KR101109362B1 - 2차원 영상의 입체화 표시 방법 및 그 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 입체 형상을 다수개의 슬라이스 이미지로 촬영한 2차원 영상을 스크린 상에 순차적으로 투사하여 3차원 입체 형상으로 복원 표시할 수 있도록 하는 2차원 영상의 입체화 표시 방법 및 그 시스템을 제공한다.
이를 위해 본 발명은 2차원 영상 발생 장치에서 현실의 입체 형상을 다수개의 슬라이스 이미지로 순차적으로 분할하여 얻어진 다수 프레임의 2차원 슬라이스 이미지 영상을 순차적이고 순환적으로 투사하고, 상기 각 2차원 슬라이스 이미지 영상의 각 슬라이스 이미지 프레임별 투사 시점에 동기하는 프레임 동기 신호를 발생하는 단계와, 스크린 구동 제어장치에서 상기 프레임 동기 신호에 동기하여 스크린을 전/후 방향으로 순차적이고 반복적으로 왕복 운동시켜서, 상기 스크린 상에 각 투사 시점 및 투사 위치에 동기되는 각 프레임별 2차원 슬라이스 이미지 영상에 따른 표시 화면이 형성되도록 하여 상기 다수 프레임의 2차원 슬라이스 이미지 영상의 합인 3차원 입체 영상이 표시되도록 하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

2차원 영상의 입체화 표시 방법 및 그 시스템{Three-Dimensional Displaying Method and System of Two Dimension Video}
본 발명은 슬라이스 이미지 형태의 2차원 영상을 스크린 상에 3차원 입체 형상으로 변환하여 표시할 수 있도록 하는 2차원 영상의 입체화 표시 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 영상 시스템은 정지 화상 형태의 이미지 데이터나 동영상 데이터를 2차원의 화면 상에 화면 표시하는 평면적인 표시 방식을 탈피하여, 보다 현실감이 있는 영상의 구현을 위한 입체 영상 표시 방식에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
통상적으로, 종래의 입체 영상 표시 방식으로는, 카메라 몸통 좌우에 일정 정도의 간격을 두고 2개의 촬영용 렌즈가 설치되어 있는 스테레오 카메라 (Stereo Camera)를 사용하여 동일 피사체를 촬영하여 동시에 2장의 화상을 얻을 수 있도록 하고, 이러한 스테레오 카메라로 촬영된 슬라이드나 사진을 스테레오 뷰어(Stereo Scopic Viewer)를 통해 표시함으로써, 두 렌즈의 시점의 차로 인한 시차로 인해 입체적으로 피사체의 상이 보이도록 하고 있다.
즉, 종래의 입체 영상 표시 방식에서는 두 대의 카메라들을 소정의 간격으로 이격시켜 설치 고정한 후에, 두 카메라의 초점을 피사체에 고정시켜 영상을 각각 취득하고, 이렇게 두 대의 카메라를 통해 취득한 영상을 영상처리장치에서 서로 겸쳐지도록 영상처리하게 된다. 그런 다음, 영상처리된 영상들이 디스플레이장치에 겹쳐지게 디스플레이되는데, 이와 같이 겹쳐져 디스플레이되는 영상을 관찰자가 소정의 입체영상 시청기구를 통해 보게 되면 입체영상이 나타나게 된다.
