KR102356934B1 - 곡면 왜곡 영상 보상 시스템 및 보상 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 곡면 왜곡 영상 보상 기술과 관련된 것으로, 본 발명에 따른 곡면 왜곡 영상 보상 시스템은, 영상출력장치에서 출력되어 설치면에 설치되는 곡면 스크린에 표시되는 영상의 왜곡을 보상하는 시스템에 있어서, 보상값을 산출하는데 필요한 파라미터를 제공하는 설정부; 상기 설정부로부터 제공되는 파라미터를 바탕으로, 상기 영상출력장치와 최단 거리의 상기 스크린의 지점을 수직으로 연장한 가상 수직 기준면에 위치하는 영상 데이터를 상기 가상 수직 기준면 상에서 이동시켜야 하는 픽셀의 개수인 보상값을 산출하는 보상값 산출부; 및 상기 보상값 산출부에 의해 산출된 보상값과 입력되는 영상 데이터를 바탕으로 보상 영상 데이터를 출력하는 보상부를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

곡면 왜곡 영상 보상 시스템 및 보상 방법{System and method for correcting distortion image due to curved surface}
본 발명은 곡면 왜곡 영상 보상 시스템 및 보상 방법에 관한 것으로, 상세하게는 다양한 형태의 곡면에 의해 왜곡된 영상을 보상 가능하여, 어떠한 곡면에라도 원하는 영상이 표시되도록 하기 위한 곡면 왜곡 영상 보상 시스템 및 보상 방법에 관한 것이다.
영상 출력 장치로부터 출력된 영상의 왜곡 보상에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 특히 최근에는 평면이 아니라 곡면에 영상을 표시하는 경우에 발생하는 왜곡을 보상하기 위한 방법에 대한 연구도 많이 진행되고 있다.
이러한 곡면에 의해 발생하는 왜곡 영상을 보상하기 위한 방법으로 카메라를 이용한 좌표 맵핑 보상방법, 곡면의 반경을 이용한 보상방법, 및 광학 장치를 이용한 보상방법 등이 제안되어 있다.
카메라를 이용한 좌표 맵핑 보상방법은 격자 무늬 패턴과 같은 좌표의 위치를 인식할 수 있는 이미지를 프로젝터(projector)가 화면에 출력하고, 카메라로 왜곡된 격자무늬를 측정하고, 좌표의 왜곡 정도를 계산하여 이미지를 보상하는 방법이다.
곡면의 반경을 이용한 보상방법은 곡면에 의해 발생하는 왜곡 영상을 대략적으로 곡면의 반지름을 기준으로 만들어진 원호(ARC)만큼 픽셀 데이터를 이동시켜 이미지를 왜곡시켜 곡면에 출력하여 올바른 이미지가 곡면에 표현되도록 하는 방법이다.
광학 장치를 이용한 보상방법은 프로젝터와 곡면 사이에 광학 장치를 개재시켜, 광학 장치가 프로젝터로부터 출력되는 영상을 수신하고, 영상에 따라 설정된 spot 형태로 영상을 곡면에 출력하여 영상을 정상적으로 표현하도록 하는 방법이다.
하지만, 상기와 같은 종래 보상방법들은 하드웨어 기반의 시스템에서 구현하기 힘들고, 소프트웨어 시스템에 적용할 수 있는 방법이기 때문에, 반응속도가 느리다는 단점이 있다.
또한, 경우에 따라서는 해상도가 높은 카메라가 필요하게 되므로, 고비용의 카메라 설치에 따른 비용이 발생하게 된다는 문제점이 있다.
게다가, 광학 장치를 기반으로 보상을 하는 경우에는 정확한 왜곡 보상이 어렵고, 통상적으로 광학 장치는 특정된 화면에 적용되도록 설정되므로 유연하게 다른 곡면에 적용할 수 없다는 문제점이 있다.
