KR101691880B1 - 자동 캘리브레이션 기능이 구비된 인터액티브 시스템 및 인터액티브 시스템의 자동 캘리브레이션 방법 - Google Patents

자동 캘리브레이션 기능이 구비된 인터액티브 시스템 및 인터액티브 시스템의 자동 캘리브레이션 방법 Download PDF

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Abstract

화면이 투영되는 스크린; 제1해상도의 화상정보를 생성하는 컴퓨터; 상기 컴퓨터로부터 화상정보를 전송받아 상기 스크린에 화면을 투사하는 프로젝터; 상기 스크린상에서 이동하며 신호를 발하는 판서수단; 상기 스크린을 촬영하여, 상기 판서수단의 상기 스크린상의 위치를 나타내는 스크린 좌표를 인식하는 카메라부; 및 상기 스크린 좌표에 대응되는 상기 화상정보 상에서의 위치를 나타내는 화상좌표로 전환하는 제어부;를 포함하고, 상기 컴퓨터는, 상기 제어부로부터 상기 화상좌표를 전송받아 저장하거나 이를 이미지 형태로 표현하고, 상기 신호에 따라 소정 명령을 수행하는 인터액티브 시스템에 있어서, 상기 프로젝터는, 형태가 동일하고 크기는 상이한 적어도 두 종류의 패턴이 포함된 캘리브레이션 이미지를 상기 스크린에 투사하고, 상기 카메라부는, 상기 캘리브레이션 이미지를 촬영하여 캘리브레이션 영상을 생성하며, 상기 제어부는, 상기 캘리브레이션 이미지와 상기 캘리브레이션 영상에 각각 포함된 상기 패턴의 위치를 비교하여, 상기 스크린 좌표와 상기 화상 좌표가 대응되도록 캘리브레이션을 수행하는 인터액티브 시스템 및 인터액티브 시스템의 캘리브레이션 방법을 제공하여 캘리브레이션 영상에서의 패턴 인식률을 높임으로써, 보다 정확한 캘리브레이션이 이루어지도록 할 수 있다.

Description

자동 캘리브레이션 기능이 구비된 인터액티브 시스템 및 인터액티브 시스템의 자동 캘리브레이션 방법{Interactive System Having Auto Calibration Function And Auto Calibration Method of Interactive System}
본 발명은 자동 캘리브레이션 기능이 구비된 인터액티브 시스템 및 이를 이용한 자동 캘리브레이션 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캘리브레이션 이미지에 포함된 패턴의 인식률을 높여 보다 정확한 캘리브레이션이 이루어질 수 있도록 하는 인터액티브 시스템 및 이를 이용한 자동 캘리브레이션 방법에 관한 것이다.
도 1은 종래의 인터액티브 시스템을 설명하기 위한 참고도이다. 도 1을 참조하면, 컴퓨터(10)에서 생성되는 화상정보의 이미지를 프로젝터(20)를 통하여, 스크린(30)에 투영시키게 된다.
그리고, 판서수단(50)이 스크린(30)상에서 이동하게 되면, 카메라(40)가 실시간으로 위치를 추적하여 좌표데이터로 변환하고, 이를 컴퓨터(10)로 전송하게 된다. 이때에, 컴퓨터(10)는 원래의 화상정보와 판서수단의 좌표데이터를 합성시키게 된다.
이렇게 판서수단의 좌표데이터가 합성된 화상정보를 프로젝터(20)를 통해 스크린(30)에 투영시키면, 판서수단(50)의 위치와 스크린에 투영된 위치가 일치하여야한다.
이를 일치시키기 위한 과정을 캘리브레이션(Calibration)이라 하는데, 종래에는 사용자의 동작을 요구하는 수동 캘리브레이션이 주로 적용되었다.
도 2는 수동 캘리브레이션 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 컴퓨터(10)에서 생성되는 화상정보를 프로젝터(20)를 통해서 스크린(30)에 투영시키고, 캘리브레이션 과정이 시작되면, 도 2의 (a)와 같이, 스크린(30)의 특정한 위치(A)에 특정한 이미지가 나타난다. 이때에 사용자가 상기 특정한 위치(A)를 터치하면, 도 2의 (b)와 같이 특정 이미지의 위치가 (B)로 이동하고, 다시 사용자가 (B)의 위치를 터치하면, 다시 특정 이미지의 위치가 (C) 내지 (I)의 순차적으로 설정된 이치로 이동되며, 사용자는 순차적으로 나타나는 특정 이미지의 위치를 순차적으로 터치하고 이를 컴퓨터(10)가 인식함으로써, 캘리브레이션 과정이 완성된다.
