KR101625751B1

KR101625751B1 - 바운더리 코드를 포함하는 ａｒ 마커 장치, 이를 이용한 ａｒ 제공 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101625751B1
Application number: KR1020140136731A
Authority: KR
Inventors: 고재필
Original assignee: 금오공과대학교 산학협력단
Priority date: 2014-10-10
Filing date: 2014-10-10
Publication date: 2016-05-31
Also published as: KR20160043198A

Abstract

본 발명의 AR 제공 방법은, 식별 코드가 마커 프레임 내부 에지 영역에 제공되는 AR 마커를 검출하여 상기 AR 마커 상에 가상 세계를 증강하는 AR 제공 방법에 있어서, 상기 AR 마커를 AR　제공 서버와 AR 텍스트에 등록하는 단계, AR 제공 서버에서 AR 제공 장치로 AR APP를 다운로드하여 탑재하는 단계, 상기 AR 텍스트를 촬영하여 상기 AR 제공 장치에 상기 AR 마커의 패턴 이미지를 출력하는 단계, 상기 AR 마커의 패턴 이미지에서 마커 식별 정보를 추출하고, 추출된 상기 마커 식별 정보가 AR 코드 DB에 있는지 확인하는 단계, 확인된 경우 상기 마커 식별 정보와 매칭되는 해당 AR 콘텐츠 정보가 AR 콘텐츠 DB에 있는지 확인하는 단계, 및 확인된 경우 상기 AR 마커의 패턴 이미지 상에 상기 AR 콘텐츠를 출력하는 단계를 포함한다. 이와 같은 AR 제공 방법에 의하면, 코드 설계가 용이하고 신뢰성이 높다.

Description

바운더리 코드를 포함하는 ＡＲ 마커 장치, 이를 이용한 ＡＲ 제공 시스템 및 방법 {AR marker having boundary code, and system, and method for providing augmented reality using the same}

본 발명은, 바운더리 코드가 마커 프레임 혹은 마커 프레임의 내부 에지에 제공되는 AR 마커 장치, 이를 이용한 AR 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 비전 기반 AR 코드 인식 방법에 있어서, AR 식별 코드를 라인 형태의 이미지 패턴으로 구성하고 패턴의 유무, 길이, 두께, 유형, 및 아이콘 결합 여부만을 판단함으로써, AR 마커를 로고나 도형과 같은 코드 디자인으로 설계하는 경우 각 정보마다 새로운 코드를 설계해야 하는 번거로움과, 유사 코드 상호간의 식별성이 저하되는 문제점을 동시에 해결하며, 라인 패턴을 마커 프레임 내측 에지 영역에 배치함으로써 코드 배치를 위한 지면 할애가 최소화되며, 라인 패턴을 블록으로 처리함으로써 AR 마커의 식별 정보를 용이하게 획득할 수 있는 AR 마커 장치, AR 제공 시스템, 및 AR 제공 방법에 관한 것이다.

일반적으로 증강현실(Augmented Reality: 이하, “AR”이라 한다.)이란 실세계의 영상과 가상적인 그래픽 객체를 컴퓨터로 합성하여 사용자의 상호작용을 통해 실제와 비슷한 현실감을 제공할 수 있는 가상의 세계를 의미하며, 완전한 몰입환경을 구현한 가상현실 수준보다는 약한 단계의 가상환경이라 할 수 있다.

이러한 AR 기술은 최근 방송, 교육, 의료, 제조, 출판, 게임 등 다양한 분야에서 최신 기술 트렌드가 되고 있다. 그 중에서도 AR을 구현하는 책들이 많이 소개되고 있다.

기존의 증강현실을 구현하기 위한 책들은 이미지 인식(Marker-less) 또는 인식마커(Artificial Marker)를 기반으로 한 기술이 사용 되고 있다.

가령, 이미지 인식(Marker-less)을 기반으로 하는 방법은 가상의 물리적인 마커를 사용하는 대신 실세계의 물체(Object)를 마커로 등록하여 가상 마커처럼 사용하는 방법으로서, 이 방식 또한 등록된 마커를 별도로 가지고 있어야 하며, 마커를 비교 및 추적하기 위해서는 시스템 리소스를 많이 사용한다는 단점이 있다. 특히, 휴대폰, PDA 등과 같이 시스템 리소스가 충분하지 않은 저가형 단말기에는 적합하지 않다.

