KR100661528B1 - Adjustive chroma key composition apparatus and method - Google Patents

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KR100661528B1 KR1020060018771A KR20060018771A KR100661528B1 KR 100661528 B1 KR100661528 B1 KR 100661528B1 KR 1020060018771 A KR1020060018771 A KR 1020060018771A KR 20060018771 A KR20060018771 A KR 20060018771A KR 100661528 B1 KR100661528 B1 KR 100661528B1
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금동교
정연기
안낙호
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주식회사 업앤온
금동교
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Abstract

An adaptive chroma key synthesis apparatus and a method therefor are provided to be actively applied to various image conditions and enhance the quality of a chroma key. An image input unit(61) receives an image picked up through a camera and a 'background screen replacement image'. A pre-processing unit(62) scans an input image, spatially divides the entire picture per every frame, generates a separate chroma key for the respective divided pictures, tracks the change of the chroma key, and generates a chroma key. A chroma keying processing unit(63) performs a chroma keying process on the basis of the chroma key, replaces pixels corresponding to a background screen chroma key in the input image including an object with the 'background screen replacement image', and synthesizes the 'background screen replacement image'. An image output unit outputs the synthesized object and a 'background screen replacement image'.

Description

적응형 크로마키 합성 장치 및 그 방법{adjustive chroma key composition apparatus and method}Adaptive chroma key composition apparatus and method

도 1 은 일반적인 크로마키 합성 장치의 구성도, 1 is a configuration diagram of a general chroma key synthesizing apparatus,

도 2 는 이상적인 크로마키잉(chroma keying) 과정을 보여주는 설명도, 2 is an explanatory diagram showing an ideal chroma keying process;

도 3 은 종래의 크로마키 합성 과정을 보여주는 개략도,3 is a schematic diagram showing a conventional chroma key synthesis process;

도 4a 및 4b 는 종래기술에 따른 크로마키잉(chroma keying) 과정을 보여주는 설명도,4A and 4B are explanatory diagrams showing a chroma keying process according to the prior art;

도 5 는 본 발명에 따른 크로마키 합성 과정을 보여주는 개략도, 5 is a schematic diagram showing a chroma key synthesis process according to the present invention;

도 6 은 본 발명에 따른 적응형 크로마키 합성 장치의 일실시예 구성도, 6 is a block diagram of an embodiment of an adaptive chroma key synthesizing apparatus according to the present invention;

도 7a 및 7b 는 본 발명에 따른 적응형 크로마키 합성 방법 중 크로마키 자동 적응 과정을 보여주는 일실시예 설명도, 7A and 7B are diagrams illustrating an embodiment of automatic chroma key adaptation among adaptive chroma key synthesis methods according to the present invention;

도 8a 및 8b 는 본 발명에 따른 적응형 크로마키 합성 방법 중 실시간 크로마키 생성 과정을 보여주는 일실시예 설명도, 8A and 8B are diagrams illustrating an embodiment of real-time chroma key generation in an adaptive chroma key synthesis method according to the present invention;

도 9a 내지 9c 는 본 발명에 따른 적응형 크로마키 합성 방법 중 공간분할 크로마키 적용 과정을 보여주는 일실시예 설명도, 9A to 9C are exemplary diagrams illustrating a process of applying a spatial division chroma key in an adaptive chroma key synthesis method according to the present invention;

도 10a 내지 10c 는 본 발명에 따른 적응형 크로마키 합성 방법 중 휘도에 기반한 크로마키 적용 과정을 보여주는 일실시예 설명도이다. 10A to 10C are exemplary diagrams illustrating a chroma key application process based on luminance in an adaptive chroma key synthesis method according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawing

61 : 영상 입력부 62 : 전처리부61: image input unit 62: preprocessor

63 : 크로마키 처리부 64 : 후처리부63: chroma key processing unit 64: post processing unit

65 : 영상 출력부65: video output unit

본 발명은 적응형 크로마키(chroma key) 합성 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 영상 조건(카메라, 조명, 연출, 스튜디오 등)에 능동적으로 적응하여 크로마키(chroma key)의 품질을 높일 수 있는 적응형 크로마키 합성 장치 및 그 방법과, 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an adaptive chroma key synthesizing apparatus and a method, and a computer readable recording medium recording a program for realizing the method, and more particularly, to various imaging conditions (camera, lighting, directing). Adaptive Chroma Key Synthesizing apparatus capable of actively adapting chroma key to a chroma key, and a method thereof, and a computer-readable recording medium recording a program for realizing the method. will be.

색상(color)은 통상 휘도(brightness(luma))와 색차(color difference (chroma))로 분리해 나타낼 수 있다. Color can usually be expressed separately by brightness (luma) and color difference (chroma).

크로마키(chroma key)는 영상 합성을 위한 것으로, 특정한 색(chroma)을 키(key)로 지정한 후, 주 영상에서 키(key)에 해당하는 화소(pixel)를 다른 영상으로 대체한다. 이때, 크로마키(chroma key)를 수행하는 알고리즘에서 키(key)는 단일한 크로마(chroma) 값이 아니라, 크로마(chroma) 값의 범위를 의미한다. A chroma key is used for image synthesis, and a specific color is designated as a key, and then a pixel corresponding to a key in the main image is replaced with another image. In this case, in an algorithm that performs a chroma key, a key means a range of chroma values, not a single chroma value.

따라서, 크로마키(chroma key)를 수행하기 위해서는 키(key)가 될 배경스크린(background screen)이 필요하며, 배경스크린(background screen)의 크로마(chroma) 값의 변위는 작아야 한다. 그리고, 배경스크린(Background screen)과 객체(object)(사람을 포함하여 스크린과 구분되는 모든 물체)는 크로마(chroma)를 기준으로 서로 분리되어 있어야 한다.Therefore, in order to perform a chroma key, a background screen to be a key is required, and a displacement of chroma values of the background screen should be small. In addition, the background screen and the object (all objects distinguished from the screen including a person) should be separated from each other on the basis of chroma.

도 1의 일반적인 크로마키(chroma key) 합성 장치를 살펴보면, 특정한 색(chroma)을 키(key)로 지정한 후, 크로마키(chroma key)를 바탕으로 카메라를 통해 촬상된 객체와 배경스크린 영상에서 배경스크린 영상을 다른 배경영상으로 대체하여 합성된 영상을 생성한다.Referring to the general chroma key synthesizing apparatus of FIG. 1, a specific color is designated as a key, and then the background of the object and the background screen image captured by the camera based on the chroma key is selected. The synthesized image is generated by replacing the screen image with another background image.

