KR101323333B1 - 스테레오 영상 제공 방법 및 스테레오 영상 제공 장치 - Google Patents

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Abstract

3차원 데이터를 획득하는 단계; 획득된 3차원 데이터에 적어도 하나 이상의 광선(ray)을 곡선으로 투사(cast)하는 단계; 투사된 광선(ray)을 따라 적어도 하나 이상의 2차원 영상을 생성하는 단계; 및 생성된 적어도 하나 이상의 2차원 영상을 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테레오 영상 제공 방법을 개시한다.

Description

스테레오 영상 제공 방법 및 스테레오 영상 제공 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING STEREO IMAGES}
본 발명은 광선(Ray)을 곡선으로 발생시킴으로써, 효율적으로 입체 영상을 제공하는 스테레오 영상 제공 방법 및 스테레오 영상 제공 장치에 관한 것이다.
일반적으로 3차원을 표현하는 입체화상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의하여 이루어진다. 두 눈의 시차 즉, 두 눈이 약 65㎜ 정도 떨어져서 존재하기 때문에 나타나게 되는 양안 시차는 입체감의 가장 중요한 요인이라 할 수 있다. 즉, 좌우의 눈은 각각 서로 다른 2차원 화상을 보게 되고, 이 두 화상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 정확히 서로 융합하여 본래 3차원 영상의 깊이 감과 실제 감을 재생하는 것이다.
현재 3차원 입체화상을 표시하기 위해 제시된 기술로는, 특수안경에 의한 입체화상 디스플레이, 무 안경식 입체화상 디스플레이 및 홀로그래픽(Holographic) 디스플레이 방식이 있다. 이중 특수안경을 이용하는 방식에는 편광방식, 시분할 방식, 색차 방식이 있다.
편광방식은 직교한 편광소자의 조합에 의한 차광효과를 이용해서 좌우안의 화상을 분리하는 것인데, 간단히 말하자면 디스플레이 장치에서 오른쪽과 왼쪽 눈에 맞는 영상을 동시에 서로 다른 각도로 편광 시켜 쏘아주면 편광안경을 통해 한쪽 눈으로 반대쪽 영상이 못 들어가도록 막는 방법을 사용한다.
시분할 방식은 하나의 화면에서 좌우 채널의 이미지가 빠른 속도로 번갈아 가면서 나타내는 화면을 셔터안경 등을 이용하여 빠르게 차단과 개폐를 반복하여 한쪽 눈에 한쪽 방향의 이미지만 들어갈 수 있도록 만드는 방식이다. 이때의 좌우 전환속도는 초당 60회 이상으로 빠르게 작동하여 실제 눈으로는 깜빡임이 느껴지지 않게 한다.
색차방식은 한쪽엔 붉은색, 다른 한쪽엔 파란색으로 된 색안경을 가지고 양 채널의 화상을 색상 차원에서 분리하여 입체를 구현하는 방식이다. 입체감의 품질을 떠나 색안경을 사용하는 만큼 컬러의 왜곡 문제가 있어 색차방식은 점점 쇠퇴하고 있는 추세이다.
