KR100608244B1 - 삼차원 디지털 입체 카메라 - Google Patents

Abstract

이 발명은 삼차원 디지털 입체 카메라에 관한 것으로, 디지털 카메라의 광학 렌즈 및 영상 처리용 반도체 소자를 조합하여 삼차원 영상을 얻는 동시에, 이를 삼차원 데이터로 저장 및 출력할 수 있도록, 피사체에 초점을 맞추어 일정한 화각 및 노출량으로 영상을 촬영하는 광학 렌즈부, 광학 렌즈부로부터 촬영된 영상을 전기적 신호로 변환하도록 반도체 영상 소자가 구비된 적어도 한 개 이상의 영상 입력 수단과, 영상 입력 수단으로부터 얻은 데이터를 각각 연산 제어 처리하는 제어부와, 제어부로부터 출력된 각각의 데이터를 일정 포맷으로 변환하여 삼차원 영상을 제작하는 영상 처리부와, 영상 처리부에 의해 제작된 삼차원 영상을 저장하는 메모리부와, 메모리부로부터의 삼차원 영상 데이터를 입체 소재에 출력, 인화하거나, 적청 혹은 합성 영상으로 모니터류에 주사하는 영상 출력부로 이루어진 삼차원 디지털 입체 카메라를 특징으로 한다. 이러한 본 발명의 중요한 용도는 삼차원 데이터를 필요로 하는 모든 분야- 홀로그램, 렌티큘라, 베리어방식, 적청안경방식, 편광안경방식 등의 입체매체 그리고 입체영상에 이용될 수 있다.

입체 카메라, 삼차원 영상, 광학 렌즈, 반도체 영상 소자, 메모리

Description

삼차원 디지털 입체 카메라{Three-dimensional digital camera}

도 1은 본 발명에 따른 삼차원 디지털 입체 카메라를 도시한 블록 다이아그램이다.

도 2는 본 발명에 따른 삼차원 디지털 입체 카메라를 이용한 삼차원 영상 제작 방법을 도시한 순차 설명도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10,10',10"; 영상 입력 수단 11; 광학 렌즈부

12; 반도체 영상 소자 13; 사운드 입력부

20; 제어부 30; 영상 처리부

40; 메모리부 50; 영상 출력부

60; 입력부 70; 사운드 처리부

80; 사운드 출력부

본 발명은 삼차원 디지털 입체 카메라에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 디지털 카메라의 광학 렌즈 및 영상 처리용 반도체 소자를 조합하여 삼차원 영상을 얻는 동시에, 이를 삼차원 데이터로 저장 및 출력할 수 있는 삼차원 디지털 입체 카메라에 관한 것이다.

일반적으로 삼차원 영상(동영상 또는 정지 영상)을 표현하려면 여러 방식(베리어, 렌티큘라, 홀로그램, 적청안경, 편광안경 등)의 입체 기법을 사용하여 제작 표현한다. 이러한 삼차원 영상을 표현하기 위해 선행적으로 갖추어져야 하는 것이 바로 삼차원 데이터인데, 종래에는 이 삼차원 데이터를 획득하기 위해 인위적으로 삼차원 그래픽 소프트웨어를 사용하여 만들어 내거나 아날로그 필름 방식의 스테레오카메라로 촬영하고, 이를 다시 현상하여 삼차원 전용 현상기기를 통해 렌티큘라 필름 인화지에 다중합성인화하여 제작하였다.

그리고 그래픽 프로그램의 편집과 합성을 통해 반입체 형태의 입체물을 표현 및 제작하였다. 또한, 영상의 경우 특수 삼차원 스테레오 카메라로 촬영하고, 이를 적청 아날라이저 처리하여 영상을 합성한 다음 적청안경이나 편광안경 등을 이용하여 입체를 구현 및 감상할 수가 있었다.

그러나 이러한 종래의 방법은 삼차원 영상을 제작 및 출력하는데 많은 노력과 시간이 소요될 뿐만 아니라, 그로 인해 제작비용도 고가로 되는 단점이 있다.

