KR20220107930A - 사진 촬영 기반 낙서 드로잉 장치 및 방법 - Google Patents

사진 촬영 기반 낙서 드로잉 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사진 촬영 기반 낙서 드로잉 장치 및 방법을 개시한다. 본 발명에 따르면, 프로세서; 및 상기 프로세서에 연결되는 메모리를 포함하되, 상기 메모리는, 카메라를 통해 촬영된 이미지를 입력 받고, 상기 이미지에 포함된 하나 이상의 객체를 탐지하고, 상기 탐지된 하나 이상의 객체 각각에 상응하는 복수의 낙서 이미지 중 하나를 선택하고, 낙서 드로잉 로봇을 통해 상기 탐지된 하나 이상의 객체 각각에 대해 선택된 낙서 이미지를 그리도록 제어하는, 상기 프로세서에 의해 실행 가능한 프로그램 명령어들을 저장하는 낙서 드로잉 장치가 제공된다.

Description

사진 촬영 기반 낙서 드로잉 장치 및 방법{Apparatus and method for graffiti drawing based on photography}
본 발명은 사진 촬영 기반 낙서 드로잉 장치 및 방법에 관한 것이다.
커스터마이즈(Customize)란 소비자 요구에 맞춰 제품 또는 기능을 제작·변경하는 것을 말한다.
MZ세대를 중심으로 가치관에 맞는 소비를 지향하는 가치소비 현상과 본인의 기호에 맞게 적극적으로 제품을 창조하는 크리슈머(cresumer)가 등장하면서 커스터마이징 제품에 대한 수요가 폭발적으로 증가하고 있다.
하지만 커스터마이징 제품은 대부분 수작업으로 만들어지기 때문에 공산품에 비해 많은 비용과 시간이 소요된다.
KR 등록특허 10-1915617
상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 기존의 공산품을 손쉽게 커스터마이징 할 수 있는 사진 촬영 기반 낙서 드로잉 장치 및 방법을 제안하고자 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 사진 촬영 기반 낙서 드로잉 장치로서, 프로세서; 및 상기 프로세서에 연결되는 메모리를 포함하되, 상기 메모리는, 카메라를 통해 촬영된 이미지를 입력 받고, 상기 이미지에 포함된 하나 이상의 객체를 탐지하고, 상기 탐지된 하나 이상의 객체 각각에 상응하는 복수의 낙서 이미지 중 하나를 선택하고, 낙서 드로잉 로봇을 통해 상기 탐지된 하나 이상의 객체 각각에 대해 선택된 낙서 이미지를 그리도록 제어하는, 상기 프로세서에 의해 실행 가능한 프로그램 명령어들을 저장하는 낙서 드로잉 장치가 제공된다.
상기 이미지는 네트워크를 통해 연결되는 모바일 장치로부터 수신하며, 상기 프로그램 명령어들은, 상기 탐지된 하나 이상의 객체 각각의 이름을 결정하고, 상기 결정된 이름을 상기 네트워크를 통해 상기 모바일 장치로 전송하고, 상기 모바일 장치로부터 확인 메시지가 수신되는 경우, 상기 복수의 낙서 이미지 중 하나를 선택할 수 있다.
상기 프로그램 명령어들은, 상기 이미지에 포함된 제1 객체 및 제2 객체를 탐지하고, 상기 제1 객체에 상응하는 복수의 낙서 이미지 중 k번째 낙서 이미지를 선택하고, 상기 제2 객체에 상응하는 복수의 낙서 이지미 중 m번째 낙서 이미지를 선택하며, 상기 k 및 m은 랜덤하게 결정될 수 있다.
상기 프로그램 명령어들은, 상기 이미지에 포함된 복수의 객체를 탐지하고, 상기 복수의 객체 각각의 경계박스 크기를 이용하여 미리 설정된 크기보다 작은 경계박스에 해당하는 객체를 제거할 수 있다.
상기 프로그램 명령어들은, 상기 미리 설정된 크기보다 큰 복수의 경계박스 간의 거리를 판단하고, 상기 거리가 이미 설정된 임계치보다 작은 경우, 상기 모바일 장치로 객체 겹침 메시지를 전송할 수 있다.
