KR100189488B1 - Method for converting digital stereoscopic image - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디지탈 입체 영상 변환방법에 관한 것으로서, 특히 라인인터레이스 방식으로 좌우측영상이 합성된 3-D 영상으로부터 좌측영상과 우측영상을 각각 분리하는 단계; 분리된 각 좌측영상과 우측영상을 라인보상방법에 의해 완전한 영상으로 복원시키는 단계; 복원된 좌우영상을 RGB방식으로 변환하는 단계; 변환된 RGB 좌측영상 및 우측영상 중 어느 한 영상으로부터 적색영상만을 추출하여 적색영상을 발생하고, 동시에 다른 하나의 영상으로부터 적색영상을 제거하여 청색영상을 발생하는 단계; 및 발생된 적색영상과 청색영상을 합성하여 입체 RGB영상을 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a digital stereoscopic image conversion method, and in particular, separating a left image and a right image from a 3-D image obtained by synthesizing a left and right image by a line interlacing method; Restoring each of the separated left and right images to a complete image by a line compensation method; Converting the reconstructed left and right images to the RGB method; Extracting only a red image from one of the converted RGB left and right images to generate a red image, and simultaneously removing the red image from the other image to generate a blue image; And outputting a stereoscopic RGB image by synthesizing the generated red image and blue image.
따라서, 본 발명에서는 양안식 입체 카메라로 획득된 입체 동여상을 적청방식의 입체 동여상으로 변환함으로써 보다 많은 이용자들이 값싸고 손쉽게 입체영상을 즐길 수 있도록 한다.Therefore, in the present invention, by converting the stereoscopic image obtained by the binocular stereoscopic camera to the stereoscopic image of the red-blue method, more users can enjoy the stereoscopic image cheaply and easily.
Description
제1도는 일반적인 적청방식 입체영상을 설명하기 위한 도식도.1 is a schematic diagram illustrating a general red-blue stereoscopic image.
제2도는 일반적인 액정셔터방식 입체영상을 설명하기 위한 도식도.2 is a schematic diagram illustrating a general liquid crystal shutter stereoscopic image.
제3도는 본 발명에 의한 디지탈 입체 영상 변환방법을 설명하기 위한 도식도.3 is a schematic diagram illustrating a digital stereoscopic image conversion method according to the present invention.
제4도는 본 발명에 의한 액정셔터방식 입체영상으로부터 좌측 및 우측 영상을 분리하는 일실시예를 나타낸 도면.4 is a diagram illustrating an embodiment of separating left and right images from a liquid crystal shutter type stereoscopic image according to the present invention.
본 발명은 디지탈 입체 영상 변환방법에 관한 것으로서, 특히 양안식 입체 카메라로 픽업된 입체 동영상을 적청방식의 디지탈 입체 동영상으로 변환하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a digital stereoscopic image conversion method, and more particularly, to a method of converting a stereoscopic video picked up by a binocular stereoscopic camera to a digital stereoscopic video of a red-blue method.
입체감은 사람의 양쪽 눈이 실세계를 볼 때, 두 눈 사이의 거리(2.5인치)로 인해 망막에 맺히는 상이 서로 다르므로 해서 지각된다. 망막에서 발생하는 상의 불일치란 망막에 투사된 이미지에서 동일한 대상점에 대한 수평거리를 말하는 데 이 거리로 인해 사람은 입체감을 느끼게 된다.The three-dimensional sense is perceived when both eyes of the person look at the real world because of the different images on the retina due to the distance between the two eyes (2.5 inches). The inconsistency of the image that occurs in the retina refers to the horizontal distance to the same target point in the image projected onto the retina.
반면, 시차라는 것은 모니터상에 투사된 이미지의 두 지점사이의 수평거리를 말하는 데 불일치의 폭을 결정하는 중요한 요소이다.Parallax, on the other hand, is an important factor in determining the width of the discrepancy in referring to the horizontal distance between two points of the image projected on the monitor.
양의 시차는 관측점이 입체평면보다 멀리 있는 경우를 양의 시차라 하고 눈사이의 거리와 같거나 작을 때 발생되며 즉 시차가 0보다 큰 경우를 말하며 안쪽으로 들어간 깊이 효과를 보게 된다.Positive parallax is when the observation point is farther than the stereoscopic plane and is called positive parallax. It occurs when the parallax is less than or equal to the distance between the eyes.
영의 시차는 관측점이 입체평면과 같은 거리에 있는 경우를 말한다. 즉 영의 시차를 가졌다는 것은 분리된 이미지 사이에 공백이 없다는 것을 의미하며 따라서 입체감을 못느끼게 된다. 음의 시차는 입체평면보다 가까이 있는 경우를 말하고 시선이 교차될 때 발생하며, 돌출된 입체감을 느끼게 한다.Zero parallax refers to the case where the observation point is at the same distance as the solid plane. In other words, having a parallax of zero means that there is no space between the separated images, and thus the three-dimensional feeling is not felt. Negative parallax refers to a case closer to the three-dimensional plane and occurs when the line of sight intersects, giving a sense of protruding three-dimensionality.
