+

KR101896339B1 - 다수의 프로젝터들을 사용하는 광필드 디스플레이의 보정 방법 및 장치 - Google Patents

다수의 프로젝터들을 사용하는 광필드 디스플레이의 보정 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101896339B1
KR101896339B1 KR1020120155195A KR20120155195A KR101896339B1 KR 101896339 B1 KR101896339 B1 KR 101896339B1 KR 1020120155195 A KR1020120155195 A KR 1020120155195A KR 20120155195 A KR20120155195 A KR 20120155195A KR 101896339 B1 KR101896339 B1 KR 101896339B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pixel
image
projector
screen
information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020120155195A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140085779A (ko
Inventor
최서영
박주용
남동경
이진호
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020120155195A priority Critical patent/KR101896339B1/ko
Publication of KR20140085779A publication Critical patent/KR20140085779A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101896339B1 publication Critical patent/KR101896339B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/363—Image reproducers using image projection screens
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/60—Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client 
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/3147—Multi-projection systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/317—Convergence or focusing systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3179—Video signal processing therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

다수의 프로젝터들을 사용하는 광필드 디스플레이의 보정을 위한 방법 및 장치가 제공된다. 다수의 프로젝터들은 스크린 상에 광필드를 출력한다. 영상 처리 장치는 프로젝터에 의해 출력된 광필드의 정보를 분석하고, 분석에 기반하여 프로젝터에게 제공할 영상의 정보를 보정할 수 있다.

