WO2012118274A1 - 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용한 물체의 실제 크기 측정 방법 - Google Patents

휴대단말기에 구비된 카메라를 이용한 물체의 실제 크기 측정 방법 Download PDF

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WO2012118274A1
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camera
size
measuring
distance
image
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PCT/KR2011/010350
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Inventor
배상모
Original Assignee
Bae Sang Mo
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    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving

Definitions

  • the present invention relates to a method for measuring the actual size of an object, and more particularly to a method for measuring the actual size of an object using a camera provided in a mobile terminal.
  • the present invention has been proposed to solve the above problems of the conventionally proposed methods, by measuring the size of the object image and the distance between the object and the camera photographed using a camera provided in the mobile terminal, and the focal length, etc.
  • Its purpose is to provide a method for measuring the actual size.
  • step (3) (4) calculating the actual size of the object using the characteristics of the camera, the size of the object image measured in step (2), and the distance between the object and the camera measured in step (3) It characterized by including the configuration.
  • (5) may further comprise the step of outputting the actual size of the object calculated in the step (4) to the mobile terminal.
  • step (5) More preferably, in step (5),
  • the error range that may occur in the calculation process of step (4) may be further output.
  • step (5) More preferably, in step (5),
  • the distance between the object and the camera measured in the step (3) may be further output.
  • step (3) the step (3)
  • the distance between the object and the camera can be measured by a lens formula.
  • step (3) the step (3)
  • a distance sensor may be used to measure the distance between the object and the camera.
  • the step (2) may include receiving an object image of any one of the at least one object image.
  • step (2) the ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • the kind of size is
  • It can be length, height or width.
  • the size of the object image and the distance between the object and the camera are measured using a camera provided in the mobile terminal, By calculating the actual size of the photographed object using the characteristics of the camera and measured values, such as distance, it is possible to quickly and easily measure the exact actual size of the object without the inconvenience of looking back.
  • FIG. 1 is a view showing a method for measuring the actual size of an object using a camera provided in a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a system for implementing a method for measuring the actual size of an object using a camera provided in a portable terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing a flow of a method for measuring the actual size of an object using a camera provided in a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.
  • step S200 is a diagram illustrating a detailed flow of step S200 in a method of measuring an actual size of an object using a camera provided in a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the method for measuring the actual size of the object 10 using the camera 110 provided in the mobile terminal 100 according to an embodiment of the present invention includes a building using the mobile terminal 100. It can be made by photographing the object 10, such as. That is, as shown in FIG. 1, the object 10 using the size h of the object image 20 photographed by the mobile terminal 100 and the distance d between the object 10 and the camera 110.
  • the actual size (H) of) can be measured.
  • the mobile terminal 100 of the present invention may be a mobile communication terminal, a personal digital assistant (PDA), a digital multimedia broadcasting (DMB), an MP3 player, an e-book terminal, a smartphone, a tablet PC, or the like.
  • PDA personal digital assistant
  • DMB digital multimedia broadcasting
  • MP3 player an MP3 player
  • e-book terminal a smartphone, a tablet PC, or the like.
  • the mobile terminal 100 of the present invention is not limited to the form of the terminal as listed above, and if the camera 110 is provided and the size of the object 10 can be analyzed, regardless of the form of the terminal, The mobile terminal 100 can play any role.
  • a system for implementing a method of measuring an actual size H of an object 10 using a camera 110 provided in a mobile terminal 100 according to an embodiment of the present invention is a camera. It may be configured to include a 110 and the size analysis unit 120, it may be configured to further include a distance sensor 130 and the output unit 140.
  • the camera 110 is a configuration for directly photographing the object 10 and may have certain characteristics such as a focal length f. As shown in FIG. 1, in the present invention, the object 10 is photographed using the camera 110 provided in the mobile terminal 100, and the actual size H of the object 10 is measured using the same. can do. To this end, the focal length f, which is one of the characteristics of the camera 110, should be known.
  • the camera 110 may have a constant focal length f for each lens, and a function of changing the focal length f may be performed. If so, the camera 110 may transmit the changed focal length f to the size analyzer 120, which will be described in detail below.
  • the size analyzer 120 is a component that analyzes and calculates the size of the object 10 from the image photographed by the camera 110. As shown in FIG. 2, the image analyzer 121 and the distance measurer ( 122, and the size calculation unit 123.
  • the image analyzer 121 extracts the object image 20 through an outline analysis of the object image 20 to measure the size of the image captured by the camera 110, and extracts the extracted object image 20. ), I.e., the size of the image of the object 10 passed through the lens to the image sensor of the camera 110 can be measured.
  • the distance measuring unit 122 is configured to analyze and measure the distance d between the object 10 and the camera 110.
  • the distance measuring unit 122 may use the information collected from the distance sensor 130 to be described in detail later.