이상과 같은 사람의 눈의 특성을 이용하여 입체영상을 실현하고자 하는 연구가 오래 전부터 꾸준히 연구되어 왔다. 많은 연구 중에서도 안경을 이용한 양안식 입체영상이 일반적으로 상용화되어 보급되고 있다.Research into realizing stereoscopic images using the characteristics of the human eye as described above has been steadily studied for a long time. Among many studies, binocular stereoscopic images using glasses are generally commercialized and widely used.
가장 보편화된 기술로는 적청방식 안경과 액정 셔터방식 안경이 있다. 제1도를 참조하면, 적청방식은 좌측영상에서 필터링한 적색영상(R)과 우측영상에서 필터링한 청색영상(B+G)을 양 또는 음의 시차가 나도록 한 영상으로 합성하여 합성된 영상신호를 디스플레이하고 이에 시청자는 왼쪽 눈에는 적색필터, 오른쪽 눈에는 청색필터를 통하여 필터링함으로써 왼쪽 눈에는 적색영상만 보이도록 하고 오른쪽 눈에는 청색영상만 보이도록 함으로써 입체영상을 즐길 수 있도록 한다. 지금까지 적청입체 영상은 필름방식의 입체 카메라로 촬영한 정지영상을 스캐너로 읽어들여 위의 변환과정을 만들거나 컴퓨터 애니메이션에 의한 그래픽으로 또는 두 대의 필름 카메라로 입체 영상을 촬영한 후 두 대의 영사기를 통해 입체를 구현하는 아날로그적인 방식을 통해 입체 동영상을 즐길 수 있었다. 이러한, 적청방식은 사용자가 값싸게 입체 영상을 즐길 수 있는 반면에 색재현성이 나쁘다는 단점을 가지고 있다.The most common technologies include red-blue glasses and liquid crystal shutter glasses. Referring to FIG. 1, the red-blue method is a video signal synthesized by synthesizing a red image (R) filtered from a left image and a blue image (B + G) filtered from a right image into a positive or negative parallax image. This allows the viewer to enjoy a stereoscopic image by filtering through a red filter on the left eye and a blue filter on the right eye so that only the red image is visible to the left eye and only the blue image to the right eye. Until now, the red-blue stereoscopic image has been read by a scanner that uses a film-type stereoscopic camera to make the above conversion process, or by computer animation or by recording two-dimensional images with two film cameras. Through the analog way to realize stereoscopic through it was able to enjoy stereoscopic video. Such a red and blue method has a disadvantage in that color reproduction is poor while a user can enjoy a stereoscopic image cheaply.
제2도를 참조하면, 액정셔터방식은 좌측영상은 홀수라인으로, 우측영상은 짝수라인으로 하나의 입체영상을 합성하여 모니터상에 디스플레이하고 이에 시청자는 모니터상에 디스플레이되는 영상에 동기되어 왼쪽 영상시에는 오른쪽 셔터는 닫고 왼쪽 셔터를 열어서 왼쪽 눈에만 영상을 전송하고, 오른쪽 영상시에는 왼쪽 셔터는 닫고 오른쪽 셔터를 열어서 오른쪽 눈에만 영상을 전송함으로써 입체영상을 즐길 수 있도록 한다. 따라서, 이 방식은 완전한 입체효과와 전체적으로 선명한 화질을 제공할 수 있으나 영상과 동기시켜서 액정 셔터를 고속으로 스위칭시키는 회로구성과 액정셔터안경(20)이 고가라는 문제점이 있다. 또한, 컴퓨터와 안경의 접속을 위한 전용 인터페이스 보드를 구비하지 않으면 안된다. 따라서, 컴퓨터를 이용한 입체영상 환경을 위해서는 특수 제작한 액정셔터 안경과 동기를 위한 전용 인터페이스 보드를 구비하지 않으면 입체영상을 즐길 수 없게 된다.Referring to FIG. 2, in the liquid crystal shutter method, the left image is an odd line, the right image is an even line, and a single stereoscopic image is synthesized and displayed on the monitor, and the viewer is synchronized with the image displayed on the monitor. In this case, the right shutter is closed and the left shutter is opened to transmit the image only to the left eye, and when the right image is closed, the left shutter is closed and the right shutter is opened to transmit the image only to the right eye so that the stereoscopic image can be enjoyed. Therefore, this method can provide a perfect stereoscopic effect and overall clear picture quality, but there is a problem in that a circuit configuration for switching the liquid crystal shutter at high speed in synchronization with the image and the liquid crystal shutter glasses 20 are expensive. In addition, a dedicated interface board for connecting the computer and the glasses must be provided. Accordingly, for a stereoscopic image environment using a computer, the stereoscopic image may not be enjoyed unless a specially manufactured liquid crystal shutter glasses and a dedicated interface board for synchronization are provided.