인식마커(Artificial Marker)를 기반으로 한 방법은 동일한 형태와 크기의 물리적인 마커를 실사영상으로부터 입력받아 해당 마커를 인지하고, 그에 따른 마커의 위치, 방향 등을 영상입력 장치로부터의 상대적인 데이터로 계산하여 가상의 개체가 보여 질 포즈 및 위치를 예측하는 방법으로서, 물리적인 마커 인지를 위해서 패턴 비교(Pattern Matching) 방식을 사용하는데, 이 방식에서는 물리적인 마커를 하나 이상 미리 등록하여 가지고 있어야 하는 단점이 있다.

이미지 인식 기술은 제반 된 사항에서 구현하기에 비용이 많이 드는 반면, 인식마크를 기반으로 한 기술은 그에 비해 비용이 많이 절감되는 장점이 있기 때문에 후자에 대하여 설명하기로 한다.

이하, 종래의 마커(marker) 또는 태그(tag) 기반의 AR 기술에 대한 문제점을 도면을 참조하여 더 자세하게 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 마커가 기존의 코드 디자인(예컨대, 로고나 도형 혹은 문자 등)과 같이 하나의 정보만을 가지도록 되어 있는 경우 기존 코드 디자인과 차별화되는 새로운 코드 디자인을 매번 설계하여야 하고, 이를 인식하기 위하여 그때마다 학습하고 등록해야 하는 번거로움이 있다.

모바일과 같은 AR 장치에서 수많은 마커들에 대한 정보를 일일이 저장하여 관리하는 것은 사실상 불가능하다. 이를 위하여 원격에 있는 AR 서버의 DB에서 마커와 마커 관련 콘텐츠 정보를 저장해두고, AR 장치에서 선택적으로 가져와야 하기 때문에 검색 속도나 데이터 전송 속도를 저하시키는 원인이 된다. 특히 도안 코드의 경우 코드 상호간에 유사성이 높아 코드 인식의 어려움이 많다.

이를 해결하고자 도안 코드 대신 BAR 코드나 QR 코드를 대신사용할 수 있지만, 코드를 위한 별도의 지면이 할애되는 문제점이 있다. 가령, QR 코드는 지면의 어느 한쪽 전체에 표시되어 사용자의 시야를 거스르게 된다.

(특허번호 001) 공개실용 20-2012-0001967

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 증강되는 AR 콘텐츠마다 매번 코드 설계 및 학습이 필요하지 않는 코드 설계 및 관리가 용이한 AR 마커 장치, AR 제공 시스템 및 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 목적은 패턴의 유무, 길이, 두께, 유형, 혹은 아이콘 결합 여부에 따라 코드 확장이 가능하고 실제 오브젝트에 대응될 정도의 많은 정보를 나타내는 AR 마커 장치, AR 제공 시스템 및 방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적은 저가형 단말기로도 코드 인식에 실패하지 않으며, 원격 서버를 이용하지 않고도 칩과 같은 자체 서버를 통해서도 AR 코드 식별 정보 획득이 용이한 AR 마커 장치, AR 제공 시스템 및 방법을 제공한다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명의 AR 제공 시스템은, 바운더리 코드가 마커 프레임 내부 에지 영역에 제공되는 AR 마커, AR APP를 구동하여 상기 바운더리 코드를 인식하고 상기 마커 프레임 상에 AR 콘텐츠를 표시하는 AR　제공 장치, 및 상기 AR APP를 배포하고 AR 콘텐츠를 상기 AR 제공 장치에 제공하는 AR 제공 서버를 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명의 AR 마커는 내측에 보이드 스페이스를 가지는 사각 틀의 마커 프레임, 및 상기 보이드 스페이스의 에지 영역에 배치되는 식별 코드를 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 본 발명의 AR 제공 방법은, 식별 코드가 마커 프레임 내부 에지 영역에 제공되는 AR 마커를 검출하여 상기 AR 마커 상에 가상 세계를 증강하는 AR 제공 방법에 있어서, 상기 AR 마커를 AR　제공 서버와 AR 텍스트에 등록하는 단계, AR 제공 서버에서 AR 제공 장치로 AR APP를 다운로드하여 탑재하는 단계, 상기 AR 텍스트를 촬영하여 상기 AR 제공 장치에 상기 AR 마커의 패턴 이미지를 출력하는 단계, 상기 AR 마커의 패턴 이미지에서 마커 식별 정보를 추출하고, 추출된 상기 마커 식별 정보가 AR 코드 DB에 있는지 확인하는 단계, 확인된 경우 상기 마커 식별 정보와 매칭되는 해당 AR 콘텐츠 정보가 AR 콘텐츠 DB에 있는지 확인하는 단계, 및 확인된 경우 상기 AR 마커의 패턴 이미지 상에 상기 AR 콘텐츠를 출력하는 단계를 포함한다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 매번 코드 설계가 필요 없어 경제적이다.

