KR100986286B1 - 사람 눈처럼 주시각 제어가 가능한 직교식 양안 입체 카메라 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

사람 눈처럼 주시각 제어가 가능한 직교식 양안 입체 카메라 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직교식 양안 입체 카메라 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 제1 카메라 바디와, 상기 제1 카메라 바디 내에 설치되는 제1 영상 센서 및 상기 제1 카메라 바디 내에 설치되며, 제1 영상의 초점을 조절하는 제1 렌즈 유닛을 포함하는 제1 카메라 모듈; 제2 카메라 바디와, 상기 제2 카메라 바디 내에 설치되는 제2 영상 센서 및 상기 제2 카메라 바디 내에 설치되며, 제2 영상의 초점을 조절하는 제2 렌즈 유닛을 포함하는 제2 카메라 모듈; 및 상기 제1 카메라 모듈과 상기 제2 카메라 모듈 사이에 설치되는 하프 미러 유닛을 포함하며, 상기 제1 카메라 모듈과 상기 제2 카메라 모듈은 상호 직교되게 배치된 상태로 동일축 상에 수평 이동가능하게 설치되고, 상기 하프 미러 유닛은 상기 제1 영상 및 제2 영상 중 어느 한 영상은 상기 제1 및 제2 카메라 모듈 중 어느 한 카메라 모듈 방향으로 투과시키고, 나머지 영상은 다른 카메라 모듈 방향으로 반사시키도록 설치되는 직교식 양안 입체 카메라 시스템및 그 제어방법이 제공된다.

Description

사람 눈처럼 주시각 제어가 가능한 직교식 양안 입체 카메라 시스템 및 그 제어방법 {VERTICAL TYPE STEREOSCOPIC IMAGE CAMERA SYSTEM AND METHOD CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 사람의 눈과 같이 주시각 제어가 가능한 직교식 양안 입체 카메라 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카메라의 기구적 한계에 제한받지 않고 좌측 및 우측 영상 간의 시차 간격 조절을 수행할 수 있으며, 이동 거리에 따라서 영상 센서나 카메라 바디를 선택적으로 이동시킬 수 있어서 사람의 눈과 같이 주시각 제어가 가능한 직교식 양안 입체 카메라 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 입체 카메라란 동시에 2장의 화상을 얻을 수 있게 한 특수 카메라로서, 카메라 몸통 좌우에 7cm 정도의 간격을 두고, 2개의 렌즈를 설치하여 같은 피사체를 촬영하여 동시에 2장의 화상을 얻을 수 있다. 사람은 두 눈으로 물체를 입체시하고 원근을 판단하게 된다. 입체 카메라는 이런 원리를 응용하여 만든 것으로, 두 눈의 간격은 대체로 6 ~ 7cm 정도이며, 입체 카메라도 이에 따라 6.5 ~ 7cm 정도의 기선간격을 두고 같은 성능의 렌즈를 좌우에 나란히 설치한 쌍안 카메라로 이루어진다. 두 렌즈는 초점 조절과 노출 조절, 그리고 셔터
의 작동이 연동되도록 설계되어 있다.
