KR101036452B1 - Contactless keypad and its implementation method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스테레오 카메라를 이용한 비접촉식 키패드 장치에 관한 것으로서, 시각적으로 키패드 형상을 보여주기 위한 물리적 키패드, 상기 물리적 키패드 부근에 설치되어 상기 물리적 키패드 상부의 영상을 촬영하여 스테레오 영상을 생성하는 스테레오 카메라, 상기 물리적 키패드에 관한 정보, 가상 키패드에 관한 정보, 스테레오 카메라에서 촬영된 가상 키패드 영역을 실제 가상 키패드 영역으로 변환하기 위한 변환 정보 등을 저장하는 저장부, 및 상기 스테레오 영상으로부터 터치수단의 터치 영역을 검출하고, 상기 터치수단의 위치에 대응되는 가상 키패드의 키를 결정하는 영상처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 사용자가 단말기 등의 입력 장치와 어떠한 물리적 접촉이 없이 사용할 수 있어서 병원, 은행, 마트, 레스토랑 등 이동 고객이 많은 장소에서의 간접 접촉에 의한 질병(병균) 전염 문제를 해결할 수 있고, 사용 수명이 길며, 접촉식 인터페이스보다 보안성이 강화되는 효과가 있다.The present invention relates to a non-contact keypad device using a stereo camera, a physical keypad for visually showing the keypad shape, a stereo camera installed in the vicinity of the physical keypad to take a picture of the upper part of the physical keypad to generate a stereo image, the A storage unit for storing information about a physical keypad, information about a virtual keypad, conversion information for converting a virtual keypad area photographed by a stereo camera into an actual virtual keypad area, and detecting a touch area of a touch unit from the stereo image. And an image processor which determines a key of a virtual keypad corresponding to the position of the touch means.
According to the present invention as described above, the user can use without any physical contact with the input device, such as a terminal to prevent the disease (germs) transmission problems caused by indirect contact in places where a large number of mobile customers, such as hospitals, banks, marts, restaurants, etc. It can be solved, has a long service life, and improves security than a contact interface.
Description
본 발명은 비접촉식 키패드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자의 손가락이 물리적 키패드 장치 위에 형성된 비가시성의 가상 키패드 면을 터치하면 사용자가 마치 실제 물리적인 키패드를 터치한 것처럼 터치된 키의 키값이 입력되도록 함으로써 접촉으로 인한 질병전염이나 지문 등의 개인정보 노출을 예방할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
The present invention relates to a contactless keypad, and more particularly, when a user's finger touches an invisible virtual keypad surface formed on a physical keypad device, the user inputs the key value of the touched key as if the user touched the actual physical keypad. The present invention relates to a technology for preventing personal information exposure such as disease transmission or fingerprints caused by contact.
전자, 정보통신 기술이 비약적으로 발달함에 따라 컴퓨터와 같은 전자기기들이 활용되지 않는 분야가 없을 정도이고, 그 전자기기들의 터치수단(장치) 또한 다양하다. With the rapid development of electronic and information communication technology, there are no fields where electronic devices such as computers are not utilized, and the touch means (devices) of the electronic devices also vary.
현재 널리 사용되어 지고 있는 터치 스크린, 키보드, 키패드, 마우스, 푸쉬 버튼, 라이트 펜, 디지틀 태블릿, 트랙볼 등의 입력 장치들은 사용자가 입력 장치와 직접적인 물리적 접촉을 통하여 데이터를 입력하는 접촉식이다.Input devices, such as touch screens, keyboards, keypads, mice, push buttons, light pens, digital tablets, and trackballs, which are widely used at present, are a touch type in which a user inputs data through direct physical contact with the input device.
본 발명과 관련이 있는 키패드는 디지털 도어락 (Digital Door Lock), ATM (Automatic Teller Machine), 신용조회 단말기 (Credit Authorization Terminal) 등 다양한 분야에 사용되어지고 있으며, 물리적인 버튼을 이용한 버튼식과 터치 스크린(touch screen)을 이용한 방식이 사용되어 지고 있으며 모두 접촉식이다.Keypad related to the present invention is used in various fields, such as digital door lock (ATM), automatic teller machine (ATM), credit authorization terminal (Credit Authorization Terminal), a button type and a touch screen using a physical button ( Touch screen) is used and all are touch type.