한편, 위와 같은 수동 캘리브레이션의 경우에 사용자가 상술한 바와 같은 동작을 반복해야 하므로 다소 번거롭다는 문제가 있었다.
이러한 문제점을 해결하고자, 최근에는 프로젝터(20)를 통해, 특정한 패턴이 반복되는 캘리브레이션 이미지를 스크린(30)에 투사시키고, 이를 카메라(40)를 통해 촬영한 캘리브레이션 영상을 획득하여, 캘리브레이션 이미지의 데이터와 카메라를 통해 촬영한 캘리브레이션 영상에서의 상기 특정 패턴의 위치를 비교하여, 캘리브레이션 과정을 완성하는 자동 캘리브레이션 방법이 사용되고 있다.
그러나, 이러한 자동 캘리브레이션 방법의 경우, 반복되는 상기 패턴들의 위치가 카메라(40)의 촬영중심으로부터 벗어날수록 캘리브레이션 영상에서 패턴 형상의 왜곡현상이 심해질 수 있어, 그 패턴의 인식에 오류가 생길 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자, 형태는 동일하고 크기는 상이한 적어도 두 종류의 패턴이 포함된 캘리브레이션 이미지를 스크린에 투사하고, 이를 촬영함으로써 촬영된 캘리브레이션 영상에서의 패턴 인식률을 높여, 보다 정확한 캘리브레이션이 이루어지는 인터액티브 시스템 및 이를 이용한 캘리브레이션 방법을 제공하고자 한다.
본 발명에 의한 인터액티브 시스템은, 화면이 투영되는 스크린; 제1해상도의 화상정보를 생성하는 컴퓨터; 상기 컴퓨터로부터 화상정보를 전송받아 상기 스크린에 화면을 투사하는 프로젝터; 상기 스크린상에서 이동하며 신호를 발하는 판서수단; 상기 스크린을 촬영하여, 상기 판서수단의 상기 스크린상의 위치를 나타내는 스크린 좌표를 인식하는 카메라부; 및 상기 스크린 좌표에 대응되는 상기 화상정보 상에서의 위치를 나타내는 화상좌표로 전환하는 제어부;를 포함하고, 상기 컴퓨터는, 상기 제어부로부터 상기 화상좌표를 전송받아 저장하거나 이를 이미지 형태로 표현하고, 상기 신호에 따라 소정 명령을 수행하는 인터액티브 시스템에 있어서, 상기 프로젝터는, 형태가 동일하고 크기는 상이한 적어도 두 종류의 패턴이 포함된 캘리브레이션 이미지를 상기 스크린에 투사하고, 상기 카메라부는, 상기 캘리브레이션 이미지를 촬영하여 캘리브레이션 영상을 생성하며, 상기 제어부는, 상기 캘리브레이션 이미지와 상기 캘리브레이션 영상에 각각 포함된 상기 패턴의 위치를 비교하여, 상기 스크린 좌표와 상기 화상 좌표가 대응되도록 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
본 발명에 의한 인터액티브 시스템에서, 상기 캘리브레이션 이미지는, 크기가 서로 다른 두가지 패턴을 포함하고, 상대적으로 크기가 작은 패턴이 중앙부위에 위치할 수 있다.
본 발명에 의한 인터액티브 시스템에서, 상기 패턴의 크기는, 상기 패턴이 투사된 상기 스크린상의 위치로부터 상기 카메라부까지의 직선길이가 짧을수록 작을 수 있다.
본 발명에 의한 인터액티브 시스템에서, 상기 제어부는, 상기 캘리브레이션 영상에서 상기 캘리브레이션 이미지에 대응되는 영역을 판서 영역으로 인식할 수 있다.
본 발명에 의한 인터액티브 시스템에서, 상기 제어부는, 상기 캘리브레이션 영상에서 판서 영역 이외의 영역은 메뉴 영역으로 인식하고, 상기 판서수단의 스크린 좌표가 상기 메뉴영역에 있음을 나타내고, 상기 판서수단에서 소정의 신호를 발하면, 상기 컴퓨터가 소정의 동작을 수행하도록 할 수 있다.
