KR100791385B1 - 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 장치 및방법 - Google Patents

영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 장치 및방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영상이 투사되는 투사면의 기하 모델을 측정할 수 있는 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 장치는, 영상 보정을 위해 서로 다른 패턴 포인트를 가지는 제 1패턴 및 제 2패턴을 생성하는 패턴 생성부, 상기 생성된 제 1패턴 및 제 2패턴을 영상을 투사하는 장치로 전달하는 패턴 전달부, 상기 영상을 투사하는 장치에 의해 투사된 제 1패턴 및 제 2패턴을 획득하는 패턴 획득부, 및 상기 획득된 제 1패턴 및 제 2패턴에서 서로 대응되는 패턴 포인트의 위치 변화를 근거로 하여 상기 투사면에 대한 기하학적 신뢰도를 측정하는 신뢰도 측정부를 포함한다.
패턴, 기하학적 신뢰도, 보정

Description

영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 장치 및 방법{Apparatus and method for measuring geometric confidence coefficient at image compensation}
도 1은 종래의 기술에 따른 패턴 영상이 도시된 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 장치가 도시된 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 신뢰도 측정부가 도시된 도면.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 제 1패턴 및 제 2패턴이 도시된 도면.
도 5는 도 4의 제 1패턴 및 제 2패턴을 투사하여 획득한 제 1패턴 및 제 2패턴이 도시된 도면.
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 제 1패턴 및 제 2패턴이 도시된 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 방법이 도시된 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 보정 이전의 영상이 도시된 도면.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 기하학적 신뢰도가 낮은 경우 보정 수행 결과 발생되는 백색 에지가 도시된 도면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 기하학적 신뢰도가 낮은 경우 보정 수행 결과 발생된 영상의 왜곡이 도시된 도면.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
151: 패턴 생성부 152: 패턴 전달부
153: 패턴 획득부 154: 신뢰도 측정부
155: 메시지 출력부
본 발명은 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영상이 투사되는 투사면의 기하 모델을 측정할 수 있는 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 프로젝터에 의해 투사면에 투사된 영상을 보정하기 위해서는 투사된 영상을 카메라를 통해 획득하고, 획득된 영상을 투사된 영상과 비교하여 영상을 보정하게 된다.
이때, 획득된 영상과 투사된 영상의 비교를 통해 영상을 보정할 때, 카메라의 측정 오차, 투사면의 부분적인 돌출 및 알고리즘의 한계 등으로 인하여 투사면의 기하학적 모델의 정확한 추정에 실패함으로써, 오히려 영상의 왜곡이 심화된 보정 결과를 초래하는 경우가 발생하게 된다.
따라서, 보정된 영상을 투사면에 투사하기 이전에 패턴 영상을 투사하고, 투사된 패턴 영상을 획득하여 투사면의 기하학적인 신뢰도를 측정하여 보정 수행 여부를 결정하게 되고, 기하학적인 신뢰도가 기준치 이하인 경우에는 영상 보정시 오 히려 영상의 왜곡이 심화되어 사용자의 거부감을 증가시키는 결과를 초래하게 되므로 영상 보정을 수행하지 않게 된다.
이와 같은 영상 보정은, 미국 공개 특허 2004-257540로 대표되듯이, 완전한 흰색의 평면이 아닌 임의의 표면에 프로젝터로 영상을 투사했을 때 발생하는 기하 왜곡을, 해당 표면의 기하 모델을 추정하여 이의 역함수를 구하여 투사되는 원영상에 적용함으로써 이를 보정할 수 있는 방안이 제안되어 왔다.
도 1은 종래의 기술에 따라 투사면에 투사되는 패턴 영상이 도시된 도면이다.
도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 패턴 영상(10)은 다수의 규칙적인 패턴 포인트(11)를 포함하고 있으며, 각 패턴 포인트(11)는 일정 간격으로 이격되어 형성된다.