그러나, 이러한 접촉식 키패드는 1) 사용자가 키패드와 물리적 접촉을 통하여 데이터를 입력함으로 병원, 은행, 마트, 레스토랑 등 이동 고객이 많은 장소에서 간접 접촉에 의한 질병(병균)을 전달하는 매체 역할을 하고, 2) 빈번한 기계적 접촉에 의한 마모에 의해 비밀번호 등의 정보 노출의 위험이 존재하며, 3) 사용자의 지문 등의 정보가 입력 장치에 남아 개인정보 노출의 위험이 있다는 문제점이 있다.However, such a touch keypad 1) As a user enters data through physical contact with the keypad serves as a medium for transmitting diseases (germs) caused by indirect contact in places where many mobile customers such as hospitals, banks, marts, restaurants, etc. , 2) there is a risk of exposing information such as a password due to wear due to frequent mechanical contact, and 3) there is a problem of exposing personal information such as fingerprints of a user to the input device.
비접촉식 키패드와 관련하여, 국내 등록특허 10-0894544호에는 키패드 패턴을 포함하는 광플레인을 허공에 투영하고, 투영된 광플레인의 특정 위치에 손가락이 위치하면 IR 광원부 및 IR 수신부를 이용하여 손가락의 위치를 검출하여 키 입력이 이루어지도록 함으로써 기계적인 키 입력장치가 필요 없어 소형 및 반영구적 사용이 가능하고, 도어락(door lock)이나 디지털 가전 키패드 등에 적용 가능한 기술이 개시되어 있으며, 도 1에 상기 등록특허의 구성도가 개시되어 있다.In relation to the contactless keypad, Korean Patent No. 10-0894544 projects an optical plane including a keypad pattern in the air, and when a finger is positioned at a specific position of the projected optical plane, the position of the finger using the IR light source unit and the IR receiver unit It is possible to use a small and semi-permanent use without a mechanical key input device by detecting the key input is made, and a technology that can be applied to a door lock (digital home appliance) keypad, etc. is disclosed, Figure 1 A schematic diagram is disclosed.
도 1을 참조하면, 상기 등록특허에 따른 스페이스 터치스크린 장치는 패턴 프로젝션부(10), IR 광원부(20), IR 감지부(30), 신호처리부(40) 및 광플레인(50)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the space touch screen device according to the registered patent includes a
패턴 프로젝션부(10)는 문자 또는 화상을 생성하여 허공에 디스플레이하는 역할을 수행하며, 광플레인(50)은 패턴 프로젝션부(10)를 통해 허공에 투영되는 영상으로서, 사용자로부터 입력을 제공받기 위한 키패드, 정지 영상 등일 수 있다.The
IR 광원부(20)는 광플레인(50)에서 사용자로부터 제공되는 터치 신호를 감지하기 위해 IR 광신호를 조사하는 것으로, 광플레인(50)에 표시된 각 입력 버튼에 대응하도록 채널별 독립 변조된 IR광신호를 생성하여 광플레인(50)에 제공함으로써, 상기 광플레인(50)을 입력 준비상태로 유지시킨다.The IR
IR 감지부(30)는 광플레인(50)에 제공된 허공 키패드 및 영상 등을 터치함으로써 생성되어 반사된 IR 광신호를 증폭 및 복조하여 신호처리부(40)로 전달하고, 신호처리부(40)는 IR 감지부(30)로부터 전달된 IR 광신호를 연산 및 처리하여 사용자가 터치한 입력버튼을 찾아내고, 상기 입력 신호에 대한 출력신호를 패턴 프로젝션부(10)에 전달한다.The IR detector 30 amplifies and demodulates and demodulates the reflected IR optical signal generated by touching a hollow keypad and an image provided on the optical plane 50 to the
상기 등록특허는 비접촉식 키패드를 제공하여 기계적인 키 입력장치가 필요 없어 반영구적 사용이 가능하고, 도어락(door lock)이나 디지털 가전 키패드 등에 적용 가능하나, 광플레인(50)을 생성하기 위한 프로젝션 장치가 필요하고, 광플레인(50)에 표시된 각 입력 버튼에 대응되는 개수의 IR 광원부(20) 및 IR 감지부(30)가 필요하여 제조 단가가 높고 소형화에 어려움이 있다.
