KR101218723B1 - 사용자의 시각적 피로도를 고려한 3ｄ 영상 제공방법 - Google Patents

사용자의 시각적 피로도를 고려한 3ｄ 영상 제공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 3D 영상 제공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자의 시각적 피로도를 각각 측정하고 이에 적합한 3D 영상을 제공함으로써 제품에 대한 만족도를 높일 수 있는 사용자의 시각적 피로도를 고려한 3D 영상 제공방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 (a) 3D 영상에 대한 각 사용자의 시각적 피로도를 측정하는 단계; (b) 상기 측정된 시각적 피로도에 따라 각 사용자에게 적합한 3D 영상을 결정하는 단계; (c) 상기 사용자에게 적합한 3D 영상이 구현될 수 있도록 3D 영상 조건을 조절하는 단계; 그리고, (d) 각 사용자에게 적합하도록 영상 조건이 조절된 3D 영상을 표시하는 단계를 포함하여 이루어지는 사용자의 시각적 피로도를 고려한 3D 영상 제공방법을 제공한다.

Description

사용자의 시각적 피로도를 고려한 3Ｄ 영상 제공방법{METHOD FOR PROVIDING THREE-DIMENSIONAL IMAGE CONSIDERING VISUAL FATIGUE OF USER}
본 발명은 3D 영상 제공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자의 시각적 피로도를 각각 측정하고 이에 적합한 3D 영상을 제공함으로써 제품에 대한 만족도를 높일 수 있는 사용자의 시각적 피로도를 고려한 3D 영상 제공방법에 관한 것이다.
2010년 초 IT 분야의 최고의 화두는 스마트와 3D 이였다고 할 수 있다. 하지만 현재 스마트폰은 거대 블루오션으로 성장한 반면, 3D는 초기 기대에 미치지 못하는 결과를 보이고 있다. 월드컵 특수에도 불구하고 3D TV 판매량은 10만대 수준에 그쳤고 성장세가 지속되지 못했다. 이러한 배경에는 3D 영상 기술이 1세기가 넘는 오랜 역사를 가지고 있지만, 아직도 해결하지 못한 문제점들이 많이 남아 있기 때문이다. 50-60년대 3D 영화 열풍이 잠시 일었다가 사그라졌던 것처럼 지금의 3D 영상기술에도 여전히 불확실성이 상당히 남아 있다.
3D 영상기술과 관련하여 두 가지 핵심 문제점은 3D 영상 시청시 나타나는 시각적 피로감 및 안전성 문제와 양질의 콘텐츠 부족이라고 할 수 있다. 콘텐츠 문제가 3D 영상기술의 빠른 성장을 둔화시키는 결과를 초래한다면, 피로감 및 안정성 문제는 3D 영상기술 성장 자체를 막을 수 있는 결과를 초래할 수 있다.
콘텐츠 관련 문제는 3D 영화산업 발전과 3D TV 방송계획 등으로 시간이 지나면서 해결이 될 것으로 예측되지만, 시각적 피로도 및 안전도 문제는 신체적 손상 유발 여부도 완벽히 밝혀지지 않아 민감한 사안일 뿐만 아니라 사용자의 만족도와도 밀접하게 관련되어 있어 분명한 대책이 필요하지만 이와 관련된 확실한 해법은 부족한 실정이다.
현재 주로 사용되는 스테레오스코픽(Stereoscopic) 3D 영상 기술에서 시각적 피로도를 유발하는 가장 중요한 유발 인자들은 아래에 나열한 요인들이라는 것에 대해서는 일반적인 사실로 받아들여지고 있다.