따라서, 영상 보정을 할 때, 프로젝터는 패턴 영상(10)을 투사면에 투사하게 되고, 카메라는 투사된 패턴 영상(10)을 획득하게 된다. 이때, 영상을 보정하는 장치는 투사된 패턴 영상과 획득된 패턴 영상의 비교를 통해 투사면의 기하 모델을 추정하고, 해당 추정 결과에 기초하여 영상의 기하 보정을 수행한다.
그러나, 전술한 도 1과 같은 패턴 영상(10)은 각 패턴 포인트(11)들이 일정 간격으로 이격되어 형성되어 있기 때문에 투사면에서 두 패턴 포인트 사이 부분이 국소 돌출되거나, 패턴 포인트가 맺치는 위치의 반사율이 높은 스티커가 부착되어 있는 경우에는 스크린의 기하 추정이 잘못됨으로써, 보정된 영상에 왜곡이 심화되어 오히려 보정전 영상 대비 사용자의 거부감을 증가시키게 된다는 문제점이 있다.
미국 공개 특허 2004-257540은 타겟 영상을 투사시키고 카메라로 촬영한 후 영상과 타겟 영상을 매핑시켜 임의의 기하 표면에 보정된 타겟 영상을 투사하는 임의 표면을 위한 프로젝터를 개시하고 있으나, 여전히 국부적인 돌출 등의 예외적인 변수를 모두 고려할 수 없기 때문에 스크린 기하 추정이 불완전할 가능성이 존재하고, 불완전한 추정을 근거로 보정을 수행했을 때 오히려 영상의 왜곡이 심화될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 서로 다른 패턴 포인트를 가지는 다수의 패턴을 투사하고, 투사된 패턴을 획득한 결과를 바탕으로 추정한 다수의 스크린 기하 모델을 비교함으로써, 추정된 스크린 기하 모델의 신뢰도를 측정하고, 측정된 기하 모델의 신뢰도에 따라 영상 보정 수행 여부를 결정할 수 있는 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 장치는, 영상 보정을 위해 서로 다른 패턴 포인트를 가지는 제 1패턴 및 제 2패턴을 생성하는 패턴 생성부, 상기 생성된 제 1패턴 및 제 2패턴을 영상을 투사하는 장치로 전달하는 패턴 전달부, 상기 영상을 투사하는 장 치에 의해 투사된 제 1패턴 및 제 2패턴을 획득하는 패턴 획득부, 및 상기 획득된 제 1패턴 및 제 2패턴에서 서로 대응되는 패턴 포인트의 위치 변화를 근거로 하여 상기 투사면에 대한 기하학적 신뢰도를 측정하는 신뢰도 측정부를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 방법은, 영상 보정을 위해 서로 다른 패턴 포인트를 가지는 제 1패턴 및 제 2패턴을 생성하는 단계, 상기 생성된 제 1패턴 및 제 2패턴을 영상을 투사하는 장치로 전달하는 단계, 상기 영상을 투사하는 장치에 의해 투사된 제 1패턴 및 제 2패턴을 획득하는 단계, 및 상기 획득된 제 1패턴 및 제 2패턴에서 서로 대응되는 패턴 포인트의 위치 변화를 근거로 하여 상기 투사면에 대한 기하학적 신뢰도를 측정하는 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범수를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하 기 위한 장치 및 방법을 설명하기 위한 블록도 또는 처리 흐름도에 대한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다. 이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있 다. 또, 몇 가지 대체 실행예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영상 보정 시스템이 도시된 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 영상 보정 시스템(100)은, 영상을 스크린(120)에 투사하는 영상 투사 장치(110), 투사된 영상을 획득하는 영상 획득 장치(130), 투사된 영상과 획득된 영상의 비교를 통해 영상을 보정하는 영상 보정 장치(140) 및 영상 보정시 스크린(120)에 대한 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 신뢰도 측정 장치(150)를 포함할 수 있다.
