KR20130068851A

KR20130068851A - 입체영상 깊이감 측정 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20130068851A
Application number: KR1020110136260A
Authority: KR
Inventors: 유태호; 김주형
Original assignee: 에스케이플래닛 주식회사; 쓰리디원 주식회사
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2013-06-26
Also published as: US9538166B2; KR101883200B1; US20140293021A1; JP2014505430A; JP5457614B2; WO2013089369A1

Abstract

본 발명은 입체영상 깊이감 측정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 좌안픽셀(L) 및 우안픽셀(R)을 통해 각각 좌안용 이미지와 우안용 이미지를 표출하는 디스플레이 패널부; 상기 좌안용 이미지와 우안용 이미지를 관찰하여 양안시차에 의해 돌출되거나 들어가 보이는 입체영상의 돌출 거리 또는 들어간 거리를 측정하거나, 영상 프레임의 실 물체의 돌출 거리나 들어간 거리를 측정하기 위한 깊이감 측정부; 상기 실험자의 눈 간격을 측정하기 위한 시차 측정부; 상기 디스플레이 패널부를 통해 입체영상의 실 물체를 돌출시키거나 들어가 보이게 하고, 기 측정한 눈 간격과 동일한 시차 간격일 때의 실 물체의 돌출 거리나 들어간 거리를 측정하여 저장하고, 여러 실험자에 대해 동일한 방법으로 측정하여 다수의 돌출 거리 값이나 들어간 거리 값을 획득하여 평균값을 산출한 후 가장 많은 실험자들이 차지하는 돌출거리 값이나 들어간 거리 값을 입체영상의 깊이값으로 결정하는 깊이값 산출부; 및 상기 깊이감 측정부를 통해 측정한 돌출거리 값이나 들어간 거리값, 상기 시차 측정부를 통해 측정한 눈 간격 값, 상기 깊이값 산출부에서 결정한 입체영상의 깊이값을 저장하기 위한 메모리를 포함한다.

Description

입체영상 깊이감 측정 장치 및 방법{The depth measurement device and method in stereoscopic image}

본 발명은 입체영상 깊이감 측정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 실험자가 응시한 화면에 입체영상을 돌출시키거나 들어가게 하여 실험자가 느끼는 돌출거리나 들어간 거리를 측정하면서 그 때 실험자의 두 눈 간격을 측정해 저장하고, 저장된 측정값에 근거해 영상 프레임을 통해 실 물체를 돌출시키거나 들어가게 하면서, 기 저장되어 있는 눈 간격과 동일한 시차 간격일 때 실 물체의 돌출거리나 들어간 거리를 측정하여 저장한 후, 여러 실험자에 대해 동일한 방법으로 실험 측정하여 다수의 돌출거리 값이나 들어간 거리 값을 획득하고 평균을 내어 가장 많은 실험자들이 차지하는 돌출거리 값이나 들어간 거리 값을 입체영상의 깊이값으로 결정하는 입체영상의 깊이감 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 3차원 영상 표시 기술에서는 근거리에서 입체감을 발생시키는 가장 큰 요인으로 양안시차(binocular parallax)를 이용하여 물체의 입체감을 나타낸다.

이러한 입체영상 표시 장치는 별도의 안경착용 여부에 따라 크게 안경식(stereoscopic) 입체영상 표시 장치와 나안방식의 비안경식(autostereoscopic) 입체영상 표시 장치로 구분된다.

안경식 입체영상 표시 장치는 관찰자가 특수한 안경을 착용하여야 하는 불편함을 감수해야 하지만, 비안경식 입체영상 표시 장치의 경우 관찰자가 직접 스크린을 주시하는 것만으로 입체영상을 느낄 수 있어 안경식 입체영상 표시 장치의 단점을 해소할 수 있기 때문에 많은 연구가 진행되어 왔고, 최근 제품이 출시되고 있는 상황이다.

비안경식 입체영상 표시 장치는 렌티큘러(Lenticular) 방식과 시차장벽(Parallax-Barrier) 방식으로 크게 구분된다

렌티큘러 방식은 원통형의 렌즈를 수직으로 배열한 것으로, 디스플레이 패널에 대해 세로 셀(R,G,B) 단위의 좌측 영상과 우측 영상을 세로 방향으로 번갈아 배열하고(세로 인터레이스 방식), 좌우 영상 전면에 각각 특수하게 제작된 굴절 렌즈를 장착함으로써 좌우 영상을 분리하여 입체영상을 볼 수 있도록 하는 방식을 말한다.

시차장벽 방식은 디스플레이 패널의 화소를 R,G,B 화소 단위의 좌안용 화소와 우안용 화소로 배열하고(세로 인터레이스 방식), 그 좌안용 화소와 우안용 화소로부터 소정 거리 상의 좌안용 화소와 우안용 화소 사이에 해당하는 부분마다 차단기판을 설치하여 좌안용 영상은 좌안에만, 우안용 영상은 우안에만 보이도록 함으로써 입체영상을 재현하는 방식이다.

