KR100858985B1 - 광함수생성장치를 이용한 씸레스 타일 디스플레이 전자 교정 방법 및 씸레스 타일 디스플레이 시스템 - Google Patents

광함수생성장치를 이용한 씸레스 타일 디스플레이 전자 교정 방법 및 씸레스 타일 디스플레이 시스템 Download PDF

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Abstract

다중 디스플레이에 의해 형성되는 다수의 중첩된 개별영상을 갖는 씸레스 타일 디스플레이 영상을 교정하는 방법은, 타일 디스플레이에 사용되는 각각의 프로젝터에 대한 하나이상의 원하지 않는 기하학적인 프로젝터 특성이 감소되도록, 디스플레이 대 스크린 공간변환함수를 생성하는 단계를 포함한다. 이어, 상기 방법은, 교정에 사용된 타일 디스플레이 영상을 캡처링하는데 사용하는 각 카메라에 대한 하나이상의 원하지 않는 기하학적 카메라특성이 감소되도록, 스크린 대 카메라 공간변환함수를 생성하는 단계를 포함한다. 다음으로, 상기 방법은 타일 디스플레이에서 각 디스플레이영상의 효과적인 색교정을 위해 공간-휘도 변환 함수를 요구한다. 이어, 상기 방법은, 타일 디스플레이의 타일 영상을 형성하기 위해, 타일 디스플레이 프로세서에 고해상도 영상을 입력하는 단계와, 타일 디스플레이에 사용된 영상의 배열에 기반한 타일 영상을 형성하기 위해, 그 입력된 고해상도 영상을 분할 하는 단계와, 하나이상의 원하지 않는 기하학적인 프로젝터의 특성이 감소되도록, 디스플레이 대 스크린 공간변환함수를 이용하여 상기 분할된 영상 각각을 예비 워핑하는 단계를 요구한다. 이어, 상기 방법은 상기 타일 디스플레이 영상에서 효과적으로 색을 혼합하기 위해, 예비 워핑된 영상 각각에 공간-휘도 변환 함수의 역을 적용하는 단계를 요구한다.
씸레스 타일 디스플레이(seamless tiled display), 광함수생성장치(optical function generator)

Description

광함수생성장치를 이용한 씸레스 타일 디스플레이 전자 교정 방법 및 씸레스 타일 디스플레이 시스템{ELECTRONIC CALIBRATION FOR SEAMLESS TILED DISPLAY USING OPTICAL FUNCTION GENERATOR}
본 발명은 일반적으로 광학적 디스플레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대형 및.또는 고해상도 이미지가 형성되도록 다수의 프로젝터를 이용하여 타일 디스플레이(tiled display)를 교정하는 것에 관한 것이다.
다발성 프로젝션 디스플레이(multiple projection diplay)가 제안되어 오랫동안에 이용되어 왔다. 1950년에 영화산업을 위해 씨네라마(CINERAMA)시스템이 개발되었다. 상기 씨네라마 시스템은 3개의 개별 프로젝트를 이용하여 3개의 영상을 조사하여, 단일한 파라노마 영상이 형성되도록 결합되는 3개의 필름을 이용하였다. 디즈니랜드는 유사한 다중 프로젝터 시스템, 즉 원형으로 설치된 프로젝터들이 원형인 실내의 벽을 둘러싸는 스크린을 비추는 시스템을 이용한다.
영상 분야에서는, 다중 프로젝터 시스템은 많은 특수 응용에 맞게 제안되고 사용되어 왔다. 헌던(Herndon)의 미국등록특허 제4,103,435호 및 테일러(Taylor)의 미국등록특허 제3,833,764호는 비행 시뮬레이터를 위한 다중 프로젝터 시스템을 이용하는 방안을 제안하였다. 이러한 많은 시스템에서, 다중 영상 스크린은 대형 타 일 영상 디스플레이를 형성하도록 연속적으로 설치된다.
많은 영상 기반형 다중 프로젝터 디스플레이 시스템의 문제점은 그 다수의 영상이 종종 디스플레이 스크린 상에 단일한 연속적인 영상으로서 나타나지 않는 다는 것이다. 다수의 이미지는 단일 스크린 상에 좌우로 그리고(또는) 위아래로 나란히 조사될 때에, 예를 들자면, M ×N 프로젝터 어레이(디스플레이부분과 중첩을 이용할 때에 분수를 할당하더라도,일반적으로 M 및 N은 양의 정수로 표현됨)와 같은 영상 사이에 대개 이음새 또는 중첩영역이 발생한다. M ×N 프로젝터 어레이는 일정하면서 동일한 중첩부를 갖도록 배열되거나, 신뢰도, 허용오차, 비용 및 성능 등을 포함한 최적의 기준에 따라서 중첩정도를 변화시키도록 배열될 수 있다. 최종 디스플레이 영상은, 영상 사이에 소정의 간격이 있도록 나란히 배열된 다수의 여상의 형태로 표현되거나, 영상이 단일 스크린상에 중첩되도록 형성되는 경우에는 영상들 사이에 밝은 선 또는 밝은 밴드가 자리한 형태로 표현될 것이다. 중첩영역에서는, 각 프로젝트의 광이 다른 프로젝터의 출력광에 추가될 것이다. 이것은 흑색 출력수준에도 적용된다. 이상적으로는, 흑색 영상을 디스플레이할 때에, 이 중첩영역은 전체 디스플레이된 영상을 가로질러 일률적으로 균일하게 검게 되어야 한다. 대신에 중첩영역에서는, 흑색 영상이 밝게 비춰지는 것이 관찰된다. 2개 프로젝터 영상이 중첩되면, 그 영상의 중첩영역에서의 광량은, 단일 프로젝터 영상의 경우에 스크린상에서 관찰되는 광량의, 거의 두 배 수준이고, 4개의 프로젝터 영상이 중첩된 영역에서는, 그 광량은 단일 프로젝터 영상의 거의 4배가 되는 식이다. 이와 같이, 일반적으로 상기 스크린의 관찰자는 만족스럽지 못한 인공물를 포함한 출력영상을 보게 될 것이다. 백색 영상 및, 백색과 흑색 사이의 모든 영상에서도, 이와 동일한 효과가 발생한다. 일반적으로, 흑색영상과 백색영상은 이 2개의 한계 값 이내의 임의의 영상을 형성하기 위한 상하부 기준레벨로서 개념화될 수 있다.
종래기술은, 예를 들자면, 파노라마 타일 디스플레이의 경우, 상기 디스플레이 장치가 매우 낮은 수준의 미광(stray light)을 갖는 흑색 기준레벨을 갖출 것을 요구함으로서, 중첩문제를 해결하였다. 이 방식은 CRT가 요구되며, 이는 CRT가 LCD프로젝터 또는 DMD 프로젝터들과 비교할 때 몇 배 더 어둡고, 자체적으로 큰 콘트라스트비와 디프블랙(deep black)을 갖고 있기 때문이다. 한편, 디프-다크 디스플레이(deep-dark display) 또는 CRT전용 구조는, 다양한 응용형태에 이용되지만, 영화, 의료분야와 고품질영상 및 고성능이 요구되는 다른 산업분야의 요건을 만족시키지는 못한다. 이러한 고성능 응용형태에서, 콘트라스트비의 요건은 종종 1000:1을 초과한다. 일반적으로, 영화분야에서는 1500:1가 요구되며, 의료분야에서는 약 2000:1 내지 4000:1범위의 콘트라스트비를 갖는 디지털 방사선사진용 디스플레이가 요구된다. CRT의 콘트라스트비가 그 이하의 범위를 갖는다면, CRT전용 구조에서 사용되는 중첩처리방법은 실패하게 된다. 콘트라스트비는 사용되는 CRT의 개수로 나누어진다. 즉, 1500:1의 콘트라스트비를 요구하는 영화분야의 경우에, CRT에서 임의의 중첩이 발생하면 중첩영역에서 콘트라스트비가 750:1로 감소할 것이다. 2 ×2 배열에서 4개의 CRT가 중첩된 임의의 영역은 밝기가 4배로 보일 것이며, 결국 콘트라스트비는 375:1정도로 감소될 것이다. 이러한 분야에서 이러한 현상은 관찰될 수 있으며, 일반적으로 만족스럽지 못하게 된다.
