KR100445799B1 - 영상의 디스플레이 방법 및 장치 - Google Patents

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KR100445799B1 KR10-2001-0067245A KR20010067245A KR100445799B1 KR 100445799 B1 KR100445799 B1 KR 100445799B1 KR 20010067245 A KR20010067245 A KR 20010067245A KR 100445799 B1 KR100445799 B1 KR 100445799B1
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    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules

Abstract

본 발명은 카메라에 의해 촬영되는 피사체의 촬영크기비율에 따라 상기 관찰자에게 표시되는 영상의 디스플레이 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 영상의 디스플레이 방법은 카메라에 의해 촬영된 피사체의 영상을 입력받아 상기 카메라의 촬상비율과 관찰자의 영상비율을 동일하게 제어하는 방법에 있어서, (a)상기 카메라의 촬상비율을 측정하여 입력하는 단계; 및 (b)상기 카메라의 촬상비율에 의하여 상기 관찰자의 표시화면에 나타낼 영상의 가로크기, 세로크기를 계산하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 카메라에 의해 촬영되는 피사체와의 거리 및 카메라에 의해 촬영되는 피사체의 촬영크기비율에 따라 관찰자에게 표시되는 영상의 디스플레이를 제어함으로써, 영상의 생성 및 표시과정에서 발생할 수 있는 변형을 보정하여 보다 실제적인 영상을 생성/표시할 수 있다.

Description

영상의 디스플레이 방법 및 장치{Method and apparatus for image display}
본 발명은 영상처리에 관한 것으로, 특히, 영상의 생성 및 표시과정에서 발생할 수 있는 변형을 보정하여 보다 실제적인 영상을 생성/표시하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 사람은 두 눈을 통해 사물을 보아 인지할 수 있도록 한다. 또한 사람의 두 눈은 상호 소정간격 이격되어 형성됨에 따라, 상기 사람의 두 눈이 인식하는 사물의 화상은 좌안과 우안이 인식하는 2개의 화상으로 이루어지고, 이 2개의 화상이 일정부분 겹쳐 인식된다.
여기서, 상기 사람의 두 눈이 인식하는 화상이 겹쳐 보이는 부분에서 상기 좌안과 우안을 통해 두뇌로 전달되는 상이한 두 개의 화상이 두뇌에서 합성되면서 입체감을 갖도록 된다.
상기의 원리를 이용하여, 종래에 촬영장비 등을 사용한 다양한 입체영상의 제작 및 재생장치가 개발되어 왔다.
상기 입체영상장비는 사람의 두 눈 사이의 간격과 동일한 비율의 간격을 이루고 2지점에서 동일한 피사체를 촬영하는 2대의 카메라와 이 2대의 카메라에서 촬영되는 2개의 영상을 받아 동시 또는 순차적으로 표시장치에 조사하는 합성장치와 이 합성장치에서 조사되는 2개의 영상을 사람의 눈이 인식하도록 표시하는 표시장치로 이루어진다.
상기 합성장치는 상기 2대의 카메라, 즉 좌/우 카메라에서 각각 전송되는 좌/우영상을 입력받아 제어장치의 제어에 따라 상기 표시장치로 순차 전송하도록 된다.
상기 표시장치는 상기 좌/우 합성장치에서 각각 전송되는 2개의 영상을 받아 표시할 수 있는 액정표시화면이나, 스크린을 통한 영상을 관찰자와 좌/우안에서 일정간격을 이격되어 표시하도록 형성된 입체안경 등으로 형성됨과 더불어, 상기사람의 두 눈이 입체감을 인식하도록 상기 2대의 카메라와 관찰자의 좌/우안이 이루는 간격과 동일한 비율을 이루는 간격으로 상기 영상을 표시하도록 된다.
여기서, 상기 표시장치에서 표시되는 좌/우 영상은 관찰자의 좌/우안으로 일정시간을 두고 동시 또는 순차적로 표시되어 상기 관찰자는 상기 좌/우영상을 동시에 혹은 순차적으로 인식하면서 입체영상을 인식할 수 있게 된다.
따라서, 사물에 대한 촬영이 상기 좌/우 카메라에 의해 동시에 이루어져 좌영상과 우영상이 생성되고, 이 좌/우영상이 상기 좌/우 합성장치로 각각 전송된다.