또한, 그래픽 소프트웨어 및 아날로그 필름 방식으로 삼차원 영상을 제작함으로써, 현실감이 떨어질 뿐만 아니라 영상이 세밀하지 못한 단점도 있다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 디지털 카메라의 광학 렌즈 및 영상 처리용 반도체 소자를 조합하여 삼차원 영상을 얻는 동시에, 이를 삼차원 데이터로 저장 및 출력함으로써, 적은 노력으로 최단 시간에 삼차원 영상을 획득할 뿐만 아니라 현실감을 높이고 또한 영상의 해상도를 높일 수 있는 삼차원 디지털 입체 카메라를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 삼차원 디지털 입체 카메라는 피사체에 초점을 맞추어 일정한 화각 및 노출량으로 정지 영상을 촬영하는 조리개 및 셔터가 장착된 광학 렌즈부가 구비되고, 상기 광학 렌즈부로부터 촬영된 영상을 전기적 신호로 변환하도록 반도체 영상 소자로 구성되는 4개의 정지 영상 입력 수단; 상기 4개의 정지 영상 입력 수단으로부터 얻은 데이터를 각각 연산 제어 처리함과 동시에 다중 합성하는 제어부; 상기 제어부로부터 출력된 각각의 데이터를 일정 포맷으로 변환하여 삼차원 정지 영상을 제작하는 영상 처리부; 상기 영상 처리부에 의해 제작된 삼차원 정지 영상을 저장하는 메모리부; 및, 상기 메모리부로부터의 삼차원 정지 영상 데이터를 입체 소재에 출력, 인화하거나, 적청 혹은 합성 영상으로 모니터류에 주사하는 영상 출력부를 포함하여 이루어지며, 상기 4개의 정지 영상 입력 수단에 의해 해당된 각각의 상기 조리개 및 셔터가 연동되어 피사체를 각각 상이각 동일 영상으로 촬영하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 영상 입력 수단의 반도체 영상 소자는 CCD 소자 또는 CMOS 소자 중 어느 하나일 수 있다.

삭제

또한, 상기 영상 입력 수단은 사운드도 함께 입력할 수 있도록 사운드 입력부가 더 연결될 수 있다.

삭제

삭제

또한, 상기 제어부에는 사운드 처리부가 더 연결될 수 있다.

또한, 상기 제어부에는 사운드 출력부가 더 연결될 수 있다.

삭제

삭제

상기와 같이 하여 본 발명에 의한 삼차원 디지털 입체 카메라 및 이를 이용한 삼차원 영상 제작 방법은 다수의 영상 입력 수단 및 이것으로부터 얻은 영상을 전자적으로 처리하는 장치를 채택함으로써, 최단 시간에 적은 노력으로 삼차원 영상을 획득할 수 있게 된다.

또한, 삼차원 영상이 디지털화됨으로써, 고해상도의 영상을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 삼차원 영상의 현실감도 높일 수 있게 된다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 삼차원 디지털 입체 카메라의 블록 다이아그램이 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 삼차원 디지털 입체 카메라는 영상을 입력하는 영상 입력 수단(10)과, 상기 영상 입력 수단(10)으로부터의 전기적 신호를 제어 처리하는 제어부(20)와, 상기 제어부(20)로부터의 출력 신호를 이용하여 영상을 전용 처리를 수행하는 영상 처리부(30)와, 상기 영상 처리부(30)로부터의 데이터를 저장하는 메모리부(40)와, 상기 메모리부(40)로부터의 삼차원 영상을 출력하는 영상 출력부(50)로 이루어져 있다.

먼저 상기 영상 입력 수단(10)은 피사체에 초점을 맞추어 일정한 화각 및 노출량으로 영상(동영상 또는 정지 영상)을 촬영하는 광학 렌즈부(11)가 구비되어 있고, 상기 광학 렌즈부(11)로부터 촬영된 영상을 전기적 신호로 변환하는 반도체 영상 소자(12)가 구비되어 있다. 물론, 상기 광학 렌즈부(11)에는 통상의 조리개와 셔터가 장착되어 있으며, 이는 상기 반도체 영상 소자(12)와 항상 연동하여 작동된다. 또한, 상기 반도체 영상 소자(12)는 CCD 소자, CMOS 소자 또는 이의 등가물일 수 있으며 여기서 그 종류를 한정하는 것은 아니다.

이러한 영상 입력 수단(10)은 해상도가 높고 현실감을 높이기 위해 최소 2개, 바람직하게는 4개 정도 구비함이 좋으며, 또한 이를 이용하여 피사체는 항상 상이각 동일 영상으로 촬영함이 좋다.

더욱이, 상기 각각의 영상 입력 수단(10)에는 사운드 입력부(13)를 더 설치함으로써, 삼차원 사운드 예를 들면, 스테레오 또는 돌비 사운드를 얻을 수도 있으나, 본 발명에서 상기 사운드 입력부(13)가 반드시 필요한 것은 아니다.

상기 제어부(20)는 상기 각각의 영상 입력 수단(10)으로부터 얻은 데이터를 적절히 연산 제어 처리하고, 이를 영상 처리부(30)로 출력한다.