또한, 무 안경식 입체화상 디스플레이 방식은 좌우안에 해당하는 각각의 화상 앞에 세로격자 모양의 개구(Aperture)를 통하여 화상을 분리하여 관찰할 수 있게 하는 패러랙스(parallax) 방식과, 반원통형 렌즈를 배열한 렌티큘러판(lenticular plate)를 이용하는 렌티큘러(lenticular) 방식 및 파리 눈 모양의 렌즈판을 이용하는 인테그럴(integral photography) 방식으로 나눌 수 있다. 그리고 홀로그래픽 디스플레이 (Holographic Display) 방식은 입체감이 생기는 요인인 초점 조절, 폭주각, 양안 시차, 운동 시차 등 모든 요인을 갖춘 3차원 입체화상을 얻을 수 있는데, 레이저 광 재생 홀로그램과 백색광 재생 홀로그램으로 분류된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스테레오 영상 제공 방법은, 3차원 데이터를 획득하는 단계; 획득된 3차원 데이터에 적어도 하나 이상의 광선(ray)을 곡선으로 투사(cast)하는 단계; 투사된 광선(ray)을 따라 적어도 하나 이상의 2차원 영상을 생성하는 단계; 및 생성된 적어도 하나 이상의 2차원 영상을 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스테레오 영상 제공 방법은, 하나의 위치에서 복수의 방향으로 광선을 투사하는 단계 및 복수의 방향으로 투사된 광선에 대응하는 복수의 2차원 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 2차원 영상은 우안용 영상 및 좌안용 영상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 곡선의 곡률은 변경 가능할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터는, 볼륨 데이터 및 메쉬 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터는, 초음파 영상 데이터, MRI 영상 데이터, CT 촬영 영상 데이터, X 레이 영상 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스테레오 영상 제공 장치는, 3차원 데이터를 획득하는 획득부; 획득된 3차원 데이터에 적어도 하나 이상의 광선(ray)을 곡선으로 투사(cast)하고, 투사된 광선(ray)을 따라 적어도 하나 이상의 2차원 영상을 생성하는 영상 처리부; 상기 생성된 적어도 하나 이상의 2차원 영상을 디스플레이하는 디스플레이부; 및 획득부, 영상 처리부, 및 디스플레이부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 스테레오 영상 제공 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 스테레오 영상 제공 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 하나의 위치에서 스테레오 영상을 생성하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 일반적인 스테레오 영상 제공 장치에서 2차원 영상을 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 스테레오 영상 제공 장치에서 2차원 영상을 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예와 관련된 좌안용 영상 및 우안용 영상을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예와 관련된 좌안용 영상 및 우안용 영상이 결합된 스테레오 영상을 나타내는 도면이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 스테레오 영상 제공 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
스테레오 영상 제공 장치(100)는 3차원 데이터를 획득하고, 상기 획득된 3차원 데이터를 이용하여 사용자에게 스테레오 영상을 제공하기 위한 장치를 의미한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 스테레오 영상 제공 장치(100)는 일반 영상 제공 장치일 수도 있고, 의료 영상 제공 장치일 수도 있다. 의료 영상 제공 장치에는 초음파 진단 기기, MRI(Magnetic Resonance Image) 장치, CT(Computerized Tomography) 스캐너, X선 진단 장치 등이 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스테레오 영상 제공 장치(100)는 다양한 형태로 구현이 가능하다. 본 명세서에서 기술되는 스테레오 영상 제공 장치(100)는 고정식 단말뿐만 아니라 이동식 단말 형태로도 구현될 수 있다. 예를 들어, 스테레오 영상 제공 장치(100)에는 컴퓨터(desktop computer), 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, 태블릿 PC, MP3 플레이어, 디지털 카메라, CE 기기(Consumer Elctronics) 등이 있을 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 스테레오 영상 제공 장치(100)는 획득부(110), 영상 처리부(120), 디스플레이부(130), 제어부(140)를 포함할 수 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 스테레오 영상 제공 장치(100)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 스테레오 영상 제공 장치(100)는 구현될 수 있다.
획득부(110)는 3차원 데이터를 획득할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터에는 볼륨 데이터, 메쉬 데이터 등이 있을 수 있다. 볼륨 데이터란 연속적인 2D 슬라이스인 복셀(voxel)을 기본으로 하는 데이터 세트를 의미한다. 여기서 복셀(voxel)이란, 2차원 이미지상에서의 기본단위인 픽셀(Pixel)과 같이 3차원 이미지상에서의 기본단위이며, 밀도 값(density value)을 가지고 있다.
