KR20120072178A - 무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템 - Google Patents

무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 상하 방향에 대하여 m 개의 상하뷰 포인트를 가지고, 상기 m 개의 상하뷰 포인트 각각에서의 좌우 방향에 대하여 n 개의 좌우뷰 포인트와 그 n 개의 좌우뷰 포인트 각각에 대한 n 개의 뷰 영상을 가지는 무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템에 있어서, 시청자를 촬영하고 상기 시청자의 상하 움직임을 감지하는 객체 추적 카메라와, 상기 객체 추적 카메라를 통해 상기 m 개의 상하뷰 포인트 중 상기 시청자가위치하는 현재 상하뷰 포인트를 판단하고, 상기 현재 상하뷰 포인트에서의 상기 n 개의 뷰 영상을 제공하는 영상처리장치와, 상기 n 개의 뷰 영상 각각을 상기 n 개의 좌우뷰 포인트 각각에 대응하는 방향으로 표시하는 영상표시장치를 포함하는 무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템을 제공한다.

Description

무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템{AUTOSTEREOSCOPIC MULTI-VIEW OR SUPER MULTI-VIEW IMAGE REALIZATION SYSTEM}
본 발명은 시청자의 위치변화에 따라 서로 다른 삼차원 영상을 제공할 수 있는 무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 마주보는 2개의 전극과 그 사이에 형성되는 액정층으로 구성되는데, 2개의 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장으로 액정층의 액정분자를 구동한다. 액정분자는 분극성질과 광학적 이방성(optical anisotropy)을 갖는데, 분극성질은 액정분자가 전기장 내에 놓일 경우 액정분자내의 전하가 액정분자의 양쪽으로 몰려서 전기장에 따라 분자배열 방향이 변화되는 것을 말하고, 광학적 이방성은 액정분자의 가늘고 긴 구조와 앞서 말한 분자배열 방향에 기인하여 입사광의 입사방향이나 편광상태에 따라 출사광의 경로나 편광상태를 달리 변화시키는 것을 말한다.
이에 따라 액정층은 2개의 전극에 인가되는 전압에 의하여 투과율의 차이를 나타내게 되고 그 차이를 화소별로 달리하여 이차원 영상을 표시할 수 있다.
한편, 최근에는 입체성을 가져 더욱 실감있는 영상을 표현하기 위한 즉, 삼차원 영상 구현이 가능한 액정표시장치에 대한 사용자들의 요구가 증대됨으로써 이에 부응하여 입체 표현이 가능한 액정표시장치가 개발되고 있다.
일반적으로 삼차원을 표현하는 입체영상은 두 눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의하여 이루어지게 되는데, 두 눈의 시차 즉, 두 눈이 약 65㎜정도 떨어져서 존재하기 때문에 나타나게 되는 양안시차(binocular disparity)를 이용하여 입체감 있는 영상을 보여줄 수 있는 액정표시장치가 제안되었다.
조금 더 상세히 삼차원 영상 구현에 대해 설명하면, 액정표시장치를 바라보는 좌우의 눈은 각각 서로 다른 이차원 영상을 보게 되고, 이 두 영상이 망막을 통해 뇌로 전달되면 뇌는 이를 정확히 서로 융합하여 본래 삼차원 영상의 깊이감과 실제감을 재생하게 되는 것이며, 이 같은 현상을 통상 스테레오그라피(stereography)라 한다.
액정표시장치 등과 같은 이차원의 화면 표시를 갖는 장치에서 삼차원 입체영상을 표시하기 위해 제시된 기술로는 특수안경에 의한 입체영상 디스플레이, 홀로그래픽(holographic) 디스플레이 및 무안경식 입체영상 디스플레이 방식이 있다.
이러한 방식들 중 특수안경에 의한 입체영상 디스플레이 방식은 편광의 진동방향 또는 회전방향을 이용한 편광 안경방식과, 패널과 안경의 응답속도를 매칭시켜 좌, 우안 영상을 서로 전환시켜가면서 교대로 제시하는 셔터안경방식 및 좌/우안에 서로 다른 밝기의 빛을 전달하는 방식인 농도차 방식으로 나눌 수 있다.
홀로그래픽 디스플레이 방식은 3차원 화상 디스플레이 중에서 가장 뛰어난 방식으로 알려져 있으며, 레이저광 재생 홀로그래피와 백색광 재생 홀로그래피가 있지만 대상물을 디스플레이함에 있어서 대용량의 데이터가 필요하며 공간 해상도를 높이기 위해서는 많은 비용이 소요되는 문제가 있다.