The registered patent can be used semi-permanently because it does not require a mechanical key input device by providing a non-contact keypad, and can be applied to a door lock or a keypad of a digital home appliance, but a projection device for generating an optical plane 50 is required. In addition, since the number of IR
본 발명은 상기와 같은 종래 접촉식 키패드의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 스테레오 카메라를 사용하여 구성한 가상 키패드를 이용하여 비접촉으로 키패드에 데이터를 입력 가능하게 함으로써 접촉으로 인한 질병전염이나 지문 등의 개인정보 노출을 예방하는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the problems of the conventional contact keypad as described above, by using a virtual keypad configured using a stereo camera to enable data input to the keypad in a non-contact, such as disease transmission or fingerprint caused by contact The goal is to provide a way to prevent personal information disclosure.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 시각적으로 키패드 형상을 보여주기 위한 물리적 키패드, 상기 물리적 키패드 부근에 설치되어 상기 물리적 키패드 상부의 영상을 촬영하여 스테레오 영상을 생성하는 스테레오 카메라, 상기 물리적 키패드에 관한 정보, 가상 키패드 영역에 관한 정보, 스테레오 카메라에서 촬영된 가상 키패드 영역과 실제 상기 가상 키패드 영역 사이의 변환 정보 등을 저장하는 저장부 및 상기 스테레오 영상으로부터 터치수단의 터치 영역를 검출하고, 상기 터치수단의 터치 영역에 대응되는 상기 가상 키패드 영역의 키를 결정하는 영상처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라를 이용한 비접촉식 키패드 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a physical keypad for visually showing the keypad shape, a stereo camera installed near the physical keypad to take a picture of the upper part of the physical keypad to generate a stereo image A storage unit storing information on the physical keypad, information on the virtual keypad area, conversion information between the virtual keypad area photographed by the stereo camera and the virtual keypad area, and the touch area of the touch unit from the stereo image. And an image processor configured to determine a key of the virtual keypad area corresponding to the touch area of the touch means.
여기서, 상기 영상처리부에 의해 가상 키패드 영역 상의 터치된 키가 결정되는 경우 키 터치감을 부여하기 위해 사운드 또는 빛을 발생시키는 출력부가 더 포함되는 것이 바람직하다.Here, when the touched key on the virtual keypad area is determined by the image processor, an output unit for generating sound or light may be further included to give a key touch feeling.
또한, 상기 물리적 키패드의 일측에는 상기 가상 키패드의 높이에 상응하는 높이를 갖는 댐이 설치되는 것이 보다 바람직하다.In addition, it is more preferable that a dam having a height corresponding to the height of the virtual keypad is installed at one side of the physical keypad.
그리고, 상기 가상 키패드 영역 및 변환 정보는 마커가 형성된 교정도구를 이용하여 상기 물리적 키패드 상의 복수 개의 지점을 터치한 상태에서 스테레오 카메라에 의해 촬영된 스테레오 영상으로부터 상기 마커를 검출하여 가상 키패드 영역을 결정하고, 상기 검출된 마커의 정보를 이용하여 상기 가상 키패드 영역 또는 물리적 키패드에 대한 상기 스테레오 카메라의 상대적 위치 또는 상대적 각도를 계산하고, 교정도구로 상기 물리적 키패드의 복수 개의 지점을 터치하였을 때의 마커의 정보와 상기 스테레오 카메라로부터 획득한 영상정보로부터 추출한 마커 정보를 이용하여 변환 정보를 생성 및 저장하여 산출될 수 있다.The virtual keypad area and the conversion information may be determined by detecting the marker from a stereo image photographed by a stereo camera while touching a plurality of points on the physical keypad using a calibration tool having a marker. And calculating the relative position or the relative angle of the stereo camera with respect to the virtual keypad area or the physical keypad using the detected marker information, and information of the marker when touching a plurality of points of the physical keypad with a calibration tool. And marker information extracted from the image information obtained from the stereo camera, to generate and store the conversion information.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 물리적 키패드 상부의 일정 영역에 위치하는 가상의 키패드 영역을 정의하는 단계, 스테레오 카메라의 촬영 영상에 기초하여 터치수단이 상기 가상 키패드 영역 내에 위치하는 경우 상기 터치수단의 터치 영역을 검출하는 단계, 검출된 터치수단의 터치 영역에 기초하여 가상 키패드 영역 상의 터치 위치로 변환하는 단계 및 상기 터치 위치로부터 가장 근접한 가상 키패드 영역 상의 키를 찾고, 터치 위치와 해당 키 간의 거리가 기준값 이하이면 해당 키가 선택된 것으로 판단하고 키 선택 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라를 이용한 비접촉식 키패드 구현방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, the step of defining a virtual keypad area located in a predetermined area on the physical keypad, the touch means based on the captured image of the stereo camera the virtual keypad area Detecting a touch area of the touch means when located within, converting to a touch location on the virtual keypad area based on the detected touch area of the touch means, and finding a key on the virtual keypad area closest to the touch location, When the distance between the touch position and the corresponding key is less than or equal to the reference value, it is determined that the corresponding key is selected and a key selection signal is generated.
