KR101818848B1 - 기준 영상 없이 테이블탑 3d 디스플레이를 위한 사투영 시점영상 획득 및 보정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 테이블탑 3D 디스플레이에서 왜곡 없는 사투영 3차원 영상을 획득하기 위해 3차원 공간에 대한 기준 영상 없이 물체 영상에서 기준 영상의 정보를 추출하여 사투영 영상 시점에 대한 깊이정보를 보상하는 방법으로서, 물체를 촬영한 한 장의 영상에서 사투영 3차원 영상 정보를 획득하는 획득단계; 획득된 사투영 3차원 영상 정보를 테이블탑 3D 디스플레이에서 사용할 수 있는 왜곡 없는 사투영 3차원 영상 정보로 보정하는 보정단계; 로 이루어지는 것으로,
디스플레이 패널에 직립하여 서 있는 3차원 영상을 제공할 수 있는 현저한 효과가 있다.

Description

기준 영상 없이 테이블탑 3D 디스플레이를 위한 사투영 시점영상 획득 및 보정 방법 { Oblique projection view obtain and compensation method for table top 3D display without standard view}

본 발명은 기준 영상 없이 테이블탑 3D 디스플레이를 위한 사투영 시점영상 획득 및 보정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 테이블탑 3D 디스플레이를 위한 3차원 사투영 시점(Oblique projection view) 영상 획득 및 보정 기법을 통하여, 테이블탑 3D 디스플레이 시스템에서 3차원 사투영 시점 영상을 제공하는 기준 영상 없이 테이블탑 3D 디스플레이를 위한 사투영 시점영상 획득 및 보정 방법에 관한 것이다.

일반적으로 렌즈 어레이를 이용한 집적영상 기반의 3D 디스플레이 기술은 양안시차를 이용한 방법이 아닌 실제로 공간상에 포인트를 구성하여 3차원 영상을 만드는 기술로 어지러움과 피로도 등의 휴먼팩터 문제가 없는 자연스러운 3차원 영상의 표현이 가능한 기술로써, 일반적인 집적영상 기반의 3D 디스플레이는 시역이 넓지 않아 정면의 제한된 영역에서만 시청이 가능하다.

최근 이러한 문제들을 해결할 수 있는 방법으로 본 출원인의 출원번호 10-2015-0059427호의 렌즈 어레이를 이용한 집적영상 기반의 테이블탑 3D 디스플레이 방법에서는 테이블 위에 놓인 디스플레이 패널 위에 렌즈 어레이와 프리즘 어레이를 적층하고 이에 맞게 영상을 획득, 생성 하고 디스플레이 하여 디스플레이 패널 위에 직립하는 영상을 구현 하는 것이며, 상기 영상은 물체에 대한 사투영 시점(Oblique projection view)의 밝기 및 깊이 정보를 획득하고, 획득한 밝기 및 깊이 정보를 통해 요소영상 어레이(EIA: Elemental image array)로 변환하여 디스플레이 하게 된다.

이때 각 요소영상이 주시역(Main viewing zone)을 통해 복원되는 것이 아니라, 부시역(Sub viewing zone)을 통해 복원되도록 구성하여 시역을 조절할 뿐만 아니라 직립한 영상의 구현이 가능하다.

즉, 각 요소영상이 해당하는 요소렌즈를 통해 복원되는 것이 아니라 인접한 요소렌즈를 통해 복원된다.

종래기술로서 등록특허공보 공개번호 제10-2014-0025784호의 입체영상표시장치에 의하면, 2D 모드에서 2D 영상을 표시하고, 3D 모드에서 멀티뷰 영상을 표시하는 표시패널; 상기 2D 모드에서 상기 표시패널로부터 발생한 빛을 통과시키고, 상기 3D 모드에서 상기 표시패널로부터 발생한 빛을 부분적으로 통과시키는 3D 필터; 상기 3D 모드에서 사용자로부터 시청자의 수 및 시청자의 위치를 입력받는 사용자 입력부; 상기 사용자 입력부로부터 입력된 상기 시청자의 수에 따른 뷰어의 수 신호 및 상기 시청자의 위치에 따른 뷰어의 위치 신호를 생성하는 뷰 신호 생성부; 상기 2D 모드에서 입력된 영상 데이터를 출력하고, 상기 3D 모드에서 상기 뷰어의 수 신호에 따라 상기 영상 데이터의 해상도를 가변하여 멀티뷰 영상 데이터로 변환하는 멀티뷰 영상 변환부; 및 상기 3D 모드에서 상기 뷰어의 수 및 뷰어의 위치 신호에 따라 상기 3D 필터를 제어하는 구동 전압을 공급하는 3D 필터 구동부를 포함하는 입체영상표시장치라고 기재되어 있다.

