KR20180105402A - 투명 디스플레이 장치, 그 제어 방법 및 컴퓨터 판독가능 기록 매체 - Google Patents

투명 디스플레이 장치, 그 제어 방법 및 컴퓨터 판독가능 기록 매체 Download PDF

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Abstract

투명 디스플레이 장치가 개시된다. 본 투명 디스플레이 장치는, 투명 디스플레이 장치의 배경을 투영하고, 영상을 표시하는 투명 디스플레이, 투명 디스플레이 장치의 배경 방향을 촬상하여, 배경 영상을 생성하는 촬상부 및 생성된 배경 영상 중 투명 디스플레이에 투영되는 배경 영역의 영상 정보를 화소 별로 분석하고, 분석된 배경 영역의 영상 정보를 이용하여 투명 디스플레이에 표시될 영상을 보정하고, 보정된 영상이 표시되도록 투명 디스플레이를 제어하는 프로세서를 포함한다.

Description

투명 디스플레이 장치, 그 제어 방법 및 컴퓨터 판독가능 기록 매체{ TRANSPARENT DISPLAY APPARATUS, METHOD FOR CONTROLLING THE SAME AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM }
본 개시는 투명 디스플레이 장치, 그 제어 방법 및 컴퓨터 판독가능 기록 매체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 투과되는 배경 영상을 차단하는 투명 디스플레이 장치, 그 제어 방법 및 컴퓨터 판독가능 기록 매체에 관한 것이다.
몇 년 전부터 전세계를 휩쓴 스마트폰, 태블릿 PC 열풍이 소비 성향을 비롯하여 생활 패턴까지 변화시키고 있다. 그만큼 요즘 IT 기기는 우리의 일상과 대단히 밀접한 관계를 맺고 있다. 그동안 영화에서나 볼 법한 신기술을 이제는 누구라도 쉽게 사용할 수 있게 되었기 때문이다. 그 가운데 대표적인 신기술 중 하나가 바로 '증강현실(Augmented Reality, AR)'이다.
투명 디스플레이 장치는 화면의 뒷 배경이 비춰 보이는 표시 장치로 배경과 컨텐츠를 동시에 관찰할 수 있어 증강현실(Augmented Reality, AR) 환경에 최적화된 장비이다.
그러나, 사용자가 배경 없이 영상만을 시청하고자 하는 경우에도 투명 디스플레이 장치를 투과하는 투과광과 디스플레이되는 영상이 혼합되어 사용자 입장에서는 시인성이나 시청 화질이 감소되는 문제점이 있었다.
이에 따라, 투명 디스플레이 장치에 있어서 사용자가 원하는 경우에는 영상 정보 손실 및 영상의 색채 왜곡을 최소화하면서 투과광을 차단하는 기술에 대한 필요성이 대두되었다.
본 개시는 상술한 필요성에 따라 안출된 것으로, 본 개시의 목적은 투과되는 배경 영상을 차단하는 투명 디스플레이 장치, 그 제어 방법 및 컴퓨터 판독가능 기록 매체를 제공하는 것이다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 투명 디스플레이 장치는, 상기 투명 디스플레이 장치의 배경을 투영하고, 영상을 표시하는 투명 디스플레이, 상기 투명 디스플레이 장치의 배경 방향을 촬상하여, 배경 영상을 생성하는 촬상부 및 상기 생성된 배경 영상 중 상기 투명 디스플레이에 투영되는 배경 영역의 영상 정보를 화소 별로 분석하고, 상기 분석된 배경 영역의 영상 정보를 이용하여 상기 투명 디스플레이에 표시될 영상을 보정하고, 상기 보정된 영상이 표시되도록 상기 투명 디스플레이를 제어하는 프로세서를 포함한다.
이 경우, 상기 프로세서는, 상기 배경 영역의 영상 정보 및 상기 표시될 영상 정보를 RGB 표색계에서 XYZ 표색계로 변환하고, 상기 표시될 영상의 XYZ 값에서 상기 변환된 배경 영역의 영상의 XYZ 값의 기설정된 비율을 차감하여 상기 표시될 영상을 보정하고, 상기 보정된 영상을 RGB 표색계로 변환하여 상기 투명 디스플레이에 제공할 수 있다.
이 경우, 상기 기설정된 비율은, 0 보다 크고 1보다 작거나 같을 수 있다.
한편, 상기 프로세서는, 상기 보정된 영상의 XYZ 값이 음수인 경우 상기 음수의 절대값 및, 상기 보정된 영상이 사용자에게 인지되는 색과 상기 표시될 영상의 색의 차이 중 적어도 하나에 기초하여 상기 기설정된 비율을 결정할 수 있다.
이 경우, 상기 프로세서는, 상기 음수의 절대값의 기대값 및 상기 색의 차이가 최소가 되는 값으로 상기 기설정된 비율을 결정할 수 있다.
한편, 상기 프로세서는, 상기 배경 영역의 영상에서 XYZ 값의 차이가 기설정된 값 이상인 경계가 존재하면, 상기 경계를 기준으로 각 영역 별로 상기 기설정된 비율을 결정할 수 있다.
한편, 상기 프로세서는, 상기 표시될 영상의 프레임 별로 상기 기설정된 비율을 결정할 수 있다.
한편, 상기 프로세서는, 상기 표시될 영상의 복수의 프레임 별로 상기 기설정된 비율을 결정할 수 있다.
한편, 상기 프로세서는, 상기 배경 영역의 영상의 X, Y 및 Z 값 각각에 대해 상기 기설정된 비율을 결정할 수 있다.
한편, 상기 투명 디스플레이 장치는, OST-HMD(Optical See-Through Head Mounted Display)일 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따른 투명 디스플레이 장치의 제어 방법은, 상기 투명 디스플레이 장치의 배경 방향을 촬상하여, 배경 영상을 생성하는 단계, 상기 생성된 배경 영상 중 상기 투명 디스플레이에 투영되는 배경 영역의 영상 정보를 분석하는 단계, 상기 분석된 배경 영역의 영상 정보를 이용하여 상기 투명 디스플레이에 표시될 영상을 보정하는 단계 및 상기 보정된 영상을 표시하는 단계를 포함한다.
