KR101600010B1 - 모듈레이터, 모듈레이터를 이용한 광 필드 데이터 획득 장치, 모듈레이터를 이용한 광 필드 데이터 처리 장치 및 방법 - Google Patents

모듈레이터, 모듈레이터를 이용한 광 필드 데이터 획득 장치, 모듈레이터를 이용한 광 필드 데이터 처리 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

장면의 광 필드 데이터를 획득하고, 획득된 광 필드 데이터의 처리에 관한 기술이 개시된다. 일 측면에 따른 광 필드 데이터 획득 장치는 장면의 4D 광 필드를 공간 변조하는 감쇠 패턴을 포함하는 모듈레이터와, 공간 변조된 4D 광 필드의 2D 신호들을 획득하는 센서를 포함한다. 모듈레이터의 감쇠 패턴에 의해서 낮은 앵귤러 주파수 영역의 공간 데이터가 높은 앵귤러 주파수 영역의 공간 데이터에 비하여 상대적으로 크게 획득될 수 있다.
광 필드 데이터, 영상 처리, 모듈레이터, 공간 변조

Description

모듈레이터, 모듈레이터를 이용한 광 필드 데이터 획득 장치, 모듈레이터를 이용한 광 필드 데이터 처리 장치 및 방법{Modulator, apparatus for obtaining light field data using modulator, apparatus and method for processing light field data using modulator}
영상 처리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 장면의 광 필드 데이터를 획득하고, 획득된 광 필드 데이터의 처리에 관한 것이다.
현재 상용화된 촬상 시스템은 한 번의 촬영으로 한 가지 영상만 볼 수 있다. 그러나, 최근에 포커스를 재조합하는 기능을 갖춘 플레놉틱 카메라(plenoptic camera)가 연구되고 있다. 플레놉틱 카메라는 광 필드(light field) 카메라로 불려지기도 하며, 마이크로렌즈 어레이(통상적으로 렌티큘러 렌즈 어레이)를 이용하여 장면에 대한 4차원(4D) 광 필드 정보를 캡처한다. 이러한 플레놉틱 카메라는 한 번의 촬영 후 포커스 평면을 바꾸는 기능(re-focusing)과 장면을 여러 각도에서 보는 듯한 뷰 배리에이션(view variation) 같은 기능을 사용자에게 제공한다.
그러나, 이러한 광 필드 데이터 획득 방법에 의하면 센서 픽셀의 개수에 대응하는 공간 데이터(Spatial Data)뿐 아니라 빛의 방향에 해당하는 앵귤러 데이 터(Angular Data)도 동시에 획득하므로, 앵귤러 데이터만큼의 해상도 저하가 발생한다. 예를 들어, 메인 렌즈의 방향 분해능 크기 즉, 앵귤러 데이터가 12×12(즉, 144개)가 필요한 경우, 획득되는 해상도는 전체 센서 픽셀에 해당하는 해상도에 비하여 1/144배로 된다.
광 필드 데이터를 이용하여 높은 해상도의 영상을 생성하는 영상 처리 장치 및 방법이 제공된다.
일 측면에 따른 장면의 상을 생성하는 광 필드 데이터 획득 장치는 장면의 4D 광 필드를 공간 변조하는 감쇠 패턴을 포함하는 모듈레이터와, 공간 변조된 4D 광 필드의 2D 신호들을 획득하는 센서를 포함한다. 여기에서, 감쇠 패턴은 주파수 영역에서 공간 변조에 의한 2D 신호들에 대한 주파수 응답의 위치를 불균일하게 한다.
모듈레이터는, 투명층과, 투명층위에 배치되는 메탈층을 포함하고, 메탈층은 감쇠 패턴을 형성하여 투명층을 통과한 광을 서로 다른 크기로 감쇠시킨다. 감쇠 패턴은 감쇠 패턴을 형성하는 단위 패턴을 복수 개의 영역으로 분할할 때, 분할된 복수 개의 영역을 차폐한 정도에 따라서 복수 개의 계조 값을 형성하도록 구성될 수 있다.
