KR102115098B1 - 실내 공간용 파노라마 영상 생성 시스템 및 방법 - Google Patents

실내 공간용 파노라마 영상 생성 시스템 및 방법 Download PDF

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박상일
정서경
유성근
박미리
송민정
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서울과학기술대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명의 실내 공간용 파노라마 영상 생성 방법은 실내 공간에 소정 거리 이격된 상태로 각각 위치하는 복수 개의 이동 단말이 상기 실내 공간 내 위치한 피사체를 현재 위치에서 각각 촬영하여 영상 및 각 영상에 대한 메타 데이터를 생성하는 단계, 상기 복수 개의 이동 단말이 상기 실내 공간 내 설치된 적어도 하나의 BLE 송신 장치로부터 비콘 신호를 각각 수신하는 단계, 상기 복수 개의 이동 단말이 상기 영상 및 상기 영상에 대한 메타 데이터와, 상기 BLE 송신 장치로부터 수신한 상기 비콘 신호를 서버로 각각 전송하는 단계, 상기 서버가 상기 복수 개의 이동 단말로부터 각각 수신한 복수 개의 영상 중 상기 메타 데이터 및 비콘 신호를 이용하여 스티칭용 후보 영상을 선정하는 단계 및 상기 서버가 상기 스티칭용 후보 영상을 스티칭하여 상기 피사체에 대한 파노라마 영상을 생성하는 단계를 포함한다.

Description

실내 공간용 파노라마 영상 생성 시스템 및 방법{Panorama image generating system and method for indoor space}
본 발명은 실내 공간용 파노라마 영상 생성 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내 공간 내 다양한 각도에서 촬영한 영상을 이용하여 상기 실내 공간에 대한 파노라마 영상을 용이하게 생성할 수 있는 실내 공간용 파노라마 영상 생성 시스템 및 방법에 관한 것이다.
공연이란 무대에서 관객을 대상으로 춤, 음악, 연기를 비롯한 다양한 볼거리를 직접 제공하는 현장 예술로서, 무용, 연극, 판토마임, 인형극, 오페라, 뮤지컬 등 다양한 장르가 존재한다. 공연은 연기자와 관객이 같은 공간에서 상호 교감할 수 있다는 점이 영화 등의 다른 콘텐츠와 다른 차이점이라고 볼 수 있다.
그러나, 공연을 제공하는 공연자와 수요자인 관객 사이의 상호교감이 이루어진다는 점에서 공연의 장점이 있으나, 반면 공연은 일시적이고, 좁은 공연장 내로 한정되는 등의 시공간적인 제한이 존재하므로, 공급가격 즉, 공연의 티켓가격이 매우 높다는 단점이 있다. 따라서, 높은 가격의 티겟을 구매할 수 있는 소수의 관객만이 공연을 관람할 수 있다.
뿐만 아니라, 관객이 공연장에 직접 방문하여 관람하더라도 자신이 착석한 곳의 위치가 무대와 멀리 떨어져 있거나, 또는 좌석 주변에 설치된 시야 방해물 등으로 인하여 원활하게 공연을 즐기기 어려웠다.
따라서, 많은 사람들에게 높은 티겟 가격, 시야 방해 등의 문제와 상관없이 양질의 공연을 제공하기 위해서, 해당 공연을 다양한 각도에서 촬영하고, 이와 같이 촬영한 영상을 관객 및 공연장 밖에 위치한 사람들에게도 제공한다.
하지만 이와 같이, 공연을 다양한 각도에서 촬영한 영상을 시청자에게 제공하기 위해서는 공연장 내 곳곳에 고품질의 카메라를 설치해야 하므로, 높은 비용이 발생할 뿐만 아니라, 공연장 내 모습을 연속하여 나타내는 파노라마 영상을 시청자에게 제공하기 어려운 문제점이 발생했다.
한국 등록특허공보 10-1616874 (2016.04.25.)
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 실내 공간에 서로 다른 위치에서 각각 촬영된 영상을 중첩 범위에 따라 일부를 필터링한 후, 필터링된 영상을 스티칭하여 상기 실내 공간에 대한 파노라마 영상을 용이하게 생성할 수 있는 실내 공간용 파노라마 영상 생성 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 실내 공간용 파노라마 영상 생성 방법은 실내 공간에 소정 거리 이격된 상태로 각각 위치하는 복수 개의 이동 단말이 상기 실내 공간 내 위치한 피사체를 현재 위치에서 각각 촬영하여 영상 및 각 영상에 대한 메타 데이터를 생성하는 단계, 상기 복수 개의 이동 단말이 상기 실내 공간 내 설치된 적어도 하나의 BLE 송신 장치로부터 비콘 신호를 각각 수신하는 단계, 상기 복수 개의 이동 단말이 상기 영상 및 상기 영상에 대한 메타 데이터와, 상기 BLE 송신 장치로부터 수신한 상기 비콘 신호를 서버로 각각 전송하는 단계, 상기 서버가 상기 복수 개의 이동 단말로부터 각각 수신한 복수 개의 영상 중 상기 메타 데이터 및 비콘 신호를 이용하여 스티칭용 후보 영상을 선정하는 단계 및 상기 서버가 상기 스티칭용 후보 영상을 스티칭하여 상기 피사체에 대한 파노라마 영상을 생성하는 단계를 포함한다.
