KR102449838B1

KR102449838B1 - 사용자의 인터랙션에 기초하여 3차원 오브젝트를 처리하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102449838B1
Application number: KR1020150123599A
Authority: KR
Inventors: 강동우; 황효석; 조양호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2015-09-01
Filing date: 2015-09-01
Publication date: 2022-09-30
Also published as: US9886096B2; KR20170027105A; US20170060253A1

Abstract

3차원 디스플레이에 표시된 적어도 하나의 3차원 오브젝트에 대한 사용자의 인터랙션에 기초하여 인터랙션에 대응하는 픽셀들의 위치 정보 및 픽셀들의 깊이 정보를 획득하고, 픽셀들의 위치 정보 및 픽셀들의 깊이 정보가 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하는지 여부에 기초하여 적어도 하나의 3차원 오브젝트를 처리하는 3차원 오브젝트를 처리하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.

Description

사용자의 인터랙션에 기초하여 3차원 오브젝트를 처리하는 방법 및 장치{PROCESSING METHOD AND PROCESSING APPARATUS OF 3D OBJECT BASED ON USER INTERACTION}

아래의 실시예들은 사용자의 인터랙션에 기초하여 3차원 오브젝트를 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

2차원으로 표현된 오브젝트(object)에 대한 사용자의 인터랙션을 전달하는 방법으로 마우스, 펜, 또는 손가락 등에 의한 터치 입력이 사용될 수 있다. 입체적인 영상을 표현하는 3차원 디스플레이에서 3차원으로 표현된 오브젝트는 2차원의 오브젝트와는 달리, 깊이감을 가진다. 마우스로는 z-축 방향의 인터랙션을 전달하는 것은 용이하지 않으므로, 3차원으로 표현된 오브젝트를 정밀하게 제어 또는 조작하기란 용이하지 않다.

일 측에 따르면, 3차원 오브젝트를 처리하는 방법은 3차원 디스플레이에 표시된 적어도 하나의 3차원 오브젝트에 대한 사용자의 인터랙션을 감지하는 단계; 상기 사용자의 인터랙션을 기초로, 상기 인터랙션에 대응하는 픽셀들의 위치 정보 및 픽셀들의 깊이 정보를 획득하는 단계; 및 상기 픽셀들의 위치 정보 및 상기 픽셀들의 깊이 정보가 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하는지 여부에 기초하여 상기 적어도 하나의 3차원 오브젝트를 처리하는 단계를 포함한다.

상기 감지하는 단계는 상기 3차원 오브젝트에 대하여 상기 사용자가 포인팅한 복수의 랜드마크 포인트들(landmark points)을 감지하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 획득하는 단계는 상기 사용자의 인터랙션을 해석(interpret)하여 상기 포인팅된 랜드마크 포인트들에 대응하는 상기 픽셀들의 위치 정보, 및 상기 픽셀들의 깊이 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 처리하는 단계는 상기 픽셀들의 위치 정보 및 상기 픽셀들의 깊이 정보에 기초하여 상기 적어도 하나의 3차원 오브젝트를 세그먼테이션(segmentation)하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 세그먼테이션하는 단계는 상기 인터랙션에 의하여 감지된 랜드마크 포인트들 중 상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과를 기초로, 상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 변경하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단하는 단계는 상기 인터랙션에 의하여 감지된 랜드마크 포인트들의 입력 순서 및 상기 랜드마크 포인트들의 깊이 정보에 기초하여, 상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단하는 단계는 상기 랜드마크 포인트들 중 적어도 하나의 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보가 상기 적어도 하나의 랜드마크 포인트에 이웃하는 이웃 랜드마크 포인트들에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보와 깊이 연속성 제한(depth continuity regularization)을 만족하는지 여부에 기초하여 상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 깊이 정보를 변경하는 단계는 상기 이웃 랜드마크 포인트들에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 이용하여 상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 변경하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 깊이 정보를 변경하는 단계는 상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트를 추출하는 단계; 및 상기 추출된 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 변경하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 3차원 오브젝트는 제1 영상에 포함된 제1 오브젝트 및 상기 제1 영상과 상이한 제2 영상에 포함된 제2 오브젝트를 포함하고, 상기 감지하는 단계는 상기 제1 오브젝트에 대하여 상기 사용자가 포인팅한 복수의 제1 랜드마크 포인트들을 감지하는 단계; 및 상기 제2 오브젝트에 대하여 상기 사용자가 포인팅한 복수의 제2 랜드마크 포인트들을 감지하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 획득하는 단계는 상기 제1 오브젝트에 대한 상기 사용자의 인터랙션을 해석하여 상기 포인팅된 제1 랜드마크 포인트들에 대응하는 제1 픽셀들의 위치 정보, 및 상기 제1 픽셀들의 깊이 정보를 획득하는 단계; 및 상기 제2 오브젝트에 대한 상기 사용자의 인터랙션을 해석하여 상기 포인팅된 제2 랜드마크 포인트들에 대응되는 제2 픽셀들의 위치 정보, 및 상기 제2 픽셀들의 깊이 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 처리하는 단계는 상기 제1 픽셀들의 위치 정보, 상기 제2 픽셀들의 위치 정보, 상기 제1 픽셀들의 깊이 정보 및 상기 제2 픽셀들의 깊이 정보에 기초하여 상기 제1 오브젝트 및 상기 제2 오브젝트를 정합(registration)하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제1 오브젝트 및 상기 제2 오브젝트를 정합하는 단계는 상기 제1 픽셀들의 위치 정보, 및 상기 제2 픽셀들의 위치 정보에 기초하여 상기 제1 오브젝트 및 상기 제2 오브젝트를 정합하는 단계; 상기 정합된 오브젝트에서 상기 인터랙션에 의하여 감지된 랜드마크 포인트들의 깊이 정보에 기초하여, 상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단하는 단계; 상기 판단 결과를 기초로, 상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트를 추출하는 단계; 및 상기 추출된 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 변경하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단하는 단계는 적어도 하나의 제1 랜드마크 포인트에 대응하는 제1 픽셀들의 깊이 정보, 및 적어도 하나의 제2 랜드마크 포인트- 상기 적어도 하나의 제2 랜드마크 포인트의 위치 정보는 상기 적어도 하나의 제1 랜드마크 포인트의 위치 정보에 대응됨- 에 대응하는 제2 픽셀들의 깊이 정보가 깊이 연속성 제한을 만족하는지 여부에 기초하여 상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 추출된 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 변경하는 단계는 상기 제1 픽셀들의 깊이 정보 및 상기 제2 픽셀들의 깊이 정보 중 상기 깊이 연속성 제한을 만족하지 못하는 어느 하나의 깊이 정보를, 상기 제1 픽셀들의 깊이 정보 및 상기 제2 픽셀들의 깊이 정보 중 상기 깊이 연속성 제한을 만족하는 다른 하나의 깊이 정보를 이용하여 변경하는 단계를 포함할 수 있다.

