KR20150062303A - 카메라 영상 정합 기능을 갖는 시스루 스마트 안경 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 영상 정합 기능을 갖는 시스루 스마트 안경은 좌, 우안 가시부와, 상기 좌, 우안 가시부가 결합되는 프레임부와, 상기 프레임부의 양단에 결합되는 안경다리부와, 상기 프레임부에 설치되는 헤드마운티드디스플레이부와, 상기 좌, 우안 가시부 및 헤드마운티드디스플레이부를 제어하는 제어부와, 외부의 장치와 통신을 수행하기 위한 통신부와, 상기 좌, 우안 가시부와 헤드마운티드디스플레이부 및 제어부에 전원을 공급하는 전원공급부와, 상기 전원공급부를 온/오프시키기 위한 스위치부와, 영상의 촬영을 위한 카메라부와, 상기 카메라부에 의해 촬영되는 손동작을 인식하기 위한 손인식모듈을 포함하며, 상기 카메라부로 입력되는 영상을 상기 헤드마운티드디스플레이부를 통해 상기 좌, 우안 가시부에 조사하도록 하며, 상기 손인식모듈에 의해 인식되는 손동작에 따라 상기 카메라부로 입력되는 영상의 프레임을 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 단순한 손 동작을 통해 카메라부로 입력되는 영상의 프레임을 이동시킬 수 있어 카메라부를 통해 촬영되는 영상의 프레임과 실제 외부 영상을 용이하게 일치시킬 수 있다.

Description

카메라 영상 정합 기능을 갖는 시스루 스마트 안경{SEE-THROUGH SMART GLASSES HAVING CAMERA IMAGE ADJUSTMENT FUNCTION}

본 발명은 시스루 스마트 안경에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는 카메라에 촬영되는 영상의 프레임과 안경 착용자에 의해 보여지는 실제 영상을 손동작을 통해 상호 일치시킬 수 있도록 구성되는 카메라 영상 정합 기능을 갖는 시스루 스마트 안경에 관한 발명이다.

근래 PDA, 휴대폰, 스마트 폰 등의 다양한 이동 통신수단이 개발되어, 바쁜 현대인들의 신속한 업무 수행을 위한 도구로 널리 활용되고 있다.

기존의 휴대폰의 경우 구동을 위한 각종의 프로그램들이 애초 제조사에 의해 저장 설치된 상태로 판매되고, 사용자는 이러한 상태에서 단순히 데이터를 입출력하는 등의 수동적인 작업만이 가능한 상태였다.

하지만, 최근에는 이동통신 수단의 확장적 기능을 위한 각종의 프로그램들을 사용자의 취향에 따라 개별적으로 선택하여 설치할 수 있는 스마트폰이 개발되었으며, 이러한 스마트폰에 의해 기존 휴대폰에서 가능하던 수동적 작업들의 한계를 벗어나 다양한 기능들을 스마트폰으로 구현할 수 있게 되었다.

한편, 최근에는 사용자가 눈으로 보는 현실세계에 가상 물체를 겹쳐 보여주는 증강현실의 기술이 개발되었다.

상기 증간현실은 현실세계에 실시간으로 부가정보를 갖는 가상세계를 합쳐 하나의 영상으로 보여주므로 혼합현실(Mixed Reality, MR)이라고도 한다.

상기와 같은 스마트폰과 연동되거나 또는 이외의 통신망을 통해 수신한 데이터를 통해 실제 영상에 가상의 영상을 혼합하여 볼 수 있도록 구성되는 안경을 시스루 스마트 안경이라 하며 최근 활발한 연구개발이 진행되고 있다.

또한, 스마트 안경에 설치되는 카메라부를 통해 촬영되는 영상 내에서 특정인의 얼굴을 인식하거나 기업체의 로고 또는 기타 다양한 사물을 인식하여 그에 관한 정보를 안경 착용자의 시야에 디스플레이할 수도 있다.

그런데, 이때 상기 카메라부로 입력되는 영상과 안경 착용자가 실제 보게 되는 외부 상황이 일치되지 않을 경우에는 올바르지 못한 정보가 디스플레이될 수 있다.

