KR102536525B1 - Filming Device for 3D Scanning Using a Special Mannequin Equipped With a Marker - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 3D 스캔용 촬영장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마커가 구비된 특수 마네킹을 이용하여 대상 제품에 대한 고품질의 3D 스캔이 가능한 의류제품의 3D 스캔용 촬영장치에 관한 것이다.The present invention relates to a photographing apparatus for 3D scanning, and more particularly, to a photographic apparatus for 3D scanning of apparel products capable of performing high-quality 3D scanning of a target product using a special mannequin equipped with a marker.
최근에는 다양한 산업 분야에서 인체, 제품 등의 3D 스캐닝을 위한 3D 스캔장비가 활발하게 보급되고 있다.Recently, 3D scanning equipment for 3D scanning of a human body, products, etc., has been actively spread in various industrial fields.
이와 같은 3D 스캔장비는 일반적으로 접촉식과 비접촉식으로 분류되며, 이 중 접촉식 스캔장비는 탐촉자로 불리는 프로브(Probe)를 측정하고 하는 물체의 직접 닿게 해서 측정을 하는 방식을 가진다. 이는 측정점의 정확도가 우수한 편이나, 탐침이 대상물의 표면에 접촉되므로 대상물에 변형이나 손상을 줄 수 있다는 단점이 존재한다.Such 3D scanning equipment is generally classified into a contact type and a non-contact type, and the contact type scanning equipment has a method of measuring a probe called a transducer and directly touching an object to be measured. Although the accuracy of the measuring point is excellent, there is a disadvantage that the probe may deform or damage the object because it contacts the surface of the object.
그리고 비접촉식 스캔장비는 빛을 피사체에 직접 쏘는지의 여부에 따라 능동형과 수동형으로 분류될 수 있으며, 대표적으로 복수 개의 광학장비를 대상물의 전체 둘레를 감싸는 형태로 배치하여 전방위에서 대상물의 모습을 촬영하는 케이지 방식의 스캔장비가 널리 사용되고 있다.In addition, non-contact scanning equipment can be classified into active and passive types depending on whether or not light is directly directed at the subject. Typically, a cage that captures the appearance of an object from all directions by arranging a plurality of optical devices in a form surrounding the entire circumference of the object. Scanning equipment of this type is widely used.
이와 같이 사진을 사용하여 텍스쳐를 포함한 3D모델을 직접 제작하는 방식은 포토그래메트리(Photogrammetry)라 한다.In this way, a method of directly producing a 3D model including a texture using a photograph is called photogrammetry.
이와 같은 케이지 방식의 스캔장비는 전방위 동시 촬영의 특성 상 광학장비와 마찬가지로 조명기구를 대상물의 전체 둘레를 감싸도록 배치하기 때문에, 특정 각도에서 촬영 시 대상물의 재질이 반사가 심한 재질인 경우 다른 조명에 의해 간섭을 받아 오브젝트 본연의 색감을 가지지 못하게 되므로 양질의 3D 데이터를 얻지 못할 수 있다는 문제가 있다.Due to the nature of omnidirectional simultaneous shooting, such a cage-type scanning device arranges lighting fixtures to surround the entire circumference of an object like optical equipment, so when shooting at a specific angle, if the object is made of a highly reflective material, other lighting may be affected. There is a problem in that high-quality 3D data may not be obtained because objects may not have the original color due to interference by the object.
또한 케이지 방식의 스캔장비는 대상물의 둘레 전방위에 걸쳐 매우 많은 광학장비가 배치되며, 또한 결과물의 품질을 향상시키기 위해서는 광학장비를 매우 좁은 각도로 배치하여야 하므로 설비를 구축하는 데 막대한 비용이 소요되는 것은 물론 충분한 공간이 요구되며, 광학장비의 수를 줄일 경우에는 충분한 데이터가 확보되지 못하여 스캔 품질이 저하되는 문제가 발생하게 된다.In addition, the cage-type scanning equipment has a lot of optical equipment placed all over the circumference of the object, and in order to improve the quality of the result, the optical equipment must be placed at a very narrow angle. Of course, sufficient space is required, and when the number of optical devices is reduced, sufficient data cannot be secured, resulting in deterioration of scan quality.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.Therefore, a method for solving these problems is required.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 마커가 구비된 특수 마네킹에 장착한 대상 제품에 대한 고품질의 3D 스캔이 가능한 3D 스캔용 촬영장치를 제공하기 위한 목적을 가진다.The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and has an object to provide a 3D scan imaging device capable of high-quality 3D scanning of a target product mounted on a special mannequin equipped with a marker.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The tasks of the present invention are not limited to the tasks mentioned above, and other tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마커가 구비된 특수 마네킹을 이용한 3D 스캔용 촬영장치는, 3D 스캐닝을 위한 대상 제품을 장착시킬 수 있도록 구비되는 특수 마네킹 및 복수의 광학장비를 이용하여 상기 특수 마네킹을 촬영하여, 상기 대상 제품의 3D 스캐닝을 위한 복수 개의 이미지데이터를 획득하는 촬영 시스템을 포함하며, 상기 특수 마네킹에는 상기 촬영 시스템에 의해 생성된 복수 개의 이미지데이터를 통해 광학장비 정렬을 수행하기 위한 하나 이상의 마커가 구비된다.In order to achieve the above object, the photographing apparatus for 3D scanning using a special mannequin equipped with a marker of the present invention uses a special mannequin provided to mount a target product for 3D scanning and a plurality of optical equipment, and a photographing system for acquiring a plurality of image data for 3D scanning of the target product by photographing the mannequin, and in the special mannequin for performing optical equipment alignment through a plurality of image data generated by the photographing system. One or more markers are provided.