이때, 카메라를 통해 들어온 영상의 크로마(chroma)를 색분포로 표시하면, 도 2와 같다. 이상적인 경우, 스크린(screen)의 크로마(chroma) 성분과 객체(object)의 크로마(chroma) 성분이 겹치지 않고 완전히 분리되는 것이다. 즉, 도 2에서는 스크린의 크로마 성분이 녹색(green)으로 치우쳐 스크린의 크로마 성분과 객체의 크로마 성분이 완전히 분리됨을 볼 수 있다. At this time, if the chroma of the image entered through the camera (chroma) is displayed in the color distribution, as shown in FIG. Ideally, the chroma component of the screen and the chroma component of the object would be completely separated without overlapping. That is, in FIG. 2, it can be seen that the chroma component of the screen is shifted to green so that the chroma component of the screen and the chroma component of the object are completely separated.

스크린 크로마 분포에 의거하여 키(key)를 설정하고 키(key)의 주변으로 크로마키잉(chroma keying)이 되도록 키잉(keying)의 범위를 설정한다. 이때, 범위를 설정하는 방식은 자유로우나, 통상 도 2와 같이 키(key) 주변으로 마름모꼴 형태의 범위를 설정한다.The key is set based on the screen chroma distribution and the range of keying is set to be chroma keying around the key. In this case, the method of setting the range is free, but as shown in FIG. 2, a rhombic range is set around the key.

성공적인 크로마키(chroma key) 기술을 위한 전제 조건으로, 화질, 키(key) 분리, 장비 등을 중심으로 살펴보기로 한다. As a prerequisite for successful chroma key technology, we will focus on image quality, key separation, and equipment.

먼저, 크로마키(chroma key) 기술은 무엇보다 영상을 다루는 기술이기 때문에 소스(source)가 되는 영상의 화질이 좋아야 한다. 영상의 화질은 촬영기법과 촬영장비, 조명, 배우의 의상, 배경스크린(background screen)의 상태와 질 등에 크게 좌우된다.First, since chroma key technology is an image handling technology, the image quality of a source should be good. The quality of the image is highly dependent on the shooting technique, the equipment, the lighting, the actor's costume, and the quality and condition of the background screen.

한편, 배경스크린(background screen)과 객체(object)가 분리되기 위해서는 객체(object)의 색상이 배경(background)의 색상과 같아지지 않도록 미리 계획해야 한다. 아울러, 객체(object)의 색상이 배경(background)의 색상과 다르더라도, 특정 조명 조건하에서는 같아질 수 있으므로 조명 조건을 미리 계획해야 한다. 또한, 객체(object)가 특정한 카메라 연출 기법 하에서 배경(background)과 동일한 크로마(chroma) 범위에 들 수 있으므로 카메라 기법을 미리 계획해야 한다. 또한, 객체(object)가 다른 객체(object)의 등장으로 인해 반사 또는 그림자, 조명 상태의 변화 등을 유발하여 배경(background)과 동일한 색상 범위에 들 수 있으므로, 이를 미리 계획해야 한다. 또한, 객체(object)와 카메라, 조명 등을 미리 계획하기 위해서는 촬영 전에 배경(background)의 크로마키(chroma key) 값을 예상할 수 있어야 한다. 또한, 모든 카메라는 실물의 색상과 기타 상태를 일정 정도 왜곡하기 때문에, 배경스크린(background screen)의 크로마키(chroma key) 값도 눈으로 보는 키(key) 값과 카메라(camera)를 통해 들어오는 영상신호의 크로마키(chroma key) 값이 차이가 나므로, 이러한 차이를 최소화해야 미리 계획한 색상 구성대로 촬영할 수 있다. 또한, 객체(object)와 조명, 카메라 연출 기법 등에 의해 배경스크린(background screen)의 크로마(chroma) 성분이 변화될 수 있기 때문에, 이 경우 기준이 되는 키(key) 값도 변할 수 있으므로 이러한 현상이 발생하지 않도록 미리 계획하여야 한다.On the other hand, in order to separate the background screen (object) and the object (object) must be planned in advance so that the color of the object (object) does not match the color of the background (background). In addition, even if the color of the object is different from the color of the background, the lighting conditions must be planned in advance because they may be the same under certain lighting conditions. In addition, the camera technique must be planned in advance because the object can be in the same chroma range as the background under a particular camera rendering technique. In addition, the object may be in the same color range as the background by causing the reflection or shadow, the change of the lighting state, etc. due to the appearance of another object, so plan this in advance. In addition, in order to plan the object, camera, lighting, etc. in advance, it is necessary to be able to predict the chroma key of the background before shooting. In addition, all cameras distort the color and other conditions of the object to some extent, so that chroma key values of the background screen are also visually seen by the key values and images coming from the camera. Since the chroma key values of the signal are different, these differences must be minimized so that you can shoot with the color scheme planned in advance. In addition, since chroma components of the background screen may be changed by objects, lighting, camera rendering techniques, and the like, in this case, the reference key value may also change. Plan ahead to avoid this.

다른 한편, 연출계획과 함께 장비도 중요하다. 즉, 노이즈가 심한 카메라를 쓴다거나 색상이 일정치 않은 배경스크린(background screen), 또는 조명을 반사시키는 스크린(screen) 등을 사용한다면 성공적인 크로마키잉(chroma keying)을 수행할 수 없다. 또한, 예측할 수 없는 태양광과 조명을 피할 수 있는 스튜디오(studio)도 크로마키잉(chroma keying)의 품질을 향상시킬 수 있는 조건이 된다.On the other hand, equipment is also important along with the production plan. That is, if you use a noisy camera, use a background screen with irregular colors, or a screen that reflects light, successful chroma keying cannot be performed. In addition, studios that can avoid unpredictable sunlight and lighting are also conditions that can improve the quality of chroma keying.

그럼, 종래의 크로마키(chroma key) 기술의 문제점을 살펴보기로 한다. Next, the problems of the conventional chroma key technology will be described.

우선 장비를 살펴보면, 카메라에 의한 노이즈와 왜곡을 막기 위해 반드시 방송용으로 분류되는 카메라의 사용이 필수적이다. 또한, 조명과 물체에 영향을 덜 받으며 균일한 크로마(chroma) 분포를 유지할 수 있는 전용의 스크린이 필요하다. 또한, 그림자와 색상 변화, 조도 변화를 최소화할 수 있는 스튜디오(studio) 조명이 필요하다. 또한, 고도로 계획된 스튜디오(studio)가 필요하다. 종래에는 이러한 장비 조건(조작 후 고정)하에서, 입력 영상을 그대로 수용하였다(도 3 참조). Looking at the equipment first, it is essential to use a camera that is classified as a broadcast to prevent noise and distortion by the camera. There is also a need for a dedicated screen that is less susceptible to illumination and objects and can maintain a uniform chroma distribution. There is also a need for studio lighting that can minimize shadows, color variations and changes in illumination. There is also a need for a highly planned studio. Conventionally, under these equipment conditions (fixed after the operation), the input image was accepted as it is (see Fig. 3).

