KR20250113193A - A method of measuring a head up display ghost image and an apparatus of measuring a head up display ghost image - Google Patents
A method of measuring a head up display ghost image and an apparatus of measuring a head up display ghost imageInfo
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Abstract
실시예들에 따른 광학 특성 측정 방법은 버츄얼 이미지 플레인(virtual image plane)을 위한 각 패턴 내 포인트들을 포함하는 이미지들을 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들을 사용하여 생성하는 단계, 상기 각 이미지는 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들에 기초하여 캡쳐되고, 각 이미지는 좌측 이미지, 중앙 이미지, 우측 이미지 중 적어도 하나에 대응함; 및 상기 포인트들의 포지션을 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들 및 각 패턴에 기초하여 생성하는 단계; 및 상기 생성된 포지션들에 기초하여 상기 버츄얼 이미지 플레인에 대한 고스트 이미지에 대한 레벨을 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 포지션은 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들의 필드 오브 뷰(field of view), 좌측 광 측정 디바이스 및 우측 광 측정 디바이스 간 갭에 기초하여 획득된다.A method for measuring optical characteristics according to embodiments further comprises the steps of: generating images including points in each pattern for a virtual image plane using one or more optical measurement devices, each image captured based on the one or more optical measurement devices, each image corresponding to at least one of a left image, a center image, and a right image; and generating positions of the points based on the one or more optical measurement devices and each pattern; and generating a level for a ghost image for the virtual image plane based on the generated positions, wherein the positions are obtained based on a field of view of the one or more optical measurement devices, a gap between the left optical measurement device and the right optical measurement device.
Description
본 발명은 HUD 고스트 이미지 측정 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증강현실 기기에 의해 생성되는 3차원 가상이미지의 광학적 특성을 측정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and device for measuring a HUD ghost image, and more specifically, to a method and device for measuring the optical characteristics of a three-dimensional virtual image generated by an augmented reality device.
증강현실(augmented reality, AR)은 가상현실(AR)의 한 분야로 실제 환경에 가상의 사물이나 정보를 합성하여 원래의 환경에 존재하는 사물처럼 보이도록 하는 컴퓨터 그래픽 기법으로, 디지털 미디어에서 빈번하게 사용된다.Augmented reality (AR) is a branch of virtual reality (AR) that is frequently used in digital media as a computer graphics technique that synthesizes virtual objects or information into the real environment to make them appear as if they existed in the original environment.
증강현실은 현실세계에 실시간으로 부가정보를 갖는 가상세계를 합쳐 하나의 영상으로 보여주므로 혼합현실(mixed reality, MR)이라고도 한다. 현실환경과 가상환경을 융합하는 복합형 가상현실 시스템(hybrid VR system)으로 1990년대 후반부터 미국을 중심으로 연구 및 개발이 진행되고 있다.Augmented reality is also called mixed reality (MR) because it combines the real world with a virtual world with additional information in real time and displays it as a single image. It is a hybrid VR system that combines real and virtual environments, and research and development have been conducted mainly in the United States since the late 1990s.
예컨대, 증강현실은 원격의료진단, 방송, 건축설계, 제조공정관리 등에 활용될 수 있다. 또한, 최근 스마트폰이 널리 보급되면서 본격적인 상업화 단계에 들어섰으며, 게임 및 모바일 솔루션 업계 및 교육 분야 등에서도 다양한 제품을 개발하고 있다.For example, augmented reality can be used in remote medical diagnosis, broadcasting, architectural design, manufacturing process management, etc. In addition, with the recent widespread use of smartphones, it has entered the full-scale commercialization phase, and various products are being developed in the gaming and mobile solution industries and in the education sector.
한편, 증강현실을 실외에서 실현하는 것이 웨어러블 컴퓨터(wearable computer)일 수 있다. 특히, 머리에 쓰는 형태의 디스플레이 장치(head mounted display, HMD)는 사용자가 보는 실제 환경에 컴퓨터 그래픽 및 문자 등을 겹쳐 실시간으로 보여줌으로써 증강현실을 가능하게 한다. 또한, 헤드업 디스플레이(head up display, HUD)는 차량의 윈드실드 외부에 차량의 운행에 필요한 각종 정보를 보여줌으로써 증강현실을 가능하게 한다.Meanwhile, wearable computers can be used to realize augmented reality outdoors. In particular, head mounted displays (HMDs) enable augmented reality by overlaying computer graphics and text on the user's actual environment in real time. In addition, head up displays (HUDs) enable augmented reality by showing various information necessary for driving the vehicle on the outside of the vehicle's windshield.
예컨대, 헤드업 디스플레이는 차량의 내부에서 윈드실드의 외부로 출력된 광원을 차량의 윈드실드 외부에 위치한 가상의 평면 상에 나타냄으로써, 운전자가 운전 중에 시선을 이동시키지 않고서도 그 가상의 평면에서 차량의 운행에 필요한 정보를 얻을 수 있도록 하여 증강현실을 구현할 수 있다. For example, a head-up display can implement augmented reality by projecting light from inside the vehicle to the outside of the windshield on a virtual plane located outside the windshield of the vehicle, thereby allowing the driver to obtain information necessary for driving the vehicle on that virtual plane without moving his or her gaze while driving.
이때, HMD 및 HUD 등과 같은 개별 증강현실 기기의 광학적 특성에 따라서 해당 증강현실 기기에 의해 형성되는 가상의 평면의 위치를 비롯한 기하학적 특성들이 결정될 수 있다.At this time, the geometric characteristics, including the position of the virtual plane formed by the augmented reality device, can be determined according to the optical characteristics of the individual augmented reality device, such as HMD and HUD.
따라서, 증강현실 기기의 출력에 대하여 광학적 특성을 측정할 수 있는 방법 및 장치에 관한 필요성이 대두되고 있다.Therefore, there is a growing need for a method and device capable of measuring optical characteristics of the output of an augmented reality device.
관련 선행기술로는 한국공개특허 제10-2017-0114375호(발명의 명칭: 가상현실 컨텐츠 표시 방법 및 장치, 공개일자: 2017년 10월 16일)가 있다.Related prior art includes Korean Patent Publication No. 10-2017-0114375 (Title of invention: Virtual reality content display method and device, publication date: October 16, 2017).
본 발명은 증강현실 기기에 의해 생성되는 가상이미지의 광학적 특성을 측정하는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.The present invention seeks to provide a method and device for measuring optical characteristics of a virtual image generated by an augmented reality device.
또한, 본 발명은 증강현실 기기에 의해 생성되는 가상이미지의 광학적 특성을 이용하여, 증강현실 기기의 사용자를 기준으로 가상이미지까지의 거리(virtual image distance), 가상이미지의 룩다운/업 각도(look down/up angle), 수평/수직 화각(horizontal/vertical field of view), 정적 왜곡(static distortion), 고스팅 레벨(ghosting level) 등을 산출하는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.In addition, the present invention seeks to provide a method and device for calculating, based on a user of an augmented reality device, a virtual image distance, a look down/up angle, a horizontal/vertical field of view, static distortion, a ghosting level, etc. of the virtual image, by utilizing the optical characteristics of a virtual image generated by an augmented reality device.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problem(s) mentioned above, and other problem(s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 제공하는 증강현실 기기의 광학 특성 측정 방법은 소정의 측정기준위치를 중심으로 배치된 복수의 카메라를 이용하여, 증강현실 기기에 의해 가상평면 상에 출력되는 복수의 패턴을 포함하는 테스트이미지를 촬영하는 단계; 상기 복수의 카메라의 화각에 관한 정보를 포함하는 화각정보 및 상기 복수의 카메라의 배치에 관한 정보를 포함하는 배치정보를 획득하는 단계; 및 상기 복수의 카메라에 의해 촬영된 복수의 촬영이미지, 상기 화각정보 및 상기 배치정보에 기초하여, 상기 측정기준위치를 기준으로 하는 상기 복수의 패턴의 좌표를 산출하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the method for measuring optical characteristics of an augmented reality device provided in the present invention includes the steps of: capturing a test image including a plurality of patterns output on a virtual plane by an augmented reality device using a plurality of cameras arranged around a predetermined measurement reference position; obtaining angle information including information regarding angles of view of the plurality of cameras and arrangement information including information regarding arrangements of the plurality of cameras; and calculating coordinates of the plurality of patterns based on the plurality of captured images captured by the plurality of cameras, the angle information, and the arrangement information.
바람직하게는, 상기 복수의 카메라가 상기 측정기준위치에 위치한 중앙카메라, 상기 측정기준위치를 중심으로 대칭되도록 위치한 좌측카메라 및 우측카메라이고, 상기 테스트이미지에 상기 복수의 패턴이 가로 및 세로로 정렬되어 배치되어 있을 때, 상기 복수의 패턴의 좌표를 산출하는 단계는 상기 복수의 촬영이미지의 가로 픽셀수, 상기 복수의 촬영이미지에서의 상기 복수의 패턴의 좌표, 상기 화각정보에 포함된 상기 복수의 카메라의 화각 및 상기 배치정보에 포함된 상기 좌측카메라와 상기 우측카메라 간의 거리를 이용하여, 상기 복수의 패턴의 좌표를 산출할 수 있다.Preferably, when the plurality of cameras are a central camera positioned at the measurement reference position, a left camera and a right camera positioned symmetrically with respect to the measurement reference position, and the plurality of patterns are arranged in a horizontal and vertical alignment on the test image, the step of calculating the coordinates of the plurality of patterns may calculate the coordinates of the plurality of patterns by using the horizontal pixel number of the plurality of captured images, the coordinates of the plurality of patterns in the plurality of captured images, the angles of view of the plurality of cameras included in the angle of view information, and the distance between the left camera and the right camera included in the arrangement information.
바람직하게는, 상기 복수의 패턴의 좌표를 산출하는 단계는 수학식 1을 이용하여 상기 복수의 패턴의 좌표를 산출할 수 있다.Preferably, the step of calculating the coordinates of the plurality of patterns can calculate the coordinates of the plurality of patterns using mathematical expression 1.
[수학식 1][Mathematical Formula 1]
여기서, xij, yij, zij는 상기 측정기준위치를 기준으로 하는 가로 i번째, 세로 j번째 패턴의 x, y, z축 좌표이고, α는 상기 좌측카메라와 상기 우측카메라 간의 거리이고, M는 상기 복수의 촬영이미지의 가로 픽셀수이고, θ는 상기 복수의 카메라의 화각이고, mL ij는 상기 좌측카메라의 상기 촬영이미지에서의 가로 i번째, 세로 j번째 패턴의 가로 방향 좌표이고, mR ij는 상기 우측카메라의 상기 촬영이미지에서의 가로 i번째, 세로 j번째 패턴의 가로 방향 좌표이고, mC ij는 상기 중심카메라의 상기 촬영이미지에서의 가로 i번째, 세로 j번째 패턴의 가로 방향 좌표이다.Here, x ij , y ij , z ij are the x, y, z-axis coordinates of the ith horizontal and jth vertical pattern based on the measurement reference position, α is the distance between the left camera and the right camera, M is the horizontal pixel number of the plurality of captured images, θ is the angle of view of the plurality of cameras, m L ij is the horizontal direction coordinate of the ith horizontal and jth vertical pattern in the captured image of the left camera, m R ij is the horizontal direction coordinate of the ith horizontal and jth vertical pattern in the captured image of the right camera, and m C ij is the horizontal direction coordinate of the ith horizontal and jth vertical pattern in the captured image of the center camera.
바람직하게는, 상기 측정기준위치의 좌표 및 상기 가상평면 상의 상기 복수의 패턴 중 적어도 하나의 좌표를 이용하여, 상기 측정기준위치와 상기 가상평면 간의 가상이미지거리(virtual image distance)를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.Preferably, the method may further include a step of calculating a virtual image distance between the measurement reference position and the virtual plane by using coordinates of the measurement reference position and coordinates of at least one of the plurality of patterns on the virtual plane.
바람직하게는, 상기 가상이미지거리를 산출하는 단계는 수학식 2를 이용하여 상기 가상이미지거리를 산출할 수 있다.Preferably, the step of calculating the virtual image distance can calculate the virtual image distance using mathematical expression 2.
[수학식 2][Mathematical formula 2]
여기서, DVI는 상기 가상이미지거리이고, x22, y22, z22는 상기 복수의 패턴 중 하나의 패턴의 좌표이다. Here, D VI is the virtual image distance, and x 22 , y 22 , and z 22 are coordinates of one pattern among the plurality of patterns.
바람직하게는, 상기 측정기준위치의 좌표 및 상기 가상평면 상의 상기 복수의 패턴 중 적어도 하나의 좌표를 이용하여, 상기 측정기준위치로부터 상기 가상평면에 대한 룩다운/업각도(look down/up angle)를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.Preferably, the method may further include a step of calculating a look down/up angle from the measurement reference position to the virtual plane using coordinates of the measurement reference position and coordinates of at least one of the plurality of patterns on the virtual plane.
바람직하게는, 상기 룩다운/업각도를 산출하는 단계는 수학식 3을 이용하여 상기 룩다운/업각도를 산출할 수 있다.Preferably, the step of calculating the lookdown/up angle can calculate the lookdown/up angle using mathematical expression 3.
[수학식 3][Mathematical Formula 3]
여기서, θdown/up은 상기 룩다운/업각도이고, x22, y22, z22는 상기 복수의 패턴 중 하나의 패턴의 좌표이다.Here, θ down/up is the lookdown/up angle, and x 22 , y 22 , z 22 are coordinates of one pattern among the plurality of patterns.
바람직하게는, 상기 측정기준위치의 좌표, 상기 가상평면 상의 상기 복수의 패턴 중 수평 방향으로 양쪽 끝에 위치한 두개의 패턴의 좌표를 이용하여, 상기 측정기준위치의 수평시야각(horizontal field of view)을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.Preferably, the method may further include a step of calculating a horizontal field of view of the measurement reference position by using coordinates of the measurement reference position and coordinates of two patterns located at opposite ends in the horizontal direction among the plurality of patterns on the virtual plane.
바람직하게는, 상기 수평시야각을 산출하는 단계는 수학식 4를 이용하여 상기 수평시야각을 산출할 수 있다.Preferably, the step of calculating the horizontal viewing angle can calculate the horizontal viewing angle using mathematical expression 4.
[수학식 4][Mathematical formula 4]
여기서, θH FOV는 상기 수평시야각이고, O는 상기 측정기준위치의 좌표이고, P21 및 P23은 상기 수평 방향으로 양쪽 끝에 위치한 두개의 패턴의 좌표이다.Here, θ H FOV is the horizontal field of view, O is the coordinate of the measurement reference position, and P 21 and P 23 are the coordinates of two patterns located at both ends in the horizontal direction.
바람직하게는, 상기 측정기준위치의 좌표, 상기 가상평면 상의 상기 복수의 패턴 중 수직 방향으로 양쪽 끝에 위치한 두개의 패턴의 좌표를 이용하여, 상기 측정기준위치의 수직시야각(vertical field of view)을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.Preferably, the method may further include a step of calculating a vertical field of view of the measurement reference position by using coordinates of the measurement reference position and coordinates of two patterns located at opposite ends in the vertical direction among the plurality of patterns on the virtual plane.
바람직하게는, 상기 수직시야각을 산출하는 단계는 수학식 5를 이용하여 상기 수직시야각을 산출할 수 있다.Preferably, the step of calculating the vertical viewing angle can calculate the vertical viewing angle using mathematical expression 5.
[수학식 5][Mathematical Formula 5]
여기서, θV FOV는 상기 수직시야각이고, O는 상기 측정기준위치의 좌표이고, P12 및 P32은 상기 수직 방향으로 양쪽 끝에 위치한 두개의 패턴의 좌표이다.Here, θ V FOV is the vertical field of view, O is the coordinate of the measurement reference position, and P 12 and P 32 are the coordinates of two patterns located at both ends in the vertical direction.
바람직하게는, 상기 가상평면 상의 상기 복수의 패턴의 좌표에 기초하여, 상기 측정기준위치를 기준으로 하는 3개 축 각각에 대한 정적 왜곡(static distortion)을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.Preferably, the method may further include a step of calculating static distortion for each of three axes based on the measurement reference position, based on the coordinates of the plurality of patterns on the virtual plane.
바람직하게는, 상기 복수의 패턴의 좌표를 산출하는 단계는 상기 복수의 패턴 각각에 대응되는 복수의 고스트 패턴의 좌표를 더 산출하고, 상기 복수의 패턴의 좌표 및 상기 복수의 고스트 패턴의 좌표에 기초하여, 고스팅 레벨(ghosting level)을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.Preferably, the step of calculating coordinates of the plurality of patterns may further include the step of calculating coordinates of a plurality of ghost patterns corresponding to each of the plurality of patterns, and calculating a ghosting level based on the coordinates of the plurality of patterns and the coordinates of the plurality of ghost patterns.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 제공하는 증강현실 기기의 광학 특성 측정 장치는 소정의 측정기준위치를 중심으로 배치된 복수의 카메라를 이용하여, 증강현실 기기에 의해 가상평면 상에 출력되는 복수의 패턴을 포함하는 테스트이미지를 촬영하는 촬영부; 상기 복수의 카메라의 화각에 관한 정보를 포함하는 화각정보 및 상기 복수의 카메라의 배치에 관한 정보를 포함하는 배치정보를 획득하는 획득부; 및 상기 복수의 카메라에 의해 촬영된 복수의 촬영이미지, 상기 화각정보 및 상기 배치정보에 기초하여, 상기 측정기준위치를 기준으로 하는 상기 복수의 패턴의 좌표를 산출하는 산출부를 포함한다.In addition, in order to achieve the above object, the optical characteristic measuring device of the augmented reality device provided in the present invention includes a photographing unit which photographs a test image including a plurality of patterns output on a virtual plane by the augmented reality device using a plurality of cameras arranged around a predetermined measurement reference position; an obtaining unit which obtains angle information including information regarding angles of view of the plurality of cameras and arrangement information including information regarding arrangement of the plurality of cameras; and a calculating unit which calculates coordinates of the plurality of patterns based on the plurality of photographed images photographed by the plurality of cameras, the angle information, and the arrangement information.
바람직하게는, 상기 복수의 카메라가 상기 측정기준위치에 위치한 중앙카메라, 상기 측정기준위치를 중심으로 대칭되도록 위치한 좌측카메라 및 우측카메라이고, 상기 테스트이미지에 상기 복수의 패턴이 가로 및 세로로 정렬되어 배치되어 있을 때, 상기 산출부는 상기 복수의 촬영이미지의 가로 픽셀수, 상기 복수의 촬영이미지에서의 상기 복수의 패턴의 좌표, 상기 화각정보에 포함된 상기 복수의 카메라의 화각 및 상기 배치정보에 포함된 상기 좌측카메라와 상기 우측카메라 간의 거리를 이용하여, 상기 복수의 패턴의 좌표를 산출할 수 있다.Preferably, when the plurality of cameras are a central camera positioned at the measurement reference position, a left camera and a right camera positioned symmetrically with respect to the measurement reference position, and the plurality of patterns are arranged in a horizontal and vertical alignment on the test image, the calculation unit can calculate the coordinates of the plurality of patterns by using the horizontal pixel number of the plurality of captured images, the coordinates of the plurality of patterns in the plurality of captured images, the angles of view of the plurality of cameras included in the angle of view information, and the distance between the left camera and the right camera included in the arrangement information.
