KR100726933B1 - 고정된 양안 카메라의 자동 주시각 제어를 위한 영상신호처리 방법 - Google Patents

고정된 양안 카메라의 자동 주시각 제어를 위한 영상신호처리 방법 Download PDF

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    • H04N2013/0081Depth or disparity estimation from stereoscopic image signals

Abstract

본 발명은 입체영상 촬영을 위해서 좌.우 양안 카메라를 일정간격으로 고정시키고, 양안 카메라가 주시하는 방향(주시각)도 서로 평행하게 또는 임의의 거리로 고정시킨 상태에서 획득한 좌.우 영상을 이용하여 주시하고자 하는 물체에 자동 주시각을 형성할 수 있게 영상신호처리 즉, 물체윤곽 인식.비교연산.영상 이동.영상합성을 수행하는 방법에 관한 것으로서, 좌측영상 화면의 중심에서 X, Y측 방향으로 사전에 프로그램된 윈도우 영역내(W1)를 윤곽검출와 같은 특징점 추출 신호처리를 행하여 물체의 윤곽을 검출하고, 윤곽 정보량이 가장 많은 영역에 탐색영영(W2)를 정하며, 탐색영역과 대응되는 지점의 우측영상 화면 위에서 X측 방향으로 일정한 크기로 n등분하여 세분화된 탐색패턴 P1~Pn을 정한다. 유사일치점을 찾기 위해 탐색영역(W2) 위를 탐색패턴 P1~Pn로 4 픽셀이상의 단위로 고속이동하면서 두 영상의 차분 값을 누적시켜 분포곡선으로 만들고 이들 간에 상관관계 정도를 계산하여 상관관계 정도가 프로그램적으로 설정된 범위 안에 존재할 때 이 지점을 1차 매칭 지점으로 한다. 1차 매칭에 의해 선정된 탐색패턴 P를 이용하여 탐색영역의 좌우로 1 픽셀씩 이동하면서 정밀한 상관관계를 계산한 후 프로그램적으로 설정된 범위 내에 존재할 때 이 지점을 2차 매칭 지점(시차 0점)으로 구하게 된다. P에 대한 선정방법은 P1~Pn 중에서 중심에서 가까운 정도와 픽셀 이동량이 많은 값에 대한 가중치를 부가하여 P1~Pn 중에서 한 개를 선택한다.
P가 이동한 픽셀 수만큼 우측영상 전체를 좌측방향으로 이동시킨 후 두 영상 을 혼합 또는 1 픽셀씩 번갈아 교환하여 입체영상을 생성하게 된다. 간혹 1차 매칭 또는 2차 매칭이 되지 않는 경우가 많게 되는데, 이 경우 이전 상태를 계속 유지할 수 있어야 한다. 주시각이 설정된 후 다음 설정으로 변경하기 위해서 프로그램적으로 미리 설정된 임계값에 의한 히스테리시스 특성을 적용하여 좌.우영상 떨림을 방지한다.
자동 주시각제어, 탐색영역, 탐색패턴, 패럴랙스 베리어, 오토 컨버전스

Description

고정된 양안 카메라의 자동 주시각 제어를 위한 영상신호 처리 방법{Image signal processing method for auto convergence control method of two fixed cameras}
도 1은 종래의 기구적 주시방향 변경 방식에 의한 카메라의 주시각 제어 방법을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 탐색영역 및 탐색패턴을 설정하기 위한 영상신호처리 알고리즘을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 영상신호처리에 의한 주시각을 자동 제어하는 과정을 설명하기 위한 순차흐름도,
도 4는 탐색패턴 P1~Pn중에서 1개(P)를 선택하여 주시점을 찾는 과정을 나타낸 도면이다.