특히, 일반 카메라를 쓸 경우, 자동 노출(auto expose) 효과를 살펴보면, 도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이 시간의 흐름, 객체(object)의 이동, 카메라(camera)에 따라 스크린(screen)과 객체(object)의 색이 현저히 변함을 알 수 있다. 종래의 크로마키(chroma key) 기법은 시간에 따라 변하는 스크린(screen)에 대해 키잉 (keying)이 불가능하다. 이를 구체적으로 살펴보면, 도 4a에 도시된 바와 같이, 흰색 옷이 차지하는 공간이 늘어남에 따라 노출이 점점 줄어들어, 그 결과 눈으로 관찰하는 녹색 스크린(green screen)에는 변함이 없지만, 카메라(camera)를 거치면서 녹색이 검은색처럼 변하고 흰색 옷은 어두워지고 있다. 또한, 도 4b에 도시된 바와 같이, 검은색 옷이 차지하는 공간이 늘어남에 따라 녹색 스크린(green screen)이 밝아지고 있고, 또한 검게 보이는 옷도 A/E에 의해 밝은 회색처럼 보이고 약간 붉은 기운을 띄게 된다. 따라서, 종래의 크로마키(chroma key) 기법에 따르면, 시간에 따라 변하는 스크린(screen)에 대해 키잉(keying)이 불가능함을 알 수 있다.In particular, when using a general camera, the auto exposure effect is described. As shown in FIGS. 4A and 4B, the screen and the object may be changed according to the passage of time, the movement of the object, and the camera. You can see that the color of the object changes significantly. Conventional chroma key techniques do not allow keying for screens that change over time. Specifically, as shown in FIG. 4A, as the space occupied by the white clothes increases, the exposure decreases gradually. As a result, the green screen observed by the eyes does not change, but is mounted through a camera. Green turns black and white clothes are dark. In addition, as shown in FIG. 4B, as the space occupied by the black clothes increases, the green screen becomes brighter, and the clothes which look black also appear to be light gray by the A / E and have a slightly reddish energy. do. Therefore, according to the conventional chroma key technique, it can be seen that keying is not possible for a screen that changes with time.

한편, 미리 계획된 키(key) 값만을 사용하므로 키(key) 값을 유지하기 위해 많은 노력이 필요하다. 또한, 조건이 다른 여러 스튜디오(studio)에 동일하게 적용될 수 있는 크로마키(chroma key) 제품이 없다. 또한, 연출되지 않은 애드립이 개입할 여지가 없다(불특정 사용자가 출연할 수 없음). 또한, 연출이나 장비가 미비할 경우 발생하는 크로마키(chroma key) 품질의 저하를 후반부 작업으로 보완할 수밖에 없다(실시간 적용이 어려움). On the other hand, since only the key value is planned in advance, a lot of effort is required to maintain the key value. In addition, there are no chroma key products that can be equally applied to different studios with different conditions. In addition, there is no room for non-directed ad libs to intervene (unspecified users cannot appear). In addition, the deterioration of chroma key quality caused by lack of directing or equipment is inevitably compensated for in the latter part of the work (difficult to apply in real time).

다른 한편, 전통적인 방식의 크로마키(chroma key) 대체 알고리즘 외에 다른 부가적인 장치가 없다. 또한, 발생할 수 있는 모든 문제를 장비와 연출과 후반부 작업을 통해 해결할 수밖에 없다. On the other hand, there is no additional device other than the traditional chroma key replacement algorithm. In addition, all the problems that can occur can only be solved through the equipment, directing and post-production work.

또 다른 한편, 방송, 영화, 기상예보, 가상현실 시스템 등으로 적용범위가 제약된다. 또한, 장비와 스튜디오, 연출의 문제로 다양한 계층이 사용할 수 있는 제품을 만들 수 없다. On the other hand, coverage is limited to broadcasting, movies, weather forecasts, virtual reality systems, and the like. Also, due to equipment, studio and production problems, it is impossible to make products that can be used by various layers.

이와 같이 종래의 크로마키 기술은 크로마키(chroma key) 품질의 보완을 위해, 장비(카메라, 조명, 연출, 스튜디오)와 연출, 후반부 작업에 의존적일 수밖에 없었다. As such, the conventional chroma key technology has to rely on equipment (camera, lighting, directing, studio), directing, and post-production to complement chroma key quality.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 다양한 영상 조건(카메라, 조명, 연출, 스튜디오(studio) 등)에 능동적으로 적응하여 크로마키(chroma key)의 품질을 높일 수 있는, 적응형 크로마키 합성 장치 및 그 방법과, 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and can be adaptively adapted to various imaging conditions (camera, lighting, directing, studio, etc.) to increase the quality of chroma keys, adaptive chroma It is an object of the present invention to provide a Marquee synthesizing apparatus, a method thereof, and a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing the method.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. It will also be appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 크로마키(chroma key) 합성 장치는 카메라를 통해 촬상된 영상과 '배경스크린 대체 영상'을 입력받기 위한 영상입력수단; 입력 영상을 스캔한 후, 매 프레임마다 전체 화면을 공간 분할하여, 각 분할면에 대하여 별도의 크로마키를 생성한 후, 크로마키 값의 변화를 추적하여 크로마키를 생성하기 위한 전처리수단; 상기 크로마키를 바탕으로 크로마키잉(chroma keying) 처리하여, 객체가 포함된 입력 영상에서 배경스크린 크로마키에 해당하는 화소(pixel)를 상기 '배경스크린 대체 영상'으로 대체ㆍ합성하기 위한 크로마키잉 처리수단; 및 상기 합성된 객체와 '배경스크린 대체 영상'을 출력하기 위한 영상출력수단을 포함하여 이루어진다.A chroma key synthesizing apparatus of the present invention for achieving the above object comprises an image input means for receiving an image captured by a camera and a background screen replacement image; Pre-processing means for generating a chroma key by scanning the input image, spatially dividing the entire screen every frame, generating a separate chroma key for each divided surface, and tracking a change in the chroma key value; Chroma keying for chroma keying based on the chroma key to replace and synthesize a pixel corresponding to a background screen chroma key in the input image including an object with the background screen replacement image. Ing processing means; And image output means for outputting the synthesized object and the background screen substitute image.

삭제delete

또한, 본 발명은, 상기 크로마키잉(chroma keying) 처리시에, 객체와 배경스크린의 공통적인 부분(교집합)이 존재하는 경우, 크로마(chroma) 성분 외에 휘도(luma) 성분을 적용하여 배경스크린과 객체의 공통 색상 영역을 최소화하기 위한 후처리수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. The present invention also provides a background screen by applying a luma component in addition to a chroma component when there is a common part (intersection) between the object and the background screen during the chroma keying process. And post-processing means for minimizing the common color gamut of the object.