기존의 수평이동축 입체카메라는 기구적인 한계로 인하여 좌측 영상을 획득하기 위한 좌측 카메라 모듈과 우측 영상을 획득하기 위한 우측 카메라 모듈이 수평이동축 상에 병렬적으로 배치되어 있었는 바, 양자의 좌우 이동 거리는 제한받을 수밖에 없으며, 양자의 기구적인 간섭으로 인하여 좌측 영상과 우측 영상의 시차 간격이 소정 거리 이하로 좁혀질 수 없는 문제점이 있었다. 원거리 피사체의 촬영시에는 이러한 시차 간격이 문제되지 않으나, 피사체의 근접 촬영의 경우는 소정 간격 이하로 양 시차 간격이 좁혀져야될 필요가 있는데, 이러한 경우 종래의 입체카메라로서는 양 시차 간격을 좁힐 수 없다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 좌측 카메라 모듈과 우측 카메라 모듈이 상호 간의 간섭없이 좌측 영상과 우측 영상 간의 시차 간격을 임의대로 조절할 수 있는 직교식 양안 입체 카메라 시스템 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 제1 카메라 바디와, 상기 제1 카메라 바디 내에 설치되는 제1 영상 센서 및 상기 제1 카메라 바디 내에 설치되며, 제1 영상의 초점을 조절하는 제1 렌즈 유닛을 포함하는 제1 카메라 모듈; 제2 카메라 바디와, 상기 제2 카메라 바디 내에 설치되는 제2 영상 센서 및 상기 제2 카메라 바디 내에 설치되며, 제2 영상의 초점을 조절하는 제2 렌즈 유닛을 포함하는 제2 카메라 모듈; 및 상기 제1 카메라 모듈과 상기 제2 카메라 모듈 사이에 설치되는 하프 미러 유닛을 포함하며, 상기 제1 카메라 모듈과 상기 제2 카메라 모듈은 상호 직교되게 배치된 상태로 동일축 상에 수평 이동가능하게 설치되고, 상기 하프 미러 유닛은 상기 제1 영상 및 제2 영상 중 어느 한 영상은 상기 제1 및 제2 카메라 모듈 중 어느 한 카메라 모듈 방향으로 투과시키고, 나머지 영상은 다른 카메라 모듈 방향으로 반사시키도록 설치되는 직교식 양안 입체 카메라 시스템이 제공된다.
상기 직교식 양안 입체 카메라 시스템을 이동시키기 위한 구동 유닛을 더 포함하며, 상기 구동유닛은 상기 제1 영상 센서와 상기 제2 영상 센서를 상기 제1 카메라 바디 및 상기 제2 카메라 바디 내에서 이동시키기 위한 제1 모터부; 및 상기 제1 카메라 바디 및 상기 제2 카메라 바디를 이동시키기 위한 제2 모터부를 포함한다.
상기 제1 카메라 모듈 및 상기 제2 카메라 모듈의 위치를 감지하기 위한 센서 유닛을 더 포함하며, 상기 센서 유닛은 상기 제1 영상 센서와 상기 제2 영상 센서의 위치를 감지하는 제1 센서부; 및 상기 제1 카메라 바디 및 상기 제2 카메라 바디의 위치를 감지하는 제2 센서부를 포함한다.
상기 제1 카메라 모듈, 상기 제2 카메라 모듈 및 상기 구동 유닛의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 제1 센서부에서 감지한 상기 제1 및 제2 영상 센서의 위치 정보에 따라 상기 제1 모터부의 동작을 제어하고, 상기 제2 센서부에서 감지한 상기 제1 및 상기 제2 카메라 바디의 위치 정보에 따라 상기 제2 모터부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 렌즈 유닛 및 상기 제2 렌즈 유닛은 각각 초점 조절용 구동 모터를 포함하며, 상기 제어부는 상기 초점 조절용 구동 모터의 동작을 제어한다.
상기 구동유닛은 상기 제1 렌즈 유닛과 상기 제2 렌즈 유닛을 상기 제1 카메라 바디 및 상기 제2 카메라 바디 내에서 이동시키기 위한 제3 모터부를 더 포함한다.
상기 제1 카메라 모듈 및 상기 제2 카메라 모듈로부터 수신한 영상들을 합성하여 입체 영상을 출력하는 영상 합성부를 더 포함한다.
상기 영상 합성부는 상기 제1 영상 센서 및 상기 제2 영상 센서로부터 수신한 영상들을 합성하는 영상 합성기; 상기 영상 합성기에서 합성된 입체 영상을 소정 출력 포맷으로 변환시키는 출력 포맷 변환기; 및 상기 제1 영상 센서 및 상기 제2 영상 센서로부터 입력되는 신호를 이용하여 상기 제1 렌즈 유닛과 상기 제2 렌즈 유닛의 초점을 검출하는 초점 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교식 양안 입체 카메라 시스템.
