KR20030048013A - A method and system of revision for 3-dimensional image - Google Patents
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Abstract
Description
일반적으로 사람은 두 눈을 통해 사물을 보아 인지할 수 있도록 한다. 또한 사람의 두 눈은 상호 소정간격 이격되어 형성됨에 따라, 상기 사람의 두 눈이 인식하는 사물의 화상은 좌안과 우안이 인식하는 2개의 화상으로 이루어지고, 이 2개의 화상이 일정부분 겹쳐 인식된다.In general, people can see things through their eyes so that they can perceive them. In addition, since the two eyes of the person are formed at a predetermined interval from each other, the image of the object recognized by the two eyes of the person is composed of two images recognized by the left eye and the right eye, and these two images are partially overlapped to be recognized. .
여기서, 상기 사람의 두 눈이 인식하는 화상이 겹쳐 보이는 부분에서 상기 좌안과 우안을 통해 두뇌로 전달되는 상이한 두 개의 화상이 두뇌에서 합성되면서 입체감을 갖도록 된다.Here, two different images transmitted to the brain through the left eye and the right eye are synthesized in the brain in a portion where the images recognized by the two eyes of the person overlap, to have a three-dimensional effect.
상기의 원리를 이용하여, 종래에 촬영장비 등을 사용한 다양한 입체영상의 제작 및 재생장치가 개발되어 왔다.By using the above principle, various stereoscopic image production and reproducing apparatuses using imaging equipment have been developed.
상기 입체영상장비는 사람의 두 눈 사이의 간격과 동일한 비율의 간격을 이루고 2지점에서 동일한 피사체를 촬영하는 2대의 카메라와 이 2대의 카메라에서 촬영되는 2개의 영상을 받아 순차적으로 표시장치에 조사하는 합성장치와 이 합성장치에서 조사되는 2개의 영상을 사람의 눈이 인식하도록 표시하는 표시장치로 이루어진다.The stereoscopic imaging equipment is configured to receive two cameras and two images taken by the two cameras at the same point as the interval between two eyes of a person and capture the same subject at two points, and sequentially irradiate the display device. A synthesizer and a display device for displaying two images irradiated by the synthesizer for human eyes to recognize.
상기 합성장치는 상기 2대의 카메라, 즉 좌/우 카메라에서 각각 전송되는 좌/우영상을 입력받아 제어장치의 제어에 따라 상기 표시장치로 순차 전송하도록 된다.The synthesizing apparatus receives the left and right images transmitted from the two cameras, that is, the left and right cameras, and sequentially transmits them to the display apparatus under the control of the controller.
상기 표시장치는 상기 좌/우 합성장치에서 각각 전송되는 2개의 영상을 받아 표시할 수 있는 애정표시화면이나, 스크린을 통한 영상을 관찰자와 좌/우안에서 일정간격을 이격되어 표시하도록 형성된 입체안경 등으로 형성됨과 더불어, 상기사람의 두 눈이 입체감을 인식하도록 상기 2대의 카메라와 관찰자의 좌/우안이 이루는 간격과 동일한 비율을 이루는 간격으로 상기 영상을 표시하도록 된다.The display device may be an affection display screen capable of receiving and displaying two images transmitted from the left and right synthesizing apparatus, or a stereoscopic glasses configured to display an image through the screen at a predetermined interval from the viewer and the left and right eyes. In addition, the images are displayed at intervals equal to the interval formed between the two cameras and the left and right eyes of the observer so that the two eyes of the person recognize the stereoscopic feeling.
여기서, 상기 표시장치에서 표시되는 좌/우 영상은 관찰자의 좌/우안으로 일정시간을 두고 순차적으로 표시되어 상기 관찰자는 상기 좌/우영상을 동시에 혹은 순차적으로 인식하면서 입체영상을 인식할 수 있게 된다.Here, the left and right images displayed on the display device are sequentially displayed for a certain time to the left and right eyes of the observer so that the observer can recognize the stereoscopic image while simultaneously or sequentially recognizing the left and right images. .
따라서, 사물에 대한 촬영이 상기 좌/우 카메라에 의해 동시에 이루어져 좌영상과 우영상이 생성되고, 이 좌/우영상이 상기 좌/우 합성장치로 각각 전송된다.Accordingly, the photographing of the object is simultaneously performed by the left and right cameras to generate a left image and a right image, and the left and right images are respectively transmitted to the left and right synthesizing apparatus.
상기 합성장치로 전송된 영상은 제어기의 제어에 의해 순차적으로 상기 표시장치에 표시되며, 이 표시장치 상에 표시되는 좌/우영상을 사람이 입체적으로 느껴서 보게된다.The images transmitted to the synthesizing apparatus are sequentially displayed on the display apparatus under the control of a controller, and the left and right images displayed on the display apparatus are viewed in three dimensions by a person.
이때, 상기 좌/우카메라와 이 좌/우카메라에 의해 촬영되는 피사체와의 거리및 상기 카메라에 의해 촬영되는 피사체의 촬영크기비율에 따라 상기 관찰자에게 표시되는 영상의 크기와 상기 영상과 관찰자의 좌/우안 사이의 거리가 규정된다.At this time, the size of the image displayed to the observer and the left side of the image and the observer according to the distance between the left and right camera and the subject photographed by the left and right camera and the photographing size ratio of the subject photographed by the camera. The distance between the right eye is defined.
또, 상기 표시장치에 표시되는 좌/우 영상의 중심간의 거리가 사람의 두 눈 사이의 간격과 동일한 비율을 이루는 간격으로 형서되어 사람이 직접 사물을 보는 시각을 유지하게 된다.In addition, the distance between the centers of the left and right images displayed on the display device is formed at intervals forming the same ratio as the distance between the two eyes of the person, thereby maintaining the view of the person directly looking at the object.
본 발명은 입체영상의 생성 및 표시과정에서 발생할 수 있는 변형을 보정하여 보다 실제적인 입체영상을 생성/표시하도록 된 입체영상의 변형보정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for correcting deformation of a stereoscopic image to correct / deform a distortion that may occur in the process of generating and displaying a stereoscopic image.