상기 프로그램 명령어들은, 상기 낙서 이미지를 상기 낙서 드로잉 로봇의 가동 범위에 상응하게 매핑하고, 매핑된 좌표 정보를 네트워크를 통해 상기 낙서 드로잉 로봇으로 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 서버와 네트워크를 통해 연결되는 낙서 드로잉을 위한 모바일 장치로서, 프로세서; 및 상기 프로세서에 연결되는 메모리를 포함하되, 상기 메모리는, 카메라를 통해 촬영된 이미지를 상기 서버로 전송하고, 상기 서버가 상기 이미지에 포함된 하나 이상의 객체를 탐지하여 상기 탐지된 하나 이상의 객체 각각에 상응하는 복수의 낙서 이미지 중 하나를 선택하는 경우, 상기 선택된 낙서 이미지를 수신하고, 상기 수신된 낙서 이미지에 대한 드로잉 요청이 입력되는 경우, 낙서 드로잉 로봇을 통해 상기 선택된 낙서 이미지를 그리도록 제어하는, 상기 프로세서에 의해 실행 가능한 프로그램 명령어들을 저장하는 모바일 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 프로세서 및 메모리를 포함하는 장치에서 사진 촬영 기반으로 낙서 드로잉하는 방법으로서, 카메라를 통해 촬영된 이미지를 입력 받는 단계; 상기 이미지에 포함된 하나 이상의 객체를 탐지하는 단계; 상기 탐지된 하나 이상의 객체 각각에 상응하는 복수의 낙서 이미지 중 하나를 선택하는 단계; 및 낙서 드로잉 로봇을 통해 상기 탐지된 하나 이상의 객체 각각에 대해 선택된 낙서 이미지를 그리도록 제어하는 단계를 포함하는 낙서 드로잉 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 서버와 네트워크를 통해 연결되는 모바일 장치에서 낙서 드로잉하는 방법으로서, 카메라를 통해 촬영된 이미지를 상기 서버로 전송하는 단계; 상기 서버가 상기 이미지에 포함된 하나 이상의 객체를 탐지하여 상기 탐지된 하나 이상의 객체 각각에 상응하는 복수의 낙서 이미지 중 하나를 선택하는 경우, 상기 선택된 낙서 이미지를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 낙서 이미지에 대한 드로잉 요청이 입력되는 경우, 낙서 드로잉 로봇을 통해 상기 선택된 낙서 이미지를 그리도록 제어하는 단계를 포함하는 낙서 드로잉 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기한 방법을 수행하는 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체가 제공된다.
본 발명에 따르면, 간단한 방법으로서, 사진에 포함된 낙서를 드로잉할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 낙서 드로잉 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 낙서 드로잉 과정을 도시한 순서도이다.
도 3은 탐지된 객체에 경계박스 및 이름을 할당하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 낙서 이미지가 랜덤하게 선택된 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 전처리 과정을 도시한 도면이다.
도 6은 객체 겸침에 의한 부정확한 낙서 이미지를 예시적으로 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 낙서 드로잉 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 낙서 드로잉 시스템은 모바일 장치(100), 서버(102) 및 낙서 드로잉 로봇(104)을 포함할 수 있다.
모바일 장치(100)는 카메라가 장착되어 낙서로 그리고자 하는 객체를 포함하는 피사체를 촬영하고, 촬영된 이미지를 서버(102)로 전송할 수 있는 통상의 스마트폰일 수 있다.
서버(102)는 모바일 장치(100) 및 낙서 드로잉 로봇(104)과 네트워크를 통해 연결되며, 인공지능(예를 들어, YOLO)를 이용하여 모바일 장치(100)로부터 전송된 사진 속에 객체를 탐지하고, 탐지된 객체에 상응하는 낙서 이미지를 생성한다.
서버(102)는 네트워크를 통해 낙서 드로잉 로봇(104)이 낙서 이미지를 그리도록 제어한다.
서버(102)가 탐지된 객체에 상응하는 낙서 이미지를 생성하는 경우, 이를 모바일 장치(100)로 전송하고, 모바일 장치(100)가 낙서 드로잉 로봇(104)으로 드로잉 관련 정보를 전송할 수도 있다.
본 실시예에 따른 서버(102)는 프로세서 및 메모리를 포함하는 컴퓨팅 장치이다.
프로세서는 컴퓨터 프로그램을 실행할 수 있는 CPU(central processing unit)나 그밖에 가상 머신 등을 포함할 수 있다.
