KR20150070598A - 파노라마 영상 촬영 시스템 및 그 작동 방법 - Google Patents

파노라마 영상 촬영 시스템 및 그 작동 방법 Download PDF

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석주명
임성용
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Abstract

본 명세서는 파노라마 영상 촬영 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
이러한 본 명세서는 복수 개의 카메라로 촬영 중인 복수 개의 영상을 실시간으로 렌더링하는 뷰파인더, 상기 복수 개의 영상의 색 정보를 보정하는 색 보정부, 상기 복수 개의 카메라의 촬영 각도 및 위치를 보정하는 카메라 보정부 및 상기 복수 개의 영상이 하나의 영상으로 합성된 결과를 미리 볼 수 있도록 스티칭하는 사전 스티칭부를 포함하는 영상 촬영 모니터링 시스템을 제공한다.

Description

파노라마 영상 촬영 시스템 및 그 작동 방법{System for Panoramic Video Shooting and Operating Method Thereof}
본 발명은 영상 촬영 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 파노라마 영상 촬영 시스템 및 그 방법 에 관한 것이다.
일반적으로, 파노라마 영상은 파노라마를 생성하기 위해 다수의 중첩하는 영상을 결합함으로써 하나 이상의 차원으로 확장된 영상이다. 그 결과, 파노라마 영상은 종래의 촬영 장치가 촬영할 수 있는 영상의 크기보다 크다. 하나의 카메라와 광각렌즈를 이용하여 파노라마 영상을 촬영하는 경우, 영상왜곡이 심하여 몰입감을 방해하는 원인이 된다. 따라서, 넓은 촬영 화각을 촬영하기 위해서는 다수 개의 카메라에 대상 공간을 적절하게 배분하여 동시에 촬영하도록 하는 멀티 카메라 기반 파노라마 촬영기법이 보다 바람직하다. 이러한 멀티 카메라 기반 파노라마 촬영기법은 여러 개의 카메라에서 촬영한 영상이 하나의 카메라로 촬영한 것과 같이 자연스럽게 연출되어야 하기 때문에, 색 정보와 촬영 중심점, 줌 크기 등의 기하학적 정보를 동일하게 맞추는 보정 작업이 필수적으로 수반된다. 하지만, 종래의 파노라마 영상 모니터링 시스템은 여러 개의 카메라 영상을 스위칭하면서 번갈아 보정작업을 하거나, 단순히 멀티 카메라 입력 영상을 관제시스템처럼 체스보드 형태의 고정된 화면으로 동시에 보면서 보정 작업을 해야 하는 불편함이 있다. 이러한 시스템에서는 촬영자가 촬영하기에 불편하고, 정확성이 떨어지기 때문에, 고화질 파노라마 영상을 획득하는 데에 어려움이 있다.
따라서, 파노라마 영상을 촬영하는 촬영자에게 색 보정과 카메라 자세 보정 작업을 쉽고 편리하게 할 수 있는 파노라마 영상 촬영 시스템이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 파노라마 영상 촬영 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 멀티 카메라 입력 영상을 실시간으로 동시에 캡쳐하고 저장할 수 있는 파노라마 영상 촬영 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 촬영자가 고화질 파노라마 영상을 편리하게 획득할 수 있는 파노라마 영상 촬영 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 파노라마 영상 촬영 시스템 및 그 작동 방법이 제공된다. 상기 영상 촬영 시스템은 복수 개의 카메라로 촬영 중인 복수 개의 영상을 실시간으로 렌더링하는 뷰파인더, 상기 복수 개의 영상의 색 정보를 보정하는 색 보정부, 상기 복수 개의 카메라의 촬영 각도 및 위치를 보정하는 카메라 보정부; 및 상기 복수 개의 영상이 하나의 영상으로 합성된 결과를 미리 볼 수 있도록 스티칭하는 사전 스티칭부를 포함하여 구현될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 뷰 파이더는 상기 복수 개의 촬영 중인 영상 중 원하는 영상을 선택하여 관찰할 수 있도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 색 보정부는 상기 복수 개의 영상의 카메라 노출, 화이트 