KR100452413B1 - 컴퓨터-생성 투사 영상의 캘리브레이션을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

컴퓨터-생성 투사 영상의 캘리브레이션을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 컴퓨터 스크린 상에서 보여지는 디스플레이된 영상에 대해 컴퓨터-생성 투사 영상을 캘리브레이션하기 위한 장치 및 방법이 제공된다. 디스플레이된 영상과 투사된 영상에 모두 소정의 패턴으로 정렬되는 4개 또는 그 이상의 캘리브레이션 스폿(그 중에서 적어도 3개는 동일선상에 있음)이 광학적으로 촬상되고, 투사된 영상에서 전자방식으로 판별되며, 이들의 좌표는 투사된 영상의 소정의 위치를 디스플레이된 영상의 대응하는 위치로 변환하는 프로세스에서 이용되는 변환계수(transformation coefficients)를 유도하기 위해 소정의 패턴에 대해 확인되고 그에 관련된다.

Description

컴퓨터-생성 투사 영상의 캘리브레이션을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CALIBRATING A COMPUTER-GENERATED PROJECTED IMAGE}
본 발명은 대화형 비디오 디스플레이 프리젠테이션 시스템에 관한 것으로서, 특히 이러한 시스템을 캘리브레이션(calibration)하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
회의실 및 교실에서, 일반적으로 투사 스크린 또는 벽에 광학 투사(optical projection)를 이용하여 차트, 텍스트 및 다양한 그래픽 영상(images)이 청중에게 제시된다. 일반적으로, 차트, 텍스트 및 그래픽 영상이 랩탑 컴퓨터와 같은 개인용 컴퓨터(PC)에 의해 생성되는 LCD 프로젝터(projector)가 사용된다. LCD/PC 투사형 디스플레이 시스템은 전통적인 오버헤드 프로젝터 및 그들이 대체한 투과전송기구(transparencies) 보다 더욱 대중화되고 있다. 이러한 디스플레이 시스템에 있어서, PC는 표준 VGA, 수퍼 VGA 또는 XGA와 같은 비디오 출력을 제공한다.
사용자는 컴퓨터 모니터 디스플레이 스크린의 적절한 영역에 마우스를 클릭하거나 PC 키보드를 이용하여 투사 스크린으로 투사되는 영상을 제어한다. 몇몇 시스템은 프로젝터에서 지시되며 프리젠테이션을 다음 프레임으로 전진하거나 직선을 그리는 것과 같은 소정의 사전정의된 기능들을 제어하는 가시거리 적외선 신호(line-of-sight infrared signal)를 이용하여 제한된 원격 마우스 제어를 제공한다. Vogeley 등에게 특허 허여된 미국 특허 제5,235,363호에 기재된 바와 같이, 투사 스크린에 방사선 감지 수단을 포함하고 있는 이러한 장치는 오퍼레이터가 컴퓨터-제어 영상 투사 시스템과 대화할 수 있도록 한다. 그러나, 이러한 특징에도 불구하고, 대부분의 제어 동작은 PC 자체에서 수행될 필요가 있다. 화자(speaker)가 연설대에 서있거나 또는 청중 앞으로 이동하는 경우에, 그는 제어를 제공하기 위해 쉽게 PC로 되돌아갈 수 없다. 따라서, 컴퓨터에 앉아있는 보조자로 하여금 소정의 프리젠테이션 양태(aspects)에 대한 제어를 제공하도록 할 필요가 있다.
디스플레이 프리젠테이션의 다른 변형예에 있어서는, 투사된 영상에 제어 빔을 투사하기 위해 레이저 포인터가 사용된다. 촬상 장치(imaging device)는 이 제어 빔을 검출하고 이 정보를 PC로 중계한다. 사용자는 제어 빔을 이동시키고 그것을 스위칭 온/오프함으로써 PC를 제어한다. PC 스크린 상에 디스플레이되는 영상에 대한 제어 빔의 정확한 레퍼런스를 제공하기 위해, 디스플레이되는 영상에 투사된 영상을 캘리브레이션하거나 또는 정렬시킬 필요가 있다.
