KR20140030498A - 가중치를 이용하여 일정 영역을 포커싱하는 이미지 처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전방위 3D 입체 촬영방법은 어느 지점에서든지 중앙에 초점이 맞춰진 영상을 촬영하여 인터랙티브하게 움직이는 사용자의 시야각을 맞출 수 있고, 이미지 매칭시 배경보다 화면 중앙에 가중치를 줌으로서 자연스럽고 입체감 있는 3D 영상을 연출 할 수 있다.

Description

가중치를 이용하여 일정 영역을 포커싱하는 이미지 처리 방법{Image processing method of focusing segments based on weights}

본 발명은 전방위 3D 입체 촬영 방식의 이미지 매칭기법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인터랙티브하게 움직이는 사용자가 전방위 3D화면을 볼 때 뚜렷한 시차를 맞추기 위해 실시간으로 비교하여 화면 가운데에 높은 가중치를 두어 입체감 있는 연출을 하기 위한 방법에 관한 것이다.

최근에는 전방위 3D 입체 촬영을 이용해 전방위 파노라마 이미지를 이용한 지도 서비스 또는 특정지역에 대한 이미지 정보를 확인할 수 있는 다양한 서비스들이 이루어 지고 있다.

전방위 카메라를 이용한 3D영상은 시야각 (FOV; Field Of View)이 360˚이기 때문에. 사용자가 보고 있는 주시 방향과 시야 각에 따라 영상을 조절하여 사용자에 맞는 시차를 맞추어야 한다. 스크린을 통해 전달되는 3D영화 같은 경우엔 시야각이 고정되어있기 때문에 촬영할 때 촬영 카메라의 시야각을 알맞게 조절한다면 차후에 시야각을 조절할 필요가 없어진다. 전방위 3D로 촬영된 두 이미지를 합성하는 이미지 매칭에 있어서, 사람의 시야각을 고려하지 않고 영상 전체를 조절하는 매칭을 하게 되면 3D 입체의 거리감이 있기 때문에, 멀리 있는 배경은 잘 보이지만 사람의 초점이 주로 모이는 화면의 중심부분이 부자연스럽게 보이게 되고 입체감을 중요시하는 3D영상에 치명적인 단점이 된다.

미국 등록 제2004-954585호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로 인터랙티브하게 움직이는 사용자가 3D화면을 볼 때 시차를 맞추기 위해 촬영된 화면을 비교하여 매칭하는 과정에서 화면의 가운데 영역을 주변보다 가중치를 높게 주는 매칭을 함으로써 줌인, 줌아웃 시 또는 어느 부분에서든지 훨씬 자연스러운 포커싱을 연출할 수 있다

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 3D 촬영을 하기 위해 좌안과 우안에 해당하는 두 대의 카메라 중 한대를 기준으로 하여 기준이 된 카메라가 촬영하는 화면의 중앙 부분과 다른 한대의 카메라가 촬영하는 화면의 중앙부분이 일치하도록 카메라 위치를 조절하여 시야각을 일정하게 맞추게 되면 기준 카메라를 축으로 360˚회전 하여 파노라마 영상을 촬영을 했을 때 어느 지점에서든지 화면 가운데에 포커스가 맞춰지고 두 화면을 매칭하는 과정에서 포커스가 맞춰진 가운데 부분에 가중치를 높게 주면 전체적으로 자연스러운 입체 영상을 연출할 수 있다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 가중치를 이용하여 포커싱하는 이미지 처리 방법은 인터랙티브하게 움직이는 사용자가 어느 지점에서든지 중앙에 초점이 맞춰진 영상을 봄으로서 사용자가 움직일 때마다 시야각을 맞출 필요가 없고, 이미지 매칭 시 배경보다 화면 중앙에 가중치를 줌으로서 자연스럽고 입체감 있는 3D 영상을 연출 할 수 있다.

도 1은 우안 카메라 기준 회전축에 대한 실시예이다. .
도 2는 좌안 카메라 기준 회전축에 대한 실시예이다.
도 3은 중앙 기준 회전축에 대한 제1 실시예이다.
도 4는 가중치를 부여하기 위한 방법을 나타내는 흐름도 이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 구체적인 수치는 실시 예에 불과하다.

도 1은 우안 카메라 기준 회전축에 대한 일실시예이다. 본 발명의 일실시예에 따른 전방위 3D촬영에 대한 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 우안에 해당하는 제1 카메라(100), 좌안에 해당하고 제1카메라 일측에 인접 배치되는 제 2 카메라(110)를 포함하여 이루어져 전방위 3D 입체 영상의 획득이 가능하고, 상기 제 1카메라와 상기 제 2카메라를 장착하고 상기 제1카메라의 중앙포커스와 제2카메라의 중앙포커스가 동일시 되게 하는 카메라 위치조절 프레임 (120), 상기 프레임에 장착되고 이동가능하며 상기 제1 카메라 또는 상기 제2 카메라를 중심으로 360˚회전할 수 있는 회전 축(140) 상기 프레임과 상기 회전축의 거리를 조절하는 거리조절수단(130)을 나타낸다.