상기 영상 처리부(30)는 상기 제어부(20)로부터 출력된 각각의 데이터를 일정 포맷으로 변환하고 압축하여 실제적인 삼차원 영상을 제작한다. 이러한 영상 처리부(30)는 상기 제어부(20)와는 다르게 영상만을 전용 처리하는 구성 요소이다.

상기 메모리부(40)는 통상의 플래시 메모리 또는 하드 디스크일 수 있으며, 이는 상기 영상 처리부(30)에 의해 제작된 삼차원 영상을 분할 또는 다중 저장한다.

상기 영상 출력부(50)는 상기 메모리부(40)로부터의 삼차원 영상 데이터를 입체 소재에 출력, 인화하거나, 적청 혹은 합성 영상으로 모니터류에 주사한다. 물론, 이때 상기 제어부(20) 또는 영상 출력부(50)가 메모리부(40)에 저장된 삼차원 영상을 다중 합성하여 상기 영상 출력부(50)에 전달하게 된다. 더욱이, 본 발명은 장치 자체에 소형 액정 표시부(도시되지 않음)를 장착함으로써, 현재 촬영되고 있는 또는 촬영된 삼차원 영상을 확인, 저장 또는 삭제할 수도 있다. 도면 중 미설명 부호 60은 장치의 온, 오프, 촬영, 저장, 삭제 등의 기능을 제공하는 입력부이다.

한편, 본 발명은 삼차원 영상 외에도 삼차원 사운드 즉, 스테레오 또는 돌비 사운드 처리도 가능하다. 이를 위해 본 발명은 상기 제어부(20)에 사운드 처리부(70)가 더 연결될 수 있다. 이러한 사운드 처리부(70)에 의해 동일 피사체의 상이각에서 각각 형성되는 사운드를 삼차원으로 처리할 수 있게 된다. 물론, 이러한 삼차원 사운드를 출력하기 위해 상기 제어부(20)에는 별도의 사운드 출력부(80)가 더 연결될 수도 있다. 이러한 사운드 출력부(80)에는 다수의 스피커 및 우퍼 등이 연결됨으로써, 현실감 있는 삼차원 사운드가 출력된다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 삼차원 디지털 입체 카메라를 이용한 삼차원 영상 제작 방법이 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 삼차원 영상 제작 방법은 삼차원 영상을 획득하는 단계(S1)와, 상기 삼차원 영상을 변환 및 합성 처리하는 단계(S2)와, 상기 삼차원 영상을 압축하여 메모리하는 단계(S3)와, 상기 삼차원 영상을 출력하는 단계(S4)로 이루어져 있다.

먼저 상기 삼차원 영상을 획득하는 단계(S1)에서는 다수의 영상 입력 수단(10)으로 피사체를 상이각 동일 영상으로 촬영하여 삼차원 영상을 획득한다. 즉, 광학 렌즈부(11)를 이용하여 피사체에 초점을 맞추어 일정한 화각 및 노출량으로 영상(동영상 또는 정지 영상)을 촬영하고, 이를 반도체 영상 소자(12) 예를 들면 CCD 소자 또는 CMOS 소자 등을 이용하여 일정한 전기적 신호로 변환한다. 여기서, 상기 광학 렌즈부(11)에 장착된 통상의 조리개와 셔터는 상기 반도체 영상 소자(12)와 항상 연동하여 작동되도록 한다. 또한, 상기 영상 입력 수단(10)은 피사체 주위에 최소 2개 바람직하게는 4개 정도를 설치하여 해상도 및 현실감이 높아지도록 한다. 물론, 상기 영상 입력 수단(10)에 의해 상기 피사체는 상이각 동일 영상으로 촬영되도록 한다.

더욱이, 본 발명은 상기 영상 입력 수단(10)에 사운드 입력부(13)를 더 장착하여 삼차원 사운드의 획득도 가능하다.

이어서 상기 삼차원 영상을 변환 및 합성 처리하는 단계(S2)는 제어부(20) 및 영상 처리부(30)에서 수행된다. 특히, 상기 영상 처리부(30)에서는 상기 제어부(20)로부터 출력된 각각의 데이터를 일정 포맷으로 변환하고 압축하여 실제적인 삼차원 영상을 제작한다.

더욱이 본 발명은 사운드 처리부(70)를 더 연결하여 상기 사운드 입력부(13)로부터 획득된 사운드를 일정 포맷으로 변환하고 압축한다.

