KR20120069546A - Stereo image proecsiing method, stereo image processing apparatus and display device - Google Patents

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Abstract

본 발명의 스테레오 화상 처리 장치는, 스테레오 페어 화상이 입력되는 화상 입력부와, 상기 스테레오 페어 화상의 제1 화상에 있어서 복수의 대표점들을 설정하는 대표점 설정부와, 상기 스테레오 페어 화상의 제2 화상에 있어서 상기 복수의 대표점들에 대응하는 복수의 대응점들을 검출하는 동시에, 편차값으로 판정된 대응점을 제외하는 대응점 제어부와, 상기 대응점이 상기 편차값 인지 여부를 판정하는 편차값 산출부와, 상기 제외된 대응점을 제외한 나머지 대응점들에 의해 곡선 근사를 행하는 근사 곡선 산출부와, 상기 곡선 근사에 의해 작성된 복수의 근사 곡선으로부터 높이 보정값을 산출하는 높이 보정값 산출부와, 상기 높이 보정값에 기초하여 상기 제2 화상의 평행화를 행하는 평행화 실행부와, 상기 제1 화상 및 평행화를 행한 상기 제2 화상을 출력하는 화상 출력부를 포함한다.The stereo image processing apparatus of the present invention includes an image input unit into which a stereo pair image is input, a representative point setting unit that sets a plurality of representative points in a first image of the stereo pair image, and a second image of the stereo pair image. A corresponding point controller for detecting a plurality of corresponding points corresponding to the plurality of representative points, excluding a corresponding point determined as a deviation value, a deviation value calculating unit for determining whether the corresponding point is the deviation value 와, and An approximation curve calculation section for performing curve approximation by remaining correspondence points except for the excluded correspondence points, a height correction value calculation section for calculating a height correction value from a plurality of approximation curves created by the curve approximation, and based on the height correction values. A parallelization execution unit that performs parallelization of the second image, and the first image and the parallelization 2 includes an image output unit for outputting an image.

Description

스테레오 화상 처리 방법, 스테레오 화상 처리 장치 및 표시 장치{STEREO IMAGE PROECSIING METHOD, STEREO IMAGE PROCESSING APPARATUS AND DISPLAY DEVICE}STEREO IMAGE PROECSIING METHOD, STEREO IMAGE PROCESSING APPARATUS AND DISPLAY DEVICE}

본 발명은 스테레오 화상 처리 방법, 스테레오 화상 처리 장치 및 표시 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a stereo image processing method, a stereo image processing apparatus and a display apparatus.

최근, 3D TV 등, 스테레오 화상을 사용한 기기가 널리 개발되고 있다. 2안의 스테레오 화상, 즉 스테레오 페어(pair) 화상으로부터 3D 표시를 행할 때에는, 스테레오 페어 화상으로부터 깊이 정보(depth)를 추출하고, 추출된 깊이 정보를 사용하는 방법이 행하여지고 있다. Recently, devices using stereo images, such as 3D TVs, have been widely developed. When performing 3D display from two stereo images, ie, a stereo pair image, the method of extracting depth information from a stereo pair image and using the extracted depth information is performed.

깊이 정보의 추출을 위해서는, 스테레오 페어 화상에 대해 도 1(a)에 나타내는 바와 같이 한쪽의 화상(L)과 제2 화상(R)과의 사이에서 대응점 (스테레오 매칭)을 검색한다. 스테레오 매칭에 의해 제1 화상(L)에 대해서, 그 깊이를 표현하기 위해 깊이 정보를 추출한다. 도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 제1 화상(L)과 깊이 정보(D)로서 정보를 보존하고, 그 정보를 사용하여 3D 표시를 행한다. In order to extract the depth information, as shown in Fig. 1 (a), the corresponding point (stereo matching) is searched for between the one image L and the second image R. Depth information is extracted for the first image L by the stereo matching to express the depth. As shown in Fig. 1B, the information is stored as the first image L and the depth information D, and 3D display is performed using the information.

스테레오 매칭을 행하는 경우에는, 좌우 화상 오브젝트의 높이(수직 방향의 위치)가 맞춰져 있는 경우에, 효과적으로 대응점을 검색할 수 있다. 그러나, 스테레오 카메라로 촬영한 경우, 좌우 카메라의 수평이 완전하게 일치하지 않는 케이스가 많다. 예를 들어, 도 2에 나타내는 바와 같이 좌 카메라에 비해, 우 카메라가 경사져 있고, 좌 카메라의 수평과 우 카메라의 수평이 일치하지 않는 경우에는, 좌우 화상 오브젝트의 높이가 맞추어져 있지 않기 때문에, 정확하게 대응점을 검색할 수 없다. In the case of stereo matching, the corresponding point can be searched effectively when the height (vertical position) of the left and right image objects is aligned. However, when shooting with a stereo camera, there are many cases where the horizontality of the left and right cameras does not completely match. For example, as shown in FIG. 2, when the right camera is inclined compared to the left camera, and the horizontal of the left camera and the horizontal of the right camera do not coincide, the heights of the left and right image objects are not aligned. The correspondence point cannot be retrieved.

또한, 스테레오 카메라에 의한 촬영은, 평행법이나 교차법에 의해 촬영되지만, 교차법으로 촬영한 경우에는, 촬영법 자체의 특성에 의해, 도 3에서 나타내는 바와 같이, 촬상된 화상에 있어서, 사다리꼴 왜곡이 발생한다((키스톤 : keystone) 효과). 이 경우에도 오브젝트의 높이가 맞춰지지 않는다. In addition, although the photography by a stereo camera is image | photographed by the parallel method or the intersection method, when shooting by the cross method, as shown in FIG. 3, trapezoidal distortion produces | generates according to the characteristic of the imaging method itself. ((Keystone) effect). In this case, the height of the object does not match.

입력된 스테레오 페어 화상에 대해서, 촬상된 좌우의 카메라에 있어서 높이의 편차가 있는 경우, 그대로 스테레오 매칭을 행하여, 2차원 화상에 대해서 깊이 정보를 작성하면, 정확하게 대응점이 검색될 수 없다. When there is a difference in height in the inputted left-right cameras with respect to the inputted stereo pair image, if the stereo matching is performed as it is and depth information is created for the two-dimensional image, the corresponding point cannot be retrieved correctly.

따라서, 스테레오 카메라에서 촬영된 화상에 대하여 대응점 검색을 행하는 경우, 어떤 전처리에 의해 좌우의 영상 내의 오브젝트의 높이를 맞출 필요가 있다. Therefore, when the correspondence point search is performed on the image photographed by the stereo camera, it is necessary to match the heights of the objects in the left and right images by some preprocessing.

종래, 좌우의 영상 내의 오브젝트의 높이를 맞추기 위해, 여러 가지 방법이 사용되어 왔다. 예를 들어, 대표적으로 사용되어 왔던 것은, 등극선 기하(Epipolar geometry)에 의한 평행화이다. 그 중에서도, 공지의 패턴을 사용하여, 촬영 전에 미리 캘리브레이션(calibration: 평행화)를 행하는 방법이 일반적이다. 그러나, 스테레오 화상에 대하여, 촬영자에 있어서, 공지의 패턴으로 평행화를 행하여 둘 필요가 있기 때문에, 예를 들어, 표시 장치에서 3D 표시할 경우, 이미 촬영된 스테레오 화상에 대하여는, 적용될 수 없다. Conventionally, various methods have been used to match the heights of objects in left and right images. For example, what has been typically used is parallelization by epipolar geometry. Especially, the method of calibrating before a imaging | photography beforehand using a well-known pattern is common. However, since it is necessary for the photographer to parallelize a stereo image with a known pattern, it cannot be applied to the stereo image already photographed, for example, when performing 3D display on a display device.