그러나, 이러한 종래의 입체 영상 표시 방식에서는 두대의 카메라를 통해 취득된 겹쳐진 영상을 입체 영상의 형태로 보이게 하기 위해, 사람이 별도의 입체 영상 시청기를 사용하여야 하고, 두대의 카메라에 의한 두개의 영상 시점만을 갖는 한계가 있기 때문에, 다양한 시점을 고려한 완전한 형태의 3차원적인 입체 영상을 구현하기가 어렵도록 되어 있다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은 입체 형상을 다수개의 슬라이스 이미지로 촬영한 2차원 영상을 스크린 상에 순차적으로 투사하여 3차원 입체 형상으로 복원 표시할 수 있도록 하는 2차원 영상의 입체화 표시 방법 및 그 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 방법에 따르면, 2차원 영상 발생 장치에서 현실의 입체 형상을 다수개의 슬라이스 이미지로 순차적으로 분할하여 얻어 진 다수 프레임의 2차원 슬라이스 이미지 영상을 순차적이고 순환적으로 투사하고, 상기 각 2차원 슬라이스 이미지 영상의 각 슬라이스 이미지 프레임별 투사 시점에 동기하는 프레임 동기 신호를 발생하는 단계와, 스크린 구동 제어장치에서 상기 프레임 동기 신호에 동기하여 스크린을 전/후 방향으로 순차적이고 반복적으로 왕복 운동시켜서, 상기 스크린 상에 각 투사 시점 및 투사 위치에 동기되는 각 프레임별 2차원 슬라이스 이미지 영상에 따른 표시 화면이 형성되도록 하여 상기 다수 프레임의 2차원 슬라이스 이미지 영상의 합인 3차원 입체 영상이 표시되도록 하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 2차원 영상의 입체화 표시 방법을 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 시스템에 따르면, 현실의 입체 형상을 다수개의 슬라이스 이미지로 순차적으로 분할하여 얻어진 다수 프레임의 2차원 슬라이스 이미지 영상을 순차적이고 순환적으로 투사되도록 영상 투사 장치에 제공하고, 상기 각 2차원 슬라이스 이미지 영상의 각 슬라이스 이미지 프레임별 투사 시점에 동기하는 프레임 동기 신호를 발생하는 2차원 영상 발생 장치와, 상기 2차원 영상 발생 장치로부터의 각 프레임별 2차원 슬라이스 이미지 영상을 광으로 투사하는 영상 투사 장치, 상기 2차원 영상 발생 장치로부터의 프레임 동기 신호에 동기되도록 전/후 방향으로 순차적이고 반복적으로 왕복 운동하여 상기 영상 투사 장치로부터 각 투사 시점 및 투사 위치에 동기되어 투사되는 각 프레임별 2차원 슬라이스 이미지 영상에 따른 표시 화면을 형성하는 스크린, 상기 스크린을 전/후 방향으로 순차적이고 반복적으로 왕복 운동시키기 위해 구동되는 스크린 구동 장치 및, 상기 프레임 동기 신호에 동기하여 상기 스크린이 전/후 방향으로 순차적이고 반복적으로 왕복 운동되도록 상기 스크린 구동 장치를 구동 제어하여, 상기 스크린 상에 각 투사 시점 및 투사 위치에 동기되는 각 프레임별 2차원 슬라이스 이미지 영상의 합인 3차원 입체 영상이 형성되도록 하는 스크린 구동 제어장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 2차원 영상의 입체화 표시 시스템을 제공한다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 현실의 입체 형상을 다수개의 슬라이스 이미지로 분할하여 촬영한 다수의 2차원의 슬라이스 이미지 영상을 반투명의 스크린 후면에 영상 프로젝터를 이용하여 투사하도록 하고, 각 슬라이스 이미지별 영상 프레임수에 대응하여 반투명 스크린이 각 슬라이스 이미지의 투사 시점과 동기화된 속도로 전/후 방향으로 왕복운동되도록 함에 의해, 현실의 입체 형상과 유사한 3차원 입체 영상을 표시할 수 있도록 함에 따라, 관찰자가 별도의 입체 영상 시청기구를 사용하지 않고서도 완전한 3차원 형태의 영상을 볼 수 있고, 관찰자의 관찰 위치 및 시점에 구애받지 않고 어느 위치 및 시점에서도 3차원 입체 영상을 구현할 수 있다는 효과가 있다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
즉, 도 1은 본 발명에 따른 2차원 영상의 입체화 표시 시스템의 전체 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 2차원 영상의 입체화 표시 시스템은, 2차원 영상 발생장치(10)와, 영상 프로젝터(12), 스크린 하우징(14), 반투명 스크린(16), 스크린 구동 장치(18), 스크린 구동 제어장치(20)로 구성된다.
상기 2차원 영상 발생장치(10)는 현실의 입체 형상을 다수개의 슬라이스 이미지로 순차적으로 분할 촬영 또는 작도하여 얻어지는 다수 프레임의 2차원 슬라이스 이미지 영상을 상기 영상 프로젝터(12)에 제공하여 상기 반투명 스크린(16) 상에 순차적이고 순환적으로 투사되도록 하고, 상기 다수의 2차원 슬라이스 이미지 영상에 대한 프레임수에 대응하는 프레임 동기신호를 상기 스크린 구동 제어장치(20)에 제공하여, 상기 반투명 스크린(16)이 2차원 영상 프레임의 투사 위치에 동기되도록 전/후 방향으로 반복적으로 왕복 운동되도록 한다.