이어서, 상기 메모리 단계(S3)에서는 상기 일정 포맷으로 변환된 영상을 저장한다. 이러한 저장은 통상의 메모리부(40) 예를 들면 플래시 메모리, 또는 하드 디스크 등이 가능하다.

물론, 상기 사운드 역시 상기 메모리부(40)에 저장한다.

이어서, 상기 출력 단계(S4)에서는 상기 메모리부(40)에 저장된 영상을 다시 읽어서 원래의 삼차원 영상으로 다중 합성 처리하여 예를 들면, 입체 소재에 출력, 인화하거나, 적청 혹은 합성 영상으로 모니터류에 주사한다. 물론, 본 발명은 장치 자체에 소형 액정 표시부(도시되지 않음)를 장착함으로써, 현재 촬영되고 있는 또는 촬영된 삼차원 영상을 확인, 저장 또는 삭제할 수도 있다.

더욱이 본 발명은 상기 메모리부(40)에 저장된 사운드를 읽어서 원래의 삼차원 사운드로 다중 합성 처리하여 출력할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 삼차원 디지털 입체 카메라는 다수의 영상 입력 수단 및 이것으로부터 얻은 영상을 전자적으로 처리하는 장치를 채택함으로써, 최단 시간에 적은 노력으로 삼차원 영상을 획득할 수 있는 효과가 있다.

또한, 삼차원 영상이 디지털화됨으로써, 고해상도의 영상을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 삼차원 영상의 현실감도 높일 수 있는 효과가 있다.

더욱이 본 발명은 종래의 복잡한 삼차원 영상 획득 방법과 달리 장치에서 정확하게 영상을 추출 및 저장하므로 시간적인 손실을 줄일 수 있고 또한 숙련된 삼차원 제작자가 아니라도 삼차원 영상 제작이 용이하다.

또한, 본 발명은 입체영상 관련 장비(의료사진 장비류, 디지털사진 자판기류, 홀로그램 장치류 등)에 적용이 가능하고, 수많은 입체 관련 컨텐츠 제작에 있어 유용하게 사용될 수 있다.

또한 일반사진 및 디지털 사진 관련사업(웨딩사업, 관광사업, 광고사업, 스튜디오, 영상사업 등) 부분에도 폭넓게 적용이 가능하므로 그 파급 효과가 상당히 크다.

마지막으로, 종래의 입체 소재류에 전면적으로 적용 가능한 데이터가 생성되므로 그 적용분야가 방대하다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 삼차원 디지털 입체 카메라 및 이를 이용한 삼차원 영상 제작 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (10)

1. 피사체에 초점을 맞추어 일정한 화각 및 노출량으로 정지 영상을 촬영하는 조리개 및 셔터가 장착된 광학 렌즈부가 구비되고, 상기 광학 렌즈부로부터 촬영된 영상을 전기적 신호로 변환하도록 반도체 영상 소자로 구성되는 4개의 정지 영상 입력 수단;

   상기 4개의 정지 영상 입력 수단으로부터 얻은 데이터를 각각 연산 제어 처리함과 동시에 다중 합성하는 제어부;

   상기 제어부로부터 출력된 각각의 데이터를 일정 포맷으로 변환하여 삼차원 정지 영상을 제작하는 영상 처리부;

   상기 영상 처리부에 의해 제작된 삼차원 정지 영상을 저장하는 메모리부; 및,

   상기 메모리부로부터의 삼차원 정지 영상 데이터를 입체 소재에 출력, 인화하거나, 적청 혹은 합성 영상으로 모니터류에 주사하는 영상 출력부를 포함하여 이루어지며,

   상기 4개의 정지 영상 입력 수단에 의해 해당된 각각의 상기 조리개 및 셔터가 연동되어 피사체를 각각 상이각 동일 영상으로 촬영하는 것을 특징으로 하는 삼차원 디지털 입체 카메라.
2. (삭제)
3. 제 1 항에 있어서, 상기 영상 입력 수단의 반도체 영상 소자는 CCD 소자 또는 CMOS 소자중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 삼차원 디지털 입체 카메라.
4. (삭제)
5. (삭제)
6. 제 1 항에 있어서, 상기 영상 입력 수단은 사운드도 함께 입력할 수 있도록 사운드 입력부가 더 연결된 것을 특징으로 하는 삼차원 디지털 입체 카메라.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 제어부에는 사운드 처리부가 더 연결된 것을 특징으로 하는 삼차원 디지털 입체 카메라.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 제어부에는 사운드 출력부가 더 연결된 것을 특징으로 하는 삼차원 디지털 입체 카메라.
9. (삭제)
10. (삭제)

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