KR100780701B1 - 3차원 이미지 자동 생성장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

3차원 이미지 자동 생성장치 및 방법이 개시된다. 이미지 촬영부와 이미지 촬영부에 의해 촬영된 이미지를 이용하여 3차원 이미지를 생성하는 이미지 관리장치를 포함하고, 이미지 촬영부는 수평면을 가지고 수평면에 피사체가 위치하며 회전축을 중심으로 회전하는 턴테이블과, 회전축에 대해 수직 및 평행함과 동시에 회전축에 대해 하나 이상의 조명경사각을 갖게 배치되며 피사체에 빛을 조사하는 복수 개의 조명부와, 회전축에 대해 수직 및 평행함과 동시에 회전축에 대해 하나 이상의 촬영경사각을 갖게 배치되며 피사체의 이미지를 촬영하는 카메라부와, 턴테이블을 중심으로 카메라부에 대향되게 위치하는 배경부를 포함하는 3차원 이미지 자동 생성장치는 3차원 이미지의 생성이 용이하고 비용 및 시간을 절감할 수 있다.

3차원 이미지, 디지털 카메라, 이미지 합성

Description

3차원 이미지 자동 생성장치 및 방법{APPARATUS AUTOMATICALLY CREATING THREE DIMENSION IMAGE AND METHOD THEREFORE}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 이미지 자동 생성장치의 전체 구성을 나타낸 블록도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 이미지 자동 생성장치에서 이미지촬영부를 나타내는 사시도이다.

도 3은 도 2에 도시된 이미지촬영부에서 카메라부 및 조명부가 배치된 상태를 도시한 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 이미지 자동 촬영장치에서 조명부에 의해 피사체에 빛이 조사되고 이를 카메라부가 촬영하는 상태를 나타낸 개략도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배경의 사시도이다.

도 6은 도 5의 "A" 부분의 확대 사시도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 이미지 자동 생성장치에서 이미지가 생성되는 방법을 나타낸 순서도이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 이미지 자동 생성장치에서 디지털 이미지가 가공되는 방법을 나타낸 순서도이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 이미지 자동 생성장치에서 생성된 이미지의 일례를 도시한 예시도이다.

<도면 부호의 설명>

10: 이미지 촬영부

11: 프레임 13: 판넬

15: 카메라부 17: 조명부

21: 배경 23: 둘레부

24: 라운드부 25: 센터홀

27: 턴테이블 29: 수평면

30: 이미지 관리장치 31: 이미지촬영 저장부

33: 이미지촬영 제어부 35: 입력부

37: 3차원이미지 생성부 39: 제어부

41: 송수신부 43: 3차원이미지 저장부

45: 표시부 47: 3차원이미지 표시제어부

본 발명은 3차원 이미지 자동 생성장치에 관한 것이다.

인터넷, 시디롬(CD-ROM) 등과 같은 디지털 매체를 이용한 전자 상거래, 가상 박물관, 디지털 백과사전 및 전자 카타로그의 이용이 점차 증가하고 있는 추세이다. 이러한 경우 가상 현실을 통한 물체에의 시각적 접근을 더욱 효과적으로 할 수 있도록 사진과 같은 평면 이미지뿐 아니라 마치 눈앞에 실제 대상물이 있는 것과 같은 양안 입체시에 의한 충분한 입체감과 사용자가 대상물을 보는 방향이나 자세 등을 자유로이 선택 가능하게 하기 위해 3차원 이미지를 함께(또는 3차원 이미지만을 독자적으로) 제공할 필요가 있다.

이와 같이, 교육 효과, 제품에 대한 실제적 정보 제공 등의 다양한 목적을 달성하기 위해 3차원 콘텐츠의 이용이 점차 증가하고 있다. 그러나, 종래의 3차원 콘텐츠 제공 방법은 작업자가 촬영 대상물(예를 들어, 조각품, 판매용 제품 등)을 다수의 각도에서 수동으로 촬영한 후, 촬영된 사진들을 합성하여 하나의 3차원 이미지로 생성하는 방법이나, 동영상을 촬영하여 동영상 파일을 제공하는 방법 등이 제공되고 있다.

수동으로 촬영된 복수의 사진을 합성하여 하나의 3차원 이미지를 만드는 방법은 수요자(예를 들어, 구매자, 관람자 등)의 요구에 따른 각도의 이미지를 제공할 수 있다는 장점을 가지는 반면에, 3차원 이미지를 만들기 위해 촬영하여야 하는 사진의 수량이 많고, 촬영시 많은 시간을 요구하며 또한 3차원 이미지 생성 과정이 복잡해지는 문제점이 있었으며, 결과적으로 3차원 이미지 생성 비용을 증가시키는 문제점도 있었다. 또한, 모든 촬영 대상물을 복수 회 촬영할 때 사진의 중심점이 일치하지 않은 사진이 존재하는 경우에는 처음부터 촬영 작업을 다시 시작해야 하 는 경우가 발생할 수도 있으며, 수작업으로 다양한 각도를 재촬영 하는 과정에서 사람의 시각과 카메라 랜즈의 각도에 따른 작업 오차가 발행하는 문제점도 있었다.