또한, 곡면의 반경만을 고려하여 영상을 보상하는 경우 실제 왜곡 정도와 오차가 크고, 프로젝터의 위치 변화에 따른 대응이 불가능하다는 문제점이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 본 발명은 다양한 형태의 곡면에 의해 왜곡된 영상을 보상 가능하여, 어떠한 곡면에라도 원하는 영상이 표시되도록 하기 위한 곡면 왜곡 영상 보상 시스템 및 보상 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 곡면 왜곡 영상 보상 시스템은, 영상출력장치에서 출력되어 설치면에 설치되는 곡면 스크린에 표시되는 영상의 왜곡을 보상하는 시스템에 있어서, 보상값을 산출하는데 필요한 파라미터를 제공하는 설정부; 상기 설정부로부터 제공되는 파라미터를 바탕으로, 상기 영상출력장치와 최단 거리의 상기 스크린의 지점을 수직으로 연장한 가상 수직 기준면에 위치하는 영상 데이터를 상기 가상 수직 기준면 상에서 이동시켜야 하는 픽셀의 개수인 보상값을 산출하는 보상값 산출부; 및 상기 보상값 산출부에 의해 산출된 보상값과 입력되는 영상 데이터를 바탕으로 보상 영상 데이터를 출력하는 보상부를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 파라미터는 영상의 각 픽셀이 맺히는 스크린의 지점과 상기 영상출력장치의 수평 거리, 상기 가상 수직 기준면과 상기 영상출력장치 사이의 수평 거리, 상기 스크린의 픽셀 단위의 높이, 및 상기 영상출력장치와 상기 스크린 사이의 픽셀 단위의 수직 높이를 포함할 수 있다.
한편, 상기 보상값 산출부는 하기의 수학식 1에 따라 상기 보상값을 산출할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112015041576878-pat00001
(여기서, hc는 보상값이고, hs는 스크린의 픽셀 단위의 높이이고, hb는 상기 보상값을 계산하기 위한 픽셀 단위의 보상 기준값이다.)
이때, 상기 보상 기준값은 상기 스크린에 표시되기를 원하는 영상 데이터의 위치와 대응하는 상기 가상 수직 기준면 상의 위치이며, 하기의 수학식 2에 따라 산출될 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112015041576878-pat00002
(여기서, d2는 영상의 각 픽셀이 맺히는 스크린의 지점과 영상출력장치의 수평 거리이고, d1는 가상 수직 기준면과 영상출력장치 사이의 수평 거리이고, hs는 스크린의 높이(단위: pixel)이고, hop는 영상출력장치의 중심과 스크린의 저면 사이의 수직 높이(단위; pixel)이다.)
한편, 상기 보상부는 상기 입력되는 영상 데이터를 상기 보상값에 해당하는 픽셀만큼 이동시켜 상기 보상 영상 데이터를 출력하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 곡면 왜곡 영상 보상 방법은, 영상출력장치에서 출력되어 설치면에 설치되는 곡면 스크린에 표시되는 영상의 왜곡을 보상하는 방법에 있어서, 보상값을 산출하는데 필요한 파라미터를 제공하는 파라미터 제공단계; 상기 파라미터를 바탕으로, 상기 영상출력장치와 최단 거리의 상기 스크린의 지점을 수직으로 연장한 가상 수직 기준면에 위치하는 영상 데이터를 상기 가상 수직 기준면 상에서 이동시켜야 하는 픽셀의 개수인 보상값을 산출하는 보상값 산출단계 및 상기 보상값 산출단계에서 산출된 보상값과 입력되는 영상 데이터를 바탕으로 보상 영상 데이터를 출력하는 보상단계를 포함할 수 있다.
상기 파라미터는 영상의 각 픽셀이 맺히는 스크린의 지점과 상기 영상출력장치의 수평 거리, 상기 가상 수직 기준면과 상기 영상출력장치 사이의 수평 거리, 상기 스크린의 픽셀 단위의 높이, 및 상기 영상출력장치와 상기 스크린 사이의 픽셀 단위의 수직 높이를 포함할 수 있다.
한편, 상기 보상값은 하기의 수학식 1에 따라 산출될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112015041576878-pat00003
(여기서, hs는 스크린의 픽셀 단위의 높이이고, hb는 상기 보상값을 계산하기 위한 픽셀 단위의 보상 기준값이다.)
