KR20230014581A - Camera-attached image processing and data transmission device for optical motion capture - Google Patents

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KR20230014581A
KR20230014581A KR1020210096072A KR20210096072A KR20230014581A KR 20230014581 A KR20230014581 A KR 20230014581A KR 1020210096072 A KR1020210096072 A KR 1020210096072A KR 20210096072 A KR20210096072 A KR 20210096072A KR 20230014581 A KR20230014581 A KR 20230014581A
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이민재
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Abstract

A camera-attached image processing and data transmission device for optical motion capture according to the present invention comprises: an image input device (11) in which each of a plurality of image processing and data transmission devices (1) captures a movement of a plurality of markers (5) attached to a subject (4) and responding to infrared light; a camera-attached FPGA board (12) for post-processing an image captured by the image input device (11); and a wireless LAN (13) for transmitting the post-processed images from the FPGA board (12) to a wireless LAN (21) on a host computer (2) side by wireless communication. The camera-attached FPGA board (12) includes: a first image binarization portion (31) for binarizing and simplifying an image by treating image data related to motion of the subject (4) input from the image input device (11) as data of two colors, black and white; a low-pass filtering portion (32) for low-pass filtering the binarized motion data so as to remove noise due to measurement error and the like from the binarized image data; a second image binarization portion (33) for re-binarizing and simplifying the low-pass filtered image data; a marker labeling portion (32) for labeling and naming the plurality of markers (5), which are attached to the subject (4) and moving; and a marker center point calculation portion (33) for calculating the center points of each marker (5) by generating coordinates of each of the markers (5). According to the present invention, a plurality of cameras can be connected to a host computer by a single line.

Description

광학식 모션캡쳐를 위한 카메라 부착형 영상처리 및 데이터전송장치{Camera-attached image processing and data transmission device for optical motion capture}Camera-attached image processing and data transmission device for optical motion capture

본 발명은 카메라로부터 입력받은 모션 데이터를 후 처리하기 위한 영상처리 및 데이터 전송장치에 관한The present invention relates to an image processing and data transmission device for post-processing motion data input from a camera.

것으로, 특히 제1영상 이진화, 로우 패스 필터링, 제2영상 이진화, 마커 라벨링 및, 마커 센터점 계산의 후처리In particular, post-processing of first image binarization, low pass filtering, second image binarization, marker labeling, and marker center point calculation

과정을 수행하는 FPGA(또는 DSP) 보드가 설치된 광학식 모션캡쳐를 위한 카메라 부착형 영상처리 및 데이터 전Camera-mounted image processing and data transmission for optical motion capture with an FPGA (or DSP) board that performs the process

송장치에 관한 것이다.It's about the sending device.

모션 캡쳐(Motion capture)는 인간을 포함한 사물의 동작을 입력 또는 측정하여 컴퓨터 데이터화 하는 것을 의Motion capture means inputting or measuring the motions of objects, including humans, and converting them into computer data.

미하는 것으로, 통상 다관절로 이루어진 대상체의 각 관절 위치의 시간에 대한 변화를 측정하여 3차원 데이터를3D data is obtained by measuring the change over time of each joint position of a multi-joint object.

구성하게 된다.will compose

일반적으로 모션 캡쳐 시스템에서는 동작을 감지하기 위한 다수의 센서 또는 마커(Maker)를 피사체의 관절 부위In general, in a motion capture system, a plurality of sensors or markers (Makers) for detecting motion are attached to the subject's joints.

에 부착하고, 각 마커의 위치를 인식할 수 있는 장치를 통하여 마커의 공간적 위치 정보와 회전 정보를 추적하거나 계산한다.and track or calculate the spatial position information and rotation information of the markers through a device capable of recognizing the position of each marker.

모션 캡쳐 시스템은 센서와 인식 장치의 작동 방식 또는 원리에 따라 음향식(Acoustic), 자기식(Magnetic), 기The motion capture system can be acoustic, magnetic, or mechanical depending on the operating method or principle of the sensor and recognition device.