또한, 등극선 기하에 의한 평행화에 의한 다른 방법으로서, 셀프 캘리브레이션을 행하는 방법이 있다(일본국 공개특허 제2007-200364호 참조). 이 방법에 있어서는, 미리 공지 패턴을 사용하여 평행화를 행하는 것이 아니라, 빌딩이나 도로의 라인 등, 직선을 갖는 화상내의 특징적인 패턴을 사용하여 평행화를 행하는 방법이다. 그러나, 이 방법에서는, 화상내에 직선적인 에지를 필요로 한다는 문제가 있는 동시에, 패턴의 크기에 의해는, 촬영 행렬의 오차가 크게 되고, 정확하게 평행화할 수 없다는 문제도 있다. As another method by parallelization by isopolar geometry, there is a method of performing self-calibration (see Japanese Patent Laid-Open No. 2007-200364). In this method, the parallelization is not performed using a known pattern in advance, but the parallelization is performed using a characteristic pattern in an image having a straight line such as a line of a building or a road. However, this method has a problem of requiring a straight edge in the image, and also has a problem in that the size of the pattern increases the error of the photographing matrix and cannot be parallelized accurately.

또한, 다른 방법으로서, 화상의 주사선 방향이 등극선과 일치하고 있다는 것을 전제 조건으로 하여, 좌우 화상의 상관 관계에 기초하여, 제1 화상의 행에 대응하는 행을 제2 화상으로부터 검색하여, 높이를 맞추는 방법이 있다(일본 공개특허 제2010-128575호 참조).As another method, on the premise that the scanning line direction of the image coincides with the isopolar line, the row corresponding to the row of the first image is searched from the second image based on the correlation between the left and right images, and the height is increased. There is a matching method (see Japanese Patent Laid-Open No. 2010-128575).

그러나, 이 방법에 있어서는 검색 방향이 항상 주사선 방향, 즉 수평 방향으로 한정되는 것과 동시에, 주사선 방향이 등극선과 일치하고 있는 것을 전제 조건으로 하기 때문에, 적용되는 화상이 한정된다는 문제가 있다.However, in this method, since the search direction is always limited to the scanning line direction, that is, the horizontal direction, and the scanning line direction coincides with the isopolar line, there is a problem that the applied image is limited.

본 발명은 여러 타입의 스테레오 화상에 대하여, 촬영 후에 화상의 평행화가 가능한 스테레오 화상 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a stereo image processing method capable of parallelizing images after photographing for various types of stereo images.

본 발명의 일 실시예에 따른 스테레오 화상 처리 장치는, 스테레오 페어 화상이 입력되는 화상 입력부와, 상기 스테레오 패어 화상의 제1 화상에 있어서, 복수의 대표점들을 설정하는 대표점 설정부와, 상기 스테레오 페어 화상의 제2 화상에 있어서, 상기 복수의 대표점에 대응하는 복수의 대응점들을 검출하는 동시에, 편차값으로 판정된 대응점을 제외하는 대응점제어부와, 상기 대응점이 상기 편차값 인지 여부를 판정하는 편차값 산출부와, 상기 제외된 대응점을 제외한 나머지 대응점에 의해 곡선 근사를 행하는 근사 곡선 산출부와, 상기 곡선 근사에 의해 작성된 복수의 근사 곡선들로부터 높이 보정값을 산출하는 높이 보정값 산출부와, 상기 높이 보정값에 기초하여 상기 제2 화상의 평행화를 행하는 평행화 실행부와, 상기 제1 화상 및 평행화를 행한 상기 제2 화상을 출력하는 화상 출력부를 갖는 것을 특징으로 한다.A stereo image processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes an image input unit to which a stereo pair image is input, a representative point setting unit that sets a plurality of representative points in the first image of the stereo pair image, and the stereo In the second image of the pair image, a corresponding point control unit for detecting a plurality of corresponding points corresponding to the plurality of representative points and excluding corresponding points determined as deviation values, and a deviation for determining whether the corresponding points are the deviation values or not. A value calculation section, an approximation curve calculation section that performs a curve approximation by remaining correspondence points except for the excluded correspondence points, a height correction value calculation section calculating a height correction value from a plurality of approximation curves created by the curve approximation; A parallelization execution unit that performs parallelization of the second image based on the height correction value, and the first image and parallelization Performing is characterized by having an image output unit for outputting the second image.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스테레오 화상 처리 방법은, 스테레오 페어 화상이 입력되고, 상기 스테레오 페어 화상의 제1 화상에 있어서 복수의 대표점을 설정하고, 상기 스테레오 페어 화상의 제2 화상에 있어서 상기 복수의 대표점에 대응하는 복수의 대응점들을 검출하고, 상기 대응점이 편차값인 지를 판정하고, 상기 편차값으로 판정된 대응점을 제외하고, 상기 제외된 대응점을 제외하고 편차값 판정 후의 대응점에 의해 곡선 근사를 행하며, 상기 곡선 근사에 의해 작성된 복수의 근사 곡선들로부터 높이 보정값을 산출하고, 상기 높이 보정값에 기초하여 상기 제2 화상을 평행화하고, 상기 제1 화상 및 평행화를 행한 상기 제2 화상을 출력하는 것을 한다. Further, in the stereo image processing method according to an embodiment of the present invention, a stereo pair image is input, a plurality of representative points are set in the first image of the stereo pair image, and a second image of the stereo pair image is set. And detecting a plurality of corresponding points corresponding to the plurality of representative points, determining whether the corresponding point is a deviation value, except for the corresponding point determined as the deviation value, and determining the corresponding point after the deviation value determination. Curve approximation, calculating a height correction value from a plurality of approximation curves created by the curve approximation, parallelizing the second image based on the height correction value, and performing the first image and parallelization. The second image is output.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 표시 패널과, 제1 화상 및 제2 화상으로 이루어지는 스테레오 페어 화상을 포함하는 영상 신호가 입력되는 영상 신호 입력부와, 상기 스테레오 페어 화상의 제2 화상의 높이 보정을 행하고 보정 스테레오 페어 화상을 생성하는 스테레오 화상 처리 장치와, 상기 보정 스테레오 페어 화상의 스테레오 매칭을 행하고, 상기 제1 화상의 깊이 정보를 생성하는 스테레오 매칭부와, 상기 제1 화상 및 상기 깊이 정보를 사용하여, 시차 영상을 작성하는 시차 영상 합성부와, 상기 시차 영상을 상기 표시 패널 상의 화소에 배분하기 위해 클럭 신호를 생성하는 타이밍 제어부를 갖고, 상기 스테레오 화상 처리 장치는, 상기 영상 신호 입력부로 부터 스테레오 페어 화상이 입력되는 화상 입력부와, 상기 스테레오 페어 화상의 상기 제1 화상에 있어서 복수의 대표점들을 설정하는 대표점 설정부와, 상기 스테레오 페어 화상의 상기 제2 화상에 있어서 상기 복수의 대표점에 대응하는 복수의 대응점들을 검출하고, 편차값과 반대된 대응점을 제외하는 대응점 제어부와, 상기 대응점이 상기 편차값 인지 여부를 판정하는 편차값 산출부와, 상기 제외된 대응점을 제외한 나머지 대응점들에 의해 곡선 근사를 행하는 근사 곡선 산출부와, 상기 곡선 근사 에 의해 작성된 복수의 근사 곡선들로부터 높이 보정값을 산출하는 높이 보정값 산출부와, 상기 높이 보정값에 기초하여 제2 화상의 평행화를 행하는 평행화 실행부와, 상기 제1 화상 및 평행화를 행한 상기 제2 화상으로 이루어지는 보정 스테레오 페어 화상을 상기 스테레오 매칭부로 출력하는 화상 출력부를 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a video signal input unit to which a video signal including a display panel, a stereo pair image including a first image and a second image is input, and a second of the stereo pair image. A stereo image processing apparatus for performing height correction of an image to generate a corrected stereo pair image, a stereo matching unit for performing stereo matching of the corrected stereo pair image, and generating depth information of the first image, the first image and A parallax image synthesizing unit for creating a parallax image using the depth information, and a timing controller for generating a clock signal for distributing the parallax image to pixels on the display panel, wherein the stereo image processing apparatus includes: the image; An image input unit into which a stereo pair image is input from a signal input unit, and the stereo pair image A representative point setting unit for setting a plurality of representative points in the first image of the plurality of points; and a plurality of corresponding points corresponding to the plurality of representative points in the second image of the stereo pair image, and opposite to the deviation value. A correspondence point control unit excluding the corresponding correspondence point, a deviation value calculator for determining whether the correspondence point is the deviation value 와, an approximation curve calculation unit for performing curve approximation by remaining correspondence points except the excluded correspondence point, and the curve approximation A height correction value calculating unit that calculates a height correction value from the plurality of approximation curves created by the above, a parallelization execution unit that performs parallelization of the second image based on the height correction value, and the first image and parallelization And an image output unit configured to output a corrected stereo pair image composed of the second image that has been subjected to the stereo matching unit. .