다른 측면에 따른 장면의 상을 생성하는 광 필드 데이터 처리 장치는 장면의 4D 광 필드를 공간 변조하는 감쇠 패턴을 포함하는 모듈레이터와, 공간 변조된 4D 광 필드의 2D 신호들을 획득하는 센서와, 2D 신호들을 이용하여 4D 광 필드 데이터를 복원하는 데이터 처리부를 포함한다.
데이터 처리부는 센서에 의해 감지된 2D 신호들에 푸리에 변환을 적용하여 2D 타일들을 획득하고, 2D 타일들의 크기가 균일해지도록 2D 타일들의 적어도 하나에 제로 패딩을 수행하고, 제로 패딩이 수행된 2D 타일들을 4D 타일 스택으로 재구성하고, 재구성된 4D 타일 스택에 역푸리에 변환을 적용하여 4D 광 필드 데이터를 복원할 수 있다. 데이터 처리부는 2D 타일들의 크기가 균일해지도록 2D 타일들의 적어도 하나에 제로 패딩을 수행할 때, 2D 타일들이 2D 타일들 중 가장 큰 타일의 크기를 가지도록 제로 패딩을 수행할 수 있다.
데이터 처리부는 복원된 4D 광 필드 데이터를 이용하여 장면을 적어도 하나의 각도에서 본 뷰 영상, 서로 다른 깊이에서의 리포커싱 영상 및 고해상도 영상 중 적어도 하나를 생성할 수 있다.
또 다른 측면에 따른 장면의 상을 생성하는 광 필드 데이터 처리 장치의 광 필드 데이터를 처리하는 방법은 장면의 4D 광 필드를 공간 변조하는 감쇠 패턴을 포함하는 모듈레이터를 이용하여 공간 변조된 4D 광 필드의 2D 신호들을 획득하는 동작과, 2D 신호들을 이용하여 4D 광 필드 데이터를 복원하는 동작을 포함한다.
또 다른 측면에 따른 광을 공간 변조하는 모듈레이터는, 투명층과, 투명층위에 배치되며, 투명층을 통과한 광을 서로 다른 크기로 감쇠시키는 감쇠 패턴을 형성하는 메탈층을 포함한다.
주파수 영역에서 공간 변조에 의한 2D 신호들에 대한 주파수 응답의 위치를 불균일하게 하는 넌-하모닉 패턴을 이용하여 광 필드를 공간 변조하는 모듈레이터를 이용하여 광 필드 데이터를 획득함으로써, 공간 해상도가 향상된 영상을 생성할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 광 필드 데이터 처리 장치의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
광 필드 데이터 처리 장치(100)는 렌즈(110), 모듈레이터(120), 센서(130) 및 데이터 처리부(140)를 포함할 수 있다. 광 필드 데이터 처리 장치(100)는 카메라, 또는 카메라를 포함하는 각종 전자제품으로 구현될 수 있다.
렌즈(110)와 같은 광학 장치를 통과한 물체(105)(또는 물체를 포함하는 장면)의 상은 모듈레이터(120)를 거쳐서 센서(130)에서 물체(105)에 대한 광 필드 데이터로서 획득된다.
모듈레이터(120)는 일종의 마스크로써, 센서(130)에 의한 물체(105)의 4D 광 필드를 공간적으로 변조하는 감쇠 패턴을 포함한다. 감쇠 패턴은 주파수 영역에서 공간 변조에 의한 2D 신호들에 대한 주파수 응답의 위치를 불균일하게 생성할 수 있다. 모듈레이터(120)는 광축을 따라 배열될 수 있다. 모듈레이터(120)는 렌즈(100)와 센서(130) 사이에 배치될 있다. 모듈레이터(120)는 센서(130)상에 설치될 수 있다.
