KR20150109960A - 증강현실 디스플레이 시스템 - Google Patents

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KR20150109960A
KR20150109960A KR1020140033616A KR20140033616A KR20150109960A KR 20150109960 A KR20150109960 A KR 20150109960A KR 1020140033616 A KR1020140033616 A KR 1020140033616A KR 20140033616 A KR20140033616 A KR 20140033616A KR 20150109960 A KR20150109960 A KR 20150109960A
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Abstract

본 발명은 색칠놀이용 드로잉 완구에 그려진 2차원 이미지를 모바일 단말기에서 인식하여 3차원 이미지로 출력하는 증강현실 디스플레이 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 본 발명은 사용자가 그리는 임의의 드로잉 이미지가 표시되도록 하는 드로잉 완구; 및 카메라가 촬영한 상기 드로잉 완구의 이미지를 분석하여 검출한 드로잉 이미지로부터 2차원 특징 데이터를 추출하고, 상기 추출된 2차원 특징 데이터를 미리 저장된 3차원 특징 데이터와 비교하여 대응하는 3차원 이미지를 생성하며, 상기 생성된 3차원 이미지를 디스플레이하는 모바일 단말기를 포함한다. 따라서 본 발명은 색칠놀이용 드로잉 완구에 그려진 2차원 이미지를 모바일 단말기에서 인식하여 3차원 이미지로 출력함으로써, 그리기와 색칠을 이용한 감성 발달과, 공간 인지 능력을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

증강현실 디스플레이 시스템{SYSTEM FOR DISPLAYING AUGMENTED REALITY}
본 발명은 증강현실 디스플레이 시스템에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 색칠놀이용 드로잉 완구에 그려진 2차원 이미지를 모바일 단말기에서 인식하여 3차원 이미지로 출력하는 증강현실 디스플레이 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 4, 5세부터 초등학생까지의 아이를 일컫는 어린이는 유아를 거쳐서 성장하는 동안 다양한 사물과 접하면서 호기심이 왕성해지게 되고, 호기심은 스케치 등의 그림 그리기를 통해 표현된다.
이러한 그림 그리기를 통해 어린이들의 생각, 감정 등을 표현할 수 있으며, 다양한 학습 효과를 제공할 수 있다.
한편,스케치북은 두꺼운 종이로 된 앞/뒤 표지 사이에 여러 장의 속지를 개재하여 구성되고, 색칠놀이가 가능하도록 속지에 미리 설정된 밑그림이 그려진 속지가 개재될 수도 있다.
그러나 종래의 스케치북은 어린이들의 자유로운 표현이나, 채색이 가능하지만, 단순한 그림의 색칠만 가능하여 그림에 대한 흥미를 유발시키는 것이 제한되는 문제점이 있다.
한국 공개특허 제10-2009-0032851호(발명의 명칭 : 어린이용 그림 찾기 및 그리기 놀이 교재)에는 댜수의 대상물이 혼재되어 그려진 바탕부재와, 상기 바탕부재 상에 구비되어 상기 대상물이 비치도록 하는 비침부재를 포함한 그리기 놀이 교재가 개시되어 어린이가 상기 비침부재에 비친 바탕부재를 따라 그리거나 색칠을 통해 학습할 수 있도록 하였다.
그러나 이러한 학습교재는 바탕부재를 따라 그린 2차원 이미지만을 제공할 뿐 3차원 이미지에 의한 입체 형상이나 공간 학습 및 인지 능력을 향상시키지 못하는 문제점이 있다.
한국 공개특허 제10-2009-0032851호
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 색칠놀이용 드로잉 완구에 그려진 2차원 이미지를 모바일 단말기에서 인식하여 3차원 이미지로 출력하는 증강현실 디스플레이 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 사용자가 그리는 임의의 드로잉 이미지가 표시되도록 하는 드로잉 완구; 및 카메라가 촬영한 상기 드로잉 완구의 이미지를 분석하여 검출한 드로잉 이미지로부터 2차원 특징 데이터를 추출하고, 상기 추출된 2차원 특징 데이터를 미리 저장된 3차원 특징 데이터와 비교하여 대응하는 3차원 이미지를 생성하며, 상기 생성된 3차원 이미지를 디스플레이하는 모바일 단말기를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 드로잉 완구는 완구 몸체부; 및 상기 완구 몸체부의 상면에 설치되어 사용자가 인식 대상 드로잉 이미지를 그릴 수 있도록 그리기 영역을 형성한 드로잉부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 드로잉부는 하부에 설치되어 미리 설정된 적어도 하나의 그림 또는 색상을 채색한 밑그림부를 더 포함하는 것을 특징으로 하다.
