KR100736565B1 - 파노라마 영상 촬영 방법 및 이를 수행하기 위한이동통신단말기 - Google Patents

파노라마 영상 촬영 방법 및 이를 수행하기 위한이동통신단말기 Download PDF

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Abstract

파노라마 영상 촬영 방법 및 이를 수행하기 위한 이동통신단말기가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 파노라마 영상 촬영 방법은 카메라의 시야각(field of view)에 기초하여 촬영 평면의 개수 및 촬영 평면의 중심 위치가 산출되는 단계, 카메라의 현재 위치와 산출된 촬영 평면의 중심 위치가 비교되는 단계 및 비교결과, 카메라의 현재 위치와 촬영 평면의 중심 위치가 동일한 경우, 촬영 평면 내에 위치하는 피사체에 대한 촬영이 수행되어 촬영 평면에 대응되는 정지영상이 생성되고, 생성된 정지영상이 저장되는 단계를 포함한다. 본 발명에 의하면, 파노라마 영상 촬영시 카메라의 시야각과 카메라의 위치를 고려하여 최적화된 위치에서 자동으로 촬영을 수행하므로, 종래와 같이 촬영자의 직감에 의존한 촬영방식으로 인하여 발생하는 이미지 벌어짐 현상이나 왜곡현상 등의 발생을 방지할 수 있는 장점이 있다.
파노마라 영상, 카메라, 가속도 센서, 시야각, 이동통신단말기