상기 합성장치로 전송된 영상은 제어기의 제어에 의해 순차적으로 상기 표시장치에 표시되며, 이 표시장치 상에 표시되는 좌/우영상을 사람이 입체적으로 느껴서 보게된다.
이때, 상기 좌/우카메라와 이 좌/우카메라에 의해 촬영되는 피사체와의 거리 및 상기 카메라에 의해 촬영되는 피사체의 촬영크기비율에 따라 상기 관찰자에게 표시되는 영상의 크기가 규정된다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 촬영되는 카메라에 의해 촬영되는 피사체와의 거리 및 카메라에 의해 촬영되는 피사체의 촬영크기비율에 따라 관찰자에게 표시되는 영상의 디스플레이 장치 및 방법를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 영상의 디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도를 도시한 것이다.
도 2는 촬상비율을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 관찰자의 표시화면을 도시한 것이다.
도 4는 표시화면에 나타낼 영상의 크기를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 의한 영상의 디스플레이 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 영상의 디스플레이 방법은 카메라에 의해 촬영된 피사체의 영상을 입력받아 상기 카메라의 촬상비율과 관찰자의 영상비율을 동일하게 제어하는 방법에 있어서, (a)상기 카메라의 촬상비율을 측정하여 입력하는 단계; 및 (b)상기 카메라의 촬상비율에 의하여 상기 관찰자의 표시화면에 나타낼 영상의 가로크기, 세로크기를 계산하는 단계;를 포함함을 특징으로 한다.
또한, (c)상기 관찰자의 표시화면에 나타낼 영상을 확대/축소 및 보정하는 단계를 더 포함함을 특징으로 한다.
또한, 상기 (a)단계에서 촬상비율은 상기 카메라에 의해 촬상된 피사체의 가로비율, 세로비율 및 상기 카메라와 상기 피사체와의 거리비율로 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기 (b)단계는 (b1)상기 관찰자의 눈과 상기 표시화면과의 거리(F)를 측정하여 입력하는 단계; 및 (b2)상기 카메라의 촬상비율의 가로비율 및 세로비율을 상기 관찰자의 눈과 상기 표시화면과의 거리(F)로 곱하고 촬상비율의 거리비율로 나누어 상기 표시화면에 나타낼 영상의 가로크기, 세로크기를 계산하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
또한, 상기 (c)단계는 (c1)상기 관찰자의 표시화면의 가로크기, 세로크기를 측정하는 단계; (c2)상기 표시화면에 나타낼 영상의 가로크기, 세로크기를 상기 표시화면의 가로크기, 세로크기로 나누는 단계; 및 (c3)상기 (c2)단계에서 계산된 가로확축배율, 세로확축배율로 영상을 확대 및 축소하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 영상의 디스플레이장치는 상기 카메라에 의해 촬영된 피사체의 영상을 입력받아 상기 카메라의 촬상비율을 측정하는 촬상비율 측정수단; 및 상기 카메라의 촬상비율에 의하여 상기 관찰자의 표시화면에 나타낼 영상의 가로크기, 세로크기를 계산하는 영상크기계산수단을 포함함을 특징으로 한다.
또한, 상기 관찰자의 표시화면에 나타낼 영상을 확대/축소하는 영상확대/축소수단을 더 포함함을 특징으로 한다.
또한, 상기 촬상비율은 상기 카메라에 의해 촬상된 피사체의 가로비율, 세로비율 및 상기 카메라와 상기 피사체와의 거리비율로 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 상기 영상크기계산수단은 상기 관찰자의 눈과 상기 표시화면과의 거리(F)를 측정하는 거리측정부; 및 상기 카메라의 촬상비율의 가로 및 세로를 상기 관찰자의 눈과 상기 표시화면과의 거리(F)로 곱하고 촬상비율의 거리비율로 나누어 상기 표시화면에 나타낼 영상의 가로크기, 세로크기를 계산하는 영상크기처리부를 포함함을 특징으로 한다.