그리고 상기 특수 마네킹은, 인체의 동체에 대응되는 동체부를 포함할 수 있다.Further, the special mannequin may include a torso corresponding to the torso of the human body.
또한 상기 특수 마네킹은 인체의 상지에 대응되며, 상기 동체부에 대해 기 설정된 각도를 가지도록 연결되는 상지부를 더 포함할 수 있다.In addition, the special mannequin may further include upper limbs corresponding to the upper limbs of the human body and connected to have a predetermined angle with respect to the torso.
또한 상기 특수 마네킹은 인체의 머리에 대응되는 두부를 더 포함하며, 이와 같은 경우 상기 두부에는 촬영 시스템에 의해 생성된 복수 개의 이미지데이터를 통해 광학장비 정렬을 수행하기 위한 마커가 구비될 수 있다.In addition, the special mannequin further includes a head corresponding to a human head, and in this case, a marker for aligning optical equipment through a plurality of image data generated by a photographing system may be provided on the head.
그리고 상기 특수 마네킹은 인체의 하지에 대응되는 하지부를 더 포함하며, 이와 같은 경우 상기 상지부의 하단부에는 상기 마커가 상기 하지부의 소정 위치까지 하부로 연장된 형태로 구비될 수 있다.The special mannequin further includes lower limbs corresponding to the lower limbs of the human body, and in this case, the marker may be provided at the lower end of the upper limbs in a form extending downward to a predetermined position of the lower limbs.
한편 상기 촬영 시스템은, 상기 특수 마네킹이 상부에 안착되며, 상기 특수 마네킹을 상하 방향의 회전 중심축을 기준으로 로테이팅시키도록 구비되는 턴 테이블 어셈블리, 상기 턴 테이블 어셈블리의 회전 중심축과 기 설정된 거리만큼 이격된 위치에 설치되며, 상하 방향을 따라 배열되어 상기 턴 테이블 어셈블리 상에 안착된 특수 마네킹을 서로 다른 고도에서 촬영하여 복수 개의 이미지데이터를 획득하는 촬상 어레이 및 상기 특수 마네킹의 후방 측에 구비되어 상기 촬상 어레이를 통해 촬영된 이미지데이터의 배경을 형성하는 배경막을 포함할 수 있다.Meanwhile, in the photographing system, the special mannequin is seated on the top, and a turntable assembly provided to rotate the special mannequin with respect to the central axis of rotation in the vertical direction, and a predetermined distance from the central axis of rotation of the turntable assembly An imaging array installed at a spaced apart position, arranged along the vertical direction and seated on the turntable assembly at different altitudes to obtain a plurality of image data by photographing the special mannequin, and provided on the rear side of the special mannequin, A background film forming a background of image data photographed through the imaging array may be included.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 마커가 구비된 특수 마네킹을 이용한 3D 스캔용 촬영장치는, 3D 스캐닝을 위한 대상 제품을 장착시킬 수 있도록 구비되는 특수 마네킹을 포함하며, 이와 같은 특수 마네킹에는 촬영 시스템에 의해 생성된 복수 개의 이미지데이터를 통해 광학장비 정렬을 수행하기 위한 하나 이상의 마커가 구비됨에 따라, 고품질의 3D 스캔이 가능하다는 장점이 있다.A photographing device for 3D scanning using a special mannequin equipped with a marker of the present invention for solving the above problems includes a special mannequin provided to mount a target product for 3D scanning, and the special mannequin has As one or more markers are provided for aligning optical equipment through a plurality of image data generated by the system, there is an advantage in that high-quality 3D scanning is possible.