본 발명의 목적은 표면상으로 투사되는 영상 요소의 투사 좌표를 컴퓨터 스크린 상에 디스플레이되는 것과 같은 대응하는 영상 요소에 상호 관련시키기(correlate) 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 컴퓨터 사용에 있어 간단하고 빠르고 신뢰성 있는 이러한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 컴퓨터 스크린 상에서 보여지는 디스플레이된 영상에 대해 투사형 디스플레이 시스템에서 볼 수 있는 바와 같은 컴퓨터-생성 투사 영상을 캘리브레이션하기 위한 장치 및 방법이 제공된다. 디스플레이된 영상과 투사된 영상에 모두 소정의 패턴으로 정렬되는 4개 또는 그 이상의 캘리브레이션 스폿이 광학적으로 촬상되고, 투사된 영상에서 전자방식으로 판별되며, 이들의 좌표는 소정의 패턴에 대해 확인되고 그에 관련된다. 이러한 결정된 관계에 의해, 투사된 영상의 소정의 위치를 디스플레이된 영상의 대응하는 위치로 변환하는 프로세스에서 이용되는 변환계수(transformation coefficients)가 구해진다. 본 발명의 다른 특징은 도면을 참조한 다음의 상세한 설명에 의해 명백해질 것이다.
본 발명의 보다 완전한 이해와 함께 다른 목적들은 첨부도면과 함께 하는 다음의 상세한 설명 및 청구범위를 참조함으로써 명백해지고 이해될 것이다.
도1은 본 발명에 따라 프로젝터 및 프로젝터 스크린, 컴퓨터 및 컴퓨터 스크린과 캘리브레이션 시스템을 포함하는 디스플레이 프리젠테이션 시스템을 도시한 도면.
도2는 도1의 컴퓨터 스크린의 디스플레이에서 생성되는 캘리브레이션 스폿을 도시한 도면.
도3은 도1의 투사 스크린 상으로 투사된 도2의 캘리브레이션 스폿을 도시한 도면.
도4는 대안의 캘리브레이션 방법에서 볼 수 있는 도2의 컴퓨터 스크린을 도시한 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
20:프로젝터 21:컴퓨터
23:투사 스크린 25:레이저 포인터
29:컴퓨터 스크린 31:카메라 33:소프트웨어
도1에는 본 발명에 따라 LCD 프로젝터와 같은 프로젝터(20), 컴퓨터(21) 및 컴퓨터 스크린(29)과 캘리브레이션 시스템(30)을 포함하는 비디오 디스플레이 프리젠테이션 시스템(10)이 도시되어 있다. 프리젠테이션 영상(도시 안됨)은 투사 스크린(23)으로 투사되며, 이때 컴퓨터(21)의 동작을 제어하기 위해 레이저 포인터(25)로부터의 입사 레이저 빔(incident laser beam)(27)이 사용된다. 캘리브레이션 시스템(30)은 디지털 카메라와 같은 촬상 장치(31)와 소프트웨어(33)를 포함한다. 촬상 장치(31)는 프로젝터(20)가 동작할 때 투사 스크린(23)으로 투사되는 영상을 포착하기 위해 투사 스크린(23)에서 지시를 받는다. 소프트웨어(33)는 프리젠테이션 시스템(10)을 캘리브레이션하기 위해 촬상 장치(31)와 함께 이용되는 캘리브레이션 소프트웨어를 포함하고, 또한, 보다 상세하게 후술되는 바와 같이 투사 스크린(23) 상에서의 레이저 빔(27)의 동작에 응답하여 컴퓨터(21)를 제어하기 위한 검출 소프트웨어를 포함한다.
프리젠테이션 시스템(10)의 오퍼레이터는 애플리케이션 툴바(toolbars) 또는 버튼을 표현하는 영역을 포함하여, 디스플레이된 영상의 다양한 부분을 지시하기 위해 레이저 빔(25)을 사용한다. 카메라(31)는 디스플레이된 영상을 포착하고, 투사 스크린(23) 상의 레이저 빔(27)의 존재를 검출한다. 그 결과로서 생성된 영상은 소프트웨어(33)를 통해 컴퓨터(21)로 전송되며, 소프트웨어는 여기서 설명의 편의를 위해 분리되어 도시되었지만, 카메라(31), 컴퓨터(21), 프로젝터(20) 또는 별도의 인터페이스 박스(도시 안됨)에 구현되는 것이 바람직하다. 소프트웨어(33)는 영상 처리 및 투사 스크린(23) 상의 레이저 빔(25)의 검출을 수행한다. 바람직한 실시예에서는, 특수한 마우스 드라이버가 검출된 레이저 빔(27)의 좌표를 마우스 제어 함수로 변환한다. 예를 들어, 커서 이동 및 기능 선택은 레이저 빔(27)의 위치 또는 이동에 의해 수행될 수 있으며, 레이저 빔(27)의 블링킹(blinking)(깜박임)은 마우스 "클릭"으로서 해석될 수 있다. 이러한 방식으로, 오퍼레이터는 근본적으로 프리젠테이션 룸의 어떤 위치에서도 사실상 모든 정상적인 마우스 동작(예, 새로운 파일 열기, 자르기, 붙이기 등)을 수행하기 위해 레이저 빔(27)을 이용할 수 있다. 이러한 제어 수단은 오퍼레이터가 이동하고 연설하는 동안 인터넷 웹 링크에 억세스하고 네비게이트할 필요가 있는 경우의 프리젠테이션에 특히 유용하다.
