KR20150041901A - Apparatus and Method Matching Dimension of One Image Up with Dimension of the Other Image Using Pattern Recognition - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 패턴 인식을 이용한 영상 정보의 차원 일치 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 패턴을 투사하는 프로젝터와 투사된 패턴 영상을 획득하는 카메라 사이의 서로 다른 영상 정보의 차원을 일치시키는 장치 및 방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a device for matching dimensions of different image information between a projector for projecting a pattern and a camera for acquiring a projected pattern image, ≪ / RTI >
일반적으로, 영상 신호를 생성하기 위한 장치로 카메라가 사용되고 있다.Generally, a camera is used as an apparatus for generating a video signal.
이러한 카메라는 정적인 영상 신호를 포착하는 형태와 동적인 영상 신호를 포착하는 장비로 구분된다.Such a camera is divided into a form for capturing a static image signal and a device for capturing a dynamic image signal.
동적인 영상 신호 및 정적인 영상 신호를 포착하는 카메라는 일반적으로 2차원 영상을 획득하여 제공한다.A camera that captures both dynamic and static image signals generally acquires and provides two-dimensional images.
기술의 비약적인 발전에 따라 카메라 장치에서 3차원 영상을 획득할 수 있는 방법이 개발되고 있으며, 3차원 영상을 획득하는데 중요한 요소로 깊이(Depth) 정보가 이용된다.In order to acquire three-dimensional images from a camera device in accordance with the remarkable development of technology, depth information is used as an important factor for acquiring a three-dimensional image.
이러한 깊이 정보는 획득된 2차원 영상의 한 지점을 기준으로 다른 지점의 대상의 원근 정보를 제공하는 것이다.The depth information provides perspective information of an object at another point based on one point of the obtained two-dimensional image.
따라서 이러한 깊이 정보를 이용하여 2차원 영상을 3차원 영상으로 표현할 수 있다.Therefore, a 2D image can be expressed as a 3D image using such depth information.
3차원 영상을 획득하기 위해서는 깊이 정보가 필수적으로 필요하다.Depth information is indispensable to acquire 3D images.
이러한 깊이 정보를 획득하는 방식은 크게 수동적(Passive) 방식과 능동적(Active) 방식으로 구분된다.The method of acquiring such depth information is largely divided into a passive method and an active method.
수동적 방식은 다수의 카메라를 이용하여 서로 다른 각도에서 2차원 영상 정보를 획득하고, 획득된 다수의 2차원 영상 정보를 이용하여 깊이 정보를 추출하는 방식이다.The passive method acquires two-dimensional image information from different angles using a plurality of cameras, and extracts depth information using a plurality of acquired two-dimensional image information.
즉, 수동적 방식은 촬영하고자 하는 대상 객체의 영상을 직접 얻어, 이를 바탕으로 깊이를 추정하는 방식으로 촬영 객체에 어떠한 다른 물리적인 개입을 하지 않는 방식이다.That is, the passive method is a method of directly acquiring an image of a target object to be photographed and estimating the depth based on the obtained image, thereby not interfering with any other physical intervention to the photographed object.
수동적 방식은 여러 시점의 광학 카메라로부터 얻어진 영상으로부터 특징(Texture) 정보를 이용하여 3차원 정보를 생성하기 위한 방법으로, 있는 그대로의 영상을 획득하고 이를 분석하여 깊이 정보를 추출하는 방식이다.The passive method is a method for generating three-dimensional information by using texture information from an image obtained from an optical camera at a plurality of viewpoints.
다수의 카메라를 이용하여 깊이 정보를 획득하는 수동적 방식은 깊이 정보를 추출하기 위한 계측 점을 자유롭게 설정할 수 없으며, 벽면 등과 같은 특징점이 없는 대상물의 위치는 계측할 수 없다 라는 결점이 있다.A passive method of acquiring depth information using a plurality of cameras has a disadvantage in that it is not possible to freely set a measurement point for extracting depth information and the position of an object without a feature point such as a wall surface can not be measured.