Description

파노라마 영상 촬영 방법 및 이를 수행하기 위한 이동통신단말기{Method of taking a panorama image and mobile communication terminal thereof}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신단말기의 구성을 도시한 블럭도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파노라마 영상 촬영 방법의 설명에 제공되는 흐름도, 그리고
도 3은 카메라의 시야각(Field of View)과 촬영 평면의 중심 위치와의 관계를 도시한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명 *
10: 위치 감지부 20: 입력부
30: 제어부 40: 카메라부
50: 파노라마 영상 처리부 60: 메모리부
70: 디스플레이부 100: 이동통신단말기
본 발명은 파노마라 영상 촬영 방법 및 이를 수행하기 위한 이동통신단말기 에 관한 것이다.
일반적으로 파노라마 영상은 피사체에 관한 다수의 영상이 합성되어 이루어진 영상을 말한다. 이와 같은 파노라마 영상을 얻기 위한 종래의 방법은 크게 두 가지로 구분된다.
첫 번째 방법은 촬영자가 직접 카메라를 이동시키면서 피사체를 촬영하는 방법이다. 이 방법의 경우, 기준이 되는 한 평면의 촬영이 완료되면, 촬영자는 직감에 의해 카메라를 이동시켜 다른 평면을 촬영하게 된다.
따라서, 촬영자의 직감에 의해 연속된 화면이 촬영됨으로 인하여 이미지의 공통 부분이 없어지는 이미지 벌어짐 현상과, 카메라 높이가 변하거나 카메라 회전에 의해서 이미지 왜곡 현상 등이 발생하게 된다. 이러한 이미지 벌어짐 현상과 이미지 왜곡 현상을 복원하기 위해서는 파노라마 영상 처리과정이 복잡해지고, 이로 인해 파노라마 영상 처리시간이 늘어나는 문제점이 있다. 또한, 영상 처리를 거치더라도 이미지 간의 완벽한 연결이 불가능하여 영상 간 경계가 눈에 띄게 나타나게 된다.
두 번째 방법은 여러 개의 카메라 센서를 구비한 카메라(omnidirectional camera) 모듈을 이용하여 360도 전 평면을 촬영하는 방법이다. [참조 M. Uyttendate, A. Criminisi, S.B. Kang, S. Winder, R. Szeliski, and R. Hartley. Image-based interactive exploration of real-world environments. Computer Graphics and Applications, IEEE, Vol.24, No.3, pp.52-63, May-June 2004 ]
이 경우 카메라의 이동없이도 모든 평면이 촬영될 수 있다는 장점이 있으나, 하나의 센서를 구비한 카메라에 비해 제작 비용이 상승하고 크기가 커짐에 따라 이동통신단말기에 적용하기에는 적합하지 않은 문제점이 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 파노라마 영상 촬영시 카메라의 시야각과 카메라의 위치를 고려하여 최적화된 위치에서 자동으로 정지영상에 대한 촬영이 수행되도록 한 파노라마 영상 촬영방법 및 이를 수행하기 위한 이동통신단말기를 제공하고자 하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 파노라마 영상 촬영 방법은 카메라의 시야각(field of view)에 기초하여 촬영 평면의 개수 및 촬영 평면의 중심 위치가 산출되는 단계; 상기 카메라의 현재 위치와 산출된 상기 촬영 평면의 중심 위치가 비교되는 단계; 및 비교결과, 상기 카메라의 현재 위치와 상기 촬영 평면의 중심 위치가 동일한 경우, 상기 촬영 평면 내에 위치하는 피사체에 대한 촬영이 수행되어 상기 촬영 평면에 대응되는 정지영상이 생성되고, 생성된 상기 정지영상이 저장되는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 촬영 평면의 중심 위치가 산출되면, 상기 촬영 평면의 중심 위 치 방향이 디스플레이되는 것이 바람직하다.
여기서, 모든 촬영 평면에 대해 촬영이 수행되어, 상기 모든 촬영 평면에 각각 대응되는 정지영상이 생성 및 저장되면, 상기 모든 촬영 평면에 각각 대응되는 정지영상에 대해 파노라마 영상 처리가 수행되어 파노라마 영상이 생성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신단말기는 카메라를 구비하여 촬영을 수행하고, 촬영된 영상을 신호처리하여 정지영상을 생성하는 카메라부; 카메라의 시야각(field of view)에 관한 정보 및 생성된 정지영상을 저장하는 메모리부; 상기 카메라의 현재 위치를 실시간으로 감지하는 위치 감지부; 및 상기 카메라의 시야각에 기초하여 촬영 평면의 개수 및 촬영 평면의 중심 위치를 산출하고, 상기 위치 감지부로부터 제공된 상기 카메라의 현재 위치와 상기 촬영 평면의 중심 위치를 비교하여 동일한 경우, 상기 카메라부를 제어하여 상기 촬영 평면 내에 위치하는 피사체에 대한 촬영이 수행되도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신단말기는 상기 촬영 평면의 중심 위치 방향을 디스플레이하는 디스플레이부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신단말기는 모든 촬영 평면에 대해 촬영이 완료되는 경우, 상기 모든 촬영 평면에 각각 대응되는 정지영상에 대해 파노라마 영상 처리를 수행하여 파노라마 영상을 생성하는 파노라마 영상 처리부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신단말기의 구성의 도시한 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 이동통신단말기(100)는 위치 감지부(10), 입력부(20), 제어부(30), 카메라부(40), 파노라마 영상 처리부(50), 메모리부(60) 및 디스플레이부(70)를 포함한다.
카메라부(40)는 카메라 렌즈를 통해 영상 데이터를 촬영하며, 촬영된 광신호를 전기적 신호로 변환하는 카메라 센서와, 카메라 센서로부터 촬영되는 아날로그 영상신호를 디지털 데이터로 변환하는 신호처리부를 구비한다. 여기서, 신호처리부는 DSP(Digital Signal Processor)로 구현할 수 있다.
위치 감지부(10)는 가속도 센서, 각속도 센서 또는 이들의 조합에 의해 구현되며, 카메라의 현재 위치 정보를 감지하여, 제어부(30)에 제공한다. 위치 감지부(10)는 가속도 센서, 각속도 센서 등으로부터 출력된 전기적 신호를 연산처리하는 연산처리부(미도시)를 포함할 수 있으며, 연산처리결과는 제어부(30)에 제공된다.
입력부(20)는 사용자로부터 각종 기능 설정명령 및 동작명령을 입력받아 이를 제어부(30)에 전송한다. 입력부(20)는 키패드로 구현되는 것이 일반적이나, 이외에도 터치패드, 롤러, 조이스틱 등으로 구현될 수도 있다.