상기 영상 프로젝터(12)는 영상 신호를 광으로 투사하는 영상 투사 장치로서, 상기 2차원 영상 발생장치(10)로부터의 다수개의 2차원 슬라이스 이미지 영상 데이터를 순차적으로 상기 반투명 스크린(16) 상에 투사하게 된다.
상기 스크린 하우징(14)은 상기 반투명 스크린(16)을 전/후 방향으로 반복 왕복 운동 가능한 형태로 개재하고서, 상기 영상 프로젝터(12)로부터의 투사광이 상기 반투명 스크린(16)의 후면에 입사되도록 그 후면이 전반적으로 개방되어 있고, 상기 반투명 스크린(16)에 투영되는 영상을 관찰자가 관찰할 수 있도록 그 전면이 전반적으로 개방되어 있다.
상기 반투명 스크린(16)은 실크 스크린(Silk Screen) 등과 같은 반투명한 재질의 스크린으로 이루어져서, 후면을 통해 상기 영상 프로젝터(12)로부터의 2차원 슬라이스 이미지 영상에 따른 투사광을 투영하여 표시하되, 상기 스크린 구동 장치(18)에 의해 각 슬라이스 이미지의 프레임별 표시 위치에 동기하여 전/후 방향으로 왕복 운동하게 된다.
상기 스크린 구동 장치(18)는 상기 반투명 스크린(16)을 전/후 방향으로 반복적으로 왕복 운동시키기 위한 것으로서, 상기 스크린 구동 제어장치(20)의 구동 제어에 의해 회전 스텝수에 따라 각각 회전 구동되는 제1 및 제2스텝 모터(22a,22b)와, 상기 스크린 하우징(14)의 양측면에서 상기 반투명 스크린(16)의 전/후 운동 방향을 따라 배치된 제1 및 제2 래크 기어(24a,24b), 상기 각 래크 기어(24a,24b) 상에 배치되어 상기 제1 및 제2 스텝 모터(22a,22b)의 회전 구동에 따라 각 래크 기어(24a,24b)와 기어 동작하는 제1 및 제2 피니언 기어(26a,26b)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 제1 및 제2 피니언 기어(26a,26b)는, 일단이 상기 각 스텝 모터(22a,22b)의 회전축과 각각 연결됨과 더불어, 그 타단이 상기 반투명 스크린(16)의 양측단과 브라켓과 같은 고정 수단을 통해 고정적으로 연결되어 있기 때문에, 상기 제1 및 제2 스텝 모터(22a,22b)의 회전 구동에 따라 각 래크 기어(24a,24b) 상에서 기어 동작하면서 상기 반투명 스크린(16)을 상기 스크린 하우징(14) 내의 전/후 방향으로 이동시킬 수 있게 되어 있다.
상기 스크린 구동 제어장치(20)는 상기 2차원 영상 발생장치(10)로부터 제공되는 프레임 동기 신호에 따라 상기 각 제1 및 제2 스텝 모터(22a,22b)의 회전 스텝수를 제어하여 상기 반투명 스크린(16)이 2차원 슬라이스 이미지 영상의 각 슬라 이스 이미지 프레임별 표시 위치에 대응하는 위치로 이동되도록 구동 제어하게 된다.
한편, 상기 2차원 영상 발생 장치(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 영상 소스(30)와, 영상 처리부(32), 영상정보 추출부(34), 제어부(36), 프레임 동기 생성부(38), 초점 조절부(40), 광학 모듈(42), 무선 송수신부(44)를 포함하여 구성된다.
상기 영상 소스(30)는 현실의 입체 형상을 다수개의 슬라이스 이미지로 순차적으로 분할 촬영하여 생성되는 다수 프레임의 2차원 슬라이스 이미지 영상 데이터가 저장되어 있는 것으로서, 상기 다수 프레임의 2차원 슬라이스 이미지 영상 데이터를 3차원 입체 영상으로 구현하기 위해 제공한다.