사람은 입체영상에 대해 좌,우측 눈에 각각의 좌,우 영상이 입력되는 광학 구조와, 살아오면서 겪은 환경 등에 영향을 받아 뇌에서 만들어 내는 입체영상 및 본인이 가지고 있는 이전 경험을 통해 돌출감 또는 깊이감을 느끼게 된다. 따라서, 입체영상의 돌출감은 객관적인 수치로 정량화 하기 어려운 단점이 있다.

한편, 의료분야나 자동차 분야 등에 입체영상을 적용할 때 사람에게 미치는 영향이 큰 것들에 대해 적용을 하기 위해서는 분석과 정량화가 되어야만 기존에 사용하던 장치들만 사용하지 않고 추가로 입체영상의 접목을 검토할 수 있게 된다.

종래에 돌출감의 정량화 방법은 사람이 돌출되는 영상을 보고 최고로 돌출되는 지점을 손으로 가리키고 있으면, 다른 사람이 자 등으로 디스플레이 장치로부터 손으로 가리키는 해당 지점까지의 거리를 측정하는 방식이다.

따라서, 종래에는 3차원 입체영상에 대해 깊이나 모양의 지각/왜곡을 측정하거나, 입체영상을 시청함에 따른 피로감을 얼마나 느끼는지에 대한 것 등을 측정하는 장치가 시험적으로 제시되기는 하였으나 실제 상용화되지 못한 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제 2001-0103100 호(공개일: 2001년 11월 23일)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실험자가 응시한 화면에 입체영상을 돌출시키거나 들어가게 하여 실험자가 느끼는 돌출거리나 들어간 거리를 측정하면서 그 때 실험자의 두 눈 간격을 측정해 저장하고, 저장된 측정값에 근거해 영상 프레임을 통해 실 물체를 돌출시키거나 들어가게 하면서, 기 저장되어 있는 눈 간격과 동일한 시차 간격일 때 실 물체의 돌출거리나 들어간 거리를 측정하여 저장한 후, 여러 실험자에 대해 동일한 방법으로 실험 측정하여 다수의 돌출거리 값이나 들어간 거리 값을 획득하고 평균을 내어 가장 많은 실험자들이 차지하는 돌출거리 값이나 들어간 거리 값을 입체영상의 깊이값으로 결정하는 입체영상의 깊이감 측정 장치 및 방법을 제공하는데 그 기술적 과제가 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 입체영상의 깊이감 측정 장치는, 좌안픽셀(L) 및 우안픽셀(R)을 통해 각각 좌안용 이미지와 우안용 이미지를 표출하는 디스플레이 패널부; 상기 좌안용 이미지와 우안용 이미지를 관찰하여 양안시차에 의해 돌출되거나 들어가 보이는 입체영상의 돌출 거리 또는 들어간 거리를 측정하거나, 영상 프레임의 실 물체의 돌출 거리나 들어간 거리를 측정하기 위한 깊이감 측정부; 상기 실험자의 눈 간격을 측정하기 위한 시차 측정부; 상기 디스플레이 패널부를 통해 입체영상의 실 물체를 돌출시키거나 들어가 보이게 하고, 기 측정한 눈 간격과 동일한 시차 간격일 때의 실 물체의 돌출 거리나 들어간 거리를 측정하여 저장하고, 여러 실험자에 대해 동일한 방법으로 측정하여 다수의 돌출 거리 값이나 들어간 거리 값을 획득하여 평균값을 산출한 후 가장 많은 실험자들이 차지하는 돌출거리 값이나 들어간 거리 값을 입체영상의 깊이값으로 결정하는 깊이값 산출부; 및 상기 깊이감 측정부를 통해 측정한 돌출거리 값이나 들어간 거리값, 상기 시차 측정부를 통해 측정한 눈 간격 값, 상기 깊이값 산출부에서 결정한 입체영상의 깊이값을 저장하기 위한 메모리를 포함한다.

또한, 상기 깊이감 측정부는, 일측에서 붉은 색의 광선을 일정 간격마다 발생시켜 타측에 도달되도록 하여 측정눈금으로 표시하는 구성으로, 상기 붉은 색의 광선이 상기 돌출되거나 들어가 보이는 입체영상의 사이에 일정한 위치의 레이어를 만들어, 상기 입체영상이 최대로 돌출되었을 때 또는 들어가 보일 때 다다르는 해당 레이어의 측정눈금을 읽어서 최대 돌출 거리나 들어간 거리를 측정할 수 있다.

또한, 상기 깊이감 측정부의 일측에서 붉은 색의 광선이 일정 간격마다 발생되어 타측에 도달되도록 하여 측정눈금을 표시할 때, 상기 입체영상이 최대로 돌출되거나 들어가 보여 다다르는 해당 붉은 색 광선의 측정눈금을 실험자가 읽어서 최대 돌출 거리 값이나 들어간 거리 값으로 입력하기 위한 입력부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 깊이감 측정부는, 일측에서 붉은 색의 광선을 일정 Cm 단위 또는 일정 inch 단위 간격마다 발생시켜 타측에 도달되도록 하여 측정눈금으로 표시할 수 있다.