바람직하게는, 상기 산출부는 수학식 6을 이용하여 상기 복수의 패턴의 좌표를 산출할 수 있다.Preferably, the output unit can output the coordinates of the plurality of patterns using mathematical expression 6.
[수학식 6][Mathematical Formula 6]
여기서, xij, yij, zij는 상기 측정기준위치를 기준으로 하는 가로 i번째, 세로 j번째 패턴의 x, y, z축 좌표이고, α는 상기 좌측카메라와 상기 우측카메라 간의 거리이고, M는 상기 복수의 촬영이미지의 가로 픽셀수이고, θ는 상기 복수의 카메라의 화각이고, mL ij는 상기 좌측카메라의 상기 촬영이미지에서의 가로 i번째, 세로 j번째 패턴의 가로 방향 좌표이고, mR ij는 상기 우측카메라의 상기 촬영이미지에서의 가로 i번째, 세로 j번째 패턴의 가로 방향 좌표이고, mC ij는 상기 중심카메라의 상기 촬영이미지에서의 가로 i번째, 세로 j번째 패턴의 가로 방향 좌표이다.Here, x ij , y ij , z ij are the x, y, z-axis coordinates of the ith horizontal and jth vertical pattern based on the measurement reference position, α is the distance between the left camera and the right camera, M is the horizontal pixel number of the plurality of captured images, θ is the angle of view of the plurality of cameras, m L ij is the horizontal direction coordinate of the ith horizontal and jth vertical pattern in the captured image of the left camera, m R ij is the horizontal direction coordinate of the ith horizontal and jth vertical pattern in the captured image of the right camera, and m C ij is the horizontal direction coordinate of the ith horizontal and jth vertical pattern in the captured image of the center camera.
바람직하게는, 상기 산출부는 상기 측정기준위치의 좌표 및 상기 가상평면 상의 상기 복수의 패턴 중 적어도 하나의 좌표를 이용하여, 상기 측정기준위치와 상기 가상평면 간의 가상이미지거리를 더 산출할 수 있다.Preferably, the calculation unit can further calculate a virtual image distance between the measurement reference position and the virtual plane by using the coordinates of the measurement reference position and the coordinates of at least one of the plurality of patterns on the virtual plane.
바람직하게는, 상기 산출부는 수학식 7을 이용하여 상기 가상이미지거리를 산출할 수 있다.Preferably, the output unit can calculate the virtual image distance using mathematical expression 7.
[수학식 7][Mathematical formula 7]
여기서, DVI는 상기 가상이미지거리이고, x22, y22, z22는 상기 복수의 패턴 중 하나의 패턴의 좌표이다. Here, D VI is the virtual image distance, and x 22 , y 22 , and z 22 are coordinates of one pattern among the plurality of patterns.
바람직하게는, 상기 산출부는 상기 측정기준위치의 좌표 및 상기 가상평면 상의 상기 복수의 패턴 중 적어도 하나의 좌표를 이용하여, 상기 측정기준위치로부터 상기 가상평면에 대한 룩다운/업각도를 더 산출할 수 있다.Preferably, the calculation unit can further calculate a lookdown/up angle for the virtual plane from the measurement reference position by using the coordinates of the measurement reference position and the coordinates of at least one of the plurality of patterns on the virtual plane.
바람직하게는, 상기 산출부는 수학식 8을 이용하여 상기 룩다운/업각도를 산출할 수 있다.Preferably, the output unit can calculate the lookdown/up angle using mathematical expression 8.
[수학식 8][Mathematical formula 8]
여기서, θdown/up은 상기 룩다운/업각도이고, x22, y22, z22는 상기 복수의 패턴 중 하나의 패턴의 좌표이다.Here, θ down/up is the lookdown/up angle, and x 22 , y 22 , z 22 are coordinates of one pattern among the plurality of patterns.
바람직하게는, 상기 산출부는 상기 측정기준위치의 좌표, 상기 가상평면 상의 상기 복수의 패턴 중 수평 방향으로 양쪽 끝에 위치한 두개의 패턴의 좌표를 이용하여, 상기 측정기준위치의 수평시야각을 더 산출할 수 있다.Preferably, the calculation unit can further calculate the horizontal viewing angle of the measurement reference position by using the coordinates of the measurement reference position and the coordinates of two patterns located at both ends in the horizontal direction among the plurality of patterns on the virtual plane.
바람직하게는, 상기 산출부는 수학식 9를 이용하여 상기 수평시야각을 산출할 수 있다.Preferably, the output unit can calculate the horizontal viewing angle using mathematical expression 9.
[수학식 9][Mathematical formula 9]
여기서, θH FOV는 상기 수평시야각이고, O는 상기 측정기준위치의 좌표이고, P21 및 P23은 상기 수평 방향으로 양쪽 끝에 위치한 두개의 패턴의 좌표이다.Here, θ H FOV is the horizontal field of view, O is the coordinate of the measurement reference position, and P 21 and P 23 are the coordinates of two patterns located at both ends in the horizontal direction.
바람직하게는, 상기 산출부는 상기 측정기준위치의 좌표, 상기 가상평면 상의 상기 복수의 패턴 중 수직 방향으로 양쪽 끝에 위치한 두개의 패턴의 좌표를 이용하여, 상기 측정기준위치의 수직시야각을 더 산출할 수 있다.Preferably, the calculation unit can further calculate the vertical viewing angle of the measurement reference position by using the coordinates of the measurement reference position and the coordinates of two patterns located at both ends in the vertical direction among the plurality of patterns on the virtual plane.
바람직하게는, 상기 산출부는 수학식 10을 이용하여 상기 수직시야각을 산출할 수 있다.Preferably, the output unit can calculate the vertical viewing angle using mathematical expression 10.
[수학식 10][Mathematical Formula 10]
여기서, θV FOV는 상기 수직시야각이고, O는 상기 측정기준위치의 좌표이고, P12 및 P32은 상기 수직 방향으로 양쪽 끝에 위치한 두개의 패턴의 좌표이다.Here, θ V FOV is the vertical field of view, O is the coordinate of the measurement reference position, and P 12 and P 32 are the coordinates of two patterns located at both ends in the vertical direction.
바람직하게는, 상기 산출부는 상기 가상평면 상의 상기 복수의 패턴의 좌표에 기초하여, 상기 측정기준위치를 기준으로 하는 3개 축 각각에 대한 정적 왜곡을 더 산출할 수 있다.Preferably, the output unit can further output static distortion for each of three axes based on the measurement reference position, based on the coordinates of the plurality of patterns on the virtual plane.
바람직하게는, 상기 산출부가 상기 복수의 촬영이미지, 상기 화각정보 및 상기 배치정보에 기초하여, 상기 복수의 패턴 각각에 대응되는 복수의 고스트 패턴의 좌표를 더 산출하고, 상기 복수의 패턴의 좌표 및 상기 복수의 고스트 패턴의 좌표에 기초하여, 고스팅 레벨을 더 산출할 수 있다.Preferably, the calculating unit may further calculate coordinates of a plurality of ghost patterns corresponding to each of the plurality of patterns based on the plurality of photographed images, the angle information, and the arrangement information, and may further calculate a ghosting level based on the coordinates of the plurality of patterns and the coordinates of the plurality of ghost patterns.
실시예들에 따른 광학 특성 측정 방법은 버츄얼 이미지 플레인(virtual image plane)을 위한 각 패턴 내 포인트들을 포함하는 이미지들을 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들을 사용하여 생성하는 단계, 상기 각 이미지는 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들에 기초하여 캡쳐되고, 각 이미지는 좌측 이미지, 중앙 이미지, 우측 이미지 중 적어도 하나에 대응함; 및 상기 포인트들의 포지션을 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들 및 각 패턴에 기초하여 생성하는 단계; 및 상기 생성된 포지션들에 기초하여 상기 버츄얼 이미지 플레인에 대한 고스트 이미지에 대한 레벨을 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 포지션은 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들의 필드 오브 뷰(field of view), 좌측 광 측정 디바이스 및 우측 광 측정 디바이스 간 갭에 기초하여 획득된다.A method for measuring optical characteristics according to embodiments further comprises the steps of: generating images including points in each pattern for a virtual image plane using one or more optical measurement devices, each image captured based on the one or more optical measurement devices, each image corresponding to at least one of a left image, a center image, and a right image; and generating positions of the points based on the one or more optical measurement devices and each pattern; and generating a level for a ghost image for the virtual image plane based on the generated positions, wherein the positions are obtained based on a field of view of the one or more optical measurement devices, a gap between the left optical measurement device and the right optical measurement device.
본 발명은 복수의 카메라를 이용함으로써, 증강현실 기기에 의해 생성되는 가상이미지의 광학적 특성을 용이하게 측정할 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of easily measuring the optical characteristics of a virtual image generated by an augmented reality device by using a plurality of cameras.
또한, 본 발명은 증강현실 기기에 의해 생성되는 가상이미지의 광학적 특성을 이용하여, 증강현실 기기의 사용자를 기준으로 가상이미지까지의 거리(virtual image distance), 가상이미지의 룩다운/업 각도(look down/up angle), 수평/수직 화각(horizontal/vertical field of view), 정적 왜곡(static distortion), 고스팅 레벨(ghosting level) 등을 산출할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of being able to calculate, based on a user of the augmented reality device, a virtual image distance, a look down/up angle, a horizontal/vertical field of view, static distortion, a ghosting level, etc. of the virtual image by utilizing the optical characteristics of a virtual image generated by the augmented reality device.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실 기기의 광학 특성 측정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상이미지거리 산출 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 룩다운/업각도 산출 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평시야각 산출 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직시야각 산출 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정적 왜곡 산출 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고스팅 레벨 산출 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실 기기의 광학 특성 측정 장치를 나타내는 블록도이다.
도 9a 및 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실 기기의 광학 특성 측정을 위한 환경을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 카메라를 이용하여 가상평면 상의 테스트이미지를 촬영한 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도 11a 및 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 카메라를 이용하여 촬영한 촬영이미지에 포함된 복수의 패턴의 좌표를 설명하기 위한 도면이다.
도 12a 및 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 패턴의 좌표를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상이미지거리를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14a 및 14b는 본 발명의 일 실시예에 따른 룩다운/업각도를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15a 및 15b는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평시야각 및 수직시야각을 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 정적 왜곡을 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 고스팅 레벨을 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도18은 실시예들에 따른 3D HUD와 같은 버츄얼 이미지 타입 3D 디스플레이의 이미지 퀄리티 특성을 위한 측정 구성을 나타낸다.
도19는 실시예들에 따른 고스트 이미지를 위한 측정 방법을 나타낸다.
도20은 실시예들에 따른 9개의 측정 포인트들이 있는 테스트 이미지 및 LMD들에 의해 캡쳐된 대응하는 3개의 이미지들을 나타낸다.
도21은 실시예들에 따른 고스트 이미지에 관한 고스트 레벨을 획득하는 방법을 나타낸다.
도22 는 실시예들에 따른 광학 측정 방법을 나타낸다.
도23은 실시예들에 따른 고스트 이미지 및 양안 미스-얼라인먼트(binocular misalignment)를 위한 셋업 구성을 나타낸다.
도24는 실시예들에 따른 광학 측정 장치를 나타낸다.FIG. 1 is a flowchart illustrating a method for measuring optical characteristics of an augmented reality device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a method for calculating a virtual image distance according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a lookdown/up angle calculation method according to one embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flowchart showing a method for calculating a horizontal viewing angle according to one embodiment of the present invention.
Figure 5 is a flowchart showing a method for calculating a vertical viewing angle according to one embodiment of the present invention.
Figure 6 is a flowchart illustrating a static distortion calculation method according to one embodiment of the present invention.
Figure 7 is a flowchart illustrating a ghosting level calculation method according to one embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing an optical characteristic measuring device of an augmented reality device according to one embodiment of the present invention.
FIGS. 9A and 9B are drawings for explaining an environment for measuring optical characteristics of an augmented reality device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a drawing for explaining the result of capturing a test image on a virtual plane using multiple cameras according to one embodiment of the present invention.
FIGS. 11A and 11B are drawings for explaining coordinates of multiple patterns included in a photographed image captured using multiple cameras according to one embodiment of the present invention.
FIGS. 12a and 12b are drawings for explaining a method for calculating coordinates of a plurality of patterns according to one embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a drawing for explaining a method for calculating a virtual image distance according to one embodiment of the present invention.
FIGS. 14a and 14b are diagrams for explaining a method for calculating a lookdown/up angle according to one embodiment of the present invention.
FIGS. 15a and 15b are diagrams for explaining a method for calculating a horizontal viewing angle and a vertical viewing angle according to one embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a drawing for explaining a method for calculating static distortion according to one embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a diagram for explaining a method for calculating a ghosting level according to one embodiment of the present invention.
FIG. 18 shows a measurement configuration for image quality characteristics of a virtual image type 3D display such as a 3D HUD according to embodiments.
Figure 19 shows a measurement method for ghost images according to embodiments.
Figure 20 shows a test image with nine measurement points according to embodiments and three corresponding images captured by LMDs.
Fig. 21 illustrates a method for obtaining a ghost level for a ghost image according to embodiments.
Figure 22 shows an optical measurement method according to embodiments.
Figure 23 illustrates a setup configuration for ghost images and binocular misalignment according to embodiments.
Fig. 24 shows an optical measuring device according to embodiments.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.The present invention can have various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, but should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are only used to distinguish one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. The term and/or includes any combination of a plurality of related described items or any item among a plurality of related described items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When it is said that a component is "connected" or "connected" to another component, it should be understood that it may be directly connected or connected to that other component, but that there may be other components in between. On the other hand, when it is said that a component is "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there are no other components in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 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.The terminology used in this application is only used to describe specific embodiments and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly indicates otherwise. In this application, it should be understood that the terms "comprises" or "has" and the like are intended to specify the presence of a feature, number, step, operation, component, part or combination thereof described in the specification, but do not exclude in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms defined in commonly used dictionaries, such as those defined in common dictionaries, should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning they have in the context of the relevant art, and will not be interpreted in an idealized or overly formal sense unless expressly defined in this application.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
본 발명은 가상현실 기기의 광학적 특성을 측정하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 다음과 같은 환경에서 그 측정이 수행될 수 있다. 예컨대, 도 9a를 참조하면, 사용자의 눈이 아이박스(eye box)에 위치하고, 가상현실 기기의 출력에 의한 가상평면이 투명 또는 반투명의 스크린(예, 차량의 윈드실드) 외부에 형성될 수 있다. 이때, 사용자는 눈만을 움직여서 가상평면의 전체를 볼 수 있다. 또한, 도 9b를 참조하면, 아이박스에는 측정기준위치를 중심으로 복수의 카메라가 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 측정기준위치에 camC가 배치되고, 그 양 옆으로 대칭되는 위치에 camL 및 camR이 배치될 수 있다. 한편, 테스트이미지에는 복수의 패턴이 가로 및 세로로 정렬(예, 3x3)되어 위치할 수 있다. The present invention relates to a method and apparatus for measuring optical characteristics of a virtual reality device, and the measurement can be performed in the following environment. For example, referring to FIG. 9a, a user's eyes may be positioned in an eye box, and a virtual plane by an output of the virtual reality device may be formed outside a transparent or translucent screen (e.g., a windshield of a vehicle). At this time, the user may view the entire virtual plane by moving only his or her eyes. In addition, referring to FIG. 9b, a plurality of cameras may be positioned in the eye box centered on a measurement reference position. More specifically, cam C may be positioned at the measurement reference position, and cam L and cam R may be positioned at positions symmetrical to both sides thereof. Meanwhile, a plurality of patterns may be positioned in a test image while being aligned horizontally and vertically (e.g., 3x3).
그러나, 본 발명은 이와 같은 환경에서만 실시되는 것으로 한정되지 않으며, 상이한 여러 환경에서 실시될 수 있음은 물론이다. 예컨대, 아이박스의 위치 및 크기, 카메라의 개수 및 배치, 테스트이미지에 포함된 패턴의 개수 및 배치 등이 측정 환경에 따라 달라질 수 있다.However, the present invention is not limited to being implemented only in such an environment, and can of course be implemented in various different environments. For example, the position and size of the eye box, the number and arrangement of cameras, the number and arrangement of patterns included in the test image, etc. may vary depending on the measurement environment.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실 기기의 광학 특성 측정 방법을 나타내는 흐름도이다.FIG. 1 is a flowchart illustrating a method for measuring optical characteristics of an augmented reality device according to one embodiment of the present invention.
단계 S110에서는, 광학 특성 측정 장치가 소정의 측정기준위치를 중심으로 배치된 복수의 카메라를 이용하여, 증강현실 기기에 의해 가상평면 상에 출력되는 복수의 패턴을 포함하는 테스트이미지를 촬영한다.In step S110, an optical characteristic measurement device captures a test image including a plurality of patterns output on a virtual plane by an augmented reality device using a plurality of cameras arranged around a predetermined measurement reference position.
예컨대, 도 9b를 참조하면, 아이박스의 중심에 위치한 측정기준위치에 한대의 카메라가 배치되고, 그 양 옆으로 동일한 높이에 나머지 카메라가 정면을 향해 대칭되어 배치될 수 있다.For example, referring to Fig. 9b, one camera may be placed at a measurement reference position located at the center of the eye box, and the remaining cameras may be placed symmetrically facing the front at the same height on both sides.
이때, 광학 특성 측정 장치는 복수의 카메라와 무선 또는 유선을 통해 연결되어, 가상평면 상의 테스트이미지를 촬영하도록 하는 명령을 전송할 수 있다.At this time, the optical characteristic measurement device can be connected to multiple cameras wirelessly or via wires to transmit a command to capture a test image on a virtual plane.
단계 S120에서는, 광학 특성 측정 장치가 그 복수의 카메라의 화각에 관한 정보를 포함하는 화각정보 및 그 복수의 카메라의 배치에 관한 정보를 포함하는 배치정보를 획득한다.In step S120, the optical characteristic measuring device obtains angle information including information about angles of view of the plurality of cameras and arrangement information including information about arrangement of the plurality of cameras.