이때, 상기 보상 기준값은 상기 스크린에 표시되기를 원하는 영상 데이터의 위치와 대응하는 상기 가상 수직 기준면 상의 위치이며, 하기의 수학식 2에 따라 산출될 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112015041576878-pat00004
(여기서, d2는 영상의 각 픽셀이 맺히는 스크린의 지점과 영상출력장치의 수평 거리이고, d1는 가상 수직 기준면과 영상출력장치 사이의 수평 거리이고, hs는 스크린의 높이(단위: pixel)이고, hop는 영상출력장치의 중심과 스크린의 저면 사이의 수직 높이(단위; pixel)이다.)
한편, 상기 보상단계에 있어서, 상기 입력되는 영상 데이터를 상기 보상값에 해당하는 픽셀만큼 이동시켜 상기 보상 영상 데이터를 출력하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 영상출력장치와 스크린의 거리 및 높이를 이용하여 보상값을 계산하는데 이용하기 때문에, 영상출력장치가 스크린보다 낮게 위치하는 경우뿐만 아니라, 영상출력장치가 스크린을 기준으로 어느 위치에 있더라도 적용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 보상값은 영상의 각 픽셀이 맺히는 스크린의 지점과 영상출력장치의 수평 거리, 가상 수직 기준면과 영상출력장치 사이의 수평 거리, 스크린의 픽셀 단위의 높이 및 영상출력장치와 스크린 사이의 픽셀 단위의 수직 높이를 이용하여 구하기 때문에, 스크린의 형상과 무관하게 구할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 곡면에 의한 왜곡 영상 보상 시스템의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 곡면에 의한 왜곡 영상 보상 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 곡면에 의한 왜곡 영상 보상방법에 있어서 보상값을 산출하는 방법을 설명하기 위한 스크린과 프로젝트의 배치도이다.
도 4는 도 3의 스크린과 프로젝트의 배치를 측면에서 본 상태도이다.
도 5는 도 3의 스크린과 프로젝트의 배치를 상부에서 본 상태도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 곡면에 의한 왜곡 영상 보상 방법이 적용되는 다양한 스크린의 예들을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 곡면에 의한 왜곡 영상 보상 시스템(100)의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 곡면에 의한 왜곡 영상 보상 시스템(이하 ‘곡면 왜곡 영상 보상 시스템’이라 함)(100)은 설정부(110), 보상값 산출부(120) 및 보상부(130)를 포함하여 구성될 수 있다. 물론, 상기 곡면 왜곡 영상 보상 시스템(100)은 이 외에도 영상 보상을 위한 부가적인 구성을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 곡면 왜곡 영상 보상 시스템(100)에 의한 왜곡 영상 보상은 좌우 상이 맺히는 곳을 기준으로 좌우 키스톤 보정 후 이루어질 수 있는 것으로, 상기 곡면 왜곡 영상 보상 시스템(100)은 곡면 왜곡 영상에 대한 상하 보정을 할 수 있도록 구성된다.
먼저, 상기 설정부(110)는 상기 보상값 산출부(120)가 보상값을 산출하는데 필요한 파라미터를 제공하기 위해 구성된다.
이때, 상기 파라미터는 스크린의 픽셀 단위의 높이, 스크린이 설치되는 설치면과 영상출력장치의 수평 거리, 스크린과 영상출력장치의 수평 최단 거리 및 영상출력장치와 스크린 저면 사이의 픽셀 단위의 수직 높이일 수 있다.
또한, 상기 파라미터는 스크린이 크기, 스크린의 곡률 등을 더 포함할 수 있으며, 이러한 파라미터의 설정에 따라 어떤 형태의 곡면에 대해서도 보상이 가능하다.
상기 보상값 산출부(120)는 상기 설정부(110)로부터 제공되는 파라미터를 바탕으로 보상값을 산출한다.
이때, 상기 보상값을 산출하는 방법은 도 2 내지 4를 참조하여 후술하도록 한다.
상기 보상부(130)는 입력되는 영상 데이터를 상기 보상값 산출부(120)에 의해 산출된 보상값에 따라 보상하여, 보상 영상 데이터를 출력한다.