계식(Mechanical), 광학식(Optical) 등으로 나눌 수 있다.It can be divided into mechanical and optical.

여기서, 광학식(Optical) 모션 캡쳐 시스템은 움직이는 피사체에 대해 적외선에 반응하는 다수의 마커를 부착하Here, the optical motion capture system attaches a plurality of markers that respond to infrared rays to a moving subject.

고, 여러 대의 적외선 카메라로 촬영하여 각 카메라에서 각 마커들의 2차원 좌표를 생성한 다음, 각 독립된 카In addition, after taking images with multiple infrared cameras and generating 2-dimensional coordinates of each marker in each camera, each independent camera

메라에서 마커들의 2차원 데이터가 소프트웨어로 분석되어 3차원 공간상의 좌표를 계산하게 된다.The 2D data of markers in the camera are analyzed by software to calculate coordinates in 3D space.

한편, 카메라에서 입력받은 모션 데이터는 여러 가지 후처리가 필요로 되는 바, 즉 카메라로부터 입력받은 영상On the other hand, the motion data received from the camera requires various post-processing, that is, the image input from the camera.

데이터를 흑과 백의 두 가지 색의 데이터로 취급하여 이진화해서 단순화시키는 영상 이진화(Threshold)와, 이진Image binarization (Threshold), which treats data as two-color data of black and white and binarizes it to simplify it, and binary

화된 영상 데이터에서 측정 오류 등에 의한 잡음 제거를 위한 로우 패스 필터링(Low pass filtering), 로우 패Low pass filtering, low pass filtering to remove noise caused by measurement errors, etc.

스 필터링된 영상 데이터를 다시 이진화해서 단순화시키는 영상 이진화, 움직이는 피사체에 부착된 여러 개의Image binarization that simplifies by re-binarizing the filtered image data, multiple images attached to a moving subject

마커를 구분하기 위한 마커의 이름을 지정하는 마커 라벨링(Labeling), 마커들의 좌표를 생성하고 계산하기 위Labeling of markers to name markers to identify markers, and to create and calculate coordinates of markers

한 마커 센터 점(Center point) 계산이 있다. 이러한 과정은 통상적으로 여러 대의 카메라에 연결된 워크스테There is one marker center point calculation. This process is typically performed on a work station connected to multiple cameras.

이션(Workstation) 컴퓨터의 소프트웨어로 처리를 해왔다.I have been processing it with the software of the Workstation computer.

또한 모션 캡쳐 시스템에서 최종 처리된 3차원의 모션 데이터는 호스트 컴퓨터(Host computer)로 전송되는데,In addition, the 3D motion data finally processed in the motion capture system is transmitted to the host computer.

종래에는 이를 이더넷(Ethernet)을 이용해서 전송해왔다.Conventionally, this has been transmitted using Ethernet.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 카메라에서 입력받은 모션 데이터의 후 처리를 카메라에 부착The present invention was invented in view of the above, and post-processing of motion data received from the camera is attached to the camera.

가능한 FPGA(또는 DSP) 보드로 처리할 수 있도록 함과 더불어, 최종 처리된 3차원의 모션 데이터를 토큰 링In addition to enabling processing by an FPGA (or DSP) board as much as possible, the final processed 3D motion data is token-ringed.

(Token ring) 또는 데이지 체인 통신 방식을 이용해서 호스트 컴퓨터로 전송할 수 있도록 된 광학식 모션캡쳐를Optical motion capture that can be transmitted to a host computer using a token ring or daisy chain communication method.

위한 카메라 부착형 영상처리 및 데이터 전송장치를 제공함에 그 목적이 있다.Its purpose is to provide a camera-mounted image processing and data transmission device for

본 발명에 따른 광학식 모션캡쳐를 위한 카메라 부착형 영상처리 및 데이터 전송장치는, 다수의 영상처리 및 데A camera-attached image processing and data transmission device for optical motion capture according to the present invention includes a plurality of image processing and data transmission devices.