이에 따라 본 발명은 3D데이터의 자동 생산이 가능해지며, 그 과정에서 수작업을 최소하거나 배제할 수 있다.Accordingly, the present invention enables automatic production of 3D data, and in the process, manual work can be minimized or eliminated.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 스캔용 촬영장치의 전체 구성을 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 스캔용 촬영장치에 있어서, 턴 테이블 어셈블리 및 특수 마네킹의 모습을 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 스캔용 촬영장치를 활용하여 3D 스캐닝을 수행하는 과정에서 특수 마네킹의 상지부 각도에 따른 이미지데이터의 품질을 나타낸 도면;
도 4는 광학장비 정렬을 수행하는 과정을 예시적으로 나타낸 도면;
도 5 및 도 6은 본 발명에 적용되는 특수 마네킹의 실제 사진을 나타낸 도면;
도 7은 본 발명에 적용되는 특수 마네킹의 또 다른 형태의 사진을 나타낸 도면;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 스캔용 촬영장치를 통해 3D 스캔 작업을 수행하는 모습을 나타낸 도면; 및
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 스캔용 촬영장치를 활용하여 구축된 최종 3D 스캐닝 결과물을 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing the overall configuration of a photographing apparatus for 3D scanning according to an embodiment of the present invention;
2 is a view showing appearances of a turntable assembly and a special mannequin in a photographing device for 3D scanning according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 is a diagram showing the quality of image data according to the angle of the upper limb of a special mannequin in the process of performing 3D scanning using a photographing device for 3D scanning according to an embodiment of the present invention;
4 is a view showing a process of performing optical equipment alignment by way of example;
5 and 6 are views showing actual photos of special mannequins applied to the present invention;
7 is a view showing a photograph of another form of a special mannequin applied to the present invention;
8 is a view showing a state in which a 3D scan operation is performed through a photographing apparatus for 3D scan according to an embodiment of the present invention; and
9 is a diagram showing a final 3D scanning result constructed using a photographing device for 3D scanning according to an embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention in which the object of the present invention can be realized in detail will be described with reference to the accompanying drawings. In describing the present embodiment, the same name and the same reference numeral are used for the same configuration, and additional description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 스캔용 촬영장치의 전체 구성을 나타낸 도면으로, 본 발명은 사진을 사용하여 텍스쳐를 포함한 3D모델을 직접 제작하는 포토그래메트리(Photogrammetry) 방식을 최소한의 공간에서 최소한의 장비만으로 구현할 수 있다.1 is a diagram showing the overall configuration of a photographing device for 3D scanning according to an embodiment of the present invention. The present invention uses a photogrammetry method for directly producing a 3D model including texture at least. It can be implemented with minimal equipment in a space of .
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 스캔용 촬영장치는 3D 스캐닝을 위한 대상 제품을 장착시킬 수 있도록 구비되는 특수 마네킹(10)과, 이와 같은 특수 마네킹(10)을 복수의 광학장비를 이용하여 촬영하여, 대상 제품의 3D 스캐닝을 위한 복수 개의 이미지데이터를 획득하는 촬영 시스템을 포함한다.Referring to FIG. 1 , a photographing device for 3D scanning according to an embodiment of the present invention includes a
이때 특수 마네킹(10)의 소정 위치에는 하나 이상의 마커가 구비될 수 있다. 이와 같이 특수 마네킹(10)에 구비되는 마커는 촬영 시스템에 의해 생성된 복수 개의 이미지데이터를 통해 광학장비 정렬(Align)을 수행하기 위한 것이다. 이에 대해서는 후술하도록 한다.At this time, one or more markers may be provided at a predetermined position of the
그리고 본 실시예의 경우 3D 스캐닝을 위한 대상 제품은 특수 마네킹(10)에 착용시킬 수 있는 의류 제품인 것으로 예시하였으나, 대상 제품의 종류는 이에 제한되는 것이 아니며 어떠한 제품이라도 본 발명에 적용될 수 있음은 물론이다.And in the case of this embodiment, the target product for 3D scanning is exemplified as a clothing product that can be worn on the
또한 촬영 시스템 역시 특정한 하나의 촬영 방식을 가지는 설비만으로 제한되는 것은 아니며, 이미지센서를 포함하여 대상에 대한 이미지데이터를 획득할 수 있는 복수의 광학장비를 가진 것이라면 공지된 기존의 촬영 시스템은 물론 향후 새로 개발될 촬영 시스템 등이 모두 적용될 수 있다.In addition, the photographing system is not limited to equipment having a specific photographing method, and if it has a plurality of optical equipment capable of acquiring image data for an object, including an image sensor, not only the known existing photographing system but also new ones in the future All of the photographing systems to be developed and the like can be applied.