밸런스, 색 온도 등을 보정하도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 카메라 보정부는 상기 복수 개의 영상이 동일한 촬영중심점을 갖도록 회전 및 이동 오차를 측정할 수 있도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 상기 스티칭부는 복수의 단계로 구성된 스티칭의 각각의 단계별로 결과 영상을 저장하고 렌더링하도록 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 멀티 카메라로 촬영한 여러 개의 영상을 화나의 화면으로 편집할 수 있어, 고품질 파노라마 영상을 제작할 수 있다.
또한, 파노라마 영상 촬영의 편리함을 제공함으로써 공연, 전시회 등에서 파노라마 영상 촬영이 널리 사용될 수 있어 실감미디어 산업의 발전이 촉진될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 파노라마 영상 촬영 시스템의 구조를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일례에 따른 파노라마 영상 촬영 모니터링 방법의 순서를나타내는 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "??quot; 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이제 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 파노라마 영상 촬영 모니터링 시스템의 구조를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일례에 따른 파노라마 영상 촬영 모니터링 시스템은 멀티 영상 수집부(110), 시스템 설정부(120), 멀티 영상 출력부(130), 뷰파인더(140), 색 보정부(150), 카메라 보정부(160), 사전 스티칭부(170), 레코딩부(180)를 포함하여 구성된다.
멀티 영상 수집부(110)는 복수 개의 카메라로 촬영 중인 복수 개의 영상을 동시에 캡쳐한다. 영상을 캡쳐하는 속도 및 영상의 포맷은 사용자에 의해 임의로 선택될 수 있다.
시스템 설정부(120)는 넓은 화각을 여러 대의 카메라를 사용하여 촬영할 때, 인접 영상간에 중복되는 공간의 크기를 고려한 카메라의 수, 카메라의 설치 방법, 입력 영상의 속성, 렌즈의 종류 및 초점거리에 따른 화각 정보, 영상의 저장 방법, 영상의 출력 정보, 영상의 저장 위치, 영상의 출력 위치, 영상을 캡쳐하는 속도, 영상의 포맷 등 시스템 전반에 필요한 기본 환경 구성을 사용자에 의해 설정할 수 있도록 한다.
멀티 영상 출력부(130)는 복수 개의 카메라에 기반한 파노라마 영상 촬영 모니터링 시스템을 운용하면서 저장된 모든 정보와 영상을 외부로 출력하는 기능을 제공한다. 저장된 영상의 보정을 수행하면서 일시적 또는 영구적으로 생성된 썸네일, 메타 데이터 등을 사용자가 원하는 패키지의 형태로 제공하여 파노라마 영상의 생성 및 편집에 활용할 수 있도록 한다.
뷰파인더(140)는 복수 개의 카메라로 촬영 중인 영상을 실시간으로 동시에 렌더링(rendering)한다. 렌더링시에는 2D 또는 3D 모델 뷰 형태로 렌더링하여 촬영자가 촬영 앵글의 전반적인 촬영상황을 알 수 있도록 한다. 또한, 두 화면 보기 또는 멀티 화면 보기 기능을 제공하여, 복수 개의 촬영 중인 영상 중 원하는 영상을 선택하여 관찰할 수 있다. 선택된 영상은 원래의 크기로 관찰할 수도 있고, 촬영자가 관심있는 특정 영역을 확대 또는 축소하여 관찰하는 것도 가능하다. 또한, 2D/3D 변환 기능을 제공하여 동일 피사체에 대한 카메라간 화각 차이로 인한 오류 발생을 최소화할 수 있다. 렌더링을 할 때에는 관찰자에게 촬영 앵글에 대한 시각화 기능을 제공하여 카메라의 위치와 관찰자의 위치에 따라 렌더링 설정을 변경할 수 있도록 한다.
색 보정부(150)는 복수 개의 카메라로 촬영한 영상을 실시간으로 모니터링하며 영상의 카메라 노출, 화이트밸런스, 색온도 등이 일치할 수 있도록 색 정보를 보정할 수 있도록 하는 기능을 제공한다. 촬영한 영상의 실시간 모니터링은 영상 출력부(130)를 통해 제공된다.