둘째, 바운더리 코드는 패턴의 길이 혹은 두께를 조절하면 코드 인식이 용이하기 때문에, 패턴 인식에 실패할 확률이 작다.

셋째, 패턴의 유무, 길이, 두께, 유형, 및 아이콘 결합 여부 등에 따라 무수히 많은 코드 조합이 가능하다.

도 1은 종래 기술에 의한 AR 제공 사례.
도 2는 본 발명에 의한 AR 제공 시스템의 개념도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 의한 AR 마커의 정면도.
도 4는 본 발명에 의한 AR 제공 장치의 블록도.
도 5는 본 발명에 의한 마커 인식 모듈의 블록도.
도 6 내지 8은 본 발명에 의한 AR 마커의 다양한 실시예를 나타내는 정면도들.
도 9는 본 발명에 의한 AR 제공 방법을 나타내는 순서도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해 질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려 주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 바운더리 코드가 마커 프레임 내부 에지에 제공되는 AR 마커를 이용한 AR 제공 시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2를 참조하면 본 발명의 AR 제공 시스템(1000)은, 식별 코드(102)가 마커 프레임(104) 내부 에지 영역에 제공되는 AR 마커(M), AR APP를 구동하여 AR 마커(102)를 인식하고 AR 콘텐츠(W)를 표시하는 AR　제공 장치(T), 및 AR APP를 배포하고 AR 콘텐츠(W)를 AR 제공 장치(T)에 제공하는 AR 제공 서버(S)를 포함한다.

혹은 AR 제공 장치(T)가 AR 마커(M)를 직접 인식하지 않고, AR 마커(M)의 이미지를 캡처하여 AR 제공 서버(S)에 전송한 후, AR 제공 서버(S)에 의하여 AR 마커(102)를 인식하고 AR 콘텐츠(W)를 제공받아 AR 제공 장치(T)에서 표시할 수 있다.

본 발명의 AR 마커(M)는, AR 제공 서버(S) 및 AR 텍스트(P) 상에 등록된다. 여기서 AR 텍스트(P)는, 현실 세계에서 사용자가 볼 수 있는 오브젝트(object)로서 책(book) 혹은 전자책(e-book)을 포함한다. 그 밖에 오프라인 상에서 지면을 통하여 메시지를 전달할 수 있는 팜플렛, 메뉴판이나 광고판 등을 모두 포함할 수 있다. AR 콘텐츠(W)는, 교육용 혹은 홍보용 동영상 등을 포함한다.

도 3a를 참조하면, AR 마커(M)는, AR 마커임을 나타내고 AR 마커의 기준점 기능을 수행하는 마커 프레임(104)과, 마커 프레임(104) 내측에 배치되는 식별 코드(102)를 포함한다. 여기서 마커 프레임(104)은 내측에 보이드 스페이스(void space)를 가지는 사각 틀 형상을 하고, 식별 코드(102)는 보이드 스페이스 가장자리 둘레에 배치될 수 있다.

마커 프레임(104)은 AR 마커(M)의 식별 코드(102)를 쉽게 인식하도록 하고, 프레임의 두께나 길이를 통해 AR 마커(M)의 다양한 파라미터를 제공할 수 있다. 또한 마커 프레임(104)은 증강될 가상 객체의 위치를 표시하는 기준점이 될 수 있다.