즉 본 발명은 마커가 구비되는 특수 마네킹(10)을 이용하여 대상 제품의 복수 개의 이미지데이터를 획득할 수 있도록 하는 것이며, 이에 적용되는 대상 제품 및 촬영 시스템에는 어떠한 제한도 없다.That is, the present invention is to acquire a plurality of image data of a target product using a
본 실시예의 경우, 촬영 시스템은 턴 테이블 어셈블리(100), 촬상 어레이(200), 특수 마네킹(10), 배경막(300)을 포함하는 형태로 예시하였다. 이는 다양한 촬영 시스템의 형태 중 하나의 예시로서 제시된 것이다.In this embodiment, the photographing system is exemplified in a form including a
턴 테이블 어셈블리(100)는 특수 마네킹(10)이 상부에 안착되며, 특수 마네킹(10)을 상하 방향의 회전 중심축을 기준으로 로테이팅시키도록 구비된다.The
촬상 어레이(200)는 턴 테이블 어셈블리(100)의 회전 중심축과 기 설정된 거리만큼 이격된 위치에 설치되며, 상하 방향을 따라 배열되어 턴 테이블 어셈블리(100) 상에 안착된 특수 마네킹(10)을 서로 다른 고도에서 촬영하여 복수 개의 이미지데이터를 획득하는 구성요소이다.The
본 실시예의 촬상 어레이(200)는 지면으로부터 상하 방향으로 길게 연장되는 지지바(220)와, 이와 같은 지지바(220)의 서로 다른 높이에 구비되어 특수 마네킹(10)에 대한 서로 다른 고도에서의 이미지데이터를 각각 획득하는 복수 개의 광학장비(230)와, 지지바(220)의 하부를 지지하는 베이스부(210)를 포함한다.The
이와 같은 촬상 어레이(200)는 턴 테이블 어셈블리(100)의 정면 측에 단일 개가 설치되므로 최소한의 공간만을 점유할 수 있으며, 또한 고정된 위치에서 턴 테이블 어셈블리(100)에 의해 로테이팅되는 특수 마네킹(10)을 촬영할 수 있으므로, 균일한 조명 하에서의 촬영 정보를 가지는 복수 개의 이미지데이터를 획득할 수 있다.Since such an
또한 본 실시예의 경우 광학장비(230)는 지지바(220)의 상단에서 하단에 걸쳐 총 8대가 설치되는 것으로 하였으나, 광학장비(230)의 개수 및 광학장비(230)가 지지바(220)에 고정되는 위치는 다양하게 변경될 수 있다.In addition, in the case of the present embodiment, a total of 8
또한 촬상 어레이(200)는 본 실시예 외에도 이미지의 촬영이 가능한 장비라면 어떠한 형태라도 적용될 수 있을 것이다.In addition, the
그리고 배경막(300)은 특수 마네킹(10)의 후방 측에 구비되어 촬상 어레이(200)를 통해 촬영된 이미지데이터의 배경을 형성하며, 본 실시예에서 배경막(300)은 전체적으로 흰색의 단일 색상을 가지도록 형성된다In addition, the
이와 같은 배경막(300)은 촬상 어레이(200)를 통해 촬영된 이미지데이터에서 특수 마네킹(10)의 경계선이 서로 명확하게 구분될 수 있도록 하여 용이하게 배경을 제거할 수 있도록 한다. Such a
따라서 본 발명은 균일한 조명 하에서 양질의 2D 이미지를 획득할 수 있으며, 이는 3D 스캐닝의 품질 역시 크게 향상시키는 결과를 가져오게 된다.Therefore, the present invention can acquire a
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 스캔용 촬영장치에 있어서, 턴 테이블 어셈블리(100) 및 특수 마네킹(10)의 모습을 나타낸 도면이다.2 is a view showing appearances of the
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 턴 테이블 어셈블리(100)는 특수 마네킹(10)이 상부에 안착되는 턴 테이블(110)과, 회전 구동력을 발생시켜 턴 테이블(110)을 상하 방향의 회전 중심축을 기준으로 회전시키는 구동모터(120)를 포함한다.As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the
이때 구동모터(120)는 본 실시예와 같이 턴 테이블(110)의 내부에 구비되어 턴 테이블(110)을 자체 회전시키는 방식을 가질 수도 있으나, 이와 달리 지면에 매립된 방식을 가질 수도 있다.At this time, the driving
그리고 구동모터(120)는 서보모터일 수 있으며, 이와 같은 경우 턴 테이블 어셈블리(100)는 서보모터를 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 즉 구동모터(120)의 회전 방향, 회전 속도, 회전 각도 등 다양한 구동 요소는 제어부에 의해 제어될 수 있다. 기본적으로 본 실시예에서 턴 테이블(110)은 약 100초에 360˚ 회전 가능하도록 제어될 수 있으나, 이는 설정에 따라 얼마든지 변경될 수 있음은 물론이다.Also, the
특수 마네킹(10)는 3D 스캔 대상인 의류제품을 착용시킬 수 있도록 인체를 본뜬 형상으로 형성되며, 턴 테이블 어셈블리(100) 상에 구비되어 로테이팅 가능하게 형성된다.The
본 실시예에서 특수 마네킹(10)은 인체의 동체에 대응되는 동체부(11), 인체의 상지에 대응되는 상지부(12), 인체의 머리에 대응되는 두부(13) 및 인체의 하지에 대응되는 하지부(14)를 포함한다.In this embodiment, the
이때 특수 마네킹(10)의 상지부(12)는 동체부(11)에 대해 기 설정된 각도(θ1)를 가지도록 연결될 수 있으며, 그 각도(θ1)는 15˚ 이상으로 충분히 벌려서 의류를 입혔을 팔의 소매 부분과 상의가 붙지 않도록 설정할 수 있다.At this time, the
이와 같이 하는 이유는, 그렇게 하지 않을 경우 최종 결과물에서 의류제품의 몸통 부분과 팔 부분이 서로 붙은 형태로 표현되어 최종 결과물의 품질이 크게 저하될 수 있기 때문이다.The reason for doing this is that, if not, the quality of the final product may be greatly degraded because the torso and arm portions of the clothing product are expressed in the form of being attached to each other in the final product.