이때, 상기 보상부(130)는 상기 영상 데이터를 상기 보상값만큼 이동시킨 보상 영상 데이터를 출력한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 곡면에 의한 왜곡 영상 보상 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2를 참조하여, 도 1과 같은 구성을 갖는 곡면 왜곡 영상 보상 시스템(100)을 이용한 보상 방법을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 곡면에 의해 왜곡되는 영상을 보상하기 위한 보상값을 산출하는데 필요한 파라미터를 제공하며(S100), 이때, 상기 파라미터는 사용자의 제어에 따라 상기 설정부(110)로부터 제공될 수 있다.
상기 파라미터는 스크린의 픽셀 단위의 높이, 영상의 각 픽셀이 맺히는 스크린의 지점과 영상출력장치의 수평 거리, 스크린과 영상출력장치의 수평 최단 거리 및 영상출력장치와 스크린 저면 사이의 픽셀 단위의 수직 높이, 스크린이 크기, 스크린의 곡률 등일 수 있으며, 이러한 파라미터의 설정에 따라 어떤 형태의 곡면에 대해서도 보상이 가능하다.
이후, 단계 S100에 따라 설정된 파라미터를 바탕으로, 영상출력장치와 최단 거리의 상기 스크린의 지점을 수직으로 연장한 가상 수직 기준면에 위치하는 영상 데이터를 상기 가상 수직 기준면 상에서 이동시켜야 하는 픽셀의 개수인 보상값을 산출한다(S200). 즉, 단계 S200에서는 영상 데이터의 좌표 변환을 위한 보상값을 산출한다.
이때, 영상출력장치로부터 출력되는 영상 데이터가 가상 수직 기준면(Wf)에 위치하는 경우, 가상 수직 기준면(Wf)에 표시되는 화면은 정상적인 화면이다.
한편, 가상 수직 기준면에서의 영상 데이터의 이동은 실제 스크린에 표시되는 영상 데이터의 이동과 대응하기 때문에, 스크린에서의 영상 데이터의 이동은 가상 수직 기준면에서의 영상 데이터를 통하여 구하게 된다.
다음으로, 단계 S200에서 산출된 보상값과 외부로부터 입력되는 영상 데이터를 바탕으로 보상부(130)가 보상 영상 데이터를 출력한다(S300).
이때, 상기 단계 S300에서는 외부로부터 입력되는 영상 데이터를 상기 보상값에 해당하는 픽셀만큼 이동시켜 상기 보상 영상 데이터를 출력한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 곡면에 의한 왜곡 영상 보상방법에 있어서 보상값을 산출하는 방법을 설명하기 위한 스크린과 프로젝트의 배치도이고, 도 4는 도 3의 스크린과 프로젝트의 배치를 측면에서 본 상태도이고, 도 5는 도 3의 스크린과 프로젝트의 배치를 상부에서 본 상태도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 곡면에 의한 왜곡 영상 보상 방법이 적용되는 다양한 스크린의 예들을 도시한 도면이다.
본 발명의 실시 예에서와 같이 스크린(S)이 소정의 곡률을 가지는 곡면인 경우, 영상출력장치(P)가 보상을 하지 않은 영상을 스크린(S)에 출력하면, 보상되지 않은 영상 중 일부가 스크린(S)에 표시되지 않거나, 스크린(S)에 표시되더라도 곡면에 따른 영상 왜곡이 발생하게 된다.
즉, 보상되지 않은 영상은 평면을 기준으로 한 영상이기 때문에, 가상 수직 기준면(Wf)과 같은 평면에 출력되면 정상적으로 평면에 표시되지만, 곡면 스크린(S)에 출력되면 영상 중 일부가 스크린(S)에 위치하지 않거나 스크린(S)에 표시되더라도 왜곡된다.
또한, 평면이 아닌 곡면에 영상이 표시되기 때문에, 영상을 보는 사람은 곡면에 의해 왜곡된 영상을 볼 수밖에 없는 것이다. 이때, 상기 영상출력장치(P)는 프로젝터일 수 있다.
이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여, 곡면 스크린에 영상을 표시하더라도 평면에 표시하는 것과 같은 영상을 볼 수 있도록 보상된 영상의 제공을 위한 보상값을 산출하는 방법을 설명한다. 상기 보상값은 도 1의 보상값 산출부(120)에 의해 산출될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 보상값은 영상출력장치(P)와 최단 거리에 위치하는 스크린(S)의 지점을 수직으로 연장한 가상 수직 기준면(Wf), 영상의 각 픽셀이 맺히는 스크린(S)의 지점과 영상출력장치(P)의 수평 거리(d2), 가상 수직 기준면(Wf)와 영상출력장치(P)의 수평 거리(d1)을 바탕으로 산출된다.