상기 복수 개의 이동 단말이 상기 실내 공간 내 설치된 적어도 하나의 BLE 송신 장치로부터 비콘 신호를 각각 수신하는 단계는 상기 복수 개의 이동 단말이 주변에 위치한 복수 개의 BLE 송신 장치로부터 애드버타이징 패킷(advertising packet) 형태로 비콘 신호를 수신하고, 상기 애드버타이징 패킷은 상기 BLE 송신 장치의 ID, 서비스 장소명, 상기 BLE 송신 장치의 설치 위치, 송신 전력 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
상기 서버가 상기 복수 개의 이동 단말로부터 각각 수신한 복수 개의 영상 중 상기 메타 데이터 및 비콘 신호를 이용하여 스티칭용 후보 영상을 선정하는 단계는 상기 복수 개의 이동 단말로부터 수신한 비콘 신호에 포함된 메이저 플래그값 및 마이너 플래그값을 상기 서버와 연결된 데이터베이스에 기저장된 상기 실내 공간의 구역 정보와 매칭하여, 상기 비콘 신호를 전송한 이동 단말이 현재 속한 상기 실내 공간 내 구역을 판단하는 단계, 상기 실내 공간 내 속한 구역이 판단된 이동 단말로부터 수신한 비콘 신호를 이용하여 상기 이동 단말의 세부 위치를 계산하는 단계, 상기 복수 개의 이동 단말로부터 각각 수신한 영상, 상기 영상에 대한 메타 데이터 및 비콘 신호를 상기 복수 개의 이동 단말이 각각 속한 상기 실내 공간 내 구역별로 분류하는 단계, 구역별로 분류된 전체 영상을 각 영상을 전송한 해당 이동 단말의 세부 위치를 기준으로 차례로 정렬하는 단계, 정렬된 영상 중 하나의 영상을 임의로 선택하는 단계, 선택 영상의 메타 데이터에 포함된 방위각 정보 및 시야각 정보가 기설정된 정상값 이하인지 여부를 판단하는 단계, 상기 선택 영상의 메타 데이터에 포함된 방위각 정보 및 시야각 정보가 상기 정상값 이하인 경우, 상기 선택 영상과 동일한 구역에 속하는 주변 영상 중 중첩되는 영상이 존재하는지 여부를 판단하는 단계, 상기 주변 영상 중 중첩 영상이 존재한다고 판단한 경우, 상기 선택 영상과 중첩 영상간의 중첩 범위가 기설정된 기준 범위를 초과하는지 여부를 판단하는 단계 및 상기 선택 영상과 중첩 영상간의 중첩 범위가 상기 기준 범위를 초과하지 않는 경우, 상기 선택 영상 및 중첩 영상을 스티칭용 후보 영상으로 선정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 서버가 상기 스티칭용 후보 영상을 스티칭하여 상기 실내 공간에 대한 파노라마 영상을 생성하는 단계는 상기 스티칭용 후보 영상을 정렬한 후 스티칭하여 상기 실내 공간 내 각 구역별 합성 영상을 생성하는 단계 및 상기 실내 공간 내 각 구역별 합성 영상을 구역 순서에 따라 정렬한 후 스티칭하여 상기 피사체에 대한 하나의 파노라마 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 실내 공간용 파노라마 영상 생성 시스템은 실내 공간에 소정 거리 이격된 상태로 각각 위치하고, 상기 실내 공간 내 위치한 피사체를 현재 위치에서 촬영하여 영상 및 각 영상에 대한 메타 데이터를 생성하며, 상기 실내 공간에 설치된 복수 개의 BLE 송신 장치로부터 비콘 신호를 각각 수신하고, 상기 영상, 상기 영상에 대한 메타 데이터 및 상기 비콘 신호를 서버로 전송하는 복수 개의 이동 단말, 상기 복수 개의 이동 단말로부터 각각 수신한 복수 개의 영상 중에서 상기 메타 데이터 및 비콘 신호를 이용하여 스티칭용 후보 영상을 선정하고, 선정한 스티칭용 후보 영상을 스티칭하여 상기 피사체에 대한 파노라마 영상을 생성하는 서버를 포함한다.
이와 같이, 본 발명에 의한 실내 공간용 파노라마 영상 생성 시스템 및 방법은 실내 공간 내 곳곳에 위치한 이동 단말을 통해 촬영한 다수의 영상, 상기 영상에 대한 메타 데이터 및 상기 이동 단말의 실내 측위에 사용된 비콘 신호를 이용하여 스티칭용 후보 영상을 필터링하고, 필터링된 스티칭용 후보 영상을 스티칭함으로써, 실내 공간에 대한 파노라마 영상을 용이하게 생성할 수 있어, 파노라마 영상 생성 시 소요되는 비용을 크게 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 실내 공간용 파노라마 영상 생성 시스템 및 방법은 영상 간의 중첩 범위를 기준으로 스티칭용 후보 영상을 선정함에 따라, 영상 스티칭 과정에서 소요되는 시간을 감소시킬 수 있다.