이터 전송장치(1)의 각각이, 피사체(4)에 부착된 적외선에 반응하는 다수의 마커(5)의 움직임을 촬영하는 이미An image in which each of the data transmission devices 1 captures the movement of a plurality of markers 5 reacting to infrared rays attached to the subject 4.

지 입력장치(11)와, 상기 이미지 입력장치(11)에 의해 촬영된 이미지를 후 처리하는 카메라 부착형 FPGA 보드A camera-attached FPGA board that post-processes the image taken by the image input device 11 and the image input device 11

(12) 및, 상기 FPGA 보드(12)에서 후 처리된 이미지를 호스트 컴퓨터(2) 측의 무선 랜(21)으로 무선 통신에 의(12) And, the post-processed image on the FPGA board 12 is transferred to the wireless LAN 21 on the host computer 2 side by wireless communication.

해 송신하는 무선 랜(13)을 갖추어 이루어지되, 상기 FPGA 보드(12)가, 이미지 입력장치(11)로부터 입력받은 피It is equipped with a wireless LAN 13 that transmits data and transmits data, and the FPGA board 12 receives input from the image input device 11.

사체(4)의 모션과 관련된 영상 데이터를 흑과 백 두 가지 색의 데이터로 취급하여 영상을 이진화해서 단순화시When simplifying by binarizing the image by treating the image data related to the motion of the corpse (4) as black and white two-color data

키는 제1영상 이진화부(31)와, 이진화된 영상 데이터에서 측정 오류 등에 의한 잡음을 제거하기 위해 이진화된The key is the first image binarization unit 31 and the binarized image data in order to remove noise caused by measurement errors, etc.

모션 데이터를 로우 패스 필터링하는 로우 패스 필터링부(32), 로우 패스 필터링된 영상 데이터를 다시 이진화The low-pass filtering unit 32 performs low-pass filtering on the motion data, and binarizes the low-pass filtered image data again.

해서 단순화시키는 제2영상 이진화부(33), 피사체(4)에 부착된 움직이는 다수의 마커(5)를 구분하기 위해 각 마In order to distinguish a plurality of moving markers 5 attached to the second image binarization unit 33 and the subject 4, each image binarization unit 33 is simplified by

커(5)에 대해 라벨링하여 각 마커(5)의 이름을 지정하는 마커 라벨링부(32) 및, 각 마커(5)들의 좌표를 생성해A marker labeling unit 32 that names each marker 5 by labeling the marker 5 and creates coordinates of each marker 5

서 마커의 센터 점(Center point)을 계산하기 위한 마커 센터 점 계산부(33)를 갖추어 이루어진 것을 특징으로Characterized in that it is equipped with a marker center point calculation unit 33 for calculating the center point of the marker

한다.do.

또한 본 발명은, 상기 FPGA 보드(12)가 DSP 보드로 이루어져 상기 FPGA 보드(12)와 동일한 후 처리를 수행할 수In addition, in the present invention, the FPGA board 12 is made of a DSP board and can perform the same post-processing as the FPGA board 12.

있도록 된 것을 특징으로 한다.It is characterized by having.

또한 본 발명은, 상기 카메라(11)와 호스트 컴퓨터(2)간의 통신 방식이 토큰 링(3)을 이용하는 토근 링 통신In addition, according to the present invention, the communication method between the camera 11 and the host computer 2 is a token ring communication using a token ring 3

방식에 의해 이루어진 것을 특징으로 한다.It is characterized by being made by the method.

또한 본 발명은, 상기 카메라(11)와 호스트 컴퓨터(2)간의 통신 방식이 데이지 체인을 이용하는 데이지 체인In addition, according to the present invention, the communication method between the camera 11 and the host computer 2 uses a daisy chain.

통신 방식에 의해 이루어진 것을 특징으로 한다.It is characterized by being made by a communication method.