이때, 스크린(S)이 곡률을 가지는 곡면이기 때문에, 가상 수직 기준면(Wf)과 스크린(S)은 스크린(S)의 폭의 중심에서만 만나고, 그 외 다른 지점에서는 만나지 않게 된다.
본 실시 예에서는 스크린(S)이 스크린(S)이 설치되는 설치면(W)과 대향하는 방향으로 볼록한 형상인 것을 예로 들었으나, 반대로, 도 6 및 7에 도시된 바와 같이, 스크린(S)은 설치면(W)의 방향으로 볼록한 형상일 수도 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 스크린(S)은 설치면(W)과 대향하는 방향으로 볼록한 형상과 설치면(W)의 방향으로 볼록한 형상이 같이 형성되어 있는 형태일 수 있다.
즉, 본 발명에서 제안된 곡면 왜곡 영상 보상 방법에 따르면, 스크린(S) 형상에 따라, 영상의 각 픽셀이 맺히는 스크린(S)의 지점과 영상출력장치(P)의 수평 거리(d2), 가상 수직 기준면(Wf)와 영상출력장치(P)의 수평 거리(d1)가 변경되고, 변경된 두 수평 거리(d1, d2)를 반영하여 영상 왜곡을 보상하기 때문에, 본 발명에서 제안된 곡면 왜곡 영상 보상 방법은 스크린(S)의 형상이 어떠한 모양으로 구부러져 있는지와 무관하게 적용할 수 있다.
한편, 가상 수직 기준면(Wf)과 같은 평면에 표시되도록 영상출력장치(P)로부터 출력되는 영상 중 가상 수직 기준면(Wf)의 G1 지점에 위치해야 영상 데이터는 스크린(S)이 곡면인 이유로 스크린(S)에 위치하지 못하고 스크린(S)의 외부인 제 1 지점(P1)에 위치하게 된다.
따라서, 제 1 지점(P1)에 위치한 영상 데이터를 스크린(S)에 위치시키기 위해서 해당 영상 데이터를 제 2 지점(P2)으로 이동시켜야 할 필요가 있다.
제 1 지점(P1)에 위치하는 영상 데이터를 제 2 지점(P2)으로 이동시키기 위한 보상값을 직접적으로 구하기 어렵기 때문에, 본 발명에서는 영상의 각 픽셀이 맺히는 스크린(S)의 지점과 영상출력장치(P)의 수평 거리(d2), 가상 수직 기준면(Wf)와 영상출력장치(P)의 수평 거리(d1), 스크린(S)의 픽셀 단위의 높이(hs) 및 영상출력장치(P)와 스크린(S) 사이의 픽셀 단위의 수직 높이(hop)를 이용하여 보상값을 산출한다.
즉, 제 1 지점(P1)에 위치하는 영상 데이터를 제 2 지점(P2)으로 이동시키는 경우, 이에 대응하여, 가상 수직 기준면(Wf)의 제 1 지점(G1)은 가상 수직 기준면(Wf)의 제 2 지점(G2)으로 이동하게 된다.
따라서, 가상 수직 기준면(Wf) 상의 영상 데이터를 제 1 지점(G1)에서 제 2 지점(G2)으로 이동시키면, 이에 따라, 스크린(S) 외측의 제 2 지점(P)에 위치하는 영상 데이터가 제 2 지점(P2)에 위치하게 되므로, 가상 수직 기준면(Wf) 상에서의 영상 데이터의 위치 이동을 바탕으로 스크린 외측에 위치하는 영상 데이터를 스크린 상에 위치시킬 수 있다.
한편, 영상 데이터를 가상 수직 기준면(Wf)의 제 1 지점(G1)에서 제 2 지점(G2)으로 이동시키기 위한 이동 거리는 픽셀 단위로 계산된다.