본 발명은 고정된 양안 카메라의 자동 주시각 제어를 위한 영상신호 처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양안 카메라의 주시각(注視角)이 평행하게 또는 임의의 거리로 고정된 좌.우 카메라에 의해 획득한 좌.우영상을 이용하여 영상 신호처리를 수행하고 얻어진 주시점으로 주시각이 자동으로 형성되는 효과를 갖게하는 것으로, 소형 휴대형 기기에서 입체촬영 및 주시각 제어기능을 내장시키기 적합하도록 연산량이 적고, 연산용 메모리 공간을 줄이며, 또한 실시간 주시각 제어가 가능한 자동 주시각 제어를 위한 영상신호 처리방법에 관한 것이다.
주시각이란 주시하는 물체에 좌.우 카메라 중심선이 일치할 때 두 중심선의 만나는 각도를 말한다. 양안 카메라에 있어서 카메라에 부착된 양안의 중심선이 주시하고자 하는 물체의 중심에 일치해야만 사람의 눈처럼 사물을 입체로 관람할 수 있게 되고 주시 피로감도 줄일 수 있는 것이다.
현재까지 연구되고 있는 주시각 제어 방법으로는 카메라 주시각도를 수동 또는 구동모터로 변경하거나 또는 컴퓨터로 양쪽 영상을 업로드(Upload)하여 소프트웨어적으로 수정하는 방법 등이 있으나, 이러한 방법들은 실시간 동영상 촬영에 적용할 수가 없고, 특히 수동적 방법이나 구동모터에 의한 방법은 소형기기에 적용할 경우 기구 설계가 복잡하고, 기구적인 변형이 발생하거나, 실시간으로 자동처리가 불가능하고 유지보수에 어려움이 발생하게 된다.
소형 휴대기기를 이용하여 동영상을 입체로 촬영하고 화면에 표시하여 입체적인 영상을 관람하기 위해서는 주시각 제어를 실시간 그리고 자동으로 수행하지 않으면 안 된다. 이것이 곧 영상신호처리 방법에 의한 주시각 제어이다.
입체영상으로 촬영한 것을 사람의 눈으로 감지하여 두뇌에서 입체감을 재현할 때, 좌.우 카메라 간격과 물체를 향한 좌.우 영상의 시차 크기에 따라 영상이 매칭되지 않아 눈이 피로해지고 두통을 일으키는 등의 커다란 문제를 야기할 수 있 다.
특히, 빠르게 움직이는 물체를 입체로 촬영하여 보기 위해서는 양안 카메라 영상화면의 중심영역 중에서 가장 가까이에 있는 물체에 주시점을 일치시켜 시차를 0에 가깝게 하여야 눈의 피로와 두통을 적게 할 수가 있는 데, 이와 같이 시차를 실시간으로 조절하기 위해서는 실시간 중심영역의 특정물체 검출, 탐색영역 설정, 탐색패턴 설정, 비교연산, 판단 그리고 영상이동 등과 같은 영상신호처리 알고리즘이 수반되어야 한다.
또, 휴대형 소형기기에서 입체촬영을 하기 위해서는 기기내의 협소공간에 2대의 모터(MOTOR) 내장형 카메라를 설치하여 모터에 의한 주시각 제어를 한다고 가정할 때, 모터의 미세한 움직임에도 시차가 커지게 되고 움직임에도 대응이 느려질 수밖에 없다. 또한 기기에 조금만 충격을 가해도 오프셋(Offset) 값이 발생하여 본래의 설정값으로 환원시키기 또한 어렵게 된다. 좌.우 영상은 서로 닮은 영상이지만 원거리와 근거리 물체가 혼재된 형태이기 때문에 배경과 피사체에 따라 두 영상의 깊이가 달라지기 때문에 정확히 특정물체에 양쪽 영상을 일치시킬 수 없게 되는 것이다.
즉, 원거리 영상에 대한 주시각(시차)보다 근거리 영상에 대한 주시각이 크며 동일지점에 있는 물체일 경우에도 조금씩 주시각이 다르므로 일치시킬 수 있는 영역이 제한적이다. 그러므로, 탐색패턴을 세분화한 다음 각각의 탐색패턴을 탐색영역 위를 이동시키면서 상관관계를 정리하고 가장 편차가 적을 때 (주변편차보다 임계값이상 차이가 있어야 함) 이 지점을 주시점으로 하고 주시각을 설정해야 한 다.