도 1은 본 발명에 따른 입체영상 보정방법의 절차도이다.1 is a flowchart of a stereoscopic image correction method according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 입체영상 보정시스템의 구성도이다.2 is a block diagram of a stereoscopic image correction system according to the present invention.
도 3 내지 도5는 본 발명에 따른 좌/우안과 좌/우영상과의 비율을 개략적으로 나타낸 설명도이다.3 to 5 are explanatory diagrams schematically showing a ratio between a left / right eye and a left / right image according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
11 - 좌카메라 12 - 우카메라11-Left Camera 12-Right Camera
21 - 좌영상확/축장치 22 - 우영상확/축장치21-Left image zoom / axis device 22-Right image zoom / axis device
31 - 좌영상합성장치 32 - 우영상합성장치31-Left image synthesizer 32-Right image synthesizer
41 - 좌영상 42 - 우영상41-Left 42-Right
51 - 좌안 52 - 우안51-Left Eye 52-Right Eye
40 - 표시장치 60 - 피사체40-Display 60-Subject
61 - 좌촬상 62 - 우촬상61-Left shot 62-Right shot
70 - 입체점 81 - 좌위치감지기70-solid point 81-left position sensor
82 - 우위치감지기82-right position sensor
발명이 이루고자 하는 기술적 과제로, 종래기술은 정지된 사물에 대해 고정된 카메라의 촬영만이 이루어지지 않고, 상기 사물이 이동되거나 상기 카메라가 이동되거나, 상기 피사체에 대한 확대촬영 혹은 축소촬영이 이루어짐에 따라, 카메라와 피사체간의 거리 혹은 카메라가 촬영하는 피사체의 촬상크기가 변화되면서, 피사체의 모습이 카메라로 입사되는 촬상비율이 변경되고, 이에 따라 상기 표시장치에 표시되는 영상의 영상비율이 상이하게 되어 상기 실제 피사체와 거리감이 다른 상이한 영상을 보게되는 문제점이 있었다.As a technical problem to be achieved by the present invention, the prior art is not only the shooting of the fixed camera for a stationary object, but the object is moved or the camera is moved, or the enlarged or reduced image for the subject is made Accordingly, as the distance between the camera and the subject or the imaging size of the subject photographed by the camera is changed, the imaging ratio at which the state of the subject is incident on the camera is changed, whereby the image ratio of the image displayed on the display device is different. There was a problem in that different images were seen from which the distance was different from that of the real subject.
또, 상기와 같이, 피사체와 좌/우카메라의 거리 및 상기 피사체가 정지되어 촬영되는 경우일지라도, 사람의 양쪽 눈이 이루는 간격이 동일하지 않으며, 특히 성인과 어린이의 경우, 성인의 눈이 이루는 간격과 어린이의 눈이 이루는 간격의 차이가 현격하게 됨에 따라, 상기 촬영된 피사체의 후방부가 작거나 크게 보이는 등 입체감이 저하되거나, 입체감이 없어지는 문제점이 있었다.In addition, as described above, even if the distance between the subject and the left and right cameras and the subject is still photographed, the distance between both eyes of the person is not the same, especially in the case of adults and children, the distance between the eyes of adults As the difference between the distance between the eyes of the child and the child becomes wider, there is a problem that the three-dimensional feeling is reduced or the three-dimensional feeling is lost, such as the rear part of the photographed subject looks small or large.
본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로, 피사체에 대한 카메라의 높이와 방위와 기울기 등 위치변화에 따른 촬상비율과, 상기 카메라에 의해 촬영된 영상을 관찰하는 관찰자의 양안에 대한 좌/우영상의 영상비율을 동일하도록 보정하여, 상기 카메라의 위치변화에 따른 입체영상의 변형을 방지하도록 된 입체영상의 변형보정방법을 제공함에 있다.An object of the present invention was invented to solve the above problems, the imaging ratio according to the position change, such as the height, azimuth and inclination of the camera with respect to the subject, and both eyes of the observer who observes the image taken by the camera According to the present invention, there is provided a method for correcting deformation of a stereoscopic image, by correcting an image ratio of the left / right image with respect to the same, and preventing deformation of the stereoscopic image due to a change in position of the camera.
본 발명의 다른 목적은, 관찰자인 사람의 다양한 좌/우간의 간격에 따라 상기 좌/우 영상이 이동되면서 관찰되도록 되어, 상기 사람의 좌/우안 간격으로 인한 입체영상의 형성부분이 변형되는 것을 방지하도록 된 입체영상의 변형보정방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to observe the movement of the left / right image according to the various left / right intervals of the person who is the observer, to prevent deformation of the stereoscopic image formed by the left / right eye intervals of the person The present invention provides a method for correcting deformation of stereoscopic images.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples, and the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 입체영상의 변형보정방법을 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 입체영상의 변형보정 시스템을 나타낸 것으로, 본 발명은 기준데이터구축단계(S10)와, 변경데이터입력단계(S20)와, 영상생성단계(S30)와, 보정비율산출단계(S40)와, 영상보정단계(S50)와, 영상합성단계(S60)와, 보정영상출력단계(S70)를 포함한다.Figure 1 shows a deformation correction method of a stereoscopic image according to the present invention, Figure 2 shows a deformation correction system of a stereoscopic image according to the present invention, the present invention is a reference data construction step (S10) and the change data input step (S20), image generation step (S30), correction ratio calculation step (S40), image correction step (S50), image synthesis step (S60), and correction image output step (S70).
상기 기준데이터구축단계(S10)는 촬상비율구축과정(S11)과 영상비율구축과정(S12)과 영상간이격비율구축과정(S13)과 양안간이격비율구축과정(S14)으로 구성한다.The reference data building step S10 includes an image capture ratio building process S11, an image ratio building process S12, an image gap ratio building process S13, and a binocular gap ratio building process S14.
상기 촬상비율구축과정(S11)은 소정 크기를 이루고 소정지점에 정지된 피사체(60)에 대해 좌/우카메라(11,12)가 촬영하는 좌/우촬상(61,62)의 크기비율 및 상기 좌/우촬상과 카메라사이의 거리비율 즉, 촬상비율(α)을 수집/저장한다.In the image capture ratio building process S11, the size ratio of the left / right image 61 and 62 photographed by the left / right cameras 11 and 12 to the subject 60 having a predetermined size and stopped at a predetermined point, and The distance ratio between the left / right image and the camera, that is, the imaging ratio α is collected / stored.