여기서, 가상 키패드 상의 터치된 키가 결정되는 경우 키 터치감을 부여하기 위해 사운드 또는 빛을 발생시키는 단계가 더 포함되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to further include generating a sound or light to give a key touch feeling when the touched key on the virtual keypad is determined.
또한, 상기 물리적 키패드 상부의 일정 영역에 위치하는 가상의 키패드 영역을 정의하는 단계는 물리적 키패드 및 물리적 키패드 상의 각 키들에 대한 정보를 저장하는 단계, 마커가 형성된 교정도구를 이용하여 상기 물리적 키패드의 복수 개의 지점을 터치한 상태에서 스테레오 카메라에 의해 촬영된 스테레오 영상으로부터 상기 마커를 검출하여 가상 키패드 영역에 관한 정보를 결정하는 단계, 상기 검출된 마커의 정보를 이용하여 상기 가상 키패드 영역에 대한 상기 스테레오 카메라의 상대적 위치 또는 상대적 각도를 계산하는 단계, 교정도구를 이용하여 상기 물리적 키패드의 복수 개의 지점을 터치한 상태에서의 마커 정보와 상기 스테레오 카메라로부터 획득한 영상정보로부터 획득한 마커 정보를 이용하여 변환 정보를 생성하는 단계 및 생성된 변환 정보를 저장하는 단계를 포함하는 것이 보다 바람직하다.In addition, the step of defining a virtual keypad area located in a certain area above the physical keypad, the step of storing information about the physical keypad and each key on the physical keypad, a plurality of the physical keypad using a calibration tool formed with a marker Determining the information on the virtual keypad area by detecting the marker from the stereo image photographed by the stereo camera while touching two points, and using the information of the detected marker, the stereo camera on the virtual keypad area. Calculating a relative position or relative angle of the sensor; converting the marker information using marker information obtained by touching a plurality of points of the physical keypad using a calibration tool and marker information obtained from image information obtained from the stereo camera; Generating and creating More preferably, it includes storing the converted conversion information.
또한, 상기 가상 키패드의 각 키의 위치는 물리적 키패드와 가상 키패드 영역간의 상관관계 및 물리적 키패드의 키에 관한 정보에 기반하여 계산될 수 있다.
In addition, the position of each key of the virtual keypad may be calculated based on the correlation between the physical keypad and the virtual keypad area and information on the keys of the physical keypad.
본 발명은 디지털 도어락 (Digital Door Lock) 키패드, ATM (Automatic Teller Machine) 의 키패드, 신용조회 단말기 (Credit Authorization Terminal) 등에 사용되어 질 수 있으며, 다음과 같은 효과가 있다.The present invention can be used for a digital door lock keypad, an ATM (automatic teller machine) keypad, a credit authorization terminal, and the like.
1) 사용자가 단말기 등의 입력 장치와 어떠한 물리적 접촉이 없이 사용할 수 있어서 병원, 은행, 마트, 레스토랑 등 이동 고객이 많은 장소에서의 간접 접촉에 의한 질병(병균) 전염 문제를 해결할 수 있다.1) The user can use it without any physical contact with the input device such as a terminal, and thus can solve the problem of infectious disease (infection) caused by indirect contact in places where many mobile customers such as hospitals, banks, marts and restaurants are used.
2) 버튼 또는 스타일러스 펜과 같은 물리적인 접촉 또는 동적 부분이 없어 접촉식보다 사용 수명이 길다. 2) Longer service life than touch because there is no physical contact or dynamic part such as a button or stylus pen.
3) 지문 등의 사용자 정보를 입력 장치에 남기기 않으므로 접촉식 인터페이스보다 보안성이 강화된다.
3) Since user information such as fingerprint is not left in the input device, security is enhanced than the contact interface.