또한, 상기 영상확대/축소수단은 상기 관찰자의 표시화면의 가로크기, 세로크기를 측정하는 표시화면크기측정부; 및 상기 표시화면에 나타낼 영상의 가로크기, 세로크기를 상기 표시화면의 가로크기, 세로크기로 나누고, 상기 나누어진 가로확축배율, 세로확축배율로 영상을 확대 및 축소하는 영상확축처리부를 포함함을 특징으로 한다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 영상의 디스플레이 장치의 구성을 도시한 블록도로서, 촬상비율 측정수단(10), 영상크기 계산수단(20) 및 영상확대/축소수단(30)으로 이루어진다.
촬상비율 측정수단(10)은 카메라에 의해 촬영된 피사체의 영상을 입력받아 상기 카메라의 촬상비율을 측정하는 수단이다.
상기 촬상비율은 카메라에 의해 촬상된 피사체의 가로비율, 세로비율과 상기 카메라와 상기 피사체와의 거리비율로 이루어진다.
도 2는 촬상비율을 설명하기 위한 도면이다.
즉, 촬상비율은 가로:세로:거리(A:B:C)로 표현된다.
가로(A)는 카메라와 피사체의 거리(C)에 대한 가로비율이고, 세로(B)는 카메라와 피사체의 거리(C)에 대한 세로비율이고, 거리(C)는 카메라와 피사체 사이의 거리비율이다.
영상크기 계산수단(20)은 상기 카메라의 촬상비율에 의하여 상기 관찰자의 표시화면에 나타낼 영상의 가로크기, 세로크기를 계산하는 수단으로, 거리측정부(21)와 영상크기처리부(23)를 포함한다.
거리측정부(21)는 상기 관찰자의 눈과 상기 표시화면과의 거리(F)를 측정하고, 영상크기처리부(23)는 상기 카메라의 촬상비율의 가로비율 및 세로비율을 상기 관찰자의 눈과 상기 표시화면과의 거리(F)로 나누어 상기 표시화면에 나타낼 영상의 가로비율, 세로비율을 계산한다.
상기 과정을 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 관찰자의 표시화면을 도시한 것이다.
관찰자의 표시화면 크기는 가로크기(G)와 세로크기(H)로 표현된다.
도 4는 표시화면에 나타낼 영상의 비율을 도시한 것이다.
즉, 영상비율은 가로크기:세로크기:거리크기(D:E:F)로 표현된다.
가로(D)는 피사체의 가로크기(A)를 거리(F)로 곱하고 촬상거리비율(C)로 나눈 것으로, 기본영상의 가로크기를 의미한다.
즉,이다.
세로(E)는 피사체의 세로크기(B)를 거리(F)로 거리(F)로 곱하고 촬상거리비율(C)로 나눈 것으로, 기본영상의 세로크기를 의미한다.
즉,이다.
거리(F)는 관찰자의 눈과 기본영상사이의 거리를 의미한다.
영상확대/축소수단(30)은 상기 관찰자의 표시화면에 나타낼 영상을 확대/축소하는 수단으로, 표시화면크기측정부(31)와 영상확축처리부(33)를 포함한다.
표시화면크기측정부(31)는 상기 관찰자의 표시화면의 가로크기, 세로크기를 측정한다. 즉, 표시화면크기측정부(31)에 의해 도 3에 도시된 표시화면의 가로크기(G), 세로크기(H)를 측정하게 된다.
영상확축처리부(33)는 상기 표시화면에 나타낼 영상의 가로크기(D), 세로크기(E)를 상기 표시화면의 가로크기(G), 세로크기(H)로 나누고, 상기 나누어진 가로확축배율(d), 세로확축배율(e)로 2D 영상 자료를 확대 및 축소한다.
상기 기술한 본 발명에 의한 영상의 디스플레이 장치에 의거하여 상기 카메라에 의해 촬영된 피사체의 영상을 입력받아 상기 카메라의 촬상비율과 관찰자의 영상의 디스플레이를 동일하게 제어하는 방법을 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 의한 영상의 디스플레이 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한 것으로, 카메라에 의해 촬영된 피사체의 영상을 입력받아 상기 카메라의 촬상비율과 관찰자의 영상의 디스플레이를 동일하게 제어하는 방법을 설명한다.
카메라에 의해 촬영된 피사체의 영상을 입력받아 상기 카메라의 촬상비율을 측정한다.(S510) 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 카메라에 의해 촬상된 피사체의 가로비율(A), 세로비율(B)와 상기 카메라와 상기 피사체와의 거리비율(C)로 이루어진다.