또한, 무안경식 입체영상 디스플레이 방식은 좌/우안에 해당하는 각각의 영상 앞에 세로격자 모양의 개구부(aperture)를 통하여 영상을 분리하여 관찰할 수 있게 하는 패러랙스 배리어(parallax barrier) 방식과, 반원통형 렌즈(cylindrical lens)를 스트라이프 배치한 렌티큘러 판(lenticular plate)을 이용하는 렌티큘러(lenticular) 방식 및 파리 눈 모양의 렌즈판을 이용하는 인테그럴 포토그라피(integral photography) 방식으로 나눌 수 있다.
도 1은 종래 무안경 방식의 삼차원 영상 표시장치의 화상구현 원리를 설명하기 위한 실시예 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 삼차원 영상 표시장치(10)는 좌안용 및 우안용에 해당하는 다수의 픽셀에 의한 평면영상을 표시하는 액정 표시패널(12)과, 액정 표시패널(12)의 전면에 위치하고, 슬릿 형태의 개구부(14a)를 가져 시청자의 우안에 대해서는 좌안으로 입사되어야 할 영상을 차단하고 좌안에 대해서는 우안으로 입사되어야 할 영상을 차단하는 패러랙스 배리어(14)를 포함한다.
이와 같이 빛의 진행을 의도적으로 막는 패러랙스 배리어(14)에 의해 시청자의 우안에는 우안용 영상이 도달되고, 좌안에는 좌안용 영상이 도달되어 시청자는 양안시차에 의한 삼차원 영상을 인식할 수 있게 된다.
이와 같은 삼차원 영상 표시장치(10)는 두 개의 시역(viewing zone), 즉 좌안에 해당하는 제1시역과 우안에 해당하는 제2시역을 포함하는 2시역 삼차원 영상 표시장치에 해당되어 패러랙스 배리어에 대해 어느 한 방향의 시청자만이 삼차원 영상을 관찰할 수 있게 된다.
한편, 시청자와 액정 표시패널과의 시야각에 따라 서로 다른 이미지를 제공하는 멀티뷰 영상 표시장치가 제안되고 있다.
이러한, 멀티뷰 영상 표시장치는 좌우 영역에만 한정되어 시야각의 뷰 포인트에 따른 삼차원 영상만을 표시하여 시청자의 상하 이동에 따른 삼차원 영상은 제공하지 못하는 단점이 있다.
이에 따라, 본 발명의 목적은, 시청자의 상하좌우 위치변화에 따라 서로 다른 삼차원 영상을 제공할 수 있는 무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템은, 상하 방향에 대하여 m 개의 상하뷰 포인트를 가지고, 상기 m 개의 상하뷰 포인트 각각에서의 좌우 방향에 대하여 n 개의 좌우뷰 포인트와 그 n 개의 좌우뷰 포인트에 대한 n 개의 뷰 영상을 가지는 무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템에 있어서(m 및 n은 자연수), 시청자를 촬영하고 상기 시청자의 상하 움직임을 감지하는 객체 추적 카메라와; 상기 객체 추적 카메라를 통해 상기 m 개의 상하뷰 포인트 중 상기 시청자가위치하는 현재 상하뷰 포인트를 판단하고, 상기 현재 상하뷰 포인트에서의 상기 n 개의 뷰 영상을 제공하는 영상처리장치와; 상기 n 개의 뷰 영상 각각을 상기 n 개의 좌우뷰 포인트 각각에 대응하는 방향으로 표시하는 영상표시장치를 포함한다.
상기 영상표시장치는 다수의 픽셀로 형성되며, 상기 n개의 뷰 영상을 표시하는 표시패널 및 상기 표시패널의 전면에 위치하여 상기 n 개의 뷰 영상 각각을 상기 n 개의 좌우뷰 포인트 각각에 대응하는 방향으로 제공하는 광학소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 광학소자는 패러랙스 배리어, 렌티큘러 렌즈, 스위치어블 배리어 및 스위치어블 렌즈 중 하나에 해당하는 것을 특징으로 한다.
