영상 지오메트리 보정

Image geometry correction

이미지 지오메트리 보정(Image Geometry Correction, 흔히 이미지 왜곡이라고 함)은 이미지의 투영이 특정 투영 표면이나 모양과 정확하게 일치하도록 이미지 데이터를 디지털로 조작하는 과정이다.[1]이미지 지오메트리 보정은 디지털 도메인에서 해당 이미지에 사전 보정 역변형을 적용하여 오프축 프로젝터나 스크린 배치 또는 비플랫 스크린 표면에서 발생하는 왜곡을 보상한다.

일반적으로 뷰어 맵에 의해 투영 표면의 동일한 영역이 소스 이미지의 동일한 영역으로 인식되도록 영상 기하학적 보정이 적용된다.특수효과 왜곡 적용에도 사용할 수 있다.정적 이미지를 암시하는 "이미지" 지오메트리 보정"이라는 용어는 약간 오해의 소지가 있다.영상 지오메트리 보정은 정적 또는 동적 영상(즉, 움직이는 영상)에 적용된다.

개요

영상 지오메트리 보정은 일반적으로 다음과 같은 두 가지 방법으로 구현된다.

  1. 그래픽 처리
  2. 신호 처리

두 기법 모두 입력 이미지에서 출력 이미지로 공간 변환의 실시간 실행을 포함하며, 두 기법 모두 강력한 하드웨어를 필요로 한다.공간 변환은 특정한 원하는 기하학적 특성에 대해 미리 정의되어야 하며, 몇 가지 다른 방법으로 계산될 수 있다(더 따라갈 수 있다).

그래픽 처리에서 공간 변환은 폴리곤 메시(대개 삼각형)로 구성된다.변환은 입력 이미지의 직선 메시에서 대상 이미지의 변환된 모양에 이르는 텍스쳐 매핑에 의해 실행된다.따라서 입력 영상의 각 폴리곤은 출력 영상의 등가(모양 및 위치에서 변환됨) 폴리곤에 적용된다.

그래픽 처리 기반 이미지 지오메트리 수정은 저렴한 PC 기반 그래픽 컨트롤러로 수행할 수 있다.그래픽 컨트롤러의 텍스처 매핑 하드웨어를 사용하는 정교한 소프트웨어는 표준이 아니며, 전문 소프트웨어 벤더(즉, 메르시브 테크놀로지스 및 확장 가능한 디스플레이 테크놀로지스)를 통해서만 사용할 수 있다.

그래픽 처리 기반의 이미지 지오메트리 보정은 PC에서 발생하는 콘텐츠에 매우 효과적이다.주요 단점은 그래픽 컨트롤러 플랫폼에 묶여 있어 그래픽 컨트롤러 외부에서 발생하는 신호를 처리할 수 없다는 점이다.

신호 처리 기반 영상 지오메트리 보정에서 공간 변환은 공간적으로 정의된 2차원 영상 재샘플링 또는 스케일링 필터로 구성된다.스케일링 작업은 정의된 변환에 따라 영상의 여러 부분에서 서로 다른 스케일링 비율로 수행된다.스케일링 필터 설계 시 공간 주파수가 이미지의 모든 영역에서 균형을 유지하고 나이키스트 기준이 이미지의 모든 영역에서 충족되도록 각별히 주의해야 한다.

신호 처리 기반 이미지 지오메트리 보정은 프로젝션 시스템(IDT, Silicon Optix 또는 GEO Semicon Semiconic Semiconductor) 또는 독립형 비디오 신호 프로세서(예: 플렉시블 픽처스 시스템)에서 특수 설계된 하드웨어에 의해 구현된다.

시그널 프로세싱 기반 영상 기하학 보정은 이 기술의 가장 유연한 형태로, ANY 그래픽 컨트롤러 플랫폼에서 비롯된 영상 보정이 가능하다.신호 처리 기반 이미지 지오메트리 보정의 단점은 이를 수행하는 데 사용되는 하드웨어의 추가 비용이다.이러한 추가 비용은 추가 기능(신호 처리 기반 영상 형상 보정 시스템에 스위칭 및 에지 블렌딩과 같은)을 포함함으로써 경감될 수 있다.