본 발명에 의하면, 카메라로부터 입력받은 모션 데이터의 여러 가지 후 처리, 즉 제1영상 이진화, 로우 패스 필According to the present invention, various post-processing of motion data input from the camera, that is, first image binarization, low pass fill

터링, 제2영상 이진화, 마커 라벨링, 마커 센터 점 계산을 카메라에 부착 가능한 FPGA(또는 DSP) 보드로 처리할 수 있게 함으로써, 기존의 PC 기반에서 구현하는 것에 비해 고성능, 소형, 저전력, 저비용의 현저한 효과를By enabling the camera-attachable FPGA (or DSP) board to process processing, secondary image binarization, marker labeling, and marker center point calculation, it provides remarkable performance, small size, low power, and low cost compared to existing PC-based implementations. effect

발휘할 수 있도록 된다. 또한, 여러 대의 카메라를 호스트 컴퓨터와 유선으로 연결함으로써 초래되는 동기화be able to perform. In addition, synchronization caused by wired connection of multiple cameras with a host computer

문제와 시스템의 복잡성을 해결할 수 있게 된다.You will be able to solve problems and system complexity.

더욱이, 최종 처리된 3차원의 모션 데이터를 토큰 링 방식을 이용해서 전송함으로써, 하나의 랜 선에 여러 대의Moreover, by transmitting the final processed 3D motion data using the token ring method, multiple units can be connected to one LAN line.

카메라와 호스트 컴퓨터가 연결될 수 있어, 랜 선의 수를 줄일 수 있게 됨과 더불어 무선 랜에 의해 무선 통신The camera and the host computer can be connected, reducing the number of LAN lines and wireless communication by wireless LAN.

의 이용이 가능하게 된다. 또한, 최종 처리된 3차원의 모션 데이터를 데이지 체인 방식을 이용해서 전송함으로use of is possible. In addition, the final processed 3D motion data is transmitted using a daisy chain method.

써, 하나의 선으로 여러 대의 카메라와 호스트 컴퓨터가 연결될 수 있게 된다.Thus, multiple cameras and a host computer can be connected with a single line.

도 1은 모션 캡쳐 카메라에 FPGA 보드가 부착되어 이루어진 본 발명에 따른 광학식 모션 캡쳐 시스템의 구성을
나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 광학식 모션 캡쳐 시스템의 모션 캡쳐 카메라와 호스트 컴퓨터 사이의 토큰 링 통신 방
식을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 광학식 모션 캡쳐 시스템의 모션 캡쳐 카메라와 호스트 컴퓨터 사이의 데이지 체인 통신
방식을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 광학식 모션 캡쳐 시스템의 개념도,
도 5는 본 발명에 따른 FPGA 보드가 채용된 모션 캡쳐 시스템의 영상처리 및 데이터 전송장치(1)의 구성도이다.
1 shows the configuration of an optical motion capture system according to the present invention in which an FPGA board is attached to a motion capture camera.
drawing shown,
2 is a token ring communication method between a motion capture camera and a host computer of an optical motion capture system according to the present invention.
A drawing showing the expression,
3 is daisy chain communication between a motion capture camera and a host computer of an optical motion capture system according to the present invention.
drawing showing how
4 is a conceptual diagram of an optical motion capture system according to the present invention;
5 is a configuration diagram of an image processing and data transmission device 1 of a motion capture system employing an FPGA board according to the present invention.

이하, 예시도면을 참조하면서 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the exemplary drawings.

도 1은 모션 캡쳐 카메라에 FPGA 보드가 부착되어 이루어진 본 발명에 따른 광학식 모션 캡쳐 시스템의 구성을1 shows the configuration of an optical motion capture system according to the present invention in which an FPGA board is attached to a motion capture camera.