  • the distance d between the camera 110 and the camera 110 may be measured, or the distance d between the object 10 and the camera 110 may be measured by a lens formula.
  • the size calculator 123 is configured to calculate the actual size H of the object 10 using the information analyzed by the image analyzer 121 and the distance measurer 122. More specifically, the characteristics of the camera 110, the size (h) of the object image 20 analyzed by the image analyzer 121, the object 10 and the camera 110 analyzed by the distance measuring unit 122 The actual distance H of the object 10 can be calculated using the distance d between them.
  • the distance sensor 130 is a component for measuring the distance d between the object 10 and the camera 110 and may be an infrared distance sensor, a laser distance sensor, or the like. Of course, the distance d between the object 10 and the camera 110 may be obtained using a lens formula, but may also use an actual measurement value collected using a sensor.
  • the output unit 140 is a component for outputting the data analyzed by the size analyzer 120 so that the user can see it, and may output the data in various ways such as text, image, or voice.
  • the output unit 140 may be a display window of the mobile terminal 100 of the present invention and may be implemented as a touch screen or a speaker.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a method of measuring an actual size (H) of an object 10 using the camera 110 provided in the mobile terminal 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the method for measuring the actual size H of the object 10 using the camera 110 provided in the mobile terminal 100 according to an embodiment of the present invention may be performed in the mobile terminal 100. Recognizing the object image 20 photographed using the provided camera 110 (S100), measuring the size (h) of the recognized object image 20 (S200), the object 10 and the camera It may be implemented by measuring the distance (d) between the (110) (S300), and calculating the actual size (H) of the object (10), the calculated of the object 10 The method may further include the step S500 of outputting the actual size H to the mobile terminal 100.
  • the photographed object image 20 may be recognized using the camera 110 provided in the mobile terminal 100. As shown in FIG. 1, when the object 10 is photographed using the camera 110 provided in the mobile terminal 100, the objects 10 around the object 10 may also be photographed together. In operation S100, the object image 20 may be recognized by separating the background and the object image 20 through contour analysis. In this case, since the plurality of objects 10 may be photographed, the object image 20 recognized in step S100 may be at least one.
  • step S100 is smoothly performed by including a guide line in the output unit 140 of the mobile terminal 100 outputting the recognition screen by the camera 110 so as to accurately capture the object 10 desired to measure the size You can do that.
  • the object image 20 reflected through the camera 110 may be immediately recognized, but the object image 20 may be recognized from the image file photographed by the camera 110.
  • step S200 the size h of the object image 20 recognized in operation S100 may be measured. That is, in step S200, the size (h) of the object image 20 formed on the image sensor of the camera 110 provided in the mobile terminal 100 is measured. In step S100, the background and the object 10 are distinguished and recognized. Only the size h of the object image 20 can be measured. The detailed flow of step S200 will be described in detail later with reference to FIG. 4.
  • the distance d between the object 10 and the camera 110 may be measured.
  • the method for measuring the actual size H of the object 10 using the camera 110 provided in the mobile terminal 100 according to an embodiment of the present invention to calculate the actual size H of the object 10.
  • the distance d between the object 10 and the camera 110 is required.
  • a method of measuring the distance d between the object 10 and the camera 110 there are a method of using a lens formula and a method of using a distance sensor 130.
  • the distance d between the object 10 and the camera 110 may be measured by a lens formula.
  • the lens formula for measuring the distance d between the object 10 and the camera 110 may be represented by Equation 1 below.
  • Equation 1 a is the distance from the object 10 to the center of the lens of the camera 110, b is the distance from the center of the lens of the camera 110 to the image, f is the focal length.
  • Equation 2 the distance d between the object 10 and the camera 110 may be derived as Equation 2 below.
  • the distance d between the object 10 and the camera 110 may be measured using the distance sensor 130.
  • the distance sensor 130 is a component for measuring the distance d between the object 10 and the camera 110 and may be an infrared distance sensor or a laser distance sensor.
  • most distance sensors 130 measure the distance by the time when the output signal is reflected and return, if there is another object between the object 10 and the distance sensor 130 whose size is to be measured, the measurement is performed. There is a limit to what can go wrong.
  • step S400 the characteristics of the camera 110, the size h of the object image 20 measured in step S200, and the distance d between the object 10 and the camera 110 measured in step S300 are used.
  • the actual size H of the object 10 can be calculated.
  • the type of size may be length, height or width.
  • the focal length f may be a characteristic of the camera 110.
  • the lens formula for obtaining the size of the object 10 with respect to the size of the image is expressed by Equation 3 below.
  • A B x ((a / f) -1)
  • A is the size of the object 10
  • B is the size of the image
  • f is the focal length
  • a is the distance from the lens center to the object.
  • a may be approximated by the distance d between the object 10 and the camera 110, and the size h of the object image 20, which is the size of the image, is measured in step S200.