이때, 본 발명의 실시예에서 영상 투사 장치(110)는 스크린(120)과 같은 투사면에 영상을 투사하는 프로젝터(projector)로 이해될 수 있으며, 주로 사용되는 프로젝터의 종류로는 LCD(Liquid Crystal Display)형 프로젝터, DLP(Digital Lighting Processing)형 프로젝터 및 CRT(Cathode Ray Tube)형 프로젝트 등이 있으며, 이에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 실시예에서 영상 투사 장치(110)는 스크린(120)에 영상을 투사하는 경우의 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 스크린(120) 이외에도 벽면 등과 같이 영상의 투사가 가능한 투사면에 영상을 투사할 수 있다.
영상 획득 장치(130)는 카메라 등과 같이 영상 투사 장치(110)에 의해 스크린(120)에 투사된 영상을 획득할 수 있으며, 영상 획득 장치(130)는 획득된 영상을 영상 보정 장치(140)로 전달할 수 있다.
영상 보정 장치(140)는 영상 투사 장치(110)에서 투사된 영상 및 영상 획득 장치(130)에서 획득된 영상을 비교하고, 그 비교 결과에 따라 영상 투사 장치(110)를 제어하여 투사되는 영상을 보정할 수 있다.
신뢰도 측정 장치(150)는 영상 보정 장치(140)에 의해 영상 보정이 수행되는 경우, 스크린(120)의 배경 노이즈, 요철 및 스티커 등으로 인해 왜곡된 기하 모델 추정 결과에 의한 영상의 보정이 수행되는 경우를 감지하여 영상 보정 장치(140)로 하여금 영상 보정을 수행하지 않도록 지시하여 오히려 영상의 왜곡이 심화되어 사용자의 거부감을 증가시키게 되는 것을 사전에 방지하고, 스크린(120)의 영상을 투사하기에 부적합하다는 것을 사용자에게 통보할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 신뢰도 측정 장치(150)가 도시된 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 신뢰도 측정 장치(150)는, 서로 다른 패턴 포인트를 가지는 제 1패턴 및 제 2패턴을 생성하는 패턴 생성부(151), 생성된 제 1패턴 및 제 2패턴을 영상 투사 장치로 전달하여 스크린(120)을 통해 투사되도록 하는 패턴 전달부(152), 영상 획득 장치(130)에 의해 획득된 제 1패턴 및 제 2패턴을 획득하는 패턴 획득부(153), 획득된 제 1패턴 및 제 2패턴에 포함된 패턴 포인트에 따라 추정된 기하 모델에서의 위치 변경을 근거로 하여 스크린(120)에 대한 기하학적 신뢰도를 판단하는 신뢰도 측정부(154) 및 판단된 기하학적 신뢰도가 기준치 미만인 경우 그에 따른 메시지를 출력하는 메시지 출력부(155)를 포함할 수 있다.
패턴 생성부(151)는 제 1패턴 및 제 2패턴에 각각 포함된 다수의 패턴 포인트들이 서로 겹치지 않으며, 제 2패턴에 포함된 패턴 포인트의 위치가 제 1패턴에 포함된 패턴 포인트에 의해 계산될 수 있는 조건하에서 제 1패턴 및 제 2패턴을 생성할 수 있다.
예를 들어, 패턴 생성부(151)는 도 4와 같이, 각각 다수의 패턴 포인트를 포함하는 제 1패턴(210) 및 제 2패턴(220)을 생성할 수 있다. 또한, 패턴 생성부(151)는 전술한 도 4와 같이, 제 1패턴(210) 및 제 2패턴(220)에 각각 포함된 다수의 패턴 포인트들에 의해 이루어지는 형태가 동일하도록 생성할수도 있고, 제 1패턴(210) 및 제 2패턴(220)에 포함된 각 패턴 포인트가 서로 겹치지 않은 범위에서 제 1패턴(210) 및 제 2패턴(220)에 각각 포함된 다수의 패턴 포인트에 의해 이루어지는 형태를 다르게 생성할 수 있다. 예를 들어, 패턴 생성부(151)는 도 5와 같이, 제 1패턴(210)에 포함된 다수의 패턴 포인트는 규칙적인 격자 배열의 형태로 이루어지고, 제 2패턴(220)에 포함된 다수의 패턴 포인트는 원형 형태로 이루어질 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 패턴 생성부(151)에 의해 생성되는 제 1패턴 및 제 2패턴에 따른 기하 모델을 제 1기하 모델이라 칭하기로 한다.