본 발명에 의하면, 여러 종류의 화상에 대응 가능한 스테레오 화상의 평행화 처리를 촬영의 사후에 행할 수 있는 장치 및 방법이 제공된다. According to the present invention, there is provided an apparatus and method capable of performing a parallelization process of a stereo image capable of coping with various kinds of images after shooting.

즉, 본 발명에 의하면, 스테레오 화상의 처리에 있어서, 직선적인 에지 등의 특징적인 패턴이 없는 화상에 있어서도 평행화 처리를 행하고, 스테레오 매칭에서의 미스매칭을 저감할 수 있다. That is, according to the present invention, in the processing of a stereo image, even in an image having no characteristic pattern such as a straight edge, parallelization processing can be performed, and mismatching in stereo matching can be reduced.

또한, 본 발명에 의하면, 주사선과 등극선 선이 일치하지 않는 화상에 있어서도, 평행화 처리를 행하고, 스테레오 매칭에서의 미스매칭을 저감할 수 있다. In addition, according to the present invention, even in an image where the scanning line and the isoline line do not coincide, parallelization processing can be performed to reduce mismatching in stereo matching.

도 1은 스테레오 매칭에 의해 스테레오 페어 화상으로부터 깊이 정보를 추출하는 방법의 개요 도면이다.
도 2는 스테레오 페어 화상에 있어서 좌우 카메라의 수평이 일치하지 않는 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 교차법을 사용한 경우의 사다리꼴 왜곡의 모양을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테레오 화상 처리 장치의 중요 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 5는 블록 매칭법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 블록 매칭법을 대응점 검색에 적용한 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 편차값의 판정의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 대응점에 대하여 곡선 근사를 행한 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테레오 화상 처리 장치에 있어서 높이 방향의 보정값을 나타내는 오프셋 맵을 근사 곡선으로부터 작성하는 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테레오 화상 처리 방법의 플로우차트이다
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테레오 화상 처리 방법에 있어서 처리 수순을 나타내는 개념도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 주요 구성을 나타내는 도면이다.
1 is a schematic diagram of a method of extracting depth information from a stereo pair image by stereo matching.
2 is a diagram showing an example in which the horizontality of the left and right cameras does not coincide in a stereo pair image.
3 is a diagram showing the shape of trapezoidal distortion in the case of using the intersection method.
4 is a block diagram showing an important configuration of a stereo image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram for explaining a block matching method.
6 is a diagram illustrating an example of applying a block matching method to a correspondence point search.
7 is a diagram illustrating an example of determination of a deviation value.
8 is a diagram illustrating an example in which curve approximation is performed for a corresponding point.
FIG. 9 is a diagram showing an example of creating an offset map representing a correction value in the height direction from an approximation curve in the stereo image processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
10 is a flowchart of a stereo image processing method according to an embodiment of the present invention.
11 is a conceptual diagram illustrating a processing procedure in the stereo image processing method according to an embodiment of the present invention.
12 illustrates a main configuration of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 스테레오 화상 처리 장치를 첨부된 도면들을 참조하면서 상세하게 설명하고자 한다. Hereinafter, a stereo image processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스테레오 화상 처리 장치(100)의 구성을 나타내는 블럭도이다.4 is a block diagram showing the configuration of a stereo image processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 스테레오 화상 처리 장치(100)는, 화상 입력부(110), 대표점 설정부(120), 대응점 제어부(130), 산출부(140), 높이 보정 실행부(150), 화상 출력부(160)를 포함한다. 구성들 각각은FPGA나 ASIC과 같은 로직 회로에 의해 실장된다. 혹은, CPU나 GPU와 같은 프로세서, ROM, RAM 등, 또는 이들이 조합된 시스템 LSI에 의해 실장된다. Referring to FIG. 4, the stereo image processing apparatus 100 includes an image input unit 110, a representative point setting unit 120, a corresponding point control unit 130, a calculation unit 140, a height correction execution unit 150, and an image. The output unit 160 is included. Each of the configurations is implemented by logic circuitry such as FPGA or ASIC. Or, it is implemented by a processor such as a CPU or a GPU, a ROM, a RAM, or the like, or a system L in which these are combined.

화상 입력부(110)에는, 스테레오 페어 화상 데이터가 입력된다. 스테레오 페어 화상은 2개의 화상으로 구성되고, 2개의 촬상 장치에서 각각 촬상된 제1 화상 및 제2 화상으로 이루어진다. 예를 들어, 스테레오 카메라에 의해 촬영한 좌 화상과 우 화상 중, 좌 화상을 제1 화상이라 하고, 우화상을 제2 화상이라 한다. 제1 화상은 2차원 화상으로서, 제2 화상은 제1 화상과의 스테레오 매칭에 의한 깊이 정보 추출을 위해 사용될 수 있다. Stereo pair image data is input to the image input unit 110. The stereo pair image consists of two images, and consists of a first image and a second image respectively picked up by two imaging devices. For example, among the left image and the right image photographed by the stereo camera, the left image is referred to as the first image, and the right image is referred to as the second image. The first picture is a two-dimensional picture, and the second picture can be used for depth information extraction by stereo matching with the first picture.

 대표점 설정부(120)는 제1 화상에서 대표점을 설정한다. 대표점은, 예를 들어, 화상 상에 격자선을 설정하고, 그의 격자선의 교차점이 다격자점에 위치하는 화소일 수 있다. 대표점은, 원하는 수를 설정가능하고, 화상 처리를 행하는 기기의 성능과, 구하는 정확성에 따라 대표점의 수를 설정하는 것이 좋다. 예를 들어, 세로 20열, 가로 20 개인 400개의 등간격으로 배치된 화소가, 대표점으로서 설정될 수 있다. The representative point setting unit 120 sets the representative point in the first image. The representative point may be, for example, a pixel in which a grid line is set on an image, and an intersection point of the grid lines is located at a multilattice point. The desired number of representative points can be set, and it is preferable to set the number of representative points according to the performance of the device which performs the image processing and the accuracy to be obtained. For example, 400 pixels arranged at equal intervals of 20 columns and 20 columns may be set as the representative point.

대응점 제어부(130)는 제2 화상에 있어서, 제1 화상에 있어서의 대표점에 대응하는 대응점을 검출한다. 대응점의 검출에는, 블록 매칭법이 사용될 수 있다. The correspondence point control unit 130 detects a correspondence point corresponding to the representative point in the first image in the second image. In detecting the corresponding point, a block matching method may be used.

 도 5는 블록 매칭법을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a diagram for explaining a block matching method.

 블록 매칭법은 도 5에 나타내는 바와 같이, L 화상의 주목 화소(α)의 주변의 화소의 화소값을 사용하여, R 화상에 있어서 대응하는 화소, 즉 주목 화소와 상관 관계가 높은 화소를 소정의 검색 범위 내에서 검색하는 방법이다. 블록 매칭법에 있어서는, 주목 화소와, 검색 범위내의 비교 대상 화소의 각각에 있어서, 주변의 화소값을 산출하고, 산출된 주변의 화소값으로부터, 주목 화소와 각 비교 대상 화소와의 상관 관계를 구한다. 상관 관계의 판정에는, SAD(Sum of Absolute Difference)나, SSD(Sum of Squared intensity Difference) 등을 사용한다. 그리고, 주목 화소와 가장 상관 관계가 높은 화소를 주목 화소에 대한 대응 화소(α')로 한다. As shown in Fig. 5, the block matching method uses a pixel value of a pixel around the pixel α of the L image, and selects a corresponding pixel in the R image, that is, a pixel having a high correlation with the pixel of interest. How to search within the search scope. In the block matching method, the pixel value of the peripheral is calculated in each pixel of interest and the pixel of comparison within a search range, and the correlation between the pixel of interest and each pixel of comparison is calculated from the calculated peripheral pixel values. . In the correlation determination, a sum of absolute difference (SAD), a sum of squared intensity difference (SSD), or the like is used. The pixel having the highest correlation with the pixel of interest is the corresponding pixel α 'for the pixel of interest.