상기 영상처리장치는 상기 객체 추적 카메라를 통해 촬영된 영상을 통해 상기 시청자와 상기 영상표시장치와의 거리를 판단하고, 상기 거리에 따라 상기 n개의 뷰 영상의 크기가 조절되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 영상처리장치는 상기 객체 추적 카메라 및 상기 영상표시장치와 신호를 송수신하는 송수신부와, 상기 객체 추적 카메라를 통해 상기 m 개의 상하뷰 포인트 중 상기 시청자가위치하는 현재 상하뷰 포인트를 판단하는 위치 판단부 및 상기 현재 상하뷰 포인트에서의 상기 n 개의 뷰 영상을 상기 영상표시장치로 제공하는 멀티뷰 영상 제공부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 n개의 뷰 영상 간 간격이 2mm 이내일 경우, 수퍼멀티뷰 영상에 해당하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템에 따르면, 시청자의 좌우 위치변화에 따라 서로 다른 삼차원 영상을 표시하는 멀티뷰 영상 표시장치에 시청자의 상하 움직임을 감지하는 객체 추적 카메라를 적용함으로써 시청자가 시청자의 상하좌우 움직임에 따라 서로 다른 삼차원 영상을 시청할 수 있게 된다.
또한, 멀티뷰 영상 표시장치와 시청자와의 거리에 따라 삼차원 영상에 원근감을 부여함으로써 보다 실제적인 삼차원 영상을 시청할 수 있게 된다.
도 1은 종래 무안경 방식의 삼차원 영상 표시장치의 화상구현 원리를 설명하기 위한 실시예 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템을 보여주는 도면.
도 3은 도 2의 멀티뷰 영상 표시장치에서 관측 시점을 설명하기 위한 도면.
도 4는 도 3의 멀티뷰 영상 표시장치에서 관측 시점에 따른 관측 영상을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템에서 관측 시점에 따른 관측 영상을 설명하기 위한 도면
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
여기서, 본 발명에 따른 무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템에 적용되는 멀티뷰 영상 표시장치의 표시패널은 액정 표시패널(Liquid Crystal Display), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel:PDP), 전계 방출표시(Field Emissin Device)패널 및 유기 전계 발광 표시(Organic Eltro Luminescence Display:OELD)패널 등의 평판표시패널에 적용 가능하나, 이하에서는 액정 표시패널을 예로 들어 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템을 보여주는 도면이고, 도 3은 도 2의 멀티뷰 영상 표시장치에서 관측 시점을 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 도 3의 멀티뷰 영상 표시장치에서 관측 시점에 따른 관측 영상을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템(100)은, 멀티뷰 영상 표시장치(110)와, 시청자를 촬영하기 위한 객체 추적 카메라(130) 및 객체 추적 카메라(130)에 의해 판단된 시청자의 상하 위치에 따른 멀티뷰 영상을 멀티뷰 영상 표시장치(110)로 제공하는 영상처리장치(150)로 구성된다.
무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템(100)의 각 구성을 보다 상세히 설명하면, 멀티뷰 영상 표시장치(110)는 하나의 물체에 대한 멀티뷰(multi-view, 다시점) 포인트 각각의 뷰 영상에 대한 다수의 픽셀을 반복 배치하는 액정 표시패널(112)과, 이러한 액정 표시패널(112)의 전면에 위치하고 슬릿 형태의 개구부(114a)를 가져 시청자의 좌우 위치 변화에 따라 서로 다른 삼차원 영상이 표시되도록 하는 패러랙스 배리어(114)를 포함한다.
패러렉스 배리어(114)는 멀티뷰 포인트에 해당하는 멀티뷰 영상 중 시청자의 양안의 위치에 해당하는 두 개의 뷰 영상이 시청자의 좌안과 우안에 각각 제공되게 한다.
멀티뷰 영상 표시장치(110)의 동작을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 도면에 있어서는 일례로 시청자의 좌우 위치변화에 따라 9개의 뷰 포인트를 갖는 멀티뷰 영상 표시장치(110)를 나타내고 있으며, 액정 표시패널(112)과 패러랙스 배리어(114)를 구비하는 멀티뷰 영상 표시장치(110)에 의해 삼차원 영상(220)이 제공됨을 알 수 있다.