본 발명에 의한 인터액티브 시스템에서, 상기 캘리브레이션 이미지는, 상기 패턴의 명도가 배경의 명도보다 낮을 수 있다.
본 발명에 의한 인터액티브 시스템에서, 상기 제어부는, 상기 스크린 좌표가 상기 화상 좌표로 변환되는 좌표변환정보를 저장할 수 있다.
본 발명에 의한 인터액티브 시스템은, 상기 컴퓨터에서 생성되는 화상정보의 해상도가 제2해상도로 변경되는 경우, 상기 제어부는, 저장된 좌표변환정보를 제1해상도와 제2해상도의 차이에 따른 스케일링 작업에 의해 제2해상도에 적합하도록 변경할 수 있다.
본 발명에 의한 인터액티브 시스템의 캘리브레이션 방법은, 화면이 투영되는 스크린; 제1해상도의 화상정보를 생성하는 컴퓨터; 상기 컴퓨터로부터 화상정보를 전송받아 상기 스크린에 화면을 투사하는 프로젝터; 상기 스크린상에서 이동하며 신호를 발하는 판서수단; 상기 스크린을 촬영하여, 상기 판서수단의 상기 스크린상의 위치를 나타내는 스크린 좌표를 인식하는 카메라부; 및 상기 스크린 좌표에 대응되는 상기 화상정보 상에서의 위치를 나타내는 화상좌표로 전환하는 제어부;를 포함하고, 상기 컴퓨터는 상기 제어부로부터 상기 화상좌표를 전송받아 저장하거나 이를 이미지 형태로 표현하고, 상기 신호에 따라 소정 명령을 수행하는 인터액티브 시스템의 캘리브레이션 방법으로, 형태는 동일하고 크기는 상이한 적어도 두 종류의 패턴이 포함된 캘리브레이션 이미지를 상기 스크린에 투사하는 이미지 투사단계; 상기 캘리브레이션 이미지를 촬영하여 캘리브레이션 영상을 생성하는 이미지 촬영단계; 및 상기 캘리브레이션 이미지와 상기 캘리브레이션 영상에 각각 포함된 상기 패턴의 위치를 상호 비교하여 스크린 좌표와 화상좌표를 대응시키는 캘리브레이션 수행단계;를 포함하는 인터액티브 시스템의 캘리브레이션 방법.
본 발명에 의한 인터액티브 시스템의 캘리브레이션 방법에서, 상기 캘리브레이션 이미지는, 크기가 서로 다른 두가지 패턴을 포함하고, 상대적으로 크기가 작은 패턴이 중앙부위에 위치할 수 있다.
본 발명에 의한 인터액티브 시스템의 캘리브레이션 방법에서, 상기 패턴의 크기는, 상기 패턴이 투사된 상기 스크린상의 위치로부터 상기 카메라부까지의 직선길이가 짧을수록 작을 수 있다.
본 발명에 의한 인터액티브 시스템의 캘리브레이션 방법은, 상기 스크린좌표와 상기 화상좌표를 대응시키는 좌표변환정보를 저장하는 저장단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 인터액티브 시스템의 캘리브레이션 방법은, 해상도의 변경이 있는지 여부를 체크하는 해상도 변경 체크단계; 및 해상도의 변경이 있는 경우, 해상도 차이에 따른 스케일링 작업에 의해 변경된 해상도에 적합하도록 상기 좌표변환정보를 변경하는 좌표변환정보 스케일링 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 인터액티브 시스템 및 이를 이용한 캘리브레이션 방법에 의하면, 형태는 동일하고 크기는 상이한 적어도 두 종류의 패턴이 포함된 캘리브레이션 이미지를 스크린에 투사하고, 이를 촬영함으로써 촬영된 캘리브레이션 영상에서의 패턴 인식률을 높여, 보다 정확한 캘리브레이션이 이루어지도록 할 수 있다.
도 1은 종래의 인터액티브 시스템을 설명하기 위한 참고도.
도 2는 수동 캘리브레이션 과정을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 인터액티브 시스템의 개념도.
도 4는 캘리브레이션 이미지가 스크린(110)에 투사된 상태를 나타내는 참고도.
도 5는 카메라부가 스크린에 투영된 캘리브레이션 이미지를 촬영하여 생성한 캘리브레이션 영상의 참고도.