여기서, 상기 좌/우촬상(61,62)의 크기비율은 상기 카메라(11,12)에 의해 촬영되는 피사체(60)의 가로크기비율(A) 및 세로크기비율(B)로 측정하며, 상기 거리비율(C)은 좌/우촬상(61,62)과 좌/우카메라(11,12)와의 거리로 이루어진다.Here, the size ratios of the left / right photographed images 61 and 62 are measured by the horizontal size ratio A and the vertical size ratio B of the subject 60 photographed by the cameras 11 and 12. The distance ratio C is composed of the distance between the left / right image 61 and 62 and the left / right cameras 11 and 12.
또, 상기 촬상비율구축과정(S11)은 소정 크기를 갖는 다양한 피사체(60) 및소정위치에 설치된 다양한 카메라(11,12)에 의해 구성된 다수의 촬상비율(α)을 수집/저장함은 물론이다.In addition, the imaging ratio building process S11 collects / stores a plurality of imaging ratios α constituted by various subjects 60 having a predetermined size and various cameras 11 and 12 installed at predetermined positions.
상기 영상비율구축과정(S12)은 상기 좌/우카메라(11,12)에 의해 촬영되어 표시장치(40)를 통해 표시되는 좌/우영상(41,42)이 이루는 크기비율과 상기 좌/우영상(41,42)과 사람의 좌/우안(51,52)이 이루는 거리비율로 구성되는 다양한 영상비율(β)을 수집/저장한다.The image ratio building process S12 is performed by the left / right cameras 11 and 12 and the size ratio formed by the left / right images 41 and 42 displayed on the display device 40 and the left / right images. Various image ratios β, which consist of distances formed by the images 41 and 42 and the left and right eyes 51 and 52 of the human being, are collected and stored.
여기서, 상기 좌/우영상(41,42)이 이루는 크기비율은 상기 표시장치(40)를 통해 표시되는 좌/우영상(41,42)의 가로비율(D)과 좌/우 여상(41,42)의 세로비율(E)로 구성하며, 상기 크기비율을 이루는 좌/우 영상(41,42)과 상기 좌/우안(51,52)사이의 거리에 따른 거리비율(F)에 의해 영상비율(β)을 형성한다.Here, the size ratio of the left and right images 41 and 42 is determined by the aspect ratio D and the left and right images 41 and 42 of the left and right images 41 and 42 displayed through the display device 40. 42) and the aspect ratio by the distance ratio F according to the distance between the left and right images 41 and 42 and the left and right eyes 51 and 52 which constitute the size ratio. (β) forms.
또, 상기 좌/우영상(41,42)의 가로 및 세로의 크기는 상기 표시장치(40)의 가로크기 및 세로크기에 상기 좌/우영상(41,42)의 크기를 대비하여 측정/수집하는 것이 바람직하다.In addition, the horizontal and vertical sizes of the left and right images 41 and 42 are measured / collected by comparing the sizes of the left and right images 41 and 42 to the horizontal and vertical sizes of the display device 40. It is desirable to.
상기 영상간이격비율구축과정(S13)은 상기 좌/우카메라(11,12)에 의해 소정 촬영비율(α)을 이루고 촬영되어 표시장치(40)를 통해 소정 영상비율(β)을 이루고 표시되는 좌영상(41)과 우영상(42)의 중심점간의 거리로 이루어지는 다양한 거리비율(X)을 수집/저장한다.The image spacing ratio building process S13 is performed by photographing a predetermined photographing ratio α by the left / right cameras 11 and 12 to form and display a predetermined image ratio β by the display device 40. Various distance ratios X consisting of the distances between the center points of the left image 41 and the right image 42 are collected / stored.
상기 양안간이격비율구축과정(S14)은 상기 좌/우영상(41,42)을 관찰하는 사람의 좌안(51)과 우안(52)간의 거리비율로 이루어지는 다양한 거리비율(N)을 수집/저장한다.The binocular spacing ratio building process (S14) collects / stores various distance ratios (N) including distance ratios between the left eye 51 and the right eye 52 of the person observing the left / right images 41 and 42. do.
상기 변경데이터입력단계(S20)는 촬상비율측정과정(S21)과 영상비율측정과정(S22)과 영상간이격비율측정과정(S23)과 양안간이격비율측정과정(S24)으로 구성한다.The change data input step (S20) includes an image capture ratio measurement process (S21), an image ratio measurement process (S22), an image separation ratio measurement process (S23), and a binocular spacing ratio measurement process (S24).
상기 촬상비율측정과정(S21)은 피사체(60)에 대한 촬영시, 상기 피사체(60)의 이동이나 상기 좌/우 카메라(11,12)의 이동 혹은 상기 피사체(60)에 대한 확대 및 축소촬영으로 인해 변경되는 상기 좌/우촬상(61,62)의 크기비율 및 좌/우촬상(61,62)과 좌/우카메라(11,12)간의 거리비율로 이루어진 촬상비율(α)을 이루는 단일영상과 함께 후술하는 영상확/축장치(21,22)로 전송한다.In the photographing ratio measuring process S21, when photographing the subject 60, the movement of the subject 60, the movement of the left and right cameras 11 and 12, or the enlarged and reduced photographing of the subject 60 is taken. A single image forming an imaging ratio α consisting of the size ratio of the left / right image 61 and 62 and the distance ratio between the left / right image 61 and 62 and the left and right cameras 11 and 12 changed by Along with the image, it is transmitted to the image expansion / axis apparatuses 21 and 22 described later.
여기서, 상기 촬상비율(α)은 상기 좌/우카메라(11,12)의 일측에 외장되거나, 상기 좌/우 카메라(11,12)에 내장된 좌/우위치감지기(81,82)에 의해 이루어진다.Here, the imaging ratio α is externally mounted on one side of the left and right cameras 11 and 12 or by the left and right position sensors 81 and 82 embedded in the left and right cameras 11 and 12. Is done.