나타낸 도면이다. 본 발명에 따른 광학식 모션캡쳐를 위한 카메라 부착형 영상처리 및 데이터 전송장치(1)는,is the drawing shown. The camera-attached image processing and data transmission device 1 for optical motion capture according to the present invention,

각각 피사체(4; 도 3 참조)에 부착된 적외선에 반응하는 다수의 마커(5; 도 3 참조)의 움직임을 촬영하는 적외Infrared recording the movement of a plurality of markers (5; see FIG. 3) responding to infrared rays attached to each subject (4; see FIG. 3).

선 카메라(11)와, 상기 적외선 카메라(11)에 의해 촬영된 이미지를 후 처리하는 FPGA 보드(12) 및, 상기 FPGAA line camera 11, an FPGA board 12 for post-processing an image captured by the infrared camera 11, and the FPGA

보드(12)에서 후 처리된 이미지를 호스트 컴퓨터(2) 측의 무선 랜(21)으로 무선 통신 방식에 의해 송신하는 무The image post-processed by the board 12 is transmitted to the wireless LAN 21 of the host computer 2 by wireless communication.

선 랜(13)을 갖추어 이루어진다.It is equipped with a wire LAN (13).

즉, 본 발명에 따른 영상처리 및 데이터 전송장치(1)는, 카메라에서 입력받은 모션 데이터의 여러 가지 후처리That is, the image processing and data transmission apparatus 1 according to the present invention performs various post-processing of motion data input from a camera.

를, 여러 대의 카메라에 연결된 워크스테이션 컴퓨터의 소프트웨어로 처리하는 종래의 방식과는 달리, 카메라, unlike the conventional method of processing with software of a workstation computer connected to multiple cameras,

(11)에 부착할 수 있는 FPGA 보드(12)로 처리할 수 있도록 된다.It becomes possible to process with the FPGA board 12 that can be attached to (11).

여기서, FPGA(field programmable gate array)는 현장 프로그램가능 게이트 어레이로서, 프로그래머블 논리 요Here, a field programmable gate array (FPGA) is a field programmable gate array, and a programmable logic element

소와 프로그래밍가능 내부선이 포함된 반도체 소자를 말한다. 그리고, 프로그래머블 논리 요소는 AND, OR,It refers to a semiconductor device that includes a small and programmable internal wire. And, the programmable logic elements are AND, OR,

XOR, NOT, 더 복잡한 디코더나 계산기능의 조합 기능 같은 기본적인 논리 게이트의 기능을 복재하여 프로그래밍Programming by replicating the functionality of basic logic gates, such as XOR, NOT, and combinations of more complex decoders or computational functions.

할 수 있다. 또한, 대부분의 FPGA는 프로그래밍가능 논리 요소에 간단한 플립플롭이나 더 완벽한 메모리 블록can do. Also, most FPGAs use programmable logic elements as simple flip-flops or more complete blocks of memory.

으로 된 메모리 요소도 포함할 수 있다. 이러한 논리블록과 내부선은 제조공정 이후에 소비자/설계자("현장 프It can also contain memory elements made of . These logic blocks and internal lines are created after the manufacturing process by the consumer/designer ("on-site program").

로그래머블")가 프로그램할 수 있어서 필요로 되는 어떠한 논리기능이라도 수행할 수 있게 된다.loggrammable") is programmable, allowing it to perform any logic function required.

도 2는 본 발명에 따른 광학식 모션 캡쳐 시스템의 모션 캡쳐 카메라와 호스트 컴퓨터 사이의 토큰 링 통신 방2 is a token ring communication method between a motion capture camera and a host computer of an optical motion capture system according to the present invention.

식을 나타낸 도면이다.It is a diagram showing the expression.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다수의 영상처리 및 데이터 전송장치(1)에서 최종 처리된 3차원의 모As shown in FIG. 2, the three-dimensional model finally processed in the plurality of image processing and data transmission devices 1 according to the present invention

션 데이터는 토큰 링(3; Token ring)을 이용하는 토큰 링 방식의 이용에 의해 호스트 컴퓨터(2)와 연결되고 있The transaction data is connected to the host computer 2 by using a token ring method using a token ring 3.

다.all.