따라서, 본 발명의 보다 바람직한 실시예는, 크로마키(chroma key) 합성 장치에 있어서, 카메라를 통해 촬상된 영상과 '배경스크린 대체 영상'을 입력받기 위한 영상입력수단; 입력 영상을 스캔한 후, 매 프레임마다 전체 화면을 공간 분할하여, 각 분할면에 대하여 별도의 크로마키를 생성한 후, 크로마키 값의 변화를 추적하여 크로마키를 생성하기 위한 전처리수단; 상기 크로마키를 바탕으로 크로마키잉(chroma keying) 처리하여, 객체가 포함된 입력 영상에서 배경스크린 크로마키에 해당하는 화소(pixel)를 상기 '배경스크린 대체 영상'으로 대체ㆍ합성하기 위한 크로마키잉 처리수단; 상기 크로마키잉(chroma keying) 처리시에, 객체와 배경스크린의 공통적인 부분(교집합)이 존재하는 경우, 크로마(chroma) 성분 외에 휘도(luma) 성분을 적용하여 배경스크린과 객체의 공통 색상 영역을 최소화하기 위한 후처리수 단; 및 상기 합성된 객체와 '배경스크린 대체 영상'을 출력하기 위한 영상출력수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. Accordingly, a more preferred embodiment of the present invention is a chroma key synthesizing apparatus, comprising: image input means for receiving an image captured by a camera and a background screen substitute image; Pre-processing means for generating a chroma key by scanning the input image, spatially dividing the entire screen every frame, generating a separate chroma key for each divided surface, and tracking a change in the chroma key value; Chroma keying for chroma keying based on the chroma key to replace and synthesize a pixel corresponding to a background screen chroma key in the input image including an object with the background screen replacement image. Ing processing means; In the chroma keying process, when there is a common part (intersection) between the object and the background screen, a luma component is applied to the background screen and the object by applying a luma component in addition to the chroma component. Post-treatment step to minimize the; And image output means for outputting the synthesized object and the 'background screen replacement image'.

한편, 본 발명은, 크로마키(chroma key) 합성 방법에 있어서, 카메라를 통해 촬상된 영상과 '배경스크린 대체 영상'을 입력받는 단계; 입력 영상을 스캔한 후, 매 프레임마다 전체 화면을 공간 분할하여, 각 분할면에 대하여 별도의 크로마키를 생성한 후, 크로마키 값의 변화를 추적하여 크로마키를 생성하는 단계; 상기 크로마키를 바탕으로 크로마키잉(chroma keying) 처리하여, 객체가 포함된 입력 영상에서 배경스크린 크로마키에 해당하는 화소(pixel)를 상기 '배경스크린 대체 영상'으로 대체ㆍ합성하는 단계; 및 상기 합성된 객체와 '배경스크린 대체 영상'을 출력하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. On the other hand, the present invention, in the chroma key (chroma key) synthesis method, the step of receiving an image captured by the camera and the 'background screen replacement image'; Scanning the input image, spatially dividing the entire screen every frame, generating a separate chroma key for each divided surface, and generating a chroma key by tracking a change in the chroma key value; Performing chroma keying on the basis of the chroma key, and replacing and synthesizing a pixel corresponding to a background screen chroma key with the 'background screen replacement image' in the input image including the object; And outputting the synthesized object and the 'background screen replacement image'.

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또한, 본 발명은, 상기 크로마키잉(chroma keying) 처리시에, 객체와 배경스크린의 공통적인 부분(교집합)이 존재하는 경우, 크로마(chroma) 성분 외에 휘도(luma) 성분을 적용하여 배경스크린과 객체의 공통 색상 영역을 최소화하는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. The present invention also provides a background screen by applying a luma component in addition to a chroma component when there is a common part (intersection) between the object and the background screen during the chroma keying process. And minimizing the common color gamut of the object.

다른 한편, 본 발명은, 프로세서를 구비한 크로마키(chroma key) 합성 장치에, 카메라를 통해 촬상된 영상과 '배경스크린 대체 영상'을 입력받는 기능; 입력 영상을 스캔한 후, 매 프레임마다 전체 화면을 공간 분할하여, 각 분할면에 대하여 별도의 크로마키를 생성한 후, 크로마키 값의 변화를 추적하여 크로마키를 생성하 는 기능; 상기 크로마키를 바탕으로 크로마키잉(chroma keying) 처리하여, 객체가 포함된 입력 영상에서 배경스크린 크로마키에 해당하는 화소(pixel)를 상기 '배경스크린 대체 영상'으로 대체ㆍ합성하는 기능; 상기 크로마키잉(chroma keying) 처리시에, 객체와 배경스크린의 공통적인 부분(교집합)이 존재하는 경우, 크로마(chroma) 성분 외에 휘도(luma) 성분을 적용하여 배경스크린과 객체의 공통 색상 영역을 최소화하는 기능; 및 상기 합성된 객체와 '배경스크린 대체 영상'을 출력하는 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다. On the other hand, the present invention, a chroma key (chroma key) synthesizer having a processor, a function for receiving an image captured by the camera and the background screen replacement image; Scanning the input image, spatially dividing the entire screen every frame, generating a separate chroma key for each divided surface, and generating a chroma key by tracking a change in the chroma key value; A function of performing chroma keying on the basis of the chroma key and replacing and synthesizing a pixel corresponding to a background screen chroma key with the 'background screen replacement image' in the input image including the object; In the chroma keying process, when there is a common part (intersection) between the object and the background screen, a luma component is applied to the background screen and the object by applying a luma component in addition to the chroma component. The ability to minimize; And a computer readable recording medium having recorded thereon a program for realizing a function of outputting the synthesized object and the background screen substitute image.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5를 참조하여 본 발명에 따른 크로마키 합성 과정을 살펴보면 다음과 같다. Looking at the chroma key synthesis process according to the present invention with reference to FIG.

기존의 방식이 크로마키(chroma key) 품질의 보완을 주로 장비와 연출, 후반부 작업으로 해결했다면, 본 발명은 장비와 연출 등 조건은 그대로 둔 채 알고리즘의 보강을 통해 지능적으로 영상에 적응함으로써, 크로마키(chroma key)의 품질을 높일 수 있다. If the existing method solves chroma key quality mainly by equipment, production, and post-production, the present invention intelligently adapts to the image by reinforcing the algorithm while maintaining the equipment and production conditions. The quality of chroma keys can be improved.