일 측에 따르면, 3차원 오브젝트를 처리하는 장치는 3차원 디스플레이에 표시된 적어도 하나의 3차원 오브젝트에 대하여 상기 사용자가 포인팅한 복수의 랜드마크 포인트들을 감지하는 센서들; 및 상기 포인팅된 랜드마크 포인트들에 대응되는 상기 픽셀들의 위치 정보, 및 상기 픽셀들의 깊이 정보를 획득하고, 상기 픽셀들의 위치 정보 및 상기 픽셀들의 깊이 정보가 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하는지 여부에 기초하여 상기 적어도 하나의 3차원 오브젝트를 처리하는 프로세서를 포함한다.

상기 프로세서는 상기 픽셀들의 위치 정보에 기초하여 상기 적어도 하나의 3차원 오브젝트를 세그먼테이션하고, 상기 세그먼테이션된 3차원 오브젝트에서 상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단하고, 상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 변경할 수 있다.

상기 적어도 하나의 3차원 오브젝트는 제1 영상에 포함된 제1 오브젝트 및 상기 제1 영상과 상이한 제2 영상에 포함된 제2 오브젝트를 포함하고, 상기 센서들은 상기 제1 오브젝트에 대하여 상기 사용자가 포인팅한 복수의 제1 랜드마크 포인트들을 감지하고, 상기 제2 오브젝트에 대하여 상기 사용자가 포인팅한 복수의 제2 랜드마크 포인트들을 감지하며, 상기 프로세서는 상기 제1 오브젝트에 대한 상기 사용자의 인터랙션을 해석하여 상기 포인팅된 제1 랜드마크 포인트들에 대응되는 제1 픽셀들의 위치 정보, 및 상기 제1 픽셀들의 깊이 정보를 획득하고, 상기 제2 오브젝트에 대한 상기 사용자의 인터랙션을 해석하여 상기 포인팅된 제2 랜드마크 포인트들에 대응되는 제2 픽셀들의 위치 정보, 및 상기 제2 픽셀들의 깊이 정보를 획득할 수 있다.

상기 프로세서는 상기 제1 픽셀들의 위치 정보, 및 상기 제2 픽셀들의 위치 정보에 기초하여 상기 제1 오브젝트 및 상기 제2 오브젝트를 정합하고, 상기 정합된 오브젝트에서 상기 제1 픽셀들의 깊이 정보 및 상기 제2 픽셀들의 깊이 정보 중 상기 깊이 연속성 제한을 만족하지 못하는 어느 하나의 깊이 정보를, 상기 제1 픽셀들의 깊이 정보 및 상기 제2 픽셀들의 깊이 정보 중 상기 깊이 연속성 제한을 만족하는 다른 하나의 깊이 정보를 이용하여 변경할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 3차원 디스플레이를 나타낸 도면.
도 2는 일 실시예에 따른 3차원 오브젝트를 처리하는 방법을 나타낸 흐름도.
도 3은 일 실시예에 따른 3차원 오브젝트에 대한 사용자의 인터랙션을 설명하기 위한 도면.
도 4는 일 실시예에 따라 3차원 오브젝트를 세그먼테이션하는 방법을 나타낸 흐름도.
도 5는 일 실시예에 따라 사용자의 인터랙션에 의해 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 6은 일 실시예에 따라 3차원 디스플레이에 표시된 3차원 오브젝트들을 정합하는 방법을 나타낸 흐름도.
도 7은 일 실시예에 따른 3차원 오브젝트를 처리하는 장치의 블록도.
도 8은 다른 실시예에 따른 3차원 오브젝트를 처리하는 장치의 블록도.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다

도 1은 일 실시예에 따른 3차원 디스플레이를 나타낸 도면이다.

3차원 디스플레이(3D display)는 사용자에게 3차원 화상을 제시하는 디스플레이로서, 사람의 두 눈에 대해서 각각 다른 화상을 제시하고 양안 시차에 의해 영상을 입체로 보이게 한다.

일 실시예에 따른 3차원 디스플레이(100)는 적어도 하나의 3차원 오브젝트에 대한 사용자의 인터랙션을 감지한다. 이때, 3차원 오브젝트에 대한 사용자의 인터랙션은 예를 들어, 사용자의 손가락(30) 또는 3차원 펜(50)을 통해 전달된 것일 수 있다.

3차원 오브젝트는 3차원 디지털 영상에 포함된 3차원 부피(Volume)을 가진 컨텐츠를 의미할 수 있다. 3차원 디지털 영상은 예를 들어, CT(Computer Tomography) 영상, MRI(Magnetic Resonance Imaging) 영상, 초음파 영상, PET(Position Emission Tomography) 영상 등의 3차원 의료용 영상 또한 포함할 수 있다.

이때, 3차원 디스플레이(100)에는 예를 들어, 안경식 3차원 디스플레이, 무안경식 시점 추적 3차원 디스플레이, 무안경식 멀티뷰(Multiview) 3차원 디스플레이 등 다양한 종류의 3차원 디스플레이가 해당될 수 있다. 이하에서는 무안경식 시점 추적 3차원 디스플레이를 일 예로 들어 설명한다.

도 1을 참조하면, 3차원 디스플레이(100)는 카메라(110), 디스플레이 패널(130), 및 3차원 변환 장치(150)를 포함할 수 있다.

카메라(110)는 사용자의 눈 위치를 추적하고, 현실 세계의 3차원 정보를 2차원 영상으로 투영하는 장치이다.

디스플레이 패널(130)은 전기 신호를 바탕으로 특정한 영역을 차지하는 소자의 색상 및 밝기 값을 변화 시킬 수 있는 장치이다. 이때, 특정한 영역을 차지하는 소자를 픽셀(pixel)이라고 부를 수 있다. 하나의 픽셀은 하나 이상의 빨강, 파랑, 녹색의 서브 픽셀로 구성될 수 있다.

디스플레이 패널(130)은 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)와 LED(Light Emitting Diode)를 백라이트(backlight)로 하는 LCD(Liquid-Crystal Display) 패널, PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light-Emitting Diode) 등을 일 예로 들 수 있다.

3차원 변환 장치(150)는 디스플레이 패널(130)의 서브 픽셀을 통과한 빛이 특정한 방향으로 진행하도록 변환(또는 제어)할 수 있다.

