KR102504549B1 - three-dimensional system using stretchable display and method for three-dimensional realization - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a system and a method for three-dimensional implementation of an image using a stretchable display, which allow a more realistic three-dimensional shape to be implemented. The system of the present invention comprises: an image determination unit; an image processing unit for converting a contrast value into a height conversion control value; and a height driving control unit for receiving the height conversion control value converted by the image processing unit.

Description

스트레쳐블 디스플레이를 이용한 이미지의 입체 구현 시스템 및 방법{three-dimensional system using stretchable display and method for three-dimensional realization}Three-dimensional system using stretchable display and method for three-dimensional realization}

본 발명은 스트레쳐블 디스플레이를 이용한 이미지의 입체 구현 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 입체 구현을 위해 제공되는 이미지의 밝기 정보를 기초로 하여 스트레쳐블 디스플레이의 승강핀의 승강높이를 제어하여 디스플레이 되는 이미지 또는 영상을 빠르게 그리고 현실감 있도록 2D영상을 3D형식으로 표시할 수 있도록 하는 스트레쳐블 디스플레이를 이용한 이미지의 입체 구현 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for realizing a three-dimensional image using a stretchable display, and more particularly, based on brightness information of an image provided for three-dimensional realization, the lifting height of a lifting pin of a stretchable display is controlled The present invention relates to a system and method for realizing a 3D image using a stretchable display that allows a 2D image to be displayed in a 3D format quickly and realistically by using a display device.

정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Device), 유기발광다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display), 및 전기영동 표시장치(Electro Phoretic Display)와 같은 여러가지 평판표시장치가 활용되고 있다. 특히, 최근에는 유기발광다이오드 표시장치 및 전기영동 표시장치와 갖는 평판표시장치를 유연성을 갖는 플렉서블 디스플레이(flexible display)로 구현하기 위한 연구가 이어지고 있다.As the information society develops, the demand for display devices for displaying images is increasing in various forms, and recently, liquid crystal displays, plasma displays, organic light emitting diode displays ( Various flat panel display devices such as organic light emitting diode displays, and electrophoretic displays are being utilized. In particular, recently, research has been conducted to implement a flat panel display with an organic light emitting diode display and an electrophoretic display into a flexible display having flexibility.

플렉서블 디스플레이는 평판표시장치를 곡면 형태(curved shape)로 형성하는 곡면 디스플레이(curved (type) display), 평판표시장치가 접힐 수 있도록 형성하는 폴더블 디스플레이(foldable display), 평판표시장치를 휘거나 늘어나게 할 수 있는 스트레처블 디스플레이(stretchable display) 등으로 구분된다. 곡면 디스플레이와 폴더블 디스플레이는 상용화가 되어 다수의 업체가 시장에 제품을 내놓고 있다. Flexible displays include a curved (type) display that forms a flat panel display into a curved shape, a foldable display that forms a flat panel display that can be folded, and a flat panel display that bends or stretches. It is divided into a stretchable display that can Curved displays and foldable displays have been commercialized and many companies are introducing products to the market.

그리고 스트레처블 디스플레이는 말 그대로, 화면이 고무처럼 늘어날 수 있는 디스플레이 장치로 외부에서 가해지는 힘에 의해 일시적인 구조 변형이 발생하여 영구적인 손상 없이 다시 원래 상태로 회복 되도록 하는 것으로, 도 1은 한국등록특허 제 2321057호의 스트레쳐블 디스플레이 입체 구현 시스템을 나타낸 도면이다.And a stretchable display is, literally, a display device whose screen can be stretched like rubber. Temporary structural deformation is caused by an external force to be restored to its original state without permanent damage. Figure 1 is registered in Korea It is a diagram showing the three-dimensional realization system for a stretchable display of Patent No. 2321057.

도면을 참조하면, 이러한 스트레쳐블 디스플레이 입체 구현 시스템은 스트레쳐블 디스플레이(10)의 하부에 배치된 복수개의 승강핀(20)을 승하강시키면서 스트레쳐블 디스플레이(10)의 하부면을 가압시켜 표면이 연신되면서 특정 입체 형상이 구현되도록 하는 것으로서, 각 승강핀(20)의 승강 높이에 의해 입체 형상이 결정된다.Referring to the drawings, the three-dimensional realization system of the stretchable display presses the lower surface of the stretchable display 10 while raising and lowering a plurality of lifting pins 20 disposed below the stretchable display 10. As the surface is stretched, a specific three-dimensional shape is implemented, and the three-dimensional shape is determined by the lifting height of each lifting pin 20.

이러한 각 승강핀의 승강 높이는 특정 이미지에 따라 각각 다르게 형성되는데, 이러한 입체를 표현하기 위한 이미지가 변경될 때 마다, 별도의 연산을 수행하여 각 승강핀의 승강 높이를 재설정해야 하는 번거로움이 발생된다. The lifting height of each lifting pin is formed differently depending on a specific image. Whenever the image for expressing this three-dimensional object is changed, it is cumbersome to reset the lifting height of each lifting pin by performing a separate calculation. .

한국등록특허 제 2321057호Korean Registered Patent No. 2321057

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 입체 구현을 위해 제공되는 이미지를 스캔하고 스트레쳐블 디스플레이의 하부에 설치된 각 승강핀의 배열과 대응되도록 이미지를 각 영역별로 분할하여, 각 영역별 승강핀의 승하강 높이가 자동적으로 설정될 수 있도록 하는데 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to scan an image provided for 3D realization and to make the image correspond to the arrangement of each lifting pin installed in the lower part of the stretchable display. It is divided by division, so that the lifting height of the lifting pin for each area can be automatically set.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 복수개의 승강핀이 하부에 배열되어, 상기 승강핀의 승하강 동작에 의해 표면이 연신되어 특정 입체형상이 구현되는 스트레쳐블 디스플레이를 이용한 이미지 입체 구현 시스템에 있어서, 입체 구현을 위해 제공된 이미지를 스캔하여, 상기 이미지가 배경 정보로만 이루어진 것인지, 배경 정보와 함께 사물이 포함된 이미지인지 판단하는 이미지 판단부와, 상기 이미지 판단부에서 스캔된 이미지를 상기 스트레쳐블 디스플레이에 설치된 승강핀의 배치형상 및 배치개수와 대응되는 배치형상 및 대응되는 개수의 영역으로 각각 분할하고, 각 영역별 명암값을 비교하여 산출된 명암값을 높이변환 제어값으로 변환시키는 이미지 처리부와, 상기 이미지 처리부에서 변환된 높이변환 제어값을 제공받아 스트레쳐블 디스플레이에 설치된 각 승강핀이 특정 높이로 승하강되도록 구동제어하는 높이구동 제어부를 포함하여 제공된다.According to one aspect of the present invention for achieving the above object, a stretchable display in which a plurality of elevating pins are arranged at the bottom and the surface is stretched by the elevating and descending operation of the elevating pins to realize a specific three-dimensional shape In the used image stereoscopic realization system, an image determination unit which scans an image provided for stereoscopic realization and determines whether the image consists only of background information or an image including an object along with background information, and the image determination unit scans The image is divided into areas corresponding to the arrangement shape and number of lift pins installed on the stretchable display, and the contrast values for each area are compared, and the calculated contrast value is controlled for height conversion It is provided including an image processing unit that converts the value into a value, and a height driving control unit that receives the height conversion control value converted by the image processing unit and drives and controls each lifting pin installed in the stretchable display to move up and down to a specific height.

여기서, 상기 이미지 판단부는 상기 이미지를 스캔하여 이미지 정보를 생성하는 스캔 모듈과, 배경 정보와 사물 정보가 분류된 다양한 이미지 정보가 저장되는 이미지 학습 DB와,Here, the image determination unit includes a scan module for generating image information by scanning the image, an image learning DB for storing various image information in which background information and object information are classified,

상기 스캔 모듈에서 생성된 이미지 정보를 상기 이미지 학습 DB에서 학습된 학습모델에 의해 상기 이미지 정보가 배경 정보로만 이루어진 것인지, 배경 정보와 함께 사물 정보가 포함된 이미지인지 판단하는 판단 모듈을 포함하여 제공된다.A determination module for determining whether the image information generated by the scan module is composed of only background information or an image including object information along with background information by means of a learning model learned in the image learning DB is provided. .

