KR101350641B1 - Autostereoscopic 3-d image display evaluation method and autostereoscopic 3-d image display evaluation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무안경 입체 디스플레이에 관한 것으로, 더 구체적으로 무안경 입체 디스플레이 공간 휘도 분포 평가 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an autostereoscopic display, and more particularly, to a method for evaluating spatial luminance distribution of autostereoscopic display.
다양한 3-D 기술이 알려져 있으며, 최근에는 특수 안경을 사용하는 3-D 기술이 극장 또는 3-D 텔레비젼에서 널리 사용되고 있다. 또한, 무안경 입체방식(Autostereoscopy) 기술이 발전하고 있다. 무안경 입체방식(Autostereoscopy) 3-D 디스플레이의 원리는 사용자의 위치에서 사용자의 각각의 눈이 다른 상을 볼 수 있도록 공간 휘도 분포를 제어하는 것이다.Various 3-D technologies are known, and recently, 3-D technology using special glasses is widely used in theaters or 3-D televisions. In addition, autostereoscopy technology is developing. The principle of autostereoscopy 3-D display is to control the spatial luminance distribution so that each eye of the user can see different images at the user's location.
이에 따라, 상기 공간 휘도 분포는 복잡하나, 동공 거리(inter-pupillary distance;IPD)보다 작은 공간 간격(spatial interval)에서 특성지어져야(characterized) 한다.Accordingly, the spatial luminance distribution is complex but must be characterized at a spatial interval less than the inter-pupillary distance (IPD).
본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 간편하고 짧은 시간에 공간 휘도 분포를 측정하는 무안경 입체 3-D 디스플레이 평가 방법을 제공하는 것이다.One technical problem to be solved of the present invention is to provide an autostereoscopic 3-D display evaluation method for measuring the spatial luminance distribution in a simple and short time.
본 발명의 일 실시예에 따른 무안경 3 차원 영상 디스플레이 평가 방법은 좌측 눈을 위한 제1 영상 및 우측 눈을 위한 제2 영상을 나란히 결합한 제1 시험 영상을 무안경 입체 방식 3 차원 영상 디스플레이의 입력 영상으로 사용하여 무안경 입체 방식 3 차원 디스플레이의 평면에서 수직한 제1 축 방향으로 이격되고 상기 제1 축에 수직하고 사용자의 좌측 눈과 상기 우측 눈을 연결하는 제2 축을 중심으로 소정의 각도로 회전한 경사 평면에 배치되는 산광기 스크린에 제1 투사 이미지를 제공하는 단계; 상기 산광기 스크린의 상기 경사 평면에서 이격된 위치에 카메라를 배치하는 단계; 상기 카메라가 상기 산광기 스크린에 투사된 제1 투사 이미지를 획득하여 제1 신호 영상을 생성하는 단계; 상기 제1 신호 영상을 그레이 레벨로 처리하여 제1 그레이 영상을 생성하는 단계; 및 상기 제1 그레이 영상을 제1 휘도 영상으로 변환하는 단계를 포함한다.The autostereoscopic 3D image display evaluation method according to an embodiment of the present invention inputs an autostereoscopic 3D image display to a first test image in which a first image for a left eye and a second image for a right eye are combined side by side. Using the image as a predetermined angle about a second axis spaced apart in the first axis direction perpendicular to the plane of the autostereoscopic 3D display and perpendicular to the first axis and connecting the user's left eye and the right eye. Providing a first projection image on a diffuser screen disposed on the rotated inclined plane; Placing the camera at a position spaced apart from the inclined plane of the diffuser screen; Generating a first signal image by the camera acquiring a first projection image projected on the diffuser screen; Generating a first gray image by processing the first signal image at a gray level; And converting the first gray image into a first luminance image.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 좌측 눈을 위한 상기 제2 영상 및 우측 눈을 위한 상기 제1 영상을 나란히 결합한 제2 시험 영상을 무안경 입체방식 3 차원 영상 디스플레이의 입력 영상으로 사용하여 무안경 입체 방식 3 차원 디스플레이의 평면에서 수직한 제1 축 방향으로 이격되고 상기 제1 축에 수직하고 사용자의 좌측 눈과 상기 우측 눈을 연결하는 상기 제2 축을 중심으로 소정의 각도로 회전한 경사 평면에 배치되는 상기 산광기 스크린에 제2 투사 이미지를 제공하는 단계; 상기 카메라가 상기 산광기 스크린에 투사된 제2 투사 이미지를 획득하여 제2 신호 영상을 생성하는 단계; 상기 제2 신호 영상을 그레이 레벨로 처리하여 제2 그레이 영상을 생성하는 단계; 상기 제2 그레이 영상을 제2 휘도 영상으로 변환하는 단계; 상기 제1 휘도 영상에서 백그라운드 영상의 차이와 상기 제2 휘도 영상에서 백그라운드 영상의 비를 이용하여 좌측 눈을 위한 3 차원 크로스-토크 영상을 생성하는 단계; 상기 제2 휘도 영상에서 백그라운드 영상의 차이와 상기 제1 휘도 영상에서 백그라운드 영상의 차이의 비를 이용하여 우측 눈을 3 차원 크로스 토그 영상을 생성하는 단계; 상기 좌측 눈 또는 상기 우측 눈을 위한 3 차원 크로스 토그 영상에서 동공 거리에 해당하는 위치를 확인하는 단계; 및 상기 산광기 스크린의 좌표계(XYZ)에서 획득된 상기 3 차원 크로스 토그 영상을 상기 3 차원 디스플레이의 좌표계(xyz)로 좌표 변환하는 단계; 중에서 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the autostereoscopy using a second test image combining the second image for the left eye and the first image for the right eye side by side as an input image of an autostereoscopic 3D image display. On an inclined plane spaced in a first axial direction perpendicular to the plane of the stereoscopic three-dimensional display and rotated at a predetermined angle about the second axis perpendicular to the first axis and connecting the user's left and right eyes. Providing a second projection image on the diffuser screen disposed; Generating, by the camera, a second signal image by obtaining a second projection image projected on the diffuser screen; Generating a second gray image by processing the second signal image at a gray level; Converting the second gray image into a second luminance image; Generating a three-dimensional cross-talk image for the left eye by using a ratio between the background image in the first luminance image and the background image in the second luminance image; Generating a three-dimensional cross-talk image of the right eye by using a ratio of a difference between a background image in the second luminance image and a background image in the first luminance image; Identifying a position corresponding to a pupil distance in the 3D cross-talk image for the left eye or the right eye; And converting the three-dimensional cross-talk image obtained in the coordinate system XYZ of the diffuser screen into the coordinate system xyz of the three-dimensional display. As shown in FIG.