또한 특수 마네킹(10)의 하지부(14)는 한 쌍의 다리가 기 설정된 각도(θ2)를 가지도록 연결될 수 있으며, 그 각도(θ1)는 15˚ 이상으로 바지의 가랑이 부분이 벌어질 수 있도록 설정될 수 있다.In addition, the
이와 같이 하는 이유는, 그렇게 하지 않을 경우 최종 결과물에서 바지의 가랑이 부분이 붙은 형태가 되어 3D데이터 생성 후 애니메이션을 만들 때 자연스러운 애니메이션이 나타나지 않아 최종 결과물의 품질이 크게 저하될 수 있기 때문이다.The reason for doing this is that, if not, the crotch part of the pants is attached to the final product, and when creating animation after 3D data is created, natural animation does not appear, and the quality of the final product may be greatly deteriorated.
도 3은 본 발명의 3D 스캔용 촬영장치를 통해 3D 스캐닝을 수행하는 과정에서 특수 마네킹(10)의 상지부(12) 각도에 따른 이미지데이터의 품질을 나타낸 도면이다.3 is a diagram showing the quality of image data according to the angle of the
도 3의 (A)에 나타난 바와 같이 특수 마네킹(10)의 상지부(12)가 동체부(11)에 대해 15˚ 미만의 각도를 이루는 형태로 제작된 경우 의류제품의 몸통 부분과 팔 부분이 서로 붙은 형태로 스캐닝된 것을 확인할 수 있다.As shown in (A) of FIG. 3 , when the
반면, 도 3의 (B)에 나타난 바와 같이 특수 마네킹(10)의 상지부(12)가 동체부(11)에 대해 15˚ 이상의 충분한 각도로 벌어진 형태로 제작된 경우 몸통 부분과 팔 부분이 완전하게 분리된 형태로 스캐닝된 것을 확인할 수 있다.On the other hand, as shown in (B) of FIG. 3, when the
다시 도 2를 참조하면, 본 실시예에서 특수 마네킹(10)의 두부(13) 및 상지부(12) 중 적어도 어느 하나에는, 촬상 어레이(200)에 의해 생성된 복수 개의 이미지데이터를 통해 광학장비 정렬을 수행하기 위한 하나 이상의 마커(M)가 기 설정된 위치에 형성될 수 있다.Referring back to FIG. 2 , in this embodiment, at least one of the
이와 같은 마커(M)는 복수 개의 이미지데이터를 서로 연결하여 합성하는 과정에서 이미지데이터 간의 연결 지점을 정확하게 지정하기 위한 것이다. 예컨대 스캔 대상의 색깔이 검정색인 경우 사진의 색감만으로 이미지데이터의 정렬을 수행할 수 없으나, 이와 같이 마커(M)를 특수 마네킹(10)에 구비한 경우 마커(M)의 색감으로 이미지데이터의 정렬을 수행할 수 있게 된다.Such a marker M is for accurately designating a connection point between image data in the process of connecting and synthesizing a plurality of image data. For example, when the color of the object to be scanned is black, it is not possible to align image data only with the color of the photograph. However, when the marker M is provided on the
특히 본 실시예에서 두부(13)의 마커(M)는 두부(13) 전체를 덮는 형태로 구비되며, 상지부(12)의 마커(M)는 상지부(12)의 하단부, 즉 손 부분에 구비되는 것으로 예시하였으나, 이는 본 실시예만으로 제한되는 것은 아니다.In particular, in this embodiment, the marker M of the
이때 상지부(12)에 구비되는 마커(M)는 상지부(12)의 손 부분에서 하지부(14)의 소정 위치에 이르기까지 보다 연장된 형태로 구비되며, 이는 하지부(14)에 의류를 착용시켜 촬영을 진행할 경우 하부로 연장된 마커(M) 부분이 함께 촬영되도록 하여 복수 개의 이미지데이터를 통해 광학장비 정렬을 수행하는 과정을 용이하게 진행하기 위한 것이다.At this time, the marker M provided on the
도 4는 광학장비 정렬을 수행하는 과정을 예시적으로 나타낸 도면으로, 도 4에 나타난 바와 같이 포토그래메트리(Photogrammetry) 방식을 이용한 3D 스캔 과정에서는 복수 개의 이미지데이터에 나타난 마커(M)의 모습을 통해 광학장비의 위치를 특정하여 정렬하는 과정이 수행될 수 있다.4 is a view showing the process of aligning optical equipment by way of example. As shown in FIG. 4, in the 3D scanning process using the photogrammetry method, the appearance of the marker M appearing in a plurality of image data A process of specifying and aligning the position of the optical equipment may be performed through
한편 도 5 및 도 6은 본 발명에 적용되는 특수 마네킹의 실제 사진을 나타낸 도면이다.Meanwhile, FIGS. 5 and 6 are diagrams showing actual photos of special mannequins applied to the present invention.