더불어, 본 발명에 의한 실내 공간용 파노라마 영상 생성 시스템 및 방법은 실내 공간 내 서로 다른 위치에서 촬영된 영상을 스티칭하여 파노라마 영상을 생성함에 따라, 상기 실내 공간에 직접 방문하지 못한 시청자 또는 구석진 곳에 착석한 관람객의 이동 단말로 상기 파노라마 영상을 제공함으로써, 사용자 만족도를 크게 높일 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 실내 공간의 구역 정보를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 실내 공간용 파노라마 영상 생성 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 실내 공간용 파노라마 영상 생성 방법의 순서도이다.
도 4는 스티칭용 후보 영상을 선정하는 세부 과정을 나타내는 순서도이다.
도 5는 비콘 신호의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 다수의 영상간의 중첩 범위를 나타내는 개략도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시 예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시 예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명 시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명 그리고 그 이외의 제반 사항이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
특별히 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명은 공연장이나, 체육관 같은 실내 공간의 서로 다른 위치에서 동일한 피사체를 각각 촬영하여 생성한 영상으로부터 파노라마 영상을 용이하게 생성할 수 있는 실내 공간용 파노라마 영상 생성 시스템 및 방법에 관한 것이다.
먼저, 본 발명에 대해 구체적으로 살펴보기에 앞서, 본 발명이 적용되는 실내 공간에 대해 간략히 살펴보도록 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 실내 공간의 구역 정보를 나타낸 개략도로서, 공연장이나, 체육관 같은 실내 공간은 도 1에 도시된 바와 같이, 전체 관람석을 무대 정면의 플로우석인 A 구역과, 상기 무대의 건너편에 위치한 1층 및 2층의 관람석인 B 구역 내지 D 구역으로 각각 구분된다. 예를 들어, C1-6으로 표기되는 구역은 무대 정면의 건너편 좌석 중 C 블록의 1층 6번째 구역을 나타낼 수 있다.
이와 같이 위치와 층수로 구분되는 각 구역은 다수의 관람석을 포함하며, 이때, 각 관람석의 주변 위치에 복수 개의 BLE 송신 장치가 각각 구비된다. 이러한 BLE 송신 장치란, 근거리 무선 통신 규격 중 하나로서, 각종 전자 및 정보통신 기기를 무선으로 연결하여 제어하는 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy) 통신을 수행하기 위한 비콘 신호를 송신하는 장치를 말한다. 즉, 이러한 BLE 송신 장치는 각각의 구역별로 복수 개가 관람석의 주변에 설치되며, 자신의 고유한 ID 정보 및 설치되는 곳의 위치 정보 등을 비콘 신호에 포함하여 외부로 송신할 수 있다.
이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 실내 공간용 파노라마 영상 생성 시스템에 대해 자세히 살펴보도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 실내 공간용 파노라마 영상 생성 시스템의 개략도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 실내 공간용 파노라마 영상 생성 시스템은 이동 단말(120) 및 서버(140)를 포함한다.
따라서, 공연 또는 경기 관람을 위해, 각 구역의 관람석에 사용자가 착석한 후, 자신의 이동 단말(120)을 이용해 피사체 즉, 무대의 공연 인물, 영상 등을 촬영한다.
이동 단말(120)은 실내 공간(10) 내 소정 거리 이격된 상태로 각각 위치하고, 상기 실내 공간(10) 내 위치한 특정 피사체를 현재 위치에서 촬영하여 영상 및 상기 영상에 대한 메타 데이터를 생성하며, 상기 실내 공간(10)에 설치된 복수 개의 BLE 송신 장치(130)로부터 비콘 신호를 각각 수신하고, 상기 영상, 상기 영상에 대한 메타 데이터 및 상기 비콘 신호를 서버(140)로 전송한다. 이때, 상기 영상 생성 과정에서 함께 생성되는 영상에 대한 메타 데이터(meta data)는 상기 영상을 촬영한 촬영 시간, 프레임 수, 셔터 스피드, 조리개 값, 방위각 정보 및 시야각 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 비콘 신호는 상기 이동 단말(120)의 주변에 설치된 복수 개의 BLE 송신 장치(130)로부터 수신되어, 애드버타이징 패킷 형태로 이루어지며, 상기 BLE 송신 장치(130)의 ID, 서비스 장소명, 상기 BLE 송신 장치(130)가 설치된 위치, 송신 전력 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
서버(140)는 복수 개의 이동 단말(120)로부터 각각 수신한 복수 개의 영상 중에서 상기 메타 데이터 및 비콘 신호를 이용하여 스티칭용 후보 영상을 선정하고, 선정한 스티칭용 후보 영상을 스티칭하여 상기 피사체에 대한 파노라마 영상을 생성한다.