센서(130)는 복수 개의 픽셀 엘리먼트를 포함하여 구성될 수 있다. 센서(130)는 공간 변조된 4D 광 필드의 2D 신호들을 획득한다. 획득된 광필드 신호는 소정의 저장 공간(도시되지 않음)에 저장될 수 있다.
모듈레이터(120)를 통하여 광 필드가 공간 변조되어, 센서(130)에서 얻은 이미지에 푸리에 변환을 적용하면, 이미지 정보가 주파수 영역으로 변환된다. 광 필드를 공간 변조하여 센서(130)에서 이미지를 획득하고, 획득된 이미지를 처리하여 원래의 광 필드 데이터가 복원될 수 있다.
이러한 원리는 통신 및 무선 시스템에서 광범위하게 이용되는 다음의 원리와 유사하다. 이 원리에서, 베이스밴드 신호가 캐리어 신호를 이용하여 고주파수로 변조되고, 변조된 신호가 에너지 손실 없이 먼 거리로 전송된 다음, 수신기는 수신된 신호를 복조하여 베이스밴드 신호를 복원한다. 광 필드 데이터 처리 장치(100)는 이러한 원리를 광학 도메인에서 적용한 것으로 이해될 수 있다.
기존의 광 필드를 공간 변조하는 모듈레이터는 주파수 영역에서 방향 데이터의 대역별로 공간 데이터의 대역의 크기를 동일하다는 가정하에 설계되었다. 기존의 모듈레이터에 의해서 생성되는 주파수 응답은 공간 데이터를 나타내는 그래프 축에 대해 균일한 간격으로 위치된다.
그러나, 주파수 영역으로 변환된 광 필드 데이터의 이미지 정보로부터 높은 앵귤러 주파수 영역으로 갈수록 낮은 앵귤러 주파수 영역에 비하여 공간 데이터가 상대적으로 작게 얻어짐을 알 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 일 실시예에 따른 모듈레이터(120)는 모듈레이터(120)에 의해서 생성되는 2D 신호들에 대한 주파수 응답의 위치를 불균일하게 하여, 공간 데이터의 획득이 저하되는 높은 앵귤러 주파수 영역의 공간 분해능을 줄이고, 공간 데이터를 많이 획득할 수 있는 낮은 앵귤러 주파수 영역의 공간 분해능을 증가시키도록 설계될 수 있다.
이를 위하여, 모듈레이터(120)는 2D 넌-하모닉 패턴을 가지도록 구성된다. 2D 넌-하모닉 패턴은 예를 들어, 2 이상의 코사인 신호들을 합이 넌-하모닉한 특성을 가지도록 조합하여 설계될 수 있다. 모듈레이터(120)의 구성의 상세는 도 2 내지 도 4를 참조하여 후술한다.
한편, 도 1에서 렌즈(110), 모듈레이터(120) 및 센서(130)를 포함하는 구성은 광 필드 데이터 획득 장치로 구성될 수 있다.
데이터 처리부(140)는 2D 신호들을 이용하여 4D 광 필드 데이터를 복원한다. 상세하게는, 데이터 처리부(140)는 센서(130)에 의해 감지된 2D 신호들에 푸리에 변환을 적용하여 2D 타일들을 획득하고, 2D 타일들의 크기가 균일해지도록 2D 타일들의 적어도 하나에 제로 패딩을 수행한다. 그런 다음, 데이터 처리부(140)는 제로 패딩이 수행된 2D 타일들을 4D 타일 스택으로 재구성하고, 재구성된 4D 타일 스택에 역푸리에 변환을 적용하여 4D 광 필드 데이터를 복원할 수 있다.
데이터 처리부(140)는 제로 패딩을 수행할 때, 2D 타일들이 2D 타일들 중 가장 큰 타일의 크기를 가지도록 제로 패딩을 수행할 수 있다. 가장 큰 타일은 광 필드 데이터에서 가장 많은 정보가 집중된 낮은 앵귤러 주파수 영역의 공간 데이터에 대응할 수 있다.
