Reconstruction of a 3D Model using the Midpoints of Line Segments in a Single Image

한 장의 영상으로부터 선분의 중점 정보를 이용한 3차원 모델의 재구성

  • 박영섭 (중앙대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 류승택 (한신대학교 소프트웨어학과) ;
  • 조성동 (LG전자 이동통신연구소) ;
  • 윤경현 (중앙대학교 컴퓨터공학과)
  • Published : 2005.04.01

Abstract

We propose a method for 3-dimensionally reconstructing an object using a line that includes the midpoint information from a single image. A pre-defined polygon is used as the primitive and the recovery is processed from a single image. The 3D reconstruction is processed by mapping the correspondence point of the primitive model onto the photo. In the recent work, the reconstructions of camera parameters or error minimizing methods through iterations were used for model-based 3D reconstruction. However, we proposed a method for the 3D reconstruction of primitive that consists of the segments and the center points of the segments for the reconstruction process. This method enables the reconstruction of the primitive model to be processed using only the focal length of various camera parameters during the segment reconstruction process.

본 논문에서는 모델 기반으로 한 장의 사진으로부터 중점 정보를 포함한 선분을 이용하여 물체를 3차원 재구성하는 방법을 제안한다. 미리 정의된 다면체를 원시기하모델로 사용하며 한 장의 영상으로부터 복원을 시도하였다. 미리 정의된 다면체 모델을 원시기하모델로 사용하며 사용자가 원시기하모델(primitive)의 각 대응점(correspondence point)을 사진에 매핑 시키는 것으로서 3차원 재구성이 수행된다. 기존의 모델기반 3차원 재구성은 카메라 파라미터들을 복원하거나 반복(iteration)을 통한 오차최소화 기법을 사용하였다. 하지만 본 논문은 원시기하모델에 포함되어 있는 선분들과 그 선분들의 중점 정보로부터 선분을 3차원 복원하며 복원된 선분들로부터 원시기하모델을 재구성하는 방법을 제안한다. 이러한 방법은 선분을 복원하는 단계에서 요구되는 최소한의 카메라 파라미터(focal length) 만으로 원시기하모델을 재구성 할 수 있다.

Keywords

References

  1. B.S. Villa Alvarez, P.C. Pinto Carvalho and Marcelo Gattass, 'Insertion of Three-Dimensional Objects in Architectural Photos,' Proc. WSCG 2002, pp. 17-23, 2002
  2. Debevec, P., C. Taylor and J. Malik, 'Modeling and Rendering Architecture from Photographs,' SIGGRAPH96, pp. 11-20, 1996 https://doi.org/10.1145/237170.237191
  3. Lieboqitz D. and Zisserman A., 'Metric Rectification for Perspectie Images of Planes,' CVPR, pp. 482-488, 1998
  4. D. Liebowitz, A. Criminisi A., and Zisserman A., 'Creating Architectural Models from Images,' EUROGRAPHICS '99, 18(3), 1999
  5. Armstrong M., Zisserman A. and Beardsley P, 'Euclidean Structure from Uncalibrated Images,' Proc. Britich Machine Vision Conference, pp. 509-518, 1994
  6. B.Caprile and V.Torre, 'Using Vanishing Points for Camera Calibration,' Int'l J. Computer Vision, vol. 4, no.2, pp. 127-140, Mar. 1990 https://doi.org/10.1007/BF00127813
  7. Marta Wilczkowiak, Edmond Boyer and Peter Sturm, '3D Modelling Using Geometric Constraints a Parallelepiped Based Approach,' ECCV, vol. 4, pp. 221-236, 2002
  8. Cipolla R., Boyer E., '3D Model Acquisition from Uncalibrated Image,' IAPR Workshop on Machine Vision Application, pp. 559-568, 1998
  9. Z. Zhang, 'Image-based Geometrically-correct Photoreallistic Scene/Object Modeling (IBPhM): A review,' Proc. Of the Asian Conference on Computer Vision (ACCV), 1998
  10. M. Pollefeys, R. Koch and L. Van Gool, 'Self-Calibration and Metric Reconstruction in spite of Varying and Unknown Internal Camera Parameters,' Proc. ICCV'98 (international Conference on Computer Vision), pp.90-95, Bombay, 1998
  11. D. Jelink and C.J. Taylor, 'Reconstruction of Linearly Parameterized Models from Single Images with a Camera of Unknown Focal Length,' IEEE transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 23(7), 2001 https://doi.org/10.1109/34.935850
  12. Camillo J. Taylor and David J. Kriegman, 'Structure and Motion from Line Segments in Multiple Images,' IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 17(11), 1995 https://doi.org/10.1109/34.473228
  13. Sabry F. El-Hakim, '3D Modeling of Complex environments,' SPIE Proceedings, vol. 4309, Videometrics VII, 2001