상기 좌/우위치감지기(81,82)는 상기 기준데이터와 연동하면서, 상기 좌/우 카메라(11,12)가 이루는 지면과의 높이와, 방위와 기울어진 각도 등을 측정하고, 상기 피사체(60)와 좌/우 카메라(11,12) 사이의 거리와, 좌/우 카메라(11,12)에 대한 피사체(60)의 위치를 측정하여, 상기 피사체(60)에 대한 좌/우 카메라(11,12)의 촬상비율(α)을 감지한다.The left / right position detectors 81 and 82 measure the height, azimuth and the inclination angle of the ground formed by the left / right cameras 11 and 12, the azimuth and the inclined angle while interlocking with the reference data. 60 and the distance between the left and right cameras 11 and 12 and the position of the subject 60 with respect to the left and right cameras 11 and 12, and the left and right cameras with respect to the subject 60 ( The imaging ratio α of 11 and 12 is detected.
상기 영상비율측정과정(S22)은 상기 소정 촬상비율(α)을 이루고 촬영되어 상기 표시장치(40)에 표시되는 좌/우 영상(41,42)의 크기를 상기 표시장치(40)의 크기에 대비하여 측정하고, 상기 좌/우 영상(41,42)과 상기 좌/우 영상(41,42)을 관찰하는 관찰자의 좌/우안(51,52)과의 거리비율을 측정하여 상기 영상 확/축장치(21,22)로 전송한다.In the image ratio measuring process S22, the size of the left and right images 41 and 42, which are captured by forming the predetermined imaging ratio α and are displayed on the display device 40, are adjusted to the size of the display device 40. In contrast, the distance ratio between the left and right images 41 and 42 and the left and right eyes 51 and 52 of the observer who observes the left and right images 41 and 42 are measured. To the shaft units 21 and 22.
여기서, 상기 좌/우영상(41,42)과 관찰자의 좌/우안(51,52)이 이루는 거리비율은 상기 관찰자의 좌/우안(51,52)에서 일정간격 이격되도록 형성된 입체안경의 거리나, 액정표시 등과의 거리를 측정하는 것이 바람직하다.Here, the distance ratio between the left and right images 41 and 42 and the left and right eyes 51 and 52 of the observer is the distance of the stereoscopic glasses formed to be spaced apart from the left and right eyes 51 and 52 of the observer. It is preferable to measure the distance from the liquid crystal display or the like.
상기 영상간거리비율측정과정(S23)은 상기 표시장치(40)에 표시되는 좌영상(41)과 우영상(42)의 중심점이 이루는 간격을 상기 표시장치(40)의 중심점 등을 기준으로 측정하여 상기 영상확/축장치(21,22)로 전송한다.In the image inter-distance ratio measurement process (S23), the distance between the center point of the left image 41 and the right image 42 displayed on the display device 40 is measured based on the center point of the display device 40, and the like. The image transmitting / receiving device 21 or 22 is transmitted.
상기 양안간거리비율측정과정(S24)은 상기 좌/우영상(41,42)을 관찰하는 관찰자의 좌안(51) 및 우안(52)간의 거리를 상기 관찰자가 착용하는 입체안경에 부착한 감지기나 수동조작에 의해 측정하여 상기 영상확/축장치(21,22)로 전송한다.The binocular distance ratio measurement process (S24) is a sensor or manual attached to the stereoscopic glasses worn by the observer the distance between the left eye 51 and the right eye 52 of the observer to observe the left / right image (41, 42) It measures by operation and transmits to the image expansion / axis apparatus 21,22.
상기 영상생성단계(S30)는 상기 상호 일정간격 이격된 좌/우카메라(11,12)의 촬영작동에 의해 좌/우카메라(11,12)에서 각각 상이한 피사체(60)의 영상을 생성하고, 이 생성된 영상을 좌/우 영상 확/축장치(21,22)로 전송한다.The image generating step (S30) generates images of different subjects 60 in the left and right cameras 11 and 12, respectively, by photographing operations of the left and right cameras 11 and 12 spaced apart from each other by a predetermined interval. The generated image is transmitted to the left and right image expansion / reduction devices 21 and 22.
이때, 상기 좌카메라(11)와 우카메라(12)가 이루는 사이간격과, 이 좌/우카메라(11,12)에서 생성한 영상을 관찰하게 되는 관찰자의 좌안(51)과 우안(52)이 이루는 사이간격은 동일한 간격을 이루도록 설정하여 상기 좌/우카메라(11,12)에서 생성한 영상의 확대 혹은 축소표시를 방지함은 물론이다.At this time, the left eye 51 and the right eye 52 of the observer who observes the interval between the left camera 11 and the right camera 12 and the image generated by the left and right cameras 11 and 12 The interval between the two is set to have the same interval to prevent the enlarged or reduced display of the image generated by the left and right cameras (11, 12) of course.
상기 보정비율산출단계(S40)는 촬상/영상비율산출과정(S41)과. 영상/양안간 이격비율산출과정(S42)을 포함한다.The correction ratio calculation step (S40) is the image / image ratio calculation process (S41) and. The image / binocular spacing ratio calculation process (S42) is included.
상기 촬상/영상비율산출과정(S41)은 상기 촬상비율구축과정(S11)에서 구축된소정 위치에 정지된 피사체(60)에 대한 촬상비율(α)과 상기 피사체(60)를 촬영하여 생성된 영상에 대한 영상비율(β)에 대비하여, 실제 피사체(60)에 대한 촬영을 이루어 생성된 상기 이동된 피사체(60) 혹은 상기 카메라(11,12)의 확대 및 축소 촬영에 의해 변경된 촬상비율(α')과 영상비율(β')의 차이 치를 계산하고, 이 계산 치에서 상기 촬상비율(α)과 영상비율(β)이 상호 일치하도록 산출된 산출데이터를 상기 촬상비율(α')을 이루는 단일영상과 함께 상기 영상확/축장치(21,22)로 전송한다.The imaging / image ratio calculation process S41 is an image generated by photographing the imaging ratio α and the subject 60 with respect to the stationary subject 60 at a predetermined position established in the imaging ratio construction process S11. In contrast to the image ratio β with respect to the image ratio β, the imaging ratio α changed by zooming in and out of the moved subject 60 or the cameras 11 and 12 generated by photographing the actual subject 60. Calculates the difference between ')' and the image ratio β ', and calculates the calculated data that the imaging ratio α and the image ratio β coincide with each other to form the imaging ratio α'. The image is transmitted to the image expansion / axis device 21 and 22 together with the image.