또한, 본 발명에 따른 실내 공간용 파노라마 영상 생성 시스템은 앞서 설명한 이동 단말(120)과 서버(140)외에도 상기 서버(140)와 연결되는 데이터베이스(150)를 더 포함할 수 있다.
데이터베이스(150)는 상기 이동 단말(120)이 속하는 실내 공간(10) 내 구역을 판단하기 위해 사용되는 실내 공간(10)의 구역 정보를 기저장한다. 이때, 상기 실내 공간(10)의 구역 정보는 상기 실내 공간(10) 내 설치되는 관람석에 대한 좌석배치도, 좌석특징정보, 구역분류표, BLE송신장치(130)의 설치 위치 좌표 등을 포함한다.
이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 실내 공간용 파노라마 영상 생성 방법에 대하여 보다 자세히 살펴보도록 한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 실내 공간용 파노라마 영상 생성 방법의 순서도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실내 공간용 파노라마 영상 생성 방법은 실내 공간(10)에 소정 거리 이격된 상태로 각각 위치하는 복수 개의 이동 단말(120)이 상기 실내 공간(10) 내 위치한 피사체(예를 들면, 무대)를 현재 위치에서 각각 촬영하여 영상 및 상기 영상에 대한 메타 데이터를 생성한다(S210). 특히, 이때 생성되는 영상에 대한 메타 데이터(meta data)는 상기 영상을 촬영한 촬영 시간, 프레임 수, 셔터 스피드, 조리개 값, 방위각 정보 및 시야각 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
이어서, 상기 복수 개의 이동 단말(120)이 자신과 인접한 곳에 설치된 적어도 하나의 BLE 송신 장치(130)로부터 비콘 신호를 각각 수신한다(S220). 상기 비콘 신호는 복수 개의 이동 단말(120)의 주변에 위치한 적어도 하나의 BLE 송신 장치(130)로부터 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 형태로 수신되며, 상기 BLE 송신 장치(130)의 ID, 서비스 장소명, 상기 BLE 송신 장치(130)가 설치된 위치 정보, 송신 전력 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
이후, 상기 복수 개의 이동 단말(120)이 앞서 S210 단계에서 생성한 상기 영상 및 상기 영상에 대한 메타 데이터와, S220 단계에서 상기 BLE 송신 장치(130)로부터 수신한 상기 비콘 신호를 서버(140)로 각각 전송한다(S230).
이에 따라, 상기 서버(140)가 상기 복수 개의 이동 단말(120)로부터 각각 수신한 복수 개의 영상 중에서 영상의 메타 데이터 및 비콘 신호를 이용하여 스티칭용 후보 영상을 선정한다(S240).
이후, 상기 서버(140)가 상기 스티칭용 후보 영상을 촬영한 이동 단말(120)의 위치 순서에 따라 차례로 정렬한 후 스티칭하여 상기 실내 공간(10)에 대한 파노라마 영상을 생성한다(S250). 즉, 상기 서버(140)가 앞서 S240 단계에서 선정된 스티칭용 후보 영상을 정렬한 후 스티칭하여 각 구역별 합성 영상을 생성할 수 있다. 이후, 상기 각 구역별 합성 영상을 구역 순서를 기준으로 정렬하여 스티칭함으로써, 상기 실내 공간(10)에 분류된 각 구역에서 바라보는 피사체에 대한 하나의 파노라마 영상을 생성할 수 있다. 예를 들면, B1-1 구역을 나타내는 합성 영상의 왼쪽에 B1-2 구역의 합성 영상을 스티칭하고, 상기 B1-1 구역을 나타내는 합성 영상의 뒤쪽에 B2-1의 합성 영상을 스티칭하는 방식으로 하나의 파노라마 영상을 생성할 수 있다.
즉, 실내 공간(10)의 각 구역 내 다수의 관람석 위치에서 촬영된 영상으로부터 각 구역을 대표하는 적어도 하나의 합성 영상을 선정하고, 이후, 각 구역별로 선정된 적어도 하나의 합성 영상을 각 구역별로 정렬한 후 스티칭하여, 피사체에 대한 최종적인 파노라마 영상을 생성할 수 있다.
이하에서는 도 4를 참조하여 서버가 스티칭용 후보 영상을 선정하는 과정에 대하여 보다 자세히 살펴보도록 한다.
도 4는 스티칭용 후보 영상을 선정하는 세부 과정을 나타내는 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 복수 개의 이동 단말(120)로부터 수신한 비콘 신호에 포함된 메이저 플래그값 및 마이너 플래그값을 상기 서버(140)와 연결된 데이터베이스(150)에 기저장된 상기 실내 공간의 구역 정보와 매칭하여, 상기 비콘 신호를 전송한 이동 단말(120)이 현재 속한 상기 실내 공간(10) 내 구역을 판단한다(S241).
이때, 이동 단말(120)이 앞서 BLE 송신 장치(130)로부터 수신한 비콘 신호는 도 5에 도시된 바와 같이, 애드버타이징 패킷(Advertising Packet) 형태로 이루어진다.