이 경우, 상기 보정하는 단계는, 상기 배경 영역의 영상 정보 및 상기 표시될 영상 정보를 RGB 표색계에서 XYZ 표색계로 변환하는 단계 및 상기 표시될 영상의 XYZ 값에서 상기 변환된 배경 영역의 영상의 XYZ 값의 기설정된 비율을 차감하여 상기 표시될 영상을 보정하는 단계를 포함하고, 상기 표시하는 단계는, 상기 보정된 영상을 RGB 표색계로 변환하는 단계 및 상기 RGB 표색계로 변환된 영상을 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 기설정된 비율은, 0 보다 크고 1보다 작거나 같을 수 있다.
한편, 상기 기설정된 비율은, 상기 보정된 영상의 XYZ 값이 음수인 경우 상기 음수의 절대값 및, 상기 보정된 영상이 사용자에게 인지되는 색과 상기 표시될 영상의 색의 차이 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
이 경우, 상기 기설정된 비율은, 상기 음수의 절대값의 기대값 및 상기 색의 차이가 최소가 되는 값으로 결정될 수 있다.
한편, 상기 기설정된 비율은, 상기 배경 영역의 영상에서 XYZ 값의 차이가 기설정된 값 이상인 경계가 존재하면, 상기 경계를 기준으로 각 영역 별로 결정될 수 있다.
한편, 상기 기설정된 비율은, 상기 표시될 영상의 프레임 별로 결정될 수 있다.
한편, 상기 기설정된 비율은, 상기 표시될 영상의 복수의 프레임 별로 결정될 수 있다.
한편, 상기 기설정된 비율은, 상기 배경 영역의 영상의 X, Y 및 Z 값 각각에 대해 결정될 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따른 투명 디스플레이 장치의 제어 방법을 실행하기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독가능 기록 매체에 있어서, 상기 제어 방법은, 상기 투명 디스플레이 장치의 배경 방향을 촬상하여, 배경 영상을 생성하는 단계, 상기 생성된 배경 영상 중 상기 투명 디스플레이에 투영되는 배경 영역의 영상 정보를 분석하는 단계, 상기 분석된 영상 정보를 이용하여 상기 투명 디스플레이에 표시될 영상을 보정하는 단계 및 상기 보정된 영상을 표시하는 단계를 포함한다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 투명 디스플레이 장치의 일 예를 도시한 도면,
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 투명 디스플레이 장치의 간략한 구성을 나타내는 블럭도,
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 투명 디스플레이 장치의 구체적인 구성을 나타내는 블럭도,
도 4 및 도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따라 배경 영역의 영상의 XYZ 값에 적용될 비율을 결정하는 방법을 도시한 도면,
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 보정 방법에 따라 보정된 영상을 나타낸 도면, 그리고,
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 투명 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 개시에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 개시의 실시 예에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 개시의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 개시의 실시 예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 개시된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시 예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시의 실시 예에서 '모듈' 혹은 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 '모듈' 혹은 복수의 '부'는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 '모듈' 혹은 '부'를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 투명 디스플레이 장치의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 투명 디스플레이 장치(100)는 사용자가 시인하는 투명 디스플레이 장치(100)의 화면 중 적어도 일부 영역이 투명한 것을 의미한다. 여기서 투명 디스플레이 장치(100)는 TV, 전광판, 랩탑 PC, 휴대폰, 태블릿 PC, PDA, MP3 플레이어, 키오스크, 전자 액자, 테이블 디스플레이 장치, OST-HMD(Optical See-Through Head Mounted Display)와 같은 웨어러블 기기와 같이 투명 디스플레이를 구비하여 사용자가 디스플레이 장치의 후단의 배경을 함께 볼 수 있는 다양한 장치로 구현될 수 있다.
사용자(10)는 투명 디스플레이 장치(100)를 통해 영상을 시청할 수 있다. 여기서 영상은 게임 어플리케이션 실행에 따른 게임 영상, 영화, 드라마 등의 컨텐츠 동영상, 정지 영상, 스틸컷 등 다양한 영상이 포함될 수 있다. 사용자(10)는 투명 디스플레이 장치(100)를 통해 투영되는 배경과 함께 투명 디스플레이 장치(100)에서 재생되는 영상을 시청할 수 있다. 여기서 배경은, 투명 디스플레이 장치(100)를 통해 보이는 주변 환경일 수 있다. 한편, 본 실시 예에 따르면, 사용자(10)가 원하는 경우에는, 배경없이 재생되는 영상만을 시청할 수 있다.
본 개시의 투명 디스플레이 장치(100)는 구비된 촬상부(120)에 의해 촬상된 배경 영상을 이용하여 재생되는 영상에 겹쳐 보이는 배경을 삭제할 수 있다. 구체적으로, 투명 디스플레이 장치(100)는 촬상된 배경 영상을 이용하여 재생되고자 하는 영상을 보정하여 표시함으로써, 사용자(10)로 하여금 배경 없이 재생되는 영상만을 시청하는 것으로 인식하게끔 할 수 있다. 이에 대해서는 이하 도 2를 참조하여 자세히 설명하기로 한다.
한편, 도 1에서는 설명의 편의를 위하여 투명 디스플레이 장치(100)의 중앙 상단에 촬상부(120)가 배치된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고, 촬상부(120)는 투명 디스플레이 장치(100)의 하단 또는 양 측단 중 어느 하나에 구비될 수 있다. 또한, 촬상부(120)는 투명 디스플레이 장치(100)와는 별개의 구성으로 투명 디스플레이 장치(100)와 이격적으로 배치되어 투명 디스플레이 장치(100)의 주변 환경을 촬상하고, 투명 디스플레이 장치(100)가 촬상된 영상을 이용하는 형태로 구현될 수도 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 투명 디스플레이 장치의 간략한 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 투명 디스플레이 장치(100)는 투명 디스플레이(110), 촬상부(120) 및 프로세서(130)를 포함한다.
투명 디스플레이(110)는 투명 디스플레이 장치(100)의 배경을 투영할 수 있고, 영상을 표시할 수 있다. 구체적으로, 투명 디스플레이(110)는 사용자의 선택 또는 재생되는 영상의 종류에 따라 재생되는 영상을 그대로 표시하거나, 프로세서(130)에 의해 보정된 영상을 표시할 수 있다.