상기 카메라의 촬상비율에 의하여 상기 관찰자의 표시화면에 나타낼 영상의 가로크기, 세로크기를 계산한다.(S520)
도 4에 도시된 바와 같이 상기 관찰자의 눈과 상기 표시화면과의 거리(F)를 측정하고, 상기 카메라의 촬상비율의 가로비율(A) 및 세로비율(B)를 상기 관찰자의 눈과 상기 표시화면과의 거리(F)로 곱하고 촬상거리비율(C)로 나누어 상기 표시화면에 나타낼 영상의 가로크기(D), 세로크기(E)를 계산한다.
그리고, 상기 관찰자의 표시화면에 나타낼 2D 영상 데이터를 확대/축소한다.(S530)
상기 관찰자의 표시화면의 가로크기(G), 세로크기(H)를 측정하고, 상기 표시화면에 나타낼 영상의 가로크기(D), 세로크기(E)를 상기 표시화면의 가로크기(G), 세로크기(H)로 나눈다. 상기 나누어진 가로확축배율(d), 세로확축배율(e)로 영상을 확대 및 축소한다.
따라서, 상기 확대 및 축소된 영상을 상기 관찰자의 표시화면에 표시하게 된다.(S540)
도면과 명세서는 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 의하면, 카메라에 의해 촬영되는 피사체와의 거리 및 카메라에 의해 촬영되는 피사체의 촬영크기비율에 따라 관찰자에게 표시되는 영상의 디스플레이를 제어함으로써, 영상의 생성 및 표시과정에서 발생할 수 있는 변형을 보정하여 보다 실제적인 영상을 생성/표시할 수 있다.

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  11. 영상을 디스플레이 하는 방법에 있어서,
    (a) 카메라에 의해 촬영된 피사체의 영상을 입력받는 과정;
    (b) 상기 카메라의 촬상비율(A:B:C)을 입력받는 과정; 및
    (c) (a)과정에서 입력받은 영상을 관찰자의 디스플레이 장치에 디스플레이하되, 상기 카메라의 촬상비율(A:B:C)과 상기 디스플레이 장치의 영상비율(D:E:F)이 동일하도록 영상을 디스플레이 하는 과정을 포함하며,
    (b)과정에서 파라메터 A 및 B 는 상기 카메라에 의해 촬영되는 피사체의 가로 및 세로 길이를 각각 나타내고, 파라메터 C 는 상기 카메라의 대물렌즈와 피사체 사이의 거리를 나타내며,
    (c) 과정에서 파라메터 D 및 E 는 상기 디스플레이 장치의 화면에 표시되는 영상의 가로 및 세로 길이를 각각 나타내고, 파라메터 F 는 관찰자의 눈과 상기 디스플레이 장치의 화면과의 거리를 나타내는 것을 특징으로 하는 영상의 디스플레이 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 (c)과정은
    관찰자의 눈과 상기 디스플레이 장치의 표시화면과의 거리 F 를 입력받는 과정;
    및
    상기 디스플레이 장치의 화면에 표시될 영상의 가로 및 세로 길이 D 및 E 를 관계식 D = A×F/C 및 E = B×F/C 에 의해 계산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 디스플레이 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 (c)과정은
    상기 디스플레이 장치 화면의 가로 및 세로 길이 G 및 H 를 측정하는 과정;
    영상의 가로확축배율 d 및 세로확축배율 e 를 관계식 d=D/G, e=E/H 에 의해 계산하는 과정; 및
    상기 계산된 가로 및 세로 확축배율 d 및 e 에 의해 디스플레이 장치에 표시될 영상의 가로 및 세로 길이를 확대 또는 축소하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 디스플레이 방법.