이와 같은 주시각 제어를 수행하기 위해서는 연산용 반도체소자(메모리와 연산로직)를 이용하여 영상신호처리 알고리즘을 수행시켜야 한다. 즉, 좌.우 영상의 동기화. 좌측영상의 탐색영역설정. 우측영상의 탐색패턴설정 그리고 탐색패턴을 탐색영역범위를 이동시키면서 차분 값을 누적(Profiling)시켜 가장 일치되는 지점의 좌표를 얻고 우측영상을 이동시키는 것이다.
그러나, 기구적 주시방향 변경 방식에 의한 종래의 카메라 주시각 제어 방법을 설명하고 있는 도 1을 참조해 보면, T1, T2, T3 의 물체들 중에서 T2를 입체로 보고자 했을 경우 양안 카메라의 중심선을 T2에 맞추어야 하는데 주로 기계적인 방법으로 카메라 주시각도를 돌리고 있기 때문에 모터 또는 사람의 손에 의한 조작이 필요하게 되므로 이동물체 촬영 등에 사용할만한 주시각 제어장치로서 적합하지 못한다.
또, 기존에 연구 발표된 사례들 중에서 (주)후후에서 개발된 주시각 제어방법은 위와 같은 기계적인 메카니즘과 같이 수동으로 주시각과 촛점을 맞추고 있으므로, 이는 고전적인 방법으로 본 발명에서 제안하고 있는 방법과는 근본적으로 다르다.
또한, 한국전자통신연구원에서 개발 발표된 주시각 제어방법에서는 카메라의 수평이동 거리만큼 좌.우 영상을 왼쪽과 오른쪽 가장자리를 커팅(Cutting) 한 후에 원래 크기로 확대하여 카메라의 수평이동 효과를 얻고자 하는 방법을 이용하고 있다. 즉, 고정된 카메라 간격을 임의의 거리로 넓히거나 줄일 수 있는 방법이 될 수 는 있으나 본 발명과 같이 주시하고자 하는 피사체의 거리에 맞는 주시각 변경에 관한 고안이 아니다. 이를 수치적인 예를 들어 설명하면, 3cm로 고정된 양안 카메라 간격을 5cm로 늘리는 효과를 갖게 하기 위해 좌측 영상의 좌측영역 20 픽셀(pixels) 제거하고, 또는 우측 영상의 우측영역 20 픽셀을 제거한 다음 원래 화면 크기만큼 X,Y축으로 확대하는 방법을 말한다. (한국전자통신연구원 도면 3의 a,b,c,d참조)
이 방법을 적용하여 피사체가 30cm ~ 100cm로 가까웠다 멀어질 경우 눈이 어지럽고 머리가 아프게 되어 입체적인 영상관람이 불가능하다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 카메라로부터 획득한 좌.우 영상을 기구적인 방법으로서 주시각을 제어한 것처럼 한쪽 영상(보통 우측영상)을 이동시켜야 하는데 이를 위해선 반도체소자와 실시간 영상신호처리 알고리즘을 제시하여 주시점에 대해 시차 값을 자동으로 조절할 수 있는 고정된 양안 카메라의 자동 주시각 제어를 위한 영상신호 처리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또, 본 발명의 다른 목적은 하드웨어적인 관점에서 최소의 메모리와 연산회로를 사용하여 좌.우 영상에 대해 영상동기화, 효율적(적은 연산과 결과의 성공율)인 탐색영역의 설정, 탐색패턴 설정 및 세분화 그리고 탐색영역과 세분화된 탐색패턴 간 상관관계를 이용하여 주시점을 결정하도록 하는 것이고, 물체움직임과 시차 변경에 의한 화면떨림을 극소화하기 위해서 히스테리시스 특성을 갖도록 하는 방법을 제공하는데 있다.