투사 스크린(23)에도 투사되며 컴퓨터 스크린(29) 상에 디스플레이되는 영상에 대해, 제어는 투사 스크린(23) 상의 특정 스폿에 있는 레이저 빔(27)의 존재를 컴퓨터 스크린(29) 상의 대응하는 지점을 지시하는 마우스 커서로서 해석함으로써 수행된다. 관련 기술분야에 통상의 지식을 가진 자가는 이해할 수 있는 바와 같이, 제어 시스템이 적절하게 작용하도록 하기 위해 디스플레이된 영상과 투사된 영상 사이에 정밀한 대응관계(correspondence)가 제공되어야 한다. 이러한 대응관계는 본 발명에 따라 캘리브레이션 시스템(30)에 의해 실행되는 캘리브레이션 루틴을 이용하여 달성된다.
캘리브레이션은 도2에 도시된 바와 같이, 먼저 컴퓨터 스크린(29) 상에 디스플레이되는 애플리케이션 영상 내에서 4개 또는 그 이상의 캘리브레이션 스폿들의 셋트를 생성함으로써 수행된다. P1-P4로 표시된 4개의 캘리브레이션 스폿이 제공된다. P1,P2및 P3는 서로 일렬로(즉, 동일선상에) 위치하는 것이 바람직하며, P2는 그 중앙위치에 있다. 도시된 바와 같이, P1과 P2는 1 단위거리 만큼 이격되어 있고, P2와 P3는 2 단위거리 만큼 이격되어 있다. 캘리브레이션 스폿 P4는 P1으로부터 2 단위거리 만큼 이격되어 있으며, P1, P2및 P3에 의해 형성된 라인에 직각으로 연장된 라인 상에 놓여있다.
캘리브레이션 프로세스에서, 컴퓨터 스크린(29) 상에 디스플레이되는 영상은 투사 스크린(23)에 투사되며, 여기서, 캘리브레이션 스폿이 대응하는 투사된 캘리브레이션 스폿 Q1-Q4으로서 나타난다. 이 기술분야에 통상의 지식을 가진 자는 컴퓨터 스크린(29) 상의 캘리브레이션 스폿 PK가 선형 변환을 통해 투사 스크린(23) 상의 대응하는 투사된 캘리브레이션 스폿 QK으로 맵핑되며, 여기서, A는 2x2 리얼 매트릭스(real matrix)를 포함하고, B는 2x1 리얼 매트릭스를 포함한다. 투사 스크린(23)에 대한 카메라(31)의 상대적인 방위(orientation) 및 위치가 고정되어 유지되는 경우에 A 및 B에 대한 값도 일정하게 유지된다.
본 발명에서 개시되는 캘리브레이션 방법은 A 및 B에 대한 값을 결정한다. 요약하면, 캘리브레이션 방법은 다음과 같이 수행된다. (1) 기지의(known) 위치의 캘리브레이션 스폿을 가진 소정의 패턴이 애플리케이션 영상과 함께 컴퓨터 스크린(29) 상에 디스플레이되고, (2) 프로젝터(20)를 이용하여 영상 및 캘리브레이션 스폿이 투사 스크린(23) 상에 투사되고, (3) 투사된 영상 및 캘리브레이션 스폿이 카메라(31)에 의해 포착되어 촬상되고, (4) 캘리브레이션 스폿을 거의 여과(filter out)하는데 있어 소프트웨어(33)를 이용하여 포착된 영상이 분석되고, (5) 또한, 소프트웨어(33)를 이용하여 컴퓨터 스크린(29) 상의 소정의 패턴에 대한 투사 스크린(23) 상의 패턴의 기하학적 관계의 판단이 이루어진다.
캘리브레이션 스폿들 사이에서 대응관계가 발견되면, A와 B가 유도된다. 포인트 벡터와 그 대응하는 포인트 벡터에 대해, 선형 변환가 유효하다. 포인트 벡터와는 각각 2개의 좌표값을 포함하고, A 및 B에는 6개의 미지의(unknown) 변수((2x2) 매트릭스에서 4개, (2x1) 매트릭스에서 2개)가 존재한다. 그러므로, A 및 B를 계산하기 위해서는 최소 3쌍의 위치 또는 포인트 벡터(,)가 필요로 된다.