상기 삼차원 영상(220)을 소정 제1수직위치에서의 좌우방향에 따라 9개의 뷰 포인트에서 보게 되면, 제1뷰 포인트에서는 제1픽셀에 의한 제1뷰 영상(221)을 볼 수 있고, 제2뷰 포인트에서는 제2픽셀에 의한 제2뷰 영상(미도시)을 볼 수 있으며, 제3뷰 포인트에서는 제3픽셀에 의한 제3뷰 영상(223)을 볼 수 있고, 제4뷰 포인트에서는 제4픽셀에 의한 제4뷰 영상(미도시)을 볼 수 있으며, 제5뷰 포인트에서는 제5픽셀에 의한 제5뷰 영상(225)을 볼 수 있고, 제6뷰 포인트에서는 제6픽셀에 의한 제6뷰 영상(미도시)을 볼 수 있으며, 제7뷰 포인트에서는 제7픽셀에 의한 제7뷰 영상(227)을 볼 수 있고, 제8뷰 포인트에서는 제8픽셀에 의한 제8뷰 영상(미도시)을 볼 수 있으며, 제9뷰 포인트에서는 제9픽셀에 의한 제9뷰 영상(229)을 볼 수 있다. 상기의 제1뷰 영상(221) 내지 제9뷰 영상(229)은 이차원 영상으로, 시청자가 멀티뷰 영상 표시장치(110)를 시청할 시에 시청자의 최적의 눈높이에 해당하는 제1수직위치에서의 좌우 위치변화에 따른 멀티뷰 영상이다.
이와 같이, 좌우 방향에 대한 시청자의 이동 위치, 즉 9개의 뷰 포인트에 따른 9개의 뷰 영상이 제공되는 경우, 서로 이웃하는 두 개의 이차원 뷰 영상이 시청자의 우안과 좌안으로 각각 제공되게 되어 시청자는 좌우 위치변화에 따라 8개의 서로 다른 삼차원 영상을 시청할 수 있게 된다. 이는, 뷰 영상 간 간격을 65mm로 설정한 경우에 해당하며, 뷰 영상 간 설정 간격에 따라 시청자가 시청할 수 있는 삼차원 영상의 수는 달라지게 된다.
뷰 영상간 간격을 65mm로 설정한 경우를 예를 들어, 제1뷰 포인트에 시청자의 우안이 위치하고 제2뷰 포인트에 시청자의 좌안이 위치하면 제1뷰 포인트의 제1뷰 영상(221)이 시청자의 우안에 제공되고 제2뷰 포인트의 제2뷰 영상이 시청자의 좌안에 제공되어 시청자는 제1삼차원 영상을 시청할 수 있게 된다. 그리고, 시청자가 수평방향의 제9뷰 포인트쪽으로 소정 위치씩 움직임에 따라 제2뷰 포인트의 제2뷰 영상이 시청자의 우안에 제공되고 제3뷰 포인트의 제3뷰 영상(223)이 시청자의 좌안에 제공되면 제2삼차원 영상을 시청할 수 있게 되고, 제3뷰 포인트의 제3뷰 영상(223)이 시청자의 우안에 제공되고 제4뷰 포인트의 제4뷰 영상이 시청자의 좌안에 제공되면 제3삼차원 영상을 시청할 수 있게 되며, 제4뷰 포인트의 제4뷰 영상이 시청자의 우안에 제공되고 제5뷰 포인트의 제5뷰 영상(225)이 시청자의 좌안에 제공되면 제4삼차원 영상을 시청할 수 있게 되고, 제5뷰 포인트의 제5뷰 영상(225)이 시청자의 우안에 제공되고 제6뷰 포인트의 제6뷰 영상이 시청자의 좌안에 제공되면 제5삼차원 영상을 시청할 수 있게 되며, 제6뷰 포인트의 제6뷰 영상이 시청자의 우안에 제공되고 제7뷰 포인트의 제7뷰 영상(227)이 시청자의 좌안에 제공되면 제6삼차원 영상을 시청할 수 있게 되고, 제7뷰 포인트의 제7뷰 영상(227)이 시청자의 우안에 제공되고 제8뷰 포인트의 제8뷰 영상이 시청자의 좌안에 제공되면 제7삼차원 영상을 시청할 수 있게 되며, 제8뷰 포인트의 제8뷰 영상이 시청자의 우안에 제공되고 제9뷰 포인트의 제9뷰 영상(229)이 시청자의 좌안에 제공되면 제8삼차원 영상을 시청할 수 있게 된다.