이러한 투명 디스플레이는 실시 예에 따라 투명 LCD(Liquid Crystal Display) 형, 투명 TFEL(Thin-Film Electroluminescent Panel) 형, 투명 OLED 형, 투사형 등과 같은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
투명 LCD 형이란 현재 사용되고 있는 LCD 장치에서 백라이트 유닛을 제거하고, 한 쌍의 편광판, 광학 필름, 투명 박막 트랜지스터, 투명 전극 등을 사용하여 구현한 투명 디스플레이 장치를 의미한다. 투명 LCD 장치에서는 편광판이나 광학 필름등에 의해 투과도가 떨어지고, 백라이트 유닛 대신 주변 광을 이용하게 되므로 광 효율이 떨어지지만, 대면적 투명 디스플레이를 구현할 수 있다는 장점이 있다.
투명 TFEL 형이란 투명 전극, 무기 형광체, 절연막으로 이루어진 교류형 무기박막 EL 디스플레이(AC-TFEL)를 사용하는 장치를 의미한다. AC-TFEL은 무기 형광체 내부에 가속이 된 전자가 지나가면서 형광체를 여기 시켜 빛을 내게 하는 디스플레이이다. 투명 디스플레이(110)가 투명 TFEL 형태로 구현된 경우, 제어부(130)는 적절한 위치로 전자가 투사되도록 조정하여, 정보 표시 위치를 결정할 수 있다. 무기 형광체, 절연막이 투명한 특성을 가지므로, 매우 투명한 디스플레이를 구현할 수 있다.
그 밖에, 투명 OLED형이란 자체 발광이 가능한 OLED를 이용하는 투명 디스플레이 장치를 의미한다. 유기 발광층이 투명하기 때문에, 양쪽 전극을 투명 전극으로 사용하면, 투명 디스플레이(110)의 구현이 가능하다. OLED는 유기 발광층 양쪽에서 전자와 정공을 주입하여 이들이 유기 발광층 내에서 결합하면서 빛을 내게 된다. 투명 OLED 장치는 이러한 원리를 사용하여 원하는 위치에 전자 및 정공을 주입하여, 정보를 표시할 수 있다.
한편, 투명 디스플레이(110)는 터치 스크린으로 구성되어 사용자의 터치에 의해 사용자의 선택을 입력받을 수도 있다.
촬상부(120)는 투명 디스플레이 장치(100)의 배경 방향을 촬상하여 배경 영상을 생성할 수 있다. 구체적으로, 촬상부(120)는 투명 디스플레이(110)로 투영되어 사용자가 볼 수 있는 배경을 촬상하기 위한 것으로, 사용자가 위치하는 투명 디스플레이 장치(100)의 전면의 반대측인 후면에 배치될 수 있다. 그리고, 촬상부(120)는 투명 디스플레 장치(100)의 후면의 일 측에 배치되어 배경을 촬상할 수 있다. 구체적으로, 투명 디스플레이 장치(100)가 OST-HMD인 경우에는, 촬상부(120)는 사용자의 눈과 가까운 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 투명 디스플레이 장치(100)가 OST-HMD인 경우에는, 촬상부(120)는 투명 디스플레이 장치(100)의 중앙 상단, 중앙 하단, 좌측 및 우측 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 촬상부(120)는 사용자의 시선 추적을 위한 실시 예에서 사용자의 시선이 미치는 영역의 영상을 획득하기 위한 수단으로 사용될 수 있다.
프로세서(130)는 투명 디스플레이(110)에 표시될 영상을 보정하고, 보정된 영상이 표시되도록 투명 디스플레이(110)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(130)는 표시될 영상을 XYZ 표색계에서 보정할 수 있다. 여기서, 프로세서(130)는 촬상부(120)에 의해 생성된 배경 영상 중 투명 디스플레이(110)에 투영되는 배경 영역을 이용하여 표시될 영상을 XYZ 표색계에서 보정할 수 있다. 체적으로, 프로세서(130)는 배경 영역의 영상 정보를 화소 별로 분석하고, 분석된 영상 정보를 이용하여 표시될 영상을 보정할 수 있다. 여기서, 배경 영역은 투명 디스플레이(110)의 크기, 촬상부(120)의 위치 등에 의해 결정될 수 있다.
프로세서(130)는 표시될 영상 및 배경 영역의 영상 정보를 XYZ 표색계로 변환할 수 있다. 여기서, 변환되는 표시될 영상 및 변환되는 배경 영역의 영상은 RGB, YUV, HSV 등 다양한 표색계에 기초한 것일 수 있다. 한편, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 XYZ 표색계에서 수행되는 것으로 한정하여 기재하였으나, 실제 구현시에는 XYZ 표색계 외에 CIE, Lab 표색계 등 다양한 표색계에서도 수행될 수 있다.
구체적으로, 프로세서(130)는 표시될 영상 및 배경 영역의 영상의 화소값을 XYZ 값으로 각각 변환할 수 있다. 여기서, XYZ 값은 XYZ 표색계에서의 값을 의미하고, [X, Y, Z]의 벡터 형태이며, X, Y, Z 각각에 연산이 적용될 수 있다.
XYZ 표색계는 상대 분광 파워 밀도를 3개의 등색함수 x(λ), y(λ), z(λ)에 의해서 평가할 수 있는 표색계로, RGB 표색계에서 1차 변환의 방법에 의해 도출될 수 있다. XYZ 표색계의 기초 자극은 등에너지 스펙트럼이다. 3개의 등색 함수의 하나인 y(λ) 함수가 명순응 비시감도함수와 일치하도록 되어 있다. 또 XYZ 표색계의 관측 시야 지름은 1도에서 4도(0.017에서 0.07rad) 사이에서 적용된다. 일반적으로는 2도 시야에 대한 표색계로 규정되어 있다.
프로세서(130)는 배경 영역의 영상의 XYZ 값을 반영하여 투명 디스플레이(110)에 표시될 영상의 XYZ 값을 보정할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(130)는 배경 영역의 영상의 XYZ 값의 기설정된 비율을 반영하여 표시될 영상의 XYZ 값을 보정할 수 있다. 예를 들어, 식 (1)과 같이 표시될 영상의 XYZ 값에서 배경 영역의 영상의 XYZ 값의 기설정된 비율을 차감하여 표시될 영상의 XYZ 값을 보정할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 표시될 영상의 XYZ 값은 XYZ원영상 으로 기재하기로 한다.