다른 종래기술로서 등록특허공보 등록번호 제10-1019244호의 디스플레이 장치 및 그 각도 조절방법에 의하면, 디스플레이 사용자의 방향 및 높이를 감지하는 복수의 센서; 및 상기 복수의 센서에 의해 감지된 결과에 따라 상기 디스플레이의 각도를 조절하는 복수의 각도 조절부를 포함하고, 상기 각도 조절부는 상기 디스플레이의 각 모서리와 테이블 탑 디스플레이 후면 사이에 수직 방향으로 위치하고, 상기 수직 방향으로 그 높이가 변하는 기둥 형태로 형성되어 있는 테이블 탑 디스플레이 장치라고 기재되어 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 방법들은 기준영상 없이 사투영 3D 영상을 보정하지 못하는 단점이 있었다.

테이블탑형 3D 디스플레이에서는 직시형 3D 디스플레이와는 다르게 물체의 측면부의 영상을 보여줄 수 있어야 한다. 따라서 물체의 측면부에 대한 영상을 획득하고 이를 디스플레이 할 수 있어야 한다.

여기서 측면부의 영상을 획득하기 위해서는 카메라가 기울어져 위치해 있어야 한다. 하지만 디스플레이는 아래에 바로 놓여있고 이에 수직한 디스플레이 광축을 갖게 되며, 결과적으로 픽업과 디스플레이 간에 광축의 차이가 생기고 이를 보정하는 작업이 필요하게 된다.

따라서 본 발명은 테이블탑 형태의 3D 디스플레이를 위해 사투영 시점 영상에 대한 밝기 및 깊이 정보를 알아야 한다. 하지만 영상을 획득하기 위한 카메라의 광축과 디스플레이의 광축이 일치하지 않기 때문에, 같은 바닥면이라고 해도 카메라로부터의 거리가 달라진다. 따라서 직접 픽업한 영상을 사용하게 되면 영상이 기울어져 복원되는 문제가 발생한다. 따라서 영상의 픽업과 디스플레이간의 광축 차이를 보정하여야 하고 이에 따른 획득 영상의 깊이 정보를 보정하고자 하는 것이다.

본 발명은 테이블탑 3D 디스플레이 방법에 관한 것으로, 3차원 물체 공간에 대한 사투영 영상에 대한 밝기 및 깊이 정보를 획득하고, 이로부터 기준 바닥에 대한 깊이 정보를 추출하고, 이들을 이용하여 픽업 및 디스플레이간의 광축의 차이 보정을 통하여, 요소영상 생성을 위한 깊이가 보정된 3차원 밝기 및 깊이 정보를 획득하여, 디스플레이 패널에 직립하여 서 있는 3차원 영상을 제공할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명 기준 영상 없이 테이블탑 3D 디스플레이를 위한 사투영 시점영상 획득 및 보정 방법은 3차원 물체 공간에 대한 사투영 영상에 대한 밝기 및 깊이 정보를 획득하고, 이로부터 기준 바닥에 대한 깊이 정보를 추출하고, 이들을 이용하여 픽업 및 디스플레이간의 광축의 차이 보정을 통하여, 요소영상 생성을 위한 깊이가 보정된 3차원 밝기 및 깊이 정보를 획득하여, 디스플레이 패널에 직립하여 서 있는 3차원 영상을 제공할 수 있는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체 블록도
도 2는 본 발명의 테이블탑 3D 디스플레이의 광선 추적 실시도
도 3은 본 발명의 테이블탑 3D 디스플레이에서 픽업과 디스플레이의 기하학 구조 상세도
도 4는 본 발명의 테이블탑 3D 디스플레이에서의 획득 영상의 축변환 및 깊이정보 보정 실시도
도 5는 본 발명의 도 4(b) 및 도 4(d)의 붉은 선에 대한 깊이정보, 보정된 깊이정보, 테이블탑 3D 디스플레이의 부시역에 의해 보정된 깊이정보를 나타내는 실시도
도 6은 본 발명의 시역을 통한 집적영상 복원시 복원 영상의 이동량을 나타내는 실시도
도 7은 본 발명의 테이블탑 3D 디스플레이에서의 획득 영상의 축 변환 및 깊이정보를 보정한 예시도
도 8은 본 발명의 테이블탑 3D 디스플레이에서의 획득 영상의 축 변환 및 깊이정보를 보정된 깊이를 나타내는 실시도