물론, 전술한 도 4 및 도 5에 도시된 제 1패턴(210) 및 제 2패턴(220)에 각각 포함된 다수의 패턴 포인트들이 이루는 형태는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로, 이에 한정되지 않고 스크린(120) 및 주위 환경 등에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 스크린(120)이 세로줄이 있는 벽지가 형성된 벽면인 경우에는, 세로줄에서 가로방향의 변화에 민감한 세로 방향 에지를 가지는 패턴을 제 1패턴으로 사용하고, 가로방향에 둔감한 패턴인 소정 방향으로 기울어진 대각선 에지를 가지는 패턴을 제 2패턴으로 사용할 수 있다.
패턴 획득부(153)은 영상 획득 장치(130)에 의해 획득된 제 1패턴 및 제 2패턴을 획득할 수 있으며, 이하 본 발명의 실시예에서는 획득된 제 1패턴 및 제 2패턴에 따른 기하 모델을 제 2기하 모델이라 칭하기로 한다.
신뢰도 측정부(154)는 획득된 제 1패턴 및 제 2패턴에 포함된 패턴 포인트의 상대 위치 비교를 통해 스크린(120) 추정 모델에 대한 기하학적 신뢰도를 판단할 수 있다. 다시 말하면, 국소 돌출, 조명, 진한 얼룩, 반짝이는 스티커 등의 다양한 기하추정 오류 유발원들은 그 특성상 영향을 미치는 영역이 한정되어 있고 영향의 수준이 위치에 따라 다양하여, 서로 다른 위치의 두 패턴 포인트가 기하 모델 추정시 동일한 오류 유발원에 의해 동일한 정도로 영향을 받는 경우는 확률적으로 극히 낮으므로, 복수의 서로 다른 기준 패턴에 의해 독립적으로 추정된 기하 모델간의 차이가 적다면 해당 시스템에서의 기하추정은 상기 오류 유발원의 영향을 적게 받았으므로 그 결과를 신뢰할 수 있다고 가정하는 것이다.
구체적으로, 신뢰도 측정부(154)는 전술한 도 4와 같은 제 1패턴(210) 및 제 2패턴(220)에 각각 포함된 제 1패턴 포인트(P1) 및 제 2패턴 포인트(P2)에 따른 제 1기하 모델과 도 5와 같이 영상 획득 장치(130)에 의해 획득된 제 1패턴(210) 및 제 2패턴(220)에 포함된 제 1패턴 포인트(P1') 및 제 2패턴 포인트(P2')에 따른 제 2기하 모델을 구한 후, 제 1기하 모델에서의 제 1패턴 포인트(P1) 및 제 2패턴 포인트(P2)에 제 2기하 모델에서 그에 대응하는 제 1패턴 포인트(P1') 및 제 2패턴 포인트(P2')의 좌표를 비교하여 그 차이가 기준치를 초과하는 경우, 기하하적인 신뢰도가 낮다고 판단할 수 있고, 그렇지 않은 경우 기하학적 신뢰도가 높은 것으로 판단할 수 있다. 전술한 제 1기하 모델 및 제 2기하 모델간 비교에 의한 상호 검증은 점간(Point-to-Point) 비교 뿐만 아니라 각 제 1패턴(210) 및 제 2패턴(220)에서의 임의의 두 패턴 포인트를 이은 벡터를 구하여, 제 1기하 모델 및 제 2기하 모델에서 해당 벡터의 변이를 비교하여 수행할 수도 있다.