아울러, 상기 이미지 처리부는 상기 이미지 판단부에서 저장된 이미지 정보에서 입체를 구현할 영역을 구획하고, 상기 구획된 영역을 상기 스트레쳐블 디스플레이에 설치된 승강핀의 개수와 대응되는 개수의 영역으로 각각 분할시키는 영역 분할 모듈과, 상기 영역 분할 모듈에서 분할된 각 분할영역에 해당되는 이미지 픽셀의 밝기 평균값을 산출하는 명도 산출 모듈과, 상기 분할영역들에서 산출된 밝기 평균값의 최저 및 최대값을 기준으로 상기 각 분할영역의 높이변환값을 산출하는 높이 변환 모듈을 포함하여 제공된다.In addition, the image processing unit partitions an area to implement a three-dimensional object from the image information stored in the image determination unit, and divides the divided area into areas corresponding to the number of lift pins installed in the stretchable display. A segmentation module, a brightness calculation module that calculates an average brightness value of image pixels corresponding to each segmented area divided by the area segmentation module, and each segmentation based on the minimum and maximum values of average brightness values calculated in the segmented areas. A height conversion module that calculates a height conversion value of an area is provided.

더욱이, 상기 이미지 판단부에서 판단된 이미지가 배경 정보와 함께 사물 정보가 포함된 이미지일 경우, 상기 사물과 배경 영역이 분리되도록 기준라인을 형성시키는 기준라인 생성부를 더 포함하여, 상기 영역 분할 모듈에서는 각 분할영역에 포함된 배경 이미지와 사물 이미지 영역의 비율을 고려하여 각 분할영역을 사물 이미지에 해당하는 제1 분할영역과 배경 이미지에 해당하는 제2 분할영역으로 분리시키고, 상기 높이 변환 모듈에서는 상기 제1 분할영역들에서 산출된 밝기 평균값의 최저 및 최대값을 기준으로 상기 각 제1 분할영역의 높이변환 제어값을 산출하고, 상기 제2 분할영역들에서 산출된 밝기 평균값의 최저 및 최대값을 기준으로 상기 각 제2 분할영역의 높이변환 제어값을 산출하도록 한다.Furthermore, when the image determined by the image determination unit is an image including object information as well as background information, a reference line generation unit for forming a reference line to separate the object and the background area may be further included, so that the region segmentation module Considering the ratio between the background image and the object image area included in each split area, each split area is divided into a first split area corresponding to the object image and a second split area corresponding to the background image, and the height conversion module A height conversion control value of each first partition is calculated based on the minimum and maximum values of the average brightness values calculated in the first partition areas, and the minimum and maximum values of the average brightness values calculated in the second partition areas are calculated. As a reference, a height conversion control value of each of the second divided regions is calculated.

또한, 상기 제1 분할영역에서 생성되는 높이변환 제어값에 의해 승강되는 모든 승강핀의 높이는 상기 제2 분할영역에서 생성되는 높이변환 제어값에 의해 승강되는 승강핀의 높이보다 특정 높이만큼 더 높아지도록, 상기 높이구동 제어부에서는 제1 분할영역에서 생성되는 높이변환 제어값에 사물높이 가중치값을 더하여 높이변환 제어값이 생성되도록 한다.In addition, the heights of all lift pins lifted by the height conversion control value generated in the first partition area are higher than the height of the lift pins lifted by the height conversion control value generated in the second partition area by a specific height. , The height driving control unit adds an object height weight value to the height conversion control value generated in the first division area to generate a height conversion control value.

복수개의 승강핀이 하부에 배열되어, 상기 승강핀의 승하강 동작에 의해 표면이 연신되어 특정 입체형상이 구현되는 스트레쳐블 디스플레이를 이용한 이미지 입체 구현 방법에 있어서, 입체 구현을 위해 제공된 이미지를 스캔하여, 상기 이미지가 배경 정보로만 이루어진 것인지, 배경 정보와 함께 사물 정보가 포함된 이미지인지 판단하는 단계, 상기 이미지를 상기 스트레쳐블 디스플레이에 설치된 승강핀의 배치형상 및 배치개수와 대응되는 배치형상 및 대응되는 개수의 분할영역으로 각각 분할시키는 단계, 상기 각 분할영역에 해당되는 이미지의 밝기 평균값을 각각 산출하는 단계, 상기 분할영역들에서 산출된 밝기 평균값의 최저 및 최대값을 기준으로 상기 각 분할영역의 높이변환 제어값을 산출하는 단계, 상기 높이변환값을 기초로 하여 상기 스트레쳐블 디스플레이에 설치된 각 승강핀이 승하강하도록 구동제어하는 단계를 포함하여 제공된다.A method for realizing a stereoscopic image using a stretchable display in which a plurality of elevating pins are arranged at the bottom and a surface is stretched by an elevating operation of the elevating pins to realize a specific three-dimensional shape, wherein the image provided for three-dimensional realization is scanned determining whether the image is composed of only background information or an image including object information along with background information, determining the image in an arrangement shape corresponding to the arrangement shape and number of lift pins installed in the stretchable display, and Dividing into a corresponding number of partitions, calculating an average brightness value of the image corresponding to each partition, and each partition based on the minimum and maximum values of the average brightness values calculated in the partitions. The method includes calculating a height conversion control value of , and driving and controlling each lift pin installed in the stretchable display to move up and down based on the height conversion value.

복수개의 승강핀이 하부에 배열되어, 상기 승강핀의 승하강 동작에 의해 표면이 연신되어 특정 입체형상이 구현되는 스트레쳐블 디스플레이를 이용한 이미지 입체 구현 방법에 있어서, 입체 구현을 위해 제공된 이미지를 스캔하여, 상기 이미지가 배경 정보로만 이루어진 것인지, 배경 정보와 함께 사물 정보가 포함된 이미지인지 판단하는 단계, 상기 제공된 이미지가 배경 정보와 함께 사물 정보가 포함된 이미지일 경우, 상기 제공된 이미지에서 사물과 배경 영역이 분리되도록 기준라인을 형성시키는 단계, 상기 배경 및 사물 정보가 포함된 이미지를 상기 스트레쳐블 디스플레이에 설치된 승강핀의 배치형상 및 배치개수와 대응되는 배치형상 및 대응되는 개수의 분할영역으로 각각 분할시키는 단계, 상기 각 분할영역에 포함된 배경 이미지와 사물 이미지 영역의 비율을 고려하여 상기 각 분할영역을 사물 이미지에 해당하는 제1 분할영역과 배경 이미지에 해당하는 제2 분할영역으로 분리시키는 단계, 상기 각 분할영역에 해당되는 이미지의 밝기 평균값을 각각 산출하는 단계, 상기 제1 분할영역들에서 산출된 밝기 평균값의 최저 및 최대값을 기준으로 상기 각 제1 분할영역의 높이변환 제어값을 산출하고, 상기 제2 분할영역들에서 산출된 밝기 평균값의 최저 및 최대값을 기준으로 상기 각 제2 분할영역의 높이변환 제어값을 산출하는 단계, 상기 각 제1 분할영역의 높이변환 제어값에 사물높이 가중치값을 더하여 높이변환값을 변환하는 단계, 상기 제1, 제2 분할영역에서 산출된 최종 높이변환 제어값을 기초로 하여 상기 스트레쳐블 디스플레이에 설치된 각 승강핀이 승하강하도록 구동제어하는 단계를 포함하여 제공된다.A method for realizing a stereoscopic image using a stretchable display in which a plurality of elevating pins are arranged at the bottom and a surface is stretched by an elevating operation of the elevating pins to realize a specific three-dimensional shape, wherein the image provided for three-dimensional realization is scanned determining whether the image is composed of only background information or an image including object information along with background information, and if the provided image is an image including object information as well as background information, object and background in the provided image Forming reference lines to separate regions, dividing the image including the background and object information into divided regions corresponding to the arrangement shape and number of lift pins installed on the stretchable display and the corresponding number of divisions dividing each of the divided areas into a first partition corresponding to the object image and a second partition corresponding to the background image in consideration of the ratio between the background image and the object image included in each partition; Calculating an average brightness value of the image corresponding to each of the partitioned areas, Calculating a height conversion control value of each of the first partitioned areas based on the minimum and maximum values of the average brightness values calculated in the first partitioned areas and calculating a height conversion control value of each of the second divisions based on the minimum and maximum values of the average brightness values calculated in the second divisions. converting a height conversion value by adding a height weight value; driving and controlling each lift pin installed in the stretchable display to move up and down based on the final height conversion control value calculated in the first and second divided regions; steps are provided.