3차원 변환 장치(150)는 펜티큘러 렌즈, 또는 패럴랙스 베리어 등을 포함할 수 있다. 도면에 도시하지 않았지만, 3차원 변환 장치(150)는 디스플레이 패널(130)의 후면에 배치된 방향성 백라이트 유닛(Directional BLU)을 포함할 수도 있다.

3차원 디스플레이(100)는 해당 장치에 장착되어 있는 카메라(110)를 통해 사용자의 오른쪽 눈과, 왼쪽 눈의 위치를 파악할 수 있다. 3차원 디스플레이(100)는 좌측 영상은 왼쪽 눈으로 진행하는 광선에 해당되는 서브 픽셀을 이용하고, 우측 영상은 오른쪽 눈으로 진행하는 광선에 해당되는 서브 픽셀을 이용하여 표시할 수 있다.

이와 같은 시점 추적을 통한 3차원 디스플레이는 뛰어난 3차원 영상의 해상도, 선명도, 및 깊은 깊이감을 제공할 수 있다. 하지만, 전술한 바와 같이 3차원 디스플레이에서 표현된 오브젝트는 깊이감이 있는 3차원 오브젝트이기 때문에, 마우스로는 3차원 공간에서 z-축 방향의 인터랙션을 제공하기가 쉽지 않다.

일 실시예에 따른 3D 오브젝트를 처리하는 장치(이하, '처리 장치')는 펜 또는 손가락을 이용한 3 차원 오브젝트에 대한 사용자의 인터랙션을 해석하고, 그 결과에 의해 3 차원 오브젝트를 세그먼테이션(segmentation)할 수 있다.

여기서, '사용자의 인터랙션을 해석(interpret)한다'는 것은 예를 들어, 3차원 디스플레이(100)를 통해 표시된 3차원 오브젝트에 대한 사용자의 입력을 감지하고, 사용자의 입력에 대응하는 랜드마크 포인트들의 (x, y, z) 좌표를 검출하는 과정으로 이해될 수 있다. 사용자는 펜 또는 손가락을 이용하여 3차원 공간 상에서 사용자 입력에 해당하는 동작을 수행할 수 있다. 이 때, 사용자의 눈에 보이는 3차원 오브젝트는 3차원 공간 상에 실제 하는 것이 아닐 수 있다. 처리 장치는 3차원 공간 상에서 감지되는 사용자의 입력이 3차원 오브젝트의 어느 포인트에 대응하는 것인지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 사용자의 눈에 보여지는 3차원 오브젝트 및 3차원 공간 상에서 감지되는 사용자의 입력을 정합함으로써, 사용자의 입력을 3차원 오브젝트의 특정 포인트에 대응시킬 수 있다. 처리 장치는 검출된 랜드마트 포인트들에 기초하여 3차원 오브젝트를 세그먼테이션 할 수 있다.

또한, 처리 장치는 복수 개의 3차원 오브젝트들에 대한 사용자의 인터랙션을 해석하고, 그 결과에 의해 복수 개의 3차원 오브젝트들을 정합(registration)할 수 있다.

처리 장치는 3차원 오브젝트에 대한 사용자 인터랙션이 잘못 입력됨으로써 3차원 오브젝트에 대한 처리가 잘못된 경우, 깊이 연속성 제한(depth continuity regularization)에 의해 이를 바로잡을 수 있다. 처리 장치는 예를 들어, 3차원 오브젝트에 대한 사용자 인터랙션이 잘못 입력됨으로써 3차원 오브젝트에서 겹치는 영역(또는 부분)의 깊이가 부정확하게 표현된 경우, 깊이 연속성에 의해 이를 수정할 수 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 3차원 오브젝트를 처리하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 처리 장치는 3차원 디스플레이에 표시된 적어도 하나의 3차원 오브젝트에 대한 사용자의 인터랙션을 감지한다(210). 여기서, 적어도 하나의 3차원 오브젝트는 3차원의 메시(mesh) 및 3차원의 부피에 의해 구성될 수 있다.

처리 장치는 단계(210)에서 감지한 사용자의 인터랙션을 기초로, 인터랙션에 대응하는 픽셀들의 위치 정보 및 픽셀들의 깊이 정보를 획득한다(220). 여기서, '픽셀'은 복셀(voxel) 및 복셀 인텐시티(intensity)를 포함하는 의미로 이해될 수 있다. 픽셀들의 위치 정보는 예를 들어, 3차원 디스플레이 상에서의 3차원 좌표(x, y, z)의 형태로 나타날 수도 있고, 또는 2차원 좌표(x,y)의 형태로 나타날 수도 있다. 일 실시예에서 픽셀들의 위치 정보는 2차원 좌표(x,y)를 나타내고, 픽셀들의 깊이 정보는 z 좌표를 나타내는 것으로 이해될 수 있다.

처리 장치는 픽셀들의 위치 정보 및 픽셀들의 깊이 정보가 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하는지 여부에 기초하여 적어도 하나의 3차원 오브젝트를 처리한다(230). 처리 장치는 픽셀들의 위치 정보 및 픽셀들의 깊이 정보가 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하는지 여부에 기초하여 예를 들어, 3차원 오브젝트를 세그먼테이션하거나, 또는 복수의 3차원 오브젝트들을 정합할 수 있다.

도 3은 일 실시예에 따른 3차원 오브젝트에 대한 사용자의 인터랙션을 설명하기 위한 도면이다.

도 3(a)은 3차원 디스플레이에 표시된 관상 동맥의 구조(310)를 나타내고, 도 3(b)는 관상 동맥의 구조(310)에 대한 사용자의 인터랙션, 다시 말해 사용자가 포인팅(pointing)한 랜드마크 포인트들(330)을 나타낸 도면이다. 본 명세서에서, '포인팅'은 3차원 디스플레이에 표시된 3차원 오브젝트의 특정 지점 또는 특정 영역을 지정하고자 하는 다양한 동작들(예를 들어, 한 지점을 찍어서 가리키거나, 일부 영역을 마킹(marking)하는 동작들)을 모두 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

사용자는 3차원 디스플레이에 표시된 3차원 오브젝트에 대하여 사용자의 인터랙션을 입력할 수 있다. 여기서, 3차원 디스플레이에 표시된 3차원 오브젝트는 의료 데이터에 기반하여 부피 렌더링(volume rendering)된 3차원의 관상 동맥일 수 있다. 일 실시예에서는 의료 데이터에 기반한 3차원 오브젝트를 도시하였지만, 3차원 디스플레이에 표시되는 3차원 오브젝트들이 이에 한정되는 것은 아니다.

