KR101810170B1 - 사용자 위치 기반 이미지 표시 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사용자 위치 기반 이미지 표시 방법 및 장치에 관한 것으로 특히, 표시되는 이미지를 사용자가 어느 위치에서 보든지 원본과 유사하게 보이도록 하는 사용자 위치 기반 이미지 표시 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 사용자 위치 기반 이미지 표시 방법은 원본 이미지가 표시되는 동안 사용자의 위치값을 수신하는 단계; 상기 수신된 위치값에 대응하여 상기 원본 이미지를 변형하는 단계; 및 상기 변형된 이미지를 표시하는 단계를 포함한다.

Description

사용자 위치 기반 이미지 표시 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DISPLAYING IMAGE BASED ON USER LOCATION}
본 발명은 사용자 위치 기반 이미지 표시 방법 및 장치에 관한 것으로 특히, 표시되는 이미지를 사용자가 어느 위치에서 보든지 원본과 유사하게 보이도록 하는 사용자 위치 기반 이미지 표시 방법 및 장치에 관한 것이다.
대표적인 표시 장치는 액정 표시 장치(LCD, Liquid Crystal Display), 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diodes) 및 능동형 유기 발광 다이오드(AMOLED, Active Matrix Organic Light Emitting Diodes) 등이 있다. 최근에는 최근 3차원 입체 영상에 대한 수요가 급증하고 있으며, 디지털 방송이 상용화된 이후 3D(3-Dimensional) TV 및 3D 정보 단말기 등의 분야에서 입체 영상에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
그러나, 기존의 표시 장치는 사용자의 위치 즉, 사용자가 화면을 바라보는 시야각에 따라 이미지가 왜곡되어 보이는 문제가 있다. 즉, 시야에서 먼 곳은 작게 보이고 가까운 곳은 상대적으로 더 크게 보이기 때문에, 이미지를 화면 정면이 아닌 곳에서 바라볼 경우 이미지가 원본과 달리 왜곡되어 보이게 된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 사용자 위치에 따라 원근감의 차이를 보정함으로써 사용자가 어느 위치에서든지 원본 이미지를 정면에서 보는 것처럼 하는 사용자 위치 기반 이미지 표시 방법 및 장치를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 사용자 위치 기반 이미지 표시 방법은 원본 이미지가 표시되는 동안 사용자가 위치한 위치값을 수신하는 단계; 상기 수신된 위치값에 대응하여 상기 원본 이미지를 변형하는 단계; 및 상기 변형된 이미지를 표시하는 단계를 포함한다.
본 발명의 사용자 위치 기반 이미지 표시 장치는 사용자 위치와 관련된 정보를 감지하는 센서부; 상기 센서부로부터 수신된 감지 정보를 이용하여 사용자가 위치한 위치값을 산출하고, 상기 산출된 위치값에 대응하여 상기 원본 이미지를 변형하는 제어부 및 상기 제어부로부터 수신한 상기 변형된 이미지를 표시하는 표시부를 포함한다.
이상으로 본 발명에 따르면, 사용자 위치에 따라 원근감의 차이를 보정함으로써 사용자가 어느 위치에서든지 원본 이미지를 정면에서 보는 것처럼 하는 효과가 있다.
도 1은 시야각에 따른 이미지의 불균형 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 사용자의 위치를 표현하기 위한 3차원 좌표계를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 표시 장치의 블록 구성도이다.
도 12는 사용자의 시야각을 표현하기 위한 각도계를 도시한 것이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 표시 장치의 블록 구성도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 표시 장치의 블록 구성도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 표시 장치의 블록 구성도이다
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 표시 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 표시 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 사용자 위치 기반 이미지 표시 방법 및 장치에 대해서 상세하게 설명한다. 단, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서, 본 명세서와 도면은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 시야각에 따른 이미지의 불균형 현상을 설명하기 위한 도면이다.
사용자는 모니터(100)를 어느 위치에서 바라보느냐에 따라 이미지(110)가 다르게 보인다. 이는 모니터(100)에 대한 시야각에 따라 소실점(Vanishing Point)이 달라지기 때문이다. 구체적으로, 도 1 (a)에 도시한 바와 같이 사용자가 정면에서 모니터(100)를 바라보게 되면 사용자는 이미지(110)를 원본 그대로 볼 수 있게 된다. 그러나, 도 1 (b)에 도시한 바와 같이 X축을 기준으로 모니터(100)를 시계 방향으로 회전시키게 되면, 모니터(100)의 왼쪽 측면(120)은 시야에서 멀어지게 되고 상대적으로 오른쪽 측면(130)은 시야에서 가까워지게 된다. 따라서, 이미지(110)의 왼쪽은 작게 보이고 상대적으로 오른쪽으로 더 크게 보이게 된다. 즉 소실점(VP)이 모니터(100)의 중앙에서 왼쪽으로 이동하게 됨에 따라 사용자는 이미지가 변형된 것처럼 느끼게 된다. 마찬가지로 도 1 (c)에 도시한 바와 같이 Y축을 기준으로 모니터(100)를 반시계 방향으로 회전시키게 되면, 이미지(110)의 상단이 크게 보이고 상대적으로 하단은 더 작게 보이게 된다. 또한, 도 1 (d)에 도시한 바와 같이 Y축을 기준으로 모니터(100)를 시계 방향으로 회전시키게 되면, 이미지(110)의 상단이 작게 보이고 상대적으로 하단은 더 크게 보이게 된다.