그리고, 상기 시차 측정부는, 상기 실험자의 두 눈을 정밀 카메라로 촬영하여 두 눈의 동공 간의 거리를 측정한 두 눈 간격 값을 상기 메모리에 저장하거나 상기 깊이값 산출부에 전달할 수 있다.

한편, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 측정장치의 입체영상 깊이감 측정 방법은, 실험자가 응시하는 디스플레이 패널부에서 디스플레이되는 입체영상의 돌출거리나 들어간 거리와 실험자의 눈 간격을 측정하는 측정장치의 입체영상 깊이감 측정 방법으로서, (a) 상기 디스플레이 패널부로부터 돌출되거나 들어간 입체영상의 최대 돌출거리나 들어간 거리와 두 눈 간격을 측정해 저장하는 단계; (b) 상기 저장된 최대 돌출거리 값이나 들어간 거리 값에 근거해 상기 입체영상의 실 물체를 돌출시키거나 들어가게 하면서 두 눈 간격을 측정해, 측정하는 두 눈 간격이 상기 저장된 두 눈 간격 값과 일치된 때의 돌출거리 값이나 들어간 거리 값을 측정해 저장하는 단계; 및 (c) 여러 실험자에 대해 상기 (a) 단계와 (b) 단계의 과정으로 측정하여 각각 저장하고, 저장된 값들의 평균을 구하여 가장 많은 실험자들이 분포된 돌출거리 값이나 들어간 거리 값을 입체영상의 깊이값으로 결정하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 (a) 단계는, (a-1) 상기 디스플레이 패널부에서 좌안용 이미지와 우안용 이미지를 포함하는 입체영상을 디스플레이하는 과정; (a-2) 상기 입체영상의 최대 돌출 거리나 들어간 거리를 측정하기 위해 깊이감 측정부를 구동시키는 과정; (a-3) 상기 입체영상을 관찰하는 실험자로부터 상기 입체영상에 대한 최대 돌출 거리 값이나 들어간 거리 값을 입력받는 과정; (a-4) 상기 입체영상을 관찰하는 실험자의 두 눈 간격을 측정하는 과정; 및 (a-5) 상기 입력받은 최대 돌출 거리 값이나 들어간 거리 값 및 상기 두 눈 간격 값을 저장하는 과정을 포함한다.

또한, 상기 (b) 단계는, (b-1) 상기 기 저장되어 있는 최대 돌출 거리 값이나 들어간 거리 값에 근거해, 디스플레이 패널부를 통해 화면 프레임을 디스플레이하여 실 물체를 돌출시키거나 안쪽으로 들어가게 하는 과정; (b-2) 상기 실 물체를 돌출시키거나 들어가게 하는 동안 실험자의 두 눈 간격을 측정하는 과정; (b-3) 상기 측정하는 두 눈 간격이 기 저장되어 있는 두 눈 간격 값과 일치할 때 상기 실 물체의 돌출거리 값이나 들어간 거리 값을 입력받는 과정; 및 (b-4) 상기 입력받은 실 물체의 돌출거리 값이나 들어간 거리 값을 저장하는 과정을 포함한다.

또한, 상기 (a) 단계는, 상기 돌출되거나 들어가는 입체영상을 기준으로 일측에서 붉은 색의 광선을 일정 간격마다 발생시켜 타측에 도달되도록 하여 측정눈금으로 표시하고, 상기 붉은 색의 광선이 상기 돌출되거나 들어가는 입체영상의 사이에 일정한 위치의 레이어를 만들어, 상기 입체영상이 최대로 돌출되었을 때 또는 최대로 들어가 보일 때 다다르는 해당 레이어의 측정눈금을 읽어서 최대 돌출거리나 들어간 거리를 측정할 수 있다.

또한, 상기 (a) 단계는, 일측에서 붉은 색의 광선이 일정 간격마다 발생되어 타측에 도달되도록 하여 측정눈금을 표시하고, 상기 입체영상이 최대로 돌출되거나 들어가게 되어 다다르는 해당 붉은 색 광선의 측정눈금을 읽은 실험자로부터 최대 돌출거리 값이나 들어간 거리 값을 입력받아 측정할 수 있다.

또한, 상기 (a) 단계는, 일측에서 일정 Cm 단위 또는 일정 inch 단위 간격마다 붉은 색의 광선을 발산시켜 타측에 도달되도록 하여 측정눈금으로 표시할 수 있다.

그리고, 상기 (a) 단계 또는 상기 (b) 단계는, 상기 실험자의 두 눈을 정밀 카메라로 촬영하여 두 눈의 동공 간 거리를 측정한 두 눈 간격 값을 메모리에 저장할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 입체영상 깊이감 측정 장치 및 방법은, 관찰자가 좌안용 이미지 및 우안용 이미지를 포함하는 입체영상을 관찰하여 양안시차에 의해 입체감을 느낄 때 그 입체감을 나타내는 깊이감을 정량화하여 측정할 수 있다.

또한, 입체영상의 깊이감에 대해 수치의 정량화를 통해 각 종 응용제품에 적용할 수 있다.

또한, 입체영상의 깊이감에 대한 정량화를 이용하여 사람이 편안한 상태로 입체영상을 시청할 수 있도록 조정할 수 있다.