상기 제어부는 메모리부에 미리 저장된 초점 정보와 상기 초점 검출기로부터 수신한 초점 정보를 비교하여, 상기 초점 조절용 구동 모터의 동작을 제어한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1 영상과 제2 영상 간의 시차 간격을 입력되는 단계; 상기 입력된 시차 간격과 현재 시차 간격을 비교하는 단계; 상기 입력된 시차 간격과 현재 시차 간격의 차이가 상기 제1 영상 센서 및 상기 제2 영상 센서의 이동 가능 범위 내 인지 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 따라 상기 제1 및 제2 영상 센서를 이동시키는 제1 제어모드나 상기 제1 및 제2 카메라 바디를 이동시키는 제2 제어모드를 선택하는 단계를 포함하는 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 제어 방법이 제공된다.
본 발명에서와 같이, 좌측 카메라 모듈과 우측 카메라 모듈을 직교 상태로 동일축 상에 수평 이동가능하게 배치하고, 그 사이에 하프 미러 유닛을 배치함으로써, 좌측 카메라 모듈과 우측 카메라 모듈이 상호 간의 간섭없이 이동가능할 수 있게 된다. 그 결과, 좌측 영상과 우측 영상 간의 시차 간격을 사용자 임의대로 조절할 수 있게 되어, 피사체의 근접 촬영시 근접 촬영에 알맞게 시차 간격을 최소화할 수 있게 된다.
또한, 이동 거리 또는 사용자의 선택에 따라 컨버젼스 제어모드 또는 3D 이펙트 제어모드의 선택 구동이 가능하게 되어 보다 효율적인 촬영을 진행할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 개략적인 사시도이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 정면도 및 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 기능 블록도이다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 기능 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 영상 합성부의 개략적인 기능 블록도이다.
도 6은 본 발명의 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 컨버젼스 제어모드의 동작 상태를 나타낸 개략도이다.
도 7은 본 발명의 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 3D 이펙트 제어모드의 동작 상태를 나타낸 개략도이다.
도 8은 본 발명에 따른 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 컨버젼스 제어모드에서의 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 3D 이펙트 제어모드에서의 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 개략적인 사시도이고, 도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 정면도 및 평면도이고, 도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 기능 블록도이며, 도 5는 도 4에 도시된 영상 합성부의 개략적인 기능 블록도이다.
이하에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 전체적인 배치 구조 및 동작 원리를 살펴본다.
본 발명에 따른 직교식 양안 입체 카메라 시스템은 좌측 영상을 촬영하기 위한 좌측 카메라 모듈(100), 우측 영상을 촬영하기 위한 우측 카메라 모듈(200), 하프 미러 유닛(300), 구동 유닛(400), 센서 유닛(500), 제어부(600) 및 영상 합성부(700)를 포함한다.
좌측 카메라 모듈(100)과 우측 카메라 모듈은 상호 직교되게 배치된 상태로 동일축 상에 수평 이동가능하게 설치된다. 즉, 본 실시예의 경우 좌측 카메라 모듈(100)은 x축 상에 배치되고, 우측 카메라 모듈(200)은 z축 상에 배치되어 서로 직교되게 배치된다. 또한, 좌측 카메라 모듈(100) 및 우측 카메라 모듈(200)은 y축 상에서 왕복 이동하게 설치된다.
좌측 카메라 모듈(100)은 좌측 카메라 바디(110), 좌측 렌즈 유닛(120) 및 좌측 영상 센서(130)를 포함한다.
좌측 카메라 바디(110)는 좌측 렌즈 유닛(120)과 좌측 영상 센서(130)가 설치될 수납 공간을 제공한다. 좌측 영상 센서(130)는 좌측 카메라 바디(110) 내에 설치되어 피사체의 영상을 획득하며, 좌측 렌즈 유닛(120)은 좌측 카메라 바디 내에 설치되고, 영상이 좌측 영상 센서(130)에 맺히도록 초점을 조절하며, 이를 위하여, 좌측 렌즈 유닛(120)은 초점 조절용 구동모터(125)를 포함한다.