메모리는 고정식 하드 드라이브나 착탈식 저장 장치와 같은 불휘발성 저장 장치를 포함할 수 있다. 착탈식 저장 장치는 컴팩트 플래시 유닛, USB 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 메모리는 각종 랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리도 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 메모리에는 모바일 장치(100)로부터 수신된 이미지에서 객체를 탐지하고, 이미지에 포함된 하나 이상의 객체를 탐지하고, 탐지된 하나 이상의 객체 각각에 상응하는 복수의 낙서 이미지 중 하나를 선택하고, 낙서 드로잉 로봇(104)을 통해 서버(102)에서 선택된 낙서 이미지를 그리도록 제어하는 프로그램 명령어들이 저장된다.
또한, 본 실시예에 따른 모바일 장치(100)에도 서버(102)와 연동하여 낙서 드로잉 과정을 수행하기 위한 프로세서 및 메모리가 포함될 수 있다.
보다 상세하게, 모바일 장치(100)의 메모리에는 카메라를 통해 촬영된 이미지를 서버(102)로 전송하고, 서버(102)가 이미지에 포함된 하나 이상의 객체를 탐지하여 이들 각각에 상응하는 복수의 낙서 이미지 중 하나를 선택하는 경우, 선택된 낙서 이미지를 수신하고, 수신된 낙서 이미지에 대한 드로잉 요청이 입력되는 경우, 낙서 드로잉 로봇(104)을 통해 선택된 낙서 이미지를 그리도록 제어하는 프로그램 명령어들이 저장된다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 실시예에 따른 모바일 장치(100), 서버(102) 및 낙서 드로잉 로봇(104)이 수행하는 과정을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 실시예에 따른 낙서 드로잉 과정을 도시한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 모바일 장치(100)는 카메라를 통해 촬영된 이미지를 서버(102)로 전송한다(단계 200).
서버(102)는 미리 학습된 객체 탐지 모델을 이용하여 모바일 장치(100)로부터 수신된 이미지에서 하나 이상의 객체를 탐지한다(단계 202).
객체 탐지 모델은 신경망 모델의 하나인 YOLO일 수 있다.
하나의 이미지에는 낙서의 대상이 될 수 있는 하나 이상의 객체가 포함될 수 있다.
여기서, 객체는 아래의 표에 나타난 바와 같이, 자전거, 자동차, 버스, 컵, 의자와 같이 사람이 물리적으로 식별할 수 있는 물체일 수 있다.
bicycle backpack bed
car umbrella toilet
motorbike suitcase laptop
bus baseball bat mouse
train skateboard keyboard
truck wine glass cell phone
traffic light cup microwave
fire hydrant fork oven
stop sign knife toaster
bench spoon sink
bird banana book
cat apple clock
dog sandwich vase
horse broccoli scissors
sheep carrot toothbrush
cow hot dog person
elephant pizza teddy bear
bear donut 　
zebra cake 　
giraffe chair 　
서버(102)는 이미지에 포함된 하나 이상의 객체에 대해 도 3과 같이 경계박스 및 이름(300 내지 306 참조)을 할당한다(단계 204).
서버(102)는 사용자의 확인을 위해 경계박스 및 이름이 할당된 이미지를 모바일 장치(100)로 전송한다(단계 206).
모바일 장치(100)는 경계박스 및 이름이 할당된 이미지를 출력하고 사용자의 확인 버튼이 입력되는 경우, 확인 메시지를 서버(100)로 전송한다(단계 208).
서버(102)는 모바일 장치(100)로부터 확인 메시지가 수신되는 경우, 단계 202에서 탐지된 하나 이상의 객체 각각에 상응하는 복수의 낙서 이미지 중 하나를 선택한다(단계 210).
본 실시예에 따르면, 각 객체에 상응하는 복수의 낙서 이미지가 서버(102)와 연결된 데이터베이스 또는 클라우드 서버에 미리 저장될 수 있다.
서버(102)는 탐지된 객체에 대해 미리 저장된 n개의 낙서 이미지 중 하나를 랜덤하게 선택한다.
예를 들어, 서버(102)는 이미지에 제1 객체 및 제2 객체가 탐지되는 경우, n개의 낙서 이미지 중 제1 객체에 상응하는 복수의 낙서 이미지 중 k번째 낙서 이미지를 선택하고, 제2 객체에 상응하는 복수의 낙서 이지미 중 m번째 낙서 이미지를 선택할 수 있다. 여기서, k 및 m은 랜덤하게 결정될 수 있다.