그리고, 입체영상에 대한 깊이감의 수치에 따른 정량화를 이용하여 눈의 부담감 등을 줄일 수 있는 기능에 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 입체영상 깊이감 측정 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 측정장치의 입체영상 깊이감 측정 방법을 설명하기 위한 전체적인 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 입체영상을 통해 돌출거리 또는 들어간 거리와 두 눈 간격을 측정하여 저장하는 예를 나타낸 동작 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 돌출된 실 물체를 통한 돌출거리와 두 눈 간격을 측정하여 저장하는 예를 나타낸 동작 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 돌출된 입체영상을 통한 돌출거리 및 두 눈 간격을 측정하는 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 돌출된 실 물체를 통한 돌출거리 및 두 눈 간격을 측정하는 예를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명에서 '깊이감'은 3차원 입체영상에 대해 깊이값이 제로(0 depth)인 기준 평면으로부터 돌출된 곳까지의 돌출거리와, 기준 평면으로부터 들어가 보이는 정도를 모두 포함한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 입체영상 깊이감 측정 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 입체영상의 깊이감 측정 장치(100)는, 디스플레이 패널부(110)와 깊이감 측정부(120), 시차 측정부(130), 깊이값 산출부(140), 메모리(150) 및 입력부(160) 등을 포함한다.

디스플레이 패널부(110)는 예를 들면, 무안경 방식의 3D-LCD 장치로 구현할 수 있고, 좌안픽셀(L) 및 우안픽셀(R)을 통해 각각 좌안용 이미지와 우안용 이미지를 표출하여 3차원 입체영상을 디스플레이한다.

깊이감 측정부(120)는 실험자가 디스플레이 패널부(110)로부터 표출되는 좌안용 이미지와 우안용 이미지를 관찰하여 양안시차에 의해 돌출되어 보이는 입체영상의 최대 돌출 거리를 측정하거나, 들어가 보이는 입체영상의 깊이 거리를 측정할 때 이용한다.

또한, 깊이감 측정부(120)는, 도 1에 도시된 바와 같이 예를 들면, 일측에서 붉은 색의 광선을 일정 간격마다 발생시켜 타측에 도달되도록 하여 측정눈금으로 표시하는 구성을 가지고, 붉은 색의 광선이 디스플레이 패널부(110)로부터 돌출되는 입체영상의 사이에 일정한 위치의 레이어를 만들어, 입체영상이 최대로 돌출되었을 때 다다르는 해당 레이어의 측정눈금을 실험자가 읽어서 최대 돌출 거리로 입력하도록 하는 것이다.

이때, 깊이감 측정부(120)는, 일측에서 붉은 색의 광선을 예컨대, 5 Cm 단위 또는 1 inch 단위 간격마다 발생시켜 타측에 도달되도록 하여 측정눈금으로 표시할 수 있다.

시차 측정부(130)는 실험자와 마주보는 곳에 설치되며, 디스플레이 패널부(110)로부터 표출되어 디스플레이되는 입체영상을 관찰하는 실험자의 눈 간격을 측정한다.

이때, 시차 측정부(130)는 실험자의 두 눈을 정밀 카메라로 촬영하여 두 눈의 동공 간 거리를 측정하고, 측정한 두 눈 간격 값을 메모리(150)에 저장하거나, 깊이값 산출부(140)에 전달할 수 있다.

깊이값 산출부(140)는 디스플레이 패널부(110)를 통해 입체영상의 실 물체를 돌출시켜, 기 측정한 눈 간격과 동일한 시차 간격일 때의 실 물체의 돌출 거리를 측정하여 저장하고, 여러 실험자에 대해 동일한 방법으로 측정하여 다수의 돌출 거리 값을 획득하여 평균값을 산출한 후 가장 많은 실험자들이 차지하는 돌출거리 값을 입체영상의 깊이값으로 결정하게 된다.

또한, 깊이값 산출부(140)는 디스플레이 패널부(110)를 통해 평면 프레임에서 입체영상의 실 물체를 평면 프레임 안쪽으로 밀면서 기 측정한 눈 간격과 동일한 시차 간격일 때의 실 물체에 대한 들어간 거리를 측정하는 방법으로, 여러 실험자에 대해 동일한 방법으로 측정하여 다수의 들어간 거리 값을 획득하여 평균값을 산출한 후 가장 많은 실험자들이 차지하는 들어간 거리 값을 입체영상의 깊이값으로 결정할 수 있다.

메모리(150)는 깊이감 측정부(120)를 통해 측정한 돌출거리 값과 들어간 거리 값, 시차 측정부(130)를 통해 측정한 눈 간격 값, 깊이값 산출부(140)에서 결정한 입체영상의 깊이값 등을 저장한다.

입력부(160)는 깊이감 측정부(120)의 일측에서 붉은 색의 광선이 일정 간격마다 발산되어 타측에 도달되도록 하여 측정눈금을 표시할 때, 입체영상이 최대로 돌출되어 다다르는 해당 붉은 색 광선의 측정눈금을 실험자가 읽어서 최대 돌출 거리 값으로 입력할 때나, 입체영상이 최대로 들어가 보일 때 다다르는 해당 붉은 색 광선의 측정눈금을 실험자가 읽어서 들어간 거리 값으로 입력할 때 이용한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 측정장치의 입체영상 깊이감 측정 방법을 설명하기 위한 전체적인 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.