메쉬 데이터란 3차원 메쉬 모델을 표현하기 위한 데이터를 의미한다. 예를 들어, 메쉬 데이터에는, 3차원 메쉬 모델을 형성하는 정점(Vertex)의 위치 정보, 3차원 메쉬 모델을 구성하는 셀 정보 등을 포함할 수 있다. 여기서, 셀(Cell)이란 면(Face), 정점(Vertex) 및 에지(Edge)를 포함하는 닫힌 구조를 말한다. 예를 들어, 셀은 삼각형으로 이루어질 수 있으며, 다만 사각형, 오각형 등의 다각형으로 이루어질 수도 있다. 따라서, 3차원 메쉬 모델은 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등의 면을 구비하는 셀이 수십 개로부터 수천 및 수만 개 정도로 형성되어 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터는 의료 영상 데이터, 컴퓨터 그래픽스로 생성된 영화 데이터, 애니메이션 데이터, 3D 스캐너를 통해 입력된 3D 데이터 등 다양한 종류의 3D 데이터가 포함될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 데이터에는 초음파 영상 데이터, MRI 영상 데이터, CT 촬영 영상 데이터, X 레이 영상 데이터 등이 있을 수 있다.
영상 처리부(120)는 3차원 데이터에 적어도 하나 이상의 광선(ray)을 투사(cast)할 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 영상 처리부(120)는 광선(ray)을 곡선으로 발생시킬 수 있다. 즉, 영상 처리부(120)는 3차원 데이터에 적어도 하나 이상의 광선(ray)을 곡선으로 투사할 수 있는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광선(ray)은 가상의 광선이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 광선(ray)은 직선으로 이동하는 실제 빛(light)과 달리 곡선으로 발생될 수 있는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 곡선은 소정 곡률(curvature)을 가질 수 있다. 곡률이란 곡선 또는 곡면의 휨 정도를 나타내는 변화율이다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 곡선의 곡률은 변경이 가능하다. 즉, 영상 처리부(120)는 상이한 곡률을 갖는 곡선을 따라 광선을 투사할 수 있는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 영상 처리부(120)는 하나의 위치에서 복수의 방향으로 광선을 투사할 수도 있다. 예를 들어, 영상 처리부(120)는 하나의 위치에서 왼쪽 방향으로 곡선을 이루는 광선을 투사할 수도 있고, 오른쪽 방향으로 곡선을 이루는 광선을 투사할 수도 있다. 또한, 영상 처리부(120)는 하나의 위치에서 곡률이 상이한 여러 개의 광선을 왼쪽 방향으로 투사할 수도 있다.
영상 처리부(120)는 상기 투사된 광선(ray)을 따라 적어도 하나 이상의 2차원 영상을 생성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 영상은 우안용 영상 또는 좌안용 영상일 수 있다. 우안용 영상이란 오른쪽 눈을 통해 인지될 수 있는 영상을 의미하고, 좌안용 영상이란 왼쪽 눈을 통해 인지될 수 있는 영상을 의미한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 영상 처리부(120)는 좌안용 영상과 우안용 영상을 각각 1개만 생성할 수도 있고, 각각 복수 개를 생성할 수도 있다. 좌안용 영상과 우안용 영상이 각각 복수 개로 생성되는 경우, 스테레오 영상 제공 장치(100)는 다각도의 스테레오 영상(Multi angle stereo image)을 사용자에게 제공할 수 있다.
디스플레이부(130), 스테레오 영상 제공 장치(100)에서 처리되는 정보를 표시 출력한다. 예를 들어, 디스플레이부(130)는 적어도 하나 이상의 2차원 영상을 디스플레이할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 디스플레이부(130)는 좌안용 영상 및 우안용 영상을 디스플레이할 수 있다. 이 경우, 사용자들의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈은 각각 서로 다른 2차원 영상을 보게 되고, 이 두 영상이 망막을 통해 뇌로 전달되면, 뇌는 이를 정확히 융합하여 본래 3차원 영상으로 재생할 수 있게 된다.