상기 드로잉 완구는 드로잉 완구의 임의의 위치에 설치되어 상기 드로잉 이미지의 3차원 이미지를 생성 및 출력하도록 시작 정보를 제공하는 인식부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 인식부는 일정 형상의 틀, 모양 및 색상 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 모바일 단말기는 드로잉 완구를 촬영한 이미지를 출력하는 카메라; 상기 카메라가 촬영한 드로잉 완구의 이미지로부터 드로잉 이미지를 검출하여 상기 드로잉 이미지의 2차원 특징 데이터를 분석하며, 상기 분석된 드로잉 이미지의 2차원 특징 데이터를 데이터 저장부에 미리 저장된 3차원 특징 데이터와 비교하여 대응하는 3차원 이미지를 생성하고, 상기 생성된 3차원 이미지와 나머지 드로잉 완구의 2차원 이미지가 디스플레이부를 통해 출력되도록 제어하는 제어부; 상기 제어부에서 생성된 3차원 이미지가 디스플레이되도록 출력하는 디스플레이부; 및 상기 드로잉 이미지의 2차원 특징 데이터와, 상기 2차원 특징 데이터에 포함된 색조-채도, 색조-명도에 따른 색상 데이터와, 상기 2차원 특징 데이터에 연동된 3차원 특징 데이터와, 상기 3차원 특징 데이터와 연동된 3차원 이미지 정보를 저장하는 데이터 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제어부는 카메라가 촬영한 드로잉 완구의 이미지를 분석하여 드로잉 이미지의 2차원 특징 데이터를 검출하는 2D 데이터 인식부; 상기 2D 데이터 인식부에서 검출한 드로잉 이미지의 2차원 특징 데이터를 데이터 저장부에 저장된 3차원 특징 데이터의 2차원 특징 비교 데이터와 비교 검색하고, 3D 데이터 생성부에서 생성된 3차원 이미지와 나머지 드로잉 완구의 2차원 이미지를 합성하여 출력하는 이미지 처리부; 및 상기 이미지 처리부에서 검색된 3차원 특징 데이터로부터 3차원 이미지를 생성하는 3D 데이터 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 2D 데이터 인식부는 카메라가 촬영한 드로잉 완구의 이미지를 분석하여 인식부가 검출되면 상기 드로잉 완구의 이미지로부터 드로잉 이미지의 2차원 특징 데이터 검출을 시작하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 색칠놀이용 드로잉 완구에 그려진 2차원 이미지를 모바일 단말기에서 인식하여 3차원 이미지로 출력함으로써, 그리기와 색칠을 이용한 감성 발달과, 공간 인지 능력을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 증강현실 디스플레이 시스템을 나타낸 사시도.
도 2 는 본 발명에 따른 증강현실 디스플레이 시스템의 모바일 단말기 구성을 나타낸 블록도.
도 3 은 도 2에 따른 모바일 단말기의 제어부 구성을 나타낸 블록도.
도 4 는 본 발명에 따른 증강현실 디스플레이 과정을 나타낸 흐름도.
도 5 는 본 발명에 따른 증강현실 디스플레이 시스템에 설치한 인식부의 다른 실시예를 나타낸 사시도.
도 6 은 본 발명에 따른 증강현실 디스플레이 시스템에 설치한 인식부의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도.
도 7 은 본 발명에 따른 증강현실 디스플레이 시스템에 설치한 인식부의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 증강현실 디스플레이 시스템 및 방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 증강현실 디스플레이 시스템을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 증강현실 디스플레이 시스템의 모바일 단말기 구성을 나타낸 블록도이며, 도 3은 도 2에 따른 모바일 단말기의 제어부 구성을 나타낸 블록도이고, 도 4는 본 발명에 따른 증강현실 디스플레이 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 증강현실 디스플레이 시스템은 사용자가 그리는 임의의 드로잉 이미지(140)가 표시되도록 하고, 모바일 단말기(200)가 상기 드로잉 이미지(140)의 3차원 이미지(400)를 생성 및 디스플레이하도록 시작 정보를 제공하는 인식부(130)를 형성한 드로잉 완구(100)와, 상기 드로잉 완구(100)에 그려진 드로잉 이미지(140)를 카메라(210)가 촬영하여 획득한 2차원 이미지에서 3차원 이미지로 변환 출력하는 모바일 단말기(200)를 포함하여 구성된다.