투사된 영상에서 4개의 대응하는 위치 Q1, Q2, Q3, Q4에 있는 디스플레이된 캘리브레이션 스폿을 검출하기 위해, 이들 디스플레이된 캘리브레이션 스폿이 디스플레이된 영상으로부터 정확하게 확인되고 구별되어야 한다. 그러나, 디스플레이된 영상은 "잡음(noise)" 또는 예를 들어, 프로젝터(20)의 광학적 전기적 특성에 의해 유발되는 인공물(artifacts)을 포함할 수 있고, 이러한 잡음이 투사된 캘리브레이션 스폿으로 잘못 해석될 수도 있기 때문에, 소프트웨어(33)는 이러한 잡음 및 인공물을 여과하도록 설계된다. 어떠한 캘리브레이션 스폿도 없이, 컴퓨터 스크린(29) 상에 디스플레이된 애플리케이션 영상을 I1으로 표시하고, 캘리브레이션 스폿을 가진 디스플레이된 영상을 I2로 표시하자. 그러면, 4개의 캘리브레이션 스폿을 포함하는 영상은으로 표시할 수 있다.
캘리브레이션 스폿만을 남겨 놓기 위해 포착된 영상으로부터 배경이 되는 애플리케이션 영상을 제거하기 위해서는, 배경 영상과 존재할 수 도 있는 어떤 잡음도 공간적으로 여과하기 위해 반복 스레시홀딩 루틴(recursive thresholding routine)이 사용된다. 관련 기술분야에 통상의 지식을 가진 자는 이해할 수 있는 바와 같이, 잡음이 캘리브레이션 스폿과 동일하거나 또는 더 큰 세기(intensity)를가질 수도 있으며, 이러한 잡음이 (예를 들어, 수직 또는 수평 라인으로) 수개의 픽셀에 걸쳐 연장될 수도 있다. 그러나, 잡음은 캘리브레이션 스폿의 세기를 갖지만 통상적으로 폭과 높이에서 모두 연장되지는 않는다. 따라서, 개시된 방법에 있어서는, 초기의 세기 임계치 t1이 선택된다. 그리고, 투사된 영상으로부터 포착된 픽셀들의 밝기 레벨(brightness levels) 또는 세기가 이 임계치와 비교된다. 영상 I(x,y)는 ＞t1이면 IT(x,y) = 1이 되고, I(x,y)≤t1이면 IT(x,y) = 0이 되도록 (0x1) 매트릭스 IT(x,y)로 맵핑된다.
캘리브레이션 스폿은 폭과 높이에서 모두 연장되어 있는 다수의 픽셀을 각각 포함하도록 하는 크기로 이루어지는 것이 바람직하다. 그러면, 픽셀의 밝기 또는 세기가 소정의 임계치를 초과하는 인접한 픽셀들을 먼저 그룹으로 분류함으로써 배경 애플리케이션 영상으로부터 캘리브레이션 스폿들이 공간적으로 여과 또는 판별될 수 있다. 이것은 전술한 바와 같이 매트릭스내의 밝은 픽셀을 "1"의 값을 가진 것으로 식별하고, 그렇게 식별된 픽셀을 초기에 비어있는 셋트(intially empty set)에 부가함으로써 수행될 수 있다. 인접한 또는 이웃하는 픽셀들은 임계치를 초과하는 인접 픽셀들이 더 이상 식별되지 않게 될 때까지 밝기에 대해 분석되고 상기 셋트에 부가된다. 이렇게 함으로써, "1"의 값을 가진 픽셀들의 하나 또는 그 이상의 셋트 또는 클러스터가 만들어진다. 이렇게 만들어진 각각의 셋트는 공간 여과 프로세스에서 폭(w1)과 높이(h1)의 임계치와 비교가 이루어진다. 만일 어떤 셋트가적어도 폭 또는 높이 임계치를 포함하지 않으면, 그것은 더 이상 고려하지 않고 여과된다.
만일 최종 여과된 매트릭스가 4개 이상의 픽셀 클러스터를 포함하면, 더 높은 임계치 t2(t2＞t1)를 이용하여 전술한 단계들이 반복된다. 이와 달리, 만일 최종 여과된 매트릭스가 4개 보다 적은 수의 셋트들을 포함하고 있으면, 보다 낮은 임계치 t3(t3＜t1)를 이용하여 전술한 단계들이 반복된다. 이들 단계는 기존의 캘리브레이션 스폿(예를 들어, 도시된 예에서는 4개의 캘리브레이션 스폿)과 동일한 수의 클러스터를 초래하기 위해 필요에 따라 반복된다. 다음에는, 이들 클러스터들의 근사 중앙(approximate centers)에 위치된 중간 위치(mean positions)가 결정된다. 이들 중간 위치는 투사된 영상내의 4개의 투사된 캘리브레이션 스폿 Q1, Q2, Q3, Q4의 위치들에 있는 디스플레이된 캘리브레이션 스폿의 중간 위치에 대응한다.