Description

다수의 프로젝터들을 사용하는 광필드 디스플레이의 보정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CALIBRATION OF LIGHT FIELD DISPLAY USING MULTI-PROJECTORS}
아래의 실시예들은 영상 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 다수의 프로젝터들을 사용하는 광필드 디스플레이를 보정하기 위한 방법 및 장치가 개시된다.
3차원(3 Dimension; 3D) 영상은 양안 시차 스테레오 방식, 체적형 디스플레이 방식 및 홀로그래피 디스플레이 방식 등의 다양한 방식에 의하여 구현될 수 있다.
양안 시차 스테레오 방식은 관찰자의 좌안 및 우안에 시차를 갖는 영상들을 각각 제공함으로써, 관찰자가 깊이감을 느끼게 하는 방식이다.
체적형 디스플레이 방식은 공간 상에 입체 영상을 직접적으로 형성하는 방식이다.
홀로그래피 디스플레이 방식은 빛의 간섭을 이용하는 방식이다.
광필드 방식은 삼차원 물체를 구성하는 각 점에서 여러 방향으로 반사되어 나오는 광의 세기 정보를 표현함으로써 입체 영상을 구현하는 방식이다. 광의 세기 정보를 표현하기 위해서는, 삼차원 물체의 각 점의 여러 방향에 대한 서로 상이한 광들의 세기 정보를 표현해야 한다. 따라서, 2차원 영상 또는 스테레오 영상들에 비해 다량의 영상 정보가 요구된다. 다수의 프로젝터들이 이용될 경우, 다량의 영상 정보가 요구된다는 필요 조건이 충족될 수 있다. 또한, 다수의 영상 정보를 제공하는 다수의 프로젝터들이 하나의 거대한 면에 영상들을 출력함으로써 심리스(seamless) 영상이 구현될 수 있다.
다수의 프로젝터들을 사용하여 거대한 심리스 영상 또는 입체 영상을 구현할 때, 정확한 영상 표현을 통해 우수한 화질을 사용자에게 제공하기 위해서는, 다수의 프로젝터들의 각각으로부터 출력되는 영상이 목표로 하는 스크린 상의 위치에 정확하게 맵핑될 수 있어야 한다. 이러한 정확한 맵핑이 가능하기 위해서는, 각 프로젝터로부터 출력되는 광필드(lightfield)가 스크린 상의 어느 위치에 실제로 도달하는가에 대한 정보가 요구된다.
예컨대, 프로젝터의 내부의 광학계에 기인하여 발생할 수 있는 기하 오차를 보정함으로써 정확한 맵핑이 가능해질 수 있다. 일반적으로 사용되는 보정 방법으로서, 한 대의 프로젝터가 다수의 위치들에서 출력한 영상들을 카메라를 사용하여 획득한 후 스크린에 표시된 영상들 및 프로젝터에 입력된 입력 영상들의 관계로부터 프로젝터의 보정 파라미터를 구하는 방법이 있다.
다수의 프로젝터들을 사용하는 시스템을 구성하기 전에, 다수의 프로젝터의 각각에 대한 보정 작업을 수행함으로써 각 프로젝터의 보정 파라미터를 도출한 후, 각 프로젝터를 적절한 위치에 배열함으로써 정확한 맵핑이 이루어질 수 있다. 그러나, 기하 보정이 완료된 프로젝터를 사용함에도 불구하고, 다수의 프로젝터들을 사용하는 시스템의 각 프로젝터로부터 출력되는 영상이 스크린 상의 목표 위치에 정확하게 맵핑될 것이라고 확신될 수는 없다.
일 측에 있어서, 복수의 프로젝터들에 의해 출력되는 영상들의 정보를 제공하는 영상 처리 방법에 있어서, 프로젝터에 의해 출력된 광필드의 정보를 분석하는 단계, 상기 분석에 기반하여 상기 프로젝터에게 제공할 영상의 정보를 보정하는 단계 및 상기 보정된 영상의 정보를 상기 프로젝터에게 제공하는 단계를 포함하는 영상 처리 방법이 제공될 수 있다.
상기 광필드의 정보는 상기 프로젝터로 입력된 입력 영상의 픽셀이 스크린의 어느 지점으로 투사되는가에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 광필드의 정보는 상기 프로젝터로 입력된 입력 영상의 픽셀의 스크린으로의 방향 벡터의 정보를 포함할 수 있다.
상기 방향 벡터는 상기 픽셀이 나아가는 광선이 서로 상이한 깊이 값을 갖는 2 개의 스크린 평면들 각각에 투사되는 지점들에 기반하여 계산될 수 있다.
상기 영상의 정보는 상기 영상이 상기 프로젝터로부터 출력될 때 상기 영상의 픽셀이 스크린 상의 어느 지점에 실제로 표시되는가에 따라 보정될 수 있다.
상기 보정하는 단계는, 상기 프로젝터에게 제공할 영상의 제1 픽셀에 대응하는 제2 픽셀의 영상 데이터를 추출하는 단계 및 상기 제2 픽셀의 영상 데이터를 상기 제1 픽셀에게 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 픽셀은 상기 제1 픽셀이 상기 프로젝터에 의해 출력될 때 상기 제1 픽셀이 실제로 표시되는 스크린 상의 지점에 대응하는 좌표를 갖는 픽셀일 수 있다.
상기 제1 픽셀 및 상기 제2 픽셀 간의 상기 대응의 관계는 상기 프로젝터의 상기 스크린에 대한 깊이 및 상기 제1 픽셀의 좌표에 따라 계산되는 상기 제1 픽셀이 상기 스크린 상에 표시되는 제1 지점 및 상기 프로젝터의 오차에 기인하여 상기 제1 픽셀이 상기 스크린 상에 실제로 표시되는 제2 지점 간의 차이에 의해 결정될 수 있다.
상기 보정하는 단계는, 스크린 상의 제1 픽셀에 대응하는 상기 프로젝터에게 제공할 영상의 제2 픽셀을 결정하는 단계 및 상기 제2 픽셀에게 상기 제1 픽셀의 영상 데이터를 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 픽셀은 상기 프로젝터로부터 출력되었을 때 상기 스크린 상의 상기 제1 픽셀의 지점에 실제로 표시되는 픽셀일 수 있다.
상기 제1 픽셀의 상기 영상 데이터는 상기 복수의 프로젝터들에 의해 출력된 광필드들에 의해 상기 스크린 상에 표시된 영상의 상기 제1 픽셀의 지점에 출력될 영상 데이터일 수 있다.
상기 영상 처리 방법은, 상기 프로젝터에 의해 출력된 상기 광필드의 정보를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 일 측에 따르면, 복수의 프로젝터들에 의해 출력되는 영상들의 정보를 제공하는 영상 처리 장치에 있어서, 프로젝터에 의해 출력된 광필드의 정보를 분석하고, 상기 분석에 기반하여 상기 프로젝터에게 제공할 영상의 정보를 보정하는 처리부 및 상기 보정된 영상의 정보를 상기 프로젝터에게 제공하는 네트워킹부를 포함하는 영상 처리 장치가 제공될 수 있다.
상기 처리부는 상기 픽셀이 나아가는 광선이 서로 상이한 깊이 값을 갖는 2 개의 스크린 평면들 각각에 투사되는 지점들에 기반하여 상기 방향 벡터를 계산할 수 있다.
상기 처리부는 상기 영상이 상기 프로젝터로부터 출력될 때 상기 영상의 픽셀이 스크린 상의 어느 지점에 실제로 표시되는가에 따라 상기 영상의 정보를 보정할 수 있다.
상기 처리부는 상기 프로젝터에게 제공할 영상의 제1 픽셀에 대응하는 제2 픽셀의 영상 데이터를 추출할 수 있고, 상기 제2 픽셀의 영상 데이터를 상기 제1 픽셀에게 할당할 수 있다.
상기 제2 픽셀은 상기 제1 픽셀이 상기 프로젝터에 의해 출력될 때 상기 제1 픽셀이 실제로 표시되는 스크린 상의 지점에 대응하는 좌표를 갖는 픽셀일 수 있다.
상기 처리부는, 스크린 상의 제1 픽셀에 대응하는 상기 프로젝터에게 제공할 영상의 제2 픽셀을 결정할 수 있고, 상기 제2 픽셀에게 상기 제1 픽셀의 영상 데이터를 할당할 수 있다.
상기 제2 픽셀은 상기 프로젝터로부터 출력되었을 때 상기 스크린 상의 상기 제1 픽셀의 지점에 실제로 표시되는 픽셀일 수 있다.
상기 제1 픽셀의 상기 영상 데이터는 상기 복수의 프로젝터들에 의해 출력된 광필드들에 의해 상기 스크린 상에 표시된 영상의 상기 제1 픽셀의 지점에 출력될 영상 데이터일 수 있다.