즉, 크로마키(chroma key)를 위해 고가의 방송용 카메라(camera)가 필요 없으며, 가정용 캠코더(camcoder)나 감시용 카메라 등을 사용할 수 있다. 또한, 잘 설계된 스튜디오(studio)가 필요 없고, 일반적인 사무실이나 거실, 공부방 등 어디에서도 사용할 수 있다. 또한, 조명의 종류나 위치에 크게 영향을 받지 않으며, 사물의 식별이 가능할 정도의 조명만 있으면 적용할 수 있다. 또한, 별도의 연출이 필요 없으며, 다양한 환경과 물체의 움직임, 색상의 중복에도 지능적으로 반응한다. 또한, 별도의 후반부 작업이 필요 없고 실시간으로 크로마키 적용 영상을 만들 수 있다.In other words, an expensive broadcast camera is not required for a chroma key, and a home camcorder or a surveillance camera can be used. It doesn't require a well-designed studio and can be used anywhere in a typical office, living room or study room. In addition, it is not significantly influenced by the type or location of the light, it can be applied as long as the light enough to identify the object. In addition, there is no need for a separate direction, and intelligently responds to the overlapping movements and colors of various environments, objects. In addition, there is no need for additional post-production, and a chroma keyed image can be generated in real time.

따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 임의의 카메라와 임의 스크린, 조명이 랜덤(random)하게 사용되므로, 본 발명의 크로마키 합성 장치(하기의 도 6 참조)는 사전조건 및 키(key)에 관한 어떠한 정보도 알 수 없는 상태이다. Therefore, as shown in Fig. 5, since any camera, any screen, and illumination are used randomly, the chroma key synthesizing apparatus of the present invention (see Fig. 6 below) is applied to a precondition and a key. No information is available.

도 6 은 본 발명에 따른 적응형 크로마키 합성 장치의 일실시예 구성도이다. 6 is a block diagram of an embodiment of an adaptive chroma key synthesis apparatus according to the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 적응형 크로마키 합성 장치는, 카메라를 통해 촬상된 영상과 '배경스크린 대체 영상'을 입력받기 위한 영상 입력부(61)와, 입력 영상을 스캔한 후, 매 프레임마다 크로마키 값의 변화를 추적하여 크로마키를 생성하기 위한 전처리부(62)와, 크로마키를 바탕으로 크로마키잉(chroma keying) 처리하여, 객체가 포함된 입력 영상에서 배경스크린 크로마키에 해당하는 화소(pixel)를 상기 '배경스크린 대체 영상'으로 대체ㆍ합성하기 위한 크로마키잉 처리부(63)와, 합성된 객체와 '배경스크린 대체 영상'을 출력하기 위한 영상 출력 부(65)를 포함한다. 특히, 상기 크로마키잉(chroma keying) 처리시에, 객체와 배경스크린의 공통적인 부분(교집합)이 존재하는 경우, 크로마(chroma) 성분 외에 휘도(luma) 성분을 적용하여 배경스크린과 객체의 공통 영역을 최소화하기 위한 후처리부(64)를 더 포함한다. As shown in FIG. 6, in the adaptive chroma key synthesizing apparatus according to the present invention, an image input unit 61 for receiving an image captured by a camera and a background screen substitute image, and an input image are scanned. Pre-processing unit 62 for generating a chroma key by tracking the change of the chroma key value every frame, and chroma keying processing based on the chroma key to display the background screen in the input image including the object. A chroma keying processor 63 for replacing and synthesizing a pixel corresponding to a mark with the "background screen replacement image", and an image output unit 65 for outputting the synthesized object and the "background screen replacement image". ). In particular, in the chroma keying process, when there is a common part (intersection) between the object and the background screen, a luma component is applied to the background screen and the object in addition to the chroma component. It further includes a post processor 64 for minimizing the area.

그리고, 전처리부(62)에서는 매프레임마다 전체 화면을 공간 분할하여, 각 분할면에 대하여 별도의 크로마키를 생성하는 기능을 더 구비한다. The preprocessing unit 62 further includes a function of spatially dividing the entire screen every frame and generating a separate chroma key for each division surface.

그럼, 본 발명에 따른 적응형 크로마키 합성 장치의 각 구성요소들의 기능을 보다 상세하게 살펴보기로 한다. Then, the function of each component of the adaptive chroma key synthesizing apparatus according to the present invention will be described in detail.

전처리부(62)에서는 크로마키 자동 적응(chroma key auto adjustment) 과정(도 7a 및 7b 참조), 실시간 크로마키 생성(realtime chroma key generate) 과정(도 8a 및 8b 참조), 공간분할 크로마키 적용 과정(도 9a 내지 9c 참조)을 수행한다. In the preprocessing unit 62, a chroma key auto adjustment process (see FIGS. 7A and 7B), a realtime chroma key generation process (see FIGS. 8A and 8B), and a spatial division chroma key application process (See FIGS. 9A-9C).

먼저, 크로마키 자동 적응(chroma key auto adjustment) 과정(도 7a 및 7b)은, 배경스크린(background screen)의 크로마(chroma) 값을 사전에 지정하지 않고도 스스로 인식하는 과정이다. 즉, 임의의 장소, 임의의 조명, 임의의 카메라와 스크린 하에서도 최적의 크로마키(chroma key) 값을 산출할 수 있는데, 카메라를 통해 배경스크린(background screen) 만을 촬영하는 상태에서, 자동 적응 버튼(auto adjustment button)을 누르면(701), 전체 영상을 스캔(scan)하고(702), 특정 적녹청(RGB) 계통에 근접한 값만을 골라내어(703, 704) 크로마키(chroma key) 값을 생성한다(705). 예를 들면, 녹색 계열의 색에 대해 추출된 샘플로 키(key) 값을 계산한다. First, a chroma key auto adjustment process (FIGS. 7A and 7B) is a process of recognizing itself without specifying a chroma value of a background screen in advance. That is, it is possible to calculate the optimal chroma key value at any place, at any lighting, under any camera and screen. The automatic adaptation button can be used while only the background screen is photographed through the camera. Pressing the (auto adjustment button) (701) scans the entire image (702), and selects only values close to a specific red-cyan (RGB) strain (703, 704) to generate chroma key values. (705). For example, a key value is calculated using a sample extracted for a green color.

그런데, 열악한 조건하에서 촬영된 영상은 동일한 객체(object)와 스크린(screen)이라도 조건에 따라 다른 색상으로 보이게 된다. 예를 들면, 조명이 형광등에서 백열등으로 바뀌거나 닫힌 커튼이 열리는 경우, 카메라(camera)의 자동 노출(auto expose) 기능이 동작하는 경우, 객체(object)의 추가적인 등장이나 퇴장이 있는 경우 등이 이에 해당된다. However, an image photographed under poor conditions may appear in different colors depending on the condition even for the same object and screen. For example, when the lighting changes from fluorescent to incandescent or when a closed curtain is opened, when the camera's auto expose function is activated, when there is an additional appearance or exit of an object, and so on. Yes.

이 경우 최초에 얻은 스크린(screen)의 키(key) 값으로는 크로마키잉(chroma keying)을 할 수 없거나 하더라도 품질의 저하가 따른다.In this case, even if chroma keying is not possible with the key value of the screen obtained at first, the quality is deteriorated.