여기서, 상기 촬상비율(α)과 영상비율(β)과의 관계를 식으로 나타내면 다음과 같다.Here, the relationship between the imaging ratio α and the image ratio β is expressed as follows.
D/A = E/B = F/CD / A = E / B = F / C
D = A*(F/C)D = A * (F / C)
E = B*(F/C)E = B * (F / C)
상기 영상/양안간이격비율산출과정(S42)은 상기 영상간이격비율구축과정(S13)에서 구축된 소정위치에 정지된 피사체(60)에 대한 촬영으로 새성되어 상기 표시장치(40)를 통해 표시되는 좌영상(41)과 우영상(42)사이의 이격거리비율(X)과 관찰자의 좌안(51)과 우안(52)간의 이격거리비율(N) 대비하여, 변경된 좌/우안(51,52)간의 이격거리비율(S, L)과 이에 따라 변경된 좌/우영상(41,42)간의 이격거리비율(Y, Z)에 대한 계산을 이루고, 이 계산 치에 따라 상기좌/우영상(41,42)의 중심점간 이격거리비율(X, Y, Z)을 산출하고, 이를 상기 영상확/축장치로 전송한다.The image / binocular spacing ratio calculation process (S42) is newly generated by photographing a still subject (60) at a predetermined position constructed in the image spacing ratio construction process (S13) and displayed on the display device 40. The left / right eye (51, 52) is changed in contrast with the separation distance ratio (X) between the left image 41 and the right image 42 and the separation distance ratio (N) between the left eye 51 and the right eye 52 of the observer. ) Calculates the separation distance ratio (S, L) between the two and the separation distance ratio (Y, Z) between the left and right images (41, 42) accordingly, and according to the calculated value A distance distance ratio (X, Y, Z) between the center points is calculated and transmitted to the image expansion / axis apparatus.
여기서, 상기 좌/우안(51,52)간의 이격거리비율(N, S, L)과, 좌/우영상(41,42)의 중심점간 이격거리비율(X, Y, Z)이 이루는 관계식으로 나타내면 다음과 같다.Here, the relationship between the separation distance ratio (N, S, L) between the left and right eyes (51, 52) and the separation distance ratio (X, Y, Z) between the center points of the left and right images (41, 42) It is as follows.
본 실시 예에서 상기 수식 중의 부호 N은 관찰자의 최초 혹은 평균 좌/우안(51,52)간의 이격거리비율이고, 상기 부호 S는 상기 관찰자의 좌/우안(51,52)이 이루는 간격보다 좁은 간격을 이루는 좌/우안(51,52)간의 이격거리비율이며, 상기 부호 L은 상기 관찰자의 최초 혹은 평균 좌/우안(51,52)간의 간격(N)보다 큰 간격을 이루는 좌/우안(51,52)간의 이격거리비율을 나타낸다.In the present embodiment, the code N in the formula is a distance ratio between the first or average left and right eyes 51 and 52 of the observer, and the sign S is a narrower space than the space formed by the left and right eyes 51 and 52 of the observer. The ratio of the distance between the left and right eyes 51 and 52, wherein the sign L represents a distance larger than the distance N between the observer's first or average left and right eyes 51 and 52, The separation distance ratio between 52) is shown.
또, 상기 부호 X는 상기 관찰자의 최초 혹은 평균 좌/우안(51,52)간의 이격거리비율(N)일 때, 상기 표시장치(40)에 표시되는 좌/우영상(41,42)간의 평균 혹은 최초 이격거리비율(X)로써, 이는 상기 관찰자의 좌/우안(51,52)간의 이격거리비율이 부호 N일 경우, 상기 좌/우영상(41,42)의 중심점이 이루는 간격이 부호 X로 되어 정상적인 영상의 관찰이 가능하게 된다.Also, the symbol X is an average between the left and right images 41 and 42 displayed on the display device 40 when the distance ratio N between the first or average left and right eyes 51 and 52 of the observer is displayed. Alternatively, as an initial separation distance ratio X, which is a distance between the left and right eyes 51 and 52 of the observer, the interval between the center points of the left and right images 41 and 42 is code X. The normal image can be observed.
또한, 상기 부호 Y는 상기 좌/우안(51,52)간의 이격비율이 기준보다 작은 s일 경우, 상기 좌/우영상(41,42) 중심점간의 이격비율을 나타낸 것이며, 상기 부호 Z는 상기 좌/우안(51,52)간의 이격비율이 기준보다 큰 L일 경우, 상기 좌/우영상(41,42) 중심점간의 이격비율을 나타낸 것이다.Also, the symbol Y represents the separation ratio between the center points of the left and right images 41 and 42 when the separation ratio between the left and right eyes 51 and 52 is less than the reference value, and the sign Z represents the left and right eyes. When the separation ratio between the right and right eyes 51 and 52 is greater than L, the separation ratio between the center points of the left and right images 41 and 42 is shown.
상기 영상보정단계(S50)는 상기 촬상/영상비율산출과정(S41)과 상기 영상야안간이격비율산출과정(S42)에서 산출된 계산 치로서 상기 좌/우영상(41,42)의 영상비율(β)과 영상간이격비율을 규정하고 이 규정치에 의해 상기 좌/우여상(41,42)의 표시크기를 규정하여 이 규정치를 상기 좌/우영상합성장치(31,32)로 전송한다.The image correction step (S50) is a calculated value calculated in the imaging / image ratio calculation process (S41) and the image field-to-eye ratio ratio calculation process (S42), and the image ratio of the left / right images 41 and 42 ( β) and the image gap ratio are defined, and the prescribed size is specified by the prescribed value, and the prescribed value is transmitted to the left / right image synthesizing apparatus 31,32.
