컴퓨터 비젼을 이용한 정밀 측정 장비의 줌 렌즈 캘리브레이션

Zoom Lens Calibration for a Video Measuring System

본 논문에서는 컴퓨터 비전을 이용하는 정밀 측정 장비인 VMS(video measuring system)에서 줌을 서보 모터(servo motor)로 제어하는 자동화된 줌 렌즈를 보정하기 위한 효율적인 방법을 소개한다. VMS에서 사용하는 줌 렌즈는 초점과 조리개가 고정되어 있기 때문에 줌의 변화에 영향을 받는 이미지의 중심과 픽셀의 가로, 세로 크기에 대하여 보정한다. 줌 렌즈의 모든 줌제어 단계에 대하여, 모든 카메라 변수 값들을 계산하기 위해서는 많은 계산량과 저장공간이 필요하다. 이런 문제점들을 해결하기 위하여, 효율적인 계산과 저장공간을 위하여 최소 단계의 줌 단계에 대한 보정으로도 모든 영역의 줌 단계에 대한 보정 값들을 계산할 수 있는 방법을 사용해서 VHS에서 효율적이고 간단한 줌 렌즈 캘리브레이션 방법을 제안한다.

Precise visual measurement applications, like video measuring system (VMS), use camera systems with motorized zoom lens for fast and efficient measurement. In this paper, we introduce an efficient calibration method for zoom lens of VMS controlled by servo motor. For the automated zoom lens calibration of the VMS, only zoom lens setting needs to be calibrated and parameters calibrated by zoom lens settings are image center and pixel size changed by zoom levels, The extrinsic parameters, like focus and iris, do not need to be calibrated since the parameters are usually fixed, It needs a lot of time and effort to calibrate the camera for ali the different zoom levels. In this paper, we also propose an efficient and fast zoom lens calibration method, which calculates the calibration parameters of the zoom lens settings for the minimum number of zoom levels and estimates other parameters for the uncalculated zoom levels using the interpolation of the calculated parameter values.