이에 비해, 동영상을 촬영하여 동영상 파일을 제공하는 방법은 우수한 촬영 기자재를 이용하여 연속적으로 촬영 대상물을 촬영한 후 하나의 전자 파일로 제공할 수 있어 전자 파일 생성 시간을 단축시키고, 전자 파일 생성 과정이 용이하다는 장점이 있으나, 수요자가 원하는 각도의 이미지를 자유롭게 얻을 수 없다는 문제점이 있었다. 또한, 기존의 동영상 파일의 크기가 너무 커서 해당 파일을 제공하는 웹서버 (Web Server)가 정상적으로 동작하지 못하는 경우(예를 들어, 다운(down) 등)도 있어, 다수개의 제품 또는 자료를 홍보하는 데에는 한계가 있었다.

즉, 종래 기술에 따른 3차원 콘텐츠 제공 방법은 3차원 콘텐츠 생성 비용, 작업 시간, 작업 비용, 수요자의 요구 불만족 등과 같은 많은 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 3차원 이미지의 생성이 용이하고 비용 및 시간을 절감할 수 있는 3차원 이미지 자동 생성장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 3차원 이미지 자동 생성장치는 이미지 촬영부와 이미지 촬영부에 의해 촬영된 이미지를 이용하여 3차원 이미지를 생성하는 이미지 관리장치를 포함하고, 이미지 촬영부는 수평면을 가지고 수평면에 피사체가 위치하며 회전축을 중심으로 회전하는 턴테이블과, 회전축에 대해 수직 및 평행함과 동시에 회전축에 대해 하나 이상의 조명경사각을 갖게 배치되며 피사체에 빛을 조사하는 복수 개의 조명부와, 회전축에 대해 수직 및 평행함과 동시에 회전축에 대해 하나 이상의 촬영경사각을 갖게 배치되며 피사체의 이미지를 촬영하는 카메라부와, 턴테이블을 중심으로 카메라부에 대향되게 위치하는 배경부를 포함한다.

본 발명에 따른 3차원 이미지 자동 생성장치의 실시예는 다음과 같은 특징들을 하나 또는 그 이상 구비할 수 있다. 예를 들면, 조명경사각과 촬영경사각은 동일하거나 실질적으로 동일할 수 있으며, 조명경사각 및 촬영경사각은 회전축에 대해 소정의 각도로 순차적으로 절곡될 수 있다. 그리고 조명경사각 및 촬영경사각은 각각 2개 또는 여러 개가 형성되며 순차적으로 약 30˚씩 또는 90˚미만의 각도로 절곡되어 형성될 수도 있다.

3차원 이미지 자동 생성장치는 회전축에 수직 및 평행함과 동시에 촬영경사각 및 조명경사각과 동일한 경사각을 가지고 배치되는 복수 개의 판넬을 구비하고, 조명부 및 카메라부는 판넬에 고정될 수 있으며, 판넬은 프레임에 의해 각각 지지될 수 있다. 카메라부의 중심을 지나는 선은 모두 중심축과 동일한 평면에 있으며, 조명부는 카메라부의 좌우에 한 쌍이 배치된 발광다이오드일 수 있다.

그리고 배경부는 일정한 곡률반경을 갖거나 반구 형상의 둘레부 및 둘레부의 일단부와 연결되며 턴테이블이 위치하는 센터홀을 구비한 수평부로 이루어질 수 있으며, 둘레부와 수평부의 연결부에는 일정한 곡률반경을 가지는 라운드부가 형성될 수 있다. 턴테이블의 수평면, 둘레부 및 수평부 중 조명부에 의해 빛이 조사되는 면은 동일한 색, 예를 들면 백색을 가질 수 있다. 이미지 관리장치는 이미지 촬영부에 의해 촬영된 이미지를 전송 받은 후 자동으로 편집 및 합성하여 3차원 이미지 파일을 생성할 수도 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 3차원 이미지 자동 생성방법은 이미지 촬영부와 이미지 촬영부에 의해 촬영된 이미지를 이용하여 3차원 이미지를 생성하는 이미지 관리장치를 이용하여 3차원 이미지를 자동으로 생성하는 방법에 있어서, 이미지 관리장치가 이미지 촬영부에 동작 제어 신호를 전송하는 단계와, 이미지 촬영부가 동작 제어 신호에 의해 피사체를 촬영한 후 디지털 이미지를 생성한 후 이미지 관리장치에 전송하는 단계와, 이미지 관리장치가 이미지 촬영부에 의해 촬영된 디지털 이미지를 수신 및 저장하는 단계와, 이미지 관리장치가 디지털 이미지를 가공한 후 3차원 이미지를 자동으로 생성한 후 일정한 포맷의 3차원 이미지 파일을 생성하는 단계를 포함한다.

디지털 이미지를 가공하는 단계는 이미지 촬영부로부터 수신된 디지털 이미지를 보정하는 단계와, 3차원 VR 이미지 기능을 부여하는 단계와, 디지털 이미지의 압축 및 속도를 조절하는 단계와, 디지털 이미지의 파일 포맷을 결정한 후 결정된 포맷 형태로 3차원 이미지를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

그리고 이미지를 자동 보정하는 단계는 크로마키, 사이즈 보정, 노출보정, 화이트 밸런스 보정, 자동 센터링 보정, 오토 포커스 보정 중 적어도 하나 이상이 수행될 수 있으며, 3차원 VR 이미지 기능을 부여하는 단계는 압축 및 속도를 조절 하는 단계는 화면의 상하 및 좌우 회전, 확대, 에니메이션 기능 중 적어도 하나 이상의 기능이 부여될 수 있다. 또한, 이미지 관리장치는 3차원 이미지 파일을 외부의 이동식 저장매체에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 3차원 이미지 자동 생성장치의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 3차원 이미지 자동 생성장치는 이미지촬영부(10) 및 이미지관리장치(30)를 포함한다.