본 발명은 이러한 소실점 변화를 감안하여 이미지를 변환함으로써 시야각에 상관없이 원본 이미지를 정면에서 보는 것처럼 하는 것을 특징으로 한다. 도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 먼저 도 2를 참조하면, 본 발명의 이미지 표시 장치는 원본 이미지(200)의 소실점을 원본 이미지의 중앙(201)에서 가로축(Y축)을 따라 오른쪽으로 소정 거리 떨어진 위치(202)로 이동시킨다. 그 다음, 이미지 표시 장치는 이동된 소실점을 기반으로 원본 이미지(200)를 변형시킨다. 즉, 도 2 (b)에 도시한 바와 같이, 장치는 이미지(200)를 소실점에 가까운 부분일수록 더 작게 변형시킨다. 이렇게 변형된 이미지(210)를 세로축(X축)을 기준으로 시계 방향(즉, 소실점의 이동 방향과 반대 방향)으로 회전시키게 되면, 변형된 이미지(210)의 오른쪽 부분은 시야에 가까워지게 됨에 따라 점점 크게 보이게 되고 왼쪽 부분은 상대적으로 시야에서 멀어져서 점점 작게 보이게 된다. 따라서, 도 2 (c)에 도시한 바와 같이, 특정한 수평 회전 각도에서 변형 이미지(210)의 오른쪽 부분과 왼쪽 부분의 길이가 같게 보이게 된다. 즉, 상기 수평 회전 각도에서 원본과 비슷한 비율을 갖는 이미지를 볼 수 있게 된다. 본 발명의 이미지 표시 장치는 소실점 변화량과 상기 수평 회전 각도가 서로 매칭되어 있는 테이블을 생성하여 데이터베이스에 저장할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 이미지 표시 장치는, 모니터가 X축을 기준으로 상기 수평 회전 각도만큼 시계 방향으로 회전되거나, 모니터에 대한 사용자의 시야각이 X축을 기준으로 상기 수평 회전 각도이게 되면, 상기 수평 회전 각도에 매칭되는 소실점 변화량을 테이블에서 확인하고, 확인된 소실점 변화량만큼 소실점을 이동시켜 원본 이미지를 변형시킬 수 있다.
마찬가지로 도 3을 참조하면, 장치는 원본 이미지(300)의 소실점을 이미지의 중앙(301)에서 X축을 따라 위쪽으로 소정 거리 떨어진 위치(302)로 이동시킨다. 그 다음, 장치는 도 3 (b)에 도시한 바와 같이, 원본 이미지(300)를 소실점에 가까운 부분일수록 더 작게 변형시킨다. 이렇게 변형된 이미지(310)가 Y축을 기준으로 반시계 방향으로 회전하게 되면, 변형된 이미지(310)의 상단은 점점 크게 보이게 되고 하단은 상대적으로 점점 작게 보이게 된다. 따라서, 도 3 (c)에 도시한 바와 같이, 특정한 수직 회전 각도에서 변형 이미지(310)의 상단과 하단의 길이가 같게 보이게 된다. 본 발명의 이미지 표시 장치는 소실점 변화량과 상기 수직 회전 각도를 서로 매칭하여 데이터베이스에 저장할 수 있다.
도 4를 참조하면, 장치는 원본 이미지(400)의 소실점을 이미지의 중앙(401)에서 X축을 따라 아래쪽으로 소정 거리 떨어진 위치(402)로 이동시킨다. 그 다음, 이미지 표시 장치는 도 4 (b)에 도시한 바와 같이, 원본 이미지(400)를 소실점에 가까운 부분일수록 더 작게 변형시킨다. 이렇게 변형된 이미지(410)를 Y축을 기준으로 시계 방향으로 회전시키게 되면, 변형된 이미지(410)의 상단은 점점 작게 보이게 되고 하단은 상대적으로 점점 크게 보이게 된다. 따라서, 특정한 수직 회전 각도에서 변형 이미지(410)의 상단과 하단의 길이가 같게 보이게 된다. 본 발명의 이미지 표시 장치는 소실점 변화량과 상기 수직 회전 각도를 서로 매칭시켜 데이터베이스에 저장할 수 있다.