즉, 한쪽 영상의 임의의 중심영역을 기준으로 다른 한쪽 영상의 임의의 중심영역을 이동시켜 주시각을 형성하게 하기 위한 신호처리 방법을 제공하고자 하는 것이다.
이하, 첨부도면 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 고정된 양안 카메라의 자동 주시각 제어를 위한 영상신호 처리 방법을 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 탐색영역 및 탐색패턴을 설정하기 위한 영상신호처리 알고리즘을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 영상신호처리에 의한 주시각을 자동 제어하는 과정을 설명하기 위한 순차흐름도이며, 도 4는 탐색패턴 P1~Pn중에서 1개(P)를 선택하여 주시점을 찾는 과정을 나타낸 도면이다.
먼저, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 영상신호처리에 의한 주시각을 자동 제어하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 주시각(注視角)이 평행 또는 임의의 주시 거리로 고정된 좌.우 카메라로 획득한 영상을 이용하여 정지 또는 동영상에서 주시하고자 하는 물체에 주시각이 형성되게 신호처리 방법을 행하여 주시각을 설정하는 것으로,
좌측영상의 중심점에서 X와 Y측 방향으로 사전에 프로그램된 윈도우(Window) 영역내(W1)를 윤곽검출에 의한 특징점 추출 신호처리를 행하여 물체의 윤곽(edge) 을 검출하고 윤곽 정보량이 가장 많은 영역에 탐색영역(Search Area)(W2)를 정하는 제1단계(301)와; 좌측영상 신호에 우측영상 신호의 동기를 일치시키는 제2단계(302)와; 좌측영상의 탐색영역(W2)과 대응되는 지점에서 우측영상의 탐색패턴(Search Pattern)을 정하는 제3단계(303)와; 우측영상의 탐색패턴을 일정크기로 n등분하여 세분화된 탐색패턴 P1~Pn으로 정하는 제4단계(304)와; 탐색영역(W2) 위를 탐색패턴 P1~Pn을 이용하여 4 픽셀이상의 단위로 +X방향으로 고속 이동하면서 두 영상의 차분 값을 누적시켜 분포곡선(Profile curve)으로 만들고 이들 간에 상관관계(correlation)정도를 계산하여 상관관계 정도가 프로그램적으로 설정된 범위 안에 존재할 때 이 지점을 1차 매칭 지점(Rough Matching Point)으로 정하는 제5단계(305)(306)(307)와; 상기 1차 매칭 지점 영역에서 각 세분화 탐색패턴에 대해 중심에서 떨어진 정도와 시차값 크기에 대한 가중치(Weight)를 매기고 가중치가 가장 높은 탐색패턴 1개를 선택하는 제6단계(308)와; 선택된 탐색패턴을 1차 매칭 포인트에서 좌우방향으로 1 픽셀씩 이동하면서 정밀한 상관관계(correlation)를 계산하고 상관관계 값이 프로그램으로 설정된 범위 내에 존재할 때 이 지점을 2차 매칭 지점(Detail Matching Point)(시차 0점)로 구하는 제7단계(309)(310)(311)와; 선택된 탐색패턴이 이동한 좌표로 주시점을 결정하고 우측영상 전체를 +X축 수평방향으로 이동시키는 제8단계(312)와; 한번 2차 매칭을 이루고난 후 다음번 매칭 값으로 변경하기 위한 임계값을 설정하여 히스테리시스(Hysteresis)특성을 적용하는 제9단계(313)와; 상기에서 얻어진 수평방향 이동 값을 거리 값으로 환산하여 물체까지 거리와 높이 정보를 얻는 제10단계(314)와; 마지막으로 좌.우 영상을 입체 디스플레이(display)방식(적.청방식/프레임스위칭 방식/패럴렉스 베리어(Parallax Barrier)방식)에 맞게 혼합(Mixing) 또는 양쪽 영상을 1 픽셀씩 교환(Muxing)하여 입체영상 데이터를 생성하는 제11단계(315)를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 탐색영역 및 탐색패턴을 설정하기 위한 영상신호처리 알고리즘을 설명하기 위한 도 2를 참조하여 탐색영역(W2)을 설정하는 방법을 보다 구체적으로 설명하면, 좌측영상에서 프로그램적으로 설정가능한 일정영역의 윈도우(W1) 안에서 물체윤곽 검출단계를 거쳐 수직방향의 윤곽분포가 많은 영역을 중심으로 X*Y 화면 즉, 탐색영역(16x32 또는 16x128 픽셀)을 설정한다. 이때 Y방향은 일정 값으로 고정시켜 주어 (제품 제조시 좌.우 카메라에 대한 Y방향 오프셋 값을 조정) X방향 변위에 대한 연산으로 물체를 비교할 수 있게 하는 것이다.