이미지촬영부(10)는 이미지관리장치(30)의 제어신호(즉, 턴테이블 회전속도 제어신호, 턴테이블의 회전각도 제어신호)에 상응하는 상태에서 촬영 대상물을 촬영하고, 촬영된 디지털 이미지(예를 들어, JPEG 포맷의 이미지)를 이미지관리장치(30)로 전달하는 기능을 수행한다. 이미지촬영부(10)의 상세 구성은 추후 도 2 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 3차원 이미지 자동 생성장치의 전체적인 구성에 대해서 설명하기로 한다.

이미지관리장치(30)는 이미지촬영 제어부(33), 이미지촬영 저장부(31), 3차원이미지 생성부(37), 3차원이미지 저장부(43), 송수신부(41), 3차원이미지 표시제어부(47), 표시부(45), 입력부(35) 및 제어부(39)를 포함한다.

이미지촬영 제어부(33)는 이미지촬영부(10)의 상태를 제어하기 위한 제어신호(즉, 턴테이블 회전속도 제어신호, 턴테이블 회전각도 제어신호)를 생성하여 이미지촬영부(10)로 전달하는 기능을 수행한다. 또한, 촬영미미지 제어부(33)는 이미지촬영부(10)로부터 수신된 촬영 이미지를 수신하여 제어부(39)의 제어에 의해 이미지촬영 저장부(31)에 저장하는 기능을 수행한다. 이미지촬영 제어부(33)에서 생성하는 제어신호에 의해 이미지촬영부(10)에서 촬영되는 디지털 이미지는 수요자 요구에 가장 적합한 크기의 디지털 이미지이다. 또한, 이미지촬영 제어부(33)는 이미지촬영부(10)에 의해 촬영된 디지털 이미지의 파일 포맷을 변경(예를 들어, JPEG 포맷을 BMP 포맷으로 변환)하는 기능, 다수개의 서로 다른 파일(예를 들어, JPEG 포맷, BMP 포맷, MPEG포맷의 다수개의 파일)을 하나의 파일로 합성(Merge)하는 기능 등도 수행할 수 있다. 물론, 도 1에는 도시되지 않았으나, 이미지촬영 제어부(33)와 이미지촬영부(10)간의 데이터 송수신을 중계하는 송수신부가 더 포함될 수 있다.

이미지촬영 저장부(31)는 이미지촬영 제어부(33)의 제어신호에 상응하는 상태에서 이미지촬영부(10)에 의해 촬영된 복수의 디지털 이미지를 저장한다. 또한, 이미지촬영 저장부(31)는 각각의 디지털 이미지에 상응하는 촬영 상태 정보(예를 들어, 촬영 시점에서의 턴테이블의 회전 각도, 피사체의 촬영면 정보)를 더 저장할 수 있다.

3차원이미지 생성부(37)는 이미지촬영 저장부(31)에 저장되어 있는 복수의 디지털 이미지를 가공하여 하나의 전자 파일(예를 들어, NVR 포맷의 파일)을 생성 한다. 물론, 실제적인 하나의 3차원 이미지를 생성하는 대신 수요자의 눈에는 하나의 3차원 이미지인 것처럼 보이도록 하기 위해 복수의 디지털 이미지들을 연결하여 하나의 동영상처럼 인식할 수 있도록 하는 방법도 적용될 수 있다. NVR 포맷의 전자 파일은 압축된 형태의 전자 파일로서 원본 파일을 약 200분의 1이하로 압축할 수 있으며, 복수의 디지털 이미지들을 가공, 수정하여 하나의 동영상처럼 인식할 수 있도록 하는 전자파일이다. 따라서, NVR 포맷의 전자 파일을 생성하기 전에 이미지촬영 저장부(31)에 저장된 디지털 이미지의 배경, 중심축 등을 보정(예를 들어, 중심축 맞추기)하고 복수의 디지털 이미지를 멀티로 확장하는 등의 작업을 선행될 수 있다.

3차원이미지 저장부(31)는 3차원이미지 생성부(37)에 의해 생성된 NVR 포맷의 전자 파일을 저장하는 기능을 수행한다. 물론, 이미지촬영 저장부(31)와 3차원이미지 저장부(43)는 하나의 저장부로서 통합될 수 있다.

송수신부(41)는 3차원이미지 저장부(43)에 저장되어 있는 NVR 포맷의 전자 파일을 외부 웹서버(49)(예를 들어, 전자상거래 서버 등)에 전송하고, 외부 웹서버(49)로부터의 요청 사항을 수신하는 기능을 수행한다.

3차원이미지 표시제어부(47)는 생성된 NVR 포맷의 전자 파일을 3차원 이미지 형태로 표시부(45)에 디스플레이되도록 하고, 또한 사용자에 의해 입력된 제어 명령(예를 들어, 좌우로 돌리기, 확대, 축소 등)에 상응하도록 당해 이미지가 변환되어 표시부(45)에 표시되도록 하는 기능을 수행한다.