한편, 상술한 테이블의 생성 방법은 예컨대, 소실점 변화량을 기반으로 원본 이미지를 변형시키는 단계와, 이미지 표시 장치의 모니터를 회전시키는 단계와, 매칭 이벤트를 수신하는 단계와, 상기 매칭 이벤트가 수신될 때의 사용자의 시야각을 확인하는 단계와, 상기 확인된 시야각과 상기 소실점 변화량을 매칭하는 단계와, 상기 매칭된 두 값을 기준으로 다른 소실점 변화량들과 시야각들을 자동으로 매칭하여 소실점 변환 테이블을 생성하는 단계와, 소실점 변환 테이블을 데이터베이스에 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
이상으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자는 모니터를 바라보는 각도와 상관없이 원본 이미지를 정면에서 보는 것처럼 느끼게 된다. 다만, 시야각에 따라 종횡비가 원본과 다르게 변형되는 것처럼 보이는 문제가 발생될 수 있다. 예컨대, 원본 이미지의 종횡비가 "2 : 1"의 직사각형이었다면, 사용자가 본 발명에 따라 변형된 이미지를 특정 회전 각도에서 바라보았을 때는 "3 : 2"의 다른 종횡비를 갖는 정사각형으로 보일 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방안을 도 5 내지 도 7을 참조로 하여 설명한다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 종횡비가 변형되는 것처럼 보이는 문제는 소실점을 변환하기에 앞서, 원본 이미지를 종횡비를 변형시키는 것으로 해결될 수 있다. 구체적으로, 도 5를 참조하면 본 발명의 이미지 표시 장치는 원본 이미지(500)의 종횡비를 변형시킨다. 예컨대, 본 발명의 이미지 표시 장치는 도 5 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, "1:1"의 종횡비를 갖는 정사각형의 원본 이미지(500)를 가로 길이를 늘인 직사각형의 이미지(510)로 변형시킨다. 그 다음, 이미지 표시 장치는 소실점을 변형된 이미지(510)의 중앙(501)에서 가로축(Y축)을 따라 오른쪽으로 소정 거리 떨어진 위치(502)로 이동시킨다. 그 다음, 이미지 표시 장치는 도 5 (c)에 도시한 바와 같이, 이동된 소실점을 기반으로 변형 이미지(510)를 다시 변형시킨다. 이렇게 변형된 이미지(520)가 세로축(X축)을 기준으로 시계 방향으로 회전될 때, 사용자는 도 5 (d)에 도시한 바와 같이, 특정한 수평 회전 각도에서 원본의 종횡비와 같은 이미지를 볼 수 있게 된다. 본 발명의 이미지 표시 장치는 이러한 가로 비율의 변화량과 수평 회전 각도가 서로 매칭되어 있는 종횡비 변환 테이블을 생성하여 데이터베이스에 저장할 수 있다. 그리고 본 발명의 표시 장치는 Y축 방향으로의 소실점 변화량과 수평 회전 각도가 서로 매칭되어 있는 소실점 변환 테이블을 생성하여 데이터베이스에 저장할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 이미지 표시 장치는 모니터가 X축을 기준으로 상기 수평 회전 각도만큼 시계 방향으로 회전되거나, 모니터에 대한 사용자의 시야각이 X축을 기준으로 상기 수평 회전 각도이게 되면, 상기 수평 회전 각도에 매칭되는 종횡비 변화량 및 소실점 변화량을 각각의 테이블에서 확인하고, 확인된 종횡비 변화량만큼 원본 이미지의 종횡비를 변형시키고, 확인된 소실점 변화량만큼 소실점을 이동시켜 변형된 이미지를 다시 변형시킬 수 있다. 여기서, 본 발명의 이미지 표시 장치는 원본 이미지(500)의 가로 길이를 늘이는 대신, 세로 길이를 줄여서 종횡비를 변화시킬 수도 있다. 이럴 경우, 변형된 이미지는 원본에 비해 종횡비의 변화가 없는 대신, 전체적인 이미지의 크기는 작게 보일 수 있다.
도 6을 참조하면 본 발명의 이미지 표시 장치는 도 6 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 원본 이미지(600)를 세로 길이를 늘인 이미지(610)로 변형시킨다. 그 다음, 이미지 표시 장치는 소실점을 변형된 이미지(610)의 중앙(601)에서 X축을 따라 위쪽으로 소정 거리 떨어진 위치(602)로 이동시킨다. 그 다음, 이미지 표시 장치는 도 6 (c)에 도시한 바와 같이, 이동된 소실점을 기반으로 변형 이미지(610)를 다시 변형시킨다. 이렇게 변형된 이미지(620)가 Y축을 기준으로 반시계 방향으로 회전될 때, 사용자는 도 6 (d)에 도시한 바와 같이, 특정한 수직 회전 각도에서 원본의 종횡비와 같은 이미지를 볼 수 있게 된다. 본 발명의 이미지 표시 장치는 이러한 세로 비율의 변화량과 수직 회전 각도가 서로 매칭되어 있는 종횡비 변환 테이블을 생성하여 데이터베이스에 저장할 수 있다. 그리고 이미지 표시 장치는 X축 방향으로의 소실점 변화량과 수직 회전 각도가 서로 매칭되어 있는 소실점 변환 테이블을 생성하여 데이터베이스에 저장할 수 있다. 여기서, 본 발명의 이미지 표시 장치는 원본 이미지(500)의 세로 길이를 늘이는 대신, 가로 길이를 줄여서 종횡비를 변화시킬 수도 있다. 또한, 본 발명의 이미지 표시 장치는 도 7에 도시한 바와 같이, 이미지가 Y축을 기준으로 시계 방향으로 회전될 때도, 특정한 수직 회전 각도에서 원본의 종횡비와 같은 이미지를 볼 수 있게 할 수 있다. 도 7 (a)에서 도면 부호 700은 원본 이미지이고, 도 7 (b)에서 도면 부호 710 및 701은 각각 원본 이미지(700)에서 종횡비가 변화된 변형 이미지 및 변형 이미지(710)의 중앙이며, 도 7 (c) 및 (d)에서 도면 부호 702 및 720은 각각 X축을 따라 아래쪽으로 이동된 소실점의 위치 및 이동된 소실점의 위치(702)를 기반으로 다시 변형된 이미지를 나타내는 것이다.