다음에는, 컴퓨터에 의해 디스플레이된 영상에서 4개의 캘리브레이션 스폿 P1, P2, P3, P4와 4개의 투사된 캘리브레이션 스폿 Q1, Q2, Q3, Q4사이의 대응관계가 설정된다. 변환식 Q = AP + B는 동일한 라인상의 4개의 포인트들에 대한 선형 관계 및 거리 비율을 유지한다. 중앙 스폿 P2를 포함하여 3개의 동일선상의 스폿들이 먼저 식별된다. 나머지 스폿, 예를 들어, Q4는 P4에 대응해야 한다. 동일선상의 스폿들 중에서 P1, P2및 P3에 대응하는 것을 식별하기 위해, Qi캘리브레이션 스폿들 사이의 거리 비율이 평가된다. 전술한 바와 같이, 거리 비율은가 되고,이 되도록 선택된다. 투사된 캘리브레이션 스폿들에서 동일한 거리 비율을 찾으면, 중앙 스폿으로서 Q2를 가진 3개의 투사된 캘리브레이션 스폿들 Q1, Q2및 Q3와 중앙 스폿으로서 P2를 가진 디스플레이된 캘리브레이션 스폿들 P1, P2및 P3사이의 대응관계가 부여된다. 다음에는 다음의 4개의 벡터 방정식 셋트중 3개를 풀어서 원하는 변환 계수를 찾는다.
A 및 B의 값이 결정되면, 투사된 영상내의 위치가 다음의 관계식에 따라 컴퓨터 디스플레이 영상내의 소정의 위치와 상호관련 된다.
도4에 도시된 대안의 방법은 투사 스크린(23) 상에 투사된 영상의 투사가 정확하게 선형이 되지 않을 때 유용하다. 디스플레이된 영상은 스크린 대각선에 의해분리된 상부 영역(35)과 하부 영역(37)으로 나누어진다. 상부 영역(35)에 대응하는 투사된 영상의 상부에서 이용되는 변환 계수 A 및 B의 값을 결정하기 위해 전술한 바와 같이 캘리브레이션 스폿 P1, P2, P3, 및 P4가 분석된다. 다음에는, 하부 영역(37)에 대응하는 투사된 영상의 하부에서 이용되는 추가적인 변환 계수 A' 및 B'의 값을 결정하기 위해 제2 셋트의 캘리브레이션 스폿 P5, P6, P7, 및 P8이 분석된다. 이에 따라, 투사된 영상의 하부에 있는 위치이 다음의 관계식에 따라 하부 영역(37)에서의 위치과 상호관련될 수 있다.
비록 본 발명이 특정 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 여기에 기재되거나 도면에 도시된 특정 구성 및 방법에 제한되는 것은 아니며, 청구범위내의 변형예 또는 균등물을 포함한다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 표면상으로 투사되는 영상 요소의 투사 좌표를 컴퓨터 스크린 상에 디스플레이되는 것과 같은 대응하는 영상 요소에 상호관련시키기(correlate) 위한 방법 및 장치가 제공될 수 있다.

Claims (29)

  1. 한 표면 상에 투사되는 영상 요소들의 투사 좌표 P(xP,yP)를 컴퓨터 스크린 상에 디스플레이될 경우의 대응하는 영상 요소들의 디스플레이 좌표 Q(xQ,yQ)에 상호관련시키는 방법에 있어서,
    상기 디스플레이된 영상내에 비선형 패턴으로 배치된 한 셋트의 n개의 캘리브레이션 스폿들 - 여기서, n≥4이고, 상기 캘리브레이션 스폿들의 소정의 좌표는 Qi(xQ,yQ)로 표시되고, 여기서, 1≤i≤n이고, 상기 각각의 스폿은 소정의 임계 레벨 보다 큰 밝기를 가짐 - 을 생성하는 단계;
    캘리브레이션 영상 - 상기 캘리브레이션 영상은 상기 n개의 캘리브레이션 스폿에 대응하는 n개의 밝은(bright) 클러스터들을 포함함 - 을 형성하기 위해 투사 표면 상에 상기 디스플레이된 영상과 상기 캘리브레이션 스폿을 투사하는 단계;
    상기 n개의 밝은 클러스터들 각각의 중간 위치 Pi(xP,yP)의 투사 좌표를 결정하는 단계; 및
    디스플레이된 영상 요소의 디스플레이 좌표 QK(xQ,yQ)가 변환 방정식를 이용하여 그 대응하는 투사된 영상 요소의 투사 좌표 PK(xP,yP)로부터 결정될 수 있도록, 다음에 주어진 일련의 벡터 방정식, 즉,
    ...