따라서, 이를 극복하기 위해 도 8a 및 8b에 도시된 바와 같이 실시간 크로마키 생성(realtime chroma key generate) 과정을 수행한다. Accordingly, in order to overcome this problem, a realtime chroma key generation process is performed as shown in FIGS. 8A and 8B.

실시간 크로마키 생성(realtime chroma key generate) 과정(도 8a 및 8b)은, 실시간으로 스크린(screen)을 스캔(scan)하여, 매 프레임마다 스크린(screen)의 크로마키(chroma key) 값을 얻어낸다(크로마키 값의 변화를 추적).The real-time chroma key generation process (FIGS. 8A and 8B) scans the screen in real time to obtain chroma key values of the screen every frame. (Track changes in chroma key values).

이때, 각 프레임에서 객체(object)와 스크린(screen)을 구분하기 위해 최초에 얻은 크로마키(chroma key) 값을 활용한다. 또한, 각 프레임에서 객체(object)와 스크린(screen)을 구분하기 위해 직전(이전) 프레임의 크로마키(chroma key) 값을 활용한다.In this case, a chroma key value obtained initially is used to distinguish an object from a screen in each frame. In addition, each frame utilizes chroma key values of the previous (previous) frame to distinguish an object from a screen.

즉, 매 프레임마다 크로마키(chroma key)를 생성함에 있어서, 새 프레임에 대해, 이전 프레임의 키(key)가 없는 경우에는(801) 크로마키 자동 적응 과정(802)(도 7b 참조)을 통해 이전 프레임의 크로마키(chroma key) 값을 생성하여 저장해둔다. 그리고, 이전 프레임의 크로마키(chroma key)가 있는 경우에는(801), 화 면을 스캔한 후(803) 이전 프레임의 크로마키(chroma key)를 이용하여 스크린으로 예상되는 화소(pixel)들을 샘플링하여(804) 스크린 후보 화소로 해당 프레임의 크로마키(chroma key)를 생성한다(805). 이후, 크로마키잉(chroma keying) 과정을 수행한다(806). That is, in generating a chroma key every frame, when there is no key of a previous frame for a new frame (801), the chroma key automatic adaptation process 802 (see FIG. 7B) is performed. Create and store the chroma key value of the previous frame. If there is a chroma key of the previous frame (801), after scanning the screen (803), the pixels expected to the screen are sampled using the chroma key of the previous frame. In operation 804, a chroma key of the frame is generated using the screen candidate pixels. Thereafter, a chroma keying process is performed (806).

이제, 도 9a 내지 9c를 참조하여 공간분할 크로마키 적용 과정을 살펴보기로 한다. Now, a process of applying the spatial division chroma key will be described with reference to FIGS. 9A to 9C.

일반화된 환경에서는 일정한 색의 스크린(screen)을 사용한다고 하더라도, 조명의 위치나 반사, 객체(object)의 상태에 따라서 불균등한 색상분포를 가지게 된다.In a generalized environment, even if a screen of a certain color is used, there is an uneven distribution of colors depending on the position of the light, the reflection, and the state of the object.

따라서, 스크린(screen) 색상의 분포에서 평균값에 대한 편차가 커지게 되면 산출된 크로마키(chroma key) 값에 전체 스크린(screen)이 대응할 수 없게 된다. 즉, 도 9a에 도시된 바와 같이 위쪽은 밝고 아래쪽은 어둡기 때문에(일반적인 환경에서 매우 자주 발생되는 경우임), 위쪽과 아래쪽에 동일한 크로마키를 적용할 수 없다. Therefore, when the deviation of the average value in the distribution of screen colors increases, the entire screen may not correspond to the calculated chroma key value. That is, as shown in FIG. 9A, since the upper part is bright and the lower part is dark (when it occurs very often in a general environment), the same chroma key cannot be applied to the upper part and the lower part.

그러므로, 전체 스크린(screen)에 대한 크로마키(chroma key)만으로는 부족하기 때문에, 본 발명에서는 전체 화면을 공간 분할하여 각 분할면에 대하여 별도의 크로마키(chroma key)를 구한다. 즉, 도 9b에 도시된 바와 같이, 전체 화면을 공간분할하여 별도의 크로마키를 적용한다. 이와 같이 함으로써, 각각의 분할면만 보면 아주 고른 색분포를 보임을 알 수 있다. Therefore, since only a chroma key for the entire screen is insufficient, the present invention obtains a separate chroma key for each divided surface by spatially dividing the entire screen. That is, as illustrated in FIG. 9B, a separate chroma key is applied by spatially dividing the entire screen. By doing this, it can be seen that a very even color distribution is seen from each division plane.

이와 같이, 각 분할면에 대해 별도의 크로마키(chroma key)를 구하게 되면( 도 9b), 조명의 불균등이나 카메라의 특성 등에 의한 색상분포의 불균형이 해소되게 된다.In this way, when a separate chroma key is obtained for each divided surface (FIG. 9B), an unbalance in color distribution due to lighting inequality or camera characteristics is eliminated.

즉, 매 프레임마다 크로마키(chroma key)를 생성함에 있어서, 새 프레임에 대해, 화면을 스캔한 후(902) 이전 프레임의 동일 분할면 크로마키(chroma key) 값을 로드하여(903) 이전 키 값에 기반한 스크린 후보를 샘플링하고(904) 스크린의 계통색 특징에 기반하여 샘플링함으로써(905), 크로마키(chroma key)를 생성한다(906). 이후, 크로마키잉(chroma keying) 과정을 수행한다(907). That is, in generating a chroma key every frame, for a new frame, after scanning the screen (902), the chroma key value of the same division of the previous frame is loaded (903). By sampling 904 the screen candidate based on the value and sampling based on the systematic color feature of the screen (905), a chroma key is generated (906). Thereafter, a chroma keying process is performed (907).

한편, 후처리부(64)에서는 휘도에 기반한 크로마키 적용 과정(도 10a 내지 10c 참조)을 수행한다. Meanwhile, the post processor 64 performs a chroma key application process based on luminance (see FIGS. 10A to 10C).

유채색 영역은 도 10a에 도시된 바와 같이 마젠타(M)(magenta), 청색(B)(blue), 사이안(C)(cuan), 녹색(G)(green), 노랑(Y)(yellow), 빨강(R)(red)의 6가지 대표 색조로 구분된다. The colored regions are magenta (M), blue (B), cyan (cu), green (G), and yellow (Y) as shown in FIG. 10A. It is divided into six representative hue of red (R) (red).