  • the size of the object 10 may be obtained from the focal length f of the camera 110. That is, the height of the building as shown in FIG. 1 can be obtained by the following equation (4) using the focal length f.
  • Equation 4 not only the height of the object 10 but also the width, the width, and the like can be obtained in the same manner.
  • the actual size of the object 10 calculated in step S400 of the method for measuring the actual size (H) of the object 10 using the camera 110 provided in the mobile terminal 100 according to an embodiment of the present invention ( H) is an inaccuracy of recognition of the object image 20 in step S100 due to a change in the characteristics of the camera 110, a shake of the hand when photographing the object 10 using the camera 110, sharpness, brightness, illumination, or the like of the captured image, An error may occur due to a measurement error that may occur by the distance sensor 130, and the actual size H of the object 10 may be measured within an error range that may generally occur.
  • the actual size H of the object 10 calculated in operation S400 may be output to the mobile terminal 100.
  • the actual size (H) of the object 10 is output to the output unit 140 of the mobile terminal 100, and a voice output may be used in addition to a visual output method of text or an image.
  • the distance d between the object 10 and the camera 110 measured in step S300 is further output, or the error range of the actual size H of the object 10 calculated in step S400 is further output. can do. By further outputting such additional information, it is possible to improve the accuracy and reliability of the method of measuring the actual size (H) of the object 10 using the camera 110 provided in the mobile terminal 100 according to an embodiment of the present invention. Can be.
  • step S200 is a recognized image. It may be implemented by including the step (S210) of receiving the object image 20, the step of receiving a selection of the type of the size to be calculated (S220), and of the object image 20 corresponding to the type of the selected size It may be implemented further comprising the step (S230) of measuring the size (h).
  • the object image 20 may be selected from the image recognized in operation S100. As illustrated in FIG. 1, other objects may be photographed together when photographing using the camera 110. When the distance from the object 10 to be photographed is far, and the size h of the object image 20 photographed by moving the mobile terminal 100 cannot be adjusted, more other objects may be photographed. In this case, there is a concern that the size h of the object image 20 of an object other than the object 10 to which the user intends to measure the size may be measured. Accordingly, by performing the step S210 of checking whether the image of the object 10 recognized in step S100 is the object 10 whose size is to be measured by the user, the size of the object 10 suitable for the user's purpose can be measured. Can be. That is, the object image 20 recognized in step S100 may be at least one, and in step S210, by receiving any one object image 20 of the at least one object image 20 from the user, the actual size measurement target The object image 20 may be specified.
  • a type of size to be calculated may be selected from a user of the mobile terminal 100.
  • the type of size may be length, height or width.
  • a user may wish to measure the height, width (length) or width of the building. Since the user wants to measure the width of the building, the height may be measured, and in step S220, the user may be selected what kind of size to calculate from the user.
  • the size h of the object image 20 corresponding to the type of the selected size may be measured. That is, according to the selection of the step S220, the size of the type that the user wants to measure can be measured. In this case, the size h of the object image 20 selected in step S210 corresponding to the type of size selected in step S220 may be measured.

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Abstract

본 발명은 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용한 물체의 실제 크기 측정 방법에 관한 것으로서, (1) 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용하여 촬영된 물체 이미지를 인식하는 단계; (2) 상기 단계 (1)에서 인식된 물체 이미지의 크기를 측정하는 단계; (3) 상기 물체와 상기 카메라 사이의 거리를 측정하는 단계; 및 (4) 상기 카메라의 특성, 상기 단계 (2)에서 측정된 물체 이미지의 크기, 및 상기 단계 (3)에서 측정된 상기 물체와 상기 카메라 사이의 거리를 이용하여 상기 물체의 실제 크기를 산출하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다. 본 발명에서 제안하고 있는 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용한 물체의 실제 크기 측정 방법에 따르면, 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용하여 촬영된 물체 이미지의 크기 및 물체와 카메라 사이의 거리를 측정하고, 초점 거리 등 카메라의 특성과 측정된 값들을 이용하여 촬영된 물체의 실제 크기를 산출함으로써, 자로 재보는 등의 불편 없이 빠르고 간편하게 물체의 정확한 실제 크기를 측정할 수 있다.

Description

휴대단말기에 구비된 카메라를 이용한 물체의 실제 크기 측정 방법
본 발명은 물체의 실제 크기 측정 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용한 물체의 실제 크기 측정 방법에 관한 것이다.
사람들은 살아가면서 수많은 새로운 물건, 물체들을 접하게 되고, 이러한 물건이나 물체들의 길이, 높이, 넓이 등 그 크기를 알고자 하는 경우도 있을 수 있다. 예를 들어, 가구나 책상 등 생활용품을 살 때 실제 크기를 알고 싶거나, 길거리에 있는 건물의 높이를 알고 싶어할 수 있다.
