WO2022215895A1 - 복수의 카메라를 포함하는 웨어러블 전자 장치 - Google Patents

복수의 카메라를 포함하는 웨어러블 전자 장치 Download PDF

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WO2022215895A1
WO2022215895A1 PCT/KR2022/003828 KR2022003828W WO2022215895A1 WO 2022215895 A1 WO2022215895 A1 WO 2022215895A1 KR 2022003828 W KR2022003828 W KR 2022003828W WO 2022215895 A1 WO2022215895 A1 WO 2022215895A1
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camera
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interest
electronic device
frame
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PCT/KR2022/003828
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조규형
송준영
전진아
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삼성전자 주식회사
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    • H04N13/204—Image signal generators using stereoscopic image cameras
    • H04N13/239—Image signal generators using stereoscopic image cameras using two 2D image sensors having a relative position equal to or related to the interocular distance
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    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G02B2027/0178—Eyeglass type

Definitions

  • Various embodiments disclosed in this document relate to a wearable electronic device including a plurality of cameras.
  • Augmented reality may refer to a technology for expressing a real reality recognized by a user by adding an element generated through computer graphic processing.
  • AR Augmented reality
  • a virtual object including information related to the object may be added to an object existing in reality and displayed together.
  • Augmented reality can be implemented through various devices.
  • augmented reality may be implemented through wearable electronic devices such as glasses-type wearable electronic devices and head mounted displays (HMDs).
  • wearable electronic devices such as glasses-type wearable electronic devices and head mounted displays (HMDs).
  • HMDs head mounted displays
  • an image may be displayed on the lens of the glasses in order to implement augmented reality in the glasses-type wearable electronic device.
  • an image By projecting light onto the lenses of the glasses, an image can be displayed on the lenses.
  • a projector with a very small size eg, a micro projector, or a pico projector
  • Examples of such a projector include a laser scanning display (LSD), a digital micro-mirro display (DMD), and a liquid crystal on silicon (LCoS).
  • LSD laser scanning display
  • DMD digital micro-mirro display
  • LCDoS liquid crystal on silicon
  • an image may be displayed on the lens using a transparent display.
  • the electronic device may include a plurality of cameras.
  • various cameras such as a camera for photographing the front, a camera for tracking the movement of a specific object, and a camera for photographing the user's eyes may be included. These cameras may be disposed in various locations according to functions and roles performed by the electronic device, and their performance may also be different.
  • a user may determine an object of interest, and display information on the object. In order to implement this, it is necessary to obtain an image of an object of interest to the user. By analyzing the acquired image in various ways, various information about the target can be obtained.
  • the analysis quality of the image may be determined at least in part by the image quality corresponding to raw data. A more smooth image analysis may be possible if a good quality image is used. In order to obtain high-quality images, it may be necessary to shoot with a high-performance camera.
  • Various embodiments disclosed in this document may provide an electronic device capable of reducing power consumption by operation of a high-performance camera while acquiring a high-quality image.
  • An electronic device has a frame, a window member supported by the frame, a display for outputting visual information to the window member, and is disposed in the frame to photograph the front of the frame a first camera having a second resolution different from the first resolution, a second camera disposed on both sides of the frame, respectively, to photograph the front of the frame, and the first camera and the second camera ), the processor may operate the second camera at a preset frame rate to obtain front image information and user body motion information, and use the motion information to confirm recognition information including the location and size of the object of interest indicated by the user's body, determine a photographing area including the object of interest through the recognition information, and operate the first camera to Information on the image of interest on the photographing region may be obtained, information on the object of interest may be obtained using the image information of interest, and information on the object of interest may be displayed using the display.
  • An electronic device has a frame, a window member supported by the frame, a display for outputting visual information to the window member, and is disposed in the frame to photograph the front of the frame a first camera having a second resolution different from the first resolution, a second camera disposed in the frame at a position different from the first camera and photographing the front of the frame, and the first camera and the second camera; may include a processor operatively coupled, wherein the processor controls the first camera in a pixel binning mode in which an output resolution of the first camera is changed to a resolution different from the first resolution.
  • the second camera and the first camera in the binning mode are operated at a preset frame rate to obtain front image information and user body movement information, and the user's Recognition information including the position and size of the object of interest indicated by the body may be checked, and a photographing area including the object of interest may be determined based on the recognition information, and the output resolution of the first camera may be determined by the first
  • image information of interest on the photographing area may be obtained
  • information on the object of interest may be obtained using the image information of interest
  • the display may be displayed. can be used to display information on the object of interest.
  • image analysis is performed using a high-quality image
  • information on an object of interest to the user can be more accurately obtained.
  • power consumed by the operation of a high-performance camera may be reduced.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment, according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 2 is an overall configuration diagram of an electronic device including a plurality of cameras according to various embodiments of the present disclosure
  • 3A is a diagram of an electronic device according to various embodiments disclosed herein.
  • FIG. 3B is a view of the electronic device shown in FIG. 3A as viewed from the -Y direction of FIG. 3A .
  • FIG. 4 is a view for explaining a method of confirming a user's eye movement according to various embodiments disclosed herein.
  • FIG. 5 is a flowchart of an operation of displaying information on an object of interest according to various embodiments disclosed herein.
  • 6A to 6C are diagrams for explaining an operation of determining a photographing area using body movements according to various embodiments of the present disclosure
  • FIGS. 7A to 7D are diagrams for explaining an operation of determining a photographing area using a pupil movement according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a control signal applied to a camera according to various embodiments disclosed herein.
  • 9A is a perspective view of an electronic device according to various embodiments disclosed herein.
  • 9B is a diagram for explaining a pixel binning mode of the first camera according to various embodiments disclosed herein.
  • FIG. 10 is a flowchart of an operation of displaying information on an object of interest according to various embodiments disclosed herein.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining one of the methods of generating, by the first camera, image information of interest for a determined photographing area in various embodiments disclosed in this document.
  • a or B at least one of A and B”, “or at least one of B,” “A, B or C,” “at least one of A, B and C,” and “B; or “at least one of C” may include any one of, or all possible combinations of, items listed together in the corresponding one of the phrases.
  • Terms such as “first”, “second”, or “first” or “second” may simply be used to distinguish an element from other elements in question, and may refer elements to other aspects (e.g., importance or order) is not limited. that one (e.g. first) component is “coupled” or “connected” to another (e.g. second) component with or without the terms “functionally” or “communicatively” When referenced, it means that one component can be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 in a network environment 100, according to various embodiments.
  • an electronic device 101 communicates with an electronic device 102 through a first network 198 (eg, a short-range wireless communication network) or a second network 199 . It may communicate with at least one of the electronic device 104 and the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • a first network 198 eg, a short-range wireless communication network
  • a second network 199 e.g., a second network 199
  • the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • the electronic device 101 includes a processor 120 , a memory 130 , an input module 150 , a sound output module 155 , a display 160 , an audio module 170 , and a sensor module 176 . ), interface 177, connection terminal 178, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196, Alternatively, the antenna module 197 may be included. In some embodiments, at least one of these components (eg, the connection terminal 178 ) may be omitted or one or more other components may be added to the electronic device 101 . In some embodiments, some of these components (eg, sensor module 176 , camera module 180 , or antenna module 197 ) may be integrated into one component (eg, display 160 ). can
  • the processor 120 for example, executes software (eg, a program 140) to execute at least one other component (eg, a hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120. It can control and perform various data processing or operations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, the processor 120 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) to the volatile memory 132 . may be stored in , process commands or data stored in the volatile memory 132 , and store the result data in the non-volatile memory 134 .
  • software eg, a program 140
  • the processor 120 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) to the volatile memory 132 .
  • the volatile memory 132 may be stored in , process commands or data stored in the volatile memory 132 , and store the result data in the non-volatile memory 134 .
  • the processor 120 is the main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor) or a secondary processor 123 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit) a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor).
  • the main processor 121 eg, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit) a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor.
  • the main processor 121 e.g, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit) a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a
  • the secondary processor 123 may, for example, act on behalf of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or when the main processor 121 is active (eg, executing an application). ), together with the main processor 121 and at least one of the components of the electronic device 101 (eg, the display 160, the sensor module 176, or the communication module 190); At least some of the related functions or states may be controlled.
  • the coprocessor 123 eg, an image signal processor or a communication processor
  • may be implemented as part of another functionally related component eg, the camera module 180 or the communication module 190 ). have.
  • the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • Artificial intelligence models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 101 itself on which the artificial intelligence model is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 108).
  • the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning, but in the above example not limited
  • the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural networks (DNNs), convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), restricted boltzmann machines (RBMs), deep belief networks (DBNs), bidirectional recurrent deep neural networks (BRDNNs), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the above, but is not limited to the above example.
  • the artificial intelligence model may include, in addition to, or alternatively, a software structure in addition to the hardware structure.
  • the memory 130 may store various data used by at least one component (eg, the processor 120 or the sensor module 176 ) of the electronic device 101 .
  • the data may include, for example, input data or output data for software (eg, the program 140 ) and instructions related thereto.
  • the memory 130 may include a volatile memory 132 or a non-volatile memory 134 .
  • the program 140 may be stored as software in the memory 130 , and may include, for example, an operating system 142 , middleware 144 , or an application 146 .
  • the input module 150 may receive a command or data to be used by a component (eg, the processor 120 ) of the electronic device 101 from the outside (eg, a user) of the electronic device 101 .
  • the input module 150 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (eg, a button), or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output module 155 may output a sound signal to the outside of the electronic device 101 .
  • the sound output module 155 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • the receiver can be used to receive incoming calls. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from or as part of the speaker.
  • the display 160 may visually provide information to the outside (eg, a user) of the electronic device 101 .
  • the display 160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the corresponding device.
  • the display 160 may include a touch sensor configured to sense a touch or a pressure sensor configured to measure the intensity of a force generated by the touch.
  • the audio module 170 may convert a sound into an electric signal or, conversely, convert an electric signal into a sound. According to an embodiment, the audio module 170 acquires a sound through the input module 150 , or an external electronic device (eg, a sound output module 155 ) connected directly or wirelessly with the electronic device 101 .
  • the electronic device 102) eg, a speaker or headphones
  • the electronic device 102 may output a sound.
  • the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101 or an external environmental state (eg, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the sensed state. can do.
  • the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, a barometric pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, It may include a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor.
  • the interface 177 may support one or more specified protocols that may be used by the electronic device 101 to directly or wirelessly connect with an external electronic device (eg, the electronic device 102 ).
  • the interface 177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • the connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 can be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102 ).
  • the connection terminal 178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 179 may convert an electrical signal into a mechanical stimulus (eg, vibration or movement) or an electrical stimulus that the user can perceive through tactile or kinesthetic sense.
  • the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 180 may capture still images and moving images. According to an embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101 .
  • the power management module 188 may be implemented as, for example, at least a part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101 .
  • battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 190 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (eg, the electronic device 102, the electronic device 104, or the server 108). It can support establishment and communication performance through the established communication channel.
  • the communication module 190 may include one or more communication processors that operate independently of the processor 120 (eg, an application processor) and support direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 190 is a wireless communication module 192 (eg, a cellular communication module, a short-range communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg, : It may include a local area network (LAN) communication module, or a power line communication module).
  • a wireless communication module 192 eg, a cellular communication module, a short-range communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module
  • GNSS global navigation satellite system
  • wired communication module 194 eg, : It may include a local area network (LAN) communication module, or a power line communication module.
  • a corresponding communication module among these communication modules is a first network 198 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (eg, legacy It may communicate with the external electronic device 104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (eg, a telecommunication network such as a LAN or a WAN).
  • a first network 198 eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)
  • a second network 199 eg, legacy It may communicate with the external electronic device 104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (eg, a telecommunication network such as a LAN or a WAN).
  • a telecommunication network
  • the wireless communication module 192 uses subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 196 within a communication network such as the first network 198 or the second network 199 .
  • subscriber information eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)
  • IMSI International Mobile Subscriber Identifier
  • the electronic device 101 may be identified or authenticated.
  • the wireless communication module 192 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, a new radio access technology (NR).
  • NR access technology includes high-speed transmission of high-capacity data (eMBB (enhanced mobile broadband)), minimization of terminal power and access to multiple terminals (mMTC (massive machine type communications)), or high reliability and low latency (URLLC (ultra-reliable and low-latency) -latency communications)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low-latency
  • the wireless communication module 192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • a high frequency band eg, mmWave band
  • the wireless communication module 192 uses various techniques for securing performance in a high-frequency band, for example, beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), all-dimensional multiplexing. It may support technologies such as full dimensional MIMO (FD-MIMO), an array antenna, analog beam-forming, or a large scale antenna.
  • the wireless communication module 192 may support various requirements defined in the electronic device 101 , an external electronic device (eg, the electronic device 104 ), or a network system (eg, the second network 199 ).
  • the wireless communication module 192 may include a peak data rate (eg, 20 Gbps or more) for realizing eMBB, loss coverage (eg, 164 dB or less) for realizing mMTC, or U-plane latency for realizing URLLC ( Example: Downlink (DL) and uplink (UL) each 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less) can be supported.
  • a peak data rate eg, 20 Gbps or more
  • loss coverage eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for realizing URLLC
  • the antenna module 197 may transmit or receive a signal or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 197 may include an antenna including a conductor formed on a substrate (eg, a PCB) or a radiator formed of a conductive pattern.
  • the antenna module 197 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 198 or the second network 199 is connected from the plurality of antennas by, for example, the communication module 190 . can be selected. A signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC)
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 197 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module comprises a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first side (eg, bottom side) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, an array antenna) disposed on or adjacent to a second side (eg, top or side) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals of the designated high frequency band. can do.
  • peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • GPIO general purpose input and output
  • SPI serial peripheral interface
  • MIPI mobile industry processor interface
  • the command or data may be transmitted or received between the electronic device 101 and the external electronic device 104 through the server 108 connected to the second network 199 .
  • Each of the external electronic devices 102 or 104 may be the same as or different from the electronic device 101 .
  • all or a part of operations executed in the electronic device 101 may be executed in one or more external electronic devices 102 , 104 , or 108 .
  • the electronic device 101 may perform the function or service itself instead of executing the function or service itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform at least a part of the function or the service.
  • One or more external electronic devices that have received the request may execute at least a part of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and transmit a result of the execution to the electronic device 101 .
  • the electronic device 101 may process the result as it is or additionally and provide it as at least a part of a response to the request.
  • cloud computing, distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device 101 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 104 may include an Internet of things (IoT) device.
  • the server 108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks.
  • the external electronic device 104 or the server 108 may be included in the second network 199 .
  • the electronic device 101 may be applied to an intelligent service (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • FIG. 2 is an overall configuration diagram of an electronic device including a plurality of cameras (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ) according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 200 may be an electronic device 200 manufactured to be worn on a user's head.
  • the electronic device 200 may be configured in the form of at least one of glasses, goggles, a helmet, or a hat, but is not limited thereto.
  • the electronic device 200 includes a plurality of glasses (eg, the first glass 220 and/or the second glass 230 ) corresponding to both eyes (eg, left and/or right eyes) of the user, respectively. ) may be included.
  • the electronic device 200 may provide an image related to an augmented reality (AR) service to the user.
  • AR augmented reality
  • the electronic device 200 projects or displays a virtual object on the first glass 220 and/or the second glass 230 so that the user can use the first glass 220 and/or the second glass 230 of the electronic device.
  • at least one virtual object may be superimposed on reality perceived through the second glass 230 .
  • the electronic device 200 includes a body part 223 , a support part (eg, a first support part 221 , a second support part 222 ), and a hinge part (eg, a first support part 222 ). It may include a hinge part 240 - 1 and a second hinge part 240 - 2 ).
  • the body portion 223 and the support portions 221 and 222 may be operatively connected through the hinge portions 240 - 1 and 240 - 2 .
  • the body portion 223 may include a portion formed to be at least partially mounted on the user's nose.
  • the support parts 221 and 222 may include a support member having a shape that can be worn over the user's ear.
  • the support parts 221 and 222 may include a first support part 221 mounted on the left ear and/or a second support part 222 mounted on the right ear.
  • the first hinge part 240 - 1 may connect the first support part 221 and the body part 223 so that the first support part 221 is rotatable with respect to the body part 223 .
  • the second hinge part 240 - 2 may connect the second support part 222 and the body part 223 so that the second support part 222 is rotatable with respect to the body part 223 .
  • the hinge parts 240 - 1 and 240 - 2 of the electronic device 200 may be omitted.
  • the body part 223 and the support parts 221 and 222 may be directly connected to the body part 223 .
  • the main body 223 may include at least one glass (eg, the first glass 220 and the second glass 230), at least one display (eg, the first display 214-1); second display 214 - 2 ), at least one camera (eg, front view camera 213 ), eye tracking camera (eg, first eye tracking camera 212-1 , second eye tracking camera 212 - 2 ) )), a recognition camera (eg, a first recognition camera 211-1, a second recognition camera 211-2), and at least one microphone (eg, a first microphone 241-1, a second A microphone 241-2) may be included.
  • at least one glass eg, the first glass 220 and the second glass 230
  • at least one display eg, the first display 214-1
  • second display 214 - 2 the main body 223
  • at least one camera eg, front view camera 213
  • eye tracking camera eg, first eye tracking camera 212-1 , second eye tracking camera 212 - 2
  • a recognition camera eg, a first
  • light generated by the displays 214 - 1 and 214 - 2 may be projected onto the glasses 220 and 230 to display information.
  • light generated by the first display 214 - 1 may be projected on the first glass 220
  • light generated by the second display 214 - 2 may be projected on the second glass 230 .
  • the light capable of displaying the virtual object is projected onto the glasses 220 and 230 at least partially formed of a transparent material, so that the user can recognize the reality in which the virtual object is superimposed.
  • the electronic device described in the present invention is not limited to displaying information through the method described above.
  • a display that may be included in the electronic device may be changed to a display including various methods of displaying information.
  • a display panel including a light emitting element made of a transparent material is embedded in the glasses 220 and 230 itself, separate displays (eg, the first display 214-1 and the second display 214-2) ) without the information being displayed.
  • the display 160 described with reference to FIG. 1 may refer to the glasses 220 and 230 and a display panel included in the glass.
  • the virtual object output through the displays 214 - 1 and 214 - 2 is information related to an application program executed in the electronic device 200 and/or the user recognizes it through the glasses 220 and 230 .
  • the external object may include an object existing in the real space.
  • the actual space perceived by the user through the glasses 220 and 230 will be referred to as a field of view (FoV) region of the user.
  • the electronic device 200 may include at least a portion of an area determined as a user's field of view (FoV) in image information related to a real space acquired through a camera (eg, a photographing camera 213 ) of the electronic device 200 . You can check the external objects included in .
  • the electronic device 200 may output a virtual object related to the checked external object through the displays 214 - 1 and 214 - 2 .
  • the electronic device 200 may display a virtual object related to an augmented reality service together based on image information related to a real space acquired through the photographing camera 213 of the electronic device 200 .
  • the electronic device 200 may display a display disposed to correspond to both eyes of the user (eg, a first display 214 - 1 corresponding to the left eye, and/or a second display 214 - corresponding to the right eye). 2)) based on the virtual object can be displayed.