본 발명은 기준 영상 없이 테이블탑 3D 디스플레이를 위한 사투영 시점영상 획득 및 보정 방법에 관한 것으로, 테이블탑 3D 디스플레이에서 왜곡 없는 사투영 3차원 영상을 획득하기 위해 3차원 공간에 대한 기준 영상 없이 물체 영상에서 기준 영상의 정보를 추출하여 사투영 영상 시점에 대한 깊이정보를 보상하는 방법으로서, 물체를 촬영한 한 장의 영상에서 사투영 3차원 영상 정보를 획득하는 획득단계; 획득된 사투영 3차원 영상 정보를 테이블탑 3D 디스플레이에서 사용할 수 있는 왜곡 없는 사투영 3차원 영상 정보로 보정하는 보정단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 획득단계는 물체가 있는 부분과 바닥만 있는 부분이 있는 물체를 촬영한 한 장의 영상에서 물체 영상만을 가지고 깊이 보상을 하되, 상기 물체 영상에서 바닥만이 있는 부분을 추출하여 그 정보를 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 획득단계에서 영상을 획득할 때 정치영상 또는 카메라의 왜곡이 보정된 투시영상에서 추출한 바닥의 정보를 수평 축으로 모두 확대하여 기본 영상에 대한 깊이 정보를 추출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 첨부 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 전체 블록도, 도 2는 본 발명의 테이블탑 3D 디스플레이의 광선 추적 실시도, 도 3은 본 발명의 테이블탑 3D 디스플레이에서 픽업과 디스플레이의 기하학 구조 상세도, 도 4는 본 발명의 테이블탑 3D 디스플레이에서의 획득 영상의 축변환 및 깊이정보 보정 실시도, 도 5는 본 발명의 도 4(b) 및 도 4(d)의 붉은 선에 대한 깊이정보, 보정된 깊이정보, 테이블탑 3D 디스플레이의 부시역에 의해 보정된 깊이정보를 나타내는 실시도, 도 6은 본 발명의 시역을 통한 집적영상 복원시 복원 영상의 이동량을 나타내는 실시도, 도 7은 본 발명의 테이블탑 3D 디스플레이에서의 획득 영상의 축 변환 및 깊이정보를 보정한 예시도, 도 8은 본 발명의 테이블탑 3D 디스플레이에서의 획득 영상의 축 변환 및 깊이정보를 보정된 깊이를 나타내는 실시도이다.

본 발명에 대해 구체적으로 기술하면 다음과 같다.

도 1을 보면 제안된 테이블탑 3D 디스플레이를 통해 사투영 3차원 영상을 출력하는 방법으로, 상기 사투영 3차원 영상을 출력하는 방법은 크게 네 부분으로 나눈다.

첫째는 사투영 시점(Oblique projection view) 영상의 밝기 및 깊이 정보 획득하는 것이며, 둘째는 획득된 사투영 시점 영상을 축 변환하여 깊이 정보 보정하는 것이며, 셋째는 밝기 정보와 보정된 깊이 정보를 이용한 요소영상 생성하는 것이며, 마지막으로는 테이블탑 3D 디스플레이로 영상을 출력하는 것이다.

이때, 상기 사투영 3차원 영상 정보를 획득 및 보정하는 방법은, 사투영 3차원 영상 정보를 획득하고, 획득된 사투영 3차원 영상 정보를 테이블탑 3D 디스플레이에서 사용할 수 있는 왜곡 없는 사투영 3차원 영상 정보로 보정하는 것이다.

단, 사투영 3차원 영상 정보를 획득 시 한 장의 영상에서 획득한다.