본 발명은 상기된 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 단순한 손 동작을 통해 카메라부로 입력되는 영상의 프레임을 이동시킬 수 있도록 구성되는 카메라 영상 정합 기능을 갖는 시스루 스마트 안경을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상 정합 기능을 갖는 시스루 스마트 안경은 좌, 우안 가시부와, 상기 좌, 우안 가시부가 결합되는 프레임부와, 상기 프레임부의 양단에 결합되는 안경다리부와, 상기 프레임부에 설치되는 헤드마운티드디스플레이부와, 상기 좌, 우안 가시부 및 헤드마운티드디스플레이부를 제어하는 제어부와, 외부의 장치와 통신을 수행하기 위한 통신부와, 상기 좌, 우안 가시부와 헤드마운티드디스플레이부 및 제어부에 전원을 공급하는 전원공급부와, 상기 전원공급부를 온/오프시키기 위한 스위치부와, 영상의 촬영을 위한 카메라부와, 상기 카메라부에 의해 촬영되는 손동작을 인식하기 위한 손인식모듈을 포함하며, 상기 카메라부로 입력되는 영상을 상기 헤드마운티드디스플레이부를 통해 상기 좌, 우안 가시부에 조사하도록 하며, 상기 손인식모듈에 의해 인식되는 손동작에 따라 상기 카메라부로 입력되는 영상의 프레임을 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 사람의 얼굴을 인식하기 위한 얼굴인식모듈을 추가적으로 포함한다.

여기서, 상기 손인식모듈에 의해 인식되는 손동작에 따라 상기 카메라부에 의해 촬영되는 영상 중에서 상기 좌, 우안 가시부에 조사되는 영상의 프레임을 이동시키도록 구성될 수 있다.

또는, 상기 손인식모듈에 의해 인식되는 손동작에 따라 상기 카메라부의 촬영 각도를 변경하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 카메라 영상 정합 기능을 갖는 시스루 스마트 안경.

본 발명에 의해, 단순한 손 동작을 통해 카메라부로 입력되는 영상의 프레임을 이동시킬 수 있어 카메라부를 통해 촬영되는 영상의 프레임과 실제 외부 환경을 용이하게 일치시킬 수 있다.

첨부의 하기 도면들은, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.
도 1 은 본 발명에 따른 카메라 영상 정합 기능을 갖는 시스루 스마트 안경의 사시도이며,
도 2 는 상기 스마트 안경의 구성 블럭도이며,
도 3 은 상기 스마트 안경을 통해 보여지는 영상의 일 예이며,
도 4 는 상기 안경을 통해 사람의 얼굴을 인식하여 정보를 표시한 영상의 일 예이며,
도 5 는 상기 안경을 통해 기업의 로고를 인식하여 정보를 표시한 영상의 일 예이며,
도 6 은 상기 안경을 통해 사람의 얼굴을 인식하여 옳바르지 못한 정보를 표시한 영상의 일 예이며,
도 7 은 카메라 영상을 정합하는 과정의 일 예를 도시한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 카메라 영상 정합 기능을 갖는 시스루 스마트 안경의 사시도이며, 도 2 는 상기 스마트 안경의 구성 블럭도이며, 도 3 은 상기 스마트 안경을 통해 보여지는 영상의 일 예이며, 도 4 는 상기 안경을 통해 사람의 얼굴을 인식하여 정보를 표시한 영상의 일 예이며, 도 5 는 상기 안경을 통해 기업의 로고를 인식하여 정보를 표시한 영상의 일 예이며, 도 6 은 상기 안경을 통해 사람의 얼굴을 인식하여 옳바르지 못한 정보를 표시한 영상의 일 예이며, 도 7 은 카메라 영상을 정합하는 과정의 일 예를 도시한다.

본 발명에 따른 영상 정합 기능을 갖는 시스루 스마트 안경은 좌, 우안 가시부(10, 12)와, 상기 좌, 우안 가시부(10, 12)가 결합되는 프레임부(20)와, 상기 프레임부(20)의 양단에 결합되는 안경다리부(30)와, 상기 프레임부(20)에 설치되는 헤드마운티드디스플레이부(40)와, 상기 스마트폰의 각종 구성들을 제어하는 제어부(50)와, 외부의 장치와 통신을 수행하기 위한 통신부(80)와, 상기 좌, 우안 가시부(10, 12)와 헤드마운티드디스플레이부(40) 및 제어부(50)에 전원을 공급하는 전원공급부(60)와, 상기 전원공급부(60)를 온/오프시키기 위한 스위치부(70)와, 영상의 촬영을 위한 카메라부(90)와, 상기 카메라부(90)에 의해 촬영되는 손동작을 인식하기 위한 손인식모듈(94)을 포함하며, 상기 카메라부(90)로 입력되는 영상을 상기 헤드마운티드디스플레이부(40)를 통해 상기 좌, 우안 가시부(10, 12)에 조사하도록 하며, 상기 손인식모듈(94)에 의해 인식되는 손동작에 따라 상기 카메라부(90)로 입력되는 영상 프레임을 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

