KR20110111469A - 일종의 입체촬영 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일종의 입체촬영장치(100)는 두 개의 광학영상 렌즈(111, 112), 두 개의 액정 광 밸브(116, 117), 제 1 평면반사경(114), 제 2 평면반사경(115), 제 3 반사경(113), 단일 영상센서(120), 영상처리회로(130), 광 밸브 동기 구동 모듈(140)이 포함되고, 두 개의 광학영상 렌즈(111, 112)는 사람 눈으로 가장하여 외부 광선을 접수하며, 제 1 및 제 2 평면반사경(114, 115)은 제 1 및 제 2 광학영상 렌즈(111, 112)의 광선에 대하여 반사를 진행시키며, 제 3 반사경(113)은 제 1 및 제 2 평면반사경(114, 115)의 중간에 위치되고, 또한 제 1 및 제 2 평면반사경(114, 115)에서 반사된 광선에 대하여 반사를 진행시키며, 영상센서(120)는 화면이 형성되는 평면에서 제 3 반사경(113)에서 반사된 광선을 접수하여 영상을 형성시키며, 영상처리회로(130)는 광 밸브 동기 구동 모듈(140)을 제어하고, 또한 영상센서(120)의 영상신호를 처리하여 입체영상 신호를 형성시키며, 본 발명은 또 일종의 입체촬영 방법이 포함된다.

Description

일종의 입체촬영 장치 및 방법{STEREO PHOTOGRAPHIC APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 입체영상 촬영 및 처리기술 영역에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일종의 입체영상 촬영에 사용되는 입체촬영 장치 및 입체촬영 방법에 관한 것이다.
입체촬영기술과 입체촬영제품은 핸드폰, 비디오카메라, MP4, 안경식 디스플레이설비, 가상현실 장비와 제어 로봇 등 제품에 응용되고, 또한 민용, 군용, 과학연구, 게임 등 영역에서 중대한 역할을 한다.
사람들은 좌우 눈 시각 차이에 따라 바라보는 물체가 입체로 되기 때문에, 보통 입체촬영 장치는 모두 한 쌍의 촬영렌즈를 이용하여 영상을 형성한 후 처리한다. 그러나 이는 아래와 같은 문제점이 있다.
1. 한 쌍의 렌즈는 초점이 일치하지 않기 때문에, 좌우 영상의 해상도도 같지 않으며, 이는 영상이 뿌옇게 되는 현상을 초래한다.
2. 한 쌍의 렌즈는 영상의 위치를 일치시키지 못하기 때문에, 수평과 경사를 나타내는 영상의 일치성은 보장될 수 없으며, 이는 두 개의 입체영상을 겹칠 때 편차가 발생되어, 다중 영상과 같은 흐려짐 현상이 나타난다.
3. 두 개의 영상센서는 영상광도, 콘트라스트, 색도, 그레이 스케일이 일치하지 않기 때문에, 좌우 영상은 시각 차이를 느낄 수 있게 되고, 입체영상을 겹칠 때 시각적 현기증을 일으키며, 또한 선명한 영상을 얻을 수 없게 한다.
4. 한 쌍의 영상센서는 영상을 형성시킬 때, 두 개의 화면은 픽셀이 일치하지 않고, 좌우 영상은 시간상의 갭이 있으며, 두 개의 영상은 완전히 일치하지 않기 때문에, 입체영상 또는 사진을 합성할 때 입체효과는 떨어지며, 심하게는 입체감을 잃어버리게 되어 겹친 영상이 나타난다.
본 발명의 일종의 입체촬영 장치 및 입체촬영 방법은, 정밀도 광학의 영상 구조를 사용하여 광로의 일치성을 보장하며, 또한 같은 영상센서로 두 개의 영상을 접수하기 때문에, 영상을 형성하는데 있어서 전기 성능은 완전히 일치한 것이다.