최근에 컴퓨터 시스템의 멀티 미디어화 및 인터넷과 같은 국제적 PC통신망이 상업화되어 그 이용자가 급속히 팽창되어감에 따라 여러 가지 다양한 멀티 미디어 서비스가 행해지고 있다. 그 중에서도 3-D 영상의 보급이 서서히 증가되어 가는 추세이나 상술한 바와 같이 서로 다른 입체영상 포맷 때문에 각 포맷에 맞는 장비가 구비되지 않으면 즐길 수 없는 문제점이 있었다.In recent years, as various users of the computer system and the international PC communication network such as the Internet has been commercialized and its users are rapidly expanding, various various multimedia services are performed. Among them, the spread of 3-D video is gradually increasing, but as described above, there is a problem in that it cannot be enjoyed unless equipment for each format is provided because of different stereoscopic video formats.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 보다 많은 사용자가 용이하게 입체영상을 즐길 수 있도록 하기 위하여 3차원 입체 동영상을 적청방식 입체 동영상으로 변환하는 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for converting a three-dimensional stereoscopic video to a red-blue stereoscopic video so that more users can easily enjoy the three-dimensional image in order to solve the problems of the prior art.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 방법은 라인 인터레이스 방식으로 좌우측영상이 합성된 3-D 디지탈영상으로부터 좌측영상과 우측영상을 각각 분리하는 단계; 분리된 각 좌측영상과 우측영상을 라인보상방법에 의해 완전한 영상으로 복원시키는 단계; 이 좌우영상을 RGB방식으로 변환하는 단계; 변환된 RGB 좌측영상 및 우측영상 중 어느 한 영상으로부터 적색영상만을 추출하여 적색영상을 발생하고, 동시에 다른 하나의 영상으로부터 적색영상을 제거하여 청색영상을 발생하는 단계; 및 발생된 적색영상과 청색영상을 합성하여 입체 RGB영상을 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the method of the present invention comprises the steps of: separating the left image and the right image from the 3-D digital image synthesized from the left and right images by line interlacing; Restoring each of the separated left and right images to a complete image by a line compensation method; Converting the left and right images to an RGB method; Extracting only a red image from one of the converted RGB left and right images to generate a red image, and simultaneously removing the red image from the other image to generate a blue image; And outputting a stereoscopic RGB image by synthesizing the generated red image and blue image.
또한, 본 발명의 변형된 방법은 입체영상을 위한 시차를 가진 두 대의 카메라로부터 각각 좌측 및 우측영상을 획득하는 단계; 획득된 좌측 및 우측 영상을 RGB영상으로 변환하는 단계; 변환된 RGB 좌측영상 및 우측영상 중 어느 한 영상으로부터 적색영상만을 추출하여 적색영상을 발생하고, 동시에 다른 하나의 영상으로부터 적색영상을 제거하여 청색영상을 발생하는 단계; 및 발생된 적색영상과 청색영상을 합성하여 입체 RGB영상을 출력하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the modified method of the present invention comprises the steps of acquiring left and right images from two cameras having parallax for stereoscopic images, respectively; Converting the obtained left and right images into an RGB image; Extracting only a red image from one of the converted RGB left and right images to generate a red image, and simultaneously removing the red image from the other image to generate a blue image; And outputting a stereoscopic RGB image by synthesizing the generated red image and blue image.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail the present invention.
제3도는 본 발명에 의한 입체영상 변환방법을 도식적으로 나타낸다. 라인 인터레이스 방식으로 좌우측영상이 합성된 3-D 영상(30)으로부터 좌측영상(32)과 우측영상(34)을 각각 분리하고, 분리된 각 좌측영상(32)과 우측영상(34)을 라인보상방법에 의해 완전한 영상으로 복원시킨다. 이 복원된 좌우영상을 RGB방식으로 변환하고 변환된 좌측영상으로부터 적색영상만을 추출하여 적색영상(36)을 발생하고, 동시에 RGB 우측영상으로부터 적색영상을 제거하여 청색영상(38)을 발생하고 발생된 적색영상(36)과 청색영상을 합성하여 입체 R'GB영상(40)을 출력한다.3 schematically shows a stereoscopic image conversion method according to the present invention. The left image 32 and the right image 34 are separated from the 3-D image 30 in which the left and right images are synthesized by the line interlacing method, and each of the separated left image 32 and the right image 34 is line compensated. The method restores the complete image. The restored left and right images are converted into an RGB method, and only a red image is extracted from the converted left image to generate a red image 36. At the same time, a red image is removed from the RGB right image to generate a blue image 38. The red image 36 and the blue image are synthesized to output a stereoscopic R'GB image 40.