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 3 차원 디스플레이와 상기 산광기 스크린 사이의 거리를 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the method may further include changing a distance between the three-dimensional display and the diffuser screen.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 3 차원 디스플레이는 렌티큘라 레즈(lenticular lens) 방식 또는 페럴렉스 베리어(parallax barrier) 방식일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the three-dimensional display may be a lenticular lens method or a parallax barrier method.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 영상은 백색 영상이고, 상기 제2 영상은 흑색 영상일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first image may be a white image, and the second image may be a black image.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 카메라는 상기 산광기 스크린의 중앙을 주시하는 방향으로, 상기 산광기 스크린이 배치되는 상기 경사 평면에 수직하게 배치될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the camera may be disposed perpendicular to the inclined plane in which the diffuser screen is disposed in a direction looking at the center of the diffuser screen.
본 발명의 일 실시예에 따른 무안경 3 차원 영상 디스플레이 평가 장치는 3 차원 디스플레이; 좌측 눈을 위한 제1 영상 및 우측 눈을 위한 제2 영상을 나란히 결합한 제1 시험 영상을 무안경 입체방식 3 차원 영상 디스플레이의 입력 영상으로 사용하여 무안경 입체 방식 3 차원 디스플레이의 평면에서 수직한 제1 축 방향으로 이격되고 상기 제1 축에 수직하고 사용자의 좌측 눈과 상기 우측 눈을 연결하는 제2 축을 중심으로 소정의 각도로 회전한 경사 평면에 배치되는 산광기 스크린; 상기 산광기 스크린에 투사된 투사 이미지를 획득하도록 상기 경사 평면에서 이격된 위치에 배치된 디지털 카메라; 및 상기 디지털 카메라가 획득한 디지털 영상을 그레이 영상으로 변환하고, 상기 그레이 영상을 휘도 영상으로 변경하고, 상기 휘도 영상을 이용하여 3 차원 크로스-토크 영상을 추출하는 신호 처리부를 포함한다.An autostereoscopic 3D image display evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention includes a 3D display; The first test image, which combines a first image for the left eye and a second image for the right eye, as an input image of the autostereoscopic 3D image display, is used. A diffuser screen spaced in one axial direction and disposed on an inclined plane that is perpendicular to the first axis and rotated at an angle about a second axis connecting the user's left eye and the right eye; A digital camera disposed at a position spaced apart from the inclined plane to obtain a projected image projected onto the diffuser screen; And a signal processor configured to convert the digital image acquired by the digital camera into a gray image, change the gray image into a luminance image, and extract a three-dimensional cross-talk image using the luminance image.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 3 차원 디스플레이는 렌티큘라 레즈(lenticular lens) 방식 또는 페럴렉스 베리어(parallax barrier) 방식일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the three-dimensional display may be a lenticular lens method or a parallax barrier method.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 3 차원 디스플레이의 위치를 이동시키는 이동부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, it may further include a moving unit for moving the position of the three-dimensional display.
본 발명의 일 실시예에 따른 무안경 입체 3-D 디스플레이 평가 방법은 간단한 구조로 간편하고 짧은 시간에 3-D 디스플레이의 3-D 크로스-토크를 평가할 수 있다.The autostereoscopic 3-D display evaluation method according to an embodiment of the present invention can evaluate the 3-D cross-talk of the 3-D display in a simple and short time with a simple structure.
도 1a은 사용자의 위치에서 공간 휘도 분포를 측정하기 위한 실험 장치를 설명하는 도면이다. 도 1b는 도 1a의 xz 평면을 따라 자른 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예들에 따른 시험 영상을 나타내는 도면들이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 내지 제2 투사 이미지를 캡쳐한 제1 내지 제2 디지털 이미지를 나타내는 사진들이다.
도 4a는 y0=300 mm에서 베이스가 10인 로그 스케일로 나타낸 3-D 크로스-토크 등고선 그래프이다.
도 4b는 y0=200 mm에서 베이스가 10인 로그 스케일로 나타낸 3-D 크로스-토크 등고선 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 좌표 변환을 설명하는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 렌티큘라 레즈(lenticular lens) 방식 3-D 디스플레이 및 페럴렉스 베리어(parallax barrier) 방식 3-D 디스플레이를 나타내는 도면들이다.1A is a diagram illustrating an experimental apparatus for measuring a spatial luminance distribution at a user's position. FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the xz plane of FIG. 1A.
2A to 2C are diagrams illustrating a test image according to example embodiments.
3A to 3D are photographs illustrating first to second digital images capturing first to second projection images according to an embodiment of the present invention.
4A is a 3-D cross-talk contour graph represented on a logarithmic scale with base 10 at y0 = 300 mm.