이때, 영상 데이터를 몇 개의 픽셀만큼 이동시켜야 하는지를 나타내는 보상값(hc)은 하기 수학식1과 같이 스크린(S)의 높이(hs)에서 보상 기준값(hb)을 차감하여 구할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112015041576878-pat00005
여기서, hc는 보상값으로, 이동시킬 픽셀의 개수를 나타내고, hs는 스크린의 픽셀 단위의 높이이고, hb는 상기 보상값을 계산하기 위한 픽셀 단위의 보상 기준값이다.
한편, 상기 보상 기준값(hb)은 영상 데이터가 이동하여 위치할 제 2 지점(G2)이 상기 스크린(S)의 저면으로부터 몇 번째에 위치하는 픽셀인지를 나타낸다.
예를 들어, 상기 스크린(S)의 높이(hs)가 밑에서부터 순차적으로 0부터 1279의 번호를 갖는 1280개의 픽셀로 이루어지고, 상기 보상 기준값(hb)이 980번째 픽셀이고, 영상 데이터가 위치하는 제 1 지점(G1)이 1279번째 픽셀인 경우를 가정하면, 상기 보상값(hc)은 다음과 같이 구해진다.
먼저, 보상 기준값((hb)이 980번째 픽셀이고, 영상 데이터가 위치하고 있는 제 1 지점(G1)이 1279의 픽셀이므로, 제 1 지점(G1)의 영상 데이터를 1279에서 980을 뺀 299 픽셀(보상값(hc))만큼 이동시키면 제 2 지점(G2)으로 이동시킬 수 있게 되는 것이다.
한편, 상기 보상 기준값(hb)은 하기 수학식 2로부터 구할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112015041576878-pat00006
여기서, d2는 영상의 각 픽셀이 맺히는 스크린의 지점과 영상출력장치의 수평 거리이고, d1는 가상 수직 기준면과 영상출력장치 사이의 수평 거리이고, hs는 스크린의 높이(단위: pixel)이고, hop는 영상출력장치와 스크린의 저면 사이의 수직 높이(단위; pixel)이다.
이때, 상기 수학식 2는 하기와 같은 비례 공식을 이용한 수학식 3으로부터 도출될 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112015041576878-pat00007
즉, 본 발명의 보상값(hc)은 이동시켜야 할 영상 데이터가 위치하고 있는 픽셀에서 영상 데이터가 이동될 픽셀(보상 기준값(hb))을 차감하여 구할 수 있다.
또한, 보상 기준값(hb)은 영상의 각 픽셀이 맺히는 스크린의 지점과 영상출력장치의 수평 거리(d2), 가상 수직 기준면과 영상출력장치 사이의 수평 거리(d1), 스크린(S)의 픽셀 단위의 높이(hs) 및 영상출력장치(P)와 스크린(S) 사이의 픽셀 단위의 수직 높이(hop)를 이용하여 구할 수 있다.
따라서, 본 발명에서와 같은 보상 방법을 이용하여 영상출력장치(P)로부터 출력되는 영상 데이터는 가상 수직 기준면(Wf)의 제 2 지점(G2)에 위치하도록 출력되며, 이에 따라, 실질적으로 스크린(S)에 표시되는 영상 데이터는 제 2 지점(P2)에 위치하게 되는 것이다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 영상출력장치(P)와 스크린(S)의 거리 및 높이를 이용하여 보상값을 계산하는데 이용하기 때문에, 본 실시 예에서와 같이 영상출력장치(P)가 스크린(S)보다 낮게 위치하는 경우뿐만 아니라, 영상출력장치(P)가 어느 위치에 있더라도 적용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 보상값은 영상의 각 픽셀이 맺히는 스크린의 지점과 영상출력장치의 수평 거리(d2), 가상 수직 기준면과 영상출력장치 사이의 수평 거리(d1), 스크린(S)의 픽셀 단위의 높이(hs) 및 영상출력장치(P)와 스크린(S) 사이의 픽셀 단위의 수직 높이(hop)를 이용하여 구하기 때문에, 스크린(S)의 형상과 무관하게 구할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 곡면에 의한 왜곡 영상 보상 시스템 및 보상 방법을 한정된 실시 예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
따라서, 본 발명에 기재된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 영상 보상 시스템 110 : 설정부
120 : 보상값 산출부 130 : 보상부
P : 영상출력장치 S : 스크린
W : 설치면 Wf : 가상 수직 기준면

Claims (10)

  1. 영상출력장치에서 출력되어 설치면에 설치되는 곡면 스크린에 표시되는 영상의 왜곡을 보상하는 시스템에 있어서,
    보상값을 산출하는데 필요한 파라미터를 제공하는 설정부;
    상기 설정부로부터 제공되는 파라미터를 바탕으로, 상기 영상출력장치와 최단 거리의 상기 스크린의 지점을 수직으로 연장한 가상 수직 기준면에 위치하는 영상 데이터를 상기 가상 수직 기준면 상에서 이동시켜야 하는 픽셀의 개수인 보상값을 산출하는 보상값 산출부; 및
    상기 보상값 산출부에 의해 산출된 보상값과 입력되는 영상 데이터를 바탕으로 보상 영상 데이터를 출력하는 보상부를 포함하고,
    상기 보상값 산출부는 하기의 수학식 1에 따라 상기 보상값을 산출하고,
    [수학식 1]
    Figure 112021075066821-pat00020
    (여기서, hc는 보상값이고, hs는 스크린의 픽셀 단위의 높이이고, hb는 상기 보상값을 계산하기 위한 픽셀 단위의 보상 기준값이다.)