  • the electronic device 200 may display the virtual object based on preset setting information (eg, resolution, frame rate, brightness, and/or display area).
  • the glasses 220 and 230 may include a condensing lens (not shown) and/or a waveguide (not shown).
  • the first waveguide may be partially located on the first glass 220
  • the second waveguide may be partially located on the second glass 230 .
  • Light emitted from the displays 214-1 and 214-2 may be incident on one surface of the glasses 220 and 230).
  • Light incident on one surface of the glasses 220 and 230 may be transmitted to a user through a waveguide located in the glasses 220 and 230 .
  • the waveguide may be made of glass, plastic, or polymer, and may include nanopatterns formed on one surface of the inside or outside.
  • the nanopattern may include a polygonal or curved grating structure.
  • the waveguide may include at least one of at least one diffractive element (eg, a diffractive optical element (DOE), a holographic optical element (HOE)) or a reflective element (eg, a reflective mirror).
  • the waveguide may guide the light emitted from the displays 214 - 1 and 214 - 2 to the user's eyes using at least one diffractive or reflective element.
  • the electronic device 200 includes a photographing camera 213 (eg, an RGB camera) for photographing an image corresponding to a field of view (FoV) of a user and/or measuring a distance to an object. ), eye tracking camera module (212-1, 212-2) for checking the direction of the user's gaze, and / or a recognition camera (gesture camera module) for recognizing a certain space ( 211-1, 211-2) may be included.
  • the photographing camera 213 may photograph the front direction of the electronic device 200
  • the eye tracking cameras 212-1 and 212-2 may photograph a direction opposite to the photographing direction of the photographing camera 213 .
  • the first eye tracking camera 212-1 may partially photograph the user's left eye
  • the second eye tracking camera 212-2 may partially photograph the user's right eye
  • the camera 213 for photographing may include a high resolution camera such as a high resolution (HR) camera and/or a photo video (PV) camera.
  • the gaze tracking cameras 212-1 and 212-2 may detect the user's pupil and track the gaze direction. The tracked gaze direction may be used to move a center of a virtual image including a virtual object to correspond to the gaze direction.
  • the recognition cameras 211-1 and 211-2 may detect a user gesture within a preset distance (eg, a predetermined space) and/or a predetermined space.
  • the recognition cameras 211-1 and 211-2 may include a camera including a global shutter (GS).
  • the recognition cameras 211-1 and 211-2 are cameras including a GS in which a rolling shutter (RS) phenomenon can be reduced in order to detect and track quick hand movements and/or minute movements such as fingers.
  • GS global shutter
  • RS rolling shutter
  • the electronic device 200 uses at least one camera 211-1, 211-2, 212-1, 212-2, 213 to select a dominant eye and/or a left eye and/or a right eye.
  • An eye corresponding to the auxiliary eye may be detected.
  • the electronic device 200 may detect an eye corresponding to a primary eye and/or an auxiliary eye based on a user's gaze direction with respect to an external object or a virtual object.
  • At least one camera eg, a photographing camera 213 , eye tracking cameras 212-1 and 212-2 ) and/or recognition cameras 211-1 and 211 included in the electronic device 200 illustrated in FIG. 2 .
  • the number and location of -2) may not be limited.
  • at least one camera eg, a photographing camera 213 , eye tracking cameras 212 - 1 and 212 - 2
  • the number and positions of the cameras 211-1 and 211-2 may be variously changed.
  • the electronic device 200 includes at least one camera (eg, a photographing camera 213 , eye tracking cameras 212-1 and 212-2 ), and/or recognition cameras 211-1 and 211- 2)) may include at least one light emitting device (illumination LED) (eg, the first light emitting device 242-1, the second light emitting device 242-2) to increase the accuracy.
  • the first light emitting device 242-1 may be disposed on a portion corresponding to the user's left eye
  • the second light emitting device 242-2 may be disposed on a portion corresponding to the user's right eye.
  • the light emitting devices 242-1 and 242-2 may be used as auxiliary means for increasing accuracy when photographing the user's pupils with the eye tracking cameras 212-1 and 212-2, and It may include an IR LED that generates light.
  • the light emitting devices 242-1 and 242-2 detect a subject to be photographed in a dark environment or due to the mixing of various light sources and reflected light when photographing a user's gesture with the recognition cameras 211-1 and 211-2. It can be used as an auxiliary means when it is not easy.
  • the electronic device 101 may include a microphone (eg, a first microphone 241-1 and a second microphone 241-2) for receiving a user's voice and ambient sounds.
  • a microphone eg, a first microphone 241-1 and a second microphone 241-2
  • the microphones 241-1 and 241-2 may be a component included in the audio module 170 of FIG. 1 .
  • the first support 221 and/or the second support 222 may include a printed circuit board (PCB) (eg, a first printed circuit board 231-1, a second printed circuit). board 231-2), a speaker (eg, first speaker 232-1, second speaker 232-2), and/or a battery (eg, first battery 233-1); a second battery 233 - 2).
  • PCB printed circuit board
  • the speakers 232-1 and 232-2 include a first speaker 232-1 for transmitting an audio signal to the user's left ear and a second speaker (232-1) for transmitting an audio signal to the user's right ear. 232-2) may be included.
  • the speakers 232-1 and 232-2 may be components included in the audio module 170 of FIG. 1 .
  • the electronic device 200 may be provided with a plurality of batteries 233 - 1 and 233 - 2 , and through a power management module (eg, the power management module 188 of FIG. 1 ), printing is performed. Power may be supplied to the circuit boards 231-1 and 231-2.
  • the plurality of batteries 233 - 1 and 233 - 2 may be electrically connected to a power management module (eg, the power management module 188 of FIG. 1 ).
  • the electronic device 200 may be a device for displaying augmented reality
  • the electronic device 200 may be a device for displaying virtual reality (VR).
  • the glasses 220 and 230 may be formed of an opaque material so that the user cannot recognize the actual space through the glasses 220 and 230 .
  • the glass 230 may function as the display 160 .
  • the glasses 220 and 230 may include a display panel for displaying information.
  • FIG. 3A is a diagram of an electronic device according to various embodiments disclosed herein.
  • FIG. 3B is a view of the electronic device shown in FIG. 3A as viewed from the -Y direction of FIG. 3A .
  • 4 is a view for explaining a method of confirming a user's eye movement according to various embodiments disclosed herein.
  • the electronic device 300 described below may be the electronic device 300 including at least one of the components included in the electronic devices 101 and 200 described above with reference to FIGS. 1 and 2 . Although not mentioned in the following description, it may be construed that the electronic device disclosed in this document may include various components described with reference to FIGS. 1 and 2 .
  • the electronic device 300 includes a frame 310 (eg, the main body 223 of FIG. 2 ), a window member 330 (eg, the first glass 220 and the second glass of FIG. 2 ). 230), a support member 320 (eg, the first support 221 and the second support 222 of FIG. 2), a display (not shown) (eg, the display 160 of FIG. 1), the first A camera 341 (eg, the camera 213 for photographing of FIG. 2 ), a second camera 342 (eg, the recognition cameras 211-1 and 211-2 of FIG. 2 ), and a third camera 343 (eg, : Eye tracking cameras 212-1 and 212-2 of FIG. 2 , a light emitting unit (not shown) (eg, the light emitting device 242 of FIG. 2 ), and a processor (not shown) (eg, the processor of FIG. 1 ) 120))) may be included.
  • a frame 310 eg, the main body 223 of FIG. 2
  • the first camera 341 , the second camera 342 , and the third camera 343 may be distinguished by various factors such as a photographing direction, a location, a performance, and a function of each camera. However, even if the names of the cameras are different, the first camera 341 , the second camera 342 , and the third camera 343 may be configured with a camera module having the same specification.
  • a pair of the window member 330 , the support member 320 , and the display may be provided to correspond to the user's left eye and right eye.
  • the window member 330 may include a first window member 330 - 1 and a second window member 330 - 2
  • the support member 320 includes the first support member 320 - 1 . and a second support member 320 - 2 .
  • a configuration corresponding to the left eye and a configuration corresponding to the right eye of some of the above-described components may be different from each other.
  • the electronic device 300 is illustrated as an electronic device in the form of glasses, but the technical idea disclosed in this document includes a display and has various types of heads that can be mounted on a user's head It may be applied to an electronic device including a head mounted display (HMD).
  • HMD head mounted display
  • the frame 310 may support the window member 330 .
  • the frame 310 may be formed of a synthetic resin material. Since the window member 330 is fitted into the opening formed in the frame 310 , the frame 310 may support the window member 330 .
  • the support member 320 may be rotatably connected to the frame 310 .
  • the support member 320 may include a first support member 320-1 and a second support member 320-2.
  • the first support member 320 - 1 may be connected to the frame 310 on the left side (eg, -X direction in FIG. 3A ) with respect to the frame 310
  • the second support member 320 - 2 is the frame 310 .
  • ) may be connected to the frame 310 on the right side (eg, in the +X direction of FIG. 3A ).
  • the support member 320 may be fixedly installed on the frame.
  • first supporting member 320-1 connected to the left side of the frame 310 and the second supporting member 320-2 connected to the right side of the frame 310 may be connected to each other.
  • the support members connected to both sides of the frame 310 form a ring shape and may be worn in a manner that is fitted on the user's head.
  • the support member 320 may be deformed into various shapes in which the electronic device 300 can be worn on a user's face.
  • the support member 320 may be formed to be hung over the user's ear.
  • the electronic device 300 may be worn on the user's face in such a way that the support member 320 connected to the frame 310 is put over the user's ear.
  • the support member 320 may rotate with respect to the frame 310 .
  • the support member 320 is rotated in a direction close to the frame 310 to reduce the volume of the electronic device 300 .
  • the window member 330 may include a first window member 330 - 1 corresponding to the user's left eye and a second window member 330 - 2 corresponding to the user's right eye. .
  • the window member 330 may be supported by the frame 310 .
  • the window member 330 may be fitted into the opening formed in the frame 310 .
  • the AR image emitted from the display may be projected on the window member 330 .
  • a waveguide (not shown) may be formed in at least a partial area of the window member 330 .
  • the waveguide may guide the AR image emitted from the display to the user's eye.
  • the waveguide refer to the description related to the first glass 220 and the second glass 230 of FIG. 2 .
  • the display may output the AR image generated by the processor.
  • AR can be implemented.
  • the display can be a very small (eg micro projector, pico projector) projector.
  • the display may be a laser scanning display (LSD), a digital micro-mirro display (DMD), or a liquid crystal on silicon (LCoS).
  • the display may be a transparent display.
  • the light emitting device included in the display may be disposed on the window member 330 .
  • the display may be various display devices for implementing AR.
  • the first camera 341 may be disposed on the frame 310 to photograph the front of the frame 310 .
  • the first camera 341 may be disposed on the frame 310 so that the front is included in the angle of view supported by the first camera 341 .
  • the angle of view supported by the first camera 341 may be a standard angle of view (eg, 50 mm) or a wide angle of view (eg, 24 mm-35 mm), but is not limited thereto.
  • the front of the frame 310 may mean a direction in which the user looks when the user wears the electronic device.
  • the -Y direction of FIG. 3A may be viewed as the front of the frame 310 .
  • the first camera 341 may be disposed in a central portion of the frame 310 .
  • the first camera 341 may include an electronic shutter.
  • the electronic shutter of the first camera 341 may be a global shutter.
  • the first camera 341 is an image sensor capable of outputting an image having a relatively high resolution compared to other cameras (eg, the second camera 342 and the third camera 343 ) included in the electronic device. may include.
  • the first camera 341 supports a resolution of 2000 pixels or more (eg, 2104x1560 resolution), and the second camera 342 and the third camera 343 support a resolution smaller than that (eg, 1280x960, 320 x 240 resolution) can be supported, but there is no limit.
  • the image sensor size of the first camera 341 may be larger than the image sensor size of the second camera 342 and the third camera 343 .
  • the optical performance of the lens included in the first camera 341 may be better than the optical performance of the lens included in the second camera 342 and the third camera 343 .
  • the second camera 342 may be disposed on the frame 310 to photograph the front of the frame 310 similarly to the first camera 341 , but is not limited thereto.
  • the overlapping angle of view may include forward (eg -Y direction).
  • a plurality of second cameras 342 may be arranged on the frame 310 at different positions.
  • the second camera 342 includes the second camera 342-1 disposed on both sides of the frame 310 (eg, in the +X direction in FIG.
  • FIG. 3A and FIG. 3A . It may be disposed on the second camera 342-2) disposed in the -X direction.
  • a three-dimensional shape of an object included in an image may be inferred by a difference in depth of field (DOF) of images acquired by the second camera 342 disposed at different positions.
  • DOE depth of field
  • Electronic devices according to various embodiments disclosed in this document may include various object information acquisition methods that can be easily applied by those skilled in the art.
  • the second camera 342 may be configured to have an angle of view close to an angle of view (field of view (FOV)) of the user's eye.
  • FOV field of view
  • the second camera 342 may be a camera having an angle of view of about 50 mm based on a 35 mm image sensor (eg, a full-frame image sensor). Contents related to the specifications of the camera 342 are merely examples, and various other modifications may be possible.
  • the third camera 343 may be disposed on the frame 310 to photograph the rear of the frame 310 .
  • the rear may be understood as the +Y direction of FIG. 3A .
  • the third camera 343 may be disposed at a position capable of photographing the rear of the frame 310 . Since the user's face is located behind the frame 310 while the user wears the electronic device, the third camera 343 may photograph the user's face.
  • the third camera 343 may include a plurality of cameras 343 - 1 and 343 - 2 to photograph the user's left eye and right eye.
  • the third camera 343 may be disposed on the frame 310 to photograph the user's eyes.
  • the third camera 343 may be disposed at the lower end of the frame 310 so that interference by the user's eyebrows or eyelashes does not occur when the third camera 343 captures the user's eyes.
  • the third camera 343 is disposed in the second area 310B of the frame 310 .
  • the second area 310B of the frame 310 may be an area adjacent to the user's nose while the electronic device 300 is worn. For example, as shown in FIG.
  • a region extending in a first direction (eg, -Z direction in FIG. 3B ) based on an imaginary line L crossing the frame 310 will be understood as the second region 310B.
  • the second region 310B may be understood as a region located below the user's gaze direction gazing at the front.
  • the third camera 343 may be disposed adjacent to the mounting support 350 supported by the user's body (eg, nose).
  • the mounting support 350 is a first mounting support 350 - 1 located on the left side of the frame 310 (eg, -X direction in FIG. 3b ) and the right side of the frame 310 (eg, +X direction in FIG. 3b ).
  • the first area 310A of the frame 310 may mean the remaining area of the frame 310 excluding the second area 310B.
  • a region extending in the second direction eg, the +Z direction in FIG. 3B
  • an imaginary line L crossing the frame 310 will be understood as the first region 310A.
  • the third camera 343 may include an infrared (IR) camera.
  • the electronic device 300 may include a light emitting unit (not shown) (eg, the light emitting devices 242-1 and 242-2 of FIG. 2 ).
  • the light emitting unit may include an infrared LED.
  • the third camera 343 may photograph an image in which light generated from the light emitting unit is reflected or projected on the user's pupil.
  • the user's eye movement may be confirmed using the image captured by the third camera 343 .
  • the movement of the pupil can be confirmed.
  • the movement of the pupil may be checked by receiving assistance from the light emitting unit. Referring to FIG. 4 , the movement of the pupil may be tracked through the relative distance between the light emitting point 402 projected on the user's eye and the pupil 401 .
  • the light emitting point 402 may mean a point at which light generated from the light emitting unit is projected onto the user's eyes. If a change in the relative distance between the plurality of light emitting points 402 and the pupil 401 is used, the movement of the pupil 401 may be tracked.
  • the light emitting unit may irradiate various types of infrared rays to the user's eyes through at least one light emitting device based on a specified pattern or a specified order.
  • the user's eye movement may be checked in various ways using an image obtained through the third camera 343 disposed to photograph the user's eyes.
  • the first camera 341 may be a camera having better performance (eg, resolution, image sensor size, optical performance) than the second camera 342 and the third camera 343 . For this reason, the power consumption of the first camera 341 may be relatively greater than the power consumption of the second camera 342 or the third camera 343 .
  • the first camera 341 may be set to operate in a standby mode (or in an inactive state).
  • the second camera 342 and the third camera 343 have low power consumption and are always activated for movement and/or spatial recognition of the user's body (eg, eyes, fingers, and head).
  • the active time (or period) may be set to be longer than the active time of the first camera 341 .
  • FIG. 5 is a flowchart of an operation of displaying information on an object of interest according to various embodiments disclosed herein.
  • 6A to 6C are diagrams for explaining an operation of determining a photographing area using body movement according to various embodiments of the present disclosure;
  • operations in which the processor is the subject may refer to operations in which the processor of the electronic device (eg, the processor 120 of FIG. 1 ) transmits a control signal to the camera to control the camera.
  • the processor may transmit a control signal to an image processing unit included in the image sensor, and the image processing unit may substantially control the image sensor and the camera.
  • these control operations will also be described as being performed by the processor for convenience of description.
  • the processor may acquire forward image information and motion information.
  • the processor may acquire front image information and motion information using the second camera 342 .
  • the processor operates the second camera 342 with a preset control value to perform shooting based on the angle of view supported by the second camera 342 .
  • the second camera 342 may be controlled to capture the front of the frame 310 to generate front image information.
  • the front image information may include an image received through an image sensor of the second camera 342 .
  • it may include a raw image received through an image sensor or an image that has been pre-processed (eg, color-corrected, noise-removed).
  • the preset control value may include an aperture value (F value), shutter speed, ISO, and frame rate of the camera.
  • the above-described control value may be adaptively adjusted so that photographing may be performed at an appropriate exposure value determined by an exposure meter included in the camera.
  • the processor may control the second camera 342 so that the second camera 342 may generate front image information in real time (or every designated period). For example, the second camera 342 may continuously photograph the front at a frame rate of 24 fps, 30 fps, or 60 fps. For example, if the second camera 342 is set to be always activated, the second camera 342 will remain activated while the electronic device 300 is activated (eg, while receiving power). can The second camera 342 may perform photographing at a set frame rate while it is activated.
  • the second camera 342 when the second camera 342 is set to have an active state and an inactive state, the second camera 342 performs shooting at a set frame rate during the active state set longer than the first camera 341. can For example, even in a state in which the first camera 341 is deactivated, the second camera 342 may perform photographing.
  • the processor may acquire front image information generated by the second camera 342 .
  • the processor may acquire motion information.
  • the processor may acquire motion information using the second camera 342 .
  • the second camera 342 may detect a movement of the user's body, and in one example, the user's body may be the user's finger 610 .
  • the processor may identify the user's body from the front image information acquired through the second camera 342 and track the movement.
  • the finger is just an example, and the processor may recognize the user's body included in the front image information and track it.
  • the user's body movement information M may be obtained in various ways. For example, the processor may select a specific image from the front image information.
  • reference information eg, color information, contrast information
  • a feature part eg, a finger
  • the processor may acquire the motion information M of the user's body using the second camera 342 in various ways.
  • the processor may acquire motion information using the third camera 343 .