표시부(45)는 3차원 이미지를 디스플레이하기 위한 수단이고, 입력부(35)는 표시 제어명령 또는 작업자에 의해 촬영 대상물의 크기 등을 입력 받기 위한 수단이다. 도 1에는 이미지관리장치(30) 내에 포함된 표시부(45)를 통해 3차원 이미지가 디스플레이되는 경우만이 가정되었으나, 이미지관리장치(30)와 별도의 표시 장치가 결합되어 당해 표시 장치를 통해 3차원 이미지가 디스플레이되도록 할 수도 있음은 당연하다.

제어부(39)는 자동으로 3차원 이미지를 생성하여 제공할 수 있도록 하기 위해 이미지촬영 제어부(33), 이미지촬영 저장부(31), 3차원이미지 생성부(37), 3차원이미지 저장부(43), 송수신부(41), 3차원이미지 표시제어부(47) 등을 제어하는 기능을 수행한다.

도 1에 도시된 3차원이미지 생성장치의 구성은 본 발명을 설명하기 위한 일 예에 지나지 않으며, 도 1에 포함된 일부 구성 요소(예를 들어, 표시부, 입력부 등)는 생략되거나 외부 장치(예를 들어, 컴퓨터 등)와 결합되어 동일한 기능을 수행하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 이미지관리장치(30)는 별도의 하드웨어 구성을 가지지 않고, 컴퓨터 등에 설치되어 운용되는 소프트웨어로도 구현될 수 있다.

이하에서는 도 2 내지 도 6을 참조하면서 3차원 이미지 자동 생성장치 중에서 이미지 촬영부(10)의 일 실시예에 대해서 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이미지 촬영부(10)는 일정한 크기를 갖는 케이스(19)를 구비하고, 케이스(19)의 내부에는 피사체(미도시)가 위치하는 턴테이블(37), 피사체에 빛을 조사하는 조명부(17) 및 피사체를 촬영하는 카메라부(15)가 구비되어 있다. 그리고 턴테이블(27)의 둘레에는 촬영시 배경이 되는 배경부(21)가 위치하고 있다. 또한, 조명부(17) 및 카메라부(15)는 판넬(13)에 고정되고 각각의 판넬(13)은 프레임(11)에 의해 지지된다.

본 실시예에 따른 이미지 촬영부(10)에서 카메라부(15) 및 조명부(17)는 턴테이블(27)의 회전축에 대해 수평 및 수직하게 배치됨과 동시에 소정의 경사각을 갖고 배치되어 있다는 점에 특징이 있다. 따라서 피사체를 턴테이블(27) 상에 올려 놓은 후 턴테이블(27)을 회전시키면서 카메라부(15)를 이용하여 피사체에 대한 다양한 각도에서 이미지를 촬영하기 때문에(도 4 참조) 3차원 이미지를 용이하게 생성할 수 있게 된다.

턴테이블(27)은 피사체가 위치하는 편평한 수평면(29)을 가지고 일정한 회전축(X)을 중심으로 회전한다. 턴테이블(27)은 전기 모터 등과 같은 일정한 구동장치에 의해 회전하며 제어부(39)의 제어신호에 의해 회전 속도 및 회전 각도 등이 제어된다. 회전축(X)은 수평면(29)과 수직을 이루는데, 턴테이블(27)은 회전축(X)을 중심으로 회전하게 된다.

수평면(29)에는 피사체가 위치하며 일정한 색, 예를 들면 백색을 띄고 있다. 이와 같이 수평면(29)이 백색과 같이 일정한 색을 띄는 것은 수평면의 색이 피사체 등에 투영되는 것을 방지하기 위함이다. 그리고 수평면(29)은 배경부(21)에 형성된 센터홀(25)을 통해 외부로 노출되며, 수명면(29)의 높이는 수평부(26)의 상면과 실질적으로 동일하다. 이는 조명부(17)에 의해 빛이 조사됨으로써 센터홀(25)의 외부로 돌출된 턴테이블(27)의 일부에 대한 음영(陰影)이 생성되는 것을 방지하기 위함 이다.

카메라부(15) 및 조명부(17)는 회전축(X)에 대해 수직 및 평행하게 위치함과 동시에 일정한 경사각(도 4 참조)을 가지고 턴테이블(27)로부터 일정간격 이격되어 위치한다. 이와 같이 배치된 카메라부(15)는 다양한 각도에서 피사체를 동시에 촬영하기 때문에 3차원 이미지 생성이 용이하다. 카메라부(15)는 이미지촬영 제어부(31)로부터 수신되는 제어신호에 의해 턴테이블(27)이 일정한 각도로 회전한 후 피사체의 이미지를 촬영하여 디지털 이미지를 생성한다. 카메라부(15)는 이미지촬영 제어부(31)로부터 제어신호를 수신하고 촬영된 이미지를 이미지촬영 제어부(31)로 전송하기 위해 케이블을 통해 연결될 수 있다. 카메라부(15)는 일반적인 CCD(Charged Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 카메라모듈일 수 있으며, 이에 국한되는 것은 아니다.

도 3 내지 도 4를 참조하면, 카메라부(15)는 각각의 판넬(13a, 13b, 13c, 13d)에 고정된 복수 개로 이루어진다. 카메라부(15)는 턴테이블(27)의 회전축(X)에 평수직하게 배치된 카메라모듈(15a), 회전축(X)에 평행하게 배치된 카메라모듈(15d), 회전축(X)과 촬영경사각을 이루며 배치된 카메라모듈(15b, 15c)로 이루어진다. 각각의 카메라모듈(15a, 15b, 15c, 15d)의 중심선, 즉 카메라모듈의 렌즈의 중심을 통과하는 선과 중심축(X)은 모두 동일한 평면에 있다. 즉, 각각의 카메라모듈(15a, 15b, 15c, 15d)은 도 4의 화살표(Y) 방향에서 관찰할 경우 모두 일직선 상에 위치하는데 이는 피사체에 대한 더욱 정확한 이미지를 얻기 위함이다.