여기서, 상기 각 제1 분할영역의 높이변환값에 사물높이 가중치값을 더하여 상기 제1 분할영역에서 최저 밝기에 해당되는 분할영역의 대응 승강핀은 제1의 높이로 설정되며, 상기 제2 분할영역에서 최대 밝기에 해당되는 분할영역의 대응 승강핀은 상기 제1의 높이보다 일정 간격 낮은 제2의 높이로 설정된다.Here, by adding an object height weight value to the height conversion value of each of the first partitioned areas, the lifting pin corresponding to the partitioned area corresponding to the lowest brightness in the first partitioned area is set to a first height, and the second partitioned area Corresponding lifting pins of the divided area corresponding to the maximum brightness in are set to a second height lower than the first height by a predetermined interval.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 입체 구현을 위해 제공되는 이미지를 스캔하고 스트레쳐블 디스플레이의 하부에 설치된 각 승강핀의 배열과 대응되도록 이미지를 각 영역별로 분할하여, 각 영역별 승강핀의 승하강 높이가 자동적으로 설정되도록 하여, 다른 이미지로 교체되더라도 신속하게 입체 구현을 위한 연산이 자동적으로 수행되어 디스플레이 되는 이미지 또는 영상을 빠르게 그리고 현실감 있도록 2D영상을 3D형식으로 표시되도록 하는 효과가 있다.According to the present invention as described above, the image provided for three-dimensional realization is scanned, and the image is divided into each region to correspond to the arrangement of each lifting pin installed at the bottom of the stretchable display. The height is set automatically, so that even if it is replaced with another image, the calculation for realizing the stereoscopic image is automatically performed quickly, so that the displayed image or video is displayed in a 3D format quickly and realistically.

또한, 입체 구현을 위해 제공되는 이미지 내에 배경과 사물이 함께 포함될 경우, 사물이 배경보다 일정 높이 이상으로 돌출되도록 연산을 수행하여 보다 현실감 있는 입체 형상이 구현되도록 하는 효과가 있다. In addition, when a background and an object are included together in an image provided for 3D realization, an operation is performed so that the object protrudes above a certain height from the background, so that a more realistic 3D shape is realized.

도 1은 한국등록특허 제 2321057호의 스트레쳐블 디스플레이 입체 구현 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 스트레쳐블 디스플레이를 이용한 이미지의 입체 구현 시스템의 주요구성을 나타낸 블럭도이다.
도 3은 본 발명에 따른 이미지 판단부의 주요 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 4는 본 발명에 따른 이미지 처리부의 주요 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 5는 본 발명에 따른 이미지 처리 과정을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 6은 이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 디스플레이를 이용한 이미지의 입체 구현 시스템의 주요구성을 나타낸 블럭도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 처리 과정을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 스트레쳐블 디스플레이를 이용한 이미지의 입체 구현 순서를 간략하게 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 디스플레이를 이용한 이미지의 입체 구현 순서를 간략하게 나타낸 순서도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예의 높이변환 제어값 설정에 따른 승강핀의 높이변환에 대해 개념적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing a three-dimensional realization system for a stretchable display of Korean Patent Registration No. 2321057.
2 is a block diagram showing the main configuration of a system for realizing a 3D image using a stretchable display according to the present invention.
3 is a block diagram showing the main configuration of the image determination unit according to the present invention.
4 is a block diagram showing the main configuration of an image processing unit according to the present invention.
5 is a diagram briefly illustrating an image processing process according to the present invention.
6 is a block diagram showing the main configuration of a system for realizing a 3D image using a stretchable display according to another embodiment of the present invention.
7 is a diagram briefly illustrating an image processing process according to another embodiment of the present invention.
8 is a flowchart briefly illustrating a sequence of 3D realization of an image using a stretchable display according to the present invention.
9 is a flowchart briefly illustrating a sequence of 3D realization of an image using a stretchable display according to another embodiment of the present invention.
10 is a diagram conceptually illustrating height conversion of lift pins according to height conversion control value settings according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 스트레쳐블 디스플레이를 이용한 이미지의 입체 구현 시스템의 주요구성을 나타낸 블럭도이고, 도 3은 본 발명에 따른 이미지 판단부(100)의 주요 구성을 나타낸 블럭도이고, 도 4는 본 발명에 따른 이미지 처리부(200)의 주요 구성을 나타낸 블럭도이고, 도 5는 본 발명에 따른 이미지 처리 과정을 간략하게 나타낸 도면이다.2 is a block diagram showing the main configuration of a system for realizing a stereoscopic image using a stretchable display according to the present invention, and FIG. 3 is a block diagram showing the main configuration of the image determination unit 100 according to the present invention. 4 is a block diagram showing the main configuration of the image processing unit 200 according to the present invention, and FIG. 5 is a diagram briefly showing an image processing process according to the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 스트레쳐블 디스플레이를 이용한 이미지의 입체 구현 시스템은 복수개의 승강핀(20)이 하부에 배열되어, 상기 승강핀(20)의 승하강 동작에 의해 표면이 연신되어 특정 입체형상이 구현되도록, 이미지 판단부(100), 이미지 처리부(200), 높이구동 제어부(300)를 포함하여 구성된다.Referring to the drawings, in the three-dimensional image realization system using the stretchable display according to the present invention, a plurality of lift pins 20 are arranged at the bottom, and the surface is stretched by the lifting and lowering operation of the lifting pins 20. It is configured to include an image determination unit 100, an image processing unit 200, and a height driving control unit 300 to implement a specific three-dimensional shape.

이미지 판단부(100)는 입체 구현을 위해 제공된 이미지를 스캔하여, 이미지가 배경 정보로만 이루어진 것인지, 배경 정보와 함께 사물이 포함된 이미지인지 판단하도록 하는 것으로서, 스캔 모듈(110), 이미지 학습 DB(120) 및 판단 모듈(130)을 포함하여 구성된다.The image determination unit 100 scans the image provided for 3D realization to determine whether the image consists of only background information or an image including objects along with the background information, and the scan module 110, the image learning DB ( 120) and a judgment module 130.

여기서 스캔 모듈(110)은 입체 구현 대상 이미지를 스캔하여 이미지 정보를 생성시키도록 한다.Here, the scan module 110 scans a 3D realization target image to generate image information.

그리고 이미지 학습 DB(120)는 배경 정보와 사물 정보를 비교하여, 배경 정보로만 이루어진 이미지와 사물 정보가 포함된 이미지로 분류되어 데이터베이스에 저장된다.Also, the image learning DB 120 compares the background information and the object information, classifies the image into an image consisting only of the background information and an image including the object information, and stores them in the database.

그리고 판단 모듈(130)은 스캔 모듈(110)에서 생성된 이미지 정보를 이미지 학습 DB(120)에 학습된 학습모델에 의해 대상 이미지 정보가 배경 정보로만 이루어진 것인지, 배경 정보와 함께 사물 정보가 포함된 이미지인지 판단하도록 한다.In addition, the determination module 130 determines whether the image information generated by the scan module 110 is based on the learning model learned in the image learning DB 120, whether the target image information consists only of background information, or whether object information is included along with the background information. Determine if it is an image.

이미지 처리부(200)는 이미지 판단부(100)에서 스캔된 이미지를 스트레쳐블 디스플레이(10)에 설치된 승강핀(20)의 배치형상 및 배치개수와 대응되는 배치형상 및 대응되는 개수의 영역으로 각각 분할하고, 각 영역별 명암값을 비교하여 산출된 명암값을 높이변환 제어값으로 변환되도록 하는 것으로서, 영역 분할 모듈(210), 명도 산출 모듈(220), 높이 변환 모듈(230)을 포함하여 구성된다.The image processing unit 200 converts the image scanned by the image determination unit 100 into an area corresponding to the arrangement shape and number of lift pins 20 installed on the stretchable display 10 and the corresponding number of areas. It divides and compares the contrast values of each region to convert the calculated intensity value into a height conversion control value, comprising a region division module 210, a brightness calculation module 220, and a height conversion module 230. do.

여기서 영역 분할 모듈(210)은 도 5에서와 같이 이미지 판단부(100)에서 저장된 이미지 정보에서 스트레쳐블 디스플레이(10)의 종횡비에 대응되도록 입체를 구현할 영역(A)을 비례에 맞춰 특정 위치로 구획한 다음(도 5의 a), 구획된 영역(A)을 스트레쳐블 디스플레이(10)에 설치된 승강핀(20)의 개수와 대응되는 개수의 영역으로 각각 분할하도록 한다(도 5의 b).Here, as shown in FIG. 5 , the area segmentation module 210 moves the area A where the three-dimensional object is to be implemented to a specific location proportionally to correspond to the aspect ratio of the stretchable display 10 from the image information stored in the image determination unit 100. After partitioning (FIG. 5A), the partitioned area A is divided into areas corresponding to the number of lift pins 20 installed in the stretchable display 10 (FIG. 5B). .

명도 산출 모듈(220)은 영역 분할 모듈(210)에서 분할된 각 분할영역에 해당되는 이미지 픽셀의 밝기 평균값을 산출하는 것으로, 도 5을 통해 더욱 자세히 설명하자면, 먼저 대상 이미지를 흑백으로 처리한다(도 5의 c).The brightness calculation module 220 calculates an average brightness value of image pixels corresponding to each divided area divided by the area segmentation module 210. To be described in more detail with reference to FIG. 5, first, the target image is processed in black and white ( Fig. 5c).