즉, 객체에 특징(Texture)이 없거나, 반복 구조(Repetitive Structure)가 존재하는 영상 영역에서는 대응점 찾기에 실패할 확률이 높아진다.That is, there is a higher probability of failing to find a corresponding point in an image area where there is no texture in the object or a repetitive structure exists.
따라서 수동적 방식은 영상 획득이 용이한 장점이 있는 반면, 깊이 정보 획득을 용이하게 할 수 있는 추가 정보가 존재하지 않기 때문에 깊이 정보 추출에 어려움이 있다.Therefore, it is difficult to extract depth information because there is no additional information that can facilitate acquisition of depth information.
또한 수동적 방식은 조광 조건 및 특징(Texture) 정보의 영향을 크게 받으며, 차폐 영역에서 오차가 크고, 조밀한 변이 지도를 얻기 위해 수행시간이 길다 라는 단점이 있다.In addition, the passive method is greatly influenced by illumination conditions and texture information, has a large error in the shielded area, and has a disadvantage that the execution time is long in order to obtain a dense variation map.
깊이 정보를 생성하기 위한 또 다른 방식인 능동적 방식(Active)은 인위적인 빛이나 특수하게 디자인된 패턴을 촬영하고자 하는 객체에 투사한 후 영상을 획득하는 방식이다.Another way to generate depth information, Active, is to project an artificial light or a specially designed pattern onto an object to capture and then acquire the image.
능동적 방식(Active)은 프로젝터가 특수하게 디자인된 구조광 패턴을 사용하여 촬영 객체에 투사하면 카메라가 영상을 획득하고, 패턴 디코딩(Pattern Decoding)을 수행하여 자동으로 영상과 구조광 패턴 사이의 대응점을 찾아내는 방법으로서, 영상과 구조광 패턴 사이의 대응점을 찾아내면 이를 바탕으로 깊이 정보를 계산할 수 있다.Active is a method in which a projector captures an image and projects a pattern on a photographed object using a specially designed structured light pattern, and performs pattern decoding to automatically determine the correspondence between the image and the structured light pattern As a method to find out, if the correspondence point between the image and the structure light pattern is found, the depth information can be calculated based on this.
하지만 능동적 방식은 다음과 같은 문제점들이 존재한다.However, the active method has the following problems.
첫째, 프로젝터의 포커스 깊이 범위(Depth of Field, 이하 "DOF"라 칭함)의 한계로 구조광 영상의 패턴 디코딩이 실패하는 영상 영역이 생기게 된다.First, there is an image area where pattern decoding of the structured optical image fails due to the limitation of the depth-of-field (DOF) of the projector.
즉, 프로젝터에 의해 투사된 구조광 패턴 영상의 포커스(focus)가 되는 깊이 범위는 대략 수십 cm이내로 한정된다. 그래서 프로젝터 투사 시에 포커스(focus)가 되는 영역에 대해서만 깊이 정보를 계산할 수 있는 것이다.That is, the depth of focus of the structured light pattern image projected by the projector is limited to within a few tens of centimeters. Therefore, the depth information can be calculated only for the area which is in focus when the projector is projected.
따라서 포커스(focus)가 되는 깊이 범위에 있는 객체의 일부분에 대해서만 깊이 정보를 획득할 수 있는 한계점이 있다.Therefore, there is a limit to acquire depth information for only a part of the object in the depth range that becomes the focus.
둘째, 깊이 정보를 생성하기 위한 카메라의 보여지는 영역의 크기(Field of View. 이하 "FOV"라 칭함)는 프로젝터와 카메라가 공통으로 볼 수 있는 부분에 해당한다.Second, the field of view (hereinafter referred to as "FOV") of the camera to generate depth information corresponds to a portion common to both the projector and the camera.
따라서 그 영역은 상당히 작게 된다.Therefore, the area is considerably small.
즉, 프로젝터에 의해 객체에 투사된 구조광 패턴 영상을 카메라를 통해 구조광 영상으로 획득했을 시 각각이 공통으로 바라보는 영역은 상당히 작으므로, 보여지는 객체의 일부 영역에 대해서만 깊이 정보를 획득하는 한계점이 있다.That is, when the structured light pattern image projected on the object by the projector is acquired as the structured light image through the camera, the area common to each of the objects is considerably small. Therefore, the limit of acquiring the depth information for only a part of the object .