XYZ보정 = XYZ원영상 - α* XYZ배경 (1)
여기서 α는 0 초과 1 이하의 값일 수 있다(0 < α ≤ 1).
구체적으로, α가 1에 가까워질수록 투명 디스플레이(110)에 표시하기 위해 입력된 영상에 보정이 많이 수행되는 것일 수 있다.
다만, 투명 디스플레이(110)에 표시될 영상의 XYZ 값을 보정하는 방법은 상기 식 (1)과 같이 차를 이용한 방법에 한정되지 않고, 표시될 영상의 XYZ 값 자체 기설정된 값을 곱하여 보정하는 등 다양한 방법이 채택 가능하다.
한편, 식 (1)과 같이 영상을 보정한 경우, 사용자에게 인지되는 영상은 식 (2)와 같을 수 있다.
XYZ관찰 = ( XYZ원영상 - α* XYZ배경 ) + XYZ배경 (2)
프로세서(130)는 0 초과 1 이하의 범위에서 배경 영상에 곱해지는 가장 적합한 비율(α)을 결정할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(130)는 보정에 의해 영상의 각 화소가 클리핑(clipping)되는 정도 및 색 왜곡 정도 중 적어도 하나에 기초하여 가장 적합한 비율을 결정할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(130)는 식 (3)와 같이 보정에 의해 영상의 각 화소가 클리핑되는 정도 및 색 왜곡이 최소가 되도록 α를 결정할 수 있다.
α최적 = arg minα ( Error clip + c*Error color ) (3)
여기서, Error clip 는 보정된 영상의 각 화소가 클리핑되는 정도를 의미하고, Error color 는 보정된 영상의 각 화소가 원래 영상과 비교하여 색이 왜곡된 정도를 의미할 수 있다. 그리고, 상수 c는 2일 수 있다.
여기서, 클리핑은 상기 식 (1)에 기초하여 보정을 수행한 경우, 배경 영상의 밝기가 더 밝으면, 즉, XYZ 값이 더 크면 발생할 수 있는 것이다. 구체적으로, 클리핑은 배경 영상의 밝기가 더 밝은 경우, 보정된 XYZ 값에 음수가 포함될 수 있으나, 색에 있어서 음수는 존재하지 않는 바, 보정된 XYZ 값에 음수가 포함된 화소는 X, Y, Z 중 음수인 값을 0으로 표시함에 따라 원래 영상의 정보가 손실되는 것이다.
즉, 프로세서(130)는 보정된 영상의 XYZ 값이 음수인 화소가 존재하면, 식 (4)와 같이 보정된 영상의 음수인 XYZ 값의 절대값의 기대값을 이용하여 보정에 따라 클리핑되는 정도(Error clip)를 판단할 수 있다.
Error clip = EXYZ보정 <0 [│XYZ원영상 - XYZ보정│] / YMax (4)
여기서, E는 기대값이고, YMax는 투명 디스플레이 장치(100)의 피크(peak) 휘도 값이며, 기대값을 피크 휘도로 나누어 정규화를 수행할 수 있다. 다만, 정규화는 필수적인 과정은 아니며, 필요에 따라 생략 가능하다.
한편, 프로세서(130)는 식 (5)와 같이 보정된 영상의 각 화소가 원래 영상과 비교하여 색이 왜곡된 정도(Error color)를 판단할 수 있다.
Error color = E[│x관찰 - x원영상│] + E[y관찰 - y원영상│] (5)
여기서 색 왜곡은 보정된 영상이 사용자에게 인지되는 색과 원래 영상의 색의 차이를 의미할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(130)는 정량적 색도인 [x, y] 값을 비교하여 색 왜곡을 판단할 수 있다. 여기서,
Figure pat00001
이고,
Figure pat00002
이다.
한편, 색 왜곡 정도(Error color)를 측정하는 방식은 x, y를 이용하는 상기 식 (5)에 국한되지 않고, 상기 식 (6)을 이용하여 색 왜곡 정도를 측정할 수도 있다.
Error color = E[│h관찰 - h원영상│] (6)
여기서, h는 CIELab의 색공간의 Hue 오차를 의미할 수 있다.
한편, 프로세서(130)는 투명 디스플레이(110)에서 표시될 영상의 프레임 별로 배경 영역의 영상 정보에 적용될 최적화된 비율을 결정하거나, 표시될 영상의 복수의 프레임 별로 배경 영역의 영상 정보에 적용될 최적화된 비율을 결정할 수 있다.
한편, 프로세서(130)는 배경 영역의 영상 정보에 적용될 최적화된 비율을 결정하기 위해 표시될 영상의 프레임을 딜레이할 수 있다. 예를 들어, 표시될 영상의 프레임 레이트가 30 프레임/초이면, 프로세서(130)는 프레임을 1초간 딜레이하고, 딜레이된 30 프레임 별로 배경 영역의 영상에 적용될 최적화된 비율을 결정하고, 결정된 비율을 이용하여 각 프레임을 보정할 수 있다.
상술한 본 개시의 실시 예에 따르면, 표시될 영상의 손실 없이 효과적으로 영상을 보정할 수 있다.
한편, 프로세서(130)는 배경 영역의 영상 정보에 적용되는 기설정된 비율을 각 영역 별로 복수개 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 배경 영역의 영상에서 XYZ 값의 차이가 기설정된 값 이상인 경계가 존재하면, 경계를 기준으로 각 영역 별로 기설정된 비율을 결정할 수 있다. 구체적으로, 배경 영역의 영상에서 밝기 또는 색이 기설정된 값 이상 차이 나는 영역이 존재하면, 프로세서(130)는 밝기 또는 색이 차이나는 경계를 기준으로 각 영역 별로 배경 영역의 영상에 적용되는 비율을 다르게 결정할 수 있다. 이때, 각 영역 별로 적용되는 비율이 기설정된 값 이상 차이나면, 경계 범위에서는 각 비율의 중간 값을 적용하여 영상 전체에 있어서 경계가 자연스럽게 표시되도록 보정할 수 있다.
이로 인해, 배경 영역의 영상에서 매우 밝거나 색이 다른 영역이 존재하는 경우에도, 표시될 영상을 효과적으로 보정할 수 있어, 사용자가 배경의 중첩 없이 재생되는 영상만을 시청하는 것으로 인지하게 할 수 있다.