도 4를 참조하면, 두 개의 촬영된 화면(200)을 각각 9등분으로 서브화면을 구획한다(210). 상기 두 개 이상의 화면 중 어느 하나의 화면을 이미지 매칭의 기준으로 선택하고(220) 상기 선택된 화면을 기준으로 상기 기준으로 설정된 서브화면을 제외한 나머지 화면들을 움직여서 초점이 가장 뚜렷한 상수를 구획된 서브화면 각각에 도출해내는 수학적 알고리즘을 이용하는 이미지 매칭을 한다. (230) 상기 이미지매칭을 하는 상기 알고리즘에 대한 자세한 설명은 종래에 이미 많은 방법이 있기 때문에 본 발명에서는 언급하지 않겠다. 상기 알고리즘을 이용해 9등분으로 구획된 서브화면 각각의 상수 값을 도출해내고, (240) 그 중 중앙 서브화면에 도출된 상기 상수에 4~7을 곱하여 주변의 서브화면보다 높은 가중치를 준다. (250) 상술 하였듯이 중앙 서브화면에 도출된 상수에 주변의 화면의 도출된 상수보다 높은 가중치를 주는 이미지 매칭을 하게 되면 보는 사람으로 하여금 화면 전체적인 이미지 매칭을 했을 때보다 더 좋은 입체화면을 볼 수가 있다.

상기 알고리즘을 이용한 이미지 매칭에 대한 실시 예로 9등분 했지만 16등분 또는 25등분 등 사용자가 원하는 구획을 할 수 있고 상기 상수에 곱해지는 가중치 또한 마찬가지이다. 기준이 되는 카메라도 마찬가지로 좌안 또는 우안에 해당하는 카메라를 사용자가 기준을 정할 수 있다.

100: 우안에 해당하는 제1 카메라
110: 좌안에 해당하고 제1카메라 일측에 인접 배치되는 제 2 카메라
120: 카메라 위치조절 프레임
130: 거리조절수단
140: 회전 축

Claims (4)

1. 3D 전방위 입체 촬영을 위한 3D 전방위 라인스캔 카메라 장치에 있어서;
   3D 영상을 촬영하기 위해 좌안과 우안에 해당하는 두 대 이상의 카메라; 와
   복수의 제1카메라;
   복수의 제1카메라 각각의 일측에 인접 배치되는 복수의 제2카메라; 를 포함하여 이루어져 전방위 3D 입체 영상의 획득이 가능하고
   상기 제 1카메라와 상기 제2카메라를 장착하고, 상기 제1카메라의 중앙포커스와 제2카메라의 중앙포커스가 동일시 되게 하는 카메라 위치조절이 가능한 프레임;
   상기 프레임에 장착되며 상기 제1카메라 또는 상기 제2카메라를 중심으로 360도 회전할 수 있는 회전 축;
   상기 프레임과 상기 회전축의 거리를 조절하는 거리조절수단;
   상기 거리조절수단을 이용하여 상기 제1카메라 또는 상기 제2카메라를 상기 회전 축을 중심으로 360도 회전하여 3D 전방위 입체 영상을 획득하는 3D 전방위 라인스캔 카메라 장치.
2. 3D 전방위 입체 촬영된 두 개 이상의 화면들 각각을 복수의 서브화면들로 구획하는 단계;
   상기 두 개 이상의 화면들 중 어느 하나의 화면을 기준 화면으로 선택하고, 나머지 적어도 하나 이상의 화면 각각을 상기 기준 화면과 비교하여 양안시차 입체 영상을 형성할 때 초점이 가장 뚜렷해지는 상수 값을 도출하는 단계;
   상기 복수의 서브화면들 중 중앙 화면에 해당하는 서브화면의 상수 값이 다른 서브 화면들의 상수 값보다 높도록 상기 중앙 화면의 상수 값에 가중치를 부여하는 단계; 를 포함하는 가중치를 이용하여 일정 영역을 포커싱하는 이미지 처리 방법.
3. 상기 제 2항에 있어서,
   상기 두 개 이상의 화면 중 어느 하나의 화면을 이미지 매칭의 기준으로 선택하고 상기 선택된 화면을 기준으로 상기 기준으로 설정된 서브화면을 제외한 나머지 화면들을 움직여서 초점을 찾는 단계; 를 더 포함하는 가중치를 이용하여 일정 영역을 포커싱하는 이미지 처리 방법.
4. 상기 2항에 있어서,
   상기 가중치를 부여하는 단계는,
   상기 중앙 화면에 부여되는 상기 가중치의 범위가 4 이상 7 이하가 되도록 가중치를 이용하여 일정 영역을 포커싱하는 이미지 처리 방법.
   

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