한편, 일반적인 카메라와 프로젝터의 영상정보 간 차원 일치 방법으로 카메라 및 프로젝터 각각에 대해 켈리브레이션(calibration)을 한 후, 두 장치 간의 켈리브레이션을 하는 방법이 있다.On the other hand, there is a method of calibrating each of the camera and the projector by a method of dimensionally matching the image information of the general camera and the projector, and then calibrating between the two devices.
최근 들어 많이 사용되는 회절광학소자 및 레이저소스 등을 이용한 3차원 깊이 정보 복원 방법에는 전통적인 켈리브레이션 방법으로 서로 다른 차원의 영상 간 차원 일치를 행할 수 없다. Recently, the three dimensional depth information reconstruction method using the widely used diffractive optical element and the laser source can not perform dimensional matching between different images by the conventional calibration method.
예컨대, 카메라와 같은 영상을 투사하는 디지털 프로젝터와 달리 회절광학소자와 같은 물리적인 장치를 이용하는 경우에 있어서 프로젝터의 켈리브레이션 작업을 수행하는 데는 많은 어려움이 있다.Unlike a digital projector for projecting an image such as a camera, for example, there are many difficulties in performing a calibration operation of a projector when a physical device such as a diffractive optical element is used.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출한 것으로서, 프로젝터에 의해 특정 영역에 투사된 패턴을 촬영하여 영상이 획득되면, 획득된 영상에서 패턴을 검출하고, 검출된 패턴의 영상정보와 프로젝터에 의해 특정 영역에 투사된 패턴의 영상 정보 간 차원을 일치시키는 패턴 인식을 이용한 영상 정보의 차원 일치 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a projector capable of detecting a pattern in a captured image by capturing a pattern projected onto a specific area by a projector, And an object of the present invention is to provide an apparatus and a method for aligning image information using pattern recognition that match dimensions of image information of a pattern projected onto a specific area.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따른 깊이정보 생성 장치가 구조광 기법을 이용하여 3차원 깊이정보 영상을 생성할 수 있도록 패턴 인식을 이용하여 영상 정보의 차원을 일치시키는 장치는 프로젝터에 의해 특정 패턴이 특정 객체에 투사되고, 카메라가 상기 특정 패턴이 투사된 특정 객체를 촬영하여 상기 특정 패턴이 포함된 영상을 획득되면, 획득된 상기 영상에서 상기 특정 패턴을 검출하여 인식하는 패턴 검출 및 인식부; 및 투사된 상기 특정 패턴과 동일한 차원의 패턴 영상을 상기 패턴 검출 및 인식부에 의해 인식된 특정 패턴을 토대로 생성하는 패턴 영상 생성부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for aligning dimensions of image information using pattern recognition so that a depth information generating apparatus according to an aspect of the present invention can generate a three- When the camera captures a specific object projected by the specific pattern and acquires an image including the specific pattern, the pattern detection unit detects and recognizes the specific pattern in the acquired image And a recognition unit; And a pattern image generation unit for generating a pattern image of the same dimension as the projected specific pattern on the basis of a specific pattern recognized by the pattern detection and recognition unit.
본 발명의 다른 면에 따른 깊이정보 생성 장치가 구조광 기법을 이용하여 3차원 깊이정보 영상을 생성할 수 있도록 패턴 인식을 이용하여 영상 정보의 차원을 일치시키는 방법은 프로젝터에 의해 특정 패턴이 특정 객체에 투사되고, 카메라가 상기 특정 패턴이 투사된 특정 객체를 촬영하여 상기 특정 패턴이 포함된 영상을 획득되면, 획득된 상기 영상에서 상기 특정 패턴을 검출하여 인식하는 단계; 및 투사된 상기 특정 패턴과 동일한 차원의 패턴 영상을 인식된 상기 특정 패턴을 토대로 생성하는 단계를 포함한다.The method of matching the dimensions of the image information using the pattern recognition so that the depth information generation apparatus according to another aspect of the present invention can generate the three-dimensional depth information image by using the structural optical technique, Capturing a specific object projected on the specific pattern and acquiring an image including the specific pattern; detecting and recognizing the specific pattern in the acquired image; And generating a pattern image of the same dimension as the projected specific pattern on the basis of the recognized specific pattern.