  • the processor may acquire, as motion information, a movement of the user's gaze according to the user's eye movement, which is confirmed through the third camera 343 . A detailed embodiment thereof will be described with reference to FIGS. 7A to 7D .
  • the processor may identify recognition information including the location and size of the object of interest.
  • the processor may identify the object 601 indicated by the user's body (eg, finger, pupil) by using the motion information M.
  • an object indicated by the user's body may be referred to as an "object of interest 601".
  • the object 601 existing in the direction D pointed by the user's finger 610 may be recognized as the object of interest 601 .
  • the processor may check recognition information including the position and size of the object of interest 601 .
  • the location of the object of interest 601 may be a specific point (eg, a point of interest (POI)) or a specific region (eg, a region of interest (ROI)).
  • POI point of interest
  • ROI region of interest
  • the location may mean a pixel area or coordinates of a pixel from which an image corresponding to the object of interest 601 is obtained on an image sensor of the camera.
  • the size of the object of interest may be defined as an area including a position occupied by the outline of the object of interest 601 by extracting the outline.
  • the processor may extract an outline by convolving the front image.
  • the outline may be extracted using a histogram that is exposure information of the front image.
  • the processor may check recognition information including the location and size of the object of interest 601 in various ways.
  • the processor may determine the photographing area 620 including the object of interest 601 by using the recognition information.
  • the position of the object of interest 601 included in the recognition information may be understood as a pixel area or coordinates of a pixel from which an image corresponding to the object of interest 601 is obtained on an image sensor of a camera.
  • the size of the object of interest 601 is an area including the position occupied by the outline of the object of interest 601, it may also be understood as coordinates of pixels included in the image sensor.
  • the processor may determine a photographing area 620 in which the object of interest 601 may be photographed by using the recognition information. For example, the processor may determine coordinate information of a pixel of an image sensor capable of obtaining image information corresponding to the object of interest 601 as the photographing area 620 .
  • the processor operates the first camera 341 to obtain image information of interest 630 for the photographing area 620 .
  • the first resolution that is the resolution of the first camera 341 may be higher than the second resolution that is the resolution of the second camera 342 .
  • the overall performance of the first camera 341 may be higher than that of the second camera 342 .
  • the image captured by the first camera 341 may be a high-quality image having a higher resolution than the image captured by the second camera 342 .
  • obtaining the image of interest information may be performed in various ways.
  • the processor may obtain the image information of interest 630 by cropping a region corresponding to the capturing region in the image captured by the first camera 341 .
  • the processor may acquire the image information of interest 630 by scanning pixels on the image sensor of the first camera 341 corresponding to the imaging area 620 .
  • the capturing region 620 may be understood as coordinate information of the object of interest 601 or pixels constituting an image sensor capable of capturing an image corresponding to the region including the object of interest 601 . Since the relative positions of the cameras (eg, the first camera 341 and the second camera 342) in the electronic device 300 are determined, the distance (eg, the baseline) between the cameras may be known. Also, internal information (eg, angle of view, focal length) of a camera included in the electronic device 300 may be determined. By using the internal information of each camera and the distance between the cameras, the coordinates of the pixels corresponding to the photographing area 620 determined according to photographing of another camera may be determined.
  • pixels of the image sensor of the first camera 341 may correspond to the photographing area 620 determined by the second camera 342 . Pixels on the image sensor of the first camera 341 corresponding to the photographing area 620 may be determined using the internal information of the camera and the distance between the cameras.
  • the pixel corresponding to the photographing area 620 is included so that image information corresponding to the photographing area 620 can be obtained
  • the image of interest information 630 including the object of interest 601 may be acquired through the first camera 341 .
  • the above-described operation may be understood as an operation of matching the photographing area 620 with the image sensor of the first camera 341 .
  • the processor matches the imaging area 620 determined by the image taken by the second camera 342 to the image sensor of the first camera 341, and obtains the image information of interest 630 using the matched portion. have.
  • the first camera 341 is a higher-performance camera than the second camera 342 .
  • the first camera 341, which is a high-performance camera may use more power than when the second camera 342 is driven. If only some pixels of the image sensors of the first camera 341 are used, Power consumption of the first camera 341, which is a high-performance camera, may be reduced to improve the use time of the electronic device.
  • the processor may obtain information on the object of interest 601 using recognition information and image information of interest.
  • Information on the shape of the object of interest 601 may be checked through the recognition information, and a high-resolution image of the object of interest 601 may be checked through the image of interest information 630 .
  • the processor may obtain information on the object of interest 601 by performing image analysis on the image in which the object of interest 601 is captured by using the recognition information and the image of interest information 630 .
  • the processor may display information on the object of interest 601 using the display.
  • the information on the object of interest 601 may include a name, size (eg, length, area, volume), price, state, and/or other related information of the object of interest 601 .
  • a visual user interface UI
  • the electronic device is an electronic device that displays augmented reality
  • UI visual user interface
  • FIG. 2 For a description related to projecting visual information to the window member through the display, reference is made to the description related to the display of FIG. 2 .
  • FIGS. 7A to 7D are diagrams for explaining an operation of determining a photographing area using a pupil movement according to various embodiments of the present disclosure
  • the object of interest 701 may be set and the photographing area 720 may be determined by further using the user's eye movement.
  • differences will be mainly described and detailed descriptions of the same or similar operations will be omitted.
  • the processor may obtain front image information using the second camera 342 and may obtain motion information using the third camera 343 .
  • the movement information may include a movement of the user's gaze according to the movement of the user's pupils checked through the third camera 343 .
  • the third camera 343 may be a camera disposed on the frame 310 to photograph the user's eyes. As in the description of FIG. 4 , the user's eye movement may be confirmed through the image captured by the third camera 343 .
  • the processor may generate gaze information 710 including a direction in which the user's gaze is directed from the user's eye movement. By using the gaze information 710 , it is possible to determine which object the user is gazing at.
  • the processor may identify recognition information including the location and size of the object of interest.
  • the object of interest 701 may be identified using the gaze information 710 corresponding to the eye movement of the user identified through the third camera 343 . For example, when the gaze information 710 is stopped for a preset time, an object overlapping the gaze information 710 may be determined as the object of interest 701 .
  • the processor may identify the object of interest 701 by mapping the gaze information 710 to the forward image information acquired through the second camera 342 .
  • the object of interest 701 may be identified. For example, even when the same area is photographed as shown in FIG. 7A , the object of interest may vary according to the movement M of the gaze confirmed by the movement of the pupil. For example, as shown in FIG. 7A , the object of interest may be changed from the second object of interest 702 to the first object of interest 701 according to the gaze movement M.
  • recognition information including the location and size of the object of interest 701 may be checked. Since the operation of confirming the position and size of the object of interest 701 is similar to that described above with reference to FIGS. 6A and 6B , a detailed description thereof will be omitted.
  • the processor may determine the photographing area 720 using recognition information of the object of interest 701 .
  • the photographing area 720 As shown in FIG. 7B , in operation 530 , when the object of interest 701 that the user gazes at is identified, the photographing area 720 , as shown in FIG. 7C , using the location and size of the object of interest 701 . can be decided
  • the processor operates the first camera 341 to obtain image information of interest on the photographing area 720 .
  • the operation of determining the photographing area 720 and acquiring the image of interest information with the first camera 341 through the photographing area 720 refer to the description of FIGS. 6A and 6B above.
  • only the second camera 342 may be used to determine the photographing area through the method described with reference to FIGS. 6A to 6C .
  • the photographing area may be determined through the method described with reference to FIGS. 7A to 7D by further using the third camera 343 .
  • the processor may acquire information on the object of interest 701 using recognition information and image information of interest.
  • the processor may display information on the object of interest 701 using the display.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a control signal applied to a camera according to various embodiments disclosed herein.
  • the processor may transmit a camera control signal 810 for controlling the camera to the camera based on a photographing target and surrounding conditions.
  • the aperture value, shutter speed, and ISO value may be included in the camera control signal 810 .
  • the camera control signal 810 may include at least a part of the number of frames of an image to be output through the camera, a frame output speed, an output image size, and a gain.
  • the processor may further consider power consumption by the operation of the first camera 341 when acquiring image information of interest by operating the first camera 341 .
  • the processor may operate the first camera 341 based on the recognition trigger 820 .
  • the first camera 341 may be maintained in the standby mode until the recognition trigger 820 is received.
  • the standby mode may mean a mode in which the first camera 341 is deactivated.
  • the standby mode may refer to a state in which no power is transmitted to the first camera 341 or only basic power to the extent that the first camera 341 can be directly activated is transmitted.
  • the recognition trigger 820 may include various inputs.
  • an input through a separate input means eg, a touch input device, a physical input device, a sound input device (microphone) included in the electronic device may be used as the recognition trigger 820 .
  • a separate input means eg, a touch input device, a physical input device, a sound input device (microphone)
  • the recognition trigger 820 may be set as the recognition trigger 820 .
  • the processor may recognize this as a recognition trigger 820 .
  • the user's eye movement information obtained through the third camera 343 may be used.
  • the processor determines that the movement of the user's eyes based on the light emitting unit (eg, the light emitting devices 242-1 and 242-2 of FIG. 2 ) acquired through the third camera 343 is a threshold value for a threshold time or longer. If it is detected below, it may be determined that the pupil is stationary.
  • the processor may also recognize, as the recognition trigger 820 , the user's eye blink speed and the degree of movement of the electronic device recognized by a motion sensor (eg, an acceleration sensor or a gyro sensor) included in the electronic device.
  • a motion sensor eg, an acceleration sensor or a gyro sensor
  • the processor may control the first camera 341 to take a picture with a specified number of frames.
  • the specified number of frames may include one frame.
  • the first camera 341 may be photographed with a smaller number of frames (eg, 3 frames) than the frame rate set in the first camera 341 , but for convenience of explanation, an example of photographing with one frame will be described.
  • the first camera 341 does not generate image information at a set frame rate, but generates image information by capturing one frame at a specific point in time, thereby reducing power consumption due to shooting by the first camera 341 have.
  • the first camera 341 that has received the recognition trigger 820 may output 830 an image of one frame.
  • the image output from the first camera 341 may be understood as information included in the above-described image of interest information.
  • 9A is a perspective view of an electronic device according to various embodiments disclosed herein.
  • 9B is a diagram for explaining a pixel binning mode of the first camera according to various embodiments disclosed herein.
  • 10 is a flowchart of an operation of displaying information on an object of interest according to various embodiments disclosed herein.
  • a first camera 341 may be disposed on one side of the frame 310 , and a second camera 342 may be disposed on the opposite side of the frame 310 differently from that described with reference to FIG. 3A .
  • the first camera 341 may be disposed in the -X direction of FIG. 9A
  • the second camera 342 may be disposed in the +X direction of FIG. 9A
  • the first camera 341 disposed in the center of the frame 310 may be omitted if necessary.
  • the first camera 341 may be understood as the first camera 341 disposed in the -X direction of FIG. 9A unless otherwise specified.
  • front image information may be generated using the first camera 341 and the second camera 342 .
  • the first camera 341 may be a camera having relatively better performance (eg, resolution, size of an image sensor, optical performance) than the second camera 342 .
  • the processor sets the output resolution of the first camera 341 to a resolution different from the first resolution, which is the maximum output resolution according to the specification of the first camera 341 , as shown in FIG. 9B .
  • the first camera 341 may be controlled in a changed pixel binning mode.
  • 4 ⁇ 4 pixels among the plurality of pixels 910 may be configured as one pixel 920 to reduce the resolution from 2560 ⁇ 1920 to 640 ⁇ 480.
  • the pixel binning may refer to a camera control method in which a plurality of pixels are configured as one pixel to forcibly lower the resolution.
  • power consumption can be reduced as the number of pixels of the image sensor to be read (or scanned) is reduced.
  • a pixel binning mode of the first camera 341 may be set using various pixel binning methods commonly used by those skilled in the art.
  • the processor may set the pixel binning mode so that the output resolution of the first camera 341 becomes a second resolution that is the resolution of the second camera 342 .
  • images generated using the first camera 341 and the second camera 342 may have the same resolution.
  • the processor operates the second camera 342 and the first camera 341 in the pixel binning mode with preset control values to capture the front of the frame 310 to generate front image information.
  • the preset control value may include an aperture value (F value), shutter speed, ISO, and frame rate of the camera.
  • the above-described control value may be adaptively adjusted so that photographing may be performed at an appropriate exposure value determined by an exposure meter included in the camera.
  • the processor may control the second camera 342 so that the first camera 341 and the second camera 342 may generate front image information in real time. For example, the first camera 341 and the second camera 342 may continuously photograph the front at a frame rate of 24 fps, 30 fps, or 60 fps.
  • the first camera 341 and the second camera 342 may maintain an activated state to photograph the front.
  • the first camera 341 may maintain the pixel binning mode.
  • the processor may acquire front image information generated by the first camera 341 and the second camera 342 .
  • the processor may acquire the user's body motion information through the first camera 341 and the second camera 342 .
  • the first camera 341 and the second camera 342 may detect the movement of the user's body.
  • a movement may be detected through the first camera 341 and the second camera 342 disposed at different positions.
  • the user's body may be the user's finger 610 .
  • the processor may distinguish the user's body from the front image information acquired through the first camera 341 and the second camera 342 and track the movement.
  • the finger is just an example, and the processor may recognize the user's body included in the front image information and track it.
  • the user's body movement information M may be obtained in various ways. For example, the processor may select a specific image from the front image information.
  • reference information eg, color information, contrast information
  • a feature part eg, a finger
  • the processor may acquire the movement information M of the user's body using the first camera 341 and the second camera 342 in various ways.
  • the processor may obtain front image information through the first camera 341 and the second camera 342 , and obtain motion information through the third camera 343 . .
  • the user's eye movement information 710 may be acquired by tracking the user's eye movement through the third camera 343 .
  • the user's gaze information 710 may include movement information of the user's gaze. By mapping the user's gaze information 710 to the forward image information, gaze movement information may be acquired.
  • the processor may identify recognition information including the location and size of the object of interest.
  • the processor may identify the object 601 indicated by the user's body using the motion information M.
  • an object indicated by the user's body may be referred to as an "object of interest 601".
  • the object 601 existing in the direction D pointed by the user's finger 510 may be recognized as the object of interest 601 .
  • the processor may check recognition information including the position and size of the object of interest 601 .
  • the location of the object of interest 601 may be a specific point (eg, a point of interest (POI)) or a specific region (eg, a region of interest (ROI)).
  • the size of the object of interest may be defined as an area including a position occupied by the outline of the object of interest 601 by extracting the outline.
  • the processor may extract an outline by convolving the front image.
  • the outline may be extracted using a histogram, which is exposure information of the front image.
  • the processor may check recognition information including the location and size of the object of interest 601 in various other ways.
  • the object of interest 701 may be identified using the gaze information 710 corresponding to the user's eye movement checked through the third camera 343 .
  • an object overlapping the gaze information 710 may be determined as the object of interest 701 .
  • the processor may determine the photographing area 620 including the object of interest 601 by using the recognition information.
  • the location of the object of interest 601 included in the recognition information may mean an area or coordinates of a pixel from which image information corresponding to the object of interest 601 is obtained from the image sensor.
  • the size of the object of interest 601 is an area including a position occupied by the outline of the object of interest 601, it may mean an area or coordinates of a pixel in the image sensor.
  • the processor may determine a photographing area 620 in which the object of interest 601 may be photographed by using the recognition information. For example, the processor may determine coordinate information of a pixel capable of acquiring an image corresponding to the object of interest 601 from the image sensor as the imaging area 620 .
  • the processor may control the first camera 341 in a basic mode.
  • the resolution of the first camera 341 on the basic board may be changed to the first resolution, which is the maximum resolution according to the specification of the first camera 341 .
  • Control in the default mode may be understood as releasing the pixel binning mode.
  • the processor operates the first camera 341 in the basic mode to obtain image information of interest 630 and 730 for the photographing areas 620 and 720 .
  • the first resolution that is the resolution of the first camera 341 may be higher than the second resolution that is the resolution of the second camera 342 .
  • the overall performance of the first camera 341 may be higher than that of the second camera 342 .
  • the image captured by the first camera 341 may be a high-quality image having a higher resolution than the image captured by the second camera 342 .
  • obtaining the image of interest information 630 and 730 may be performed in various ways.
  • the processor may obtain the image information of interest 630 and 730 by cropping the area corresponding to the photographing areas 620 and 720 in the image captured by the first camera 341 .
  • the processor may acquire image information of interest 630 and 730 by partially scanning an image sensor of the first camera 341 .
  • the photographing areas 620 and 720 may be pixel coordinates on the image sensor.
  • the processor may scan only when pixels corresponding to the photographing areas 620 and 720 are scanned. In this way, power consumption can be reduced compared to a full scan of the image sensor.
  • the processor may acquire information on the objects of interest 601 and 701 by using the recognition information and the image of interest information 630 and 730 .
  • Information on the shapes of the objects of interest 601 and 701 may be checked through the recognition information, and high-resolution images of the objects of interest 601 and 701 may be checked through the image of interest information 630 and 730 .
  • the processor performs image analysis on the images in which the objects of interest 601 and 701 are captured by using the recognition information and the image of interest information 630 and 730 to obtain information on the objects of interest 601 and 701. can
  • the processor may display information on the objects of interest 601 and 701 using the display.
  • the information on the objects of interest 601 and 701 may include names, sizes (length, area, and volume) of the objects, prices, states, and other related information.
  • a visual user interface may be projected on the window member to display information on the objects of interest 601 and 701 around the real object.
  • the front image information is obtained using the first camera 341 and the second camera 342 disposed on both sides of the frame 310, and the image information of interest is obtained through the first camera 341.
  • the front image information may be acquired and the image information of interest may be acquired.
  • the first camera 341 which is a high-performance camera, may be kept active to acquire front image information and consume a lot of power.
  • the first camera 341 may be controlled in the pixel binning mode described above.
  • the first camera 341 may be controlled in a pixel binning mode in an operation for acquiring front image information, and may be controlled in a basic mode in an operation where the first camera 341 acquires image information of interest.
  • front image information may be acquired and image information of interest may be acquired.
  • the operation of acquiring the front image information through the first camera 341 may be controlled in the pixel binning mode, and the operation of the first camera 341 acquiring the image information of interest may be controlled in the basic mode.
  • the image of interest information may be acquired by using only one of the first cameras 341 disposed on both sides of the frame 310 .
  • FIG. 11 is a diagram for explaining one of the methods of generating, by the first camera, image information of interest for a determined photographing area in various embodiments disclosed in this document.
  • the image sensor of the first camera 341 scans (a pixel area 1110 in which a plurality of pixels are disposed, a processing area 1120 for processing an image signal, and a row direction of a plurality of pixels)
  • it may include a row scan circuit 1111 for reading and a column scan circuit 1112 for scanning a column direction of a plurality of pixels.
  • the processing region 1120 may include, for example, a portion that processes an analog image signal and a portion that converts an analog image signal into a digital form.
  • the structure of the image sensor shown in FIG. 11 is only an example, and the structure of the image sensor may be variously changed.
  • the imaging area may mean a pixel coordinate or area of a pixel on an image sensor capable of acquiring image information corresponding to an object of interest (eg, object of interest 601 of FIG. 6B and/or object of interest 701 of FIG. 7A ).