상기 드로잉 완구(100)는 사용자가 3차원 이미지로 변환시킬 인식 대상인 드로잉 이미지(140)를 그려 표시될 수 있도록 제공하는 그림 그리기 및 색칠놀이용 부재로서, 완구 몸체부(110)와, 드로잉부(120)와, 밑그림부(121)와, 인식부(130)를 포함하여 구성된다.
상기 완구 몸체부(110)는 상부에 드로잉부(120)와, 밑그림부(121)와, 인식부(130)가 설치되어 고정되도록 지지하는 판 형상의 부재로써, 사용자가 상기 드로잉부(120)에 임의의 그림을 그리거나 또는 이미 그려진 그림에 색상을 채색할 수 있도록 한다.
또한, 상기 완구 몸체부(110)는 내부에 드로잉부(120)와 밑그림부(121)에 그려진 그림 및 색상이 더욱 선명하게 드러날 수 있도록, 상기 드로잉부(120)와 밑그림부(121)의 배면에서 배광을 형성하는 광원(미도시)이 설치될 수 있다.
상기 드로잉부(120)는 완구 몸체부(110)의 상면에 착탈 가능하게 설치되어 사용자가 인식 대상인 드로잉 이미지(140)를 그릴 수 있도록 그림 그리기 영역을 제공하는 부재로써, 일정 크기의 종이 재질, 투명 필름 또는 반투명 필름 등의 플라스틱 재질 중 어느 하나로 이루어진다.
또한, 상기 드로잉부(120)는 종이 재질인 경우 바람직하게는 백색의 트레이싱 용지로 구성된다.
상기 밑그림부(121)는 임의의 형상, 캐릭터, 그림 또는 상기 형상, 캐릭터, 그림에 색상이 채색된 투명 필름으로써, 드로잉부(120)의 배면과 완구 몸체부(110) 사이에 착탈 가능하게 설치되어 상기 밑그림부(121)에 미리 그려진 형상, 캐릭터, 그림 또는 채색된 상기 형상, 캐릭터, 그림 등이 상기 드로잉부(120)에 비춰지도록 한다.
즉 상기 밑그림부(121)는 드로잉부(120)를 투과하여 비춰지도록 함으로써, 상기 밑그림부(121)의 임의의 형상, 캐릭터, 그림 또는 임의의 색상으로 채색된 형상, 캐릭터, 그림 등을 사용자가 드로잉부(120) 상에서 따라 그리거나 또는 따라 그린 그림을 채색할 수 있도록 한다.
상기 인식부(130)는 완구 몸체부(110)의 임의의 위치에 설치되어 모바일 단말기(200)가 카메라(210)를 통해 이미지를 촬영하면, 상기 촬영된 이미지에서 예를 들면, 인식 대상인 2차원의 드로잉 이미지(140)를 검출하여 3차원 이미지(400)를 생성 및 출력하도록 시작 정보를 제공하는 구성으로서, 상기 인식부(130)는 일정 형상의 틀, 모양 또는 색상 중 적어도 하나를 포함하여 구성된다.
즉 상기 인식부(130)는 모바일 단말기(200)가 이미지 프로세싱 프로그램을 구동하면, 촬영되는 임의의 2차원 이미지들 중에 인식 대상인 드로잉 이미지(140)가 포함되어 있는지 여부를 확인하고, 이후 촬영되는 2차원 이미지들의 특징 데이터를 분석하여 3차원 이미지로 변환 및 디스플레이되도록 3차원 이미지로의 변환 시작 정보를 제공한다.
본 실시예에서는 상기 인식부(130)를 완구 몸체부(110)의 상부에 착탈 또는 회전 가능하게 설치한 사각형의 틀 부재로 구성하여 상기 완구 몸체부(110)의 상면에 설치된 드로잉부(120) 및 밑그림부(121)가 유동하는 것을 방지하고, 상기 드로잉부(120)의 그리기 영역 중 일부 즉 상기 인식부(130)의 사각형 틀 내측이 인식 영역으로 구분되도록 구획한다.
