직접 투사형 디스플레이 시스템을 위한 초점제어

Abstract

일반적으로 프로젝터는 심도(depth of field)가 제한되어 있기 때문에 스크린이 곡면일 경우, 일부 영역에서는 초점이 맞지 않게(out-of-focus)된다. 이런 out-of-focus 영역의 정보는 블러링(blurring)되기 때문에 사용자에게 정확한 정보를 전달할 수 없다. 여러 대의 프로젝터를 이용할 경우, 각 프로젝터는 다른 in-focus 영역을 가지기 때문에 각 프로젝터 픽셀의 in-focus / out-of-focus 판별을 통해 in-focus 픽셀만을 투사함으로써, out-of-focus 픽셀의 영향을 제거할 수 있다. 그러나 여러 대의 프로젝터의 in-focus 영역이 거의 일치할 경우, out-of-focus 영역은 여전히 out-of-focus 상태일 수 밖에 없다. 따라서, 각 프로젝터의 초점을 유연하게 조절하면서 동시에 여러 대의 프로젝터에 의한 in-focus 영역을 최대한 크게 할 수 있는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 각 프로젝터의 초점을 유동적으로 조절하면서 취득된 영상을 처리하여 in-focus 영역을 판별하고 각 프로젝터에 대한 in-focus 영역을 조합하여 전체 in-focus 영역의 면적을 최대화하는 방법을 제안한다. 제안된 방법의 유용성을 검증하기 위해, 각 프로젝터의 in-focus 영역을 적절한 컬러를 이용해 시작적으로 표현해주고 이 정보를 참조해 각 프로젝터의 초점을 유동적으로 조절하여 전 초점 영상을 만들어내는 시스템을 구현하였다.; The focus of projectors is limited by their depth of fields, and when projected onto a non-planar surface it may cause out-of-focus for some regions. The information on out-of-focus regions will be blurred and this prevents the user to receive the accurate information. If we were to use multiple projectors, then each projector would have different in-focus regions. Then, it follows that the in-focus regions of multiple projectors can be extracted by disregarding out-of-focus regions. However, there are cases where the in-focus regions of multiple projectors may lie very close to each other. In such case, it would be difficult to eliminate the out-of-focus regions and extract accurate in-focus regions. Thus, it is essential to dynamically control multiple projectors’ focus to accurately extract and maximize the in-focus regions. This paper presents a method of dynamically controlling multiple projectors’ focuses to extract the each in-focus region of multiple projectors and thus maximize the overall in-focus region’s area. The proposed system accurately extracts the each in-focus regions of multiple projectors by assigning a unique color for each projection to differentiate them from each other. Then, the system uses this information to dynamically control the focus of multiple projectors and finally acquire in-focus region only. The effectiveness of the proposed method is demonstrated from the experimental results.