본 발명에 따르면, 3차원 깊이정보 영상을 생성하기 위해 서로 다른 장치에서 획득된 영상을 패턴 매칭 하기 전 패턴을 표현하는 영상정보의 차원을 일치시킴으로써, 패턴 매칭을 용이하게 할 수 있고, 이로 인해 켈리브레이션 단계를 거치지 않고 3차원 깊이정보 영상을 생성할 수 있다.According to the present invention, pattern matching can be facilitated by matching dimensions of image information expressing a pattern before pattern matching of an image obtained from different apparatuses to generate a three-dimensional depth information image, The 3D depth information image can be generated without going through steps.
구조광 기법을 사용하는 다양한 장치에서 깊이 정보 영상을 생성하는데 다양한 분야에서 이용될 수 있다. It can be used in various fields to generate depth information images in various devices using structured optical techniques.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 인식을 이용한 영상 정보의 차원 일치 장치를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 패턴 영상 생성을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 인식을 이용한 영상 정보의 차원 일치 방법을 설명하기 위한 흐름도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view for explaining a dimension matching apparatus for image information using pattern recognition according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a diagram for explaining pattern image generation according to the present invention;
3 is a flowchart for explaining a method of dimensionally matching image information using pattern recognition according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. And is intended to enable a person skilled in the art to readily understand the scope of the invention, and the invention is defined by the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that " comprises, " or "comprising," as used herein, means the presence or absence of one or more other components, steps, operations, and / Do not exclude the addition.
카메라에 의해 획득된 영상에 대한 패턴정보를 인식한 후 인식된 패턴정보를 이용하여 투사되는 패턴과 같은 차원의 영상을 생성할 수 있다면, 켈리브레이션 과정을 거치지 않고 투사된 패턴과 패턴인식을 통해 생성된 영상 간의 상관관계를 도출할 수 있다.After recognizing the pattern information of the image acquired by the camera and generating the image of the same dimension as the projected pattern using the recognized pattern information, it is possible to generate the image of the same dimension generated by the projected pattern and pattern recognition without the calibration process The correlation between images can be derived.
또한 카메라에 의해 획득된 영상으로부터 디지털 프로젝터가 투사한 해상도와 같은 차원을 갖도록 패턴정보를 인식한다면, 복잡한 켈리브레이션 단계를 거치지 않고 두 장치 사이의 관계를 설정할 수 있다.Also, if the pattern information is recognized to have the same dimensions as the resolution projected by the digital projector from the image acquired by the camera, the relationship between the two devices can be established without going through a complicated calibration step.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 인식을 이용한 영상 정보의 차원 일치 장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 인식을 이용한 영상 정보의 차원 일치 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 패턴 영상 생성을 설명하기 위한 도면이다.Hereinafter, an image matching apparatus for image information using pattern recognition according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. FIG. 1 is a view for explaining an apparatus for aligning image information using pattern recognition according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view for explaining pattern image generation