스마트폰은 이동통신 수단의 확장적 기능을 위한 각종의 프로그램들을 사용자의 취향에 따라 개별적으로 선택하여 설치할 수 있는 장치로서, 기존 일반 이동통신수단에서 가능하던 수동적 작업들의 한계를 벗어나 다양한 기능들을 구현할 수 있다.

시스루(See-through) 스마트안경은 통신부(80)를 통해 상기와 같은 스마트폰과 연동되어 데이터를 수신하거나 와이파이 통신망에 접속됨으로써, 직접 네트워크에 연결되어 데이터를 수신할 수 있도록 구성된다.

상기 통신부(80)는 신호 전송 방식에 따라 예를 들어, 알에프 통신신호 또는 블루투스(BT) 통신신호 등을 수신하고 이를 전기적 신호로 변환시켜 상기 제어부(50)로 전달하거나 외부의 통신서버와 3G 통신망 또는 와이파이 통신망을 통해 통신하여 데이터를 수신하도록 구성된다.

그리하여, 상기 스마트폰 또는 통신망을 통해 전달받은 데이터에 기초한 영상을 상기 좌, 우안 가시부(10, 12)를 통해 표시하도록 구성된다.

여기서, 상기 좌, 우안 가시부(10, 12)는 바람직하게는 반투명 유리 또는 합성수지재로 구성되어, 외부의 광을 어느 정도 투과하면서도 상기 디스플레이부(40)에 의해 조사되는 영상이 맺히도록 구성된다.

상기 프레임부(20)의 일측에는 상기 전원공급부(60)를 온/오프 시키기 위한 스위치부(70)가 설치되어, 상기 시스루 스마트안경을 이용하고자 할 경우에는 상기 스위치부(70)를 온시켜 전원이 공급되도록 하고, 스마트안경을 이용하지 않을 경우에는 상기 스위치부(70)를 오프시켜 전원공급이 중단되도록 구성된다.

상기 제어부(50)는 상기 통신부(80)로부터 전달받은 데이터를 상기 좌, 우안 가시부(10, 12)에 표시하기 위한 제어신호를 생성한다.

또한, 상기 제어부(50)는 스마트 안경의 각종 구성들을 제어하기 위한 제어신호를 생성한다.

상기 제어부(50)는 회로기판 또는 IC 칩의 형태로 구성되어, 상기 스마트 안경의 프레임부(20) 또는 안경다리부(30) 내에 배치된다.

또한, 상기 제어부(50)를 구성하는 회로기판 또는 IC 칩 내에는 메모리부가 포함되며, 상기 손인식모듈(94) 및 얼굴인식모듈(92)이 프로그램의 형태로 상기 메모리부에 저장된다.

상기 메모리부는 램(RAM) 또는 롬(ROM) 등의 메모리 소자로써, 상기 제어부(50)를 구성하는 회로기판 또는 IC 칩 내에 포함된다.

상기 스위치부(70)는 프레임부(20) 또는 안경다리부(30)의 측부에 배치될 수 있지만 이에 한정되지는 않으며, 사용자의 조작이 용이한 다양한 위치에 배치될 수 있음은 물론이다.

상기 프레임부(20)의 일측에는 상기 좌, 우안 가시부(10, 12)에 영상을 디스플레이하기 위한 헤드마운티드디스플레이부(40)가 설치된다.

상기 헤드마운티드디스플레이부(40)는 마이크로 액정과 광원 및 렌즈 등을 포함하여 구성되며, 상기 마이크로 액정을 통해 표현되는 영상을 상기 좌, 우안 가시부(10, 12)로 조사하여 디스플레이함으로써, 안경 착용자의 시야에 가시되도록 한다.

