KR20170049933A - 렌티큘러 합성영상 생성장치 - Google Patents

Abstract

렌티큘러 합성영상 생성장치가 개시된다. 본 발명의 장치는 각 시점의 적녹청(RGB) 채널에, 각 시점의 RGB 채널을 위한 바이너리 마스크를 곱하여 렌티큘러 합성영상을 모델링하는 모델링부; 어느 하나의 시점이 백색이고 그 외 시점이 흑색인 복수의 테스트셋을 합성하여 테스트셋 합성영상을 생성하고, 이를 이용하여 마스크 영상을 결정하는 제1결정부; 상기 마스크 영상에 대한 수식을 결정하는 제2결정부; 및 상기 수식을 이용하여, 입력되는 각 시점의 영상을 합성하여 렌티큘러 합성영상을 생성하는 생성부를 포함한다.

Description

렌티큘러 합성영상 생성장치{APPARATUS FOR GENERATING LENTICULAR SYNTHETIC IMAGE}

본 발명은 렌티큘러 합성영상 생성장치에 대한 것이다.

최근, 디스플레이 장치 기술의 발전에 따라 3차원(3D)의 입체영상을 표시할 수 있는 디스플레이 장치가 관심을 끌고 있으며, 다양한 3차원 영상의 디스플레이 방법이 연구되고 있다.

일반적으로, 3차원 영상 디스플레이 기술에서는 근거리에서 입체감을 인식하는 가장 큰 요인인 양안시차(binocular parallax)를 이용하여 물체의 입체감을 표현한다. 즉, 왼쪽 눈(좌안)과 오른쪽 눈(우안)에는 각각 서로 다른 2차원 영상이 비춰지고, 좌안에 비춰지는 영상(좌안영상)과 우안에 비춰지는 영상(우안영상)이 뇌로 전달되면, 좌안영상과 우안영상은 뇌에서 융합되어 깊이감(depth perception)을 갖는 3차원 영상으로 인식된다.

입체영상 디스프렐이 장치는 양안시차를 이용하는 것으로서, 셔터 글래스(shutter glass), 편광안경(polarized glasses) 등의 안경을 이용하는 안경식(stereoscopic) 입체영상 디스플레이 장치와 안경을 이용하지 않고 디스플레이 장치에 렌티큘러 렌즈(lenticular lens), 패럴랙스 배리어(parallax barrier) 등의 광학계를 배치하는 무안경식(autostereoscopic) 입체영상 디스플레이 장치가 있다.

무안경식은 3차원 영상정보를 수신하여 3차원 영상을 디스플레이하거나, 2차원 영상에 광원, 위치, 색상 등 외부의 정보를 고려하여 입체감을 불어넣어 3차원 영상을 만드는 렌더링(rendering) 방법을 통해 3차원 영상을 디스플레이할 수 있다. 이러한 무안경식 입체영상 디스플레이 장치는 여러 각도에 위치하는 관찰자들을 위해 복수개의 시점(view)에서 영상이 인식될 수 있도록 영상을 표시한다.

일반적으로, 렌티큘러 디스플레이 장치는, 일정한 패턴의 합성된 렌티큘러 합성 영상을 디스플레이하게 되는데, 이러한 디스플레이 패턴은 디스플레이 장치 제조사들이 공개하지 않으므로, 특정 제조사의 디스플레이 장치는 해당 제조사가 작성에 참여한 렌티큘러 영상을 디스플레이할 수 있으므로, 제조사가 작성에 참여하지 않는 입체영상은 해당 디스플레이 장치에는 표시할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 렌티큘러 디스플레이 장치의 패턴이 제공되지 않는 경우에도, 다시점 영상으로부터 렌티큘러 합성영상을 결정하는, 렌티큘러 합성영상 생성장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 렌티큘러 합성영상 생성장치는, 각 시점의 적녹청(RGB) 채널에, 각 시점의 RGB 채널을 위한 바이너리 마스크를 곱하여 렌티큘러 합성영상을 모델링하는 모델링부; 어느 하나의 시점이 백색이고 그 외 시점이 흑색인 복수의 테스트셋을 합성하여 테스트셋 합성영상을 생성하고, 이를 이용하여 마스크 영상을 결정하는 제1결정부; 상기 마스크 영상에 대한 수식을 결정하는 제2결정부; 및 상기 수식을 이용하여, 입력되는 각 시점의 영상을 합성하여 렌티큘러 합성영상을 생성하는 생성부를 포함할 수 있다.

상기와 같은 본 발명은, 렌티큘러 디스플레이 장치의 렌티큘러 패턴에 대한 정보가 없는 경우에도, 마스크를 결정하여, 렌티큘러 합성영상이 렌티큘러 디스플레이 장치에 디스플레이될 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 렌티큘러 합성영상 생성장치가 적용되는 예를 설명하기 위한 일예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예의 렌티큘러 합성영상 생성장치의 구성도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 렌티큘러 합성영상 생성장치는, 각 시점의 R, G, B 채널의 값이 합성영상의 어떤 위치에 배치되는지를 구하는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 렌티큘러 합성영상 생성장치가 적용되는 예를 설명하기 위한 일예시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 렌티큘러 합성영상 생성장치(1)는, 임의의 렌티큘러 방식의 디스플레이 장치(2)에 연결되어, 렌티큘러 방식의 디스플레이 장치(2)에 렌티큘러 합성영상을 제공할 수 있다.

디스플레이 장치(2)의 제조사는 렌티큘러 패턴을 공개하지 않으므로, 이러한 디스플레이 장치(2)에 디스플레이되는 렌티큘러 합성영상은 그 수가 제한적일 수 밖에 없다. 따라서, 본 발명에 의하면, 디스플레이 장치(2)의 패턴이 어떻게 구성되어있는지 확인하여, 각 시점의 RGB 채널의 값이 합성영상의 어떠한 위치에 위치하는지를 구할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예의 렌티큘러 합성영상 생성장치의 구성도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 장치(1)는, 모델링부(10), 마스크 영상 결정부(20), 마스크 수식 결정부(30) 및 합성영상 생성부(40)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는, 9시점의 렌티큘러 합성영상을 생성하는 것을 예를 들어 설명하겠으나, 본 발명이 이 시점의 수에 한정되는 것은 아니며, 그보다 적거나 그보다 많은 시점에도 적용될 수 있을 것이다.

렌티큘러 합성영상은, 각 시점 영상의 적녹청(RGB) 채널의 영상에 각각 서로 다른 바이너리(0 또는 1) 마스크인 M(R), M(G), M(B)를 곱하여, 9개를 모두 더하는 방식으로 생성된다.

모델링부(10)는, 이와 같은 점에 착안하여, 렌티큘러 합성영상을 모델링할 수 있다. 렌티큘러 합성영상 I의 각 채널 I(R), I(G), I(B)는 다음 식으로 표현할 수 있다.

여기서, I(1,R)은 1번 시점의 R 채널을 의미하고, M(9,B)는 9번 시점의 B 채널을 위한 마스크를 의미할 수 있다. 즉, 모델링부(10)는, 각 시점의 RGB 채널에 각 시점의 바이너리 마스크를 곱하여, 렌티큘러 합성영상을 모델링할 수 있다.

마스크 영상 결정부(20)는 마스크 M의 집합인 27개의 마스크 영상 M을 결정할 수 있다.

모델링부(10)가 모델링한 I(R)에 대하여, 만약 I(2,R)부터 I(9,R)까지 1을 제외한 모든 시점에 대한 R이 0이라고 가정하면, 다음 수학식을 만족할 수 있다.

즉, I(R)과 I(1,R)을 알고 있으면 M(1,R)을 구할 수 있다.

즉, 마스크 영상 결정부(20)는 M을 결정하기 위해 다음과 같은 테스트셋을 구성할 수 있다.

제1테스트셋: 1번시점 RGB=(255, 255, 255) 그외 시점 RGB=(0, 0, 0)

제2테스트셋: 2번시점 RGB=(255, 255, 255) 그외 시점 RGB=(0, 0, 0)

제3테스트셋: 3번시점 RGB=(255, 255, 255) 그외 시점 RGB=(0, 0, 0)

제4테스트셋: 4번시점 RGB=(255, 255, 255) 그외 시점 RGB=(0, 0, 0)

제5테스트셋: 5번시점 RGB=(255, 255, 255) 그외 시점 RGB=(0, 0, 0)

제6테스트셋: 6번시점 RGB=(255, 255, 255) 그외 시점 RGB=(0, 0, 0)

제7테스트셋: 7번시점 RGB=(255, 255, 255) 그외 시점 RGB=(0, 0, 0)

제8테스트셋: 8번시점 RGB=(255, 255, 255) 그외 시점 RGB=(0, 0, 0)

제9테스트셋: 9번시점 RGB=(255, 255, 255) 그외 시점 RGB=(0, 0, 0)

즉, 제1테스트셋은, 1번시점이 백색이고, 그 외 시점이 흑색인 경우를 나타내는 것이다.

각각의 테스트셋을 합성하면 총 9장의 테스트셋 합성영상 S가 결정된다. 이를 이용하면, 마스크영상을 아래와 같이 구할 수 있다.

...

즉, 총 27개의 바이너리 마스크 영상 M을 구할 수 있다.

이때 M은 영상의 형태로 결정되는데, 렌티큘러의 특성상 일정한 패턴을 가지므로, 이를 수식으로 정의하여 활용할 수 있다.

마스크 영상 M은 바이너리이므로, 기본적으로 영상 상의 X, Y 위치에 따라 0 또는 1의 값을 가진다. 즉, 다음의 수식을 만족한다.

여기서, 렌티큘러에 대한 단서를 통해 함수 F의 단서를 구할 수 있는데, 단서는 다음과 같다.

(가) 렌티큘러 합성영상은 빗금의 형태로 표현되므로, 1차 방정식으로 표현가능함

(나) 각 시점의 이미지는 점선 형태를 가지므로, 출력되지 않는 부분을 수식화할 수 있음

위 단서 중, (가)에 대한 수식 F1(x,y)는 다음과 같이 구할 수 있다.

이때,

을 만족하는 a, b를 다음 수식에 의해 구할 수 있다.

이에 의해, 총 27개의 시점에 대한 a, b를 구할 수 있다.

단서 중 (나)에 대한 수식 F2(x,y)는 렌티큘러의 특성상 자유로울 수 있는데, 9개 시점의 경우 가로×세로 3픽셀마다 검은 픽셀이 등장하는 패턴이 반복되므로, 아래 식과 같이 모델링될 수 있다.

따라서, c와 d를 위 식에 의해 구할 수 있다. 결과적으로, 마스크 수식 결정부(30)는 아래 식에 의해 마스크 수식을 결정할 수 있다.

이와 같이 결정된 마스크를 이용하여, 합성영상 생성부(40)는 입력되는 영상을 렌티큘러 디스플레이 장치(2)에서 디스플레이할 수 있도록 렌티큘러 합성영상을 생성할 수 있을 것이다.

이미 설명한 바와 같이, 렌티큘러 합성영상의 경우, 각 시점의 영상의 RGB 채널의 영상에 각각 서로 다른 바이너리 마스크 M(R), M(G), M(B)를 곱하여 9개의 영상을 모두 더하여 생성할 수 있다.

합성영상 생성부(40)는 이와 같이 생성한 렌티큘러 합성영상을 렌티큘러 디스플레이 장치(2)에 제공할 수 있을 것이다.

이와 같이 본 발명의 장치(1)는, 렌티큘러 디스플레이 장치(2)의 렌티큘러 패턴에 대한 정보가 없는 경우에도, 마스크를 결정하여, 렌티큘러 합성영상이 렌티큘러 디스플레이 장치(2)에 디스플레이될 수 있도록 한다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10: 모델링부 20: 마스크 이미지 결정부
30: 마스크 수식 결정부 40: 합성영상 생성부

Claims (1)

1. 각 시점의 적녹청(RGB) 채널에, 각 시점의 RGB 채널을 위한 바이너리 마스크를 곱하여 렌티큘러 합성영상을 모델링하는 모델링부;
   어느 하나의 시점이 백색이고 그 외 시점이 흑색인 복수의 테스트셋을 합성하여 테스트셋 합성영상을 생성하고, 이를 이용하여 마스크 영상을 결정하는 제1결정부;
   상기 마스크 영상에 대한 수식을 결정하는 제2결정부; 및
   상기 수식을 이용하여, 입력되는 각 시점의 영상을 합성하여 렌티큘러 합성영상을 생성하는 생성부를 포함하는 렌티큘러 합성영상 생성장치.

Images