제어부(30)는 이동통신단말기(100)의 각종 기능을 수행하기 위해 이동통신단말기(100)의 각 구성부분을 전체적으로 제어한다. 특히, 본 실시예에서 제어부(30)는 카메라의 시야각(Field of view)에 기초하여 촬영할 평면의 위치를 산출하고, 이를 카메라의 현재 위치와 비교함으로써 최적의 촬영시점을 결정하게 된다. 카메라의 렌즈는 시야각(field of view: FOV) 내의 피사체만을 촬영할 수 있다. 시야각은 카메라 별로 고유하게 설정되어 있는 값으로, 카메라 렌즈의 초점 길이와 관련된다. 즉, 카메라 렌즈의 초점 길이가 짧아질수록, 시야각은 넓어진다.
파노라마 영상 처리부(50)는 촬영된 각각의 정지영상을 신호처리하여 파노라마 영상을 합성한다. 보다 구체적으로 파노라마 영상 처리부(50)는 카메즈 렌즈의 왜곡으로 인한 보정, 촬영된 영상의 선명도 보정 등을 수행하고, 각각의 정지영상을 합성하여 압축함으로써 최종적인 파노라마 영상을 생성하게 된다. 이와 같은 파노마라 영상 처리 방식은 잘 알려진 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
메모리부(60)는 기본적인 실시간 처리운영 시스템(OS: operating system)과각종 데이터 및 이들의 초기값, 변수값, 상태값 등을 저장한다. 메모리부(60)는 이동통신단말기(100)의 크기를 고려하여 제어부(30) 내에 설치될 수도 있으며, 독립적으로 설치될 수도 있다.
본 실시예에서, 메모리부(60)는 촬영될 평면의 중심 위치를 산출하기 위한 파라미터인 카메라의 고유 시야각(FOV)에 관한 정보를 저장하고 있으며, 각각의 촬영 평면에서 촬영된 피사체들의 정지 영상 및 최종적으로 생성된 파노라마 영상을 저장한다.
디스플레이부(70)는 제어부(30)의 제어에 의해 이동통신단말기(100)의 동작에 따른 상태와 촬영된 영상 등을 디스플레이한다. 디스플레이부(70)는 LED(Light Emitting Diode), LCD(Liquid Crystal Display) 등과 같은 발광장치에 의해 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가속 센서를 이용한 파노라마 영상 촬영방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 먼저 사용자에 의해 파노라마 촬영모드가 설정되어, 파노라마 촬영이 개시되면, 제어부(30)는 촬영될 평면의 중심 위치를 산출한다(S210).
도 3은 카메라의 시야각(Field of View)과 촬영 평면의 중심 위치와의 관계를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하여, 촬영될 평면의 중심 위치를 산출하는 방법에 대해 설명한다.
일반적으로 카메라의 렌즈는 시야각(field of view: FOV) 내의 피사체만을 촬영할 수 있다. 시야각은 카메라 별로 고유하게 설정되어 있는 값으로, 카메라 렌즈의 초점 길이와 관련된다. 즉, 카메라 렌즈의 초점 길이가 짧아질수록, 시야각은 넓어진다.
도 3에 도시된 바와 같이, 카메라의 촬영 환경은 N개의 다각형 평면으로 나눌 수 있다. 이 때, 카메라의 고유 시야각을 θFOV, 촬영할 평면의 개수를 Ntotal이라 하면, 다음과 같은 수학식이 성립된다.
Figure 112006001060456-pat00001
수학식 1에서, [z]는 가우스 함수로서, z를 초과하지 않는 최대 정수값을 의미한다.
각 평면에서 시야각(FOV)이 겹치는 영역의 총합을 θR- FOV 라 하면, θR- FOV 는 다음과 같은 수학식에 의해 산출된다.
Figure 112006001060456-pat00002
한편, 실제 촬영해야할 시야각을 θ'FOV 라 하면, θ'FOV 는 다음과 같은 수학식에 의해 산출된다.
Figure 112006001060456-pat00003
한편, 촬영될 평면의 중심 위치(Pn +1)는 다음과 같은 수학식에 의해 산출된다.
Figure 112006001060456-pat00004
수학식 4에서, Pn 은 현재 촬영 평면의 중심 위치, Pn +1 은 다음 촬영될 평면의 중심 위치, θ'FOV 는 실제 촬영해야할 시야각을 각각 나타낸다. 도 3에서, α와 β는 동일하므로, 수학식 4가 성립됨을 쉽게 알 수 있다.
S210 단계에서, 촬영될 평면의 중심 위치가 산출되면, 제어부(30)는 촬영될 평면의 중심 위치 방향이 디스플레이부(70)에 표시되도록 한다(S220). 이에 의해, 사용자는 카메라가 촬영될 다음 평면의 중심 위치 방향으로 이동되어야 함을 인식하고, 다음 촬영될 평면의 중심 위치 방향으로 카메라부(40)를 이동시키게 된다.
이와 같이, 이동통신단말기(100)에 구비된 카메라부(40)가 이동되면 위치 감지부(10)는 카메라부(40)의 현재 위치를 실시간으로 감지하여, 카메라부(40)의 현재 위치 정보를 제어부(30)로 제공한다(S230).
제어부(30)는 위치 감지부(40)로부터 제공받은 카메라의 현재 위치 정보와 촬영될 평면의 중심 위치를 비교한다(S240). 비교결과, 카메라의 현재 위치가 촬영될 평면의 중심 위치에 놓이게 되면(S240:Y), 제어부(30)는 해당 평면 내에 위치하는 피사체가 촬영되도록 카메라부(40)를 제어한다(S250).
모든 평면에 대해 촬영이 완료되지 않은 경우(S260:N)에는 S210 단계 내지 S250 단계를 반복적으로 수행한다. 즉, 다음 촬영될 평면의 중심위치를 산출(S210)하고, 촬영될 평면의 중심 위치 방향을 디스플레이하게 된다(S220). 이 후의 S230 단계 내지 S250 단계도 동일하게 수행된다.
이와 달리, 모든 평면에 대해 촬영이 완료된 경우(S260:Y), 파노라마 영상 처리부(50)에 의해 파노라마 영상 처리 과정이 수행된다(S270). 파노라마 영상 처리 과정은 일반적으로 잘 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 영상 처리 과정을 거쳐 최종적으로 생성된 파노라마 영상은 메모리부(60)에 저장된다.
상술한 바와 같은 과정을 통해 최적화된 파노라마 영상이 얻어지게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하고 있으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 파노라마 영상 촬영시 카메라의 시야각과 카메라의 위치를 고려하여 최적화된 위치에서 자동으로 촬영을 수행하므로, 종래와 같이 촬영자의 직감에 의존한 촬영방식으로 인하여 발생하는 이미지 벌어짐 현상이나 왜곡현상 등의 발생을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 하나의 카메라 센서를 구비한 카메라 모듈을 이용하여 파노라마 영상 촬영을 수행하므로 제작비용을 줄이고, 이동통신단말기의 소형화에 기여할 수 있는 장점이 있다.