한편, 프로세서(130)는 배경 영역의 영상의 X, Y, Z 값 각각에 대해 배경 영역의 영상 정보에 적용될 최적화된 비율을 다르게 결정할 수 있다. 예를 들어, 배경 영역의 영상이 X, Y, Z 중 적어도 하나의 값에 대해서만 매우 큰 값을 갖는다면, 프로세서(130)는 배경 영역의 영상을 효과적으로 제거하기 위하여 매우 큰 값을 갖는 적어도 하나의 값에 대해서는 적용되는 비율이 다른 값에 대해 적용되는 비율보다 크도록 결정할 수 있다.
이로 인해 배경 영역의 영상의 색이 색 공간 중 경계에 치우친 경우에도, 표시될 영상에서 배경 영역의 색을 효과적으로 제거할 수 있다.
그리고, 프로세서(130)는 XYZ 표색계에서 보정된 영상을 RGB 표색계로 변환하여 투명 디스플레이(110)가 표시하도록 투명 디스플레이(110)에 제공할 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 투명 디스플레이 장치의 구체적인 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 투명 디스플레이 장치(100)는 투명 디스플레이(110), 촬상부(120), 프로세서(130), 저장부(140), 통신부(150), 비디오 프로세서(160), 마이크부(170), 오디오 프로세서(180) 및 오디오 출력부(190)을 포함할 수 있다. 여기서, 투명 디스플레이(110) 및 촬상부(120)는 도 2에 도시된 구성과 동일한 바, 중복된 기재는 생략한다.
저장부(140)는 투명 디스플레이 장치(100)의 동작에 필요한 각종 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 구체적으로는, 저장부(140)에는 영상의 화소값을 XYZ 표색계로 변환할 수 있는 테이블이 저장될 수 있다. 그리고, 저장부(140)는 프로세서(130)에 의해 결정된, 배경 영역의 영상에 적용될 최적화된 비율을 저장할 수 있다. 이때, 배경 영역의 영상에 적용될 최적화된 비율은, 투명 디스플레이(110)에 표시될 영상의 프레임 별로 결정되거나, 복수의 프레임 별로 결정된 것일 수 있다. 그리고, 배경 영역의 영상에 경계가 존재하면, 배경 영역의 영상에 적용될 최적화된 비율은, 경계를 기준으로 각 영역마다 결정될 수 있다. 그리고, 배경 영역의 영상의 색이 색 공간에서의 경계에 치우치면, 배경 영역의 영상에 경계가 존재하면, X, Y, Z 값 각각에 대해 결정될 수 있다.
통신부(150)는 다양한 유형의 통신방식에 따라 다양한 유형의 외부 기기와 통신을 수행하는 구성이다. 통신부(150)는 와이파이칩, 블루투스 칩, 무선 통신 칩, NFC 칩을 포함한다. 프로세서(130)는 통신부(150)를 이용하여 각종 외부 기기와 통신을 수행한다.
구체적으로, 통신부(150)는 외부 장치로부터 투명 디스플레이(110)에 표시하기 위한 영상을 수신할 수 있다.
와이파이 칩, 블루투스 칩은 각각 WiFi 방식, 블루투스 방식으로 통신을 수행한다. 와이파이 칩이나 블루투스 칩을 이용하는 경우에는 SSID 및 세션 키 등과 같은 각종 연결 정보를 먼저 송수신하여, 이를 이용하여 통신 연결한 후 각종 정보들을 송수신할 수 있다. 무선 통신 칩은 IEEE, 지그비, 3G(3rd Generation), 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evoloution) 등과 같은 다양한 통신 규격에 따라 통신을 수행하는 칩을 의미한다. NFC 칩은 135kHz, 13.56MHz, 433MHz, 860~960MHz, 2.45GHz 등과 같은 다양한 RF-ID 주파수 대역들 중에서 13.56MHz 대역을 사용하는 NFC(Near Field Communication) 방식으로 동작하는 칩을 의미한다.
프로세서(130)는 RAM(131), ROM(132), CPU(133), GPU(Graphic Processing Unit)(134), 버스(135)를 포함할 수 있다. RAM(131), ROM(132), CPU(133), GPU(Graphic Processing Unit)(134) 등은 버스(135)를 통해 서로 연결될 수 있다.
CPU(133)는 저장부(140)에 액세스하여, 저장부(140)에 저장된 O/S를 이용하여 부팅을 수행한다. 그리고 저장부(140)에 저장된 각종 프로그램, 컨텐츠, 데이터 등을 이용하여 다양한 동작을 수행한다.
ROM(132)에는 시스템 부팅을 위한 명령어 세트 등이 저장된다. 턴-온 명령이 입력되어 전원이 공급되면, CPU(133)는 ROM(132)에 저장된 명령어에 따라 저장부(140)에 저장된 O/S를 RAM(131)에 복사하고, O/S를 실행시켜 시스템을 부팅시킨다. 부팅이 완료되면, CPU(133)는 저장부(140)에 저장된 각종 프로그램을 RAM(131)에 복사하고, RAM(131)에 복사된 프로그램을 실행시켜 각종 동작을 수행한다.
GPU(134)는 투명 디스플레이 장치(100)의 부팅이 완료되면, 투명 디스플레이부(110)에 UI를 디스플레이한다. 구체적으로는, GPU(134)는 연산부(미도시) 및 렌더링부(미도시)를 이용하여 아이콘, 이미지, 텍스트 등과 같은 다양한 객체를 포함하는 화면을 생성할 수 있다. 연산부는 화면의 레이아웃에 따라 각 객체들이 표시될 좌표값, 형태, 크기, 컬러 등과 같은 속성값을 연산한다. 렌더링부는 연산부에서 연산한 속성값에 기초하여 객체를 포함하는 다양한 레이아웃의 화면을 생성한다. 렌더링부에서 생성된 화면(또는 사용자 인터페이스 창)은 투명 디스플레이부(110)로 제공되어, 메인 표시 영역 및 서브 표시 영역에 각각 표시된다.
버튼(136)은 투명 디스플레이 장치(100)의 본체 외관의 전면부나 측면부, 배면부 등의 임의의 영역에 형성된 기계적 버튼, 터치 패드, 휠 등과 같은 다양한 유형의 버튼이 될 수 있다.