그리고, 색상의 표현은 도 10b에 도시된 바와 같이 YCbCr란 방법을 이용하여 표현한다. 보통의 경우, RGB란 방법을 사용하는데, 이 방법은 빛의 삼원소인 적색광(R), 녹색광(G), 청색광(B)의 색을 혼합하여 색을 표현하는 방법이다. 하지만, YCbCr은 색의 세기인 휘도(Y)와, 파란색과의 색의 차이정보(Cb), 빨간색과의 색의 차이정보(Cr)로 색을 표현하는 방법이다.And, the representation of color is expressed using a method called YCbCr as shown in Figure 10b. In general, RGB is a method, which is a method of expressing a color by mixing colors of red light (R), green light (G), and blue light (B), which are three elements of light. However, YCbCr is a method of expressing a color using luminance Y, which is the intensity of color, color difference information Cb with blue, and color difference information Cr with red.

휘도(luma)에 기반한 발전된 크로마키(chroma key) 기법을 살펴보기로 한다. We will look at advanced chroma key techniques based on luma.

크로마키(chroma key)는 말 그대로 색의 크로마(chroma) 성분에 기반한 키잉(keying) 기술이다. 때문에, 휘도(luma) 성분이 다르더라도 크로마(chroma) 성분이 같으면 동일 키(key)로 인식된다. 따라서, 도 10a에 도시된 바와 같이 스크린과 객체의 공통적인 부분(교집합)이 발생되면, 기존의 크로마키(chroma key) 기법에서는 이 영역을 스크린으로 인식하였다. Chroma keys are literally keying techniques based on chroma components of color. Therefore, even if the luma components are different, if the chroma components are the same, the same key is recognized. Therefore, as shown in FIG. 10A, when a common part (intersection) of the screen and the object occurs, the existing chroma key technique recognizes this area as the screen.

그러나, 사람의 시각시스템은 크로마(chroma) 보다 휘도(luma)에 민감하므로 동일한 크로마(chroma) 성분이라도 휘도(luma)가 다르면 다른 색으로 인식하게 된다. 즉, 기존의 크로마키(chroma key) 기법은 이점을 간과하므로 흰 종이에 반사된 스크린(screen) 색도 스크린(screen)과 동일하게 취급한다.However, since the human visual system is more sensitive to luma than chroma, even if the same chroma components are different in luma, they are recognized as different colors. In other words, the conventional chroma key technique overlooks this and treats the screen color reflected on the white paper in the same way as the screen.

기존 크로마키(chroma key) 기법에서는 스크린(screen)과 동일한 크로마(chroma) 영역은 모두 스크린(screen) 영역으로 취급되지만, 휘도(luma)에 기반한 발전된 크로마키(chroma key) 기법에서는 그 비율을 낮추었다.In the conventional chroma key technique, all chroma areas that are identical to the screen are treated as screen regions, but in the chroma-based advanced chroma key technique, the ratio is lowered. It was.

즉, 도 10b에 도시된 바와 같이, 스크린과 객체의 공통적인 부분(교집합)이 발생되는 경우, 크로마(chroma) 외에 휘도(luma) 성분을 적용함으로써, 공통 영역을 최소화할 수 있다. That is, as shown in FIG. 10B, when a common part (intersection) of the screen and the object is generated, the common area may be minimized by applying a luma component in addition to chroma.

이를 도 10c를 통해 처리 절차를 살펴보면, 카메라 입력 영상(화소 단위)에 대해 크로마키잉(chroma keying) 과정을 수행한 후(101), 객체 영역에 대해서는 카메라 입력 영상을 유지하고(102,103), 스크린 영역에 대해서는 객체가 포함된 입력 영상에서 배경스크린 크로마키에 해당하는 화소(pixel)를 '배경스크린 대체 영상'으로 대체한다(102,104). 이때, 스크린과 객체의 공통적인 부분(교집합)이 발생되는 경우, 크로마(chroma) 외에 휘도(luma) 성분을 적용함으로써(105), 공통 영역을 최소화할 수 있다. Referring to the processing procedure of FIG. 10C, after chroma keying is performed on the camera input image (pixel unit) (101), the camera input image is maintained for the object region (102, 103), and the screen is displayed. For the region, a pixel corresponding to the background screen chroma key in the input image including the object is replaced with a background screen replacement image (102 and 104). In this case, when a common part (intersection) of the screen and the object is generated, the common area may be minimized by applying a luma component in addition to chroma.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.As described above, the method of the present invention may be implemented as a program and stored in a recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, etc.) in a computer-readable form. Since this process can be easily implemented by those skilled in the art will not be described in more detail.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 크로마키 기술에 대한 이해가 떨어지는 비전문가도 간단한 조작만으로 영상 합성이 가능하고, 고가의 장비와 연출력이 없어도 구현이 가능함으로써, 크로마키 구현이 용이하고 크로마키 구현의 총비용을 감소(저가형 카메라, 저가의 스크린, 스튜디오 비용 무, 조명 비용 무, 저가의 크로마키 장비, 영상 전문 인력 필요 없음)시킬 수 있는 효과가 있다. According to the present invention as described above, even a non-expert who has a poor understanding of chroma key technology can perform image synthesis by simple operation, and can be implemented without expensive equipment and annual output, thereby making it easy to implement chroma key and the total cost of chroma key implementation. This can reduce costs (low-cost cameras, low-cost screens, no studio costs, no lighting costs, low-cost chromakey equipment, and no video expertise required).

또한, 본 발명에 따르면, 기존 방송, 영화, 가상현실 시스템 외에도, 완구, 노래방, 사진방 등에서 엔터테인먼트 요소로서 수요 창출이 가능하고, 운전, 훈련 등의 시뮬레이션 및 방송(개인 방송, 소규모 인터넷 방송국, 영상 프리렌서 등) 등에 활용 가능한 효과가 있다. In addition, according to the present invention, in addition to the existing broadcast, movie, virtual reality system, it is possible to create demand as an entertainment element in toys, karaoke, photo room, etc., and simulation and broadcasting such as driving and training (personal broadcasting, small internet broadcasting station, video freelancer) Etc.) can be used.

Claims (9)

