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웨어러블 증강현실 환경에서 증강현실 서비스 제공 방법 및 장치

  • 기술번호 : KST2015118540
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 카메라를 통해 획득된 깊이 정보를 포함하는 3차원 영상을 기반으로 로컬 레퍼런스 좌표계(Local Reference Coordinates)를 생성하는 과정과, 생성된 상기 로컬 레퍼런스 좌표계와 실제 공간이 복제된 가상 공간인 미러 월드(mirror world)의 월드 좌표계를 통합하는 과정과, 상기 월드 좌표계로 통합된 3차원 좌표 공간에서 선택된 3D객체의 사용자 인터럽트 발생 타입별 회전 및 깊이 정보를 기설정된 오브젝트별 운동 범위(Range of Motion: RoM)기반 하에 인식하여 상기 선택된 3D객체를 제어하는 과정과, 증강현실 서비스 이용을 위한 실행 메뉴 탐색 시 상기 증강현실 서비스를 제공하는 단말 내 움직임 센서로부터 센싱된 신호를 기준으로 기설정된 레벨별 대응되는 메뉴 선택이 가능한 복수 개의 계층적 메뉴 인터페이스를 상기 3차원 좌표 공간에 표시하여 메뉴 조작을 제공하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
Int. CL G06F 3/0346 (2013.01) G06T 17/00 (2006.01)
CPC G06F 3/0346(2013.01) G06F 3/0346(2013.01) G06F 3/0346(2013.01) G06F 3/0346(2013.01) G06F 3/0346(2013.01)
출원번호/일자 1020130074065 (2013.06.26)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자 10-1546654-0000 (2015.08.18)
공개번호/일자 10-2014-0001167 (2014.01.06) 문서열기
공고번호/일자 (20150825) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보 대한민국  |   1020120068607   |   2012.06.26
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.06.26)
심사청구항수 13

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 우운택 대한민국 대전광역시 유성구
2 하태진 대한민국 대전광역시 대덕구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인충정 대한민국 서울특별시 강남구 역삼로***,*층(역삼동,성보역삼빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2013.06.26 수리 (Accepted) 1-1-2013-0574940-96
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2014.06.05 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2014.07.10 수리 (Accepted) 9-1-2014-0054579-41
4 [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Agent] Report on Agent (Representative)		 2014.07.14 수리 (Accepted) 1-1-2014-0656662-33
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.10.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0737596-97
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157968-69
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5158129-58
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157993-01
9 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2014.12.29 수리 (Accepted) 1-1-2014-1269557-04
10 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2015.01.28 수리 (Accepted) 1-1-2015-0092068-94
11 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2015.03.02 수리 (Accepted) 1-1-2015-0203857-72