또한, 상기 인식부(130)는 사각형상에 한정되는 것은 아니고, 삼각형, 오각형 등의 다각형과, 원형 등 다양한 형상으로 변경 설치 가능하며, 상기 사각형 또는 원 형상의 틀을 일정 두께 이상 형성되도록 하여 드로잉부(120) 상에서 인식부(130)가 더욱 확실하게 구분될 수 있도록 한다.
또한, 상기 인식부(130)는 임의의 색상을 포함하여 구성함으로써, 인식부(130)가 더욱 분명하게 구분되어 검출될 수 있도록 한다.
한편, 본 실시예에서는 인식부(130)를 완구 몸체부(110)의 상부에 설치한 틀 부재로 구성하였으나, 도 5와 같이, 완구 몸체부(110)의 상면 일측에 임의의 형상을 갖도록 인식부(130a)를 구성할 수도 있다.
즉 리본 형상 등의 특정 모양을 갖도록 인식부(130a)를 구성하여 완구 몸체부(110)의 다른 부분들과 구별되는 특징을 갖게 하여 상기 인식부(130a)가 더욱 분명하게 구분되어 검출될 수 있도록 한다.
또한, 도 6과 같이 임의의 형상을 갖는 인식부(130b)를 밑그림부(121)에 설치하여 완구 몸체부(110)의 다른 부분들과 구별되는 특징을 갖도록 함으로써, 상기 인식부(130b)가 더욱 분명하게 구분되어 검출될 수 있게 한다.
또한, 도 7과 같이 임의의 형상을 갖는 인식부(130c)를 덮개부(110a)에 설치하여 완구 몸체부(110)의 다른 부분들과 구별되는 특징을 갖도록 함으로써, 상기 인식부(130c)가 분명하게 구분되어 검출될 수 있게 한다.
다시 도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 모바일 단말기(200)는 이미지 프로세싱 프로그램을 포함한 3차원 이미지 변환 응용프로그램(앱)이 미리 설치되고, 카메라(210)가 촬영한 상기 드로잉 완구(100)의 이미지에서 인식부(130)의 유무를 검출하여 상기 인식부(130)가 검출되면, 촬영된 상기 드로잉 완구(100)의 이미지를 분석하여 검출한 드로잉 이미지(140)로부터 2차원 특징 데이터를 추출하고, 상기 추출된 2차원 특징 데이터를 미리 저장된 3차원 특징 데이터와 비교하여 대응하는 3차원 이미지(400)를 생성하여 디스플레이되도록 하는 구성으로서, 카메라(210)와, 제어부(220)와, 디스플레이부(230)와, 데이터 저장부(240)를 포함하여 구성되고, 상기 모바일 단말기(200)는 바람직하게는 스마트폰으로 구성된다.
상기 카메라(210)는 모바일 단말기(200)에 설치되어 드로잉 완구(100)를 촬영한 2차원 이미지를 출력한다.
상기 제어부(220)는 카메라(210)가 촬영한 드로잉 완구(100)의 이미지를 분석하여 인식부(130)가 검출되는지 여부를 판단하고, 상기 분석된 드로잉 완구(100)의 이미지에서 인식부(130)가 검출되면, 상기 드로잉 완구(100)의 이미지로부터 드로잉 이미지(140)를 검출하여 상기 드로잉 이미지(140)의 2차원 특징 데이터를 분석하며, 상기 분석된 드로잉 이미지(140)의 2차원 특징 데이터를 데이터 저장부(240)에 미리 저장된 3차원 특징 데이터와 비교하여 대응하는 3차원 이미지(400)를 생성하고, 상기 생성된 3차원 이미지(400)와 나머지 드로잉 완구(100)의 2차원 이미지(300)가 디스플레이부(230)를 통해 출력되도록 제어하는 구성으로서, 2D 데이터 인식부(221)와, 이미지 처리부(222)와, 3D 데이터 생성부(223)를 포함하여 구성된다.