예컨대, 광학 특성 측정 장치는 사용자로부터 카메라의 화각에 대한 정보 및 카메라의 배치에 관한 정보를 입력받아, 화각정보 및 배치정보를 획득할 수 있다. 바람직하게는, 카메라의 화각에 관한 정보는 수평 화각이고, 카메라의 배치에 관한 정보는 측정기준위치의 양 옆에 대칭되어 배치된 카메라 간의 이격 거리일 수 있다.For example, the optical characteristic measuring device can receive information about the angle of view of the camera and information about the arrangement of the camera from the user, and obtain angle of view information and arrangement information. Preferably, the information about the angle of view of the camera is the horizontal angle of view, and the information about the arrangement of the camera can be the distance between cameras arranged symmetrically on both sides of the measurement reference position.
마지막으로 단계 S130에서는, 광학 특성 측정 장치가 그 복수의 카메라에 의해 촬영된 복수의 촬영이미지, 화각정보 및 배치정보에 기초하여, 측정기준위치를 기준으로 하는 복수의 패턴의 좌표를 산출한다.Finally, in step S130, the optical characteristic measurement device calculates coordinates of a plurality of patterns based on a measurement reference position based on a plurality of photographed images, angle information, and arrangement information captured by the plurality of cameras.
이때, 광학 특성 측정 장치는 복수의 촬영이미지의 크기에 관한 정보, 복수의 촬영이미지에 포함된 복수의 패턴의 이미지 내에서의 좌표에 관한 정보, 복수의 카메라의 화각에 관한 정보, 복수의 카메라의 배치에 관한 정보를 이용하여, 측정기준위치를 원점(0, 0, 0)으로 하는 가상평면 상의 복수의 패턴의 3차원 좌표를 산출할 수 있다.At this time, the optical characteristic measuring device can calculate three-dimensional coordinates of multiple patterns on a virtual plane with the measurement reference position as the origin (0, 0, 0) by using information about the sizes of multiple captured images, information about coordinates of multiple patterns included in the multiple captured images within the images, information about the angles of view of multiple cameras, and information about the arrangement of multiple cameras.
한편, 복수의 패턴의 좌표를 산출하는 자세한 방법에 대하여는 아래의 실시예에서 구체적으로 후술한다.Meanwhile, a detailed method for calculating coordinates of multiple patterns is specifically described in the examples below.
다른 실시예에서는, 광학 특성 측정 장치가 그 복수의 카메라가 측정기준위치에 위치한 중앙카메라, 측정기준위치를 중심으로 대칭되도록 위치한 좌측카메라 및 우측카메라이고, 테스트이미지에 복수의 패턴이 가로 및 세로로 정렬되어 배치되어 있을 때, 복수의 촬영이미지의 가로 픽셀수, 복수의 촬영이미지에서의 복수의 패턴의 좌표, 화각정보에 포함된 그 복수의 카메라의 화각 및 배치정보에 포함된 좌측카메라와 우측카메라 간의 거리를 이용하여, 복수의 패턴의 좌표를 산출할 수 있다.In another embodiment, when the optical characteristic measuring device has a central camera positioned at a measurement reference position, a left camera, and a right camera positioned symmetrically with respect to the measurement reference position, and a plurality of patterns are arranged in a horizontal and vertical alignment on a test image, the coordinates of the plurality of patterns can be calculated using the horizontal pixel count of the plurality of captured images, the coordinates of the plurality of patterns in the plurality of captured images, the angles of view of the plurality of cameras included in the angle of view information, and the distance between the left camera and the right camera included in the arrangement information.
예컨대, 도 9b를 참조하면, 복수의 카메라가 측정기준위치에 위치한 중앙카메라(camC)와 측정기준위치를 중심으로 대칭되도록 위치한 좌측카메라(camL) 및 우측카메라(camR)일 수 있다. 또한, 테스트이미지에 9개의 패턴이 가로 및 세로로 정렬되어 배치될 수 있다.For example, referring to Fig. 9b, multiple cameras may be a central camera (cam C ) positioned at a measurement reference position, a left camera (cam L ) and a right camera (cam R ) positioned symmetrically about the measurement reference position. In addition, nine patterns may be arranged in a horizontal and vertical alignment on the test image.
이때, 광학 특성 측정 장치는 복수의 촬영이미지의 가로 픽셀수, 복수의 촬영이미지에서의 복수의 패턴의 좌표, 화각정보에 포함된 그 복수의 카메라의 화각 및 배치정보에 포함된 좌측카메라와 우측카메라 간의 거리를 이용하여, 측정기준위치를 원점(0, 0, 0)으로 하는 가상평면 상의 9개 패턴의 3차원 좌표를 각각 산출할 수 있다.At this time, the optical characteristic measuring device can calculate three-dimensional coordinates of nine patterns on a virtual plane with the measurement reference position as the origin (0, 0, 0) by using the horizontal pixel count of multiple captured images, the coordinates of multiple patterns in the multiple captured images, the angles of view of the multiple cameras included in the angle of view information, and the distance between the left camera and the right camera included in the arrangement information.
또 다른 실시예에서는, 광학 특성 측정 장치가 수학식 1을 이용하여 복수의 패턴의 좌표를 산출할 수 있다.In another embodiment, the optical property measuring device can calculate coordinates of a plurality of patterns using mathematical expression 1.
[수학식 1][Mathematical Formula 1]
여기서, xij, yij, zij는 측정기준위치를 기준으로 하는 가로 i번째, 세로 j번째 패턴의 x, y, z축 좌표이고, α는 좌측카메라와 우측카메라 간의 거리이고, M는 복수의 촬영이미지의 가로 픽셀수이고, θ는 복수의 카메라의 화각이고, mL ij는 좌측카메라의 촬영이미지에서의 가로 i번째, 세로 j번째 패턴의 가로 방향 좌표이고, mR ij는 우측카메라의 촬영이미지에서의 가로 i번째, 세로 j번째 패턴의 가로 방향 좌표이고, mC ij는 중심카메라의 촬영이미지에서의 가로 i번째, 세로 j번째 패턴의 가로 방향 좌표이다.Here, x ij , y ij , z ij are the x, y, z-axis coordinates of the ith horizontal and jth vertical pattern based on the measurement reference position, α is the distance between the left camera and the right camera, M is the horizontal pixel number of multiple captured images, θ is the field of view of the multiple cameras, m L ij is the horizontal direction coordinate of the ith horizontal and jth vertical pattern in the captured image of the left camera, m R ij is the horizontal direction coordinate of the ith horizontal and jth vertical pattern in the captured image of the right camera, and m C ij is the horizontal direction coordinate of the ith horizontal and jth vertical pattern in the captured image of the center camera.
이때, 도 10을 참조하면, 아이박스의 중심인 측정기준위치에 중앙카메라(camC)가 배치되고, 좌측카메라(camL) 및 우측카메라(camR)가 α의 거리를 두고 이격되어 배치될 수 있다. 그리고, 광학 특성 측정 장치가 정면을 향하도록 배치된 중앙카메라(camC), 좌측카메라(camL) 및 우측카메라(camR)를 이용하여, 가상평면 상의 테스트이미지를 촬영할 수 있다. 그 결과, 좌측카메라(camL)를 이용하여 촬영한 촬영이미지(captured image by camL)는 테스트이미지가 우측으로 치우치고, 중앙카메라(camC)를 이용하여 촬영한 촬영이미지(captured image by camC)는 테스트이미지가 치우치지 않고, 우측카메라(camR)를 이용하여 촬영한 촬영이미지(captured image by camR)는 테스트이미지가 좌측으로 치우칠 수 있다.At this time, referring to FIG. 10, the central camera (cam C ) may be placed at the measurement reference position, which is the center of the eye box, and the left camera (cam L ) and the right camera (cam R ) may be placed at a distance of α. Then, a test image on a virtual plane may be captured using the central camera (cam C ), the left camera (cam L ), and the right camera (cam R ) arranged so that the optical characteristic measurement device faces the front. As a result, a captured image (captured image by cam L ) captured using the left camera (cam L ) may have a test image that is biased to the right, a captured image (captured image by cam C ) captured using the central camera (cam C ) may not have a biased test image, and a captured image (captured image by cam R ) captured using the right camera (cam R ) may have a test image that is biased to the left.
한편, 도 11a를 참조하면, 가상평면 상에 나타나는 9개의 패턴의 3차원 좌표는 Pij = (xij, yij, zij)로 나타낼 수 있으며, i는 패턴의 가로인덱스(i=1,2,3), j는 패턴의 세로인덱스(j=1,2,3)일 수 있다. 즉, Pij는 가로 i번째, 세로 j번째 패턴의 중심부의 3차원 좌표일 수 있다.Meanwhile, referring to Fig. 11a, the three-dimensional coordinates of nine patterns appearing on the virtual plane can be expressed as P ij = (x ij , y ij , z ij ), where i can be the horizontal index of the pattern (i = 1, 2, 3) and j can be the vertical index of the pattern (j = 1, 2, 3). That is, P ij can be the three-dimensional coordinates of the center of the i-th horizontal and j-th vertical pattern.
또한, 도 11b를 참조하면, 촬영이미지에 나타나는 9개의 패턴의 픽셀 좌표는 PL ij, PC ij, PR ij로 나타낼 수 있고, 각각 좌측카메라(camL), 중앙카메라(camC), 우측카메라(camR)의 촬영이미지에 나타나는 패턴의 좌표를 의미할 수 있다. 이때, PL ij = (mL ij, nL ij), PC ij = (mC ij, nC ij), PR ij = (mR ij, nR ij)일 수 있다. 이때, PL ij, PC ij, PR ij는 가로 i번째, 세로 j번째 패턴의 중심부의 픽셀 좌표일 수 있다.Also, referring to FIG. 11b, the pixel coordinates of the nine patterns appearing in the captured images can be represented as P L ij , P C ij , and P R ij , which can mean the coordinates of the patterns appearing in the captured images of the left camera (cam L ), the center camera (cam C ), and the right camera (cam R ), respectively. At this time, P L ij = (m L ij , n L ij ), P C ij = (m C ij , n C ij ), and P R ij = (m R ij , n R ij ). At this time, P L ij , P C ij , and P R ij can be the pixel coordinates of the center of the i-th horizontal and j-th vertical pattern.
한편, 도 12a를 참조하면, 아래의 수학식 2와 같은 비례 관계가 성립함을 알 수 있다.Meanwhile, referring to Fig. 12a, it can be seen that a proportional relationship as in mathematical expression 2 below holds true.
[수학식 2][Mathematical formula 2]
여기서, z는 측정기준위치로부터 가상평면까지의 z축으로의 거리이고, θ는 카메라의 화각이고, α는 좌측카메라와 우측카메라 간의 거리이고, mL ij는 좌측카메라의 촬영이미지에서의 가로 i번째, 세로 j번째 패턴의 가로 방향 좌표이고, mR ij는 우측카메라의 촬영이미지에서의 가로 i번째, 세로 j번째 패턴의 가로 방향 좌표이고, M은 촬영이미지의 가로 픽셀수이다.Here, z is the distance from the measurement reference position to the virtual plane along the z-axis, θ is the field of view of the camera, α is the distance between the left camera and the right camera, m L ij is the horizontal coordinate of the ith horizontal and jth vertical pattern in the image captured by the left camera, m R ij is the horizontal coordinate of the ith horizontal and jth vertical pattern in the image captured by the right camera, and M is the horizontal pixel number of the captured image.
이때, 수학식 2를 변형하면 수학식 1을 얻을 수 있음은 자명하다.At this point, it is obvious that mathematical expression 1 can be obtained by transforming mathematical expression 2.
예컨대, 도 12b를 참조하면, 광학 특성 측정 장치가 동일한 패턴(i=1, j=1)에 관하여 중앙카메라(camC), 좌측카메라(camL) 및 우측카메라(camR)를 이용하여 촬영한 결과를 이용하여, 수학식 1을 통해 x11, y11, z11을 산출할 수 있다.For example, referring to FIG. 12b, the optical characteristic measurement device can calculate x 11 , y 11 , and z 11 using mathematical expression 1 by using the results captured by the central camera (cam C ), the left camera (cam L ), and the right camera (cam R ) regarding the same pattern (i = 1 , j = 1) .
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상이미지거리 산출 방법을 나타내는 흐름도이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a method for calculating a virtual image distance according to one embodiment of the present invention.
단계S210에서는, 광학 특성 측정 장치가 소정의 측정기준위치를 중심으로 배치된 복수의 카메라를 이용하여, 증강현실 기기에 의해 가상평면 상에 출력되는 복수의 패턴을 포함하는 테스트이미지를 촬영한다.In step S210, an optical characteristic measurement device captures a test image including a plurality of patterns output on a virtual plane by an augmented reality device using a plurality of cameras arranged around a predetermined measurement reference position.
단계 S220에서는, 광학 특성 측정 장치가 그 복수의 카메라의 화각에 관한 정보를 포함하는 화각정보 및 그 복수의 카메라의 배치에 관한 정보를 포함하는 배치정보를 획득한다.In step S220, the optical characteristic measurement device obtains angle information including information about angles of view of the plurality of cameras and arrangement information including information about arrangement of the plurality of cameras.
단계 S230에서는, 광학 특성 측정 장치가 그 복수의 카메라에 의해 촬영된 복수의 촬영이미지, 화각정보 및 배치정보에 기초하여, 측정기준위치를 기준으로 하는 복수의 패턴의 좌표를 산출한다.In step S230, the optical characteristic measuring device calculates coordinates of a plurality of patterns based on a measurement reference position based on a plurality of photographed images, angle information, and arrangement information captured by the plurality of cameras.
마지막으로 단계 S240에서는, 광학 특성 측정 장치가 측정기준위치의 좌표 및 가상평면 상의 복수의 패턴 중 적어도 하나의 좌표를 이용하여, 측정기준위치와 가상평면 간의 가상이미지거리(virtual image distance)를 산출한다.Finally, in step S240, the optical characteristic measurement device calculates a virtual image distance between the measurement reference position and the virtual plane using the coordinates of the measurement reference position and at least one of the coordinates of a plurality of patterns on the virtual plane.
예컨대, 도 13을 참조하면, 광학 특성 측정 장치는 측정기준위치인 (0, 0, 0)을 기준으로 P22의 좌표(x22, y22, z22)까지의 거리를 산출하여 가상이미지거리를 산출할 수 있다.For example, referring to FIG. 13, the optical characteristic measurement device can calculate the virtual image distance by calculating the distance to the coordinates (x 22 , y 22 , z 22 ) of P 22 based on the measurement reference position (0, 0, 0).
다른 실시예에서는, 광학 특성 측정 장치가 수학식 3을 이용하여 가상이미지거리를 산출할 수 있다.In another embodiment, the optical property measuring device can calculate the virtual image distance using mathematical expression 3.
[수학식 3][Mathematical Formula 3]
여기서, DVI는 가상이미지거리이고, x22, y22, z22는 i=2, j=2인 패턴의 3차원 좌표이다.Here, D VI is the virtual image distance, and x 22 , y 22 , z 22 are the 3D coordinates of the pattern where i = 2, j = 2.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 룩다운/업각도 산출 방법을 나타내는 흐름도이다.FIG. 3 is a flowchart illustrating a lookdown/up angle calculation method according to one embodiment of the present invention.
단계 S310에서는, 광학 특성 측정 장치가 소정의 측정기준위치를 중심으로 배치된 복수의 카메라를 이용하여, 증강현실 기기에 의해 가상평면 상에 출력되는 복수의 패턴을 포함하는 테스트이미지를 촬영한다.In step S310, an optical characteristic measurement device captures a test image including a plurality of patterns output on a virtual plane by an augmented reality device using a plurality of cameras arranged around a predetermined measurement reference position.
단계 S320에서는, 광학 특성 측정 장치가 그 복수의 카메라의 화각에 관한 정보를 포함하는 화각정보 및 그 복수의 카메라의 배치에 관한 정보를 포함하는 배치정보를 획득한다.In step S320, the optical characteristic measurement device obtains angle information including information about angles of view of the plurality of cameras and arrangement information including information about arrangement of the plurality of cameras.
단계 S330에서는, 광학 특성 측정 장치가 그 복수의 카메라에 의해 촬영된 복수의 촬영이미지, 화각정보 및 배치정보에 기초하여, 측정기준위치를 기준으로 하는 복수의 패턴의 좌표를 산출한다.In step S330, the optical characteristic measuring device calculates coordinates of a plurality of patterns based on a measurement reference position based on a plurality of photographed images, angle information, and arrangement information captured by the plurality of cameras.
마지막으로 단계 S340에서는, 광학 특성 측정 장치가 측정기준위치의 좌표 및 가상평면 상의 복수의 패턴 중 적어도 하나의 좌표를 이용하여, 측정기준위치로부터 가상평면에 대한 룩다운/업각도(look down/up angle)를 산출한다.Finally, in step S340, the optical characteristic measurement device calculates a look down/up angle from the measurement reference position to the virtual plane using the coordinates of the measurement reference position and at least one coordinate of a plurality of patterns on the virtual plane.
이때, 룩다운/업각도는 아이박스와 가상평면의 높이의 차이를 나타내는 각도로서, 사용자가 가상평면을 올려보는지 또는 내려보는지를 나타낸다.At this time, the lookdown/up angle is an angle that represents the difference in height between the eye box and the virtual plane, indicating whether the user is looking up or down at the virtual plane.
예컨대, 사용자의 눈이 위치하는 측정기준위치인 (0, 0, 0)을 기준으로 P22의 좌표(x22, y22, z22)를 산출하였을 때, y22 < 0이면 도 14a와 같이 내려보는 룩다운(look down)의 상황이 되고, y22 > 0이면 도 14b와 같이 올려보는 룩업(look up)의 상황이 될 수 있다.For example, when the coordinates (x 22 , y 22 , z 22 ) of P 22 are calculated based on the measurement reference position (0, 0, 0) where the user's eyes are located, if y 22 < 0, it can be a look down situation as in Fig. 14a, and if y 22 > 0, it can be a look up situation as in Fig. 14b.
다른 실시예에서는, 광학 특성 측정 장치가 수학식 4를 이용하여 룩다운/업각도를 산출할 수 있다.In another embodiment, the optical property measurement device can calculate the lookdown/up angle using Equation 4.
[수학식 4][Mathematical Formula 4]
여기서, θdown/up은 룩다운/업각도이고, x22, y22, z22는 i=2, j=2인 패턴의 3차원 좌표이다.Here, θ down/up is the lookdown/up angle, and x 22 , y 22 , z 22 are the 3D coordinates of the pattern where i=2, j=2.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평시야각 산출 방법을 나타내는 흐름도이다.Figure 4 is a flowchart showing a method for calculating a horizontal viewing angle according to one embodiment of the present invention.
단계 S410에서는, 광학 특성 측정 장치가 소정의 측정기준위치를 중심으로 배치된 복수의 카메라를 이용하여, 증강현실 기기에 의해 가상평면 상에 출력되는 복수의 패턴을 포함하는 테스트이미지를 촬영한다.In step S410, an optical characteristic measurement device captures a test image including a plurality of patterns output on a virtual plane by an augmented reality device using a plurality of cameras arranged around a predetermined measurement reference position.