본 발명의 일 실시예에 따른 스테레오 화상 처리 방법에 있어서는, 제1 화상에 있어서, 대표점에 있어서 화소를 주목 화소로 하고, 비교 대상 화소 중, 가장 상관 관계가 높은 화소가 대응점으로 된다. In the stereo image processing method according to the embodiment of the present invention, in the first image, the pixel is the pixel of interest at the representative point, and the pixel having the highest correlation among the pixels to be compared is the corresponding point.

예를 들어, 도 6에 있어서는, 제1 화상인 좌 화상(L)의 대표점(α)에 대응하는 제2 화상인 우 화상(R) 중의 대응점(α')를, 사각으로 둘러싼 검색 범위 내에 있어서 검색한다. 그리고, 검색의 결과, 상관 관계의 가장 높은 점이, 대응점(α')로서 검출된다. For example, in FIG. 6, the corresponding point α 'in the right image R, which is the second image corresponding to the representative point α of the left image L, which is the first image, is within a search range surrounded by a rectangle. Search. As a result of the search, the highest point of correlation is detected as the corresponding point α '.

검색 범위는 제1 화상에 있어서 대표점의 좌표에 대응된 제2 화상에 있어서 좌표의 주위이다. 제1 화상과 제2 화상에 있어서 좌우가 반전되어 있는 경우에 있어서도, 검색 범위를 좌우 반전된 좌표에 있어서 설정함으로써, 대응점의 검색이 가능하다. 또한, 검색 범위는, 시차에 따라서, 적절한 원하는 크기의 범위로 설정 가능하다. The search range is around the coordinates in the second image corresponding to the coordinates of the representative point in the first image. Even when the left and right are reversed in the first image and the second image, the corresponding point can be searched by setting the search range in the coordinates reversed from left to right. In addition, the search range can be set to a range of appropriate desired size in accordance with the parallax.

이와 같이 하여, 각 대표점에 대해서, 대응하는 대응점의 검출이 행해진다. In this way, the corresponding corresponding point is detected for each representative point.

또한, 대응점 제어부(130)는, 후술하는 편차값 산출부(141)에 의해 편차값으로서 산출된 대응점에 대해서, 제외한다. In addition, the correspondence point control part 130 excludes the correspondence point computed as a deviation value by the deviation value calculation part 141 mentioned later.

산출부(140)는 편차값 산출부(141), 근사 곡선 산출부(142), 높이 보정값 산출부(143)로 구성된다. The calculator 140 includes a deviation value calculator 141, an approximation curve calculator 142, and a height correction value calculator 143.

편차값 산출부(141)는 대응점 제어부(130)에 의해 검출된 대응점에 대해서, 화상의 특징이 적은 부분의 대표점에 대응하는 대응점이나, 주위의 대응점과 다른 경향을 나타내는 대응점을 편차값으로 판정한다. The deviation value calculation unit 141 determines a corresponding point corresponding to a representative point of a portion having a small feature of the image or a corresponding point exhibiting a tendency different from surrounding corresponding points with respect to the corresponding point detected by the corresponding point control unit 130 as a deviation value. do.

편차값의 판정은 2단계로 수행될 수 있다. 예를 들어, 제1 단계로서, 화상의 특징이 적은 부분의 대표점에 대응하는 대응점을 편차값으로 한다. 화상의 특징이 적은 부분의 대표점에 대응하는 대응점에 대해서는, 틀린 대응점이 선택될 가능성이 높기 때문에, 관련하는 부분에 대응하는 대응점은 편차값으로서 제외하고, 후 처리에 있어서는 사용하지 않는다. Determination of the deviation value can be performed in two steps. For example, as a 1st step, the corresponding point corresponding to the representative point of the part with few features of an image is made into the deviation value. Since the correspondence point corresponding to the representative point of the part with few features of an image is likely to be selected incorrectly, the correspondence point corresponding to the related part is not used in the post-processing except as a deviation value.

구체적으로는, SAD를 사용하여 대표점에 대응하는 대응점을 검출하는 과정에 있어서, 대표점으로 판정된 점, 즉 SAD 값이 가장 작은 점의 SAD값을 SAD1st라 하고, SAD 값이 대표점의 그 다음 작은 점의 SAD 값을 SAD2nd라 한 경우에, SAD2nd과 SAD1st과의 값의 차가 소정의 문턱값(Th1) 보다도 작은 경우에 대응점을 편차값으로 판단한다. Specifically, in the process of detecting the corresponding point corresponding to the representative point using SAD, the SAD value of the point determined as the representative point, that is, the point with the smallest SAD value is called SAD 1st , and the SAD value is the representative point. When the SAD value of the next small point is called SAD 2nd , the corresponding point is determined as the deviation value when the difference between the value between SAD 2nd and SAD 1st is smaller than the predetermined threshold Th 1 .

 즉, SAD2nd - SAD1st < Th1의 경우에는, 화상의 특징이 적은 부분으로서, 편차값으로 판정하고, SAD2nd -SAD1st >= Th1의 경우에는, 화상에 충분히 특징이 있는 부분으로 하여, 그대로 대응점으로서 남긴다. That is, in the case of SAD 2nd -SAD 1st <Th 1 , it is determined as a deviation value as a portion having a small feature of the image, and in the case of SAD 2nd -SAD 1st > = Th 1 , the image is sufficiently characterized as a portion. We just leave as correspondence point.

 또한, 제2 단계로서, 검출된 대응점이, 주위의 대응점에 나타난 경향과 다른 경향을 갖는 경우에는, 이 대응점을 편차값으로 판정한다. 즉, 편차값의 판정 대상으로 된 대응점과, 그의 대응점의 주위의 대응점을 비교하고, 판정 대상의 대응점이, 주위의 대응점과 같은 경향, 즉 같은 방향으로 이동하고 있는 가를 판정함으로써, 편차값인지 여부를 판정한다. In addition, as a second step, when the detected correspondence point has a tendency different from the tendency shown in the surrounding correspondence points, the adequacy correspondence point is determined as a deviation value. That is, it is a deviation value by comparing the correspondence point used as the determination object of the deviation value with the correspondence point around the correspondence point, and determining whether the correspondence point of the determination object is moving in the same tendency as the surrounding correspondence point, ie, in the same direction. Determine.

도 7은 검출된 대응점이 주위의 대응점에 나타난 경향과 다른 경향을 갖는가에 의해 편차값을 판정하는 경우의 구체적인 예를 보여주는 도면이다. 도 7에 있어서, 판정 대상의 대응점과, 그 대응점에 대응하는 대표점의 주위 8개 포인트의 대표점에 대응하는 대응점을 비교한다. 주위 8개소의 대표점에 대응하는 대응점에 있어서, 각각 대응하는 격자점인 대표점으로부터 어느 정도 편차가 있는 가를 벡터로 표시하고, 그의 8개의 벡터에 대해서, 평균 벡터(ua, va)를 산출하고, 그의 평균값과 판정 대상의 대응점의 대표점으로부터의 편차의 벡터(u, v)를 비교하고, 그 비교한 값이 소정의 문턱값(Th2)를 넘는 경우에, 편차값으로 판단한다. FIG. 7 is a diagram showing a specific example in the case where the deviation value is determined by whether the detected corresponding point has a tendency different from the tendency shown in the surrounding corresponding points. In FIG. 7, the correspondence point corresponding to a determination target and the correspondence point corresponding to the representative point of eight surrounding points of the representative point corresponding to the correspondence point are compared. In the correspondence point corresponding to eight representative points of the surroundings, the degree of deviation from the representative point which is the corresponding lattice point, respectively, is represented by a vector, and for the eight vectors thereof, the average vector u a , v a is represented. calculation and, if comparing the vector (u, v) of the deviation from its mean value and determines the representative point of the corresponding point on the target, and that the comparison value exceeds a predetermined threshold value (Th 2), and determines the deviation values .