1) 눈의 초점거리(accommodation)와 폭주(convergence)간의 불일치로 발생되는 부자연스러움이 시각적 피로도를 유발한다. 사람이 일반 사물을 볼 때 눈의 수정체 조절에 의한 초점거리와 두 눈의 시선 각도가 서로 일치하게 움직여 멀리있는 사물과 가까이 있는 사물을 구별함으로써 거리감을 느끼는 반면, 스테레오스코픽 3D 영상은 스크린(혹은 디스플레이 표면)의 위치가 고정되어 있으므로 초점거리는 고정되어 있는 반면, 두 눈의 시선의 각도 즉 폭주는 사물의 깊이 정보에 따라 달라지므로 그 관계가 자연스럽지 못하게 된다. 이는 스테레오스코픽 3D 영상방법의 본질적 문제로서 해결이 쉽지 않다.
2) 3D 디스플레이 기술의 불완전성에 의해 다양한 피로도 발생 요인이 생길 수 있다. 대표적으로 양쪽 눈에 해당되는 두 화상이 완전히 분리가 되지 못하고 섞이는 현상을 크로스 톡(Cross-talk)이라고 하는데 크로스 톡 현상이 크게 발생하면 시각적 피로도가 높아지며, 기타 휘도나 해상도 등에 영향을 미치게 된다. 또한, HMD(head mounted display)에서 특히 심하게 발생하는 요인 중 하나로 두 화상이 다양한 방법으로 불일치하여 시각적 피로도를 유발시킬 수 있다. 불일치의 예는 축 틀어짐, 기울어짐, 비대칭 확대, 깊이 정보 오류 등이 있을 수 있다.
3) 3D 영상 컨텐츠의 불완전성이나 주시점의 위치 및 사물의 깊이 정보가 피로도에 큰 영향을 미친다.
이와 같이 다양한 요인들에 의해 발생되는 3D 영상에 의한 시각적 피로도는 2D 영상에서의 피로도와 달리 개개인의 차이가 매우 크다. 하지만, 지금까지는 사람들의 평균적인 피로도 발생 원인과 완화 조건에 관련된 연구 개발에 집중하고 있으며, 피로도를 감소시키는 방법으로는 3D 영상의 깊이감 등을 제한하거나 정기적인 휴식을 권고하는 수준에 머물고 있어 얻을 수 있는 효과가 매우 제한적일 수밖에 없다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 (a) 3D 영상에 대한 각 사용자의 시각적 피로도를 측정하는 단계; (b) 상기 측정된 시각적 피로도에 따라 각 사용자에게 적합한 3D 영상을 결정하는 단계; (c) 상기 사용자에게 적합한 3D 영상이 구현될 수 있도록 3D 영상 조건을 조절하는 단계; 그리고, (d) 각 사용자에게 적합하도록 영상 조건이 조절된 3D 영상을 표시하는 단계를 포함하여 이루어지는 사용자의 시각적 피로도를 고려한 3D 영상 제공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 시각적 피로도를 고려한 3D 영상 제공방법은 각 사용자의 시각적 피로도를 개별적으로 측정하고 이에 적합한 3D 영상을 사용자별로 제공한다. 따라서 사용자가 느끼는 피로도를 최소화하여 3D 제품에 대한 사용자의 만족도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 3D 영상 제공방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 2는 깊이 정보가 주기적으로 변화되는 3D 영상을 이용해 사용자의 시각적 피로도를 측정하는 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 3은 3D 영상의 깊이 정보가 변화함에 따라 눈의 폭주거리가 변화되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 수준별로 분류되는 시각적 피로도에 따라 결정되는 3D 영상 수준을 나타내는 도면이다.
도 5는 영상 조건 a로 정의되는 사물의 깊이 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 3D/2D 변환을 통해 영상 조건 f ~ h가 조절되는 모습을 나타내는 도면이다.