상기 라인보상방법은 상 또는 하 라인상의 화소정보의 단순한 복사, 또는 이들 상하화소와 또는 상하화소의 좌우에 존재하는 실제상에 해당하는 화소의 평균치 정보 또는 통계적인 특성을 이용하여 라인을 보상하게 된다.The line compensation method compensates a line by using simple copying of pixel information on an upper or lower line, or average value information or statistical characteristics of pixels corresponding to the upper and lower pixels and the actual image existing on the left and right sides of the upper and lower pixels. .
제4도는 본 발명에 의한 라인보상방법의 일실시예를 나타낸다. 즉, 라인 인터레이스된 입체영상의 홀수라인들로 구성된 좌측영상을 분리하고 좌측영상의 짝수라인은 상하 라인의 두 화소 정보의 평균치를 구하여 재구성영역을 복원한다. 마찬가지로 짝수라인들로 구성된 우측영상을 분리하고 우측영상의 홀수라인은 상하라인의 두화소 정보의 평균치를 구하여 재구성영역을 복원한다.4 shows an embodiment of the line compensation method according to the present invention. That is, the left image composed of the odd lines of the line interlaced stereoscopic image is separated, and the even line of the left image obtains an average value of two pixel informations of the upper and lower lines to restore the reconstructed region. Similarly, the right image composed of even lines is separated, and the odd line of the right image is obtained by reconstructing the reconstructed region by calculating an average value of two pixel information of upper and lower lines.
상기 좌측 및 우측영상으로 분리하기 전에 3-D용 좌우영상의 입체감 변환을 위해 수직, 수평의 정렬상태를 조정하거나 색감을 변환할 목적으로 밝기, 콘드라스트, 색상 등을 조정하는 것이 바람직하다.Before dividing the left and right images, it is preferable to adjust brightness, contrast, color, etc. for the purpose of adjusting vertical and horizontal alignments or converting colors for three-dimensional conversion of left and right images for 3-D.
또한, 상기 각 단계 중 어느 한 단계에서 화면을 확대 또는 축소할 수도 있다.In addition, the screen may be enlarged or reduced at any one of the above steps.
상술한 실시예와는 반대로 좌측영상으로부터 적색영상을 제거하고 우측영상에서 적생영상을 추출한 경우에는 적청안경의 색필터도 청적으로 좌우를 바꾸어야 된다.In contrast to the above-described embodiment, when the red image is removed from the left image and the red image is extracted from the right image, the color filter of the red and blue glasses should also be left and right turned blue.
이상과 같이 설명한 변환방법은 3-D 카메라로 촬영된 라인 인터레이스 방식의 입체 영상의 경우에 대한 것이고 두 대의 일반 카메라로 입체영상을 촬영한 경우에는 입체영상을 위한 시차를 가진 두 대의 카메라로부터 각각 픽업된 좌측 및 우측영상을 입력하고, 입력된 좌측 및 우측 영상을 RGB영상으로 변환하고, 변환된 RGB 좌측영상으로부터 적색영상만을 추출하여 적색영상을 발생하고, 동시에 RGB 우측영상으로부터 적색영상을 제거하여 청색영상을 발생하고, 발생된 적색영상을 합성하여 입체 RGB영상을 출력하는 것에 의해 적청방식의 입체영상을 용이하게 만들 수 있다.The conversion method described above is for the case of the line interlaced stereoscopic images taken with a 3-D camera, and when the stereoscopic images are taken with two general cameras, each of them is picked up from two cameras having a parallax for stereoscopic images. Input left and right images, convert the input left and right images into RGB images, extract only red images from the converted RGB left images, generate red images, and simultaneously remove red images from RGB right images By generating an image, synthesizing the generated red image, and outputting a stereoscopic RGB image, a red-blue stereoscopic image can be easily made.
이상과 같이 본 발명에서는 컴퓨터를 이용하여 입체 영상을 즐기는 사용자가 특수한 입체영상용 안경이 없어도 간단한 적청 필터만을 구비한다면 부담없이 서로 다른 포맷의 입체영상을 적청방식으로 변환하여 즐길 수 있게 되므로 보다 많은 사람들이 입체 영상을 손쉽게 이용할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, a user who enjoys a stereoscopic image using a computer can easily convert the stereoscopic image of different formats to a red-blue method and enjoy it even if the user has only a simple red-blue filter without special glasses for stereoscopic images. This stereoscopic image can be used easily.
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