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현미경 카메라에서 촬영한 2차원 피부 표면 영상을 입력받아 촉각 마스크를 생성하는 촉각 마스크 생성부;상기 2차원 피부 표면 영상의 각각의 픽셀에 대하여 상기 촉각 마스크 생성부에서 생성된 촉각 마스크를 참조하여 강도 레벨을 깊이 데이터로 변환하여 촉각 지도를 작성하는 촉각 지도 작성부;상기 촉각 지도 작성부에서 작성된 촉각 지도를 메시로 연결하여 메시 모양촉각 지도를 형성하여 상기 2차원 피부 표면 영상과 결합하여 햅틱 증강 피부 표면 영상을 생성하는 햅틱 증강면 재구성부; 상기 햅틱 증강 피부 표면 영상에 기반하여 시각적 3차원 피부 표면을 생성하기 위한 시각 렌더링부; 및 상기 햅틱 증강 피부 표면 영상에 기반하여 촉각적 3차원 피부 표면을 생성하는 햅틱 렌더링부를 포함하는 원격 촉진을 위한 햅틱 증강 피부 생성 장치
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청구항 1항에 있어서, 상기 햅틱 렌더링부는 햅틱 프로브의 위치 정보에 응답하여 저항력을 계산하며, 사용자의 조작에 따라 상기 햅틱 프로브의 위치를 가변하여 위치 정보를 상기 햅틱 렌더링부로 전송하고, 상기 저항력을 수신하여 상기 사용자에게 촉각 자극을 제공하는 햅틱 장치; 및 상기 시각적 3차원 피부 표면을 표시하기 위한 위한 디스플레이를 더 포함하는 원격 촉진을 위한 햅틱 증강 피부 생성 장치
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청구항 2항에 있어서,상기 햅틱 렌더링부는 사용자가 잡고 있는 햅틱 프로브의 저항력인 힘 벡터 F를 다음 수학식 6에 의해 계산하는 원격 촉진을 위한 햅틱 증강 피부 생성 장치
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청구항 1항에 있어서, 상기 촉각 마스크 생성부는 현미경 카메라로 촬영한 2차원 피부 표면 영상을 입력받아 관심 영역을 선정하고, 선정된 관심 영역을 그레이 스케일 영상으로 변환하며, 그라디언트 기반의 영상 강화를 수행하여 강화 영상을 생성한 후에, 음영 영역을 검출하여 촉각 마스크를 생성하는 원격 촉진을 위한 햅틱 증강 피부 생성 장치
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청구항 4항에 있어서, 상기 촉각 마스크 생성부는 그라디언트 기반의 영상 강화에 의해 형성된 강화 영상의 강도 레벨 Ie(x, y)을 아래 수학식 1과 같이 2차 미분을 기반으로 형성하는 원격 촉진을 위한 햅틱 증강 피부 생성 장치
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6
청구항 4항에 있어서, 상기 촉각 마스크 생성부는 이진화를 한 후에, 세선화를 반복적으로 수행하여 음영 영역을 검출하는 원격 촉진을 위한 햅틱 증강 피부 생성 장치
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청구항 4항에 있어서,상기 촉각 마스크 생성부는 강화 영상의 강도 레벨 Ie(x,y)을 취하여 아래 수학식 2를 사용하여 음영 영역을 검출하는 햅틱 증강 피부 생성 장치
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청구항 4항에 있어서,상기 촉각 지도 작성부는 상기 2차원 피부 표면 영상의 각각의 픽셀에 대하여 상기 촉각 마스크 생성부에서 생성한 촉각 마스크의 음영 영역에 해당하는지 여부를 판단하여 음영 영역에 해당하면 가중치를 부여하여 강도 레벨을 깊이 데이터로 변환하여 3차원 피부 표면 포인트들을 형성하고, 음영 영역에 해당하지 않으면 가중치를 부여하지 않고 강도 레벨을 깊이 데이터로 변환하여 3차원 피부 표면 포인트들을 형성하여 촉각 지도를 작성하는 햅틱 증강 피부 생성 장치