이하, 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
도 1은 본 발명에 따른 3D 영상 제공방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 3D 영상 제공방법은 (a) 3D 영상에 대한 각 사용자의 시각적 피로도를 측정하는 단계(S100)와, (b) 상기 측정된 시각적 피로도에 따라 각 사용자에게 적합한 3D 영상을 결정하는 단계(S200)와, (c) 상기 사용자에게 적합한 3D 영상이 구현될 수 있도록 3D 영상 조건을 조절하는 단계(S300)와, (d) 각 사용자에게 적합하도록 영상 조건이 조절된 3D 영상을 표시하는 단계(S400)를 포함하여 이루어진다.
상기 (a) 3D 영상에 대한 각 사용자의 시각적 피로도를 측정하는 단계(S100)는 다음과 같은 3가지 방법에 의해 달성될 수 있다.
첫째, 과거에 3D 영화를 보았던 경험을 개별 사용자에게 간단한 형식으로 질문하고, 각 사용자의 답으로부터 3D 영상에 대한 시각적 피로도를 측정하는 방법이다. 이 방법은 가장 단순하고 효과가 높은 방법으로 3D 영화를 볼 때의 피로도, 보고 난 후에 느끼는 피로도 수준을 여러 단계의 레벨 중 하나를 입력하게 함으로써 사용자의 피로도를 파악할 수 있으며, 또한 증상을 선택하게 함으로써 그 심각성을 파악할 수 있다.
둘째, 샘플(sample) 3D 영상을 보여준 후 사용자가 개별적으로 피로도를 답하게 하는 방법이다.　이 방법은 기본적으로 상술한 3D 영화 관람 경험을 조사하는 방법과 유사하지만, 평가목적에 가장 맞는 영상을 임의로 선택할 수 있고 모든 사용자가 동일한 영상을 봄으로써 더 정확한 정보 파악이 가능하다.
셋째, 사용자에게 깊이 정보가 주기적으로 변화되는 3D 영상을 보여주면서 특정 깊이 정보의 영상이 표시될 때 해당 영상의 인식 여부를 사용자가 개별적으로 직접 선택하도록 함으로써 시각적 피로도를 측정하는 방법이다.
도 2는 깊이 정보가 주기적으로 변화되는 3D 영상을 이용해 사용자의 시각적 피로도를 측정하는 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
구체적으로, 상기 방법은 도 2에 도시된 바와 같이, (a1) 3D 영상을 깊이 정보를 주기적으로 변화시키면서 표시하는 단계(S210)와, (a2) 특정 깊이 정보가 표시될 때 사용자가 해당 3D 영상을 인식할 수 있는지 없는지를 선택하도록 하는 단계(S220)와, (a3) 상기 선택 결과를 분석하여 3D 영상의 깊이 정보에 따른 사용자의 시각적 피로도를 결정하는 단계(S230)로 이루어진다.
상기 (a1) 단계에서 사용되는 깊이 정보가 주기적으로 변화되는 3D 영상은 비교적 단순한 영상으로 예를 들어, 'C'의 방향을 좌우 상하 방향으로 회전시킨 모양과 같은 시력 측정용 문자일 수 있으며, 이 경우 상기 (a2) 단계에서 사용자는 문자가 인식되는지 여부를 디스플레이 장치에 구비되는 버튼 등을 눌러 선택하게 된다.
상기 (a3) 단계에서 사용자의 시각적 피로도는 사용자의 선택 결과를 분석하여 사용자 눈의 폭주거리(convergence)와 초점거리(accommodation)의 상관관계를 파악함으로써 결정된다.
좀더 상세히 설명하면, 3D 영상 시청시 피로도 발생의 주요 원인은 사용자 눈의 폭주거리와 초점거리의 불일치에 의해 발생한다. 실제 환경에서는 폭주거리와 초점거리가 동일한 거리에 동기화되지만 사용자가 3D 영상을 시청할 때 디스플레이의 화면(혹은 스크린) 위치는 고정되어 있으므로 눈의 렌즈 두께 조절에 의한 초점거리는 화면에 고정되지만, 두 눈의 각도에 해당되는 폭주거리는 표시되는 영상의 깊이 정보에 따라 달라진다.