본 발명의 실시예에서는 실험자가 입체영상을 관찰하여 최대로 돌출되었다고 느꼈을 때나 최대로 들어갔다고 느꼈을 때 깊이감 측정부(120)의 적외선을 이용하여 돌출거리나 들어간 거리를 확인하여 입력하고 그 때의 두 눈 간격을 측정해 저장하며, 이후 기 측정 저장된 두 눈 간격에 근거해 영상 프레임을 통해 실 물체의 돌출거리나 들어간 거리를 두 눈 간격과 함께 측정하다가, 측정하는 두 눈 간격이 기 측정 저장된 두 눈 간격과 일치할 때의 실 물체의 돌출거리나 들어간 거리를 측정해 입체영상의 돌출거리나 들어간 거리 값으로 저장하며, 이러한 방법으로 여러 실험자에 대해 측정한 입체영상의 돌출거리나 들어간 거리 값들을 평균하여 가장 많은 실험자들이 분포된 돌출거리나 들어간 거리 값을 최종 입체영상의 깊이 값으로 결정하게 된다.

먼저, 본 발명의 입체영상 깊이감 측정 장치(100)는, 시차 측정부(130)를 구동시켜 정밀 카메라를 온(ON) 시키고, 측정을 위한 입체영상을 디스플레이 패널부(110)를 통해 디스플레이한다(S210).

따라서, 디스플레이 패널부(110)를 응시하고 있던 실험자는 디스플레이 패널부(110)로부터 표출되는 입체영상의 좌안용 이미지 및 우안용 이미지에 의한 양안시차에 따라 깊이감을 느끼게 된다.

이때, 입체영상 깊이감 측정 장치(100)는 디스플레이 패널부(110)로부터 돌출되어 보이는 입체영상의 최대 돌출거리와 들어가 보이는 거리 및 두 눈 간격을 측정해 메모리(150)에 저장한다(S220). 이에 대해 도 3을 통해 좀 더 상세히 설명하도록 한다.

이어, 입체영상 깊이감 측정 장치(100)는 기 저장된 최대 돌출거리 값이나 들어간 거리값에 근거해 입체영상의 실 물체를 돌출시키거나 일정 간격마다 안쪽으로 들이밀면서 그 때마다 실험자의 두 눈 간격을 측정한다(S230). 즉, 시차 측정부(130)는 실험자의 두 눈을 정밀 카메라로 촬영하여 두 눈의 동공 간 거리를 측정한 두 눈 간격 값을 깊이값 산출부(140)에 제공한다.

이때, 측정하는 두 눈 간격이 기 저장된 두 눈 간격 값과 일치된 경우(S240-예), 입체영상 깊이감 측정 장치(100)는 그 때 깊이감 측정부(120)를 통해 돌출거리 값이나 들어간 거리 값을 확인한 실험자로부터 입력부(160)를 통해 돌출거리나 들어간 거리 값을 입력받는다(S250).

그리고, 입체영상 깊이감 측정 장치(100)는 입력받은 실 물체의 돌출거리 값이나 들어간 거리 값을 메모리(150)에 저장한다(S260).

이후, 입체영상 깊이감 측정 장치(100)는 여러 실험자에 대해 전술한 바와 같은 동일한 과정으로 입체영상의 돌출거리 값과 들어간 거리값을 측정하여 각각 저장하고, 저장된 값들의 평균을 구하여 가장 많은 실험자들이 분포된 돌출거리 값이나 들어간 거리값을 최종 입체영상의 깊이값으로 결정한다(S270).

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 입체영상을 통해 돌출거리 또는 들어간 거리와 두 눈 간격을 측정하여 저장하는 예를 나타낸 흐름도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 입체영상 깊이감 측정 장치(100)는 디스플레이 패널부(110)에서 좌안용 이미지와 우안용 이미지를 포함하는 입체영상을 디스플레이한다(S310).

이어, 입체영상 깊이감 측정 장치(100)는 입체영상의 돌출 거리 또는 들어간 거리를 측정하기 위해 깊이감 측정부(120)를 구동시킨다(S320).

따라서, 깊이감 측정부(120)는 돌출되거나 들어간 입체영상을 기준으로 일측에서 붉은 색의 광선을 일정 간격마다 발생시켜 타측에 도달되도록 하여 측정눈금으로 표시하고, 붉은 색의 광선이 돌출 또는 들어간 입체영상의 사이에 일정한 위치의 레이어를 만들어, 입체영상이 최대로 돌출되거나 들어가게 되었을 때 다다르는 해당 레이어의 측정눈금을 읽어서 최대 돌출 거리나 들어간 거리를 측정하는 것이다. 또한, 깊이감 측정부(120)는 일측에서 예를 들면 5 Cm 단위 또는 1 inch 단위 간격마다 붉은 색의 광선을 발생시켜 타측에 도달되도록 하여 측정눈금으로 표시할 수 있다.