상기 네트워킹부는 상기 프로젝터에 의해 출력된 상기 광필드의 정보를 획득할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 영상 처리 장치를 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 영상 처리 방법의 흐름도이다.
도 3은 일 예에 따른 측정을 통해 입력 영상의 픽셀 및 투사 지점 간의 관계를 검출하는 방법을 설명한다.
도 4는 일 예에 따른 방향 벡터를 검출하는 방법을 설명한다.
도 5는 일 예에 따른 방향 벡터의 계산 방법의 흐름도이다.
도 6은 일 예에 따른 보정용 패턴을 나타낸다.
도 7은 일 예에 따른 프로젝터에게 제공할 영상의 정보를 보정하는 방법의 흐름도이다.
도 8은 일 예에 따른 프로젝터에게 제공할 영상의 정보를 보정하는 방법의 흐름도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
이하에서, 용어 "투사(emit)" 및 용어 "출력"은 상호간에 동일한 의미로 사용될 수 있다. 예컨대, 용어 "투사"는 용어 "출력"을 대체할 수 있다.
이하에서, "스크린 상에 표시된 영상"은 "스크린 상에 맺힌 영상"을 의미할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 영상 처리 장치를 설명한다.
영상 처리 장치(100)는 처리부(110), 네트워킹부(120) 및 저장부(130)를 포함할 수 있다.
영상 처리 장치(100)는 복수의 프로젝터들을 더 포함할 수 있다. 또한, 복수의 프로젝터들은 각각 영상 처리 장치(100)로부터 영상의 정보를 제공받는 별개의 장치일 수 있다. 도 1에서, 복수의 프로젝터들의 일 예로서, 제1 프로젝터(180-1), 제2 프로젝터(180-2), 제3 프로젝터(180-3), 제4 프로젝터(180-4), 제5 프로젝터(180-5), 제6 프로젝터(180-6) 및 제7 프로젝터(180-7)가 도시되었다.
영상 처리 장치(100)는 카메라(190)를 더 포함할 수 있다.
영상 처리 장치(100)는 복수의 프로젝터들을 사용함으로써 2D 또는 3D 영상을 구현할 수 있다. 영상 처리 장치(100)는 복수의 프로젝터들의 각각에게 영상의 정보를 제공할 수 있다. 각 프로젝터는 영상의 정보를 사용하여 영상을 나타내는 광필드를 출력할 수 있다.
복수의 프로젝터들에 있어서, 프로젝터의 오차가 보정될 필요가 있다. 오차는 기하 오차를 의미할 수 있다. 기하 오차는 프로젝터 내부의 광학계에 기인하여 발생하는 오차일 수 있다.
기하 오차가 보정된 다수의 프로젝터들을 사용하다라도, 광필드 방식의 3D 디스플레이에서 요구되는 정확한 광필드의 재현 및 기하 오차의 보정과는 다른 차원의 문제일 수 있다. 오차는 3D 디스플레이의 입체 영상을 구현하기 위한 정확한 광필드를 재연함에 있어서의 오차를 의미할 수 있다. 예컨대, 오차의 보정에 의해 영상 처리 장치(100)가 목표로 하는 입체 영상이 복수의 프로젝터들에 의해 더 정확하게 구현될 수 있다.
영상 처리 장치(100)는, 프로젝터의 오차를 보정하기 위해서, 프로젝터에 의해 출력된 광필드의 정보를 사용할 수 있다. 광필드의 정보를 획득하기 위해, 프로젝터가 여러 위치들로 이동될 필요는 없을 수 있다. 예컨대, 프로젝터가 단지 고정된 위치에서만 광필드를 출력하는 것이 가능할 수 있고, 영상 처리 장치(100)는 투사된 광필드의 정보를 사용함으로써 프로젝터의 오차를 보정할 수 있다.
처리부(110), 네트워킹부(120) 및 저장부(130)에 대하여, 하기에서 도 2를 참조하여 상세히 설명된다.
도 2는 일 실시예에 따른 영상 처리 방법의 흐름도이다.
후술될 단계들(210 내지 250)는 도 1을 참조하여 전술된 복수의 프로젝터들의 각각에 대하여 수행될 수 있다.
단계(210)에서, 네트워킹부(120)는 프로젝터에 의해 출력된 광필드의 정보를 획득할 수 있다.
광필드의 정보는 프로젝터로 입력되는 입력 영상의 픽셀이 스크린의 어느 지점으로 투사되는가에 대한 정보를 포함할 수 있다. 입력 영상은 복수의 픽셀들을 포함할 수 있다. 광필드의 정보는, 입력 영상의 복수의 픽셀들의 각각이 스크린의 어느 지점으로 투사되는가에 대한 정보를 포함할 수 있다. 말하자면, 광필드의 정보는 입력 영상의 픽셀 및 상기의 픽셀의 스크린 상의 투사 지점 간의 관계에 대한 정보를 포함할 수 있다.
투사 지점을 측정하는 구체적인 방법이 하기에서 도 3을 참조하여 상세히 설명된다.
단계(220)에서, 처리부(110)는 광필드의 정보를 분석할 수 있다.
단계(230)에서, 처리부(110)는 분석에 기반하여 프로젝터에게 제공할 영상의 정보를 보정 또는 생성할 수 있다.
단계(240)에서, 네트워킹부(120)는 보정된 영상의 정보 또는 생성된 영상의 정보를 프로젝터에게 제공할 수 있다.
단계(250)에서, 프로젝터는 보정된 영상의 정보 또는 생성된 영상의 정보를 사용하여 영상을 출력할 수 있다.
복수의 프로젝터들이 각각 보정된 영상의 정보 또는 생성된 영상의 정보를 사용하여 영상을 출력함으로써 스크린 상에 영상이 표시될 수 있다. 스크린 상에 표시된 영상은 심리스 영상일 수 있다. 스크린 상에 표시된 영상으니 3D 영상일 수 있다.
전술된 단계들(210 내지 250)을 통해, 영상 처리 장치(100)는 복수의 프로젝터들에 의해 출력되는 영상들의 정보를 제공할 수 있다. 영상 처리 장치(100)는 프로젝터의 광필드 정보를 분석함으로써 프로젝터의 오차를 보정할 수 있고, 분석된 광필드 정보를 사용함으로써 우수한 2D 및 3D 화질을 구현할 수 있다. 또한, 영상 처리 장치(100)의 보정을 통해, 프로젝터 내부의 광학계에 기인한 기하 오차 또한 함께 보정될 수 있다.
도 3은 일 예에 따른 측정을 통해 입력 영상의 픽셀 및 투사 지점 간의 관계를 검출하는 방법을 설명한다.
도 3은, 제4 프로젝터(180-4)의 광필드의 정보를 획득하는 과정을 설명할 수 있다.
도 3에서, 제4 프로젝터(180-4)로 입력되는 입력 영상(310)이 도시되었다. 입력 영상(310)은 도 2를 참조하여 설명된 입력 영상에 대응할 수 있다.
입력 영상(310)의 좌표계는 i 및 j로 구성될 수 있다. i는 수평 픽셀 수일 수 있다. j는 수직 픽셀 수일 수 있다. 예컨대, 입력 영상(310)은 가로로 i 개의 픽셀들, 세로로 j 개의 픽셀들을 포함할 수 있다. i 및 j는 각각 자연수일 수 있다.
스크린의 좌표계는 x 및 y로 구성될 수 있다. x는 수평 픽셀 수일 수 있다. y는 수직 픽셀 수일 수 있다. 예컨대, 스크린은 가로로 x 개의 픽셀들, 세로로 y 개의 픽셀들을 포함할 수 있다. 복수의 프로젝터들 각각에 의해 출력되는 영상은 스크린의 전체 또는 일부에 표시되는 영상을 구현할 수 있다. x 및 y는 각각 자연수일 수 있다.
스크린 상에 표시된 영상은 입체 영상일 수 있다. 입체 영상은 서로 상이한 z 값을 갖는 하나 이상의 스크린 평면들을 포함할 수 있다. z는 입체 영상의 깊이를 나타낼 수 있다. 하나의 스크린 평면은 하나의 z 값에 대응할 수 있다. 프로젝터의 위치의 z 값은 0일 수 있다. z 축을 따라, 프로젝터로부터 멀어질수록 스크린 평면의 z 값이 증가할 수 있다. 스크린 평면의 z 값은 스크린 평면의 깊이일 수 있다.