도 6은 스크린의 판서 영역와 메뉴영역의 일례를 보여주는 예시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 방법을 도시한 순서도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 인터액티브 시스템(100)의 개념도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 인터액티브 시스템(100)은, 화면이 투영되는 스크린(110), 화상정보를 생성하는 컴퓨터(120), 상기 컴퓨터(120)로부터 화상정보를 전송받아 상기 스크린에 화면을 투사하는 프로젝터(130), 상기 스크린(110) 상에서 이동하며 신호를 발하는 판서수단(140), 상기 스크린(110)을 촬영하여, 상기 판서수단(140)의 위치를 인식하는 카메라부(150), 및 상기 카메라부(150) 와 상기 컴퓨터(120)로부터 정보를 전송받아 처리하거나 저장하는 제어부(160)를 포함할 수 있다.
스크린(110)은 상기 프로젝터(130)를 통해 투사되는 화상정보를 사용자가 시각적으로 인지하도록 할 수 있다. 다시 말해서, 상기 스크린(110)은 프로젝터(130)를 통해 투사되는 영상을 사용자가 볼 수 있도록 할 수 있다. 이를 위해, 상기 스크린(110)은 백색 평면 형태로 구비될 수 있다. 또한, 상기 스크린(110)은 사각의 평면형태로 구비될 수 있다.
컴퓨터(120)는 계산 및 저장 기능을 갖춘 일반적인 전산장치일 수 있으며, 상기 컴퓨터(120)는 판서 프로그램이 저장되어, 이를 실행할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터(120)는 소정 해상도의 화상정보를 생성할 수 있으며, 후술하는 프로젝터(130)를 통해서 이를 상기 스크린(110)에 투사하도록 할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터(120)는 후술하는 판서수단(140)의 위치정보를 실시간으로 전송받아 저장하거나 이를 이미지 형태로 표현할 수 있으며, 이를 상기 화상정보와 합성하여, 후술하는 프로젝터(130)를 통해 상기 스크린(110)에 투사하도록 할 수 있다. 한편, 상기 컴퓨터(120)는 투사되는 상기 화상정보의 해상도를 변경시킬 수 있다. 다시 말해서, 상기 컴퓨터(120)는 필요에 따라, 또는 사용자의 선택에 따라 후술하는 프로젝터(130)를 통해서 투사되는 상기 화상정보의 해상도를 제1해상도에서 제2해상도로 변경되도록 할 수 있다. 다른 한편으로, 상기 컴퓨터(120)는 후술하는 판서수단(140)으로부터 신호를 수신하여 소정의 명령을 수행할 수 있다. 또한, 후술하는 판서수단(140)이 발하는 신호에 따라, 판서수단(140)의 위치정보를 이미지 형태로 표현하는 색상을 달리 표현할 수 있다. 다시 말해서, 판서수단(140)이 발하는 신호의 주파수에 따라, 다른 색상으로 표현하거나, 특정 신호를 발할때마다, 정해진 순서대로 색상을 변경하도록 할 수도 있다. 또한, 판서수단(140)이 발하는 신호가 특정한 주파수에 해당할 때에만 상기 판서수단(140)의 위치정보를 이미지화할 수 있다.
프로젝터(130)는 상기 컴퓨터(120)로부터 화상정보를 전송받아 상기 스크린(110)에 투사할 수 있다. 다시 말해서, 상기 프로젝터(130)는 상기 스크린(110)에 화상정보를 투사하여 사용자가 이를 시각적으로 인식하도록 할 수 있다. 또한, 상기 프로젝터(130)는, 캘리브레이션 이미지(CI)를 상기 스크린(110)에 투사할 수 있다.
도 4는 캘리브레이션 이미지(CI)가 상기 스크린(110)에 투사된 상태를 나타내는 참고도이다. 도 4를 참고하면, 상기 캘리브레이션 이미지(CI)는 형태는 동일하고, 크기는 상이한 적어도 두 종류의 패턴(P1, P2)이 포함될 수 있다. 즉, 제1패턴(P1)이 제2패턴(P2)보다 크기가 클 수 있다. 이때에, 상기 패턴(P1, P2)의 크기는, 상대적으로 크기가 작은 제2패턴(P2)이 중앙부위에 배치되고, 상대적으로 크기가 큰 제1패턴(P1)이 외곽에 배치될 수 있다. 또한, 상기 패턴(P1, P2)의 크기는, 상기 패턴(P1, P2)이 투사된 상기 스크린(110) 상의 위치로부터 후술하는 카메라부(150)까지의 직선길이가 짧을 수록 작을 수 있다. 다시 말해서, 도 3과 도 4를 참조하면, 상기 패턴(P1, P2)이 투사된 상기 스크린(110) 상의 위치로부터 카메라부(150)까지의 직선길이는 상기 스크린(110)의 중앙상부가 가장 짧고, 상기 스크린(110)의 중앙상부로부터 멀어질수록 길어지게 된다. 이에 따라, 상기 제1패턴(P1)은 상기 스크린(110)의 좌우양단 및 하단을 따라 배치될 수 있으며, 상기 제2패턴(P2)은 상단 중앙부위에 배치될 수 있다.