이러한 애드버타이징 패킷은 1 byte의 프리앰플과, 4 bytes의 접근 주소, 2 내지 39 Bytes의 PDU 및 3 bytes의 CRC 에러 확인 코드로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 PDU는 2 bytes의 헤더와, 6 bytes의 맥 어드레스, 최대 31 bytes의 데이터로 구성될 수 있다. 이러한 데이터 플래그는 9 bytes의 비콘값, 16 bytes의 ID, 서비스 장소의 구역을 나타내는 2 bytes의 메이저 플래그 및 마이너 플래그를 포함하고, 송신 전력량을 나타내는 2 bytes의 Tx Power 플래그로 이루어질 수 있다.
따라서, 서버(140)는 상기 이동 단말(10)로부터 수신한 비콘 신호를 통해 상기 이동 단말(120)의 주변에 위치하며, 비콘 신호를 전송한 BLE 송신 장치(130)의 ID, 상기 BLE 송신 장치(130)의 설치되는 곳의 위치 정보, 현재 BLE 무선 통신 서비스가 이루어지는 곳의 장소명, 송신하는 비콘 신호의 전력 세기를 나타내는 송신 전력 중 적어도 하나의 정보를 파악할 수 있다.
다시, 도 4로 돌아가서, 서버(140)는 상기 비콘 신호로부터 확인한 메이저 및 마이너 플래그값을 이용하여 상기 비콘 신호를 전송한 이동 단말(120)이 실내 공간(10) 내 어느 구역에 위치하는지 데이터베이스(150)에 기저장된 실내 공간(10)의 구역 정보와 매칭하여 상기 비콘 신호를 전송한 이동 단말(120)이 현재 속한 실내 공간(10) 내 구역을 판단한다(S241).
이때, 상기 서버(140)와 연결되는 데이터베이스(150)에는 상기 실내 공간(10)의 각 구역 정보 예를 들면, 실내 공간(10) 내 설치되는 관람석에 대한 좌석배치도, 좌석특징정보, 구역분류표, BLE 송신장치(130)의 설치 위치좌표 등을 나타내는 정보가 미리 저장될 수 있다. 따라서, 상기 서버(140)는 이동 단말(10)로부터 수신한 비콘 신호를 상기 이동 단말(120)이 실내 공간 중 어느 구역에 속하여 위치하는지 신속하게 파악할 수 있다.
이어서, 상기 실내 공간(10) 내 속한 구역이 판단된 이동 단말(120)로부터 수신한 비콘 신호 중 BLE 송신 장치(130)의 설치 위치 정보를 확인하여 확인된 구역 내 상기 이동 단말(120)의 현재 세부 위치를 계산한다(S242). 즉, 상기 이동 단말(120)이 주변에 가장 가까운 곳에 위치한 적어도 하나의 BLE 송신 장치(130)로부터 비콘 신호를 수신함에 따라, 서버(140)가 수신한 비콘 신호 중 송신 전력 플래그값을 확인하여 송신 전력의 세기를 파악하고, 이어서 상기 송신 전력의 세기를 분석하여 상기 비콘 신호를 전송한 BLE 송신장치(130)와의 이격된 거리를 파악한다. 이후, 파악한 BLE 송신장치(130)와의 이격된 거리를 상기 비콘 신호에 포함된 BLE 송신장치(130)의 설치 위치 정보에 반영하여, 상기 이동 단말(120)의 구역 내 정확한 현재 세부 위치를 측위할 수 있다.
이후, 서버(140)는 자신에게 영상, 메타 데이터, 비콘 신호를 전송한 각각의 이동 단말(120)에 대하여, 각각의 이동 단말(120)을 각 이동 단말(120)이 속한 실내 공간(10)의 구역별로 분류한다(S243).
이어서, 상기 서버(140)는 앞서 구역별로 분류된 전체 영상을 각 영상을 전송한 해당 이동 단말(120)의 세부 위치를 기준으로 차례로 정렬한다(S244).
이후, 상기 서버(140)는 정렬된 영상 중 하나의 영상을 임의로 선택한다(S245). 이와 같이, 선택한 영상을 이하에서는 선택 영상이라 한다.
이어서, 상기 선택 영상의 메타 데이터를 확인하여, 상기 메타 데이터에 포함된 방위각 정보 및 시야각 정보가 기설정된 정상값 이하인지 여부를 판단한다(S246). 즉, 동일한 구역에서 촬영된 영상이라고 하더라도 기설정된 피사체(예를 들면, 무대)가 아닌 다른 피사체(예를 들면, 측면 전광판)를 촬영한 경우에, 이때 생성된 영상을 필터링하기 위하여, 선택 영상의 방위각 정보 및 시야각 정보가 정상값 이하에서 촬영되었는지 판단한다.
만약, 상기 선택 영상의 메타 데이터에 포함된 방위각 정보 및 시야각 정보가 상기 정상값 이하인 경우, 상기 선택 영상과 동일한 구역에 속하는 주변 영상 중 중첩되는 영상이 존재하는지 여부를 판단한다(S247). 하지만, 이와 달리, 상기 선택 영상의 메타 데이터에 포함된 방위각 정보 및 시야각 정보가 상기 정상값을 초과한 경우에는 상기 선택 영상을 이후에 수행되는 스티칭 과정에 사용하기 어렵다고 판단하여, 정렬된 영상 중에서 임의의 영상을 선택하는 S245 단계로 이동하여 이후 작업을 수행한다.