이상으로 본 발명의 실시예들에 따르면 표시되는 화면 전체가 변형되는 것으로 볼 수 있다. 이와 달리 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 표시되는 화면 중에서 특정 이미지가 변형될 수도 있다. 즉, 다른 이미지와 달리 특정 이미지만 시야각에 상관없이 원본의 비율과 비슷하게 보일 수 있다. 여기서, 특정 이미지에는 배경을 제외한 인물 등이 포함될 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 이미지 표시 장치는 도 8 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 모니터(800)의 화면(810)의 소실점을 화면 중앙(801)에서 Y축을 따라 오른쪽으로 소정 거리 떨어진 위치(802)로 이동시킨다. 그런 다음, 이미지 표시 장치는 이동된 소실점을 기반으로 화면(810)에서 제 1 이미지(820)만을 변형시킨다. 모니터(810)가 X축을 기준으로 시계 방향으로 회전되면, 변형된 이미지(840)는 원본의 비율과 비슷하게 보이지만 제 2 이미지(830)는 왜곡되어 보이게 된다. 또한, 본 발명의 이미지 표시 장치는 제 1 이미지(820)를 변형하기에 앞서, 종횡비를 변경할 수 있다.
한편, 본 발명은 3D 디스플레이 기술에도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명의 이미지 표시 장치는 우안 이미지와 좌안 이미지를 시야각에 상관없이 원본과 비슷하게 보이게 할 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 이미지 표시 장치는 도 9 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 우안 이미지(910)의 소실점을 중앙(901)에서 Y축을 따라 오른쪽으로 소정 거리 떨어진 위치(902)로 이동시킨다. 마찬가지로, 좌안 이미지(920)의 소실점 또한 중앙(903)에서 Y축을 따라 오른쪽으로 소정 거리 떨어진 위치(904)로 이동시킨다. 여기서, 이미지 표시 장치는 양안 시차를 감안하여 좌/우안 이미지의 소실점 변화량을 다르게 설정한다. 그런 다음, 이미지 표시 장치는 각각의 소실점 변화량을 기반으로 좌/우안 이미지(910, 920)를 변형시킨다. 이렇게 변형된 좌/우안 이미지(930, 940)는 모니터(810)가 X축을 기준으로 시계 방향으로 회전하게 될 때, 특정한 수평 회전 각도에서 원본과 비슷하게 보이게 된다.
다음으로 전술한 실시예들을 구현하는 이미지 표시 장치 및 방법에 대해 도 10 내지 도 17을 참조로 하여 구체적으로 설명한다. 본 발명에서 이미지 표시 장치는 노트북 PC, 데스크탑 PC, 태블릿 PC, 스마트 폰, HDTV(High Definition TeleVision), 스마트 TV, 3D(3-Dimensional) TV, IPTV(Internet Protocol Television) 등과 같은 모든 정보 통신 기기 및 멀티미디어 기기와 그에 대한 응용에 적용될 수 있음은 자명한 것이다.
도 10은 사용자의 위치를 표현하기 위한 3차원 좌표계를 도시한 것이다. 도 10을 참조하면, 모니터(1000)의 중앙(1001)이 3차원 좌표계의 중심 좌표 (0,0,0)로 설정될 수 있다. 사용자(1010)가 모니터(1000)를 바라보는 방향을 기준으로, 중앙(1001)에서 위쪽이 X축의 양의 방향이 되고 아래쪽이 X축의 음의 방향이 될 수 있다. 중앙(1001)에서 오른쪽이 Y축의 양의 방향이 되고 왼쪽이 Y축의 음의 방향이 될 수 있다. 또한, 모니터(1000)에서 사용자(1010) 쪽이 Z축의 양의 방향이 되고 그 반대가 Z축의 음의 방향이 될 수 있다. 이에 따라, 사용자(1010)의 위치는 (x, y, z) 3차원 좌표로 나타낼 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 표시 장치의 블록 구성도이다. 도 11을 참조하면, 본 발명의 이미지 표시 장치(1100)는 입력부(1110), 센서부(1120), 표시부(1130), 저장부(1140) 및 제어부(1150)를 포함하여 이루어질 수 있다.
입력부(1110)는 키입력부와 터치스크린을 포함할 수 있다. 여기서, 키입력부는 이미지 표시 장치(1100)의 조작을 위한 복수의 키로 구성되고, 키신호를 제어부(1150)로 전달한다. 터치스크린은 터치 이벤트를 발생시켜 제어부(150)로 전달한다.
센서부(1120)는 제어부(1150)가 사용자(1010)의 위치를 추적할 수 있게 사용자 위치와 관련된 정보를 감지하여, 감지된 정보를 제어부(1150)로 전달한다. 구체적으로, 센서부(1120)는 이미지 센서나 적외선과 같은 특정 파장의 빛을 감지하는 광센서 등으로 구현될 수 있다. 또한, 센서부(1120)는 감지된 물리량을 전기적인 신호로 변환하고, 변환된 전기 신호를 감지 데이터로 AD(Analog to Digital) 변환하여 제어부(1150)로 전달한다.
표시부(1130)는 제어부(1150)로부터 입력받은 영상 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 표시한다. 표시부(1130)는 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display), 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diodes) 또는 능동형 유기 발광 다이오드(AMOLED, Active Matrix Organic Light Emitting Diodes) 등을 포함할 수 있다.