도 3은 3D 영상의 깊이 정보가 변화함에 따라 눈의 폭주거리가 변화되는 상태를 나타내는 도면이다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자가 3D 영상을 시청할 때 화면 위치는 고정되어 있으므로 초점거리는 변화가 없지만 사물이 화면에서 떨어진 거리를 나타내는 3D 영상의 깊이 정보는 계속해서 달라지며, 이에 따라 폭주거리 역시 변화된다. 이때, 폭주거리와 초점거리가 독립적으로 잘 움직이는 사람 즉, 폭주거리와 초점거리의 상관관계가 낮은 사람은 폭주거리가 변화되더라도 초점거리를 화면에 고정시켜 사물을 인식할 수 있지만, 두 기능의 일치성이 높은 사람 즉, 폭주거리와 초점거리의 상관관계가 높은 사람은 폭주거리가 달라지면 초점거리도 달라져 화면에 눈의 초점을 맞추지 못하고, 결과적으로 사물을 희미하게 인식하게 된다. 따라서 사용자의 선택 결과를 분석하여 깊이 정보가 변화되는 3D 영상에 대한 인식률이 높은 사용자는 폭주거리와 초점거리의 상관관계가 낮아 폭주거리의 변화와 관련없이 3D 영상을 잘 인식하므로 3D 영상에 대한 시각적 피로도가 낮다고 할 수 있으며, 깊이 정보가 변화되는 3D 영상에 대한 인식률이 낮은 사용자는 폭주거리와 초점거리의 상관관계가 높아 폭주거리가 변화하면 3D 영상이 흐리게 보여 눈이 쉽게 피로해지므로 3D 영상에 대한 시각적 피로도가 높다고 할 수 있다.
상기 (b) 단계에서는 상술한 바와 같이 다양한 방법으로 측정되는 시각적 피로도에 따라 사용자에게 어떠한 3D 영상을 제공할지를 결정한다. 이는 측정되는 시각적 피로도를 수치화하거나 수준별로 분류하고, 각 수준별로 적합한 3D 영상 수준을 결정함으로써 달성된다.
도 4는 수준별로 분류되는 시각적 피로도에 따라 결정되는 3D 영상 수준을 나타내는 도면이다.
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자의 시각적 피로도를 '1. 피로도를 느끼지 않음'부터 '5. 피로도를 매우 심하게 느낌'까지 5단계로 분류할 경우 3D 영상은 '임장감 극대화 3D 영상'부터 '피로도 최소화 3D 영상'까지 5가지의 영상이 각 수준별로 적합한 3D 영상으로 결정될 수 있다.
상기 (c) 단계에서는 상술한 바와 같이 결정되는 사용자에게 적합한 3D 영상의 구현을 위해 다음과 같은 3D 영상 조건들을 조절한다.
[3D 영상 조건]
- 영상 조건 a: 주요 사물의 깊이 정보: 화면에서부터 거리
- 영상 조건 b: 주요 사물의 깊이 방향: 화면 앞쪽인지 뒤쪽인지
- 영상 조건 c: 피로도 높은 사물(화면 앞쪽으로 돌출된 사물)의 표시 빈도수
- 영상 조건 d: 주요 사물의 선명도
- 영상 조건 e: 주변 사물의 선명도
- 영상 조건 f: 3D 영상 표시 시간 비율
- 영상 조건 g: 3D와 2D 영상의 변환 주기
- 영상 조건 h: 3D 영상 시청 시간
상기와 같은 3D 영상 조건들은 3D 영상의 수준을 결정하는 요소들로서, 사용자에게 적합한 3D 영상이 임장감 강조 위주의 영상인지 또는 피로도 저감 위주의 영상인지에 따라 아래 표 1과 같이 조절된다.