according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 패턴 인식을 이용한 영상 정보의 차원 일치 장치는, 깊이정보 생성 장치가 구조광 기법을 이용하여 3차원 깊이정보 영상을 생성할 수 있도록 패턴 인식을 이용하여 영상 정보의 차원을 일치시키는 장치로서, 프로젝터(100), 카메라(200), 패턴 검출 및 인식부(300), 패턴 영상 생성부(400) 및 패턴 매칭부(500)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the apparatus for dimensionally aligning image information using pattern recognition according to the present invention includes a depth information generator for generating a three-dimensional depth information image by using a structured optical technique, And includes a
프로젝터(100)는 특정 패턴을 특정 객체에 투사한다.The
카메라(200)는 프로젝터(100)에 의해 특정 패턴이 투사된 특정 객체를 촬영하여 특정 패턴이 포함된 영상을 획득한다.The
패턴 검출 및 인식부(300)는 카메라(200)에 의해 획득된 영상에서 프로젝터(100)에 의해 투사된 특정 패턴을 검출하여 인식하고, 프로젝터(100)에 의해 투사된 특정 패턴의 가상 영상을 설정한다.The pattern detection and
패턴 영상 생성부(400)는 깊이정보 생성 장치가 구조광 기법을 이용하여 3차원 깊이정보 영상을 생성할 수 있도록, 설정된 특정 패턴의 가상 영상과 동일한 차원의 패턴 영상을 패턴 검출 및 인식부(300)에 의해 인식된 특정 패턴을 토대로 생성한다.The pattern
패턴 매칭부(500)는 설정된 특정 패턴의 가상 영상과 생성된 패턴 영상 간의 차원이 일치하므로, 설정된 특정 패턴의 가상 영상과 생성된 패턴 영상 간의 대응점을 인식하고, 인식된 대응점을 토대로 패턴을 매칭한다. The
전술한 바를 좀 더 구체적으로 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이 프로젝터(100)에 의해 특정 객체에 투사된 특정 패턴(투사 패턴) 및 특정 패턴이 투사된 특정 객체를 카메라(200)가 촬영하여 획득한 영상은 차원이 서로 다르다. 2, the
이러한 서로 다른 차원을 일치시키는 작업을 켈리브레이션 작업이라 하며, 이러한 작업은 매우 복잡하므로, 본 발명은 카메라(200)에 의해 획득된 영상과 프로젝터(100)에 의해 특정 객체에 투사된 특정 패턴의 차원을 일치시키는 작업을 수행한다.Since the work of matching these different dimensions is called a calibration operation and this operation is very complex, the present invention can be applied to a case in which the image obtained by the
전술한 바를 위해, 패턴 검출 및 인식부(300)는 3차원 깊이정보 영상 생성을 위한 기준 패턴 영역을 설정하고, 설정된 기준 패턴 영역을 카메라(200)가 촬영하도록 한다.For this, the pattern detection and
예컨대, 패턴 검출 및 인식부(300)는 프로젝터(100)에 의해 특정 패턴이 특정 객체에 투사되면, 3차원 깊이정보 영상 생성을 위해 프로젝터(100)에 의해 투사된 특정 패턴이 포함되도록 기준 패턴 영역을 설정하고, 카메라(200)가 설정된 기준 패턴 영역을 촬영하여 특정 패턴이 포함된 영상을 획득하도록 한다.For example, when a specific pattern is projected on a specific object by the
패턴 검출 및 인식부(300)는 카메라(200)에 의해 획득된 영상으로부터 프로젝터(100)에 의해 투사된 특정 패턴을 검출 및 인식한다.The pattern detection and
또한, 패턴 검출 및 인식부(300)는 프로젝터(100)에 의해 투사된 특정 패턴이 프로젝터(100) 내부의 이미지 또는 회절광학소자 형태의 물리적 기기일 수 있으므로, 프로젝터(100)에 의해 투사된 특정 패턴의 가상 영상을 설정한다. The pattern detecting and recognizing
패턴 영상 생성부(400)는 설정된 특정 패턴의 가상 영상과 동일한 차원의 패턴 영상을 패턴 검출 및 인식부(300)에 의해 인식된 특정 패턴을 토대로 생성한다.The pattern
패턴 매칭부(500)는 설정된 특정 패턴의 가상 영상과 생성된 패턴 영상 간의 차원이 서로 일치하므로, 설정된 특정 패턴의 가상 영상과 생성된 패턴 영상 간 대응점 거리를 직접 계산하는 등 3차원 깊이 영상 생성을 위한 패턴 매칭을 수행한다.The
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 3차원 깊이정보 영상을 생성하기 위해 서로 다른 장치에서 획득된 영상을 패턴 매칭 하기 전 패턴을 표현하는 영상정보의 차원을 일치시킴으로써, 패턴 매칭을 용이하게 할 수 있고, 이로 인해 켈리브레이션 단계를 거치지 않고 3차원 깊이정보 영상을 생성할 수 있으며, 구조광 기법을 사용하는 다양한 장치에서 깊이 정보 영상을 생성하는데 다양한 분야에서 이용될 수 있다.As described above, according to the present invention, by matching the dimensions of the image information expressing the pattern before pattern matching of images obtained in different apparatuses to generate a 3D depth information image, pattern matching can be easily performed Thus, the 3D depth information image can be generated without going through the calibration step, and it can be used in various fields to generate the depth information image in various devices using the structural optical technique.