상기 보정된 사투영 3차원 영상 정보를 통해 요소영상을 생성하여 테이블탑 3D 디스플레이로 사투영 3차원 영상을 출력할 수 있다.

상기 도 2에 도시된 바와 같이, 세 점 AMB를 잇는 선에 대하여 렌즈 어레이를 이용하여 픽업을 하고 같은 렌즈 어레이를 이용해 디스플레이를 하게 되면 Viewer1의 위치에서는 원래와 같은 모습의 AMB를 잇는 선이 복원되는 것을 볼 수 있다.

이와 같이 직시형의 구성에서는 3차원 정보에 대한 픽업 및 디스플레이에는 문제가 없이 사용이 가능하다.

하지만 A'M'B' 세 점이 같은 광축 상에 있기 때문에, 즉, B' 뒤에 A'M'이 가려져 있기 때문에 영상을 획득 및 디스플레이 하는 것과, 영상을 디스플레이 시에 광축도 겹쳐져 영상을 표현하는 것이 불가능 하다.

상기한 문제를 해결할 수 있는 방법으로는 영상을 획득할 때에는 세 점 AMB를 잇는 선을 픽업하며, 이때 각 요소영상을 해당 요소렌즈의 주시역을 통해 복원하는 것이 아니라 인접한 요소렌즈의 Viewer2의 위치에서 부시역을 통해 사투영 3차원 영상을 보게 되면 선 A'M'B'이 복원된다.

따라서 상기 부시역을 통해 사투영 3차원 영상을 보면 디스플레이 패널에 사투영 3차원 영상의 표현이 가능하게 됨으로써, 카메라의 광축과 디스플레이의 광축 차이를 통해 사투영 3차원 영상 정보의 깊이 정보를 획득할 수 있게 된다.

또한, 상기 테이블탑 3D 디스플레이는 직시형 3D 디스플레이와는 다르게 물체의 측면부의 영상을 보여줄 수 있어야 하며, 따라서 물체의 측면부에 대한 영상을 획득하여 보정하여 디스플레이 한다.

그림 3은 임의의 물체에 대하여 3차원 정보를 획득하고 디스플레이 하는 기하학 구조를 나타내며, 측면부의 영상을 획득하기 위하여 카메라가 기울어져 위치해 있어 픽업 광축이 기울어진 것을 볼 수 있다.

하지만 디스플레이는 아래에 바로 놓여있고 이에 수직한 디스플레이 광축을 갖게 되며, 픽업과 디스플레이 간에 광축 차이(θpd)가 생기고 광축의 차이로 인해 보정하는 작업이 필요하게 되며, 상기 광축 차이는 디스플레이에서 사용하는 부시역의 차수, 사용자가 보는 시역에 따라 결정된다.

도 4는 도 3과 같이 녹색의 바닥에 놓인 파란색 상자에 대해 제안된 방법에 의해 획득 된 영상의 픽업 및 디스플레이의 축 보정 및 깊이 보정 방법을 나타내는 것으로, 도 4(a)는 기준 영상의 밝기 정보이며, 도 4(b)는 기준 영상의 깊이 정보이며, 도 4(c)는 물체 영상의 밝기 정보이며, 도 4(d)는 물체 영상의 깊이정보이며, 도 4(e)는 보정 영상의 밝기 정보이며, 도 4(f)는 보정 영상의 깊이 정보이다.

상기 도 4에 도시 된 바와 같이, y값의 증가에 따라 깊이 값이 증가하는 것을 볼 수 있으며, 상기 y값이 증가함에 따라 픽업 카메라에서 물체가 가깝다는 것을 이용하여 요소영상을 생성한다.

도 4(a) 내지 도 4(d)를 이용하여 상기 생성된 요소영상을 디스플레이 하게 되면 복원되는 3차원 영상은 디스플레이 면에 수평하지 않고 기울어져 원하는 대로 복원이 되지 않게 됨으로써 보정 절차가 필요하게 된다.

도 4(f)는 도 4(d)의 깊이정보에서 도 4(b)의 깊이정보를 각 픽셀별로 빼주어 깊이 정보를 보정한 결과를 나타낸 것이다.