보이드 스페이스에는 AR 마커 인식과 관계없는 미들 영역(M1)이 구비될 수 있다. 가령, 보이드 스페이스에는 마커와 관련이 없으면서 AR 콘텐츠(W)에 관한 여러 가지 메뉴 등이 기술되는 등 지면을 다양한 용도로 활용할 수 있다.

본 발명의 마커 프레임은 편의상 사각 프레임으로 하고 있지만, 원형 프레임을 배제하는 것은 아니며, 마커 프레임(104)이 삼각 프레임인 경우 식별 코드(102)는 프레임의 각 코너에 위치할 수 있다. 또한 마커 프레임(104) 원형 프레임인 경우 식별 코드(102)는 프레임의 에지에 소정 간격으로 원을 그리면서 형성될 수 있다.

도 3b를 참조하면, 식별 코드(102)는 마커 프레임(104) 자체에 음각으로 형성될 수 있다. 가령, 바운더리 코드는 마커 프레임 코너에 직접 형성될 수 있다. 또는 컬러만 달리하여 식별 코드(102)를 마커 프레임(104) 상에 형성할 수 있다.

도 4를 참조하면, AR 제공 장치(T)는, AR　텍스트(P)의 영상을 수집하는 카메라 모듈(110), 카메라 모듈(110)을 통하여 AR 텍스트(P)에서 AR 마커(102)를 인식하는 마커 인식 모듈(120), 카메라 모듈(110)을 통하여 인식된 AR 마커(M)와 AR 코드 DB(120a)에 저장된 마커와 대비하여 양 마커가 일치하는지 여부를 판단하는 AR 구현 모듈(130), 및 일치하는 경우 AR 콘텐츠 DB(130a)에 저장된 AR 콘텐츠(W)를 표시하는 디스플레이 모듈(140)을 포함한다.

AR　코드 DB(120a)는, AR 텍스트(P)에 기재된 것으로 AR 코드 데이터를 저장한다. AR　콘텐츠 DB(130a)는, 가상 객체에 대한 가상 영상을 획득하여 AR 콘텐츠(W)를 수집하고 저장한다.

카메라 모듈(110)은 도면에 도시되어 있지 않지만 AR 텍스트(P)의 영상에 대한 광학적 신호를 수광하는 렌즈, 및 광학적 신호를 영상 처리에 필요한 전기적 영상 신호로 변경하여 영상 데이터를 생성하는 이미지 센서를 포함할 수 있다. 이때 식별 코드(102)가 컬러 패턴을 포함하는 경우 RGB 필터로 구성되는 컬러 필터 어레이를 더 포함할 수 있다. 이미지 센서는 CCD 이미지 센서와, CMOS 이미지 센서 외에도 화상, 웹, 혹은 각종 디지털 카메라를 포함할 수 있다.

마커 인식 모듈(120)은 마커 프레임(104)을 인식한다. 마커 프레임(104)의 인식 방법은 마커 프레임(104)의 경계선을 추출하고, 추출된 경계선 중에서 직선을 추출하는 방식을 사용할 수 있다. 혹은 마커 프레임 인식 방법은 마커 프레임(104)의 최외각 4개의 꼭지점을 특징점으로 인식하여 추적하는 방식을 사용할 수 있다.

도 4를 참조하면, 마커 인식 모듈(120)은 마커 식별 정보를 획득하기 위하여 식별 코드(102)를 인식한다. 마커 인식 모듈(120)은 보이드 스페이스의 에지 영역(M2)을 검출하는 에지 검출부(122), 에지 영역(M2)에서 식별 코드(102)의 패턴 이미지를 획득하고 획득된 식별 코드(102)에서 패턴 이미지를 추출하는 이미지 추출부(124), 전술한 패턴 이미지와 대응되는 AR 코드 데이터가 기 저장된 AR 코드 DB(120a)를 이용하여 패턴 이미지로부터 AR 마커 식별 정보를 생성하는 이미지 처리부(126)를 포함한다. 여기서, DB에 저장된 AR 코드 데이터는 패턴 이미지를 AR 마커 식별 정보로 변환시키는 암호이다.