여기서, 상기 촬상비율(α)과 영상비율(β)을 일치시키도록 산출한 보정정보와 상기 영상간이격비율과 양안간이격비율을 일치시키도록 산출한 보정정보를 상기 좌/우카메라(11,12)에 의해 촬영된 영상과 함께 좌/우영상확/축장치(21,22)로 전송한다.Here, the left and right cameras 11, the correction information calculated to match the imaging ratio (α) and the image ratio (β) and the correction information calculated to match the interval between the images and the ratio between the binocular; Along with the image photographed by 12) is transmitted to the left / right image expansion / storage device (21, 22).
또, 상기 좌/우카메라(11,12)에서 생성한 영상의 각 장면마다 상기 보정정보를 수록하고, 이를 상기 좌/우영상확/축장치(21,22)로 전송하여 상기 좌/우카메라(11,12)에서 생성한 영상자연 각각에 대한 보정을 이루며, 이를 재차 동영상으로 취합하는 것이 바람직하다.The left and right cameras record the correction information for each scene of the image generated by the left and right cameras 11 and 12, and transmit the correction information to the left and right image expansion / axis apparatuses 21 and 22. It is preferable to make a correction for each of the video images generated in (11, 12) and to collect them again as a video.
또한, 상기 좌/우영상(41,42)에 대한 확대 및 축소는 상기 좌/우영상(41,42)이 표시하는 표시장치(40)의 크기가 일정하므로, 상기 좌/우영상(41,42)의 확대시 영상의 중심점을 기준으로 확대될 부분을 잘라낸 후에 이 잘라내어진 영상을 상기 좌/우영상확/축장치(21,22)에 규정된 산술 치에 따라 확대하여 상기 표시장치(40)의 화면크기에 유사한 크기로 이루며, 상기 좌/우영상(41,42)의 축소의 경우, 영상을 상기 좌/우영상확/축장치(21,22)에 규정된 산술 치에 따라 축소하여 상기 표시장치(40)의 화면에 표시하고, 이때 상기 영상이 축소되면서 상기 표시장치(40)의화면과 이루는 여백부분에 입체영상 생성에 적합한 특정색상(본 발명에서는 검정색)을 채워 축소영상을 이루는 것이 바람직하다.In addition, since the size of the display device 40 displayed by the left and right images 41 and 42 is constant, the left and right images 41 and 42 are enlarged and reduced. 42, the portion to be enlarged is cut out on the basis of the center point of the image, and then the cropped image is enlarged according to the arithmetic values defined in the left / right image expansion / axis devices 21 and 22 to display the display device 40. The image size is similar to the size of), and in the case of the reduction of the left / right images 41 and 42, the image is reduced according to the arithmetic values defined in the left / right image expansion / axis devices 21 and 22. Displayed on the screen of the display device 40, the image is reduced to form a reduced image by filling a specific color (black in the present invention) suitable for generating a stereoscopic image in the blank portion of the screen of the display device 40 It is preferable.
상기 크기가 일정하게 형성된 표시장치(40)에 대해 좌/우영상(41,42)의 확대 혹은 축소 비율을 구하는 관계식을 나타내면 다음과 같다.A relational expression for calculating an enlargement or reduction ratio of the left / right images 41 and 42 with respect to the display device 40 having a constant size is as follows.
e = E/H = (A/H)*(C/F)e = E / H = (A / H) * (C / F)
여기서, 상기 부호 중의 d는 좌/우영상(41,42)의 가로수정비율을 나타내고, 부호 e는 좌/우영상(41,42)의 세로수정비율을 나타내며, 부호 G, H는 각각 표시장치(40)의 가로, 세로 크기를 나타낸다.Where d denotes the horizontal correction ratio of the left and right images 41 and 42, and e denotes the vertical correction ratio of the left and right images 41 and 42, and G and H denote display devices, respectively. The horizontal and vertical sizes of 40 are shown.
상기 영상합성단계(S60)는 상기 좌/우영상(41,42)의 영상비율(β) 및 영상간이격비율이 규정된 영상데이터를 상기 좌/우카메라(11,12)에서 생성된 좌/우영상에 적용하여 상기 표시장치(40)로 순차 혹은 동시에 전송한다.The image synthesis step (S60) is a left / right camera (11, 12) generated by the left / right camera (11, 12) the image data, the image ratio (β) of the left / right image (41, 42) and the interval between the image is defined It is applied to the right image and transmitted to the display device 40 sequentially or simultaneously.
상기 보정영상출력단계(S70)는 상기 좌/우영상확/축장치(21,22)에서 확대 및 축소된 보정영상이 표시장치(40)로 전송되어 상기 좌/우영상합성장치(31,32)의 제어에 의해 순차적으로 표시된다.In the corrected image output step (S70), the corrected image enlarged and reduced by the left / right image enlargement / reduction devices 21 and 22 is transmitted to the display device 40, and the left / right image synthesis apparatus 31 and 32 are displayed. Are sequentially displayed under the control of
다음에는 본 발명의 실시 예에 따른 입체영상의 변형보정 시스템을 설명한다.Next, a deformation correction system of a stereoscopic image according to an exemplary embodiment of the present invention will be described.
도 2는 본 발명에 따른 입체영상 변형보정 시스템을 도시한 것으로, 본 발명은 좌/우카메라(11,12)와 좌/우위치감지기(81,82)와 좌/우영상확/축장치(21,22)와좌/우영상합성장치(31,32)와 표시장치(40)를 포함한다.Figure 2 shows a three-dimensional image distortion correction system according to the present invention, the present invention is the left / right cameras (11, 12) and the left / right position detector (81, 82) and the left / right image expansion / axis device ( 21 and 22, and a left / right image synthesizing device 31 and 32 and a display device 40.
상기 좌/우카메라(11,12)는 상호 소정간격 이격되어 설치되면서, 동일한 피사체(60)에 대해 상이한 위치의 모습을 촬영하도록 설치된다.The left and right cameras 11 and 12 are installed to be spaced apart from each other by a predetermined distance, and are photographed to photograph different positions of the same subject 60.
상기 좌/우위치감지기(81,82)는 상기 좌/우카메라(11,12)의 최초 설치위치 즉, 지면과의 거리와, 좌/우카메라(11,12)가 촬영하는 방위와, 좌/우카메라(11,12)의 기울기 등을 측정하도록 상기 좌/우카메라(11,12)의 일측에 접합된다.The left / right position detectors 81 and 82 are the first installation positions of the left and right cameras 11 and 12, that is, the distance to the ground, the orientations to be taken by the left and right cameras 11 and 12, and the left and right positions. It is bonded to one side of the left and right cameras 11 and 12 so as to measure the inclination and the like of the right and right cameras 11 and 12.