저장부(1140)는 이미지 표시 장치(1100)의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장한다. 특히, 본 발명에 따른 저장부(1140)는 사용자(1010)의 위치값과 소실점 변화량이 서로 매칭되어 있는 소실점 변환 테이블(1141)을 저장한다. 이러한 소실점 변환 테이블(1141)은 네트워크를 통해 수신된 것이거나 제어부(1150)에 의해 생성된 것일 수 있다.
제어부(1150)는 이미지 표시 장치(1100)의 전반적인 동작 및 이미지 표시 장치(1100)의 내부 블록들 간의 신호 흐름을 제어한다. 특히, 본 발명에 따른 제어부(1150)는 사용자 좌표 산출부(1151), 소실점 변환부(1152) 및 이미지 변환부(1153)를 포함할 수 있다. 사용자 좌표 산출부(1151)는 센서부(1120)로부터 수신된 감지 정보를 이용하여 사용자의 위치값 즉, (x, y, z) 3차원 좌표를 산출한다. 구체적으로, 사용자 좌표 산출부(1151)는 수신된 감지 정보에서 사용자의 특징 정보 예를 들어, 얼굴 또는 안구를 검출하고, 검출된 얼굴 또는 안구의 중심점을 사용자의 좌표로 결정한다. 이렇게 얼굴 또는 안구 등을 검출하여 사용자의 좌표를 결정하는 방식은 널리 공지되어 있는 영상 처리 기술이므로 구체적인 설명은 생략한다. 소실점 변환부(1152)는 사용자 좌표 산출부(1151)로부터 사용자의 좌표를 수신한다. 또한, 소실점 변환부(1152)는 입력부(1110)로부터 사용자의 위치값을 수신할 수 있다. 즉, 사용자는 자신의 위치를 입력부(1110)를 통해 이미지 표시 장치(1100)에 직접 입력할 수 있다. 이때, 입력되는 값은 3차원 좌표나 특정 위치 예컨대, 상/하/좌/우를 나타내는 값이 될 수 있다. 소실점 변환부(1152)는 수신된 위치값을 기초로 하여 사용자가 모니터의 정면에 위치하는지를 판단한다. 예컨대, 소실점 변환부(1152)는 x, y의 절대값이 각각 미리 정해진 값을 초과하면, 사용자가 모니터의 정면에 위치하지 아니한 것으로 인식한다. 이에 따라, 소실점 변환부(1152)는 사용자의 위치에 매칭되는 소실점 변화량을 소실점 변환 테이블(1141)에서 확인한다. 그런 다음, 소실점 변환부(1152)는 원본 이미지의 소실점(x0,y0)을 확인된 소실점 변화량(△x, △y)만큼 이동시킨다. 이미지 변환부(1153)는 이동된 소실점(x0+△x , y0+△y)을 기반으로 원본 이미지를 변형시키고, 변형된 이미지를 표시부(1130)로 전달한다. 여기서, 원본 이미지는 표시되는 화면 중에서 특정 이미지가 될 수 있다. 이미지 변환부(1153)는 원본 이미지에서 배경을 제거한다. 이미지 변환부(1153)는 배경이 제거된 이미지에서 특정 부분 예컨대, 인물을 추출한다. 이미지 변환부(1153)는 추출된 특정 부분을 이동된 소실점을 기반으로 변형시킨 후 이를 배경과 합성하여 표시부(1130)로 전달할 수 있다.
한편, 사용자의 위치는 가만히 서 있어도 미묘하게 움직이게 되고 또한, 센서 및 인식의 오류로 인해서 어느 정도 위치 변동이 생길 수 있다. 따라서, 이러한 위치 변동을 모두 고려하여 원본 이미지를 변형하게 되면, 사용자가 불편함을 느낄 수 있다. 본 발명에서는 소실점을 이동시키기 위한 사용자의 최소 위치 변화량이 미리 설정될 수 있다. 이러한 최소 위치 변화량은 사용자가 직접 설정 가능한 옵션(option) 사항일 수 있다. 소실점 변환부(1152)는 사용자 좌표 산출부(1151)로부터 현재 입력된 좌표와 그 이전에 입력된 좌표를 비교하여 그 차이가 최소 위치 변화량을 초과할 경우에만, 소실점을 이동시킨다. 또한, 도시하지는 않지만, 본 발명에 따른 제어부(1150)는 테이블 생성부를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 테이블 생성부는 먼저, 원본 이미지의 소실점을 Y축을 따라 소정의 위치로 이동시키고, 이동된 소실점을 기반으로 원본 이미지를 변형하여 표시부(1130)로 출력한다. 그러면, 사용자는 표시부(1130)를 X축을 기준으로 소정 방향으로 회전시키고, 표시부(1130)에 표시되는 이미지가 원본 이미지와 비슷하게 보일 때 입력부(1110)에 킷값을 입력한다. 테이블 생성부는 입력부(1110)로부터 상기 킷값에 해당되는 매칭 이벤트를 수신하게 되면, 사용자 좌표 산출부(1151)로부터 수신한 좌표와 Y축 방향으로 이동된 소실점의 변화량을 매칭시킬 수 있다. 또한, 테이블 생성부는 이렇게 매칭된 두 값을 이용하여 소실점 변환 테이블을 생성하고, 생성된 테이블을 저장부(1140)에 전달할 수 있다.