상기 헤드마운티드디스플레이부(40)를 통해 상기 좌, 우안 가시부(10, 12)에 영상을 디스플레이하면서, 상기 좌, 우안 가시부(10, 12)를 통해 외부를 볼 경우, 상기 좌, 우안 가시부(10, 12)에 표시되는 영상을 보면서 동시에 실제 외부 환경을 볼 수 있다.

상기 전원공급부(60)는 스마트 안경의 각종 구성들에 전력을 공급하기 위한 구성으로서, 리튬 이온 배터리, 리튬 폴리머 배터리 등의 이차전지로 구성될 수 있다.

상기된 바와 같이, 상기 메모리부 내에는 상기 카메라부(90)에 의해 촬영되는 손동작을 인식하기 위한 손인식모듈(94)이 프로그램의 형태로 저장된다.

상기 손인식모듈(94)은 사람의 손을 촬영하여 손의 형태를 인식하기 위한 프로그램으로서, 도 7 에 도시된 바와 같이 손가락 하나를 편 상태에서 가리키는 방향을 인식하거나 손가락을 모두 편 상태를 인식하거나 또는 주먹을 쥔 상태의 모양 등을 인식할 수 있도록 구성된다.

상기 얼굴인식모듈(92)은 사람의 얼굴을 인식하는 프로그램으로써, 현재 다양한 형태의 얼굴 인식 프로그램들이 개발되어 있다.

상기 카메라부(90)는 외부의 실제 사물을 촬영하는 구성으로서, 상기 카메라부(90)에 의해 촬영된 영상을 상기 헤드마운티드디스플레이부(90)를 통해 상기 좌, 우안 가시부(10, 12)에 디스플레이하도록 구성된다.

또한, 상기 카메라부(90)에 의해 촬영된 영상에 대해 상기 손인식모듈(94)과 얼굴인식모듈(92)을 적용한다.

도 3 내지 7 을 참조하여, 본 발명에 따른 스마트 안경의 영상 정합 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 스마트 안경을 착용한 상태에서 상기 좌, 우안 가시부(10, 12)에 영상이 디스플레이될 경우에는 외부의 실제 영상(200)과 디스플레이되는 영상(120)이 겹쳐 표현된다.

이때, 상기 카메라부(90)를 통해 촬영되는 영상에서 특정 기업체의 로고(110) 또는 사람의 얼굴(110)이 식별될 경우에는, 외부의 서버(미도시)에 저장된 상기 로고(110) 또는 사람의 얼굴(110)에 관련되는 내용을 상기 통신부(80)를 통해 전달받아 상기 좌, 우안 가시부(10, 12)에 디스플레이할 수 있다.

또한, 도 4 에 도시되는 바와 같이 스마트 안경 착용자의 시야와 카메라부(90)에 의해 촬영되는 영상의 프레임이 정확히 일치되어 안경 착용자의 시야에 특정인(예를 들어 장동건)이 포착되는 경우, 그 인물에 관련되는 정보가 표시되는 것이 바람직하다.

그러면, 안경 착용자의 시야에 포착되는 연예인 장동건에 관한 정보 또는 특정 기업체 로고에 관한 정보가 상기 좌, 우안 가시부(10, 12)에 디스플레이되어 안경 착용자에게 보여져 이용될 수 있다.

그런데, 만약 스마트 안경 착용자의 시야와 상기 카메라부(90)에 의해 촬영되는 영상의 프레임이 일치되지 않을 경우에는 옳바르지 못한 정보가 디스플레이될 수 있다.

즉, 예를 들어 안경 착용자의 시야는 도 4 에 도시된 영상 내에서 장동건 옆의 인물 즉 도 6 에 도시된 인물을 향하고 있는데, 카메라부(90)에 의해 촬영되는 영상의 프레임은 도 4 에 도시된 장동건 쪽을 향할 경우에는, 도 6 에 도시된 안경 착용자에 의해 보여지는 인물에 대해 장동건에 관한 정보가 디스플레이된다.

따라서, 안경 착용자의 시선 방향과 상기 카메라부(90)에 의해 촬영되는 영상의 프레임을 일치시켜주는 것이 바람직하다.

상기와 같이 상기 카메라부(90)에 의해 촬영되는 영상의 프레임을 안경 착용자의 시선 방향과 일치시키기 위해, 상기 카메라부(90)로 입력되는 영상을 상기 헤드마운티드디스플레이부(40)를 통해 상기 좌, 우안 가시부(10, 12)에 조사한다.