이때, 실험자는 깊이감 측정부(120)의 일측에서 붉은 색의 광선이 일정 간격마다 발생되어 타측에 도달되도록 하여 측정눈금을 표시하는 것을 이용해, 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이 입체영상이 최대로 돌출되어 다다르는 해당 붉은 색 광선의 측정눈금을 읽어서 입력부(160)를 통해 예컨대, 10 Cm를 최대 돌출거리 값으로 입력하게 된다. 도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따라 돌출된 입체영상을 통한 돌출거리 및 두 눈 간격을 측정하는 예를 나타낸 도면이다.

이어, 입체영상 깊이감 측정 장치(100)는 입체영상을 관찰하는 실험자로부터 입력부(160)를 통해 입체영상에 대한 최대 돌출거리 값이나 들어간 거리값을 입력받는다(S330).

이어, 입체영상 깊이감 측정 장치(100)는 시차 측정부(130)를 통해 도 5에 도시된 바와 같이 입체영상을 관찰하는 실험자의 두 눈 간격을 측정한다(S340). 즉, 시차 측정부(130)는 최대 돌출거리 값이 10 Cm일 때 정밀 카메라를 통해 도 5에 도시된 바와 같이 실험자의 두 눈 간격을 촬영해 예를 들면 6.1 Cm의 두 눈 간격 값을 얻게 되는 것이다.

그리고, 입체영상 깊이감 측정 장치(100)는 입력받은 최대 돌출거리 값 또는 들어간 거리 값 및 두 눈 간격 값을 메모리(150)에 저장한다(S350).

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 돌출된 실 물체를 통한 돌출거리와 두 눈 간격을 측정하여 저장하는 예를 나타낸 동작 흐름도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 입체영상 깊이감 측정 장치(100)는 실험자가 디스플레이 패널부(110)를 응시하고 있는 가운데, 시차 측정부(130)를 구동시키고 디스플레이 패널부(110)를 통해 3차원 입체영상을 디스플레이한다(S410).

따라서, 디스플레이 패널부(110)는 좌안픽셀(L) 및 우안픽셀(R)에 좌안용 이미지 및 우안용 이미지를 각각 표출하게 됨에 따라 영상 프레임을 통해 실 물체를 천천히 돌출시키거나 들어가 보이게 한다.

이때, 입체영상 깊이감 측정 장치(100)는 시차 측정부(130)를 통해 도 6에 도시된 바와 같이 실험자의 두 눈 간격을 측정하면서 입체영상의 디스플레이에 따른 실 물체를 천천히 돌출시키거나 들어가게 한다(S420). 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 돌출된 실 물체를 통한 돌출거리 및 두 눈 간격을 측정하는 예를 나타낸 도면이다. 여기서, 입체영상 깊이감 측정 장치(100)는 영상에서 들어간 정도를 보고 있는 관찰자의 눈의 간격을 측정하고, 평면 프레임(0 depth)에서 실 물체를 평면 프레임 안쪽으로 들이밀면서 눈 간격이 동일하게 될 때까지 측정을 함으로써 들어간 거리를 측정할 수 있다. 이때, 0 depth인 평면 프레임을 인지시키는 색상과 모양에 따라 관찰자마다 보는 0 depth의 위치가 약간 차이가 있을 수 있기 때문에, 측정 전에 0점 조정 등과 같은 일부 조정이 필요하다. 또한, 관찰자의 눈이 벌어지는 간격의 정도가 물리적으로 어려운 관찰자들도 있을 수 있으므로, 0 depth에서 깊이 들어간 정보의 측정에는 관찰자에 따라 특정 깊이감까지만 정의하고 측정을 수행할 수 있다. 특정 깊이감에 대한 정의는 눈 간격이 어디까지 멀어지게 볼 수 있느냐(근육의 움직임에 따라) 하는 것을 천천히 눈 간격이 벌어지게 하는 영상 등을 이용하여 측정을 하고, 이 측정 값에 근거해 최대 벌어짐에 따른 깊이감의 한계를 정하여 측정을 수행할 수 있다.

이어, 입체영상 깊이감 측정 장치(100)는 시차 측정부(130)를 통해 측정되는 실험자의 두 눈 간격 값이 기 저장되어 있는 두 눈 간격 값과 일치하는지를 비교한다(S430).

이어, 입체영상 깊이감 측정 장치(100)는 도 6에 도시된 바와 같이 두 눈 간격 값이 6.1 Cm로 일치하는 경우(S440-예), 실험자의 두 눈 간격 값과 기 저장되어 있는 두 눈 간격 값이 일치하는 때 실험자로부터 도 6에 도시된 바와 같이 측정된 실 물체의 돌출거리 값 또는 들어간 거리 값을 입력받는다(S460). 예를 들면, 실험자는 현재 측정되는 자신의 두 눈 간격 값과 기 저장되어 있는 두 눈 간격 값이 일치하는 때에 디스플레이 패널부(110)로부터 돌출되어 나오는 실 물체의 돌출거리에 대해 깊이감 측정부(120)의 적외선을 이용한 측정눈금을 확인하여 도 6에 도시된 바와 같이 9 Cm 를 돌출거리 값으로 입력부(160)를 통해 입력한다.