가구나 책상 등의 경우에는 직원에게 문의하면 대부분 실제 크기를 알 수 있으나, 쇼윈도에서 보고 바로 그 크기를 알고 싶은 경우나, 직원이 없는 경우, 매장의 문이 닫힌 경우 등 짧은 시간 내에 그 크기를 알 수 없는 경우도 종종 있다. 또한, 가구 등이 아닌 생활용품의 경우에는 그 크기가 기재되어 있지 않은 경우도 있기 때문에, 자로 재보지 않고서는 그 크기를 알 수 없는 물체도 많다. 한편, 길거리에 있는 건물의 높이가 궁금할 때도 있는데, 원근감에 따라 건물의 크기가 다르게 보이기 때문에 육안으로는 그 대략적인 높이조차 가늠하기 어렵고, 관리인에게 높이를 물어보기도 어려워 불편함이 있다.
한편, 최근 휴대단말기의 급격한 발전과 함께, 대부분의 휴대단말기에는 카메라가 부착되어 있다. 사용자들은 별도의 카메라를 갖고 다니지 않으면서도 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용하여 언제 어디서나 편리하게 사진이나 동영상을 촬영하고 촬영된 사진이나 동영상을 휴대단말기에 보관할 수 있게 되었다. 특히, 스마트폰, 태블릿 PC 등 스마트 기기는, 기능이 제한되어 있지 않고 응용 프로그램 등을 통해 상당 부분 기능을 변경하거나 확장할 수 있는 제품으로서, 이러한 응용 프로그램과 휴대단말기에 구비된 카메라를 크기 측정 방법에 다양하게 활용할 수 있는 가능성이 있다. 그러나 아직까지 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용하여 물체의 실제 크기를 측정하는 방법은 개발 및 제공되지 못하고 있어, 사용자들에게 불편함이 있는 실정이다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용하여 촬영된 물체 이미지의 크기 및 물체와 카메라 사이의 거리를 측정하고, 초점거리 등 카메라의 특성과 측정된 값들을 이용하여 촬영된 물체의 실제 크기를 산출함으로써, 자로 재보는 등의 불편 없이 빠르고 간편하게 물체의 정확한 실제 크기를 측정할 수 있는, 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용한 물체의 실제 크기 측정 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용한 물체의 실제 크기 측정 방법은,
(1) 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용하여 촬영된 물체 이미지를 인식하는 단계;
(2) 상기 단계 (1)에서 인식된 물체 이미지의 크기를 측정하는 단계;
(3) 상기 물체와 상기 카메라 사이의 거리를 측정하는 단계; 및
(4) 상기 카메라의 특성, 상기 단계 (2)에서 측정된 물체 이미지의 크기, 및 상기 단계 (3)에서 측정된 상기 물체와 상기 카메라 사이의 거리를 이용하여 상기 물체의 실제 크기를 산출하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는,(5) 상기 단계 (4)에서 산출된 물체의 실제 크기를 상기 휴대단말기로 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 단계 (5)에서는,
상기 단계 (4)의 산출 과정에서 발생할 수 있는 오차 범위를 더 출력할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 단계 (5)에서는,
상기 단계 (3)에서 측정된 상기 물체와 상기 카메라 사이의 거리를 더 출력할 수 있다.
바람직하게는, 상기 단계 (3)에서는,
렌즈 공식에 의해 상기 물체와 상기 카메라 사이의 거리를 측정할 수 있다.
바람직하게는, 상기 단계 (3)에서는,
거리 센서를 이용하여 상기 물체와 상기 카메라 사이의 거리를 측정할 수 있다.
바람직하게는,
상기 단계 (1)에서 인식되는 물체 이미지는 적어도 하나 이상이며,
상기 단계 (2)는, 상기 적어도 하나 이상의 물체 이미지 중 어느 하나의 물체 이미지를 선택받는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 단계 (2)에서는,
상기 휴대단말기의 사용자로부터 산출하고자 크기의 종류를 선택받는 단계; 및
상기 선택받은 크기의 종류에 해당하는 상기 물체 이미지의 크기를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 크기의 종류는,
길이, 높이 또는 넓이일 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용한 물체의 실제 크기 측정 방법에 따르면, 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용하여 촬영된 물체 이미지의 크기 및 물체와 카메라 사이의 거리를 측정하고, 초점거리 등 카메라의 특성과 측정된 값들을 이용하여 촬영된 물체의 실제 크기를 산출함으로써, 자로 재보는 등의 불편 없이 빠르고 간편하게 물체의 정확한 실제 크기를 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용한 물체의 실제 크기 측정 방법을 수행하는 도면을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용한 물체의 실제 크기 측정 방법을 구현하기 위한 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용한 물체의 실제 크기 측정 방법의 흐름을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용한 물체의 실제 크기 측정 방법에서 단계 S200의 세부적인 흐름을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기(100)에 구비된 카메라(110)를 이용한 물체(10)의 실제 크기(H) 측정 방법을 수행하는 도면을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기(100)에 구비된 카메라(110)를 이용한 물체(10)의 실제크기 측정 방법은, 휴대단말기(100)를 이용하여 건물과 같은 물체(10)를 촬영함으로써 이루어질 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 휴대단말기(100)로 촬영한 물체 이미지(20)의 크기(h)와 물체(10)와 카메라(110) 사이의 거리(d)를 이용하여 물체(10)의 실제 크기(H)를 측정할 수 있는 것이다.