만약, 상기 주변 영상 중에서 상기 선택 영상과 중첩되는 영상이 존재한다고 판단한 경우, 상기 선택 영상과 중첩 영상간의 중첩 범위가 기설정된 기준 범위를 초과하는지 여부를 다시 판단한다(S248).
이때, 상기 선택 영상과 중첩 영상간의 중첩 범위가 상기 기준 범위를 초과하지 않으면, 상기 선택 영상과 중첩 영상을 스티칭용 후보 영상으로 선정한다(S249).
이하에서는 선택 영상과 주변 영상간의 중첩 범위를 판단하는 과정에 대하여, 도 6을 참고하여 보다 자세히 살펴보도록 한다.
도 6은 실내 공간의 동일한 구역 내 총 4개의 이동 단말(121, 122, 123, 124)이 상호 인접하여 위치하고, 각각 자신의 위치에서 동일한 피사체인 무대를 촬영한다. 이때, 제1 이동 단말(121) 내지 제4 이동 단말(124)이 촬영한 영상을 제1 이미지(I1) 내지 제4 이미지(I4)라고 정의한다.
그러므로, 상기 제1 이동 단말(121) 내지 제4 이동 단말(124)의 세부 위치에 따라 각각 촬영된 제1 이미지(I1) 내지 제4 이미지(I4)를 차례로 정렬한다. 예를 들어, 상기 제1 이미지(I1)의 우측에 제2 이미지(I2), 상기 제2 이미지(I2)의 우측에 제3 이미지(I3)가 배치되고, 상기 제3 이미지(I3)의 우측에 제4 이미지(I4)가 배치되어, 상기 제1 이동 단말(121) 내지 제4 이동 단말(124)의 위치 순서대로 상기 제1 이미지(I1) 내지 제4 이미지(I4)가 차례로 정렬될 수 있다.
예를 들어, 서버(140)가 정렬된 제1 내지 제4 이미지(I1-I4) 중에서 상기 제2 이미지(I2)를 선택 영상으로 선택한 경우, 상기 제2 이미지(I2)에 대한 메타 데이터를 확인하여, 상기 메타 데이터에 포함된 방위각 정보 및 시야각 정보가 기설정된 정상값을 초과하는지 여부를 판단한다.
만약, 상기 정상 범위가 방위각 90도 이고, 시야각이 120도일 때, 상기 제2 이미지(I2)의 방위각이 90도이고, 시야각이 150도 라고 한다면, 상기 제2 이미지(I2)의 시야각 정보가 상기 정상값인 120도를 벗어나므로, 정렬된 영상 중에서 선택 영상을 선택하는 S245 단계로 이동할 수 있다. 하지만, 상기 제2 이미지(I2)의 방위각이 90도 이고, 시야각이 100도인 경우에는 상기 제2 이미지의 방위각 및 시야각 정보가 정상값 미만이므로, 상기 제2 이미지의 주변 영상을 확인한다.
이와 같이, 상기 제2 이미지(I2)를 선택 영상으로 선택한 경우에, 상기 제2 이미지(I2)의 좌측과 우측에 각각 정렬된 제1 이미지(I1)와 제3 이미지(I3)가 상기 제2 이미지(I2)에 대한 주변 영상이 될 수 있다. 따라서, 선택 영상인 상기 제2 이미지(I2)와 주변 영상인 제1 이미지(I1) 및 제3 이미지(I3)간에 각각 중첩되는지 판단하고, 중첩되는 범위가 미리 설정된 기준 범위를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 중첩 범위를 판단하는 기준 범위를 전체 영상의 15%라고 설정한 상태에서, 선택 영상인 제2 이미지(I2)와 주변 영상인 제1 이미지(I1)간에 중첩 범위(이하, 제1 중첩 범위라 한다. A)가 5%라고 하면, 상기 제1 중첩 범위(A)는 상기 기준 범위인 15%를 초과하지 않으므로, 상기 제2 이미지(I2)를 스티칭용 후보 영상으로 선정할 수 있다.
또한, 선택 영상인 제2 이미지(I2)와 다른 주변 영상인 제3 이미지(I3)에도 중첩 범위가 존재하고, 이때 중첩 범위를 제2 중첩 범위(B)라고 할 때, 상기 제2 이미지(I2)와 제3 이미지(I3) 간에 제2 중첩 범위(B)가 25%가 측정될 수 있다. 이러한 경우, 25%인 상기 제2 중첩 범위(B)가 앞서 설정된 기준 범위인 15%를 초과하므로, 상기 제3 이미지(I3)가 높은 중첩 범위로 인해 영상 스티칭 과정의 효율성을 판단하여, 정렬된 영상 중 임의의 영상을 선택하는 S245 단계로 이동한다.