이러한 인공물들을 숨기기 위해, 예컨대, 비중첩영역을 중첩영역과 동일한 밝기수준으로 높히는 것과 같은 여러 시도들이 있어 왔다. 이런 노력들은 중첩영역의 가시성이 일소되도록 입력영상수준을 조정함으로써 실행되어 왔다. 그러나, 이 방법은 전체 디스플레이 상에서 콘트라스트비를 감소시키며, 심지어 단일 프로젝터에서 조사되는 영상물 영역에서도 콘트라스트비를 감소시킨다. 다중 CRT 또는 다른 영상장치가 그 이미지들을 중첩시키는 경우에는, 그에 따라 전체 디스플레이의 콘트라스트비가 손상될 것이다.
원하는 바는, 겹쳐진 영상이, 조사된 영상의 중첩된 영역을 포함하여, 영상의 중앙에서 가장자리에 이르기까지 균일한 휘도를 갖도록, 흑색 및 백색수준의 강도를 감소시키는 것이다. 실제로, 일반적으로 디스플레이된 영상에서는, 중앙에서 가장자리로 갈수록 그 강도의 감소를 나타내므로, 이러한 이상적인 휘도프로파일을 얻기는 어렵다. 중앙에서 가장자리까지의 균일한 휘도프로파일을 얻기 위해서는, 디스플레이 중앙 및 그 밖의 곳에서, 디스플레이 고유의 강도를, 그 가장자리에서와 동일한 값으로 삭감하는 것이 요구된다. 불행하게도, 이는 그 디스플레이의 원래 밝기 손실을 야기하게 되며, 그 시스템의 영상밝기 변환효율(image brightness conversion efficieny)의 힘을 현저하게 감소시킬 것이다. 인간의 시각으로는 못 느끼는 낮은 공간주파수 변동에 기반한 다른 방법은, 타일 영상(tiled image)의 가장자리에 인접한 휘도프로파일을 감소시키는 것이다. 이론적으로, 이러한 프로파일은 각 디스플레이로 입력되는 영상를 조절함으로써 전자공학적으로 얻어질 수 있다. 그 교정기능은 영상함수들에 의해 증가될 수 있으며, 이는, 랜더링될(render) 많은 그레이 스케일(gray scale)에 대한 균일한 출력으로 귀결된다. 그러나, 입력영상이 흑색상태에 가깝게 접근할수록, 실제결과는 이 방법을 이용할 때의 이상적인 결과로부터 더 크게 벗어나게 된다. 이는 디스플레이상에서 검은상태를 제어하는 입력영상이, 실제로 진정한 검은상태를 달성할 수 없기 때문이다. 이는 상술한 바와 같이 디스플레이 기술로 검은색을 디스플레이할 때에도, 일반적으로, 광을 통과하거나 발산하기 때문이다.
상기한 한정사항을 극복하기 위해서, 출원중인 첸 등 출원인(Chen 등)의 특허출원은, 씸레스 타일 디스플레이 영상(seamless tiled display image)을 생성하기 위하여, 공간기울기프로파일(spatial gradient profile)을 생성하고, 그 공간기울기 프로파일을 공간필터(spatial filter)에 적용하며, 각 디스플레이의 영상형성경로 상의 임의의 위치에 공간 필터를 배치하는 광함수생성기(Optical function generator)의 사용을 제안한다.
일반적으로, 상기 프로젝터 및/또는 다른 하드웨어의 성능은 시간에 따라 변동되는 경향이 있기 때문에 타일 디스플레이는 주기적인 재교정을 요구한다. 이러한 문제를 극복하기 위해서, 상기 동일 출원인의 특허출원은 프로젝터에 공간필터를 포함하지 않는 타일 디스플레이의 교정방법 및 장치를 제안한다. 그러나, 그 출원에 개시된 방법 및 장치는, 일반적으로 공간필터가 디스플레이 가장자리 주위에서 휘도특성을 변화시키므로, 당해 프로젝터에 공간필터를 포함한 타일 디스플레이를 교정하기에 적합하지 않다. 이는 교정방법에 사용되는 템플릿(template)의 디스플레이에 영향을 미칠 수 있다.
따라서, 당해 기술분야에서는 프로젝터에 공간필터를 포함한 타일 디스플레이를 교정하는 장치 및 방법이 요구된다.
또한, 상기 특허출원은 타일 디스플레이를 교정하기 위해 다수의 기억장치 및 하드웨어를 요구하는 방법 및 장치를 개시한다. 따라서, 당 기술분야에서는, 보다 적은 기억장치와 하드웨어를 요구하고, 고해상도 타일 영상을 형성하며, 처리속도가 개선된 방법 및 장치가 요구된다.
본 발명의 하나의 측면에 의하면, 본 발명의, 복수의 디스플레이에 의해서 생성되는, 복수의 오버레핑 이산 영상을 갖는, 씸레스 타일 디스플레이 영상을 교정하는 방법은, 디스플레이 대 스크린 공간 변환 함수를 생성하여, 타일 디스플레이에 사용되는 프로젝터 각각에 대하여, 하나 또는 그 이상의 바람직하지 않은 기하학적 프로젝터 특성을 감소시킨다. 본 발명은 스크린 대 카메라 공간 변환 함수를 생성하여, 디스플레이된 영상을 캡처하기 위해서 사용되는 카메라 각각에 대하여, 하나 또는 그 이상의 원하지 않은 기하학적 카메라 특성을 감소시킨다.
본 발명은 타일 디스플레이에 있어서 각각의 디스플레이 영상에 대한 효과적인 색 교정을 위하여, 공간-휘도 변환 함수를 생성하는 단계를 갖는다. 본 발명은 타일 디스플레이 프로세서에 고 해상도 화상을 입력하여 타일 디스플레이의 타일 영상을 형성하고, 타일 디스플레이에 사용된 영상 배열에 기초하여, 상기 입력된 고 해상도 영상을 분할하여 타일 영상을 형성하는 단계를 추가로 갖는다. 본 발명은 디스플레이 대 스크린 공간 변환 함수를 사용하여 분할된 타일 영상을 예비 워핑하여 하나 또는 그 이상의 원하지 않은 기하학적 프로젝터 특성을 감소시킨다. 본 발명은 예비 워핑된 영상에 공간-휘도 변환 함수의 역을 적용하여, 타일 디스플레이 영상의 색상을 효과적으로 혼합하도록 한다.
본 발명의 다른 측면은 본 발명의 상세한 설명 및 도면을 참조하면 더욱 명확하게 될 것이다.
도1은 본 발명에 따른 2 ×2 어레이 영상을 교정하고 생성하는데 사용되는 타일 디스플레이 시스템을 나타내는 개략도이다.
도2는 본 발명에 따른 씸레스 타일 디스플레이 시스템을 위한 전자적 교정방법을 나타내는 흐름도이다.
도3은 본 발명에 따른 스크린 대 카메라 공간변환함수의 생성을 나타내는 흐름도이다.
도4는 본 발명에 따른 디스플레이 대 스크린 공간변환함수의 생성을 나타내는 흐름도이다.
도5는 본 발명에 따른 공간-휘도 변환 함수의 생성을 나타내는 흐름도이다.
도6은 기하학적인 왜곡교정에 사용된 9 ×9 도트패턴을 도시한다.
도7은 디스플레이의 영상형성경로에 공간필터를 사용한 결과에 따른 도트패턴을 도시한다.
도8은 도1의 시스템에 사용되는 타일 디스플레이 프로세서의 일실시형태를 나타내는 블럭도이다.
도9는 본 발명에 따른 교정방법을 나타내는 블럭도이다.
이하, 상세한 설명에서는 본 발명의 특정 실시형태 또는 그 일부를 예시하기 위해 도시된 첨부된 도면을 참조하며, 당업자가 본 발명을 실시할 수 있을 정도로본 실시형태를 충분히 상세히 설명한다. 본 실시형태들은 결합되거나 다른 실시형태로 이용될 수 있으며, 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않으면서 구조적, 논리적 그리고 전기적으로 변경될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 아래의 상세한 설명은 한정된 의미로 취급되지 아니하며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위와 그 균등물에 의해 정의된다.