본 발명의 휴대단말기(100)는, 이동통신 단말기, PDA(Personal Digital Assistant), DMB(Digital Multimedia Broadcasting), MP3 플레이어, 전자책 단말기, 스마트폰, 태블릿 PC 등일 수 있다. 다만, 본 발명의 휴대단말기(100)가 위에 나열한 바와 같은 단말기의 형태에 한정되는 것은 아니고, 카메라(110)가 구비되고 물체(10)의 크기 분석이 가능하다면 단말기의 형태에 관계없이 본 발명의 휴대단말기(100)의 역할을 얼마든지 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기(100)에 구비된 카메라(110)를 이용한 물체(10)의 실제 크기(H) 측정 방법을 구현하기 위한 시스템의 구성을 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기(100)에 구비된 카메라(110)를 이용한 물체(10)의 실제 크기(H) 측정 방법을 구현하기 위한 시스템은, 카메라(110) 및 크기 분석부(120)를 포함하여 구성될 수 있으며, 거리 센서(130) 및 출력부(140)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
카메라(110)는, 물체(10)를 직접 촬영하기 위한 구성으로서, 초점거리(f) 등 일정한 특성을 가지고 있을 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는, 휴대단말기(100)에 구비되는 카메라(110)를 이용하여 물체(10)를 촬영하고, 이를 이용하여 물체(10)의 실제 크기(H)를 측정할 수 있다. 이를 위해서는 카메라(110)의 특성 중 하나인 초점거리(f)를 알 수 있어야 하는데, 카메라(110) 렌즈마다 일정한 초점거리(f)를 갖고 있을 수 있으며, 초점거리(f)가 변화하는 기능이 있는 경우에는, 카메라(110)가 그 변화된 초점거리(f)를 이하에서 상세히 설명할 크기 분석부(120)에 전달하도록 할 수 있다.
크기 분석부(120)는, 카메라(110)에서 촬영된 이미지로부터 물체(10)의 크기를 분석 및 산출하는 구성으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 이미지 분석부(121), 거리 측정부(122), 및 크기 산출부(123)를 포함하여 구성될 수 있다.
이미지 분석부(121)는, 카메라(110)에서 촬영된 이미지를 분석하여 크기를 측정하고자 하는 물체 이미지(20)의 외곽선 분석 등을 통하여 물체 이미지(20)를 추출하고, 추출된 물체 이미지(20)의 크기(h), 즉 렌즈를 통과하여 카메라(110)의 이미지 센서에 맺힌 물체(10)의 상의 크기를 측정할 수 있다.
거리 측정부(122)는, 물체(10)와 카메라(110) 사이의 거리(d)를 분석 및 측정하는 구성으로서, 추후 상세히 설명할 거리 센서(130)로부터 수집된 정보를 이용하여 물체(10)와 카메라(110) 사이의 거리(d)를 측정하거나, 렌즈 공식에 의해 물체(10)와 카메라(110) 사이의 거리(d)를 측정할 수 있다.
크기 산출부(123)는, 이미지 분석부(121) 및 거리 측정부(122)에서 분석된 정보를 이용하여 물체(10)의 실제 크기(H)를 산출하는 구성이다. 보다 구체적으로는, 카메라(110)의 특성, 이미지 분석부(121)에서 분석된 물체 이미지(20)의 크기(h), 거리 측정부(122)에서 분석된 물체(10)와 카메라(110) 사이의 거리(d)를 이용하여 물체(10)의 실제 크기(H)를 산출할 수 있다.
거리 센서(130)는, 물체(10)와 카메라(110) 사이의 거리(d)를 실측하기 위한 구성으로서, 적외선 거리 센서나 레이저 거리 센서 등일 수 있다. 물론, 물체(10)와 카메라(110) 사이의 거리(d)는 렌즈 공식을 이용하여 구할 수 있으나, 센서를 이용하여 수집된 실제 측정값을 이용할 수도 있다.