상기 다수의 2차원 슬라이스 이미지 영상 데이터는, 의료용 영상으로 구현하는 경우에 인체의 각종 장기(예컨대, 심장, 폐, 위장 등)나 골격(예컨대, 척추, 경추, 요골, 머리뼈, 다리뼈 등)을 컴퓨터 단층 촬영(MRI) 방식에 의해 촬영하거나, 오토 캐드(Auto CAD), 포토샵(Photoshop) 등과 같은 컴퓨터 이미지 드로잉 프로그램에 의해 작도된 영상에 해당되고, 학습용 영상으로 구현하는 경우에 지구본이나 각종 동물, 각종 물체를 컴퓨터 단층 촬영 방식에 의해 촬영하거나, 컴퓨터 이미지 드로잉 프로그램에 의해 작도한 영상에 해당된다.
상기 영상 처리부(32)는 상기 영상 소스(30)로부터 제공되는 다수의 2차원 슬라이스 이미지 영상 데이터를 상기 영상 프로젝터(12)를 통해 전체 영상 이미지를 반복적이고 순환적으로 투사하기 위한 영상 데이터 형태로 신호 처리하게 된다.
여기서, 상기 영상 처리부(32)는 상기 제어부(36)의 제어에 따라 상기 다수의 2차원 슬라이스 이미지 영상 데이터에 대한 각 슬라이스 이미지별 표시 유지 시간(즉, 각 슬라이스 이미지 별로 해당 표시 위치에서 표시 상태를 유지하는 시간), 표시 전환 간격(즉, 하나의 슬라이스 이미지에서 다음 슬라이스 이미지로 전환되는 시간 간격), 순환 표시 영역(즉, 다수 슬라이스 이미지 전체 중에서 원하는 일부만 순환 표시하는 영역을 지정하는 것), 반복 표시 횟수(즉, 3차원 입체 영상의 반복 표시 횟수)를 조절하여 영상 처리할 수 있다.
상기 영상정보 추출부(34)는 상기 영상 처리부(32)로부터의 다수의 2차원 슬라이스 이미지 영상 데이터에 대한 영상 정보를 추출하여 상기 제어부(36)에 제공하는 것으로서, 상기 다수의 2차원 슬라이스 이미지 영상 데이터에 대한 영상 정보로는 상기 다수의 2차원 슬라이스 이미지 영상 데이터에 대한 전체 개수와, 각 슬라이스 이미지 간의 표시 전환 타이밍 정보에 해당된다.
상기 키입력부(35)는 사용자의 조작에 의해 3차원 입체 영상으로 구현되는 다수의 2차원 슬라이스 이미지 영상에 대한 각 슬라이스 이미지별 표시 유지 시간, 표시 전환 간격, 순환 표시 영역, 반복 표시 횟수 등을 선택적으로 지정하기 위한 키입력을 수행한다.
상기 제어부(36)는 상기 영상정보 추출부(34)로부터의 영상 정보를 근거로 상기 반투명 스크린(16)의 이동 위치를 상기 각 2차원 슬라이스 이미지 영상의 투사 위치와 동기시킴과 더불어, 영상의 투사 초점 거리를 영상의 표시 위치와 동기시키기 위한 프레임 동기 신호를 생성하기 위한 제어를 수행한다.
여기서, 상기 제어부(36)는 상기 키입력부(35)에 의해 선택적으로 지정된 각 슬라이스 이미지별 표시 유지 시간, 표시 전환 간격, 순환 표시 영역, 반복 표시 횟수 등의 설정 사항에 따라, 상기 영상 처리부(32)의 영상 처리 상태와, 상기 프레임 동기 생성부(38)의 프레임 동기 신호 발생 상태를 조정 제어할 수 있도록 한다.
상기 프레임 동기 생성부(38)는 상기 제어부(36)의 제어에 의해 상기 영상 프로젝터(12)에서 투사되는 각 2차원 슬라이스 이미지 영상의 투사 타이밍에 동기되는 프레임 동기 신호를 생성하게 된다.
상기 초점 조절부(40)는 상기 프레임 동기 생성부(38)로부터의 프레임 동기신호에 동기하여 상기 광학 모듈(42)의 투사 렌즈 초점을 각 2차원 슬라이스 이미지의 표시 거리에 맞도록 조절해 주게 된다.