이상, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 인식을 이용한 영상 정보의 차원 일치 장치를 설명하였고, 이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 인식을 이용한 영상 정보의 차원 일치 방법을 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 인식을 이용한 영상 정보의 차원 일치 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 and 2, an apparatus for aligning image information using pattern recognition according to an embodiment of the present invention has been described. Hereinafter, a pattern recognition apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A method of matching the dimension of the used image information will be described. 3 is a flowchart for explaining a method of dimensionally matching image information using pattern recognition according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발병의 패턴 인식을 이용한 영상 정보의 차원 일치 방법은 3차원 깊이정보 영상 생성을 위한 기준 패턴 영역을 설정하고, 설정된 기준 패턴 영역을 촬영하도록 한다.As shown in FIG. 3, a method of dimensionally matching image information using pattern recognition of the onset includes setting a reference pattern region for generating a three-dimensional depth information image, and photographing a set reference pattern region.
특정 패턴을 특정 객체에 투사하고(S300), 3차원 깊이정보 영상 생성을 위해 투사된 특정 패턴이 포함되도록 기준 패턴 영역을 설정하며, 설정된 기준 패턴 영역을 촬영하여 특정 패턴이 포함된 영상을 획득한다(S301).A specific pattern is projected onto a specific object (S300). A reference pattern region is set so that the projected specific pattern is included for generating the 3D depth information image, and an image including the specific pattern is acquired by photographing the set reference pattern region (S301).
획득된 영상으로부터 투사된 특정 패턴을 검출 및 인식한다(S302).A specific pattern projected from the acquired image is detected and recognized (S302).
또한, 투사된 특정 패턴이 프로젝터(100) 내부의 이미지 또는 회절광학소자 형태의 물리적 기기일 수 있으므로, 투사된 특정 패턴의 가상 영상을 설정한다. In addition, since the projected specific pattern may be an image in the
설정된 특정 패턴의 가상 영상과 동일한 차원의 패턴 영상을 인식된 특정 패턴을 토대로 생성한다(S303).The pattern image of the same dimension as the virtual image of the set specific pattern is generated based on the recognized specific pattern (S303).
설정된 특정 패턴의 가상 영상과 생성된 패턴 영상 간의 차원이 서로 일치하므로, 3차원 깊이 영상 생성을 위한 패턴 매칭을 수행할 수 있고(S304), 대응점 거리에서 직접 계산 등을 할 수 있다.Since the dimension between the virtual image of the set specific pattern and the generated pattern image coincides with each other, pattern matching for generation of the 3D depth image can be performed (S304), and direct calculation can be performed at the corresponding point distance.
이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the illustrated embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.
100 : 프로젝터 200 : 카메라
300 : 패턴 검출 및 인식부 400 : 패턴 영상 생성부
500 : 패턴 매칭부100: projector 200: camera
300: pattern detection and recognition unit 400: pattern image generation unit
500: pattern matching unit
Claims (8)
프로젝터에 의해 특정 패턴이 특정 객체에 투사되고, 카메라가 상기 특정 패턴이 투사된 특정 객체를 촬영하여 상기 특정 패턴이 포함된 영상을 획득되면, 획득된 상기 영상에서 상기 특정 패턴을 검출하여 인식하는 패턴 검출 및 인식부; 및
투사된 상기 특정 패턴과 동일한 차원의 패턴 영상을 상기 패턴 검출 및 인식부에 의해 인식된 특정 패턴을 토대로 생성하는 패턴 영상 생성부
를 포함하는 패턴 인식을 이용한 영상 정보의 차원 일치 장치.An apparatus for matching depth of image information using pattern recognition so that a depth information generation apparatus can generate a three-dimensional depth information image using a structural optical technique,
When a specific pattern is projected on a specific object by a projector and the camera captures a specific object projected with the specific pattern and acquires an image including the specific pattern, a pattern for detecting and recognizing the specific pattern in the acquired image A detection and recognition unit; And
And generates a pattern image of the same dimension as the projected specific pattern on the basis of a specific pattern recognized by the pattern detection and recognition unit
And an image matching unit for matching the image information using the pattern recognition.