즉, (u-ua)2 + (v-va)2 > Th2의 경우에는, 판정 대상의 대응점이, 주위의 대응점과 다른 경향을 나타내고 있는 것으로서, 편차값으로 판정하고, (u-ua)2 + (v-va)2 <= Th2의 경우에는, 주위의 대응점과 같은 경향을 나타내고 있는 것으로서, 그대로 대응점으로서 남긴다. That is, in the case of (uu a ) 2 + (vv a ) 2 > Th 2 , the corresponding point of the determination target shows a tendency different from the surrounding corresponding points, and is determined as a deviation value, and (u-ua) 2 + In the case of (vv a ) 2 <= Th 2, the same tendency as the surrounding corresponding points is shown, and it is left as a corresponding point as it is.

또한, 이들 1단계, 2단계로서 설명된 편차값 판정의 어느 하나 만을 행하여도 좋지만, 이후의 처리에 있어서보다 정밀도가 높은 근사 곡선을 산출하기 위해서는, 2단계로 편차값의 판정을 행하는 것이 바람직하다. 또한, 여기에 나타낸 편차값의 판정 이외의 방법에 의해, 편차값을 판정하여도 좋다. In addition, although only one of the deviation value determinations described as these steps and two steps may be performed, it is preferable to determine the deviation value in two steps in order to calculate an approximation curve with higher precision than in the subsequent processing. . The deviation value may be determined by a method other than the determination of the deviation value shown here.

근사 곡선 산출부(142)는, 편차값으로 판정되어서 제외된 대응점을 제외한 나머지 대응점 위치에 대해서, 곡선 근사를 행하고, 근사 곡선을 산출한다. 곡선 근사의 방법으로서는, 예를 들어 최소 제곱법이 사용되어도 좋다. 또한, 여기서 곡선 근사라는 기재는, 1차 다항식으로 적용하고, 즉 직선 근사를 포함하고, 근사 곡선이라는 기재는, 근사 직선을 포함한다. The approximation curve calculation unit 142 performs a curve approximation on the remaining correspondence point positions except the correspondence points that are determined as deviation values and excluded, and calculates an approximation curve. As the method of curve approximation, for example, the least square method may be used. In addition, the description of a curve approximation here applies to a linear polynomial, ie, includes a linear approximation, and the description of an approximation curve includes an approximation straight line.

도 8은 곡선 근사를 행한 예를 나타내는 도면이고, X가 산출된 근사 곡선이다.  여기서는, 곡선 근사를 행하는 때에, 편차값으로 판정된 대응점은 제외하여 계산이 행하여진다. 또한, 도 8에 있어서는 직선 근사를 행하고 있다. 곡선 근사는, 표시 장치에 있어서의 경우에는, 가로 방향에서 곡선 근사를 행함으로써, 계산 정밀도가 향상되기 때문에, 길이 방향의 곡선 근사를 행하는 것이 바람직하다. 8 is a diagram illustrating an example in which curve approximation is performed, and is an approximation curve in which k is calculated. Here, in performing the curve approximation, the calculation is performed excluding the corresponding point determined as the deviation value. In addition, linear approximation is performed in FIG. Since the curve approximation improves the calculation accuracy by performing the curve approximation in the horizontal direction in the case of the display device, it is preferable to perform the curve approximation in the longitudinal direction.

이렇게 하여 산출된 복수의 근사 곡선은, 제2 화상에 있어서 평행화에 의해 평행하게 된다. 가로 방향의 곡선 근사를 행한 경우에는, 평행화에 의해 수평으로 되고 주사 방향에 맞춰질 수 있다. The several approximation curves computed in this way become parallel by parallelization in a 2nd image. In the case of performing the curve approximation in the horizontal direction, it can be leveled by parallelism and can be matched to the scanning direction.

높이 보정값 산출부(143)는, 근사 곡선 산출부에 의해 산출된 근사 곡선에 기초하여, 높이 방향의 보정값을 나타내는 오프셋 맵을 작성한다. The height correction value calculation part 143 creates the offset map which shows the correction value of a height direction based on the approximation curve computed by the approximation curve calculation part.

 도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 스테레오 화상 처리 장치에 있어서 높이 방향의 보정값을 나타내는 오프셋 맵을 근사 곡선으로부터 작성하는 예를 나타낸 도면이다. 9 is a diagram illustrating an example of creating an offset map from an approximation curve indicating a correction value in the height direction in the stereo image processing apparatus according to the embodiment of the present invention.

먼저, 도 9(a)에 나타내는 바와 같이, 근사 곡선 산출부(142)에 의해 산출된 근사 곡선과, 근사 곡선 형성에 사용된 대응점에 대응하는 대표점을 연결하여 형성된 직선과의 사이에서의 높이의 차를 검출한다. First, as shown to Fig.9 (a), the height between the approximation curve computed by the approximation curve calculation part 142, and the straight line formed by connecting the representative point corresponding to the corresponding point used for formation of an approximation curve. Detect the difference.

 다음, 도 9(b)에 나타내는 바와 같이, 검출된 높이의 차를, 높이 방향 보정값(H)을로서 보존하고, 오프셋 맵을 작성한다. 더불어, 복수의 근사 곡선 사이, 즉 공백 행에 있어서도 높이 보간(補間)을 행하기 때문에, 근사 곡선(Y'2과 Y'1) 사이에 있어서도 높이 방향 보정값의 오프셋 맵을 작성한다. 근사 곡선(Y'2과 Y'1) 사이에 있어서 높이 방향 보정값(H')의 할당은, Y'2의 높이 방향 보정값과 Y'1의 높이 방향 보정값과의 사이에서 서서히 값을 변화시킴으로써 행한다. Next, as shown to Fig.9 (b), the difference of detected height is preserve | saved as height direction correction value H, and an offset map is created. In addition, since interpolation is performed between the plurality of approximation curves, that is, the blank lines, an offset map of the height direction correction value is also created between the approximation curves Y'2 and Y'1. The allocation of the height direction correction value H 'between the approximation curves Y'2 and Y'1 gradually decreases the value between the height direction correction value of Y'2 and the height direction correction value of Y'1. By changing.

예를 들어, 도 9(b)에 나타내는 바와 같이, Y'1의 어떤 오프셋에 있어서 높이 방향 보정값이 -1이고, 그의 수직 방향에 위치하는 Y'2의 어떤 오프셋에 있어서 높이 방향 보정값이 -1.2인 경우, 그 사이의 높이 방향 보정값을, Y'1에 가까운 쪽으로부터 -1.05, -1.1, -1.15이 되도록 설정한다. For example, as shown in Fig. 9B, the height direction correction value is -1 at any offset of Y'1, and the height direction correction value is at any offset of Y'2 located in the vertical direction. In the case of -1.2, the height direction correction value between them is set to be -1.05, -1.1, -1.15 from the side closer to Y'1.

 이렇게 하여 산출된 높이 방향 보정값에 따라서, 평행화 실행부(150)에 있어서, 제2 화상 전체에 대해서, 높이 보정, 즉 평행화가 행하여 진다. 또한, 평행화가 행하여진 때에, 원 화상에 의해서는, 상단 및 하단의 화상이 빠진 경우가 있으나, 그 때에는 빠진 개소에 있어서는 원래의 화상을 사용하여도 좋다. 이것에 의해, 제1 화상과 제2 화상과의 높이의 편차를 해소할 수 있다. According to the height direction correction value calculated in this way, in the parallelization execution part 150, height correction, ie, parallelization, is performed with respect to the whole 2nd image. In addition, when the parallelization is performed, the image of the upper end and the lower end may be missing by the original image, but at that time, the original image may be used. Thereby, the deviation of the height of a 1st image and a 2nd image can be eliminated.