이미지 추출부(124)는 에지 영역(M2)을 코드 블록(가령, 4개의 코너 블록)으로 분할하는 영역 분할부(124a), 및 코드 블록 별로 식별 코드를 처리하는 블록 처리부(124b)를 포함한다. 따라서 에지 영역은 4 코너 블록을 포함하고, 코드 블록은 4 코너 블록과 대응됨으로써, 블록 처리부(124b)는 4 코너 블록 별로 식별 코드(102)를 처리하게 된다.

계속해서 도 4를 참조하면, AR 구현 모듈(130)은 생성된 마커 식별 정보를 이용하여 AR 콘텐츠 DB(130a)에 기 저장된 AR 콘텐츠(W)를 매칭시키고, 이를 AR 마커(M) 상에 증강시킬 수 있다. 가령, 마커 식별 정보가 AR 콘텐츠 DB(130a)에 저장되는 AR 콘텐츠(W)와 정합된다고 판단되면, 이를 디스플레이 모듈(140)로 출력한다.

디스플레이 모듈(140)은 AR 콘텐츠(W)를 보여주거나 말해주는 비디오 수단이나 오디오 수단을 모두 포함한다.

이러한 AR 제공 장치(T)는, 증강 현실 어플리케이션(AR APP)이 탑재되는 스마트기기로 정의될 수 있다. 여기서, AR APP는 AR 서비스 제공자가 AR 서비스를 제공할 목적으로 배포하는 어플리케이션으로서, 앱스토어나 웹 공간을 통하여 배포할 수 있다. 가령, AR APP는 스마트기기 OS제조사에서 제공하는 개발언어를 이용하여 해당 스마트기기에서만 동작되는 응용 프로그램으로서, 스마트기기가 제공하는 하드웨어적 기능을 지원받아 다양한 기능의 구현이 가능하다.

일례로, 스마트기기는 스마트폰, 휴대폰, 아이폰, 노트북 컴퓨터 등 이동성 단말기(Terminal)를 포함할 수 있다. 따라서 적어도 카메라나 스캐너가 구비되어 있다면 이동 통신망(Network)을 통한 통신이나 근거리 무선 통신 등 다양한 통신 기능을 가질 수 있는 단말기는 여기에 모두 포함될 수 있다.

AR 제공 서버(S)는, AR 마커(M)에 관한 AR 코드 데이터 정보와, AR 코드 데이터 정보와 정합되는 가상 객체의 영상 정보에 관한 AR 콘텐츠 정보를 저장하고, 이를 AR　제공 장치(T)와 통신할 수 있다.

본 발명에서 식별 코드(102)는 패턴 이미지를 포함한다. 여기서 패턴 이미지는 보이드 스페이스의 에지 영역(M2)에 배치 가능한 바운더리 코드 형태로 디자인될 수 있다.

바운더리 코드는, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 패턴 이미지로 사용자의 시야를 거스르지 않도록, 보이드 스페이스의 에지(Edge), 더 구체적으로 코너 블록(Corner Block)에 위치할 수 있다. 따라서 전술한 바와 같이 분할되는 코드 블록은 4개의 코너 블록일 수 있다.

도 6을 참조하면, 소정의 영역을 가지는 코드 블록을 4개의 코너 블록으로 분할한다면, 바운더리 코드는 보이드 스페이스의 코너에 위치하게 되고, 바운더리 코드는 코너의 위치에 따라 방향성을 가지는 "L" 타입으로 설계될 수 있다. 이때, 바운더리 코드는 라인 패턴일 수 있다.

따라서 각 코너 블록에는 "━"패턴이 있고, 없고, 그리고 "┃"자 패턴이 있고, 없고의 조합으로 구성된다. "━"패턴과, "┃"자 패턴이 모두 있는 경우, "━"패턴만 있는 경우, "┃"자 패턴만 있는 경우, 및 "━"패턴과, "┃"자 패턴이 모두 없는 경우를 포함하기 때문에, 각 코너 블록은 2비트(2의 제곱)의 정보를 가질 수 있다. 4 코너 블록은 8 비트(2의 8제곱)의 정보를 가질 수 있다. 그래서 4 코너 블록을 가지는 한 개의 AR 마커(M)는 기본적으로 255의 정보를 표현할 수 있다.