본 명세서는, 스크린 대 카메라과 프로젝터 대 스크린 사이에서 기하학적인 왜곡과 색상의 왜곡을 감소시키고, 타일 디스플레이(tiled display)의 디스플레이 영상에서 효과적으로 색상을 혼합하기 위해, 타일 디스플레이 시스템상에서 전자교정을 수행하는 방법 및 장치를 기재하고 있다.
도1은 본 발명에 따른 타일 디스플레이 시스템(100)의 일실시형태를 일예로서, 하지만 이에 한정되지는 않는, 일반적인 형태로 나타낸 개략도이다. 시스템(100)은 디스플레이스크린(110)상에 이미지를 조사하는 2 ×2 어레이 프로젝터(120)를 포함한다. 2 ×2 어레이 프로젝터(120)는 스크린(110)상에 씸레스 타일 영상(seamless tiled image)을 형성하기 위해 공간필터(160)을 포함한다. 상기 공간필터(160)는 씸레스 타일 영상을 형성하기 위한 공간기울기 프로파일을 포함한다. 공간필터(160)는 2 ×2 어레이 프로젝터(120)와 스크린(110) 사이의 영상형성경로에서 임의의 위치에 배치될 수 있다. 카메라(130)은 타일 디스플레이 프로세서(140)에 연결된다. 일실시형태에서는, 카메라(130)는 하나 이상일 수 있다.
도1에 도시된 시스템에서, 상기 프로젝터(120)는 스크린 상에 디스플레이된 이미지가 대략 유사한 크기와 중첩영역(150), 및 최소의 공간왜곡을 갖도록 배열된다. 일반적으로, 이는 수동으로 조잡하게 조정하는 것이 빠르고 간편하다. 씸레스 타일 디스플레이 영상을 얻기 위해서, 각 영상은 2 ×2 어레이 프로젝터(120)에 전송되기전에 추가적으로 교정되어야 한다. 일반적으로, 이러한 교정은 프로젝터(120)과 카메라(130)에 대한 정밀한 조정이다. 이는 대개 프로젝터(120), 스크린(110) 및 카메라(130)의 전자적 교정을 행함으로써 실현될 수 있다. 전자적 교정 목적은, 타일 영상을 스크린 상에 정렬하고 그 스크린에서 하나의 타일영상을 다른 타일 영상까지 이음새없이 타일 영상을 혼합하고, 상기 조잡한 수동조정으로 불가피하게 발생된 휘도 및 크로미넌스(chrominance)의 변화를 감소시키는 것이다. 각 프로젝터(120)에 광학적 요소를 변경함으로서 타일 디스플레이 시스템(100)을 부분적으로 보정하는 것이 가능할지라도, 시간, 온도 및 다른 변경사항에 직면했을 때에는, 조잡한 수동조정방법을 실시하는 것이 부적절 하다. 도1에 도시된 타일 디스플레이 시스템(100)은 아래 기재된 영상처리기술을 이용하여 씸레스 타일 디스플레이를 자동으로 교정하고 제어하며 제공한다.
도2는 씸레스 타일 디스플레이 영상을 형성하기 위해 타일 디스플레이 시스템에서 전자적 교정을 수행하는 방법(200)을 설명하기 위한 흐름도이다. 상기 방법(200)은 스크린 대 카메라 공간변환함수(screen-to-camera spatial transformation function)를 결정하는 단계(210)를 포함하며, 도3은 스크린 대 카메라의 공간변환함수를 결정하는 단계(210)를 예시한다. 상기 단계(210)는 스크린 상에 소정의 템플릿을 디스플레이하는 단계(310)를 포함하며, 소정의 템플릿의 디스플레이 단계는 상기 스크린에 소정의 물리적 템플릿을 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 이와 달리, 소정의 템플릿의 디스플레이 단계는 타일 디스플레이 프로세서로 소정의 템플릿을 생성하여 이를 스크린 상에 디스플레이함으로써 실현될 수도 있다. 본 실시형태에서는, 상기 소정의 템플릿은 도6에 도시된 9 ×9 도트 패턴(600)과 같은 도트패턴이다. 그 다음 단계(320,330)은 카메라를 이용하여 상기 디스플레이된 소정의 템플릿을 캡처(capture)하는 단계와, 그 캡처된 영상이 하나이상의 원하지 않는 카메라 특성을 갖는지를 판단하는 단계를 포함한다. 상기 캡처된 영상은 하나이상의 원하지 않는 카메라특성을 갖는지 확인하기 위한 판단단계는 예상한 소정의 템플릿과 상기 캡처된 영상을 비교하여 상기 캡처된 영상이 하나이상의 원하지 않는 특성을 갖는지를 판단한다. 다음 단계(340)는 상기 스크린에서 상기 소정의 템플릿을 제거하는 단계를 포함한다. 그 다음 단계(350)는 하나이상의 원하지 않는 카메라특성을 감소시키기 위해 캡쳐된 타일 디스플레이의 영상에 적용될 수 있는, 스크린 대 카메라의 공간변환함수를 생성하는 단계를 포함한다.
상기 방법(200)의 단계(220)는 앞서 결정된 스크린과 카메라의 공간변환기(210)능을 이용하여 디스플레이 대 스크린의 공간변환함수를 결정한다. 도4는 디스플레이 대 스크린의 공간변환함수를 결정하는 방법의 일예(220)를 나타낸다. 그 방법(220)은, 상기 씸레스 타일 디스플레이(410)를 형성하기 위해 광을 변조하도록 프로젝터와 스크린 사이의 영상경로에서 임의의 위치에 공간필터를 배치하는 단계를 포함한다. 다음 단계(420)는 소정의 제1 영상의 서브세트를 프로젝터를 이용하여 스크린 상에 디스플레이하는 단계를 포함한다. 상기 프로젝터는 하나이상의 프로젝터일 수 있으며, 상기 카메라는 하나이상의 카메라일 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 소정의 제1 영상은 도6에 도시된 9 ×9 도트패턴(600)과 같은 소정의 도트패턴이다. 상기 제1 영상의 서브세트는 도7에 도시된 7 ×7 도트패턴(700)일 수 있다. 이는 씸레스 타일 디스플레이를 형성하기 위해 상기 공간필터에 공간 휘도 프로파일을 적용하는 것에 기인한다. 다음 단계는 스크린과 카메라의 기하학적 배치에 맞게 상기 캡처된 영상이 수정되도록 상기 스크린 대 카메라의 공간변환함수를 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 그 다음 단계(430)는 카메라를 이용하여 상기 부분적으로 디스플레이된 제1 영상을 캡처하는 단계를 포함한다. 이어, 다음단계(440)는 프로젝터와 스크린 사이에 공간 필터를 포함하는 것에 기인하여 스크린 상에 디스플레이되지 않는 제1 영상의 나머지부분을 형성하는 단계를 포함한다. 제1 영상의 나머지를 생성하는 단계는, 프로젝터와 스크린 사이의 영상경로에 있는 공간필터에 의해, 디스플레이되지 않은 9 ×9 도트패턴의 가장자리도트를 생성하기 위해 외삽법에 의한 추정함수(extrapolation function)를 이용하는 단계를 포함한다. 가장자리 도트를 생성하기 위한 외삽법에 의한 추정함수는 2차 또는 그이상의 고차 다항식 함수 또는 삼차스프라인(cubic-spline)함수와 같은 함수에 기반할 수 있다. 이어, 상기 제1 영상의 캡처된 서브세트를 상기 생성된 제1 영상의 부분과 결합하여 상기 제1 영상의 합성물을 형성한다(단계450). 다음 단계(460)는, 소정의 기대치와 상기 형성된 제1 영상을 비교함으로써 상기 형성된 제1 영상의 합성물이 하나 이상의 원하지 않는 프로젝터 특성을 갖는지를 판단하는 단계를 포함한다. 그 다음단계(470)는 상기 원하지 않는 프로젝터 특성을 감소시키도록 프로젝터의 입력영상신호에 적용될 수 있는, 디스플레이 대 스크린의 공간변환함수를 생성하는 단계를 포함한다. 상기 영상 입력 신호는, 상기 디스플레이 대 스크린의 공간변환함수를 이용하여, 상기 하나 이상의 원하지 않는 프로젝터 특성이 감소되도록, 제1 변환입력영상신호를 제공하는 방식으로 처리된다. 상기, 캡쳐하는 단계(capturing), 결정하는 단계(determining), 그리고 처리하는 단계(processing)는 주기적으로 반복될 수 있다.