상기 패턴 검출 및 인식부는 상기 프로젝터에 의해 투사된 특정 패턴이 포함되도록, 3차원 깊이정보 영상 생성을 위한 기준 패턴 영역을 설정하고, 상기 카메라가 설정된 기준 패턴 영역을 촬영하여 상기 프로젝터에 의해 투사된 특정 패턴이 포함된 영상을 획득하도록 하며, 획득된 영상으로부터 투사된 상기 특정 패턴을 검출 및 인식하는 것
인 패턴 인식을 이용한 영상 정보의 차원 일치 장치.The method according to claim 1,
Wherein the pattern detecting and recognizing unit sets a reference pattern area for generating a three-dimensional depth information image so that a specific pattern projected by the projector is included in the reference pattern area, Acquiring an image including a pattern, and detecting and recognizing the specific pattern projected from the acquired image
A Dimension Matching Apparatus for Image Information Using In - pattern Recognition.
상기 패턴 검출 및 인식부는 상기 프로젝터에 의해 투사된 특정 패턴이 상기 프로젝터 내부의 이미지 또는 회절광학소자 형태의 물리적 기기로 인식될 경우, 상기 프로젝터에 의해 투사된 특정 패턴의 가상 영상을 설정하고,
상기 패턴 영상 생성부는 설정된 특정 패턴의 가상 영상과 동일한 차원의 패턴 영상을 상기 패턴 검출 및 인식부에 의해 인식된 특정 패턴을 토대로 생성하는 것
인 패턴 인식을 이용한 영상 정보의 차원 일치 장치.The method according to claim 1,
Wherein the pattern detection and recognition unit sets a virtual image of a specific pattern projected by the projector when a specific pattern projected by the projector is recognized as an image inside the projector or a physical device in the form of a diffractive optical element,
Wherein the pattern image generating unit generates a pattern image of the same dimension as the set virtual image of a specific pattern on the basis of a specific pattern recognized by the pattern detecting and recognizing unit
A Dimension Matching Apparatus for Image Information Using In - pattern Recognition.
투사된 특정 패턴과 생성된 패턴 영상 간의 차원 일치에 따라 투사된 특정 패턴과 생성된 패턴 영상 간의 대응점을 인식하고, 인식된 대응점을 토대로 패턴을 매칭하는 패턴 매칭부
를 더 포함하는 패턴 인식을 이용한 영상 정보의 차원 일치 장치.The method according to claim 1,
A pattern matching unit for recognizing a correspondence point between the projected specific pattern and the generated pattern image according to the dimension coincidence between the projected specific pattern and the generated pattern image and matching the pattern based on the recognized correspondence point,
And a pattern recognition unit for recognizing the pattern information.
프로젝터에 의해 특정 패턴이 특정 객체에 투사되고, 카메라가 상기 특정 패턴이 투사된 특정 객체를 촬영하여 상기 특정 패턴이 포함된 영상을 획득되면, 획득된 상기 영상에서 상기 특정 패턴을 검출하여 인식하는 단계; 및
투사된 상기 특정 패턴과 동일한 차원의 패턴 영상을 인식된 상기 특정 패턴을 토대로 생성하는 단계
를 포함하는 패턴 인식을 이용한 영상 정보의 차원 일치 방법.There is provided a method of matching dimensions of image information using pattern recognition so that a depth information generation apparatus can generate a three-dimensional depth information image using a structural optical technique,
When a specific pattern is projected on a specific object by a projector and the camera captures a specific object projected with the specific pattern and an image including the specific pattern is acquired, the specific pattern is detected and recognized in the obtained image ; And
Generating a pattern image of the same dimension as the projected specific pattern on the basis of the recognized specific pattern;
A method of dimensionally matching image information using pattern recognition.