이와 달리, 선택 영상을 제3 이미지(I3)로 선택하고, 상기 제3 이미지(I3)의 메타 데이터에 포함된 방위각 정보 및 시야각 정보가 정상값 이하인 경우에, 상기 제3 이미지(I3)와 일부 중첩되는 제2 이미지(I2)를 상기 제3 이미지(I3)의 주변 영상으로 판단한다. 특히, 이때 앞서 정렬된 영상 중에서 제3 이미지(I3)의 주변에 제4 이미지(I4)가 위치하고 있으나, 상기 제4 이미지(I4)는 선택 영상인 제3 이미지(I3)와 중첩되는 부분이 없으므로, 상기 제3 이미지(I3)의 주변 영상으로 선택되지 않는다. 또한, 상기 제2 이미지(I2)는 선택 영상인 상기 제3 이미지(I3)와의 중첩 범위(B)가 기설정된 기준 범위를 초과하므로, 상기 제2 이미지(I2)는 영상 스티칭 과정에 부적합한 영상으로 판단할 수 있다. 또한, 이후에는 정렬된 영상 중 임의의 영상을 선택하는 S245 단계로 이동하여, 각 구역별 영상에 대하여 모두 선택 영상과의 중첩 범위를 비교할 수 있다.
이에 따라, 동일한 구역 내 인접한 위치에서 각각 촬영된 영상을 스티칭하여 해당 구역을 대표하는 합성 영상을 생성할 수 있고, 이러한 합성 영상을 구역 순서에 따라 다시 합성함으로써, 피사체에 대한 하나의 파노라마 영상을 효율적으로 생성할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 의한 실내 공간용 파노라마 영상 생성 시스템 및 방법은 실내 공간 내 곳곳에 위치한 이동 단말을 통해 촬영한 다수의 영상, 상기 영상에 대한 메타 데이터 및 상기 이동 단말의 실내 측위에 사용된 비콘 신호를 이용하여 스티칭용 후보 영상을 필터링하고, 필터링된 스티칭용 후보 영상을 스티칭함으로써, 실내 공간에 대한 파노라마 영상을 용이하게 생성할 수 있어, 파노라마 영상 생성 시 소요되는 비용을 크게 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 실내 공간용 파노라마 영상 생성 시스템 및 방법은 영상 간의 중첩 범위를 기준으로 스티칭용 후보 영상을 선정함에 따라, 영상 스티칭 과정에서 소요되는 시간을 감소시킬 수 있다.
더불어, 본 발명에 의한 실내 공간용 파노라마 영상 생성 시스템 및 방법은 실내 공간 내 서로 다른 위치에서 촬영된 영상을 스티칭하여 파노라마 영상을 생성함에 따라, 상기 실내 공간에 직접 방문하지 못한 시청자 또는 구석진 곳에 착석한 관람객의 이동 단말로 상기 파노라마 영상을 제공함으로써, 사용자 만족도를 크게 높일 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
120: 이동 단말 130: BLE 송신 장치
140: 서버 150: 데이터베이스
10: 실내 공간

Claims (5)

  1. 실내 공간에 소정 거리 이격된 상태로 각각 위치하는 복수 개의 이동 단말이 상기 실내 공간 내 위치한 피사체를 현재 위치에서 각각 촬영하여 영상 및 각 영상에 대한 메타 데이터를 생성하는 단계;
    상기 복수 개의 이동 단말이 상기 실내 공간 내 설치된 적어도 하나의 BLE 송신 장치로부터 비콘 신호를 각각 수신하는 단계;
    상기 복수 개의 이동 단말이 상기 영상 및 상기 영상에 대한 메타 데이터와, 상기 BLE 송신 장치로부터 수신한 상기 비콘 신호를 서버로 각각 전송하는 단계;
    상기 서버가 상기 복수 개의 이동 단말로부터 각각 수신한 복수 개의 영상 중 상기 메타 데이터 및 비콘 신호를 이용하여 스티칭용 후보 영상을 선정하는 단계; 및
    상기 서버가 상기 스티칭용 후보 영상을 스티칭하여 상기 피사체에 대한 파노라마 영상을 생성하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 서버가 상기 복수 개의 이동 단말로부터 각각 수신한 복수 개의 영상 중 상기 메타 데이터 및 비콘 신호를 이용하여 스티칭용 후보 영상을 선정하는 단계는
    상기 복수 개의 이동 단말로부터 수신한 비콘 신호에 포함된 메이저 플래그값 및 마이너 플래그값을 상기 서버와 연결된 데이터베이스에 기저장된 상기 실내 공간의 구역 정보와 매칭하여, 상기 비콘 신호를 전송한 이동 단말이 현재 속한 상기 실내 공간 내 구역을 판단하는 단계;
    상기 실내 공간 내 속한 구역이 판단된 이동 단말로부터 수신한 비콘 신호를 이용하여 상기 이동 단말의 세부 위치를 계산하는 단계;
    상기 복수 개의 이동 단말로부터 각각 수신한 영상, 상기 영상에 대한 메타 데이터 및 비콘 신호를 상기 복수 개의 이동 단말이 각각 속한 상기 실내 공간 내 구역별로 분류하는 단계;
    구역별로 분류된 전체 영상을 각 영상을 전송한 해당 이동 단말의 세부 위치를 기준으로 차례로 정렬하는 단계;
    정렬된 영상 중 하나의 영상을 임의로 선택하는 단계;