단계 S420에서는, 광학 특성 측정 장치가 그 복수의 카메라의 화각에 관한 정보를 포함하는 화각정보 및 그 복수의 카메라의 배치에 관한 정보를 포함하는 배치정보를 획득한다.In step S420, the optical characteristic measurement device obtains angle information including information about angles of view of the plurality of cameras and arrangement information including information about arrangement of the plurality of cameras.
단계 S430에서는, 광학 특성 측정 장치가 그 복수의 카메라에 의해 촬영된 복수의 촬영이미지, 화각정보 및 배치정보에 기초하여, 측정기준위치를 기준으로 하는 복수의 패턴의 좌표를 산출한다.In step S430, the optical characteristic measuring device calculates coordinates of a plurality of patterns based on a measurement reference position based on a plurality of photographed images, angle information, and arrangement information captured by the plurality of cameras.
마지막으로 단계 S440에서는, 광학 특성 측정 장치가 측정기준위치의 좌표, 가상평면 상의 복수의 패턴 중 수평 방향으로 양쪽 끝에 위치한 두개의 패턴의 좌표를 이용하여, 측정기준위치의 수평시야각(horizontal field of view)을 산출한다.Finally, in step S440, the optical characteristic measuring device calculates a horizontal field of view of the measurement reference position using coordinates of the measurement reference position and coordinates of two patterns located at both ends in the horizontal direction among a plurality of patterns on the virtual plane.
예컨대, 도 15a를 참조하면, 광학 특성 측정 장치는 측정기준위치의 3차원 좌표 O = (0, 0, 0), 가상평면 상의 복수의 패턴 중 수평 방향으로 양쪽 끝에 위치한 두개의 패턴인 P21 = (x21, y21, z21) 및 P23 = (x23, y23, z23)의 3차원 좌표를 이용하여, 각도 ∠P21OP23를 수평시야각으로 산출할 수 있다.For example, referring to FIG. 15a, the optical characteristic measurement device can calculate the angle ∠P 21 OP 23 as a horizontal viewing angle by using the three-dimensional coordinates O = (0, 0, 0) of the measurement reference position, and the three-dimensional coordinates of two patterns P 21 = (x 21 , y 21 , z 21 ) and P 23 = (x 23 , y 23 , z 23 ), which are located at opposite ends in the horizontal direction among the plurality of patterns on the virtual plane.
다른 실시예에서는, 광학 특성 측정 장치가 수학식 5를 이용하여 수평시야각을 산출할 수 있다.In another embodiment, the optical property measuring device can calculate the horizontal viewing angle using Equation 5.
[수학식 5][Mathematical Formula 5]
여기서, θH FOV는 수평시야각이고, O는 측정기준위치의 좌표이고, P21 및 P23은 복수의 패턴 중에서 수평 방향으로 양쪽 끝에 위치한 두개의 패턴의 좌표이다.Here, θ H FOV is the horizontal field of view, O is the coordinate of the measurement reference position, and P 21 and P 23 are the coordinates of two patterns located at both ends in the horizontal direction among multiple patterns.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직시야각 산출 방법을 나타내는 흐름도이다.Figure 5 is a flowchart showing a method for calculating a vertical viewing angle according to one embodiment of the present invention.
단계 S510에서는, 광학 특성 측정 장치가 소정의 측정기준위치를 중심으로 배치된 복수의 카메라를 이용하여, 증강현실 기기에 의해 가상평면 상에 출력되는 복수의 패턴을 포함하는 테스트이미지를 촬영한다.In step S510, an optical characteristic measurement device captures a test image including a plurality of patterns output on a virtual plane by an augmented reality device using a plurality of cameras arranged around a predetermined measurement reference position.
단계 S520에서는, 광학 특성 측정 장치가 그 복수의 카메라의 화각에 관한 정보를 포함하는 화각정보 및 그 복수의 카메라의 배치에 관한 정보를 포함하는 배치정보를 획득한다.In step S520, the optical characteristic measurement device obtains angle information including information about angles of view of the plurality of cameras and arrangement information including information about arrangement of the plurality of cameras.
단계 S530에서는, 광학 특성 측정 장치가 그 복수의 카메라에 의해 촬영된 복수의 촬영이미지, 화각정보 및 배치정보에 기초하여, 측정기준위치를 기준으로 하는 복수의 패턴의 좌표를 산출한다.In step S530, the optical characteristic measuring device calculates coordinates of a plurality of patterns based on a measurement reference position based on a plurality of photographed images, angle information, and arrangement information captured by the plurality of cameras.
마지막으로 단계 S540에서는, 광학 특성 측정 장치가 측정기준위치의 좌표, 가상평면 상의 복수의 패턴 중 수직 방향으로 양쪽 끝에 위치한 두개의 패턴의 좌표를 이용하여, 측정기준위치의 수직시야각(vertical field of view)을 산출한다.Finally, in step S540, the optical characteristic measuring device calculates a vertical field of view of the measurement reference position using coordinates of the measurement reference position and coordinates of two patterns located at both ends in the vertical direction among a plurality of patterns on the virtual plane.
예컨대, 도 15b를 참조하면, 광학 특성 측정 장치는 측정기준위치의 3차원 좌표 O = (0, 0, 0), 가상평면 상의 복수의 패턴 중 수직 방향으로 양쪽 끝에 위치한 두개의 패턴인 P12 = (x12, y12, z12) 및 P32 = (x32, y32, z32)의 3차원 좌표를 이용하여, 각도 ∠P12OP32를 수직시야각으로 산출할 수 있다.For example, referring to FIG. 15b, the optical characteristic measurement device can calculate the angle ∠P 12 OP 32 as a vertical viewing angle by using the three-dimensional coordinates O = (0, 0, 0) of the measurement reference position, and the three-dimensional coordinates of two patterns P 12 = (x 12 , y 12 , z 12 ) and P 32 = (x 32 , y 32 , z 32 ), which are located at opposite ends in the vertical direction among the plurality of patterns on the virtual plane.
다른 실시예에서는, 광학 특성 측정 장치가 수학식 6을 이용하여 수직시야각을 산출할 수 있다.In another embodiment, the optical characteristic measurement device can calculate the vertical viewing angle using Equation 6.
[수학식 6][Mathematical Formula 6]
여기서, θV FOV는 수직시야각이고, O는 측정기준위치의 좌표이고, P12 및 P32은 수직 방향으로 양쪽 끝에 위치한 두개의 패턴의 좌표이다.Here, θ V FOV is the vertical field of view, O is the coordinate of the measurement reference position, and P 12 and P 32 are the coordinates of two patterns located at both ends in the vertical direction.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정적 왜곡 산출 방법을 나타내는 흐름도이다.Figure 6 is a flowchart illustrating a static distortion calculation method according to one embodiment of the present invention.
단계 S610에서는, 광학 특성 측정 장치가 소정의 측정기준위치를 중심으로 배치된 복수의 카메라를 이용하여, 증강현실 기기에 의해 가상평면 상에 출력되는 복수의 패턴을 포함하는 테스트이미지를 촬영한다.In step S610, an optical characteristic measurement device captures a test image including a plurality of patterns output on a virtual plane by an augmented reality device using a plurality of cameras arranged around a predetermined measurement reference position.
단계 S620에서는, 광학 특성 측정 장치가 그 복수의 카메라의 화각에 관한 정보를 포함하는 화각정보 및 그 복수의 카메라의 배치에 관한 정보를 포함하는 배치정보를 획득한다.In step S620, the optical characteristic measurement device obtains angle information including information about angles of view of the plurality of cameras and arrangement information including information about arrangement of the plurality of cameras.
단계 S630에서는, 광학 특성 측정 장치가 그 복수의 카메라에 의해 촬영된 복수의 촬영이미지, 화각정보 및 배치정보에 기초하여, 측정기준위치를 기준으로 하는 복수의 패턴의 좌표를 산출한다.In step S630, the optical characteristic measuring device calculates coordinates of a plurality of patterns based on a measurement reference position based on a plurality of photographed images, angle information, and arrangement information captured by the plurality of cameras.
마지막으로 단계 S640에서는, 광학 특성 측정 장치는 가상평면 상의 복수의 패턴의 좌표에 기초하여, 측정기준위치를 기준으로 하는 3개 축 각각에 대한 정적 왜곡(static distortion)을 산출한다.Finally, in step S640, the optical characteristic measuring device calculates static distortion for each of three axes based on the measurement reference position, based on the coordinates of a plurality of patterns on the virtual plane.
이때, 정적 왜곡은 가상현실 기기의 프로젝션에 의해 유발되는 것으로서, 도 16을 참조하면, 3개의 축(x, y, z) 각각에 대응되는 선형을 기준으로 하는 복수의 패턴의 3차원 좌표의 편차 정도(deviation degree)를 나타낸다. At this time, static distortion is caused by the projection of the virtual reality device, and as shown in Fig. 16, it represents the deviation degree of the three-dimensional coordinates of multiple patterns based on the line corresponding to each of the three axes (x, y, z).
한편, 광학 특성 측정 장치는 수학식 7을 이용하여 3개 축 각각에 대한 정적 왜곡을 산출할 수 있다.Meanwhile, the optical property measuring device can calculate the static distortion for each of the three axes using mathematical expression 7.
[수학식 7][Mathematical formula 7]
여기서, DTx Linearity, DTy Linearity, DTz Linearity는 각각 x, y, z축을 기준으로 하는 한 선형 왜곡값이고, xab, yab, zab는 가로 a(a=1,2,3)번째, 세로 b(b=1,2,3)번째 패턴의 x, y, z좌표이다.Here, DT x Linearity , DT y Linearity , and DT z Linearity are linear distortion values based on the x, y, and z axes, respectively, and x ab , y ab , and z ab are the x, y, and z coordinates of the a-th (a=1,2,3)th horizontal and b-th (b=1,2,3)th vertical pattern.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고스팅 레벨 산출 방법을 나타내는 흐름도이다.Figure 7 is a flowchart illustrating a ghosting level calculation method according to one embodiment of the present invention.
단계 S710에서는, 광학 특성 측정 장치가 소정의 측정기준위치를 중심으로 배치된 복수의 카메라를 이용하여, 증강현실 기기에 의해 가상평면 상에 출력되는 복수의 패턴을 포함하는 테스트이미지를 촬영한다.In step S710, an optical characteristic measurement device captures a test image including a plurality of patterns output on a virtual plane by an augmented reality device using a plurality of cameras arranged around a predetermined measurement reference position.
단계 S720에서는, 광학 특성 측정 장치가 그 복수의 카메라의 화각에 관한 정보를 포함하는 화각정보 및 그 복수의 카메라의 배치에 관한 정보를 포함하는 배치정보를 획득한다.In step S720, the optical characteristic measurement device obtains angle information including information about angles of view of the plurality of cameras and arrangement information including information about arrangement of the plurality of cameras.
단계 S730에서는, 광학 특성 측정 장치가 그 복수의 카메라에 의해 촬영된 복수의 촬영이미지, 화각정보 및 배치정보에 기초하여, 측정기준위치를 기준으로 하는 복수의 패턴의 좌표 및 복수의 고스트 패턴의 좌표를 산출한다.In step S730, the optical characteristic measuring device calculates coordinates of a plurality of patterns based on a measurement reference position and coordinates of a plurality of ghost patterns based on a plurality of photographed images, angle information, and arrangement information captured by the plurality of cameras.
예컨대, 고스트 패턴은 입력되는 빛의 절반은 투과시키고, 나머지 절반은 반사시키는 차량의 윈드실드에서 나타날 수 있다. 보다 구체적으로, 도 17을 참조하면, 윈드실드의 2개의 물리적 레이어가 고스트 현상을 일으켜, 사용자에게 가상평면 상의 패턴과 그 패턴에 대응되는 고스트 패턴이 이중 이미지(double images)로 겹쳐져 보이거나, 흐리게(blurred)보일 수 있다.For example, a ghost pattern may appear on a windshield of a vehicle that transmits half of the incoming light and reflects the other half. More specifically, referring to FIG. 17, two physical layers of the windshield may cause a ghosting phenomenon, causing the user to see double images of a pattern on a virtual plane and a corresponding ghost pattern, or the pattern may appear blurred.
이때, 광학 특성 측정 장치는 복수의 패턴의 좌표를 산출하는 방법과 동일한 방법으로, 복수의 패턴 각각에 대응되는 복수의 고스트 패턴의 좌표를 산출할 수 있다.At this time, the optical characteristic measuring device can calculate the coordinates of multiple ghost patterns corresponding to each of the multiple patterns in the same way as the method of calculating the coordinates of the multiple patterns.
마지막으로 단계 S740에서는, 광학 특성 측정 장치가 복수의 패턴의 좌표 및 복수의 고스트 패턴의 좌표에 기초하여, 고스팅 레벨(ghosting level)을 산출할 수 있다.Finally, in step S740, the optical characteristic measuring device can calculate a ghosting level based on the coordinates of the plurality of patterns and the coordinates of the plurality of ghost patterns.
이때, 광학 특성 측정 장치는 원래의 패턴과 대응되는 고스트 패턴과의 차이(gap)으로부터 고스팅 레벨을 산출할 수 있다.At this time, the optical characteristic measuring device can calculate the ghosting level from the difference (gap) between the original pattern and the corresponding ghost pattern.
보다 구체적으로, 광학 특성 측정 장치는 수학식 8을 이용하여 고스팅 레벨을 산출할 수 있다.More specifically, the optical characteristic measurement device can calculate the ghosting level using mathematical expression 8.
[수학식 8][Mathematical formula 8]
여기서, Ghost는 고스팅 레벨이고, xij, yij, zij는 가로 i(i=1,2,3)번째, 세로 j(j=1,2,3)번째 패턴의 x, y, z좌표이고, xGij, yGij, zGij는 가로 i번째, 세로 j번째 고스트 패턴의 x, y, z좌표이다.Here, Ghost is the ghosting level, x ij , y ij , z ij are the x, y, z coordinates of the i-th (i=1,2,3)th horizontal and j-th (j=1,2,3)th vertical pattern, and x Gij , y Gij , z Gij are the x, y, z coordinates of the i-th horizontal and j-th vertical ghost pattern.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실 기기의 광학 특성 측정 장치를 나타내는 블록도이다.FIG. 8 is a block diagram showing an optical characteristic measuring device of an augmented reality device according to one embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실 기기의 광학 특성 측정 장치(800)는 촬영부(810), 획득부(820) 및 산출부(830)를 포함한다.Referring to FIG. 8, an optical characteristic measuring device (800) of an augmented reality device according to one embodiment of the present invention includes a photographing unit (810), an acquisition unit (820), and a calculation unit (830).
촬영부(810)는 소정의 측정기준위치를 중심으로 배치된 복수의 카메라를 이용하여, 증강현실 기기에 의해 가상평면 상에 출력되는 복수의 패턴을 포함하는 테스트이미지를 촬영한다.The camera unit (810) uses multiple cameras arranged around a predetermined measurement reference position to capture a test image including multiple patterns output on a virtual plane by an augmented reality device.
획득부(820)는 그 복수의 카메라의 화각에 관한 정보를 포함하는 화각정보 및 그 복수의 카메라의 배치에 관한 정보를 포함하는 배치정보를 획득한다.The acquisition unit (820) acquires angle information including information about the angles of view of the plurality of cameras and arrangement information including information about the arrangement of the plurality of cameras.
마지막으로 산출부(830)는 그 복수의 카메라에 의해 촬영된 복수의 촬영이미지, 화각정보 및 배치정보에 기초하여, 측정기준위치를 기준으로 하는 복수의 패턴의 좌표를 산출한다.Finally, the output unit (830) calculates coordinates of multiple patterns based on the measurement reference position based on multiple shooting images, angle information, and arrangement information captured by the multiple cameras.
다른 실시예에서는, 복수의 카메라가 측정기준위치에 위치한 중앙카메라, 측정기준위치를 중심으로 대칭되도록 위치한 좌측카메라 및 우측카메라이고, 테스트이미지에 복수의 패턴이 가로 및 세로로 정렬되어 배치되어 있을 때, 산출부(830)는 복수의 촬영이미지의 가로 픽셀수, 복수의 촬영이미지에서의 복수의 패턴의 좌표, 화각정보에 포함된 복수의 카메라의 화각 및 배치정보에 포함된 좌측카메라와 우측카메라 간의 거리를 이용하여, 복수의 패턴의 좌표를 산출할 수 있다.In another embodiment, when a plurality of cameras are a central camera positioned at a measurement reference position, a left camera and a right camera positioned symmetrically about the measurement reference position, and a plurality of patterns are arranged in a horizontal and vertical alignment on a test image, the calculation unit (830) can calculate the coordinates of the plurality of patterns by using the horizontal pixel count of the plurality of captured images, the coordinates of the plurality of patterns in the plurality of captured images, the angles of view of the plurality of cameras included in the angle of view information, and the distance between the left camera and the right camera included in the arrangement information.
또 다른 실시예에서는, 산출부(830)는 수학식 9를 이용하여 복수의 패턴의 좌표를 산출할 수 있다.In another embodiment, the output unit (830) can output coordinates of multiple patterns using mathematical expression 9.
[수학식 9][Mathematical formula 9]
여기서, xij, yij, zij는 측정기준위치를 기준으로 하는 가로 i번째, 세로 j번째 패턴의 x, y, z축 좌표이고, α는 좌측카메라와 우측카메라 간의 거리이고, M는 복수의 촬영이미지의 가로 픽셀수이고, θ는 복수의 카메라의 화각이고, mL ij는 좌측카메라의 촬영이미지에서의 가로 i번째, 세로 j번째 패턴의 가로 방향 좌표이고, mR ij는 우측카메라의 촬영이미지에서의 가로 i번째, 세로 j번째 패턴의 가로 방향 좌표이고, mC ij는 중심카메라의 촬영이미지에서의 가로 i번째, 세로 j번째 패턴의 가로 방향 좌표이다.Here, x ij , y ij , z ij are the x, y, z-axis coordinates of the ith horizontal and jth vertical pattern based on the measurement reference position, α is the distance between the left camera and the right camera, M is the horizontal pixel number of multiple captured images, θ is the field of view of the multiple cameras, m L ij is the horizontal direction coordinate of the ith horizontal and jth vertical pattern in the captured image of the left camera, m R ij is the horizontal direction coordinate of the ith horizontal and jth vertical pattern in the captured image of the right camera, and m C ij is the horizontal direction coordinate of the ith horizontal and jth vertical pattern in the captured image of the center camera.
또 다른 실시예에서는, 산출부(830)는 측정기준위치의 좌표 및 가상평면 상의 복수의 패턴 중 적어도 하나의 좌표를 이용하여, 측정기준위치와 가상평면 간의 가상이미지거리를 더 산출할 수 있다.In another embodiment, the calculation unit (830) can further calculate a virtual image distance between the measurement reference position and the virtual plane by using the coordinates of the measurement reference position and at least one of the coordinates of a plurality of patterns on the virtual plane.