그리고 각 분할영역(A-1)에 포함된 다수개의 픽셀의 명도값을 합하여 전체 픽셀개수로 나누어 특정 분할영역(A-1)의 명도 평균값을 산출하도록 한다(도 5의 d). 도면에서와 같이 특정 분할영역(A-1)의 경우 총 9개의 픽셀로 구성되며, 각 픽셀의 명도값이 61에서 90까지 다양한 값으로 구성된다. 이러한 값의 평균을 구하면 특정 분할영역(A-1)의 명도 평균값은 69로 나타난다.Then, the sum of the brightness values of a plurality of pixels included in each partition area A-1 is divided by the total number of pixels to calculate the average brightness value of the specific partition area A-1 (d in FIG. 5). As shown in the figure, a specific partition area (A-1) is composed of a total of 9 pixels, and the brightness value of each pixel is composed of various values ranging from 61 to 90. When the average of these values is obtained, the average brightness value of the specific partition area (A-1) is 69.

높이 변환 모듈(230)은 각 분할영역들에서 산출된 밝기 평균값의 최저 및 최고값을 기준으로 각 분할영역의 높이변환 제어값을 산출하는 것으로, 이러한 높이변환 제어값은 비율(%)로 환산되도록 한다. 즉, 입체 구현 대상 이미지의 모든 분할영역에서 밝기의 최고값을 나타내는 분할영역은 승강핀(20)의 승강 최고높이로 인식하도록 하고, 밝기의 최소값을 나타내는 분할영역은 승강핀(20)의 최저높이로 인식되도록 한다.The height conversion module 230 calculates the height conversion control value of each division based on the lowest and highest average brightness values calculated in each division, and the height conversion control value is converted into a ratio (%). do. That is, the partitioned area representing the highest value of brightness among all the partitioned areas of the stereoscopic realization target image is recognized as the highest lifting height of the lift pin 20, and the partitioned area showing the minimum value of brightness is the lowest height of the lift pin 20 to be recognized as

예를 들자면, 입체 구현 대상 이미지의 모든 분할영역에서 밝기 평균값이 최고값인 분할영역에서는 높이변환값을 100%로 지정하고, 밝기 평균값이 최소값인 분할영역은 높이변환값을 0%로 지정한다.For example, the height conversion value is set to 100% for the partitioned area with the highest average brightness value among all the segmented areas of the stereoscopic realization target image, and the height conversion value is set to 0% for the segmented area with the minimum brightness average value.

높이구동 제어부(300)는 이미지 처리부(200)에서 변환된 높이변환 제어값을 제공받아 스트레쳐블 디스플레이(10)에 설치된 각 승강핀(20)이 특정 높이로 승하강되도록 구동제어한다. 즉, 각 분할영역에 대응되는 높이변환 제어값에 따라 이와 대응되는 승강핀(20)이 각각 알맞은 높이로 대응되어 자동적으로 승하강하게 된다.The height driving control unit 300 receives the height conversion control value converted by the image processing unit 200 and drives and controls each lifting pin 20 installed in the stretchable display 10 to move up and down to a specific height. That is, according to the height conversion control value corresponding to each divided area, the corresponding lifting pins 20 are automatically raised and lowered at appropriate heights.

이와 같이 본 발명은 특정 이미지를 제공받아 이미지 처리과정을 거쳐 다수개의 승강핀(20)이 일시에 각각 승하강하여 신속하게 스트레쳐블 디스플레이(10)의 표면이 이미지의 형상에 대응되도록 연신되며, 연신된 표면 위로 영상을 출력시켜 보다 현실감 높은 입체 영상이 구현되도록 한다. In this way, the present invention receives a specific image and goes through an image processing process so that the plurality of lift pins 20 move up and down at the same time, so that the surface of the stretchable display 10 is quickly stretched to correspond to the shape of the image, and the elongation By outputting an image on the surface, a three-dimensional image with a higher sense of reality is realized.

상기에서 예시된 이미지는 배경 정보로만 이루어진 이미지의 처리과정이며, 만일 사물이 포함된 이미지일 경우, 기준라인 생성부(400)를 더 포함하여 별도의 연산 과정을 더 거치게 된다.The image exemplified above is a process of processing an image composed of only background information, and if the image includes an object, a reference line generator 400 is further included to undergo a separate calculation process.

도 6은 이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 디스플레이를 이용한 이미지의 입체 구현 시스템의 주요구성을 나타낸 블럭도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 처리 과정을 간략하게 나타낸 도면이다.6 is a block diagram showing the main configuration of a system for realizing a stereoscopic image using a stretchable display according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a schematic diagram of an image processing process according to another embodiment of the present invention. it is a drawing

다른 실시예에서는 기준라인 생성부(400)를 더 포함하여, 이미지에서 사물과 배경 영역을 분리시키도록 한다. 이러한 기준라인 생성부(400)는 이미지 판단부(100)에서 판단된 이미지가 배경 정보와 함께 사물 정보가 포함된 이미지일 경우, 사물과 배경 영역이 분리되도록 기준라인을 형성시키게 된다. In another embodiment, the reference line generation unit 400 is further included to separate the object and the background area from the image. When the image determined by the image determination unit 100 is an image including object information along with background information, the reference line generation unit 400 forms a reference line so that the object and the background area are separated.

도 7을 참조하여 더욱 자세히 설명하자면, 먼저 이미지 판단부(100)의 판단 모듈(130)에서 사물 정보가 포함된 이미지로 인식되면, 기준라인 생성부(400)에서 사물과 배경 영역이 분리되도록 기준라인(L)을 형성시키도록 한다(도 7의 a).Referring to FIG. 7 in more detail, first, when the image including object information is recognized by the determination module 130 of the image determination unit 100, the reference line generation unit 400 separates the object from the background area. A line L is formed (a in FIG. 7).

그런 다음, 영역 분할 모듈(210)에서는 각 분할영역에 포함된 배경 이미지와 사물 이미지 영역의 비율을 고려하여 각 분할영역을 사물 이미지에 해당하는 제1 분할영역과, 배경 이미지에 해당하는 제2 분할영역으로 분리시키고(도 7의 b), 전술한 방법과 같이 분할영역을 구획하며(도 7의 c), 명도 산출 모듈(220)에서 흑백 이미지로 전환시킨 다음 각 분할영역마다 밝기 평균값을 각각 산출하도록 한다(도 7의 d). Then, in the region division module 210, each division is divided into a first division corresponding to the object image and a second division corresponding to the background image in consideration of the ratio between the background image and the object image region included in each division. It is divided into regions (Fig. 7b), the divided regions are partitioned in the same way as described above (Fig. 7c), the brightness calculation module 220 converts them into black and white images, and then the brightness average value is calculated for each divided region. (d in FIG. 7).

그런 다음, 높이 변환 모듈(230)에서는 제1 분할영역들에서 산출된 밝기 평균값의 최저 및 최대값을 기준으로 각 제1 분할영역의 높이변환값을 산출하고, 제2 분할영역들에서 산출된 밝기 평균값의 최저 및 최대값을 기준으로 각 제2 분할영역의 높이변환값을 산출한다. Then, the height conversion module 230 calculates the height conversion value of each first partition based on the minimum and maximum values of the average brightness values calculated in the first partitions, and the brightness calculated in the second partitions. A height conversion value of each second segmentation region is calculated based on the minimum and maximum average values.

아울러, 제1 분할영역에서 생성되는 높이변환 제어값에 의해 승강되는 모든 승강핀(20)의 높이는 제2 분할영역에서 생성되는 높이변환 제어값에 의해 승강되는 승강핀(20)의 높이보다 특정 높이만큼 더 높아지도록, 높이구동 제어부(300)에서는 제1 분할영역에서 생성되는 높이변환 제어값에 사물높이 가중치값을 더하여 높이변환 제어값이 생성되도록 한다. 즉, 사물에 해당되는 제1 분할영역이 제2 분할영역보다 일정 높이만큼 더 돌출되도록 높이구동 제어부(300)에서 제1 분할영역에 해당되는 모든 승강핀(20)의 높이를 일정 비율로 더 높아지도록 동작제어한다.In addition, the heights of all lift pins 20 lifted by the height conversion control value generated in the first partition area are higher than the heights of the lift pins 20 lifted by the height conversion control value generated in the second partition area. The height conversion control unit 300 adds an object height weight value to the height conversion control value generated in the first division area so that the height conversion control value is generated. That is, the height of all lift pins 20 corresponding to the first divided area in the height drive control unit 300 is increased at a predetermined rate so that the first divided area corresponding to the object protrudes more than the second divided area by a predetermined height. control the motion.

