기준거리(Do) 위치에서의 카메라 화각의 폭을 나타낸는 값이고;
상기 가상기준거리(Do)는 카메라 모듈과 카메라의 화각 내에서 촬상되는 디스플레이 장치 구성품 간의 실거리를 의미하며;
상기 촬상각(α)은 촬상된 대상체늬 촬상 이미지가 거리에 따라 감소하는 비율을 이미지한 가상선의 기울기 각을 의미하고;
상기 대상체기준폭(Wi)은 대상체가 위치한 지점에서의 가상선 간의 너비값을 의미하며;
대상체거리(Di)는 거리측정이 되는 대상물과 카메라모듈 간의 거리임을 특징으로 하는 싱글 카메라 모듈을 이용한 이용자 거리 측정 방법.
(A) a step of recognizing an object by a camera module;
(B) capturing the object through the camera module;
(C) calculating a virtual reference width (Wo) from a trigonometric function of an angle of view (?) Of the camera;
(D) deriving the object reference width Wi from the trigonometric function for the imaging angle alpha as an equation having the object distance Di as an unknown number;
(E) calculating the object distance Di through proportional expression; And
(F) executing a command set to the object distance Di is performed, including:
The virtual reference width (W o) is a value natanaenneun the width of the camera field of view in the virtual position based on the distance (D o);
The virtual reference distance D o refers to the actual distance between the camera module and the display device component that is imaged within the angle of view of the camera;
The imaging angle? Means a tilt angle of a virtual line that imaged a rate at which the sensed target pattern imaging image decreases with distance;
The object reference width W i means a width value between virtual lines at a position where the object is located;
Wherein the object distance (D i ) is a distance between an object to be measured and a camera module.
제 1 항에 있어서,
상기 상기 가상기준거리(Do)는,
디스플레이 장치 하단의 받침부임을 특징으로 하는 싱글 카메라 모듈을 이용한 이용자 거리 측정 방법.
The method according to claim 1,
The virtual reference distance (D o )
A method for measuring a user's distance using a single camera module, characterized by a base on the bottom of the display device.
상기 제 1 항에 있어서,
상기 제(C)단계의 가상기준폭(Wo)는,
카메라의 화각(θ)에 대한 삼각함수로부터 도출됨을 특징으로 하는 싱글 카메라 모듈을 이용한 이용자 거리 측정 방법.
The method of claim 1,
The virtual reference width Wo of the step (C)
And deriving from the trigonometric function of the angle of view (?) Of the camera.
상기 제 3 항에 있어서,
상기 제(C)단계의 가상기준폭(Wo)는,
수학식
Figure pat00009
로 부터 산출됨을 특징으로 하는 싱글 카메라 모듈을 이용한 이용자 거리 측정 방법.
4. The method of claim 3,
The virtual reference width Wo of the step (C)
Equation
Figure pat00009
And calculating the distance from the camera module using the single camera module.
상기 제 1 항에 있어서,
상기 (D)단계의 상기 대상체기준폭(Wi)은,
촬상된 대상체(Ti)의 거리에 따른 감소폭을 형상화한 기준선의 기울기에 대한 기하학적 형상으로부터 대상체거리(Di)를 미지수로 포함하는 수식으로 표현됨을 특징으로 하는 싱글 카메라 모듈을 이용한 이용자 거리 측정 방법.
The method of claim 1,
The object reference width Wi in the step (D)
Wherein the distance is represented by an expression including an object distance Di as an unknown number from a geometric shape of a slope of a reference line that shapes a decrease width according to a distance of a captured object Ti.
상기 제 5 항에 있어서,
상기 (D)단계의 상기 대상체기준폭(Wi)은,
수학식
Figure pat00010
로 부터 산출됨을 특징으로 하는 싱글 카메라 모듈을 이용한 이용자 거리 측정 방법.
6. The method of claim 5,
The object reference width Wi in the step (D)
Equation
Figure pat00010
And calculating the distance from the camera module using the single camera module.
상기 제 1 항에 있어서,
상기 (E)단계의 비례식은,
상기 대상체기준폭(Wi)이 카메라와의 거리에 따라서 일정하게 변화되는 것으로부터 도출되는 비례식임을 특징으로 하는 싱글 카메라 모듈을 이용한 이용자 거리 측정 방법.
The method of claim 1,
The proportional expression of the step (E)
Wherein the object reference width Wi is a proportional formula derived from a constant change according to a distance from the camera to the camera.
상기 제 7 항에 있어서,
상기 (E)단계의 비례식은,
Figure pat00011
이고;
상기 계수 a는 카메라모듈의 특성에 따라 결정되는 값임을 특징으로 하는 싱글 카메라 모듈을 이용한 이용자 거리 측정 방법.
8. The method of claim 7,
The proportional expression of the step (E)
Figure pat00011
ego;
Wherein the coefficient a is a value determined according to a characteristic of the camera module.
상기 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (E)단계의 대상체거리(Di) 산출은,
상기 (C)단계 및 상기 (D)단계로부터 각각 산출된 대상체기준폭(Wi)과 대상체거리(Di)대한 비례식을 연립하여 산출됨을 특징으로 하는 싱글 카메라 모듈을 이용한 이용자 거리 측정 방법.9. The method according to any one of claims 1 to 8,
The object distance Di calculation in the step (E)
Wherein the proportional expression for the object reference width Wi and the object distance Di calculated from the step (C) and the step (D) are calculated in a consecutive manner.
KR1020130053441A 2013-05-10 2013-05-10 Distance measurement method using single camera module KR101734372B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130053441A KR101734372B1 (en) 2013-05-10 2013-05-10 Distance measurement method using single camera module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130053441A KR101734372B1 (en) 2013-05-10 2013-05-10 Distance measurement method using single camera module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140133359A true KR20140133359A (en) 2014-11-19
KR101734372B1 KR101734372B1 (en) 2017-05-24