탐색패턴 P1~Pn을 정하는 방법으로는 우측영상에 대하여 좌측영상의 W2와 대응되는 좌표값을 설정하여 이를 다시 n등분하여 작은 화면 P1~Pn로 세분화하는 것으로, 이는 물체와의 거리(깊이)에 따라 유사일치 지점이 다르므로, 이동화면 단위를 P1~Pn로 정하기 위함이다.
한편, 탐색패턴 P1~Pn중에서 1개(P)를 선택하여 주시점을 찾는 과정을 나타내고 있는 도 4를 참조해 보면, 1차 매칭시 화면중심에서 떨어짐 정도(<p>)와 이동한 픽셀수(<m>)에 의해 가중치를 두는 방법이 이용된다.
Pk = ( 1/k)*weight<p> + <m>*weight<m>
여기서, Pk = | P(현위치) - P(중앙) | .
weight<p> : 세분화된 탐색패턴별 가중치.
weight<m> : 픽셀이동수에 따른 가중치를 나타냄.
도 4에서 언매칭(UNMATCHING)된 그림은 주시각이 일치되기 전 상태로서 시차가 커서 입체 영상의 관람이 어려움을 나타내며, 물체A, 물체B, 물체C 에 일치시킨 상태 그림에서 위의 식을 통하여 A,B,C중 한 개의 물체에 주시점을 찾게 된다. A물체에 대한 가중치합계를 계산하면, Pa = (1/4) * weight<p> + 20 * weight<m>이 되며 Weight<p> 와 Weight<m>을 테이블(Table) 표에서 찾아 대입하면 된다. 여기서, 테이블 표는 촬영환경에 맞게 현장실험에 의해 얻어진다.
선택된 탐색패턴을 이용하여 세밀하게 일치시켜 최종 원하는 주시점을 설정하게 되는데, 우측영상을 좌측으로 이동되는 것을 감안해야 한다. 즉, 좌측영상 크기보다 +X방향으로 일정크기(a)만큼 커야한다. 예를 들면 엘시디(LCD) 표시화면에 320x240을 표현하려면 입력되는 좌측영상 크기가 320x240으로 하고, 우측영상은 (320+a)*240 이상 되게 입력 스케일러(Scaler)단에서 조정되어야 한다. a값은 X방향으로 시차 조정에 필요한 최대이동 픽셀수이다.
좌.우 영상은 서로 닮은 영상이지만 원거리에 있는 물체와 근거리에 있는 물체들이 혼재한 형태이기 때문에 배경과 피사체들이 놓인 상태에 따라 유사일치점이 X방향으로 차이 난다. 즉, 양안 카메라로 촬영한 두 영상 사이의 시차는 원거리에서 근거리로 갈수록 시차가 커지게 되는 리니어(Linear) 특성을 갖고 있다. 따라서 작은 단위로 화면을 분할하여야 한다(8x16, 16x16, 또는 32x16). 한쪽 카메라 로 두 장을 캡쳐(Capture)하면 두 영상을 완전히 일치시킬 수는 있으나 두 장의 이미지간에 시차가 없으므로 입체감을 느낄 수 없다. 반면, 양안 카메라로 이격거리(1.5 ~ 6.5CM), 그리고 좌.우 카메라의 중심선이 평행하거나 임의의 지점에 고정시켜 촬영했을 때 좌우영상은 주시거리에 반비례하게 서로 겹쳐지지 않고 시차가 커지게 된다. (원거리보다 근거리 물체의 시차가 더 크다.)