상기 2D 데이터 인식부(221)는 카메라(210)가 촬영한 드로잉 완구(100)의 2차원 이미지를 이미지 프로세싱 프로그램을 통해 분석하여 인식부(130)와 인식 대상인 드로잉 이미지(140)와 채색 영역(141)을 검출하고, 상기 검출된 드로잉 이미지(140)와 채색 영역(141)을 분석하여 상기 드로잉 이미지(140)의 2차원 특징 데이터를 검출한다.
즉 상기 2D 데이터 인식부(221)는 출력되는 드로잉 완구(100)의 2차원 이미지의 픽셀 정보를 분석하여 인식부(130)의 형상 또는 특정 모양에 따른 픽셀의 분포, 에지의 유무, 색상에 따른 픽셀의 밝기, 인식부(130)의 색상에 따른 색조-채도와 색조-명도에 따른 픽셀의 색상 정보 등을 포함한 특징 정보들을 검출하여 미리 저장된 인식부(130)의 유/무를 판단하기 위한 인식부 판단 정보와 비교함으로써, 상기 드로잉 완구(100)의 2차원 이미지에 인식부(130)가 포함되었는지 여부를 결정한다.
또한, 상기 2D 데이터 인식부(221)는 드로잉 완구(100)의 2차원 이미지의 분석 결과, 인식부(130)가 검출되면, 상기 드로잉 완구(100)의 2차원 이미지에서 픽셀 정보를 집중 분석하여 직선 및 곡선의 분포, 선의 두께에 따른 픽셀의 위치 정보와, 채색 영역(141)에 채색된 색상에 따른 색조-채도와, 색조-명도에 따른 픽셀의 색상 정보를 포함한 드로잉 이미지(140)의 2차원 특징 데이터를 검출한다.
또한, 상기 2D 데이터 인식부(221)는 드로잉 완구(100)의 2차원 이미지의 분석 결과, 인식부(130)가 검출되지 않으면, 드로잉 이미지(140)의 2차원 특징 데이터를 검출하는 과정을 수행하지 않는다.
상기 이미지 처리부(222)는 2D 데이터 인식부(221)에서 검출한 드로잉 이미지(140)의 2차원 특징 데이터를 데이터 저장부(240)에 저장된 3차원 특징 데이터의 2차원 특징 비교 데이터와, 색조-채도, 색조-명도에 따른 색상 데이터와 비교 검색하여 대응하는 3차원 특징 데이터와 색상 데이터를 검출하고, 3D 데이터 생성부(223)에서 생성한 3차원 이미지(400)에 상기 검출된 색상 데이터가 대응하는 상기 3차원 이미지(400)의 특징 영역에 채색이 이루어지도록 하며, 상기 생성된 3차원 이미지(400)와 상기 생성된 3차원 이미지(400) 이외의 나머지 2차원 이미지(300)를 합성하여 출력되도록 한다.
상기 3D 데이터 생성부(223)는 이미지 처리부(222)에서 검출된 3차원 특징 데이터를 이용하여 데이터 저장부(240)에 저장된 3차원 이미지 정보를 검색하여 대응하는 이미지 정보가 검출되면, 해당 이미지 정보의 3차원 이미지(400)를 생성한다.
상기 디스플레이부(230)는 제어부(220)에서 생성된 3차원 이미지(400)와 상기 3차원 이미지(400) 이외의 나머지 2차원 이미지(300)를 합성하여 표시되도록 출력한다.
상기 데이터 저장부(240)는 드로잉 이미지(140)의 2차원 특징 데이터와 비교하는 2차원 특징 비교 데이터와, 상기 2차원 특징 비교 데이터와 연동된 3차원 특징 데이터와, 상기 3차원 특징 데이터에 의해 생성 가능한 3차원 이미지 데이터와, 임의의 색상에 따른 색조-채도 및 색조-명도 데이터가 저장된다.
다음은 본 발명에 따른 증강현실 디스플레이 시스템의 동작 과정을 설명한다.
드로잉 완구(100)의 덮개부(110a)를 열어 완구 몸체부(110) 상면에 드로잉부(120)를 설치하거나 또는 드로잉부(120)와 밑그림부(121)를 적층시켜 설치한 후 틀 부재인 인식부(130)를 상기 완구 몸체부(110)와 밀착시켜 상기 드로잉부(120)가 고정되도록 한다.