상기 프로젝터에 의해 투사된 특정 패턴이 포함되도록, 3차원 깊이정보 영상 생성을 위한 기준 패턴 영역을 설정하는 단계; 및
상기 카메라가 설정된 기준 패턴 영역을 촬영하여 상기 프로젝터에 의해 투사된 특정 패턴이 포함된 영상을 획득하도록 하며, 획득된 영상으로부터 투사된 상기 특정 패턴을 검출 및 인식하는 단계를 포함하는 것
인 패턴 인식을 이용한 영상 정보의 차원 일치 방법.6. The method of claim 5,
Setting a reference pattern area for generating a three-dimensional depth information image so that a specific pattern projected by the projector is included; And
Photographing the reference pattern region set by the camera to acquire an image including a specific pattern projected by the projector, and detecting and recognizing the specific pattern projected from the obtained image
A Method of Matching Image Information Using Pattern Recognition.
상기 인식하는 단계는 상기 프로젝터에 의해 투사된 특정 패턴이 상기 프로젝터 내부의 이미지 또는 회절광학소자 형태의 물리적 기기로 인식될 경우, 상기 프로젝터에 의해 투사된 특정 패턴의 가상 영상을 설정하는 단계를 포함하고,
상기 생성하는 단계는 설정된 특정 패턴의 가상 영상과 동일한 차원의 패턴 영상을 인식된 상기 특정 패턴을 토대로 생성하는 단계를 포함하는 것
인 패턴 인식을 이용한 영상 정보의 차원 일치 방법.6. The method of claim 5,
Wherein the recognizing step includes setting a virtual image of a specific pattern projected by the projector when a specific pattern projected by the projector is recognized as an image inside the projector or a physical device in the form of a diffractive optical element ,
The generating step includes generating a pattern image of the same dimension as the set virtual image of the specific pattern on the basis of the recognized specific pattern
A Method of Matching Image Information Using Pattern Recognition.
투사된 특정 패턴과 생성된 패턴 영상 간의 차원 일치에 따라 투사된 특정 패턴과 생성된 패턴 영상 간의 대응점을 인식하고, 인식된 대응점을 토대로 패턴을 매칭하는 단계
를 더 포함하는 패턴 인식을 이용한 영상 정보의 차원 일치 방법.
6. The method of claim 5,
Recognizing a correspondence point between the projected specific pattern and the generated pattern image according to the dimension agreement between the projected specific pattern and the generated pattern image, and matching the pattern based on the recognized correspondence point
Wherein the method further comprises the steps of:
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|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108489426A (en) * | 2018-05-17 | 2018-09-04 | 信利半导体有限公司 | A kind of detection method and detecting system of non-rectangle display assembling product precision |
| WO2019088659A1 (en) * | 2017-10-30 | 2019-05-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for processing image |
| CN110058591A (en) * | 2019-04-24 | 2019-07-26 | 合肥柯金自动化科技股份有限公司 | A kind of AGV system based on laser radar Yu depth camera hybrid navigation |
| US11195290B2 (en) | 2019-01-18 | 2021-12-07 | Samsung Electronics Co., Ltd | Apparatus and method for encoding in structured depth camera system |
-
2013
- 2013-10-10 KR KR1020130120438A patent/KR101578891B1/en active IP Right Grant
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| US11094073B2 (en) | 2017-10-30 | 2021-08-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for processing image |
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| CN108489426B (en) * | 2018-05-17 | 2023-11-28 | 信利半导体有限公司 | Detection method and detection system for assembly precision of non-rectangular display product |
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| CN110058591A (en) * | 2019-04-24 | 2019-07-26 | 合肥柯金自动化科技股份有限公司 | A kind of AGV system based on laser radar Yu depth camera hybrid navigation |
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