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(A) 촉각 마스크 생성부가 현미경 카메라에서 촬영한 2차원 피부 표면 영상을 입력받아 촉각 마스크를 생성하는 단계;(B) 촉각 지도 작성부가 상기 2차원 피부 표면 영상의 각각의 픽셀에 대하여 상기 촉각 마스크 생성부에서 생성된 촉각 마스크를 참조하여 강도 레벨을 깊이 데이터로 변환하여 촉각 지도를 작성하는 단계;(C) 햅틱 증강면 재구성부가 상기 촉각 지도 작성부에서 작성된 촉각 지도를 메시로 연결하여 메시 모양촉각 지도를 형성하여 상기 2차원 피부 표면 영상과 결합하여 햅틱 증강 피부 표면 영상을 생성하는 단계; (D) 시각 렌더링부가 상기 햅틱 증강 피부 표면 영상에 기반하여 시각적 3차원 피부 표면을 생성하는 단계; 및 (E) 햅틱 렌더링부가 상기 햅틱 증강 피부 표면 영상에 기반하여 촉각적 3차원 피부 표면을 생성하는 단계를 포함하는 원격 촉진을 위한 햅틱 증강 피부 생성 방법
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청구항 9항에 있어서, (F) 디스플레이가 상기 시각적 3차원 피부 표면을 표시하는 단계;(G) 햅틱 장치가 사용자의 조작에 따라 햅틱 프로브의 위치를 가변하여 위치 정보를 상기 햅틱 렌더링부로 전송하는 단계;(H) 상기 햅틱 렌더링부가 햅틱 프로브의 위치 정보에 응답하여 저항력을 계산하는 단계; 및 (I) 상기 햅틱 장치가 상기 저항력을 수신하여 상기 사용자에게 촉각 자극을 제공하는 단계를 포함하는 원격 촉진을 위한 햅틱 증강 피부 생성 방법
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청구항 9항에 있어서, 상기 (A) 단계는 (A-1) 상기 촉각 마스크 생성부가 현미경 카메라로 촬영한 2차원 피부 표면 영상을 입력받아 관심 영역을 선정하는 단계;(A-2) 상기 촉각 마스크 생성부가 선정된 관심 영역을 그레이 스케일 영상으로 변환하는 단계;(A-3) 상기 촉각 마스크 생성부가 그라디언트 기반의 영상 강화를 수행하여 강화 영상을 생성하는 단계; 및 (A-4) 상기 촉각 마스크 생성부가 음영 영역을 검출하여 촉각 마스크를 생성하는 단계를 포함하는 원격 촉진을 위한 햅틱 증강 피부 생성 방법
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청구항 11항에 있어서,상기 (A-3) 단계는 상기 촉각 마스크 생성부가 그라디언트 기반의 영상 강화에 의해 형성된 강화 영상의 강도 레벨 Ie(x, y)을 아래 수학식 1과 같이 2차 미분을 기반으로 형성하는 원격 촉진을 위한 햅틱 증강 피부 생성 방법
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청구항 11항에 있어서,상기 (A-4) 단계는 상기 촉각 마스크 생성부가 이진화를 한 후에, 세선화를 반복적으로 수행하여 음영 영역을 검출하는 원격 촉진을 위한 햅틱 증강 피부 생성 방법
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청구항 11항에 있어서,상기 (A-4) 단계는 상기 촉각 마스크 생성부가 강화 영상의 강도 레벨 Ie(x,y)을 취하여 아래 수학식 2를 사용하여 음영 영역을 검출하는 햅틱 증강 피부 생성 방법
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청구항 11항에 있어서,상기 (B) 단계는 (B-1) 상기 촉각 지도 작성부는 2차원 피부 표면 영상에 대한 강화 영상의 픽셀의 강도 레벨이 촉각 마스크의 음영 영역에 속하는지를 확인하는 단계;(B-2) 상기 촉각 지도 작성부는 확인 결과, 촉각 마스크의 음영 영역에 속하면 강화 영상의 픽셀에 대하여 인접 픽셀들의 강도 레벨을 사용하여 가중치를 계산하는 단계;(B-3) 상기 촉각 지도 작성부는 음영 영역에 속하는 강화 영상의 픽셀에 가중치를 적용하여 깊이 데이터를 계산하는 단계;(B-4) 상기 촉각 지도 작성부는 음영 영역에 속하지 않은 강화 영상의 픽셀의 강도 레벨을 깊이 데이터로 변환하는 단계; 및(B-5) 상기 촉각 지도 작성부는 깊이 데이터를 이용하여 촉각 지도를 작성하는 단계를 포함하는 햅틱 증강 피부 생성 방법
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