한편, 디스플레이부(130)와 터치패드가 상호 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(130)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 디스플레이부(130)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고 스테레오 영상 제공 장치(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(130)가 2개 이상 존재할 수도 있다. 터치스크린은 터치 입력 위치, 터치된 면적뿐만 아니라 터치 입력 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 터치스크린은 상기 터치(real-touch)뿐만 아니라 근접 터치(proximity touch)도 검출될 수 있도록 구성될 수 있다.
제어부(140)는 획득부(110), 영상 처리부(120), 디스플레이부(130)를 전반적으로 제어할 수 있다.
이하에서는 스테레오 영상 제공 장치(100)의 각 구성을 이용하여 효율적으로 입체 영상을 제공하는 방법에 대해서 도 2를 참조하여 자세히 살펴보기로 하자.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 스테레오 영상 제공 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스테레오 영상 제공 방법은 도 1에 도시된 스테레오 영상 제공 단말(100)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 1에 도시된 스테레오 영상 제공 단말(100)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 2의 스테레오 영상 제공 방법에도 적용됨을 알 수 있다.
스테레오 영상 제공 단말(100)은 3차원 데이터를 획득할 수 있다[S210]. 본 발명의 일 실시예에 의한 스테레오 영상 제공 단말(100)은 직접 3차원 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 스테레오 영상 제공 단말(100)이 의료 영상 장치인 경우, 스테레오 영상 제공 단말(100)은 직접 3차원 의료 영상 데이터를 생성할 수 있는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 데이터에는 초음파 영상 데이터, MRI 영상 데이터, CT 촬영 영상 데이터, X 레이 영상 데이터 등이 있을 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 스테레오 영상 제공 단말(100)은 외부로부터 3차원 데이터를 수신할 수도 있다. 예를 들어, 스테레오 영상 제공 단말(100)은 컴퓨터 그래픽스로 생성된 데이터(예컨대, 영화 데이터, 애니메이션 데이터 등), 3D 스캐너를 통해 입력된 데이터 등을 획득할 수도 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터에는 볼륨 데이터 또는 메쉬 데이터가 있을 수 있다.
스테레오 영상 제공 단말(100)은 상기 3차원 데이터에 적어도 하나 이상의 광선(ray)을 곡선으로 투사(cast)할 수 있다[S220]. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스테레오 영상 제공 단말(100)은 곡선의 곡률을 조절할 수도 있다. 즉, 스테레오 영상 제공 단말(100)은 기 설정된 곡선의 곡률을 크게 하거나 작게 조절하여, 광선이 휘는 정도를 조절할 수 있는 것이다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스테레오 영상 제공 단말(100)은 사용자 입력에 근거하여 곡선의 곡률을 조절할 수도 있다. 스테레오 영상 제공 단말(100)이 기 설정된 곡선의 곡률을 크게 조절하는 경우, 더 넓은 2차원 영상을 획득할 수 있게 된다.
스테레오 영상 제공 단말(100)은 상기 투사된 광선(ray)을 따라 적어도 하나 이상의 2차원 영상을 생성할 수 있다[S230]. 본 발명의 일 실시예에 따르면 스테레오 영상 제공 단말(100)은 하나의 2차원 영상을 생성할 수도 있고, 복수의 2차원 영상을 생성할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 2차원 영상은 좌안용 영상과 우안용 영상을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 스테레오 영상 제공 단말(100)은 3차원 데이터에 왼쪽 방향으로 휘어진 곡선 형태의 광선을 투사함으로써, 우안용 영상을 생성할 수 있게 된다. 또한, 스테레오 영상 제공 단말(100)은 3차원 데이터에 오른쪽 방향으로 휘어진 곡선 형태의 광선을 투사함으로써, 좌안용 영상을 생성할 수도 있다.