4B is a 3-D cross-talk contour plot on a logarithmic scale with base 10 at y0 = 200 mm.
5 is a diagram illustrating coordinate transformation according to an embodiment of the present invention.
6A and 6B are diagrams illustrating a lenticular lens type 3-D display and a parallax barrier type 3-D display, respectively.
다양한 3-D 디스플레이를 특징짓는 방법이 보고되고 있다. 일 방법은 사용자의 위치에서 휘도 측정 장치(the luminance measurement device;LMD)를 이용하여 휘도를 측정하는 것이다. 다른 방법은 무안경 입체방식 3-D 디스플레이의 복수의 지점에서 측정된 각도 휘도 분포(angular luminance distribution)로부터 공간 휘도 분포를 해석하는 것이다. 전자는 많은 시간을 요하고, 신뢰성 있는 결과를 제공한다. 한편, 후자는 단시간에 수행될 수 있으나, 0.03 도 이하의 각도 분해능(angular resolution)을 가진 정밀한 측정 장치가 요구된다. 따라서, 간편하고 짧은 시간에 공간 휘도 분포를 측정하는 방법이 요구된다.Methods of characterizing various 3-D displays have been reported. One method is to measure luminance at the user's location using the luminance measurement device (LMD). Another method is to interpret the spatial luminance distribution from the angular luminance distribution measured at multiple points in the autostereoscopic 3-D display. The former takes a lot of time and gives reliable results. On the other hand, the latter can be performed in a short time, but a precise measuring device having an angular resolution of 0.03 degrees or less is required. Therefore, there is a need for a method for measuring the spatial luminance distribution in a simple and short time.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 산광기 스크린(diffuser screen)이 사용자의 위치에 배치되고, 3-D 디스플레이로부터 조사되는 상기 산광기 스크린의 공간 휘도가 디지털 카메라를 통하여 측정된다. 상기 산광기 스크린은 3-D 디스플레이에 대하여 다른 거리에서 상기 휘도 분포를 얻기 위하여 틸딩되어 있다. According to one embodiment of the invention, a diffuser screen is placed at the user's position and the spatial brightness of the diffuser screen irradiated from the 3-D display is measured via a digital camera. The diffuser screen is tilted to obtain the luminance distribution at different distances relative to the 3-D display.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 구성요소는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are being provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. In the drawings, the components have been exaggerated for clarity. Portions denoted by like reference numerals denote like elements throughout the specification.
도 1a은 사용자의 위치에서 공간 휘도 분포를 측정하기 위한 실험 장치를 설명하는 도면이다. 도 1b는 도 1a의 xz 평면을 따라 자른 단면도이다.1A is a diagram illustrating an experimental apparatus for measuring a spatial luminance distribution at a user's position. FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the xz plane of FIG. 1A.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 무안경 3 차원 영상 디스플레이 평가 방법은 제1 투사 이미지를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제1 투사 이미지를 제공하는 단계는 좌측 눈을 위한 제1 영상 및 우측 눈을 위한 제2 영상을 나란히 결합한 제1 시험 영상을 무안경 입체 방식 3 차원 디스플레이(110)의 입력 영상으로 사용하여 무안경 입체 방식 3 차원 디스플레이(110)의 평면에서 수직한 제1 축(y축) 방향으로 이격되고 상기 제1 축에 수직하고 사용자의 좌측 눈과 상기 우측 눈을 연결하는 제2 축(x축)을 중심으로 소정의 각도(φ)로 회전한 경사 평면에 배치되는 산광기 스크린(120)에 제1 투사 이미지를 제공할 수 있다.1A and 1B, the method for evaluating autostereoscopic 3D image display may include providing a first projection image. The providing of the first projection image may be performed by using a first test image combining a first image for the left eye and a second image for the right eye as an input image of the