상기 도 5는 도 4의 기준 깊이 정보(Dref)와 획득된 물체 깊이 정보(Dobj)의 붉은 선에 대한 깊이 값을 나타내는 것으로, 상기 도 5에서 도 5(a)는 도 4(b) 및 도 4(d)의 붉은 선에 대한 깊이정보이며, 도 5(b)는 보정된 깊이정보이며, 도 5(c)는 테이블탑 3D 디스플레이의 부시역에 의해 보정된 깊이정보이다.

상기 도 4에서 기준 깊이 정보(Dref)와 획득된 물체 깊이 정보(Dobj)부터 각 물체의 상대 깊이 정보(D)를 추출할 수 있으며, 깊이정보의 추출은 다음과 같이 구할 수 있다.

(1)

상기 도 5(b)는 식 (1)을 이용하여 깊이 정보를 보정한 결과를 나타낸 것으로, 바닥 면(Plane A)과 상자의 윗면(Plane B)은 각각 디스플레이 패널과 수평의 깊이 값을 갖는 것이다.

상기 식 (1)을 이용하여 요소영상을 생성하고 복원하게 되면 디스플레이 패널에 수평한 두 면이 복원된다.

상기 도 5(b)를 보면 상자의 옆면(Plane C)은 바닥에서 수직으로 존재하지만 깊이정보는 경사를 가지고 있다.

또한, 상기 사투영 3D 영상은 도 6에 도시된 바와 같이, 임의의 깊이 mg에 위치한 포인트 M(ym,zm)에 집적영상 기법을 통하여 n번째 렌즈를 통해 픽업을 하게 되면 yen의 위치에 요소영상이 픽업된다.

상기 픽업된 영상을 원래 n번째 렌즈를 통해 요소영상을 복원하게 되면 원래의 위치인 M(ym,zm)에 복원이 된다.

상기 요소영상을 각각 원래의 요소렌즈(n-th)에 이웃한 요소렌즈((n-1)-th, (n-2)-th)로 복원을 하게 되며, 포인트 M에 대하여 n번째 요소렌즈를 통해 요소영상을 픽업하게 되면 요소영상에서의 위치 yen은 식 (2), 식 (3)과 같다.

(2)

(3)

상기 요소영상의 yen포인트는 인접한 n-1번째 요소렌즈를 통해 복원하게 되면 식 (4), 식 (5)와 같이 표현할 수 있다.

(4)

(5)

따라서 식 (3)과 식 (5)로부터 다음과 같이 표현할 수 있다.

(6)

식 (2)의 mg 거리에 위치한 포인트인 M을 인접한 요소렌즈를 통해 요소영상을 복원하게 되면 복원되는 포인트가 (m+1)P만큼 이동된다.

상기 요소영상을 (n-l)번째 요소 렌즈를 통해 복원하게 되면, 식 (7)과 같다.

(7)

상기 mg 거리에 위치한 포인트인 M을 n번째 요소렌즈로 픽업한 후 l만큼 떨어진 요소렌즈를 통해 복원하게 되면, 식 (7)과 같이 복원된 포인트가 (m+1)lP만큼 이동되고, 이동된 포인터로부터 테이블탑 3D 디스플레이는 측면으로의 시역을 형성하여 측면에서 영상을 관찰할 수 있다.

실시예로서, 도 2의 포인트 A와 B에 대하여 인접한 요소렌즈를 통해 복원하면 3g의 거리에 위치한 포인트 A는 4P만큼 이동하고, 9g의 거리에 위치한 포인트 B는 10P만큼 이동하게 되는 것이다.

즉, 렌즈 어레이에서 떨어진 거리가 증가함에 따라 인접한 요소렌즈를 통해 복원했을 때 이동되는 P도 증가하게 된다.

그림 5(b)와 같은 깊이 정보를 갖는 깊이 보정 정보인 그림 4(e), 4(f)를 사용하여 요소영상을 생성하고, 테이블탑 3D 디스플레이의 부시역을 통해 생성된 요소영상을 시청하게 되면 도 3에 도시된 바와 같이 복원되는 영상을 볼 수 있게 되고, 사용자가 느끼는 깊이감은 그리 5(d)와 같이 된다.