즉, 뷰 영상간 간격을 65mm로 설정하고, 멀티뷰 영상이 n개 제공되는 경우, 시청자가 좌우로 이동함에 따라 n-1개의 서로 다른 삼차원 영상을 시청할 수 있게 된다. 만약, 뷰 영상간 간격을 32.5(65/a(a=2인 경우))mm로 설정하고, 멀티뷰 영상이 n개 제공되는 경우, n-a(a=2)개의 서로 다른 삼차원 영상을 시청할 수 있게 된다. 이때, 뷰 영상간 간격을 2mm 이내로 설정할 경우, 수퍼 멀티뷰(super multi-view) 영상이 제공되는데, 이 경우 시청자와 대상과의 상대운동에 의해 생기는 상의 변화인 단안시차 제공에 의한 시각적 피로감(visual fatigue)를 줄일 수 있지만 좌우 시청영역이 좁아지게 된다.
한편, 멀티뷰 영상 표시장치(110)는, 전술한 바와 같이 하나의 물체에 대한 멀티뷰(multi-view, 다시점) 영상 각각에 해당하는 다수의 픽셀을 순차적으로 반복 배치하는 액정 표시패널(112)과 패럴렉스 배리어(114)로 구성될 수 있으나, 패러랙스 배리어(114) 대신에 렌티큘라 렌즈(미도시), 스위칭어블 배리어(switchable barreier) 또는 스위칭어블 렌즈(switchable lens)로 구성될 수도 있다. 렌티큘라 렌즈(미도시)는 반원통형의 볼록부가 규칙적으로 배열된 형상을 가지며, 이러한 볼록부는 시청자의 눈과 마주하도록 배치된다. 그리고, 스위칭어블 배리어는 전기적 신호에 따라 배리어 기능을 온 또는 오프할 수 있는 배리어 셀을 이용하는 방식이고, 스위칭어블 렌즈는 전기적 신호에 따라 렌즈 기능을 온 또는 오프할 수 있느 렌즈 셀을 이용하는 방식이다. 이러한, 스위치어블 배리어 또는 스위치어블 렌즈는 화소전극과 공통전극이 교대로 형성된 제1기판 및 제2기판과 화소전극과 공통전극 사이에 인가되는 전압에 따라 서로 다른 굴절률 영역을 갖는 배리어 셀층 또는 렌즈 셀층으로 구성된다. 이와 같은, 스위치어블 배리어 또는 스위치어블 렌즈를 이용하면, 이차원 영상 및 삼차원 영상을 선택적으로 시청할 수 있게 된다.
한편 객체 추적 카메라(object tracking camera)(130)는 시청자의 위치를 감지하기 위한 카메라로, 예를 들어 도면에 도시된 바와 같이 멀티뷰 영상 표시장치(110)의 상부 중앙에 설치되어 시청자의 얼굴부분을 촬영할 수 있다. 상기 객체 추적 카메라(130)는 도면에 도시된 바와 같이, 멀티뷰 영상 표시장치(110)의 외부에 위치할 수도 있으나, 멀티뷰 영상 표시장치(110)의 내부에 포함될 수도 있다.
이러한 객체 추적 카메라(130)는, 시청자의 얼굴부분을 촬영하여 촬영된 시청자의 얼굴영상으로부터 객체 추적 데이터를 생성하는데, 이러한 객체 추적 데이터를 통해 멀티뷰 영상 표시장치(110)와 시청자와의 거리 및 시청자의 상하좌우 움직임을 감지할 수 있는데, 본 발명에서는 시청자의 상하 움직임을 감지하는데 이용된다.
이와 같은 객체 추적 카메라(130)는 3D-TOF(time of fight)와 같은 깊이 카메라가 이용될 수 있는데, 3D-TOF 카메라는 적외선 LED를 매우 짧은 펄스(약 20MHz)로 발광시켜 적외선을 발생시키고 되돌아오는 적외선의 위상 시간차를 계산해서 깊이 값을 찾아내는 방식이다. 또는 적외선 카메라 또는 디지털 카메라를 적용하여 적외선 카메라 또는 디지털 카메라에 감지된 시청자의 형태를 이용하여 시청자와 멀티뷰 영상 표시장치(110)와의 거리 및 시청자의 상하 움직임을 감지할 수도 있다.
영상처리장치(150)는 멀티뷰 영상 표시장치(110)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있는데, 외부에 위치할 경우에 상기 객체 추적 카메라(130)과 무선 또는 유선으로 연결되어 있고, 멀티뷰 영상 표시장치(110)와도 무선 또는 유선으로 연결되어 있음이 바람직하다.