카메라(130)는 상기 산광기 스크린(120)의 상기 경사 평면에서 이격된 위치에 배치된다. 상기 카메라(130)가 상기 산광기 스크린(120)에 투사된 제1 투사 이미지를 획득하여 제1 신호 영상을 생성하여 신호 처리부(140)에 제공한다. 상기 신호 처리부(140)는 상기 제1 신호 영상을 제공받아 그레이 레벨로 처리하여 제1 그레이 영상을 생성한다. 상기 신호 처리부(140)는 상기 제1 그레이 영상을 제1 휘도 영상으로 변환한다. 상기 카메라(130)가 흑백 카메라인 경우에는, 상기 제1 신호 영상을 제1 그레이 영상으로 변환하는 단계가 생략될 수 있다.The
상기 3 차원 디스플레이(110)는 좌측 눈을 위한 상기 제2 영상 및 우측 눈을 위한 상기 제1 영상을 나란히 결합한 제2 시험 영상을 무안경 입체 방식 3 차원 디스플레이의 입력 영상으로 사용하여 무안경 입체 방식 3 차원 디스플레이의 평면에서 수직한 제1 축(y축) 방향으로 이격되고 상기 제1 축에 수직하고 사용자의 좌측 눈과 상기 우측 눈을 연결하는 제2 축(x축)을 중심으로 소정의 각도(φ)로 회전한 경사 평면에 배치되는 상기 산광기 스크린(120)에 제2 투사 이미지를 제공할 수 있다.The
상기 카메라(130)가 상기 산광기 스크린(120)에 투사된 제2 투사 이미지를 획득하여 제2 신호 영상을 생성하여 신호 처리부(140)에 제공한다. 상기 신호 처리부(140)는 상기 제2 신호 영상을 제공받아 그레이 레벨로 처리하여 제2 그레이 영상을 생성한다. 상기 카메라(130)가 흑백 카메라인 경우에는, 상기 제2 신호 영상을 제2 그레이 영상으로 변환하는 단계가 생략될 수 있다. 상기 신호 처리부(140)는 상기 제2 그레이 영상을 제2 휘도 영상으로 변환할 수 있다. The
상기 신호 처리부(140)는 상기 제1 휘도 영상에서 백그라운드 영상의 차이와 상기 제2 휘도 영상에서 백그라운드 영상의 비를 이용하여 좌측 눈을 위한 3 차원 크로스-토크 영상을 생성할 수 있다. 상기 신호 처리부(140)는 상기 제2 휘도 영상에서 백그라운드 영상의 차이와 상기 제1 휘도 영상에서 백그라운드 영상의 차이의 비를 이용하여 우측 눈을 3 차원 크로스 토그 영상을 생성할 수 있다.The
상기 신호 처리부(140)는 상기 좌측 눈 또는 상기 우측 눈을 위한 3 차원 크로스 토그 영상에서 동공 거리에 해당하는 위치를 확인할 수 있다. 상기 신호 처리부는 상기 산광기 스크린의 좌표계(XYZ)에서 획득된 상기 3 차원 크로스 토그 영상을 상기 3 차원 디스플레이의 좌표계(xyz)로 좌표 변환할 수 있다.The
상기 신호 처리부(140)는 상기 3 차원 디스플레이(110)가 장착된 이동부(150)를 구동하여, 상기 3 차원 디스플레이(110)와 상기 산광기 스크린(120) 사이의 거리를 변경할 수 있다. 상기 신호 처리부(120)는 상기 디지털 카메라로부터 데이터를 제공받아 처리하고, 상기 3 차원 디스플레이(140)를 제어할 수 있다. 상기 신호 처리부(140)는 컴퓨터일 수 있다.The
3 차원 디스플레이(110)는 xyz 직각 좌표계에서, xz 평면에 배치된다. 상기 3 차원 디스플레이는 무안경 방식으로 렌티큘라 레즈(lenticular lens) 방식 또는 페럴렉스 베리어(parallax barrier) 방식일 수 있다. The three-
상기 3차원 디스플레이가 배치된 평면에서 수직한 방향(y) 방향으로 소정의 거리(y0)로 이격되어 산광기 스크린(120)이 배치될 수 있다. 상기 산광기 스크린(120)은 사용자의 좌우측 눈을 연결하는 x축에 대하여 소정의 각도(φ) 방향으로 회전하여 배치된다. 상기 산광기 스크린(120)은 상기 x축에 대하여 45도 일 수 있다. 상기 산광기 스크린(120)의 중심과 상기 3차원 디스플레이(110)의 중심은 소정의 거리(y0) 이격되고, 상기 산광기 스크린(120)의 중심과 상기 3차원 디스플레이(110)의 중심은 y축에 배치될 수 있다.The
상기 산광기 스크린(120)이 배치되는 평면은 새로운 직각 좌표계의 XY 평면일 수 있다. 상기 산광기 스크린(120)의 Z축 상에 디지털 카메라(130)가 배치될 수 있다. 상기 산광기 스크린(120)의 폭은 W이고, 상기 산광기 스크린(120)의 높이는 H일 수 있다. 상기 폭은 X축 방향 또는 x축 방향일 수 있고, 상기 높이는 Y축 방향일 수 있다.The plane in which the
상기 산광기 스크린(120)의 중심과 상기 디지털 카메라(130)는 소정 거리(d)로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 디지털 카메라가 배치되는 방향은 Z 축 방향일 수 있다.The center of the
상기 산광기 스크린(120)은 3 차원 디스플레이(110)에 의하여 조사되고, 상기 산광기 스크린(120) 상의 공간 휘도는 상기 디지탈 카메라(130)에 의하여 측정된다. 상기 3 차원 디스플레이(110) 평면의 수평 방향 및 수직 방향은 각각 x축과 z축으로 선택된다. 상기 3 차원 디스플레이(110)와 상기 산광기 스크린(120)의 거리는 y축으로 선택된다. 상기 3 차원 디스플레이(110)의 중심은 (0,0,0)으로 정의되고, 한편, 상기 상관기 스크린(120)의 중심은 (0,y0,0)으로 정의된다. 여기서, y0는 상기 틸트된 산광기 스크린(120)의 중심과 상기 3 차원 디스플레이(110)의 중심 사이의 거리이다.The
상기 산광기 스크린(120)은 x축에 평행한 회전축에 대하여 45도 회전하여 회전할 수 있다. 무안경식 3 차원 디스플레이(110)에서, 수직 방향(z)을 따른 휘도 분포가 x축 및 y축 방향을 따른 휘도 분포에 비하여 덜 변하는 것으로 알려져 있다. 따라서, x축 및 y축 방향에 따른 공간 휘도 분포의 측정이 z축 방향에 따른 공간 휘도보다 중요하다.The
상기 산광기 스크린(120)을 틸딩시킴에 따라, 상기 산광기 스크린(120)의 y 위치는 고정된 값이 아니다. 따라서, 다양한 y 위치들에서의 휘도가 얻어질 수 있다. 상기 산광기 스크린(120) 상에서 휘도는 상기 디지탈 카메라(130)로 측정된다. 상기 디지탈 카메라(130)는 상기 산광기 스크린(120)에서 수직으로 80 cm 떨어진 거리(d)에 위치할 수 있다. 상기 디지털 카메라(130)는 칼라 또는 흑백 디지털 카메라일 수 있다.As the