보정된 스테레오 페어 화상은, 화상 출력부(160)에 의해, 스테레오 매칭을 행하는 장치에 대하여 출력된다. 보정된 스테레오 페어 화상을 사용하여 스테레오 매칭함으로써, 양호한 스테레오 매칭의 결과가 얻어지고, 고품질의 3차원 화상이 얻어질 수 있다. The corrected stereo pair image is output by the image output unit 160 to a device that performs stereo matching. By stereo matching using the corrected stereo pair picture, the result of good stereo matching can be obtained, and a high quality three-dimensional picture can be obtained.

 다음, 도 10 및 도 11을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 스테레오 화상 처리 방법에 대해서 설명하고자 한다. Next, a stereo image processing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테레오 화상 처리 방법의 플로우차트이다. 10 is a flowchart of a stereo image processing method according to an embodiment of the present invention.

 또한, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테레오 화상 처리 방법에 있어서 처리 순서를 나타내는 개념도이다. 11 is a conceptual diagram showing a processing procedure in the stereo image processing method according to an embodiment of the present invention.

 먼저, 스테레오 페어 화상 데이터가 입력된다(단계 S110). 도 11에 있어서, 좌측의 기준 화상을 L 화상, 우측의 대표 화상을 R 화상이라 칭한다. 도 10에 있어서 (I)의 스테레오 페어 화상이, 입력된 스테레오 페어 화상이다. First, stereo pair image data is input (step S110). In Fig. 11, the left reference image is referred to as an L image, and the right representative image is referred to as an R image. In FIG. 10, the stereo pair image of (I) is an input stereo pair image.

다음, L 화상에 대하여 대표점이 설정된다(단계 S120). 도 11에 있어서는, (a)로 나타낸다. 대표점은, 상술한 바와 같이, 화상상에 격자선을 설정하고, 그 격자선의 교차점이 다격자점에 위치하는 화소여도 좋다. 대표점은 원하는 수로 설정 될 수 있고, 도 11에 있어서는, (세로 4) * (가로 4)인 16개의 대표점이 설정되어 있다. Next, a representative point is set for the L image (step S120). In FIG. 11, it shows by (a). The representative point may be a pixel in which a lattice line is set on an image as described above, and the intersection point of the lattice lines is located at a multi-grid point. The representative point can be set to a desired number, and in Fig. 11, 16 representative points of (vertical 4) * (lateral 4) are set.

화상의 대표점에 대응하는 대응점이 R 화상에서 검출된다(단계 S130). 도 11에 있어서는 (b)로 나타낸다. 16개의 대표점이 설정되어 있기 때문에, 대응점도 16개 검출된다. 대응점의 검출에는 상술한 블록 매칭법이 사용될 수 있다. The corresponding point corresponding to the representative point of the image is detected in the R image (step S130). In FIG. 11, it shows by (b). Since 16 representative points are set, 16 corresponding points are also detected. The above-described block matching method can be used to detect the corresponding point.

 검출된 대응점의 각각에 대하여, 편차값 인지 여부를 판정한다(단계 S140). 판정은, 상술한 화상에 특징이 적은 부분의 대표점에 대응하는 대응점을 편차값으로 판정하는 방법 및/또는 검출된 대응점이, 주위의 대응점에 나타난 경향과 다른 경향을 갖는 점을 편차값으로 판정하는 방법 등을 사용한다. 도 11에 있어서는, 편차값이 판정된 상태는 (c)에서 나타나고, 삼각형으로 나타낸 점이, 편차값으로 판정된 대응점이다. For each of the detected corresponding points, it is determined whether or not it is a deviation value (step S140). The determination determines the deviation value as a method of determining a corresponding point corresponding to the representative point of the portion having a small feature in the above-described image as a deviation value and / or a point where the detected corresponding point has a tendency different from the tendency shown in the surrounding corresponding points as the deviation value. How to use. In FIG. 11, the state where the deviation value was determined is shown in (c), and the point shown with the triangle is the correspondence point determined as the deviation value.

편차값으로 판정된 대응점에 대해서의 제외를 행한다(단계 S150). 각 대응점에 대해서, 편차값 판정 완료할 때까지, 단계 (S140)과 단계(S150)를 반복하여도 좋고, 각 대응점에 대해서 단계 (S140)에 있어서 편차값 판정의 처리를 행한 후, 합쳐서 단계(S150)에 있어서 편차값으로 판정된 대응점의 제외 처리를 행하여도 좋다. 도 11에 있어서는, (d)에서 편차값으로 판정된 대응점이 제외된 상태가 나타내고 있다. The exclusion of the corresponding point determined as the deviation value is performed (step S150). For each corresponding point, step S140 and step S150 may be repeated until the deviation value determination is completed, and after the deviation value determination processing is performed in step S140 for each corresponding point, the steps ( In S150), the exclusion process of the corresponding point determined as the deviation value may be performed. In FIG. 11, the state in which the correspondence point determined as the deviation value was removed in (d) is shown.

편차값으로 판정된 대응점을 제외하고 남은 대응점에 대해서, 곡선 근사를 행한다(단계 S160). 도 11에 있어서는 (e)에서 나타낸다. 곡선 근사의 방법은, 상술한 바와 같이, 예를 들어 최소 제곱법이 사용될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. The curve approximation is performed with respect to the remaining corresponding points except the corresponding points determined as the deviation values (step S160). In FIG. 11, it shows in (e). As described above, the curve approximation method may include, but is not limited to, the least square method.

 또한, 여기서 곡선 근사라는 기재는, 1차 다항식으로 적용하고, 즉 직선 근사를 포함하고, 근사 곡선이라는 기재는, 근사 직선을 포함한다. 도 11(e)에 있어서는, 직선 근사가 행하여지고, 근사 곡선이 산출되어 있다. In addition, the description of a curve approximation here applies to a linear polynomial, ie, includes a linear approximation, and the description of an approximation curve includes an approximation straight line. In FIG. 11E, a straight line approximation is performed and an approximation curve is calculated.

곡선 근사에 의해 산출된 근사 곡선을 사용하여, 높이 방향 보정값을 나타내는 오프셋 맵을 작성한다(단계 S170). 상술한 바와 같이, 근사 곡선과, 근사 곡선 형성에 사용된 대응점에 대응하는 대표점들을 연결하여 형성된 직선과의 사이에서의 높이의 차를 검출하고, 근사 곡선들에 대해서는, 각 근사 곡선의 높이 보정값에 기초하여, 순차 높이 보정값을 할당한다. Using the approximation curve calculated by the curve approximation, an offset map representing the height direction correction value is created (step S170). As described above, the difference in height is detected between the approximation curve and a straight line formed by connecting representative points corresponding to the corresponding points used to form the approximation curve, and for the approximation curves, the height correction of each approximation curve is performed. Based on the value, a sequential height correction value is assigned.

대응 화상에 대해서, 오프셋 맵을 사용하여 평행화를 행하고, 높이 보정이 이루어진다(단계 S180). 도 10에 있어서는,  (II)가 높이 보정이 이루어진 보정 후의 스테레오 페어 화상이다. The corresponding image is parallelized using the offset map, and height correction is performed (step S180). In FIG. 10, X (II) is a stereo pair image after correction in which height correction was performed.

 보정 후의 스테레오 페어 화상을, 출력하고(단계 S190), 처리가 종료된다. 출력된 보정 후의 스테레오 페어 화상이, 후 처리에 있어서 스테레오 매칭에 있어서 사용될 수 있다. 높이 보정이 이루어져 있기 때문에, 스테레오 매칭에 있어서 깊이 정보를 추출하는 때에, 큰 노이즈가 생기지 않고, 왜곡이 없는 품질이 높은 3D 화상을 표시할 수 있다. The stereo pair image after correction is output (step S190), and the processing ends. The output stereo pair image after correction can be used for stereo matching in post processing. Since the height correction is made, when extracting the depth information in stereo matching, a high-quality 3D image can be displayed without large noise and without distortion.

 본 발명의 일 실시예에 따른 화상 처리 장치는, 표시 장치에 사용되어도 좋다. The image processing apparatus according to one embodiment of the present invention may be used for a display device.