  14. 영상을 디스플레이하는 방법에 있어서,
    (a) 카메라에 의해 촬영된 피사체의 영상을 입력받는 과정;
    (b) 상기 카메라의 촬상비율(A:B:C)을 입력받는 과정;
    (c) 관찰자의 눈과 디스플레이 장치의 표시화면과의 거리 F 를 입력받는 과정;
    (d) 상기 디스플레이 장치의 화면에 표시될 영상의 가로 및 세로 길이 D 및 E 를 관계식 D = A×F/C 및 E = B×F/C 에 의해 계산하는 과정; 및
    (e)(d) 과정에서 계산된 영상의 가로 및 세로 길이 D 및 E 에 근거하여 (a) 과정에서 입력받은 영상을 관찰자의 디스플레이 장치에 디스플레이하는 과정을 포함하며, 상기 촬상비율에서, 파라메터 A 및 B 는 상기 카메라에 의해 촬영되는 피사체의 가로 및 세로 길이를 각각 나타내고, 파라메터 C 는 상기 카메라의 대물렌즈와 피사체 사이의 거리를 나타내는 것을 특징으로 하는 영상의 디스플레이 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 (e)과정은
    상기 디스플레이 장치 화면의 가로 및 세로 길이 G 및 H 를 측정하는 과정;
    영상의 가로확축배율 d 및 세로확축배율 e 를 관계식 d=D/G, e=E/H 에 의해 계산하는 과정; 및
    상기 계산된 가로 및 세로 확축배율 d 및 e 에 의해 상기 디스플레이 장치에 표시될 영상의 가로 및 세로 길이를 확대 또는 축소하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 디스플레이 방법.
  16. 영상을 디스플레이하는 장치에 있어서,
    카메라가 피사체의 영상을 발생시키는 동안에 상기 카메라의 촬상비율(A:B:C)를 측정하기 위한 촬상비율 측정부; 및
    상기 카메라에 의해 발생된 영상을 관찰자의 디스플레이 장치에 디스플레이하되, 상기 카메라의 촬상비율(A:B:C) 과 상기 디스플레이 장치의 영상비율(D:E:F)이 동일하도록 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이부를 포함하며,
    상기 촬상비율에서, 파라메터 D 및 E 는 상기 디스플레이 장치의 화면에 표시되는 영상의 가로 및 세로 길이를 각각 나타내고, 파라메터 F 는 관찰자의 눈과 상기 디스플레이장치의 화면과의 거리를 나타내는 것을 특징으로 하는 영상의 디스플레이 장치.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 디스플레이부는
    상기 관찰자의 눈과 상기 디스플레이 장치의 표시화면과의 거리 F 를 측정하기 위한 거리측정부; 및
    상기 디스플레이 장치의 화면에 표시될 영상의 가로 및 세로 길이 D 및 E 를 관계식 D = A×F/C 및 E = B×F/C 에 의해 계산하기 위한 영상크기 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 디스플레이 장치.
  18. 영상을 디스플레이하는 장치에 있어서,
    카메라가 피사체의 영상을 발생시키는 동안에 상기 카메라의 촬상비율(A:B:C)를 측정하기 위한 촬상비율 측정부;
    상기 관찰자의 눈과 상기 디스플레이 장치의 표시화면과의 거리 F 를 측정하기 위한 거리측정부; 및
    상기 디스플레이 장치의 화면에 표시될 영상의 가로 및 세로 길이 D 및 E 를 관계식 D = A×F/C 및 E = B×F/C 에 의해 계산하고, 상기 계산된 영상의 가로 및 세로 길이 D 및 E 에 근거하여 상기 카메라에서 발생된 영상을 관찰자의 디스플레이 장치에 디스플레이하기 위한 영상크기 처리부를 포함하며,
    상기 촬상비율에서, 파라메터 A 및 B 는 상기 카메라에 의해 촬영되는 피사체의 가로 및 세로 길이를 각각 나타내고, 파라메터 C 는 상기 카메라의 대물렌즈와 피사체 사이의 거리를 나타내는 것을 특징으로 하는 영상의 디스플레이 장치.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 영상크기 처리부는
    상기 디스플레이 장치 화면의 가로 및 세로 길이 G 및 H 를 측정하기 위한 표시화면 크기측정부; 및
    영상의 가로확축배율 d 및 세로확축배율 e를 관계식 d=D/G, e=E/H 에 의해 계산하고, 상기 계산된 가로 및 세로 확축배율 d 및 e 에 의해 디스플레이 장치에 표시될 영상의 가로 및 세로 길이를 확대 또는 축소하기 위한 영상확축처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 디스플레이 장치.
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