도 4를 참조하면, 각각의 카메라모듈(15a, 15b, 15c, 15d)은 인접하는 카메 라모듈에 대해서 약 30˚의 촬영경사각을 갖고 배치된다. 카메라모듈(15c)은 중심축(X)에 대해 30˚의 촬영경사각을 가지고 위치하고, 인접하는 카메라모듈(15b)은 중심축(X)에 대해 60˚의 촬영경사각을 가지고 배치된다. 따라서 본 실시예에 따른 카메라모듈(15a, 15b, 15c, 15d)은 정12각형의 일부면을 따라 배치된 형태를 갖는다. 물론, 본 발명은 이에 국한되지 않으며 필요에 따라 정n각형(n은 4이상의 자연수)의 일부를 따라 배치될 수도 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 카메라(15a, 15b, 15c, 15d)의 좌우에는 한 쌍의 조명부(17)가 배치되어 있다. 조명부(17)는 피사체에 일정한 빛을 조사하는데, 일반적인 발광다이오드(Lighting Emitting Diode)일 수 있다. 조명부(17) 또한 도 4의 화살표 방향에서 관찰할 경우 일직선 상에 위치한다. 조명부(17)는 카메라부(15)와 같이 중심축(X)과 수평을 이루거나(17a), 수직을 이루거나(17d) 또는 일정한 조명경사각(도 3 내지 도 4에서와 같이, 30˚ 및 60˚)을 이루며 배치될 수 있다.

본 실시예에서는 조명부(17)를 카메라부와 동일한 면에 배치하였지만, 본 발명은 이에 국한되는 것은 아니며 필요에 따라 조명경사각과 촬영경사각 등을 달리하여 배치할 수 있음은 물론이다. 그리고 본 실시예에 따른 조명부(17)는 카메라모듈(15a, 15b, 15c, 15d)의 좌우에 한 쌍이 배치되어 있지만, 카메라모듈(15a, 15b, 15c, 15d)의 상하 및/또는 좌우 등 필요에 따라 다양하게 배치될 수 있다.

배경부(21)는 도 4에 도시된 바와 같이 카메라부(15) 및 조명부(17)와 일정 간격 이격되어 위치하며, 턴테이블(27)을 중심으로 카메라부(15)에 대향되게 위치 한다. 배경부(21)는 카메라부(15)가 피사체를 촬영할 경우 피사체의 배경에 이미지가 생성되는 것을 방지함으로써 피사체에 대한 정확한 이미지가 생성되게 한다. 도 5를 참조하면, 배경부(21)는 일정한 곡률 반경을 갖는 둘레부(23) 및 둘레부(23)의 일단부에서 수평 방향으로 형성된 수평부(26)를 구비한다.

둘레부(23)는 일정한 곡률 반경을 가지고 수직으로 위치하고 있으며, 카메라부(15)가 피사체를 촬영할 경우 피사체에 대한 배경이 된다. 둘레부(23)의 적어도 내면은 전체적으로 동일한 색, 예를 들면 흰색을 띄고 있기 때문에 피사체에 둘레부(23) 내면의 색이 투영되는 것을 방지할 수 있다. 둘레부(23)와 수평부(26)의 연결부에는 도 5에 도시된 바와 같이 라운드부(24)가 형성되어 있다. 라운드부(24)는 둘레부(23)의 하단부와 수평부(26)를 매끄럽게 연결함으로써 수평부(26) 및 둘레부(23)의 연결 부분에 음영의 발생을 방지한다.

본 실시예에서는 둘레부(23)가 일정한 곡률 반경을 갖지만 본 발명은 이에 국한되는 것은 아니며, 음영을 발생시키지 않음과 동시에 피사체에 대한 배경이 된다면 어떠한 형상도 가능하다. 예를 들면 둘레부(23)는 평면 또는 반원구 형상을 갖도록 제작될 수 있다.

수평부(26)는 둘레부(23)의 하단부에서 수평 방향으로 연장되며 센터홀(25)을 구비한다. 센터홀(25)을 통해서 턴테이블(27)의 수평면(29)이 외부로 돌출되며, 턴테이블(27)에 의한 음영이 발생되는 것을 방지하기 위해 수평면(29)과 수평부(26)의 높이를 동일하거나 실질적으로 동일하게 배치할 수 있다. 수평부(26)의 상면, 즉 카메라부(15)에 의해 촬영될 수 있는 면의 색도 흰색 등과 같은 동일한 색 을 띌 수 있다.

이하에서는 도 4를 참조하여 이미지촬영부(30)의 촬영 방법을 설명하기로 한다.