3D 영상 조건 임장감 강조 위주 <--- ---> 피로도 저감 위주
영상 조건 a 값 크게 (깊이 정보) 값 작게
영상 조건 b (-) 값 (깊이 방향) (+) 값
영상 조건 c 자주 (임장감 높은 사물 표시 빈도) 가끔
영상 조건 d 항상선명 (주요 사물 선명도) 깊이 0근처에서 선명
영상 조건 e 가변 가능 (주변 사물 선명도) 깊이 0근처에서 선명
영상 조건 f 높게 (2D 대비 3D 표시 시간 비율) 낮게
영상 조건 g 3D->2D 길게 (2D와 3D 변환주기) 3D->2D 짧게
2D->3D 짧게 2D->3D 길게
영상 조건 h 길게 (3D 시청 시간) 짧게
이하, 각 3D 영상 조건들에 대해 좀더 상세히 설명한다.
도 5는 영상 조건 a로 정의되는 사물의 깊이 정보를 설명하기 위한 도면이다.
상기 영상 조건 a를 나타내는 사물의 깊이 정보는 사물이 화면에서 어느 정도 거리에 위치하는지를 나타내는 값으로서, 도 5에 도시된 바와 같이 사물의 깊이 정보를
Figure 112011033974473-pat00001
이라고 하고, 사람의 눈 사이 거리를 6cm, 좌안용 이미지(L)와 우안용 이미지(R)의 화면상에서의 거리를 x, 사람과 화면사이의 거리를 M이라고 할 때 아래와 같은 수학식 1로부터 구해진다.
Figure 112011033974473-pat00002
여기서, 도 5의 (a)와 같이 좌안용 이미지(L)가 오른쪽에 위치하고, 우안용 이미지(R)가 왼쪽에 위치하여 사물이 화면보다 앞쪽에 위치할 때 x는 (-)값으로 표시되고, 도 5의 (b)와 같이 좌안용 이미지(L)가 왼쪽에 위치하고, 우안용 이미지(R)가 오른쪽에 위치하여 사물이 화면보다 멀리 위치할 때 x는 (+)값으로 표시된다. 따라서, 도 5의 (a)와 같이 사물이 화면보다 앞쪽에 위치할 때 사물의 깊이 정보는 (-) 값을 가지게 되고, 도 5의 (b)와 같이 사물이 화면보다 멀리 위치할 때 사물의 깊이 정보는 (+)값을 가지게 된다.
이러한 영상 조건 a의 값이 크다는 것은 사물이 화면에서 멀리 떨어진 위치에 있는 것처럼 사용자에게 인지된다는 것을 의미하므로 영상 조건 a의 값이 커지도록 조절되면 3D 영상은 임장감 강조 위주의 영상이 되고, 값이 작아지도록 조절되면 3D 영상은 피로도 저감 위주의 영상이 된다.
상기 영상 조건 b를 나타내는 주요 사물의 깊이 방향은 사물이 화면 앞쪽에 위치하는지 뒤쪽에 위치하는지를 나타내는 정보로서, 도 5의 (a)와 같이 사물이 화면의 앞쪽에 위치하여 사물의 깊이 정보 값이 (-)값을 가질 때 (-) 방향으로 표시되고, 도 5의 (b)와 같이 사물이 화면의 뒤쪽에 위치하여 사물의 깊이 정보 값이 (+)값을 가질 때 (+) 방향으로 표시된다. 사물이 화면 앞쪽에 떠 있는 것처럼 인지될 때 사용자는 입체감을 크게 느끼므로 사물의 깊이 방향이 (-)가 되도록 영상 조건 b가 조절되면 3D 영상은 임장감 강조 위주의 영상이 되고, (+)가 되도록 조절되면 피로도 저감 위주의 영상이 된다.
상기 영상 조건 c는 피로도 높은 사물(화면 앞쪽으로 돌출된 사물)의 표시 빈도수를 나타내는 정보로서, 이러한 임장감 높은 사물의 표시 빈도가 높아지도록 조절되면 3D 영상은 임장감 강조 위주의 영상이 되고, 표시 빈도가 낮아지도록 조절되면 피로도 저감 위주의 영상이 된다.