사용자가 고정된 드로잉부(120)에 임의의 형상, 캐릭터 등의 자유로운 그림을 그리거나, 또는 밑그림부(121)에 그려진 그림을 따라 드로잉부(120)에 드로잉 이미지(140)를 그린 다음, 상기 그려진 드로잉 이미지(140)에 임의의 색상을 칠하여 그림 그리기와 색칠하기를 완료하거나 또는 색칠은 하지 않은 상태로 완료한다.
사용자가 모바일 단말기(200)에 설치된 이미지 프로세싱 프로그램을 포함한 3차원 이미지 변환 응용프로그램을 구동시킨 후 드로잉 이미지(140)가 그려진 드로잉 완구(100)를 카메라(210)를 통해 촬영한다.
상기 모바일 단말기(200)의 제어부(220)는 촬영된 드로잉 완구(100)의 이미지를 검출하고, 상기 검출된 드로잉 완구(100)의 이미지를 2차원 이미지로 디스플레이부(230)를 통해 표시(S100)되도록 한다.
상기 제어부(220)는 S100단계에서 검출된 드로잉 완구(100)의 2차원 이미지를 이미지 프로세싱 프로그램을 포함한 3차원 이미지 변환 응용프로그램으로 이미지 프로세싱(S110)하여 2차원 이미지의 픽셀 정보를 분석하고, 상기 분석된 2차원 이미지의 픽셀 정보로부터 형상 또는 특정 모양에 따른 픽셀의 분포, 에지의 유무, 색상에 따른 픽셀의 밝기, 인식부(130)의 색상에 따른 색조-채도와 색조-명도에 따른 픽셀의 색상 정보 등을 포함한 특징 정보들을 검출하여 미리 저장된 인식부(130)의 유/무를 판단하기 위한 인식부 판단 정보와 비교함으로써, 상기 드로잉 완구(100)의 2차원 이미지에 인식부(130)가 포함되었는지 여부를 판단(S120)한다.
상기 S120단계의 판단 결과, 인식부(130)가 검출되면, 제어부(220)가 상기 드로잉 완구(100)의 2차원 이미지에서 픽셀 정보를 집중 분석하여 직선 및 곡선의 분포, 선의 두께에 따른 픽셀의 위치 정보와 색상에 따른 색조-채도와, 색조-명도에 따른 픽셀의 색상 정보 등을 포함한 드로잉 이미지(140)의 2차원 특징 데이터를 검출(S130)하고, 상기 인식부(130)가 검출되지 않으면 드로잉 이미지(140)의 2차원 특징 데이터를 검출하지 않고, 상기 S100단계를 다시 수행한다.
한편, 상기 S130단계에서 2차원 특징 데이터가 검출되면, 제어부(220)는 상기 검출된 드로잉 이미지(140)의 2차원 특징 데이터를 데이터 저장부(240)에 저장된 2차원 특징 비교 데이터와 비교하여 대응하는 3차원 특징 데이터와, 색조-채도, 색조-명도에 따른 색상 데이터를 검색하여 3차원 특징 데이터와 색상 데이터를 검출(S140)한다.
상기 S140단계에서 3차원 특징 데이터와 색상 데이터가 검출되면, 제어부(220)는 상기 검출된 3차원 특징 데이터를 이용하여 데이터 저장부(240)에 저장된 이미지 정보를 검색하여 대응하는 3차원 이미지 정보와 연동된 3차원 이미지(400)를 생성하고, 상기 생성된 3차원 이미지(400)에 상기 검출된 2차원 이미지의 색상 데이터를 대응되는 3차원 이미지(400)에 채색이 이루어지도록 하며, 상기 생성된 3차원 이미지(400) 이외의 나머지 드로잉 완구(100)의 2차원 이미지(300)를 합성하여 디스플레이부(230)를 통해 표시(S150)되도록 한다.
