KR20120059270A - 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 프로젝터에서 영상을 투사할 때 상기 곡면 스크린의 곡면에 맞게 영상을 보정하여 투사할 수 있는 기술에 관한 것이다.
본 발명의 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템은 곡면 스크린의 곡면에 대한 제1기하구조를 획득하는 기하구조 획득모듈; 상기 제1기하구조를 상기 곡면 스크린에 영상을 투사하는 투사 장치의 투사점 기준의 제2기하구조로 변환하는 변환 모듈; 상기 제2기하구조에 대해 역 기하구조를 갖는 복수개의 가상의 격자를 생성하는 생성 모듈; 및 상기 영상을 복수개의 가상의 격자로 분할하고 분할한 복수개의 영상을 상기 역 기하구조를 갖는 복수개의 가상의 격자에 각각 대응하도록 결합시켜 상기 영상을 상기 곡면 스크린의 곡면에 대응하게 보정하는 결합 모듈을 포함하는 것을 특징적 구성으로 한다.

Description

곡면 스크린 투사영상 보정 시스템{A system correcting projection image for a curved screen}

본 발명은 곡면 스크린에 영상을 보정하여 투사하는 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 프로젝터 등을 이용하여 곡면으로 이루어진 스크린에 영상을 투사할 경우 상기 곡면에 의해 투사된 영상이 왜곡된다. 종래에는 이러한 곡면 스크린에 의한 투사 영상의 왜곡을 방지하기 위해 곡면 스크린에 따라 제작된 렌즈를 상기 프로젝터에 장착하고 영상을 투사하여 투사 영상의 왜곡을 방지해왔다. 그러나 이러한 렌즈의 경우 비용이 고가이고 곡면 스크린의 곡면에 맞게 맞춤형으로 제작해야 하는 문제점이 있다.

이에 프로젝터에서 영상을 투사할 때 상기 곡면 스크린의 곡면에 맞게 영상을 보정하여 투사한다면 렌즈 등을 구비할 필요가 없으므로 연구 개발의 필요성이 대두된다.

본 발명은 프로젝터에서 영상을 투사할 때 상기 곡면 스크린의 곡면에 맞게 영상을 보정하여 투사할 수 있는 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템은 곡면 스크린의 곡면에 대한 제1기하구조를 획득하는 기하구조 획득모듈; 상기 제1기하구조를 상기 곡면 스크린에 영상을 투사하는 투사 장치의 투사점 기준의 제2기하구조로 변환하는 변환 모듈; 상기 제2기하구조에 대해 역 기하구조를 갖는 복수개의 가상의 격자를 생성하는 생성 모듈; 및 상기 영상을 복수개의 가상의 격자로 분할하고 분할한 복수개의 영상을 상기 역 기하구조를 갖는 복수개의 가상의 격자에 각각 대응하도록 결합시켜 상기 영상을 상기 곡면 스크린의 곡면에 대응하게 보정하는 결합 모듈을 포함하는 것을 특징적 구성으로 한다.

여기서 본 발명의 상기 기하구조 획득모듈은 상기 곡면 스크린의 곡면에 대한 제1기하구조를 획득하는 레이저 스캐너로 마련되거나, 상기 곡면 스크린의 곡면에 대한 제1기하구조를 획득하는 카메라로 마련되거나, 상기 기하구조 획득모듈은 별도의 데이터베이스에 이미 저장된 상기 곡면 스크린에 대한 제1기하구조 데이터를 추출한다.

한편 본 발명의 상기 기하구조 획득모듈은 측정 평면 기준의 제1기하구조를 획득하고, 상기 변환 모듈은 상기 측정 평면 기준의 제1기하구조에 따른 각각의 뷰포인트의 각 투사 장치의 투사점 기준의 제2기하구조에 따른 각각의 뷰포인트로 변환한다.

본 발명은 곡면 스크린의 곡면에 대한 제1기하구조와 상기 제1기하구조에서 기준 점을 변환한 제2기하구조 및 상기 제2기하구조의 역 기하구조의 격자에 영상을 결합하여 상기 영상을 상기 곡면 스크린의 곡면에 대응하게 보정한다. 이에 곡면 스크린에 투사 영상을 왜곡 없이 투사하기 위해 고가의 렌즈를 구비할 필요가 없어서 비용을 절감시켜주는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 알고리즘 코드 변경을 통해 다양한 곡면에 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 차량 출고 시 카메라를 이용해 곡면의 형상을 측정하고 데이터를 프로그램에 넘겨주면 추가적인 장치의 도입 없이 설계오차를 고려한 영상 왜곡 보정이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템의 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템의 입력 영상의 모습을 나타내는 사진.
도 3은 본 발명에 따른 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템의 곡면 스크린의 모습을 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템의 생성 모듈이 역 기하구조에 대해 복수개의 가상의 격자를 생성한 모습을 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템의 결합 모듈이 분할한 복수개의 영상을 상기 역 기하구조를 갖는 복수개의 가상의 격자에 각각 대응하도록 결합한 모습을 나타내는 사진.
도 6은 본 발명에 따른 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템이 곡면 스크린에 투사한 영상을 사용자가 볼 때의 모습을 나타내는 사진이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템(100)의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템(100)의 입력 영상의 모습을 나타내는 사진이며, 도 3은 본 발명에 따른 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템(100)의 곡면 스크린의 모습을 나타내는 구성도이다.

본 발명에 따른 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템(100)은 기하구조 획득모듈(10), 변환 모듈(20), 생성 모듈(30), 결합 모듈(40) 등을 포함한다.