  • a pixel corresponding to the coordinates of the start corner of the photographing area may be identified as A, and a pixel corresponding to the coordinates of the end corner may be identified as B.
  • the image information received through the pixels A-B may be image information of interest for the photographing area.
  • the processor may control the first camera 341 to scan only the pixels A-B using the row scan circuit 1111 and the column scan circuit 1112 .
  • the row scan circuit 1111 may scan a row between A-B pixels (S1)
  • the column scan circuit 1112 may scan a column between A-B pixels (S2).
  • the power and time required for scanning can be reduced, and image processing is performed by processing an image smaller than the image information scanned in all areas.
  • the scanned pixel information may be processed by an A/D converter. If a specific area is scanned, the amount of A/D converter used can also be reduced. Accordingly, power consumption according to the operation of the A/D converter may be reduced.
  • An electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 , the electronic device 101 of FIG. 2 , and the electronic device 300 of FIG. 3A ) according to various embodiments disclosed herein includes a frame (eg, the electronic device of FIG. 3A ).
  • frame 310 e.g, the electronic device of FIG. 3A
  • window member supported by the frame
  • display e.g. the window member 330 of FIG. 3A
  • display that outputs visual information to the window member
  • a first A first camera eg, the first camera 341 of FIG.
  • a second camera eg, second camera 342 of FIG. 3A
  • a processor operatively connected to the first camera and the second camera may include a processor 120 of Recognition information including the position and size of the object of interest indicated by the user's body using Information on the image of interest on the photographing region may be obtained, information on the object of interest may be obtained using the image information of interest, and information on the object of interest may be displayed using the display.
  • the processor may acquire the image information of interest by scanning the image sensor of the first camera to include pixels corresponding to the photographing area.
  • the processor may match the photographing area to the image sensor of the first camera, and obtain the image information of interest by using the matched portion in the image sensor of the first camera.
  • the processor may obtain the image of interest information by cropping a region corresponding to the photographing area in the image photographed by the first camera.
  • the second resolution of the second camera may be relatively lower than the first resolution of the first camera.
  • the processor may control the first camera to generate the image of interest information in one frame according to reception of a preset recognition trigger.
  • the preset recognition trigger may include a movement of the user's body being less than or equal to a preset movement for a preset time.
  • the processor may maintain a standby mode to reduce power consumption of the first camera, and after acquiring the image information of interest, put the first camera into the standby mode can be switched
  • it may further include a third camera (eg, the third camera 343 of FIG. 3B ) disposed on the frame to photograph the rear of the frame, and the processor operates the third camera to capture the user's
  • a pupil movement may be acquired, the user's gaze information may be generated from the pupil movement, and the object of interest may be identified by mapping the gaze information to the forward image information.
  • the processor may control the first camera to generate the image information in one frame according to reception of a preset recognition trigger, and the preset recognition trigger may include a user's eye movement in advance. It may include being less than a preset movement for a set time.
  • An electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 , the electronic device 101 of FIG. 2 , and the electronic device 300 of FIG. 3A ) according to various embodiments disclosed herein includes a frame (eg, the electronic device of FIG. 3A ).
  • frame 310 eg, the electronic device of FIG. 3A
  • window member supported by the frame
  • a display that outputs visual information to the window member (eg, the display 160 of FIG. 1 )
  • a first A first camera eg, the first camera 341 of FIG. 9A ) disposed in the frame and photographing the front of the frame having a resolution, a position different from the first camera having a second resolution different from the first resolution a second camera (eg, the second camera 342 of FIG.
  • a processor operatively connected to the first camera and the second camera (for example: the processor 120 of FIG. 1 ), wherein the processor operates the first camera in a pixel binning mode in which an output resolution of the first camera is changed to a resolution different from the first resolution.
  • the pixel binning mode of the first camera may be a mode in which an output resolution of the first camera is changed from the first resolution to the second resolution.
  • the processor may acquire the image information of interest by scanning the image sensor of the first camera to include pixels corresponding to the photographing area.
  • the processor may match coordinates corresponding to the photographing area to an image sensor of the first camera, and obtain the image information by using the matched portion in the image sensor of the first camera.
  • the processor may obtain the image of interest information by cropping a region corresponding to the photographing area in the image photographed by the first camera.
  • the second resolution of the second camera may be relatively lower than the first resolution of the first camera.
  • the processor may control to generate the image information in one frame by changing the first camera to the basic mode according to reception of a preset recognition trigger.
  • the preset recognition trigger may include a movement of the user's body being less than or equal to a preset movement for a preset time.
  • it may further include a third camera (eg, the third camera 343 of FIG. 3B ) disposed on the frame to photograph the rear of the frame, and the processor operates the third camera to capture the user's
  • a pupil movement may be acquired, the user's gaze information may be generated from the pupil movement, and the object of interest may be identified by mapping the gaze information to the forward image information.
  • the processor may control to generate the image information in one frame by changing the first camera to the basic mode according to reception of a preset recognition trigger, wherein the preset recognition trigger is
  • the user's eye movement may include being less than or equal to a preset movement for a preset time.

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Abstract

본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 프레임, 상기 프레임에 지지되는 윈도우 부재, 상기 윈도우 부재로 시각적 정보를 출력하는 디스플레이, 제1 해상도를 갖고 상기 프레임에 배치되어 상기 프레임의 전방을 촬영하는 제1 카메라, 상기 제1 해상도와 다른 제2 해상도를 갖고 상기 프레임의 양 측에 각각 배치되어 상기 프레임의 전방을 촬영하는 제2 카메라 및 상기 제1 카메라 및 상기 제2 카메라와 작동적(operatively)으로 연결되는 프로세서를 포함할 수 있고, 상기 프로세서는, 상기 제2 카메라를 미리 설정된 프레임레이트(framerate)로 작동시켜 전방 이미지 정보와 사용자 신체의 움직임 정보를 획득할 수 있고, 상기 움직임 정보를 이용하여 사용자의 신체에 의해 지시되는 관심 객체의 위치 및 크기를 포함하는 인식 정보를 확인할 수 있고, 상기 인식 정보를 통해 상기 관심 객체가 포함된 촬영 영역을 결정할 수 있고, 상기 제1 카메라를 작동시켜 상기 촬영 영역에 대한 관심 이미지 정보를 획득할 수 있고, 상기 관심 이미지 정보를 이용하여 상기 관심 객체에 대한 정보를 획득할 수 있고, 상기 디스플레이를 이용하여 상기 관심 객체에 대한 정보를 표시할 수 있다. 이 밖에도 다양한 실시예가 가능할 수 있다.

Description

복수의 카메라를 포함하는 웨어러블 전자 장치
본 문서에 개시된 다양한 실시예들은, 복수의 카메라를 포함하는 웨어러블 전자 장치에 관한 것이다.
증강 현실(augmented reality; AR)은, 사용자가 인식하는 실제 현실에 컴퓨터그래픽 처리를 통해 생성되는 요소를 추가하여 표현하는 기술을 의미할 수 있다. 예를 들어, 증강 현실 기술을 이용하여 현실 상에 존재하는 객체에 그 객체의 관련 정보를 포함하는 가상 객체를 추가하여 함께 표시할 수 있다.
다양한 장치를 통해 증강 현실을 구현할 수 있다. 대표적으로 안경형 웨어러블 전자 장치, HMD(head mounted display)와 같은 착용형 전자 장치를 통해 증강 현실을 구현할 수 있다.
이 중 안경형 웨어러블 전자 장치에서 증강 현실을 구현하기 위하여 안경의 렌즈에 화상을 표시할 수 있다. 안경의 렌즈에 빛을 프로젝트함으로써, 렌즈에 화상을 표시할 수 있다. 예를 들어, 크기가 매우 작은(예: 마이크로 프로젝터, 또는 피코 프로젝터)의 프로젝터를 이용할 수 있다. 이러한 프로젝터의 예로는 LSD(laser scaning display), DMD(digital micro-mirro display) 및 LCoS(liquid crystal on silicon)를 들 수 있다. 또한, 투명 디스플레이(transparent display)를 이용하여 렌즈에 화상을 표시할 수도 있다.
증강 현실을 구현하기 위하여, 전자 장치에는 복수의 카메라가 포함될 수 있다. 예를 들어, 전방을 촬영하는 카메라, 특정 객체의 움직임을 추적하느 카메라, 사용자의 눈을 촬영하기 위한 카메라와 같은 다양한 카메라가 포함될 수 있다. 이러한 카메라들은 전자 장치에서 수행하는 기능, 역할에 따라 다양한 위치에 배치될 수 있고 그 성능 역시 다를 수 있다.
증강 현실 환경에서 사용자가 관심을 갖는 대상을 결정하고, 그 대상에 대한 정보를 표시할 수 있다. 이를 구현하기 위해서는, 사용자가 관심을 갖는 대상에 대한 이미지를 획득하는 것이 필요하다. 획득된 이미지를 다양한 방법으로 분석함으로써, 그 대상에 대한 다양한 정보를 얻을 수 있다.
이미지의 분석 품질은 초기 데이터(RAW data)에 해당하는 이미지 품질에 의해 적어도일부 결정될 수 있다. 좋은 품질의 이미지를 사용하면 좀 더 원할한 이미지 분석이 가능할 수 있다. 고품질의 이미지를 얻기 위해서는 고성능 카메라를 통한 촬영이 필요할 수 있다.
그러나, 이러한 고성능 카메라를 동작하는 과정에서 소모되는 전력이 클 수 있다. 특히, 대용량 배터리의 배치가 제한되고, 소형화가 핵심인 웨어러블 디바이스에서 소모 전력이 높은 전자 부품의 실시간 동작은 부담될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예는, 고품질의 이미지를 획득하면서도 고성능 카메라의 동작에 의한 전력 소모를 줄일 수 있는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 프레임, 상기 프레임에 지지되는 윈도우 부재, 상기 윈도우 부재로 시각적 정보를 출력하는 디스플레이, 제1 해상도를 갖고 상기 프레임에 배치되어 상기 프레임의 전방을 촬영하는 제1 카메라, 상기 제1 해상도와 다른 제2 해상도를 갖고 상기 프레임의 양 측에 각각 배치되어 상기 프레임의 전방을 촬영하는 제2 카메라 및 상기 제1 카메라 및 상기 제2 카메라와 작동적(operatively)으로 연결되는 프로세서를 포함할 수 있고, 상기 프로세서는, 상기 제2 카메라를 미리 설정된 프레임레이트(framerate)로 작동시켜 전방 이미지 정보와 사용자 신체의 움직임 정보를 획득할 수 있고, 상기 움직임 정보를 이용하여 사용자의 신체에 의해 지시되는 관심 객체의 위치 및 크기를 포함하는 인식 정보를 확인할 수 있고, 상기 인식 정보를 통해 상기 관심 객체가 포함된 촬영 영역을 결정할 수 있고, 상기 제1 카메라를 작동시켜 상기 촬영 영역에 대한 관심 이미지 정보를 획득할 수 있고, 상기 관심 이미지 정보를 이용하여 상기 관심 객체에 대한 정보를 획득할 수 있고, 상기 디스플레이를 이용하여 상기 관심 객체에 대한 정보를 표시할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 프레임, 상기 프레임에 지지되는 윈도우 부재, 상기 윈도우 부재로 시각적 정보를 출력하는 디스플레이, 제1 해상도를 갖고 상기 프레임에 배치되어 상기 프레임의 전방을 촬영하는 제1 카메라, 상기 제1 해상도와 다른 제2 해상도를 갖고 상기 제1 카메라와 다른 위치에서 상기 프레임에 배치되고 상기 프레임의 전방을 촬영하는 제2 카메라 및 상기 제1 카메라 및 상기 제2 카메라와 작동적(operatively)으로 연결되는 프로세서를 포함할 수 있고, 상기 프로세서는, 상기 제1 카메라의 출력 해상도가 상기 제1 해상도와 다른 해상도로 변경되는 픽셀 비닝(binning) 모드로 상기 제1 카메라를 제어할 수 있고, 상기 제2 카메라 및 상기 비닝 모드의 제1 카메라를 미리 설정된 프레임레이트(framerate)로 작동시켜 전방 이미지 정보와 사용자 신체의 움직임 정보를 획득할 수 있고, 상기 움직임 정보를 이용하여 사용자의 신체에 의해 지시되는 관심 객체의 위치 및 크기를 포함하는 인식 정보를 확인할 수 있고, 상기 인식 정보를 통해 상기 관심 객체가 포함된 촬영 영역을 결정할 수 있고, 상기 제1 카메라의 출력 해상도가 상기 제1 해상도로 복원되는 기본 모드로 상기 제1 카메라를 작동시켜 상기 촬영 영역에 대한 관심 이미지 정보를 획득할 수 있고, 상기 관심 이미지 정보를 이용하여 상기 관심 객체에 대한 정보를 획득할 수 있고, 상기 디스플레이를 이용하여 상기 관심 객체에 대한 정보를 표시할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따르면, 고품질의 이미지를 이용하여 이미지 분석을 진행하므로, 사용자가 관심을 갖는 대상의 정보를 보다 정확하게 획득할 수 있다. 또한, 이미지 분석에 사용되는 고품질의 이미지를 획득함에 있어서, 고성능 카메라의 동작에 의해 소비되는 전력을 줄일 수 있다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는, 다양한 실시예에 따른 복수의 카메라가 포함된 전자 장치의 전체 구성도이다.
도 3a는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 도면이다.
도 3b는, 도 3a에 도시된 전자 장치를 도 3a의 -Y 방향에서 바라본 도면이다.
도 4는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 사용자의 눈동자 움직임을 확인하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 관심 객체에 대한 정보를 표시하는 동작의 흐름도이다.
도 6a 내지 도 6c는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 신체 움직임을이용하여 촬영 영역을 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 내지 도 7d는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 눈동자 움직임을 이용하여 촬영 영역을 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 카메라에 인가되는 제어 신호의 모식도이다.
도 9a는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 9b는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 제1 카메라의 픽셀 비닝 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 관심 객체에 대한 정보를 표시하는 동작의 흐름도이다.
도 11은, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에서 제1 카메라가 결정된 촬영 영역에 대한 관심 이미지 정보를 생성하는 방법 중 하나를 설명하기 위한 도면이다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나",“또는 B 중 적어도 하나,”"A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,”및 “B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 복수의 카메라가 포함된 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))의 전체 구성도이다.
다양한 실시예에서, 전자 장치(200)는 사용자의 머리 부분에 착용되는 형태로 제작된 전자 장치(200)일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 안경(glass), 고글(goggles), 헬멧 또는 모자 중 적어도 하나의 형태로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 사용자의 양안(예: 좌안 및/또는 우안), 각각에 대응하는 복수 개의 글래스(예: 제 1 글래스(220) 및/또는 제 2 글래스(230))를 포함할 수 있다.
전자 장치(200)는 사용자에게 증강 현실(augumented reality; AR) 서비스와 관련된 영상을 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 제1 글래스(220) 및/또는 제2 글래스(230)에 가상 객체를 투영하거나, 표시함으로써, 사용자가 전자 장치의 제1 글래스(220) 및/또는 제2 글래스(230)를 통해 인지하는 현실에 적어도 하나의 가상 객체가 겹쳐 보이도록 할 수 있다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(200)는 본체부(223), 지지부(예: 제 1 지지부(221), 제 2 지지부(222)), 및 힌지부(예: 제1 힌지부(240-1), 제2 힌지부(240-2))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 본체부(223)와 지지부(221, 222)는 힌지부(240-1, 240-2)를 통해 작동적으로 연결될 수 있다. 본체부(223)는 사용자의 코에 적어도 부분적으로 거치될 수 있도록 형성된 부분을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 지지부(221, 222)는 사용자의 귀에 걸쳐질 수 있는 형태의 지지 부재를 포함할 수 있다. 지지부(221, 222)는 왼쪽 귀에 거치되는 제 1 지지부(221) 및/또는 오른쪽 귀에 거치되는 제 2 지지부(222)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 힌지부(240-1)는 제1 지지부(221)가 본체부(223)에 대해 회전 가능하도록 제1 지지부(221)와 본체부(223)를 연결할 수 있다. 제2 힌지부(240-2)는 제2 지지부(222)가 본체부(223)에 대해 회전 가능하도록 제2 지지부(222)와 본체부(223)를 연결할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(200)의 힌지부(240-1, 240-2)는 생략될 수 있다. 예를 들어, 본체부(223)와 지지부(221, 222)는 본체부(223)와 바로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 본체부(223)는 적어도 하나의 글래스(예: 제1 글래스(220), 제2 글래스(230)), 적어도 하나의 디스플레이(예: 제1 디스플레이(214-1), 제2 디스플레이(214-2)), 적어도 하나의 카메라(예: 전방 촬영 카메라(213), 시선 추적 카메라(예: 제1 시선 추적 카메라(212-1), 제2 시선 추적 카메라(212-2)), 인식용 카메라(예: 제1 인식용 카메라(211-1), 제2 인식용 카메라(211-2)) 및 적어도 하나의 마이크(예: 제1 마이크(241-1), 제2 마이크(241-2))를 포함할 수 있다.