이미지촬영 제어부(33)로부터 제어신호가 전송되면 턴테이블(27)은 일정한 각도 및 속도로 회전한다. 이때 조명부(17)는 항상 빛을 피사체에 조사하거나 카메라부(15)의 촬영시에만 빛을 조사할 수 있다. 턴테이블(27)의 회전이 완료되면 각각의 카메라모듈(15a, 15b, 15c, 15d)은 피사체에 대한 일정한 경선(經線)에 일렬로 위치한다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 각각의 카메라모듈(15a, 15b, 15c, 15d)은 피사체에 대한 4개의 위선(緯線)에 배치되어 있다. 그리고 카메라모듈(15a, 15b, 15c, 15d) 각각이 피사체의 각각의 위선에 대한 이미지를 촬영함으로써 하나의 경선에 대한 촬영이 완료된다.

그리고 이미지촬영 제어부(33)로부터 제어신호가 전송되면 피사체의 다른 경선에 대한 이미지를 촬영하기 위해서 턴테이블(27)이 일정한 각도로 회전한다. 회전 각도는 피사체의 크기 및 형상 등에 따라 결정될 수 있다. 그리고 턴테이블(27)이 고정되면 각각의 카메라모듈(15a, 15b, 15c, 15d)이 피사체에 대한 4개의 위선에 대한 이미지를 촬영한다. 이러한 과정을 반복하여 턴테이블(27)이 한 바퀴 돌면 촬영이 완료된다.

이하에서는 도 7 내지 도 9를 참조하면서 본 발명에 따른 3차원 이미지 자동 생성장치에서 3차원 이미지를 생성하는 방법에 대해서 설명하기로 한다. 본 실시예에 따른 3차원 이미지 자동 생성방법은 피사체의 촬영, 이미지의 가공 및 그로 인 한 3차원 이미지의 생성, 3차원 이미지의 자동 저장 및 전송 등의 모두 자동으로 이루어지기 때문에 사용이 편리한 점에 특징이 있다.

도 7을 참조하면, 단계 S10에서 3차원이미지 생성장치의 이미지관리장치(30)는 피사체의 3차원 이미지를 생성하고자 하는 관리자는 촬영 대상을 지정하고, 동작 개시 명령을 입력 받는다. 피사체는 판매용 제품, 성형을 위한 얼굴 이미지, 조각 예술품 등이 있을 수 있다. 이 경우, 성형을 위한 얼굴 이미지는 판매용 제품보다 높은 정도의 정밀도를 요구할 수 있으므로, 보다 정밀한 경도에서 여러 장의 사진 이미지를 촬영할 필요가 있는 것이다.

단계 S15에서 이미지관리장치(30)는 단계 S10을 통해 지정된 피사체에 상응하여 미리 지정된 동작 특성(즉, 턴테이블의 회전 각도, 촬영 횟수 등)을 추출한다. 예를 들어, 성형을 위한 얼굴 이미지의 경우에는 턴테이블의 매회전시 10˚씩 회전하면서 36개의 경선에 대한 이미지를 촬영하도록 미리 지정되어 있을 수 있다.

단계 S20에서 이미지관리장치(30)는 관리자로부터 정밀 촬영 요청이 입력되는지 여부를 판단한다. 정밀 촬영 요청은 보다 많은 횟수의 사진 촬영이 이루어지도록 하기 위한 것이다. 정밀 촬영 요청이 입력되는 경우, 단계 S25에서 이미지관리장치(30)는 단계 S15를 통해 추출된 동작 특성(예를 들어, 턴테이블의 회전 각도, 촬영 횟수 등)을 갱신하고, 단계 S30으로 진행한다. 그러나, 정밀 촬영 요청이 입력되지 않는 경우에는 즉시 단계 S30으로 진행한다. 단계 S30에서 이미지관리장치(30)는 이미지촬영부(10)로 동작 제어 신호(즉, 턴테이블 회전속도 제어신호, 턴테이블의 회전각도 제어신호)를 전송한다.

이미지 촬영부(10)는 단계 S35에서 이미지관리장치(30)로부터 동작 제어신호를 수신하고, 단계 S40으로 진행하여 수신된 동작제어신호에 상응하여 이미지촬영부 상태를 조절한다. 예를 들어, 동작제어신호에 의해 이미지촬영부(10)는 턴테이블(27)의 회전 속도 또는 일정 각도 회전한 상태에서 대기하도록 할 수 있다. 이 단계에서, 초기 촬영된 이미지의 상태를 점검하여 이미지의 상태에 따라 위치, 상황 등을 재 조절하거나 자동 촬영 시작을 진행할 수 있다.

이미지촬영부(10)는 단계 S45에서 단계 S40을 통해 조절된 상태에서 디지털 이미지를 촬영하고, 단계 S50으로 진행하여 촬영된 디지털이미지를 이미지관리장치(30)로 전송한다.

이미지 관리 장치(30)는 단계 S55에서 이미지촬영부(10)로부터 디지털이미지를 수신하고 저장한다. 이후, 이미지관리장치(30)는 단계 S57에서 저장된 디지털 이미지를 가공하는데, 이와 같은 가공방법이 도 8에 도시되어 있다.

도 8을 참조하면, 디지털 이미지를 가공하는 방법은 우선 단계 57a에서 저장된 디지털 이미지를 자동으로 보정한다. 즉, 크로마키(chroma-key), 사이즈(size) 보정, 노출보정, 컬러(color) 보정, 화이트 밸런스(white balance) 보정, 자동 센터링(centering), 오토 포커스(auto focus) 등의 기능을 이용하여 이미지를 최적의 상태로 보정한다.