카메라 보정부(160)는 복수 개의 카메라로 촬영한 영상이 동일한 촬영중심점을 갖도록 카메라의 회전 및 이동 오차를 알고리즘을 통해 측정하고, 카메라를 회전 또는 이동시켜 카메라의 촬영 각도 및 위치를 보정하는 기능을 제공한다. 또한, 스티칭(stitching) 시 내삽(interpolation)이 발생하지 않도록 중복 촬영 영역에서 줌 크기를 측정할 수 있도록 한다.
사전 스티칭부(170)는 촬영자가 색 보정 및 카메라 보정을 완료한 후 하나의 영상으로 합성된 파노라마 영상의 최종 점검 결과를 미리 확인할 수 있도록 한다. 특히, 복수의 단계로 구성된 스티칭의 각각의 단계별로 결과 영상을 저장하고 렌더링하여 스티킹 과정에서 나타날 수 있는 문제점을 파악할 수 있도록 한다.
레코더(180)는 복수 개의 카메라로 촬영한 영상을 개별로 저장하고, 하나의 영상으로 합성된 파노라마 영상을 저장한다. 또한, 연사한 스틸 화상을 연속적으로 재생하여 영상의 형태로 저장하는 타임리스 저장 기능을 제공한다.
도 2는 본 발명의 일례에 따른 파노라마 영상 촬영 방법의 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 우선 복수 개의 카메라를 이용하여 멀티영상을 촬영(S210)한다. 촬영된 영상은 멀티화면 수집부(110)에 의해 캡쳐된다.
멀티 영상 수집부(110)에서 수집한 영상들은 멀티 영상 출력부(130)로 전송되어 화면을 통해 모니터링된다(S220). 멀티 영상 출력부(130)에서는 복수 개의 카메라에 기반한 파노라마 영상 촬영 모니터링 시스템을 운용하면서 저장된 모든 정보와 영상이 외부로 출력된다. 이러한 영상들의 보정을 수행하면서 일시적 또는 영구적으로 생성된 썸네일, 메타 데이터 등을 사용자가 원하는 패키지의 형태로 제공하여 파노라마 영상의 생성 및 편집에 활용할 수 있도록 한다.
멀티영상 출력부(130)에서 모니터링되는 영상은 색 보정부(150) 및 카메라 보정부(160)를 통해 보정될 수 있다(S230). 색 보정부(150)에서는 복수 개의 카메라로 촬영한 영상을 실시간으로 모니터링하며 영상의 카메라 노출, 화이트밸런스, 색온도 등이 일치할 수 있도록 색 정보를 보정할 수 있다. 카메라 보정부(160)에서는 복수 개의 카메라로 촬영한 영상이 동일한 촬영중심점을 갖도록 카메라의 회전 및 이동 오차를 알고리즘을 통해 측정하고, 카메라를 회전 또는 이동시켜 영상을 보정한다. 또한, 스티칭(stitching) 시 내삽(interpolation)이 발생하지 않도록 중복 촬영 영역에서 줌 크기를 측정할 수 있다.
색 보정 및 카메라 보정이 완료되면 보정이 완료된 영상을 사전 스티칭부(170)에서 스티칭하여 보정 결과를 확인한다(S240). 스티칭에 있어서는, 각각의 스티칭 단계별로 결과 영상을 저장하고 렌더링하여 스티킹 단계에서 나타날 수 있는 문제점을 파악할 수 있다.
사전 스티칭이 완료되면 복수 개의 카메라로 촬영한 영상 및 하나의 화면으로 합성된 파노라마 영상을 레코딩(S250)한다. 레코딩에 있어서는, 연사한 스틸 화상을 연속적으로 재생하여 영상의 형태로 저장할 수 있다.
본 발명에 따르면, 멀티 카메라로 촬영한 여러 개의 영상을 화나의 화면으로 편집할 수 있도록 촬영자에게 촬영의 편리함을 제공함으로써, 고품질 파노라마 영상을 제작할 수 있다.
또한, 파노라마 영상 촬영의 편리함을 제공함으로써 공연, 전시회 등에서 파노라마 영상 촬영이 널리 사용될 수 있어 실감미디어 산업의 발전이 촉진될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (1)

  1. 파노라마 영상 촬영 시스템에 있어서,
    복수 개의 카메라로 촬영 중인 복수 개의 영상을 실시간으로 렌더링하는 뷰파인더;
    상기 복수 개의 영상의 색 정보를 보정하는 색 보정부;
    상기 복수 개의 카메라의 촬영 각도 및 위치를 보정하는 카메라 보정부; 및
    상기 복수 개의 영상이 하나의 영상으로 합성된 결과를 미리 볼 수 있도록 스티칭하는 사전 스티칭부
    를 포함하는 영상 촬영 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101887380B1 (ko) * 2017-03-30 2018-08-10 에스피테크놀러지 주식회사 복수 개의 카메라를 이용한 촬영 이미지의 전송 및 처리를 위한 장치 및 방법

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