도 12는 사용자의 시야각을 표현하기 위한 각도계를 도시한 것이다. 도 12를 참조하면, 본 발명의 이미지 표시 장치는 도 12 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 산출된 사용자의 좌표(x1,y1,z1)를 삼각 함수에 적용하여 수평 시야각(θH) 및 수직 시야각(θP)을 산출한다. 본 발명의 이미지 표시 장치는 산출된 시야각(θH, θP)을 이용하여 원본 이미지를 변형하게 된다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 표시 장치의 블록 구성도이다. 도 13을 참조하면, 본 발명의 이미지 표시 장치(1300)는 입력부(1310), 센서부(1320), 표시부(1330), 저장부(1340) 및 제어부(1350)를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 저장부(1340)는 시야각과 종횡비 변화량이 서로 매칭되어 있는 종횡비 변환 테이블(1341)과, 시야각과 소실점 변화량이 서로 매칭되어 있는 소실점 변환 테이블(1342)을 저장한다.
본 발명에 따른 제어부(1350)는 사용자 좌표 산출부(1351), 시야각 산출부(1352), 종횡비 변환부(1353), 소실점 변환부(1354) 및 이미지 변환부(1355)를 포함하여 이루어질 수 있다. 시야각 산출부(1352)는 사용자 좌표 산출부(1351)로부터 수신된 사용자의 좌표를 이용하여 시야각(θH, θP)을 산출한다. 종횡비 변환부(1353)는 시야각 산출부(1352) 또는 입력부(1310)로부터 시야각을 수신할 수 있다. 즉, 사용자는 입력부(1310)를 통해 시야각을 직접 입력할 수 있다. 종횡비 변환부(1353)는 θH 및 θP 각각의 절대값이 미리정해진 값을 초과하면, 사용자가 모니터의 정면에 위치하지 아니한 것으로 인식할 수 있다. 이에 따라, 종횡비 변환부(1353)는 수신된 시야각에 매칭되는 종횡비 변화량을 해당 테이블(1341)에서 확인하고, 확인된 종횡비 변화량을 기반으로 원본 이미지를 변형하고, 시야각 및 변형된 이미지를 소실점 변환부(1354)로 전달한다. 이에 따라, 소실점 변환부(1354)는 시야각에 매칭되는 소실점 변화량을 해당 테이블(1342)에서 확인하고, 확인된 소실점 변화량만큼 변형 이미지의 소실점을 이동시킨다. 이미지 변환부(1355)는 이동된 소실점을 기반으로 변형 이미지를 다시 변형시키고, 다시 변형된 이미지를 표시부(1330)로 전달한다. 본 발명에서는 종횡비 및 소실점 변환을 위한 최소 시야각 변화량이 미리 설정될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 제어부(1350)는 종횡비와 소실점 변환 테이블을 생성하는 생성부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 표시 장치의 블록 구성도이다. 도 14를 참조하면, 본 발명의 이미지 표시 장치(1400)는 센서부(1420), 3D 표시부(1430), 저장부(1440) 및 제어부(1450)를 포함하여 이루어질수 있다.
3D 표시부(1430)는 좌안 이미지와 우안 이미지를 표시하는 표시부와, 표시되는 좌/우안 이미지에 대해 사용자가 깊이감을 느낄 수 있도록 하는 3D 구현부를 포함한다. 3D 구현부는 표시부 위에 적층되는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 3D 구현부는 사용자의 좌우 양안에 각각 좌안이미지와 우안이미지가 인식되게 한다. 이러한 3D 구현 방식은 주지되어 있는 바와 같이, 안경 방식과 무안경 방식으로 구분된다. 안경 방식은 색 필터 방식, 편광 필터 방식 및 셔터 글라스 방식 등이 있으며, 무안경 방식은 렌티큘러 렌즈(Lenticular Lens) 방식 및 패럴렉스 배리어(Parallax Barrier) 방식 등이 있다. 이러한 3D 구현 방식은 공지되어 있는 기술들이므로 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 저장부(1440)는 사용자의 위치와 좌안이미지에 대한 소실점 변화량이 서로 매칭되어 있는 좌안이미지 소실점 변환 테이블(1441)과 사용자의 위치와 우안이미지에 대한 소실점 변화량이 서로 매칭되어 있는 우안이미지 소실점 변환 테이블(1442)을 저장한다.