예를 들어, 상기 3 차원 디스플레이는 3 차원 이동 통신 단말일 수 있다. 상기 3 차원 디스플레이(110)는 폭 94 × 높이 56 mm 의 스크린 크기를 가질 수 있으며, 800 × 480의 해상도(resolution )를 가질 수 있다. 상기 3 차원 디스플레이(110)는 스위쳐블 페럴렉스 베리어(switchable parallax barrier)에 의한 2-뷰 무안경 입체방식 디스플레이(2-view autostereoscopic display)일 수 있다. 상기 3 차원 디스플레이(110)는 3 차원 샘플로 사용될 수 있다. 상기 3 차원 샘플의 휘도는 통상적으로 팔 길이 정도에 보이도록 설계된다. For example, the three-dimensional display may be a three-dimensional mobile communication terminal. The three-
상기 틸트된 산광기 스크린(120)과 상기 3 차원 디스플레이(110) 사이의 거리(y0)는 300 mm로 선택되었다. 또한 y0=200 mm의 측정 조건이 역시 사용될 수 있다. y0는 상기 3 차원 샘플을 이동시키어 변경될 수 있다.The distance y0 between the tilted
한편, 높이 210 mm 이고 폭 297 mm 인 A4-크기 종이가 산광기 스크린(120)으로 사용될 수 있다. 높이 187 mm이고 폭이 275 mm인 사각 패턴이 상기 산광기 스크린(120)에 형성될 수 있다. 상기 사각 패턴의 폭은 통상적으로 60 mm ~ 65 mm인 동공 거리(IPD) 보다 4 배보다 약간 크다. 이에 따라, 이 폭은 관측 영역(viewing zone)에서 휘도 분포의 주기적 특성을 관측하기에 충분히 넓다고 기대된다.On the other hand, A4-size paper 210 mm high and 297 mm wide can be used as the
통상적으로, 3 차원 성능(performance)은 3-D 크로스-토크(cross-talk)에 의하여 특징지워진다. 3-D 크로스-토크를 측정하기 위하여, 시험 영상 데이터(test image data)가 측정을 위하여 사용된다. Typically, three-dimensional performance is characterized by 3-D cross-talk. To measure 3-D cross-talk, test image data is used for the measurement.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예들에 따른 시험 영상을 나타내는 도면들이다.2A to 2C are diagrams illustrating a test image according to example embodiments.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 제1 영상 및 제2 영상이 시험 영상 데이터로 사용될 수 있다. 상기 제1 영상은 백색 영상(W)일 수 있고, 상기 제2 영상은 흑색 영상(B)일 수 있다. WB, BW 및 BB는 두 눈의 시험 영상 데이터를 나타낸다. 여기서, 첫 번째 문자는 좌측 눈에 대한 데이터이고, 두 번째 문자는 우측 눈에 대한 데이터이다.2A to 2C, the first image and the second image may be used as test image data. The first image may be a white image (W), and the second image may be a black image (B). WB, BW and BB represent test image data of two eyes. Here, the first character is data for the left eye, and the second character is data for the right eye.
좌측 및 우측 영상들은 나란히 배치되어 하나의 영상 파일로 결합한다. 상기 나란한 영상 파일은 제이피지(jpg) 포멧이고 1600 X 480 픽셀의 영상 크기를 가질 수 있다. 이 영상 파일이 3 차원 샘플에 사용된다. 제1 시험 영상은 WB 영상이고, 제2 시험 영상은 BW 영상이고, 제3 시험 영상은 BB일 수 있다. 상기 제1 시험 영상은 상기 3 차원 디스플레이(110)에 의하여 상기 산광기 스크린(120)에 제1 투사 이미지를 제공할 수 있다. 상기 제2 시험 영상은 상기 3 차원 디스플레이(110)에 의하여 상기 산광기 스크린(120)에 제2 투사 이미지를 제공할 수 있다. 상기 제3 시험 영상은 백그라운드의 제3 투사 이미지를 제공할 수 있다.The left and right images are arranged side by side and combined into one image file. The side-by-side image file may be in the format of J-PG (jpg) and have an image size of 1600 × 480 pixels. This image file is used for three-dimensional samples. The first test image may be a WB image, the second test image may be a BW image, and the third test image may be a BB image. The first test image may provide a first projection image to the
본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 제1 영상은 빨간색 영상, 파란색 영상, 또는 초록색 영상일 수 있고, 상기 제2 영상은 흑색 영상일 수 있다.According to a modified embodiment of the present invention, the first image may be a red image, a blue image, or a green image, and the second image may be a black image.
상기 제1 투사 이미지는 상기 디지털 카메라에 의하여 획득된다. 상기 디지털 카메라(130)는 상기 제1 투사 이미지를 캡쳐하여, 제1 디지털 영상을 생성한다. 상기 제1 디지털 영상은 상기 신호처리부(140)에 의하여 그레이 스케일의 제1 그레이 영상으로 변경될 수 있다. 상기 신호처리부(140)는 상기 제1 그레이 영상을 제1 휘도 영상으로 변환할 수 있다. 상기 제1 그레이 영상의 데이터는 다음과 같은 관계식을 통하여 휘도 데이터로 변환될 수 있다. The first projection image is obtained by the digital camera. The
여기서, γ = 2.2 일 수 있다. 여기서, γ는 상기 디지털 카메라의 종류에 따라 다를 수 있다.Here, γ may be 2.2. Here, γ may vary depending on the type of digital camera.