도 1은 국내 등록특허 10-0894544호에 따른 스페이스 터치스크린 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스테레오 카메라를 이용한 비접촉식 키패드 장치의 구성 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 스테레오 카메라를 이용한 비접촉식 키패드 장치의 2차원적 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 스테레오 카메라를 이용한 비접촉식 키패드 장치에서 가상 키패드 설정이 수행되는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 스테레오 카메라를 이용한 비접촉식 키패드 장치를 이용하여 비접촉식 키 입력을 검출하는 방법이 수행되는 과정을 도시한 흐름도이다.1 is a block diagram of a space touch screen device according to Korean Patent No. 10-0894544.
2 is a block diagram of a contactless keypad device using a stereo camera according to the present invention.
3 is a two-dimensional block diagram of a contactless keypad device using a stereo camera according to the present invention.
4 is a flowchart illustrating a process of performing virtual keypad setting in a contactless keypad device using a stereo camera according to the present invention.
5 is a flowchart illustrating a process of performing a method of detecting a non-contact key input using a non-contact keypad device using a stereo camera according to the present invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 스테레오 카메라를 이용한 비접촉식 키패드 장치의 구성 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 스테레오 카메라를 이용한 비접촉식 키패드 장치의 2차원적 구성도이다.2 is a block diagram of a contactless keypad device using a stereo camera according to the present invention, Figure 3 is a two-dimensional block diagram of a contactless keypad device using a stereo camera according to the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 스테레오 카메라를 이용한 비접촉식 키패드 장치는 물리적 키패드(100), 스테레오 카메라(200), 인터페이스부(300), 영상처리부(400), 저장부(500), 출력부(600) 및 제어부(700)를 포함하여 구성된다.2 and 3, the contactless keypad device using the stereo camera according to the present invention includes a
물리적 키패드(100)는 시각적으로 키패드 형상을 보여주기 위한 것으로서, 물리적인 버튼, LCD 스크린 등 실제 키 입력장치일 수 있으며, 사용자에게 시각적인 형상을 제공하는 것이면 키패드 패턴이 인쇄된 종이 등 다양한 형태의 수단이 사용 가능하다.The
스테레오 카메라(200)는 물리적 키패드(100)의 부근 상부에 설치되어 물리적 키패드(100) 상부의 영상을 촬영하는 것으로서, 2개의 카메라가 조합되어 스테레오 영상을 생성한다.The
인터페이스부(300)는 키패드 장치와 연결된 서버(미도시)와의 연결을 위한 것이다.The interface unit 300 is for connection with a server (not shown) connected with the keypad device.
영상처리부(400)는 스테레오 카메라(200)에 의해 촬영된 스테레오 영상으로부터 사용자 손가락 등의 터치수단의 위치를 검출하고, 검출된 터치수단의 위치를 후술하는 가상 키패드 영역(800) 상에서 터치수단의 위치에 대응되는 키(810)를 결정하는 기능을 수행한다.The
저장부(500)는 물리적 키패드(100)의 크기 및 각 키(110)들에 관한 정보, 물리적 키패드(100) 상부의 일정 영역에 위치하는 가상 키패드(800)와 가상 키패드 영역(800) 내의 키(810)의 위치 정보 및 스테레오 카메라(200)에서 촬영된 가상 키패드 영역을 실제 가상 키패드 영역(800)으로 변환하기 위한 정보를 저장한다.The
여기서, 가상 키패드 영역(800)은 터치수단의 비접촉식 키 입력 검출을 위해 물리적 키패드(100)의 상부 소정 높이(h) 상에 물리적 키패드(100)에 대응되는 가상으로 정의된 영역으로서 사용자의 눈에 보이지 않는 부분이다.Here, the
출력부(600)는 영상처리부(500)에 의해 가상 키패드 영역(800) 상의 터치된 키(810)가 결정되는 경우 키 터치감을 부여하기 위해 사운드 또는 빛을 발생시키는 것으로서, 가상 키패드 영역(800) 상의 특정 키(810)가 터치된 것으로 판단되는 경우 그에 상응하는 물리적 키패드(100) 상의 키(110)의 색상 또는 밝기가 가변되도록 하거나 터치의 느낌을 부여하도록 사운드나 빛이 발생하도록 하는 것이다.The
제어부(700)는 본 발명에 따른 스테레오 카메라를 이용한 비접촉식 키패드 장치의 전반적인 제어를 담당하는 부분이다.The
그리고, 물리적 키패드(100)의 일측에는 스테레오 영상 획득 시 배경의 안정성을 위하여 댐(900)이 설치되는 것이 바람직하다.
And, it is preferable that the
도 4는 본 발명에 따른 스테레오 카메라를 이용한 비접촉식 키패드 장치에서 가상 키패드 설정이 수행되는 과정을 도시한 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating a process of performing virtual keypad setting in a contactless keypad device using a stereo camera according to the present invention.