한편, 도 5는 후술하는 카메라부(150)가 상기 캘리브레이션 이미지(CI)가 상기 스크린(110)에 투영된 화면을 촬영하여 생성한 캘리브레이션 영상(CV)의 참고도이다. 캘리브레이션 영상(CV)에 반영된 상기 패턴(P1, P2)은 카메라부(150)에서 상기 패턴(P1, P2)이 투사된 상기 스크린(110) 상의 위치까지의 직선길이가 길수록 왜곡될 수 있고, 이에 따라, 상기 패턴(P1, P2)의 인식률이 저하될 수 있다. 그러나, 상술한 바와 같이, 상기 패턴(P1, P2)의 크기를 달리함으로써, 도 5에서 보여지는 바와 같이, 제1패턴(P1)의 크기를 크게 함으로써 상기 캘리브레이션 영상(CV)에서의 왜곡을 최소화 시킬수 있으므로, 상기 패턴(P1, P2)의 인식률을 높일 수 있다.
다른 한편으로, 상기 캘리브레이션 이미지(CI)는, 상기 패턴(P1, P2)의 명도가 배경의 명도보다 낮을 수 있다. 다시 말해서, 상기 패턴(P1, P2)의 색상은 배경의 색상보다 어두울 수 있다. 예를 들어, 상기 캘리브레이션 이미지(CI)는, 상기 패턴(P1, P2)은 흑색, 배경은 백색일 수 있다. 이를 통하여, 후술하는 카메라를 통해 촬영하여 생성되는 캘리브레이션 영상(CV)에서 상기 패턴(P1, P2)의 인식도를 보다 높일 수 있다.
판서수단(140)은 상기 스크린(110)상에서 이동할 수 있다. 또한, 상기 판서수단(140)은 신호를 발할 수 있으며, 상기 판서수단(140)이 발하는 신호에 따라 상기 컴퓨터(120)가 특정 명령을 수행하도록 할 수 있다. 또한, 상기 판서수단(140)은 상기 신호의 주파수를 변경할 수 있다. 이를 통해, 상기 판서수단(140)이 발하는 신호의 변화에 따라 상기 컴퓨터(120)가 상기 판서수단(140)의 위치정보를 이미지형태로 표현하는 색상이 달라지도록 할 수 있다.
카메라부(150)는, 상기 스크린(110)을 촬영할 수 있으며, 상기 판서수단(140)의 상기 스크린(110) 상의 위치를 나타내는 스크린 좌표(Sx, Sy)를 인식할 수 있다. 다시 말해서, 상기 카메라부(150)는 상기 판서수단(140)의 스크린좌표(Sx, Sy)를 실시간으로 인식하여 후술하는 제어부(160)에 전송할 수 있다. 또한, 상기 카메라부(150)는 상기 캘리브레이션 이미지(CI)를 촬영하여, 캘리브레이션 영상(CV)를 생성할 수 있다.
제어부(160)는, 상기 카메라부(150)로부터 상기 스크린 좌표(Sx, Sy)를 전송받아, 스크린 좌표(Sx, Sy)를 이에 대응되는 화상정보 상에서의 위치를 나타내는 화상좌표(Vx, Vy)로 전환할 수 있다.
한편, 상기 제어부(160)는 상기 카메라부(150)로부터 전송받은 상기 캘리브레이션 영상(CV)과 상기 프로젝터(130)에서 투사되는 캘리브레이션 이미지(CI)를 비교하여, 상기 패턴(P1, P2)의 스크린 좌표(Sx, Sy)와 상기 패턴(P1, P2)의 화상좌표(Vx, Vy)를 상호 대응되도록 함으로써, 스크린 좌표(Sx, Sy)와 화상좌표(Vx, Vy)를 상호 대응되도록 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 이때에, 상기 캘리브레이션 영상(CV)에서 왜곡의 정도가 심한 위치일수록 상기 패턴(P1, P2)의 크기가 크기 때문에, 상기 제어부(160)가 상기 캘리브레이션 영상(CV)에서 상기 패턴(P1, P2)의 위치를 보다 명확히 인식할 수 있게 된다.