기하구조 획득모듈(10)은 영상(입력영상, 도 2 참조)을 투사할 곡면 스크린의 곡면(도 3 참조)에 대한 제1기하구조를 획득한다. 여기서 곡면 스크린의 곡면에 대한 제1기하구조는 곡면 스크린의 각각의 뷰포인트(view point)에 대해서 측정 평면(예컨대 상기 곡면 스크린에 대한 제1기하구조를 측정한 기하구조 획득모듈(10)을 기준으로 한 평면) 방향에서의 최단거리 정보가 각각 포함되어 있는 것을 말한다. 한편 상기 기하구조 획득모듈(10)은 상기 곡면 스크린의 곡면에 대한 제1기하구조를 획득하는 레이저 스캐너로 마련되거나, 상기 곡면 스크린의 곡면에 대한 제1기하구조를 획득하는 카메라로 마련되거나, 별도의 데이터베이스에 이미 저장된 상기 곡면 스크린에 대한 제1기하구조 데이터를 추출한다.

변환 모듈(20)은 상기 측정 평면 기준의 제1기하구조의 각 뷰포인트를 상기 영상을 투사하기 위한 투사 장치 예컨대 프로젝터의 렌즈의 특정 점(중앙 점) 기준의 뷰포인트로 각각 변환하여 제2기하구조를 생성한다. 이러한 상기 제2기하구조의 특정 점 기준의 뷰포인트는 프로젝터 렌즈의 특정 점에서 바라볼 때 원근감을 느낄 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템(100)의 생성 모듈(30)이 역 기하구조에 대해 복수개의 가상의 격자를 생성한 모습을 나타내는 구성도이다.

생성 모듈(30)은 상기 제2기하구조에 대해 역 기하구조를 갖는 복수개의 가상의 격자를 생성한다. 즉 상기 제2기하구조를 갖는 격자 스크린에 영상을 투사하고 상기 영상이 왜곡되지 않게 표시되기 위해서는 상기 제2기하구조의 역 기하구조 즉 역 왜곡된 영상을 상기 격자 스크린으로 투사하여야 한다. 이러한 생성 모듈(30)은 상기 제2기하구조의 각 뷰포인트에 각각에 대해 특정 평면을 기준으로 역 기하구조의 뷰포인트를 각각 생성하고 상기 역 기하구조에 대해 복수개의 가상의 격자를 생성한다. 여기서 상기 복수개의 가상의 격자는 상기 제2기하구조가 투사 장치의 투사점을 기준으로 하였으므로 각 격자의 각 선분이 호형의 구조를 갖는다. 이러한 각 격자의 각 선분이 호형의 구조를 갖는 제2기하구조의 역 기하구조는 사용자가 볼 때 입체적으로 인지될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템(100)의 결합 모듈(40)이 분할한 복수개의 영상을 상기 역 기하구조를 갖는 복수개의 가상의 격자에 각각 대응하도록 결합한 모습을 나타내는 사진이고, 도 6은 본 발명에 따른 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템(100)에 따른 보정(출력) 영상을 나타내는 사진이고, 도 6은 본 발명에 따른 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템이 곡면 스크린에 투사한 영상을 사용자가 볼 때의 모습을 나타내는 사진이다.

결합 모듈(40)은 상기 영상을 복수개의 가상의 격자로 분할하고 분할한 복수개의 영상을 상기 역 기하구조를 갖는 복수개의 가상의 격자에 각각 대응하도록 결합시킨다. 이러한 복수개의 가상의 격자에 상기 분할된 각 영상이 결합되어 상기 영상이 상기 곡면 스크린의 곡면에 따라 보정되어 보정 영상을 상기 곡면 스크린에 투사하였을 때 영상의 왜곡되지 않고 정상적인 영상(도 6 참조)으로 나타난다.

이상, 본 발명은 비록 한정된 구성과 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.

100: 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템
10: 기하구조 획득모듈
20: 변환 모듈
30: 생성 모듈
40: 결합 모듈

Claims (3)

1. 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템으로서,
   곡면 스크린의 곡면에 대한 제1기하구조를 획득하는 기하구조 획득모듈;
   상기 제1기하구조를 상기 곡면 스크린에 영상을 투사하는 투사 장치의 투사점 기준의 제2기하구조로 변환하는 변환 모듈;
   상기 제2기하구조에 대해 역 기하구조를 갖는 복수개의 가상의 격자를 생성하는 생성 모듈; 및
   상기 영상을 복수개의 가상의 격자로 분할하고 분할한 복수개의 영상을 상기 역 기하구조를 갖는 복수개의 가상의 격자에 각각 대응하도록 결합시켜 상기 영상을 상기 곡면 스크린의 곡면에 대응하게 보정하는 결합 모듈을 포함하는 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 기하구조 획득모듈은
   상기 곡면 스크린의 곡면에 대한 제1기하구조를 획득하는 레이저 스캐너로 마련되거나,
   상기 곡면 스크린의 곡면에 대한 제1기하구조를 획득하는 카메라로 마련되거나,
   상기 기하구조 획득모듈은 별도의 데이터베이스에 이미 저장된 상기 곡면 스크린에 대한 제1기하구조 데이터를 추출하는 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 기하구조 획득모듈은 측정 평면 기준의 제1기하구조를 획득하고,
   상기 변환 모듈은 상기 측정 평면 기준의 제1기하구조에 따른 각각의 뷰포인트의 각 투사 장치의 투사점 기준의 제2기하구조에 따른 각각의 뷰포인트로 변환하는 곡면 스크린 투사영상 보정 시스템.
   

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