우측 카메라 모듈(200)도 좌측 카메라 모듈(100)의 구성 및 기능과 동일하다. 우측 카메라 모듈(200)은 우측 카메라 바디(210), 우측 렌즈 유닛(220) 및 우측 영상 센서(230)를 포함한다. 우측 카메라 바디(210)는 우측 렌즈 유닛(220)과 우측 영상 센서(230)가 설치될 수납 공간을 제공한다. 우측 영상 센서(230)는 우측 카메라 바디(210) 내에 설치되어 피사체의 영상을 획득하며, 우측 렌즈 유닛(220)은 우측 카메라 바디 내에 설치되고, 영상이 우측 영상 센서(230)에 맺히도록 초점을 조절하며, 이를 위하여 우측 렌즈 유닛(220)은 초점 조절용 구동모터(225)를 포함한다.
하프 미러 유닛(300)은 좌측 카메라 모듈(100)과 우측 카메라 모듈(200)의 사이에 설치된다. 보다 상세히 설명하면, 좌측 카메라 모듈(100)이 배치된 가상축의 연장선과 우측 카메라 모듈(200)이 배치된 가상축의 연장선이 교차되는 영역에 설치된다. 이러한 하프 미러 유닛(300)은 좌측 영상 및 우측 영상 중 어느 한 영상은 좌측 카메라 모듈(100) 및 우측 카메라 모듈(200) 중 어느 한 카메라 모듈 방향으로 투과시키고, 나머지 영상은 다른 카메라 모듈 방향으로 반사시키는 기능을 한다. 본 실시예의 경우, 임의의 피사체의 좌측 영상은 하프 미러 유닛(300)을 투과하여 좌측 카메라 모듈(100)로 입사되며, 우측 영상은 하프 미러 유닛(300)을 통하여 z축 방향으로 반사되어 우측 카메라 모듈(200)로 입사된다.
이와 같은 구성에 따르면, 좌측 카메라 모듈(100)과 우측 카메라 모듈(200)은 서로 상이한 축 상에 배치되므로, 양자는 상호 간의 간섭없이 이동가능하게 된다. 그 결과, 좌측 영상과 우측 영상 간의 시차 간격을 사용자 임의대로 조절할 수 있게 되어, 피사체의 근접 촬영시 근접 촬영에 알맞게 시차 간격을 최소화할 수 있게 된다.
도 4a 내지 도 5를 참조하여 각 구성의 기능 및 동작을 구체적으로 살펴보며, 위에서 상술된 구성요소 및 그 기능에 대해선 생략한다.
도 4a 및 도 5에 도시된 직교식 양안 입체 카메라 시스템은 좌측 영상을 촬영하기 위한 좌측 카메라 모듈(100), 우측 영상을 촬영하기 위한 우측 카메라 모듈(200), 하프 미러 유닛(300), 구동 유닛(400), 센서 유닛(500), 제어부(600) 및 영상 합성부(700)를 포함한다.
구동 유닛(400)은 좌측 카메라 모듈(100)과 우측 카메라 모듈(200)을 수평 이동축으로 왕복 이동시키는 기능을 수행한다. 이러한 구동 유닛(400)은 영상 센서를 카메라 바디 내의 공간에서 이동시키는 제1 모터부(410)와 카메라 바디를 수평 이동축으로 왕복 이동시키는 제2 모터부(420)로 구성된다. 본 실시예의 경우, 제1 모터부(410)는 좌측 영상 센서(130)를 이동시키는 좌측 영상센서 구동모터(411)와 우측 영상 센서(230)를 이동시키는 우측 영상센서 구동모터(412)로 구성된다. 또한, 제2 모터부(420)는 좌측 카메라 바디(110)를 이동시키는 좌측 카메라 바디 구동모터(421)와 우측 카메라 바디(210)를 이동시키는 우측 카메라 바디 구동모터(422)로 구성된다.
센서 유닛(500)은 좌측 카메라 모듈(100)과 우측 카메라 모듈(200)의 위치를 감지하며, 이러한 센서 유닛(500)은 영상 센서의 위치를 감지하는 제1 센서부(510)와 카메라 바디의 위치를 감지하는 제2 센서부(520)를 포함한다. 본 실시예의 경우, 제1 센서부(510)는 좌측 영상 센서(130)의 위치를 감지하는 제1 좌측 위치센서(511)와 우측 영상 센서(230)의 위치를 감지하는 제1 우측 위치센서(512)로 구성된다. 또한, 제2 센서부(520)는 좌측 카메라 바디(110)의 위치를 감지하는 제2 좌측 위치센서(521)와 우측 카메라 바디(210)의 위치를 감지하는 제2 우측 위치센서(522)로 구성된다.