본 발명은 종래 기술의 영상이 뿌옇게 되는 현상과, 한 쌍의 영상센서로 인한 영상광도, 콘트라스트, 색도, 그레이 스케일이 일치하지 않은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 일종의 입체촬영 장치 및 입체촬영 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일종의 입체촬영 장치는, 사람 눈으로 가장하여 외부 광선을 접수하는 제 1 광학영상 렌즈와 제 2 광학영상 렌즈가 포함되고; 상기 제 1 광학영상 렌즈의 상부에 위치되는 제 1 액정 광 밸브와 상기 제 2 광학영상 렌즈의 상부에 위치되는 제 2 액정 광 밸브가 포함되며; 상기 제 1 액정 광 밸브와 상기 제 2 액정 광 밸브의 열림과 닫힘에 있어서 좌우 교대를 제어하는 광 밸브 동기 구동 모듈이 포함되며; 상기 제 1 광학영상 렌즈와 상기 제 2 광학영상 렌즈의 광선에 대하여 1차 반사를 진행시키는 제 1 평면반사경과 제 2 평면반사경이 포함되고, 상기 제 1 평면반사경과 상기 제 2 평면반사경의 중간에 위치되고, 또한 1차 반사의 광선에 대하여 2차 반사를 진행시키는 제 3 반사경이 포함되며; 화면이 형성되는 평면에서 2차 반사의 광선을 접수하고, 또한 영상을 형성시키는 단일 영상센서가 포함되며; 상기 광 밸브 동기 구동 모듈을 연결 및 제어하고, 동시에 상기 영상센서의 영상신호를 접수 및 처리를 진행하여 입체 영상신호를 형성시키는 영상처리회로가 포함된다.
또한, 상기 제 1 광학영상 렌즈와 상기 제 2 광학영상 렌즈사이의 횡방향의 거리는 40~100밀리미터이다.
또한, 상기 제 3 반사경은 양면이고, 일정한 협각으로 배열된 반사경이다.
또한, 상기 단일 영상센서는 CCD/CMOS영상 센서인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 영상처리회로는 상기 광 밸브 동기 구동 모듈을 제어하여, 광 밸브 동기 구동 모듈이 프레임 또는 필드의 동기방식으로 상기 제 1 액정 광 밸브와 상기 제 2 액정 광 밸브를 구동시켜 좌우 교대의 열림과 닫힘을 진행케 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일종의 입체촬영 방법은 다음과 같은 절차가 포함된다.
S1. 횡 방향에 병렬로 상기 두 개의 광학영상 렌즈와 두 개의 액정 광 밸브가 장착되어, 사람 눈으로 가장하여 외부 광선을 접수하며, 또한 두 개의 액정 광 밸브를 좌우 교대의 열림과 닫힘이 진행되도록 하며;
S2. 상기 두 개의 평면반사경은 상기 두 개의 광학영상 렌즈에 의해 접수된 외부 광선에 대하여 1차 반사를 진행시키고, 두 개의 평면반사경의 중간에 위치된 제 3 반사경은 2개의 1차 반사를 거친 광선에 대하여 2차 반사를 진행시키며;
S3. 단일 영상센서를 사용하여, 화면이 형성되는 평면에서 제 3 반사경에 의해 2차 반사된 광선을 접수하여 좌우 교체의 영상을 형성시키며;
S4. 상기 단일 영상센서에서 형성된 영상신호에 대한 처리를 거쳐 입체영상 신호를 형성시키고, 동시에 두 개의 액정 광 밸브의 제어신호를 출력시킨다.
본 발명의 촬영방법에서 상기 S1절차의 두 개의 광학영상 렌즈사이의 횡방향의 거리는 40~100밀리미터이다.
또한, 본 발명의 촬영방법에서 상기 제 3 반사경은 양면이고, 일정한 협각으로 배열된 반사경이다.
또한, 본 발명의 촬영방법에서 상기 단일 영상센서는 CCD/CMOS영상 센서이다.
또한, 본 발명의 촬영방법에서 상기 S4절차의 두 개의 액정 광 밸브의 제어신호는 프레임 또는 필드의 동기방식인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일종의 입체촬영 장치 및 방법은 단일 영상센서와, 영상처리회로에 의해 동기 구동되는 두 개의 액정 광 밸브를 통하여 좌우 광로의 영상이 순서로 출력되고, 영상처리회로의 처리를 거쳐 형식이 다른 입체화면 영상신호를 얻을 수 있으며, 종래의 기술과 비교할 때, 본 발명은 화면 영상형식의 변화가 많고, 또한 화면의 품질이 통일되어, 흐려짐 현상을 해결하였으며, 영상의 형성에 있어서 전기 성능의 일치성도 보장하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일종의 입체촬영 장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일종의 입체촬영 방법의 흐름도.
본 발명의 목적과 기술방안 및 효과에 대하여 구체적으로 이해하기 위하여, 이하의 실시예는 첨부된 도면과 함께 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명한다. 단 본 발명은 구체적인 실시예에 국한하지 않는다.
이하, 구체적인 실시 예는 첨부된 도면과 함께 본 발명의 기술 방안에 대해 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일종의 입체촬영 장치의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 입체촬영장치(100)는 광학영상소재(110), 단일 영상센서(120), 영상처리회로(130)와 광 밸브 동기 구동 모듈(140)이 포함된다.