데이터 처리부(140)는 복원된 4D 광 필드 데이터를 이용하여 기존의 4D 광 필드 데이터의 처리 방식에 따라서 장면을 적어도 하나의 각도에서 본 뷰 영상을 생성할 수 있고, 서로 다른 깊이에서의 리포커싱 영상을 생성할 수 있으며, 복원된 4D 광 필드 데이터를 이용하여 고해상도 영상을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 처리부(140)는 뷰 영상들을 이용하여 3D 입체 영상을 생성할 수 있는 등 다양한 형태의 영상 처리를 수행할 수 있다.
광 필드 데이터 처리 장치(100)는 데이터 처리부(140)에 의해 처리된 영상을 표시하는 표시 장치, 영상을 다른 전자 기기로 전송하는 통신 장치 등을 더 포함하여 구성될 수 있다.
도 2는 넌-하모닉 모듈레이터(120)의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2에서 좌측 그림(121)은 모듈레이터(120)의 넌-하모닉 패턴을 1D 형태로 나타내고, 우측 그림(122)은 모듈레이터(120)의 넌-하모닉 패턴을 2D 형태로 나타낸 것이다. 일 실시예에 따르면, 4개의 코사인 신호를 합하여 넌-하모닉 모듈레이터(120)를 형성할 수 있다.
도 3은 넌-하모닉 모듈레이터(120)의 하나의 단위 패턴에서 계조를 조정하는 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
기존에는 감쇠 패턴을 형성하기 위하여 필름에 화학 용액을 이용하였다. 그러나, 패턴 형성에 필름 및 화학 용액을 이용하는 경우에는, 예를 들어, ㎛단위의 미세한 패턴을 정확하게 형성하기 어렵다.
보다 정확한 계조 표현과 패턴을 가지는 감쇠 패턴을 포함하는 모듈레이터(120)를 제작하기 위하여 나노 공정을 이용하여 제작되는 메탈 마스크를 이용할 수 있다. 감쇠 패턴은 감쇠 패턴을 형성하는 단위 패턴을 복수 개의 영역으로 분할할 때, 분할된 복수 개의 영역을 차폐한 정도에 따라서 복수 개의 계조 값을 형성하도록 구성될 수 있다.
도 3은 3개의 서로 다른 계조를 가지는 단위 패턴(310, 320, 330)을 나타낸다. 도 3에 도시된 바와 같이, 단위 패턴(310)의 모든 영역을 차폐하여 계조 값 0을 만들고, 단위 패턴(320)의 절반에 해당하는 영역을 차폐하여 계조 값 0.5를 만들고, 단위 패턴(330)을 차폐하지 않는 방식으로 계조 값 1을 만들 수 있다.
도 4는 넌-하모닉 모듈레이터(120)의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
모듈레이터(120)는, 투명층(121) 및 투명층(121)위에 배치되는 메탈층(122)을 포함할 수 있다. 메탈층(122)은 감쇠 패턴을 형성하여 투명층을 통과한 광을 서로 다른 크기로 감쇠시킨다. 이와 같이 나노 공정에 의해 제작된 모듈레이터(120)를 이용하여 모듈레이터(120)의 성능을 향상시킴으로써 정확한 광 필드 데이터를 획득할 수 있다.
도 5는 넌-하모닉 모듈레이터(120)에 의해 형성되는 주파수 응답의 스펙트럴 복사본을 나타내는 도면이다.