이에 따라, 영상처리장치(150)는 객체 추적 카메라(130)로부터 촬영된 영상과 객체추적 데이터를 입력받고, 입력받은 영상과 객체추적 데이터를 이용하여 시청자의 상하 위치를 판단하고, 판단된 상하 위치에 따른 멀티뷰 영상을 멀티뷰 영상 표시장치(110)로 제공한다.
이러한, 영상처리장치(150)는 송수신부(152)와, 위치 판단부(153) 및 멀티뷰 영상 제공부(154)를 포함하여 송수신부(152)를 통해 객체 추적 카메라(130)로부터 영상과 객체추적 데이터를 수신하고, 위치 판단부(153)를 통해 영상과 객체추적 데이터를 이용하여 시청자의 상하 위치를 판단하며, 위치 판단부(153)에서 판단한 시청자의 상하 위치에 적합한 멀티뷰 영상을 멀티뷰 영상 제공부(154)에서 선택한다.
이렇게 선택된 멀티뷰 영상은 송수신부(152)를 통해 멀티뷰 영상 표시장치(110)로 전송되게 된다.
이하에서는 설명을 위해, 시청자의 이동방향에 있어서 좌우방향에 대한 뷰 포인트를 좌우뷰 포인트라 하고, 상하방향에 대한 뷰 포인트를 상하뷰 포인트라 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템에서 관측 시점에 따른 관측 영상을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 도면에 있어서는 일례로 시청자의 상하 방향에 대하여 3개의 상하뷰 포인트를 가지고, 이러한 3개의 상하뷰 포인트 각각에서의 좌우 방향에 대하여 9개의 좌우뷰 포인트와 그 9개의 좌우뷰 포인트에 해당하는 9개의 뷰 영상을 가지는 것을 나타내고 있다. 여기서, 3개의 상하뷰 포인트 중에서 제1상하뷰 포인트는 시청자가 멀티뷰 영상 표시장치(110)를 시청할 시에 최적의 눈높이에 해당하는 제1수직위치에 해당하고, 제1수직위치보다 높은 위치가 제2상하뷰 포인트이며, 제1수직위치보다 낮은 위치가 제3상하뷰 포인트이다. 이러한 뷰 포인트는 도면에 한정되지 않고, n개의 좌우뷰 포인트를 가지고, m개의 상하뷰 포인트를 가지도록 구성할 수 있다(n 및 m은 자연수).
영상처리장치(150)는 객체 추적 카메라(130)의 영상 및 객체추적 데이터를 이용하여 시청자의 상하 위치를 판단하고 판단된 상하 위치에 해당하는 상하뷰 포인트에서의 9개의 좌우뷰 영상을 멀티뷰 영상 표시장치(110)로 전송하는데, 예를 들어 시청자가 제1상하뷰 포인트에서 제2상하뷰 포인트로 위로 움직인 경우, 시청자의 제2상하뷰 포인트에서의 9개의 좌우뷰 포인트에 따른 9개의 뷰 영상(321a 내지 329a)을 멀티뷰 영상 표시장치(110)로 전송한다.
이에 따라, 멀티뷰 영상 표시장치(110)의 액정 표시패널(112)은 제1상하뷰 포인트에서의 9개의 뷰 영상 각각에 해당하는 다수의 픽셀을 반복 배치하고, 패러랙스 배리어(114)는 시청자의 좌우 위치에 따른 인접한 두 개의 뷰 영상이 시청자의 좌안과 우안으로 제공되도록 함으로써 시청자가 자신의 상하좌우 위치에 따른 삼차원 영상을 시청할 수 있도록 한다.
예를 들어, 제1상하뷰 포인트상의 위치에서 시청자의 우안이 제1좌우뷰 포인트에 위치하고 좌안이 제2좌우뷰 포인트에 위치하다가, 시청자의 위치가 제2상하뷰 포인트로 위로 이동되어 제2상하뷰 포인트상의 위치에서 시청자의 우안이 제1좌우뷰 포인트에 위치하고 좌안이 제2좌우뷰 포인트에 위치하는 것으로 가정한다.