제어부(500)는 좌측 카메라 모듈(100), 우측 카메라 모듈(200) 및 구동 유닛(400)의 동작을 제어한다. 그리고 제어부(500)는 메모리부(550)를 포함하며, 이러한 메모리부(550)에는 초점 정보 또는 좌측 영상과 우측 영상 간의 시차 간격에 대한 정보 등이 저장될 수 있다.
또한, 제어부(500)는 제1 센서부(510)에서 감지한 좌측 및 우측 영상 센서(130, 230)의 위치 정보에 따라 제1 모터부(410)의 동작을 제어하고, 제2 센서부(520)에서 감지한 좌측 및 우측 카메라 바디(110, 210)의 위치 정보에 따라 제2 모터부(420)의 동작을 제어한다.
즉, 제어부(500)는 제1 센서부(510)에서 감지한 좌측 및 우측 영상 센서(130, 230)의 위치 정보로부터 좌측 및 우측 영상 간의 시차 간격을 추출한다. 이렇게 추출된 값과 사용자의 입력에 의해 설정된 좌측 및 우측 영상 간의 시차 간격을 비교한 후, 그 비교결과에 따라 제1 모터부(410)를 동작시켜, 좌측 및 우측 영상 센서(130, 230)의 이격 거리를 조절함으로써 좌측 및 우측 영상 간의 시차 간격을 조절한다. 또한, 제어부(500)는 제2 센서부(520)에서 감지한 좌측 및 우측 카메라 바디(110, 210)의 위치 정보로부터 좌측 및 우측 영상 간의 시차 간격을 추출한다. 이렇게 추출된 값과 사용자의 입력에 의해 설정된 좌측 및 우측 영상 간의 시차 간격을 비교한 후, 그 비교결과에 따라 제2 모터부(420)를 동작시켜, 좌측 및 우측 카메라 바디(110, 210)의 이격 거리를 조절함으로써 좌측 및 우측 영상 간의 시차 간격을 조절한다.
위의 동작을 통하여 입력 설정된 시차 간격과 실제 시차 간격이 일치되면, 그 이후에 제어부(500)는 좌측 렌즈 유닛(120) 우측 렌즈 유닛(220)에 포함된 각각의 초점 조절용 구동 모터(125, 225)의 동작을 제어하여, 각 영상의 초점을 조절한다. 이때, 제어부(500)는 메모리부(550)에 미리 저장된 초점 정보와 이하에서 상술되는 초점 검출기로부터 수신한 초점 정보를 비교하여, 초점 조절용 구동 모터의 동작을 제어한다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 기능 블록도이다. 도 4b에 도시된 실시예는 위의 실시예와 비교하여 각 렌즈 유닛을 카메라 바디 내의 공간에서 이동시키는 제3 모터부(430)를 더 포함한다. 제3 모터부(430)는 좌측 렌즈 유닛(120)을 좌측 카메라 바디(110) 내에서 왕복 이동시키는 좌측 렌즈유닛 구동모터(431)와 우측 렌즈 유닛(220)을 우측 카메라 바디(210) 내에서 왕복 이동시키는 우측 렌즈유닛 구동모터(432)로 구성된다. 이러한 제3 모터부(430)는 제어부(500)의 제어 신호에 따라 동작된다.
도 5를 참조하여, 좌측 카메라 모듈(100)과 우측 카메라 모듈(200)로부터 수신한 영상들을 합성하여 입체 영상을 출력하는 영상 합성부(700)의 구성을 보다 상세히 살펴본다. 영상 합성부(700)는 영상 합성기(710), 출력 포맷 변환기(720) 및 초점 검출기(730)를 포함한다.