    상기 보상 기준값은 상기 스크린에 표시되기를 원하는 영상 데이터의 위치와 대응하는 상기 가상 수직 기준면 상의 위치이며, 하기의 수학식 2에 따라 산출되는 곡면 왜곡 영상 보상 시스템.
    [수학식 2]
    Figure 112021075066821-pat00021
    (여기서, d2는 영상의 각 픽셀이 맺히는 스크린의 지점과 영상출력장치의 수평 거리이고, d1는 가상 수직 기준면과 영상출력장치 사이의 수평 거리이고, hs는 스크린의 높이(단위: pixel)이고, hop는 영상출력장치의 중심과 스크린의 저면 사이의 수직 높이(단위; pixel)이다.)
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 보상부는 상기 입력되는 영상 데이터를 상기 보상값에 해당하는 픽셀만큼 이동시켜 상기 보상 영상 데이터를 출력하는 곡면 왜곡 영상 보상 시스템.
  6. 영상출력장치에서 출력되어 설치면에 설치되는 곡면 스크린에 표시되는 영상의 왜곡을 보상하는 방법에 있어서,
    보상값을 산출하는데 필요한 파라미터를 제공하는 파라미터 제공단계;
    상기 파라미터를 바탕으로, 상기 영상출력장치와 최단 거리의 상기 스크린의 지점을 수직으로 연장한 가상 수직 기준면에 위치하는 영상 데이터를 상기 가상 수직 기준면 상에서 이동시켜야 하는 픽셀의 개수인 보상값을 산출하는 보상값 산출단계 및
    상기 보상값 산출단계에서 산출된 보상값과 입력되는 영상 데이터를 바탕으로 보상 영상 데이터를 출력하는 보상단계를 포함하고,
    상기 보상값은 하기의 수학식 1에 따라 산출되고,
    [수학식 1]
    Figure 112021075066821-pat00022
    (여기서, hs는 스크린의 픽셀 단위의 높이이고, hb는 상기 보상값을 계산하기 위한 픽셀 단위의 보상 기준값이다.)
    상기 보상 기준값은 상기 스크린에 표시되기를 원하는 영상 데이터의 위치와 대응하는 상기 가상 수직 기준면 상의 위치이며, 하기의 수학식 2에 따라 산출되는 곡면 왜곡 영상 보상 방법.
    [수학식 2]
    Figure 112021075066821-pat00023
    (여기서, d2는 영상의 각 픽셀이 맺히는 스크린의 지점과 영상출력장치의 수평 거리이고, d1는 가상 수직 기준면과 영상출력장치 사이의 수평 거리이고, hs는 스크린의 높이(단위: pixel)이고, hop는 영상출력장치의 중심과 스크린의 저면 사이의 수직 높이(단위; pixel)이다.)
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 보상단계에 있어서, 상기 입력되는 영상 데이터를 상기 보상값에 해당하는 픽셀만큼 이동시켜 상기 보상 영상 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는 곡면 왜곡 영상 보상 방법.
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