그리고, 입체영상 깊이감 측정 장치(100)는 입력받은 실 물체의 돌출 거리 값이나 들어간 거리 값을 메모리(150)에 저장한다(S470).

따라서, 입체영상의 깊이감에 대해서 객관적인 수치로 정량화 할 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 실험자가 응시한 화면에 입체영상을 돌출시키거나 들어가게 하여 실험자가 느끼는 돌출거리나 들어간 거리를 측정하면서 그 때 실험자의 두 눈 간격을 측정해 저장하고, 저장된 측정값에 근거해 영상 프레임을 통해 실 물체를 돌출시키거나 들어가게 하면서, 기 저장되어 있는 눈 간격과 동일한 시차 간격일 때 실 물체의 돌출거리나 들어간 거리를 측정하여 저장한 후, 여러 실험자에 대해 동일한 방법으로 실험 측정하여 다수의 돌출거리 값이나 들어간 거리 값을 획득하고 평균을 내어 가장 많은 실험자들이 차지하는 돌출거리 값이나 들어간 거리 값을 입체영상의 깊이값으로 결정하는 입체영상의 깊이감 측정 장치 및 방법을 실현할 수 있다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명은 실험자가 응시한 화면에 입체영상을 돌출시키거나 들어가게 하여 실험자가 느끼는 돌출거리나 들어간 거리를 측정하면서 그 때 실험자의 두 눈 간격을 측정해 저장하고, 저장된 측정값에 근거해 영상 프레임을 통해 실 물체를 돌출시키거나 들어가게 하면서, 기 저장되어 있는 눈 간격과 동일한 시차 간격일 때 실 물체의 돌출거리나 들어간 거리를 측정하여 저장한 후, 여러 실험자에 대해 동일한 방법으로 실험 측정하여 다수의 돌출거리 값이나 들어간 거리 값을 획득하고 평균을 내어 가장 많은 실험자들이 차지하는 돌출거리 값이나 들어간 거리 값을 입체영상의 깊이값으로 결정하는 입체영상의 깊이감 측정 장치 및 방법에 적용할 수 있다.

100 : 입체영상 깊이감 측정 장치
110 : 디스플레이 장치
120 : 깊이감 측정부
130 : 시차 측정부
140 : 깊이값 산출부
150 : 메모리
160 : 입력부