즉, 다수의 영상처리 및 데이터 전송장치(1)에서 최종 처리된 3차원의 모션 데이터가 토큰 링(3)의 이용에 의해That is, the three-dimensional motion data finally processed in the plurality of image processing and data transmission devices 1 is transferred by using the token ring 3.

하나의 랜 선을 매개로 여러 대의 카메라와 호스트 컴퓨터(2)가 연결될 수 있게 된다. 따라서, 랜 선의 수를Several cameras and the host computer 2 can be connected via one LAN line. Therefore, the number of LAN lines

줄일 수 있게 된다. 더욱이, 무선 랜(13) 모듈을 부가함으로써, 다수의 영상처리 및 데이터 전송장치(1)와 호be able to reduce Furthermore, by adding a wireless LAN 13 module, a number of image processing and data transmission devices 1 and calls

스트 컴퓨터(2) 사이에서의 데이터 전송이 무선 통신 방식으로 수행될 수 있게 된다.Data transmission between the host computers 2 can be performed in a wireless communication manner.

도 3은 본 발명에 따른 광학식 모션 캡쳐 시스템의 모션 캡쳐 카메라와 호스트 컴퓨터 사이의 데이지 체인 통신3 is daisy chain communication between a motion capture camera and a host computer of an optical motion capture system according to the present invention.

방식을 나타낸 도면이다.This is a diagram showing the method.

즉, 인터럽트 요구를 발생시키는 장치가 많을 때, 요구 처리회로를 직렬로 정렬시켜 CPU에서 가까운 것부터 우That is, when there are many devices that generate interrupt requests, the request processing circuits are arranged in series, and the ones closest to the CPU are prioritized.

선적으로 처리하는 방식인 데이지 체인(daisy chain; 직렬연결) 방식으로 통신이 가능하도록 할 수 있다.It is possible to enable communication in a daisy chain (serial connection) method, which is a method of processing in a linear manner.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 영상처리 및 데이터 전송장치(1)가 인터럽트에 의해 데이터 전송을 해서,That is, as shown in FIG. 3, a plurality of image processing and data transmission devices 1 transmit data by interruption,

인터럽트 요청 신호 회선인 하나의 데이지 체인 선(6)으로 통신이 가능한 데이지 체인(Daisy chain) 방식으로도It can also be used in a daisy chain method that allows communication with one daisy chain line (6), which is an interrupt request signal line.

여러 대의 카메라와 호스트 컴퓨터(2) 간에서 통신이 가능하게 된다.Communication between multiple cameras and the host computer 2 becomes possible.

도 4는 본 발명에 따른 광학식 모션 캡쳐 시스템의 개념도이다.4 is a conceptual diagram of an optical motion capture system according to the present invention.

피사체(4)에 적외선에 반응하는 다수의 마커(5)가 부착된 상태에서, 피사체(4)가 움직일 경우, 움직임에 대응하In the state where a plurality of markers 5 that respond to infrared rays are attached to the subject 4, when the subject 4 moves, responding to the movement

는 이미지를 여러 대의 카메라(11)가 촬영하여 후처리를 한 후, 무선 랜 모듈을 매개로 호스트 컴퓨터(2)에 전After the image is taken by multiple cameras 11 and post-processed, the image is transmitted to the host computer 2 via the wireless LAN module.

송하는 개념을 나타내고 있다.It represents the concept of sending.

도 5는 본 발명에 따른 FPGA 보드가 채용된 모션 캡쳐 시스템의 영상처리 및 데이터 전송장치(1)의5 is an image processing and data transmission device 1 of a motion capture system employing an FPGA board according to the present invention.

구성도이다.It is a composition diagram.

피사체(4)가 움직이면, 피사체(4)에 부착된 적외선에 반응하는 다수의 마커(5)의 움직임에 대응하는 이미지를When the subject 4 moves, an image corresponding to the movement of the plurality of markers 5 responding to the infrared rays attached to the subject 4 is displayed.