따라서, 본 발명에서는 주시하고자 하는 지점의 물체(Object)에 대한 윤곽을 추출한 다음 상기 열거한 신호처리방법으로 좌.우측 영상 물체를 유사일치(가장 근접한 일치값을 말함) 시킴으로서 화면 중앙에 시차가 0인 물체가 놓이게 하여 입체를 감상하는 사람의 눈을 덜 피로하게 하면서 입체감을 느끼게 하는 것이다.
이를 보다 상세하게 설명하면, 휴대형 소형기기 환경에 적용하기 위해서는 입체용 좌.우 카메라를 간격1.2CM ~ 2.5CM 로 고정시켜야 하고 주시각도 평행이거나 임의의 지점에 고정시켜 촬영해야 하는데, 간격은 1.2CM ~ 2.5CM가 이상적이며 주시각을 평행 또는 임의의 지점으로 하여 충격으로부터 수평축이 틀어지지 않게 고정시키면 된다. (즉. 수직방향으로 영상이동을 하지 않아도 됨을 의미한다.)
상기와 같이 설치하여 영상처리 없이 입체영상을 촬영하고 표시하면, 원거리 물체는 시차가 적어 입체로 보는데 어느 정도 효과가 있으나 근거리 물체를 보거나 촬영하게 되면 시차 값이 크기 때문에 눈이 쉽게 피로해지고 두통이 심하게 된다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로, 디지털 카메라에서 자동 촛점조절 방법처럼 화면의 중앙에 영역창을 설정하여 촛점을 맞추는 것처럼 화면 중앙에 있는 물체에 주시점을 맞추는 효과를 갖게 주시하고자 하는 지점으로 우측영상 을 우측으로 이동시키는데, 여기서 주시점을 일치시키기 위해서는 위에서 열거한 것처럼 동기화 과정으로부터 시작되는 본 발명의 제1단계 ~ 제11단계까지 과정을 수행시키면 된다.
또한, 실시간 처리와 영상 떨림 방지, 탐색 등을 고려한 상기와 같은 영상신호처리 알고리즘을 사용하여 반도체를 매체로 작업을 수행시키면 되는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 방법에 따르면 일정 간격으로 카메라의 주시방향을 평행 또는 임의의 지점에 고정시킨 상태에서 입체촬영 할 때, 기계적인 방법을 사용하지 않고 좌.우 영상신호을 이용한 신호처리를 수행하는 것만으로 주시점을 알아내고 주시하고자 하는 물체에 맞게 실시간.자동으로 주시각을 조절하는 방법으로서 입체촬영이 용이 해지고, 특히 동영상 촬영시 눈의 피로와 두통을 줄여 주는 효과가 있다.
또, 기계적인 수동조작이나 모터에 의한 종래의 주시각 제어 방법은 충격에 의한 변형과 제어속도의 한계로 인해 동영상에 대한 대책이 없는 반면에 본 발명과 같은 고정된 양안 카메라의 자동 주시각을 제어하기 위한 영상신호 처리 방법에 따르면 양안 카메라의 성능, 수명, 및 가격 면에서 탁월한 잇점이 있다.

