• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.29 no.8
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• pp.494-498
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• 2016

In this paper, we proposed the 3-dimenstional (3D) analysis for calculating the optical characteristics of an autostereoscopic display with electric field driven liquid crystal (ELC) lens. From 3D analysis considering the slanting of lens, we calculate the cross-talk of each images and the distortion of viewing zone. Using geometric opics and extended Jones matrix method (EJMM), phase retardation of ELC lens according to position is calcuated and then optical path difference in 3D space considering tilt and azimuth angle of incident light is gotten. Then, intensity distribution is presented in the space. Through camparing the intensity distribution using ideal lens with the ELC lens, we identify the noise and image distortion of ELC lens. As a result, this analysis is expected to provide optimum design conditions for realistic and rigorous 3D display with ELC lens.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.05a
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• pp.97-100
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• 2011

본 논문은 다시점을 갖는 무안경 3D 디스플레이 시스템에 관한 연구이다. 최근 안경식 디스플레이 시스템이 완성 단계에 도달하면서 무안경 3D 디스플레이에 관한 많은 연구가 이루어지고 있다. 다양한 방법들이 제안되고 있지만 아직까지 무안경식 디스플레이 시스템은 많은 연구가 필요한 상황이다. 본 논문에서 제안하는 무안경 3D 디스플레이 시스템은 기존의 패럴랙스 배리어 중 스텝 배리어에 편광자의 빛을 흡수하는 특성을 적용하여 깊이 역전 현상이 발생하는 영역을 제거하므로 관찰자는 더 매끄럽고 자연스러운 입체 영상을 볼 수 있다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.05a
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• pp.25-28
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• 2011

본 논문은 광학 격자 필름과 평행 렌즈를 이용하여 무안경 3D 디스플레이 시스템을 구현한 연구이다. 기존 패럴랙스 배리어 시스템에서는 시점에 따라 크로스토크가 발생하는 영역과 역 입체시 영역을 갖게 되는데 이는 시청자가 정확한 3D영상을 볼 수 없도록 한다. 이를 평행 렌즈를 이용하여 좌, 우안에 해당하는 영상을 평행하게 이동시켜 설계된 격자 필름의 위치에 맺힐 수 있게 하고 격자 필름으로 빛을 굴절시켜 각 눈에 해당하는 영상만 볼 수 있는 영역을 갖게 하였다. 제안하는 방법을 이용해 크로스토크를 회피하여 보다 정확한 3D영상을 볼 수 있도록 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2015.07a
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• pp.450-451
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• 2015

본 논문에서는 렌티큘러 렌즈를 이용한 무안경 입체 디스플레이 환경에서 렌티큘러 렌즈의 속성과 디스플레이 장치의 속성의 변화에 따라 다중 시점에서 촬영한 영상으로부터 적응적으로 하나의 다시점 입체 합성 영상을 생성하는 방법을 제안한다. 제안 방법에서는 렌티큘러 렌즈의 기본 속성과 디스플레이 장치의 기본 속성값을 고려하여 다중 시점에서 획득된 영상의 서브픽셀들의 가중 평균을 구하고 이를 다시점 입체 합성 영상의 서브 픽셀의 값으로 사용하도록 하였다. 여러 다시점 영상을 이용한 실험을 통하여, 렌티큘러 렌즈의 속성과 디스플레이 장치의 속성이 정확히 하드웨어적으로 일치 하지 않은 상황에서도 본 논문에서 제안하는 적응적 다시점 서브 픽셀 재배치 기법을 통하여 3D 입체감이 안정적으로 제공됨을 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2015.04a
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• pp.927-928
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• 2015

무안경 3D 입체 디스플레이 장치는 패럴렉스 배리어(parallax barrier)와 렌티률러 렌즈(Lenticular lens)의 기반의 장치로 구분된다. 무안경 업체 디스플레이 장치를 통하여 입체영상을 디스플레이하기 위해서는 다중 시점(multi-view) 촬영 영상들의 서브픽셀 인터레이싱 방법을 통하여 하나의 영상으로 합성되어야 한다. 본 연구는 렌티큘러 렌즈 기반의 입체 디스플레이 장치에서 렌티큘러 렌즈의 속성에 따라 적응적으로 서브픽셀 인터레이싱 될 수 있는 기법을 제안하기 위한 사전 연구로서 기존에 발표된 서브픽셀 인터레이싱 기법의 종류를 분류하고 각 기법의 특성을 분석하고자 한다.