도 3에서, 제1 스크린 평면(320) 및 제2 스크린 평면(330)이 도시되었다. 제1 스크린 평면(320)의 깊이 값 z1 및 제2 스크린 평면(330)의 깊이 값 zmax는 서로 상이할 수 있다. zmax는 영상 처리 장치(100) 또는 프로젝터에 의해 구현되는 입체 영상의 최대 깊이의 값 또는 최대 깊이에 대응하는 값일 수 있다. 예컨대, 복수의 스트린 평면들 중 하나의 스크린 평면은 영상 처리 장치(100) 또는 프로젝터에 의해 구현되는 입체 영상의 최대 깊이에 대응하는 위치에 놓일 수 있다. z1은 0 보다 크고 zmax보다 작은 값일 수 있다.
광필드의 정보를 획득하기 위해, 입력 영상(310)의 전체 픽셀들에 대해 각 픽셀이 스크린의 어느 지점으로 투사되는지가 측정될 필요는 없다. 예컨대, 프로젝터의 입력 영상(310)의 전체 픽셀들 중 단지 일부에 대해서만 각 픽셀이 스크린의 어느 지점으로 투사되는지를 측정하는 것 만으로도 프로젝터의 광필드의 정보가 획득될 수 있다.
도 3에서, 입력 영상(310)의 60 개의 픽셀들에 대해서만 측청이 이루어지는 것이 도시되었다. 입력 영상(310)의 60 개의 픽셀들은 회색에 해당하는 적녹청(Red, Green, Blue; RGB) 컬러 값을 가질 수 있다. 영상 처리 장치는 60 개의 픽셀들이 회색의 컬러 값을 갖는 영상의 정보를 제4 프로젝터(180-4)에게 제공할 수 있다. 제4 프로젝터(180-4)는 60 개의 픽셀들이 회색의 컬러 값을 갖는 영상을 스크린으로 출력할 수 있다.
제4 프로젝터(180-4)가 영상을 출력하면, 입력 영상의 픽셀들 각각에 대해, 각 픽셀의 스크린 평면으로의 방향 벡터의 정보가 획득될 수 있다. 제2 스크린 평면(330)을 통해, 장치(100) 또는 프로젝터에 의해 구현되는 입체 영상의 깊이의 범위 내에서, 픽셀의 스크린 평면으로의 방향 벡터의 정보가 측정될 수 있다. 측정된 방향 벡터의 정보는, 제4 프로젝터(180-4)의 입력 영상의 픽셀들 및 상기의 픽셀들이 실제로 스크린에 투사되는 지점들 간의 관계의 정보에 대응할 수 있다. 예컨대, 도 2를 참조하여 설명된 광필드의 정보는 프로젝터로 입력된 입력 영상의 픽셀의 스크린으로의 방향 벡터의 정보를 포함할 수 있다. 영상 처리 장치(100)는 관계의 정보를 이용하여 복수의 프로젝터들의 입력 영상들의 픽셀들이 스크린 상의 목표 지점으로 투사될 수 있도록 입력 영상들을 보정할 수 있다.
도 3에서, 입력 영상(310)의 픽셀들 중 2 개의 픽셀들인 Sinput1 및 Sinput2가 도시되었다. 전술된 것처럼, 복수의 프로젝터들의 위치들의 z 값들은 0일 수 있다. 따라서, 도 3에서, Sinput1의 좌표는 (i1, j1, 0)인 것으로 도시되었다. i1는 0 이상 i 보다 작은 정수일 수 있다. j1는 0 이상 j 보다 작은 정수일 수 있다. Sinput2의 좌표는 (i2, j2, 0)인 것으로 도시되었다. i2는 0 이상 i 보다 작은 정수일 수 있다. j2는 0 이상 j 보다 작은 정수일 수 있다.
픽셀 Sinput1은 제1 스크린 평면(320) 상에서 지점 S1에 투사되었고, 제2 스크린 평면(330) 상에서 지점 S11에 투사되었다. 제1 스크린 평면(320) 및 제2 스크린 평면(330)의 z 값은 각각 z1 및 zmax이다. 따라서, 도 3에서, S1의 좌표는 (x1, y1, z1)인 것으로 도시되었으며, S11의 좌표는 (x11, y11, zmax)인 것으로 도시되었다. x1, y1, x11 및 y11는 각각 실수일 수 있다.
또한, 픽셀 Sinput2는 제1 스크린 평면(320) 상에서 지점 S2에 투사되었고, 제2 스크린 평면(330) 상에서 지점 S22에 투사되었다. 도 3에서, S2의 좌표는 (x2, y2, z1)인 것으로 도시되었으며, S22의 좌표는 (x22, y22, zmax)인 것으로 도시되었다. x2, y2, x22 및 y22는 각각 실수일 수 있다.
하기에서 도 4을 참조하여 입력 영상의 픽셀이 서로 상이한 깊이 값을 갖는 2 개의 스크린 평면들 상에 각각 투사된 지점들에 기반하여 픽셀의 방향 벡터를 획득하는 방법이 설명된다. 픽셀이 실제로 투사된 지점들은 카메라(190)에 의해 획득될 수 있다.
도 4는 일 예에 따른 방향 벡터를 검출하는 방법을 설명한다.
도 4에서, 프로젝터로 입력되는 입력 영상의 임의의 한 픽셀에 대하여, 픽셀의 방향 벡터를 획득하는 방법이 설명된다.
도 3을 참조하여 설명된 것처럼, 입력 영상의 픽셀 Sinput2는 지점 S2의 공간상 좌표 (x2, y2, z1) 및 지점 S22의 공간상 좌표 (x22, y22, zmax)로 투사되었다. 예컨대, 픽셀 Sinput2로부터 나아가는 광선은 좌표 (x2, y2, z1) 및 좌표 (x22, y22, zmax)를 통과한다. 말하자면, 입력 영상의 픽셀 Sinput2로부터 출력되는 광선의 방향 벡터는 Sinput2의 좌표로부터 시작하여 지점 S2의 공간상 좌표 (x2, y2, z1) 및 s22의 공간상 좌표 (x22, y22, zmax)를 통과하는 성분으로 정의될 수 있다. 상기의 방향 벡터는 z 축에서
Figure 112012108592945-pat00001
만큼 왼쪽으로 회전하고, y 축에서
Figure 112012108592945-pat00002
만큼 위로 회전하여 진행하는 광선으로 표현되었다.
광선이 통과하는 좌표들을 통해 광선의 방향 벡터가 계산될 수 있다. 말하자면, 입력 영상의 픽셀이 나아가는 광선이 서로 상이한 깊이 값을 갖는 2 개의 스크린 평면들 각각에 투사되는 지점들에 기반하여 픽셀의 스크린으로의 방향 벡터가 계산 또는 획득될 수 있다.
도 3을 참조하여 전술된 입력 영상(310)의 60 개의 픽셀들 각각에 대해 픽셀의 방향 벡터가 계산될 수 있다. 계산된 방향 벡터는 입력 영상으로부터 출력되는 광필드가 스크린의 목표 지점들로 투사될 수 있도록 입력 영상의 정보를 보정하는 것에 이용될 수 있다.
도 5는 일 예에 따른 방향 벡터의 계산 방법의 흐름도이다.
후술될 단계들(510 내지 570)를 통해, 처리부(110)는 프로젝터의 입력 영상의 픽셀로부터 나아가는 광선의 방향 벡터를 계산할 수 있다.
스크린의 위치는 복수의 프로젝터들에 대해 소정의 깊이를 가질 수 있다. 예컨대, 복수의 프로젝터들이 일렬로 배치되었을 때, 복수의 프로젝터들이 위치한 축 및 스크린의 x 축은 서로 평행일 수 있다. 복수의 프로젝터들에 대하여, 프로젝터의 영상의 출력 지점 및 스크린 간의 최단 거리는 모두 동일할 수 있다. 최단 거리는 스크린의 깊이 값일 수 있다. 스크린의 가로 축의 수평 방향 및 복수의 프로젝터가 놓인 지지대의 가로 축의 수평 방향은 서로 평행일 수 있다.
보정용 패턴이 스크린의 전면에 부착될 수 있다. 패턴은 격자 무늬의 패턴 또는 격자의 각 모서리에 점이 찍힌 패턴일 수 있다.
하기의 단계들(510 내지 560)에서, 프로젝터가 입력 영상을 스크린 상에 출력할 때, 입력 영상의 각 픽셀이 스크린 상의 어느 지점에 실제로 표시되는지가 검출될 수 있다. 상기의 검출을 위해 스크린 상에 표시된 영상이 카메라(190)에 의해 촬영될 수 있다.
단계(510)에서, 카메라(190)는 스크린의 전면에 부착된 패턴을 촬영할 수 있다. 네트워킹부(120)는 패턴의 정보를 수신할 수 있다.
단계(520)에서, 처리부(110)는 변환 매트릭스를 도출할 수 있다. 변환 매트릭스는 카메라(190)의 촬영에 의해 획득된 영상 상의 좌표를 스크린 평면 상의 좌표로 변환할 수 있다. 영상 상의 좌표는 영상의 픽셀의 좌표를 의미할 수 있다. 처리부(110)는 동차 좌표계(homography)를 사용함으로써 변환 매트릭스를 계산할 수 있다.