Claims (8)

  1. 수평축 평행 또는 임의의 방향으로 고정된 입체촬영용 좌측 카메라와 우측 카메라 영상의 자동 주시각제어용 신호처리 방법에 있어서,
    좌측 카메라 영상과 우측 카메라 영상을 획득하여 두 영상을 동기화시키는 단계와;
    어느 한쪽 영상의 중심을 기준으로 임의의 영역에서 물체의 윤곽을 검출하여 탐색영역을 설정하는 단계와;
    다른 한쪽의 영상에서 수평방향으로 탐색패턴을 설정하고 n개(P1~Pn)로 세분화하여 세분화된 탐색패턴을 좌우로 이동시키면서 탐색영역과 비교한 후 차분을 누적시켜 상관관계를 계산하여 두 영상의 임의의 지점을 매칭시키는 단계와;
    일치된 임의의 좌표값으로 한쪽 영상 전체를 수평 방향으로 이동시키는 단계와;
    프로그램적으로 임계값을 설정하여 다음 매칭 지점으로 이동하는 것에 대한 제한을 두어 영상 떨림을 방지하는 단계; 및
    두 영상을 입체표시방식에 맞게 혼합(Mixing) 또는 교대(Muxing)하여 입체영상을 생성하는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고정된 양안 카메라의 자동 주시각을 제어하기 위한 영상신호 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 탐색영역 설정단계는 단일방향 계산으로 영역설정을 용이하게 하고 그리고 연산시간을 줄이기 위해 물체의 윤곽정보 중에서 수평방향 정보밀도를 제거하고 수직방향 정보밀도만을 사용하여 정보밀도 우월에 의해 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 고정된 양안 카메라의 자동 주시각을 제어하기 위한 영상신호 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 두 영상의 임의의 지점을 매칭시키는 단계는 연산량을 줄이는 효과를 갖기 위해 세분화된 탐색패턴들을 4개 픽셀(화소수)이상씩 이동시켜 1차 매칭시킨 후, 상관관계가 가장 높은 세분화된 탐색패턴들을 선정하여 이를 다시 좌우로 1픽셀(화소수)씩 이동시켜 2차 매칭시키는 것을 특징으로 하는 고정된 양안 카메라의 자동 주시각을 제어하기 위한 영상신호 처리 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 상관관계가 가장 높은 세분화된 탐색패턴 중에서 화면의 중심에 가까울수록 그리고 수평방향으로 이동한 픽셀수가 많은 쪽에 가중치를 크게 주어 가중치에 의해 탐색패턴 1개를 선정하여 주시점으로 설정하는 것을 특징으로 하는 고정된 양안 카메라의 자동 주시각을 제어하기 위한 영상신호 처리 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 가중치의 설정은 프로그램적으로 변경되며, 촬영환경에 맞게 적응시켜 움직임이 많은 환경일 경우 이동된 픽셀수에 큰 가중치를 부여하며, 정적이면서 움직임이 미세할 경우 화면의 중심에 가까울수록 가중치를 높게 주는 것을 특징으로 하는 고정된 양안 카메라의 자동 주시각을 제어하기 위한 영상신 호 처리 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 일치된 임의의 좌표값으로 한쪽 영상 전체를 수평방향으로 이동시키는 단계는 입체관람자가 영상의 이동을 부드럽게 느낄 수 있도록 급격히 이동시키지 않고 이동거리를 n등분하여 프레임(1개 화면을 출력시키는 단위)단위로 등분된 거리만큼 순차로 이동시키는 것을 특징으로 하는 고정된 양안 카메라의 자동 주시각을 제어하기 위한 영상신호 처리 방법.
  7. 제6항에 있어서, 움직임이 많은 물체를 향해 부드러운 주시각 제어가 되도록 하기 위해 몇 개 프레임마다 n등분된 거리로 영상을 이동하는 중에 다음 차례의 주시점이 결정되는 경우에는 중도에서 새롭게 이동단위가 n등분되어 그 방향으로 이동하게 하는 것을 특징으로 하는 고정된 양안 카메라의 자동 주시각을 제어하기 위한 영상신호 처리 방법.