또한, 상기 제2 시험 영상은 상기 3 차원 디스플레이(110)에 의하여 상기 산광기 스크린(120)에 제2 투사 이미지를 제공할 수 있다. 상기 제2 투사 이미지는 상기 디지털 카메라(130)에 의하여 캡쳐된다. 상기 디지털 카메라(130)는 상기 제2 투사 이미지를 캡쳐하여, 제2 디지털 영상을 생성한다. 상기 제2 디지털 영상은 상기 신호처리부(140)에 의하여 그레이 스케일의 제2 그레이 영상으로 변경될 수 있다. 상기 신호처리부(140)는 상기 제2 그레이 영상을 제2 휘도 영상으로 변환할 수 있다.In addition, the second test image may provide a second projection image to the
또한, 상기 제3 시험 영상(BB)은 상기 3 차원 디스플레이(110)에 의하여 상기 산광기 스크린(120)에 제3 투사 이미지 또는 백그라운드 영상을 제공할 수 있다. 상기 제3 투사 이미지는 상기 디지털 카메라(130)에 의하여 캡쳐된다. 상기 디지털 카메라(130)는 상기 제3 투사 이미지를 캡쳐하여, 제3 디지털 영상을 생성한다. 상기 제3 디지털 영상은 신호처리부에 의하여 그레이 스케일의 제3 그레이 영상으로 변경될 수 있다. 상기 신호처리부는 상기 제3 그레이 영상을 제3 휘도 영상으로 변환할 수 있다.In addition, the third test image BB may provide a third projection image or a background image to the
3-D 크로스-토그는 다음과 같이 정의될 수 있다.3-D cross-tog can be defined as follows.
여기서, Lum(BW), Lum(WB), 및 Lum(BB)는 각각 시험 영상 데이터가 BW.WB, 및 BB가 사용되는 경우 휘도를 나타낸다.Here, Lum (BW), Lum (WB), and Lum (BB) represent the luminance when the test image data BW.WB and BB are used, respectively.
우측 눈의 3-D 크로스-토크는 좌측 눈의 3-D 크로스-토크의 인버전(inversion)과 같다. 따라서, 좌측 눈의 크로스-토크 만이 고려된다.The 3-D cross-talk of the right eye is equal to the inversion of 3-D cross-talk of the left eye. Thus, only the cross-talk of the left eye is considered.
3-D 크로스-토크를 측정하기 위하여, 상기 산광기 스크린(120) 및 상기 3 차원 디스플레이(130)는 정렬된다. In order to measure 3-D cross-talk, the
도 2a 내지 도 2c의 시험 영상 데이터가 3 차원 디스플레이(110)에 각각 사용된다. 각 시험 영상 데이터와 y0=200 mm 및 y0=300 mm의 조건들에서, 상기 디지컬 카메라(130)는 상기 산광기 스크린(120)의 제1 내지 제3 투사 이미지를 캡쳐하여 제1 내지 제3 디지털 이미지를 얻을 수 있다. 이 측정은 암실에서 수행되고, 상기 암실은 상기 산광기 스크린(120)의 위치에서 휘도는 1 lx(룩스)이하 일 수 있다. The test image data of FIGS. 2A-2C are used for the three-
이어서, 좌측 눈을 위한 3 차원 크로스-토크 영상은 수학식 1을 이용하여 상기 제1 휘도 영상(Lum(BW))에서 백그라운드 영상(Lum(BB))의 차이와 상기 제2 휘도 영상(Lum(WB))에서 백그라운드 영상(Lum(BB))의 비를 이용하여 추출될 수 있다.Subsequently, the 3D cross-talk image for the left eye is obtained by using
또한, 우측 눈을 3 차원 크로스 토그 영상은 상기 제2 휘도 영상(Lum(WB))에서 백그라운드 영상(Lum(BB))의 차이와 상기 제1 휘도 영상(Lum(BW))에서 백그라운드 영상(Lum(BB))의 차이의 비를 이용하여 추출될 수 있다.In addition, the 3D cross-talk image of the right eye includes a difference between the background image Lum (BB) in the second luminance image Lum (WB) and a background image Lum in the first luminance image Lum (BW). (BB)) can be extracted using the ratio of the differences.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 내지 제2 투사 이미지를 캡쳐한 제1 내지 제2 디지털 이미지를 나타내는 사진들이다.3A to 3D are photographs illustrating first to second digital images capturing first to second projection images according to an embodiment of the present invention.
도 3a를 참조하면, 제1 시험 영상은 WB 구조이고, y0=300 mm이다. 도 3b를 참조하면, 제2 시험 영상은 BW 구조이고, y0=300 mm이다. 도 3c를 참조하면, 제 1 시험 영상은 WB 구조이고, y0=200mm이다. 도 3c를 참조하면, 제2 시험 영상은 BW 구조이고, y0=200mm이다.Referring to FIG. 3A, the first test image has a WB structure and y0 = 300 mm. Referring to FIG. 3B, the second test image has a BW structure and y0 = 300 mm. Referring to FIG. 3C, the first test image has a WB structure and y0 = 200 mm. Referring to FIG. 3C, the second test image has a BW structure and y0 = 200 mm.
도 4a는 y0=300 mm에서 베이스가 10인 로그 스케일로 나타낸 3-D 크로스-토크 등고선 그래프이다.4A is a 3-D cross-talk contour graph represented on a logarithmic scale with base 10 at y0 = 300 mm.
도 4b는 y0=200 mm에서 베이스가 10인 로그 스케일로 나타낸 3-D 크로스-토크 등고선 그래프이다.4B is a 3-D cross-talk contour plot on a logarithmic scale with base 10 at y0 = 200 mm.