    을 풀어서 변환 계수 매트릭스 A 및 B를 유도하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 임계 레벨 보다 큰 밝기를 가진 여과된 영상 요소들만을 감지하기 위해 상기 캘리브레이션 영상을 촬상하고 여과하는 단계; 및
    인접해 있는 상기 감지된 여과된 영상 요소들을 다수의 밝은 클러스터들 - 상기 각각의 밝은 클러스터는 대응하는 폭 및 높이를 가짐 - 로 그룹지우는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 투사 좌표를 결정하는 단계 이전에 적어도 소정의 값(h1) 만큼의 높이를 가진 밝은 클러스터들만을 감지하기 위해 상기 다수의 밝은 클러스터들을 공간적으로 여과하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 투사 좌표를 결정하는 단계 이전에 적어도 소정의 값(w1) 만큼의 폭을 가진 밝은 클러스터들만을 감지하기 위해 상기 다수의 밝은 클러스터들을 공간적으로 여과하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 밝은 클러스터들을 계수(counting)하는 단계를 더 포함하고,
    만일 n개 이상의 상기 밝은 클러스터들이 계수되면, 상기 소정의 임계 레벨 보다 높은 임계 레벨을 선택하고, 상기 캘리브레이션 영상을 여과하고 상기 여과된 영상 요소들을 그룹지우고 상기 밝은 클러스터들을 계수하는 상기 단계들을 반복하고,
    만일 n개 보다 적은 수의 상기 밝은 클러스터들이 계수되면, 상기 소정의 임계 레벨 보다 낮은 임계 레벨을 선택하고, 상기 캘리브레이션 영상을 여과하고 상기 여과된 영상 요소들을 그룹지우고 상기 밝은 클러스터들을 계수하는 상기 단계들을 반복하는
    방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 스폿들 중에서 적어도 3개의 스폿이 동일선상에 있는
    방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 동일선상의 캘리브레이션 스폿들 중에서 중앙에 있는 것은 하나의 상기 동일선상의 캘리브레이션 스폿으로부터 1 단위거리 만큼 이격되고, 다른 상기 동일선상의 캘리브레이션 스폿으로부터 2 단위거리 만큼 이격되어 있는
    방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 캘리브레이션 스폿은 상기 3개의 동일선상의 캘리브레이션 스폿에 의해 정의되는 라인으로부터 2 단위거리 만큼 이격되어 있는
    방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이된 영상 내에서 비선형 패턴으로 배치된 제2 셋트의 n개의 캘리브레이션 스폿 - 상기 제2 셋트의 상기 각각의 캘리브레이션 스폿은 상기 소정의 임계 레벨 보다 높은 밝기를 가짐 - 을 생성하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  10. 한 표면 상에 투사되는 영상 요소들의 투사 좌표 P(xP,yP)를 컴퓨터 스크린 상에 디스플레이될 경우의 대응하는 영상 요소들의 디스플레이 좌표 Q(xQ,yQ)에 상호관련시키는 방법에 있어서,
    상기 디스플레이된 영상내에 비선형 패턴으로 배치된 한 셋트의 n개의 캘리브레이션 스폿들 - 여기서, n≥4이고, 상기 캘리브레이션 스폿들의 소정의 좌표는 Qi(xQ,yQ)로 표시되고, 여기서, 1≤i≤n이고, 상기 각각의 스폿은 소정의 폭 및 소정의 높이를 가짐 - 을 생성하는 단계;
    캘리브레이션 영상을 형성하기 위해 투사 표면 상에 상기 디스플레이된 영상과 상기 캘리브레이션 스폿을 투사하는 단계;
    소정의 임계 레벨 보다 높은 밝기를 가진 여과된 영상 요소들만 감지하기 위해 상기 캘리브레이션 영상을 촬상하고 여과하는 단계;
    인접해 있는 상기 여과된 영상 요소들을 다수의 밝은 클러스터들 - 여기서, 상기 각각의 밝은 클러스터는 대응하는 폭 및 높이를 가짐 - 로 그룹지우는 단계;
    적어도 소정의 값(h1) 만큼의 높이를 갖고 적어도 소정의 값(w1) 만큼의 폭을 가진 밝은 클러스터들만을 감지하기 위해 상기 다수의 밝은 클러스터들을 공간적으로 여과하는 단계;