출력부(140)는, 크기 분석부(120)에서 분석된 데이터를 사용자가 볼 수 있도록 출력하기 위한 구성으로서, 텍스트, 이미지 또는 음성 등 다양한 방법으로 출력할 수 있다. 출력부(140)는, 본 발명의 휴대단말기(100)의 디스플레이 창일 수 있으며, 터치스크린, 스피커 등으로 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기(100)에 구비된 카메라(110)를 이용한 물체(10)의 실제 크기(H) 측정 방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기(100)에 구비된 카메라(110)를 이용한 물체(10)의 실제 크기(H) 측정 방법은, 휴대단말기(100)에 구비된 카메라(110)를 이용하여 촬영된 물체 이미지(20)를 인식하는 단계(S100), 인식된 물체 이미지(20)의 크기(h)를 측정하는 단계(S200), 물체(10)와 카메라(110) 사이의 거리(d)를 측정하는 단계(S300), 및 물체(10)의 실제 크기(H)를 산출하는 단계(S400)를 포함하여 구현될 수 있으며, 산출된 물체(10)의 실제 크기(H)를 휴대단말기(100)로 출력하는 단계(S500)를 더 포함하여 구현될 수 있다.
단계 S100에서는, 휴대단말기(100)에 구비된 카메라(110)를 이용하여 촬영된 물체 이미지(20)를 인식할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 휴대단말기(100)에 구비된 카메라(110)를 이용하여 물체(10)를 촬영하면 그 주변의 물체(10)들도 함께 촬영될 수 있다. 단계 S100에서는, 윤곽선 분석 등을 통해 배경과 물체 이미지(20)를 분리하여, 물체 이미지(20)를 인식할 수 있다. 이때, 복수의 물체(10)가 촬영될 수 있으므로, 단계 S100에서 인식되는 물체 이미지(20)는 적어도 하나 이상일 수 있다.
한편, 크기 측정을 원하는 물체(10)를 정확하게 촬영할 수 있도록 카메라(110)에 의한 인식 화면이 출력되는 휴대단말기(100)의 출력부(140)에 가이드 선을 포함하도록 하여 단계 S100이 원활하게 수행되도록 할 수 있다. 단계 S100에서는, 카메라(110)를 통해 비치는 물체 이미지(20)를 바로 인식할 수 있으나, 카메라(110)로 촬영된 이미지 파일로부터 물체 이미지(20)를 인식할 수도 있다.
단계 S200에서는, 단계 S100에서 인식된 물체 이미지(20)의 크기(h)를 측정할 수 있다. 즉, 단계 S200에서는 휴대단말기(100)에 구비된 카메라(110)의 이미지 센서에 맺힌 물체 이미지(20)의 크기(h)를 측정하는 것으로서, 단계 S100에서 배경과 물체(10)를 구분하여 인식된 물체 이미지(20)의 크기(h)만을 측정할 수 있다. 단계 S200의 세부적인 흐름에 대해서는 추후 도 4를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
단계 S300에서는, 물체(10)와 카메라(110) 사이의 거리(d)를 측정할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기(100)에 구비된 카메라(110)를 이용한 물체(10)의 실제 크기(H) 측정 방법에서는, 물체(10)의 실제 크기(H)를 산출하기 위하여 물체(10)와 카메라(110) 사이의 거리(d)가 필요하다. 물체(10)와 카메라(110) 사이의 거리(d)를 측정하는 방법으로는, 렌즈 공식을 사용하는 방법과 거리 센서(130)를 사용하는 방법이 있다.
먼저, 단계 S300에서는, 렌즈 공식에 의해 물체(10)와 카메라(110) 사이의 거리(d)를 측정할 수 있다. 물체(10)와 카메라(110) 사이의 거리(d)를 측정하기 위한 렌즈 공식은 다음 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다. 수학식 1에서 a는 물체(10)에서 카메라(110) 렌즈 중심까지의 거리, b는 카메라(110) 렌즈 중심에서 상까지의 거리, f는 초점거리이다.
[수학식 1]
(1/a)+(1/b)=(1/f)
한편, 본 발명의 실시예에서는, 렌즈의 중심에서 렌즈의 끝 경계까지의 거리가 사물까지의 거리보다 무시할 정도로 작다고 가정하여, a를 물체(10)에서 카메라(110) 렌즈 끝까지의 거리인 d로 근사할 수 있다. 따라서 위 수학식 1 및 근사를 사용하여 물체(10)와 카메라(110) 사이의 거리(d)는 다음 수학식 2와 같이 도출될 수 있다.
[수학식 2]
d=bf/(b-f)
한편, 거리 센서(130)를 이용하여 물체(10)와 카메라(110) 사이의 거리(d)를 측정할 수 있다. 거리 센서(130)는 물체(10)와 카메라(110) 사이의 거리(d)를 실측하기 위한 구성으로서, 적외선 거리 센서나 레이저 거리 센서 등일 수 있다. 다만, 대부분의 거리 센서(130)는 출력한 신호가 반사되어 돌아오는 시간에 의해 거리를 측정하기 때문에, 크기를 측정하고자 하는 물체(10)와 거리 센서(130) 사이에 다른 물체가 있으면 측정이 잘못될 수 있는 한계가 있다.