Family

ID=52454047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130053441A KR101734372B1 (en) 2013-05-10 2013-05-10 Distance measurement method using single camera module

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101734372B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105627995A (en) * 2016-03-31 2016-06-01 京东方科技集团股份有限公司 Camera device, transmission device, distance measuring device, distance measuring system and distance measuring method
CN110966988A (en) * 2019-11-18 2020-04-07 郑晓平 Three-dimensional distance measurement method, device and equipment based on double-panoramic image automatic matching
CN111288967A (en) * 2020-01-19 2020-06-16 广州翰南工程技术有限公司 Remote high-precision displacement detection method based on machine vision

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102471073B1 (en) 2017-12-18 2022-11-25 삼성전자주식회사 Electronic apparatus, and operating method for the same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100699690B1 (en) 2005-11-10 2007-03-26 넥스콘 테크놀러지 주식회사 Lighting Device of an Automobile Using LED
KR101323639B1 (en) 2012-10-31 2013-11-05 최두헌 Adjusting structure for mounting angle of collision preventing rader in vehicles
JP2015075417A (en) 2013-10-10 2015-04-20 日産自動車株式会社 Obstacle detection sensor, and obstacle detection device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105627995A (en) * 2016-03-31 2016-06-01 京东方科技集团股份有限公司 Camera device, transmission device, distance measuring device, distance measuring system and distance measuring method
US10591291B2 (en) 2016-03-31 2020-03-17 Boe Technology Group Co., Ltd. Imaging device, rotating device, distance measuring device, distance measuring system and distance measuring method
CN110966988A (en) * 2019-11-18 2020-04-07 郑晓平 Three-dimensional distance measurement method, device and equipment based on double-panoramic image automatic matching
CN110966988B (en) * 2019-11-18 2022-11-04 郑晓平 Three-dimensional distance measurement method, device and equipment based on double-panoramic image automatic matching
CN111288967A (en) * 2020-01-19 2020-06-16 广州翰南工程技术有限公司 Remote high-precision displacement detection method based on machine vision

Also Published As

Publication number Publication date
KR101734372B1 (en) 2017-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10277889B2 (en) Method and system for depth estimation based upon object magnification
EP2360638B1 (en) Method, system and computer program product for obtaining a point spread function using motion information
US9076214B2 (en) Image acquisition apparatus and image processing apparatus using selected in-focus image data
US10506225B2 (en) Method of calibrating a camera
JP6502511B2 (en) Calculation device, control method of calculation device, and calculation program
US9342189B2 (en) Information processing apparatus and information processing method for obtaining three-dimensional coordinate position of an object
JP5466610B2 (en) Gaze estimation device
JP5035467B2 (en) Three-dimensional authentication method, three-dimensional authentication device, and three-dimensional authentication program
US10205928B2 (en) Image processing apparatus that estimates distance information, method of controlling the same, and storage medium
JP3945430B2 (en) Method for measuring object by image and imaging device
KR101734372B1 (en) Distance measurement method using single camera module
CN110268221B (en) Cord measuring device and cord measuring method
JP2007304801A (en) Solidity authenticating method, solidity authenticating apparatus, and solidity authenticating program
JP2016217944A (en) Measurement device and measurement method
JP2018009927A (en) Image processing device, image processing method and program
JP6634842B2 (en) Information processing apparatus, information processing method and program
JP2008224323A (en) Stereoscopic photograph measuring instrument, stereoscopic photograph measuring method, and stereoscopic photograph measuring program
JP6789899B2 (en) Measuring device and operating method of measuring device
US20170069109A1 (en) Method and apparatus for measuring an object
JP7028814B2 (en) External shape recognition device, external shape recognition system and external shape recognition method
JP5964093B2 (en) Vehicle size measuring device, vehicle size measuring method, and program
JP5621077B2 (en) Three-dimensional measuring apparatus and three-dimensional measuring method
JP6091092B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
WO2018061430A1 (en) Measurement apparatus, measurement method, measurement program, and recording medium
JP5981353B2 (en) 3D measuring device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant