KR20160044918A - 동공 간격에 기반하여 입체 영상의 깊이를 설정하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

서로 다른 깊이를 갖는 복수의 입체영상에 대한 제1 동공 간격을 각각 측정하는 단계, 입체영상이 디스플레이되는 표시장치와 사용자를 잇는 일직선 상에서 사물의 위치를 제어하고, 상기 사물의 위치별로 상기 사물에 대한 제2 동공 간격을 측정하는 단계, 그리고 제2 동공 간격에 대응되는 사물의 위치를 바탕으로 제1 동공 간격에 대응되는 입체영상의 깊이를 설정하는 단계를 통해 입체영상의 깊이를 설정하는 방법 및 장치가 제공된다.

Description

동공 간격에 기반하여 입체 영상의 깊이를 설정하는 방법 및 장치 {Method and apparatus for setting of depth of 3D images based on pupil spacing}

본 발명은 동공의 간격을 바탕으로 입체 영상의 깊이를 설정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

물체의 입체감은 한쪽 눈에 의해서 발생하기도 하지만, 통상 양안 시차(binocular parallax)에 의해서 발생한다. 양안 시차를 이용한 입체영상 표시장치는 안경식(stereoscopic)과 무안경식(auto-stereoscopic)으로 구분될 수 있다. 안경식 입체영상 표시장치는 시청자가 안경을 착용해야만 하는 불편함이 있어서, 무안경식 입체영상 표시장치에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 무안경식 입체영상 표시장치에는 렌티큘러(lenticular) 방식과 패럴렉스 배리어(parallax-barrier) 방식이 있다.

렌티큘러 방식은 원통형의 렌즈를, 디스플레이 패널에 있는 픽셀과 경사를 두어 배열한 것이다. 렌티큘러 방식은 서브 픽셀에 표시되는 좌안용 영상과 우안용 영상을 하나의 원통형 렌즈에 배열함으로써, 광학적으로 좌우 영상을 분리하여 입체영상을 표시한다.

패럴렉스 배리어 방식은 디스플레이 패널의 R, G, B 서브픽셀 단위로 좌안용 영상과 우안용 영상을 배열하고, 디스플레이 패널 앞에 일정 거리 떨어진 곳에 배리어를 두어, 좌안용 영상은 좌안에만 보이게 하고, 우안용 영상은 우안에만 보이게 하여 입체영상을 표시한다.

즉, 입체영상을 보는 개인이 느끼는 입체감은 좌안과 우안으로 각각 다른 영상을 받아들인 사람의 뇌에서 생성되는 것이다. 이때, 입체영상의 깊이가 객관적인 수치로 정량화되는데 어려움이 있다. 종래 이러한 어려움을 해결하기 위하여 입체영상의 돌출 거리 값이나 함몰 거리 값을 획득하고 평균을 내어 입체영상의 깊이를 결정하는 방식이 사용되었으나, 사람마다 각자 다른 동공 간격에 적합한 깊이의 입체영상을 제공하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 과제는, 사용자의 동공 간격에 최적화된 입체영상을 제공할 수 있는 입체영상의 깊이 설정 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 사용자의 동공 간격을 이용하여 입체영상의 깊이를 설정하는 방법이 제공된다. 상기 입체영상의 깊이 설정 방법은, 서로 다른 깊이를 갖는 복수의 입체영상에 대한 제1 동공 간격을 각각 측정하는 단계, 입체영상이 디스플레이되는 표시장치와 사용자를 잇는 일직선 상에서 사물의 위치를 제어하고, 사물의 위치별로 사물에 대한 제2 동공 간격을 측정하는 단계, 그리고 제2 동공 간격에 대응되는 사물의 위치를 바탕으로 제1 동공 간격에 대응되는 입체영상의 깊이를 설정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 입체영상에서 표시되는 것과 동일한 사물에 대한 사용자의 동공 간격을 기반으로 입체영상의 깊이를 설정함으로써, 입체영상을 시청하는 사용자에게 최적화된 입체영상을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 동공 간격에 따른 입체영상의 깊이 설정 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 입체영상의 깊이를 설정하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체영상의 깊이를 설정하는 방법을 나타낸 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 "…부", "…유닛", "…기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 소프트웨어나 마이크로 프로세서 등의 하드웨어 또는 소프트웨어 및 하드웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 동공 간격에 따른 입체영상의 깊이 설정 시스템을 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 동공 간격을 이용한 입체영상의 깊이 설정 시스템은, 깊이 설정 장치(100), 디스플레이(200), 그리고 위치 제어부(300)를 포함한다. 그리고, 깊이 설정 장치(100)는 테스트 입체영상 생성부(110), 동공 간격 측정부(120), 그리고 깊이 결정부(130)를 포함한다.

본 발명에서 동공 간격 측정부(120)는 사용자의 좌안 및 우안의 동공(10) 사이의 거리(20)를 측정한다. 그리고, 본 발명에서 입체영상의 깊이는 입체영상이 기준 위치에서 사용자가 위치한 방향으로 떨어진 거리를 나타낼 수 있다. 이때 기준위치는, 디스플레이의 화면에 평행한 면과, 디스플레이의 가운데와 사용자를 잇는 면이 만나는 지점으로 정의될 수 있다. 사용자에게 입체영상이 기준 위치보다 가깝게 보이면 입체영상의 깊이는 양의 방향으로 증가하고, 입체영상이 기준 위치보다 멀게 보이면 입체영상의 깊이는 음의 방향으로 증가하며, 입체영상이 기준 위치에 위치하면 깊이는 0이 된다.

디스플레이(200)는, 렌티큘러 방식 또는 패럴렉스 배리어 방식에 따라 좌안용 영상 및 우안용 영상을 이용하여 입체영상을 디스플레이한다.

위치 제어부(300)는, 입체영상으로 표현되는 것과 동일하게 사물의 위치를 제어할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 깊이 설정 장치(100)는 화면에서 표현되는 것이 아닌 실제로 존재하는 사물을 사용자가 바라볼 때의 사용자의 동공 간격도 측정하기 때문에, 입체영상의 깊이와 동일하게 사물의 위치를 변경하며 사용자의 동공 간격을 측정한다. 즉, 위치 제어부(300)는 기준 위치로부터 사물의 위치를 시청자에게 가까이 또는 멀리 변경할 수 있다. 본 발명의 한 실시 예에서 위치 제어부(300)는, 선형 제어를 통하여 사물을 기준 위치로부터 앞과 뒤로 이동시키는 수평 이동, 좌/우로 위치를 변경하는 수평이동, 위/아래로 위치를 수직으로 이동시키는 선형적 기계장치가 될 수 있다.

테스트 입체영상 생성부(110)는, 깊이별 입체영상을 생성하고, 디스플레이(200)로 전달한다. 이때, 깊이별 입체영상은 하나의 입체영상이 서로 다른 깊이로 표현될 수 있다. 즉, 특정 깊이에서 일정 시간 정지하였다가 일정 시간이 경과하면 다른 깊이로 표현되는 패턴을 나타낼 수 있다. 또는, 동공 간격 측정부(120)로부터 동공 간격이 측정되었다는 신호가 수신되면, 입체영상의 깊이가 변경될 수 있다.

동공 간격 측정부(120)는, 깊이별 입체영상이 디스플레이(200)에서 표시되거나, 사물이 각기 다른 위치에 있을 때 사용자의 동공 간격을 측정한다. 동공 간격 측정부(120)는, 사용자의 동공을 촬영하기 위한 카메라 등의 촬영 수단을 포함할 수 있다(미도시).

깊이 결정부(130)는, 입체영상의 깊이에 따른 사용자의 동공 간격 및 사물의 위치에 따른 사용자의 동공 간격을 비교하여 입체영상의 깊이를 보정한다. 즉, 입체영상의 깊이별로 복수의 동공 간격이 측정되면, 그 중 하나를 선택하고, 선택된 동공 간격과 동일한 값이 사물의 위치에 따른 복수의 동공 간격에 포함되어 있는지 탐색한다. 이후, 사물의 위치에 따른 복수의 동공 간격 중 하나의 동공 간격이 선택된 동공 간격과 일치한다면, 일치하는 동공 간격에 대응되는 사물의 위치를 기준으로 선택된 동공 간격에 대응되는 입체영상의 깊이를 설정한다.

도 2는 본 발명의 한 실시 예에 따른 입체영상의 깊이를 설정하는 방법을 나타낸 흐름도이다.

본 발명의 한 실시 예에 따른 깊이 설정 장치(100)는 입체영상의 깊이 및 사물의 위치에 따라 한 명의 사용자의 동공 간격을 측정하고, 동공 간격의 측정 결과로부터 입체 영상의 깊이를 설정할 수 있다.

먼저, 깊이 설정 장치(100)가 입체영상의 깊이에 따른 사용자의 동공 간격을 측정한다. 도 2를 참조하면, 기준 위치에 있는 디스플레이(200)에서 좌안용 영상 및 우안용 영상을 포함하는 입체영상이 깊이별로 표시된다(S201). 이후, 깊이 설정 장치(100)의 동공 간격 측정부(120)는 각 깊이에 따른 사용자의 동공 간격을 측정한다(S202). 이때, 입체영상의 깊이가 증가하면 동공 간격은 감소하고, 입체영상의 깊이가 감소하면 동공 간격은 증가할 수 있다.

예를 들어, 디스플레이(200)가 제1 깊이의 입체영상을 표시하면, 동공 간격 측정부(120)는 그때의 동공 간격을 측정한다. 다음, 제1 깊이의 입체영상에 대한 동공 간격 측정이 완료되면, 디스플레이(200)는 제2 깊이의 입체영상을 표시하고, 동공 간격 측정부(120)에서 제2 깊이의 입체영상에 대한 동공 간격을 측정한다. 위와 같은 방식으로 미리 정해진 모든 깊이의 입체영상에 대한 동공 간격을 측정할 수 있다.

이때, 서로 다른 깊이로 표시되는 입체영상의 개수 및 입체영상의 재생 시간은 미리 정해질 수 있고, 재생 시간의 경우 동공 간격의 측정 여부에 따라 연장될 수 있다. 각 입체영상에 대한 동공 간격은 메모리에 저장될 수 있다.

다음, 깊이 설정 장치(100)는 사물의 위치에 따른 사용자의 동공 간격을 측정한다. 깊이 설정 장치(100)의 위치 제어부(300)는, 초기값으로 사물을 기준 위치로 설정한다. 다음으로 기준 위치로부터 사물의 위치를 조정하고(S203) 동공 간격 측정부(120)는 사물이 특정 위치에 있을 때의 사용자의 동공 간격을 측정한다(S204). 이때 사물은 입체영상에서 표시되는 것과 동일한 사물이 사용될 수 있다.

예를 들어, 위치 제어부(300)가 제1 위치에 사물을 위치시키면 동공 간격 측정부(120)는 그때의 사용자의 동공 간격을 측정한다. 여기에서 제 1위치는 기준 위치를 나타낸다. 다음, 제1 위치의 사물에 대한 동공 간격 측정이 완료되면, 위치 제어부(300)는 제2 위치로 사물을 이동시키고, 동공 간격 측정부(120)는 사물이 제2 위치에 있을 때의 동공 간격을 측정한다. 즉, 입체영상의 깊이에 따른 동공 간격을 측정할 때와 유사한 방식으로 사물의 위치에 따른 동공 간격도 측정될 수 있다. 또한, 사물의 위치에 따른 동공 간격을 측정하는 경우에도 사물을 특정 위치에 위치시키는 시간이 미리 정해질 수 있다. 그리고, 각 위치의 사물에 대한 동공 간격이 메모리에 저장된다.