이미지 입력장치(11; 예컨대, 카메라)가 촬영하게 되고, 이와 같이 촬영된 이미지는 FPGA 보드(12)에 인가되어The image input device 11 (e.g., a camera) captures the image, and the captured image is applied to the FPGA board 12

후처리 된다.post-processed.

상기 FPGA 보드(12)는 이미지 입력장치(11)로부터 입력받은 피사체(4)의 모션과 관련된 영상 데이터를 흑과 백The FPGA board 12 transmits image data related to the motion of the subject 4 received from the image input device 11 in black and white.

의 두 가지 색의 데이터로 취급하여 영상을 이진화(Threshold)해서 단순화시키는 제1영상 이진화부(31)와, 이와A first image binarization unit 31 that simplifies by thresholding the image by treating it as two-color data of

같이 이진화된 영상 데이터에서 측정 오류 등에 의한 잡음을 제거하기 위해 이진화된 모션 데이터를 로우 패스Low-pass binarized motion data to remove noise caused by measurement errors in the same binarized image data

필터링(Low pass filtering)하는 로우 패스 필터링부(32), 로우 패스 필터링된 영상 데이터를 다시 이진화해서The low pass filtering unit 32 for filtering (low pass filtering) binarizes the low pass filtered image data again to

단순화시키는 제2영상 이진화부(33), 피사체(4)에 부착된 움직이는 다수의 마커(5)를 구분하기 위해 각 마커The second image binarization unit 33 for simplifying, each marker to distinguish a plurality of moving markers 5 attached to the subject 4

(5)에 대해 라벨링(Labeling)하여 각 마커(5)의 이름을 지정하는 마커 라벨링부(32) 및, 각 마커(5)들의 좌표를The marker labeling unit 32 for designating the name of each marker 5 by labeling (5) and the coordinates of each marker 5

생성해서 마커의 센터 점(Center point)을 계산하기 위한 마커 센터 점 계산부(33)를 갖추어 이루어진다.and a marker center point calculator 33 for generating and calculating the center point of the marker.

이어, 상기 FPGA 보드(12)에서 후 처리된 모션 데이터는 이미지 출력장치(13; 예컨대, 무선 랜)를 매개로 호스Subsequently, the motion data post-processed in the FPGA board 12 is transmitted through a host via an image output device 13 (eg, wireless LAN).

트 컴퓨터(2) 측으로 무선 통신 방식에 의해 출력되어 전송되게 된다.It is output and transmitted to the host computer 2 by a wireless communication method.

한편, 상기 설명에서는 후 처리 장치로서 FPGA 보드(12)를 예로 들어 설명했지만, FPGA 보드(12) 대신 제1영상Meanwhile, in the above description, the FPGA board 12 was described as an example as a post-processing device, but instead of the FPGA board 12, the first image

이진화와, 로우 패스 필터링, 제2영상 이진화, 마커 라벨링 및, 마커 센터 점 계산의 기능을 동일하게 수행하는Functions of binarization, low-pass filtering, second image binarization, marker labeling, and marker center point calculation are equally performed.

DSP(digital signal processor) 보드를 채택하여도 동일한 작용 및 효과를 나타낼 수 있다.Even if a DSP (digital signal processor) board is adopted, the same action and effect can be exhibited.

Claims (4)

