• 방송공학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.569-577
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• 2014

2009년 영화 "아바타"의 막대한 성공으로 인해 양안식 입체 영화와 TV가 주목을 받고 있다. 또한 2014년에 개봉한 "로보캅 3"와 "트랜스포머 4"와 같은 대다수의 입체 영화와 컨텐츠는 실제로 촬영한 영상과 가상으로 만들어진 영상을 합성하여 만들어진다. 그러나 양안식 입체 영화는 두 대의 카메라를 리그라고 불리는 장치에 연결하여 조정과 촬영에 많은 노력과 비용이 들어가는 기존의 양안식 입체 영상 리그 카메라 시스템으로 촬영되게 된다. 이러한 문제는 아바타와 같은 성공적인 양안식 입체 영화 촬영을 어렵게 한다. 본 논문은 기존의 양안식 입체 영상 리그 카메라 시스템이 가지고 있는 문제점을 분석하고, 문제의 해결방법으로 새로 고안된 단일렌즈 양안식 입체 영상 카메라 시스템을 제안한다. 이 시스템은 하나의 광축을 두 영상이 지나가도 서로 섞이거나 간섭을 일으키지 않게 시간적으로 혹은 공간적으로 분리하는 기술을 바탕으로 만들어진다. 위의 시스템은 기존의 양안식 입체 영상 리그 카메라 시스템보다 조정과 촬영이 간단하고, 기하학적 왜곡이 적기 때문에 보기 편안한 입체 영상을 촬영할 수 있다. 본 논문은 단일렌즈 양안식 카메라 시스템 중 회전하는 셔터를 사용한 시스템을 설명하고, 실제로 얼마나 왜곡이 적은지 실험한다. 또한 앞으로 더 좋은 결과를 가져올 향상된 단일렌즈 양안식 입체 영상 카메라 시스템에 대하여 논의한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.11-20
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• 2016

본 논문은 모바일 기반 양안식 HMD 기기를 사용하는 마커기반의 증강현실 시나리오에서 단안영상으로부터 삼차원 입체영상을 생성하는 효과적인 기법을 제안한다. 모바일 기기의 단안카메라로는 좌안과 우안에 대해 정확한 양안시차를 제공하는 양안영상을 생성할 수 없기 때문에, 기존의 양안식 증강현실 시스템에서는 좌안과 우안에 동일한 실세계 영상을 제공하여 입체감과 몰입감이 떨어지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 마커기반의 증강현실 시나리오에서 대부분의 사용자들이 마커를 주시한다는 가정 하에, 기존 방법에 비해 높은 입체감과 시각적 편안함을 제공하는 단안카메라 기반 3차원 입체영상 생성기법을 제안한다. 마커와 카메라의 3차원 자세정보를 통해 단안영상을 3차원 공간상에 나타내고, 사용자의 좌안과 우안에 해당하는 가상의 두 카메라를 통해 단안영상의 마커영역과 마커 위에 증강될 가상물체에 대해서 시차를 계산한다. 마커 이외의 영역은 블러 효과를 적용하여 선명도를 낮추고 양안식 HMD를 통해 입체 콘텐츠를 감상할 때 발생하는 시각적인 피로를 감소시킨다. 본 논문에서 제안하는 방법으로 생성된 3차원 입체영상이 기존 방법에 비해 높은 입체감을 제공하는지 여부를 세 가지의 사용자 실험을 통해 평가하였다. 실험결과, 본 논문에서 제안하는 방법이 기존방법에 비해 높은 입체감을 제공하고 시각적인 피로가 크지 않는다는 것, 사람의 시차와 동일한 스테레오 카메라를 통해 촬영된 영상과 유사한 현실감을 사용자에게 제공한다는 것, 그리고 영상블러를 통해 사용자의 시각적인 피로도가 감소되었다는 사실을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.596-601
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• 2008

본 논문은 저해상도의 깊이 카메라와 고해상도의 양안식 카메라를 결합한 복합형 카메라 시스템에서 관심영역(region of interest, ROI)이 향상된 깊이맵을 생성하는 새로운 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 깊이 카메라로 획득한 깊이 정보를 3차원 워핑(warping)하여 좌영상의 ROI 깊이맵을 생성한다. 그런 다음, 양안식 카메라로 획득한 좌우영상의 배경 영역을 스테레오 정합하여 좌영상의 배경 깊이맵을 생성한다. 최종적으로, ROI 깊이맵과 배경 깊이맵을 결합하여 최종 깊이맵을 생성한다. 제안하는 방법으로 생성한 고해상도 깊이맵은 기존의 스테레오 정합 방법보다 ROI에 정확한 깊이 정보를 제공한다.