  8. 삭제
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011035561A1 (zh) * 2009-09-27 2011-03-31 深圳市掌网立体时代视讯技术有限公司 立体数码成像会聚装置及方法
KR101069209B1 (ko) 2008-12-22 2011-09-30 (주)브이쓰리아이 평행축 방식의 입체 카메라에서의 주시각 제어 장치 및 방법
KR20110137179A (ko) * 2010-06-16 2011-12-22 엘지이노텍 주식회사 스테레오 카메라의 주시각 제어 장치 및 그가 구비된 3차원 영상 처리 시스템
KR101142873B1 (ko) 2010-06-25 2012-05-15 손완재 입체 영상 생성 방법 및 장치
KR101158492B1 (ko) * 2010-06-18 2012-06-20 주식회사 뉴크론 화면 분할을 통한 주시각 제어 방법 및 이를 이용한 입체 카메라
KR101165764B1 (ko) 2011-05-31 2012-07-18 주식회사 넥서스칩스 Eye-tracking을 이용한 컨버전스 자동 조절 장치 및 그 방법
KR20180102481A (ko) * 2017-12-01 2018-09-17 링크플로우 주식회사 전방향 영상 촬상 방법 및 이러한 방법을 수행하는 장치
CN109323663A (zh) * 2018-10-31 2019-02-12 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种基于高速相机的水下双目交汇测量系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020037097A (ko) * 2000-11-13 2002-05-18 오길록 신호처리를 이용한 주시각 제어 장치 및 그 방법과 그를이용한 평행축 입체 카메라 시스템
KR20040005252A (ko) * 2002-07-09 2004-01-16 한국전자통신연구원 오버샘플링 및 가변 어드레싱에 의한 주시각 제어 장치 및그 방법과, 그를 이용한 평행축 입체 카메라 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020037097A (ko) * 2000-11-13 2002-05-18 오길록 신호처리를 이용한 주시각 제어 장치 및 그 방법과 그를이용한 평행축 입체 카메라 시스템
KR20040005252A (ko) * 2002-07-09 2004-01-16 한국전자통신연구원 오버샘플링 및 가변 어드레싱에 의한 주시각 제어 장치 및그 방법과, 그를 이용한 평행축 입체 카메라 시스템

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101069209B1 (ko) 2008-12-22 2011-09-30 (주)브이쓰리아이 평행축 방식의 입체 카메라에서의 주시각 제어 장치 및 방법
WO2011035561A1 (zh) * 2009-09-27 2011-03-31 深圳市掌网立体时代视讯技术有限公司 立体数码成像会聚装置及方法
KR20110137179A (ko) * 2010-06-16 2011-12-22 엘지이노텍 주식회사 스테레오 카메라의 주시각 제어 장치 및 그가 구비된 3차원 영상 처리 시스템
KR101668117B1 (ko) * 2010-06-16 2016-10-20 엘지이노텍 주식회사 스테레오 카메라의 주시각 제어 장치 및 그가 구비된 3차원 영상 처리 시스템
KR101158492B1 (ko) * 2010-06-18 2012-06-20 주식회사 뉴크론 화면 분할을 통한 주시각 제어 방법 및 이를 이용한 입체 카메라
KR101142873B1 (ko) 2010-06-25 2012-05-15 손완재 입체 영상 생성 방법 및 장치
KR101165764B1 (ko) 2011-05-31 2012-07-18 주식회사 넥서스칩스 Eye-tracking을 이용한 컨버전스 자동 조절 장치 및 그 방법
WO2012165718A1 (ko) * 2011-05-31 2012-12-06 주식회사 넥서스칩스 아이 트래킹을 이용한 컨버전스 자동 조절 장치 및 그 방법
KR20180102481A (ko) * 2017-12-01 2018-09-17 링크플로우 주식회사 전방향 영상 촬상 방법 및 이러한 방법을 수행하는 장치
KR102213308B1 (ko) * 2017-12-01 2021-02-08 링크플로우 주식회사 전방향 영상 촬상 방법 및 이러한 방법을 수행하는 장치
CN109323663A (zh) * 2018-10-31 2019-02-12 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种基于高速相机的水下双目交汇测量系统
CN109323663B (zh) * 2018-10-31 2024-04-05 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种基于高速相机的水下双目交汇测量系统

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