스테레오 영상 제공 단말(100)은 상기 생성된 적어도 하나 이상의 2차원 영상을 디스플레이할 수 있다[S240]. 스테레오 영상 제공 단말(100)이 생성한 하나의 2차원 영상은, 일반적인 2차원 영상에 비해 후면 이미지가 더 넓게 나타날 수 있다. 3차원 데이터에 광선(ray)을 곡선으로 투사하였기 때문이다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 2차원 영상에는 파노라마 영상과 같은 효과가 나타날 수 있는 것이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 스테레오 영상 제공 단말(100)은 일반적인 스테레오 영상에 비해 더 많은 정보량을 화면에 디스플레이할 수 있게 된다.
스테레오 영상 제공 단말(100)이 복수의 2차원 영상을 디스플레이하는 경우, 예를 들어, 좌안용 영상과 우안용 영상을 동시에 디스플레이하는 경우, 스테레오 영상 제공 단말(100)은 사용자에게 입체 영상을 제공할 수 있게 된다. 이때, 스테레오 영상 제공 단말(100)이 제공하는 3차원 영상은 일반적인 3차원 영상에 비해 후면의 입체감을 더해줄 수 있게 된다. 광선(ray)을 곡선으로 발생시키기 때문에, 좌안용 영상과 우안용 영상에 있어서, 전면보다는 후면의 영상 차이가 크기 나타나기 때문이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 스테레오 영상 제공 장치(100)는 더욱 실감나는 스테레오 영상을 사용자에게 제공해 줄 수 있게 된다.
한편, 스테레오 영상 제공 장치(100)가 의료 장치인 경우, 스테레오 영상 제공 장치(100)는 좌안용 의료 영상과 우안용 의료 영상을 디스플레이함으로써, 사용자에게 3차원 의료 영상을 제공해 줄 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상이 초음파 영상인 경우, 초음파 영상은 B 모드 영상(brightness mode image), M 모드 영상(motion mode image), 컬러 모드 영상(color mode image) 및 탄성 모드 영상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스테레오 영상 제공 장치(100)는, 직선으로 광선을 투사하여 획득한 의료 영상보다, 후면에 더 많은 데이터를 담은 의료 영상을 3차원적으로 사용자에게 디스플레이해 줄 수 있으므로, 환자 진단시 매우 유용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 하나의 위치에서 스테레오 영상을 생성하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스테레오 영상 제공 방법은 도 1에 도시된 스테레오 영상 제공 단말(100)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 1에 도시된 스테레오 영상 제공 단말(100)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 3의 스테레오 영상 제공 방법에도 적용됨을 알 수 있다.
스테레오 영상 제공 장치(100)는 3D 데이터를 획득할 수 있다[S310]. 이 경우, 스테레오 영상 제공 장치(100)는 하나의 위치에서 복수의 방향으로 광선을 곡선으로 투사할 수 있다(S320).
예를 들어, 스테레오 영상 제공 장치(100)는 제 1 방향 및 제 2 방향으로 광선을 곡선으로 투사할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 방향은 왼쪽 방향이고, 상기 제 2 방향은 오른쪽 방향일 수 있다.
일반적인 스테레오 영상 장치의 경우, 서로 다른 2개 이상의 위치에서 복수의 2차원 영상을 얻음으로써, 두 영상 간의 이질감을 발생시키고, 고스트 현상 또는 어지럼증을 유발할 수도 있다. 고스트 현상이란 정상적인 영상 외에 유령 같은 희미한 상이 주변에 이중 혹은 다중으로 겹쳐서 나타나는 현상을 말한다.
하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 스테레오 영상 제공 장치(100)는 하나의 위치에서 복수의 광선을 투사함으로써, 두 2차원 영상의 전면의 유사도를 높여 이질감을 줄일 수 있게 된다. 따라서, 고스트 현상 및 어지럼증 발생을 줄일 수 있게 된다.