또 다른 실시예에서는, 산출부(830)는 수학식 10을 이용하여 가상이미지거리를 산출할 수 있다.In another embodiment, the calculation unit (830) can calculate the virtual image distance using mathematical expression 10.
[수학식 10][Mathematical formula 10]
여기서, DVI는 가상이미지거리이고, x22, y22, z22는 복수의 패턴 중 하나의 패턴의 좌표이다. Here, D VI is the virtual image distance, and x 22 , y 22 , and z 22 are the coordinates of one pattern among multiple patterns.
또 다른 실시예에서는, 산출부(830)는 측정기준위치의 좌표 및 가상평면 상의 복수의 패턴 중 적어도 하나의 좌표를 이용하여, 측정기준위치로부터 가상평면에 대한 룩다운/업각도를 더 산출할 수 있다.In another embodiment, the calculation unit (830) can further calculate a lookdown/up angle from the measurement reference position to the virtual plane using the coordinates of the measurement reference position and at least one of the coordinates of a plurality of patterns on the virtual plane.
또 다른 실시예에서는, 산출부(830)는 수학식 11을 이용하여 룩다운/업각도를 산출할 수 있다.In another embodiment, the calculation unit (830) can calculate the lookdown/up angle using mathematical expression 11.
[수학식 11][Mathematical Formula 11]
여기서, θdown/up은 룩다운/업각도이고, x22, y22, z22는 복수의 패턴 중 하나의 패턴의 좌표이다.Here, θ down/up is the lookdown/up angle, and x 22 , y 22 , z 22 are the coordinates of one pattern among multiple patterns.
또 다른 실시예에서는, 산출부(830)는 측정기준위치의 좌표, 가상평면 상의 복수의 패턴 중 수평 방향으로 양쪽 끝에 위치한 두개의 패턴의 좌표를 이용하여, 측정기준위치의 수평시야각을 더 산출할 수 있다.In another embodiment, the calculation unit (830) can further calculate the horizontal viewing angle of the measurement reference position by using the coordinates of the measurement reference position and the coordinates of two patterns located at both ends in the horizontal direction among a plurality of patterns on the virtual plane.
또 다른 실시예에서는, 산출부(830)는 수학식 12를 이용하여 수평시야각을 산출할 수 있다.In another embodiment, the calculating unit (830) can calculate the horizontal viewing angle using mathematical expression 12.
[수학식 12][Mathematical formula 12]
여기서, θH FOV는 수평시야각이고, O는 측정기준위치의 좌표이고, P21 및 P23은 수평 방향으로 양쪽 끝에 위치한 두개의 패턴의 좌표이다.Here, θ H FOV is the horizontal field of view, O is the coordinate of the measurement reference position, and P 21 and P 23 are the coordinates of two patterns located at both ends in the horizontal direction.
또 다른 실시예에서는, 산출부(830)는 측정기준위치의 좌표, 가상평면 상의 복수의 패턴 중 수직 방향으로 양쪽 끝에 위치한 두개의 패턴의 좌표를 이용하여, 측정기준위치의 수직시야각을 더 산출할 수 있다.In another embodiment, the calculation unit (830) can further calculate the vertical viewing angle of the measurement reference position by using the coordinates of the measurement reference position and the coordinates of two patterns located at both ends in the vertical direction among a plurality of patterns on the virtual plane.
또 다른 실시예에서는, 산출부(830)는 수학식 13을 이용하여 수직시야각을 산출할 수 있다.In another embodiment, the calculating unit (830) can calculate the vertical viewing angle using mathematical expression 13.
[수학식 13][Mathematical formula 13]
여기서, θV FOV는 수직시야각이고, O는 측정기준위치의 좌표이고, P12 및 P32은 수직 방향으로 양쪽 끝에 위치한 두개의 패턴의 좌표이다.Here, θ V FOV is the vertical field of view, O is the coordinate of the measurement reference position, and P 12 and P 32 are the coordinates of two patterns located at both ends in the vertical direction.
또 다른 실시예에서는, 산출부(830)는 가상평면 상의 복수의 패턴의 좌표에 기초하여, 측정기준위치를 기준으로 하는 3개 축 각각에 대한 정적 왜곡을 더 산출할 수 있다.In another embodiment, the generating unit (830) can further generate static distortions for each of three axes based on the measurement reference position, based on coordinates of a plurality of patterns on the virtual plane.
또 다른 실시예에서는, 산출부(830)는 복수의 촬영이미지, 화각정보 및 배치정보에 기초하여, 복수의 패턴 각각에 대응되는 복수의 고스트 패턴의 좌표를 더 산출하고, 복수의 패턴의 좌표 및 복수의 고스트 패턴의 좌표에 기초하여, 고스팅 레벨을 더 산출할 수 있다.In another embodiment, the calculation unit (830) may further calculate coordinates of a plurality of ghost patterns corresponding to each of a plurality of patterns based on a plurality of captured images, angle information, and arrangement information, and may further calculate a ghosting level based on the coordinates of the plurality of patterns and the coordinates of the plurality of ghost patterns.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.Meanwhile, the embodiments of the present invention described above can be written as a program that can be executed on a computer, and can be implemented in a general-purpose digital computer that operates the program using a computer-readable recording medium.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 를 포함한다.The computer-readable recording medium includes a magnetic storage medium (e.g., ROM, floppy disk, hard disk, etc.) and an optical reading medium (e.g., CD-ROM, DVD, etc.).
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described with reference to preferred embodiments thereof. Those skilled in the art will appreciate that the present invention may be implemented in modified forms without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from an illustrative rather than a restrictive perspective. The scope of the present invention is indicated by the claims, not the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the present invention.
도9-10를 참조하면, 실시예들에 따른 카메라는 광 측정 디바이스(light measuring device, LMD)에 대응할 수 있다. 실시예들에 따른 광 측정 디바이스는 버츄얼 이미지 플레인을 생성할 수 있고, 서로 다른 위치에서 패턴들을 포함하는 이미지를 생성할 수 있다. 실시예들에 따른 광학 특성 측정 방법은 버츄얼 이미지 플레인(virtual image plane)을 위한 각 패턴 내 포인트들을 포함하는 이미지들을 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들을 사용하여 생성하는 단계, 각 이미지는 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들에 기초하여 캡쳐되고, 각 이미지는 좌측 이미지, 중앙 이미지, 우측 이미지 중 적어도 하나에 대응함; 및 포인트들의 포지션을 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들 및 각 패턴에 기초하여 생성하는 단계; 를 포함하고, 포지션은 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들의 필드 오브 뷰(field of view), 좌측 광 측정 디바이스 및 우측 광 측정 디바이스 간 갭에 기초하여 획득될 수 있다.Referring to FIGS. 9-10, a camera according to embodiments may correspond to a light measuring device (LMD). The light measuring device according to embodiments may generate a virtual image plane and generate images including patterns at different locations. An optical characteristic measuring method according to embodiments includes a step of generating images including points in each pattern for a virtual image plane using one or more light measuring devices, each image being captured based on the one or more light measuring devices, and each image corresponding to at least one of a left image, a center image, and a right image; and a step of generating positions of points based on the one or more light measuring devices and each pattern; wherein the positions may be obtained based on a field of view of the one or more light measuring devices, a gap between the left light measuring device and the right light measuring device.
도10을 참조하면, 하나의 LDM이 중앙, 좌측, 우측 위치에서 버츄얼 플레인을 위한 세 개의 이미지들을 캡쳐할 수 있고, 복수의 LDM이 중앙, 좌측, 우측 위치에서 버츄얼 플레인을 위한 세 개의 이미지들을 캡쳐할 수 있다.Referring to FIG. 10, one LDM can capture three images for a virtual plane at the center, left, and right positions, and multiple LDMs can capture three images for a virtual plane at the center, left, and right positions.
도12를 참조하면, 포인트들의 포지션이, 예를 들어, 좌측 LDM 위치에 대한 캡쳐 각도, 우측 LDM 위치에 대한 캡쳐 각도에 기반하여 추정될 수 있다. Referring to Fig. 12, the positions of the points can be estimated based on, for example, the capture angle for the left LDM position and the capture angle for the right LDM position.
수학식 1에 기초하여, 이미지의 패턴에 대한 포지션의 좌표값이 산출될 수 있다.Based on mathematical expression 1, the coordinate values of the position for the pattern of the image can be calculated.
수학식1을 참조하면, 실시예들에 따른 광학 특성 측정 방법/장치에 의해, 패턴 내 포인트들을 포함하는 좌측 이미지는 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들의 좌측 광 측정 디바이스에 기초하여 캡쳐되고, 패턴 내 포인트들을 포함하는 중앙 이미지는 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들의 중앙 광 측정 디바이스에 기초하여 캡쳐되고, 패턴 내 포인트들을 포함하는 우측 이미지는 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들의 우측 광 측정 디바이스에 기초하여 캡쳐될 수 있다. 실시예들에 따른 인덱스는 몇 번째인지 순서를 나타낼 수 있고, 필드 오브 뷰은 화각에 대응할 수 있다.Referring to Mathematical Formula 1, by the optical characteristic measuring method/device according to the embodiments, a left image including points in a pattern may be captured based on a left optical measuring device of one or more optical measuring devices, a central image including points in a pattern may be captured based on a central optical measuring device of one or more optical measuring devices, and a right image including points in a pattern may be captured based on a right optical measuring device of one or more optical measuring devices. An index according to the embodiments may indicate a number order, and a field of view may correspond to an angle of view.
도13및 수학식2를 참조하면, 포지션의 좌표값들은 좌측 광 측정 디바이스의 수평 픽셀 인덱스, 우측 광 측정 디바이스의 수평 픽셀 인덱스, 중앙 광 측정 디바이스의 수평 픽셀 인덱스, 좌측 광 측정 디바이스의 필드 오브 뷰에 기초하여 계산될 수 있다.Referring to FIG. 13 and mathematical expression 2, the coordinate values of the position can be calculated based on the horizontal pixel index of the left light measurement device, the horizontal pixel index of the right light measurement device, the horizontal pixel index of the center light measurement device, and the field of view of the left light measurement device.
도14및 수학식4를 참조하면, 실시예들에 따른 광학 특성 측정 방법은 중앙의 상기 패턴 내 포지션 및 광 측정 디바이스에 기초하여 버츄얼 이미지 플레인을 위한 버츄얼 이미지 디스턴스를 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 14 and mathematical expression 4, the optical characteristic measurement method according to the embodiments may further include a step of measuring a virtual image distance for a virtual image plane based on a position within the pattern at the center and an optical measurement device.
도15를 참조하면, 패턴 내 포지션 및 버츄얼 이미지 디스턴스에 기초하여, 버츄얼 이미지 플레인을 위한 룩 다운 앵글 및 룩 업 앵글을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 15, the method may further include a step of measuring a look down angle and a look up angle for a virtual image plane based on a position within the pattern and a virtual image distance.
도16을 참조하면, 중앙의 좌측 포인트에 대한 거리 및 중앙의 우측 포인트에 대한 거리에 기초하여, 버츄얼 이미지 플레인에 대한 수평 필드 오브 뷰를 측정하는 단계; 및 중앙의 탑 포인트에 대한 거리 및 상기 중앙의 바닥 포인트에 대한 거리에 기초하여, 버츄얼 이미지 플레인에 대한 수직 필드 오브 뷰를 측정하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 16, the method may further include: a step of measuring a horizontal field of view for the virtual image plane based on a distance to a left point in the center and a distance to a right point in the center; and a step of measuring a vertical field of view for the virtual image plane based on a distance to a top point in the center and a distance to a bottom point in the center.
실시예들에 따른 광학 특성 측정 방법은 중앙 및 중앙의 탑 포인트 및 중앙의 바닥 포인트 간 라인에 기초하여 버츄얼 이미지 플레인에 대한 수평 디스토션을 측정하는 단계; 및 중앙 및 중앙의 좌측 포인트 및 중앙의 우측 포인트 간 라인에 기초하여 버츄얼 이미지 플레인에 대한 수직 디스토션을 측정하는 단계; 를 포함할 수 있다.A method for measuring optical characteristics according to embodiments may include a step of measuring horizontal distortion for a virtual image plane based on a line between a center and a center top point and a center bottom point; and a step of measuring vertical distortion for the virtual image plane based on a line between a center and a center left point and a center right point.
실시예들에 따른 광학 특정 측정 방법/장치는 실시예들에 따른 방법/장치로 지칭할 수 있다.The optical specific measurement method/device according to the embodiments may be referred to as the method/device according to the embodiments.
도18은 실시예들에 따른 3D HUD와 같은 버츄얼 이미지 타입 3D 디스플레이의 이미지 퀄리티 특성을 위한 측정 구성을 나타낸다.FIG. 18 shows a measurement configuration for image quality characteristics of a virtual image type 3D display such as a 3D HUD according to embodiments.
도8, 23의 실시예들에 따른 광학 특성 측정 장치는 도18과 같은 구조 상 버츄얼 이미지의 광학 특성을 측정할 수 있다.The optical characteristic measuring device according to the embodiments of FIGS. 8 and 23 can measure the optical characteristics of a virtual image having a structure such as that of FIG. 18.
실시예들에 따른 방법/장치는 이미지 퀄리티 특성을 위한 측정을 위해 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다. The method/device according to the embodiments may include the following configuration for measurement of image quality characteristics.
도18을 참조하면, 아이 박스, 버츄얼 이미지, 및 화이트 디퓨져(white diffuser) 간 지오메트리 관계를 볼 수 있다.Referring to Figure 18, the geometric relationship between the eye box, the virtual image, and the white diffuser can be seen.
사용자의 눈이 아이 박스에 위치하면, 사용자가 눈의 자연스러운 롤링 움직임으로 전체 가상 이미지를 볼 수 있다고 가정한다. 아이박스 위치는 공급자에 의해 지정될 수 있습니다. 그렇지 않으면 이것은 IEC 62629-62-11(특히 4.2.3 참조)에 제공된 방법에 따라 추정될 수 있다. 이미징 LMD의 측정 장치는 아이박스 위치 내에 설정될 수 있다. 가상 이미지 평면에서 전면 또는 후면에 3D 이미지가 제공될 수 있다. 도 18에 도시된 xyz의 3차원 좌표계는 사용자의 안구로부터 3차원 영상과 허상 평면의 위치를 결정하기 위해 정의된다.When the user's eyes are positioned in the eye box, it is assumed that the user can see the entire virtual image with the natural rolling movement of the eyes. The eye box position can be specified by the supplier. Otherwise it can be estimated according to the method provided in IEC 62629-62-11 (see especially 4.2.3). The measuring device of the imaging LMD can be set within the eye box position. The 3D image can be provided in the front or back in the virtual image plane. The 3D coordinate system of xyz as shown in Fig. 18 is defined to determine the position of the 3D image and the virtual image plane from the user's eyes.
도18을 보면, 설계된 시야거리(viewing distance)는 눈(Eye) 상자의 중심과 하프 미러의 위치 사이의 거리이다. 공급자에 의해 제시될 수 있다. 이 거리에서, 적절한 뷰가 관찰되거나 오토스테레오스코픽(autostereoscopic) 3D 디스플레이에 의해 재생되는 버츄얼 이미지의 화질 특성이 정확하게 측정된다. 측정을 위해서 시야거리()viewing distance)가 측정거리로 적용될 수 있다. 측정 거리는 평가될 항목을 측정할 때 고정될 수 있다.Referring to Fig. 18, the designed viewing distance is the distance between the center of the eye box and the position of the half mirror. It can be presented by the supplier. At this distance, the proper view is observed or the image quality characteristics of the virtual image reproduced by the autostereoscopic 3D display are accurately measured. For the measurement, the viewing distance can be applied as the measurement distance. The measurement distance can be fixed when measuring the item to be evaluated.
주변 환경 조건에서 3D 버츄얼 오버레이의 대비 및 색도에 대한 구성 및 조건 측정은 다음과 같다.The configuration and condition measurements for contrast and chromaticity of 3D virtual overlay under ambient conditions are as follows.
숫자, 문자, 기타 기호 등의 다양한 버츄얼(가상) 이미지 콘텐츠는 3D HUD와 같은 가상 이미지 형식의 3D 디스플레이로 재생될 수 있다. 일반적으로 실제 환경에 대해 선명한 3D 가상 이미지가 표시될 수 있다. 이 관점에서 이미지 품질을 평가하려면 실제 서라운드와 겹치는 3D 가상 이미지에 대해 대비 및 색상 관련 속성을 측정해야 한다.Various virtual image contents such as numbers, letters, and other symbols can be played back as 3D displays in the form of virtual images, such as 3D HUDs. In general, clear 3D virtual images can be displayed for the real environment. In order to evaluate image quality from this perspective, contrast and color-related properties should be measured for the 3D virtual images overlapping the real surround.
그러나 실제 환경은 매우 다양하다. 인접한 리얼 오브젝트들과 비교하여, 3차원 가상 이미지의 색상 및 밝기 특성이 인접한 실제 객체와 다르게 보이는 배경 효과는 시각적 인식 문제이므로 이 기준에서 제외된다. 시인성을 향상시키기 위해 실제 서라운드의 조도 레벨의 변화에 *?*따라 3D HUD에 내장된 미리 결정된 알고리즘에 따라 3D 가상 이미지의 휘도를 제어할 수 있다. 따라서 다양한 주변 환경 조건에서 대비(흑백 휘도 변화 반영) 및 3D 가상 이미지의 색도의 변화를 평가하기 위한 측정 방법이 제안된다. 주변 환경 조건에 대한 조도 레벨 및 상관된 색온도를 참조할 수 있다.However, the real environment is very diverse. The background effect, in which the color and brightness characteristics of the 3D virtual image appear different from those of the adjacent real objects compared to the adjacent real objects, is a visual perception problem and is therefore excluded from this criterion. In order to improve the visibility, the brightness of the 3D virtual image can be controlled according to a predetermined algorithm embedded in the 3D HUD according to the change in the illumination level of the actual surround *?*. Therefore, a measurement method is proposed to evaluate the change in contrast (reflecting the change in black and white luminance) and chromaticity of the 3D virtual image under various ambient environmental conditions. The illumination level and the correlated color temperature for the ambient environmental conditions can be referenced.
측정이 수행되는 방은 완전한 암실이다. 백색 확산기는 가상 이미지 평면의 수평 및 수직 FOV보다 큰 크기로 가상 이미지 평면 뒤에 위치한다. 눈이 아이박스 내부에 있으면 허상면 전체를 관찰할 수 있으므로 화이트 디퓨저 화면 크기도 아이박스 내부에 LMD가 있으면 허상면 전체와 겹칠 수 있을 만큼 클 수 있다.The room where the measurement is performed is a completely dark room. The white diffuser is positioned behind the virtual image plane with a size larger than the horizontal and vertical FOV of the virtual image plane. Since the entire virtual plane can be observed when the eye is inside the eyebox, the white diffuser screen size can also be large enough to overlap the entire virtual plane if the LMD is inside the eyebox.