따라서 가상의 3차원 이미지가 혼합된 이미지와 2차원 이미지를 통해 보다 향상된 현실감을 갖는 이미지를 제공할 수 있게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
100 : 드로잉 완구 110 : 완구 몸체부
120 : 드로잉부 121 : 밑그림부
130, 130a, 130b, 130c : 인식부 140 : 드로잉 이미지
141 : 채색영역 200 : 모바일 단말기
210 : 카메라 220 : 제어부
221 : 2D 데이터 인식부 222 : 이미지 처리부
223 : 3D 데이터 생성부 230 : 디스플레이부
240 : 데이터 저장부 300 : 2차원 이미지
400 : 3차원 이미지

Claims (8)

  1. 사용자가 그리는 임의의 드로잉 이미지(140)가 표시되도록 하는 드로잉 완구(100); 및
    카메라(210)가 촬영한 상기 드로잉 완구(100)의 이미지를 분석하여 검출한 드로잉 이미지(140)로부터 2차원 특징 데이터를 추출하고, 상기 추출된 2차원 특징 데이터를 미리 저장된 3차원 특징 데이터와 비교하여 대응하는 3차원 이미지(400)를 생성하며, 상기 생성된 3차원 이미지(400)를 디스플레이하는 모바일 단말기(200)를 포함하는 증강현실 디스플레이 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 드로잉 완구(100)는 완구 몸체부(110); 및
    상기 완구 몸체부(110)의 상면에 설치되어 사용자가 인식 대상 드로잉 이미지(140)를 그릴 수 있도록 그리기 영역을 형성한 드로잉부(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 포함하는 증강현실 디스플레이 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 드로잉부(120)는 하부에 설치되어 미리 설정된 적어도 하나의 그림 또는 색상을 채색한 밑그림부(121)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실 디스플레이 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 드로잉 완구(100)는 드로잉 완구(100)의 임의의 위치에 설치되어 상기 드로잉 이미지(140)의 3차원 이미지(400)를 생성 및 출력하도록 시작 정보를 제공하는 인식부(130, 130a, 130b, 130c)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실 디스플레이 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 인식부(130, 130a, 130b, 130c)는 일정 형상의 틀, 모양 및 색상 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실 디스플레이 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 모바일 단말기(200)는 드로잉 완구(100)를 촬영한 이미지를 출력하는 카메라(210);
    상기 카메라(210)가 촬영한 드로잉 완구(100)의 이미지로부터 드로잉 이미지(140)를 검출하여 상기 드로잉 이미지(140)의 2차원 특징 데이터를 분석하며, 상기 분석된 드로잉 이미지(140)의 2차원 특징 데이터를 데이터 저장부(240)에 미리 저장된 3차원 특징 데이터와 비교하여 대응하는 3차원 이미지(400)를 생성하고, 상기 생성된 3차원 이미지(400)와 나머지 드로잉 완구(100)의 2차원 이미지(300)가 디스플레이부(230)를 통해 출력되도록 제어하는 제어부(220);
    상기 제어부(220)에서 생성된 3차원 이미지가 디스플레이되도록 출력하는 디스플레이부(230); 및
    상기 드로잉 이미지(140)의 2차원 특징 데이터와, 상기 2차원 특징 데이터에 포함된 색조-채도, 색조-명도에 따른 색상 데이터와, 상기 2차원 특징 데이터에 연동된 3차원 특징 데이터와, 상기 3차원 특징 데이터와 연동된 3차원 이미지 정보를 저장하는 데이터 저장부(240)를 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실 디스플레이 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부(220)는 카메라(210)가 촬영한 드로잉 완구(100)의 이미지를 분석하여 드로잉 이미지(140)의 2차원 특징 데이터를 검출하는 2D 데이터 인식부(221);
    상기 2D 데이터 인식부(221)에서 검출한 드로잉 이미지(140)의 2차원 특징 데이터를 데이터 저장부(240)에 저장된 3차원 특징 데이터의 2차원 특징 비교 데이터와 비교 검색하고, 3D 데이터 생성부(223)에서 생성된 3차원 이미지(400)와 나머지 드로잉 완구(100)의 2차원 이미지(300)를 합성하여 출력하는 이미지 처리부(222); 및
    상기 이미지 처리부(222)에서 검색된 3차원 특징 데이터로부터 3차원 이미지(400)를 생성하는 3D 데이터 생성부(223)를 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실 디스플레이 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 2D 데이터 인식부(221)는 카메라(210)가 촬영한 드로잉 완구(100)의 이미지를 분석하여 인식부(130, 130a, 130b, 130c)가 검출되면 상기 드로잉 완구(100)의 이미지로부터 드로잉 이미지(140)의 2차원 특징 데이터 검출을 시작하는 것을 특징으로 하는 증강현실 디스플레이 시스템.
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