상기 방법(200)의 다음 단계(230)는 효과적인 색교정을 제공하기 위한 공간-휘도 변환 함수를 결정하는 단계이다. 도5는 상기 공간-휘도 변환 함수를 결정하는 단계(230)를 나타낸다. 상기 단계(230)는 상기 타일 디스플레이 시스템에서 사용되는 각각의 프로젝터를 이용하여, 변경강도(varying intensities)를 갖는 평면 필드 영상(flat field image)을 순차적으로 디스플레이하는 단계(510)를 포함한다. 순차적으로 평면 필드 영상을 디스플레이하는 단계는, 다른 그레이 스케일을 따라 적색, 녹색 및 청색의 기본색으로 평면 필드 영상을 디스플레이하는 단계를 포함한다. 다른 실시형태에서는, 변경강도를 갖는 평면 필드 영상을 순차적으로 디스플레이하는 단계는, 변경강도를 갖는 평면 필드 영상의 그레이 스케일 수준을 추가적으로 정의하여, 그 정의된 평면 필드 영상의 그레이 스케일 수준에 일치하는 신호를 입력한다. 상기 공간-휘도 변환 함수를 결정하는 방법에서, 다음 단계(520,530)는, 상기 타일 디스플레이 시스템에 사용된 카메라를 이용하여, 변경강도를 갖는 디스플레이된 평면필드 영상을 캡쳐하는 단계와, 최고 및 최저의 평면필드 이미지에 대하여 그 캡처된 평면필드 영상을 정규화하는 캡계를 포함한다. 상기 변경강도를 갖는 캡처된 평면 필드 영상은 스크린 대 카메라의 공간변환함수를 적용하여 스크린 대 카메라의 왜곡에 대해 수정될 수 있다. 상기 캡처된 평면필드 영상을 정규화하는 단계는, 추가적으로 픽셀 위치 x와 y에서 카메라로 측정된 휘도가 L(x,y)인 상기 디스플레이 대 스크린의 공간변환함수를 이용하여, 직교좌표계에 평면필드 영상을 기하학적으로 워프 백(warp back)하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 그레이 수준 및 카메라 휘도는 그 최고값과 최저값에 대하여 정규화된다. 일 실시형태에서, 상기 최고 그레이 스케일 값 및 최저 그레이 스케일값이 각각 225와 0이다. 상기 카메라 휘도는 아래와 같이 정규화된다.
Figure 112008036807905-pct00030

여기서, Lmax(x,y)와 Lmin(x,y)은 Dref = 255 및 0에서 캡처된 휘도이다. 상기 정규화단계는 알고리즘을 간소하게 하며, 24비트 또는 30비트와 같이 다른 색심도(color depth)에 대해서도 보다 간소화된 하드웨어 설계를 수용할 수 있다. 또한, 상기 정규화단계는, 불균일한 광밸브전송 및 프로젝터 광학적 시스템과 같이 느리게 변경하는 구성요소로부터, 광원, 광적분기 또는 콘덴서와 같이 신속하게 변경하는 구성요소를 분리시킨다.
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다음 단계(540,550)는, 변경 강도를 갖는 디스플레이된 평면필드 영상의 중앙부에서 감마-보정된 선형화 휘도(gamma-corrected linearized luminance)를 결정하는 단계와, 참조 그레이 수준을
Figure 112006062360849-pct00002
로서 연산함으로써 상기 변경 강도를 갖는 디스플레이된 평면필드 영상의 중앙부에서의 상기 감마-보정된 선형화 휘도를 정규화하는 단계를 포함하며, 여기서,
Figure 112006062360849-pct00003
은 감마-보정된 공간에서 참조 그레이 수준이며,
Figure 112006062360849-pct00004
은 감마-보정된 공간에서 최초 공간으로 영상을 변환하기 위해 적용되는 역함수이다. 상기 역함수는 예를 들어, 적색, 녹색 및 청색 각각에 대한 8 또는 10 비트 심도와 같이, 대개 디스크리트(discrete) 값으로서 표시된다. 디스크리트 포맷에서 입력값
Figure 112006062360849-pct00005
및 그 대응출력값
Figure 112006062360849-pct00006
은, 하드웨어를 간소화하기 위해 감마보정함수을 위한 룩업테이블으로서 하드웨이에서 실행된다. 일반적으로, 하드웨어를 이용하는 상술된 함수와 같이 수학적 함수의 역을 취하는 것은 어렵다. 테이블의 활용은 하드웨이어 설계 및 실행을 간소화시킨다. 상기 입력 및 출력의 디스크리트값은 기억장치에 저장된다. 상기
Figure 112006062360849-pct00007
가
Figure 112006062360849-pct00008
에 대하여 중앙위치에서 선형화될지라도, 타일Scenter 의 중앙부에서 동일한 감마 변환함수는 다른 위치, 예를 들자면,
Figure 112006062360849-pct00031
를 선형화하지 않는다.
다시 말해, Sx,ySc -1 = tx,y ≠1이다. 여기서, Sx,y는 픽셀위치(x,y)애 대한 감마변환함수이다.
다음단계(560)는 정규화된 평면필드영상의 각각을 시뮬레이트하기 위해 적용될 수 있는 공간함수를 생성하고, 효과적인 색교정을 제공하기 위한 공간-휘도 변환 함수를 결정한다. 오프센터 위치에서 감마함수의 오차 tx,y는 대개 느린 변경함수이며, 공간함수
Figure 112008036807905-pct00010
의 선형조합에 의해 접근될 수 있다. 여기서,
Figure 112008036807905-pct00011
는 그 대응함수 fi(x,y)에 대한 공간계수이다. 이 공간함수는 프로젝션시스템의 특성에 따라서, 전체적 또는 국부적 함수 중 하나일 수 있다. 본 실시형태에서는, 상기 공간함수는 국부적 겹선형함수
Figure 112003007357098-pct00012
로서 특정될 수 있다. 여기서, f0(x,y)=x, f1(x,y)=y, f2(x,y)=xy, f3(x,y)=1, m=3 이다. 나아가, 공간계수
Figure 112008036807905-pct00013
는 광함수의 선형조합으로서 표시될 수 있다. 다음단계(570)는, 픽셀위치(x,y)의 함수와 영상 디지털 값
Figure 112008036807905-pct00014
로 휘도를 특징짐으로써 공간-휘도 변환 함수를 결정하는 단계를 포함한다. 상기 공간-휘도 변환 함수는
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Figure 112006062360849-pct00032
인 2차함수를 이용하여 분석적으로 표현될 수 있다. 여기서, Cij는 공간휘도계수이다. 이어, 상기 디지털 이미지값
Figure 112008036807905-pct00016
는 임의의 픽셀위치(x,y)에서 휘도L의 표준 이차함수로서 유도될 수 있다. 상기 테이블의 도움으로 감마보정을 한 후에, 상기 디지털값 D(x,y)는 프로젝터에 이용될 준비가 된다. 또한, 2차식이외에도, 고차 다항식함수와 같은 다른 수학적 프로파일은 공간-휘도 변환 함수를 특징짓는데 사용될 수 있다.
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공간-휘도 변환 함수를 판단하는 단계는, 추가적으로 각각의 평면필드 영상 중 소정의 부분에 공간함수를 적용하는 단계와, 상기 평면필드영상의 소정의 부분 각각에 대한 공간함수의 제1집합 계수(공간계수
Figure 112008036807905-pct00017
)를 결정하는 단계와, 타일 디스플레이에서 효과적으로 색을 혼합할 상기 제1집합 계수에 대한 제2집합 계수(휘도계수 Cij)를 결정하는 단계을 포함할 수 있다.