상기 영상 조건 d는 사용자가 집중하고 있는 주요 사물의 선명도를 나타내는 정보로서, 주요 사물이 항상 선명하게 보이도록 영상 조건 d가 조절되면 3D 영상은 임장감 강조 위주의 영상이 되고, 주요 사물이 깊이 정보 0 근처에서만 선명하게 보이도록 조절되면 피로도 저감 위주의 영상이 된다.
상기 영상 조건 e는 주변 사물의 선명도를 나타내는 정보로서, 주변 사물은 사용자가 집중하여 보는 사물이 아니므로 임장감 강조를 위해 항상 선명하게 보일 필요가 없으므로 주변 사물의 선명도는 필요에 따라 가변적으로 조절될 수 있다. 다만 3D 영상이 피로도 저감 위주의 영상이 되도록 할 경우 영상 조건 e는 주변 사물이 깊이 정보 0 근처에서만 선명하게 보이도록 조절됨이 바람직하다.
상기 영상 조건 f는 3D 와 2D 영상이 반복적으로 표시될 때 2D 영상 대비 3D 영상이 어느 정도 비율로 표시되는지를 나타내는 정보로서, 3D 영상의 표시 비율이 높아지도록 조절되면 3D 영상은 임장감 강조 위주의 영상이 되며, 2D 영상의 표시 비율이 높아지도록 조절되면 피로도 저감 위주의 영상이 된다.
상기 영상 조건 g는 3D와 2D 영상의 변환 주기를 나타내는 정보로서, 3D에서 2D로의 변환주기는 길게 그리고, 2D에서 3D로의 변환주기는 짧게 조절되면 3D 영상은 임장감 강조 위주의 영상이 되며, 반대로 3D에서 2D로의 변환주기는 짧게, 2D에서 3D로의 변환주기는 길게 조절되면 피로도 저감 위주의 영상이 된다.
마지막으로, 상기 영상 조건 h는 사용자의 3D 영상 시청시간을 나타내는 정보로서, 당연히 3D 영상의 시청시간이 길어지도록 조절하면 3D 영상은 임장감 강조 위주의 영상이 되며, 반대로 3D 영상의 시청시간이 짧아지도록 조절되면 피로도 저감 위주의 영상이 된다.
이러한 영상 조건 a ~ h는 조절을 위한 기술적 난이도와 사용자가 사용하고 있는 제품의 종류에 따라 크게 영상 조건 a ~ e와 영상 조건 f ~ h 두 종류로 분류될 수 있다.
먼저, 상기 영상 조건 a ~ e는 이들의 조절을 위해 임장감과 피로도를 고려하여 3D 영상을 3D' 영상으로 변환시키는 이미지 프로세싱(image processing) 기술을 필요로 하므로 고가의 제품에만 적용될 수 있다. 구체적으로, 이미지 프로세싱 과정은 (원래의 영상정보에서 깊이 정보를 취득) -> (스크린에서 사물의 위치와 크기로부터 시청자가 주로 집중하게 되는 사물을 판단) -> (시청자가 집중하는 사물의 깊이 정보와 대상의 선명도 및 빈도수를 저장) -> (시청자의 피로도 내성에 맞는 3D 영상 수준 결정) -> (결정된 3D 영상의 구현을 위해 영상 조건들을 조절)과 같은 순서로 진행된다.
다음으로, 영상 조건 f ~ h는 별도의 이미지 프로세싱 과정 없이 원래 3D 영상의 좌안 혹은 우안용 이미지 중에서 한쪽을 택하는 방식 즉, 3D 영상을 2D 영상으로 변환시키는 상대적으로 손쉬운 방법을 통해 조절될 수 있으므로 저가의 제품에도 적용될 수 있다.