도 12는, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 주요 구성을 나타내는 도면이다. 12 is a diagram illustrating a main configuration of a display device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는, 평행화 변환부(100), 영상 신호 입력부(200), 스테레오 매칭부(300), 시차 영상 합성부(400), 타이밍 제어부(500), 표시 패널(600)을 포함한다. 표시 장치(1000)의 대표적인 예로서는, 3D TV나 3D 디스플레이가 예로서 들 수 있다. The display apparatus 1000 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a parallelization converter 100, an image signal input unit 200, a stereo matching unit 300, a parallax image synthesis unit 400, and a timing controller 500. And a display panel 600. As a representative example of the display device 1000, a 3D TV or a 3D display may be mentioned as an example.

 영상신호 입력부(200)에는, 외부로부터의 영상 신호가 입력된다. 영상 신호 입력부(200)는, 외부로부터 영상 신호가 입력되면, 당해 영상 신호를 영상 데이터로서 평행화 변환부로 입력한다. The video signal input unit 200 receives an external video signal. When a video signal is input from the outside, the video signal input unit 200 inputs the video signal to the parallelization converter as video data.

평행화 변환부(100)는, 전술한 스테레오 화상 처리 장치(100)이고, 영상 데이터를 수신하며, 스테레오 페어 화상에 대해서 높이 보정을 행하고, 보정후의 스테레오 페어 화상을 스테레오 매칭부(300)으로 출력한다. The parallelization converting unit 100 is the stereo image processing apparatus 100 described above, receives image data, performs height correction on the stereo pair image, and outputs the corrected stereo pair image to the stereo matching unit 300. do.

스테레오 매칭부(300)는, 보정 후의 스테레오 페어 화상에 대하여, 스테레오 매칭을 행한다.  즉, 동일한 점을 촬상하고 있는 각 화상 중의 대응점을 구하고, 그의 시차를 사용하여 깊이(depth) 정보를 추출한다. 다시 말하면, 스테레오 매칭부(300)에 의해, 보정 후의 스테레오 페어 화상의 제1 화상과, 깊이 정보로 데이터가 변환된다. 제1 화상 및 깊이 정보는, 스테레오 매칭부(300)로부터 시차 영상 합성부(400)로 보내진다. The stereo matching unit 300 performs stereo matching on the corrected stereo pair image. That is, the corresponding point in each image which captures the same point is calculated | required, and depth information is extracted using the parallax. In other words, the stereo matching unit 300 converts the data into the first image of the corrected stereo pair image and the depth information. The first image and the depth information are sent from the stereo matching unit 300 to the parallax image synthesis unit 400.

시차 영상 합성부(400)는 제1 화상 및 깊이 정보를 사용하여, 시차 영상을 작성한다. 즉, 시차 영상으로서 작성되는 것은, 표시 장치(1000)의 종류에 따라서 원하는 3차원 표시 방식에 따른 형식일 수 있으며, 예를 들어 시차 장벽을 이용한 시차 장벽(parallax barrier) 방식에 대응한 시차 영상이나, 렌티큘러 렌즈(lenticular lens) 방식에 대응한 시차 영상일 수 있다. 이러한 시차 영상을 작성하는 경우에는, 다시점(多視点)의 렌더링을 행한다. The parallax image synthesizing unit 400 creates a parallax image by using the first image and the depth information. That is, the parallax image may be a format according to a desired 3D display method according to the type of the display device 1000. For example, a parallax image corresponding to a parallax barrier using a parallax barrier may be used. It may be a parallax image corresponding to a lenticular lens method. When creating such a parallax video, multi-view rendering is performed.

 타이밍 제어부(500)는, 시차 영상 합성부(400)에 있어서 작성된 시차 영상을 표시 패널(600) 상의의 화소를 구동하는 신호를 생성한다. The timing controller 500 generates a signal for driving the pixels on the display panel 600 with the parallax image created by the parallax image synthesizing unit 400.

 표시 패널(600)는, 예를 들어 LCD, PDP 등이고, 3D 화상(3D 영상)을 표시한다. The display panel 600 is, for example, an LCD or a PDP, and displays a 3D image (3D image).

 표시 장치에 있어서는, 촬영 후에, 여러 촬영 장소에 있어서, 여러 촬상 장치에 의해 촬상된 스테레오 화상을 사용하기 때문에, 공지 패턴을 사용한 스테레오 화상의 평행화를 행할 수 없다. 여기서, 사후적으로, 스테레오 매칭의 전(前)단계에 있어서, 평행화 처리를 행할 필요가 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 의하면, 종래의 촬영 후의 사후적인 평행화 처리에 있어서는 대응하기 곤란하고, 직선적인 에지 등의 특징적인 패턴이 없는 화상이나, 주사선과 등극선 선이 일치하지 않는 화상 등, 기타 여러 가지의 스테레오 페어 화상에 대하여 우수한 평행화 처리를 행할 수 있다.In the display apparatus, since the stereo image image | photographed by the various imaging devices is used in various imaging places after photography, the stereo image using a well-known pattern cannot be parallelized. Here, it is necessary to perform the parallelization process in a step before the stereo matching later. According to the display device according to an embodiment of the present invention, it is difficult to cope with conventional post-parallelization processing after imaging, and there is no characteristic pattern such as a straight edge, or a scanning line does not coincide with an isolinear line. It is possible to perform excellent parallelization processing on various stereo pair images, such as non-images.

100: 스테레오 화상 처리 장치 110: 화상 입력부
120: 대표점 설정부 130: 대응점 제어부
140: 산출부 150: 높이 보정 실행부
160: 화상 출력부
100: stereo image processing apparatus 110: image input unit
120: representative point setting unit 130: correspondence point control unit
140: calculator 150: height correction execution unit
160: image output unit

Claims (9)