예를 들자면 제1 분할영역에서 산출된 밝기 최대값을 100% 수치의 높이변환 제어값으로 인식하고, 밝기 최소값은 0%가 아닌 최저값이 60% 수치의 높이변환 제어값으로 인식되도록 하여, 제1 분할영역에 대응되는 모든 승강핀(20)은 60% ~ 100%의 구간 내에서만 높이가 조절되도록 한다.For example, the maximum brightness value calculated in the first partition area is recognized as a 100% numerical height conversion control value, and the minimum brightness value is recognized as a 60% numerical height conversion control value. All lift pins 20 corresponding to the partitioned area are adjusted in height only within the range of 60% to 100%.

그리고 사물높이 가중치값을 30%에 해당되는 높이변환 제어값으로 인식하여, 배경에 해당되는 제2 분할영역의 밝기 최대값과 최소값은 사물높이 가중치값 30%를 제한 30%와 0% 구간 내에서 승강핀(20)이 승하강 되도록 하여, 스트레쳐블 디스플레이(10)에서 배경과 사물이 확연하게 분리되도록 한다.In addition, the object height weight value is recognized as a height conversion control value corresponding to 30%, and the maximum and minimum brightness values of the second partition area corresponding to the background are within the range of 30% and 0% excluding the object height weight value of 30%. The elevating pin 20 is moved up and down so that the background and the object are clearly separated in the stretchable display 10 .

이와 같이 본 발명의 다른 실시예에서는 사물과 배경 영역을 별도로 분리시키고, 사물이 배경보다 더 돌출되도록 가중치를 더하여 높이를 조절하게 된다.In this way, in another embodiment of the present invention, the object and the background area are separately separated, and the height is adjusted by adding a weight so that the object protrudes more than the background.

아래에서는 본 발명에 따른 스트레쳐블 디스플레이(10)를 이용한 이미지의 입체 구현 방법에 대해 더욱 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of realizing a 3D image using the stretchable display 10 according to the present invention will be described in more detail.

도 8은 본 발명에 따른 스트레쳐블 디스플레이를 이용한 이미지의 입체 구현 순서를 간략하게 나타낸 순서도이다.8 is a flowchart briefly illustrating a sequence of 3D realization of an image using a stretchable display according to the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 스트레쳐블 디스플레이를 이용한 이미지의 입체 구현 방법은 이미지 판단 단계(S810), 이미지 영역분할 단계(S820), 각 분할영역 밝기 평균값 산출 단계(S830), 각 분할영역 높이변환 제어값 산출 단계(S840) 및 승강핀(20) 구동제어 단계(S850) 를 포함하여 구성된다.Referring to the drawings, a method of realizing a stereoscopic image using a stretchable display according to the present invention includes an image determination step (S810), an image region division step (S820), a brightness average value calculation step for each divided region (S830), and each divided region. It is configured to include a height conversion control value calculation step (S840) and a lift pin 20 driving control step (S850).

이미지 판단 단계(S810)에서는 입체 구현을 위해 제공된 이미지를 스캔하여, 이미지가 배경 정보로만 이루어진 것인지, 배경 정보와 함께 사물 정보가 포함된 이미지인지 판단하게 된다.In the image determination step (S810), the image provided for 3D realization is scanned, and it is determined whether the image consists only of background information or an image including object information along with background information.

이미지 영역분할 단계(S820)에서는 이미지 상에서 입체로 구현시킬 부분을 먼저 선정한 다음, 이미지를 스트레쳐블 디스플레이(10)에 설치된 승강핀(20)의 배치형상 및 배치개수와 대응되는 배치형상 및 대응되는 개수의 분할영역으로 각각 분할시키도록 한다.In the image area division step (S820), a portion to be realized in three dimensions is first selected on the image, and then the image is divided into an arrangement shape corresponding to the arrangement shape and number of the elevating pins 20 installed on the stretchable display 10 and the corresponding arrangement shape Divide each into a number of partitions.

각 분할영역 밝기 평균값 산출 단계(S830)에서는 먼저 이미지를 흑백처리 시킨 다음, 전술한 바와 같이 각 분할영역에 포함된 픽셀 각각의 명도값을 평균으로 각 분할영역의 밝기 평균값을 각각 산출하도록 한다.In the step of calculating the average brightness of each divided area (S830), the image is first processed in black and white, and then, as described above, the average brightness value of each divided area is calculated by averaging the brightness values of each pixel included in each divided area.

각 분할영역 높이변환 제어값 산출 단계(S840)에서는 분할영역들에서 산출된 밝기 평균값의 최저 및 최대값을 기준으로 각 분할영역의 높이변환 제어값을 산출하도록 한다. 이러한 분할영역 높이변환 제어값 산출은 아래의 표 예시를 통해 더욱 자세히 설명하도록 한다.In the step of calculating a height conversion control value for each divided region (S840), a height conversion control value for each divided region is calculated based on the minimum and maximum values of average brightness values calculated in the divided regions. The calculation of the partition height conversion control value will be explained in more detail through an example table below.

아래 [표 1]은 각 분할영역별 밝기 평균값에 따른 높이변환 제어값 및 승강핀(20) 높이 조정값을 나타낸 것이고, [표 2]는 간략한 수식을 나타낸 표이다.[Table 1] below shows the height conversion control value and height adjustment value of the lifting pin 20 according to the average brightness value for each divided area, and [Table 2] shows a simple formula.

아래의 표에서와 같이 N가지의 각 분할영역의 밝기 평균값을 산출한 결과, A-2의 분할영역에서의 밝기가 97로 최대 명도값(A)을 나타내고, A-80의 분할영역 명도값이 24로 해당 이미지 상 최소 명도값(B)으로 나타났다.As shown in the table below, as a result of calculating the average brightness value of each of the N divisions, the brightness in the division of A-2 is 97, representing the maximum brightness value (A), and the brightness value of the division of A-80 is 24 was shown as the minimum brightness value (B) on the image.

본 이미지 상 최소 및 최대 밝기값은 24에서 97 사이의 명도 단계를 가지며, 이러한 명도 1 단계당 높이 가중치를 설정하기 위해 명도 1당 높이 가중치 비율(C)은 100/(최대 명도값(A)-최소 명도값(B)로 구할 수 있으며, 그 값은 1.37로 나타났다.In this image, the minimum and maximum brightness values have brightness levels between 24 and 97. It can be obtained as the minimum brightness value (B), and the value was found to be 1.37.

이에 각 분할영역의 높이변환 제어값(D)은 각 분할영역(N)의 밝기 평균값에 최소 명도값(B)을 제한 값을 명도 1당 높이 가중치 비율(C)로 곱하여 계산할 수 있다Accordingly, the height conversion control value (D) of each divided region can be calculated by multiplying the value obtained by subtracting the minimum brightness value (B) from the average brightness value of each divided region (N) by the height weight ratio (C) per 1 brightness.

D=C*(N-B)D=C*(N-B)

여기서 N은 N번의 분할영역 밝기 평균값을 나타낸다.Here, N represents the average value of the brightness of the N divisions.

이와 같이 산출된 각 분할영역의 높이변환 제어값(D)이 아래의 표 1에 나타나며, A-2의 분할영역의 경우 최대 명도값을 나타내는 영역으로 높이변환 제어값(D)이 100으로 산출되며, A-80의 분할영역의 경우 최소 명도값을 나타내는 영역으로 높이변환 제어값(D)이 0으로 산출된다.The height conversion control value (D) of each divided area calculated in this way is shown in Table 1 below. , In the case of the divided area of A-80, the height conversion control value (D) is calculated as 0 as the area representing the minimum brightness value.

그리고 승강핀(20)의 승하강 높이를 조절하기 위한 승강핀(20) 높이 조정값(E)은 실제 승강핀(20)의 승강 최대높이와 최소높이를 기준으로 높이가 설정되도록 한다.In addition, the height adjustment value E of the lifting pin 20 for adjusting the lifting height of the lifting pin 20 is set based on the maximum height and the minimum height of the actual lifting pin 20 .

즉, 아래의 표 2에서와 같이 승강핀(20)의 승강할 수 있는 최대 높이(P1)가 3.7cm이고, 하강할 수 있는 최소 높이(P2)가 1.80cm라면, 승강핀(20) 높이 조정값(E)은 아래의 수식으로 산출할 수 있다.That is, as shown in Table 2 below, if the maximum liftable height (P1) of the lift pin 20 is 3.7 cm and the minimum liftable height (P2) is 1.80 cm, the lift pin 20 is adjusted in height. The value (E) can be calculated by the formula below.

승강핀(20) 높이 조정값 E = (P1-P2)*D+P2Elevating pin (20) height adjustment value E = (P1-P2)*D+P2

이와 같이 산출된 승강핀(20) 높이 조정값(E)을 살펴보면, A-2 분할영역의 경우 최대 높이인 3.70cm이며, A-80 분할영역의 경우 최소 높이인 1.80cm로 산출된다.Looking at the height adjustment value E of the lifting pin 20 calculated in this way, the maximum height is 3.70 cm in the case of the A-2 division, and the minimum height is 1.80 cm in the case of the A-80 division.