다만, 효과적인 적용을 위해 원래 3D 영상으로부터 깊이 정보를 취득하여 표시되고 있는 영상이 임장감을 극대화시킨 영상인지 아닌지를 판단하고 이를 기준으로 하여 영상 조건 f ~ h를 조절하는 것이 바람직하다.
도 6은 3D/2D 변환을 통해 영상 조건 f ~ h가 조절되는 모습을 나타내는 도면이다.
구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 시각적 피로도에 대한 내성이 강한 사용자는 임장감 극대화를 위해 항상 3D 모드로 시청하도록 하지만, 피로감을 평균적으로 쉽게 느끼는 사용자는 임장감이 극대화된 영상(깊이 정보가 상당히 있는 영상)에서 3D 모드로 시청하다가 일반적인 화면에서는 2D 모드로 시청하도록 하며, 특히 피로감을 매우 쉽게 느끼는 사용자에게는 필요한 순간에 짧은 순간만 3D 모드로 시청하고, 나머지 시간은 2D 모드로 시청하도록 함으로써 3D 영상 표시 시간 비율, 3D와 2D 영상의 변환 주기, 3D 영상 시청 시간을 나타내는 영상 조건 f ~ h가 조절될 수 있다.
한편, 개인용이 아닌 3D TV와 같이 피로도 성향이 다른 여러 사용자가 동시에 동일 영상을 시청하는 경우에는 각 사용자별로 적합한 3D 영상이 다르므로 모든 사용자에게 적합한 3D 영상이 구현될 수 있도록 3D 영상 조건을 조절하는 것이 사실상 불가능하다.
다만, 사용자가 3D 안경을 사용하여 3D TV를 시청할 경우 원래 3D 영상이 계속 표시되더라도 안경에서 두 눈에 동일한 영상이 보이도록 양안의 영상 중에서 하나를 선택할 수 있다. 예를 들면, 시분할 방식의 3D TV에서는 양안이 동일시간에 열리도록 함으로써 2D 모드를 구현하고, 공간분할 방식에서는 안경의 편광상태가 바뀔 수 있도록 광학적 위상지연(retardation)을 조절할 수 있는 기능을 추가함으로써 이를 구현할 수 있다. 따라서, 3D TV와 같이 피로도 성향이 다른 여러 사용자가 동시에 영상을 시청하는 경우에도 3D 안경을 이용하여 이미 설명한 도 6과 같이 3D 영상 표시 시간 비율, 3D와 2D 영상의 변환 주기, 3D 영상 시청 시간을 나타내는 영상 조건 f ~ h를 조절함으로써 모든 사용자에게 적합한 3D 영상이 제공되도록 하는 것이 가능하다.
(d) 단계에서는 상술한 바와 같이 사용자의 시각적 피로도에 따라 영상 조건들이 조절된 3D 영상을 사용자에게 제공한다. 이와 같이 각 사용자의 시각적 피로도에 맞게 3D 영상이 제공되면 사용자가 느끼는 시각적 피로도가 최소화되어 3D 제품에 대한 사용자의 만족도를 높일 수 있다.