    상기 밝은 클러스터들을 계수(counting)하는 단계 - 여기서, 만일 n개보다 많은 수의 상기 공간적으로 여과된 밝은 클러스터들이 계수되면, 상기 소정의 임계 레벨 보다 높은 임계 레벨을 선택하고, 상기 캘리브레이션 영상을 여과하고 상기 여과된 영상 요소들을 그룹지우고 상기 밝은 클러스터들을 공간적으로 여과하고 상기 공간적으로 여과된 밝은 클러스터들을 계수하는 상기 단계들을 반복하고, 만일 n개 보다 적은 수의 상기 밝은 클러스터들이 계수되면, 상기 소정의 임계 레벨 보다 낮은 임계 레벨을 선택하고, 상기 캘리브레이션 영상을 여과하고 상기 여과된 영상 요소들을 그룹지우고 상기 밝은 클러스터들을 공간적으로 여과하고 상기 공간적으로 여과된 밝은 클러스터들을 계수하는 상기 단계들을 반복함 - ;
    상기 n개의 공간적으로 여과된 밝은 클러스터들 각각의 중간 위치 Pi(xP,yP)의 투사 좌표를 결정하는 단계; 및
    디스플레이된 영상 요소의 디스플레이 좌표 QK(xQ,yQ)가 변환 방정식를 이용하여 그 대응하는 투사된 영상 요소의 투사 좌표 PK(xP,yP)로부터 결정될 수 있도록, 다음에 주어진 일련의 벡터 방정식, 즉,
    ...
    을 풀어서 변환 계수 매트릭스 A 및 B를 유도하는 단계
    를 포함하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 각각의 캘리브레이션 스폿은 상기 소정의 임계 레벨 보다 높은 밝기를 가진
    방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 스폿들 중에서 적어도 3개의 스폿이 동일선상에 있는
    방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 동일선상의 캘리브레이션 스폿들 중에서 중앙에 있는 것은 하나의 상기 동일선상의 캘리브레이션 스폿으로부터 1 단위거리 만큼 이격되고, 다른 상기 동일선상의 캘리브레이션 스폿으로부터 2 단위거리 만큼 이격되어 있는
    방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 캘리브레이션 스폿은 상기 3개의 동일선상의 캘리브레이션 스폿에 의해 정의되는 라인으로부터 2 단위거리 만큼 이격되어 있는
    방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 디스플레이된 영상 내에서 비선형 패턴으로 배치된 제2 셋트의 n개의 캘리브레이션 스폿 - 상기 제2 셋트의 상기 각각의 캘리브레이션 스폿은 상기 소정의 임계 레벨 보다 높은 밝기를 가짐 - 을 생성하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  16. 한 표면 상에 투사되는 영상 요소들의 투사 좌표 P(xP,yP)를 컴퓨터 스크린 상에 디스플레이될 경우의 대응하는 영상 및 포함된 캘리브레이션 스폿들의 디스플레이 좌표 Q(xQ,yQ)에 상호관련시키기에 적절한 장치 - 여기서, 상기 영상은 상기 투사된 영상내에 비선형 패턴으로 배치된 n개의 캘리브레이션 스폿들을 포함하고, 여기서, n≥4임 - 에 있어서,
    n개의 투사된 캘리브레이션 스폿들만 감지하기 위해 상기 캘리브레이션 영상을 촬상하고 여과하기 위한 수단;
    상기 캘리브레이션 스폿 각각의 중간 위치 Pi(xP,yP) - 여기서, 1≤i≤n임 - 의 투사 좌표를 결정하기 위한 수단;
    다음에 주어진 일련의 벡터 방정식, 즉,
    ...
    을 풀어서 변환 계수 매트릭스 A 및 B를 유도하기 위한 수단; 및
    변환 방정식를 이용하여 그 대응하는 투사된 영상 요소의 투사 좌표 PK(xP,yP)로부터 디스플레이된 영상 요소의 디스플레이 좌표 QK(xQ,yQ)를 결정하기 위한 수단
    을 포함하는 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 투사된 캘리브레이션 스폿들은 소정의 임계 레벨 보다 높은 밝기를 가진
    장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 투사된 캘리브레이션 스폿들은 적어도 소정의 값(w1) 만큼의 폭을 가진
    장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 투사된 캘리브레이션 스폿들은 적어도 소정의 값(h1) 만큼의 높이를 가진
    장치.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 촬상 및 여과하기 위한 수단은 디지털 카메라인
    장치.