도 2에서 설명되는 전자 장치(200)의 경우, 디스플레이(214-1, 214-2)에서 생성된 광이 글래스(220, 230)에 투영되어 정보를 표시할 수 있다. 예를 들어, 제1 디스플레이(214-1)에서 생성된 광은 제1 글래스(220)에 투영될 수 있고, 제2 디스플레이(214-2)에서 생성된 광은 제2 글래스(230)에 투영될 수 있다. 적어도 일부가 투명한 소재로 형성된 글래스(220, 230)에 가상 객체를 표시할 수 있는 광이 투영됨으로써, 사용자는 가상 객체가 중첩된 현실을 인지할 수 있다. 이 경우, 도 1에서 설명한 디스플레이(160)은 도 2에 도시된 전자 장치(200)에서 디스플레이(214-1, 214-2) 및 글래스(220, 230)의 적어도 일부를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 다만, 본 발명에서 설명되는 전자 장치가 앞서 설명한 방식을 통해 정보를 표시하는 것으로 한정되는 것은 아니다. 전자 장치에 포함될 수 있는 디스플레이는 다양한 방식의 정보 표시 방법을 포함하는 디스플레이로 변경될 수 있다. 예를 들어, 글래스(220, 230) 자체에 투명 소재의 발광 소자를 포함하는 디스플레이 패널이 내장된 경우에는 별도의 디스플레이(예: 제1 디스플레이(214-1), 제2 디스플레이(214-2))없이 정보를 표시할 수 있다. 이 경우, 도 1에서 설명한 디스플레이(160)은 글래스(220, 230)와 글래스에 포함되는 디스플레이 패널을 의미할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 디스플레이(214-1, 214-2)을 통해 출력되는 가상 객체는 전자 장치(200)에서 실행되는 어플리케이션 프로그램과 관련된 정보 및/또는 사용자가 글래스(220, 230)를 통해 인지하는 실제 공간에 위치한 외부 객체와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 외부 객체는 실제 공간에 존재하는 사물을 포함할 수 있다. 사용자가 글래스(220, 230)를 통해 인지하는 실제 공간을 이하에서는 사용자의 시야각(field of view; FoV) 영역으로 호칭하기로 한다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 전자 장치(200)의 카메라(예: 촬영용 카메라(213))을 통해 획득한 실제 공간과 관련된 영상 정보에서 사용자의 시야각(FoV)으로 판단되는 영역의 적어도 일부에 포함된 외부 객체를 확인할 수 있다. 전자 장치(200)는 확인한 외부 객체와 관련된 가상 객체를 디스플레이(214-1, 214-2)을 통해 출력할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 전자 장치(200)의 촬영용 카메라(213)을 통해 획득한 실제 공간과 관련된 영상 정보에 기반하여 증강 현실 서비스와 관련된 가상 객체를 함께 표시할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 사용자의 양안에 대응하여 배치된 디스플레이(예: 좌안에 대응되는 제1 디스플레이(214-1), 및/또는 우안에 대응되는 제2 디스플레이(214-2))을 기반으로 가상 객체를 표시할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 미리 설정된 설정 정보(예: 해상도(resolution), 프레임 레이트(frame rate), 밝기, 및/또는 표시 영역)를 기반으로 가상 객체를 표시할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 글래스(220, 230)는 집광 렌즈(미도시) 및/또는 도파관(미도시)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 도파관은 제1 글래스(220)에 부분적으로 위치할 수 있고, 제2 도파관은 제2 글래스(230)에 부분적으로 위치할 수 있다. 디스플레이(214-1, 214-2)에서 방출된 광은 글래스(220, 230))의 일면으로 입사될 수 있다. 글래스(220, 230)의 일면으로 입사된 광은 글래스(220, 230) 내에 위치한 도파관을 통해 사용자에게 전달될 수 있다. 도파관은 글래스, 플라스틱, 또는 폴리머로 제작될 수 있고, 내부 또는 외부의 일표면에 형성된 나노 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 나노 패턴은 다각형 또는 곡면 형상의 격자 구조(grating structure)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 글래스(220, 230)의 일면으로 입사된 광은 나노 패턴에 의해 도파관 내부에서 전파 또는 반사되어 사용자에게 전달될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도파관은 적어도 하나의 회절 요소(예: DOE(diffractive optical element), HOE(holographic optical element)) 또는 반사 요소(예: 반사 거울) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도파관은 적어도 하나의 회절 요소 또는 반사 요소를 이용하여 디스플레이(214-1, 214-2)로부터 방출된 광을 사용자의 눈으로 유도할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 사용자의 시야각(FoV, field of view)에 대응되는 영상을 촬영하거나 및/또는 객체와의 거리를 측정하기 위한 촬영용 카메라(213)(예: RGB 카메라), 사용자가 바라보는 시선의 방향을 확인하기 위한 시선 추적 카메라(eye tracking camera module)(212-1, 212-2), 및/또는 일정 공간을 인식하기 위한 인식용 카메라(gesture camera module)(211-1, 211-2)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 촬영용 카메라(213)은 전자 장치(200)의 전면 방향을 촬영할 수 있고, 시선 추적 카메라(212-1, 212-2)은 상기 촬영용 카메라(213)의 촬영 방향과 반대되는 방향을 촬영할 수 있다. 예를 들어, 제1 시선 추적 카메라(212-1)은 사용자의 좌안을 부분적으로 촬영하고, 제2 시선 추적 카메라(212-2)은 사용자의 우안을 부분적으로 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 촬영용 카메라(213)는 HR(high resolution) 카메라 및/또는 PV(photo video) 카메라와 같은 고해상도의 카메라를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 시선 추적 카메라(212-1, 212-2)은 사용자의 눈동자를 검출하여, 시선 방향을 추적할 수 있다. 추적된 시선 방향은 가상 객체를 포함하는 가상 영상의 중심이 상기 시선 방향에 대응하여 이동되는데 활용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인식용 카메라(211-1, 211-2)은 미리 설정된 거리 이내(예: 일정 공간)에서의 사용자 제스처 및/또는 일정 공간을 감지할 수 있다. 인식용 카메라(211-1, 211-2)은 GS(global shutter)를 포함하는 카메라를 포함할 수 있다. 예를 들어, 인식용 카메라(211-1, 211-2)은 빠른 손동작 및/또는 손가락 등의 미세한 움직임을 검출 및 추적하기 위해, RS(rolling shutter) 현상이 감소될 수 있는 GS를 포함하는 카메라일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 적어도 하나의 카메라(211-1, 211-2, 212-1, 212-2, 213)을 사용하여, 좌안 및/또는 우안 중에서 주시안 및/또는 보조시안에 대응되는 눈을 감지할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 외부 객체 또는 가상 객체에 대한 사용자의 시선 방향에 기반하여, 주시안 및/또는 보조시안에 대응되는 눈을 감지할 수 있다.
도 2에 도시된 전자 장치(200)에 포함되는 적어도 하나의 카메라(예: 촬영용 카메라(213), 시선 추적 카메라(212-1, 212-2) 및/또는 인식용 카메라(211-1, 211-2))의 개수 및 위치는 한정되지 않을 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)의 형태(예: 모양 또는 크기)에 기반하여 적어도 하나의 카메라(예: 촬영용 카메라(213), 시선 추적 카메라(212-1, 212-2) 및/또는 인식용 카메라(211-1, 211-2))의 개수 및 위치는 다양하게 변경될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 적어도 하나의 카메라(예: 촬영용 카메라(213), 시선 추적 카메라(212-1, 212-2) 및/또는 인식용 카메라(211-1, 211-2))의 정확도를 높이기 위한 적어도 하나의 발광 장치(illumination LED)(예: 제1 발광 장치(242-1), 제2 발광 장치(242-2))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광 장치(242-1)는 사용자의 좌안에 대응하는 부분에 배치될 수 있고, 제2 발광 장치(242-2)는 사용자의 우안에 대응하는 부분에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 발광 장치(242-1, 242-2)는 시선 추적 카메라(212-1, 212-2)로 사용자의 눈동자를 촬영할 때 정확도를 높이기 위한 보조 수단으로 사용될 수 있고, 적외선 파장의 광을 발생시키는 IR LED를 포함할 수 있다. 또한, 발광 장치(242-1, 242-2)는 인식용 카메라(211-1, 211-2)로 사용자의 제스처를 촬영할 때 어두운 환경이나 여러 광원의 혼입 및 반사 빛 때문에 촬영하고자 하는 피사체 검출이 용이하지 않을 때 보조 수단으로 사용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 사용자의 음성 및 주변 소리를 수신하기 위한 마이크(예: 제1 마이크(241-1), 제2 마이크(241-2))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 마이크(241-1, 241-2)는 도 1의 오디오 모듈(170)에 포함된 구성 요소일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 지지부(221) 및/또는 제 2 지지부(222)는 인쇄 회로 기판(PCB, printed circuit board)(예: 제1 인쇄 회로 기판(231-1), 제2 인쇄 회로 기판(231-2)), 스피커(speaker)(예: 제1 스피커(232-1), 제2 스피커(232-2)), 및/또는 배터리(예: 제1 배터리(233-1), 제2 배터리(233-2))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 스피커(232-1, 232-2)는 사용자의 좌측 귀에 오디오 신호를 전달하기 위한 제 1 스피커(232-1) 및 사용자의 우측 귀에 오디오 신호를 전달하기 위한 제 2 스피커(232-2)를 포함할 수 있다. 스피커(232-1, 232-2)는 도 1의 오디오 모듈(170)에 포함된 구성 요소일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 복수 개의 배터리(233-1, 233-2)가 구비될 수 있고, 전력 관리 모듈(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188))을 통해, 인쇄 회로 기판(231-1, 231-2)에 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 배터리(233-1, 233-2)는 전력 관리 모듈(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188))과 전기적으로 연결될 수 있다.
앞에서는, 전자 장치(200)가 증강 현실을 표시하는 장치인 것으로 설명하였으나, 전자 장치(200)는 가상 현실(virtual reality; VR)을 표시하는 장치일 수 있다. 이 경우, 사용자가 글래스(220, 230)를 통해 실제 공간을 인식할 수 없도록 글래스(220, 230)는 불투명한 소재로 형성될 수 있다. 또한, 글래스(230)는 디스플레이(160)로써 기능할 수 있다. 예를 들어, 글래스(220, 230)는 정보를 표시하는 디스플레이 패널을 포함할 수 있다.
도 3a는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 도면이다. 도 3b는, 도 3a에 도시된 전자 장치를 도 3a의 -Y 방향에서 바라본 도면이다. 도 4는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 사용자의 눈동자 움직임을 확인하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서 설명되는 전자 장치(300)는 앞서 도 1 및 도 2를 통해 설명한 전자 장치(101, 200)에 포함된 구성 요소 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치(300)일 수 있다. 이하 설명에서 언급되지 않더라도 본 문서에 개시된 전자 장치는 도 1 및 도 2를 통해 설명한 다양한 구성 요소들을 포함할 수 있는 것으로 해석될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(300)는 프레임(310)(예: 도 2의 본체부(223)), 윈도우 부재(330)(예: 도 2의 제1 글래스(220), 제2 글래스(230)), 지지 부재(320)(예: 도 2의 제1 지지부(221), 제2 지지부(222)), 디스플레이(미도시)(예: 도 1의 디스플레이(160)), 제1 카메라(341)(예: 도 2의 촬영용 카메라(213)), 제2 카메라(342)(예: 도 2의 인식용 카메라(211-1, 211-2), 제3 카메라(343)(예: 도 2의 시선 추적 카메라(212-1, 212-2), 발광부(미도시)(예: 도 2의 발광 장치(242)), 및 프로세서(미도시)(예: 도 1의 프로세서(120))를 포함할 수 있다.
여기서, 제1 카메라(341), 제2 카메라(342) 및 제3 카메라(343)는 각 카메라의 촬영 방향, 위치, 성능 및 기능과 같은 다양한 요소에 의해 구분될 수 있다. 그러나, 각 카메라들의 명칭이 다르더라도 동일한 스펙의 카메라 모듈로 제1 카메라(341), 제2 카메라(342) 및 제3 카메라(343)를 구성할 수도 있다.
일 실시예에서, 윈도우 부재(330), 지지 부재(320), 디스플레이는 사용자의 좌안과 우안에 대응되도록 한 쌍 마련될 수 있다. 예를 들어, 윈도우 부재(330)는 제1 윈도우 부재(330-1) 및 제2 윈도우 부재(330-2)를 포함할 수 있고, 지지 부재(320)는 제1 지지 부재(320-1) 및 제2 지지 부재(320-2)를 포함할 수 있다. 경우에 따라서는, 앞서 설명한 구성 요소 중 일부는 좌안과 대응하는 구성과 우안과 대응하는 구성이 상이할 수 있다.
이하 도면에서는, 설명의 편의를 위하여 전자 장치(300)가 안경 형태의 전자 장치인 것으로 도시하였으나, 본 문서에 개시된 기술적 사상은 디스플레이를 포함하고, 사용자의 머리 부분에 장착될 수 있는 다양한 형태의 머리 장착형 디스플레이(head mounted display; HMD)를 포함하는 전자 장치에 적용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프레임(310)은 윈도우 부재(330)를 지지할 수 있다. 프레임(310)은 합성 수지 소재로 형성될 수 있다. 프레임(310)에 형성된 개구부에 윈도우 부재(330)가 끼워짐으로써, 프레임(310)이 윈도우 부재(330)를 지지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 지지 부재(320)는 프레임(310)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 지지 부재(320)는, 제1 지지 부재(320-1)와 제2 지지 부재(320-2)를 포함할 수 있다. 제1 지지 부재(320-1)는 프레임(310)에 대하여 좌측(예: 도 3a의 -X 방향)에서 프레임(310)에 연결될 수 있고, 제2 지지 부재(320-2)는 프레임(310)에 대하여 우측(예: 도 3a의 +X 방향)에서 프레임(310)에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 지지 부재(320)는 프레임에 고정 설치될 수도 있다. 예를 들어, 프레임(310)의 좌측에 연결된 제1 지지 부재(320-1)와, 프레임(310)의 우측에 연결된 제2 지지 부재(320-2)가 서로 연결되도록 형성될 수 있다. 프레임(310)의 양측에 연결된 지지 부재는 링(ring) 형태를 이루고 사용자의 머리에 끼워지는 방식으로 착용될 수 있다. 이 밖에도 지지 부재(320)는 사용자의 얼굴에 전자 장치(300)가 착용될 수 있는 다양한 형태로 변형될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도 3a에 도시된 것과 같이, 지지 부재(320)는 사용자의 귀에 걸치도록 형성될 수 있다. 프레임(310)에 연결된 지지 부재(320)가 사용자의 귀에 걸쳐지는 방식으로 전자 장치(300)가 사용자의 얼굴에 착용될 수 있다. 지지 부재(320)는 프레임(310)에 대해 회전할 수 있다. 지지 부재(320)가 프레임(310)에 근접하는 방향으로 회전되어 전자 장치(300)의 부피가 줄어들 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 윈도우 부재(330)는 사용자의 좌측 눈에 대응하는 제1 윈도우 부재(330-1)와 사용자의 우측 눈에 대응하는 제2 윈도우 부재(330-2)를 포함할 수 있다. 윈도우 부재(330)는 프레임(310)에 지지될 수 있다. 예를 들어, 프레임(310)에 형성된 개구부에 윈도우 부재(330)가 끼워질 수 있다. 디스플레이에서 방출되는 AR 영상은 윈도우 부재(330)에 투영될 수 있다. 윈도우 부재(330)는 적어도 일부 영역에 도파관(미도시)이 형성될 수 있다. 도파관은 디스플레이에서 방출된 AR 영상이 사용자의 눈으로 유도되도록 할 수 있다. 도파관에 대한 자세한 설명은 도 2의 제1 글래스(220) 및 제2 글래스(230)와 관련된 설명을 참조하도록 한다.
다양한 실시예에 따르면, 디스플레이는 프로세서에서 생성된 AR 영상을 출력할 수 있다. 디스플레이에서 AR 영상을 생성하여 윈도우 부재(330)에 투영하면, 윈도우 부재(330)를 통해 전방(예: 도 3b의 -Y 방향)으로부터 입사되는 가시광(L)에 AR 영상에 포함된 객체가 합쳐져 AR이 구현될 수 있다. 디스플레이는 크기가 매우 작은(예: 마이크로 프로젝터, 피코 프로젝터)의 프로젝터일 수 있다. 예를 들어, 디스플레이는 LSD(laser scaning display), DMD(digital micro-mirro display) 또는 LCoS(liquid crystal on silicon)일 수 있다. 또한, 디스플레이는 투명 디스플레이일 수 있다. 이 경우, 디스플레이에 포함된 발광 소자는 윈도우 부재(330)에 배치될 수 있다. 이 밖에도 디스플레이는 AR을 구현하기 위한 다양한 디스플레이 장치일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 카메라(341)는 프레임(310)의 전방을 촬영할 수 있도록 프레임(310)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라(341)가 지원하는 화각안에 전방이 포함되도록 제1 카메라(341)가 프레임(310)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라(341)가 지원하는 화각은 표준 화각(예: 50 mm) 또는 광각 화각(예: 24 mm-35 mm)일 수 있으나 이에 제한은 없다. 프레임(310)의 전방은 사용자가 전자 장치를 착용했을 때, 사용자가 바라보는 방향을 의미할 수 있다. 예를 들어, 도 3a의 -Y 방향을 프레임(310)의 전방으로 볼 수 있다. 일 실시예에서, 제1 카메라(341)는 프레임(310)의 중앙 부분에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 카메라(341)는 전자식 셔터를 포함할 수 있다. 롤링 셔터(rolling shutter) 또는 젤로 현상(jello effect) 현상을 억제하기 위하여 제1 카메라(341)의 전자식 셔터는 글로벌 셔터(global shutter)일 수 있다. 일 실시예서, 제1 카메라(341)는 전자 장치에 포함된 다른 카메라(예: 제2 카메라(342) 및 제3 카메라(343))에 비해 상대적으로 높은 해상도의 이미지를 출력할 수 있는 이미지 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라(341)는 2000 픽셀 이상의 해상도(예: 2104x 1560 해상도)를 지원하고 제2 카메라(342) 및 제3 카메라(343)는 그 보다 작은 해상도(예: 1280 x 960, 320 x 240 해상도)를 지원할 수 있으나 제한은 없다. 또는, 일 실시예에서, 제1 카메라(341)의 이미지 센서 크기는 제2 카메라(342) 및 제3 카메라(343)의 이미지 센서 크기보다 클 수 있다. 또는, 제1 카메라(341)에 포함된 렌즈의 광학적인 성능이 제2 카메라(342) 및 제3 카메라(343)에 포함된 렌즈의 광학적인 성능보다 좋을 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2 카메라(342)는 제1 카메라(341)와 유사하게 프레임(310)의 전방을 촬영할 수 있도록 프레임(310)에 배치될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 카메라(341)가 지원하는 화각의 적어도 일부와 제2 카메라(342)가 지원하는 화각의 적어도 일부가 겹치는 위치라면 제2 카메라의 위치에는 제한이 없다. 예를 들어, 겹치는 화각이 전방(예: -Y 방향)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 카메라(342)는 복수로 구성되어 서로 다른 위치에서 프레임(310)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 3a에 도시된 것과 같이, 제2 카메라(342)는 프레임(310)의 양 측(예: 도 3a의 +X 방향에 배치된 제2 카메라(342-1) 및 도 3a의 -X 방향에 배치된 제2 카메라(342-2))에 배치될 수 있다. 서로 다른 위치에 배치된 제2 카메라(342)로 획득된 이미지의 피사계 심도(depth of field; DOF) 차이에 의해 이미지에 포함된 객체의 입체적 형상을 유추할 수 있다. 이 밖에도 서로 다른 위치에서 촬영된 이미지의 위상 차이를 이용하여 이미지에 포함된 객체의 정보를 획득하는 다양한 방법이 존재할 수 있다. 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 이 분야의 통상의 기술자가 쉽게 적용할 수 있는 다양한 객체 정보 획득 방식을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 카메라(342)는 사용자의 눈의 화각(시야각(field of view; FOV))과 가까운 화각을 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 카메라(342)는 35mm 이미지 센서(예: 풀 프레임(310) 이미지 센서(full-frame image sensor)를 기준으로 약 50mm 정도의 화각을 갖는 카메라일 수 있다. 이상 설명한 제2 카메라(342)의 스펙과 관련된 내용은 예시에 불과하며 이 밖에도 다양한 변형이 가능할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제3 카메라(343)는 프레임(310)의 후방을 촬영할 수 있도록 프레임(310)에 배치될 수 있다. 여기서 후방은 도 3a의 +Y 방향으로 이해될 수 있다. 제3 카메라(343)는 프레임(310)의 전방을 촬영하도록 배치되는 제1 카메라(341) 및 제2 카메라(342)와 다르게 프레임(310)의 후방을 촬영할 수 있는 위치에 배치될 수 있다. 사용자가 전자 장치를 착용한 상태에서, 프레임(310) 후방에는 사용자의 얼굴이 위치하므로, 제3 카메라(343)는 사용자의 얼굴 부분을 촬영할 수 있다. 제3 카메라(343)는 사용자의 좌측 안구와 우측 안구를 촬영할 수 있도록 복수의 카메라(343-1, 343-2)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제3 카메라(343)는 사용자의 눈을 촬영할 수 있도록 프레임(310)에 배치될 수 있다. 도 3b를 참조하면, 제3 카메라(343)가 사용자의 눈을 촬영하는데 사용자의 눈썹 또는 속눈썹에 의한 간섭이 일어나지 않도록 제3 카메라(343)는 프레임(310)의 하단에 배치될 수 있다. 도 3b에 도시된 것과 같이, 프레임(310)을 제1 영역(310A)과 제2 영역(310B)으로 구분할 때, 제3 카메라(343)는 프레임(310)의 제2 영역(310B)에 배치될 수 있다. 프레임(310)의 제2 영역(310B)은 전자 장치(300)가 착용된 상태에서 사용자의 코와 인접한 영역일 수 있다. 예를 들어, 도 3b과 같이 프레임(310)을 가로지르는 가상의 선(L)을 기준으로 제1 방향(예: 도 3b의 -Z 방향)으로 연장된 영역을 제2 영역(310B)으로 이해할 수 있다. 또는 제2 영역(310B)은 사용자가 정면을 응시하는 시선 방향에 대하여 하측에 위치한 영역으로 이해될 수 있다. 일 실시예에서, 제3 카메라(343)는 사용자의 신체(예: 코)에 지지되는 거치 지지부(350)에 인접하게 배치될 수 있다. 거치 지지부(350)는 프레임(310)의 좌측(예: 도 3b의 -X 방향)에 위치한 제1 거치 지지부(350-1) 및 프레임(310)의 우측(예: 도 3b의 +X 방향)에 위치한 제2 거치 지지부(350-2)를 포함할 수 있다. 프레임(310)의 제2 영역(310B)에 배치된 제3 카메라(343)는 사용자의 눈 아래쪽에서 사용자의 눈을 촬영할 수 있다. 프레임(310)의 제1 영역(310A)은 제2 영역(310B)을 제외한 프레임(310)의 나머지 영역을 의미할 수 있다. 예를 들어, 도 3b와 같이 프레임(310)을 가로지르는 가상의 선(L)을 기준으로 제2 방향(예: 도 3b의 +Z 방향)으로 연장된 영역을 제1 영역(310A)으로 이해할 수 있다.