    선택 영상의 메타 데이터에 포함된 방위각 정보 및 시야각 정보가 기설정된 정상값 이하인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 선택 영상의 메타 데이터에 포함된 방위각 정보 및 시야각 정보가 상기 정상값 이하인 경우, 상기 선택 영상과 동일한 구역에 속하는 주변 영상 중 중첩되는 영상이 존재하는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 주변 영상 중 중첩 영상이 존재한다고 판단한 경우, 상기 선택 영상과 중첩 영상간의 중첩 범위가 기설정된 기준 범위를 초과하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 선택 영상과 중첩 영상간의 중첩 범위가 상기 기준 범위를 초과하지 않는 경우, 상기 선택 영상 및 중첩 영상을 스티칭용 후보 영상으로 선정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 공간용 파노라마 영상 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 이동 단말이 상기 실내 공간 내 설치된 적어도 하나의 BLE 송신 장치로부터 비콘 신호를 각각 수신하는 단계는
    상기 복수 개의 이동 단말이 주변에 위치한 복수 개의 BLE 송신 장치로부터 애드버타이징 패킷(advertising packet) 형태로 비콘 신호를 수신하고,
    상기 애드버타이징 패킷은
    상기 BLE 송신 장치의 ID, 서비스 장소명, 상기 BLE 송신 장치의 설치 위치, 송신 전력 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 공간용 파노라마 영상 생성 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 서버가 상기 스티칭용 후보 영상을 스티칭하여 상기 실내 공간에 대한 파노라마 영상을 생성하는 단계는
    상기 스티칭용 후보 영상을 정렬한 후 스티칭하여 상기 실내 공간 내 각 구역별 합성 영상을 생성하는 단계; 및
    상기 실내 공간 내 각 구역별 합성 영상을 구역 순서에 따라 정렬한 후 스티칭하여 상기 피사체에 대한 하나의 파노라마 영상을 생성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 공간용 파노라마 영상 생성 방법.
  5. 실내 공간에 소정 거리 이격된 상태로 각각 위치하고, 상기 실내 공간 내 위치한 피사체를 현재 위치에서 촬영하여 영상 및 각 영상에 대한 메타 데이터를 생성하며, 상기 실내 공간에 설치된 복수 개의 BLE 송신 장치로부터 비콘 신호를 각각 수신하고, 상기 영상, 상기 영상에 대한 메타 데이터 및 상기 비콘 신호를 서버로 전송하는 복수 개의 이동 단말;
    상기 복수 개의 이동 단말로부터 각각 수신한 복수 개의 영상 중에서 상기 메타 데이터 및 비콘 신호를 이용하여 스티칭용 후보 영상을 선정하고, 선정한 스티칭용 후보 영상을 스티칭하여 상기 피사체에 대한 파노라마 영상을 생성하는 서버;
    를 포함하고,
    상기 서버는
    상기 복수 개의 이동 단말로부터 수신한 비콘 신호에 포함된 메이저 플래그값 및 마이너 플래그값을 상기 서버와 연결된 데이터베이스에 기저장된 상기 실내 공간의 구역 정보와 매칭하여, 상기 비콘 신호를 전송한 이동 단말이 현재 속한 상기 실내 공간 내 구역을 판단하고, 상기 실내 공간 내 속한 구역이 판단된 이동 단말로부터 수신한 비콘 신호를 이용하여 상기 이동 단말의 세부 위치를 계산하며, 상기 복수 개의 이동 단말로부터 각각 수신한 영상, 상기 영상에 대한 메타 데이터 및 비콘 신호를 상기 복수 개의 이동 단말이 각각 속한 상기 실내 공간 내 구역별로 분류하고, 구역별로 분류된 전체 영상을 각 영상을 전송한 해당 이동 단말의 세부 위치를 기준으로 차례로 정렬한 후, 정렬된 영상 중 하나의 영상을 임의로 선택하고, 선택 영상의 메타 데이터에 포함된 방위각 정보 및 시야각 정보가 기설정된 정상값 이하인지 여부를 판단하며, 상기 선택 영상의 메타 데이터에 포함된 방위각 정보 및 시야각 정보가 상기 정상값 이하인 경우, 상기 선택 영상과 동일한 구역에 속하는 주변 영상 중 중첩되는 영상이 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 주변 영상 중 중첩 영상이 존재한다고 판단한 경우, 상기 선택 영상과 중첩 영상간의 중첩 범위가 기설정된 기준 범위를 초과하는지 여부를 판단하며, 상기 선택 영상과 중첩 영상간의 중첩 범위가 상기 기준 범위를 초과하지 않는 경우, 상기 선택 영상 및 중첩 영상을 스티칭용 후보 영상으로 선정하는 것을 특징으로 하는 실내 공간용 파노라마 영상 생성 시스템.
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