  21. 한 표면 상에 투사되는 영상 요소들의 투사 좌표 P(xP,yP)를 컴퓨터 스크린 상에 디스플레이될 경우의 대응하는 영상 요소들의 디스플레이 좌표 Q(xQ,yQ)에 상호관련시키는 방법을 수행하기 위해, 머신에 의해 실행가능한 명령어들의 프로그램을 구현하는 머신 판독가능 매체에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 디스플레이된 영상내에 비선형 패턴으로 배치된 한 셋트의 n개의 캘리브레이션 스폿들 - 여기서, n≥4이고, 상기 캘리브레이션 스폿들의 소정의 좌표는 Qi(xQ,yQ)로 표시되고, 여기서, 1≤i≤n이고, 상기 각각의 캘리브레이션 스폿은 소정의 임계 레벨 보다 큰 밝기를 가짐 - 을 생성하는 단계;
    캘리브레이션 영상 - 상기 캘리브레이션 영상은 상기 n개의 캘리브레이션 스폿에 대응하는 n개의 밝은(bright) 클러스터들을 포함함 - 을 형성하기 위해 투사 표면 상에 상기 디스플레이된 영상과 상기 캘리브레이션 스폿을 투사하는 단계;
    상기 n개의 밝은 클러스터들 각각의 중간 위치 Pi(xP,yP)의 투사 좌표를 결정하는 단계; 및
    디스플레이된 영상 요소의 디스플레이 좌표 QK(xQ,yQ)가 변환 방정식를 이용하여 그 대응하는 투사된 영상 요소의 투사 좌표 PK(xP,yP)로부터 결정될 수 있도록, 다음에 주어진 일련의 벡터 방정식, 즉,
    ...
    을 풀어서 변환 계수 매트릭스 A 및 B를 유도하는 단계
    를 포함하는
    머신 판독가능 매체.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 소정의 임계 레벨 보다 큰 밝기를 가진 여과된 영상 요소들만을 감지하기 위해 상기 캘리브레이션 영상을 촬상하고 여과하는 단계; 및
    인접해 있는 상기 감지된 여과된 영상 요소들을 다수의 밝은 클러스터들 - 상기 각각의 밝은 클러스터는 대응하는 폭 및 높이를 가짐 - 로 그룹지우는 단계를 더 포함하는
    머신 판독가능 매체.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 투사 좌표를 결정하는 단계 이전에 적어도 소정의 값(h1) 만큼의 높이를 가진 밝은 클러스터들만을 감지하기 위해 상기 다수의 밝은 클러스터들을 공간적으로 여과하는 단계를 더 포함하는
    머신 판독가능 매체.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 투사 좌표를 결정하는 단계 이전에 적어도 소정의 값(w1) 만큼의 폭을 가진 밝은 클러스터들만을 감지하기 위해 상기 다수의 밝은 클러스터들을 공간적으로 여과하는 단계를 더 포함하는
    머신 판독가능 매체.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 밝은 클러스터들을 계수(counting)하는 단계를 더 포함하고,
    만일 n개 이상의 상기 밝은 클러스터들이 계수되면, 상기 소정의 임계 레벨 보다 높은 임계 레벨을 선택하고, 상기 캘리브레이션 영상을 여과하고 상기 여과된 영상 요소들을 그룹지우고 상기 밝은 클러스터들을 계수하는 상기 단계들을 반복하고,
    만일 n개 보다 적은 수의 상기 밝은 클러스터들이 계수되면, 상기 소정의 임계 레벨 보다 낮은 임계 레벨을 선택하고, 상기 캘리브레이션 영상을 여과하고 상기 여과된 영상 요소들을 그룹지우고 상기 밝은 클러스터들을 계수하는 상기 단계들을 반복하는
    머신 판독가능 매체.
  26. 제 22 항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 스폿들 중에서 적어도 3개의 스폿이 동일선상에 있는
    머신 판독가능 매체.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 동일선상의 캘리브레이션 스폿들 중에서 중앙에 있는 것은 하나의 상기 동일선상의 캘리브레이션 스폿으로부터 1 단위거리 만큼 이격되고,다른 상기 동일선상의 캘리브레이션 스폿으로부터 2 단위거리 만큼 이격되어 있는
    머신 판독가능 매체.
  28. 제 27 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 캘리브레이션 스폿은 상기 3개의 동일선상의 캘리브레이션 스폿에 의해 정의되는 라인으로부터 2 단위거리 만큼 이격되어 있는
    머신 판독가능 매체.
  29. 제 21 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 디스플레이된 영상 내에서 비선형 패턴으로 배치된 제2 셋트의 n개의 캘리브레이션 스폿 - 상기 제2 셋트의 상기 각각의 캘리브레이션 스폿은 상기 소정의 임계 레벨 보다 높은 밝기를 가짐 - 을 생성하는 단계를 더 포함하는
    머신 판독가능 매체.
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