격자 무늬 또는 격자의 각 모서리에 찍힌 점들로 이루어진 패턴은 프로젝터로부터 출력된 영상이 스크린 평면 상에서 도달하여야 할 영역을 나타낼 수 있다. 예컨대, 격자 무늬의 크기 또는 격자의 각 모서리에 찍힌 점들로 이루어진 패턴의 크기는 스크린 평면 상에 표시될 영상의 크기와 동일할 수 있다. 스크린 평면 상에 표시될 영상은 프로젝터로부터 출력된 영상이 스크린 평면 상에 투영된 것일 수 있다.
패턴의 모서리에 있는 최외곽의 4 개의 점들은 각각 스크린 평면 상의 좌표가 (0, 0), (0, 1), (1, 0) 및 (1, 1)인 점들로 가정될 수 있다.
하기의 수학식 1은, 스크린의 전면에 부착된 격자 무늬의 모서리의 좌표 값들을 카메라(190)의 촬영에 의해 획득된 영상 상의 좌표 값들로 변환하는 매트릭스를 계산하는 방법을 나타낼 수 있다.
Figure 112012108592945-pat00003
C는 모서리의 좌표 값들을 나타내는 매트릭스일 수 있다. C의 각 열은 모서리의 좌표 값을 나타낼 수 있다. C의 행들은 각각 x 좌표, y 좌표 및 z 좌표를 나타낼 수 있다. A는 카메라(190)의 촬영에 의해 획득된 영상 상의 좌표 값들을 나타내는 매트릭스일 수 있다. A의 각 열은 영상 상의 픽셀을 나타낼 수 있다. A의 행들은 각각 x 좌표, y 좌표 및 z 좌표를 나타낼 수 있다.
B는 격자 무늬의 모서리의 좌표 값들을 카메라(190)의 촬영에 의해 획득된 영상 상의 좌표 값들로 변환하는 매트릭스일 수 있다. B는 스크린 평면 상의 좌표를 카메라(190)의 촬영에 의해 획득된 영상 상의 좌표 값들로 변환할 수 있다. 말하자면, B는 스크린 상의 지점 또는 지점의 좌표 및 카메라(190)에 의해 촬영된 영상의 픽셀의 좌표 간의 관계를 나타낼 수 있다.
예컨대, 카메라(190)의 촬영에 의해 획득된 영상 상의 좌표를 스크린 평면 상의 좌표로 변환하는 변환 매트릭스는 B의 역 매트릭스인 B-1일 수 있다.
처리부(110)는 카메라(190)의 촬영에 의해 획득된 영상 내에서 패턴 및 패턴의 모서리에 있는 최외곽의 4 개의 점들을 검출할 수 있다. 처리부(110)는 최외곽의 4 개의 점들의 영상 내에서의 좌표들을 사용하여 B 및 B- 1를 도출할 수 있다.
하기의 수학식 2는 검출된 최외곽의 4 개의 점들을 나타내는 매트릭스 A, 도출된 매트릭스 B 및 모서리의 좌표 값들을 나타내는 매트릭스 C의 일 예일 수 있다.
Figure 112012108592945-pat00004
패턴의 최외곽의 지점들은 각각 좌표가 (0, 0), (0, 1), (1, 0) 및 (1, 1)인 점들에 대응할 수 있다. 또한, 패턴의 내부의 지점은 0 이상 1 이하인 x 좌표의 값 및 0 이상 1 이하인 y 좌표의 값를 가질 수 있다.
패턴 내부의 지점이 입력 영상의 픽셀에 대응할 때, 패턴 내부의 지점의 x 좌표의 값은 1을 입력 영상의 수평 해상도로 나눈 값에 픽셀의 x 좌표의 값을 곱한 값일 수 있다. 패턴 내부의 지점의 y 좌표의 값은 1을 입력 영상의 수직 해상도로 나눈 값에 픽셀의 y 좌표의 값을 곱한 값일 수 있다.
변환 매트릭스가 도출된 후, 스크린의 전면에 부착된 패턴은 제거될 수 있다.
단계(530)에서, 처리부(110)는 보정용 입력 영상의 정보를 생성할 수 있다. 네트워킹부(120)는 프로젝터로 보정용 입력 영상의 정보를 전송할 수 있다. 프로젝터는 보정용 입력 영상의 정보를 사용하여 보정용 입력 영상을 스크린으로 출력할 수 있다. 보정용 입력 영상은 단계(510)의 스크린에 부착된 패턴에 대응할 수 있다. 보정용 입력 영상은 패턴은 격자 무늬의 패턴 또는 격자의 각 모서리에 점이 찍힌 패턴을 나타낼 수 있다.
단계(540)에서, 카메라(190)는 스크린 상에 표시된 보정용 입력 영상을 촬영할 수 있다. 네트워킹부(120)는 카메라(190)로부터 촬영된 영상의 정보를 수신할 수 있다.
단계(550)에서, 처리부(110)는 촬영된 영상의 정보 및 변환 매트릭스를 사용하여 촬영된 영상의 픽셀의 좌표를 스크린 상의 좌표로 변환할 수 있다. 스크린 상의 좌표에서, x 좌표 및 y 좌표는 각각 0 이상 1 이하의 값을 가질 수 있다. 예컨대, 스크린 상의 좌표에서, x 좌표의 범위 및 y 좌표의 범위는 각각 0 이상 1 이하의 실수일 수 있다.
영상의 픽셀은 보정용 입력 영상의 특정한 지점을 나타내는 픽셀일 수 있다. 예컨대, 영상의 픽셀은 보정용 입력 영상의 격자 무늬 패턴을 나타내는 픽셀 또는 보정용 입력 영상의 격자의 각 모서리에 찍힌 점을 나타내는 픽셀일 수 있다.
상기의 변환을 통해, 처리부(110)는 제1 좌표들 및 제2 좌표들 간의 연관 관계를 나타내는 좌표 변환 데이터를 생성할 수 있다. 제1 좌표 값들은 프로젝터가 출력하는 영상의 픽셀의 좌표들일 수 있다. 제1 좌표들은 영상이 나타내는 격자의 각 모서리에 찍힌 점들의 좌표들일 수 있다. 제2 좌표들은 스크린 상에 표시된 영상이 카메라(190)에 의해 촬영되었을 때, 카메라(190)에 의해 촬영된 영상의 픽셀의 좌표들일 수 있다. 스크린 상에 표시된 영상이 격자의 각 모서리에 찍힌 점들을 포함할 때, 제2 좌표들은 촬영된 영상이 나타내는 격자의 각 모서리에 찍힌 점들의 좌표일 수 있다. 말하자면, 좌표 변환 데이터는 프로젝터가 출력하는 입력 영상의 픽셀의 좌표 및 상기의 픽셀이 스크린에 실제로 출력된 지점에 대응하는 입력 영상의 좌표 간의 대응 관계일 수 있다. 좌표 변환 데이터는 룩 업 테이블(Look Up Table; LUT)일 수 있다.
단계(560)에서, 처리부(110)는 좌표 변환 데이터를 저장부(130) 내에 저장할 수 있다.
전술된 단계들(510 내지 560)을 통해, 처리부(110)는 프로젝터의 입력 영상의 픽셀이 실제로 스크린의 어떤 지점으로 출력되는지를 검출할 수 있다. 말하자면, 처리부(110)는 프로젝터의 입력 영상의 픽셀이 소정의 깊이 값을 갖는 스크린 평면의 어느 좌표에 대응하는지를 계산할 수 있다.
전술된 단계들(510 내지 560)는 서로 상이한 깊이 값을 갖는 복수의 스크린 평면들에 대해 반복될 수 있다. 말하자면, 스크린을 프로젝터에 대해 서로 상이한 깊이들에 위치시키면서, 전술된 단계들(510 내지 560)이 반복될 수 있다. 예컨대, z1의 깊이에 위치된 스크린에 대해 전술된 단계들(510 내지 560)이 수행된 후 zmax의 깊이에 위치된 스크린에 대해 전술된 단계들(510 내지 560)이 수행될 수 있다.
전술된 단계들(510 내지 560)의 반복에 의해, 서로 상이한 깊이에 대한 복수 개의 좌표 변환 데이터가 생성 및 저장될 수 있다.
단계(570)에서, 처리부(110)는 서로 상이한 깊이에 대한 복수 개의 좌표 변환 데이터를 사용함으로써 프로젝터의 입력 영상의 픽셀로부터 나아가는 광선의 방향 벡터를 계산할 수 있다.
또한, 처리부(110)는 계산된 방향 백터를 사용하여, 프로젝터의 입력 영상의 픽셀에 대응하는 스크린 상의 좌표를 계산할 수 있다.
좌표 변환 데이터는 프로젝터로 입력되는 입력 영상의 각 픽셀에 대응하는 소정의 깊이 값을 갖는 스크린 평면의 좌표에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 좌표 변환 데이터는 제1 좌표 및 제2 좌표 간의 대응 관계를 포함할 수 있다. 제1 좌표는 입력 영상의 픽셀의 좌표일 수 있다. 제2 좌표는 상기의 픽셀이 소정의 깊이 값을 갖는 스크린 평면에 출력되었을 때, 상기의 픽셀의 스크린 평면 상의 좌표일 수 있다.