도 4a를 참조하면, 사용자의 동공 간격(IPD)는 통상적으로 65 mm이다. 따라서, 상기 3-D 크로스-토크는 X축을 따라 주기적으로 나타난다. 3-D 크로스-토크가 1이고, 사용자의 동공 간격(IPD)와 일치하는 위치는 Y=-49 mm인 지점이다. 상기 산광기 스크린(120)이 45도 기울어진 경우, xyz 좌표계에서, y= y0 (300 mm) - 34.6 mm = 264.5 mm이고, z= -34.6 mm이다. 따라서, 사용자는 (x, 264.5 mm, -34.6 mm)에서 최적의 3-D 영상을 느낄 수 있다.Referring to FIG. 4A, the pupil gap IPD is typically 65 mm. Thus, the 3-D cross-talk appears periodically along the X axis. The 3-D cross-talk is 1 and the position coinciding with the user's pupil gap (IPD) is the point at Y = -49 mm. When the
상기 산광기 스크린(120)의 좌표계(XYZ)에서 획득된 상기 3 차원 크로스 토그 영상을 상기 3 차원 디스플레이의 좌표계(xyz)로 좌표 변환될 수 있다. xyz좌표와 XYZ 좌표는 상기 산광기 스크린이 소정의 각도(φ) 기울어진 경우, 다음과 같은 관계식으로 표시될 수 있다.The 3D cross-talk image obtained in the coordinate system XYZ of the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 좌표 변환을 설명하는 도면이다. 5 is a diagram illustrating coordinate transformation according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 상기 산광기 스크린이 소정의 기울어진 각도(φ)는 45도 일 수 있다.Referring to FIG. 5, the angle of inclination φ of the diffuser screen may be 45 degrees.
이어서, 상기 3 차원 디스플레이(110)과 상기 산광기 스크린(120) 사이의 거리를 변경하고 위의 절차를 반복하여 3 차원 크로스 토그 영상을 얻을 수 있다.Subsequently, the distance between the
결론적으로, 상기 산광기 스크린(120)을 틸딩하여, 투사 이미지를 획득하여, 영상 처리하여, 3-D 크로스-토크를 구하면, 한 번의 측정으로 y 축에 관한 크로스-토크에 대한 결과를 얻을 수 있다. 이에 따라, 무안경 방식의 3-D 크로스-토크를 구하기 위한 시간을 절약할 수 있다.In conclusion, when the
도 6a 및 도 6b는 각각 렌티큘라 레즈(lenticular lens) 방식 3 차원 디스플레이 및 페럴렉스 베리어(parallax barrier) 방식 3-D 디스플레이를 나타내는 도면들이다.6A and 6B are diagrams illustrating a lenticular lens type 3D display and a parallax barrier type 3D display, respectively.
도 6a를 참조하면, 3 차원 디스플레이(110)는 그 표면에 그리드 구조의 페럴렉스 베리어(112)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6A, the three-
도 6b를 참조하면, 3 차원 디스플레이(110)는 그 표면에 마이크로 렌즈 구조의 렌티큘라 레즈(lenticular lens;113)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6B, the
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, And all of the various forms of embodiments that can be practiced without departing from the technical spirit.
110: 3 차원 디스플레이
120: 산광기 스크린
130: 디지털 카메라
140: 신호처리부
150: 이동부110: three-dimensional display
120: diffuser screen
130: digital camera
140: signal processing unit
150:
Claims (9)
상기 산광기 스크린의 상기 경사 평면에서 이격된 위치에 카메라를 배치하는 단계;
상기 카메라가 상기 산광기 스크린에 투사된 제1 투사 이미지를 획득하여 제1 신호 영상을 생성하는 단계;
상기 제1 신호 영상을 그레이 레벨로 처리하여 제1 그레이 영상을 생성하는 단계; 및
상기 제1 그레이 영상을 제1 휘도 영상으로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무안경 3 차원 영상 디스플레이 평가 방법.The first test image, which combines a first image for the left eye and a second image for the right eye, is used as an input image of the autostereoscopic 3D image display, and is used as the input image of the autostereoscopic 3D display. Providing a first projection image to a diffuser screen spaced in one axial direction and disposed in an inclined plane that is perpendicular to the first axis and rotated at an angle about a second axis connecting the user's left and right eyes Making;
Placing the camera at a position spaced apart from the inclined plane of the diffuser screen;
Generating a first signal image by the camera acquiring a first projection image projected on the diffuser screen;
Generating a first gray image by processing the first signal image at a gray level; And
And converting the first gray image into a first luminance image.