• 스마트미디어저널
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• 제1권1호
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• pp.10-16
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• 2012

3차원 영상은 기본적으로 양안식 혹은 다시점 카메라를 이용해 촬영되며, 3차원 공간의 정보를 실시간적으로 얻기 위해 깊이 센서도 함께 사용된다. 이렇게 얻어진 영상은 잡음과 왜곡 제거, 깊이 생성, 중간 시점 합성 등의 3차원 영상처리 기술을 이용하여 3차원 입체영상 콘텐츠로 제작된다. 실감방송은 다양한 실감 콘텐츠를 이용하여 시청자가 마치 현장에 있는 것과 같은 생생함을 느끼게 해주는 차세대 방송이며, 3차원 입체영상 콘텐츠는 실감방송을 위한 가장 기본적인 미디어로 사용된다. 본 논문에서는 다양한 카메라 시스템을 이용하여 3차원 영상을 촬영하고 편집하여 실감방송을 위한 3차원 콘텐츠를 제작하는 연구의 국내외 기술동향을 살펴보고 주요 기술을 소개, 비교 및 분석한다.

• 방송공학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.211-218
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• 2002

본 논문에서는 미국의 ATSC방식의 HDTV 방송시스템과 호환되는 HD급 3DTV 카메라 및 3DTV 수신기의 개발에 관해 소개한다. 개발된 3DTV 카메라는 양안식 구조를 가지며 좌우 두 줌 렌즈간 연동제어 및 주시각 조절 기능을 가지고 있고, 수동 주시각 조절 및 독립된 입체영상 전송에서 발생하는 동기문제 해소를 위해 좌우 영상을 단일 채널의 영상으로 다중화하는 기능을 가지고 있다. 또한, 개발된 HD급 3DTV 수신기는 HDTV 신호의 수신, 복조, 디코딩 기능과 3DTV 역다중화 기능을 수행하며 아날로그 및 디지털의 다양한 입출력 인터페이스를 가진다. 개발된 HD급 3DTV 카메라 및 수신기는 2002 월드컵 3DTV 방송중계 시범서비스 시 경기장에서 실시간으로 촬영하고 전송된 3D 영상을 복원하는데 성공함으로써 그 기능을 검증하였다. HD급 3DTV 카메라 및 수신기는 방송 산업뿐만 아니라 컴퓨터 그래픽스 및 네트워크 기술과의 결합에 의해 3D 영화, 3D 게임, 3D 영상처리 및 원격제어 등에 활용될 수 있을 것으로 보인다.

• 방송공학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.305-315
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• 2012

두 카메라 혹은 다수의 카메라에서의 컬러 보정은 이후 알고리즘의 성능 향상 및 양안식 3D 카메라에서 매우 중요한 기술이다. 최근 컬러 보정 방법들이 다수 제안되었지만 이 방법들의 결과에 대한 정확한 측정 방법이 많지 않으며 기존의 측정 방법은 두 영상이 카메라의 위치에 따른 서로 다른 장면을 가지고 있을 경우 적합하지 않을 수 있다. 본 논문에서는 컬러 보정을 위한 컬러 간의 차이 측정 기법을 제안한다. 이 기법은 대상이 되는 두 영상의 장면이 일치하지 않는 경우를 고려하여 대응점 검색을 통해 두 장면간의 같은 컬러를 가져야 하는 대응점을 찾고 이 대응점 주위의 영역으로부터 통계치를 계산하여 컬러의 차이를 계산한다. 이 경우 두 영상의 위치 변화를 하나의 기하학적 변환으로 설명하는 기존 방법에서 생길 수 있는 대응점간의 불일치를 고려할 수 있다. 또한 대응점들이 영상의 모든 영역을 포함하지 않을 수 있기 때문에 전체 영상의 통계치를 계산하여 컬러의 차이를 측정한다. 최종적인 컬러의 차이는 대응점 기반과 전체 영상 기반의 컬러 차이의 가중치의 합으로 결정되며 이 가중치는 대응점 기반의 컬러 비교가 영상 내의 얼마만큼의 영역을 포함하는지에 따라서 결정된다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.92-95
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• 2012

