Analysis of 3D Reconstruction Accuracy by ToF-Stereo Fusion

ToF와 스테레오 융합을 이용한 3차원 복원 데이터 정밀도 분석 기법

  • Published : 2022.10.03

Abstract

3D reconstruction is important issue in many applications such as Augmented Reality (AR), eXtended Reality (XR), and Metaverse. For 3D reconstruction, depth map can be acquired by stereo camera and time-of-flight (ToF) sensor. We used both sensors complementarily to improve the accuracy of 3D information of the data. First, we applied general multi-camera calibration technique which uses both color and depth information. Next, the depth map of the two sensors are fused by 3D registration and reprojection approach. The fused data is compared with the ground truth data which is reconstructed using RTC360 sensor. We used Geomagic Wrap to analysis the average RMSE of the two data. The proposed procedure was implemented and tested with real-world data.

3차원 복원은 AR, XR, 메타버스 등에서 활용되고 있는 중요한 주제입니다. 3차원 재구성을 하기 위해서는 스테레오 카메라, ToF 센서 등을 이용해 깊이 지도를 구해야 합니다. 우리는 두가지 센서를 모두 상호보완적으로 이용하여 3차원 정보를 정밀하게 구하는 방법을 고안하였습니다. 우선 두 카메라의 캘리브레이션을 적용하여 색상 정보와 깊이 정보를 일치시킵니다. 그리고 두 센서로부터의 깊이 지도는 3차원 정합과 재투사 방법을 통하여 융합하였습니다. 융합된 3차원 복원 데이터는 RTC360을 이용해 구한 정밀 데이터와 비교 분석하였습니다. 평균 거리 오차 분석을 위해 상용프로그램 Geomagic Wrap을 활용하였습니다. 제안하는 방법을 구현하고 실공간 데이터를 이용하여 실험을 진행했습니다.

Keywords

Acknowledgement

This research was supported by the Institute of Information & Communications Technology Planning & Evaluation (IITP) grant funded by the Korea Government (MSIT) (No.2022-0-00970, Development of multi-image-based 3D virtual space and dynamic object reconstruction technology for manufacturing site support).