Claims

좌안픽셀(L) 및 우안픽셀(R)을 통해 각각 좌안용 이미지와 우안용 이미지를 표출하는 디스플레이 패널부;
상기 좌안용 이미지와 우안용 이미지를 관찰하여 양안시차에 의해 돌출되거나 들어가 보이는 입체영상의 돌출 거리 또는 들어간 거리를 측정하거나, 영상 프레임의 실 물체의 돌출 거리나 들어간 거리를 측정하기 위한 깊이감 측정부;
상기 실험자의 눈 간격을 측정하기 위한 시차 측정부;
상기 디스플레이 패널부를 통해 입체영상의 실 물체를 돌출시키거나 들어가 보이게 하고, 기 측정한 눈 간격과 동일한 시차 간격일 때의 실 물체의 돌출 거리나 들어간 거리를 측정하여 저장하며, 여러 실험자에 대해 동일한 방법으로 측정하여 다수의 돌출 거리 값이나 들어간 거리 값을 획득하여 평균값을 산출한 후 가장 많은 실험자들이 차지하는 돌출거리 값이나 들어간 거리 값을 입체영상의 깊이값으로 결정하는 깊이값 산출부; 및
상기 깊이감 측정부를 통해 측정한 돌출거리 값이나 들어간 거리값, 상기 시차 측정부를 통해 측정한 눈 간격 값, 상기 깊이값 산출부에서 결정한 입체영상의 깊이값을 저장하기 위한 메모리;
를 포함하는 입체영상 깊이감 측정 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 깊이감 측정부는, 일측에서 붉은 색의 광선을 일정 간격마다 발생시켜 타측에 도달되도록 하여 측정눈금으로 표시하는 구성으로, 상기 붉은 색의 광선이 상기 돌출되거나 들어가 보이는 입체영상의 사이에 일정한 위치의 레이어를 만들어, 상기 입체영상이 최대로 돌출되었을 때 또는 들어가 보일 때 다다르는 해당 레이어의 측정눈금을 읽어서 최대 돌출 거리나 들어간 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 입체영상 깊이감 측정 장치
제 1 항에 있어서,
상기 깊이감 측정부의 일측에서 붉은 색의 광선이 일정 간격마다 발생되어 타측에 도달되도록 하여 측정눈금을 표시할 때, 상기 입체영상이 최대로 돌출되거나 들어가 보여 다다르는 해당 붉은 색 광선의 측정눈금을 실험자가 읽어서 최대 돌출 거리 값이나 들어간 거리 값으로 입력하기 위한 입력부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 깊이감 측정 장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 깊이감 측정부는, 일측에서 붉은 색의 광선을 일정 Cm 단위 또는 일정 inch 단위 간격마다 발생시켜 타측에 도달되도록 하여 측정눈금으로 표시하는 것을 특징으로 하는 입체영상 깊이감 측정 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 시차 측정부는, 상기 실험자의 두 눈을 정밀 카메라로 촬영하여 두 눈의 동공 간의 거리를 측정한 두 눈 간격 값을 상기 메모리에 저장하거나 상기 깊이값 산출부에 전달하는 것을 특징으로 하는 입체영상 깊이감 측정 장치.
실험자가 응시하는 디스플레이 패널부에서 디스플레이되는 입체영상의 돌출거리나 들어간 거리와 실험자의 눈 간격을 측정하는 측정장치의 입체영상 깊이감 측정 방법으로서,
(a) 상기 디스플레이 패널부로부터 돌출되거나 들어간 입체영상의 최대 돌출거리나 들어간 거리와 두 눈 간격을 측정해 저장하는 단계;
(b) 상기 저장된 최대 돌출거리 값이나 들어간 거리 값에 근거해 상기 입체영상의 실 물체를 돌출시키거나 들어가게 하면서 두 눈 간격을 측정해, 측정하는 두 눈 간격이 상기 저장된 두 눈 간격 값과 일치된 때의 돌출거리 값이나 들어간 거리 값을 측정해 저장하는 단계; 및
(c) 여러 실험자에 대해 상기 (a) 단계와 (b) 단계의 과정으로 측정하여 각각 저장하고, 저장된 값들의 평균을 구하여 가장 많은 실험자들이 분포된 돌출거리 값이나 들어간 거리 값을 입체영상의 깊이값으로 결정하는 단계;
를 포함하는 측정장치의 입체영상 깊이감 측정 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 (a) 단계는,
(a-1) 상기 디스플레이 패널부에서 좌안용 이미지와 우안용 이미지를 포함하는 입체영상을 디스플레이하는 과정;
(a-2) 상기 입체영상의 최대 돌출 거리나 들어간 거리를 측정하기 위해 깊이감 측정부를 구동시키는 과정;
(a-3) 상기 입체영상을 관찰하는 실험자로부터 상기 입체영상에 대한 최대 돌출 거리 값이나 들어간 거리 값을 입력받는 과정;
(a-4) 상기 입체영상을 관찰하는 실험자의 두 눈 간격을 측정하는 과정; 및
(a-5) 상기 입력받은 최대 돌출 거리 값이나 들어간 거리 값 및 상기 두 눈 간격 값을 저장하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 측정장치의 입체영상 깊이감 측정 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 (b) 단계는,
(b-1) 상기 기 저장되어 있는 최대 돌출 거리 값이나 들어간 거리 값에 근거해, 디스플레이 패널부를 통해 화면 프레임을 디스플레이하여 실 물체를 돌출시키거나 안쪽으로 들어가게 하는 과정;
(b-2) 상기 실 물체를 돌출시키거나 들어가게 하는 동안 실험자의 두 눈 간격을 측정하는 과정;
(b-3) 상기 측정하는 두 눈 간격이 기 저장되어 있는 두 눈 간격 값과 일치할 때 상기 실 물체의 돌출거리 값이나 들어간 거리 값을 입력받는 과정; 및
(b-4) 상기 입력받은 실 물체의 돌출거리 값이나 들어간 거리 값을 저장하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 측정장치의 입체영상 깊이감 측정 방법.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 (a) 단계는,
상기 돌출되거나 들어가는 입체영상을 기준으로 일측에서 붉은 색의 광선을 일정 간격마다 발생시켜 타측에 도달되도록 하여 측정눈금으로 표시하고, 상기 붉은 색의 광선이 상기 돌출되거나 들어가는 입체영상의 사이에 일정한 위치의 레이어를 만들어, 상기 입체영상이 최대로 돌출되었을 때 또는 최대로 들어가 보일 때 다다르는 해당 레이어의 측정눈금을 읽어서 최대 돌출거리나 들어간 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 측정장치의 입체영상 깊이감 측정 방법.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 (a) 단계는, 일측에서 붉은 색의 광선이 일정 간격마다 발생되어 타측에 도달되도록 하여 측정눈금을 표시하고, 상기 입체영상이 최대로 돌출되거나 들어가게 되어 다다르는 해당 붉은 색 광선의 측정눈금을 읽은 실험자로부터 최대 돌출거리 값이나 들어간 거리 값을 입력받아 측정하는 것을 특징으로 하는 측정장치의 입체영상 깊이감 측정 방법.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 (a) 단계는, 일측에서 일정 Cm 단위 또는 일정 inch 단위 간격마다 붉은 색의 광선을 발산시켜 타측에 도달되도록 하여 측정눈금으로 표시하는 것을 특징으로 하는 측정장치의 입체영상 깊이감 측정 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 (a) 단계 또는 상기 (b) 단계는, 상기 실험자의 두 눈을 정밀 카메라로 촬영하여 두 눈의 동공 간 거리를 측정한 두 눈 간격 값을 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 측정장치의 입체영상 깊이감 측정 방법.