영상 합성기(710)는 좌측 영상 센서(130) 및 우측 영상 센서(230)로부터 수신한 영상들을 합성하며, 출력 포맷 변환기(720)는 영상 합성기(710)에서 합성된 입체 영상을 소정 출력 포맷으로 변환시켜 출력시킨다. 또한, 초점 검출기(730)는 좌측 영상 센서(130) 및 우측 영상 센서(230)로부터 입력되는 신호를 이용하여 좌측 렌즈 유닛(120)과 우측 렌즈 유닛(220)의 초점을 검출하고, 검출된 초점 정보를 제어부(500)로 전달하는 기능을 수행한다.
도 6은 본 발명의 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 컨버젼스 제어모드의 동작 상태를 나타낸 개략도이고, 도 7은 본 발명의 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 3D 이펙트 제어모드의 동작 상태를 나타낸 개략도이다.
본 발명에서 사용되는 컨버젼스 제어모드는 도 6에 도시된 바와 같이, 좌측 영상 및 우측 영상 간의 시차 간격을 제어하는 주시각 제어 수행 시, 좌측 카메라 바디(110) 및 우측 카메라 바디(210)는 고정시킨 채, 좌측 영상 센서(130)와 우측 영상 센서(230) 만을 이동시켜서 주시각 제어를 수행하는 모드를 의미한다.
그리고 3D 이펙트 제어모드는 도 7에 도시된 바와 같이, 좌측 영상 및 우측 영상 간의 시차 간격을 제어하는 주시각 제어 수행 시, 좌측 영상 센서(130) 및 우측 영상 센서(230)는 고정시킨 채, 좌측 카메라 바디(110) 및 우측 카메라 바디(210) 만을 이동시켜서 주시각 제어를 수행하는 모드를 의미한다.
위에서 살펴본 바와 같이, 컨버젼스 제어모드는 좌측 및 우측 영상 센서(130, 230)의 이동 범위(d1)가 3D 이펙트 제어모드에 비하여 상대적으로 작기 때문에 미세 조절에 적합하다. 이와 반대로, 3D 이펙트 제어모드는 좌측 및 우측 카메라 바디(110, 210)의 이동 범위(d2)가 컨버젼스 제어모드에 비하여 상대적으로 크기 때문에 이동 거리가 클 경우에 적합하다. 이러한 컨버젼스 제어모드 또는 3D 이펙트 제어모드의 선택은 제어부의 제어 신호에 따라 이루어지거나 또는 사용자의 선택에 따라 이루어질 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
우선, 좌측 영상과 우측 영상 간의 시차 간격을 입력하는 과정을 수행한다(S810). 이는 사용자가 인터페이스부(미도시)를 통하여 입력할 수 있거나, 미리 세팅된 정보에 따라 입력될 수도 있다.
그 다음에, 현재 시차 간격과 입력된 시차 간격을 비교하는 과정을 수행한다(S820).
그리고 나서, 양자의 차이 즉, 입력된 시차 간격과 현재 시차 간격의 차이가 좌측 영상 센서 및 우측 센서의 이동 가능 범위내 인지 판단하는 과정을 수행한다(S830).
판단 결과, 이동 가능 범위 이내이면 컨버젼스 제어모드로 전환하여 동작하며(S840), 만약 그렇지 않다면 3D 이펙트 제어모드로 전환하여 동작을 수행한다(S850).
도 9는 컨버젼스 제어모드에서의 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
컨버젼스 제어모드로 작동되면, 제1 좌측 및 제1 우측 위치 센서를 작동시킨다(S841)
좌측 영상 센서 및 우측 영상 센서의 위치 정보를 감지한다(S842).
그리고 나서, 위치 정보에 따른 현재 시차 간격과 입력된 시차 간격이 일치하는지를 판단하는 과정을 수행한다(S843).
판단 결과, 일치하지 않은 경우 좌측 영상센서 구동 모터 및 우측 영상 센서 구동모터를 작동시켜(S845), 좌측 영상 센서 및 우측 영상 센서간 이격거리를 조절한 후, 상기 판단 단계로 복귀하는 과정을 수행한다(S846).
한편, 판단 결과 일치하는 경우 좌측 렌즈 유닛 및 우측 렌즈 유닛의 초점을 조절하는 과정을 수행한다(S844).