• Journal of Broadcast Engineering
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• v.18 no.3
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• pp.425-434
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• 2013

Observers usually experience visual fatigue when they watch contents displayed on 3D display. There has been various research on visual fatigue incurred in stereoscopic displays that use 3D glasses, but relatively less studies have been done in the area of autostereoscopic displays. i3D system refers to interactive 3D system that makes it possible for users to interact with contents using their hands. Current research measured visual fatigue that users experience from i3D under various visual environments. We examined the effects of viewing distance, disparities and visual orientation on visual fatigue in i3D. The results indicated that visual fatigue decreased with longer distance and smaller disparity. Visual fatigue increased with angle when 3D fusion was unstable. In addition, there was an interaction effect between angle and distance in which visual fatigue increased with distance under stable 3D fusion but there was no difference in visual fatigue as a function of distance when 3D fusion was unstable. These results would be importantly used to develop autostereoscopic displays that minimize visual fatigue.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.14 no.10
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• pp.1-9
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• 2014

Generally, integral image used for autostereoscopic 3d display is generated for flat lens array, but flat lens array cannot provide a wide range of view for generated integral image because of narrow range of view. To make up for this flat lens array's weak point, curved lens array has been proposed, and due to technical and cost problem, approximate surface lens array composed of several flat lens array is used instead of ideal curved lens array. In this paper, we constructed an approximate surface lens array arranged for $20{\times}8$ square flat lens in 100mm radius sphere, and we could get about twice angle of view compared to flat lens array. Specially, unlike existing researches which manually generate integral image, we propose an OpenCL GPU parallel process algorithm for generating real-time integral image. As a result, we could get 12-20 frame/sec speed about various 3D volume data from $15{\times}15$ approximate surface lens array.

• Journal of Broadcast Engineering
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• v.19 no.5
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• pp.616-626
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• 2014

In this paper, we introduce a real-time stereo-to-multiview conversion system using FPGA and GPU. The system is based on two different devices so that it consists of two major blocks. The first block is a disparity estimation block that is implemented on FPGA. In this block, each disparity map of stereoscopic video is estimated by DP(dynamic programming)-based stereo matching. And then the estimated disparity maps are refined by post-processing. The refined disparity map is transferred to the GPU device through USB 3.0 and PCI-express interfaces. Stereoscopic video is also transferred to the GPU device. These data are used to render arbitrary number of virtual views in next block. In the second block, disparity-based view interpolation is performed to generate virtual multi-view video. As a final step, all generated views have to be re-arranged into a single image at full resolution for presenting on the target autostereoscopic 3D display. All these steps of the second block are performed in parallel on the GPU device.

• Journal of Broadcast Engineering
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• v.16 no.2
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• pp.258-273
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• 2011

This paper designs and implements a multi-view 3D video player system which is operated faster than existing video player systems. The structure for obtaining the near optimum speed in a multi-processor environment by parallelizing the component modules is proposed to process large volumes of multi-view image data at high speed. In order to use the concurrency of bottleneck, we designed image decoding, synthesis and rendering modules in a pipeline structure. For load balancing, the decoder module is divided into the unit of viewpoint, and the image synthesis module is geometrically divided based on synthesized images. As a result of this experiment, multi-view images were correctly synthesized and the 3D sense could be felt when watching the images on the multi-view autostereoscopic display. The proposed application processing structure could be used to process large volumes of multi-view image data at high speed, using the multi-processors to their maximum capacity.