이때, 신뢰도 측정부(154)는 판단된 기하학적 신뢰도가 기준치 이상인 경우에는 영상 보정 장치(140)로 영상 보정을 수행하라는 명령을 전달하게 되고, 그렇지 않은 경우에는 영상 보정 장치(140)로 영상 보정을 수행하지 말라는 명령을 전달하게 된다. 따라서, 영상 보정 장치(140)에서 영상 보정으로 인해 오히려 영상의 왜곡이 심화되는 경우를 사전에 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 신뢰도 판단부(154)에서 벡터차 및 거리차를 통해 기하학적 신뢰도를 판단하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로, 이에 한정되지 않고 제 1기하 모델 및 제 2기하 모델에서 각각 제 1패턴에 포함된 패턴 포인트 및 제 2패턴에 포함된 패턴 포인트 사이의 위치 변화를 판단할 수 있는 다양한 방법으로 기하학적 신뢰도를 판단할 수 있음은 자명하다.
메시지 출력부(155)는 신뢰도 측정부(154)에서 기하학적 신뢰를 측정한 결과, 측정된 기하학적 신뢰도가 기준치 미만인 경우, 사용자에게 영상 보정이 수행되지 않는다는 사실을 통보하기 위한 메시지나 영상이 투사되는 스크린(120)이 보 정하기에 부적합하므로 다른 스크린에 투사해 줄 것을 통보하는 메시지 등을 출력할 수 있다. 따라서, 사용자는 출력되는 메시지를 통해 현 스크린(120)에서는 통해 투사되는 영상이 보정이 성공적으로 수행되지 않는다는 사실 및 스크린(120)을 교체할 것을 용이하게 확인하고 신속하게 대처할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 방법이 도시된 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 판단하기 위한 방법은, 먼저 패턴 생성부(151)에서 서로 다른 패턴 포인트를 가지는 제 1패턴 및 제 2패턴을 생성한다(S110). 이때, 제 1패턴 및 제 2패턴에 각각 포함되는 다수의 패턴 포인트는 서로 겹치지 않도록 생성될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서는 패턴 생성부(151)는 제 1패턴 및 제 2패턴만을 생성하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 각 패턴에 포함된 패턴 포인트들이 서로 겹치지 않는 조건하에서 다수의 패턴을 생성할수도 있다.
패턴 전달부(152)는 패턴 생성부(151)에 의해 생성된 제 1패턴 및 제 2패턴을 영상 투사 장치(110)로 전달하게 되고(S120), 영상 투사 장치(110)는 패턴 전달부(152)에 의해 전달된 제 1패턴 및 제 2패턴을 스크린(120)에 투사할 수 있다.
패턴 획득부(153)는 영상 투사 장치(110)가 투사한 제 1패턴 및 제 2패턴을 영상 획득 장치(130)가 획득하면, 영상 획득 장치(130)가 획득한 제 1패턴 및 제 2패턴을 획득하게 된다(S130).
신뢰도 측정부(154)는 패턴 획득부(153)에 의해 획득된 제 1패턴 및 제 2패 턴에서 추정해낸 제 1기하 모델 및 제 2기하 모델에서의 서로 대응되는 패턴 포인트의 위치 비교를 통해 추정된 스크린 모델의 기하학적 신뢰도를 판단하게 된다(S140). 이때, 본 발명의 실시예에서 획득된 제 1패턴 및 제 2패턴에서 서로 대응되는 패턴 포인트란, 제 1패턴에 포함된 소정 패턴 포인트와 제 1패턴에 포함된 소정 패턴 포인트의 위치가 소정의 계산 과정을 거치게 되면 얻어지는 제 2패턴에 포함되는 패턴 포인트로 이해될 수 있다. 예를 들어, 제 1패턴 및 제 2패턴에 각각 포함된 패턴 포인트들이 이루는 형태가 규칙적인 격자 배열일 경우, 제 1패턴에 포함된 소정 패턴 포인트를 기준으로 그에 대응되는 제 2패턴에 포함되는 소정 패턴 포인트는 x축 및 y축으로 소정 거리만큼 이격될 수 있으며, 이러한 계산 과정은 제 1패턴 및 제 2패턴에 각각 포함된 패턴 포인트들이 이루는 형태에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
신뢰도 측정부(154)의 기하학적 신뢰도 측정 결과, 기하학적 신뢰도가 유효한 경우(S150), 즉 영상 보정 장치(140)에 의해 영상 보정이 이루어지는 경우 더 나은 영상으로 보정이 가능한 경우에는 영상 보정 장치(140)에 의해 영상 보정이 이루어지게 된다(S160).