주변 환경 조건의 조도 및 상관 색온도는 백색 디퓨저의 중앙에서 측정된다. 백색 확산에 의해 반사된 휘도는 측정하고자 하는 디스플레이에 제로 입력을 인가한 상태에서 측정된다. 이 측정값은 미광의 존재에 대해 평가된다.The illuminance and correlated color temperature of the ambient conditions are measured at the center of the white diffuser. The luminance reflected by the white diffuser is measured with zero input applied to the display to be measured. This measurement is evaluated for the presence of stray light.
도19는 실시예들에 따른 고스트 이미지를 위한 측정 방법을 나타낸다.Figure 19 shows a measurement method for a ghost image according to embodiments.
도20은 실시예들에 따른 9개의 측정 포인트들이 있는 테스트 이미지 및 LMD들에 의해 캡쳐된 대응하는 3개의 이미지들을 나타낸다.Figure 20 shows a test image with nine measurement points according to embodiments and three corresponding images captured by LMDs.
도8, 23의 실시예들에 따른 광학 특성 측정 장치는 전술한 실시예들 및/또는 도18 이하에서 설명하는 방법 등에 기반하여 광학 특성을 측정할 수 있다. 구체적으로, HUD에 관련된 고스트 이미지를 위한 측정값들을 생성할 수 있다.The optical characteristic measuring device according to the embodiments of FIGS. 8 and 23 can measure optical characteristics based on the above-described embodiments and/or the method described in FIGS. 18 and below. Specifically, it can generate measurement values for a ghost image related to a HUD.
3D 허상(버츄얼 이미지)은 도18의 3D HUD의 하프 미러와 광학계를 통해 반사되고 확대되는 과정을 거쳐 생성된다. 거울에 도달한 일정량의 빛은 반사되고 나머지는 도18의 앞유리와 같은 하프 미러 내 거울 외부로 투과된다. 앞유리의 두 물리적 레이어는 그림자와 윤곽이 있는 이중 이미지처럼 보이는 고스팅 이미지를 유발한다. 고스팅 레벨은 원본 패턴과 두 번째 패턴 사이의 간격에서 측정될 수 있다.The 3D illusion (virtual image) is generated through a process of reflection and magnification through the half mirror and optical system of the 3D HUD of Fig. 18. A certain amount of light reaching the mirror is reflected and the rest is transmitted outside the mirror within the half mirror, such as the windshield of Fig. 18. The two physical layers of the windshield cause a ghosting image that appears as a double image with shadows and outlines. The ghosting level can be measured from the gap between the original pattern and the second pattern.
실시예들에 따른 측정 방법에 관한 조건은 다음과 같다.The conditions for the measurement method according to the examples are as follows.
a) 테스트 패턴: 도20에서 9개의 원이 있는 테스트 이미지a) Test pattern: Test image with 9 circles in Fig. 20
b) 테스트 신호: 완전한 흰색 배경에 대해 검은색 테두리와 중앙 십자로 구성된 9개의 원;b) Test signals: nine circles with black borders and central crosses against a completely white background;
c) 주변 서라운드 어두운 서라운드 조건; 그리고c) ambient surround dark surround condition; and
d) 테스트 패턴 이미지 획득: 아이박스에 있는 3개의 이미징 LMD는 도19의 왼쪽, 중앙 및 오른쪽 이미지인 2D 이미지의 세 세트를 캡처하는 데 사용된다.d) Test Pattern Image Acquisition: Three imaging LMDs in the eyebox are used to capture three sets of 2D images, namely the left, center and right images in Fig. 19.
실시예들에 따른 측정 방법에 관한 흐름도는 다음과 같다.The flow chart regarding the measurement method according to the embodiments is as follows.
a) 테스트 시그널을 적용한다.a) Apply a test signal.
b) 3개의 테스트 패턴 이미지는 도19의 LMD(L), LMD(C) 및 LMD(R)의 3개의 이미징 LMD에 의해 획득된다.b) Three test pattern images are acquired by three imaging LMDs, LMD(L), LMD(C) and LMD(R) of Fig. 19.
c) 원래 테스트 패턴의 P11 ~ P33에 대한 모든 위치(xij, yij, zij)ij=1,2,3 및 PG11~PG33에 대한 해당 위치(xGij, yGij, zGij)ij=1,2,3 고스트 패턴은 전술한 절차에 따라 결정된다. c) For all positions (xij, yij, zij)ij=1,2,3 for P11 to P33 of the original test pattern and for the corresponding positions (xGij, yGij, zGij)ij=1,2,3 for PG11 to PG33, the ghost pattern is determined according to the procedure described above.
d) 고스트 이미지의 레벨은 도21에 따라 P11에서 P33에 대한 원본과 해당 위치 사이의 거리 또는 각도의 평균으로 계산된다.d) The level of the ghost image is calculated as the average of the distance or angle between the original and the corresponding location for P11 to P33 according to Fig. 21.
도21은 실시예들에 따른 고스트 이미지에 관한 고스트 레벨을 획득하는 방법을 나타낸다.Fig. 21 illustrates a method for obtaining a ghost level for a ghost image according to embodiments.
실시예들에 따른 방법/장치는 도20에서 설명한 흐름도에 의해, 도21과 같이, 테스트 패턴의 포지션들 및 고스트 이미지의 고스트 패턴들의 포지션들 간 차이값에 기초하여, 고스트 레벨(디스턴스)를 생성하고, 고스트 레벨(각도)를 생성할 수 있다.The method/device according to the embodiments can generate a ghost level (distance) and a ghost level (angle) based on the difference value between the positions of the test pattern and the positions of the ghost patterns of the ghost image, as in FIG. 21, by the flowchart described in FIG. 20.
실시예들에 따른 고스트 이미지에 관련된 광학 측정을 위와 같이 획득된 레벨들에 기초하여 수행할 수 있다.Optical measurements related to ghost images according to embodiments can be performed based on the levels obtained as described above.
도22는 실시예들에 따른 광학 측정 방법을 나타낸다.Figure 22 shows an optical measurement method according to embodiments.
실시예들에 따른 광학 측정 방법은 다음과 같은 흐름도를 포함할 수 있다.The optical measurement method according to the embodiments may include the following flow chart.
S2200 실시예들에 따른 광학 측정 방법은 테스트 시그널을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.An optical measurement method according to embodiments of the S2200 may include a step of generating a test signal.
S2201 실시예들에 따른 광학 측정 방법은 버츄얼 이미지에 대한 테스트 패턴을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.The optical measurement method according to embodiments of S2201 may further include a step of obtaining a test pattern for a virtual image.
S2202 실시예들에 따른 광학 측정 방법은 버츄얼 이미지에 대한 테스트 패턴의 포지션들 및 고스트 패턴의 포지션들을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 포지션을 생성하는 방법은 전술한 도1 내지 도17의 설명을 참조한다.The optical measurement method according to the embodiments of S2202 may further include a step of generating positions of a test pattern and positions of a ghost pattern for a virtual image. The method of generating positions refers to the description of FIGS. 1 to 17 described above.
S2203 실시예들에 따른 광학 측정 방법은 고스트 레벨을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 고스트 레벨을 획득하는 방법은 전술한 도18 내지 도21의 설명을 참조한다.The optical measurement method according to the S2203 embodiments may further include a step of generating a ghost level. The method of obtaining the ghost level refers to the description of FIGS. 18 to 21 described above.
실시예들에 따른 광학 측정 방법의 고스트 레벨을 생성하는 단계(S2203)를 다음과 같은 동작을 더 포함한다: 고스트 이미지 및 양안 미스-얼라인먼트(binocular misalignment)에 적용되는 일반적인 측정 방법.The step (S2203) of generating a ghost level of the optical measurement method according to the embodiments further includes the following operations: A general measurement method applied to ghost images and binocular misalignment.
양안 미스-얼라인먼트(binocular misalignment)으로 인해 왼쪽 눈과 오른쪽 눈의 위치에 따라 3D 가상 이미지의 위치가 달라질 수 있다. 고스트 이미지는 원본 이미지 주위에 그림자나 윤곽선 형태로 나타난다. 3D 가상 테스트 영상의 위치 정보를 이용하여 고스트 현상과 양안 정렬 불량 정도를 평가한다. 따라서 실시예들은 사용자의 눈을 기준으로 3D 가상 테스트 이미지의 위치를 결정하는 측정 방법을 제공한다.Due to binocular misalignment, the position of the 3D virtual image may differ depending on the positions of the left and right eyes. Ghost images appear as shadows or outlines around the original image. The degree of ghosting and binocular misalignment is evaluated using the position information of the 3D virtual test image. Therefore, the embodiments provide a measurement method for determining the position of the 3D virtual test image based on the user's eyes.
실시예들의 위치 추정을 위한 측정 구성은 다음과 같다:The measurement configuration for position estimation of the embodiments is as follows:
도23은 실시예들에 따른 고스트 이미지 및 양안 미스-얼라인먼트(binocular misalignment)를 위한 셋업 구성을 나타낸다.Figure 23 illustrates a setup configuration for ghost images and binocular misalignment according to embodiments.
도23를 참조하면, 고스트 현상의 수준과 두 눈 사이의 어긋남 정도를 평가하기 위한 3차원 이미징 LMD의 구성과 3차원 xyz 좌표계의 가상 이미지 평면에 표시되는 테스트 패턴을 도시한다. 테스트 패턴을 제외하고 3차원 가상 이미지 기하구조를 추정하는 계산 방법은 본 표준과 IEC 62629-62-11에서 동일하다. 도22의 테스트 패턴(음영 처리 배경220에 중앙 십자가 있는 원2201)은 IEC 62629-62-3D 가상 이미지 형상을 측정하기 위해 적용한 패턴(배경에 중앙 십자가 있는 원)과 다르다..Referring to Fig. 23, there is illustrated a configuration of a three-dimensional imaging LMD for evaluating the level of ghosting and the degree of misalignment between the two eyes, and a test pattern displayed on a virtual image plane in a three-dimensional xyz coordinate system. Except for the test pattern, the computational method for estimating the three-dimensional virtual image geometry is the same in this standard and IEC 62629-62-11. The test pattern in Fig. 22 (a circle 2201 with a central cross on a shaded background 220) is different from the pattern applied to measure the shape of the IEC 62629-62-3D virtual image (a circle with a central cross on a background).
Eye Box의 중심은 원점(x=0, y=0, z=0)으로 정의되며, 영상 LMD 입사동의 중심이 위치하는 위치(LMDC)이다. 왼쪽(LMDL)과 오른쪽(LMDR) 이미징 LMD 사이의 간격(α)은 사용자의 동공 간 거리(IPD)와 동일한 것으로 가정된다. 이 간격에는 60mm 또는 65mm의 IPD를 사용할 수 있다. 성인의 IPD 범위는 55~70mm이고, 건강한 눈을 가진 성인 남성과 여성의 평균 IPD 값은 각각 65mm와 60mm이다. LMDL과 LMDR 사이의 거리는 a로 표시된다. 3개가 아닌 1개의 이미징 LMD만 사용하는 경우 1개의 이미징 LMD를 이동하여 측정을 수행할 수 있다. 측정 지점은 테스트 패턴에 있는 화이트보드 선의 9개 원 각각의 중심이다. 이러한 점은 Pij(i 및 j = 1, 2, 3)로 명명됩니다. Pij는 xyz 좌표계에서 (xij, yij, zij)로 표현될 수 있다.The center of the Eye Box is defined as the origin (x = 0, y = 0, z = 0), which is the location where the center of the entrance pupil of the imaging LMD is located (LMD C ). The spacing (α) between the left (LMD L ) and right (LMD R ) imaging LMDs is assumed to be equal to the user's interpupillary distance (IPD). An IPD of 60 mm or 65 mm can be used for this spacing. The IPD range of adults is 55–70 mm, and the average IPD values of adult males and females with healthy eyes are 65 mm and 60 mm, respectively. The distance between LMD L and LMD R is denoted by a . If only one imaging LMD is used instead of three, measurements can be performed by moving one of the imaging LMDs. The measurement points are the centers of each of the nine circles of whiteboard lines in the test pattern. These points are denoted P ij (i and j = 1, 2, 3). P ij can be expressed as (x ij , y ij , z ij ) in the xyz coordinate system.
고스트 레벨을 생성하는 단계(S2203)는 고스트 이미지를 측정하는 방법으로 지칭될 수 있다.The step of generating a ghost level (S2203) may be referred to as a method of measuring a ghost image.
도18과 같이, 전면유리와 같은 하프미러에 의해 거울에 도달한 일정량의 빛이 반사되어 나머지는 거울 밖으로 전송된. 전면 유리의 두 물리적 표면으로 인해 의도하지 않은 저강도 복제로 보이는 고스팅 이미지가 발생한다. 고스팅 수준은 원본과 복제 패턴 사이의 간격으로 측정할 수 있다.As shown in Fig. 18, a certain amount of light reaching the mirror is reflected by a half mirror such as a windshield, and the rest is transmitted out of the mirror. Ghosting images appear as unintended low-intensity copies due to the two physical surfaces of the windshield. The level of ghosting can be measured by the gap between the original and the copy pattern.
대부분의 경우 유리창이 두 겹으로 되어 있어 한 겹의 고스트 이미지가 관찰된다. 실제로 여러 층의 고스팅 이미지가 관찰되는 경우는 극히 드물다. 실시예들에 따른 측정 방법은 단층의 고스트 이미지가 관찰되는 경우에 해당한다. 여러 레이어의 고스팅 이미지가 관찰되는 경우 사용자는 여러 레이어 중에서 경계가 가장 명확하게 관찰되는 고스트 이미지를 선택할 수 있다.In most cases, the glass window is double-layered, so a single-layer ghost image is observed. In reality, it is extremely rare for multiple layers of ghost images to be observed. The measurement method according to the embodiments corresponds to a case where a single-layer ghost image is observed. In the case where multiple layers of ghost images are observed, the user can select the ghost image whose boundary is most clearly observed among the multiple layers.
측정 방법은 다음과 같다(도19를 참조하면, 고스트 이미지를 평가하기 위한 측정 조건을 도시함):The measurement method is as follows (see Fig. 19, which illustrates the measurement conditions for evaluating ghost images):
다음과 같은 세부 조건이 적용됩니다.The following specific terms and conditions apply:
a) 테스트 패턴: 도12a와 같이, '균일한 검정색 배경에 흰색 보드 선의 9개 원'으로 구성된 테스트 이미지;a) Test pattern: A test image consisting of ‘nine circles of white board lines on a uniform black background’, as in Fig. 12a;
예를 들어, 9개의 원으로 구성된 테스트 이미지는 시차가 없는 가상 이미지 평면에 표시되므로 누화로 인한 고스트 현상을 고려할 필요가 없다.For example, a test image consisting of nine circles is displayed on a virtual image plane with no parallax, so there is no need to consider ghosting due to crosstalk.
b) 주변 서라운드 조건: 어두운 서라운드 조건; b) Ambient surround condition: dark surround condition;
c) 테스트 패턴 이미지 획득: 아이 박스에 위치한 3개의 이미징 LMD를 사용하여 2D 이미지의 3개 세트, 즉 도12b의 왼쪽, 중앙 및 오른쪽 이미지를 캡처한다.c) Acquire test pattern images: Using three imaging LMDs positioned in the eye box, three sets of 2D images are captured, i.e., the left, center and right images in Fig. 12b.
측정 절차는 다음과 같다:The measurement procedure is as follows:
a) 테스트 신호를 인가한다;a) Apply a test signal;
b) 세 가지 테스트 패턴 이미지는 도12b의 LMDL, LMDC 및 LMDR의 세 가지 이미징 LMD에 의해 획득된다.b) Three test pattern images are acquired by three imaging LMDs, LMD L , LMD C , and LMD R of Fig. 12b.
참고 필요한 경우 LMDL과 LMDR 사이의 간격을 다르게 하여 측정을 반복합니다.If necessary, repeat the measurement with a different spacing between LMD L and LMD R.
c) 원본 테스트 패턴의 P11~P33에 대한 모든 위치(xij, yij) i, j = 1,2,3 및 PG11~PG33에 대한 해당 위치(xGij, yGij) i, j = 1,2,3 고스트 패턴은 다음 제1식에 따라 결정되며;c) For all positions (x ij , y ij ) i, j = 1,2,3 for P 11 ~P 33 of the original test pattern and for the corresponding positions (x Gij , y Gij ) i, j = 1,2,3 for P G11 ~P G33 , the ghost pattern is determined according to the following first equation;
제1식: Meal 1:
M, N은 캡처된 이미지의 수평 및 수직 픽셀 수이다.M, N are the horizontal and vertical number of pixels in the captured image.
i, j는 원래 테스트 패턴의 P11~P33 또는 고스트 패턴의 PG11~PG33에 대해 1,2,3이고;i, j are 1, 2, 3 for P 11 to P 33 of the original test pattern or P G11 to P G33 of the ghost pattern;
는 LMDC에서 캡처한 이미지의 픽셀 인덱스이다. is the pixel index of the image captured by LMDC.
는 이미징 LMD의 수평 시야이다. is the horizontal field of view of the imaging LMD.
은 이미징 LMD의 수직 시야이다. is the vertical field of view of the imaging LMD.
DVI는 아이 박스의 (0, 0, 0)과 가상 이미지 평면 중심 사이의 밀리미터(mm) 단위 가상 이미지 거리이다. DVI의 측정 방법은 IEC 62629-62-11 설명을 참조한다.D VI is the virtual image distance in millimeters (mm) between the (0, 0, 0) point of the eye box and the center of the virtual image plane. The measurement method of D VI is described in IEC 62629-62-11.
DVI는 제조업체의 설계 값 또는 IEC 62629-62-11에 따라 측정된 값으로 결정된다. D VI is determined as the manufacturer's design value or as measured value according to IEC 62629-62-11.
d) 고스트 이미지의 레벨은 다음 제2식에 따라 P11 ~ P33에 대한 원본과 해당 위치 사이의 거리 또는 각도의 평균으로 계산됩니다.d) The level of the ghost image is calculated as the average of the distance or angle between the original and the corresponding position for P 11 to P 33 according to the following second equation.
제2식: Second meal:
Ld는 거리 또는 각도(밀리미터 또는 도)로 표시한 고스트 레벨이다.L d is the ghost level expressed in distance or angle (millimeters or degrees).
(xij, yij) i, j = 1, 2, 3은 원본 패턴의 P11~P33 위치이다.(x ij , y ij ) i, j = 1, 2, 3 are positions P 11 to P 33 of the original pattern.
(xGij, yGij) i, j = 1, 2, 3은 도19의 고스트 패턴에서 PG11~PG33의 위치이다.(x Gij , y Gij ) i, j = 1, 2, 3 are the positions of P G11 to P G33 in the ghost pattern of Fig. 19.