다른 한편으로, 상기 제어부(160)는 스크린 좌표(Sx, Sy)가 화상좌표(Vx, Vy)로 변환되는 좌표변환정보를 저장할 수 있다. 상기 제어부(160), 이와 같이 상기 좌표변환정보를 저장함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 인터액티브 시스템(100)이 재구동될 때에 상기 캘리브레이션 이미지(CI)를 투사하고, 이를 촬영하여 캘리브레이션을 수행하는 과정을 다시 거치지 않고, 저장된 상기 좌표변환정보를 활용하여, 스크린 좌표(Sx, Sy)를 화상좌표(Vx, Vy)로 전환할 수 있다.
이에 더하여, 상기 제어부(160)는, 저장된 상기 좌표변환정보를 통해, 상기 컴퓨터(120)에서 생성되는 화상정보의 해상도가 제1해상도에서 제2해상도로 변경되는 경우에도, 캘리브레이션을 수행하는 과정을 거치지 않도록 할 수 있다. 다시 말해서, 상기 제어부(160)는 저장된 상기 좌표변환정보를 제1해상도와 제2해상도의 차이에 따른 스케일링 작업에 의해 제2해상도에 적합하도록 변경할 수 있다. 이를 통해서, 상기 화상정보의 해상도 변경시에도 다시 캘리브레이션 과정을 거치지 않고, 곧바로 스크린 좌표(Sx, Sy)를 화상좌표(Vx, Vy)로 변환할 수 있도록 할 수 있다.
도 6은 스크린(110)의 판서 영역(DA)와 메뉴영역(MA)의 일례를 보여주는 예시도이다. 도 6을 참조하면, 상기 제어부(160)는 상기 캘리브레이션 영상(CV)에서 상기 캘리브레이션 이미지(CV)에 대응되는 영역을 판서 영역(DA)으로 인식할 수 있으며, 상기 캘리브레이션 영상(CV)에서 상기 판서 영역(DA) 이외의 영역은 메뉴영역(MA)으로 인식할 수 있다. 이때에, 상기 제어부(160)는 상기 판서수단(140)이 상기 판서 영역(DA)에 위치하는 경우에는, 상기 판서수단(140)의 스크린 좌표(Sx, Sy)를 화상좌표(Vx, Vy)로 실시간으로 전환하도록 하여, 이를 실시간으로 상기 컴퓨터(120)에 전송하여 상기 화상정보에 상기 판서수단(140)의 실시간 위치를 이미지화하여 합성할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 상기 판서수단(140)이 상기 메뉴영역(MA)에 위치하고, 상기 판서수단(140)에서 소정의 신호를 발하면, 상기 컴퓨터(120)가 특정 동작을 수행하도록 할 수 있다. 다시 말해서, 상기 메뉴영역(MA)은 상기 컴퓨터(120)에서 생성하는 화상정보가 투사되는 영역 외에 형성될 수 있으며, 상기 메뉴영역(MA) 상의 특정 위치에 상기 판서수단(140)이 위치하여 신호를 보내는 경우, 상기 컴퓨터(120)가 특정 동작을 수행하도록 할 수 있다. 이를 통하여, 화상정보에 컴퓨터의 특정 동작을 수행할 수 있도록 하는 메뉴이미지를 포함시키지 않을 수 있으므로, 보다 효율적인 공간활용이 가능하다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 방법(S100)에 대해 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 방법(S100)을 도시한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 방법(S100)은 캘리브레이션 이미지(CI)를 스크린(110)에 투사하는 이미지 투사단계(S110), 상기 스크린(110)에 투사된 상기 캘리브레이션 이미지(CI)를 촬영하여 캘리브레이션 영상(CV)를 생성하는 이미지 촬영단계(S120), 상기 캘리브레이션 이미지(CI)와 상기 캘리브레이션 영상(CV)를 상호 비교하여 스크린 좌표(Sx, Sy)와 화상좌표(Vx, Vy)를 대응시키는 캘리브레이션 단계(S130), 상기 스크린 좌표와 상기 화상좌표를 대응시키는 좌표변환정보를 저장하는 저장단계(S140), 화상정보의 해상도가 변경되었는지 여부를 체크하는 해상도 변경 체크단계(S150), 및 해상도 변경이 있는 경우, 스케일링 작업을 통해 변경된 해상도에 적합하도록 상기 좌표변환정보를 변경하는 스케일링 단계(S160)을 포함할 수 있다.