스테레오 영상 제공 장치(100)는 복수의 방향으로 투사된 광선에 대응하는 복수의 2차원 영상을 생성할 수 있다(S330). 예를 들어, 스테레오 영상 제공 장치(100)는 제 1 방향으로 투사된 광선에 대응하는 제1의 2차원 영상을 생성하고, 제 2 방향으로 투사된 광선에 대응하는 제2의 2차원 영상을 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 2차원 영상은 우안용 영상 및 좌안용 영상일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 스테레오 영상 제공 장치(100)는 우안용 영상 및 좌안용 영상을 각각 하나씩 생성할 수도 있고, 여러 개씩 생성할 수도 있다.
스테레오 영상 제공 장치(100)는 복수의 2차원 영상(예컨대, 제1의 2차원 영상과 제2의 2차원 영상)을 디스플레이할 수 있다[S340]. 이 경우, 사용자는 제1의 2차원 영상과 제2의 2차원 영상 간의 차이로 인해 입체감 있는 3차원 영상을 볼 수 있게 되는 것이다.
이에 대해 도 4 및 도 5를 참조하여 자세히 살펴보기로 한다.
도 4는 일반적인 스테레오 영상 제공 장치에서 2차원 영상을 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 일반적인 스테레오 영상 제공 장치의 경우, 서로 다른 위치에서 직선으로 광선을 투사하여, 좌안용 2차원 영상(410)과 우안용 2차원 영상(420)을 얻게 된다. 이 경우, 일반적인 스테레오 영상 제공 장치는 좌안용 2차원 영상(410)과 우안용 2차원 영상(420) 간의 차이로 인해 입체감을 제공할 수는 있지만, 서로 다른 위치에서 직선으로 광선을 투사하였기 때문에, 사용자가 보게 되는 3차원 영상에 이질감이 생길 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 스테레오 영상 제공 장치에서 2차원 영상을 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스테레오 영상 제공 장치(100)는 곡선으로 광선(ray)을 발생시킴으로써, 하나의 위치(500)에서 우안용 2차원 영상(510)과 좌안용 2차원 영상(520)을 얻을 수 있게 된다.
이 경우, 스테레오 영상 제공 장치(100)는 하나의 위치(500)에서 광선을 투사하였기 때문에, 우안용 2차원 영상(510)과 좌안용 2차원 영상(520)의 전면이 거의 유사할 수 있다. 따라서, 사용자가 보게 되는 3차원 영상의 이질감을 없앨 수 있게 된다.
또한, 곡선으로 광선(ray)을 발생시키기 때문에, 우안용 2차원 영상(510)과 좌안용 2차원 영상(520)의 후면에서의 영상 차이가 커지므로, 후면의 입체감을 높일 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예와 관련된 좌안용 영상 및 우안용 영상을 나타내는 도면이다.
도 6(a)에는 일반적인 방법에 따라, 직선으로 투사된 광선(ray)에 의해 획득된 좌안용 영상(610)과 우안용 영상(620)이 나타나 있다.
도 6(b)에는 본 발명의 일 실시예에 따라, 하나의 위치에서 곡선으로 투사된 광선(ray)에 의해 획득된 좌안용 영상(630)과 우안용 영상(640)이 나타나 있다.
도 6(a)와 도 6(b)를 비교하면, 곡선으로 광선을 투사할 경우, 후면의 이미지가 더 넓게 나타날 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 초음파 영상 등과 같은 의료 영상을 획득할 때, 곡선으로 광선을 3차원 데이터에 투사하는 경우, 의료 장비들은 더 많은 정보를 의사나 환자에게 제공할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예와 관련된 좌안용 영상 및 우안용 영상이 결합된 스테레오 영상을 나타내는 도면이다.
도 7(a)에는 일반적인 방법에 의해 광선이 직선으로 투사된 도 6(a)의 좌안용 영상(610)과 우안용 영상(620)이 결합된 스테레오 영상이 나타나 있다.
도 7(b)에는 본 발명의 일 실시예에 따라 광선이 곡선으로 투사된 도 6(b)의 좌안용 영상(630)과 우안용 영상(640)이 결합된 스테레오 영상이 나타나있다.