상기 광학영상소재(110)는 제 1 광학영상 렌즈(111), 제 2 광학영상 렌즈(112), 제 1 평면반사경(114), 제 2 평면반사경(115), 제 3 반사경(113), 제 1 액정 광 밸브(116)와 제 2 액정 광 밸브(117)가 포함된다.
상기 제 1 광학영상 렌즈(111)와 제 2 광학영상 렌즈(112)는 사람 눈으로 가장하여 외부 광선을 접수하고, 상기 제 1 광학영상 렌즈(111)와 제 2 광학영상 렌즈(112)사이의 횡방향의 거리는 40~100밀리미터이며, 사람 눈의 동공 간격과 일치하게 구조의 정밀성을 보장할 수 있다. 제 1 액정 광 밸브(116)는 제 1 광학영상 렌즈(111)의 상부에 설치되고, 제 2 액정 광 밸브(117)는 제 2 광학영상 렌즈(112)의 상부에 설치되며, 또한 제 1 액정 광 밸브(116)와 제 2 액정 광 밸브(117)는 상기 광 밸브 동기 구동 모듈(140)의 제어에 의해 좌우 교대의 열림과 닫힘이 진행된다.
상기 제 1 평면반사경(114)과 제 2 평면반사경(115)은 제 1 광학영상 렌즈(111)와 제 2 광학영상 렌즈(112)의 광선에 대하여 1차 반사를 진행시키고, 제 3 반사경(113)은 제 1 평면반사경(114)과 제 2 평면반사경(115)의 중간에 위치되고, 또한 1차 반사의 광선에 대하여 2차 반사를 진행시킨다. 상기 제 3 반사경(113)은 양면이고, 일정한 협각으로 배열된 반사경일 수 있고, 또한 양면 반사되는 기타 입체 형상의 반사경일 수 있다.
상기 단일 영상센서(120)는 CCD/CMOS영상 센서이고, 화면이 형성되는 평면에서 상기 제 3 반사경(113)의 2차 반사광선을 접수하여 두 개의 교체 영상을 형성한다. 또한 상기 단일 영상센서(120)의 화면이 형성되는 평면은 좌우로 교체되는 두 개의 완전한 영상을 접수한다.
상기 영상처리회로(130)는 상기 영상센서(120)의 좌우로 교체되는 영상신호를 동시에 얻을 수 있으며, 또한 프레임 또는 필드의 동기방식인 광 밸브 동기 구동 신호를 출력하여, 광 밸브 동기 구동 모듈(140)이 두 개의 액정 광 밸브를 제어하여 좌우 교대의 열림과 닫힘을 진행케 한다.
본 발명의 바람직한 디스플레이 환원기술은 기수, 우수 필드의 좌우 순서로 교체되는 영상신호를 사용하는 것이다. 즉 기수 필드-좌안영상, 우수 필드-우안영상 또는 이와 반대된다. 입체 안경 TV를 사용하면 현장의 장면을 실감나게 재생시킬 수 있다. 동시에 입체영상 코딩기술을 이용하여, 상기 영상에 대해 인코딩한 후 녹화, 저장을 진행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일종의 입체촬영 방법의 흐름도이다. 상기 입체촬영 방법의 절차는 아래와 같다.
절차S200은 횡방향의 거리가 40~100밀리미터인 위치에 두 개의 광학영상 렌즈와 두 개의 액정 광 밸브를 장착하여, 사람 눈으로 가장되어 외부 광선을 접수하고, 또한 두 개의 액정 광 밸브를 좌우 교대의 열림과 닫힘이 진행되도록 한다.
절차S202는 두 개의 광학영상 렌즈의 뒷부분에 설치된 두 개의 평면반사경이 각각 두 개의 광학영상 렌즈에 의해 접수된 광선에 대하여 1차 반사를 진행시키고, 두 개의 평면반사경의 중간에 위치된 입체반사경은 1차 반사를 거친 광선에 대하여 2차 반사를 진행시킨다. 이는 두 개의 영상이 하나의 화면이 형성되는 평면에 2차 반사된다.
절차S204는 상기 화면이 형성되는 평면에 단일 영상센서를 사용하여, 영상센서의 화면이 형성되는 평면은 2차 반사된 좌우 교체된 두 개의 영상을 접수한다.
절차S206에서, 영상처리회로는 단일 영상센서의 좌우 교체된 두 개의 영상을 접수하고, 프레임 또는 필드의 동기방식인 광 밸브 동기 구동 신호를 출력시켜, 두 개의 액정 광 밸브를 제어하여 좌우 교대의 열림과 닫힘을 진행케 하며, 좌우 영상이 순서로 출력되는 영상신호를 얻게 한다. 동시에 코딩기술을 이용하여, 상기 영상에 대해 인코딩한 후 녹화, 저장을 진행할 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예에 국한하지 않으며, 본 발명의 기술적사상과 범위에서 이탈되지 않는 한 본 발명에 관련된 여러 변형 및 개량형태는 모두 보호 범위 내에 포함된다.