사용자는 3차원 디스플레이에 표시된 오브젝트들 중 세그먼테이션하고자 하는 부위 또는 영역에 n 개의 랜드마크 포인트들(330)을 포인팅할 수 있다. 세그먼테이션은 포인팅한 시작 포인트부터 종료 포인트까지 순서대로 진행될 수 있다. 사용자는 n 개의 랜드마크 포인트들(330)을 세그먼테이션이 진행될 순서에 따라 차례대로 3차원 펜으로 마킹 또는 포인팅할 수 있다.

이 때, 랜드마크 포인트들(330)의 개수 n은 세그먼테이션 할 3차원 오브젝트의 형태를 유지할 수 있는 최소한의 개수로 이해될 수 있다. 예를 들어, 3차원 디스플레이에 표시된 장난감 인형을 세그먼테이션하고자 하는 경우, 장난감 인형의 외형에서 각도가 급격하게 변하는 부분 및 부피가 급격하게 변하는 부분 등에 랜드마크 포인트가 마킹될 수 있다. 또는, 혈관을 세그먼테이션하고자 하는 경우, 혈관의 시작점과 혈관의 끝점, 그리고 중간의 관절 분리점에 랜드마크 포인트가 마킹될 수 있다.

랜드마크 포인트들(330)은 3차원 오브젝트의 에지(edge)(또는 경계(boundary))를 벗어나지 않도록 마킹될 수 있다.

일 실시예에 따른 처리 장치는 사용자의 인터랙션에 해당하는 랜드마크 포인트들(330)로부터, 3차원 공간에서의 픽셀들의 위치 정보, 깊이 정보 및 픽셀 인텐시티를 획득하고, 픽셀들의 위치 정보, 깊이 정보 및 픽셀 인텐시티를 이용하여 세그먼테이션 또는 정합을 수행할 수 있다.

도 4는 일 실시예에 따라 3차원 오브젝트를 세그먼테이션하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 처리 장치는 3차원 오브젝트에 대하여 사용자가 포인팅한 복수의 랜드마크 포인트들을 감지할 수 있다(410). 이때, 3차원 오브젝트는 사용자에게 보이는 스테레오 영상에 포함된 것일 수 있다.

처리 장치는 포인팅된 랜드마크 포인트들에 대응하는 픽셀들의 위치 정보, 및 픽셀들의 깊이 정보를 획득할 수 있다(420). 여기서, 포인팅된 랜드마크 포인트들에 대응하는 픽셀들의 위치 정보, 및 픽셀들의 깊이 정보를 획득하는 방법은 예를 들어, 다음과 같다.

처리 장치는 포인팅된 랜드마크 포인트들에 대응하는 픽셀들의 위치 정보, 및 픽셀들의 깊이 정보를 획득할 수 있다(420).

일 예로, 처리 장치는 랜드마크 포인트를 포인팅하는 사용자의 입력을 감지하고, 3차원 오브젝트를 구성하는 복수의 픽셀들 중 사용자의 입력에 대응하는 픽셀들을 검출할 수 있다. 검출된 픽셀들은 사용자에 의하여 포인팅된 랜드마크 포인트들에 대응하며, 처리 장치는 검출된 픽셀들의 위치 정보, 및 깊이 정보를 획득할 수 있다.

다른 예로, 처리 장치는 일정 공간을 복수의 세부 공간들로 구획하고, 복수의 구획된 세부 공간들에 대한 공간 좌표계(spatial coordinates)를 구성할 수 있다. 처리 장치는 복수의 구획된 공간들에 대한 공간 좌표계를 이용하여 포인팅된 랜드마크 포인트들에 대응하는 픽셀들의 위치 정보, 및 픽셀들의 깊이 정보를 획득할 수 있다.

처리 장치는 픽셀들의 위치 정보 및 픽셀들의 깊이 정보에 기초하여 적어도 하나의 3차원 오브젝트를 세그먼테이션할 수 있다(430). 예를 들어, 처리 장치는 랜드마크 포인트들을 그래프의 노드로 생각하고, 시작 노드부터 시작하여 다음 노드까지 노드 단위로 세그먼테이션을 수행할 수 있다. 처리 장치는 이웃한 노드 사이에 세그먼테이션을 수행할 수 있다. 2개로 나눠지는 에지를 가진 브랜치 포인트(branch point)에서, 처리 장치는 가까운 노드를 먼저 방문하여 끝까지 세그먼테이션을 수행한 뒤, 다시 브랜치 포인트로 돌아가 다른 노드 방향으로 세그먼테이션을 진행할 수 있다.

처리 장치는 감지된 랜드마크 포인트들 중 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단할 수 있다(440). 여기서, 인터랙션에 의하여 감지된 랜드마크 포인트들 중 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단하는 것은 사용자의 인터랙션이 부정확하여 원래의 의도와 달리, 잘못 입력된 부분이 있는지를 판단한다는 의미로 이해될 수 있다. 이때, 처리 장치는 인터랙션에 의하여 감지된 랜드마크 포인트들의 입력 순서 및 랜드마크 포인트들의 깊이 정보에 기초하여, 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단할 수 있다. 전술한 바와 같이, 세그먼테이션은 포인팅한 시작 포인트부터 종료 포인트까지 순서대로 진행되므로, 처리 장치는 랜드마크 포인트들의 입력 순서와 랜드마크 포인트들의 깊이 정보를 함께 고려하여 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단할 수 있다.

처리 장치는 랜드마크 포인트들 중 적어도 하나의 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보가, 적어도 하나의 랜드마크 포인트에 이웃하는 이웃 랜드마크 포인트들에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보와 깊이 연속성 제한을 만족하는지 여부에 기초하여 잘못 표현된 부분이 있는지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, '깊이 연속성'은 3차원 영상의 경우, 시청자가 입체 영상을 편안하게 시청할 수 있도록 입체 영상 장면의 전환에서 입체감이 유사한 정도로 변화하는 것을 의미할 수 있다. '깊이 연속성 제한'은 서로 이웃하는 랜드마크 포인트들에 대응하는 픽셀들 간의 깊이 정보의 변화가 일정 기준 이상 급격하게 변화하지 않아야 한다는 의미로 이해될 수 있다.

예를 들어, 3번 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보가 0.8라고 하자. 이때, 3번 랜드마크 포인트에 이웃하는 2번 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보가 0.35이고, 마찬가지로, 3번 랜드마크 포인트에 이웃하는 4번 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보가 0.4라고 하자.

3번 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보는 이웃하는 2번 랜드마크 포인트 및 4번 랜드마크 포인트의 깊이 정보와 각각 0.4 및 0.45 차이가 난다. 이 경우, 처리 장치는 3번 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보는 깊이 연속성 제한을 만족하지 못하는 것으로 판단할 수 있다. 시청자는 3번 랜드마크 포인트에 대응하는 영역에서 이질적인 입체감을 느낄 수 있다.