비디오 프로세서(160)는 통신부(150)를 통해 수신된 컨텐츠 또는, 저장부(140)에 저장된 컨텐츠에 포함된 비디오 데이터를 처리하기 위한 구성요소이다. 비디오 프로세서(160)에서는 비디오 데이터에 대한 디코딩, 스케일링, 노이즈 필터링, 프레임 레이트 변환, 해상도 변환 등과 같은 다양한 이미지 처리를 수행할 수 있다.
오디오 프로세서(170)는 통신부(150)를 통해 수신된 컨텐츠 또는, 저장부(140)에 저장된 컨텐츠에 포함된 오디오 데이터를 처리하기 위한 구성요소이다. 오디오 프로세서(170)에서는 오디오 데이터에 대한 디코딩이나 증폭, 노이즈 필터링 등과 같은 다양한 처리가 수행될 수 있다.
프로세서(130)는 멀티미디어 컨텐츠에 대한 재생 애플리케이션이 실행되면 비디오 프로세서(160) 및 오디오 프로세서(170)를 구동시켜, 해당 컨텐츠를 재생할 수 있다. 이때, 투명 디스플레이부(110)는 비디오 프로세서(160)에서 생성한 이미지 프레임을 메인 표시 영역, 서브 표시 영역 중 적어도 하나의 영역에 디스플레이할 수 있다.
오디오 출력부(190)는 오디오 프로세서(170)에서 생성한 오디오 데이터를 출력한다.
마이크부(180)는 사용자 음성이나 기타 소리를 입력받아 오디오 데이터로 변환하기 위한 구성이다. 프로세서(130)는 마이크부(180)를 통해 입력되는 사용자 음성을 통화(call) 과정에서 이용하거나, 오디오 데이터로 변환하여 저장부(140)에 저장할 수 있다. 한편, 마이크부(180)는 복수의 위치에서 소리 입력을 받는 스테레오 마이크로 구성될 수 있다.
촬상부(120) 및 마이크부(180)가 마련된 경우, 프로세서(130)는 마이크부(180)를 통해 입력되는 사용자 음성이나 촬상부(120)에 의해 인식되는 사용자 모션에 따라 제어 동작을 수행할 수도 있다. 즉, 투명 디스플레이 장치(100)는 모션 제어 모드나 음성 제어 모드로 동작할 수 있다. 모션 제어 모드로 동작하는 경우, 프로세서(130)는 촬상부(120)를 활성화시켜 사용자를 촬상하고, 사용자의 모션 변화를 추적하여 그에 대응되는 제어 동작을 수행한다. 음성 제어 모드로 동작하는 경우 프로세서(130)는 마이크부(180)를 통해 입력된 사용자 음성을 분석하고, 분석된 사용자 음성에 따라 제어 동작을 수행하는 음성 인식 모드로 동작할 수도 있다.
모션 제어 모드나 음성 제어 모드가 지원되는 투명 디스플레이 장치(100)에서는, 음성 인식 기술 또는 모션 인식 기술이 상술한 다양한 실시 예에 사용될 수 있다. 가령, 사용자가 홈 화면에 표시된 오브젝트를 선택하는 듯한 모션을 취하거나, 그 오브젝트에 대응되는 음성 명령어를 발음하는 경우, 해당 오브젝트가 선택된 것으로 판단하고, 그 오브젝트에 매칭된 제어 동작을 수행할 수 있다.
그 밖에, 도 3에 도시하지는 않았으나, 실시 예에 따라서는, 투명 디스플레이 장치(100) 내에 USB 커넥터가 연결될 수 있는 USB 포트나, 헤드셋, 마우스, LAN 등과 같은 다양한 외부 단자와 연결하기 위한 다양한 외부 입력 포트, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 신호를 수신하여 처리하는 DMB 칩, 다양한 센서 등을 더 포함할 수 있음은 물론이다.
도 4 및 도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따라 배경 영역의 영상의 XYZ 값에 적용될 비율을 결정하는 방법을 도시한 도면이다. 식 (3) 기재한 바와 같이, 배경 영역의 영상의 XYZ 값에 적용될 최적화된 비율은, 보정된 영상이 클리핑된 정도와 색 왜곡이 최소인 비율로 결정될 수 있다.
구체적으로, 도 4는 배경 영역의 영상의 밝기가 어두운 경우 배경 영역의 영상의 XYZ 값에 적용될 최적화된 비율을 결정하는 실시 예이다.
그리고, 도 5는 배경 영역의 영상의 밝기가 밝은 경우 배경 영역의 영상의 XYZ 값에 적용될 최적화된 비율을 결정하는 실시 예이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 배경 영역의 영상의 XYZ 값에 적용된 비율이 커질수록, 즉, 표시될 영상에 보정이 많이 수행될수록 클리핑 정도는 증가하고 색 왜곡 정도는 감소된다. 구체적으로, 색 왜곡을 감소시키기 위해서는 배경 영역의 영상의 XYZ 값에 적용된 비율이 커질수록 좋지만, 영상의 클리핑을 고려하면, 배경 영역의 영상의 XYZ 값에 적용된 비율이 커질수록 불리하다.
따라서, 투명 디스플레이 장치(100)는 클리핑 정도와 색 왜곡 정도를 모두 고려한 것을 보정에 따른 비용 함수로 정의하고, 클리핑 정도와 색 왜곡 정도를 합한 비용 함수 값이 최소인 비율을 배경 영역의 영상의 XYZ 값에 적용될 최적의 비율로 결정할 수 있다.
이에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이 클리핑이 적은 어두운 배경인 일 실시 예에서는, 배경 영역의 영상의 XYZ 값에 적용될 최적의 비율은 클리핑 정도와 색 왜곡 정도를 합한 비용 함수 값이 최소인 0.9 로 결정될 수 있다.
반면, 도 5에 도시된 바와 같이 클리핑이 발생하기 쉬운 밝은 배경인 일 실시 예에서는, 배경 영역의 영상의 XYZ 값에 적용될 최적의 비율은, 클리핑 정도와 색 왜곡 정도를 합한 비용 함수 값이 최소인 0.2 로 결정될 수 있다.
한편, 도 4 및 도 5에 도시된 비용 함수는 설명의 편의를 위한 일 실시 예에 불과할 뿐, 이에 한정되지는 않으며, 배경 영역의 영상의 XYZ 값에 적용될 최적의 비율은, 배경 영역의 영상의 밝기, 색 등을 고려하여 0 초과 1 이하의 범위에서 다양하게 선택될 수 있다.