좌측 눈을 위한 상기 제2 영상 및 우측 눈을 위한 상기 제1 영상을 나란히 결합한 제2 시험 영상을 무안경 입체방식 3 차원 영상 디스플레이의 입력 영상으로 사용하여 무안경 입체 방식 3 차원 디스플레이의 평면에서 수직한 제1 축 방향으로 이격되고 상기 제1 축에 수직하고 사용자의 좌측 눈과 상기 우측 눈을 연결하는 상기 제2 축을 중심으로 소정의 각도로 회전한 경사 평면에 배치되는 상기 산광기 스크린에 제2 투사 이미지를 제공하는 단계;
상기 카메라가 상기 산광기 스크린에 투사된 제2 투사 이미지를 획득하여 제2 신호 영상을 생성하는 단계;
상기 제2 신호 영상을 그레이 레벨로 처리하여 제2 그레이 영상을 생성하는 단계;
상기 제2 그레이 영상을 제2 휘도 영상으로 변환하는 단계;
상기 제1 휘도 영상에서 백그라운드 영상의 차이와 상기 제2 휘도 영상에서 백그라운드 영상의 차이의 비를 이용하여 좌측 눈을 위한 3 차원 크로스 토크 영상을 생성하는 단계;
상기 제2 휘도 영상에서 백그라운드 영상의 차이와 상기 제1 휘도 영상에서 백그라운드 영상의 차이의 비를 이용하여 우측 눈을 위한 3 차원 크로스 토그 영상을 생성하는 단계;
상기 좌측 눈 또는 상기 우측 눈을 위한 3 차원 크로스 토그 영상에서 동공 거리에 해당하는 위치를 확인하는 단계; 및
상기 산광기 스크린의 좌표계(XYZ)에서 획득된 상기 3 차원 크로스 토그 영상을 상기 3 차원 디스플레이의 좌표계(xyz)로 좌표 변환하는 단계; 중에서 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무안경 3 차원 영상 디스플레이 평가 방법.The method according to claim 1,
A second test image combining the second image for the left eye and the first image for the right eye side by side is used as an input image of the autostereoscopic 3D image display to be perpendicular to the plane of the autostereoscopic 3D display. A second to the diffuser screen disposed in an inclined plane spaced in a first axial direction and rotated at a predetermined angle about the second axis perpendicular to the first axis and connecting the user's left and right eyes; Providing a projected image;
Generating, by the camera, a second signal image by obtaining a second projection image projected on the diffuser screen;
Generating a second gray image by processing the second signal image at a gray level;
Converting the second gray image into a second luminance image;
Generating a 3D crosstalk image for the left eye by using a ratio of a difference between a background image in the first luminance image and a difference between a background image in the second luminance image;
Generating a 3D cross-talk image for the right eye using a ratio of a difference between a background image in the second luminance image and a difference between a background image in the first luminance image;
Identifying a position corresponding to a pupil distance in the 3D cross-talk image for the left eye or the right eye; And
Coordinate conversion of the three-dimensional cross-talk image obtained in the coordinate system XYZ of the diffuser screen to the coordinate system xyz of the three-dimensional display; The autostereoscopic 3D image display evaluation method further comprising at least one of the.
상기 3 차원 디스플레이와 상기 산광기 스크린 사이의 거리를 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무안경 3 차원 영상 디스플레이 평가 방법.The method according to claim 1,
And changing the distance between the three-dimensional display and the diffuser screen.
상기 3 차원 디스플레이는 렌티큘라 렌즈(lenticular lens) 방식 또는 페럴렉스 베리어(parallax barrier) 방식인 것을 특징으로 하는 무안경 3 차원 영상 디스플레이 평가 방법.The method according to claim 1,
The three-dimensional display is a lenticular lens (lenticular lens) method or a parallax barrier (parallax barrier) method, characterized in that the autostereoscopic 3D image display evaluation method.
상기 제1 영상은 백색 영상이고, 상기 제2 영상은 흑색 영상인 것을 특징으로 하는 무안경 3 차원 영상 디스플레이 평가 방법.The method according to claim 1,
And the first image is a white image, and the second image is a black image.
상기 카메라는 상기 산광기 스크린의 중앙을 주시하는 방향으로, 상기 산광기 스크린이 배치되는 상기 경사 평면에 수직하게 배치되는 것을 특징으로 하는 무안경 3 차원 영상 디스플레이 평가 방법.The method according to claim 1,
And the camera is disposed perpendicular to the inclined plane in which the light diffuser screen is disposed in a direction looking at the center of the light diffuser screen.
좌측 눈을 위한 제1 영상 및 우측 눈을 위한 제2 영상을 나란히 결합한 제1 시험 영상을 무안경 입체방식 3 차원 영상 디스플레이의 입력 영상으로 사용하여 무안경 입체 방식 3 차원 디스플레이의 평면에서 수직한 제1 축 방향으로 이격되고 상기 제1 축에 수직하고 사용자의 좌측 눈과 상기 우측 눈을 연결하는 제2 축을 중심으로 소정의 각도로 회전한 경사 평면에 배치되는 산광기 스크린;
상기 산광기 스크린에 투사된 투사 이미지를 획득하도록 상기 경사 평면에서 이격된 위치에 배치된 디지털 카메라; 및
상기 디지털 카메라가 획득한 디지털 영상을 그레이 영상으로 변환하고, 상기 그레이 영상을 휘도 영상으로 변경하고, 상기 휘도 영상을 이용하여 3 차원 크로스 토크 영상을 추출하는 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무안경 3 차원 영상 디스플레이 평가 장치.Three-dimensional display;
The first test image, which combines a first image for the left eye and a second image for the right eye, as an input image of the autostereoscopic 3D image display, is used. A diffuser screen spaced in one axial direction and disposed on an inclined plane that is perpendicular to the first axis and rotated at a predetermined angle about a second axis connecting the user's left eye and the right eye;
A digital camera disposed at a position spaced apart from the inclined plane to obtain a projected image projected onto the diffuser screen; And
And a signal processor for converting the digital image acquired by the digital camera into a gray image, changing the gray image into a luminance image, and extracting a three-dimensional crosstalk image using the luminance image. 3D visual display evaluation device.
상기 3 차원 디스플레이는 렌티큘라 렌즈(lenticular lens) 방식 또는 페럴렉스 베리어(parallax barrier) 방식인 것을 특징으로 하는 무안경 3 차원 영상 디스플레이 평가 장치.The method of claim 7, wherein
The three-dimensional display is a lenticular lens (lenticular lens) method or a parallax barrier (parallax barrier), characterized in that the autostereoscopic 3D image display evaluation apparatus.
상기 3 차원 디스플레이의 위치를 이동시키는 이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무안경 3 차원 영상 디스플레이 평가 장치.The method of claim 7, wherein
An autostereoscopic 3D image display evaluation apparatus further comprising a moving unit for moving the position of the 3D display.
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KR1020120076595A KR101350641B1 (en) | 2012-07-13 | 2012-07-13 | Autostereoscopic 3-d image display evaluation method and autostereoscopic 3-d image display evaluation apparatus |
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2012
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