그리고 단계 57b에서 화면의 상하 및 좌우 회전, 확대, 에니메이션 기능 등과 같은 3차원 VR(virtual reality) 이미지 기능을 부여한다. 그 후 단계 57c에서 상기 단계 57a 및 단계 57b에서 이미지 자동보정 및 3차원 VR 이미지 기능이 부가 된 디지털 이미지를 압축한 후 로딩(loading) 속도 등을 조정한다. 그리고 단계 57d에서 VR 파일의 포맷을 결정한다. VR 파일은 NVR, SWF, M3D, IGES 포맷 등과 같은 다양한 파일 포맷으로 가공될 수 있으며, 이에 국한되는 것은 아니다.

디지털 이미지의 가공이 완료된 후 단계 S60에서 당해 피사체에 대한 이미지 촬영이 모두 완료되었는지 여부를 판단한다. 이미지 촬영이 모두 완료되지 않은 경우에는 단계 S65로 진행하여 동작제어신호를 갱신하고 단계 S30으로 다시 진행한다. 그러나, 이미지 촬영이 모두 완료된 경우에는 단계 S70으로 진행한다. 단계 S30 내지 단계 S65를 통해 이미지촬영부(10)는 턴테이블(27)이 회전을 함에 따라 피사체의 모든 부위(예를 들어, 앞 뒷면)를 모두 촬영할 수 있게 되는 것이다.

단계 S70에서 이미지관리장치(30)는 촬영된 복수의 디지털이미지들을 이용하여 하나의 3차원이미지를 생성한다. 하나의 3차원이미지를 생성하는 방법으로는 여러 가지 종류의 파일을 합성(Merge)하고 압축하여 이미지를 생성하는 방법이 적용될 수 있다. 물론, 실제적인 하나의 3차원이미지를 생성하는 대신 수요자의 눈에는 하나의 3차원이미지인 것처럼 보이도록 하기 위해 복수의 디지털 이미지들을 연결하는 방법을 적용할 수도 있다. 하나의 3차원이미지를 생성하는 이미지 합성 과정은, 촬영된 이미지 데이터의 보정 과정, 보정된 이미지 데이터를 입력하는 과정, 입력된 디지털 이미지상에서 피사체가 존재하는 영역과 바탕 영역을 구분하여 바탕 영역을 제거하는 과정, 피사체만이 존재하는 디지털이미지들의 중심점을 일치시키기는 과정, 일정하게 정렬된 데이터에 멀티스트리밍 기능(예를 들어, 확대, 축소, 에니메이션 등)을 추가하는 과정, 레코딩 과정, 레코딩과 동시에 각각의 디지털 이 미지들에 MPEG기술을 적용하여 최적의 용량으로 압축(예를 들어, NVR 파일 생성)시키는 과정 등을 포함할 수 있다.

단계 S75에서 이미지관리장치(30)는 관리자로부터 생성된 3차원이미지 표시 요청이 입력되는지 여부를 판단한다. 3차원이미지 표시 요청이 입력되는 경우에는 단계 S80으로 진행하여 표시부(45)에 생성된 3차원이미지를 디스플레이한다. 그러나, 3차원이미지 표시 요청이 입력되지 않는 경우에는 단계를 종료한다.

또한, 단계 S85에서 이미지관리장치(30)는 관리자로부터 표시된 3차원이미지의 표시 상태 변경 요청이 입력되는지 여부를 판단한다. 표시 상태 변경 요청이 입력되는 경우에는 단계 S90으로 진행하여 표시 위치가 변경된 3차원이미지를 표시부(155)에 디스플레이한다. 그러나, 표시 상태 변경 요청이 입력되지 않는 경우에는 단계를 종료한다.

도 9에 3차원이미지가 표시부(45)에 표시된 상태가 예시되어 있다. 도 9를 참조하면, 3차원이미지 표시 화면은 3차원이미지 표시 영역(41), 기능 버튼 영역(43)을 포함한다. 기능 버튼 영역(43)에는 3차원이미지 표시 영역(41)에 표시된 3차원이미지를 확대하여 표시하기 위한 확대 버튼, 3차원이미지를 축소하여 표시하기 위한 축소 버튼, 3차원이미지를 표시면을 변경(즉, 상하좌우 회전)하기 위한 회전 버튼들, 다른 이미지를 표시하도록 하기 위한 닫기 버튼을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 이미지 관리 장치(30)는 마우스의 제어에 따라 피사체의 모양이 상하좌우 회전하도록 할 수 있으며, 멀티스트리밍이 적용된 부분에서는 확대, 애니메이션 등이 나타나도록 할 수 있다. 물론, 도 7에는 도시되지 않았으나, 단계 S70을 통해 생성된 3차원이미지를 통신망을 통해 외부 웹서버(49)로 전송하는 과정이 더 포함될 수 있다.

그리고 사용자의 조작 또는 미리 설정된 일정한 제어신호에 의해 생성된 3차원 이미지 파일을 외부의 이동식 저장장치, 예를 들면 메모리 스틱 또는 이동식 하드 디스크 등에 저장할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명의 다양한 변경예와 수정예도 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명은 3차원 이미지의 생성이 용이하고 비용 및 시간을 절감할 수 있는 3차원 이미지 자동 생성장치를 제공할 수 있다.