상기 광학 모듈(42)은 상기 영상 프로젝터(12)로부터 투사되는 영상이 상기 반투명 스크린(16)의 화면에 정확하게 맞추어져서 입사될 수 있도록 조절된 초점 거리로 영상 광을 발생하는 바, 상기 초점 조절부(40)의 조절 제어에 의해 상기 반투명 스크린(16)의 전/후 방향 이동 위치에 동기되어 초점 거리를 조절하게 된다.
상기 무선 송수신부(44)는 상기 프레임 동기 생성부(38)로부터 발생되는 프레임 동기신호를 근거리 무선 통신을 통해서 상기 스크린 구동 제어장치(20)에 무선으로 전송한다.
또한, 상기 스크린 구동 제어장치(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 무선 송수신부(46)와, 모터 구동 제어부(48), 모터 구동부(50)를 포함하여 구성된다.
상기 무선 송수신부(46)는 상기 2차원 영상 발생 장치(10)의 무선 송수신부(44)와의 근거리 무선 통신에 따라 프레임 동기신호를 무선으로 수신받아 상기 모터 구동 제어부(48)에 제공한다.
상기 모터 구동 제어부(48)는 상기 2차원 영상 발생 장치(10)에서 2차원 슬라이스 이미지 영상의 출력에 동기되어 발생되는 프레임 동기신호를 상기 무선 송수신부(46)를 통해 수신받아서, 상기 프레임 동기 신호의 동기 펄스에 따라 상기 각 스텝 모터(22a,22b)가 구동되도록 제어함에 의해, 상기 2차원 슬라이스 이미지 영상의 표시 시점 및 위치에 동기적으로 상기 반투명 스크린(16)이 전/후 방향으로 반복적으로 왕복운동하도록 한다.
상기 모터 구동부(50)는 상기 모터 구동 제어부(48)의 구동 제어하에 상기 스텝 모터(22a,22b)를 회전시키기 위한 구동을 수행한다.
한편, 상기 2차원 영상 발생 장치(10)와 상기 스크린 구동 제어장치(20)는 각각의 무선 송수신부(44,46)의 근거리 무선 통신에 의해 프레임 동기 신호를 무선으로 송수신하도록 구성되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지는 않는 것으로서 예컨대 RS-232 또는 USB 등과 같은 시리얼 통신 규격의 유선 통신 수단을 통해 유선으로 연결되어 상기 프레임 동기 신호를 유선 통신으로 송수신하도록 하는 것도 얼마든지 가능하도록 되어 있다.
그 다음에, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 2차원의 슬라이스 이미지의 영상 데이터를 3차원 입체화 영상으로 변환하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 영상 소스(30)로부터 3차원 입체 형상을 그 형상 부위 별로 순차적으로 개별 촬영하거나 작도하여 생성된 다수의 2차원 슬라이스 이미지 영상 데이터(2D1, 2D2 ～ 2Dn-2, 2Dn-1, 2Dn)가 제공되면, 상기 영상 처리부(32)를 통해 영상 처리된 각 2차원 슬라이스 이미지 영상은 그 영상 데이터의 순서에 따라 순차적으로 영상 프로젝터(12)를 통해 반투명 스크린(16)을 향해 투사됨과 더불어, 광학 모듈(42)을 통해서 투사 영상이 초점 거리가 조절되어 투사된다.
상기 반투명 스크린(16)은 각 2차원 슬라이스 이미지 영상이 투사되는 초점 거리에 맞추어서 순차적으로 발생되는 2차원 슬라이스 이미지 영상에 대한 화면을 형성하기 위해 전/후 방향으로 순차적이고 반복적으로 왕복 운동함에 따라, 상기 반투명 스크린(16)의 이동 경로를 따라 상기 다수의 2차원 슬라이스 이미지 영상을 모두 표현한 3차원 입체 영상(3D)이 나타난다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 2차원 영상 발생 장치(10)에서 발생되는 다수의 2차원 슬라이스 이미지 영상의 각 슬라이스 이미지별 투사 시점 및 투사 초점 거리는, 상기 반투명 스크린(16)의 전/후 방향 순차적이고 반복적인 왕복 운동에 의한 각 스크린의 표시 시점 및 표시 위치와 프레임 동기화되어 일치될 수 있도록 하게 되는 바, 상기 프레임 동기화는 상기 2차원 영상 발생 장치(10)의 프레임 동기 생성부(38)로부터 발생되는 프레임 동기 신호에 따라 동기르 맞추도록 한다.