여기서, 상기 좌/우위치감지기(81,82)는 상기 좌/우카메라(11,12)내부에 장착되어 카메라의 초점에 따라 상기 좌/우카메라(11,12)의 지면과의 이격거리와, 방위와, 기울기 등을 측정할 수 있음은 물론이다.Here, the left / right position detectors 81 and 82 are mounted inside the left / right cameras 11 and 12 and are spaced apart from the ground of the left / right cameras 11 and 12 according to the focus of the camera. Of course, the orientation and the tilt can be measured.
상기 좌/우영상확/축장치(21,22)는 상기 좌/우카메라(11,12)에 의해 촬영된 좌/우영상에 대한 촬상비율(α)과, 영상비율(β)과, 영상간이격비율(X)과, 양안간 이격비율(N)에 대한 비교 산출 치에 따라 상기 표시장치(40)에 표시되는 좌/우영상(41,42)의 가로비율 및 세로비율에 대한 크기를 규정하여 상기 좌/우영상합성장치(31,32)로 전송하도록 된 것이다.The left / right image enlargement / axis apparatuses 21 and 22 include an imaging ratio α, an image ratio β, and an image with respect to the left / right image captured by the left / right cameras 11 and 12. The size of the aspect ratio and the aspect ratio of the left and right images 41 and 42 displayed on the display device 40 according to the comparative calculation value of the separation ratio X and the separation ratio N between the two eyes. It is to be prescribed and transmitted to the left / right image synthesizing apparatus (31, 32).
상기 표시장치(40)는 입체영상을 표시할 수 있도록 다수의 액정화소가 형성된 액정표시장치로 구성된다.The display device 40 includes a liquid crystal display device in which a plurality of liquid crystal pixels are formed to display a stereoscopic image.
여기서, 상기 표시장치(40)는 상기 입체영상이 상호 이격 혹은 전후방으로 표시되는 보편적인 스크린과, 이 스크린을 통해 표시된 2개 이상의 입체영상을 관찰자로 하여금 그 일부분이 겹치면서 입체로 느끼도록 하는 입체안경 등으로 구성될 수 있음은 물론이다.In this case, the display device 40 is a universal screen in which the stereoscopic images are displayed to be spaced apart from each other or front and rear, and stereoscopic glasses for allowing the viewer to feel two or more stereoscopic images displayed through the screens in three-dimensional overlapping portions. Of course, it can be configured as.
이하, 본 발명의 실시 예에 따라 입체영상의 변형이 보정되어 출력되는 것을 설명한다.Hereinafter, the deformation of the stereoscopic image is corrected and output according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에서는 좌/우카메라(11,12)의 대물렌즈 중심이 일직선상에 위치되도록 설치함과 더불어, 동일한 피사체를 촬영하는 다수개의 카메라 중에서 관찰자의 양안간이격거리(N)와 동일한 이격거리를 갖는 2대의 카메라(11,12)와, 상기 카메라(11,12)에서 각각 촬영한 2개의 좌/우영상(41,42)을 단일개의 액정화면에 상호 소정간격 이격된 상태로 출력하는 표시장치(40)로 구성된 입체영상 생성 시스템에서의 변형보정방법을 설명한다.In the embodiment of the present invention, the center of the objective lens of the left and right cameras 11 and 12 is installed in a straight line, and the same distance between the binocular distance N of the observer among the plurality of cameras photographing the same subject. Two cameras 11 and 12 having a separation distance and two left and right images 41 and 42 respectively photographed by the cameras 11 and 12 are outputted on a single LCD screen at predetermined intervals from each other. The distortion correction method in the stereoscopic image generation system composed of the display device 40 will now be described.
최초 위치 혹은 기준이 되는 위치에 정지된 피사체(60)에 대한 촬영을 이루고 그에 따른 촬상비율(α)과 영상비율(β)과 영상간이격비율(X)과 양안간이격비율(N)을 측정하여 좌/우영상확/축장치(21,22)로 전송/저장한다.Taking photographs of the stationary subject 60 at the initial position or the reference position, and measuring the imaging ratio α, the image ratio β, the image separation ratio X, and the binocular separation ratio N accordingly. To the left / right image expansion / axis device (21, 22).
상기 피사체(60)의 이동이나 상기 좌/우카메라(11,12)의 확대 혹은 축소 촬영에 의해 변경되는 촬상가로비율(A)와 촬상세로비율(B)와 촬상거리비율(C)에 따라 새로운 촬상비율(α')을 측정하여, 상기 촬상비율(α')에 해당하는 각각의 정지영상을 상기 촬상비율(α')과 함께 좌/우영상확/축장치(21,22)로 전송한다.According to the imaging aspect ratio (A), the imaging portrait ratio (B), and the imaging distance ratio (C) which are changed by the movement of the subject 60 or the enlargement or reduction photographing of the left and right cameras 11 and 12. The imaging ratio α 'is measured, and each still image corresponding to the imaging ratio α' is transmitted to the left / right image expansion / axis apparatuses 21 and 22 together with the imaging ratio α '. .
이때, 상기 피사체(60)의 이동에 따라 이동되는 카메라(11,12)나, 혹은 피사체(60)의 확대/축소된 모습에 따른 카메라(11,12)의 촬상영역의 변화 등이 상기 좌/우카메라(11,12)에 연결된 좌/우위치감지기(81,82)에 의해 측정되어 계측데이터로 변환되면서 상기 좌/우영상확/축장치(21,22)로 전송된다.In this case, the change of the imaging area of the cameras 11 and 12 moving in response to the movement of the subject 60 or the cameras 11 and 12 according to the enlarged / reduced state of the subject 60 may be performed. It is measured by the left and right position sensors 81 and 82 connected to the right cameras 11 and 12 and converted into measurement data and transmitted to the left and right image expansion / axis apparatuses 21 and 22.