스테레오 페어 화상이 입력되는 화상 입력부와;
상기 스테레오 페어 화상의 제1 화상에 있어서 복수의 대표점들을 설정하는 대표점 설정부와;
상기 스테레오 페어 화상의 제2 화상에 있어서 상기 복수의 대표점들에 대응하는 복수의 대응점들을 검출하는 동시에, 편차값으로 판정된 대응점을 제외하는 대응점 제어부와;
상기 대응점이 상기 편차값 인지 여부를 판정하는 편차값 산출부와;
상기 제외된 대응점을 제외한 나머지 대응점들에 의해 곡선 근사를 행하는 근사 곡선 산출부와;
상기 곡선 근사에 의해 작성된 복수의 근사 곡선들로부터 높이 보정값을 산출하는 높이 보정값 산출부와;
상기 높이 보정값에 기초하여 상기 제2 화상의 평행화를 행하는 평행화 실행부; 그리고
상기 제1 화상 및 평행화를 행한 상기 제2 화상을 출력하는 화상 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테레오 화상 처리 장치.
An image input unit to which a stereo pair image is input;
A representative point setting unit that sets a plurality of representative points in the first image of the stereo pair image;
A correspondence point control unit for detecting a plurality of correspondence points corresponding to the plurality of representative points in the second image of the stereo pair image and excluding a corresponding point determined as a deviation value;
A deviation value calculator which determines whether the corresponding point is the deviation value;
An approximation curve calculator for performing curve approximation by remaining correspondence points except for the excluded correspondence points;
A height correction value calculator for calculating a height correction value from a plurality of approximation curves created by the curve approximation;
A parallelization execution unit that performs parallelization of the second image based on the height correction value; And
And an image output section for outputting the first image and the second image subjected to parallelization.
제 1 항에 있어서,
상기 높이 보정값 산출부는,
상기 근사 곡선들과 그것에 대응하는 대표점들을 연결하여 형성되는 직선과의 높이의 차를 계측하고, 이 높이의 차를 높이 방향 보정값으로 하며, 또한 상기 높이 방향 보정값에 기초하여 복수의 상기 근사 곡선의 사이의 공백 행에 대해서 높이 방향 보정값을 할당하여서 오프셋 맵을 작성하고,
상기 평행화 실행부는,
상기 오프셋 맵에 기초하여 상기 제2 화상의 평행화를 행하는 것을 특징으로 하는 스테레오 화상 처리 장치.
The method of claim 1,
The height correction value calculation unit,
The difference between the heights of the straight lines formed by connecting the approximation curves and the corresponding representative points is measured, and the difference of the heights is a height direction correction value, and the plurality of the approximations is based on the height direction correction value. Create an offset map by assigning height direction corrections to the blank rows between the curves,
The parallelization execution unit,
And the second image is parallelized based on the offset map.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 대응점 제어부는, 블록 매칭법에 의해 상기 복수의 대응점들을 검출하는 것을 특징으로 하는 스테레오 화상 처리 장치.
The method according to claim 1 or 2,
And the corresponding point controller detects the plurality of corresponding points by a block matching method.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 편차값 산출부는, 상기 검출된 대응점이 화상의 특징이 적은 부분의 대표점에 대응하는 경우 및/또는 주위의 대응점에 나타난 경향과 다른 경향을 갖는 경우에 상기 검출된 대응점을 상기 편차값으로 판정하는 것을 특징으로 하는 스테레오 화상 처리 장치.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The deviation value calculating section determines the detected corresponding point as the deviation value when the detected corresponding point corresponds to a representative point of a portion having a small feature of an image and / or has a tendency different from a tendency that appears in a corresponding point around. Stereo image processing apparatus characterized in that.
스테레오 페어 화상이 입력되고,
상기 스테레오 페어 화상의 제1 화상에 있어서 복수의 대표점들을 설정하고;
상기 스테레오 페어 화상의 제2 화상에 있어서 상기 복수의 대표점들에 대응하는 복수의 대응점들을 검출하고;
상기 대응점들 각각이 편차값인 지를 판정하고, 상기 편차값으로 판정된 대응점을 제외하고;
상기 제외된 대응점을 제외하고 편차값 판정 후의 대응점들에 의해 곡선 근사를 행하며;
상기 곡선 근사에 의해 작성된 복수의 근사 곡선으로부터 높이 보정값을 산출하고;
상기 높이 보정값에 기초하여 상기 제2 화상을 평행화하고; 그리고
상기 제1 화상 및 평행화를 행한 상기 제2 화상을 출력하는 것을 특징으로 하는 스테레오 화상 처리 방법.
Stereo pair image is input,
Set a plurality of representative points in a first picture of the stereo pair picture;
Detect a plurality of corresponding points corresponding to the plurality of representative points in the second image of the stereo pair image;
Determining whether each of the corresponding points is a deviation value, except for the corresponding point determined as the deviation value;
Curve approximation is performed by corresponding points after the deviation value determination except for the excluded corresponding points;
Calculating a height correction value from the plurality of approximation curves created by the curve approximation;
Parallelize the second image based on the height correction value; And
And outputting the first image and the second image subjected to parallelization.
제 5 항에 있어서, 
상기 높이 보정값의 산출은,
상기 근사 곡선과 그것에 대응하는 대표점들을 연결하여 형성되는 직선과의 높이의 차를 계측하고, 이 높이의 차를 높이 방향 보정값으로 하고, 또한 상기 높이 방향 보정값에 기초하여 복수의 상기 근사 곡선의 사이의 공백 행에 대해서 높이 방향 보정값을 할당하여 오프셋 맵을 작성하는 것을 포함하고,
상기 평행화는, 상기 오프셋 맵에 기초하는 것을 특징으로 하는 스테레오 화상 처리 방법.
The method of claim 5,
Calculation of the height correction value,
The difference between the height and the straight line formed by connecting the approximation curve and the corresponding representative points is measured, and the difference of the height is a height direction correction value, and the plurality of the approximation curves based on the height direction correction value. Creating an offset map by assigning a height direction correction value to a blank line between
The parallelization is based on the offset map.
 제 5 항 또는 제6항에 있어서,
상기 대응점의 검출은, 블록 매칭법에 의해 행하여 지는 것을 특징으로 하는 스테레오 화상 처리 방법.
The method according to claim 5 or 6,
The detection of the corresponding point is performed by a block matching method.
제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 
상기 검출된 대응점이 화상의 특징이 적은 부분의 대표점에 대응하는 경우 및/또는 주위의 대응점에 나타난 경향과 다른 경향을 갖는 경우에 상기 검출된 대응점을 상기 편차값으로 판정하는 것을 특징으로 하는 스테레오 화상 처리 장치.
The method according to any one of claims 5 to 7,
Characterized in that the detected corresponding point is determined as the deviation value when the detected corresponding point corresponds to a representative point of a portion having a small feature of the image and / or has a tendency different from the tendency shown in the surrounding corresponding point. Image processing apparatus.
표시 패널과;
제1 화상 및 제2 화상으로 이루어지는 스테레오 페어 화상을 포함하는 영상 신호가 입력되는 영상 신호 입력부와;
상기 스테레오 페어 화상의 제2 화상의 높이 보정을 행하고 보정 스테레오 페어 화상을 생성하는 스테레오 화상 처리 장치와;
상기 보정 스테레오 페어 화상의 스테레오 매칭을 행하고, 상기 제1 화상의 깊이 정보를 생성하는 스테레오 매칭부와;
상기 제1 화상 및 상기 깊이 정보를 사용하여, 시차 영상을 작성하는 시차 영상 합성부; 그리고
상기 시차 영상을 상기 표시 패널 상의 화소에 배분하기 위해 클럭 신호를 생성하는 타이밍 제어부를 포함하고,
상기 스테레오 화상 처리 장치는, 상기 영상 신호 입력부로부터 스테레오 페어 화상이 입력되는 화상 입력부와;
상기 스테레오 페어 화상의 상기 제1 화상에 있어서 복수의 대표점들을 설정하는 대표점 설정부와;
상기 스테레오 페어 화상의 상기 제2 화상에 있어서 상기 복수의 대표점들에 대응하는 복수의 대응점들을 검출하고, 편차값과 반대된 대응점을 제외하는 대응점 제어부와;
상기 대응점이 상기 편차값 인지 여부를 판정하는 편차값 산출부와;
상기 제외된 대응점을 제외한 나머지 대응점들에 의해 곡선 근사를 행하는 근사 곡선 산출부와;
상기 곡선 근사에 의해 작성된 복수의 근사 곡선들로부터 높이 보정값을 산출하는 높이 보정값 산출부와;
상기 높이 보정값에 기초하여 제2 화상의 평행화를 행하는 평행화 실행부; 그리고
상기 제1 화상 및 평행화를 행한 상기 제2 화상으로 이루어지는 보정 스테레오 페어 화상을 상기 스테레오 매칭부로 출력하는 화상 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
A display panel;
A video signal input unit to which a video signal including a stereo pair image composed of a first image and a second image is input;
A stereo image processing apparatus for performing height correction on the second image of the stereo pair image and generating a corrected stereo pair image;
A stereo matching section for performing stereo matching on the corrected stereo pair image and generating depth information of the first image;
A parallax image synthesizing unit configured to create a parallax image using the first image and the depth information; And
A timing controller configured to generate a clock signal to distribute the parallax image to pixels on the display panel;
The stereo image processing apparatus includes: an image input unit to receive a stereo pair image from the video signal input unit;
A representative point setting unit that sets a plurality of representative points in the first image of the stereo pair image;
A corresponding point controller for detecting a plurality of corresponding points corresponding to the plurality of representative points in the second image of the stereo pair image and excluding corresponding points opposite to the deviation value;
A deviation value calculator which determines whether the corresponding point is the deviation value;
An approximation curve calculator for performing curve approximation by remaining correspondence points except for the excluded correspondence points;
A height correction value calculator for calculating a height correction value from a plurality of approximation curves created by the curve approximation;
A parallelization execution unit that performs parallelization of a second image based on the height correction value; And
And an image output unit for outputting a corrected stereo pair image composed of the first image and the second image that has been parallelized to the stereo matching unit.
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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3280001B2 (en) * 1999-09-16 2002-04-30 富士重工業株式会社 Stereo image misalignment adjustment device
JP2001268431A (en) * 2000-01-11 2001-09-28 Fujitsu Ltd Corrected image generating device, corrected image generating method, corrected image generating program recording medium, and corrected image generating program

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140051696A (en) * 2012-10-23 2014-05-02 엘지디스플레이 주식회사 Apparatua and method for processing the image information of 3dimension display

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