가령, 있으면 "1", 없으면 "0"이 되기 때문에, 4 코너 블록에 "L"패턴이 모두 있는 경우, "11 11 11 11"이 되어 "255"의 값을 갖게 되고(이때, 4 코너 블록에 패턴이 아무도 없는 경우는 배제된다.), 첫 번째 제1코너 블록에만 "L"패턴이 있는 경우 "11 00 00 00"이 되어 "2"의 값을 갖게 된다.

그 중 일부 패턴은 AR 마커(M)의 상하좌우 구분을 위한 기준점으로 사용될 수 있다. 이와 같이 최소한 AR 마커(M)의 각 코너에 있는 라인 패턴이 있고, 없고만 인식하면 충분하기 때문에, 패턴 인식에 실패할 확률이 거의 없다. 위 라인 패턴은 패턴 변형을 통하여 확장 가능하다.

도 7을 참조하면, 라인이 있고, 없고 외에 라인의 길이, 굵기, 색상, 유형(예컨대, 실선/점선 내지는 직선/요철선), 혹은 아이콘과의 결합 유무/위치 등을 더 포함함으로써 식별 코드 값은 더 많아질 수 있다.

가령, 제1코너 블록은 라인의 있고(ⓐ), 없고(ⓑ)의 결합으로 코드화되어 있고, 제2코너 블록은 긴 라인(ⓒ)과, 짧은 라인(ⓓ)의 결합으로 코드화되어 있고, 제3코너 블록은 실선 라인(ⓔ)과 점선 라인(ⓕ)의 결합으로 코드화되어 있으며, 제4코너 블록은 아이콘이 있고(ⓖ), 없고(ⓗ)의 결합으로 코드화되어 있다. 그 밖에 굵은 라인과 가는 라인의 결합, 및 각종 컬러 라인의 결합 등을 고려해 볼 수 있다.

가령, 라인의 유무(라인이 있고, 없고) 외에 라인의 길이(긴 라인과 짧은 라인), 라인의 유형(실선 라인과 점선 라인), 그리고 라인과 아이콘의 결합 유무(아이콘의 있고 없고)를 더 포함할 때, 모두 32비트(2의 32제곱 = 최대 4,294,967,296)의 구분이 가능하다. 위 라인 패턴은 패턴 라인을 이중화하여 더 확장 가능하다.

도 8을 참조하면, 전술한 실시예의 라인 패턴을 다시 2 줄로 확장한다면, 32비트 X 32비트(2의 32제곱 X 2의 32제곱)까지 AR 마커(M) 정보를 확보할 수 있다. 이와 같이, 패턴의 유무, 길이, 두께, 유형, 및 아이콘 결합 여부 등에 따라 무수히 많은 코드 조합이 가능하기 때문에, 특별한 제한을 받지 않고 세부적인 AR 콘텐츠 정보까지 제공할 수 있다.

이하, 바운더리 코드가 마커 프레임 내부 에지 영역에 제공되는 AR 마커를 이용하여 AR 제공 방법을 설명한다.

먼저 AR 마커(M)에 AR 마커 식별 정보를 바운더리 코드로 인코딩한다. AR 서버(S)는 전술한 바와 같이 바운더리 코드를 설계할 수 있다. 다음 AR 제공 장치(T)를 이용하여 AR 마커 식별 정보를 디코딩한다.

이하, 도 9를 참조하여 바운더리 코드를 디코딩하고 AR 콘텐츠(W)를 증강시키는 과정을 상세히 설명한다.

AR 마커(M)를 AR　제공 서버(S)와 AR 텍스트(P)에 등록한다.(S110)

AR 제공 장치(T)에 AR APP를 다운로드하여 탑재한다.(S120)

AR 텍스트(P)를 촬영하여 AR 제공 장치(T)에 AR 마커(M)의 패턴 이미지를 출력한다.(S130)

AR 마커(M)의 패턴 이미지에서 AR 마커 식별 정보를 추출하고, 추출된 정보가 AR 코드 DB(120a)에 있는지 확인한다.(S140)

이때 이미지 추출부(124)를 이용하여 에지 영역(M2)에서 식별 코드(102)의 패턴 이미지를 추출함에 있어서, 4 코드 블록으로 나누어 에지 영역을 분할하고, 분할 된 식별 코드(102)를 해석한다. 이로써 식별 코드(102)를 AR 마커 식별 정보로 변환할 수 있다.