도 5 및 도 6에 도시된 사진을 참조하면, 위 설명과 같이 특수 마네킹은 동체부, 상지부, 두부 및 하지부를 포함한다. 또한 두부 및 상지부에는 촬영된 이미지데이터를 통해 광학장비 정렬을 수행하기 위한 마커가 구비되며, 특히 상지부에 구비되는 마커는 하부로 길게 연장된 것을 확인할 수 있다.Referring to the photos shown in Figures 5 and 6, as described above, the special mannequin includes a torso, upper limbs, head and lower limbs. In addition, the head and upper limbs are provided with markers for aligning optical equipment through photographed image data, and in particular, it can be seen that the markers provided in the upper limbs are extended downward.
또한 도 6의 (A), (B)의 사진에 각각 나타난 바와 같이, 동체부는 착용할 의류제품의 종류에 따라, 촬영된 이미지 상에 특수 마네킹 부분이 직접 나타나지 않도록 의류제품의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다.In addition, as shown in the photographs of (A) and (B) of FIG. 6 , the body part has a shape corresponding to the shape of the clothing product so that the special mannequin part does not directly appear on the photographed image according to the type of clothing product to be worn. can have
예컨대 (A)의 사진은 정장 셔츠와 같이 전면이 벌어진 형태의 의류제품을 착용할 경우 적용되는 것으로서 동체부가 사진 상에 노출되지 않도록 가슴 윗부분의 일부가 파인 형태를 가지며, (B)의 사진은 일반적인 티셔츠, 니트 등과 같이 상체를 전체적으로 감싸는 의류제품을 착용할 경우 적용되는 것으로서 (A)와 달리 가슴 윗부분이 파이지 않은 형태를 가진다.For example, the photo of (A) is applied when wearing a clothing product in the form of an open front, such as a suit shirt, and has a part of the upper chest so that the torso is not exposed on the photo, and the photo of (B) is a general It is applied when wearing clothing products that cover the entire upper body, such as T-shirts and knits, and unlike (A), the upper chest has a shape that is not pierced.
또한 동체부와 두부를 서로 연결하는 지지봉은, 동체부의 쇄골 부분을 잇는 연장선을 기준으로 두부의 연결 부분이 약 11cm 정도 위에 위치되도록 연장될 수 있다.In addition, the support bar connecting the torso and the head may be extended so that the connecting portion of the head is positioned approximately 11 cm above the extension line connecting the clavicle of the torso.
한편 도 7은 본 발명의 특수 마네킹으로서 적용될 수 있는 마네킹의 다양한 형태의 사진을 나타낸 도면이다.Meanwhile, FIG. 7 is a view showing pictures of various types of mannequins that can be applied as special mannequins of the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 특수 마네킹은 반드시 동체부, 두부, 상지부 및 하지부가 모두 구비된 형태일 필요는 없으며, 어느 일부만을 포함하는 형태를 가질 수도 있다.As shown in FIG. 7 , the special mannequin does not necessarily have to have a torso, head, upper limbs, and lower limbs, but may have a shape including only some of them.
예컨대, 도 7의 (A)와 같이 동체부만이 구비된 형태, 도 7의 (B)와 같이 동체부 및 상지부만이 구비된 형태, 도 7의 (C)와 같이 동체부 및 두부만이 구비된 형태 등 어떠한 형태로도 특수 마네킹으로서 적용될 수 있다.For example, as shown in FIG. 7(A), only the torso is provided, as shown in FIG. 7(B), only the torso and upper limbs are provided, and as shown in FIG. 7(C), only the torso and head are provided. It can be applied as a special mannequin in any form, such as the form provided.
즉 특수 마네킹은 마커가 구비된 것이라면 어떤 형태라도 본 발명의 범위에 속하는 것이다.That is, any type of special mannequin provided with a marker falls within the scope of the present invention.
그리고 도 7의 (D)에 도시된 바와 같이 특수 마네킹이 동체부, 두부, 상지부 및 하지부 중 2개 이상으로 구성되는 경우, 각 구성요소는 서로 선택적으로 결합되거나 분리되도록 형성될 수 있으며, 이는 대상 제품의 종류에 따라 정해질 수 있다.And, as shown in (D) of FIG. 7, when the special mannequin is composed of two or more of the torso, head, upper limbs, and lower limbs, each component may be formed to be selectively coupled or separated from each other, This may be determined according to the type of target product.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 스캔용 촬영장치를 통해 3D 스캔 작업을 수행하는 모습을 나타낸 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 의류제품의 3D 스캔용 촬영장치를 이용한 3D 스캔 작업은 다음과 같은 과정을 거쳐 수행될 수 있다.8 is a diagram illustrating a state in which a 3D scan operation is performed through a photographing apparatus for 3D scan according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8 , the 3D scanning operation using the photographing device for 3D scanning of apparel products according to an embodiment of the present invention may be performed through the following process.