이미지 투사단계(S110)는, 형태는 동일하고 크기는 상이한 적어도 두 종료의 패턴(P1, P2)이 포함된 캘리브레이션 이미지(CI)를 상기 스크린(110)에 투사하는 단계일 수 있다. 이때에, 상기 캘리브레이션 이미지(CI)는 크기가 서로 다른 두가지 패턴(P1, P2)을 포함하고, 상대적으로 크기가 작은 패턴(P2)이 중앙부위에 위치할 수 있다. 또한, 상기 캘리브레이션 이미지(CI)는, 상기 패턴(P1, P2)이 투사된 상기 스크린(110) 상의 위치로부터 상기 카메라부(150)까지의 직선길이가 짧을 수록 상기 패턴(P1, P2)의 크기가 작을 수 있다.
이미지 촬영단계(S120)는 상기 카메라부(150)를 통해 상기 스크린(110)에 투사된 상기 캘리브레이션 이미지(CI)를 촬영하여 캘리브레이션 영상(CV)를 생성하는 단계일 수 있다.
캘리브레이션 단계(S130)는 상기 캘리브레이션 이미지(CI)에 포함된 상기 패턴(P1, P2)의 화상좌표(Vx, Vy)와 상기 캘리브레이션 영상(CV)에 촬영된 상기 패턴(P1, P2)의 스크린 좌표(Sx, Sy)를 각각 대응 시킴으로써, 스크린 좌표(Sx, Sy)와 화상좌표(Vx, Vy)의 좌표변환정보를 생성하는 단계일 수 있다.
저장 단계(S140)는 상기 캘리브레이션 단계(S130)에서 생성된 좌표변환정보를 저장하는 단계일 수 있다. 이를 통해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 인터액티브 시스템(100)이 다시 구동될 때마다 매번 캘리브레이션을 수행하지 않고, 저장된 상기 좌표변환정보를 활용할 수 있다.
해상도 변경 체크단계(S150)는 상기 컴퓨터(120)에서 생성되는 화상정보의 해상도가 변경되었는지 여부를 확인하는 단계일 수 있다.
이후, 화상정보의 해상도가 변경된 경우에는, 좌표변환정보 스케일링 단계(S160)에서, 상기 좌표변환정보를 해상도 차이에 따른 스케일링 작업에 의해 새롭게 변경된 해상도에 적합하도록 상기 좌표변환정보를 변경할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 일 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100: 인터액티브 시스템
110: 스크린
120: 컴퓨터
130: 프로젝터
140: 판서수단
150: 카메라부
160: 제어부
S100: 캘리브레이션 방법
S110: 이미지 투사단계
S120: 이미지 촬영단계
S130: 캘리브레이션 단계
S140: 저장단계
S150: 해상도 변경 체크단계
S160: 스케일링 단계
CI: 캘리브레이션 이미지
CV: 캘리브레이션 영상
P1, P2: 패턴
DA: 판서 영역
MA: 메뉴 영역

Claims (13)

  1. 화면이 투영되는 스크린;
    제1해상도의 화상정보를 생성하는 컴퓨터;
    상기 컴퓨터로부터 화상정보를 전송받아 상기 스크린에 화면을 투사하는 프로젝터;
    상기 스크린상에서 이동하며 신호를 발하는 판서수단;
    상기 스크린을 촬영하여, 상기 판서수단의 상기 스크린상의 위치를 나타내는 스크린 좌표를 인식하는 카메라부; 및
    상기 스크린 좌표에 대응되는 상기 화상정보 상에서의 위치를 나타내는 화상좌표로 전환하는 제어부;를 포함하고,
    상기 컴퓨터는, 상기 제어부로부터 상기 화상좌표를 전송받아 저장하거나 이를 이미지 형태로 표현하고, 상기 신호에 따라 소정 명령을 수행하는 인터액티브 시스템에 있어서,
    상기 프로젝터는, 형태가 동일하고 크기는 상이한 적어도 두 종류의 패턴이 포함된 캘리브레이션 이미지를 상기 스크린에 투사하고,
    상기 카메라부는, 상기 캘리브레이션 이미지를 촬영하여 캘리브레이션 영상을 생성하며,
    상기 제어부는, 상기 캘리브레이션 이미지와 상기 캘리브레이션 영상에 각각 포함된 상기 패턴의 위치를 비교하여, 상기 스크린 좌표와 상기 화상 좌표가 대응되도록 캘리브레이션을 수행하고,