확인된 경우 AR 마커 식별 정보와 매칭되는 해당 AR 콘텐츠 정보가 AR 콘텐츠 DB(130a)에 있는지 확인한다.(S150)

확인된 경우 AR 마커(M)의 패턴 이미지 상에 AR 콘텐츠(W)를 출력한다.(S160)

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 로고나 도형 등의 코드 디자인과 같이 하나의 정보만을 가지도록 되어 있는 경우 기존 코드 디자인과 차별화되는 새로운 코드 디자인을 매번 설계하여야 하고, 이를 인식하기 위하여 그때마다 학습하고 등록해야 하는 번거로움을 덜어주기 위하여, 한 번 코드 설계로 계속 사용할 수 있되, 지면 할애를 위하여 마커 프레임 에지에 배치하는 구성을 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

1000: AR 시스템 T: AR 제공 장치
M: AR 마커 M1: 미들 영역
M2: 에지 영역 102: 식별 코드
104: 마커 프레임 110: 카메라 모듈
120: 마커 인식 모듈 120a: AR 코드 DB
122: 에지 검출부 124: 이미지 검출부
124a: 영역 분할부 124b: 블록 처리부
126: 이미지 처리부 130: AR 구현 모듈
130a: AR 콘텐츠 DB 140: 디스플레이 모듈
P: AR 텍스트 S: AR 제공 서버
W: AR 콘텐츠