삭제delete 크로마키(chroma key) 합성 장치에 있어서, In a chroma key synthesizing apparatus, 카메라를 통해 촬상된 영상과 '배경스크린 대체 영상'을 입력받기 위한 영상입력수단; Image input means for receiving an image captured by a camera and a background screen substitute image; 입력 영상을 스캔한 후, 매 프레임마다 전체 화면을 공간 분할하여, 각 분할면에 대하여 별도의 크로마키를 생성한 후, 크로마키 값의 변화를 추적하여 크로마키를 생성하기 위한 전처리수단; Pre-processing means for generating a chroma key by scanning the input image, spatially dividing the entire screen every frame, generating a separate chroma key for each divided surface, and tracking a change in the chroma key value; 상기 크로마키를 바탕으로 크로마키잉(chroma keying) 처리하여, 객체가 포함된 입력 영상에서 배경스크린 크로마키에 해당하는 화소(pixel)를 상기 '배경스크린 대체 영상'으로 대체ㆍ합성하기 위한 크로마키잉 처리수단; 및Chroma keying for chroma keying based on the chroma key to replace and synthesize a pixel corresponding to a background screen chroma key in the input image including an object with the background screen replacement image. Ing processing means; And 상기 합성된 객체와 '배경스크린 대체 영상'을 출력하기 위한 영상출력수단을 포함하는 적응형 크로마키 합성 장치. And an image output means for outputting the synthesized object and the background screen substitute image. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 크로마키잉(chroma keying) 처리시에, 객체와 배경스크린의 공통적인 부분이 존재하는 경우, 휘도(luma) 성분을 추가로 적용하여 배경스크린과 객체의 공통 색상 영역을 최소화하기 위한 후처리수단을 더 포함하는 적응형 크로마키 합성 장치. In the chroma keying process, if there is a common part of the object and the background screen, post-processing means for minimizing the common color gamut of the background screen and the object by additionally applying a luma component. Adaptive Chroma key synthesis device further comprising. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, The method of claim 2 or 3, 상기 전처리수단은, The pretreatment means, 각 프레임에서 객체와 스크린을 구분하기 위해 직전 프레임의 크로마키를 이용하는 것을 특징으로 하는 적응형 크로마키 합성 장치. Adaptive chroma key synthesizing apparatus characterized by using the chroma key of the previous frame to distinguish the object and the screen in each frame. 크로마키(chroma key) 합성 장치에 있어서, In a chroma key synthesizing apparatus, 카메라를 통해 촬상된 영상과 '배경스크린 대체 영상'을 입력받기 위한 영상입력수단; Image input means for receiving an image captured by a camera and a background screen substitute image; 입력 영상을 스캔한 후, 매 프레임마다 전체 화면을 공간 분할하여, 각 분할면에 대하여 별도의 크로마키를 생성한 후, 크로마키 값의 변화를 추적하여 크로마키를 생성하기 위한 전처리수단; Pre-processing means for generating a chroma key by scanning the input image, spatially dividing the entire screen every frame, generating a separate chroma key for each divided surface, and tracking a change in the chroma key value; 상기 크로마키를 바탕으로 크로마키잉(chroma keying) 처리하여, 객체가 포함된 입력 영상에서 배경스크린 크로마키에 해당하는 화소(pixel)를 상기 '배경스크린 대체 영상'으로 대체ㆍ합성하기 위한 크로마키잉 처리수단;Chroma keying for chroma keying based on the chroma key to replace and synthesize a pixel corresponding to a background screen chroma key in the input image including an object with the background screen replacement image. Ing processing means; 상기 크로마키잉(chroma keying) 처리시에, 객체와 배경스크린의 공통적인 부분(교집합)이 존재하는 경우, 크로마(chroma) 성분 외에 휘도(luma) 성분을 적용하여 배경스크린과 객체의 공통 색상 영역을 최소화하기 위한 후처리수단; 및In the chroma keying process, when there is a common part (intersection) between the object and the background screen, a luma component is applied to the background screen and the object by applying a luma component in addition to the chroma component. Post-processing means for minimizing; And 상기 합성된 객체와 '배경스크린 대체 영상'을 출력하기 위한 영상출력수단을 포함하는 적응형 크로마키 합성 장치. And an image output means for outputting the synthesized object and the background screen substitute image. 삭제delete 크로마키(chroma key) 합성 방법에 있어서, In the chroma key synthesis method, 카메라를 통해 촬상된 영상과 '배경스크린 대체 영상'을 입력받는 단계; Receiving an image captured by the camera and a 'background screen substitute image'; 입력 영상을 스캔한 후, 매 프레임마다 전체 화면을 공간 분할하여, 각 분할면에 대하여 별도의 크로마키를 생성한 후, 크로마키 값의 변화를 추적하여 크로마키를 생성하는 단계;Scanning the input image, spatially dividing the entire screen every frame, generating a separate chroma key for each divided surface, and generating a chroma key by tracking a change in the chroma key value; 상기 크로마키를 바탕으로 크로마키잉(chroma keying) 처리하여, 객체가 포함된 입력 영상에서 배경스크린 크로마키에 해당하는 화소(pixel)를 상기 '배경스크린 대체 영상'으로 대체ㆍ합성하는 단계; 및Performing chroma keying on the basis of the chroma key, and replacing and synthesizing a pixel corresponding to a background screen chroma key with the 'background screen replacement image' in the input image including the object; And 상기 합성된 객체와 '배경스크린 대체 영상'을 출력하는 단계를 포함하는 적응형 크로마키 합성 방법. Adaptive chroma key synthesis method comprising the step of outputting the synthesized object and the background screen replacement image. 제 7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 크로마키잉(chroma keying) 처리시에, 객체와 배경스크린의 공통적인 부분(교집합)이 존재하는 경우, 크로마(chroma) 성분 외에 휘도(luma) 성분을 적용하여 배경스크린과 객체의 공통 색상 영역을 최소화하는 단계를 더 포함하는 적응형 크로마키 합성 방법. In the chroma keying process, when there is a common part (intersection) between the object and the background screen, a luma component is applied to the background screen and the object by applying a luma component in addition to the chroma component. Adaptive Chroma Key synthesis method further comprising the step of minimizing. 프로세서를 구비한 크로마키(chroma key) 합성 장치에, In a chroma key synthesizing apparatus having a processor, 카메라를 통해 촬상된 영상과 '배경스크린 대체 영상'을 입력받는 기능; A function of receiving an image captured by a camera and a 'background screen substitute image'; 입력 영상을 스캔한 후, 매 프레임마다 전체 화면을 공간 분할하여, 각 분할면에 대하여 별도의 크로마키를 생성한 후, 크로마키 값의 변화를 추적하여 크로마키를 생성하는 기능; Scanning the input image, spatially dividing the entire screen every frame, generating a separate chroma key for each divided surface, and generating a chroma key by tracking a change in the chroma key value; 상기 크로마키를 바탕으로 크로마키잉(chroma keying) 처리하여, 객체가 포 함된 입력 영상에서 배경스크린 크로마키에 해당하는 화소(pixel)를 상기 '배경스크린 대체 영상'으로 대체ㆍ합성하는 기능;A function of performing chroma keying on the basis of the chroma key and replacing and synthesizing a pixel corresponding to a background screen chroma key with the 'background screen replacement image' in the input image including the object; 상기 크로마키잉(chroma keying) 처리시에, 객체와 배경스크린의 공통적인 부분이 존재하는 경우, 휘도(luma) 성분을 추가로 적용하여 배경스크린과 객체의 공통 색상 영역을 최소화하는 기능; 및A function of minimizing a common color gamut of the background screen and the object by additionally applying a luma component when there is a common part of the object and the background screen in the chroma keying process; And 상기 합성된 객체와 '배경스크린 대체 영상'을 출력하는 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체. A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing a function of outputting the synthesized object and a background screen substitute image.
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