영상 지오메트리 보정 변환 계산 영상 지오메트리 보정 변환은 예측 지오메트리(, 구면이나 실린더와 같은 일반 표면에 영상이 착륙해야 하는 위치를 정확히 계산) 또는 자동 광학 피드백 시스템(카메라)을 사용하여 정렬 상태를 평가할 수 있다.테스트 영상) 또는 사용자 반복(즉, 조작자에 의한 점 이동)에 의한.모든 방법에서 변환은 일반적으로 2차원 배열로 설명된다.정확한 이미지 지오메트리 보정을 수행하는 데 필요한 2차원 배열의 점 수는 관련된 표면에 따라 달라진다.키스톤 보정의 경우 투영 상황을 완전히 설명하기 위해 필요한 것은 4점이다.

적용들

영상 기하학적 보정의 가장 간단한 적용은 키스톤 효과에서 도출된 키스톤 왜곡 보정으로 알려진 특정한 경우다.키스톤 왜곡은 수직 차원에 잘못 정렬된 프로젝터 배치로 인한 대칭 사다리꼴 왜곡에서 유래한 명칭이다(두 차원 모두 축 외 투영에서 발생하는 비대칭 사다리꼴 모양에 일반적으로 이 용어가 적용됨).키스톤 보정 기능은 현재 시판 중인 대부분의 프로젝터에 포함되어 있어 사용자가 이미지를 수직 및 수평으로 이동할 수 있다.이 기능을 사용하더라도 사용 가능한 조정 정도는 제한적이며 영상 화질이 저하될 수 있다.키스톤 보정은 간단한 비즈니스(즉, 회의실) 조정 시 이상적이다.보다 복잡한 왜곡 보정을 위해서는 외부 프로세서가 필요하다.

프로젝터 적재는 키스톤 보정의 진보된 형태다.이 애플리케이션에서 두 개 이상의 프로젝터가 정확히 동일한 표면에 투영된다.두 프로젝터가 정확히 같은 공간을 점유할 수 없기 때문에 키스톤 왜곡에 대해 각 프로젝터의 출력을 최소한 약간 수정해야 한다.

패시브 3D 프로젝터 스택링은 3D 애플리케이션의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈을 공급하는 두 개의 동기화된 프로젝터를 정밀하게 정렬할 수 있다.

이미지 지오메트리 일반 표면(구 및 실린더 등)에 대한 보정 작업은 다음 수준의 복잡성이다.이 두 가지 규칙적인 형태는 프로페셔널 오디오 비디오(Pro AV) 상황에서 돔형 또는 곡면형 벽 극장의 형태로 자주 접하게 된다.다른 보통 모양의 표면은 지하철 벽과 기둥이다.

불규칙한 표면에 대한 이미지 지오메트리 보정이 가장 진보된 형태다.이런 유형의 투영법은 카지노와 같은 건축 설비에서 흔히 볼 수 있다.

에지 블렌딩은 이미지 지오메트리 보정을 위한 동반 애플리케이션이다.에지 블렌딩은 여러 개의 겹치는 프로젝터를 사용하여 큰 이미지의 매끄러운 투영을 가능하게 한다.키스톤 왜곡(그리고 종종 평평하지 않은 표면에 투영해야 하는 요구 사항)은 거의 모든 에지 블렌딩 시스템의 내장 요건이기 때문에, 동일한 비디오 신호 프로세서에서 에지 블렌딩과 영상 기하학적 보정의 쌍은 자연스러운 것이다.

뉴스

  • Wired Magazine – 유연한 사진 시스템 이미지 AnyPlace-200 비디오 업스케일러
  • 백서 - 지오메트리 보정

참고 항목

외부 링크

참조

  1. ^ Wood, S. "Technology- Image Geometry Correction".
  2. ^ Cage, Chuck (9 November 2009). "Even the Oldest, Crappiest Video Can Shine". WIRED Magazine. Retrieved 9 November 2009.
  3. ^ White, Paper. "Geometry Correction" (PDF). unknown. Archived from the original (PDF) on 2012-03-21. Retrieved 2011-03-22.