도 4를 참조하면, 도시된 바와 같이, 우선, 물리적 키패드(100)의 정보가 획득 및 저장된다(S400). 물리적 키패드 정보는 물리적 키패드(100)의 크기, 키들 의 위치 정보 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, as shown, first, information of the
물리적 키패드(100)의 정보가 획득되면, 마커가 형성된 교정도구를 이용하여 물리적 키패드(100)의 복수 개의 지점을 터치한 상태에서 스테레오 카메라(200)에 의해 촬영된 스테레오 영상으로부터 마커를 검출하여 가상 키패드 영역(800)에 관한 정보를 결정 및 저장한다(S410).When the information of the
그 다음, 검출된 마커 정보를 이용하여 물리적 키패드(100) 또는 기상 키패드 영역(800)에 대한 스테레오 카메라(200)의 공간적 상관 관계를 계산 및 저장한다(S420). 여기서, 공간적 상관관계는 가상 키패드 영역(800) 또는 물리적 키패드(100)에 대한 상기 스테레오 카메라(200)의 상대적 위치 또는 상대적 각도일 수 있다.Next, the spatial correlation of the
마지막으로, 교정도구를 이용하여 상기 물리적 키패드(100)의 복수 개의 지점을 터치한 상태에서의 마커 정보와 상기 스테레오 카메라(200)로부터 획득한 영상정보로부터 획득한 마커 정보를 이용하여 변환 정보를 생성 및 저장한다(S430). 여기서, 변환 정보는 실제 좌표 정보와 스테레오 카메라(200)에서 바라볼 때의 좌표 간의 변환을 위한 행렬로서 변환행렬 및 그 역 변환행렬을 생성하는 것은 당업자에게 있어서는 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
Finally, the conversion information is generated by using the marker information obtained by touching a plurality of points of the
도5는 본 발명에 따른 스테레오 카메라를 이용한 비접촉식 키패드 장치를 이용하여 비접촉식 키 입력을 검출하는 방법이 수행되는 과정을 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a process of performing a method of detecting a non-contact key input using a non-contact keypad device using a stereo camera according to the present invention.
도 4의 과정을 통해 물리적 키패드(100) 상부의 일정 영역에 위치하는 가상의 키패드 영역(800)이 정의되면 도 5와 같은 비접촉식 키 입력을 검출하는 과정이 수행된다. If a
스테레오 카메라(200)에 의해 물리적 키패드(100) 상부의 영상이 계속적으로 촬영되어 터치수단이 탐지되는지 여부를 판단한다.The image of the upper portion of the
만일 터치수단이 탐지되면, 스테레오 카메라(200)의 촬영 영상에 기초하여 터치수단이 가상 키패드 영역(800) 내에 위치하는 경우 터치수단의 터치 영역을 검출한다(S500).If the touch means is detected, when the touch means is located in the
터치수단의 터치 영역이 검출되면(S500), 검출된 영역에 기초하여 가상 키패드 영역(800) 상에서의 터치 위치를 결정한다(S510). When the touch area of the touch means is detected (S500), the touch position on the
검출된 터치수단의 가상 키패드 영역 상에서의 위치에 기초하여 가장 근접한 가상 키패드 영역(800) 상의 키(810)를 찾고(S520), 터치 위치와 해당 키(810) 간의 거리를 비교하여, 거리가 기준값 이하이면 해당 키를 선택한 것으로 인식하고(S530), 대응키를 선택하여 키 신호를 서버로 전송하고, 이에 대한 반응 처리로서 물리적 키패드(100) 상의 키(110)의 색상 또는 밝기가 가변되도록 하거나 터치의 느낌을 부여하도록 사운드나 빛을 발생시킨다(S540).
Based on the detected position on the virtual keypad area of the touch means, the key 810 on the nearest
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims will cover such modifications and variations as fall within the spirit of the invention.