12 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2015.03.30 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2015-0311993-28
13 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2015.03.30 수리 (Accepted) 1-1-2015-0311992-83
14 등록결정서
Decision to grant		 2015.05.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0358793-85
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
17 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
카메라를 통해 획득된 깊이 정보를 포함하는 3차원 영상을 기반으로 로컬 레퍼런스 좌표계(Local Reference Coordinates)를 생성하는 과정과,생성된 상기 로컬 레퍼런스 좌표계와 실제 공간이 복제된 가상 공간인 미러 월드(mirror world)의 월드 좌표계를 통합하는 과정과,상기 월드 좌표계로 통합된 3차원 좌표 공간에서 선택된 3D객체의 사용자 인터럽트 발생 타입별 회전 및 깊이 정보를 기설정된 오브젝트별 운동 범위(Range of Motion: RoM)기반 하에 인식하여 상기 선택된 3D객체를 제어하는 과정과,증강현실 서비스 이용을 위한 실행 메뉴 탐색 시 상기 증강현실 서비스를 제공하는 단말 내 움직임 센서로부터 센싱된 신호를 기준으로 기설정된 레벨별 대응되는 메뉴 선택이 가능한 복수 개의 계층적 메뉴 인터페이스를 상기 3차원 좌표 공간에 표시하여 메뉴 조작을 제공하는 과정을 포함하고,상기 메뉴 조작을 제공하는 과정은,단말 입력 장치의 회전 정보를 사용하여 파이(pie) 형태의 메뉴를 탐색하고, ARWand 스크린의 특정 부분 영역을 선택하여 메뉴 선택이 수행되도록 하기의 수학식 31형태의 모션 센서 값으로부터 ARWand의 수평(pitch)을 기반으로 2차원 회전 방향(roll)을 획득하고, 하기의 수학식 32를 통해 해당 메뉴 단계에서 선택된 메뉴를 인식하도록 하여 수행됨을 특징으로 하는 웨어러블 증강현실 환경에서 증강현실 서비스 제공 방법
2 2
제1항에 있어서, 상기 3차원 영상은,사전에 모델링되지 않은 실제 공간에 대해서 3D 기하학적 구조에 대한 HMD(Head Mounted Display) 카메라의 자세 정보가 계산되어 획득된 영상임을 특징으로 하는 웨어러블 증강현실 환경에서 증강현실 서비스 제공 방법
3 3
제1항에 있어서, 상기 로컬 레퍼런스 좌표계를 생성하는 과정은,좌표계의 3-DoF(Degree of Freedom) 회전을 설정하기 위한 사용자가 바라보는 평면에 대한 정보를 하기의 수학식 23을 이용하여 획득하는 제1 단계,수학식 23의 해로부터 하기의 수학식 24를 통해 평면에 수직인 노멀 벡터를 계산하여 좌표축의 z축으로 설정하는 제2 단계,상기 평면상의 임의의 서로 다른 두 점을 선택하여 좌표축의 x 축으로 설정하는 제3 단계와,상기 제2 단계에서 설정된 z축과 상기 x축의 외적을 통해 좌표축의 y축을 계산하는 제4 단계를 통해 수행됨을 특징으로 하는 웨어러블 증강현실 환경에서 증강현실 서비스 제공 방법
4 4
제3항에 있어서, 상기 제4 단계 이후, 기준 좌표계의 위치를 결정하고 임의의 방향으로 설정된 회전축을 보정하기 위해서 수직 평면과 수평 평면이 접하는 접선을 이용하여 하기의 수학식 25를 이용하여 하기의 수학식 26을 유도하는 제5단계,하기의 수학식 27을 통해 두 평면 방정식의 합의 차이를 최소로 하는 점인 을 구하여 접점으로 설정하는 제6 단계와,상기 제3 단계에서 설정된 좌표계의 수평축인 x축을 두 평면이 접하는 수평 벡터 로 설정하는 제7 단계와,상기 x축과 z축을 외적하여 레퍼런스 좌표축의 회전축을 보정하는 제8 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 웨어러블 증강현실 환경에서 증강현실 서비스 제공 방법
5 5
제4항에 있어서, 상기 제8 단계 이후, RGB 영상으로부터 계산한 좌표계의 임의의 스케일과 실제 공간의 스케일을 통일하기 위해서, 하기의 수학식 28을 이용하여 복원된 서로 다른 두 개의 3차원 점 사이의 거리를 계산하는 제9 단계,3차원 영상의 깊이 정보를 통해 하기의 수학식 29와 같이 두 점 각각에 대해서 거리를 계산하는 제10 단계와,하기의 수학식 30과 같이 두 거리의 비율을 구하는 제11 단계를 포함함을 특징으로 하는 웨어러블 증강현실 환경에서 증강현실 서비스 제공 방법
6 6
제1항에 있어서,상기 3D 객체는, 하기의 수학식을 통해 단말의 입력부에서 감지되는 사용자 입력수단의 모션 벡터 의 크기가 t보다 작거나 존재하지 않는 경우, 상기 단말에 구비된 자이로 센서 정보 가 함수 에 의하여 변환된 3D 객체의 회전 정보 에, 의 크기가 t보다 클 때 수행되는 3D 객체의 이동 모션 벡터를 곱한 값을 이용하여 움직임이 인식됨을 특징으로 하는 웨어러블 증강현실 환경에서 증강현실 서비스 제공 방법