일 실시예에 따른 처리 장치는 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보가 이웃하는 랜드마크 포인트들에 대응하는 픽셀의 깊이 정보와 예를 들어, 0.25 이상 차이가 나는 경우에 깊이 연속성 제한을 만족하지 못하는 것으로 판단할 수 있다.

단계(440)의 판단 결과, 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있다고 판단되면, 처리 장치는 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 변경할 수 있다(450). 단계(450)에서, 처리 장치는 이웃 랜드마크 포인트들에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 이용하여 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 변경할 수 있다. 처리 장치는 예를 들어, 이웃 랜드마크 포인트들에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보의 평균값을 이용하거나, 이웃 랜드마크 포인트들과 해당 랜드마크 포인트와의 거리에 비례한 깊이 정보의 변화율을 이용하여 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 변경할 수 있다.

단계(440)에서 처리 장치는 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트를 추출하고, 상기 추출된 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 변경할 수 있다.

단계(440)의 판단 결과, 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 없다고 판단되면, 처리 장치는 동작을 종료할 수 있다.

처리 장치는 단계(450)에서 변경된 깊이 정보를 이용하여 3차원 오브젝트를 세그먼테이션할 수 있다(460). 처리 장치는 예를 들어, 잘 알려진 그래프-컷(graph-cut) 방식 또는 그랩 컷(grab-cut) 방식을 사용하여 세그먼테이션을 수행할 수 있다. 처리 장치에 의해 감지된 랜드마크 포인트들의 픽셀 인텐시티는 그래프-컷 방식 또는 그랩 컷 방식에서 입력으로 사용될 수 있다. 처리 장치는 3차원 오브젝트의 겉표면을 에지 세그먼테이션(edge segmentation)할 수도 있다.

일 실시예에 따른 처리 장치는 랜드마크 포인트들 간의 세그먼테이션 시에 3차원의 깊이 연속성을 고려할 수 있다. 처리 장치는 깊이 연속성을 고려함으로써, 예를 들어, 꼬여있는 관(tubular) 구조를 가지거나, 서로 겹쳐 있는 3차원 오브젝트에 대해 사용자 인터랙션을 잘못 준 경우에 사용자 인터랙션의 오류를 수정할 수 있다.

처리 장치는 깊이 연속성을 만족하는 못하는 랜드마크 포인트를 제거하거나, 해당 랜드마크 포인트의 위치 또는 깊이를 조정함으로써 사용자 인터랙션의 오류를 수정할 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따라 사용자의 인터랙션에 의해 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 5(a)를 참조하면, 꼬여 있는 관 구조의 3차원 오브젝트에서 사용자가 3차원 펜을 이용하여 포인팅한 랜드마크 포인트들에 의해 의도한 인터랙션이 정확하게 입력된 경우가 도시된다. 도 5(b)를 참조하면, 꼬여 있는 관 구조의 3차원 오브젝트에서 사용자가 3차원 펜을 이용하여 랜드마크 포인트들을 잘못 포인팅함으로써 인터랙션이 의도한 것과 달리 입력된 경우가 도시된다.

일 실시예에 따른 처리 장치는 예를 들어, 도 5와 같이 3차원 오브젝트가 겹치는 부분을 정확하게 처리하기 위해 깊이 연속성 제한을 이용할 수 있다. 처리 장치는 해당 랜드마크 포인트에 대응하는 깊이 정보가 이웃하는 랜드마크 포인트들에 대응하는 깊이 정보와의 연속성을 유지하지 못하는 4번 랜드마크 포인트를 제거하고 바로 3번 랜드마크 포인트에서 5번 랜드마크 포인트로 연결하거나, 또는 4번 랜드마크 포인트의 깊이 정보를 변경하여 이웃하는 랜드마크 포인트들(3번 및 5번 랜드마크 포인트)과의 연속성이 유지되도록 할 수 있다.

처리 장치는 깊이 연속성이 만족되도록 3차원 오브젝트를 처리함으로써 러프(rough)한 인터랙션으로도 오류없이 정밀한 세그먼테이션 결과를 제공할 수 있다.

도 6은 일 실시예에 따라 3차원 디스플레이에 표시된 3차원 오브젝트들을 정합하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 처리 장치는 3차원 디스플레이에서 한 화면에 복수의 영상들을 표시할 수 있다. 이때, 3차원 디스플레이에는 제1 영상에 포함된 제1 오브젝트 및 제1 영상과 상이한 제2 영상에 포함된 제2 오브젝트가 표시될 수 있다.

처리 장치는 제1 오브젝트에 대하여 사용자가 포인팅한 복수의 제1 랜드마크 포인트들을 감지할 수 있다(610).

처리 장치는 제2 오브젝트에 대하여 사용자가 포인팅한 복수의 제2 랜드마크 포인트들을 감지할 수 있다(620).

처리 장치는 제1 오브젝트에 대한 사용자의 인터랙션을 해석하여 포인팅된 제1 랜드마크 포인트들에 대응하는 제1 픽셀들의 위치 정보, 및 제1 픽셀들의 깊이 정보를 획득할 수 있다(630).

처리 장치는 제2 오브젝트에 대한 사용자의 인터랙션을 해석하여 포인팅된 제2 랜드마크 포인트들에 대응되는 제2 픽셀들의 위치 정보, 및 제2 픽셀들의 깊이 정보를 획득할 수 있다(640).

처리 장치는 단계(630) 및 단계(640)에서 획득한, 제1 픽셀들의 위치 정보, 제2 픽셀들의 위치 정보, 제1 픽셀들의 깊이 정보 및 제2 픽셀들의 깊이 정보에 기초하여 제1 오브젝트 및 제2 오브젝트의 정합을 수행할 수 있다.

처리 장치는 제1 픽셀들의 위치 정보, 및 제2 픽셀들의 위치 정보에 기초하여 제1 오브젝트 및 제2 오브젝트를 정합할 수 있다(650).

처리 장치는 단계(650)에서 정합된 오브젝트에서 인터랙션에 의하여 감지된 랜드마크 포인트들 중 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단할 수 있다(660). 여기서, 인터랙션에 의하여 감지된 랜드마크 포인트들 중 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있다는 것은 사용자의 인터랙션이 부정확하여 원래의 의도와 달리, 잘못 입력된 부분이 있다는 의미로 이해될 수 있다.