만일, 신뢰도 측정부(154)의 기하학적 신뢰도 측정 결과, 기하학적 신뢰도가 무효한 경우, 즉 영상 보정 장치(140)에 의해 영상 보정이 이루어지는 경우, 오히려 사용자에게 거부감을 증가시키는 경우에는 영상 보정을 중지한다거나 스크린(120)이 영상을 보정하기에 부적합하다는 등의 메시지를 사용자에게 출력한다(S170).
전술한 바와 같은, 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 장치 및 방법은, 도 7과 같이 영상 투사 장치(110)에 의해 영상 보정 전의 영상(310)이 스크린(120)에 투사되고, 투사된 영상의 보정을 위해 투사된 영상을 영상 획득 장치(120)가 획득한 경우, 기하학적 신뢰도가 낮은 상태에서 영상 보정을 수행할 경우에는 도 8의 (a)와 같이 정상적인 영상(320)에 비하여 영상 보정 후 스크린(120)에 투사된 영상(320)에 도 8의 (b)와 같이 백색 에지(321)가 발생하는 것을 사전에 방지할 수 있게 된다.
또한, 도 9의 (a)와 같이 정상적인 영상(330)이 스크린(120)에 조명 및 국소 요철 등의 간섭으로 인해 영상 보정이 실패하여 보정된 영상(330)에 도 9의 (b)와 같이 왜곡(331)이 심화되어 오히려 사용자의 거부감이 증가되는 것을 사전에 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에서 사용된 용어 중 '부'는 소프트웨어 또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 또는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 부는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 부는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 부는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 부는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회 로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 부들에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 부들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 부들로 더 분리될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 장치 및 방법을 예시된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술사상 범위내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 장치 및 방법에 따르면, 서로 다른 제 1패턴 및 제 2패턴을 통해 영상이 투사되는 투사면의 기하학적 신뢰도를 측정하여, 그 보정품질을 보장할 수 있을 경우에만 영상보정을 수행하므로 잘못된 추정에 의해 외려 악화된 영상을 사용자에게 노출시키지 않음으로써 상기 영상보정시스템의 체감품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (16)

  1. 영상 보정을 위해 서로 다른 패턴 포인트를 가지는 제 1패턴 및 제 2패턴을 생성하는 패턴 생성부;
    상기 생성된 제 1패턴 및 제 2패턴을 영상을 투사하는 장치로 전달하는 패턴 전달부;
    상기 영상을 투사하는 장치에 의해 투사된 제 1패턴 및 제 2패턴을 획득하는 패턴 획득부; 및
    상기 획득된 제 1패턴 및 제 2패턴에서 서로 대응되는 패턴 포인트의 위치 변화를 근거로 하여 상기 투사면에 대한 기하학적 신뢰도를 측정하는 신뢰도 측정부를 포함하는 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1패턴 및 상기 제 2패턴은 서로 겹치지 않는 다수의 패턴 포인트를 포함하고,
    상기 제 2패턴에 포함된 패턴 포인트의 위치는, 상기 제 1패턴에 포함된 패턴 포인트의 위치로부터 계산되는 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 신뢰도 측정부는, 상기 제 1패턴 및 상기 제 2패턴에서 서로 대응되는 패턴 포인트간의 벡터차를 산출하고,