도 5는 하나의 공간 치수(dimension) x 및 하나의 앵귤러 치수 θ를 가지는 2D 광 필드 공간과 1차원(1D) 센서를 가정한 경우의 넌-하모닉 모듈레이터(120)에 의해 형성되는 스펙트럴 복사본을 나타낸다. fx는 공간 치수 x에 대하여 주파수 공간에서의 치수를 나타내고, fθ는 앵귤러 치수 θ에 대한 주파수 공간에서의 치수를 나타낸다.
fx 및 fθ에 대하여 각각 대역폭이 제한된다고 가정하면, fx축을 따라 배치된 슬라이스(점선으로 표시된 박스)(510)는 센서(130)에서 감지된 영상에 대응한다. 여기에서, 모듈레이터(120)의 광 필드의 공간 변조에 의한 주파수 응답이 도 5에 도시딘 바와 같이 임펄스들(impulses)이라고 가정한다.
광 필드가 모듈레이터(120)에 의해 공간 변조되면, 이들 임펄스들 각각은 그 중심 주파수에서 광 필드의 스펙트럴 복사본(spectral replica)을 생성한다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 광 필드의 여러 스펙트럴 복사본들이 사선(501)을 따라 배열된다.
변조된 광 필드 스펙트럼의 슬라이스(510)는 원래의 광 필드에서의 모든 정보를 포함한다. fx축에 대한 사선(501)의 각도는 θ 및 x 치수에서 요구되는 주파수 분해능과 들어오는 광 필드의 대역폭에 기초하여 설계될 수 있다.
도 5에서 각 타일들은 광 필드 데이터를 나타낸다. 넌-하모닉 모듈레이터(120)를 이용하여 광 필드를 변조하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 모듈레이터(120)의 2D 신호들에 대한 주파수 응답의 위치가 불균일해지게 되며, 공간 데이 터의 대역폭이 불균일하게 된다. 모듈레이터(120)를 이용하여 낮은 앵귤러 주파수 영역의 공간 분해능을 상대적으로 크게 획득하고, 나머지 높은 앵귤러 주파수 영역의 공간 분해능을 상대적으로 작게 획득하도록 광 필드 데이터를 획득할 수 있다.
도 6은 광 필드 데이터 처리 장치에서 얻은 2차원 신호들에 푸리에 변환을 적용하여 얻은 상의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 센서(130)에서 감지된 2D 신호들에 푸리에 변환을 적용하여 얻은 상(610)을 나타낸다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상(610)은 넌-하모닉 모듈레이터(120)를 이용하여, 가운데 부분에 나타나는 낮은 앵귤러 주파수 영역의 공간 데이터는 크게 획득하고, 상(610)의 높은 앵귤러 주파수 영역을 나타내는 모서리 부분으로 갈수록 공간 데이터를 적게 획득하였음을 나타낸다.
도 7은 광 필드 스펙트럼을 복조하여 광 필드 데이터를 복원하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 1D의 센서와 2D 광 필드 데이터를 가정할 때, 광 필드 스펙트럼의 복조는 감지된 1D 신호의 에너지를 2D 광 필드 공간으로 재분배하는 과정이다.
도 7의 점선으로 표시된 박스(710)는 도 5에 도시된 슬라이스(510)에 제로 패딩을 적용한 결과를 나타낸다.
복조 과정(화살표로 표시)은 센서의 주파수 응답을 재배열하여 제한된 대역(bandlimited)의 광 필드 데이터(720)를 복원한다. 이와 같은 광 필드 데이터 복원 과정은 2D 센서에서 감지된 2D 신호를 4D 광 필드 데이터로 복원하는 과정에 동일하게 적용될 수 있다.
높은 앵귤러 주파수 영역의 공간 데이터를 제로 패딩에 의하여 낮은 앵귤러 주파수 영역의 공간 데이터와 크기를 갖게하여 4D 광 필드 데이터로 복조할 수 있다. 이와 같이, 복조된 신호들에 역 푸리에 변환을 적용하여 전체적인 공간 분해능이 향상된 영상을 얻을 수 있다.