도 10은 3D 이펙트 제어모드에서의 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
3D 이펙트 제어모드로 작동되면, 제2 좌측 위치 센서와 제2 우측 위치 센서를 작동시킨다(S851)
좌측 카메라 바디 및 우측 카메라 바디의 위치 정보를 감지한다(S852).
그리고 나서, 위치 정보에 따른 현재 시차 간격과 입력된 시차 간격이 일치하는지를 판단하는 과정을 수행한다(S853).
판단 결과, 일치하지 않은 경우 좌측 카메라 바디 구동모터 및 우측 카메라 바디 구동모터를 작동시켜(S855), 좌측 카메라 바디 및 우측 카메라 바디간 이격거리를 조절한 후, 상기 판단 단계로 복귀하는 과정을 수행한다(S856).
한편, 판단 결과 일치하는 경우 좌측 렌즈 유닛 및 우측 렌즈 유닛의 초점을 조절하는 과정을 수행한다(S854).
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 직교식 양안 입체 카메라 시스템 및 그 제어방법의 예시적인 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100 : 좌측 카메라 모듈
200 : 우측 카메라 모듈
300 : 하프 미러 유닛
400 : 구동 유닛
500 : 센서 유닛
600 : 제어부
700 : 영상 합성부

Claims (12)

  1. 직교식 양안 입체 카메라 시스템에 있어서,
    제1 카메라 바디와, 상기 제1 카메라 바디 내에 설치되는 제1 영상 센서 및 상기 제1 카메라 바디 내에 설치되며, 제1 영상의 초점을 조절하는 제1 렌즈 유닛을 포함하는 제1 카메라 모듈;
    제2 카메라 바디와, 상기 제2 카메라 바디 내에 설치되는 제2 영상 센서 및 상기 제2 카메라 바디 내에 설치되며, 제2 영상의 초점을 조절하는 제2 렌즈 유닛을 포함하는 제2 카메라 모듈; 및
    상기 제1 카메라 모듈과 상기 제2 카메라 모듈 사이에 설치되는 하프 미러 유닛을 포함하며,
    상기 제1 카메라 모듈과 상기 제2 카메라 모듈은 상호 직교되게 배치된 상태로 동일축 상에 수평 이동가능하게 설치되고,
    상기 하프 미러 유닛은 상기 제1 영상 및 제2 영상 중 어느 한 영상은 상기 제1 및 제2 카메라 모듈 중 어느 한 카메라 모듈 방향으로 투과시키고, 나머지 영상은 다른 카메라 모듈 방향으로 반사시키도록 설치되는 것을 특징으로 하는 직교식 양안 입체 카메라 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 직교식 양안 입체 카메라 시스템을 이동시키기 위한 구동 유닛을 더 포함하며, 상기 구동유닛은,
    상기 제1 영상 센서와 상기 제2 영상 센서를 상기 제1 카메라 바디 및 상기 제2 카메라 바디 내에서 이동시키기 위한 제1 모터부; 및
    상기 제1 카메라 바디 및 상기 제2 카메라 바디를 이동시키기 위한 제2 모터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교식 양안 입체 카메라 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 카메라 모듈 및 상기 제2 카메라 모듈의 위치를 감지하기 위한 센서 유닛을 더 포함하며, 상기 센서 유닛은,
    상기 제1 영상 센서와 상기 제2 영상 센서의 위치를 감지하는 제1 센서부; 및
    상기 제1 카메라 바디 및 상기 제2 카메라 바디의 위치를 감지하는 제2 센서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교식 양안 입체 카메라 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 카메라 모듈, 상기 제2 카메라 모듈 및 상기 구동 유닛의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 제1 센서부에서 감지한 상기 제1 및 제2 영상 센서의 위치 정보에 따라 상기 제1 모터부의 동작을 제어하고, 상기 제2 센서부에서 감지한 상기 제1 및 상기 제2 카메라 바디의 위치 정보에 따라 상기 제2 모터부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 직교식 양안 입체 카메라 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 유닛 및 상기 제2 렌즈 유닛은 각각 초점 조절용 구동 모터를 포함하며, 상기 제어부는 상기 초점 조절용 구동 모터의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 직교식 양안 입체 카메라 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 구동유닛은,
    상기 제1 렌즈 유닛과 상기 제2 렌즈 유닛을 상기 제1 카메라 바디 및 상기 제2 카메라 바디 내에서 이동시키기 위한 제3 모터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직교식 양안 입체 카메라 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 카메라 모듈 및 상기 제2 카메라 모듈로부터 수신한 영상들을 합성하여 입체 영상을 출력하는 영상 합성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직교식 양안 입체 카메라 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 영상 합성부는,
    상기 제1 영상 센서 및 상기 제2 영상 센서로부터 수신한 영상들을 합성하는 영상 합성기;
    상기 영상 합성기에서 합성된 입체 영상을 소정 출력 포맷으로 변환시키는 출력 포맷 변환기; 및
    상기 제1 영상 센서 및 상기 제2 영상 센서로부터 입력되는 신호를 이용하여 상기 제1 렌즈 유닛과 상기 제2 렌즈 유닛의 초점을 검출하는 초점 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교식 양안 입체 카메라 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는 메모리부에 미리 저장된 초점 정보와 상기 초점 검출기로부터 수신한 초점 정보를 비교하여, 상기 초점 조절용 구동 모터의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 직교식 양안 입체 카메라 시스템.