변경강도를 갖는 평면필드 영상은, 변경하는 그레이 스케일을 갖는 단색, 적색, 녹색 및 청색의 평면필드 영상을 포함할 수 있다. 상기 변경강도는 샘플링된 2개의 인접한 강도의 휘도차이가 그 변경강도 사이의 선형 보간법(linear interpolation)에 적합하게 충분히 작도록 선택된다. 또한, 본 실시형태에서, 상기 최고 및 최저 평면필드 영상은 각각 225 및 0의 그레이 스케일 광강도를 갖는 평면필드 영상을 의미한다.
상기 방법(200)에서, 다음 단계(240)는 고해상도의 원(raw) 영상을 타일 디스플레이 시스템에 입력하는 단계를 포함한다. 단계(250)는 입력된 원영상에서 실행되는 조정을 포함한다. 상기 조정은 고해상도 영상을 분할하여 타일 디스플레이에서 영상어레이에 기반한 타일 영상을 형성하고, 나아가 소정의 중첩된 영역을 분할된 영상의 각각에 추가하는 단계를 포함한다. 다음단계는 중첩영역에 색휘도혼합의 정확한 비를 보장하기 위해서, 각각 분할된 영상의 중첩영역에 램핑함수(ramping function)를 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 대표적인 시스템에서, 상기 고해상도 원영상은 2560 ×2048 픽셀의 해상도를 가지며, 그 4개의 분할된 영상 각각은 1280 ×1024 픽셀의 해상도를 갖는다.
상기 방법(200)에서 다음단계(260)는, 분할된 타일영상 각각을 예비 워핑(pre-warping)하는 단계를 포함하며, 상기 예비-워핑 단계는, 원하지 않는 프로젝터 특성들이 감소되도록 제1 변환된 입력 영상 신호들을 각각의 프로젝터에 제공하는 디스플레이 대 스크린 공간변환함수를 사용하여, 각각의 분할된 타일영상을 처리하는 단계를 포함하고 있다.
상기 방법(200)에서, 다음 단계(270)는 타일디스플레이 영상에서 효과적으로 색을 혼합하기 위해, 예비워핑된 영상 각각에 공간-휘도 변환 함수의 역을 적용하는 단계를 포함한다. 이는 그 적용된 예비 워핑된 영상 각각을 역정규화(de-normalize)하고, 제2 변환입력 영상신호를 각 프로젝터에 제공하기 위해, 역정규화된 영상 각각에 룩업테이블을 적용함으로써 행해질 수 있다.
도8은 주요 구성요소 및, 프로젝터(120)와 카메라(130)와의 상호연결부를 포함한 타일 디스플레이 프로세서(140)의 블럭도이다. 프로세서(140)은 분석부(810), 비교부(840), 기억장치(830)를 포함한다. 상기 분석부(810)는 영상 콤퍼지터(image compositor: 840), 영상워퍼(image warper:850) 및 영상혼합부(860)를 포함한다. 도8에 도시된 바와 같이, 프로젝터(120)과 카메라(130)은 상기 타일 디스플레이 프로세서(140)에 연결된다.
도9는 원시 입력영상 신호를 분할하는 일 실시형태를 도시한다. 본 실시형태에서, 원시입력영상신호는 2560 ×2048의 고 해상도를 갖는다. 본 실시형태에서, 상기 타일 디스플레이(100)은 2 ×2 어레이의 타일을 갖는다. 본 실시형태에서, 상기 영상 콤퍼지터(840)를 포함한 분석부(810)는, 추가적인 처리를 위해 각 프로젝터(120)로 분할된 영상을 전송하기 전에, 수신된 고해상도 영상을 소정의 크기를 갖는 4개의 영상으로 분할한다. 각각의 분할된 영상은 도1에 도시된 바와 같이 특정 중첩영역(150)을 포함한다(그 중첩영역(150)은 프로젝터 설치 및 원하는 종횡비정렬에 의존한다). 도9의 예시적인 실시형태에서, 4개의 분할된 영상 각각은 4개 프로젝터(910)각각에 조사되는 1280 ×1024 픽셀의 해상도를 갖는다. 분할 후에, 상기 영상 콤포지터(840)는 각각의 분할된 영상에 대한 색휘도 혼합의 정확한 비가 보장되도록 램핑함수를 중첩영역(150)에 적용한다.
상기 영상워퍼(850)는 상기 영상 콤포지터(840)로부터 분할된 영상을 수신하여, 도9에 도시된 영상혼합부(860)에 상기 분할된 영상을 전송하기 전에, 그 분할된 영상 각각을 예비 워핑한다. 상기 예비 워핑은 인접한 프로젝터(120) 사이에서 픽셀을 정렬하고, 프로젝터(120), 카메라(130) 및 스크린(110) 사이에서 광학적 또는 기계적 왜곡을 수정하기 위해서 행해진다. 일 실시형태에서는, 영상 워퍼(850)는, 단계(240,250,260,270)에서 설명된 하나이상의 원하지 않는 특성을 감소시키도록 제1 변환입력영상신호를 제공하기 위해, 디스플레이 대 스크린 공간변환함수를 이용하여, 수신된 분할 영상을 예비 워핑한다. 아래 기술된 바와 같이, 스크린 대 카메라의 공간변환함수를 이용하여 디스플레이 대 스크린 공간변환함수를 계산한다.
각각의 프로젝터(120)는 소정의 템플릿을 스크린(110) 상에 디스플레이한다. 일실시형태에서, 상기 소정의 템플릿은 스크린(110)상에 부착된 물리적 템플릿이다. 다른 실시형태에서, 상기 소정의 템플릿은 타일 디스플레이 프로세서(140)에 의해 생성되어 각 프로젝터(120)에 의해 조사된다. 이어, 상기 카메라(130)는 상기 디스플레이된 소정의 템플릿의 영상을 캡처한다. 일 실시형태에서, 상기 소정의 템플릿은 소정의 도트패턴이다. 도4에 예시된 실시형태에서, 상기 소정의 도트패턴은 9 ×9 도트패턴이다. 이어, 상기 분석부(810)는 캡처된 영상이 하나이상의 원하지 않는 카메라 특성을 갖는지를 판단한다. 일 실시형태에서, 타일 디시플레이 프로세서는 비교부(820)을 포함한다. 본 실시형태에서, 상기 비교부(820)는 상기 캡처된 템플릿과 소정의 예상된 템플릿을 비교하여 그 캡처된 영상이 키스톤(key-stone), 핀 쿠션(pin cushion) 및 배럴 왜곡(barrel distortion)과 같은 하나이상의 원하지 않는 카메라특성을 갖는지를 판단한다. 이어, 상기 분석부(810)는 상기 원하지 안흔 카메라 특성이 감소되도록 각 프로젝터(120)의 입력영상신호에 적용될 수 있는 스크린 대 카메라의 공간변환함수를 확인한다.
공간 필터(160)를 포함하는 각각의 프로젝터(120)는 스크린(110)에 소정의 제 1 영상의 서브세트를 디스플레이한다. 카메라(130)의 각각은 스크린(110)에 소정의 제 1 영상의 디스플레이된 서브세트를 캡처하기 위해서 사용된다. 그리고, 분석기(810)은 단계 (210)에서 기재된 바와 같이 스크린 대 카메라 공간 변환 함수를 적용하는 것에 의해서 캡처된 스크린 대 카메라 기하학적 왜곡을 분석하여 보정한다.
그리고 분석기(810)는, 상기 단계(220)에서 기술된 것처럼, 원하지 않는 프로젝터 특성들을 감소시키기 위해, 각각의 프로젝터(120)들의 입력 영상 신호에 적용될 수 있는 디스플레이 대 스크린 공간 변환함수를 생성한다. 그리고, 화상 워퍼(850)는, 제1 변환된 입력 영상 신호를 제공하고 하나 이상의 원하지 않는 프로젝터 특성들을 감소시키기 위해 생성된 디스플레이 대 스크린 공간 변환함수를 이용하여, 입력 영상 신호를 예비 워프한다.