SAE J 1757-2에 지정된 측정 위치를 조화시키기 위해 이 절에 설명된 측정 방법은 도19의 P12, P22 및 P32의 세 중심점에만 적용하면 된다.To harmonize the measurement locations specified in SAE J 1757-2, the measurement method described in this section is applicable only to the three center points of P 12 , P 22 , and P 32 of Fig. 19.
도24는 실시예들에 따른 광학 측정 장치를 나타낸다.Fig. 24 shows an optical measuring device according to embodiments.
실시예들에 따른 방법은 도24의 장치에 의해 수행될 수 있다. 도24의 각 구성요소는 하드웨어, 소프트웨어, 프로세서, 및/또는 그것들의 조합에 대응할 수 있다. 도24는 도8의 장치에 대응할 수 있다.The method according to the embodiments may be performed by the device of Fig. 24. Each component of Fig. 24 may correspond to hardware, software, a processor, and/or a combination thereof. Fig. 24 may correspond to the device of Fig. 8.
광 측정 유닛은 카메라일 수 있다. 프로세서는 실시예들에 따른 동작을 수행하는 프로세서일 수 있다. 메모리는 프로세서의 동작에 관련된 데이터 및 정보를 저장할 수 있다. 메모리는 필요한 데이터를 프로세서에 제공할 수 있다. 메모리는 광 측정 유닛, 프로세서 등과 연결될 수 있다.The light measuring unit may be a camera. The processor may be a processor that performs operations according to the embodiments. The memory may store data and information related to the operation of the processor. The memory may provide necessary data to the processor. The memory may be connected to the light measuring unit, the processor, etc.
고스트 레벨 측정 관련하여, 전술한 도면을 참조하면, 실시예들에 따른 방법은 버츄얼 이미지 플레인(virtual image plane)을 위한 각 패턴 내 포인트들을 포함하는 이미지들을 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들을 사용하여 생성하는 단계, 각 이미지는 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들에 기초하여 캡쳐되고, 각 이미지는 좌측 이미지, 중앙 이미지, 우측 이미지 중 적어도 하나에 대응함; 및 포인트들의 포지션을 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들 및 각 패턴에 기초하여 생성하는 단계; 및 생성된 포지션들에 기초하여 버츄얼 이미지 플레인에 대한 고스트 이미지에 대한 레벨을 생성하는 단계를 더 포함하고, 포지션은 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들의 필드 오브 뷰(field of view), 좌측 광 측정 디바이스 및 우측 광 측정 디바이스 간 갭에 기초하여 획득될 수 있다.With respect to ghost level measurement, referring to the drawings described above, the method according to the embodiments further includes the steps of generating images including points in each pattern for a virtual image plane using one or more optical measurement devices, each image being captured based on the one or more optical measurement devices, and each image corresponding to at least one of a left image, a center image, and a right image; and the steps of generating positions of points based on the one or more optical measurement devices and each pattern; and the steps of generating a level for a ghost image for the virtual image plane based on the generated positions, wherein the positions can be obtained based on a field of view of the one or more optical measurement devices, a gap between the left optical measurement device and the right optical measurement device.
또한, 고스트 이미지에 대한 레벨을 생성하는 단계는, 테스트 시그널을 생성하는 단계, 테스트 시그널에 대한 버츄얼 이미지의 테스트 패턴의 포지션들 및 포지션들에 대한 고스트 패턴의 포지션들을 생성하는 단계, 및 테스트 패턴의 포지션들 및 고스트 패턴의 포지션들에 기초하여, 고스트 레벨을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.Additionally, the step of generating a level for the ghost image may include the step of generating a test signal, the step of generating positions of a test pattern of a virtual image for the test signal and positions of the ghost pattern for the positions, and the step of generating a ghost level based on the positions of the test pattern and the positions of the ghost pattern.
또한, 고스트 레벨은 상기 테스트 패턴의 포지션들 및 고스트 패턴의 포지션들의 거리의 평균 및 테스트 패턴의 포지션들 및 고스트 패턴의 포지션들의 각도의 평균에 기초하여 획득될 수 있다.Additionally, the ghost level can be obtained based on an average of distances between the positions of the test pattern and the positions of the ghost pattern and an average of angles between the positions of the test pattern and the positions of the ghost pattern.
실시예들에 따른 방법은 장치에 의해 수행될 수 있다. 실시예들에 따른 장치는 버츄얼 이미지 플레인(virtual image plane)을 위한 각 패턴 내 포인트들을 포함하는 이미지들을 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들을 사용하여 생성하는 촬영부, 각 이미지는 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들에 기초하여 캡쳐되고, 각 이미지는 좌측 이미지, 중앙 이미지, 우측 이미지 중 적어도 하나에 대응함; 및 포인트들의 포지션을 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들 및 각 패턴에 기초하여 생성하는 산출부; 를 포함하고, 산출부는 생성된 포지션들에 기초하여 상기 버츄얼 이미지 플레인에 대한 고스트 이미지에 대한 레벨을 생성하고, 포지션은 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들의 필드 오브 뷰(field of view), 좌측 광 측정 디바이스 및 우측 광 측정 디바이스 간 갭에 기초하여 획득될 수 있다. 장치의 각 구성요소는 신호를 송수신하는 인터페이스, 동작 관련 정보를 저장하는 메모리, 및 동작을 제어하는 프로세서들로 구성될 수 있다. 촬영부 및 산출부의 동작은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. The method according to the embodiments can be performed by the device. The device according to the embodiments includes a photographing unit which generates images including points in each pattern for a virtual image plane using one or more optical measurement devices, each image being captured based on the one or more optical measurement devices, and each image corresponding to at least one of a left image, a center image, and a right image; and a calculating unit which generates positions of points based on the one or more optical measurement devices and each pattern; wherein the calculating unit generates a level for a ghost image for the virtual image plane based on the generated positions, and the position can be obtained based on a field of view of the one or more optical measurement devices, a gap between the left optical measurement device and the right optical measurement device. Each component of the device can be composed of an interface for transmitting and receiving signals, a memory for storing operation-related information, and processors for controlling operations. The operations of the photographing unit and the calculating unit can be performed by the processor.
또한, 프로세서는 테스트 시그널을 생성하는 단계, 테스트 시그널에 대한 버츄얼 이미지의 테스트 패턴의 포지션들 및 포지션들에 대한 고스트 패턴의 포지션들을 생성하는 단계, 및 테스트 패턴의 포지션들 및 고스트 패턴의 포지션들에 기초하여, 고스트 레벨을 생성하는 단계를 수행할 수 있다.Additionally, the processor can perform the steps of generating a test signal, generating positions of a test pattern of a virtual image for the test signal and positions of a ghost pattern for the positions, and generating a ghost level based on the positions of the test pattern and the positions of the ghost pattern.
또한 고스트 레벨은 테스트 패턴의 포지션들 및 고스트 패턴의 포지션들의 거리의 평균 및 테스트 패턴의 포지션들 및 고스트 패턴의 포지션들의 각도의 평균에 기초하여 획득될 수 있다.Additionally, the ghost level can be obtained based on an average of the distances between the positions of the test pattern and the positions of the ghost pattern and an average of the angles between the positions of the test pattern and the positions of the ghost pattern.
산출부는 고스트 이미지를 측정하기 위해, 단일한 검은색 배경 상 하얀색 경계 라인으로 구성된 원들을 포함하는 테스트 패턴을 포함하는 테스트 이미지, 앰비언트 서라운드 조건, 다크 서라운드 조건 및 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들에 의해 테스트 패턴 이미지의 획득을 포함하는 조건을 설정하도록 구성될 수 있다.The output unit can be configured to set conditions including a test image including a test pattern comprising circles consisting of white boundary lines on a single black background, an ambient surround condition, a dark surround condition, and acquisition of the test pattern image by one or more optical measurement devices, for measuring a ghost image.
산출부는, 테스트 신호를 적용; 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들에 의해 테스트 패턴 이미지들을 획득; 테스트 패턴 이미지 내 패턴들의 위치들 및 상기 테스트 패턴 이미지에 대한 고스트 패턴 내 패턴들의 위치들을 산출; 하도록 구성되고, 테스트 패턴 이미지 내 상기 패턴들의 X좌표들은 상기 버츄얼 이미지 플레인의 중앙 및 아이 박스 간 버츄얼 이미지 거리, 및 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들의 수평 FOV에 의해 산출되고, 고스트 패턴 내 패턴들의 Y좌표들은 상기 버츄얼 이미지 플레인의 중앙 및 아이 박스 간 버츄얼 이미지 거리, 및 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들의 수직 FOV에 의해 산출될 수 있다(제1식 참조).The output unit is configured to: apply a test signal; acquire test pattern images by one or more optical measurement devices; and calculate positions of patterns in the test pattern image and positions of patterns in a ghost pattern with respect to the test pattern image; wherein X-coordinates of the patterns in the test pattern image are calculated by a virtual image distance between a center of the virtual image plane and an eye box, and a horizontal FOV of the one or more optical measurement devices, and Y-coordinates of the patterns in the ghost pattern can be calculated by a virtual image distance between a center of the virtual image plane and an eye box, and a vertical FOV of the one or more optical measurement devices (see Equation 1).
산출부는 테스트 패턴 이미지 내 상기 패턴들의 위치들 및 상기 고스트 패턴 내 상기 패턴들의 위치들에 기초하여 상기 고스트 이미지에 대한 레벨을 생성; 하도록 더 구성된다(제2식 참조).The output unit is further configured to generate a level for the ghost image based on the positions of the patterns in the test pattern image and the positions of the patterns in the ghost pattern (see Equation 2).
이로 인하여, 3D HUD 차량 서비스를 운전자의 시안성 및 편의성 관점에서 개선할 수 있다. 또한, 광 측정 디바이스를 차량에 탑재하여 HUD 가상 이미지를 위한 포인트 및 뎁스 등 광학 특성 측정을 위한 측정 파라미터들을 효율적으로 획득할 수 있다. 획득된 파라미터 정보에 기반하여, 운전자 관점에서 오차를 줄일 수 있는 캘리브레이션 과정을 효율적으로 수행할 수 있다. 3D HUD는 자율 주행 기술과 결합하여, 안전하고 정확한 자율 주행을 가능하게 할 수 있다. 또한, 고스트 이미지를 처리하여 정확하고 안전한 차량 서비스를 운전자에게 제공할 수 있다.This can improve the 3D HUD vehicle service from the perspective of driver visibility and convenience. In addition, by mounting a light measuring device on the vehicle, measurement parameters for measuring optical characteristics such as points and depth for a HUD virtual image can be efficiently obtained. Based on the obtained parameter information, a calibration process that can reduce errors from the driver's perspective can be efficiently performed. 3D HUD can enable safe and accurate autonomous driving when combined with autonomous driving technology. In addition, accurate and safe vehicle services can be provided to drivers by processing ghost images.
실시예들은 방법 및/또는 장치 관점에서 설명되었으며, 방법의 설명 및 장치의 설명은 상호 보완하여 적용될 수 있다.The embodiments have been described in terms of methods and/or devices, and the descriptions of methods and devices may be applied complementarily.
설명의 편의를 위하여 각 도면을 나누어 설명하였으나, 각 도면에 서술되어 있는 실시 예들을 병합하여 새로운 실시 예를 구현하도록 설계하는 것도 가능하다. 그리고, 통상의 기술자의 필요에 따라, 이전에 설명된 실시 예들을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체를 설계하는 것도 실시예들의 권리범위에 속한다. 실시예들에 따른 장치 및 방법은 상술한 바와 같이 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다. 실시예들의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 실시예들은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 실시예들의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 실시예들의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.For the convenience of explanation, each drawing has been described separately, but it is also possible to design a new embodiment by combining the embodiments described in each drawing. In addition, designing a computer-readable recording medium in which a program for executing the previously described embodiments is recorded according to the needs of a person skilled in the art also falls within the scope of the embodiments. The devices and methods according to the embodiments are not limited to the configurations and methods of the embodiments described above, but the embodiments may be configured by selectively combining all or part of the embodiments so that various modifications can be made. Although the preferred embodiments of the embodiments have been illustrated and described, the embodiments are not limited to the specific embodiments described above, and various modifications can be made by a person skilled in the art without departing from the gist of the embodiments claimed in the claims, and such modifications should not be individually understood from the technical idea or prospect of the embodiments.
실시예들의 장치의 다양한 구성요소들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 그것들의 조합에 의해 수행될 수 있다. 실시예들의 다양한 구성요소들은 하나의 칩, 예를 들면 하나의 하드웨어 서킷으로 구현될 수 있다 실시예들에 따라, 실시예들에 따른 구성요소들은 각각 별도의 칩들로 구현될 수 있다. 실시예들에 따라, 실시예들에 따른 장치의 구성요소들 중 적어도 하나 이상은 하나 또는 그 이상의 프로그램들을 실행 할 수 있는 하나 또는 그 이상의 프로세서들로 구성될 수 있으며, 하나 또는 그 이상의 프로그램들은 실시예들에 따른 동작/방법들 중 어느 하나 또는 그 이상의 동작/방법들을 수행시키거나, 수행시키기 위한 인스트럭션들을 포함할 수 있다. 실시예들에 따른 장치의 방법/동작들을 수행하기 위한 실행 가능한 인스트럭션들은 하나 또는 그 이상의 프로세서들에 의해 실행되기 위해 구성된 일시적이지 않은 CRM 또는 다른 컴퓨터 프로그램 제품들에 저장될 수 있거나, 하나 또는 그 이상의 프로세서들에 의해 실행되기 위해 구성된 일시적인 CRM 또는 다른 컴퓨터 프로그램 제품들에 저장될 수 있다. 또한 실시예들에 따른 메모리는 휘발성 메모리(예를 들면 RAM 등)뿐 만 아니라 비휘발성 메모리, 플래쉬 메모리, PROM등을 전부 포함하는 개념으로 사용될 수 있다. 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함될 수 있다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The various components of the device of the embodiments may be performed by hardware, software, firmware, or a combination thereof. The various components of the embodiments may be implemented as one chip, for example, one hardware circuit. According to embodiments, the components according to the embodiments may be implemented as separate chips, respectively. According to embodiments, at least one of the components of the device of the embodiments may be configured with one or more processors capable of executing one or more programs, and the one or more programs may perform, or include instructions for performing, one or more of the operations/methods according to the embodiments. The executable instructions for performing the methods/operations of the device of the embodiments may be stored in non-transitory CRMs or other computer program products configured to be executed by one or more processors, or may be stored in temporary CRMs or other computer program products configured to be executed by one or more processors. In addition, the memory according to the embodiments may be used as a concept including not only volatile memory (e.g., RAM, etc.), but also non-volatile memory, flash memory, PROM, etc. Additionally, it may include implementations in the form of carrier waves, such as transmission over the Internet. Additionally, the processor-readable recording medium may be distributed over network-connected computer systems, so that the processor-readable code may be stored and executed in a distributed manner.
이 문서에서 “/”와 “,”는 “및/또는”으로 해석된다. 예를 들어, “A/B”는 “A 및/또는 B”로 해석되고, “A, B”는 “A 및/또는 B”로 해석된다. 추가적으로, “A/B/C”는 “A, B 및/또는 C 중 적어도 하나”를 의미한다. 또한, “A, B, C”도 “A, B 및/또는 C 중 적어도 하나”를 의미한다. 추가적으로, 이 문서에서 “또는”는 “및/또는”으로 해석된다. 예를 들어, “A 또는 B”은, 1) “A” 만을 의미하고, 2) “B” 만을 의미하거나, 3) “A 및 B”를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 문서의 “또는”은 “추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively)”를 의미할 수 있다. In this document, “/” and “,” are interpreted as “and/or”. For example, “A/B” is interpreted as “A and/or B”, and “A, B” is interpreted as “A and/or B”. Additionally, “A/B/C” means “at least one of A, B, and/or C”. Also, “A, B, C” means “at least one of A, B, and/or C”. Additionally, “or” in this document is interpreted as “and/or”. For example, “A or B” can mean 1) “A” only, 2) “B” only, or 3) “A and B”. In other words, “or” in this document can mean “additionally or alternatively”.
제1, 제2 등과 같은 용어는 실시예들의 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용될 수 있다. 하지만 실시예들에 따른 다양한 구성요소들은 위 용어들에 의해 해석이 제한되어서는 안된다. 이러한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위해 사?熾幷? 것에 불과하다. 것에 불과하다. 예를 들어, 제1 사용자 인풋 시그널은 제2사용자 인풋 시그널로 지칭될 수 있다. 이와 유사하게, 제2사용자 인풋 시그널은 제1사용자 인풋시그널로 지칭될 수 있다. 이러한 용어의 사용은 다양한 실시예들의 범위 내에서 벗어나지 않는 것으로 해석되어야만 한다. 제1사용자 인풋 시그널 및 제2사용자 인풋 시그널은 모두 사용자 인풋 시그널들이지만, 문맥 상 명확하게 나타내지 않는 한 동일한 사용자 인풋 시그널들을 의미하지 않는다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components of the embodiments. However, the various components according to the embodiments should not be limited in their interpretation by the above terms. These terms are merely used to distinguish one component from another. For example, a first user input signal may be referred to as a second user input signal. Similarly, a second user input signal may be referred to as a first user input signal. The use of these terms should be construed as not departing from the scope of the various embodiments. Although the first user input signal and the second user input signal are both user input signals, they do not mean the same user input signals unless the context clearly indicates otherwise.
실시예들을 설명하기 위해 사용된 용어는 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되고, 실시예들을 제한하기 위해서 의도되지 않는다. 실시예들의 설명 및 청구항에서 사용된 바와 같이, 문맥 상 명확하게 지칭하지 않는 한 단수는 복수를 포함하는 것으로 의도된다. 및/또는 표현은 용어 간의 모든 가능한 결합을 포함하는 의미로 사용된다. 포함한다 표현은 특징들, 수들, 단계들, 엘리먼트들, 및/또는 컴포넌트들이 존재하는 것을 설명하고, 추가적인 특징들, 수들, 단계들, 엘리먼트들, 및/또는 컴포넌트들을 포함하지 않는 것을 의미하지 않는다. 실시예들을 설명하기 위해 사용되는, ~인 경우, ~때 등의 조건 표현은 선택적인 경우로만 제한 해석되지 않는다. 특정 조건을 만족하는 때, 특정 조건에 대응하여 관련 동작을 수행하거나, 관련 정의가 해석되도록 의도되었다.The terminology used to describe the embodiments is used for the purpose of describing particular embodiments and is not intended to be limiting of the embodiments. As used in the description of the embodiments and in the claims, the singular is intended to include the plural unless the context clearly dictates otherwise. The expressions “and” and “or” are used to mean including all possible combinations of the terms. The expression “includes” describes the presence of features, numbers, steps, elements, and/or components, and does not mean that additional features, numbers, steps, elements, and/or components are not included. Conditional expressions such as “if,” “when,” etc., used to describe the embodiments are not intended to be limited to only optional cases. When a particular condition is satisfied, a related action is performed in response to a particular condition, or a related definition is intended to be interpreted.