Claims

바운더리 코드가 마커 프레임 내부 에지 영역에 제공되는 AR 마커;
AR APP를 구동하여 상기 바운더리 코드를 인식하고 상기 마커 프레임 상에 AR 콘텐츠를 표시하는 AR　제공 장치; 및
상기 AR APP를 배포하고 AR 콘텐츠를 상기 AR 제공 장치에 서비스하는 AR 제공 서버를 포함하고,
상기 AR 마커는,
상기 AR 마커의 기준점 기능을 수행하는 사각 틀 형상의 마커 프레임, 및
상기 마커 프레임 내측의 보이드 스페이스를 포함하고,
상기 보이드 스페이스는,
중심에 상기 AR 마커와 관련 없는 미들 영역(M1), 및
주변에 식별 코드가 배치되는 상기 에지 영역(M2)으로 구분되며,
상기 식별 코드는, 상기 바운더리 코드이며,
상기 바운더리 코드는 상기 에지 영역의 4 코너 블록에 위치하되,
상기 블록 위치에 따라 방향성을 가지는 "L" 타입의 라인 패턴이고,
상기 라인 패턴의 유무, 형태, 굵기, 및 길이 중 적어도 하나 이상의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 AR 제공 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 AR 제공 장치는,
상기 AR　마커의 영상을 수집하는 카메라 모듈;
상기 카메라 모듈을 통하여 AR 마커 식별 정보를 획득하는 AR 마커 인식 모듈;
상기 AR　마커 식별 정보와 정합되는 AR 콘텐츠 정보를 출력하는 AR 구현 모듈; 및
상기 AR　콘텐츠를 표시하는 디스플레이 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 AR 제공 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 AR 마커 인식 모듈은,
상기 에지 영역을 검출하는 에지 검출부;
상기 에지 영역에서 상기 식별 코드의 패턴 이미지를 획득하고 추출하는 이미지 추출부; 및
상기 패턴 이미지로부터 상기 AR 마커 식별 정보를 생성하는 이미지 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 AR 제공 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 이미지 추출부는,
상기 에지 영역을 다수의 코드 블록으로 분할하는 영역 분할부; 및
상기 코드 블록 별로 상기 바운더리 코드를 처리하는 블록 처리부를 포함하고,
상기 에지 영역은 4 코너 블록을 포함하고, 상기 코드 블록은 상기 4 코너 블록과 대응됨으로써, 상기 블록 처리부는 상기 4 코너 블록 별로 상기 바운더리 코드를 처리하는 것을 특징으로 하는 AR 제공 시스템.
내측에 보이드 스페이스를 가지는 사각 틀의 마커 프레임; 및
상기 보이드 스페이스의 에지 영역에 배치되는 식별 코드를 포함하는 AR 마커 장치에 있어서,
상기 마커 프레임은 상기 AR 마커 장치의 기준점 기능을 수행하고,
상기 보이드 스페이서는,
중심에 상기 AR 마커 장치와 관련 없는 미들 영역(M1), 및
주변에 상기 식별 코드가 배치되는 상기 에지 영역(M2)으로 구분되며,
상기 식별 코드는, 바운더리 코드이며,
상기 바운더리 코드는 상기 에지 영역의 4 코너 블록에 위치하되,
상기 블록 위치에 따라 방향성을 가지는 "L" 타입의 라인 패턴이고,
상기 라인 패턴의 유무, 형태, 굵기, 및 길이 중 적어도 하나 이상의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 AR 마커 장치.
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제 5 항에 있어서,
상기 바운더리 코드는,
상기 4 코너 블록의 위치에 따라 방향성을 가지는 "L" 타입으로 설계되는 라인 패턴을 포함함으로써, 상기 4 코너 블록에 위치하는 "━"패턴이 있고, 없고, 그리고 "┃"자 패턴이 있고, 없고의 조합인 것을 특징으로 하는 AR 마커 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 바운더리 코드는,
"━"패턴 및 "┃"자 패턴의 길고, 짧고의 조합, "━"패턴 및 "┃"자 패턴의 실선, 점선의 조합, "━"패턴 및 "┃"자 패턴과 결합되는 아이콘의 조합 중 적어도 하나 이상의 조합을 더 포함함을 특징으로 하는 AR 마커 장치.
식별 코드가 마커 프레임 내부 에지 영역에 제공되는 AR 마커를 검출하여 상기 AR 마커 상에 가상 세계를 증강하는 AR 제공 방법에 있어서,
상기 AR 마커를 AR　제공 서버와 AR 텍스트에 등록하는 단계;
AR 제공 서버에서 AR 제공 장치로 AR APP를 다운로드하여 탑재하는 단계;
상기 AR 텍스트를 촬영하여 상기 AR 제공 장치에 상기 AR 마커의 패턴 이미지를 출력하는 단계;
상기 AR 마커의 패턴 이미지에서 마커 식별 정보를 추출하고, 추출된 상기 마커 식별 정보가 AR 코드 DB에 있는지 확인하는 단계;
확인된 경우 상기 마커 식별 정보와 정합되는 해당 AR 콘텐츠 정보가 AR 콘텐츠 DB에 있는지 확인하는 단계; 및
확인된 경우 상기 AR 마커의 패턴 이미지 상에 상기 AR 콘텐츠를 출력하는 단계를 포함하고,
상기 AR 마커는,
상기 AR 마커의 기준점 기능을 수행하는 사각 틀 형상의 마커 프레임, 및
상기 마커 프레임 내측의 보이드 스페이스를 포함하고,
상기 보이드 스페이스는,
중심에 상기 AR 마커와 관련 없는 미들 영역(M1), 및
주변에 식별 코드가 배치되는 에지 영역(M2)으로 구분되며,
상기 식별 코드는, 바운더리 코드이며,
상기 바운더리 코드는 상기 에지 영역의 4 코너 블록에 위치하되,
상기 블록 위치에 따라 방향성을 가지는 "L" 타입의 라인 패턴이고,
상기 라인 패턴의 유무, 형태, 굵기, 및 길이 중 적어도 하나 이상의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 AR 제공 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 마커 식별 정보를 추출하는 단계는,
상기 에지 영역을 검출하는 단계;
상기 에지 영역을 코드 블록으로 분할하는 단계;
상기 분할된 에지 영역 별로 상기 식별 코드를 추출하는 단계; 및
상기 식별 코드를 해석하여 상기 마커 식별 정보를 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 AR 제공 방법.