분할되고 예비 워프된 영상은, 프로젝터(120)의 각각의 화소 위치에서 서치되는 것을 통하여 적절한 색상 혼합을 위하여 공간-휘도 변환함수를 사용하는, 영상 혼합기(860)를 통하여, 필터된다. 공간-휘도 변환 함수는, 상기 단계(230)에서 기술된 바와 같이, 색상 왜곡 교정을 통하여 계산된다. 영상 혼합은 다음 스테이지 1에서 수행된다.
1. 다음의 공간-휘도 변환 함수의 역 함수를 예비 워프된 제 1 입력 영상 신호에 적용한다.
Figure 112003007357098-pct00018
천천히 변화하는 t-1 x,y 의 함수는, 로컬 쌍차 함수의 관련된 세트를 갖는 8×8, 16×16, 또는 32×32와 같은, 매우 감소된 해상도로 로컬 쌍차 함수의 샘플링을 허용한다. 여기서 I input 는 적, 녹 및 청 색상의 입력 영상이다.
2. 최대 D′ max 및 최소 D′ min 휘도에 대한 디지털 값 D′을 역 정규화한다. D′ max 및 D′ min 는 빠르게 변화하는 함수이고 다음의 식을 이용하여 t-1 x,y 보다도 훨 씬 미세하게 셈플된 해상도를 필요로 한다.
Figure 112003007357098-pct00019
디스플레이 특성에 의존하여, 상이한 샘플링 해상도가 사용될 수 있다. 혼합하는 것은 씸레스 영상을 보장하기 위해서 완전하거나 또는 완전에 가까운 해상도를 요구한다. 프로젝터(120)의 각각에 공간 필터(160)을 배치하는 것에 의해서, 완전에 가까운 해상도를 갖는 요구 사항은 완화되고 더 긴 샘플링 기간이 사용될 수 있다.
3. 타일 영상에서 색상을 효과적으로 혼합하기 위하여, 상기 영상을 상기 프로젝터(120)에 피딩(feeding)하기 전에, 다음 식을 이용하여 룩업 테이블을 적용한다.
Figure 112006062360849-pct00033
여기서 Ioutput 는 적, 녹, 및 청색의 출력 영상이다. 테이블의 사용은, 급한 전송-전압 특성 때문에, LCD 프로젝터에 대하여 유용할 수 있다.
오버랩 영역(150)에 있어서, 휘도는, 색 혼합 기간동안에, 하나의 영상에서 다른 영상으로, 부드럽게 또한 계속하여 떨어진다. 하나의 실시예에 있어서는 수평 및 수직 방향으로 약 80 개의 오버랩 화소가 사용된다. 일반적으로, 더 많은 오버랩핑된 화소가 사용되는 경우에, 색 혼합은 더 용이하게 구현할 수 있다. 그러나 더 많은 오버랩핑 화소를 사용하는 것에 의해서 효과적인 해상도가 감소된다.
타일 디스플레이 프로세서 (140)은 메모리(830)를 추가로 포함한다. 메모리(830)는 분석기(810) 및 비교기(820)에 대응된다. 하나의 실시예에서는 메모리(830)는 디스플레이 대 스크린 및 스크린 대 카메라 변환 계수, 공간-휘도 변환 계수, 및 변화하는 강도를 갖는 디스플레이된 평면 필드 영상의 중심의 감마-보정 선형화 휘도를 저장한다.
상기에 기재한 본 발명의 타일 디스플레이 시스템은, 프로젝터에 공간 필터를 포함하는 타일 디스플레이를 교정하는 방법 및 장치를 제공한다. 또한 본 발명의 타일 디스플레이 시스템은 하드웨어를 간단히하고, 또한 처리 속도를 증가시킨다.
상기의 기재는 본 발명을 설명하기 위해서 기재된 것으로 본 기재에 의해서 본 발명의 범위가 한정되지 않는다. 다른 많은 실시예가 본 발명에 대하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 본 발명의 보호범위는 본 발명의 청구범위를 참조하여 본 발명의 청구범위의 균등범위를 포함하여 정하여 진다.

Claims (92)

  1. 영상 경로에 공간필터를 배치하는 단계;
    프로젝터를 사용하여 스크린에 기설정된 제 1 영상의 서브 세트를 디스플레이 하는 단계;
    카메라를 사용하여 상기 디스플레이된 기설정된 제 1 영상의 서브 세트를 캡처하는 단계;
    영상 경로에 공간 필터의 개재에 기인하여 스크린에 디스플레이되지 않은 상기 기설정된 제 1 영상의 잔부를, 상기 캡쳐된, 디스플레이된 기설정된 제 1 영상의 서브 세트를 사용하여 생성하는 단계;
    상기 캡처된 기설정된 제 1 영상의 서브 세트와 상기 생성된 기설정된 제 1 영상의 잔부를 결합하여 기설정된 제 1 복합 영상을 형성하는 단계;
    상기 기설정된 제 1 복합 영상의 요소들이 하나 이상의 광학적 왜곡을 갖는지 여부를 판단하는 단계; 및
    광학적 왜곡을 감소시키기 위해서 프로젝터의 입력 영상 신호에 적용될 수 있는, 디스플레이 대 스크린 공간 변환 함수를 생성하는 단계
    를 포함하는 씸레스 타일 디스플레이를 교정하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 광학적 왜곡이 감소된 제 1 변환 입력 영상 신호를 제공하기 위해, 디스플레이 대 스크린 공간 변환 함수를 사용하여 입력 영상 신호를 처리하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이를 교정하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 형성된 기설정된 제 1 복합 영상과 기설정된 기댓값을 비교하여 상기 형성된 기설정된 제 1 복합 영상이 상기 하나 이상의 광학적 왜곡을 갖는지 여부를 판단하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이를 교정하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    스크린에 영상을 디스플레이 하는 단계; 및
    프로젝터를 수동으로 조정하여 디스플레이된 영상에 최소의 공간 왜곡을 갖도록 하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이를 교정하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 프로젝터를 수동으로 조정하여 디스플레이된 영상에 최소의 공간 왜곡을 갖도록 하는 단계는,
    하나 또는 그 이상의 각각의 프로젝터를 수동으로 조정하여, 유사한 크기와 중첩, 최소의 공간 왜곡을 갖는 디스플레이된 영상을 획득하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이를 교정하는 방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기의 캡처하는 단계, 판단하는 단계 및 처리하는 단계는 주기적으로 반복하는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이를 교정하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 기설정된 제 1 영상은 도트 패턴인 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이를 교정하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 디스플레이되지 않은 기설정된 제 1 영상의 잔부를 생성하는 단계는, 영상 경로에 공간 필터를 배치한 결과 디스플레이되지않게 된 가장자리 도트를 생성하기 위하여, 외삽법에 의한 추정함수를 사용하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이를 교정하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 외삽법에 의한 추정함수는 다항식의 함수의 최소 사각 피트를 갖는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이를 교정하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 외삽법에 의한 추정함수는 2차 또는 더 높은 차원의 다항식 함수 및 3차원 스플라인 함수로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이를 교정하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    타일 디스플레이 시스템에서 사용되는 복수의 프로젝터 각각을 사용하여 변화하는 강도를 갖는 평면 필드 영상을 순차적으로 디스플레이 하는 단계;
    카메라를 사용하여 상기 디스플레이된 변화하는 강도를 갖는 평면 필드 영상을 캡처하는 단계;
    복수의 프로젝터 각각의 최고 및 최저의 평면 필드 영상에 대응하여 상기 캡처된 평면 필드 영상을 정규화하는 단계;
    상기 디스플레이된 각각 프로젝터의 변화하는 강도를 갖는 평면 필드 영상의 중심에서 감마 보정된 선형화 휘도를 판단하는 단계;
    복수의 프로젝터 각각의, 상기 디스플레이된 변화하는 강도를 갖는 평면 필드 영상의 중심에서 판단된 상기 감마 보정된 선형화 휘도에 의해 상기 평면 필드 영상을 정규화하는 단계;