도 6 본 개시의 일 실시 예에 따른 보정 방법에 따라 보정된 영상을 나타낸 도면이다.
도 6(a)는 표시하고자 하는 입력 영상이고, 도 6(b)는 촬상부에 의해 촬상된 배경 영역의 영상이다.
그리고, 도 6(c)는 사용자에게 인지되는 보정 전 영상이다. 구체적으로, 도 6(c)는 투명 디스플레이에 표시되는 도 6(a)에 도시된 입력 영상이 투명 디스플레이에 투영되는 배경 영역과 중첩되어 사용자에게 인지되는 영상을 도시한 것이다.
도 6(c)를 참조하면, 표시되는 영상 중 여백이 많은 영역(61)에서 투영된 배경 영역이 선명하게 인지되어 여백으로 인지되어야 하는 영상의 시인성이 저하된다. 그리고, 오브젝트가 표시되는 영역(62)에서는 오브젝트에 의해 투영된 배경 영역이 선명하게 인지되지는 않지만, 오브젝트가 표시되는 영역(62)에서도 배경이 오브젝트에 중첩되므로 오브젝트의 시인성이 저하됨을 확인할 수 있다.
그리고, 도 6(d)는 사용자에게 인지되는 보정 후 영상이다. 구체적으로, 도 6(d)는 도 5(a)에 도시된 입력 영상에 본 개시에 따른 보정을 수행한 후 투명 디스플레이에 표시된 보정 영상이 투명 디스플레이에 투영되는 배경 영역과 중첩되어 사용자에게 인지되는 영상을 도시한 것이다.
도 5(d)를 참조하면, 표시되는 보정된 영상 중 여백이 많은 영역(61') 및 오브젝트가 표시되는 영역(62') 모두 중첩되어 인지되었던 배경 영상이 제거되었음을 확인할 수 있다.
구체적으로, 투명 디스플레이 장치(100)는 도 2에서 기재한 바와 같이, 도 5(b)에 도시된 배경 영상을 이용하여 XYZ 표색계에 도 5(a)에 도시된 입력 영상을 보정할 수 있다.
한편, 도 6(d)는 사용자에게 인지되는 영상에서 배경 영역을 완전히 제거하는 이상적인 실시 예에 대하여 도시하였으나, 실제 구현시에는 영상의 클리핑 정도 및 색 왜곡 정도를 고려하여 배경 영역의 영상에 적용되는 것으로 결정된 비율에 따라 배경 영역의 영상이 완전하게 삭제되지는 않을 수도 있다.
상술한 바와 같이, 투명 디스플레이에 투영되는 배경 영역의 영상을 촬상하고, 이에 기초하여 투명 디스플레이에 표시될 영상을 XYZ 표색계에서 보정함에 따라, 표시될 영상의 클리핑 및 색 왜곡을 최소화하면서 사용자에게 인지되는 영상에서 배경 영역의 영상을 제거하는 효과를 기대해볼 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 투명 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
우선 투명 디스플레이 장치는 배경 영상을 생성할 수 있다(S710). 구체적으로, 투명 디스플레이 장치는 구비된 촬상부 또는 외부 장치로서의 촬상부를 이용하여 투명 디스플레이 장치의 배경 방향을 촬상하여 배경 영상을 생성할 수 있다.
그 다음, 투명 디스플레이 장치는 배경 영역의 영상 정보를 화소 별로 분석할 수 있다(S720). 구체적으로, 투명 디스플레이 장치는 생성된 배경 영상에서 투명 디스플레이를 투영하는 배경 영역을 결정하고, 결정된 배경 영역의 영상을 각 화소 별로 분석할 수 있다. 여기서, 영상 정보는 각 화소의 위치 및 색 밝기를 포함할 수 있다.
그 다음, 투명 디스플레이 장치는 배경 영역을 이용하여 표시될 영상을 보정할 수 있다(S730). 구체적으로, 투명 디스플레이 장치는 배경 영역의 영상 정보를 XYZ 표색계로 변환할 수 있다. 이때, 투명 디스플레이 장치는 생성된 배경 영상을 XYZ 표색계로 변환한 후, 투명 디스플레이를 투영하는 배경 영역을 결정할 수 있다.
그리고, 투명 디스플레이 장치는 투명 디스플레이에 표시될 영상도 XYZ 표색계로 변환하고, 배경 영역의 영상의 XYZ 값을 이용하여 투명 디스플레이에 표시될 영상을 보정할 수 있다. 구체적으로, 투명 디스플레이 장치는 표시될 영상의 XYZ 값에서 배경 영역의 영상의 XYZ 값에 기설정된 비율을 적용한 값을 차감하는 형식으로 표시될 영상을 보정할 수 있다. 이때, 기설정된 비율은 0 초과 1 이하에서 보정된 영상의 클리핑 정도 및 색 왜곡 정도를 고려하여 결정될 수 있다. 여기서, 색 왜곡 정도는 보정된 영상을 투명 디스플레이에 표시했을 때 사용자가 인식한 색과 원래 입력 영상의 색의 차이를 의미하는 것일 수 있다.
그리고, 투명 디스플레이 장치는 보정된 영상을 표시할 수 있다(S740). 구체적으로, 투명 디스플레이 장치는 XYZ 표색계에서 보정된 영상을 RGB 표색계로 변환하여 투명 디스플레이에 표시할 수 있다. 여기서, XYZ 표색계에서 보정된 영상이 변환되는 표색계는 RGB 표색계에 한정되지 않고, YUV, HSV 등 다양한 표색계로 변환될 수도 있다. 한편, 이상에서는 설명의 편의를 위하여 XYZ 표색계에서 수행되는 것으로 한정하여 설명하였으나, 실제 구현시에는 XYZ 표색계 이외에도, Lab, CIE 표색계 등 다양한 표색계에서 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 개시에 따르면 투명 디스플레이에 투영되는 배경 영역의 영상을 촬상하고, 촬상된 영상의 영상 정보를 화소 별로 분석하고, 분석된 영상 정보를 이용하여 투명 디스플레이에 표시될 영상을 보정함에 따라, 장치의 색역 축소 없이 표시될 영상의 클리핑 및 색 왜곡을 최소화하면서 사용자에게 인지되는 영상에서 배경 영역의 영상을 제거하는 효과를 기대해볼 수 있다.