다수의 영상처리 및 데이터 전송장치(1)의 각각이, 피사체(4)에 부착된 적외선에 반응하는 다수의 마커(5)의 움
직임을 촬영하는 이미지 입력장치(11)와, 상기 이미지 입력장치(11)에 의해 촬영된 이미지를 후 처리하는 카메
라 부착형 FPGA 보드(12) 및, 상기 FPGA 보드(12)에서 후 처리된 이미지를 호스트 컴퓨터(2) 측의 무선 랜(21)
으로 무선 통신에 의해 송신하는 무선 랜(13)을 갖추어 이루어지되,
상기 FPGA 보드(12)가,
이미지 입력장치(11)로부터 입력받은 피사체(4)의 모션과 관련된 영상 데이터를 흑과 백 두 가지 색의 데이터로
취급하여 영상을 이진화해서 단순화시키는 제1영상 이진화부(31)와,
이진화된 영상 데이터에서 측정 오류 등에 의한 잡음을 제거하기 위해 이진화된 모션 데이터를 로우 패스 필터
링하는 로우 패스 필터링부(32),
로우 패스 필터링된 영상 데이터를 다시 이진화해서 단순화시키는 제2영상 이진화부(33),
피사체(4)에 부착된 움직이는 다수의 마커(5)를 구분하기 위해 각 마커(5)에 대해 라벨링하여 각 마커(5)의 이
름을 지정하는 마커 라벨링부(32) 및,
각 마커(5)들의 좌표를 생성해서 마커의 센터 점(Center point)을 계산하기 위한 마커 센터 점 계산부(33)를 갖
추어 이루어진 것을 특징으로 하는 광학식 모션캡쳐를 위한 카메라 부착형 영상처리 및 데이터 전송장치.
Each of the plurality of image processing and data transmission devices 1, the movement of the plurality of markers 5 responding to the infrared rays attached to the subject (4)
An image input device 11 for taking a picture of a job, and a camera for post-processing the image taken by the image input device 11
A wire-attached FPGA board 12, and the image post-processed on the FPGA board 12 is transferred to the wireless LAN 21 on the side of the host computer 2.
It is equipped with a wireless LAN 13 that transmits by wireless communication as
The FPGA board 12,
Image data related to the motion of the subject 4 received from the image input device 11 is converted into black and white two-color data.
A first image binarization unit 31 that binarizes and simplifies the image by processing;
A low-pass filter is applied to the binarized motion data to remove noise caused by measurement errors in the binarized image data.
A low-pass filtering unit 32 for ringing;
a second image binarization unit 33 for binarizing and simplifying the low-pass filtered image data again;
In order to distinguish a plurality of moving markers 5 attached to the subject 4, each marker 5 is labeled so that each marker 5 is identified.
A marker labeling unit 32 for designating a name;
It has a marker center point calculation unit 33 for generating coordinates of each marker 5 and calculating the center point of the marker.
A camera-attached image processing and data transmission device for optical motion capture, characterized in that it is made of Chuo.
제1항에 있어서, 상기 FPGA 보드(12)가 DSP 보드로 이루어져 상기 FPGA 보드(12)와 동일한 후 처리를 수행할 수
있도록 된 것을 특징으로 하는 광학식 모션캡쳐를 위한 카메라 부착형 영상처리 및 데이터 전송장치.
The method of claim 1, wherein the FPGA board 12 is made of a DSP board and can perform the same post-processing as the FPGA board 12.
A camera-attached image processing and data transmission device for optical motion capture, characterized in that there is.
제1항에 있어서, 상기 카메라(11)와 호스트 컴퓨터(2)간의 통신 방식이 토큰 링(3)을 이용하는 토근 링 통신 방
식에 의해 이루어진 것을 특징으로 하는 광학식 모션캡쳐를 위한 카메라 부착형 영상처리 및 데이터 전송장치.
The token ring communication method according to claim 1, wherein the communication method between the camera (11) and the host computer (2) uses a token ring (3).
Camera-mounted image processing and data transmission device for optical motion capture, characterized in that made by the equation.
제1항에 있어서, 상기 카메라(11)와 호스트 컴퓨터(2)간의 통신 방식이 데이지 체인을 이용하는 데이지 체인 통
신 방식에 의해 이루어진 것을 특징으로 하는 광학식 모션캡쳐를 위한 카메라 부착형 영상처리 및 데이터 전송
장치.
The method of claim 1, wherein the communication method between the camera (11) and the host computer (2) is a daisy chain communication method using a daisy chain.
Camera-attached image processing and data transmission for optical motion capture characterized by being made by a new method
Device.
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