다음, 깊이 결정부(130)는, 입체영상에 대한 동공 간격과 사물에 대한 동공 간격을 비교하여 입체영상의 깊이를 설정한다.

먼저 깊이 결정부(130)는, 입체영상에 대해 측정된 복수의 동공 간격 중 제1 동공 간격을 선택하고(S205), 선택한 동공 간격이 사물에 대해 측정된 복수의 동공 간격에 포함되었는지 탐색한다(S206).

사물에 대해 측정된 복수의 동공 간격 중 제1 동공 간격과 일치하는 동공 간격이 있다면, 그 일치하는 동공 간격에 대응되는 사물의 위치를 바탕으로 제1 동공 간격에 대응된 입체영상의 깊이를 설정한다(S207).

하지만, 사물에 대해 측정된 복수의 동공 간격 중 제1 동공 간격과 일치하는 동공 간격이 없다면, 제1 동공 간격에 가장 근접한 크기를 가지는 근접 동공 간격을 선택하고 선택된 동공 간격에 대응하는 사물의 위치를 바탕으로 제1 동공 간격에 대응된 입체영상의 깊이를 보정할 수 있다. 또는 이 경우, 제1 동공 간격에 대응하는 입체영상의 깊이는 보정하지 않거나 삭제할 수 있다. 또는 이 경우, 제1 동공 간격과 인접한 제2 동공 간격 및 제3 동공 간격에 대응하는 입체영상의 깊이를 바탕으로 제1 동공 간격에 대응하는 입체영상의 깊이를 설정할 수 있다(S208).

이후 깊이 결정부(130)는, 입체영상에 대해 측정된 모든 동공 간격에 위 방법을 적용하여 입체영상의 깊이를 설정할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 입체영상의 깊이를 설정하는 방법을 나타낸 흐름도이다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 깊이 설정 장치(100)는 입체영상의 깊이 및 사물의 위치에 따라 측정된 복수의 사용자의 동공 간격을 바탕으로, 입체 영상의 깊이를 설정할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 깊이 설정 장치(100)는 도 2에 도시된 본 발명의 한 실시 예에 따른 입체영상 깊이 설정 방법을 통해 한 명의 사용자의 동공 간격으로부터 입체영상의 깊이를 설정할 수 있다.

도 3을 참조하면, 한 명의 사용자의 동공 간격으로부터 입체영상의 깊이가 설정되면, 깊이 설정 장치(100)는 동일한 동공 간격을 가진 사용자를 그룹핑한다(S301).

이후, 깊이 설정 장치(100)는 그룹에 포함된 사용자의, 사물의 위치에 따른 동공 간격의 평균을 계산한다(S302). 마지막으로 깊이 설정 장치(100)는, 계산된 평균값을 바탕으로 입체영상의 깊이를 설정한다(S303).

위와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면, 입체영상과 동일한 사물에 대한 사용자의 동공 간격을 기반으로 입체영상의 깊이를 설정함으로써, 입체영상을 시청하는 사용자에게 최적화된 입체영상을 제공할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (1)

1. 사용자의 동공 간격을 이용하여 입체영상의 깊이를 설정하는 방법으로서,
   서로 다른 깊이를 갖는 복수의 입체영상에 대한 제1 동공 간격을 각각 측정하는 단계,
   상기 입체영상이 디스플레이되는 표시장치와 상기 사용자를 잇는 일직선 상에서 사물의 위치를 제어하고, 상기 사물의 위치별로 상기 사물에 대한 제2 동공 간격을 측정하는 단계, 그리고
   상기 제2 동공 간격에 대응되는 사물의 위치를 바탕으로 상기 제1 동공 간격에 대응되는 상기 입체영상의 깊이를 설정하는 단계
   를 포함하는 입체영상의 깊이 설정 방법.
   

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