본 발명에 따른 제어부(1450)는 사용자 좌표 산출부(1451), 소실점 변환부(1452) 및 좌/우안이미지 변환부(1453)을 포함한다. 소실점 변환부(1452)는 사용자 좌표 산출부(1451)로부터 사용자 위치를 수신한다. 소실점 변환부(1452)는 수신된 사용자의 좌표에 각각 매칭되어 있는 좌/우안 이미지의 소실점 변화량을 해당 테이블(1441, 1442)들에서 확인한다. 소실점 변환부(1452)는 좌안 이미지의 소실점을 확인된 해당 소실점 변화량만큼 이동시키고 또한 우안 이미지의 소실점을 확인된 해당 소실점 변화량만큼 이동시킨다. 좌/우안이미지 변환부(1453)는 이동된 소실점을 기반으로 좌/우안이미지를 각각 변형시키고, 변형된 좌/우안이미지를 3D 표시부(1430)로 전달한다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 표시 장치의 블록 구성도이다. 도 15를 참조하면, 본 발명의 이미지 표시 장치(1500)는 센서부(1520), 3D 표시부(1530), 저장부(1540) 및 제어부(1550)를 포함한다. 본 발명에 따른 저장부(1540)는 좌안이미지 종횡비 변환 테이블(1541), 우안이미지 종횡비 변환 테이블(1542), 좌안이미지 소실점 변환 테이블(1543) 및 우안이미지 소실점 변환 테이블(1544)을 포함한다. 본 발명에 따른 제어부(1550)는 사용자 좌표 산출부(1551), 좌/우안 시야각 산출부(1552), 종횡비 변환부(1553), 소실점 변환부(1554) 및 좌/우안이미지 변환부(1555)를 포함한다. 이렇게 구성된 이미지 표시 장치(1500)는 앞서 도 13을 참조로 하여 설명한 이미지 표시 장치(1300)와 도 14를 참조로 하여 설명한 이미지 표시 장치(1400)를 결합한 형태이므로 구체적인 설명은 생략한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 표시 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 11 및 도 16을 참조하면, 단계 1601에서 표시부(1130)는 이미지를 원본 그대로 표시한다. 단계 1602에서 소실점 변환부(1152)는 사용자가 디스플레이 정면에 위치하는지를 판단한다. 단계 1602에서의 판단 결과 사용자가 디스플레이 정면에 위치하지 아니하면 단계 1603으로 진행된다. 단계 1603에서 소실점 변환부(1152)는 수신된 사용자 위치값에 매칭되는 소실점 변화량을 소실점 변환 테이블(1141)에서 확인한다. 단계 1604에서 소실점 변환부(1153)는 원본 이미지의 소실점을 확인된 소실점 변화량만큼 이동시킨다. 단계 1605에서 이미지 변환부(1153)는 이동된 소실점을 기반으로 원본 이미지를 변형하여 표시부(1130)로 전달한다. 단계 1606에서 표시부(1130)는 변형된 이미지를 표시한다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 표시 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 13 및 도 17을 참조하면, 단계 1701에서 표시부(1330)는 이미지를 원본 그대로 표시한다. 단계 1702에서 사용자 위치 산출부(1351)는 사용자 위치값 즉, 좌표를 산출하여 시야각 산출부(1352)로 전달한다. 단계 1703에서 시야각 산출부(1352)는 수신된 사용자 좌표를 이용하여 시야각을 산출하고 이를 종횡비 변환부(1353)로 전달한다. 단계 1704에서 종횡비 변환부(1353)는 사용자가 디스플레이 정면에 위치하는지를 판단한다. 단계 1704에서의 판단 결과 사용자가 디스플레이 정면에 위치하지 아니하면 단계 1705로 진행된다. 단계 1705에서 종횡비 변환부(1353)와 소실점 변환부(1354)는 각각, 산출된 시야각에 매칭되는 종횡비 변화량과 소실점 변화량을 해당 테이블(1341, 1342)에서 확인한다. 단계 1706에서 종횡비 변환부(1353)는 확인된 종횡비 변화량을 기반으로 원본 이미지의 종횡비를 변형한다. 단계 1707에서 소실점 변환부(1354)는 확인된 소실점 변화량을 기반으로 종횡비 변형 이미지의 소실점을 이동시킨다. 단계 1708에서 이미지 변환부(1355)는 이동된 소실점을 기반으로 이미지를 변형하여 표시부(1330)로 전달한다. 단계 1709에서 표시부(1330)는 변형된 이미지를 표시한다.
본 발명의 사용자 위치 기반 이미지 표시 방법 및 장치는 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
1100, 1300, 1400, 1500: 이미지 표시 장치
1110, 1310: 입력부
1120, 1320, 1420, 1520: 센서부
1130, 1330: 표시부
1430, 1530: 3D 표시부
1140, 1340, 1440, 1540: 저장부
1141, 1342: 소실점 변환 테이블
1341: 종횡비 변환 테이블
1150, 1350, 1450, 1550: 제어부
1151, 1351, 1451, 1551: 사용자 좌표 산출부
1152, 1354, 1452, 1554: 소실점 변환부
1153, 1355: 이미지 변환부
1352: 시야각 산출부
1353, 1553: 종횡비 변환부
1453, 1555: 좌/우안 이미지 변환부
1552: 좌/우안 시야각 산출부

Claims (16)

  1. 원본 이미지를 표시하는 단계;
    상기 원본 이미지가 표시되는 동안 센서부로부터 사용자의 위치와 연관된 정보를 수신하는 단계;
    상기 센서부로부터 수신된 정보에 기초하여 사용자의 위치를 확인하는 단계;
    상기 사용자의 위치에 기초하여 상기 원본 이미지의 소실점을 상기 사용자의 위치에 대응하는 소실점으로 이동시키는 단계;
    상기 이동된 소실점에 기초하여 상기 원본 이미지를 변형하는 단계; 및
    상기 변형된 이미지를 표시하는 단계를 포함하며,
    상기 원본 이미지를 변형하는 단계는,
    상기 원본 이미지를 상기 이동된 소실점으로부터 멀리 떨어진 상기 원본 이미지의 부분을 조정하지 않고, 상기 이동된 소실점에 가까운 상기 원본 이미지의 부분을 작게 조정하는 단계인 이미지 표시 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소실점으로 이동시키는 단계는,
    상기 사용자의 위치와 연관된 정보에 매칭되어 있는 소실점 변화량을 소실점 변환 테이블에서 확인하는 단계; 및
    상기 원본 이미지의 소실점을 상기 확인된 소실점 변화량만큼 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 표시 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자의 위치와 연관된 정보는,