이럴 경우, 영상처리장치(150)는 제1상하뷰 포인트에서의 9개의 좌우뷰 포인트에 따른 9개의 뷰 영상(321a 내지 329a)을 멀티뷰 영상 표시장치(110)로 전송함으로써 멀티뷰 영상 표시장치(110)에 의해 제2상하뷰 포인트 상의 제1좌우뷰 포인트의 제1뷰 영상(321a)이 시청자의 우안에 제공되고, 제2상하뷰 포인트 상의 제2좌우뷰 포인트의 제2뷰 영상(미도시)이 시청자의 좌안에 제공되어 시청자가 삼차원 영상을 시청할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 객체 추적 카메라(130)를 통해 시청자의 상하 위치를 추적함으로써 시청자의 상하좌우 위치에 따른 삼차원 영상이 제공되도록 하는 것을 특징으로 한다. 특히, 상하 위치에 대한 좌우 멀티뷰 영상이 미리 영상처리장치(150)에 저장되어 있기 때문에 시청자의 상하좌우 위치에 따른 삼차원 영상을 보다 쉽게 제공할 수 있게 된다.
한편, 영상처리장치(150)는 송수신부(152)를 통해 수신한 영상 및 객체추적 데이터를 통해 멀티뷰 영상 표시장치(110)와 시청자와의 거리를 판단하여 멀티뷰 영상 표시장치(110)와 시청자와의 거리에 따라, 삼차원 영상에 원근감을 더해 줄 수 있다.
예를 들어, 멀티뷰 영상 표시장치(110)와 시청자와의 거리가 가까워지면 현재 제1멀티뷰 영상보다 큰 제2멀티뷰 영상이 표시되도록 하고, 멀티뷰 영상 표시장치(110)와 시청자와의 거리가 멀어지면 현재 제1멀티뷰 영상보다 작은 제3멀티뷰 영상이 표시되도록 할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
110: 멀티뷰 영상 표시장치 112: 액정 표시패널
114: 패러랙스 배리어 114a: 개구부
130: 객체 추적 카메라 150: 영상처리장치
152: 송수신부 153: 위치 판단부
154: 멀티뷰 영상 제공부

Claims (6)

  1. 상하 방향에 대하여 m 개의 상하뷰 포인트를 가지고, 상기 m 개의 상하뷰 포인트 각각에서의 좌우 방향에 대하여 n 개의 좌우뷰 포인트와 그 n 개의 좌우뷰 포인트에 대한 n 개의 뷰 영상을 가지는 무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템에 있어서(m 및 n은 자연수),
    시청자를 촬영하고 상기 시청자의 상하 움직임을 감지하는 객체 추적 카메라와;
    상기 객체 추적 카메라를 통해 상기 m 개의 상하뷰 포인트 중 상기 시청자가위치하는 현재 상하뷰 포인트를 판단하고, 상기 현재 상하뷰 포인트에서의 상기 n 개의 뷰 영상을 제공하는 영상처리장치와;
    상기 n 개의 뷰 영상 각각을 상기 n 개의 좌우뷰 포인트 각각에 대응하는 방향으로 표시하는 영상표시장치를 포함하는 무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 영상표시장치는
    다수의 픽셀로 형성되며, 상기 n개의 뷰 영상을 표시하는 표시패널 및
    상기 표시패널의 전면에 위치하여 상기 n 개의 뷰 영상 각각을 상기 n 개의 좌우뷰 포인트 각각에 대응하는 방향으로 제공하는 광학소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 광학소자는
    패러랙스 배리어, 렌티큘러 렌즈, 스위치어블 배리어 및 스위치어블 렌즈 중 하나에 해당하는 것을 특징으로 하는 무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 영상처리장치는
    상기 객체 추적 카메라를 통해 촬영된 영상을 통해 상기 시청자와 상기 영상표시장치와의 거리를 판단하고, 상기 거리에 따라 상기 n개의 뷰 영상의 크기가 조절되도록 하는 것을 특징으로 하는 무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 영상처리장치는
    상기 객체 추적 카메라 및 상기 영상표시장치와 신호를 송수신하는 송수신부와,
    상기 객체 추적 카메라를 통해 상기 m 개의 상하뷰 포인트 중 상기 시청자가위치하는 현재 상하뷰 포인트를 판단하는 위치 판단부 및
    상기 현재 상하뷰 포인트에서의 상기 n 개의 뷰 영상을 상기 영상표시장치로 제공하는 멀티뷰 영상 제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 n개의 뷰 영상 간 간격이 2mm 이내일 경우, 수퍼멀티뷰 영상에 해당하는 것을 특징으로 하는 무안경 멀티뷰 또는 수퍼멀티뷰 영상 구현 시스템.
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