7 7
제1항에 있어서, 상기 기설정된 오브젝트별 운동 범위는,미리 수집된 사용자의 오브젝트별 회전 범위 정보를 기반으로 오브젝트별 최대 조작범위 내에서, 조작하고자 하는 각도범위를 획득하고, 단말의 회전 정보와 3D 객체의 회전 정보의 최적 RoM 매핑을 결정하기 위해 하기의 수학식을 통해 매핑 함수를 정의하여 인식됨을 특징으로 하는 웨어러블 증강현실 환경에서 증강현실 서비스 제공 방법
8 8
삭제
9 9
카메라를 통해 획득된 깊이 정보를 포함하는 3차원 영상을 기반으로 로컬 레퍼런스 좌표계(Local Reference Coordinates)좌표계와 미러월드(mirror world)의 월드 좌표계를 생성하는 좌표 생성부와,상기 좌표 생성부로부터 생성된 로컬 레퍼런스 좌표계와 월드 좌표계를 통합하고, 통합된 3차원 좌표 공간에서 사용자 인터페이스부를 통해 선택된 3D 객체의 사용자 인터럽트 발생 타입별 회전 및 깊이 정보를 기설정된 오브젝트별 운동 범위(Range of Motion: RoM)기반 하에 인식하여 3D 객체를 제어하는 제어부와,상기 제어부의 제어 하에 복수 개의 계층적 메뉴 인터페이스를 3차원 좌표 공간에 표시하여 메뉴 조작을 제공하는 메뉴 조작부를 포함하고,상기 메뉴 조작부는,단말 입력 장치의 회전 정보를 사용하여 파이(pie) 형태의 메뉴를 제공하고, 사용자 인터페이스부를 통해 ARWand 스크린의 특정 부분 영역이 선택되면 상기 제어부를 통해 하기의 수학식 (41) 형태의 모션 센서 값으로부터 ARWand의 수평(pitch)을 기반으로 2차원 회전 방향(roll)을 획득하고, 하기의 수학식 (42)을 통해 해당 메뉴 단계에서 선택된 메뉴를 인식하여 메뉴 조작을 수행함을 특징으로 하는 웨어러블 증강현실 환경에서 증강현실 서비스 제공 장치
10 10
제9항에 있어서, 상기 복수 개의 계층적 메뉴 인터페이스는,증강현실 서비스 이용을 위한 실행 메뉴 탐색 시 상기 증강현실 서비스를 제공하는 단말 내 움직임 센서로부터 센싱된 신호를 기준으로 기설정된 레벨별 대응되는 메뉴 선택이 가능한 메뉴 인터페이스임을 특징으로 하는 웨어러블 증강현실 환경에서 증강현실 서비스 제공 장치
11 11
제9항에 있어서, 상기 좌표 생성부는,좌표계의 3-DoF(Degree of Freedom) 회전을 설정하기 위한 사용자가 바라보는 평면에 대한 정보를 하기의 수학식 33을 이용하여 획득하고, 수학식 33의 해로부터 하기의 수학식 34를 통해 평면에 수직인 노멀 벡터를 계산하여 좌표축의 z축으로 설정하고, 상기 평면상의 임의의 서로 다른 두 점을 선택하여 좌표축의 x 축으로 설정하고, 상기 설정된 z축과 상기 x축의 외적을 통해 좌표축의 y축을 계산하여 상기 로컬 레퍼런스 좌표계를 생성함을 특징으로 하는 웨어러블 증강현실 환경에서 증강현실 서비스 제공 장치
12 12
제11항에 있어서, 상기 좌표 생성부는,기준 좌표계의 위치를 결정하고 임의의 방향으로 설정된 회전축을 보정하기 위해서 수직 평면과 수평 평면이 접하는 접선을 이용하여 하기의 수학식 35를 이용하여 하기의 수학식 36을 유도하고, 하기의 수학식 37을 통해 두 평면 방정식의 합의 차이를 최소로 하는 점인 을 구하여 접점으로 설정하고, 상기 설정된 좌표계의 수평축인 x축을 두 평면이 접하는 수평 벡터 로 설정하고, 상기 x축과 z축을 외적하여 레퍼런스 좌표축의 회전축을 보정함을 특징으로 하는 웨어러블 증강현실 환경에서 증강현실 서비스 제공 장치
13 13
제11항에 있어서, 상기 좌표 생성부는,RGB 영상으로부터 계산한 좌표계의 임의의 스케일과 실제 공간의 스케일을 통일하기 위해서, 하기의 수학식 38을 이용하여 복원된 서로 다른 두 개의 3차원 점 사이의 거리를 계산하고, 3차원 영상의 깊이 정보를 통해 하기의 수학식 39과 같이 두 점 각각에 대해서 거리를 계산하고, 수학식 40과 같이 두 거리의 비율을 계산함을 특징으로 하는 웨어러블 증강현실 환경에서 증강현실 서비스 제공 장치
14 14
제9항에 있어서, 상기 제어부는,미리 수집된 사용자의 오브젝트별 회전 범위 정보를 기반으로 오브젝트별 최대 조작범위 내에서, 조작하고자 하는 각도범위를 획득하고, 단말의 회전 정보와 3D 객체의 회전 정보의 최적 RoM 매핑을 결정하기 위해 하기의 수학식을 통해 매핑 함수를 정의하여 상기 기설정된 오브젝트별 운동 범위를 인식함을 특징으로 하는 웨어러블 증강현실 환경에서 증강현실 서비스 제공 장치
15 15
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1 교육과학기술부 실감교류인체감응솔루션연구단 글로벌프론티어사업 4D+ 증강현실을 위한 실시간 정합 및 지능형 정보증강 기술 개발