단계 S400에서는, 카메라(110)의 특성, 단계 S200에서 측정된 물체 이미지(20)의 크기(h), 및 단계 S300에서 측정된 물체(10)와 카메라(110) 사이의 거리(d)를 이용하여 물체(10)의 실제 크기(H)를 산출할 수 있다. 이때, 크기의 종류는 길이, 높이 또는 넓이일 수 있다.
단계 S400에서 반드시 필요한 카메라(110)의 특성에는 초점거리(f)가 있을 수 있다. 일반적으로 상의 크기에 대한 물체(10)의 크기를 구하는 렌즈 공식은 다음 수학식 3과 같다.
[수학식 3]
A = B x ((a/f)-1)
A는 물체(10)의 크기, B는 상의 크기, f는 초점거리, a는 렌즈 중심에서 사물까지의 거리를 나타낸다. 단계 S300에서 설명한 바와 같이, a는 물체(10)와 카메라(110) 사이의 거리(d)로 근사할 수 있고, 상의 크기인 물체 이미지(20)의 크기(h)는 단계 S200에서 측정하였으므로, 카메라(110)의 초점거리(f)로부터 물체(10)의 크기를 구할 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같은 건물의 높이는, 초점거리(f)를 이용하여 다음 수학식 4에 의해 구할 수 있다.
[수학식 4]
H = h x ((d/f)-1)
수학식 4를 이용하여, 동일한 방법으로 물체(10)의 높이뿐 아니라, 폭, 넓이 등을 구할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기(100)에 구비된 카메라(110)를 이용한 물체(10)의 실제 크기(H) 측정 방법의 단계 S400에서 계산되는 물체(10)의 실제 크기(H)는, 카메라(110) 특성의 변화, 카메라(110)를 이용한 물체(10) 촬영 시 손의 흔들림, 촬영 이미지의 선명도, 밝기, 조명 등에 의한 단계 S100의 물체 이미지(20) 인식의 부정확성, 거리 센서(130)에 의해 발생할 수 있는 측정 오차 등에 의해 오차가 발생할 수 있으며, 일반적으로 발생할 수 있는 오차 범위 내에서 물체(10)의 실제 크기(H)를 측정할 수 있다.
단계 S500에서는, 단계 S400에서 산출된 물체(10)의 실제 크기(H)를 휴대단말기(100)로 출력할 수 있다. 이때, 휴대단말기(100)의 출력부(140)로 물체(10)의 실제 크기(H)를 출력하게 되며, 텍스트나 이미지의 시각적인 출력 방법 이외에도 음성 출력을 이용할 수 있다. 단계 S500에서는, 단계 S300에서 측정된 물체(10)와 카메라(110) 사이의 거리(d)를 더 출력하거나, 단계 S400에서 산출된 물체(10)의 실제 크기(H)의 오차 범위를 더 출력할 수 있다. 이러한 부가적인 정보를 더 출력함으로써, 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기(100)에 구비된 카메라(110)를 이용한 물체(10)의 실제 크기(H) 측정 방법의 정확성과 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기(100)에 구비된 카메라(110)를 이용한 물체(10)의 실제 크기(H) 측정 방법에서 단계 S200의 세부적인 흐름을 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 휴대단말기(100)에 구비된 카메라(110)를 이용한 물체(10)의 실제 크기(H) 측정 방법에서 단계 S200은, 인식된 이미지에서 물체 이미지(20)를 선택받는 단계(S210)를 포함하여 구현될 수 있으며, 산출하고자 하는 크기의 종류를 선택받는 단계(S220), 및 선택받은 크기의 종류에 해당하는 물체 이미지(20)의 크기(h)를 측정하는 단계(S230)를 더 포함하여 구현될 수 있다.
단계 S210에서는, 단계 S100에서 인식된 이미지에서 물체 이미지(20)를 선택받을 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 카메라(110)를 이용한 촬영 시에는 다른 물체들이 함께 촬영될 수 있다. 촬영되는 물체(10)와 거리가 멀리 떨어져 있어서, 휴대단말기(100)를 움직임으로서 촬영되는 물체 이미지(20)의 크기(h)를 조절할 수 없는 경우에는, 다른 물체들이 더 많이 촬영될 수도 있다. 이러한 경우, 사용자가 크기를 측정하고자 한 물체(10)가 아닌 다른 물체의 물체 이미지(20)의 크기(h)가 측정될 염려가 있다. 따라서, 단계 S100에서 인식된 물체(10)의 이미지가 사용자가 크기를 측정하고자 하는 물체(10)가 맞는지 확인하는 단계 S210을 수행함으로써, 사용자의 목적에 맞는 물체(10) 크기 측정이 이루어지도록 할 수 있다. 즉, 단계 S100에서 인식된 물체 이미지(20)는 적어도 하나 이상일 수 있으며, 단계 S210에서 사용자로부터 적어도 하나 이상의 물체 이미지(20) 중 어느 하나의 물체 이미지(20)를 선택받음으로써, 실제 크기 측정 대상이 되는 물체 이미지(20)를 특정할 수 있다.