또한, 좌표 변환 데이터는 입력 영상의 각 픽셀의 방향 벡터의 정보를 포함할 수 있다.
도 6은 일 예에 따른 보정용 패턴을 나타낸다.
도 6에서 도시된 것과 같은 보정용 패턴이 스크린의 전면에 부착될 수 있다. 보정용 패턴은 격자 무늬일 수 있다. 수평 축 또는 x 축 상으로, 16 개의 격자들이 있고, 수직 축 또는 y 축 상으로 10 개의 격자들이 있다.
P00, P10, P01 및 P11은 격자의 각 모서리에 찍힌 4 개의 점들이다. P00, P10, P01 및 P11의 스크린 평면 상의 좌표는 각각 (0, 0), (0, 1), (1, 0) 및 (1, 1)일 수 있다.
도 7은 일 예에 따른 프로젝터에게 제공할 영상의 정보를 보정하는 방법의 흐름도이다.
도 2를 참조하여 설명된 단계(230)는 하기의 단계들(710 내지 730)을 포함할 수 있다.
복수의 프로젝터들로부터 출력되는 광필드를 통해, 우수한 화질을 갖는 영상이 구현되기 위해서는, 복수의 포로젝터들의 각각으로부터 출력되는 광선들이, 스크린 상의 특정한 픽셀에 대응하는 지점에 모여서, 목표가 되는 영상의 픽셀을 구성할 수 있다. 말하자면, 프로젝터로 입력되는 입력 영상의 화소가 스크린 상의, 상기의 화소에 대응하는 지점에 맵핑될 수 있다. 프로젝터로 입력된 영상의 픽셀들 각각에 대하여, 영상은 상기의 영상이 프로젝터로부터 출력될 때 영상의 픽셀이 스크린 상의 어느 지점에 실제로 표시되는가에 따라 보정될 수 있다.
말하자면, 프로젝터로 입력되는 입력 영상은 상기의 입력 영상이 프로젝터로부터 출력될 때 스크린 상에 어떻게 표시되는가에 따라 보정될 수 있다.
입력 영상의 보정을 위해 입력 영상의 픽셀들 각각에 대해, 하기의 단계들(710 내지 730)이 수행될 수 있다.
단계(710)에서, 처리부(110)는 저장부(130)로부터 좌표 변환 데이터를 추출할 수 있다.
단계(710)에서, 처리부(110)는 프로젝터에게 제공할 영상의 제1 픽셀에 대응하는 제2 픽셀의 영상 데이터를 추출할 수 있다. 영상 데이터의 추출을 위해, 처리부(110)는 좌표 변환 데이터를 사용할 수 있다.
제1 픽셀은 프로젝터에게 제공할 영상의 픽셀들 중 하나의 픽셀일 수 있다. 프로젝터의 위치 및 제1 픽셀의 좌표에 따라, 제1 픽셀이 프로젝터에 의해 출력될 때 제1 픽셀이 표시되는 스크린 상의 지점이 예측될 수 있다. 그러나, 프로젝터의 오차 때문에, 제1 픽셀이 실제로 출력되는 지점은 스크린 상의 영상을 정확하게 구성하기 위해 상기의 제1 픽셀이 차지해야 할 지점과는 상이할 수 있다.
따라서, 스크린 상의 영상이 정확하게 구성되기 위해, 제1 픽셀의 영상 데이터는 제1 픽셀이 실제로 출력되는 스크린 상의 지점에 대응하는 제2 픽셀의 영상 데이터로 대체될 수 있다. 영상 데이터는 픽셀의 컬러 값을 포함할 수 있다. 컬러 값은 RGB 값일 수 있다.
말하자면, 제2 픽셀은 제1 픽셀이 프로젝터에 의해 출력될 때 제1 픽셀이 실제로 표시되는 스크린 상의 지점에 대응하는 좌표를 갖는 픽셀일 수 있다. 제1 픽셀 및 제2 픽셀 간의 대응의 관계는 제1 지점 및 제2 지점 간의 차이에 의해 결정될 수 있다. 제1 지점은 프로젝터의 스크린에 대한 깊이 및 제1 픽셀의 좌표에 따라 계산되는 제1 픽셀이 스크린 상에 표시되는 지점일 수 있다. 제2 지점은 프로젝터의 오차에 기인하여 제1 픽셀이 스크린 상에 실제로 표시되는 지점일 수 있다. 예컨대, 제3 지점 및 제4 지점은 동일할 수 있다. 제3 지점은 제1 픽셀이 스크린 상에 실제로 표시되는 지점일 수 있다. 제4 지점은 프로젝터의 스크린에 대한 깊이 및 제2 픽셀의 좌표에 따라 계산되는 제2 픽셀이 스크린 상에 표시되는 지점일 수 있다.
예컨대, 프로젝터의 오차에 기인하여, 프로젝터에 의해 출력되는 영상이 실제로는 한 픽셀씩 왼쪽으로 쉬프트되어 스크린 상에 표시된다는 것을 가정할 수 있다. 프로젝트에 제공되는 영상이 오른쪽으로 한 픽셀씩 쉬프트된다면, 결과적으로 스크린 상에 표시된 영상은 정확한 것일 수 있다. 따라서, 상기의 가정 하에서, 제1 픽셀에 대응하는 제2 픽셀은 제1 픽셀의 좌측에 위치한 픽셀일 수 있다.
단계(730)에서, 처리부(110)는 제1 픽셀에게 제2 픽셀의 영상 데이터를 할당할 수 있다. 예컨대, 처리부(110)는 제1 픽셀의 컬러 값을 제2 픽셀의 컬러 값으로 대체할 수 있다. 예컨대, 처리부(110)는 보정 이전의 영상의 제2 픽셀의 영상 데이터를 사용하여 보정된 영상의 제1 픽셀의 영상 데이터를 세트할 수 있다.
도 8은 일 예에 따른 프로젝터에게 제공할 영상의 정보를 보정하는 방법의 흐름도이다.
도 2를 참조하여 설명된 단계(230)는 하기의 단계들(810 내지 850)을 포함할 수 있다.
단계(810)에서, 처리부(110)는 저장부(130)로부터 좌표 변환 데이터를 추출할 수 있다.
단계(820)에서, 처리부(110)는 좌표 변환 데이터를 사용하여 프로젝터에게 제공할 영상의 픽셀 및 스크린 상의 지점 간의 매핑을 계산할 수 있다.
좌표 변환 데이터는 프로젝터로 입력되는 입력 영상의 픽셀들의 각각의 방향 벡터의 성분의 데이터를 포함할 수 있다. 입력 영상은 네트워킹부(120)를 통해 프로젝터에게 제공될 영상일 수 있다.
처리부(110)는 좌표 변환 데이터를 사용하여, 픽셀의 방향 벡터를 계산할 수 있다. 픽셀의 방향 벡터는 프로젝터의 오차가 기 반영된 것일 수 있다. 따라서, 방향 벡터는 프로젝터로부터 출력된 픽셀이 실제로 진행하는 방향의 벡터일 수 있다.
픽셀의 방향 벡터를 사용하여, 처리부(110)는 픽셀이 특정한 깊이 z에 위치한 스크린 평면의 어느 지점에 표시되는지를 계산할 수 있다. 여기서, z는 z1 이상 zmax 이하일 수 있다. 말하자면, 상기의 지점은 프로젝터로부터 출력된 픽셀이 실제로 표시되는 스크린 상의 지점일 수 있다.
처리부(110)는 계산된 매핑에 기반하여, 입력 영상의 픽셀들 각각에 대해, 입력 영상의 픽셀에 대응하는 스크린 상의 좌표를 계산할 수 있다. 처리부(110)는 특정한 깊이 z를 갖는 스크린 평면에 대한 좌표 변환 데이터를 생성할 수 있다.
단계(830)에서, 처리부(110)는 입력 영상의 픽셀에 대응하는 스크린 상의 좌표를 저장부(130) 내에 저장할 수 있다. 좌표 변환 데이터는 입력 영상의 픽셀들의 좌표 값 및 픽셀들에 대응하는 스크린 상의 좌표들을 포함할 수 있다. 처리부(110)는 좌표 변환 데이터를 저장부(130) 내에 저장할 수 있다.
스크린 상의 지점은 스크린 상에 표시된 픽셀을 의미할 수 있다.
단계(840)에서, 스크린 상의 픽셀들 각각에 대해, 처리부(110)는 스크린 상의 제1 픽셀에 대응하는 프로젝터의 입력 영상의 제2 픽셀을 결정할 수 있다. 제2 픽셀은, 프로젝터로부터 출력되었을 때, 스크린 상의 제1 픽셀의 지점에 실제로 표시되는 픽셀일 수 있다.
단계(850)에서, 처리부(110)는 입력 영상의 제2 픽셀에게 제1 픽셀의 영상 데이터를 할당할 수 있다. 제1 픽셀의 영상 데이터는 복수의 프로젝터들이 스크린 상에 정확한 영상을 구현하기 위해, 프로젝터가 제1 픽셀의 지점으로 출력하여야 할 영상 데이터일 수 있다. 제1 픽셀의 영상 데이터는 복수의 프로젝터들에 의해 출력된 광필드들에 의해 스크린 상에 표시된 영상의 제1 픽셀의 지점에 출력될 영상 데이터일 수 있다.
전술된 단계들(810 내지 850)을 통해, 특정한 깊이 z에 위치된 스크린에 대해서, 프로젝터의 입력 영상이 보정될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (19)

