Estimation of Camera Motion Parameter using Invariant Feature Models

불변 특징모델을 이용한 카메라 동작인수 측정

In this paper, we propose a method to calculate camera motion parameter, which is based on efficient invariant features irrelevant to the camera veiwpoint. As feature information in previous research is variant to camera viewpoint. information content is increased, therefore, extraction of accurate features is difficult. LM(Levenberg-Marquardt) method for camera extrinsic parameter converges on the goat value exactly, but it has also drawback to take long time because of minimization process by small step size. Therefore, in this paper, we propose the extracting method of invariant features to camera viewpoint and two-stage calculation method of camera motion parameter which enhances accuracy and convergent degree by using camera motion parameter by 2D homography to the initial value of LM method. The proposed method are composed of features extraction stage, matching stage and calculation stage of motion parameter. In the experiments, we compare and analyse the proposed method with existing methods by using various indoor images to demonstrate the superiority of the proposed algorithm.

본 논문에서는 카메라의 뷰포인트에 무관한 효율적인 불변특징을 기반으로 카메라의 동작인수를 산출하는 방법을 제안한다. 기존연구에서 사용된 특징정보는 카메라의 뷰포인트에 따라 변하기 때문에 정보양이 증가하여 정확한 특징추출이 어렵다. 또한 카메라 외부인수 산출을 위해 사용되는 LM(Levenberg-Marquardt)방법은 정확하게 목표 값에 수렴하지만 작은 스텝크기로 최소화를 진행하므로 소요시간이 긴 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 뷰포인트에 무관한 불변특징 추출방법과 이 특징들을 이용하여 2D 호모그래피로 찾은 카메라 동작인수를 LM 방법의 초기값으로 사용, 정확성과 수렴도를 향상시키는 2단계 카메라 동작인수산출 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 특징 추출단계, 정합 단계, 2단계 카메라 동작인수 산출단계로 구성된다. 실험에서는 다양한 실내영상으로 제안한 방법과 기존 방법을 비교, 분석함으로써 제안한 알고리즘의 우수성을 입증하였다.