도 8은 도 6의 상에 대하여 제로 패딩이 수행된 상의 일 예를 나타내는 도면이다. 2D 센서에서 도 6에 도시된 바와 같이 얻은 신호들에 대하여 제로 패딩을 수행하면 도 8에 도시된 바와 같은 신호를 얻을 수 있다.
본 발명의 일 양상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있다. 상기의 프로그램을 구현하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 디스크 등을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.
도 1은 광 필드 데이터 처리 장치의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 넌-하모닉 모듈레이터의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 넌-하모닉 모듈레이터의 하나의 단위 패턴에서 계조를 조정하는 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 넌-하모닉 모듈레이터의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 넌-하모닉 모듈레이터에 의해 형성되는 주파수 응답의 스펙트럴 복사본을 나타내는 도면이다.
도 6은 광 필드 데이터 처리 장치에서 얻은 2D 신호들에 푸리에 변환을 적용하여 얻은 상의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 광 필드 스펙트럼을 복조하여 광 필드 데이터를 복원하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 6의 상에 대하여 제로 패딩이 수행된 상의 일 예를 나타내는 도면이다.

Claims (18)

  1. 장면의 상을 생성하는 광 필드 데이터 획득 장치로서,
    상기 장면의 4D 광 필드를 공간 변조하는 감쇠 패턴을 포함하는 모듈레이터; 및
    상기 공간 변조된 4D 광 필드의 2D 신호들을 획득하는 센서를 포함하고,
    상기 감쇠 패턴은 주파수 영역에서 상기 공간 변조를 통해 상기 2D 신호들의 불균일 주파수 응답들을 생성하는 광 필드 데이터 획득 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모듈레이터는,
    투명층; 및
    상기 투명층위에 배치되며, 상기 감쇠 패턴을 형성하여 상기 투명층을 통과한 광을 서로 다른 크기로 감쇠시키는 메탈층을 포함하는 광 필드 데이터 획득 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 감쇠 패턴은 상기 감쇠 패턴을 형성하는 단위 패턴을 복수 개의 영역으로 분할할 때, 상기 분할된 복수 개의 영역을 차폐한 정도에 따라서 복수 개의 계조 값을 형성하도록 구성되는 광 필드 데이터 획득 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 감쇠 패턴은 낮은 앵귤러 주파수 영역의 공간 데이터를 높은 앵귤러 주파수 영역의 공간 데이터에 비하여 상대적으로 많이 획득하도록 구성되는 광 필드 데이터 획득 장치.
  5. 장면의 상을 생성하는 광 필드 데이터 처리 장치로서,
    상기 장면의 4D 광 필드를 공간 변조하는 감쇠 패턴을 포함하는 모듈레이터;
    상기 공간 변조된 4D 광 필드의 2D 신호들을 획득하는 센서; 및
    상기 2D 신호들을 이용하여 4D 광 필드 데이터를 복원하는 데이터 처리부를 포함하고,
    상기 감쇠 패턴은 주파수 영역에서 상기 공간 변조를 통해 상기 2D 신호들의 불균일 주파수 응답들을 생성하는 광 필드 데이터 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 모듈레이터는,
    투명층; 및
    상기 투명층위에 배치되며, 상기 감쇠 패턴을 형성하여 상기 투명층을 통과한 광을 서로 다른 크기로 감쇠시키는 메탈층을 포함하는 광 필드 데이터 처리 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 감쇠 패턴은 상기 감쇠 패턴을 형성하는 단위 패턴을 복수 개의 영역으로 분할할 때, 상기 분할된 복수 개의 영역을 차폐한 정도에 따라서 복수 개의 계조 값을 형성하도록 구성되는 광 필드 데이터 처리 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 감쇠 패턴은 낮은 앵귤러 주파수 영역의 공간 데이터를 높은 앵귤러 주파수 영역의 공간 데이터에 비하여 상대적으로 많이 획득하도록 구성되는 광 필드 데이터 처리 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는 상기 센서에 의해 감지된 2D 신호들에 푸리에 변환을 적용하여 2D 타일들을 획득하고, 상기 2D 타일들의 크기가 균일해지도록 상기 2D 타일들의 적어도 하나에 제로 패딩을 수행하고, 상기 제로 패딩이 수행된 2D 타일들을 4D 타일 스택으로 재구성하고, 상기 재구성된 4D 타일 스택에 역푸리에 변환을 적용하여 4D 광 필드 데이터를 복원하는 광 필드 데이터 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는 상기 2D 타일들의 크기가 균일해지도록 상기 2D 타일 들의 적어도 하나에 제로 패딩을 수행할 때, 상기 2D 타일들이 상기 2D 타일들 중 가장 큰 타일의 크기를 가지도록 제로 패딩을 수행하는 광 필드 데이터 처리 장치.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는 상기 복원된 4D 광 필드 데이터를 이용하여 상기 장면을 적어도 하나의 각도에서 본 뷰 영상, 서로 다른 깊이에서의 리포커싱 영상 및 고해상도 영상 중 적어도 하나를 생성하는 광 필드 데이터 처리 장치.