  1. 복수의 프로젝터들에 의해 출력되는 영상들의 정보를 제공하는 영상 처리 방법에 있어서,
    프로젝터에 의해 출력된 광필드의 정보를 분석하여 상기 프로젝터로 입력된 입력 영상의 픽셀 좌표와 상기 픽셀이 실제로 출력된 지점의 대응관계를 나타내는 좌표 변환 데이터를 추출하는 단계;
    상기 좌표 변환 데이터에 기반하여 컬러 값을 포함하는 상기 픽셀의 영상 데이터를 대체함으로써 상기 프로젝터에게 제공할 영상의 정보를 보정하는 단계; 및
    상기 보정된 영상의 정보를 상기 프로젝터에게 제공하는 단계
    를 포함하는 영상 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광필드의 정보는 상기 프로젝터로 입력된 입력 영상의 픽셀이 스크린의 어느 지점으로 투사되는가에 대한 정보를 포함하는 영상 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광필드의 정보는 상기 프로젝터로 입력된 입력 영상의 픽셀의 스크린으로의 방향 벡터의 정보를 포함하는 영상 처리 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 방향 벡터는 상기 픽셀이 나아가는 광선이 서로 상이한 깊이 값을 갖는 2 개의 스크린 평면들 각각에 투사되는 지점들에 기반하여 계산되는 영상 처리 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 영상의 정보는 상기 영상이 상기 프로젝터로부터 출력될 때 상기 영상의 픽셀이 스크린 상의 어느 지점에 실제로 표시되는가에 따라 보정되는 영상 처리 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보정하는 단계는,
    상기 프로젝터에게 제공할 영상의 제1 픽셀에 대응하는 제2 픽셀의 영상 데이터를 추출하는 단계; 및
    상기 제2 픽셀의 영상 데이터를 상기 제1 픽셀에게 할당하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제2 픽셀은 상기 제1 픽셀이 상기 프로젝터에 의해 출력될 때 상기 제1 픽셀이 실제로 표시되는 스크린 상의 지점에 대응하는 좌표를 갖는 픽셀인 영상 처리 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 픽셀 및 상기 제2 픽셀 간의 상기 대응의 관계는 상기 프로젝터의 상기 스크린에 대한 깊이 및 상기 제1 픽셀의 좌표에 따라 계산되는 상기 제1 픽셀이 상기 스크린 상에 표시되는 제1 지점 및 상기 프로젝터의 오차에 기인하여 상기 제1 픽셀이 상기 스크린 상에 실제로 표시되는 제2 지점 간의 차이에 의해 결정되는 영상 처리 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 보정하는 단계는,
    스크린 상의 제1 픽셀에 대응하는 상기 프로젝터에게 제공할 영상의 제2 픽셀을 결정하는 단계; 및
    상기 제2 픽셀에게 상기 제1 픽셀의 영상 데이터를 할당하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제2 픽셀은 상기 프로젝터로부터 출력되었을 때 상기 스크린 상의 상기 제1 픽셀의 지점에 실제로 표시되는 픽셀이고,
    상기 제1 픽셀의 상기 영상 데이터는 상기 복수의 프로젝터들에 의해 출력된 광필드들에 의해 상기 스크린 상에 표시된 영상의 상기 제1 픽셀의 지점에 출력될 영상 데이터인 영상 처리 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 프로젝터에 의해 출력된 상기 광필드의 정보를 획득하는 단계
    를 더 포함하는 영상 처리 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 프로그램을 수록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  11. 복수의 프로젝터들에 의해 출력되는 영상들의 정보를 제공하는 영상 처리 장치에 있어서,
    프로젝터에 의해 출력된 광필드의 정보를 분석하여 상기 프로젝터로 입력된 입력 영상의 픽셀 좌표와 상기 픽셀이 실제로 출력된 지점의 대응관계를 나타내는 좌표 변환 데이터를 추출하고, 상기 좌표 변환 데이터에 기반하여 컬러 값을 포함하는 상기 픽셀의 영상 데이터를 대체함으로써 상기 프로젝터에게 제공할 영상의 정보를 보정하는 처리부; 및
    상기 보정된 영상의 정보를 상기 프로젝터에게 제공하는 네트워킹부
    를 포함하는 영상 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 광필드의 정보는 상기 프로젝터로 입력된 입력 영상의 픽셀이 스크린의 어느 지점으로 투사되는가에 대한 정보를 포함하는 영상 처리 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 광필드의 정보는 상기 프로젝터로 입력된 입력 영상의 픽셀의 스크린으로의 방향 벡터의 정보를 포함하는 영상 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 처리부는 상기 픽셀이 나아가는 광선이 서로 상이한 깊이 값을 갖는 2 개의 스크린 평면들 각각에 투사되는 지점들에 기반하여 상기 방향 벡터를 계산하는 영상 처리 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 처리부는 상기 영상이 상기 프로젝터로부터 출력될 때 상기 영상의 픽셀이 스크린 상의 어느 지점에 실제로 표시되는가에 따라 상기 영상의 정보를 보정하는 영상 처리 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 처리부는 상기 프로젝터에게 제공할 영상의 제1 픽셀에 대응하는 제2 픽셀의 영상 데이터를 추출하고, 상기 제2 픽셀의 영상 데이터를 상기 제1 픽셀에게 할당하고,
    상기 제2 픽셀은 상기 제1 픽셀이 상기 프로젝터에 의해 출력될 때 상기 제1 픽셀이 실제로 표시되는 스크린 상의 지점에 대응하는 좌표를 갖는 픽셀인 영상 처리 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 픽셀 및 상기 제2 픽셀 간의 상기 대응의 관계는 상기 프로젝터의 상기 스크린에 대한 깊이 및 상기 제1 픽셀의 좌표에 따라 계산되는 상기 제1 픽셀이 상기 스크린 상에 표시되는 제1 지점 및 상기 프로젝터의 오차에 기인하여 상기 제1 픽셀이 상기 스크린 상에 실제로 표시되는 제2 지점 간의 차이에 의해 결정되는 영상 처리 장치.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 처리부는, 스크린 상의 제1 픽셀에 대응하는 상기 프로젝터에게 제공할 영상의 제2 픽셀을 결정하고, 상기 제2 픽셀에게 상기 제1 픽셀의 영상 데이터를 할당하고,
    상기 제2 픽셀은 상기 프로젝터로부터 출력되었을 때 상기 스크린 상의 상기 제1 픽셀의 지점에 실제로 표시되는 픽셀이고,
    상기 제1 픽셀의 상기 영상 데이터는 상기 복수의 프로젝터들에 의해 출력된 광필드들에 의해 상기 스크린 상에 표시된 영상의 상기 제1 픽셀의 지점에 출력될 영상 데이터인 영상 처리 장치.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 네트워킹부는 상기 프로젝터에 의해 출력된 상기 광필드의 정보를 획득하는 영상 처리 장치.
KR1020120155195A 2012-12-27 2012-12-27 다수의 프로젝터들을 사용하는 광필드 디스플레이의 보정 방법 및 장치 Active KR101896339B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120155195A KR101896339B1 (ko) 2012-12-27 2012-12-27 다수의 프로젝터들을 사용하는 광필드 디스플레이의 보정 방법 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120155195A KR101896339B1 (ko) 2012-12-27 2012-12-27 다수의 프로젝터들을 사용하는 광필드 디스플레이의 보정 방법 및 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140085779A KR20140085779A (ko) 2014-07-08
KR101896339B1 true KR101896339B1 (ko) 2018-09-10