먼저, 촬상 어레이(200)의 다양한 높이에 배치된 복수 개의 광학장비유닛(230)을 통해 특수 마네킹(10)에 대한 촬영을 시작함과 동시에, 제어부에 의해 턴 테이블 어셈블리(100)의 로테이팅이 이루어진다. 이때 특수 마네킹(10)의 후방에는 배경막(300)이 구비되어, 특수 마네킹(10)에 대해 촬영된 이미지데이터의 배경을 형성할 수 있다.First, the shooting of the
이에 따라 촬상 어레이(200)는 특수 마네킹(10)의 전체 둘레에 걸쳐 이미지데이터를 획득하게 되며, 각각의 이미지데이터는 유/무선 통신을 통해 렌더링 서버로 전송된다.Accordingly, the
그리고 렌더링 서버에서는 전체 이미지데이터를 취합하여 저장하고, 각각의 원본 이미지데이터로부터 배경과 특수 마네킹(10)을 제거하여 의류제품에 대한 데이터만이 남도록 처리한다. 전술한 바와 같이, 이미지데이터에서 특수 마네킹(10)의 배경을 이루는 영역은 단색의 배경막(300)이 나타난 부분이며, 따라서 촬상 어레이(200)를 통해 촬영된 이미지데이터에서 특수 마네킹(10)의 경계선이 서로 명확하게 구분되므로 용이하게 배경을 제거할 수 있다.In addition, the rendering server collects and stores all image data, removes the background and the
이때 배경 제거 과정은 배경색 지정을 위한 후보 영역을 선정하고, 배경색의 통계적 분포에 따른 제거 영역을 검색한 후 최적의 파라미터를 선정하게 된다. 여기서 배경색 지정을 위한 후보 영역은 이미지데이터의 좌상단 또는 우상단 15% 범위일 수 있으며, 최적 파라미터의 선정을 위해 검색되는 제어 영역은 각각 H값에서 -20% ~ +10% 영역, S값에서 -70% ~ +70% 영역, V값에서 -100% ~ +100% 영역일 수 있다.At this time, in the background removal process, a candidate area for designating the background color is selected, and an optimal parameter is selected after searching for a removed area according to the statistical distribution of the background color. Here, the candidate area for specifying the background color may be in the upper left or upper right 15% range of the image data, and the control area searched for selecting the optimal parameter is -20% to +10% in the H value and -70 in the S value, respectively. It may be in the range of % to +70% and -100% to +100% in the V value.
또한 이 과정에서는 워터쉐드(Watershed) 기법을 활용한 영역 분할 및 병합 기법이 적용될 수 있다.Also, in this process, a region segmentation and merging technique using a watershed technique may be applied.
그리고 특수 마네킹(10)의 제거 과정은 특수 마네킹(10) 추출을 위한 후보 영역을 선정하고, 특수 마네킹(10)의 통계적 분포에 따른 제거 영역 파라미터를 선정하게 된다.And, in the process of removing the
이때 특수 마네킹(10)을 추출하는 과정은 목 부분이 가장 잘 나타난 이미지에서 목 부분의 위치, 컬러 값을 추출할 수 있으며, 또한 배경 제거 과정에서 사용된 워터쉐드 기법을 수정하여 특수 마네킹(10) 영역 분할 및 병합 기법을 적용할 수 있다.At this time, the process of extracting the
다음으로, 이미지데이터에서 배경 및 특수 마네킹(10)이 위치하고 있던 영역의 노이즈를 제거하는 과정이 이루어지며, 이후 조명의 영향에 따른 컬러의 분포 특성과 그림자 영역에 대한 처리 방법을 분석하는 과정이 이루어진다.Next, a process of removing noise in the area where the background and the
그리고 이미지데이터에서 배경과 특수 마네킹(10) 영역을 투명 처리한 이미지를 추출하고, 자동화 스크립트를 통해 의류제품에 대한 3D 스캐닝을 도출한다.In addition, an image in which the background and the
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 스캔용 촬영장치를 활용하여 구축된 최종 3D 스캐닝 결과물을 나타낸 도면이다. 도 9의 상부에 첨부된 그림은 전술한 3D 스캔 과정을 통해 제작된 대상 제품의 3D 스캐닝을 나타낸 것이며, 도 9의 하부에 첨부된 그림은 3D 스캐닝과 아바타를 통한 애니메이션 구동 화면을 나타낸 것이다.9 is a diagram showing a final 3D scanning result constructed using a photographing device for 3D scanning according to an embodiment of the present invention. The picture attached to the upper part of FIG. 9 shows 3D scanning of a target product manufactured through the above-described 3D scanning process, and the picture attached to the lower part of FIG. 9 shows an animation driving screen through 3D scanning and an avatar.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 3D 스캐닝을 위한 대상 제품을 장착시킬 수 있도록 구비되는 특수 마네킹(10)을 포함하며, 이와 같은 특수 마네킹(10)에는 촬영 시스템에 의해 생성된 복수 개의 이미지데이터를 통해 광학장비 정렬을 수행하기 위한 하나 이상의 마커(M)가 구비됨에 따라, 고품질의 3D 스캔이 가능하다는 장점이 있다.As described above, the present invention includes a
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, the preferred embodiments according to the present invention have been reviewed, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope in addition to the above-described embodiments is a matter of ordinary knowledge in the art. It is self-evident to them. Therefore, the embodiments described above are to be regarded as illustrative rather than restrictive, and thus the present invention is not limited to the above description, but may vary within the scope of the appended claims and their equivalents.