  12. 장면의 상을 생성하는 광 필드 데이터 처리 장치의 광 필드 데이터 처리 방법으로서,
    상기 장면의 4D 광 필드를 공간 변조하는 감쇠 패턴을 포함하는 모듈레이터를 이용하여 상기 공간 변조된 4D 광 필드의 2D 신호들을 획득하는 단계; 및
    상기 2D 신호들을 이용하여 4D 광 필드 데이터를 복원하는 단계를 포함하고,
    상기 감쇠 패턴은 주파수 영역에서 상기 공간 변조를 통해 상기 2D 신호들의 불균일 주파수 응답들을 생성하는 광 필드 데이터 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 4D 광 필드 데이터를 복원하는 단계는,
    상기 2D 신호들에 푸리에 변환을 적용하여 2D 타일들을 획득하는 단계;
    상기 2D 타일들의 크기가 균일해지도록 상기 2D 타일들의 적어도 하나에 제로 패딩을 수행하는 단계;
    상기 제로 패딩이 수행된 2D 타일들을 4D 타일 스택으로 재구성하는 단계; 및
    상기 재구성된 4D 타일 스택에 역푸리에 변환을 적용하여 4D 광 필드 데이터를 복원하는 단계를 포함하는 광 필드 데이터 처리 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제로 패딩을 수행하는 단계에서, 상기 2D 타일들이 상기 2D 타일들 중 가장 큰 타일의 크기를 가지도록 제로 패딩을 수행하는 광 필드 데이터 처리 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 복원된 4D 광 필드 데이터를 이용하여 상기 장면을 적어도 하나의 각도에서 본 뷰 영상, 서로 다른 깊이에서의 리포커싱 영상 및 고해상도 영상 중 적어도 하나를 생성하는 단계를 더 포함하는 광 필드 데이터 처리 방법.
  16. 광을 공간 변조하는 모듈레이터로서,
    투명층; 및
    상기 투명층위에 배치되며, 감쇠 패턴을 형성하여 상기 투명층을 통과한 광을 서로 다른 크기로 감쇠시키는 메탈층을 포함하고,
    상기 감쇠 패턴은 주파수 영역에서 상기 공간 변조를 통해 2D 신호들의 불균일 주파수 응답들을 생성하는 모듈레이터.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 메탈층은 상기 감쇠 패턴을 형성하는 단위 패턴을 복수 개의 영역으로 분할할 때, 상기 분할된 복수 개의 영역을 차폐한 정도에 따라서 복수 개의 계조 값을 형성하도록 구성되는 모듈레이터.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 감쇠 패턴은 낮은 앵귤러 주파수 영역의 공간 데이터를 높은 앵귤러 주파수 영역의 공간 데이터에 비하여 상대적으로 많이 획득하도록 구성되는 모듈레이터.
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