Figure 112022133288834-pat00001
Figure 112022133288834-pat00001

Figure 112022133288834-pat00002
Figure 112022133288834-pat00002

승강핀(20) 구동제어 단계(S850)에서는 상기와 같이 산출된 승강핀(20) 높이 조정값(E)을 각 승강핀(20)으로 구동제어값으로 전송하여 모든 승강핀(20)이 승하강되면서 스트레쳐블 디스플레이(10)가 신속하게 연신되도록 한다.In the driving control step of the lifting pins 20 (S850), the height adjustment value E of the lifting pins 20 calculated as described above is transmitted to each lifting pin 20 as a driving control value so that all the lifting pins 20 are lifted. While descending, the stretchable display 10 is quickly stretched.

아래에서는 사물이 포함된 이미지 처리 방법에 대해 자세히 설명하도록 한다.Below, the method of processing an image containing an object will be described in detail.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 디스플레이를 이용한 이미지의 입체 구현 순서를 간략하게 나타낸 순서도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예의 높이변환 제어값 설정에 따른 승강핀의 높이변환에 대해 개념적으로 나타낸 도면이다.9 is a flowchart briefly illustrating a 3D image realization sequence using a stretchable display according to another embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a height conversion of lift pins according to height conversion control value settings according to another embodiment of the present invention. It is a conceptual drawing about .

도면을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레쳐블 디스플레이(10)를 이용한 이미지의 입체 구현 방법은 이미지 판단 단계(S910), 배경 및 사물 구획 기준라인 형성 단계(S920), 이미지 영역분할 단계(S930), 분할영역 구분 단계(S940), 제1, 제2 분할영역 밝기 평균값 산출 단계(S950), 제1, 제2 분할영역별 높이변환 제어값 산출 단계(S960), 제1 분할영역 사물높이 가중치값 부가 단계(S970) 및 승강핀(20) 구동제어 단계(S970)를 포함하여 구성된다.Referring to the drawings, a method of realizing a stereoscopic image using the stretchable display 10 according to another embodiment of the present invention includes an image determination step (S910), a background and object division reference line formation step (S920), and image region division. Step (S930), Separation step (S940), Calculation of the average brightness of the first and second divisions (S950), Calculation of the height conversion control value for each of the first and second divisions (S960), First division It is configured to include the object height weight value adding step (S970) and the lifting pin 20 driving control step (S970).

이미지 판단 단계(S910)는 전술된 제 일 실시예와 동일한 방식으로 이미지를 판단하게 되며, 판단된 이미지가 사물 정보가 포함된 이미지일 경우, 배경 및 사물 구획 기준라인 형성 단계(S920)를 거치게 된다.In the image determination step (S910), the image is judged in the same manner as in the first embodiment described above. When the determined image is an image including object information, the background and object division reference line formation step (S920) is performed. .

이러한 배경 및 사물 구획 기준라인 형성 단계(S920)에서는 제공된 이미지가 배경 정보와 함께 사물 정보가 포함된 이미지일 경우, 제공된 이미지에서 사물과 배경 영역이 분리되도록 기준라인(L)을 형성시킨다.In the background and object segmentation reference line forming step (S920), when the provided image is an image including object information along with background information, a reference line (L) is formed to separate the object and the background area in the provided image.

이미지 영역분할 단계(S930)에서는 배경 및 사물 정보가 포함된 이미지를 스트레쳐블 디스플레이(10)에 설치된 승강핀(20)의 배치형상 및 배치개수와 대응되는 배치형상 및 대응되는 개수의 분할영역으로 각각 분할시킨다.In the image region division step (S930), the image including the background and object information is divided into a division shape corresponding to the arrangement shape and number of lift pins 20 installed in the stretchable display 10 and the number of divisions split each

분할영역 구분 단계(S940)에서는 각 분할영역에 포함된 배경 이미지와 사물 이미지 영역의 비율을 고려하여 상기 각 분할영역을 사물 이미지에 해당하는 제1 분할영역과 배경 이미지에 해당하는 제2 분할영역으로 분리시키도록 한다. 예를 들자면, 특정 분할영역이 배경과 사물의 경계선 즉, 기준라인(L)이 지나갈 경우 기준라인을 따라 사물로 인식되는 픽셀 개수와 배경으로 인식되는 픽셀 개수의 비율을 고려하여 더 많은 픽셀수에 따라 제1 또는 제2 분할영역으로 구분시키도록 한다.In the division division step (S940), each division is divided into a first division corresponding to the object image and a second division corresponding to the background image in consideration of the ratio between the background image and the object image region included in each division. let it separate For example, when a boundary line between a background and an object, that is, a reference line (L) passes through a specific segmentation area, a larger number of pixels is obtained by considering the ratio of the number of pixels recognized as an object and the number of pixels recognized as a background along the reference line. to be divided into first or second partitioned areas according to

제1, 제2 분할영역 밝기 평균값 산출 단계(S950)에서는 각 분할영역에 해당되는 이미지의 밝기 평균값을 각각 산출한다.In step S950 of calculating the average brightness of the first and second divided areas, the average brightness values of the images corresponding to each divided area are calculated.

제1, 제2 분할영역별 높이변환 제어값 산출 단계(S960)에서는 제1 분할영역들에서 산출된 밝기 평균값의 최저 및 최대값을 기준으로 각 제1 분할영역의 높이변환 제어값을 산출하고, 이와 함께, 제2 분할영역들에서 산출된 밝기 평균값의 최저 및 최대값을 기준으로 각 제2 분할영역의 높이변환 제어값을 산출하도록 한다. 즉, 높이변환 제어값을 사물 및 배경 영역을 별도로 구분하여 산출하도록 한다. In the step of calculating height conversion control values for each of the first and second divisions (S960), a height conversion control value of each first division is calculated based on the minimum and maximum values of the average brightness values calculated in the first divisions, In addition, the height conversion control value of each second partition area is calculated based on the minimum and maximum values of the average brightness values calculated in the second partition areas. That is, the height conversion control value is calculated separately for the object and the background area.

제1 분할영역 사물높이 가중치값 부가 단계(S970)에서는 각 제1 분할영역의 높이변환 제어값에 사물높이 가중치값을 더하여 높이변환값을 변환시키도록 하는 것으로, 각 제1 분할영역의 높이변환값에 사물높이 가중치값을 더하여 제1 분할영역에서 최저 밝기를 나타내는 분할영역과 대응되는 승강핀(20)이 제1의 높이로 설정되도록 하며, 제2 분할영역에서 최대 밝기를 나타내는 분할영역과 대응되는 승강핀(20)은 제1의 높이보다 일정 간격 낮은 제2의 높이로 설정되도록 한다.In the step of adding the object height weight value of the first partition area (S970), the height conversion value is converted by adding the object height weight value to the height conversion control value of each first partition area. By adding the object height weight value to , the lifting pin 20 corresponding to the partition area showing the lowest brightness in the first partition area is set to the first height, and the height corresponding to the partition area showing maximum brightness in the second partition area. The lifting pin 20 is set to a second height lower than the first height by a predetermined distance.

즉, 도 10에서와 같이 제1 분할영역에 해당되는 승강핀(20)은 높이변환 제어값이 최저 60% ~ 최대 100% 내 높이변환 한계범위(D1) 내에서만 이동되도록 제어값이 설정되며, 사물높이 가중치값에 의해 제2 분할영역과 30%에 해당되는 높이간격(G)으로 승강핀(20)의 높이가 이격되도록 하며, 제2 분할영역에 해당되는 승강핀(20)은 높이변환 제어값이 최저 0% ~ 최대 30% 내 높이변환 한계범위(D2) 내에서만 이동되도록 설정된다.That is, as shown in FIG. 10, the control value of the lift pin 20 corresponding to the first division area is set so that the height conversion control value moves only within the height conversion limit range (D 1 ) within a minimum of 60% to a maximum of 100%. , The height of the lifting pins 20 is separated from the second partitioned area by a height interval (G) corresponding to 30% by the object height weight value, and the lifting pins 20 corresponding to the second partitioned area are height-converted The control value is set to move only within the height conversion limit range (D 2 ) within a minimum of 0% to a maximum of 30%.

이러한 분할영역 높이변환 제어값 가중치 설정은 아래의 표를 통해 더욱 자세히 설명하도록 한다.The weight setting of the height conversion control value of the partition area will be explained in more detail through the table below.