100 : 물리적 키패드 110 : 키
200 : 스테레오 카메라 300 : 인터페이스부
400 : 영상처리부 500 : 저장부
600 : 출력부 700 : 저장부
800 : 가상 키패드 영역 810 : 키
900 : 댐 100: physical keypad 110: key
200: stereo camera 300: interface unit
400: image processing unit 500: storage unit
600: output unit 700: storage unit
800: virtual keypad area 810: keys
900: dam
Claims (8)
상기 물리적 키패드 부근에 설치되어 상기 물리적 키패드 상부의 영역을 촬영하여 스테레오 영상을 생성하는 스테레오 카메라;
상기 물리적 키패드에 관한 정보, 물리적 키패드 상부의 일정 영역에 위치하는 가상 키패드 영역에 관한 정보, 스테레오 카메라에서 촬영된 가상 키패드 영역을 실제 키패드 영역으로 변환하기 위한 변환 정보 등을 저장하는 저장부; 및
상기 스테레오 영상으로부터 터치수단의 터치 영역을 검출하고, 상기 가상 키패드 영역 상에서 상기 터치수단의 터치 영역에 대응되는 키를 결정하는 영상처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라를 이용한 비접촉식 키패드 장치.
A physical keypad for visually showing the keypad shape;
A stereo camera installed near the physical keypad to generate a stereo image by capturing an area above the physical keypad;
A storage unit for storing information about the physical keypad, information about a virtual keypad area located in a predetermined area above the physical keypad, and conversion information for converting a virtual keypad area photographed by a stereo camera into an actual keypad area; And
And a video processing unit for detecting a touch area of the touch means from the stereo image and determining a key corresponding to the touch area of the touch means on the virtual keypad area.
상기 영상처리부에 의해 가상 키패드 영역 상의 터치된 키가 결정되는 경우 키 터치감을 부여하기 위해 사운드 또는 빛을 발생시키는 출력부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라를 이용한 비접촉식 키패드 장치.
The method of claim 1,
The contactless keypad device using a stereo camera, characterized in that further comprising an output unit for generating a sound or light to give a key touch when the touched key on the virtual keypad area is determined by the image processor.
상기 물리적 키패드의 일측에는 상기 가상 키패드의 높이에 상응하는 높이를 갖는 댐이 설치되는 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라를 이용한 비접촉식 키패드 장치.
The method of claim 1,
One side of the physical keypad is a contactless keypad device using a stereo camera, characterized in that the dam having a height corresponding to the height of the virtual keypad is installed.
상기 가상 키패드 영역 및 변환 정보는
마커가 형성된 교정도구를 이용하여 상기 물리적 키패드 상의 복수 개의 지점을 터치한 상태에서 스테레오 카메라에 의해 촬영된 스테레오 영상으로부터 상기 마커를 검출하여 가상 키패드 영역을 결정하고, 상기 검출된 마커의 정보를 이용하여 상기 가상 키패드 영역 또는 물리적 키패드에 대한 상기 스테레오 카메라의 상대적 위치 또는 상대적 각도를 계산하고, 교정도구로 상기 물리적 키패드의 복수 개의 지점을 터치하였을 때의 마커의 정보와 상기 스테레오 카메라로부터 획득한 영상정보로부터 추출한 마커 정보를 이용하여 변환 정보를 생성 및 저장하여 산출되는 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라를 이용한 비접촉식 키패드 장치.
The method of claim 1,
The virtual keypad area and the conversion information
A virtual keypad region is determined by detecting the marker from a stereo image captured by a stereo camera while touching a plurality of points on the physical keypad using a calibration tool having a marker formed thereon, and using the information of the detected marker. Calculate the relative position or angle of the stereo camera relative to the virtual keypad area or the physical keypad, and from the information of the marker and the image information obtained from the stereo camera when a plurality of points of the physical keypad are touched with a calibration tool. Non-contact keypad device using a stereo camera, characterized in that calculated by generating and storing the conversion information using the extracted marker information.
스테레오 카메라의 촬영 영상에 기초하여 터치수단이 상기 가상 키패드 영역 내에 위치하는 경우 상기 터치수단의 터치 영역을 검출하는 단계;
검출된 터치수단의 터치 영역에 기초하여 가상 키패드 영역 상의 터치 위치를 결정하는 단계; 및
상기 터치 위치로부터 가장 근접한 가상 키패드 영역 상의 키를 찾고, 터치 위치와 해당 키 간의 거리가 기준값 이하이면 해당 키가 선택된 것으로 판단하고 키 선택 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라를 이용한 비접촉식 키패드 구현방법.
Defining a virtual keypad area located at a predetermined area above the physical keypad;
Detecting a touch area of the touch means when the touch means is located within the virtual keypad area based on the captured image of the stereo camera;
Determining a touch position on the virtual keypad area based on the detected touch area of the touch means; And
And finding a key on the virtual keypad area closest to the touch position, and determining that the key is selected when the distance between the touch position and the corresponding key is equal to or less than a reference value and generating a key selection signal. How to implement a contactless keypad.