상기 기준 데이터에 의한 최초 촬상비율(α)과, 상기 피사체(60)의 이동 혹은 카메라(11,12)의 확/축 촬영에 의해 변경된 촬상비율(α')을 상호 비교·계산하여 표시장치(40)을 통해 표시되는 좌/우영상(41,42)에 대한 크기비율을 구하고, 이 산출된 규정 치와 상기 좌/우카메라(11,12)에 의해 촬영된 좌/우영상(41,42)을 좌/우영상확/축장치(21,22)로 전송한다.The display device may be obtained by comparing and calculating the first imaging ratio α based on the reference data and the imaging ratio α ′ changed by movement of the subject 60 or expansion / axis imaging of the cameras 11 and 12. The size ratio of the left and right images 41 and 42 displayed through 40 is obtained, and the calculated value and the left and right images 41 and 42 photographed by the left and right cameras 11 and 12 are calculated. ) Is transmitted to the left / right image expansion / axis device (21, 22).
상기 좌/우영상확/축장치(21,22)로 전송된 좌/우영상(41,42)은 상기 영상크기비율 규정 치에 의해 확대 혹은 축소된다.The left / right images 41 and 42 transmitted to the left / right image enlargement / axis apparatuses 21 and 22 are enlarged or reduced by the image size ratio prescribed value.
여기서, 상기 좌/우영상(41,42) 각각에 대한 보정정보와 영상의 장면이 각각 좌/우영상확/축장치(21,22)로 입력되어 상기 각 좌/우영상(41,42)에 대한 보정을 이루고, 보정이 완료된 각 영상장면을 상기 좌/우영상합성장치(31,32)로 전송한다.Here, the correction information for each of the left and right images 41 and 42 and the scene of the image are input to the left and right image expansion / axis apparatuses 21 and 22, respectively, so that the left and right images 41 and 42 are provided. Correction is performed, and each corrected image scene is transmitted to the left / right image synthesis apparatuses 31 and 32.
상기 좌/우영상합성장치(31,32)로 전송된 좌/우영상(41,42)은 순차적으로 상기 표시장치(40)로 전송된다.The left and right images 41 and 42 transmitted to the left and right image synthesis apparatuses 31 and 32 are sequentially transmitted to the display device 40.
상기 표시장치(40)로 전송된 좌/우 영상(41,42)은 새로이 구성된 상기 촬상비율(α')과 동일한 비율을 이루는 새로운 영상비율(β')을 이루면서 관찰자의 좌/우안(51,52)을 통해 관찰된다.The left / right images 41 and 42 transmitted to the display device 40 form a new image ratio β 'which is the same as the newly configured imaging ratio α' while the left / right eye 51 of the observer is formed. 52).
또, 상기 좌/우영상(41,42)을 관찰하는 관찰자의 양안간이격거리(N)가 상이하게 변경된 경우, 상기 관찰자의 양안간이격거리(N, S, L)와 동일한 거리로 변경되는 영상간이격거리(X, Y, Z)가 적용되도록 상기 좌/우영상합성장치(31,32)에서 좌/우영상(41,42)을 상기 표시장치(40)에서 관찰자에 대해 양측방향으로 이동한다.In addition, when the distance between the binocular distance (N) of the observer for observing the left / right image (41, 42) is changed differently, the distance between the distance between the binocular distance (N, S, L) of the observer is changed to The left and right images 41 and 42 of the left and right image synthesizing devices 31 and 32 are applied in both directions with respect to the viewer in the display device 40 such that the distances between the images X, Y, and Z are applied. Move.
이때, 상기 좌/우영상합성장치(31,32)에 기 입력한 상기 표시장치(40)의 전체면에 대한 좌표에 의해, 상기 표시장치(40)로 전송하는 각각의 영상에 대해 상기표시장치(40)에서의 위치좌표를 양안간이격비율에 의해 규정한 영상간이격비율에 따라 설정하여 전송·표시한다.In this case, the display device for each image transmitted to the display device 40 by the coordinates of the entire surface of the display device 40 previously inputted to the left / right image synthesizing devices 31 and 32. The positional coordinates at (40) are set in accordance with the video separation ratio defined by the binocular spacing ratio, and then transmitted and displayed.
따라서, 이동하는 피사체(60)혹은 상기 피사체(60)에 대한 확대 및 축소 촬영으로 인해 발생하는 촬상비율(α)의 변화에 따라 좌/우영상(41,42)의 크기가 확/축되면서 관찰자에게 관찰되는 영상비율(β)이 변경되어 상기 피사체 (60)에 대한 실제적인 입체영상의 지속적인 표시가 이루어지며, 상기 관찰자의 좌안(51)과 우안(52)간의 간격 변화에 따라 상기 좌/우영상(41,42)의 중심점간격이 변경되면서 표시장치(40)를 통해 표시되어 상기 좌/우영상(41,42)의 이상 변형이 보정된다.Accordingly, the observer expands and contracts the size of the left and right images 41 and 42 according to the change in the imaging ratio α caused by the zooming in and out of the moving subject 60 or the subject 60. The image ratio β observed at is changed to achieve continuous display of the actual stereoscopic image of the subject 60, and the left / right side is changed according to the change of the distance between the left eye 51 and the right eye 52 of the observer. As the center point intervals of the images 41 and 42 are changed, they are displayed through the display device 40 to correct abnormal deformations of the left and right images 41 and 42.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes are intended to fall within the scope of the claims.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 피사체의 이동 혹은 상기 피사체에 대한 확대 및 축소 촬영에 따라 표시장치에 표시되는 영상의 상이한 거리감이 상기 영상의 확/축 작용으로 인해 보정되어 표시하고, 관찰자의 좌안 및 우안의 상이한 거리로 인해 발생되는 입체영상의 변형이 좌영상과 우영상의 거리조절에 의해 보정되도록 됨에 따라, 실제적인 입체영상을 표시할 수 있어 입체영상의 질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, a different sense of distance of an image displayed on the display device according to the movement of the subject or the enlargement and reduction of the subject is corrected and displayed due to the expansion / axis action of the image, and the left eye of the observer is displayed. And since the deformation of the stereoscopic image generated by the different distance of the right eye is corrected by the distance control of the left image and the right image, it is possible to display the actual stereoscopic image, thereby improving the quality of the stereoscopic image. .
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