이상에서 상세히 설명된 본 발명은 그 범위가 전술된 바에 한하지 않고, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 변경 또는 치환할 수 있는 것이 본 발명의 범위에 해당함은 물론이고, 그 균등물 또한 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (13)

  1. (a) 3D 영상에 대한 각 사용자의 시각적 피로도를 측정하는 단계;
    (b) 상기 측정된 시각적 피로도에 따라 각 사용자에게 적합한 3D 영상을 결정하는 단계;
    (c) 상기 사용자에게 적합한 3D 영상이 구현될 수 있도록 3D 영상 조건을 조절하는 단계; 및
    (d) 각 사용자에게 적합하도록 영상 조건이 조절된 3D 영상을 표시하는 단계를 포함하되,
    상기 (a) 단계는 (a1) 3D 영상을 깊이 정보를 주기적으로 변화시키면서 표시하는 단계(S210); (a2) 특정 깊이 정보가 표시될 때 사용자가 해당 3D 영상을 인식할 수 있는지 없는지를 선택하도록 하는 단계(S220); 및 (a3) 상기 선택 결과를 분석하여 3D 영상의 깊이 정보에 따른 사용자의 시각적 피로도를 결정하는 단계(S230)를 포함하고,
    상기 (c)단계는 주요 사물의 깊이 정보, 주요 사물의 깊이 방향, 피로도 높은 사물(화면 앞쪽으로 돌출된 사물)의 표시 빈도수, 주요 사물의 선명도 또는 주변 사물의 선명도 중 어느 하나 이상의 영상 조건들이 조절되는 것을 특징으로 하는 사용자의 시각적 피로도를 고려한 3D 영상 제공방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 (a1) 단계에서 사용되는 깊이 정보가 주기적으로 변화되는 3D 영상은 시력 측정용 문자인 것을 특징으로 하는 사용자의 시각적 피로도를 고려한 3D 영상 제공방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 (a3) 단계에서 사용자의 시각적 피로도는 사용자의 선택 결과를 분석하여 사용자 눈의 폭주거리(covergence)와 초점거리(accomodation)의 상관관계를 파악함으로써 결정되는 것을 특징으로 하는 사용자의 시각적 피로도를 고려한 3D 영상 제공방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서는 측정되는 시각적 피로도를 수치화하거나 수준별로 분류하고, 각 수준별로 적합한 3D 영상 수준을 결정하는 것을 특징으로 하는 사용자의 시각적 피로도를 고려한 3D 영상 제공방법.
  8. 삭제
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 (c)단계에서 이미지 프로세싱 기술을 통해 주요 사물의 깊이 정보, 주요 사물의 깊이 방향, 피로도 높은 사물(화면 앞쪽으로 돌출된 사물)의 표시 빈도수, 주요 사물의 선명도 또는 주변 사물의 선명도 중 어느 하나 이상의 영상 조건들이 조절되는 것을 특징으로 하는 사용자의 시각적 피로도를 고려한 3D 영상 제공방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 (c)단계에서 원래 3D 영상의 좌안 혹은 우안용 이미지 중에서 한쪽을 택하는 방식으로 3D 영상 표시 시간 비율, 3D와 2D 영상의 변환 주기 또는 3D 영상 시청 시간 중 어느 하나 이상의 영상 조건들이 조절되는 것을 특징으로 하는 사용자의 시각적 피로도를 고려한 3D 영상 제공방법.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 (c)단계에서 3D 안경에서 두 눈에 동일한 영상이 보이도록 양안의 영상 중에서 하나를 선택하는 방식으로 3D 영상 표시 시간 비율, 3D와 2D 영상의 변환 주기 또는 3D 영상 시청 시간 중 어느 하나 이상의 영상 조건들이 조절되는 것을 특징으로 하는 사용자의 시각적 피로도를 고려한 3D 영상 제공방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 3D 안경이 시분할 방식의 3D TV에 사용되는 경우 3D 안경을 이용해 양안이 동일시간에 열리도록 함으로써 3D/2D 영상 변환이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 사용자의 시각적 피로도를 고려한 3D 영상 제공방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 3D 안경이 공간분할 방식의 3D TV에 사용되는 경우 3D 안경에는 편광상태가 바뀔 수 있도록 광학적 위상지연(retardation)을 조절할 수 있는 기능이 추가되는 것을 특징으로 하는 시각적 피로도를 고려한 3D 영상 제공방법.
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KR101845972B1 (ko) * 2016-10-24 2018-05-18 성균관대학교 산학협력단 사용자가 고려된 깊이 영상과 생체신호에 기반한 3차원 영상 시각피로도 측정방법 및 시스템

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