    사용자가 위치한 좌표 및 화면에 대한 사용자의 시야각 중에서 하나 이상을 포함하는 것임을 특징으로 하는 이미지 표시 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 원본 이미지를 변형하는 단계 전에, 상기 원본 이미지의 종횡비를 변형하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 표시 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 종횡비를 변형하는 단계는,
    상기 원본 이미지가 가로축을 기준으로 회전한 각도에 상응하여 상기 원본 이미지의 가로 길이를 늘이거나 세로 길이를 줄이는 단계와,
    상기 원본 이미지가 세로축을 기준으로 회전한 각도에 상응하여 상기 원본 이미지의 세로 길이를 늘이거나 가로 길이를 줄이는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 표시 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신된 정보를 이용하여 화면에 대한 사용자의 시야각을 산출하는 단계;
    상기 산출된 시야각에 매칭되어 있는 종횡비 변화량을 종횡비 변환 테이블에서 확인하는 단계와,
    상기 원본 이미지를 변형하는 단계 전에, 상기 확인된 종횡비 변화량을 기반으로 상기 원본 이미지의 종횡비를 변형하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 표시 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 원본 이미지는 복수의 이미지를 포함하며,
    상기 원본 이미지를 변형하는 단계는,
    상기 원본 이미지에 포함된 복수의 이미지 중 적어도 하나의 이미지만 변형하는 것을 특징으로 하는 이미지 표시 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 원본 이미지를 변형하는 단계는,
    상기 원본 이미지에서 배경을 제거하는 단계와,
    상기 배경이 제거된 이미지에서 특정 부분을 추출하는 단계와,
    상기 추출된 특정 부분을 변형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 표시 방법.
  9. 원본 이미지를 표시하는 표시부;
    사용자의 위치와 관련된 정보를 감지하는 센서부; 및
    상기 센서부로부터 수신된 사용자의 위치와 관련된 정보를 이용하여 사용자의 위치를 확인하고, 상기 사용자의 위치에 기초하여 상기 원본 이미지의 소실점을 상기 사용자의 위치에 대응하는 소실점으로 이동시키고, 상기 이동된 소실점에 기초하여 상기 원본 이미지를 상기 이동된 소실점으로부터 멀리 떨어진 상기 원본 이미지의 부분을 조정하지 않고, 상기 이동된 소실점에 가까운 상기 원본 이미지의 부분을 작게 조정함에 의해 상기 원본 이미지를 변형하고, 상기 표시부를 제어하여 상기 변형된 이미지를 표시하는 제어부를 포함하는 이미지 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    소실점 변환 테이블을 저장하는 저장부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 사용자의 위치와 관련된 정보에 매칭되어 있는 소실점 변화량을 상기 소실점 변환 테이블에서 확인하고, 상기 원본 이미지의 소실점을 상기 확인된 소실점 변화량만큼 이동시키는 소실점 변환부와, 상기 이동된 소실점을 기반으로 상기 원본 이미지를 변형하는 이미지 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 표시 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 사용자의 위치와 관련된 정보는,
    사용자가 위치한 좌표 및 화면에 대한 사용자의 시야각 중에서 하나 이상을 포함하는 것임을 특징으로 하는 이미지 표시 장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 원본 이미지의 종횡비를 변형한 후, 상기 원본 이미지를 변형하는 것을 특징으로 하는 이미지 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 원본 이미지가 가로축을 기준으로 회전한 각도에 상응하여 상기 원본 이미지의 가로 길이를 늘이거나 세로 길이를 줄이고, 상기 원본 이미지가 세로축을 기준으로 회전한 각도에 상응하여 상기 원본 이미지의 세로 길이를 늘이거나 가로 길이를 줄이는 것을 특징으로 하는 이미지 표시 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    사용자로부터 사용자 위치와 관련된 정보를 수신하여 상기 제어부로 전달하는 입력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 표시 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    종횡비 변환 테이블과 소실점 변환 테이블을 저장하는 저장부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 사용자의 위치와 관련된 정보를 이용하여 화면에 대한 사용자의 시야각을 산출하는 시야각 산출부와,
    상기 산출된 시야각에 매칭되어 있는 종횡비 변화량을 상기 종횡비 변환 테이블에서 확인하고, 상기 확인된 종횡비 변화량을 기반으로 상기 원본 이미지의 종횡비를 변환하는 종횡비 변환부와,
    상기 산출된 시야각에 매칭되어 있는 소실점 변화량을 상기 소실점 변환 테이블에서 확인하고, 상기 종횡비 변환된 이미지의 소실점을 상기 확인된 소실점 변화량만큼 이동시키는 소실점 변환부와,
    상기 이동된 소실점을 기반으로 상기 종횡비 변환된 이미지를 변형하는 이미지 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 표시 장치.
  16. 제 9 항에 있어서,
    사용자의 좌우 양안에 각각 좌안이미지와 우안이미지가 인식되게 하는 3D 구현부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 사용자의 위치와 관련된 정보를 기반으로 상기 좌안이미지와 상기 우안이미지를 변형하고,
    상기 표시부를 제어하여 상기 변형된 좌안이미지 및 우안이미지를 표시하는 것을 특징으로 하는 이미지 표시 장치.
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