한편, 이상에서 설명된 다양한 실시 예들은 소프트웨어(software), 하드웨어(hardware) 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터(computer) 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록 매체 내에서 구현될 수 있다. 하드웨어적인 구현에 의하면, 본 개시에서 설명되는 실시 예들은 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛(unit) 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시 예들이 프로세서(130) 자체로 구현될 수 있다. 소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시 예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다.
한편, 상술한 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 투명 디스플레이 장치의 제어방법은 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory readable medium) 에 저장될 수 있다. 이러한 비일시적 판독 가능 매체는 다양한 장치에 탑재되어 사용될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 방법을 수행하기 위한 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
100 : 투명 디스플레이 장치 110 : 투명 디스플레이
120 : 촬상부 130 : 프로세서

Claims (20)

  1. 투명 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 투명 디스플레이 장치의 배경을 투영하고, 영상을 표시하는 투명 디스플레이;
    상기 투명 디스플레이 장치의 배경 방향을 촬상하여, 배경 영상을 생성하는 촬상부; 및
    상기 생성된 배경 영상 중 상기 투명 디스플레이에 투영되는 배경 영역의 영상 정보를 화소 별로 분석하고, 상기 분석된 배경 영역의 영상 정보를 이용하여 상기 투명 디스플레이에 표시될 영상을 보정하고, 상기 보정된 영상이 표시되도록 상기 투명 디스플레이를 제어하는 프로세서;를 포함하는 투명 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 배경 영역의 영상 정보 및 상기 표시될 영상 정보를 RGB 표색계에서 XYZ 표색계로 변환하고, 상기 표시될 영상의 XYZ 값에서 상기 변환된 배경 영역의 영상의 XYZ 값의 기설정된 비율을 차감하여 상기 표시될 영상을 보정하고, 상기 보정된 영상을 RGB 표색계로 변환하여 상기 투명 디스플레이에 제공하는 투명 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기설정된 비율은,
    0 보다 크고 1보다 작거나 같은 투명 디스플레이 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 보정된 영상의 XYZ 값이 음수인 경우 상기 음수의 절대값 및, 상기 보정된 영상이 사용자에게 인지되는 색과 상기 표시될 영상의 색의 차이 중 적어도 하나에 기초하여 상기 기설정된 비율을 결정하는 투명 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 음수의 절대값의 기대값 및 상기 색의 차이가 최소가 되는 값으로 상기 기설정된 비율을 결정하는 투명 디스플레이 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 배경 영역의 영상에서 XYZ 값의 차이가 기설정된 값 이상인 경계가 존재하면, 상기 경계를 기준으로 각 영역 별로 상기 기설정된 비율을 결정하는 투명 디스플레이 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 표시될 영상의 프레임 별로 상기 기설정된 비율을 결정하는 투명 디스플레이 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 표시될 영상의 복수의 프레임 별로 상기 기설정된 비율을 결정하는 투명 디스플레이 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 배경 영역의 영상의 X, Y 및 Z 값 각각에 대해 상기 기설정된 비율을 결정하는 투명 디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 투명 디스플레이 장치는,
    OST-HMD(Optical See-Through Head Mounted Display)인 투명 디스플레이 장치.
  11. 투명 디스플레이 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 투명 디스플레이 장치의 배경 방향을 촬상하여, 배경 영상을 생성하는 단계;
    상기 생성된 배경 영상 중 상기 투명 디스플레이에 투영되는 배경 영역의 영상 정보를 분석하는 단계;
    상기 분석된 배경 영역의 영상 정보를 이용하여 상기 투명 디스플레이에 표시될 영상을 보정하는 단계; 및
    상기 보정된 영상을 표시하는 단계;를 포함하는 투명 디스플레이 장치의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 보정하는 단계는,
    상기 배경 영역의 영상 정보 및 상기 표시될 영상 정보를 RGB 표색계에서 XYZ 표색계로 변환하는 단계; 및
    상기 표시될 영상의 XYZ 값에서 상기 변환된 배경 영역의 영상의 XYZ 값의 기설정된 비율을 차감하여 상기 표시될 영상을 보정하는 단계;를 포함하고,
    상기 표시하는 단계는,
    상기 보정된 영상을 RGB 표색계로 변환하는 단계; 및
    상기 RGB 표색계로 변환된 영상을 표시하는 단계;를 포함하는 투명 디스플레이 장치의 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 기설정된 비율은,
    0 보다 크고 1보다 작거나 같은 투명 디스플레이 장치의 제어 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 기설정된 비율은,
    상기 보정된 영상의 XYZ 값이 음수인 경우 상기 음수의 절대값 및, 상기 보정된 영상이 사용자에게 인지되는 색과 상기 표시될 영상의 색의 차이 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는 투명 디스플레이 장치의 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 기설정된 비율은,
    상기 음수의 절대값의 기대값 및 상기 색의 차이가 최소가 되는 값으로 결정되는 투명 디스플레이 장치의 제어 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 기설정된 비율은,
    상기 배경 영역의 영상에서 XYZ 값의 차이가 기설정된 값 이상인 경계가 존재하면, 상기 경계를 기준으로 각 영역 별로 결정되는 투명 디스플레이 장치의 제어 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 기설정된 비율은,
    상기 표시될 영상의 프레임 별로 결정되는 투명 디스플레이 장치의 제어 방법.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 기설정된 비율은,
    상기 표시될 영상의 복수의 프레임 별로 결정되는 투명 디스플레이 장치의 제어 방법.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 기설정된 비율은,
    상기 배경 영역의 영상의 X, Y 및 Z 값 각각에 대해 결정되는 투명 디스플레이 장치의 제어 방법.
  20. 투명 디스플레이 장치의 제어 방법을 실행하기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독가능 기록 매체에 있어서,
    상기 제어 방법은,
    상기 투명 디스플레이 장치의 배경 방향을 촬상하여, 배경 영상을 생성하는 단계;
    상기 생성된 배경 영상 중 상기 투명 디스플레이에 투영되는 배경 영역의 영상 정보를 분석하는 단계;
    상기 분석된 영상 정보를 이용하여 상기 투명 디스플레이에 표시될 영상을 보정하는 단계; 및
    상기 보정된 영상을 표시하는 단계;를 포함하는 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
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