단계(660)에서, 처리 장치는 적어도 하나의 제1 랜드마크 포인트에 대응하는 제1 픽셀들의 깊이 정보, 및 적어도 하나의 제2 랜드마크 포인트에 대응하는 제2 픽셀들의 깊이 정보가 깊이 연속성 제한을 만족하는지 여부에 기초하여 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단할 수 있다. 이때, 적어도 하나의 제2 랜드마크 포인트의 위치 정보는 적어도 하나의 제1 랜드마크 포인트의 위치 정보에 대응될 수 있다.

단계(660)의 판단 결과, 정합된 오브젝트에서 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 이 있다면, 처리 장치는 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 변경할 수 있다(670).

처리 장치는 단계(660)의 판단 결과를 기초로, 정합된 오브젝트에서 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트를 추출하고, 추출된 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 변경할 수 있다.

단계(670)에서, 처리 장치는 제1 픽셀들의 깊이 정보 및 제2 픽셀들의 깊이 정보 중 깊이 연속성 제한을 만족하지 못하는 어느 하나의 깊이 정보를, 제1 픽셀들의 깊이 정보 및 제2 픽셀들의 깊이 정보 중 깊이 연속성 제한을 만족하는 다른 하나의 깊이 정보를 이용하여 변경할 수 있다.

처리 장치는 단계(670)에서 변경된 깊이 정보를 이용하여 단계(650)에서 정합된 오브젝트를 수정할 수 있다(680).

일 실시예에 따른 처리 장치는 서로 다른 영상에 포함된 3차원 오브젝트들 간의 정합 시에 3차원의 깊이 연속성을 고려할 수 있다. 처리 장치는 깊이 연속성을 고려함으로써, 3차원 오브젝트에 대해 사용자 인터랙션을 잘못 입력한 경우에 사용자 인터랙션의 오류를 수정할 수 있다.

처리 장치는 어느 하나의 영상에 포함된 3차원 오브젝트에서 깊이 연속성을 만족하는 못하는 랜드마크 포인트를 제거하거나, 해당 랜드마크 포인트의 위치 또는 깊이를 다른 영상에 포함된 3차원 오브젝트의 위치 정보 및 깊이 정보에 의해 수정함으로써 사용자 인터랙션의 오류를 수정할 수 있다.

도 7은 일 실시예에 따른 3차원 오브젝트를 처리하는 장치의 블록도이다. 도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 처리 장치(700)는 프로세서(710), 메모리(720), 디스플레이(730), 및 센서들(740)을 포함한다. 프로세서(710), 메모리(720), 디스플레이(730), 및 센서들(740)은 버스(750)를 통하여 서로 통신할 수 있다.

프로세서(710)는 디스플레이(730)에서 포인팅된 랜드마크 포인트들에 대응되는 픽셀들의 위치 정보, 및 픽셀들의 깊이 정보를 획득하고, 픽셀들의 위치 정보 및 픽셀들의 깊이 정보에 기초하여 적어도 하나의 3차원 오브젝트를 처리한다.

프로세서(710)는 픽셀들의 위치 정보에 기초하여 적어도 하나의 3차원 오브젝트를 세그먼테이션하고, 세그먼테이션된 3차원 오브젝트에서 포인팅에 의해 잘못 표현된 부분, 다시 말해 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단할 수 있다. 프로세서(710)는 잘못 표현된 부분이 있는 경우에 잘못 표현된 부분에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 변경할 수 있다.

센서들(740)은 제1 오브젝트에 대하여 사용자가 포인팅한 복수의 제1 랜드마크 포인트들을 감지하고, 제2 오브젝트에 대하여 사용자가 포인팅한 복수의 제2 랜드마크 포인트들을 감지할 수 있다. 이때, 프로세서(710)는 제1 오브젝트에 대한 사용자의 인터랙션을 해석하여 포인팅된 제1 랜드마크 포인트들에 대응되는 제1 픽셀들의 위치 정보, 및 제1 픽셀들의 깊이 정보를 획득할 수 있다. 또한, 프로세서(710)는 제2 오브젝트에 대한 사용자의 인터랙션을 해석하여 포인팅된 제2 랜드마크 포인트들에 대응되는 제2 픽셀들의 위치 정보, 및 제2 픽셀들의 깊이 정보를 획득할 수 있다.

프로세서(710)는 제1 픽셀들의 위치 정보, 및 제2 픽셀들의 위치 정보에 기초하여 제1 오브젝트 및 제2 오브젝트를 정합한다. 프로세서(710)는 정합된 오브젝트에서 인터랙션에 의해 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단한다. 판단 결과, 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있다고 판단되는 경우, 프로세서(710)는 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 변경할 수 있다.

이 밖에도, 프로세서(710)는 도 1 내지 도 6을 통하여 전술한 적어도 하나의 방법을 수행할 수 있다. 프로세서(710)는 프로그램을 실행하고, 처리 장치(700)를 제어할 수 있다. 프로세서(710)에 의하여 실행되는 프로그램 코드는 메모리(720)에 저장될 수 있다. 처리 장치(700)는 입출력 장치(도면 미 표시)를 통하여 외부 장치(예를 들어, 퍼스널 컴퓨터 또는 네트워크)에 연결되고, 데이터를 교환할 수 있다.

도 1 내지 도 6을 통하여 전술한 적어도 하나의 방법은 3차원 이미지 또는 3차원 그래픽스 영상을 편집하는 소프트웨어와 결합하여 사용될 수 있다. 또는, 도 1 내지 도 6을 통하여 전술한 적어도 하나의 방법은 태블릿 또는 스마트 폰 내의 프로세서에서 동작하는 앱 형태로도 구현되거나, 칩 형태로 구현되어 디스플레이 내에 내장될 수 있다.

디스플레이(730)는 프로세서(710)의 제어에 따라 메모리(720)의 특정 영역에 저장된 영상 데이터를 재생할 수 있다. 디스플레이(730)는 예를 들어, 무안경식 시점 추적 3차원 디스플레이, 무안경식 멀티 뷰 디스플레이, 안경식 3차원 디스플레이 등과 같은 3차원 디스플레이일 수 있다.

디스플레이(730)는 서로 다른 영상들에 포함된 3차원 오브젝트들을 표시할 수 있다. 이때, 3차원 오브젝트들은 서로 동일한 것일 수 있다.

센서들(740)은 디스플레이(730)에 표시된 적어도 하나의 3차원 오브젝트에 대하여 사용자가 포인팅한 복수의 랜드마크 포인트들을 감지한다.

센서들(740)은 잘 알려진 방식(예를 들어, 광학 이미지를 전기 신호로 변환하는 방식 등)으로 사용자 입력을 수신할 수 있다. 설명의 편의를 위하여 디스플레이(730)와 센서들(740)이 개별적으로 구성되는 경우를 설명하였으나, 디스플레이(730)와 센서들(740)은 터치 디스플레이 등의 형태로 일체로 구성될 수도 있다.