    상기 산출된 벡터차와 기준치를 비교하여 상기 측정된 기하학적 신뢰도의 유효성 여부를 판단하는 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 신뢰도 측정부는, 상기 제 1패턴 및 상기 제 2패턴에서 서로 대응되는 패턴 포인트간의 거리차를 산출하고,
    상기 산출된 거리차와 기준치를 비교하여 상기 측정된 기하학적 신뢰도의 유효성 여부를 판단하는 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 신뢰도 측정부는, 상기 위치 변화가 기준치 이하인 경우 상기 투사면에 대한 기하학적 신뢰도가 유효한 것으로 판단하고, 그렇지 않은 경우 무효한 것으로 판단하는 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 신뢰도 측정부는, 상기 측정된 기하학적 신뢰도가 유효한 경우, 상기 영상의 보정을 수행하기 위한 명령을 상기 영상을 보정하는 장치로 전달하는 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 신뢰도 측정부의 판단 결과에 따른 메시지를 사용자에게 출력하는 메시지 출력부를 더 포함하는 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 메시지 출력부는, 상기 기하학적 신뢰도가 무효한 경우, 상기 영상 보정 중지 및 상기 투사면의 부적합 중 적어도 하나를 포함하는 메시지를 출력하는 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 장치.
  9. 영상 보정을 위해 서로 다른 패턴 포인트를 가지는 제 1패턴 및 제 2패턴을 생성하는 단계;
    상기 생성된 제 1패턴 및 제 2패턴을 영상을 투사하는 장치로 전달하는 단계;
    상기 영상을 투사하는 장치에 의해 투사된 제 1패턴 및 제 2패턴을 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 제 1패턴 및 제 2패턴에서 서로 대응되는 패턴 포인트의 위치 변화를 근거로 하여 상기 투사면에 대한 기하학적 신뢰도를 측정하는 단계를 포함하는 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1패턴 및 상기 제 2패턴은 서로 겹치지 않는 다수의 패턴 포인트를 포함하고,
    상기 제 2패턴에 포함된 패턴 포인트의 위치는, 상기 제 1패턴에 포함된 패턴 포인트의 위치로부터 계산되는 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 기하학적 신뢰도를 측정하는 단계는, 상기 제 1패턴 및 상기 제 2패턴에서 서로 대응되는 패턴 포인트간의 벡터차를 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 벡터차와 기준치를 비교하여 상기 측정된 기하학적 신뢰도의 유효성 여부를 판단하는 단계를 포함하는 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 기하학적 신뢰도를 측정하는 단계는, 상기 제 1패턴 및 상기 제 2패턴에서 서로 대응되는 패턴 포인트간의 거리차를 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 거리차와 기준치를 비교하여 상기 측정된 기하학적 신뢰도의 유효성 여부를 판단하는 단계를 포함하는 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 기하학적 신뢰도를 측정하는 단계는, 상기 위치 변화가 기준치 이하인 경우 상기 투사면에 대한 기하학적 신뢰도가 유효한 것으로 판단하고, 그렇지 않은 경우 무효한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 기하학적 신뢰도를 측정하는 단계는, 상기 측정된 기하학적 신뢰도가 유효한 경우, 상기 영상의 보정을 수행하기 위한 명령을 상기 영상을 보정하는 장치로 전달하는 단계를 포함하는 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 기하학적 신뢰도 측정 결과에 따른 메시지를 사용자에게 출력하는 단계를 더 포함하는 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 메시지를 출력하는 단계는, 상기 기하학적 신뢰도가 무효한 경우, 상기 영상 보정 중지 또는 상기 투사면의 부적합을 포함하는 메시지를 출력하는 단계를 포함하는 영상 보정시 기하학적 신뢰도를 측정하기 위한 방법.
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