Development of Camera Controller with Pointer Tracking Unit

카메라 컨트롤러를 이용한 포인터 추적 장치 개발

Presentation with a projector and a laser pointer is widely used in seminar or conference. The function of a laser pointer in the presentation is just indicating a certain object. In this paper, to give a mouse-like function to a laser pointer, we implement a system that locates the track of a laser pointer. The system contains a FPGA that implements camera interface and noise filter. A software for ARM processor is programmed to analyze the spectrum of the captured image and track the pattern of a laser pointer with previously stored image. As a result, the tracking system could locate the position correctly most of time within 20m with 98% accuracy.

시청각 수업이나, 세미나 등에서 프로젝터와 함께 레이저 포인터와 마우스, 키보드를 같이 사용하고 있으나 레이저 포인터와 함께 마우스나 키보드를 사용 시 불편을 초래한다. 따라서 본 논문에서는 레이저 포인터의 활용도를 높이기 위해 레이저 포인터를 이동하면 그 위치를 정확히 추적하고 그 정보를 표시함으로서 마우스 기능까지 수행할 수 있는 하드웨어를 구현하였다. 시스템은 FPGA로 카메라 인터페이스를 구현하고 ARM을 이용한 영상처리 소프트웨어와 패턴 추적을 위한 소프트웨어를 제작하였다. 레이저 포인터의 정확한 위치 파악과 처리속도를 높이기 위해 하드웨어로 잡음 처리기를 구현하여 사용하였고 소프트웨어로 스펙트럼을 분석하였다. 또한 자주 나타나는 레이저 포인터의 패턴을 저장하여 정확한 추적이 가능하도록 하였다. 구현결과 20M거리 이내에서 98%의 인식률을 확인하였다.