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단일 카메라의 영상을 이용해 비접촉식으로 제어신호를 입력하기 위한 비접촉식 3차원 입력장치에 있어서,카메라로부터 제1영상과 제2영상을 입력받는 영상 수신부;상기 제1영상과 상기 제2영상으로부터 상기 카메라 또는 각 영상에 포함된 동일 개체의 수평이동값, 회전이동각도 및 스케일 변화값을 산출하는 움직임 산출부; 및산출된 상기 수평이동값, 회전이동각도 및 스케일 변화값을 3차원 제어 입력신호로 변환하는 신호 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 3차원 입력장치
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단일 카메라의 영상을 이용해 비접촉식으로 제어신호를 입력하기 위한 3차원 입력장치에서의 제어신호 입력 방법에 있어서,(a)카메라로부터 제1영상과 제2영상을 입력받는 단계;(b)상기 제1영상과 상기 제2영상으로부터 상기 카메라 또는 각 영상에 포함된 동일 개체의 수평이동값, 회전이동각도 및 스케일 변화값을 산출하는 단계; 및(c)산출된 상기 수평이동값, 회전이동각도 및 스케일 변화값을 3차원 제어 입력신호로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 신호 입력 방법
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제2항에 있어서,(a)단계에서, 상기 카메라나 상기 카메라를 장착한 전자 장치가 움직이는 동안 상기 카메라가 촬영하는 영상을 받거나, 상기 카메라나 상기 카메라를 장착한 전자 장치를 고정하고 움직이는 개체가 포함되도록 촬영한 영상을 받는 것을 특징으로 하는 제어 신호 입력 방법
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제2항에 있어서,(b)단계에서, 상기 제1영상의 상기 동일 개체에 대한 특정 영상점(xi,yi)에 대하여 그 주변의 밝기값 패턴이 가장 유사한 상기 제2영상의 대응 영상점(x'i,y'i)을 산출하는 과정을 상기 동일 개체의 서로 다른 위치에 대하여 반복적으로 수행하여 산출한 영상점쌍들{(xi,yi),(x'i,y'i)}을 기초로 상기 수평이동값, 회전이동각도 및 스케일 변화값을 산출하며, 여기서, i≥n, n은 미리 정한 영상점쌍 개수인 것을 특징으로 하는 제어 신호 입력 방법
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제4항에 있어서,수학식 을 이용하여 상기 수평이동값, 회전이동각도 및 스케일 변화값으로서 회전이동각도, 위치이동값(T x,Ty,Tz),또는 깊이방향 좌표값(zi,z'i)를 산 출하며, 여기서 회전이동행렬값 r11~r33으로부터 상기 회전이동각도를 산출하는 것을 특징으로 하는 제어 신호 입력 방법
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제4항에 있어서,n≥6인 것을 특징으로 하는 제어 신호 입력 방법
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제2항에 있어서,(b)단계는, (b1)상기 제1영상과 상기 제2영상을 로그-폴라(log-polar) 좌표로 각각 변환한 후, 로그-폴라 좌표로 표현된 상기 제1영상과 상기 제2영상을 퓨리에(Fourier) 변환을 통해 주파수영역 영상으로 변환하는 단계; 및(b2)변환된 두 주파수영역 영상간의 연산과정을 통해서 상기 제1영상과 상기 제2영상간의 상기 수평이동값, 회전이동각도 및 스케일 변화값으로서 회전이동각도, 수평이동값, 또는 스케일 변화값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 신호 입력 방법
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제7항에 있어서,(b1)단계는, 수학식 를 기초로 각 영상의 중심점 좌표 (xc,yc)를 이용하여 각 영상의 (x, y) 화소 좌표값에 대하여 로그-폴라 좌표값 (r, θ)로 변환한 후, 각 영상의 화소값에 대하여 퓨리에 변환한 값 f1,f2을 산출하는 단계를 포함하고,(b2) 단계는 수학식 를 기초로 각 위치 (r, θ)의 화소값에 대한 G(r, θ) 함수의 값을 산출하고 그 최대값을 갖는 위치에 대한 상기 제 1영상과 상기 제2영상 간의 깊이 방향 축 기준의 θ 변화량인 회전이동각도 또는 r 변화량인 스케일 변화값을 산출하는 단계를 포함하되,여기서, F-1은 역 퓨리에 변환 함수, f*1은 f1의 복소 공액(complex conjugate)인 것을 특징으로 하는 제어 신호 입력 방법
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제8항에 있어서,(b2)단계는, 상기 회전이동각도와 상기 스케일 변화값만큼 반영하여 상쇄시킨 상기 제1영상과 상기 제2영상 각각의 (x, y) 평면 상의 화소값에 대하여 퓨리에 변환한 값 f3,f4을 산출하는 단계를 포함하고,수학식 를 기초로 각 위치 (x, y)의 화소값에 대한 G'(x, y) 함수의 값을 산출하고 그 최대값을 갖는 위치에 대한 상기 제 1영상과 상기 제2영상 간의 수평이동값을 산출하는 단계를 포함하되,여기서, f*3은 f3의 복소 공액(complex conjugate)인 것을 특징으로 하는 제어 신호 입력 방법
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제2항에 있어서,(d)상기 제어 입력신호에 따라 상기 3차원 입력장치를 장착한 전자 장치의 3차원 동작 또는 유무선 통신으로 상기 전자 장치와 연동하는 외부 기기의 3차원 동작의 제어를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 신호 입력 방법
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제2항에 있어서,(e)상기 제어 입력신호에 따라 상기 3차원 입력장치를 장착한 전자 장치 또는 유무선 통신으로 상기 전자 장치와 연동하는 외부 기기의 화면에 표시되는 마우스 커서나 마우스 버튼의 클릭에 대한 제어를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 신호 입력 방법
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