단계 S220에서는, 휴대단말기(100)의 사용자로부터 산출하고자 크기의 종류를 선택받을 수 있다. 이때, 크기의 종류는 길이, 높이 또는 넓이일 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은 건물의 실제 크기를 측정하고자 할 때, 사용자는 건물의 높이, 폭(길이) 또는 넓이를 측정하고자 할 수 있다. 사용자가 건물의 폭을 측정하고자 하는데, 높이 측정될 수 있으므로, 단계 S220에서 사용자로부터 어떠한 크기를 산출하고자 하는지, 크기의 종류를 선택받을 수 있다.
단계 S230에서는, 선택받은 크기의 종류에 해당하는 물체 이미지(20)의 크기(h)를 측정할 수 있다. 즉, 단계 S220의 선택에 따라, 사용자가 측정하고자 하는 종류의 크기를 측정할 수 있다. 이때, 단계 S220에서 선택받은 크기의 종류에 해당하는 단계 S210에서 선택받은 물체 이미지(20)의 크기(h)를 측정할 수 있다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
[부호의 설명]
10: 물체 20: 물체 이미지
100: 휴대단말기 110: 카메라
120: 크기 분석부 121: 이미지 분석부
122: 거리 측정부 123: 크기 산출부
130: 거리 센서 140: 출력부
d: 물체와 카메라 사이의 거리
h: 물체 이미지의 크기 H: 물체의 실제 크기
S100: 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용하여 촬영된 물체 이미지를 인식하는 단계
S200: 인식된 물체 이미지의 크기를 측정하는 단계
S210: 인식된 이미지에서 물체 이미지를 선택받는 단계
S220: 산출하고자 하는 크기의 종류를 선택받는 단계
S230: 선택받은 크기의 종류에 해당하는 물체 이미지의 크기를 측정하는 단계
S300: 물체와 카메라 사이의 거리를 측정하는 단계
S400: 물체의 실제 크기를 산출하는 단계
S500: 산출된 물체의 실제 크기를 휴대단말기로 출력하는 단계

Claims (6)

  1. 물체의 실제 크기 측정 방법으로서,
    (1) 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용하여 촬영된 물체 이미지를 인식하는 단계;
    (2) 상기 단계 (1)에서 인식된 물체 이미지의 크기를 측정하는 단계;
    (3) 상기 물체와 상기 카메라 사이의 거리를 측정하는 단계;
    (4) 상기 카메라의 특성, 상기 단계 (2)에서 측정된 물체 이미지의 크기, 및 상기 단계 (3)에서 측정된 상기 물체와 상기 카메라 사이의 거리를 이용하여 상기 물체의 실제 크기를 산출하는 단계; 및
    (5) 상기 단계 (4)에서 산출된 물체의 실제 크기를 상기 휴대단말기로 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 단계 (5)에서는, 상기 단계 (4)의 산출 과정에서 발생할 수 있는 오차 범위를 더 출력하며,
    상기 단계 (1)에서 인식되는 물체 이미지는 적어도 하나 이상이며,
    상기 단계 (2)는, 상기 적어도 하나 이상의 물체 이미지 중 어느 하나의 물체 이미지를 선택받는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용한 물체의 실제 크기 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단계 (5)에서는,
    상기 단계 (3)에서 측정된 상기 물체와 상기 카메라 사이의 거리를 더 출력하는 것을 특징으로 하는, 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용한 물체의 실제 크기 측정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 단계 (3)에서는,
    다음 수학식과 같은 렌즈 공식에 의해 상기 물체와 상기 카메라 사이의 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는, 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용한 물체의 실제 크기 측정 방법.
    A = B x ((a/f)-1)
    여기서, A는 물체의 크기, B는 상의 크기, f는 초점 거리, a는 렌즈 중심에서 사물까지의 거리를 나타냄.
  4. 제1항에 있어서, 상기 단계 (3)에서는,
    거리 센서를 이용하여 상기 물체와 상기 카메라 사이의 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는, 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용한 물체의 실제 크기 측정 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 단계 (2)에서는,
    상기 휴대단말기의 사용자로부터 산출하고자 크기의 종류를 선택받는 단계; 및
    상기 선택받은 크기의 종류에 해당하는 상기 물체 이미지의 크기를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용한 물체의 실제 크기 측정 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 크기의 종류는,
    길이, 높이 또는 넓이인 것을 특징으로 하는, 휴대단말기에 구비된 카메라를 이용한 물체의 실제 크기 측정 방법.
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