일 실시예에서, 제3 카메라(343)는 적외선(IR, infra red) 카메라를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)는 발광부(미도시)(예: 도 2의 발광 장치(242-1, 242-2))를 포함할 수 있다. 발광부는 적외선 LED를 포함할 수 있다. 제3 카메라(343)는 발광부에서 발생하는 빛이 사용자의 눈동자에 반사 또는 투영된 이미지를 촬영할 수 있다.
일 실시예에서, 제3 카메라(343)를 통해 촬영된 이미지를 이용하여 사용자의 눈동자 움직임을 확인할 수 있다. 예를 들어, 검은 자위와 흰 자위의 비율을 확인하여 눈동자의 움직임을 확인할 수 있다. 또 다른 예로, 발광부에 보조를 받아 눈동자의 움직임을 확인할 수 있다. 도 4를 참조하면, 사용자의 눈에 투영된 발광점(402)과 눈동자(401) 간의 상대 거리를 통해 눈동자의 움직임이 추적될 수 있다. 발광점(402)은 발광부에서 발생한 빛이 사용자의 눈에 투영된 지점을 의미할 수 있다. 복수의 발광점(402)과 눈동자(401) 간의 상대 거리 변화를 이용하면, 눈동자(401)의 움직임을 추적할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 발광부는 지정된 패턴 또는 지정된 순서에 기반하여 적어도 하나 이상의 발광 소자를 통해 다양한 형태의 적외선을 사용자의 눈에 조사할수 있다. 이 밖에도 사용자의 눈을 촬영하도록 배치된 제3 카메라(343)를 통해 획득된 이미지를 이용하여 다양한 방법으로 사용자의 눈동자 움직임을 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 카메라(341)는 제2 카메라(342) 및 제3 카메라(343)보다 좋은 성능(예: 해상도, 이미지 센서의 크기, 광학적 성능)을 가진 카메라일 수 있다. 이 때문에 제1 카메라(341)의 소모 전력이 제2 카메라(342) 또는 제3 카메라(343)의 소모 전력에 비해 상대적으로 더 클 수 있다. 제1 카메라(341)는 대기 모드(또는, 비활성화 상태)로 동작하도록 설정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 카메라(342) 및 제3 카메라(343)는 그에 비해 전력 소모가 낮고 사용자의 신체(예: 눈, 손가락, 머리)의 움직임 및/또는 공간 인식을 위해 항상 활성화되어 있거나 활성된 시간(또는, 주기)이 제1 카메라(341)가 활성된 시간보다 길도록 설정될 수 있다.
도 5는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 관심 객체에 대한 정보를 표시하는 동작의 흐름도이다. 도 6a 내지 도 6c는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 신체 움직임을 이용하여 촬영 영역을 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 앞서 도 3a 및 도 3b를 통해 설명한 구성 요소들과 동일 또는 유사한 구성 요소들에 대해 동일한 부재 번호를 사용하여 설명하도록 한다. 이하에서, 프로세서가 주체가 되는 동작들은 전자 장치의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))가 카메라에 제어 신호를 송신하여 카메라를 제어하는 동작을 의미할 수 있다. 또한, 프로세서는 이미지 센서에 포함된 이미지 처리 유닛에 제어 신호를 송신하고, 이미지 처리 유닛이 이미지 센서 및 카메라를 실질적으로 제어할 수 있다. 이러한 제어 동작도 이하에서는 설명의 편의를 위해 프로세서가 수행하는 것으로 처리하여 설명하도록 한다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 510에서, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 전방 이미지 정보 및 움직임 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 제2 카메라(342)를 이용하여 전방 이미지 정보와 움직임 정보를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 제2 카메라(342)를 미리 설정된 제어 수치로 작동시켜 제2 카메라(342)가 지원하는 화각에 기반한 촬영을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2 카메라(342)로 프레임(310)의 전방을 촬영하여 전방 이미지 정보를 생성하도록 제어할 수 있다. 전방 이미지 정보는 제2 카메라(342)의 이미지 센서를 통해 수신되는 이미지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서를 통해 수신되는 로 이미지(raw image) 또는 전처리(예: 색 보정, 노이즈 제거)된 이미지를 포함할 수 있다. 여기서 미리 설정된 제어 수치는 카메라의 조리개 값(F 값), 셔터스피드, ISO 및 프레임레이트(framerate)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 카메라에 포함된 노출계가 결정하는 적정 노출값으로 촬영이 수행될 수 있도록 앞서 설명한 제어 수치는 적응적으로 조절될 수도 있다. 프로세서는, 제2 카메라(342)가 실시간으로(또는, 지정된 주기마다) 전방 이미지 정보를 생성할 수 있도록 제2 카메라(342)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제2 카메라(342)는 24fps, 30fps 또는 60fps의 프레임레이트로 전방을 계속적으로 촬영할 수 있다. 예를 들어, 제2 카메라(342)가 항상 활성화되도록 설정된 경우, 전자 장치(300)가 활성화된 동안(예를 들어, 전력 공급을 받는 동안) 제2 카메라(342)가 활성화된 상태로 유지될 수 있다. 제2 카메라(342)는 활성화된 동안 설정된 프레임레이트로 촬영을 수행할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 제2 카메라(342)가 활성화 상태 및 비활성화 상태를 갖도록 설정된 경우, 제2 카메라(342)는 제1 카메라(341)보다 길게 설정된 활성화 상태동안 설정된 프레임레이트로 촬영을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라(341)가 비활성화된 상태에서도 제2 카메라(342)는 촬영을 수행할 수 있다. 동작 510에서, 프로세서는 제2 카메라(342)가 생성한 전방 이미지 정보를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 움직임 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서는 제2 카메라(342)를 이용하여 움직임 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 제2 카메라(342)는 사용자 신체의 움직임을 감지할 수 있고, 일 예에서, 사용자 신체는 사용자의 손가락(610)일 수 있다. 프로세서는 제2 카메라(342)를 통해 획득한 전방 이미지 정보로부터 사용자의 신체를 구분하여 움직임을 추적할 수 있다. 손가락은 예시에 불과하며 프로세서는 전방 이미지 정보에 포함된 사용자의 신체를 인식하여 이를 추적할 수 있다. 사용자의 신체 움직임 정보(M)는 다양한 방식으로 획득될 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 전방 이미지 정보 중 특정 이미지를 선택할 수 있다. 선택된 이미지를 분석하여 특징 부분(예: 손가락)의 기준 정보(예: 색상 정보, 명암 정보)를 추출하여 저장할 수 있다. 이후, 실시간으로 수신되는 전방 이미지 정보에서 기준 정보와 지정된 범위내에서 일치하는 영역을 추적하는 방식을 사용할 수 있다. 이 밖에도 프로세서는 다양한 방법으로 제2 카메라(342)를 이용하여 사용자 신체의 움직임 정보(M)를 획득할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 프로세서는 제3 카메라(343)를 이용하여 움직임 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 동작 510에서 프로세서는 제3 카메라(343)를 통해 확인되는 사용자의 눈동자 움직임에 따른 사용자의 시선의 움직임을 움직임 정보로서 획득할 수 있다. 이에 대한 상세한 실시예는 도 7a 내지 도 7d를 참조하여 설명한다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 520에서, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 관심 객체의 위치 및 크기를 포함하는 인식 정보를 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 움직임 정보(M)를 이용하여 사용자의 신체(예: 손가락, 눈동자)에 의해 지시되는 객체(601)를 확인할 수 있다. 이와 같이, 사용자의 신체에 의해 지시되는 객체를 “관심 객체(601)”라 할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 손가락(610)이 가르키는 방향(D)에 존재하는 객체(601)를 관심 객체(601)로 인식할 수 있다. 프로세서는 관심 객체(601)의 위치와 크기를 포함하는 인식 정보를 확인할 수 있다. 관심 객체(601)의 위치는 특정 지점(예: POI(point of interest)) 또는 특정 영역(예: ROI(region of interest))이 될 수 있다. 여기서 위치는 카메라의 이미지 센서 상에 관심 객체(601)에 대응하는 이미지가 획득되는 픽셀의 영역 또는 픽셀의 좌표를 의미할 수 있다.
관심 객체의 크기는 관심 객체(601)의 윤곽선을 추출하여 그 윤곽선이 점유하는 위치를 포함하는 영역으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 전방 이미지를 컨볼루션(convolution)하여 윤곽선을 추출할 수 있다. 또는, 전방 이미지의 노출 정보인 히스토그램(histogram)을 이용하여 윤곽선을 추출할 수 있다. 이 밖에도 동작 520에서, 다양한 방법으로 프로세서는 관심 객체(601)의 위치와 크기를 포함하는 인식 정보를 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 530에서, 프로세서는 인식 정보를 이용하여 관심 객체(601)가 포함된 촬영 영역(620)을 결정할 수 있다.
앞서 설명한 것과 같이, 인식 정보에 포함된 관심 객체(601)의 위치는 카메라의 이미지 센서 상에서 관심 객체(601)에 대응하는 이미지가 획득되는 픽셀의 영역 또는 픽셀의 좌표로 이해될 수 있다.
또한, 관심 객체(601)의 크기는 관심 객체(601)의 윤곽선이 점유하는 위치를 포함하는 영역이므로 역시 이미지 센서에 포함된 픽셀의 좌표로 이해될 수 있다. 프로세서는 이러한 인식 정보를 이용하여 관심 객체(601)를 촬영할 수 있는 촬영 영역(620)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 관심 객체(601)와 대응하는 이미지 정보를 획득할 수 있는 이미지 센서의 픽셀의 좌표 정보를 촬영 영역(620)으로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 540에서, 프로세서는 제1 카메라(341)를 작동시켜 촬영 영역(620)에 대한 관심 이미지 정보(630)를 획득할 수 있다.
제1 카메라(341)의 해상도인 제1 해상도는 제2 카메라(342)의 해상도인 제2 해상도보다 높을 수 있다. 또한, 제1 카메라(341)의 전체적인 성능은 제2 카메라(342)의 성능보다 높을 수 있다. 따라서, 제1 카메라(341)를 통해 촬영된 이미지는 제2 카메라(342)를 통해 촬영된 이미지보다 높은 해상도를 갖는 고품질의 이미지일 수 있다. 제2 카메라(342)에 비해 고성능 카메라인 제1 카메라(341)를 이용하여 관심 객체(601)를 포함하는 관심 이미지 정보(630)를 획득함으로써, 관심 객체(601)에 대한 보다 효과적인 이미지 분석이 가능할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 관심 이미지 정보 획득은, 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서는 제1 카메라(341)를 통해 촬영된 이미지에서 촬영 영역에 대응되는 영역을 크롭(crop)하여 관심 이미지 정보(630)를 획득할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 프로세서는 촬영 영역(620)과 대응하는 제1 카메라(341)의 이미지 센서 상의 픽셀을 스캔하여 관심 이미지 정보(630)를 획득할 수 있다.
앞서 설명한 것과 같이, 촬영 영역(620)은 관심 객체(601) 또는 관심 객체(601)을 포함하는 영역과 대응하는 이미지를 촬영할 수 있는 이미지 센서를 구성하는 픽셀의 좌표 정보로 이해될 수 있다. 전자 장치(300)에서 카메라(예: 제1 카메라(341), 제2 카메라(342))의 상대 위치는 결정되어 있으므로, 카메라 사이의 거리(예: baseline)를 알 수 있다. 또한, 전자 장치(300)에 포함된 카메라의 내부 정보(예: 화각, 초점 거리)는 결정되어 있을 수 있다. 각 카메라의 내부 정보와 카메라 사이의 거리를 이용하면 다른 카메라의 촬영에 따라 결정된 촬영 영역(620)과 대응하는 픽셀의 좌표를 결정할 수 있다.
예를 들어, 제1 카메라(341)의 이미지 센서의 특정 픽셀들은 제2 카메라(342)를 통해 결정된 촬영 영역(620)과 대응할 수 있다. 카메라의 내부 정보와 카메라 사이의 거리를 이용하여 촬영 영역(620)과 대응하는 제1 카메라(341)의 이미지 센서 상의 픽셀들을 결정할 수 있다.
촬영 영역(620)에 대응하는 제1 카메라(341)의 이미지 센서의 픽셀을 결정한 뒤, 촬영 영역(620)에 대응하는 이미지 정보를 획득할 수 있도록 촬영 영역(620)에 대응하는 픽셀이 포함되도록 스캔을 수행하여 제1 카메라(341)를 통해 관심 객체(601)를 포함하는 관심 이미지 정보(630)을 획득할 수 있다.
상술한 동작은 촬영 영역(620)을 제1 카메라(341)의 이미지 센서에 매칭하는 동작으로 이해될 수 있다. 프로세서는 제2 카메라(342)로 촬영된 이미지에 의해 결정된 촬영 영역(620)을 제1 카메라(341)의 이미지 센서에 매칭하여, 매칭된 부분을 이용하여 관심 이미지 정보(630)을 획득할 수 있다.
이와 같이, 이미지 센서에 포함된 픽셀을 전부 이용하여 관심 이미지 정보(630)를 획득하지 않고, 특정 픽셀 만을 이용하여 관심 이미지 정보(630)를 생성하면, 모든 픽셀을 리딩(reading)(또는, 스캔(scan)하는데 소요되는 소모 전력을 절감할 수 있다. 또한, 고해상도 이미지를 처리하는 경우 요구되는 컴퓨팅 파워를 절감할 수 있다. 특히, 제1 카메라(341)는 제2 카메라(342)보다 고성능 카메라 일 수 있다. 고성능 카메라에 해당하는 제1 카메라(341)는 제2 카메라(342)가 구동할 때보다 더 많은 전력을 사용할 수 있다. 제1 카메라(341)의 이미지 센서 중 일부 픽셀 만을 이용하면 고성능 카메라인 제1 카메라(341)의 전력 소모를 절감하여 전자 장치의 사용 시간을 향상시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 550에서, 프로세서는 인식 정보 및 관심 이미지 정보를 이용하여 관심 객체(601)에 대한 정보를 획득할 수 있다.
인식 정보를 통해 관심 객체(601)의 형상에 대한 정보를 확인할 수 있고, 관심 이미지 정보(630)를 통해 관심 객체(601)에 대한 고해상도 이미지를 확인할 수 있다. 프로세서는 인식 정보와 관심 이미지 정보(630)를 이용하여 관심 객체(601)가 촬영된 이미지에 대해 다양한 방법으로 이미지 분석을 수행하여 관심 객체(601)에 대한 정보를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 560에서, 프로세서는, 디스플레이를 이용하여 관심 객체(601)에 대한 정보를 표시할 수 있다.
예를 들어, 관심 객체(601)에 대한 정보는 그 관심 객체(601)의 명칭, 크기(예: 길이, 면적, 부피), 가격, 상태 및/또는 그 밖에 관련 정보를 포함할 수 있다. 전자 장치가 증강 현실을 표시하는 전자 장치인 경우, 실제 객체 주변에 관심 객체에 대한 정보가 표시되도록 윈도우 부재에 시각적인 UI(user interface)를 투영할 수 있다. 디스플레이를 통해 윈도우 부재에 시각적 정보를 투영하는 것과 관련된 설명은 도 2의 디스플레이와 관련된 설명을 참조하도록 한다.
도 7a 내지 도 7d는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 눈동자 움직임을 이용하여 촬영 영역을 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 내지 도 7d에 도시된 방식은 도 6a 내지 도 6c에 도시된 방식과 다르게, 사용자 눈의 움직임을 더 이용하여 관심 객체(701)를 설정하고 촬영 영역(720)을 결정할 수 있다. 이하에서는, 차이점을 중심으로 설명하고 동일 또는 유사한 동작에 대해서는 자세한 설명을 생략하도록 한다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 510에서, 프로세서는 제2 카메라(342)를 이용하여 전방 이미지 정보를 획득하고, 제3 카메라(343)를 이용하여 움직임 정보를 획득할 수 있다. 여기서 움직임 정보는 제3 카메라(343)를 통해 확인되는 사용자의 눈동자 움직임에 따른 사용자의 시선의 움직임을 포함할 수 있다.
앞서, 도 3b에서 설명한 것과 같이, 제3 카메라(343)는 사용자의 눈을 촬영할 수 있도록 프레임(310)에 배치된 카메라일 수 있다. 도 4의 설명에서와 같이, 제3 카메라(343)가 촬영한 이미지를 통해 사용자의 눈동자 움직임을 확인할 수 있다. 프로세서는, 사용자의 눈동자 움직임으로부터, 사용자의 시선이 향하는 방향을 포함하는 시선 정보(710)를 생성할 수 있다. 시선 정보(710)를 이용하면, 사용자가 어떤 객체를 응시하고 있는지 확인할 수 있다.
다양한 실시에에 따르면, 동작 520에서, 프로세서는 관심 객체의 위치 및 크기를 포함하는 인식 정보를 확인할 수 있다.