도 4는 본 실시예에 따른 낙서 이미지가 랜덤하게 선택된 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도 3과 같은 이미지에서 사람(person, 300)과 개(dog, 302) 객체가 탐지되는 경우, 이들 객체에 상응하는 복수의 낙서 이미지 중 하나가 랜덤하게 선택될 수 있고, 도 4와 같이, 드로잉 시점에 따라 서로 다른 낙서 이미지가 선택될 수 있다.
서버(102)에 의해 선택된 낙서 이미지에 대해 사용자가 낙서 드로잉 요청을 하는 경우, 서버(102)는 낙서 드로잉 로봇(104)로 낙서 이미지 관련 정보를 전송하고(단계 212), 낙서 드로잉 로봇(104)은 이미지에 포함된 객체에 상응하는 낙서 이미지를 그린다(단계 214).
낙서 드로잉 로봇(104)은 펜을 잡고 있는 로봇 암을 구비하면서 낙서 이미지를 실제로 그리는 장치로서, 소정 가동 범위가 설정될 수 있다.
이를 고려하여, 서버(102)는 단계 210에서 선택된 낙서 이미지를 낙서 드로잉 로봇(104)의 가동 범위에 상응하게 매핑하고, 매핑된 좌표 정보를 텍스트 파일의 형태로 낙서 드로잉 로봇(104)으로 전송한다.
상기와 같이 텍스트 파일이 수신되는 경우, 낙서 드로잉 로봇(104)이 드로잉 과정을 수행한다.
전술한 바와 같이, 낙서 드로잉 로봇(104)의 드로잉 제어는 모바일 장치(100)를 통해서도 수행될 수 있다.
이미지 내에 탐지 대상이 되는 많은 수의 객체가 탐지되거나, 객체가 인접한 경우, 낙서 이미지의 정확도가 낮아질 수 있다.
이를 고려하여, 본 실시예에 따른 서버는 전처리 과정을 수행한다.
도 5는 본 실시예에 따른 전처리 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 단계 204 이후 수행 과정을 나타낸 것이다.
도 2의 단계 204에서 탐지된 복수의 객체들에 대해 경계박스를 할당한 이후, 서버(102)는 경계박스의 크기가 미리 설정된 크기보다 작은지 여부를 판단한다(단계 500).
서버(102)는 복수의 경계박스 중 미리 설정된 크기보다 작은 경계박스를 제거한다(단계 502).
예를 들어, 도 3에서 이미지의 전면에 크게 나타나는 객체인 사람(300)과 개(302)를 제외하고, 뒷쪽에 배치되는 작은 크기의 경계박스가 할당된 차(car, 304)와 사람(person, 306)을 제거할 수 있다.
또한, 서버(102)는 남아 있는 경계박스 간의 거리를 판단하여, 경계박스가 미리 설정된 임계치보다 작은지 여부를 판단한다(단계 504).
단계 504는 서로 다른 객체가 많은 부분이 겹침에 따라 정확한 낙서 이미지가 생성되지 못할지 여부를 판단하는 과정이며, 경계박스 간의 거리는 경계박스의 중심간의 거리로 정의될 수 있다.
도 3과 같이 서로 일부 겹친다고 하더라도 그 거리가 임계보다 크면 서버(102)는 각 객체의 식별이 가능한 경우에는 각 객체에 상응하는 낙서 이미지를 선택한다.
반면, 도 6과 같이, 서로 다른 객체와 완전히 겹쳐진 경우와 같이 경계박스의 거리가 임계치보다 작으면, 낙서 이미지의 부정확도 높아질 수 있으므로, 서버(102)는 모바일 장치(100)로 객체 겹침 메시지를 전송한다(단계 506).