하지만 상기와 같은 방법을 사용하기 위해서는 카메라를 통해 찍고자하는 3D 공간에 대한 사전 깊이 정보를 가지고 있어야만 깊이 정보를 통해 보정이 가능하고, 보정된 사투영 3D 영상을 테이블탑 3D 디스플레이용 영상으로 사용할 수 있으나,현실적으로 처리 시간이 증가하는 문제가 발생하며, 이를 해결하기 위해서 한 장의 영상으로부터 깊이 정보를 보정한다.

도 7 테이블탑 3D 디스플레이에서의 획득 영상의 축 변환 및 깊이정보 보정 방법에 관한 예시도이다.

도 7(a)는 물체 영상의 밝기 정보이며, 도 7(b)는 물체 영상의 깊이 정보이며, 도 7(c)는 물체 영상으로부터 추출된 기본 영상의 깊이 정보이며, 도 7(d)는 보정 영상의 깊이 정보이다

상기 도 7(a), (b)는 획득된 물체영상의 밝기 정보 및 깊이 정보를 나타낸다. 도 7(b)를 보면 물체가 있는 부분이 있고 바닥만 있는 부분이 있다.

상기 물체 사투영 3D 영상에서 물체의 부분영상을 제외한 바닥만이 있는 부분영상을 추출한 깊이 정보를 사용하여 사투영 3D 영상을 보정한다.

도 7(b)의 붉은 선은 물체가 있는 부분이고 푸른 선은 바닥만 있는 부분을 나타낸다. 따라서 제안된 방법에서는 푸른색 선의 정보만을 이용하여 기본 영상을 추출하고, 추출된 영상은 그림 7(c)에 나타낸다.

상기 영상을 획득할 때 카메라의 종류에 따라 정치영상(Orthoscopic image) 또는 투시영상(Perspective image)을 얻을 수 있다.

상기 정치영상의 경우는 카메라의 왜곡이 제거된 영상이기 때문에 영상의 중앙부와 외곽부의 차이가 없게 되어 제안된 방법을 바로 사용할 수 있다.

반면 상기 투시영상의 경우 카메라의 왜곡에 의해 깊이 정보에 왜곡이 생겨 영상의 중앙부와 외곽부의 깊이 영상에 차이가 생기게 됨으로써, 상기 투시영상의 경우 카메라의 왜곡 보정을 먼저 처리 하여야 한다.

따라서 상기 정치영상 또는 카메라의 왜곡이 보정된 투시영상에서 추출한 바닥의 정보를 수평 축으로 모두 확대하여 기본 영상에 대한 깊이 정보를 추출할 수 있다.

도 7(d)는 도 4와 같은 방법으로 도 7(b) 및 도 7(c)의 정보를 이용하여 깊이를 보정한 영상을 나타낸다.

그림 8 (a) 그림 7(b)의 두 붉은 선에 대한 깊이정보 (b) 기준 영상에 대한 깊이 정보와 물체 영상으로부터 추출한 기준 영상간의 차이 (c) 보정된 깊이 정보 (d) 테이블탑형 3D 디스플레이 시스템의 부시역에 의해 보정된 깊이

그림 8은 그림 7의 각 깊이 영상에서 추출한 깊이 정보를 나타낸다. 그림 8(a)는 그림 7(b)의 중앙에 있는 붉은 선 및 그림 7(c)의 중앙에 있는 푸른 선의 정보를 나타낸다. 여기서 그림 8(a)의 붉은색 선은 그림 5(a)의 붉은 색과 같은 정보이다. 그림 8(b)는 그림 5(a)의 검은색 선과 그림 8(a)의 검은색 선의 차이를 추출한 것이다. 즉, 기준 영상에 대한 깊이 정보와 물체 영상으로부터 추출한 기준 영상간의 차이를 추출한 것이다. 이를 보면 두 영상의 정보 간의 차이는 모두 0.02 이하고 깊이값의 단위인 1보다 훨씬 적어 두 영상간의 차이가 거의 없는 것을 볼 수 있다.

그림 8(c)는 제안된 방법에 의해 추출된 정보를 이용하여 깊이를 보정한 정보를 나타낸다. 따라서 그림 8(c)와 같은 깊이 정보를 갖는 깊이 보정 정보인 그림 7(a), 7(d)를 사용하여 요소영상을 만들고 이를 테이블탑 3D 디스플레이의 부시역을 통해 시청하게 되면 그림 3과 같이 복원되는 영상을 볼 수 있게 되고 사용자가 느끼는 깊이감은 그림 8(d)와 같다.