이때, 상기 헤드마운티드디스플레이부(40)를 통해 조사되는 영상(120)은 스마트 안경 착용자에게 보여지는 실제 외부 영상(200)에 겹쳐지며, 도 7 (a) 에 도시된 바와 같이, 상기 실제 외부 영상(200)과 상기 헤드마운티드디스플레이부(40)를 통해 조사되는 영상의 프레임(120)이 일치되지 않을 수 있다.

상기와 같이, 실제 외부 영상(200)과 상기 조사되는 영상(120)이 일치되지 않는 경우에는, 스마트 안경 착용자의 손을 카메라부(90) 앞에 배치시켜 촬영한다.

이때, 손 모양의 인식 정확도를 높이기 위해 예를 들면, 손가락을 하나 편 상태에서 상기 카메라부(90)로 입력되는 영상의 프레임(120)을 이동시키고자 하는 방향으로 가리키면서 상기 카메라부(90)로 촬영할 수 있다.

그리하여, 상기와 같이 손가락을 하나 편 상태의 모양으로 상기 카메라부(90)로 입력되는 영상의 프레임(120)을 상, 하, 좌, 우로 이동시키고, 상기 영상의 프레임(120)이 실제 외부 영상과 일치될 경우에는, 예를 들어 손가락을 모두 펴거나 주먹을 쥔 상태를 상기 카메라부(90)를 통해 촬영함으로써, 그 위치로 상기 영상의 프레임(120)을 결정짓는다.

상기 카메라부(90)에 의해 촬영되는 영상의 프레임(120)을 이동시키기 위한 방법으로서는, 상기 카메라부(90)의 촬영 각도를 기계적으로 조절하는 방식과 상기 카메라부(90)에 의해 촬영되는 영상에 대해 프로그램적으로 영상의 프레임을 이동시켜 선택하는 방식이 모두 이용될 수 있다.

이때, 스마트 안경 착용자의 편의를 위해 상기 카메라부(90)에 의해 촬영되는 영상 중에서 상기와 같이 조절되는 영상 프레임 영역을 사각 형태로 표시하여, 상기 좌, 우안 가시부(10, 12)에 나타냄으로써, 안경 착용자가 실제 외부 환경과 직접 비교하면서 상기와 같은 프레임 위치 조절을 수행할 수 있다.

이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.

10, 12: 좌, 우안 가시부
20: 프레임부
30: 안경다리부
40: 디스플레이부
50: 제어부
60: 전원공급부
70: 스위치부
80: 통신부
90: 카메라부

Claims (4)

1. 좌, 우안 가시부와;
   상기 좌, 우안 가시부가 결합되는 프레임부와;
   상기 프레임부의 양단에 결합되는 안경다리부와;
   상기 프레임부에 설치되는 헤드마운티드디스플레이부와;
   각종 구성들을 제어하는 제어부와;
   외부의 장치와 통신을 수행하기 위한 통신부와;
   상기 좌, 우안 가시부와 헤드마운티드디스플레이부 및 제어부에 전원을 공급하는 전원공급부와;
   상기 전원공급부를 온/오프시키기 위한 스위치부와;
   영상의 촬영을 위한 카메라부와;
   상기 카메라부에 의해 촬영되는 손동작을 인식하기 위한 손인식모듈을 포함하며,
   상기 카메라부로 입력되는 영상을 상기 헤드마운티드디스플레이부를 통해 상기 좌, 우안 가시부에 조사하도록 하며,
   상기 손인식모듈에 의해 인식되는 손동작에 따라 상기 카메라부로 입력되는 영상의 프레임을 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 카메라 영상 정합 기능을 갖는 시스루 스마트 안경.
2. 제 1 항에 있어서,
   사람의 얼굴을 인식하기 위한 얼굴인식모듈을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 정합 기능을 갖는 시스루 스마트 안경.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 손인식모듈에 의해 인식되는 손동작에 따라 상기 카메라부에 의해 촬영되는 영상 중에서 상기 좌, 우안 가시부에 조사되는 영상의 프레임을 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 카메라 영상 정합 기능을 갖는 시스루 스마트 안경.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 손인식모듈에 의해 인식되는 손동작에 따라 상기 카메라부의 촬영 각도를 변경하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 카메라 영상 정합 기능을 갖는 시스루 스마트 안경.

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