    복수의 프로젝터 각각의 상기 정규화된 평면 필드 영상 각각을 시뮬레이트하기 위하여 적용될 수 있는 공간 함수를 생성하는 단계; 및
    복수의 프로젝터 각각에 효과적인 색상 교정을 제공하기 위한 상기 공간 함수를 사용하여 공간-휘도 변환 함수를 판단하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이를 교정하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 복수의 프로젝터 각각을 사용하여 강도가 변화하는 평면 필드 영상을 순차적으로 디스플레이 하는 단계는,
    변화하는 강도를 갖는 평면 필드 영상의 그레이 스케일 레벨을 정하는 단계; 및
    상기의 정해진 변화하는 강도를 갖는 평면 필드 영상의 그레이 스케일 레벨에 해당하는 신호를 입력하는 단계를 더 포함하는 씸레스 타일 디스플레이를 교정하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 공간-휘도 변환 함수를 결정하는 단계는,
    상기 평면 필드 영상 각각의 기설정된 섹션에 상기 공간 함수를 적용하는 단계;
    상기 평면 필드 영상 각각의, 기설정된 섹션 각각에 대한 상기 공간함수의 제1 집합 계수를 결정하는 단계;
    상기 정규화된 평면 필드 영상의 상기 기설정된 섹션의 각각에 대하여 결정된 상기 제1 집합 계수를 시뮬레이트 할 수 있는 공간-휘도 변환 함수를 생성하는 단계; 및
    타일 디스플레이에 효과적으로 색상을 혼합할 수 있는, 상기 제1 집합 계수에 대한 제2 집합 계수를 결정하는 단계를 더 포함하는 씸레스 타일 디스플레이를 교정하는 방법.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 공간-휘도 변환 함수는 2차 또는 더 고차의 다항식 함수를 갖는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이를 교정하는 방법.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 변화하는 강도를 갖는 평면 필드는 변화하는 그레이 스케일의 단색, 적색, 녹색, 청색의 색상을 갖는 평면 필드 영상을 포함하는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이를 교정하는 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    스크린에 기설정된 템프릿을 디스플레이하는 단계;
    카메라를 이용하여 상기 디스플레이된 기설정된 템프릿의 영상을 캡처하는 단계;
    상기 캡처된 영상이 하나 또는 그 이상의 카메라 특성을 갖는지 여부를 판단하는 단계;
    스크린으로부터 상기 기설정된 템프릿을 제거하는 단계; 및
    하나 또는 그 이상의 카메라 특성을 교정하기 위하여, 상기 카메라에 의해 캡쳐된 상기 이미지에 적용될 수 있는 스크린 대 카메라 공간 변환 함수를 생성하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이를 교정하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 하나 또는 그 이상의 카메라 특성을 감소시키기 위해, 상기 디스플레이된 기설정된 제 1 영상의 상기 캡처된 서브 세트에 상기 스크린 대 카메라 공간 변환 함수를 적용하는 단계를 추가로 포함하는 씸레스 타일 디스플레이를 교정하는 방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 캡처된 영상이 하나 또는 그 이상의 카메라 특성을 갖는지 여부를 판단하기 위해, 상기 캡처된 영상을 기설정되고 기대된 템플릿과 비교하는 단계를 추가로 포함하는 씸레스 타일 디스플레이 교정 방법.
  19. 제 16 항에 있어서, 스크린에 기설정된 템플릿을 표시하는 단계는 스크린에 기설정된 물리적 템플릿을 배치하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이 교정 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 기설정된 템플릿은 도트 패턴인 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이 교정 방법.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 타일 디스플레이 시스템의 배열된 영상에 기초하여 타일 영상을 형성하도록 고 해상도 영상을 분할하는 단계;
    분할된 상기 타일 영상 각각을 예비 워핑(pre-warping)시키는 단계; 및
    디스플레이된 상기 타일 영상에 색상을 혼합하기 위하여, 예비 워핑된 상기 타일 영상의 각각에 상기 공간-휘도 변환 함수의 역을 적용하는 단계;
    를 더 포함하는 씸레스 타일 디스플레이 교정 방법.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 고 해상도 영상을 분할하는 단계는,
    상기 고 해상도 영상을 입력하는 단계;
    상기 타일 디스플레이 시스템에 배열된 영상에 기초하여 상기 고 해상도 영상을 분할하여 타일 영상을 형성하는 단계;
    분할된 각각의 상기 타일 영상에 기설정된 중첩 영역을 추가하는 단계; 및
    상기 중첩 영역에서 색상 휘도 혼합의 정확한 비율을 보장하기 위해, 램핑(ramping) 함수를 분할된 영상 각각의 상기 중첩 영역에 적용하는 단계;
    를 더 포함하는 씸레스 타일 디스플레이 교정 방법.
  23. 제 21항에 있어서, 상기 분할된 타일 영상 각각을 예비 워핑(pre-warping)시키는 단계는,
    하나 이상의 광학적 왜곡이 감소되어 각각의 프로젝터에 변환된 제 1 입력 영상 신호를 제공하기 위한 디스플레이 대 스크린 공간 변환 함수를 사용하여, 상기 분할된 타일 영상 각각을 처리하는 단계;
    를 더 포함하는 씸레스 타일 디스플레이 교정 방법.
  24. 제 21항에 있어서,
    상기 디스플레이된 상기 타일 영상에 색상을 혼합하기 위하여, 예비 워핑된 상기 타일 영상의 각각에 상기 공간-휘도 변환 함수의 역을 적용하는 단계는,
    상기 각각의 예비 워핑된 영상에 공간-휘도 변환 함수의 역을 적용하는 단계;
    상기 공간-휘도 함수의 역이 적용된 상기 예비 워핑된 영상을 역 정규화(de-normaliziing)하는 단계;
    하나 이상의 프로젝터의 각각에 제 2 변환 입력 영상 신호를 제공하기 위해, 상기 역 정규화된 영상의 각각에 룩업 테이블을 적용하는 단계;
    를 더 포함하는 씸레스 타일 디스플레이 교정 방법.
  25. 기설정된 도트 패턴의 영상을 생성하는 단계;
    씸레스 타일 디스플레이의 제공을 위해, 광을 변조하는 공간 필터를 갖는 프로젝터를 사용하여, 스크린에 상기 기설정된 도트 패턴으로 생성된 영상을 디스플레이하는 단계;
    카메라를 이용하여 상기 기설정된 도트 패턴으로 된 상기 디스플레이된 영상을 캡처하는 단계;
    상기 형성된 기설정된 도트 패턴이 하나 이상의 광학적 왜곡을 갖는지 판단하기 위해, 상기 캡처된 기설정된 도트 패턴을 기설정되고 기대된 도트 패턴과 비교하는 단계;
    광학적 왜곡을 감소시키기 위해, 상기 프로젝터의 입력 영상 신호에 적용될 수 있는 디스플레이 대 스크린 공간 변환 함수를 생성하는 단계; 및
    하나 이상의 광학적 왜곡이 감소된, 제1 변환 입력 영상 신호를 제공하기 위하여, 디스플레이 대 스크린 공간 변환 함수를 이용하여 상기 입력 영상 신호를 처리하는 단계를 포함하는
    타일 디스플레이 시스템에서 하나 이상의 광학적 왜곡 감소방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 캡쳐된 기설정된 도트 패턴을 기설정되고 기대된 도트 패턴과 비교하는 단계는,
    상기 캡처된 영상으로부터 흑색의 캡처된 영상을 감산하는 것에 의해서 도트 위치를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 도트 위치를, 상기 기설정되고 기대된 도트 패턴의 기지의 도트 위치로 소팅하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 타일 디스플레이 시스템에서 하나 이상의 광학적 왜곡 감소방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 디스플레이 대 스크린 공간 변환 함수를 생성하는 단계는,
    상기 기지의 도트 위치로 상기 계산된 도트 위치를 소팅한 결과에 기초하여 디스플레이 대 스크린 공간 변환 함수를 생성하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타일 디스플레이 시스템에서 하나 이상의 광학적 왜곡 감소방법.