도 7(a)와 도 7(b)를 비교해 보면, 도 7(a)에 비해 도 7(b)의 영상은 고스트 현상이 감소 된 것을 알 수 있다. 또한, 도 7(a)에 비해 도 7(b)의 영상이 후면의 이미지가 더 넓게 나타나는 것을 알 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 직선이 아닌 곡선으로 광선을 투사함으로써, 일반적인 3차원 영상보다 더욱 넓은 영상을 사용자에게 제공해 줄 수 있으며, 후면의 영상 차이로 인해 입체감이 증폭될 수 있다. 또한, 하나의 위치에서 광선을 곡선으로 투사함으로써, 좌안용 영상과 우안용 영상의 전면을 유사하도록 만들어 3차원 영상의 이질감을 없앨 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
100: 스테레오 영상 제공 장치
110: 획득부
120: 영상 처리부
130: 디스플레이부
140: 제어부

Claims (13)

  1. 3차원 데이터를 획득하는 단계;
    상기 획득된 3차원 데이터에 적어도 하나 이상의 광선(ray)을 곡선으로 투사(cast)하는 단계;
    상기 투사된 광선(ray)을 따라 적어도 하나 이상의 2차원 영상을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 적어도 하나 이상의 2차원 영상을 디스플레이하는 단계를 포함하되,
    상기 광선(ray)은, 가상의 광선인 것을 특징으로 하는 스테레오 영상 제공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광선(ray)을 곡선으로 투사(cast)하는 단계는,
    하나의 위치에서 복수의 방향으로 상기 광선을 투사하는 단계를 포함하고,
    상기 2차원 영상을 생성하는 단계는,
    상기 복수의 방향으로 투사된 광선에 대응하는 복수의 2차원 영상을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테레오 영상 제공 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 복수의 2차원 영상은
    우안용 영상 및 좌안용 영상인 것을 특징으로 하는 스테레오 영상 제공 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 곡선의 곡률은, 변경 가능한 것을 특징으로 하는 스테레오 영상 제공 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 3차원 데이터는,
    볼륨 데이터 및 메쉬 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테레오 영상 제공 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 3차원 데이터는,
    초음파 영상 데이터, MRI 영상 데이터, CT 촬영 영상 데이터, X 레이 영상 데이터, 컴퓨터 그래픽스로 생성된 3차원 데이터, 3D 스캐너를 통해 입력된 3차원 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테레오 영상 제공 방법.
  7. 3차원 데이터를 획득하는 획득부;
    상기 획득된 3차원 데이터에 적어도 하나 이상의 광선(ray)을 곡선으로 투사(cast)하고, 상기 투사된 광선(ray)을 따라 적어도 하나 이상의 2차원 영상을 생성하는 영상 처리부;
    상기 생성된 적어도 하나 이상의 2차원 영상을 디스플레이하는 디스플레이부; 및
    상기 획득부, 상기 영상 처리부, 및 상기 디스플레이부를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 광선(ray)은, 가상의 광선인 것을 특징으로 하는 스테레오 영상 제공 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 영상 처리부는,
    하나의 위치에서 복수의 방향으로 상기 광선을 투사하고, 상기 복수의 방향으로 투사된 광선에 대응하는 복수의 2차원 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 스테레오 영상 제공 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 복수의 2차원 영상은
    우안용 영상 및 좌안용 영상인 것을 특징으로 하는 스테레오 영상 제공 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 곡선의 곡률은 변경 가능한 것을 특징으로 하는 스테레오 영상 제공 장치.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 3차원 데이터는,
    볼륨 데이터 및 메쉬 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테레오 영상 제공 장치.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 3차원 데이터는,
    초음파 영상 데이터, MRI 영상 데이터, CT 촬영 영상 데이터, X 레이 영상 데이터, 컴퓨터 그래픽스로 생성된 3차원 데이터, 3D 스캐너를 통해 입력된 3차원 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테레오 영상 제공 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 스테레오 영상 제공 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
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