상기 프레임 동기 신호는, 도 5에 도시된 바와 같이 하나의 3차원 입체 영상 화면을 위해 예컨대 20 프레임의 2차원 슬라이스 이미지를 발생하는 경우에, 다수 프레임의 2차원 슬라이스 이미지가 순방향으로 순차적으로 발생되는 기간(즉, 1,2,3,4, ..., 20)에 역상의 동기 펄스(60)가 발생되도록 하고, 각 프레임의 2차원 슬라이스 이미지가 역방향으로 순차적으로 발생되는 기간(즉, 19, 18, 17, ..., 1)에는 정상의 동기 펄스(64)가 발생되도록 하되, 상기 역상의 동기 펄스(60)가 발생되는 기간과 정상의 동기 펄스(64)가 발생되는 기간의 사이에는, 상기 반투명 스크린(16)의 이동 방향 전환을 나타내는 전환 표시 펄스(62)가 발생되도록 한다.
그에 따라, 상기 반투명 스크린(16)의 이동 위치는 상기 프레임 동기 신호의 역상 동기 펄스(60)에 동기하여 각 2차원 슬라이스 이미지의 투사 시점 및 투사 거리에 맞추어서 각 슬라이스 이미지의 표시 시점에 따라 정해진 위치로 순차적으로 이동될 수 있도록 하고, 상기 전환 표시 펄스(62)에 동기하여 반투명 스크린(16)의 이동 방향을 전환한 다음에, 정방향 동기 펄스(64)에 동기하여 각 2차원 슬라이스 이미지가 역방향으로 투사되는 시점 및 투사 거리에 각각 맞추어서 각 슬라이스 이미지의 표시 시점에 따라 정해진 위치로 순차적으로 이동될 수 있게 된다.
상기한 바와 같이, 상기 반투명 스크린(16)이 전/후 방향으로 순차적이고 반복적으로 왕복 운동하면서 상기 영상 프로젝터(12)로부터 투사되는 다수 프레임의 2차원 슬라이스 이미지 영상에 대한 2차원 표시 화면을 동기적으로 생성하게 되면, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 다수 프레임의 2차원 슬라이스 이미지 영상의 합에 해당하는 3차원 입체 영상이 육안으로 관찰될 수 있게 된다.
상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되 어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 2차원 영상의 입체화 표시 시스템의 전체 구성을 나타낸 도면,
도 2는 도 1에 도시된 2차원 영상 발생 장치와 스크린 구동 제어장치의 상세 구성을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 2차원의 슬라이스 이미지의 영상 데이터를 3차원 입체화 영상으로 변환하는 상태를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 반투명 스크린의 2차원 영상 프레임에 동기하는 이동에 따라 2차원 영상이 3차원 입체화 영상으로 구현되는 상태를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따라 2차원 영상의 프레임 동기신호에 동기되는 스크린의 이동 상태를 보여주는 타이밍 차트,
도 6은 본 발명에 따라 반투명 스크린 상에 3차원 입체화 영상이 구현되는 상태를 예시적으로 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10:2차원 영상 발생장치, 12:영상 프로젝터,
14:스크린 하우징, 16:반투명 스크린,
18:스크린 구동장치, 20:스크린 구동 제어장치,
30:영상 소스, 32:영상 처리부,
34:영상정보 추출부, 36:제어부,
38:프레임 동기 생성부, 40:초점 조절부,
42:광학 모듈, 44,46:무선 송수신부,
48:모터 구동 제어부, 50:모터 구동부.