아래 [표 3]은 제1 분할영역에 해당되는 각 분할영역별 밝기 평균값에 따른 높이변환 제어값 및 승강핀(20) 높이 조정값을 나타낸 것이고, [표 4]는 제1 분할영역 승강핀(20) 높이 저정값 산출에 사용된 간략한 수식을 나타낸 표이다.[Table 3] below shows the height conversion control value and the height adjustment value of the lift pin 20 according to the average brightness value for each partition corresponding to the first partition area, and [Table 4] shows the first partition area lift pin ( 20) This is a table showing a simple formula used to calculate the height setting value.

앞서 [표 1]에서 전술한 바와 같이, 사물 영역에 해당되는 제1 분할영역 내 모든 분할영역(A-n)에서의 밝기 평균값을 산출한 다음, 제1 분할영역에서의 최대 명도값(A)과 최소 명도값(B) 범위 내에서 명도 1당 높이 가중치 비율을 산출하게 된다. 이때, [표 1]에서는 배경 이미지만 포함되어 높이 가중치 지수를 0% ~ 100% 범위 안에서 모두 포함되도록 100의 값으로 적용하였으나, 다른 실시예에서는 도 10의 일예에서와 같이 승강핀(20)의 높이가 60 ~ 100% 범위 내에서만 이동되도록 높이 가중치 지수를 40으로 하여 명도 1당 높이 가중치 비율을 산출하도록 한다. As described above in [Table 1], after calculating the average brightness value in all partitions (A-n) in the first partition corresponding to the object area, the maximum brightness value (A) and the minimum brightness value (A) in the first partition The height weight ratio per 1 brightness is calculated within the range of the brightness value (B). At this time, in [Table 1], only the background image is included and the height weight index is applied with a value of 100 to include all within the range of 0% to 100%, but in another embodiment, as in the example of FIG. Calculate the height weight ratio per brightness by setting the height weight index to 40 so that the height moves only within the range of 60 to 100%.

그리고 각 분할영역의 높이변환 제어값(D)는 제1 분할영역에서 최소 명도값을 나타내는 A-80 분할영역과 대응되는 승강핀(20)의 최저 높이가 승강핀(20) 전체 높이 변환범위에서 60%를 차지하도록 각 분할영역의 높이변환 제어값(D) 산출식에 상수 60을 더해 각 분할영역의 높이변환 제어값(D)이 산출되도록 한다.In addition, the height conversion control value (D) of each partition area is such that the lowest height of the lifting pin 20 corresponding to the A-80 partition area representing the minimum brightness value in the first partition area is in the entire height conversion range of the lifting pin 20. The height conversion control value (D) of each division is calculated by adding a constant 60 to the formula for calculating the height conversion control value (D) of each division so as to occupy 60%.

즉, [표 3]에서 최소 명도값을 나타내는 A-80 분할영역의 높이변환 제어값(D)은 60으로 산출되며, 최대 명도값을 나타내는 A-2 분할영역의 높이변환 제어값(D)은 100으로 산출되어, 승강핀(20) 높이 조정값(E)이 2.94 ~ 3.70cm 범위 내에서 이동되도록 한다.That is, in [Table 3], the height conversion control value (D) of the A-80 partition representing the minimum brightness value is calculated as 60, and the height conversion control value (D) of the A-2 division representing the maximum brightness value Calculated as 100, the height adjustment value E of the lifting pin 20 is moved within the range of 2.94 to 3.70 cm.

Figure 112022133288834-pat00003
Figure 112022133288834-pat00003

Figure 112022133288834-pat00004
Figure 112022133288834-pat00004

아래 [표 5]은 제2 분할영역에 해당되는 각 분할영역별 밝기 평균값에 따른 높이변환 제어값 및 승강핀(20) 높이 조정값을 나타낸 것이고, [표 6]는 제2 분할영역 승강핀(20) 높이 저정값 산출에 사용된 간략한 수식을 나타낸 표이다.[Table 5] below shows the height conversion control value and the height adjustment value of the lift pin 20 according to the average brightness value of each partition corresponding to the second partition area, and [Table 6] shows the second partition area lift pin ( 20) This is a table showing a simple formula used to calculate the height setting value.

배경 영역에 해당되는 제2 분할영역도 상기 제1 분할영역과 동일하게 각 분할영역의 밝기 평균값을 산출한 다음, 최대 명도값(A)과 최소 명도값(B) 차이를 높이변환 제어값(D)으로 산출되도록 한다.The second partition corresponding to the background area also calculates the average brightness value of each partition in the same way as the first partition, and then calculates the difference between the maximum brightness value (A) and the minimum brightness value (B) as the height conversion control value (D ) to be calculated.

이때, 제2 분할영역은 높이변환 제어값(D)은 30%의 사물높이 가중치값이 적용되어, 0 ~ 30% 범위 내의 높이변환 제어값으로 산출된다.At this time, the height conversion control value (D) of the second partition area is calculated as a height conversion control value within the range of 0 to 30% by applying a 30% object height weight value.

즉, 명도 1당 높이 가중치 비율에서 상수를 30으로 연산되도록 한다.That is, the constant is calculated as 30 in the height weight ratio per brightness 1.

이와 같이 제2 분할영역에서 최고 명도값을 나타내는 B-2 분할영역의 높이변환 제어값(D)은 30이며, 최소 명도값(B)을 나타내는 B-80 분할영역의 높이변환 제어값(D)은 0이며, 이에 따른 승강핀(20) 높이 조정값(E) 1.80 ~ 2.37 cm 범위 내에서 승강핀(20)이 이동되도록 한다.In this way, the height conversion control value (D) of the B-2 division representing the highest brightness value in the second division is 30, and the height conversion control value (D) of the B-80 division representing the minimum brightness value (B). is 0, so that the lifting pin 20 is moved within the height adjustment value E of 1.80 to 2.37 cm.

이에 따라, 제1 분할영역과 제2 분할영역 경계선에서는 0.57cm(=2.94-2.37)의 간격이 발생되어, 스트레쳐 디스플레이에서 제1 분할영역이 제2 분할영역에서 더 돌출되도록 표현되어 시각적으로 사물과 배경이 분리되어 나타나게 된다.Accordingly, a gap of 0.57 cm (= 2.94-2.37) is generated at the boundary line between the first partitioned area and the second partitioned area, so that the first partitioned area is more protruded from the second partitioned area on the stretcher display, and the object is visually displayed. and the background are displayed separately.

Figure 112022133288834-pat00005
Figure 112022133288834-pat00005

Figure 112022133288834-pat00006
Figure 112022133288834-pat00006

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described with respect to the preferred embodiments mentioned above, various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the scope of the appended claims will include such modifications and variations as fall within the scope of this invention.

100 : 이미지 판단부 110 : 스캔 모듈
120 : 이미지 학습 DB 130 : 판단 모듈
200 : 이미지 처리부 210 : 영역 분할 모듈
220 : 명도 산출 모듈 230 : 높이 변환 모듈
300 : 높이구동 제어부
400 : 기준라인 생성부
10 : 스트레쳐블 디스플레이
20 : 승강핀100: image determination unit 110: scan module
120: image learning DB 130: judgment module
200: image processing unit 210: region segmentation module
220: brightness calculation module 230: height conversion module
300: height drive control unit
400: reference line generation unit
10: Stretchable Display
20: lifting pin

Claims (8)