Family

ID=51735161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120155195A Active KR101896339B1 (ko) 2012-12-27 2012-12-27 다수의 프로젝터들을 사용하는 광필드 디스플레이의 보정 방법 및 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101896339B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200120282A (ko) 2019-04-12 2020-10-21 충북대학교 산학협력단 깊이 카메라와 입체영상 디스플레이 장치를 이용한 라이트 필드 디스플레이 시스템 및 방법
KR20220146179A (ko) 2021-04-23 2022-11-01 충북대학교 산학협력단 끊김 없는 3차원 영상 제공이 가능한 라이트 필드 디지털 정보 디스플레이 시스템 및 방법

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101649051B1 (ko) * 2014-12-23 2016-08-18 광운대학교 산학협력단 멀티 프로젝터 기반의 반사형 집적 영상 시스템에서 키스톤 효과를 제거하기 위한 요소영상 보정방법
US9906759B2 (en) * 2015-04-09 2018-02-27 Qualcomm Incorporated Combined processing and display device package for light field displays
KR20230131497A (ko) * 2016-07-15 2023-09-13 라이트 필드 랩 인코포레이티드 2차원 라이트 필드 및 홀로그램 릴레이들을 이용한 에너지 전파와 횡방향 앤더슨 편재
US11650354B2 (en) 2018-01-14 2023-05-16 Light Field Lab, Inc. Systems and methods for rendering data from a 3D environment
CN110830696B (zh) * 2019-11-26 2021-03-12 成都立鑫新技术科技有限公司 一种双目视觉测量技术的校准方法
WO2021132832A1 (ko) * 2019-12-23 2021-07-01 서경대학교 산학협력단 멀티 프로젝터 영상 정합을 위한 영상분배및변환장치 및 이를 이용한 영상 정합 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101169276B1 (ko) * 2005-10-19 2012-08-02 엘지전자 주식회사 영상 보정 프로젝터 및 영상 보정 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090002698A (ko) * 2007-06-29 2009-01-09 삼성전자주식회사 투사 영상을 보정하는 장치 및 방법
KR20110095556A (ko) * 2010-02-19 2011-08-25 경북대학교 산학협력단 영상투사장치 및 그 영상보정방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101169276B1 (ko) * 2005-10-19 2012-08-02 엘지전자 주식회사 영상 보정 프로젝터 및 영상 보정 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Yang, Ruigang, et al. "Toward the light field display: Autostereoscopic rendering via a cluster of projectors." IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics 14.1 (2008): 84-96.(2008.02.28)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200120282A (ko) 2019-04-12 2020-10-21 충북대학교 산학협력단 깊이 카메라와 입체영상 디스플레이 장치를 이용한 라이트 필드 디스플레이 시스템 및 방법
KR20220146179A (ko) 2021-04-23 2022-11-01 충북대학교 산학협력단 끊김 없는 3차원 영상 제공이 가능한 라이트 필드 디지털 정보 디스플레이 시스템 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140085779A (ko) 2014-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101896339B1 (ko) 다수의 프로젝터들을 사용하는 광필드 디스플레이의 보정 방법 및 장치
CN110390719B (zh) 基于飞行时间点云重建设备
KR102370062B1 (ko) 3차원 디스플레이 장치를 위한 보정 계수 결정 방법 및 그 방법을 이용한 3차원 디스플레이 장치
US10699476B2 (en) Generating a merged, fused three-dimensional point cloud based on captured images of a scene
KR102415501B1 (ko) 3차원 디스플레이 장치의 파라미터 추정 방법 및 그 방법을 이용한 3차원 디스플레이 장치
KR101944911B1 (ko) 영상 처리 방법 및 영상 처리 장치
KR101334187B1 (ko) 다시점 렌더링 장치 및 방법
KR102240568B1 (ko) 영상 처리 방법 및 장치
US10721462B2 (en) Method and apparatus for calibrating parameter of three-dimensional (3D) display apparatus
JP5633058B1 (ja) ３次元計測装置及び３次元計測方法
KR101893788B1 (ko) 다시점 카메라간 정합 장치 및 방법
EP2848002B1 (en) Apparatus and method for processing 3d information
KR20140027468A (ko) 깊이 측정치 품질 향상
WO2012096747A1 (en) Forming range maps using periodic illumination patterns
CN104541127A (zh) 图像处理系统以及图像处理方法
KR20140088697A (ko) 깊이 영상 처리 장치 및 방법
KR20170025214A (ko) 다시점 깊이맵 생성 방법
JP2016032298A (ja) 映像レンダリング装置及び方法
JP6591332B2 (ja) 放射線強度分布測定システム及び方法
JP5422538B2 (ja) 画像処理装置、表示装置、方法およびそのプログラム
CN114967170B (zh) 基于柔性裸眼三维显示设备的显示处理方法及其装置
KR101906936B1 (ko) 라이트 필드 홀로그램 생성 장치 및 방법
KR101748674B1 (ko) 3차원 영상 생성 방법 및 장치
JP6595878B2 (ja) 要素画像群生成装置及びそのプログラム
US11195290B2 (en) Apparatus and method for encoding in structured depth camera system

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-2-2-P10-P22-nap-X000

A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-2-2-P10-P22-nap-X000

D13-X000 Search requested

St.27 status event code: A-1-2-D10-D13-srh-X000

D14-X000 Search report completed

St.27 status event code: A-1-2-D10-D14-srh-X000

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 4

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 5

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 6

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 7

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 8

点击 这是indexloc提供的php浏览器服务，不要输入任何密码和下载