사용자는 객체 겹침을 확인하여 새로운 사진을 촬영하여 도 2의 처음 단계부터 다시 시작할 수 있다.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 사진 촬영 기반 낙서 드로잉 장치로서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서에 연결되는 메모리를 포함하되,
    상기 메모리는,
    카메라를 통해 촬영된 이미지를 입력 받고,
    상기 이미지에 포함된 하나 이상의 객체를 탐지하고,
    상기 탐지된 하나 이상의 객체 각각에 상응하는 복수의 낙서 이미지 중 하나를 선택하고,
    낙서 드로잉 로봇을 통해 상기 탐지된 하나 이상의 객체 각각에 대해 선택된 낙서 이미지를 그리도록 제어하는,
    상기 프로세서에 의해 실행 가능한 프로그램 명령어들을 저장하는 낙서 드로잉 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이미지는 네트워크를 통해 연결되는 모바일 장치로부터 수신하며,
    상기 프로그램 명령어들은,
    상기 탐지된 하나 이상의 객체 각각의 이름을 결정하고,
    상기 결정된 이름을 상기 네트워크를 통해 상기 모바일 장치로 전송하고,
    상기 모바일 장치로부터 확인 메시지가 수신되는 경우, 상기 복수의 낙서 이미지 중 하나를 선택하는 낙서 드로잉 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로그램 명령어들은,
    상기 이미지에 포함된 제1 객체 및 제2 객체를 탐지하고,
    상기 제1 객체에 상응하는 복수의 낙서 이미지 중 k번째 낙서 이미지를 선택하고,
    상기 제2 객체에 상응하는 복수의 낙서 이지미 중 m번째 낙서 이미지를 선택하며,
    상기 k 및 m은 랜덤하게 결정되는 낙서 드로잉 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 프로그램 명령어들은,
    상기 이미지에 포함된 복수의 객체를 탐지하고,
    상기 복수의 객체 각각의 경계박스 크기를 이용하여 미리 설정된 크기보다 작은 경계박스에 해당하는 객체를 제거하는 낙서 드로잉 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로그램 명령어들은,
    상기 미리 설정된 크기보다 큰 복수의 경계박스 간의 거리를 판단하고,
    상기 거리가 이미 설정된 임계치보다 작은 경우, 상기 모바일 장치로 객체 겹침 메시지를 전송하는 낙서 드로잉 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프로그램 명령어들은,
    상기 낙서 이미지를 상기 낙서 드로잉 로봇의 가동 범위에 상응하게 매핑하고,
    매핑된 좌표 정보를 네트워크를 통해 상기 낙서 드로잉 로봇으로 전송하는 낙서 드로잉 장치.
  7. 서버와 네트워크를 통해 연결되는 낙서 드로잉을 위한 모바일 장치로서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서에 연결되는 메모리를 포함하되,
    상기 메모리는,
    카메라를 통해 촬영된 이미지를 상기 서버로 전송하고,
    상기 서버가 상기 이미지에 포함된 하나 이상의 객체를 탐지하여 상기 탐지된 하나 이상의 객체 각각에 상응하는 복수의 낙서 이미지 중 하나를 선택하는 경우, 상기 선택된 낙서 이미지를 수신하고,
    상기 수신된 낙서 이미지에 대한 드로잉 요청이 입력되는 경우, 낙서 드로잉 로봇을 통해 상기 선택된 낙서 이미지를 그리도록 제어하는,
    상기 프로세서에 의해 실행 가능한 프로그램 명령어들을 저장하는 모바일 장치.
  8. 프로세서 및 메모리를 포함하는 장치에서 사진 촬영 기반으로 낙서 드로잉하는 방법으로서,
    카메라를 통해 촬영된 이미지를 입력 받는 단계;
    상기 이미지에 포함된 하나 이상의 객체를 탐지하는 단계;
    상기 탐지된 하나 이상의 객체 각각에 상응하는 복수의 낙서 이미지 중 하나를 선택하는 단계; 및
    낙서 드로잉 로봇을 통해 상기 탐지된 하나 이상의 객체 각각에 대해 선택된 낙서 이미지를 그리도록 제어하는 단계를 포함하는 낙서 드로잉 방법.
  9. 서버와 네트워크를 통해 연결되는 모바일 장치에서 낙서 드로잉하는 방법으로서,
    카메라를 통해 촬영된 이미지를 상기 서버로 전송하는 단계;
    상기 서버가 상기 이미지에 포함된 하나 이상의 객체를 탐지하여 상기 탐지된 하나 이상의 객체 각각에 상응하는 복수의 낙서 이미지 중 하나를 선택하는 경우, 상기 선택된 낙서 이미지를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 낙서 이미지에 대한 드로잉 요청이 입력되는 경우, 낙서 드로잉 로봇을 통해 상기 선택된 낙서 이미지를 그리도록 제어하는 단계를 포함하는 낙서 드로잉 방법.
  10. 제8항 내지 제9항에 따른 방법을 수행하는 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
KR1020210188632A 2021-01-25 2021-12-27 사진 촬영 기반 낙서 드로잉 장치 및 방법 KR102672353B1 (ko)

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