제3 카메라(343)를 통해 확인되는 사용자의 눈동자 움직임에 대응하는 시선 정보(710)를 이용하여 관심 객체(701)를 확인할 수 있다. 예를 들어, 시선 정보(710)가 미리 설정된 시간 동안 정지한 경우 시선 정보(710)와 오버랩(overlap)된 객체를 관심 객체(701)로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 제2 카메라(342)를 통해 획득한 전방 이미지 정보에 시선 정보(710)를 맵핑하여 관심 객체(701)를 확인할 수 있다. 시선 정보(710)를 제2 카메라(342)에 맵핑함으로써, 관심 객체(701)를 확인할 수 있다. 예를 들어, 도 7a과 같이 동일한 영역을 촬영하고 있어도, 눈동자의 움직임에 의해 확인된 시선의 이동(M)에 따라, 관심 객체가 달라질 수 있다. 예를 들어, 도 7a와 같이 시선 이동(M)에 따라 관심 객체는 제2 관심 객체(702)에서 제1 관심 객체(701)로 변경될 수 있다.
관심 객체(701)가 결정되면, 관심 객체(701) 위치와 크기를 포함하는 인식 정보를 확인할 수 있다. 관심 객체(701)의 위치와 크기를 확인하는 동작은 앞서 도 6a 및 도 6b를 통해 설명한 것과 유사하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 530에서, 프로세서는 관심 객체(701)의 인식 정보를 이용하여 촬영 영역(720)을 결정할 수 있다.
도 7b에 도시된 것과 같이, 동작 530에서, 사용자가 응시하는 관심 객체(701)가 확인되면, 관심 객체(701)의 위치와 크기를 이용하여 도 7c에 도시된 것과 같이, 촬영 영역(720)을 결정할 수 있다. 다음으로, 동작 540에서, 프로세서는 제1 카메라(341)를 작동시켜 촬영 영역(720)에 대한 관심 이미지 정보를 획득할 수 있다. 촬영 영역(720)을 결정하고 촬영 영역(720)을 통해 제1 카메라(341)로 관심 이미지 정보를 획득하는 동작에 대해서는 앞서 도 6a 및 도 6b의 설명을 참조하도록 한다.
다양한 실시예에 따르면, 촬영 영역을 결정하는데 있어 제2 카메라(342)만을 이용하여 도 6a 내지 도 6c를 통해 설명한 방법을 통해 촬영 영역을 결정할 수 있다. 또한, 제3 카메라(343)를 더 이용하여 도 7a 내지 도 7d를 통해 설명한 방법을 통해 촬영 영역을 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 550에서, 프로세서는 인식 정보와 관심 이미지 정보를 이용하여 관심 객체(701)에 대한 정보를 획득할 수 있다. 다음으로, 동작 560에서, 프로세서는, 디스플레이를 이용하여 관심 객체(701)에 대한 정보를 표시할 수 있다.
도 8은, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 카메라에 인가되는 제어 신호의 모식도이다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 촬영 대상 및 주변의 상태에 기반하여 카메라를 제어하는 카메라 제어 신호(810)를 카메라로 전송할 수 있다. 예를 들어, 조리개 값, 셔터 스피드, ISO 값이 카메라 제어 신호(810)에 포함될 수 있다. 또한, 카메라 제어 신호(810)에는 카메라를 통해 출력할 이미지의 frame 수, frame 출력 속도, 출력 이미지 크기, gain 중 적어도 일부가 포함될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 제1 카메라(341)를 작동시켜 관심 이미지 정보를 획득함에 있어서, 제1 카메라(341) 작동에 의한 소모 전력을 더 고려할 수 있다.
예를 들어, 도 8에 도시된 것과 같이, 프로세서는 인식 트리거(820)에 기반하여 제1 카메라(341)를 작동시킬 수 있다. 인식 트리거(820)가 수신되기 전까지 제1 카메라(341)를 대기 모드로 유지할 수 있다. 대기 모드는 제1 카메라(341)가 비활성화된 모드를 의미할 수 있다. 대기 모드는 제1 카메라(341)에 전달되는 전력이 없거나, 제1 카메라(341)가 바로 활성화될 수 있는 정도의 기본 전력만이 전달되는 상태를 의미할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 인식 트리거(820)는 다양한 입력을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치에 포함된 별도의 입력 수단(예: 터치 입력 장치, 물리 입력 장치, 소리 입력 장치(마이크))을 통한 입력을 인식 트리거(820)로 할 수 있다. 또한, 제2 카메라(342)를 통해 획득한 사용자 신체 움직임 정보를 이용하여 사용자 신체가 미리 설정된 시간 동안 미리 설정된 범위에서 정지하는 것을 인식 트리거(820)로 할 수 있다. 예를 들어, 도 6b에 도시된 것과 같이 사용자가 손가락을 이용하여 특정 객체를 가르키고 3초를 유지하는 경우, 프로세서는 이를 인식 트리거(820)로 인지할 수 있다. 또한, 제3 카메라(343)를 통해 획득한 사용자의 눈동자 움직임 정보를 이용할 수 있다. 예를 들어, 도 7b에 도시된 것과 같이 사용자의 눈동자 움직임이 일정 시간동안 정지한 경우, 이를 인식 트리거(820)로 인지할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 제3 카메라(343)를 통해 획득한 발광부(예: 도 2의 발광 장치(242-1, 242-2))에 기반한 사용자의 눈동자의 움직임이 임계 시간 이상동안 임계 값 이하로 감지되면 이를 눈동자가 정지한 것으로 판단할 수 있다. 프로세서는 이 밖에도 사용자의 눈 깜빡임 속도, 전자 장치에 포함된 움직임 센서(예: 가속도 센서, 자이로 센서)로 인지되는 전자 장치의 움직임 정도를 인식 트리거(820)로 인지할 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 인식 트리거(820)가 수신된 경우, 프로세서는 제1 카메라(341)가 지정된 프레임 개수로 촬영을 수행하도로 제어할 수 있다. 예를 들어, 지정된 프레임 개수는 한 프레임(1 frame)을 포함할 수 있다. 또는, 제1 카메라(341)에 설정된 프레임 레이트보다 작은 수(예컨대, 3 프레임)의 프레임 개수로 촬영할 수 있으나, 설명의 편의를 위해 한 프레임으로 촬영하는 예시를 들어 설명한다. 제1 카메라(341)가 설정된 프레임레이트로 이미지 정보를 생성하는 것이 아니라, 특정 시점에서 한 프레임으로 촬영을 수행하여 이미지 정보를 생성하므로 제1 카메라(341)의 촬영에 따른 전력 소모를 절감할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 인식 트리거(820)를 수신한 제1 카메라(341)를 한 프레임의 이미지를 출력(830)할 수 있다. 제1 카메라(341)에서 출력된 이미지는 앞서 설명한 관심 이미지 정보에 포함되는 정보로 이해될 수 있다.
도 9a는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 사시도이다. 도 9b는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 제1 카메라의 픽셀 비닝 모드를 설명하기 위한 도면이다. 도 10은, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 관심 객체에 대한 정보를 표시하는 동작의 흐름도이다.
이하에서는 앞서 도 3a 및 도 3b를 통해 설명한 구성 요소들과 동일 또는 유사한 구성 요소들에 대해 동일한 부재 번호를 사용하여 설명하도록 한다. 또한, 이하 설명에서는 도 6a 내지 도 6c의 도면과 도 7a 내지 도 7d의 도면을 함께 참조하도록 한다.
도 9a를 참조하면, 앞서 도 3a에서 설명된 것과 다르게 프레임(310)의 한쪽 측면에는 제1 카메라(341)가 배치되고, 반대쪽 측면에는 제2 카메라(342)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 9a의 -X 방향에는 제1 카메라(341)가 배치되고, +X 방향에는 제2 카메라(342)가 배치될 수 있다. 또한, 프레임(310) 중앙에 배치된 제1 카메라(341)는 필요에 따라 생략될 수 있다. 이하 설명에서 제1 카메라(341)는, 특별한 언급이 없는 경우 도 9a의 -X 방향에 배치된 제1 카메라(341)로 이해될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 카메라(341)와 제2 카메라(342)를 이용하여 전방 이미지 정보를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 카메라(341)는 제2 카메라(342)보다 상대적으로 성능(예: 해상도, 이미지 센서의 크기, 광학적 성능)이 좋은 카메라일 수 있다.
일 실시예에서, 동작 1010에서, 프로세서는 도 9b에 도시된 것과 같이, 제1 카메라(341)의 출력 해상도가 제1 카메라(341)의 스펙에 따른 최대 출력 해상도인 제1 해상도와 다른 해상도로 변경되는 픽셀 비닝(pixel binning) 모드로 제1 카메라(341)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 도 9b를 참조하면 복수의 픽셀(910) 중 4 x 4 픽셀을 하나의 픽셀(920)로 구성하여 해상도를 2560 x 1920에서 640 x 480으로 줄일 수 있다. 여기서 픽셀 비닝은 복수의 픽셀을 하나의 픽셀로 구성하여 강제로 해상도를 낮추는 카메라 제어 방식을 의미할 수 있다. 픽셀 비닝 방식을 이용할 경우, 리드(또는, 스캔)할 이미지 센서의 픽셀 수가 줄어듬에 따라 전력 소모를 줄일 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따른 픽셀 비닝 방식에는 제한이 없다. 이 분야의 통상의 기술자가 통상적으로 사용하는 다양한 픽셀 비닝 방법으로 제1 카메라(341)의 픽셀 비닝 모드를 설정할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서는 제1 카메라(341)의 출력 해상도가 제2 카메라(342)의 해상도인 제2 해상도가 되도록 픽셀 비닝 모드를 설정할 수 있다. 이 경우, 제1 카메라(341)와 제2 카메라(342)를 이용하여 생성된 이미지는 동일한 해상도를 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 제2 카메라(342) 및 픽셀 비닝 모드의 제1 카메라(341)를 미리 설정된 제어 수치로 작동시켜 프레임(310) 전방을 촬영하여 전방 이미지 정보를 생성하도록 제어할 수 있다. 여기서 미리 설정된 제어 수치는 카메라의 조리개 값(F 값), 셔터스피드, ISO 및 프레임레이트(framerate)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 카메라에 포함된 노출계가 결정하는 적정 노출값으로 촬영이 수행될 수 있도록 앞서 설명한 제어 수치는 적응적으로 조절될 수도 있다. 프로세서는, 제1 카메라(341) 및 제2 카메라(342)가 실시간으로 전방 이미지 정보를 생성할 수 있도록 제2 카메라(342)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라(341) 및 제2 카메라(342)는 24fps, 30fps 또는 60fps의 프레임레이트로 전방을 계속적으로 촬영할 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라(341)와 제2 카메라(342)는 활성화 상태를 유지하여 전방을 촬영할 수 있다. 이 때, 제1 카메라(341)는 픽셀 비닝 모드를 유지할 수 있다. 동작 1020에서, 프로세서는 제1 카메라(341) 및 제2 카메라(342)가 생성한 전방 이미지 정보를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1020에서, 프로세서는 제1 카메라(341) 및 제2 카메라(342)를 통해 사용자 신체의 움직임 정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 제1 카메라(341)와 제2 카메라(342)는 사용자 신체의 움직임을 감지할 수 있다. 서로 다른 위치에 배치된 제1 카메라(341)와 제2 카메라(342)를 통해 움직임을 감지할 수 있다. 일 실시예에서 도 6a 내지 도 6c에 도시된 것과 같이, 사용자 신체는 사용자의 손가락(610)일 수 있다. 프로세서는 제1 카메라(341) 및 제2 카메라(342)를 통해 획득한 전방 이미지 정보로부터 사용자의 신체를 구분하여 움직임을 추적할 수 있다. 손가락은 예시에 불과하며 프로세서는 전방 이미지 정보에 포함된 사용자의 신체를 인식하여 이를 추적할 수 있다. 사용자의 신체 움직임 정보(M)는 다양한 방식으로 획득될 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 전방 이미지 정보 중 특정 이미지를 선택할 수 있다. 선택된 이미지를 분석하여 특징 부분(예: 손가락)의 기준 정보(예: 색상 정보, 명암 정보)를 추출하여 저장할 수 있다. 이후, 실시간으로 수신되는 전방 이미지 정보에서 기준 정보와 지정된 범위내에서 일치하는 영역을 추적하는 방식을 사용할 수 있다. 이 밖에도 프로세서는 다양한 방법으로 제1 카메라(341) 및 제2 카메라(342)를 이용하여 사용자 신체의 움직임 정보(M)를 획득할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 동작 1020에서, 프로세서는 제1 카메라(341) 및 제2 카메라(342)를 통해 전방 이미지 정보를 획득하고, 제3 카메라(343)를 통해 움직임 정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 앞서 도 4 및 도 7a를 통해 설명한 것과 같이, 제3 카메라(343)를 통해 사용자의 눈동자 움직임을 추적하여, 사용자의 시선 정보(710)를 획득할 수 있다. 사용자의 시선 정보(710)는 사용자가 응시하는 시선의 움직임 정보를 포함할 수 있다. 사용자의 시선 정보(710)를 전방 이미지 정보에 맵핑하여 시선의 움직임 정보를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1030에서, 프로세서는 관심 객체의 위치 및 크기를 포함하는 인식 정보를 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 움직임 정보(M)를 이용하여 사용자의 신체에 의해 지시되는 객체(601)를 확인할 수 있다. 이와 같이, 사용자의 신체에 의해 지시되는 객체를 “관심 객체(601)”라 할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 손가락(510)이 가르키는 방향(D)에 존재하는 객체(601)를 관심 객체(601)로 인식할 수 있다. 프로세서는 관심 객체(601)의 위치와 크기를 포함하는 인식 정보를 확인할 수 있다. 관심 객체(601)의 위치는 특정 지점(예: POI(point of interest)) 또는 특정 영역(예: ROI(region of interest))이 될 수 있다. 관심 객체의 크기는 관심 객체(601)의 윤곽선을 추출하여 그 윤곽선이 점유하는 위치를 포함하는 영역으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 전방 이미지를 컨볼루션(convolution)하여 윤곽선을 추출할 수 있다. 또한, 전방 이미지의 노출 정보인 히스토그램(histogram)을 이용하여 윤곽선을 추출할 수 있다. 이 밖에도 다양한 방법으로 동작 1030에서, 프로세서는 관심 객체(601)의 위치와 크기를 포함하는 인식 정보를 확인할 수 있다. 예를 들어, 제3 카메라(343)를 통해 확인되는 사용자의 눈동자 움직임에 대응하는 시선 정보(710)를 이용하여 관심 객체(701)를 확인할 수 있다. 예를 들어, 시선 정보(710)가 미리 설정된 시간 동안 정지한 경우 시선 정보(710)와 오버랩(overlap)된 객체를 관심 객체(701)로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1040에서, 프로세서는 인식 정보를 이용하여 관심 객체(601)가 포함된 촬영 영역(620)을 결정할 수 있다.
앞서 설명한 것과 같이, 인식 정보에 포함된 관심 객체(601)의 위치는 이미지 센서에서 관심 객체(601)에 대응하는 이미지 정보가 획득되는 픽셀의 영역 또는 좌표를 의미할 수 있다. 또한, 관심 객체(601)의 크기는 관심 객체(601)의 윤곽선이 점유하는 위치를 포함하는 영역이므로 이미지 센서에서 픽셀의 영역 또는 좌표를 의미할 수 있다. 프로세서는 이러한 인식 정보를 이용하여 관심 객체(601)를 촬영할 수 있는 촬영 영역(620)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 이미지 센서에서 관심 객체(601)와 대응하는 이미지를 획득할 수 있는 픽셀의 좌표 정보를 촬영 영역(620)으로 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1050에서, 프로세서는 제1 카메라(341)를 기본 모드로 제어할 수 있다.
기본 보드에서 제1 카메라(341)의 해상도는 제1 카메라(341)의 스펙에 따른 최대 해상도인 제1 해상도로 변경될 수 있다. 기본 모드로 제어한다는 것의 의미는 픽셀 비닝 모드를 해제한다는 의미로 이해될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1060에서, 프로세서는 기본 모드의 제1 카메라(341)를 작동시켜 촬영 영역(620, 720)에 대한 관심 이미지 정보(630, 730)를 획득할 수 있다.
제1 카메라(341)의 해상도인 제1 해상도는 제2 카메라(342)의 해상도인 제2 해상도보다 높을 수 있다. 또한, 제1 카메라(341)의 전체적인 성능은 제2 카메라(342)의 성능보다 높을 수 있다. 따라서, 제1 카메라(341)를 통해 촬영된 이미지는 제2 카메라(342)를 통해 촬영된 이미지보다 높은 해상도를 갖는 고품질의 이미지일 수 있다. 제2 카메라(342)에 비해 고성능 카메라인 제1 카메라(341)를 이용하여 관심 객체(601, 701)를 포함하는 관심 이미지 정보(630, 730)를 획득함으로써, 관심 객체(601, 701)에 대한 보다 효과적인 이미지 분석이 가능할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 관심 이미지 정보(630, 730) 획득은, 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서는 제1 카메라(341)를 통해 촬영된 이미지에서 촬영 영역(620, 720)에 대응되는 영역을 크롭(crop)하여 관심 이미지 정보(630, 730)를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서는 제1 카메라(341)의 이미지 센서를 일부스캔하여 관심 이미지 정보(630, 730)를 획득할 수 있다. 촬영 영역(620, 720)은 이미지 센서 상의 픽셀 좌표일 수 있다. 프로세서는 기본 모드의 제1 카메라(341)를 통해 관심 이미지 정보(630, 730)를 획득할 때, 촬영 영역(620, 720)에 해당하는 픽셀이 스캔될 때지만 스캔을 진행할 수 있다. 이를 통해, 이미지 센서를 전체 스캔하는 것에 비해 전력 소모를 줄일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1070에서, 프로세서는 인식 정보 및 관심 이미지 정보(630, 730)를 이용하여 관심 객체(601, 701)에 대한 정보를 획득할 수 있다.
인식 정보를 통해 관심 객체(601, 701)의 형상에 대한 정보를 확인할 수 있고, 관심 이미지 정보(630, 730)를 통해 관심 객체(601, 701)에 대한 고해상도 이미지를 확인할 수 있다. 프로세서는 인식 정보와 관심 이미지 정보(630, 730)를 이용하여 관심 객체(601, 701)가 촬영된 이미지에 대해 다양한 방법으로 이미지 분석을 수행하여 관심 객체(601, 701)에 대한 정보를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 동작 1080에서, 프로세서는 디스플레이를 이용하여 관심 객체(601, 701)에 대한 정보를 표시할 수 있다.
예를 들어, 관심 객체(601, 701)에 대한 정보는 그 객체의 명칭, 크기(길이, 면적, 부피), 가격, 상태 및 그 밖에 관련 정보를 포함할 수 있다. 전자 장치가 증강 현실을 표시하는 전자 장치인 경우, 실제 객체 주변에 관심 객체(601, 701)에 대한 정보가 표시되도록 윈도우 부재에 시각적인 UI(user interface)를 투영할 수 있다. 디스플레이를 통해 윈도우 부재에 시각적 정보를 투영하는 것과 관련된 설명은 도 2의 디스플레이와 관련된 설명을 참조하도록 한다.