본 발명은 서울산업진흥원 패션산업 융복합 기술사업화 과제인 ‘4K 이미지센서를 이용한 3D데이터 자동화와 가상 피팅 시스템 기술개발’의 연구과제를 통해 도출되었습니다.The present invention was derived through the research project of '3D data automation using 4K image sensor and virtual fitting system technology development', a project for commercialization of convergence technology in the fashion industry of the Seoul Business Agency.
10: 특수 마네킹
11: 동체부
12: 상지부
13: 두부
14: 하지부
100: 턴 테이블 어셈블리
110: 턴 테이블
120: 구동모터
200: 촬상 어레이
210: 베이스부
220: 지지바
230: 광학장비
300: 배경막
M: 마커10: special mannequin
11: fuselage
12: upper limbs
13: tofu
14: lower extremity
100: turn table assembly
110: turn table
120: drive motor
200: imaging array
210: base part
220: support bar
230: optical equipment
300: backdrop
M: marker
Claims (6)
복수의 광학장비를 이용하여 상기 특수 마네킹을 촬영하여, 상기 대상 제품의 3D 스캐닝을 위한 복수 개의 이미지데이터를 획득하는 촬영 시스템;
을 포함하며,
상기 특수 마네킹에는 상기 촬영 시스템에 의해 생성된 복수 개의 이미지데이터를 서로 연결하여 합성하는 과정에서 이미지데이터 간의 연결 지점을 정확하게 지정할 수 있도록 하여 광학장비 정렬을 수행하기 위한 하나 이상의 마커가 적어도 상지부에 구비되되,
상기 상지부에 구비되는 마커는 상기 상지부의 손 부분으로부터 상기 상지부보다 하부로 소정 위치까지 연장된 형태로 구비되어, 상기 하지부에 의류를 착용시켜 촬영을 진행할 경우 상기 상지부에 구비되어 하부로 연장된 마커 부분이 함께 촬영되도록 하여 상기 하지부에 대한 광학장비 정렬을 수행할 수 있도록 형성되며,
상기 촬영시스템은,
상기 특수 마네킹이 상부에 안착되며, 상기 특수 마네킹을 상하 방향의 회전 중심축을 기준으로 로테이팅시키도록 구비되는 턴 테이블 어셈블리; 및
상기 턴 테이블 어셈블리의 회전 중심축과 기 설정된 거리만큼 이격된 위치에 설치되며, 상하 방향을 따라 배열되어 상기 턴 테이블 어셈블리 상에 안착된 특수 마네킹을 서로 다른 고도에서 촬영하여 복수 개의 이미지데이터를 획득하는 복수의 광학장비를 포함하는 촬상 어레이;
를 포함하는,
3D 스캔용 촬영장치.a special mannequin provided to mount a target product for 3D scanning, including a torso corresponding to the torso of the human body, upper limbs corresponding to the upper limbs of the human body, and lower limbs corresponding to the lower limbs of the human body; and
a photographing system for acquiring a plurality of image data for 3D scanning of the target product by photographing the special mannequin using a plurality of optical devices;
Including,
In the special mannequin, one or more markers are provided on at least the upper limbs to perform optical equipment alignment by accurately designating a connection point between image data in the process of connecting and synthesizing a plurality of image data generated by the photographing system. do it,
The marker provided on the upper limb is provided in a form extending from the hand of the upper limb to a predetermined position lower than the upper limb, and is provided on the upper limb when photographing is performed by wearing clothes on the lower limb. It is formed so that the marker part extended to be photographed together to perform optical equipment alignment for the lower leg,
The shooting system,
a turn table assembly on which the special mannequin is seated and rotates the special mannequin with respect to a central axis of rotation in a vertical direction; and
It is installed at a position spaced apart from the rotational central axis of the turntable assembly by a predetermined distance, and a plurality of image data is obtained by photographing special mannequins arranged in the vertical direction and seated on the turntable assembly at different altitudes an imaging array including a plurality of optical devices;
including,
An imaging device for 3D scanning.
상기 상지부는 상기 동체부에 대해 기 설정된 각도를 가지도록 연결되는,
3D 스캔용 촬영장치.According to claim 1,
The upper limb is connected to have a predetermined angle with respect to the torso.
An imaging device for 3D scanning.
상기 특수 마네킹은 인체의 머리에 대응되는 두부를 더 포함하며,
상기 두부에는 상기 마커가 구비되는,
3D 스캔용 촬영장치.According to claim 1,
The special mannequin further includes a head corresponding to the head of the human body,
The head is provided with the marker,
An imaging device for 3D scanning.
상기 촬영 시스템은,
상기 특수 마네킹의 후방 측에 구비되어 상기 촬상 어레이를 통해 촬영된 이미지데이터의 배경을 형성하는 배경막을 더 포함하는,
3D 스캔용 촬영장치.According to claim 1,
The shooting system,
Further comprising a backdrop provided on the rear side of the special mannequin and forming a background of image data photographed through the imaging array,
An imaging device for 3D scanning.
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