Claims (19)

1. 이미지 촬영부와 상기 이미지 촬영부에 의해 촬영된 이미지를 이용하여 3차원 이미지를 생성하는 이미지 관리장치를 포함하고,

   상기 이미지 촬영부는

   수평면을 가지고 상기 수평면에 피사체가 위치하며 회전축을 중심으로 회전하는 턴테이블;과

   상기 회전축에 대해 수직 및 평행함과 동시에 상기 회전축에 대해 하나 이상의 조명경사각을 갖게 배치되며 피사체에 빛을 조사하는 복수 개의 조명부;와

   상기 회전축에 대해 수직 및 평행함과 동시에 상기 회전축에 대해 하나 이상의 촬영경사각을 갖게 배치되며 피사체의 이미지를 촬영하는 카메라부;와

   상기 턴테이블을 중심으로 상기 카메라부에 대향되게 위치하는 배경부를 포함하는 3차원 이미지 자동 생성장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 조명경사각과 상기 촬영경사각은 동일하거나 실질적으로 동일한 3차원 이미지 자동 생성장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 조명경사각 및 상기 촬영경사각은 상기 회전축에 대해 소정의 각도로 순차적으로 절곡되는 3차원 이미지 자동 생성장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 조명경사각 및 상기 촬영경사각은 각각 2개가 형성되며 순차적으로 약 30˚씩 절곡되어 형성되는 3차원 이미지 자동 생성장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 3차원 이미지 자동 생성장치는 상기 회전축에 수직 및 평행함과 동시에 상기 촬영경사각 및 상기 조명경사각과 동일한 경사각을 가지고 배치되는 복수 개의 판넬을 구비하고,

   상기 조명부 및 상기 카메라부는 상기 판넬에 고정되는 3차원 이미지 자동 생성장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 판넬은 프레임에 의해 각각 지지되는 3차원 이미지 자동 생성장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 카메라부의 중심을 지나는 선은 모두 상기 중심축과 동일한 평면에 있는 3차원 이미지 자동 생성장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 조명부는 상기 카메라부의 좌우에 한 쌍이 배치된 발광다이오드인 3차원 이미지 자동 생성장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 배경부는 일정한 곡률반경을 갖는 둘레부 및 상기 둘레부의 일단부와 연결되며 상기 턴테이블이 위치하는 센터홀을 구비한 수평부로 이루어지는 3차원 이미지 자동 생성장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 둘레부와 상기 수평부의 연결부에는 일정한 곡률반경을 가지는 라운드 부가 형성되어 있는 3차원 이미지 자동 생성장치.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 턴테이블의 수평면, 상기 둘레부 및 상기 수평부 중 상기 조명부에 의해 빛이 조사되는 면은 동일한 색을 가지는 3차원 이미지 자동 생성장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 턴테이블의 수평면, 상기 둘레부 및 상기 수평부 중 상기 조명부에 의해 빛이 조사되는 면은 백색을 띄는 3차원 이미지 자동 생성장치.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 배경부는 일정한 반경을 갖는 반구 형상의 둘레부 및 상기 둘레부의 일단부와 연결되며 상기 턴테이블이 위치하는 센터홀을 구비한 수평부로 이루어지는 3차원 이미지 자동 생성장치.
14. 제 1 항에 있어서,

    상기 이미지 관리장치는 상기 이미지 촬영부에 의해 촬영된 이미지를 전송 받은 후 자동으로 편집 및 합성하여 3차원 이미지 파일을 생성하는 3차원 이미지 자동 생성장치.
15. 삭제
16. 이미지 촬영부와 상기 이미지 촬영부에 의해 촬영된 이미지를 이용하여 3차원 이미지를 생성하는 이미지 관리장치를 이용하여 3차원 이미지를 자동으로 생성하는 방법에 있어서,

    상기 이미지 관리장치가 상기 이미지 촬영부에 동작 제어 신호를 전송하는 단계;와

    상기 이미지 촬영부가 상기 동작 제어 신호에 의해 피사체를 촬영한 후 디지털 이미지를 생성한 후 상기 이미지 관리장치에 전송하는 단계;와

    상기 이미지 관리장치가 상기 이미지 촬영부에 의해 촬영된 디지털 이미지를 수신 및 저장하는 단계와;

    상기 이미지 관리장치가 상기 디지털 이미지를 가공한 후 3차원 이미지를 자동으로 생성한 후 일정한 포맷의 3차원 이미지 파일을 생성하는 단계;를 포함하고,

    상기 디지털 이미지를 가공하는 단계는

    (a) 상기 이미지 촬영부로부터 수신된 디지털 이미지를 보정하는 단계와; (b) 3차원 VR 이미지 기능을 부여하는 단계와; (c) 상기 디지털 이미지의 압축 및 속도를 조절하는 단계와; (d) 디지털 이미지의 파일 포맷을 결정한 후 결정된 포맷 형태로 3차원 이미지를 생성하는 단계;를 포함하는 3차원 이미지 자동 생성방법.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 (b) 단계는 크로마키, 사이즈 보정, 노출보정, 화이트 밸런스 보정, 자동 센터링 보정, 오토 포커스 보정 중 적어도 하나 이상이 수행되는 3차원 이미지 자동 생성방법.
18. 제 16 항에 있어서,

    상기 (c) 단계는 화면의 상하 및 좌우 회전, 확대, 에니메이션 기능 중 적어도 하나 이상의 기능이 부여되는 3차원 이미지 자동 생성방법.
19. 제 16 항에 있어서,

    상기 이미지 관리장치는 상기 3차원 이미지 파일을 외부의 이동식 저장매체에 전송하는 단계를 포함하는 3차원 이미지 자동 생성방법.

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