디스플레이(730)는 메모리(720)의 특정 영역에 저장된 영상 데이터를 3차원으로 재생하는 3차원 디스플레이일 수 있다.

도 8은 다른 실시예에 따른 3차원 오브젝트를 처리하는 장치의 블록도이다.

도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 처리 장치(800)는 데이터베이스(810), 이미지 프로세서(Image Processor)(820), 부피 렌더링(Volume Rendering)부(830), 3D 렌더링(3D Rendering)부(840), 감지부(850), 3D 디스플레이(860), 및 해석기(Interpreter)(870)를 포함할 수 있다.

데이터베이스(810)는 3차원 영상들을 저장할 수 있다.

이미지 프로세서(820)는 해석기(870)로부터 수신한 랜드마크 포인트들에 대응하는 픽셀들의 위치 정보, 및 픽셀들의 깊이 정보를 이용하여 데이터베이스(810)에 저장된 3차원 영상들을 처리할 수 있다. 이미지 프로세서(820)는 픽셀들의 위치 정보, 및 픽셀들의 깊이 정보를 이용하여 데이터베이스(810)에 저장된 3차원 영상들이 깊이 연속성 제한을 만족하도록 세그먼테이션 또는 정합 등을 수행할 수 있다. 이미지 프로세서(820)는 예를 들어, 그래프-컷 방식 또는 그랩 컷 방식 등을 이용하여 세그먼테이션을 수행할 수 있다.

부피 렌더링부(830)는 이미지 프로세서(820)에서 처리된 3차원 영상들에 대하여 색상, 명암, 메시화 등의 그래픽 처리를 수행할 수 있다.

3D 렌더링부(840)는 부피 렌더링부(830)에서 처리된 영상을 3차원 디스플레이 장치에서 재생할 수 있도록 스테레오 영상으로 구성할 수 있다. 감지부(850)는 3D 디스플레이(860)에 표시된 3차원 오브젝트에 대한 사용자의 인터랙션(예를 들어, 펜 또는 손가락을 이용하여 랜드마크 포인트들의 포인팅)을 감지할 수 있다.

3D 디스플레이(860)는 데이터베이스(810)에 저장된 3차원 영상들을 표시할 수 있다.

해석기(870)는 감지부(850)를 통해 감지된, 3차원 오브젝트에 대한 사용자의 인터랙션을 해석할 수 있다. 해석기(870)의 해석을 통해 포인팅된 랜드마크 포인트들에 대응하는 픽셀들의 위치 정보, 및 픽셀들의 깊이 정보가 획득될 수 있다.

실시예에 따라서, 해석기(870)는 처리 장치(800) 내에 포함될 수도 있고, 처리 장치(800) 외부에 별개의 장치로 구성될 수도 있다.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성 요소, 소프트웨어 구성 요소, 및/또는 하드웨어 구성 요소 및 소프트웨어 구성 요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성 요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

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 실시예를 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. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