  10. 제1 카메라 바디와, 상기 제1 카메라 바디 내에 설치되는 제1 영상 센서 및 상기 제1 카메라 바디 내에 설치되며, 제1 영상의 초점을 조절하는 제1 렌즈 유닛을 포함하는 제1 카메라 모듈; 제2 카메라 바디와, 상기 제2 카메라 바디 내에 설치되는 제2 영상 센서 및 상기 제2 카메라 바디 내에 설치되며, 제2 영상의 초점을 조절하는 제2 렌즈 유닛을 포함하는 제2 카메라 모듈; 및 상기 제1 카메라 모듈과 상기 제2 카메라 모듈 사이에 설치되는 하프 미러 유닛을 포함하며, 상기 제1 카메라 모듈과 상기 제2 카메라 모듈은 상호 직교되게 배치된 상태로 동일축 상에 수평 이동가능하게 설치되는 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 제어 방법으로서,
    상기 제1 영상과 상기 제2 영상 간의 시차 간격을 입력되는 단계;
    상기 입력된 시차 간격과 현재 시차 간격을 비교하는 단계;
    상기 입력된 시차 간격과 현재 시차 간격의 차이가 상기 제1 영상 센서 및 상기 제2 영상 센서의 이동 가능 범위내 인지 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 따라 상기 제1 및 제2 영상 센서를 이동시키는 제1 제어모드나 상기 제1 및 제2 카메라 바디를 이동시키는 제2 제어모드를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 제어모드는,
    상기 제1 영상 센서와 상기 제2 영상 센서의 위치를 감지하는 제1 센서부를 작동시켜, 상기 제1 영상 센서 및 상기 제2 영상 센서의 위치 정보를 감지하는 단계;
    상기 위치 정보에 따른 현재 시차 간격과 입력된 시차 간격이 일치하는지 판단하는 단계;
    판단 결과, 일치하지 않은 경우 상기 제1 영상 센서 및 상기 제2 영상 센서의 이격거리를 조절한 후, 상기 판단 단계로 복귀하며, 만약 일치하는 경우 상기 제1 렌즈 유닛 및 상기 제2 렌즈 유닛의 초점을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 제어 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제2 제어모드는,
    상기 제1 카메라 바디와 상기 제2 카메라 바디의 위치를 감지하는 제2 센서부를 작동시켜, 상기 제1 카메라 바디 및 상기 제2 카메라 바디의 위치 정보를 감지하는 단계;
    상기 위치 정보에 따른 현재 시차 간격과 입력된 시차 간격이 일치하는지 판단하는 단계;
    판단 결과, 일치하지 않은 경우 상기 제1 카메라 바디 및 상기 제2 카메라 바디의 이격거리를 조절한 후, 상기 판단 단계로 복귀하며, 만약 일치하는 경우 상기 제1 렌즈 유닛 및 상기 제2 렌즈 유닛의 초점을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교식 양안 입체 카메라 시스템의 제어 방법.
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