Claims (6)

  1. 카메라의 시야각(field of view)에 기초하여 촬영 평면의 개수 및 촬영 평면의 중심 위치가 산출되는 단계;
    상기 카메라의 현재 위치와 산출된 상기 촬영 평면의 중심 위치가 비교되는 단계; 및
    비교결과, 상기 카메라의 현재 위치와 상기 촬영 평면의 중심 위치가 동일한 경우, 상기 촬영 평면 내에 위치하는 피사체에 대한 촬영이 수행되어 상기 촬영 평면에 대응되는 정지영상이 생성되고, 생성된 상기 정지영상이 저장되는 단계;를 포함하는 파노라마 영상 촬영 방법.
  2. 청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서,
    상기 촬영 평면의 중심 위치가 산출되면,
    상기 촬영 평면의 중심 위치 방향이 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 촬영 방법.
  3. 청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서,
    모든 촬영 평면에 대해 촬영이 완료되어, 상기 모든 촬영 평면에 각각 대응되는 정지영상이 생성 및 저장되면,
    상기 모든 촬영 평면에 각각 대응되는 정지영상에 대해 파노라마 영상 처리 가 수행되어 파노라마 영상이 생성되는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파노라마 영상 촬영 방법.
  4. 카메라를 구비하여 촬영을 수행하고, 촬영된 영상을 신호처리하여 정지영상을 생성하는 카메라부;
    카메라의 시야각(field of view)에 관한 정보 및 생성된 정지영상을 저장하는 메모리부;
    상기 카메라의 현재 위치를 실시간으로 감지하는 위치 감지부; 및
    상기 카메라의 시야각에 기초하여 촬영 평면의 개수 및 촬영 평면의 중심 위치를 산출하고, 상기 위치 감지부로부터 제공된 상기 카메라의 현재 위치와 상기 촬영 평면의 중심 위치를 비교하여 동일한 경우, 상기 카메라부를 제어하여 상기 촬영 평면 내에 위치하는 피사체에 대한 촬영이 수행되도록 제어하는 제어부;를 포함하는 이동통신단말기.
  5. 청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제4항에 있어서,
    상기 촬영 평면의 중심 위치 방향을 디스플레이하는 디스플레이부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기.
  6. 청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제4항에 있어서,
    모든 촬영 평면에 대해 촬영이 완료되는 경우, 상기 모든 촬영 평면에 각각 대응되는 정지영상에 대해 파노라마 영상 처리를 수행하여 파노라마 영상을 생성하는 파노라마 영상 처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기.
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