가상 키패드 상의 터치된 키가 결정되는 경우 키 터치감을 부여하기 위해 사운드 또는 빛을 발생시키는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라를 이용한 비접촉식 키패드 구현방법.
The method of claim 5, wherein
And generating sound or light to give a key touch when the touched key on the virtual keypad is determined.
상기 물리적 키패드 상부의 일정 영역에 위치하는 가상의 키패드 영역을 정의하는 단계는
물리적 키패드 및 물리적 키패드 상의 각 키들에 대한 정보를 저장하는 단계;
마커가 형성된 교정도구를 이용하여 상기 물리적 키패드의 복수 개의 지점을 터치한 상태에서 스테레오 카메라에 의해 촬영된 스테레오 영상으로부터 상기 마커를 검출하여 가상 키패드 영역에 관한 정보를 결정하는 단계;
상기 검출된 마커의 정보를 이용하여 상기 가상 키패드 영역에 대한 상기 스테레오 카메라의 상대적 위치 또는 상대적 각도를 계산하는 단계;
교정도구를 이용하여 상기 물리적 키패드의 복수 개의 지점을 터치한 상태에서의 마커 정보와 상기 스테레오 카메라로부터 획득한 영상정보로부터 획득한 마커 정보를 이용하여 변환 정보를 생성하는 단계; 및
생성된 변환 정보를 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라를 이용한 비접촉식 키패드 구현방법.
The method of claim 5, wherein
Defining a virtual keypad area located in a predetermined area above the physical keypad
Storing information for the physical keypad and for each key on the physical keypad;
Determining information on a virtual keypad area by detecting the marker from a stereo image captured by a stereo camera while touching a plurality of points of the physical keypad using a calibration tool having a marker formed thereon;
Calculating a relative position or relative angle of the stereo camera with respect to the virtual keypad area using the information of the detected marker;
Generating conversion information using marker information obtained from the touch information of the plurality of points of the physical keypad and the marker information obtained from the image information obtained from the stereo camera using a calibration tool; And
A method of implementing a contactless keypad using a stereo camera, comprising the step of storing the generated conversion information.
상기 가상 키패드의 각 키의 위치는 물리적 키패드와 가상 키패드간의 상관관계 및 물리적 키패드의 키에 관한 정보에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라를 이용한 비접촉식 키패드 구현방법.The method of claim 7, wherein
And a position of each key of the virtual keypad is determined based on the correlation between the physical keypad and the virtual keypad and information on the keys of the physical keypad.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210088961A (en) | 2020-01-07 | 2021-07-15 | 엘지전자 주식회사 | Projector based display method and display apparatus |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030197687A1 (en) | 2002-04-18 | 2003-10-23 | Microsoft Corporation | Virtual keyboard for touch-typing using audio feedback |
| US20040233290A1 (en) | 2003-03-26 | 2004-11-25 | Takeshi Ohashi | Diagnosing device for stereo camera mounted on robot, and diagnostic method of stereo camera mounted on robot apparatus |
| KR20080049589A (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-04 | 한국전자통신연구원 | Space touch screen device and its operation method |
| KR20100124113A (en) * | 2009-05-18 | 2010-11-26 | 엘지전자 주식회사 | Mobile terminal capable of controlling operation using a touchless sensor and control method thereof |
-
2010
- 2010-09-02 KR KR1020100085878A patent/KR101036452B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030197687A1 (en) | 2002-04-18 | 2003-10-23 | Microsoft Corporation | Virtual keyboard for touch-typing using audio feedback |
| US20040233290A1 (en) | 2003-03-26 | 2004-11-25 | Takeshi Ohashi | Diagnosing device for stereo camera mounted on robot, and diagnostic method of stereo camera mounted on robot apparatus |
| KR20080049589A (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-04 | 한국전자통신연구원 | Space touch screen device and its operation method |
| KR20100124113A (en) * | 2009-05-18 | 2010-11-26 | 엘지전자 주식회사 | Mobile terminal capable of controlling operation using a touchless sensor and control method thereof |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210088961A (en) | 2020-01-07 | 2021-07-15 | 엘지전자 주식회사 | Projector based display method and display apparatus |
| KR102808701B1 (en) | 2020-01-07 | 2025-05-15 | 엘지전자 주식회사 | Projector based display method and display apparatus |
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