Claims (10)

  1. 각각 사람 눈으로 가장하여 외부 광선을 접수하는 제 1 광학영상 렌즈(111)와 제 2 광학영상 렌즈(112); 및
    상기 제 1 광학영상 렌즈(111)의 상부에 위치되는 제 1 액정 광 밸브(116)와 상기 제 2 광학영상 렌즈(112)의 상부에 위치되는 제 2 액정 광 밸브(117); 및
    상기 제 1 액정 광 밸브(116)와 상기 제 2 액정 광 밸브(117)의 열림과 닫힘에 있어서 좌우 교대를 제어하는 광 밸브 동기 구동 모듈(140); 및
    상기 제 1 광학영상 렌즈(111)와 상기 제 2 광학영상 렌즈(112)의 광선에 대하여 1차 반사를 진행시키는 제 1 평면반사경(114)과 제 2 평면반사경(115);및
    상기 제 1 평면반사경(114)과 상기 제 2 평면반사경(115)의 중간에 위치되고, 또한 1차 반사의 광선에 대하여 2차 반사를 진행시키는 제 3 반사경(113); 및
    화면이 형성되는 평면에서 2차 반사의 광선을 접수하고, 또한 영상을 형성시키는 단일 영상센서(120); 및
    상기 광 밸브 동기 구동 모듈을 연결 및 제어하고, 동시에 상기 영상센서의 영상신호를 접수 및 처리를 진행하여 입체 영상신호를 형성시키는 영상처리회로(130);가 포함되는 것을 특징으로 하는 일종의 입체촬영 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 광학영상 렌즈(111)와 상기 제 2 광학영상 렌즈(112)사이의 횡방향의 거리는 40~100밀리미터인 것을 특징으로 하는 일종의 입체촬영 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3 반사경(113)은 양면이고, 일정한 협각으로 배열된 반사경인 것을 특징으로 하는 일종의 입체촬영 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 단일 영상센서(120)는 CCD/CMOS영상 센서인 것을 특징으로 하는 일종의 입체촬영 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 영상처리회로(130)는 상기 광 밸브 동기 구동 모듈(140)을 제어하여, 광 밸브 동기 구동 모듈(140)이 프레임 또는 필드의 동기방식으로 상기 제 1 액정 광 밸브(116)와 상기 제 2 액정 광 밸브(117)를 구동시켜 좌우 교대의 열림과 닫힘을 진행케 하는 것을 특징으로 하는 일종의 입체촬영 장치.
  6. 일종의 입체촬영 방법의 절차에 있어서,
    S1. 횡 방향에 병렬로 상기 두 개의 광학영상 렌즈(111, 112)와 두 개의 액정 광 밸브(116, 117)가 장착되어, 사람 눈으로 가장하여 외부 광선을 접수하며, 또한 두 개의 액정 광 밸브(116, 117)를 좌우 교대의 열림과 닫힘이 진행되도록 하며;
    S2. 상기 두 개의 평면반사경(114, 115)은 상기 두 개의 광학영상 렌즈(111, 112)에 의해 접수된 외부 광선에 대하여 1차 반사를 진행시키고, 두 개의 평면반사경(114, 115)의 중간에 위치된 제 3 반사경(113)은 2개의 1차 반사를 거친 광선에 대하여 2차 반사를 진행시키며;
    S3. 단일 영상센서(120)를 사용하여, 화면이 형성되는 평면에서 제 3 반사경(113)에 의해 2차 반사된 광선을 접수하여 좌우 교체의 영상을 형성시키며;
    S4. 상기 단일 영상센서(120)에서 형성된 영상신호에 대한 처리를 거쳐 입체영상 신호를 형성시키고, 동시에 두 개의 액정 광 밸브의 제어신호를 출력시키는 것을 특징으로 하는 일종의 입체촬영 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 S1절차에서 두 개의 광학영상 렌즈(111, 112)사이의 횡방향의 거리는 40~100밀리미터인 것을 특징으로 하는 일종의 입체촬영 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제 3 반사경(113)은 양면이고, 일정한 협각으로 배열된 반사경인 것을 특징으로 하는 일종의 입체촬영 방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 단일 영상센서(120)는 CCD/CMOS영상 센서인 것을 특징으로 하는 일종의 입체촬영 방법.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 S4절차에서 두 개의 액정 광 밸브(116, 117)의 제어신호는 프레임 또는 필드의 동기방식인 것을 특징으로 하는 일종의 입체촬영 방법.
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