  28. 복수의 프로젝터 및 스크린 사이의 영상 경로에 배치된 공간 경사(gradient) 프로파일을 갖는, 각각의 씸레스 타일 디스플레이를 제공하기 위한 공간 필터;
    복수의 프로젝터 각각에 의해서 디스플레이되는 기설정된 제 1 영상의 서브세트를 캡처하기 위한 카메라; 및
    상기 복수의 프로젝터 및 상기 카메라 각각에 대응하는 타일 디스플레이 프로세서를 포함하고, 상기의 타일 디스플레이 프로세서는,
    상기 프로젝터 및 상기 스크린 사이의 영상 경로에 공간 필터의 배치로 인해 디스플레이 되지 않은 상기 기설정된 제 1 영상의 잔부를 생성하는 분석기를 갖고, 상기 분석기는 상기 생성된 기설정된 제 1 영상을 캡처된 상기 기설정된 제 1 영상의 서브세트와 결합하여 기설정된 제 1 복합영상을 형성하고, 상기 분석기는 상기 형성된 제 1 복합 영상이 하나 이상의 광학적 왜곡을 갖는지 여부를 판단하고,
    상기 분석기는 또한, 상기 광학적 왜곡을 감소시키기 위해 상기 프로젝터의 입력 영상 신호에 적용되는 디스플레이 대 스크린 공간 변환 함수를 확인하며, 그리고
    하나 이상의 광학적 왜곡을 감소시키는 제1 변환 입력 영상 신호를 제공하기 위해, 상기 확인된 디스플레이 대 스크린 공간 변환 함수를 사용하여 상기 입력 영상신호를 처리하는 것을 특징으로 하는
    씸레스 타일 디스플레이 시스템.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 분석기로부터 상기 기설정된 제1 복합 영상을 수신하여, 상기 제 1 기설정된 복합 영상이 하나 이상의 광학적 왜곡을 갖는지 판단하기 위해, 수신된 상기 기설정된 제1 복합 영상을 기설정된 기댓값과 비교하는 역할을 하는, 상기 분석기에 대응되는 비교기를 추가로 포함하는 씸레스 타일 디스플레이 시스템.
  30. 제 28 항에 있어서, 상기 기설정된 제1 영상은 도트 패턴인 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이 시스템.
  31. 제 28 항에 있어서, 상기 분석기는 외삽법에 의한 추정 함수를 사용하여 기설정된 제1 영상의 잔부를 생성하는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이 시스템.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 외삽법에 의한 추정 함수는 다항식 함수의 최소 사각 피트를 포함하는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이 시스템.
  33. 제 32 항에 있어서, 상기 외삽법에 의한 추정 함수는 2 차 또는 더 고차의 다항식 함수 및 3 차 스플라인 함수로 구성되는 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이 시스템.
  34. 제 28 항에 있어서, 상기 분석기는,
    상기 프로젝터와, 상기 변화하는 강도를 갖는 디스플레이된 평면 필드 영상을 캡처하는 상기 카메라를 사용하여, 변화하는 강도의 평면 필드 이미지를 디스플레이 하고;
    상기 캡처된 평면 필드 영상을 최고 및 최저 그레이 스케일 평면 필드 영상으로 정규화하고, 상기 변화하는 강도를 갖는 디스플레이된 평면 필드 영상의 중심에서의 감마 보정된 선형화 휘도를 판단하고, 또한 상기 변화하는 강도를 갖는 디스플레이된 평면 필드 영상의 중심에서 판단된 상기 감마 보정된 선형화 휘도로 상기 평면 필드 영상을 정규화하고; 그리고
    상기 정규화된 평면 필드 영상 각각을 시뮬레이트하기 위해 적용될 수 있는 공간 함수를 확인하고, 효과적인 색상 교정을 제공하기 위한 상기 공간 함수를 사용하여 공간-휘도 변환 함수를 판단하는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이 시스템.
  35. 제 34 항에 있어서, 상기 분석기는,
    공간 함수를 상기 평면 필드 영상 각각의 기설정된 섹션에 적용하여 상기 공간-휘도 변환 함수를 결정하고;
    상기 평면 필드 영상의 각각에 대한 상기 공간 함수의 제 1 계수 세트를 결정하고, 나아가, 상기 정규화된 평면 필드 영상의 상기 기설정된 섹션 각각에 대해 결정된 상기 제1 계수 세트를 시뮬레이트 할 수 있는 상기 공간-휘도 변환 함수를 확인하고;
    상기 타일 디스플레이에서 효과적으로 색상을 혼합할 수 있는 상기 제1 계수 세트에 대한 제2 계수 세트를 결정하는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이 시스템.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 공간 함수는 로컬 쌍일차(bilinear) 함수인 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이 시스템.
  37. 제 36 항에 있어서, 상기 공간-휘도 변환 함수는 2차 또는 더 고차의 다항식 함수인 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이 시스템.
  38. 제 36 항에 있어서, 상기 변화하는 강도를 갖는 평면 필드 영상은, 변화하는 그레이 스케일을 갖는 단색, 적색, 녹색 및 청색 색상의 평면 필드 영상을 포함하는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이 시스템.
  39. 제 36 항에 있어서, 상기 타일 디스플레이 프로세서는, 상기 분석기 및 상기 비교기에 대응되어, 상기 변화하는 강도를 갖는 디스플레이된 평면 필드 영상의 중심의 감마-교정된 선형 휘도 및 상기 공간-휘도 변환함수에 대한 룩업 테이블을 저장하는, 메모리를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이 시스템.
  40. 제 36 항에 있어서, 상기 프로젝터는 스크린에 기설정된 템플릿을 추가로 디스플레이하고, 상기 카메라는 상기 디스플레이된 기설정된 템플릿의 영상을 추가로 캡처하고, 상기 분석기는 캡처된 영상이 하나 이상의 카메라 특성을 갖는지 여부를 판단하고, 그리고 상기 하나 또는 그 이상의 카메라 특성을 감소시키기 위해 스크린 대 카메라 공간 변환 함수를 생성하는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이 시스템.
  41. 제 40 항에 있어서, 상기 분석기는, 상기 하나 또는 그 이상의 카메라 특성을 감소시키기 위해, 상기 스크린 대 카메라 공간 변환 함수를 상기 캡처된 기설정된 제1 영상의 서브세트에 적용하는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이 시스템.
  42. 제 40 항에 있어서, 상기 기설정된 템플릿은 도트 패턴인 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이 시스템.
  43. 제 40 항에 있어서, 상기 분석기는
    디스플레이된 영상의 배열 및 타일 시스템의 디스플레이된 영상의 상기 배열 사이의 중첩된 영역에 기초하여 고 해상도 영상을 타일 영상으로 분할하고;
    상기 분할된 타일 영상의 각각을 예비 워핑하고; 또한
    상기 타일 디스플레이 상에 색상을 효율적으로 혼합하기 위해, 상기 예비 워핑된 타일 영상의 각각에 상기 공간-휘도 변환 함수를 적용하는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이 시스템.
  44. 제 43 항에 있어서, 상기 분석기는
    기설정된 중첩된 영역을 상기 분할된 타일 영상의 각각에 추가하여 고 해상도 영상을 타일 디스플레이로 분할하고; 그리고
    중첩된 영역에서 색상 휘도 혼합의 정확한 비율을 보장하기 위해 램핑(ramping) 함수를 상기 분할된 타일 영상 각각의 상기 중첩된 영역에 적용하는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이 시스템.
  45. 제 43 항에 있어서, 상기 분석기는
    상기 하나 또는 그 이상의 광학적 왜곡을 감소시키도록 제1 영상 입력 신호를 제공하기 위한, 상기 디스플레이 대 스크린 공간 변환 함수를 사용하여, 상기 분할된 타일 영상 각각을 처리하는 방식으로, 상기 타일 영상의 각각을 예비 워핑하는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이 시스템.
  46. 제 45 항에 있어서, 상기 분석기는
    상기 각각의 예비 워핑된 영상에 상기 공간-휘도 변환 함수의 역을 적용하고;
    상기 적용된 예비 워핑된 영상 각각을 역 정규화(de-normaliziing)하고;
    상기 타일 디스플레이 영상에 색상을 혼합하는 상기 하나 또는 그 이상의 프로젝터로 상기 영상들 각각을 입력하기 전에, 상기 역 정규화된 영상의 각각에 룩업테이블을 적용하는 것을 특징으로 하는 씸레스 타일 디스플레이 시스템.
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