    상기 패턴의 크기는, 상기 패턴이 투사된 상기 스크린상의 위치로부터 상기 카메라부까지의 직선길이가 짧을수록 작은 인터액티브 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 이미지는, 크기가 서로 다른 두가지 패턴을 포함하고, 상대적으로 크기가 작은 패턴이 중앙부위에 위치하는 인터액티브 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 캘리브레이션 영상에서 상기 캘리브레이션 이미지에 대응되는 영역을 판서 영역으로 인식하는 인터액티브 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 캘리브레이션 영상에서 판서 영역 이외의 영역은 메뉴 영역으로 인식하고,
    상기 판서수단의 스크린 좌표가 상기 메뉴영역에 있음을 나타내고, 상기 판서수단에서 소정의 신호를 발하면, 상기 컴퓨터가 소정의 동작을 수행하도록 하는 인터액티브 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 이미지는, 상기 패턴의 명도가 배경의 명도보다 낮은 인터액티브 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 스크린 좌표가 상기 화상 좌표로 변환되는 좌표변환정보를 저장하는 인터액티브 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 컴퓨터에서 생성되는 화상정보의 해상도가 제2해상도로 변경되는 경우,
    상기 제어부는, 저장된 좌표변환정보를 제1해상도와 제2해상도의 차이에 따른 스케일링 작업에 의해 제2해상도에 적합하도록 변경하는 인터액티브 시스템.
  9. 화면이 투영되는 스크린;
    제1해상도의 화상정보를 생성하는 컴퓨터;
    상기 컴퓨터로부터 화상정보를 전송받아 상기 스크린에 화면을 투사하는 프로젝터;
    상기 스크린상에서 이동하며 신호를 발하는 판서수단;
    상기 스크린을 촬영하여, 상기 판서수단의 상기 스크린상의 위치를 나타내는 스크린 좌표를 인식하는 카메라부; 및
    상기 스크린 좌표에 대응되는 상기 화상정보 상에서의 위치를 나타내는 화상좌표로 전환하는 제어부;를 포함하고,
    상기 컴퓨터는 상기 제어부로부터 상기 화상좌표를 전송받아 저장하거나 이를 이미지 형태로 표현하고, 상기 신호에 따라 소정 명령을 수행하는 인터액티브 시스템의 캘리브레이션 방법으로,
    형태는 동일하고 크기는 상이한 적어도 두 종류의 패턴이 포함된 캘리브레이션 이미지를 상기 스크린에 투사하는 이미지 투사단계;
    상기 캘리브레이션 이미지를 촬영하여 캘리브레이션 영상을 생성하는 이미지 촬영단계; 및
    상기 캘리브레이션 이미지와 상기 캘리브레이션 영상에 각각 포함된 상기 패턴의 위치를 상호 비교하여 스크린 좌표와 화상좌표를 대응시키는 캘리브레이션 수행단계;를 포함하고,
    상기 패턴의 크기는, 상기 패턴이 투사된 상기 스크린상의 위치로부터 상기 카메라부까지의 직선길이가 짧을수록 작은 인터액티브 시스템의 캘리브레이션 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 이미지는, 크기가 서로 다른 두가지 패턴을 포함하고, 상대적으로 크기가 작은 패턴이 중앙부위에 위치하는 인터액티브 시스템의 캘리브레이션 방법.
  11. 삭제
  12. 제9항에 있어서,
    상기 스크린좌표와 상기 화상좌표를 대응시키는 좌표변환정보를 저장하는 저장단계;를 더 포함하는 인터액티브 시스템의 캘리브레이션 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    해상도의 변경이 있는지 여부를 체크하는 해상도 변경 체크단계; 및
    해상도의 변경이 있는 경우, 해상도 차이에 따른 스케일링 작업에 의해 변경된 해상도에 적합하도록 상기 좌표변환정보를 변경하는 좌표변환정보 스케일링 단계;를 더 포함하는 인터액티브 시스템의 캘리브레이션 방법.
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