700: 처리 장치
710: 프로세서
720: 메모리
730: 디스플레이
740: 센서들

Claims

3차원 디스플레이에 표시된 적어도 하나의 3차원 오브젝트에 대한 사용자의 인터랙션을 감지하는 단계;
상기 사용자의 인터랙션을 기초로, 상기 인터랙션에 의해 포인팅된 랜드마크 포인트들에 대응하는 픽셀들의 위치 정보 및 픽셀들의 깊이 정보를 획득하는 단계;
상기 픽셀들의 위치 정보 및 상기 픽셀들의 깊이 정보에 기초하여, 상기 적어도 하나의 3차원 오브젝트를 세그먼테이션(segmentation)하는 단계; 및
상기 세그먼테이션에 의해 상기 랜드마크 포인트들 중 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하는지 여부에 기초하여 상기 적어도 하나의 3차원 오브젝트를 처리하는 단계
를 포함하고,
상기 세그먼테이션(segmentation)하는 단계는
상기 랜드마크 포인트들의 입력 순서 및 상기 랜드마크 포인트들의 깊이 정보에 기초하여, 상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 상기 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 판단 결과를 기초로, 상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 상기 적어도 하나의 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 변경하는 단계
를 포함하는, 3차원 오브젝트를 처리하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 감지하는 단계는
상기 3차원 오브젝트에 대하여 상기 사용자가 포인팅한 복수의 랜드마크 포인트들(landmark points)을 감지하는 단계
를 포함하는, 3차원 오브젝트를 처리하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 획득하는 단계는
상기 사용자의 인터랙션을 해석(interpret)하여 상기 포인팅된 랜드마크 포인트들에 대응하는 상기 픽셀들의 위치 정보, 및 상기 픽셀들의 깊이 정보를 획득하는 단계
를 포함하는, 3차원 오브젝트를 처리하는 방법.
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3차원 디스플레이에 표시된 적어도 하나의 3차원 오브젝트에 대한 사용자의 인터랙션을 감지하는 단계;
상기 사용자의 인터랙션을 기초로, 상기 인터랙션에 의해 포인팅된 랜드마크 포인트들에 대응하는 픽셀들의 위치 정보 및 픽셀들의 깊이 정보를 획득하는 단계;
상기 픽셀들의 위치 정보 및 상기 픽셀들의 깊이 정보에 기초하여 상기 적어도 하나의 3차원 오브젝트를 세그먼테이션(segmentation)하는 단계; 및
상기 세그먼테이션에 의해 상기 랜드마크 포인트들 중 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하는지 여부에 기초하여 상기 적어도 하나의 3차원 오브젝트를 처리하는 단계
를 포함하고,
상기 세그먼테이션(segmentation)하는 단계는
상기 랜드마크 포인트들 중 적어도 하나의 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보가 상기 적어도 하나의 랜드마크 포인트에 이웃하는 이웃 랜드마크 포인트들에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보와 깊이 연속성 제한(depth continuity regularization)을 만족하는지 여부에 기초하여, 상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 판단 결과를 기초로, 상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 상기 적어도 하나의 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 변경하는 단계
를 포함하는, 3차원 오브젝트를 처리하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 깊이 정보를 변경하는 단계는
상기 이웃 랜드마크 포인트들에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 이용하여 상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 변경하는 단계
를 포함하는, 3차원 오브젝트를 처리하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 깊이 정보를 변경하는 단계는
상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트를 추출하는 단계; 및
상기 추출된 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 변경하는 단계
를 포함하는, 3차원 오브젝트를 처리하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 적어도 하나의 3차원 오브젝트는
제1 영상에 포함된 제1 오브젝트 및 상기 제1 영상과 상이한 제2 영상에 포함된 제2 오브젝트를 포함하고,
상기 감지하는 단계는
상기 제1 오브젝트에 대하여 상기 사용자가 포인팅한 복수의 제1 랜드마크 포인트들을 감지하는 단계; 및
상기 제2 오브젝트에 대하여 상기 사용자가 포인팅한 복수의 제2 랜드마크 포인트들을 감지하는 단계
를 포함하는, 3차원 오브젝트를 처리하는 방법.
제10항에 있어서,
상기 획득하는 단계는
상기 제1 오브젝트에 대한 상기 사용자의 인터랙션을 해석하여 상기 포인팅된 제1 랜드마크 포인트들에 대응하는 제1 픽셀들의 위치 정보, 및 상기 제1 픽셀들의 깊이 정보를 획득하는 단계; 및
상기 제2 오브젝트에 대한 상기 사용자의 인터랙션을 해석하여 상기 포인팅된 제2 랜드마크 포인트들에 대응되는 제2 픽셀들의 위치 정보, 및 상기 제2 픽셀들의 깊이 정보를 획득하는 단계
를 포함하는, 3차원 오브젝트를 처리하는 방법.
제11항에 있어서,
상기 처리하는 단계는
상기 제1 픽셀들의 위치 정보, 상기 제2 픽셀들의 위치 정보, 상기 제1 픽셀들의 깊이 정보 및 상기 제2 픽셀들의 깊이 정보에 기초하여 상기 제1 오브젝트 및 상기 제2 오브젝트를 정합(registration)하는 단계
를 포함하는, 3차원 오브젝트를 처리하는 방법.
제12항에 있어서,
상기 제1 오브젝트 및 상기 제2 오브젝트를 정합하는 단계는
상기 제1 픽셀들의 위치 정보, 및 상기 제2 픽셀들의 위치 정보에 기초하여 상기 제1 오브젝트 및 상기 제2 오브젝트를 정합하는 단계;
상기 정합된 오브젝트에서 상기 인터랙션에 의하여 감지된 랜드마크 포인트들의 깊이 정보에 기초하여, 상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단하는 단계;
상기 판단 결과를 기초로, 상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트를 추출하는 단계; 및
상기 추출된 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 변경하는 단계
를 포함하는, 3차원 오브젝트를 처리하는 방법.
제13항에 있어서,
상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단하는 단계는
적어도 하나의 제1 랜드마크 포인트에 대응하는 제1 픽셀들의 깊이 정보, 및 적어도 하나의 제2 랜드마크 포인트- 상기 적어도 하나의 제2 랜드마크 포인트의 위치 정보는 상기 적어도 하나의 제1 랜드마크 포인트의 위치 정보에 대응됨- 에 대응하는 제2 픽셀들의 깊이 정보가 깊이 연속성 제한을 만족하는지 여부에 기초하여 상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단하는 단계
를 포함하는, 3차원 오브젝트를 처리하는 방법.
제14항에 있어서,
상기 추출된 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 변경하는 단계는
상기 제1 픽셀들의 깊이 정보 및 상기 제2 픽셀들의 깊이 정보 중 상기 깊이 연속성 제한을 만족하지 못하는 어느 하나의 깊이 정보를, 상기 제1 픽셀들의 깊이 정보 및 상기 제2 픽셀들의 깊이 정보 중 상기 깊이 연속성 제한을 만족하는 다른 하나의 깊이 정보를 이용하여 변경하는 단계
를 포함하는, 3차원 오브젝트를 처리하는 방법.
제1항 내지 제3항 및 제7항 내지 제15항 중에서 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
3차원 디스플레이에 표시된 적어도 하나의 3차원 오브젝트에 대하여 사용자가 포인팅한 복수의 랜드마크 포인트들을 감지하는 센서들; 및
상기 포인팅된 랜드마크 포인트들에 대응되는 픽셀들의 위치 정보, 및 상기 픽셀들의 깊이 정보를 획득하고, 상기 픽셀들의 위치 정보 및 상기 픽셀들의 깊이 정보가 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하는지 여부에 기초하여 상기 적어도 하나의 3차원 오브젝트를 처리하는 프로세서
를 포함하고,
상기 프로세서는
상기 포인팅된 랜드마크 포인트들 중 제1 랜드마크 포인트들에 대응하는 제1 픽셀들의 위치 정보, 및 상기 포인팅된 랜드마크 포인트들 중 제2 랜드마크 포인트들에 대응하는 제2 픽셀들의 위치 정보에 기초하여 제1 오브젝트 및 제2 오브젝트를 정합하고, 상기 정합된 오브젝트에서 상기 제1 픽셀들의 깊이 정보 및 상기 제2 픽셀들의 깊이 정보 중 상기 깊이 연속성 제한을 만족하지 못하는 어느 하나의 깊이 정보를, 상기 제1 픽셀들의 깊이 정보 및 상기 제2 픽셀들의 깊이 정보 중 상기 깊이 연속성 제한을 만족하는 다른 하나의 깊이 정보를 이용하여 변경하는, 3차원 오브젝트를 처리하는 장치.
제17항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 픽셀들의 위치 정보에 기초하여 상기 적어도 하나의 3차원 오브젝트를 세그먼테이션하고, 상기 세그먼테이션된 3차원 오브젝트에서 상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트가 있는지 여부를 판단하고, 상기 깊이 연속성과 관련된 조건을 만족하지 않는 적어도 하나의 랜드마크 포인트에 대응하는 픽셀들의 깊이 정보를 변경하는, 3차원 오브젝트를 처리하는 장치.
제18항에 있어서,
상기 적어도 하나의 3차원 오브젝트는
제1 영상에 포함된 제1 오브젝트 및 상기 제1 영상과 상이한 제2 영상에 포함된 제2 오브젝트를 포함하고,
상기 센서들은
상기 제1 오브젝트에 대하여 상기 사용자가 포인팅한 복수의 제1 랜드마크 포인트들을 감지하고, 상기 제2 오브젝트에 대하여 상기 사용자가 포인팅한 복수의 제2 랜드마크 포인트들을 감지하며,
상기 프로세서는
상기 제1 오브젝트에 대한 상기 사용자의 인터랙션을 해석하여 상기 포인팅된 제1 랜드마크 포인트들에 대응되는 제1 픽셀들의 위치 정보, 및 상기 제1 픽셀들의 깊이 정보를 획득하고, 상기 제2 오브젝트에 대한 상기 사용자의 인터랙션을 해석하여 상기 포인팅된 제2 랜드마크 포인트들에 대응되는 제2 픽셀들의 위치 정보, 및 상기 제2 픽셀들의 깊이 정보를 획득하는, 3차원 오브젝트를 처리하는 장치.
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