또한, 본 문서에서 설명하는 실시예들에 따른 동작은 실시예들에 따라서 메모리 및/또는 프로세서를 포함하는 송수신 장치에 의해 수행될 수 있다. 메모리는 실시예들에 따른 동작을 처리/제어하기 위한 프로그램들을 저장할 수 있고, 프로세서는 본 문서에서 설명한 다양한 동작을 제어할 수 있다. 프로세서는 컨트롤러 등으로 지칭가능하다. 실시예들에 동작들은 펌웨어, 소프트웨어, 및/또는 그것들의 조합에 의해 수행될 수 있고, 펌웨어, 소프트웨어, 및/또는 그것들의 조합은 프로세서에 저장되거나 메모리에 저장될 수 있다.In addition, the operations according to the embodiments described in this document may be performed by a transceiver device including a memory and/or a processor according to the embodiments. The memory may store programs for processing/controlling the operations according to the embodiments, and the processor may control various operations described in this document. The processor may be referred to as a controller, etc. The operations according to the embodiments may be performed by firmware, software, and/or a combination thereof, and the firmware, software, and/or a combination thereof may be stored in the processor or in the memory.
한편, 상술한 실시예들에 따른 동작은 실시예들 따른 송신 장치 및/또는 수신 장치에 의해서 수행될 수 있다. 송수신 장치는 미디어 데이터를 송수신하는 송수신부, 실시예들에 따른 프로세스에 대한 인스트럭션(프로그램 코드, 알고리즘, flowchart 및/또는 데이터)을 저장하는 메모리, 송/수신 장치의 동작들을 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.Meanwhile, the operations according to the embodiments described above may be performed by a transmitting device and/or a receiving device according to the embodiments. The transmitting/receiving device may include a transmitting/receiving unit for transmitting and receiving media data, a memory for storing instructions (program codes, algorithms, flowcharts, and/or data) for a process according to the embodiments, and a processor for controlling operations of the transmitting/receiving device.
프로세서는 컨트롤러 등으로 지칭될 수 있고, 예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 그것들의 조합에 대응할 수 있다. 상술한 실시예들에 따른 동작은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 또한, 프로세서는 상술한 실시예들의 동작을 위한 인코더/디코더 등으로 구현될 수 있다.The processor may be referred to as a controller, etc., and may correspond to, for example, hardware, software, and/or a combination thereof. The operations according to the embodiments described above may be performed by the processor. In addition, the processor may be implemented as an encoder/decoder, etc. for the operations of the embodiments described above.
Claims (20)
상기 각 이미지는 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들에 기초하여 캡쳐되고,
각 이미지는 좌측 이미지, 중앙 이미지, 우측 이미지 중 적어도 하나에 대응함; 및
상기 포인트들의 포지션을 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들 및 각 패턴에 기초하여 생성하는 단계; 및
상기 생성된 포지션들에 기초하여 상기 버츄얼 이미지 플레인에 대한 고스트 이미지에 대한 레벨을 생성하는 단계를 더 포함하고,
상기 포지션은 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들의 필드 오브 뷰(field of view), 좌측 광 측정 디바이스 및 우측 광 측정 디바이스 간 갭에 기초하여 획득되는,
광학 특성 측정 방법.
A step of generating images including points within each pattern for a virtual image plane using one or more optical measuring devices,
Each of the above images is captured based on one or more of the above optical measuring devices,
Each image corresponds to at least one of the left image, the center image, and the right image; and
A step of generating the positions of the above points based on the one or more optical measuring devices and each pattern; and
Further comprising a step of generating a level for a ghost image for the virtual image plane based on the generated positions;
The above position is obtained based on the field of view of one or more of the optical measurement devices, the gap between the left optical measurement device and the right optical measurement device.
Method for measuring optical properties.
패턴 내 포인트들을 포함하는 상기 좌측 이미지는 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들의 상기 좌측 광 측정 디바이스에 기초하여 캡쳐되고, 패턴 내 포인트들을 포함하는 상기 중앙 이미지는 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들의 중앙 광 측정 디바이스에 기초하여 캡쳐되고, 패턴 내 포인트들을 포함하는 상기 우측 이미지는 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들의 상기 우측 광 측정 디바이스에 기초하여 캡쳐되는,
광학 특성 측정 방법.
In the first paragraph,
The left image including points within the pattern is captured based on the left optical measurement device of the one or more optical measurement devices, the central image including points within the pattern is captured based on the central optical measurement device of the one or more optical measurement devices, and the right image including points within the pattern is captured based on the right optical measurement device of the one or more optical measurement devices.
Method for measuring optical properties.
상기 포지션의 좌표값들은 상기 좌측 광 측정 디바이스의 수평 픽셀 인덱스, 상기 우측 광 측정 디바이스의 수평 픽셀 인덱스, 중앙 광 측정 디바이스의 수평 픽셀 인덱스, 상기 좌측 광 측정 디바이스의 필드 오브 뷰에 기초하여 계산되는,
광학 특성 측정 방법.
In the first paragraph,
The coordinate values of the above position are calculated based on the horizontal pixel index of the left light measuring device, the horizontal pixel index of the right light measuring device, the horizontal pixel index of the central light measuring device, and the field of view of the left light measuring device.
Method for measuring optical properties.
중앙의 상기 패턴 내 포지션 및 상기 광 측정 디바이스에 기초하여 상기 버츄얼 이미지 플레인을 위한 버츄얼 이미지 디스턴스를 측정하는 단계를 더 포함하는,
광학 특성 측정 방법.
In the first paragraph, the method
Further comprising a step of measuring a virtual image distance for the virtual image plane based on a position within the pattern at the center and the optical measuring device.
Method for measuring optical properties.
상기 패턴 내 포지션 및 상기 버츄얼 이미지 디스턴스에 기초하여, 상기 버츄얼 이미지 플레인을 위한 룩 다운 앵글 및 룩 업 앵글을 측정하는 단계를 더 포함하는,
광학 특성 측정 방법.
In the fourth paragraph, the method
Further comprising a step of measuring a look down angle and a look up angle for the virtual image plane based on the position within the pattern and the virtual image distance.
Method for measuring optical properties.
중앙의 좌측 포인트에 대한 거리 및 상기 중앙의 우측 포인트에 대한 거리에 기초하여, 상기 버츄얼 이미지 플레인에 대한 수평 필드 오브 뷰를 측정하는 단계; 및
상기 중앙의 탑 포인트에 대한 거리 및 상기 중앙의 바닥 포인트에 대한 거리에 기초하여, 상기 버츄얼 이미지 플레인에 대한 수직 필드 오브 뷰를 측정하는 단계; 를 더 포함하는,
광학 특성 측정 방법.
In the first paragraph, the method
A step of measuring a horizontal field of view for the virtual image plane based on a distance to a left point of the center and a distance to a right point of the center; and
further comprising: a step of measuring a vertical field of view for the virtual image plane based on a distance to the central top point and a distance to the central bottom point;
Method for measuring optical properties.
중앙 및 상기 중앙의 탑 포인트 및 상기 중앙의 바닥 포인트 간 라인에 기초하여 상기 버츄얼 이미지 플레인에 대한 수평 디스토션을 측정하는 단계; 및
상기 중앙 및 상기 중앙의 좌측 포인트 및 상기 중앙의 우측 포인트 간 라인에 기초하여 상기 버츄얼 이미지 플레인에 대한 수직 디스토션을 측정하는 단계; 를 포함하는,
광학 특성 측정 방법.
In the first paragraph, the method
A step of measuring horizontal distortion for the virtual image plane based on a line between the center and the top point of the center and the bottom point of the center; and
A step of measuring vertical distortion for the virtual image plane based on a line between the center and the left point of the center and the right point of the center; comprising;
Method for measuring optical properties.
상기 고스트 이미지에 대한 레벨을 생성하는 단계는,
상기 고스트 이미지를 측정하기 위해, 단일한 검은색 배경 상 하얀색 경계 라인으로 구성된 원들을 포함하는 테스트 패턴을 포함하는 테스트 이미지, 앰비언트 서라운드 조건, 다크 서라운드 조건 및 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들에 의해 테스트 패턴 이미지의 획득을 포함하는 조건을 설정하는 것을 포함하는,
광학 특성 측정 방법.
In the first paragraph,
The steps for generating levels for the above ghost images are:
To measure the above ghost image, a test image including a test pattern including circles consisting of white boundary lines on a single black background, an ambient surround condition, a dark surround condition, and conditions including acquisition of the test pattern image by one or more of the above optical measurement devices are set.
Method for measuring optical properties.
상기 고스트 이미지에 대한 레벨을 생성하는 단계는,
테스트 신호를 적용;
상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들에 의해 테스트 패턴 이미지들을 획득;
상기 테스트 패턴 이미지 내 패턴들의 위치들 및 상기 테스트 패턴 이미지에 대한 고스트 패턴 내 패턴들의 위치들을 산출; 하는 것을 포함하고,
상기 테스트 패턴 이미지 내 상기 패턴들의 X좌표들은 상기 버츄얼 이미지 플레인의 중앙 및 아이 박스 간 버츄얼 이미지 거리, 및 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들의 수평 FOV에 의해 산출되고,
상기 고스트 패턴 내 패턴들의 Y좌표들은 상기 버츄얼 이미지 플레인의 중앙 및 아이 박스 간 버츄얼 이미지 거리, 및 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들의 수직 FOV에 의해 산출되는,
광학 특성 측정 방법.
In the first paragraph,
The steps for generating levels for the above ghost images are:
Apply a test signal;
Obtaining test pattern images by one or more of the above optical measuring devices;
Comprising: calculating positions of patterns in the test pattern image and positions of patterns in a ghost pattern for the test pattern image;
The X-coordinates of the patterns in the test pattern image are derived from the virtual image distance between the center of the virtual image plane and the eye box, and the horizontal FOV of the one or more optical measurement devices,
The Y coordinates of the patterns in the above ghost pattern are derived from the virtual image distance between the center of the virtual image plane and the eye box, and the vertical FOV of the one or more optical measurement devices.
Method for measuring optical properties.
상기 고스트 이미지에 대한 레벨을 생성하는 단계는,
상기 테스트 패턴 이미지 내 상기 패턴들의 위치들 및 상기 고스트 패턴 내 상기 패턴들의 위치들에 기초하여 상기 고스트 이미지에 대한 레벨을 생성하는 것을 포함하는,
광학 특성 측정 방법.
In Article 9,
The steps for generating levels for the above ghost images are:
generating a level for the ghost image based on the positions of the patterns within the test pattern image and the positions of the patterns within the ghost pattern;
Method for measuring optical properties.
상기 각 이미지는 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들에 기초하여 캡쳐되고,
각 이미지는 좌측 이미지, 중앙 이미지, 우측 이미지 중 적어도 하나에 대응함; 및
상기 포인트들의 포지션을 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들 및 각 패턴에 기초하여 생성하는 산출부; 를 포함하고,
상기 산출부는 상기 생성된 포지션들에 기초하여 상기 버츄얼 이미지 플레인에 대한 고스트 이미지에 대한 레벨을 생성하고,
상기 포지션은 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들의 필드 오브 뷰(field of view), 좌측 광 측정 디바이스 및 우측 광 측정 디바이스 간 갭에 기초하여 획득되는,
광학 특성 측정 장치.
A photographing unit that generates images containing points within each pattern for a virtual image plane using one or more optical measuring devices;
Each of the above images is captured based on one or more of the above optical measuring devices,
Each image corresponds to at least one of the left image, the center image, and the right image; and
A calculation unit for generating the positions of the above points based on one or more of the optical measurement devices and each pattern;
The above-mentioned generating unit generates a level for a ghost image for the virtual image plane based on the above-mentioned generated positions,
The above position is obtained based on the field of view of one or more of the optical measurement devices, the gap between the left optical measurement device and the right optical measurement device.
Optical property measuring device.
패턴 내 포인트들을 포함하는 상기 좌측 이미지는 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들의 상기 좌측 광 측정 디바이스에 기초하여 캡쳐되고, 패턴 내 포인트들을 포함하는 상기 중앙 이미지는 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들의 중앙 광 측정 디바이스에 기초하여 캡쳐되고, 패턴 내 포인트들을 포함하는 상기 우측 이미지는 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들의 상기 우측 광 측정 디바이스에 기초하여 캡쳐되는,
광학 특성 측정 장치.
In Article 11,
The left image including points within the pattern is captured based on the left optical measurement device of the one or more optical measurement devices, the central image including points within the pattern is captured based on the central optical measurement device of the one or more optical measurement devices, and the right image including points within the pattern is captured based on the right optical measurement device of the one or more optical measurement devices.
Optical property measuring device.
상기 포지션의 좌표값들은 상기 좌측 광 측정 디바이스의 수평 픽셀 인덱스, 상기 우측 광 측정 디바이스의 수평 픽셀 인덱스, 중앙 광 측정 디바이스의 수평 픽셀 인덱스, 상기 좌측 광 측정 디바이스의 필드 오브 뷰에 기초하여 계산되는,
광학 특성 측정 장치.
In Article 11,
The coordinate values of the above position are calculated based on the horizontal pixel index of the left light measuring device, the horizontal pixel index of the right light measuring device, the horizontal pixel index of the central light measuring device, and the field of view of the left light measuring device.
Optical property measuring device.
상기 산출부는
중앙의 상기 패턴 내 포지션 및 상기 광 측정 디바이스에 기초하여 상기 버츄얼 이미지 플레인을 위한 버츄얼 이미지 디스턴스를 측정하는,
광학 특성 측정 장치.
In Article 11,
The above output section
Measuring a virtual image distance for the virtual image plane based on the position within the pattern at the center and the optical measuring device;
Optical property measuring device.
상기 산출부는
상기 패턴 내 포지션 및 상기 버츄얼 이미지 디스턴스에 기초하여, 상기 버츄얼 이미지 플레인을 위한 룩 다운 앵글 및 룩 업 앵글을 측정하는
광학 특성 측정 장치.
In Article 14,
The above output section
Based on the position within the above pattern and the virtual image distance, a look down angle and a look up angle for the virtual image plane are measured.
Optical property measuring device.
상기 산출부는
중앙의 좌측 포인트에 대한 거리 및 상기 중앙의 우측 포인트에 대한 거리에 기초하여, 상기 버츄얼 이미지 플레인에 대한 수평 필드 오브 뷰를 측정하고, 및
상기 중앙의 탑 포인트에 대한 거리 및 상기 중앙의 바닥 포인트에 대한 거리에 기초하여, 상기 버츄얼 이미지 플레인에 대한 수직 필드 오브 뷰를 측정하는,
광학 특성 측정 장치.
In Article 11,
The above output section
Measuring a horizontal field of view for the virtual image plane based on a distance to a left point of the center and a distance to a right point of the center, and
Measuring a vertical field of view for the virtual image plane based on the distance to the top point in the center and the distance to the bottom point in the center.
Optical property measuring device.
상기 산출부는
중앙 및 상기 중앙의 탑 포인트 및 상기 중앙의 바닥 포인트 간 라인에 기초하여 상기 버츄얼 이미지 플레인에 대한 수평 디스토션을 측정하고; 및
상기 중앙 및 상기 중앙의 좌측 포인트 및 상기 중앙의 우측 포인트 간 라인에 기초하여 상기 버츄얼 이미지 플레인에 대한 수직 디스토션을 측정하는,
광학 특성 측정 장치.
In Article 11,
The above output section
Measuring horizontal distortion for the virtual image plane based on a line between the center and the center top point and the center bottom point; and
Measuring vertical distortion for the virtual image plane based on a line between the center and the left point of the center and the right point of the center;
Optical property measuring device.
상기 산출부는,
상기 고스트 이미지를 측정하기 위해, 단일한 검은색 배경 상 하얀색 경계 라인으로 구성된 원들을 포함하는 테스트 패턴을 포함하는 테스트 이미지, 앰비언트 서라운드 조건, 다크 서라운드 조건 및 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들에 의해 테스트 패턴 이미지의 획득을 포함하는 조건을 설정하도록 구성되는,
광학 특성 측정 장치.
In Article 11,
The above output section,
To measure the above ghost image, a test image including a test pattern including circles consisting of white boundary lines on a single black background, an ambient surround condition, a dark surround condition, and conditions including acquisition of a test pattern image by one or more of the above optical measurement devices are set.
Optical property measuring device.
상기 산출부는,
테스트 신호를 적용;
상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들에 의해 테스트 패턴 이미지들을 획득;
상기 테스트 패턴 이미지 내 패턴들의 위치들 및 상기 테스트 패턴 이미지에 대한 고스트 패턴 내 패턴들의 위치들을 산출; 하도록 구성되고,
상기 테스트 패턴 이미지 내 상기 패턴들의 X좌표들은 상기 버츄얼 이미지 플레인의 중앙 및 아이 박스 간 버츄얼 이미지 거리, 및 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들의 수평 FOV에 의해 산출되고,
상기 고스트 패턴 내 패턴들의 Y좌표들은 상기 버츄얼 이미지 플레인의 중앙 및 아이 박스 간 버츄얼 이미지 거리, 및 상기 하나 또는 하나 이상의 광 측정 디바이스들의 수직 FOV에 의해 산출되는,
광학 특성 측정 장치.
In Article 11,
The above output section,
Apply a test signal;
Obtaining test pattern images by one or more of the above optical measuring devices;
configured to calculate the positions of patterns in the test pattern image and the positions of patterns in the ghost pattern for the test pattern image;
The X-coordinates of the patterns in the test pattern image are derived from the virtual image distance between the center of the virtual image plane and the eye box, and the horizontal FOV of the one or more optical measurement devices,
The Y coordinates of the patterns in the above ghost pattern are derived from the virtual image distance between the center of the virtual image plane and the eye box, and the vertical FOV of the one or more optical measurement devices.
Optical property measuring device.
상기 산출부는,
상기 테스트 패턴 이미지 내 상기 패턴들의 위치들 및 상기 고스트 패턴 내 상기 패턴들의 위치들에 기초하여 상기 고스트 이미지에 대한 레벨을 생성; 하도록 더 구성되는,
광학 특성 측정 장치.
In Article 19,
The above output section,
Further configured to generate a level for the ghost image based on the positions of the patterns in the test pattern image and the positions of the patterns in the ghost pattern;
Optical property measuring device.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020240008252A KR20250113193A (en) | 2024-01-18 | 2024-01-18 | A method of measuring a head up display ghost image and an apparatus of measuring a head up display ghost image |
| PCT/KR2024/014877 WO2025154901A1 (en) | 2024-01-18 | 2024-09-30 | Method and device for measuring hud ghost image |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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