대한민국에서 3DTV 방송서비스는 더 이상 '미래방송서비스'가 아니다. EBS는 올해 4월 지상파 DTV 주파수에서 세계최초로 2D/3D 혼용방송서비스를 실시하였으며, 오는 10월 15일에는 APC(Automatic Program Controller)와 연동하여 방송스케줄에 따라 자동으로 3D 방송을 송출하는 시스템을 구축하여 2차 시범방송을 진행할 예정이다. 이렇게 3D 방송을 위한 기술적 준비는 차근차근 이루어지고 있음에 반하여, 3D 방송서비스에 대한 시청자의 호응은 그다지 크지 않다. 이것은 방송되는 3D 콘텐츠의 양과 질이 부족하기 때문으로 풀이된다. 이 같은 3D 방송서비스의 장애요소에 착안하여, 본 논문에서는 3D 콘텐츠 제작효율을 높이고, 만들어지는 3D 방송콘텐츠의 품질을 높이기 위한 하나의 방법으로서, 제작현장에서 활용할 수 있는 3D 콘텐츠 제작과 밀접한 관련이 있는 새로운 참조지표인 '입체충실도(Depth Fidelity)'를 정의하여 제안하고자 한다. 입체충실도를 도출하기 위해 우선 양안식(兩眼式) 3D 입체영상의 특징을 분석하였고, 시청자 체감 가상깊이를 계산하여 활용하였다. 또한 연구를 통해 도출한 입체충실도 계산 알고리즘이 적용된 EBS 입체계산기(Stereoscopic Calculator) 애플리케이션을 개발하여 안드로이드 스마트폰에서 이용할 수 있도록 함으로써, 카메라감독과 프로듀서 등 방송제작 현업 스태프들이 연구결과를 활용할 수 있도록 했다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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• pp.420-423
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• 2011

두 카메라 혹은 다수의 카메라에서의 컬러 보정은 알고리즘의 성능 향상 및 양안식 3D 카메라에서 매우 중요한 기술이다. 최근 컬러 보정 방법들이 다수 제안되었지만 이 방법들의 결과에 대한 정확한 측정 방법이 많지 않으며 기존의 측정 방법은 두 영상이 카메라의 위치에 따른 서로 다른 장면을 가지고 있을 경우에 적합하지 않을 수 있다. 본 논문에서는 컬러 보정을 위한 컬러 간의 유사성 측정 기법을 제안한다. 이 기법은 대상이 되는 두 영상의 장면이 일치하지 않는 경우를 고려하여 대응점 검색을 통해 두 장면 간의 같은 컬러를 가져야 하는 대응점을 찾고 이 대응점 주위의 영역으로부터 통계치를 계산하여 컬러의 유사성을 비교한다. 이 경우 두 영상의 위치 변화에 따른 장면 변화와 대응점의 약간의 어긋남에 대해서 고려할 수 있다. 또한 대응점들이 영상의 모든 영역을 포함하지 않을 수 있기 때문에 전체 영상의 통계치를 계산하여 컬러의 유사성을 비교도 동시에 수행하여 결과적인 컬러의 유사성은 대응점 기반과 전체 영상 기반의 유사성의 가중치의 합으로 결정되며 이 가중치는 대응점 기반의 컬러 비교가 영상 내의 얼마만큼의 영역을 포함하는지에 따라서 결정된다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2015년도 하계학술대회
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• pp.524-526
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• 2015

본 논문은 자유 시점조절과 깊이감 조절이 가능한 단일렌즈 양안시 3D 내시경과 Head-mounted display 를 사용한 새로운 로봇수술 시스템을 제안한다. 최근 들어서 여러 양안식 입체영상장치가 의료 영역에 적용되고 있다. 그러나 3D 의료 장비들은 zooming 과 자유로운 시점조절, 그리고 접사를 하는 데에 한계가 존재한다. 입체영상 장비에서 필연적으로 발생하는 이러한 문제점들은 3D 영화를 찍기 위해서 사용되는 것과 같은 2 대의 카메라와 2 개의 렌즈를 사용하는 데에서 원인을 찾을 수 있다. 이러한 문제점들은 Da Vinci 로봇 수술 시스템과 같은 가장 최신의 시스템에서도 해결되지 못하였다. 본 논문에서 제안하는 새로운 시스템은 지금까지 제시된 문제점들을 해결하고, 현재 존재하는 로봇 수술 시스템에 몰입 입체영상 수술이나 증강 현실 수술을 가능하게 하기 위한 목적으로 제안되었다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제11권5호
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• pp.13-22
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• 2011

디스플레이 기술의 발달로 입체영상(S3D) 콘텐츠개발에 사회적 관심은 높지만 개발 방식의 표준화가 되어 있지 않아 인터랙티브 3D 콘텐츠제작 성과는 매우 저조하다. 본 논문에서는 적외선 카메라로부터의 실시간 영상을 입력으로 하는 주시선 기반의 사용자 인터페이스를 기반으로 개발한 3D 체험형 어드벤처 게임 "HowSee" 개발과정을 기술하였고, 그 과정에서 효율적인 3D 콘텐츠 제작방법을 제시하였다. 표준화되어 있지 않은 입체영상 기반의 게임콘텐츠 제작방법에 관해 본 개발과정에서 발생한 시행착오와 문제해결 방법 등은 입체영상 게임콘텐츠 제작을 효율적으로 하는 데 기초자료가 될 수 있다.