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 다수 프레임의 2차원 슬라이스 이미지 영상 데이터를 반복적이고 순환적으로 투사하기 위한 영상 데이터 형태로 신호 처리하는 영상 처리부, 상기 영상 처리부로부터의 다수 프레임의 2차원 슬라이스 이미지 영상 데이터에 대한 영상 정보를 추출하는 영상 정보 추출부, 상기 영상정보 추출부로부터의 영상 정보를 근거로 반투명 스크린의 이동 위치를 각 프레임별 2차원 슬라이스 이미지 영상의 투사 위치와 동기시킴과 더불어 영상의 투사 초점 거리를 영상의 표시 위치와 동기시키기 위한 프레임 동기 신호를 생성하는 프레임 동기 생성부, 상기 프레임 동기 생성부로부터 발생되는 프레임 동기신호를 전송하는 송수신부를 구비하는 2차원 영상 발생 장치와;
    상기 2차원 영상 발생 장치로부터의 각 프레임별 2차원 슬라이스 이미지 영상을 광으로 투사하는 영상 투사 장치;
    상기 2차원 영상 발생 장치로부터의 프레임 동기 신호에 동기되도록 전/후 방향으로 순차적이고 반복적으로 왕복 운동하여 상기 영상 투사 장치로부터 각 투사 시점 및 투사 위치에 동기되어 투사되는 각 프레임별 2차원 슬라이스 이미지 영상에 따른 표시 화면을 형성하는 반투명 스크린;
    상기 2차원 영상 발생 장치로부터의 프레임 동기신호를 수신받는 송수신부와, 상기 프레임 동기 신호의 동기 펄스에 따라 상기 2차원 슬라이스 이미지 영상의 표시 시점 및 위치에 동기적으로 상기 반투명 스크린이 전/후 방향으로 반복적으로 왕복운동되도록 제어하는 모터 구동 제어부, 상기 모터 구동 제어부의 구동 제어하에 하기 스크린 구동 장치의 스텝 모터를 구동시키는 모터 구동부를 구비한 스크린 구동 제어장치; 및
    상기 스크린 구동 제어장치의 구동 제어에 의해 회전 스텝수에 따라 각각 회전 구동되는 스텝 모터와, 상기 반투명 스크린의 전/후 운동 방향을 따라 배치된 래크 기어, 상기 스텝 모터의 회전축과 연결됨과 더불어 상기 반투명 스크린과 결합된 상태에서 상기 래크 기어 상에 배치되어 상기 스텝 모터의 회전 구동에 따라 래크 기어와 기어 동작하는 피니언 기어를 구비한 스크린 구동 장치;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 2차원 영상의 입체화 표시 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 2차원 영상 발생 장치는, 상기 영상 투사 장치로부터 투사되는 영상이 상기 반투명 스크린의 화면에 정확하게 맞추어져서 입사될 수 있도록 조절된 초점 거리로 영상 광을 발생하는 광학 모듈과, 상기 프레임 동기신호에 동기하여 상기 광학 모듈의 투사 렌즈 초점을 각 2차원 슬라이스 이미지의 표시 거리에 맞도록 조절해 주는 초점 조절부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 2차원 영상의 입체화 표시 시스템.
  7. 제 4 항에 있어서,
    사용자의 조작에 의해 다수 프레임의 2차원 슬라이스 이미지 영상에 대한 각 슬라이스 이미지별 표시 유지 시간, 표시 전환 간격, 순환 표시 영역, 반복 표시 횟수을 선택적으로 지정하기 위한 키입력을 수행하는 키입력부를 더 포함하여 구성되고,
    상기 제어부는 상기 키입력부에 의해 선택적으로 지정된 각 슬라이스 이미지별 표시 유지 시간, 표시 전환 간격, 순환 표시 영역, 반복 표시 횟수 등의 설정 사항에 따라, 상기 영상 처리부의 영상 처리 상태와, 상기 프레임 동기 생성부의 프레임 동기 신호 발생 상태를 조정 제어하도록 된 것을 특징으로 하는 2차원 영상의 입체화 표시 시스템.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 프레임 동기 신호는 상기 다수 프레임의 2차원 슬라이스 이미지 영상이 순방향으로 순서적으로 발생되는 기간에 동기되어 발생되는 동기 펄스와, 역방향으로 순서적으로 발생되는 기간에 동기되어 발생되는 동기 펄스, 상기 순방향의 동기 펄스 발생 기간과 역방향의 동기 펄스 발생 기간 사이에 2차원 슬라이스 이미지의 발생 순서가 전환됨을 나타내는 전환 표시 펄스를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 2차원 영상의 입체화 표시 시스템.
  9. 삭제
  10. 삭제
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