복수개의 승강핀이 하부에 배열되어, 상기 승강핀의 승하강 동작에 의해 표면이 연신되어 특정 입체형상이 구현되는 스트레쳐블 디스플레이를 이용한 이미지 입체 구현 시스템에 있어서,
입체 구현을 위해 제공된 이미지를 스캔하여, 상기 이미지가 배경 정보로만 이루어진 것인지, 배경 정보와 함께 사물이 포함된 이미지인지 판단하는 이미지 판단부와;
상기 이미지 판단부에서 스캔된 이미지를 상기 스트레쳐블 디스플레이에 설치된 승강핀의 배치형상 및 배치개수와 대응되는 배치형상 및 대응되는 개수의 영역으로 각각 분할하고, 각 영역별 명암값을 비교하여 산출된 명암값을 높이변환 제어값으로 변환시키는 이미지 처리부와;
상기 이미지 처리부에서 변환된 높이변환 제어값을 제공받아 스트레쳐블 디스플레이에 설치된 각 승강핀이 특정 높이로 승하강되도록 구동제어하는 높이구동 제어부를; 포함하며,
상기 이미지 판단부는
상기 이미지를 스캔하여 이미지 정보를 생성하는 스캔 모듈과,
배경 정보와 사물 정보가 분류된 다양한 이미지 정보가 저장되는 이미지 학습 DB와,
상기 스캔 모듈에서 생성된 이미지 정보를 상기 이미지 학습 DB에서 학습된 학습모델에 의해 상기 이미지 정보가 배경 정보로만 이루어진 것인지, 배경 정보와 함께 사물 정보가 포함된 이미지인지 판단하는 판단 모듈을 포함하며,
상기 이미지 처리부는
상기 이미지 판단부에서 저장된 이미지 정보에서 입체를 구현할 영역을 구획하고, 상기 구획된 영역을 상기 스트레쳐블 디스플레이에 설치된 승강핀의 개수와 대응되는 개수의 영역으로 각각 분할시키는 영역 분할 모듈과,
상기 영역 분할 모듈에서 분할된 각 분할영역에 해당되는 이미지 픽셀의 밝기 평균값을 산출하는 명도 산출 모듈과,
상기 분할영역들에서 산출된 밝기 평균값의 최저 및 최대값을 기준으로 상기 각 분할영역의 높이변환값을 산출하는 높이 변환 모듈을 포함하며,
상기 이미지 판단부에서 판단된 이미지가 배경 정보와 함께 사물 정보가 포함된 이미지일 경우, 상기 사물과 배경 영역이 분리되도록 기준라인을 형성시키는 기준라인 생성부를 더 포함하여,
상기 영역 분할 모듈에서는 각 분할영역에 포함된 배경 이미지와 사물 이미지 영역의 비율을 고려하여 각 분할영역을 사물 이미지에 해당하는 제1 분할영역과 배경 이미지에 해당하는 제2 분할영역으로 분리시키고,
상기 높이 변환 모듈에서는 상기 제1 분할영역들에서 산출된 밝기 평균값의 최저 및 최대값을 기준으로 상기 각 제1 분할영역의 높이변환 제어값을 산출하고, 상기 제2 분할영역들에서 산출된 밝기 평균값의 최저 및 최대값을 기준으로 상기 각 제2 분할영역의 높이변환 제어값을 산출하도록 하며,
상기 제1 분할영역에서 생성되는 높이변환 제어값에 의해 승강되는 모든 승강핀의 높이는 상기 제2 분할영역에서 생성되는 높이변환 제어값에 의해 승강되는 승강핀의 높이보다 특정 높이만큼 더 높아지도록,
상기 높이구동 제어부에서는 제1 분할영역에서 생성되는 높이변환 제어값에 사물높이 가중치값을 더하여 높이변환 제어값이 생성되도록 하는 것을 특징으로 하는 스트레쳐블 디스플레이를 이용한 이미지의 입체 구현 시스템.
In a three-dimensional image realization system using a stretchable display in which a plurality of elevating pins are arranged at the bottom and the surface is stretched by the elevating and descending operation of the elevating pins to realize a specific three-dimensional shape,
an image determining unit which scans an image provided for 3D realization and determines whether the image is composed only of background information or an image including an object along with background information;
The image scanned by the image determination unit is divided into regions corresponding to the arrangement shape and number of the lift pins installed on the stretchable display and the corresponding number of regions, and the contrast values for each region are compared. an image processing unit which converts a contrast value into a height conversion control value;
a height driving control unit receiving the height conversion control value converted by the image processing unit and driving and controlling each lift pin installed in the stretchable display to move up and down to a specific height; contains,
The image judgment unit
a scan module for generating image information by scanning the image;
An image learning DB storing various image information classified into background information and object information;
A determination module for determining whether the image information generated by the scan module is composed of only background information or an image including object information along with background information by means of a learning model learned in the image learning DB,
The image processing unit
a region dividing module for partitioning a region to implement a three-dimensional object from the image information stored in the image determination unit, and dividing the divided region into regions corresponding to the number of lift pins installed in the stretchable display;
a brightness calculation module for calculating an average brightness value of image pixels corresponding to each divided area divided by the area segmentation module;
A height conversion module for calculating a height conversion value of each division based on the minimum and maximum values of the average brightness values calculated in the divisions;
When the image determined by the image determination unit is an image including object information as well as background information, a reference line generator for forming a reference line to separate the object and the background area;
The region division module separates each division into a first division corresponding to the object image and a second division corresponding to the background image in consideration of the ratio between the background image and the object image region included in each division;
The height conversion module calculates a height conversion control value of each of the first partitions based on the minimum and maximum values of the average brightness values calculated in the first partitioned areas, and the average brightness value calculated in the second partitioned areas. Calculate the height conversion control value of each second partition based on the minimum and maximum values of
The heights of all lift pins elevated by the height conversion control value generated in the first partition area are higher than the height of the lift pins raised by the height conversion control value generated in the second partition area by a specific height,
The system for implementing a stereoscopic image using a stretchable display according to claim 1 , wherein the height driving control unit adds an object height weight value to a height conversion control value generated in the first partition area to generate a height conversion control value.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 복수개의 승강핀이 하부에 배열되어, 상기 승강핀의 승하강 동작에 의해 표면이 연신되어 특정 입체형상이 구현되는 스트레쳐블 디스플레이를 이용한 이미지 입체 구현 방법에 있어서,
입체 구현을 위해 제공된 이미지를 스캔하여, 상기 이미지가 배경 정보로만 이루어진 것인지, 배경 정보와 함께 사물 정보가 포함된 이미지인지 판단하는 단계;
상기 제공된 이미지가 배경 정보와 함께 사물 정보가 포함된 이미지일 경우, 상기 제공된 이미지에서 사물과 배경 영역이 분리되도록 기준라인을 형성시키는 단계;
상기 배경 및 사물 정보가 포함된 이미지를 상기 스트레쳐블 디스플레이에 설치된 승강핀의 배치형상 및 배치개수와 대응되는 배치형상 및 대응되는 개수의 분할영역으로 각각 분할시키는 단계;
상기 각 분할영역에 포함된 배경 이미지와 사물 이미지 영역의 비율을 고려하여 상기 각 분할영역을 사물 이미지에 해당하는 제1 분할영역과 배경 이미지에 해당하는 제2 분할영역으로 분리시키는 단계;
상기 각 분할영역에 해당되는 이미지의 밝기 평균값을 각각 산출하는 단계;
상기 제1 분할영역들에서 산출된 밝기 평균값의 최저 및 최대값을 기준으로 상기 각 제1 분할영역의 높이변환 제어값을 산출하고, 상기 제2 분할영역들에서 산출된 밝기 평균값의 최저 및 최대값을 기준으로 상기 각 제2 분할영역의 높이변환 제어값을 산출하는 단계;
상기 각 제1 분할영역의 높이변환 제어값에 사물높이 가중치값을 더하여 높이변환값을 변환하는 단계;
상기 제1, 제2 분할영역에서 산출된 최종 높이변환 제어값을 기초로 하여 상기 스트레쳐블 디스플레이에 설치된 각 승강핀이 승하강하도록 구동제어하는 단계를; 포함하되,
상기 각 제1 분할영역의 높이변환값에 사물높이 가중치값을 더하여 상기 제1 분할영역에서 최저 밝기에 해당되는 분할영역의 대응 승강핀은 제1의 높이로 설정되며, 상기 제2 분할영역에서 최대 밝기에 해당되는 분할영역의 대응 승강핀은 상기 제1의 높이보다 일정 간격 낮은 제2의 높이로 설정되는 것을 특징으로 하는 스트레쳐블 디스플레이를 이용한 이미지의 입체 구현 방법.
A method for realizing a three-dimensional image using a stretchable display in which a plurality of elevating pins are arranged at the bottom, and a specific three-dimensional shape is implemented by elongating the surface by the elevating and descending operation of the elevating pins,
scanning an image provided for 3D realization, and determining whether the image consists only of background information or an image including object information along with background information;
forming a reference line to separate an object and a background area in the provided image when the provided image is an image including object information along with background information;
dividing the image including the background and object information into divided regions corresponding to the arrangement shape and number of lift pins installed in the stretchable display;
dividing each partition into a first partition corresponding to the object image and a second partition corresponding to the background image in consideration of the ratio between the background image and the object image included in each partition;
Calculating an average brightness value of the image corresponding to each of the divided areas;
A height conversion control value of each first partition is calculated based on the minimum and maximum values of the average brightness values calculated in the first partition areas, and the minimum and maximum values of the average brightness values calculated in the second partition areas are calculated. Calculating a height conversion control value of each of the second partitioned regions based on ;
converting a height conversion value by adding an object height weight value to a height conversion control value of each of the first partition regions;
driving and controlling each lift pin installed in the stretchable display to move up and down based on a final height conversion control value calculated in the first and second divided regions; include,
By adding the object height weight value to the height conversion value of each of the first partitioned areas, the corresponding lifting pin of the partitioned area corresponding to the lowest brightness in the first partitioned area is set to the first height, and the maximum brightness in the second partitioned area is set. A method of implementing a three-dimensional image using a stretchable display, characterized in that the corresponding lift pins of the divided area corresponding to the brightness are set to a second height lower than the first height by a predetermined interval.
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