또한, 상기 테이블탑 3D 디스플레이 시스템에서는 직시형 3D 디스플레이와는 다르게 물체의 측면부의 영상, 즉 사투영 3D 영상을 획득하여 디스플레이 할 수 있다.

상기 사투영 3D 영상을 디스플레이하기 위해서는 왜곡없는 사투영 시점 영상에 대한 밝기 및 깊이 정보가 필요하다.

하지만 상기 사투영 3D 영상을 획득하기 위한 카메라의 광축과 디스플레이의 광축이 일치하지 않기 때문에, 같은 바닥면이라고 해도 카메라로부터의 거리가 달라지므로, 상기 사투영 3D 영상의 픽업과 디스플레이의 광축 차이를 통해 획득 영상의 깊이 정보를 보정한다.

따라서 본 발명 기준 영상 없이 테이블탑 3D 디스플레이를 위한 사투영 시점영상 획득 및 보정 방법은 3차원 물체 공간에 대한 사투영 영상에 대한 밝기 및 깊이 정보를 획득하고, 이로부터 기준 바닥에 대한 깊이 정보를 추출하고, 이들을 이용하여 픽업 및 디스플레이간의 광축의 차이 보정을 통하여, 요소영상 생성을 위한 깊이가 보정된 3차원 밝기 및 깊이 정보를 획득하여, 디스플레이 패널에 직립하여 서 있는 3차원 영상을 제공할 수 있는 현저한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 테이블탑 3D 디스플레이에서 왜곡 없는 사투영 3차원 영상을 획득하기 위해 3차원 공간에 대한 기준 영상 없이 물체 영상에서 기준 영상의 정보를 추출하여 사투영 영상 시점에 대한 깊이정보를 보상하는 방법으로서, 물체를 촬영한 한 장의 영상에서 사투영 3차원 영상 정보를 획득하는 획득단계; 획득된 사투영 3차원 영상 정보를 테이블탑 3D 디스플레이에서 사용할 수 있는 왜곡 없는 사투영 3차원 영상 정보로 보정하는 보정단계; 로 이루어지는 기준 영상 없이 테이블탑 3D 디스플레이를 위한 사투영 시점영상 획득 및 보정 방법에 있어서,
   상기 획득단계는 물체가 있는 부분과 바닥만 있는 부분이 있는 물체를 촬영한 한 장의 영상에서 물체 영상만을 가지고 깊이 보상을 하되, 상기 물체 영상에서 바닥만이 있는 부분을 추출하여 그 정보를 사용하는 것이며,
   상기 획득단계에서 영상을 획득할 때 정치영상 또는 카메라의 왜곡이 보정된 투시영상에서 추출한 바닥의 정보를 수평 축으로 모두 확대하여 기본 영상에 대한 깊이 정보를 추출하는 것이며,
   상기 투시영상은 카메라의 왜곡 보정을 먼저 처리하는 것이며,
   상기 보정단계는 획득된 물체영상의 밝기 정보 및 깊이 정보를 보정하는 것으로, 상기 물체영상에는 물체가 있는 부분이 있고 바닥만 있는 부분이 있되, 상기 사투영 3D 영상에서 물체의 부분영상을 제외한 바닥만이 있는 부분영상을 추출한 깊이 정보를 사용하여 사투영 3D 영상을 보정하는 것이며,
   상기 테이블탑 3D 디스플레이에서는 물체의 측면부의 영상인 사투영 3D 영상을 획득하여 디스플레이하는 것으로, 상기 사투영 3D 영상을 디스플레이하기 위해서는 왜곡없는 사투영 시점 영상에 대한 밝기 및 깊이 정보를 사용하되, 상기 사투영 3D 영상을 획득하기 위한 카메라의 광축과 디스플레이의 광축이 일치하지 않기 때문에 같은 바닥면이라고 해도 카메라로부터의 거리가 달라지므로, 상기 사투영 3D 영상의 픽업과 디스플레이의 광축 차이를 통해 획득 영상의 깊이 정보를 보정하는 것을 특징으로 하는 기준 영상 없이 테이블탑 3D 디스플레이를 위한 사투영 시점영상 획득 및 보정 방법
   
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