이상 설명에서는 프레임(310)의 양 측에 배치된 제1 카메라(341)와 제2 카메라(342)를 이용하여 전방 이미지 정보를 획득하고, 제1 카메라(341)를 통해 관심 이미지 정보를 획득하는 실시예를 설명하였으나, 다른 실시예도 가능하다.
예를 들어, 프레임(310)의 중앙에 배치된 제1 카메라(341) 만을 이용하여 전방 이미지 정보를 획득하고 관심 이미지 정보를 획득할 수 있다. 이 실시예에서, 고성능 카메라인 제1 카메라(341)가 전방 이미지 정보를 획득하기 위해 계속 활성화 상태로 유지되어 많은 전력을 소모할 수 있다. 이 문제를 해결하기 위하여, 앞서 설명한 픽셀 비닝 모드로 제1 카메라(341)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라(341)가 전방 이미지 정보를 획득하는 동작에서는 픽셀 비닝 모드로 제어되고, 제1 카메라(341)가 관심 이미지 정보를 획득하는 동작에서는 기본 모드로 제어될 수 있다.
또 다른 예로, 프레임(310)의 양 측에 제1 카메라(341)를 배치하여 전방 이미지 정보를 획득하고 관심 이미지 정보를 획득할 수 있다. 이 실시예에서, 제1 카메라(341)를 통해 전방 이미지 정보를 획득하는 동작에서는 픽셀 비닝 모드로 제어되고, 제1 카메라(341)가 관심 이미지 정보를 획득하는 동작에서는 기본 모드로 제어될 수 있다. 관심 이미지 정보는 프레임(310)의 양 측에 배치된 제1 카메라(341) 중 어느 하나만을 이용해서 획득할 수 있다.
도 11은, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에서 제1 카메라가 결정된 촬영 영역에 대한 관심 이미지 정보를 생성하는 방법 중 하나를 설명하기 위한 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 카메라(341)의 이미지 센서는 복수의 픽셀이 배치된 픽셀 영역(1110)과 이미지 신호를 처리하는 처리 영역(1120)과 복수 픽셀의 행(row) 방향을 스캔(또는, 리딩(reading))하는 행 스캔 회로(1111)와, 복수 픽셀의 열(column) 방향을 스캔하는 열 스캔 회로(1112)를 포함할 수 있다. 처리 영역(1120)은 예를 들어 아날로그 형태의 이미지 신호를 처리하는 부분과 아날로그 형태의 이미지 신호를 디지털 형태로 변환하는 부분을 포함할 수 있다. 도 11에 도시된 이미지 센서의 구조는 예시에 불과하며 이미지 센서의 구조는 이 밖에도 다양하게 변경될 수 있다.
앞서 설명한 것과 같이, 촬영 영역(예: 도 6c의 촬영 영역(620) 및/또는 도 7d의 촬영 영역(720))이 결정되면 제1 카메라(341)를 통해 촬영 영역에 대한 관심 이미지 정보를 생성할 수 있다. 촬영 영역은 관심 객체(예: 도 6b의 관심 객체(601) 및/또는 도 7a의 관심 객체(701))에 대응하는 이미지 정보를 획득할 수 있는 이미지 센서 상의 픽셀 좌표 또는 픽셀의 영역을 의미할 수 있다.
예를 들어, 도 11에 도시된 것과 같이, 촬영 영역의 시작 모서리 좌표에 대응하는 픽셀을 A로 확인하고, 끝 모서리 좌표에 대응하는 픽셀을 B로 확인할 수 있다. A-B 사이의 픽셀을 통해 수신되는 이미지 정보는 촬영 영역에 대한 관심 이미지 정보일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면 프로세서는 행 스캔 회로(1111)와 열 스캔 회로(1112)를 이용하여 A-B 사이의 픽셀 만이 스캔되도록 제1 카메라(341)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 행 스캔 회로(1111)는 A-B 픽셀 사이의 행을 스캔(S1)하고, 열 스캔 회로(1112)는 A-B 픽셀 사이의 열을 스캔(S2)할 수 있다.
이처럼, 이미지 센서의 모든 픽셀을 스캔하지 않고 특정 영역 만을 스캔하여 이미지 정보를 획득함으로써, 스캔에 소요되는 전력 및 시간을 절감할 수 있고 모든 영역을 스캔한 이미지 정보보다 작은 이미지를 처리함으로써, 이미지 처리에 소비되는 전력의 양을 줄일 수 있다. 스캔된 픽셀의 정보는 A/D 컨버터에 의해 처리될 수 있다. 특정 영역을 스캔하면, A/D 컨버터의 사용량도 줄어들 수 있다. 따라서, A/D 컨버터 동작에 따른 소비 전력이 줄어들 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 전자 장치(101), 도 3a의 전자 장치(300))는, 프레임(예: 도 3a의 프레임(310)), 상기 프레임에 지지되는 윈도우 부재(예: 도 3a의 윈도우 부재(330)), 상기 윈도우 부재로 시각적 정보를 출력하는 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이(160)), 제1 해상도를 갖고 상기 프레임에 배치되어 상기 프레임의 전방을 촬영하는 제1 카메라(예: 도 3a의 제1 카메라(341)), 상기 제1 해상도와 다른 제2 해상도를 갖고 상기 프레임의 양 측에 각각 배치되어 상기 프레임의 전방을 촬영하는 제2 카메라(예: 도 3a의 제2 카메라(342)) 및 상기 제1 카메라 및 상기 제2 카메라와 작동적(operatively)으로 연결되는 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))를 포함할 수 있고, 상기 프로세서는, 상기 제2 카메라를 미리 설정된 프레임레이트(framerate)로 작동시켜 전방 이미지 정보와 사용자 신체의 움직임 정보를 획득할 수 있고, 상기 움직임 정보를 이용하여 사용자의 신체에 의해 지시되는 관심 객체의 위치 및 크기를 포함하는 인식 정보를 확인할 수 있고, 상기 인식 정보를 통해 상기 관심 객체가 포함된 촬영 영역을 결정할 수 있고, 상기 제1 카메라를 작동시켜 상기 촬영 영역에 대한 관심 이미지 정보를 획득할 수 있고, 상기 관심 이미지 정보를 이용하여 상기 관심 객체에 대한 정보를 획득할 수 있고, 상기 디스플레이를 이용하여 상기 관심 객체에 대한 정보를 표시할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 제1 카메라의 이미지 센서에서 상기 촬영 영역에 대응되는 픽셀이 포함되도록 스캔하여 상기 관심 이미지 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 촬영 영역을 상기 제1 카메라의 이미지 센서에 매칭하고, 상기 제1 카메라의 이미지 센서에서 상기 매칭된 부분을 이용하여 상기 관심 이미지 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 제1 카메라를 통해 촬영된 이미지에서 상기 촬영 영역에 대응되는 영역을 크롭(crop)하여 상기 관심 이미지 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 제2 카메라의 제2 해상도는, 상기 제1 카메라의 제1 해상도보다 상대적으로 낮을 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 미리 설정된 인식 트리거(trigger)의 수신에 따라, 상기 제1 카메라에서 한 프레임(1 frame)으로 상기 관심 이미지 정보를 생성하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 미리 설정된 인식 트리거는, 사용자 신체의 움직임이 미리 설정된 시간 동안 미리 설정된 움직임 이하가되는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 인식 트리거가 수신되지 않을 때, 상기 제1 카메라의 소모 전력이 감소되도록 대기 모드로 유지할 수 있고, 상기 관심 이미지 정보를 획득한 뒤, 상기 제1 카메라를 상기 대기 모드로 전환할 수 있다.
또한, 상기 프레임의 후방을 촬영하도록 상기 프레임에 배치된 제3 카메라(예: 도 3b의 제3 카메라(343))를 더 포함할 수 있고, 상기 프로세서는, 상기 제3 카메라를 작동시켜 사용자의 눈동자 움직임을 획득할 수 있고, 상기 눈동자 움직임으로부터 사용자의 시선 정보를 생성할 수 있고, 상기 전방 이미지 정보에 상기 시선 정보를 맵핑(mapping)하여 상기 관심 객체를 확인할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 미리 설정된 인식 트리거(trigger)의 수신에 따라, 상기 제1 카메라에서 1 프레임으로 상기 이미지 정보를 생성하도록 제어할 수 있고, 상기 미리 설정된 인식 트리거는, 사용자의 눈동자 움직임이 미리 설정된 시간 동안 미리 설정된 움직임 이하가 되는 것을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 2의 전자 장치(101), 도 3a의 전자 장치(300))는, 프레임(예: 도 3a의 프레임(310)), 상기 프레임에 지지되는 윈도우 부재(예: 도 3a의 윈도우 부재(330)), 상기 윈도우 부재로 시각적 정보를 출력하는 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이(160)), 제1 해상도를 갖고 상기 프레임에 배치되어 상기 프레임의 전방을 촬영하는 제1 카메라(예: 도 9a의 제1 카메라(341)), 상기 제1 해상도와 다른 제2 해상도를 갖고 상기 제1 카메라와 다른 위치에서 상기 프레임에 배치되고 상기 프레임의 전방을 촬영하는 제2 카메라(예: 도 9a의 제2 카메라(342)) 및 상기 제1 카메라 및 상기 제2 카메라와 작동적(operatively)으로 연결되는 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))를 포함할 수 있고, 상기 프로세서는, 상기 제1 카메라의 출력 해상도가 상기 제1 해상도와 다른 해상도로 변경되는 픽셀 비닝(binning) 모드로 상기 제1 카메라를 제어할 수 있고, 상기 제2 카메라 및 상기 비닝 모드의 제1 카메라를 미리 설정된 프레임레이트(framerate)로 작동시켜 전방 이미지 정보와 사용자 신체의 움직임 정보를 획득할 수 있고, 상기 움직임 정보를 이용하여 사용자의 신체에 의해 지시되는 관심 객체의 위치 및 크기를 포함하는 인식 정보를 확인할 수 있고, 상기 인식 정보를 통해 상기 관심 객체가 포함된 촬영 영역을 결정할 수 있고, 상기 제1 카메라의 출력 해상도가 상기 제1 해상도로 복원되는 기본 모드로 상기 제1 카메라를 작동시켜 상기 촬영 영역에 대한 관심 이미지 정보를 획득할 수 있고, 상기 관심 이미지 정보를 이용하여 상기 관심 객체에 대한 정보를 획득할 수 있고, 상기 디스플레이를 이용하여 상기 관심 객체에 대한 정보를 표시할 수 있다.
또한, 상기 제1 카메라의 픽셀 비닝 모드는, 상기 제1 카메라의 출력 해상도가 상기 제1 해상도에서 상기 제2 해상도로 변경되는 모드일 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 제1 카메라의 이미지 센서에서 상기 촬영 영역에 대응되는 픽셀이 포함되도록 스캔하여 상기 관심 이미지 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 촬영 영역에 대응하는 좌표를 상기 제1 카메라의 이미지 센서에 매칭하고, 상기 제1 카메라의 이미지 센서에서 상기 매칭된 부분을 이용하여 상기 이미지 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 제1 카메라를 통해 촬영된 이미지에서 상기 촬영 영역에 대응되는 영역을 크롭(crop)하여 상기 관심 이미지 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 제2 카메라의 제2 해상도는, 상기 제1 카메라의 제1 해상도보다 상대적으로 낮을 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 미리 설정된 인식 트리거(trigger)의 수신에 따라, 상기 제1 카메라를 상기 기본 모드로 변경하여 한 프레임(one frame)으로 상기 이미지 정보를 생성하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 미리 설정된 인식 트리거는, 사용자 신체의 움직임이 미리 설정된 시간 동안 미리 설정된 움직임 이하가 되는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 프레임의 후방을 촬영하도록 상기 프레임에 배치된 제3 카메라(예: 도 3b의 제3 카메라(343))를 더 포함할 수 있고, 상기 프로세서는, 상기 제3 카메라를 작동시켜 사용자의 눈동자 움직임을 획득할 수 있고, 상기 눈동자 움직임으로부터 사용자의 시선 정보를 생성할 수 있고, 상기 전방 이미지 정보에 상기 시선 정보를 맵핑(mapping)하여 상기 관심 객체를 확인할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 미리 설정된 인식 트리거(trigger)의 수신에 따라, 상기 제1 카메라를 상기 기본 모드로 변경하여 1 프레임으로 상기 이미지 정보를 생성하도록 제어할 수 있고, 상기 미리 설정된 인식 트리거는, 사용자의 눈동자 움직임이 미리 설정된 시간 동안 미리 설정된 움직임 이하가 되는 것을 포함할 수 있다.
이상, 앞에서는 도면을 구분하여 다양한 실시예를 설명하였으나, 서로 다른 도면에서 설명된 실시예들이라고 하더라도 서로 모순되지 않는 범위 내에서 다양하게 조합될 수 있다. 따라서, 각 실시예들을 독립적으로 해석하는 것은 허용되지 않으며 본 문서에 개시된 실시예들의 다양한 조합을 고려하여 본 발명을 해석해야할 것이다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 문서에 개시된 실시예들은 본 문서에 개시된 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 문서에 개시된 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 문서에 개시된 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 문서에 개시된 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 문서에 개시된 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 문서에 개시된 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    프레임;
    상기 프레임에 지지되는 윈도우 부재;
    상기 윈도우 부재로 시각적 정보를 출력하는 디스플레이;
    제1 해상도를 갖고 상기 프레임에 배치되어 상기 프레임의 전방을 촬영하는 제1 카메라;
    상기 제1 해상도와 다른 제2 해상도를 갖고 상기 프레임의 양 측에 각각 배치되어 상기 프레임의 전방을 촬영하는 제2 카메라; 및
    상기 제1 카메라 및 상기 제2 카메라와 작동적(operatively)으로 연결되는 프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제2 카메라를 미리 설정된 프레임레이트(framerate)로 작동시켜 전방 이미지 정보와 사용자 신체의 움직임 정보를 획득하고,
    상기 움직임 정보를 이용하여 사용자의 신체에 의해 지시되는 관심 객체의 위치 및 크기를 포함하는 인식 정보를 확인하고,
    상기 인식 정보를 통해 상기 관심 객체가 포함된 촬영 영역을 결정하고,
    상기 제1 카메라를 작동시켜 상기 촬영 영역에 대한 관심 이미지 정보를 획득하고,
    상기 관심 이미지 정보를 이용하여 상기 관심 객체에 대한 정보를 획득하고,
    상기 디스플레이를 이용하여 상기 관심 객체에 대한 정보를 표시하는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 카메라의 이미지 센서에서 상기 촬영 영역에 대응되는 픽셀이 포함되도록 스캔하여 상기 관심 이미지 정보를 획득하는 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 촬영 영역을 상기 제1 카메라의 이미지 센서에 매칭하고, 상기 제1 카메라의 이미지 센서에서 상기 매칭된 부분을 이용하여 상기 관심 이미지 정보를 획득하는 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 카메라를 통해 촬영된 이미지에서 상기 촬영 영역에 대응되는 영역을 크롭(crop)하여 상기 관심 이미지 정보를 획득하는 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    미리 설정된 인식 트리거(trigger)의 수신에 따라, 상기 제1 카메라에서 한 프레임(1 frame)으로 상기 관심 이미지 정보를 생성하도록 제어하는 전자 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 미리 설정된 인식 트리거는,
    사용자 신체의 움직임이 미리 설정된 시간 동안 미리 설정된 움직임 이하가되는 것을 포함하는 전자 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 인식 트리거가 수신되지 않을 때, 상기 제1 카메라의 소모 전력이 감소되도록 대기 모드로 유지하고,
    상기 관심 이미지 정보를 획득한 뒤, 상기 제1 카메라를 상기 대기 모드로 전환하는 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 프레임의 후방을 촬영하도록 상기 프레임에 배치된 제3 카메라;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제3 카메라를 작동시켜 사용자의 눈동자 움직임을 획득하고,
    상기 눈동자 움직임으로부터 사용자의 시선 정보를 생성하고,
    상기 전방 이미지 정보에 상기 시선 정보를 맵핑(mapping)하여 상기 관심 객체를 확인하는 전자 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    미리 설정된 인식 트리거(trigger)의 수신에 따라, 상기 제1 카메라에서 1 프레임으로 상기 관심 이미지 정보를 생성하도록 제어하고,
    상기 미리 설정된 인식 트리거는,
    사용자의 눈동자 움직임이 미리 설정된 시간 동안 미리 설정된 움직임 이하가 되는 것을 포함하는 전자 장치.
  10. 전자 장치에 있어서,
    프레임;
    상기 프레임에 지지되는 윈도우 부재;
    상기 윈도우 부재로 시각적 정보를 출력하는 디스플레이;
    제1 해상도를 갖고 상기 프레임에 배치되어 상기 프레임의 전방을 촬영하는 제1 카메라;
    상기 제1 해상도와 다른 제2 해상도를 갖고 상기 제1 카메라와 다른 위치에서 상기 프레임에 배치되고 상기 프레임의 전방을 촬영하는 제2 카메라; 및
    상기 제1 카메라 및 상기 제2 카메라와 작동적(operatively)으로 연결되는 프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 카메라의 출력 해상도가 상기 제1 해상도와 다른 해상도로 변경되는 픽셀 비닝(binning) 모드로 상기 제1 카메라를 제어하고,
    상기 제2 카메라 및 상기 비닝 모드의 제1 카메라를 미리 설정된 프레임레이트(framerate)로 작동시켜 전방 이미지 정보와 사용자 신체의 움직임 정보를 획득하고,
    상기 움직임 정보를 이용하여 사용자의 신체에 의해 지시되는 관심 객체의 위치 및 크기를 포함하는 인식 정보를 확인하고,
    상기 인식 정보를 통해 상기 관심 객체가 포함된 촬영 영역을 결정하고,
    상기 제1 카메라의 출력 해상도가 상기 제1 해상도로 복원되는 기본 모드로상기 제1 카메라를 작동시켜 상기 촬영 영역에 대한 관심 이미지 정보를 획득하고,
    상기 관심 이미지 정보를 이용하여 상기 관심 객체에 대한 정보를 획득하고,
    상기 디스플레이를 이용하여 상기 관심 객체에 대한 정보를 표시하는 전자 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 카메라의 픽셀 비닝 모드는,
    상기 제1 카메라의 출력 해상도가 상기 제1 해상도에서 상기 제2 해상도로 변경되는 모드인 전자 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 카메라의 이미지 센서에서 상기 촬영 영역에 대응되는 픽셀이 포함되도록 스캔하여 상기 관심 이미지 정보를 획득하는 전자 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 촬영 영역에 대응하는 좌표를 상기 제1 카메라의 이미지 센서에 매칭하고, 상기 제1 카메라의 이미지 센서에서 상기 매칭된 부분을 이용하여 상기 이미지 정보를 획득하는 전자 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 카메라를 통해 촬영된 이미지에서 상기 촬영 영역에 대응되는 영역을 크롭(crop)하여 상기 관심 이미지 정보를 획득하는 전자 장치
  15. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    미리 설정된 인식 트리거(trigger)의 수신에 따라, 상기 제1 카메라를 상기 기본 모드로 변경하여 한 프레임(one frame)으로 상기 관심 이미지 정보를 생성하도록 제어하는 전자 장치.
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