전자공학회논문지 (Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers)

대한전자공학회 (The Institute of Electronics and Information Engineers)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

이종 입체 영상 카메라의 광학 특성 일치화

Optical Properties Correction of a Heterogeneous Stereoscopic Camera

  • 정은경 (경북대학교 대학원 전자전컴퓨터학부) ;
  • 백승해 (경북대학교 대학원 전자전컴퓨터학부) ;
  • 박순용 (경북대학교 IT대학 컴퓨터학부) ;
  • 장호욱 (한국전자통신연구원 인터랙티브입체영상연구팀)
  • Jung, Eun Kyung (School of Electrical and Electronic Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Baek, Seung-Hae (School of Electrical and Electronic Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Park, Soon-Yong (School of Computer Science and Engineering, Kyungpook National University) ;
  • Jang, Ho-Wook (Interactive 3D Research Team, ETRI)
  • 투고 : 2012.07.08
  • 발행 : 2012.11.25
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

본 논문에서는 이종 입체 카메라 시스템의 광학적 특성을 일치화하여 동일한 품질의 입체영상을 생성하는 기술을 제안한다. 이종 입체 카메라의 광학적 특성에는 크게 줌, 심도, 초점이 있으며 이들의 차이는 결과적으로 입체영상의 품질에 영향을 주어 사람의 시각 피로를 발생시키는 요인이 된다. 본 논문에서 제안하는 광학 특성 일치화 기술은 이종 카메라의 줌 영상을 일치한 후 동일 피사체에 대해 초점을 맞추고 심도를 일치화하는 과정으로 이루어진다. 이를 위하여 이종 입체 카메라의 줌 영상의 비교 알고리즘을 통하여 줌 렌즈에 대한 룩업테이블(LUT)을 작성하였다. 그리고 입체 영상의 에지(edge)에서 초점 정보를 추출하여 심도를 일치화하였다. 광학적 특성 일치화 실험을 위하여 직교방식의 리그를 제작하고 서로 다른 사양의 HD급 카메라를 이용하여 입체 카메라 장치를 구성하였다. 줌 일치화 및 심도 일치화에 대한 실험 결과로 시각 피로를 줄일 수 있는 입체 영상 생성이 가능함을 보였다.

In this paper, we propose a optical property correction technique for a low-cost heterogeneous stereoscopic camera. Three main optical properties of a stereoscopic camera are zoom, focus, and DOF(depth of field). The difference or mis-match of these properties between two stereoscopic videos are the main causes of the visual fatigue to human eyes. The proposed correction technique reduces the difference of the optical properties between the stereoscopic videos and produces high-quality stereoscopic videos. To correct the zoom difference, a LUT(look-up table) is established to match the zoom ratio between the stereoscopic videos. To correct the DOF difference, the magnitude of image edge is measured and the lens iris is changed to control the DOF of the camera. A vertical-type stereoscopic rig is developed for the experiments of the optical property correction. Based on the experimental results, we find that a low-cost heterogeneous stereoscopic camera can be implemented, which can yield low visual fatigue to human eyes.

키워드

참고문헌

  1. 이형철, "3D 비디오 영상과 휴먼팩터," 전자공학회 논문지, 제37권, 제9호, 84-92쪽, 2010년 9월
  2. 박창섭, 이준용, 함상진, 조인준, 이근식, "3DTV 방송용 카메라 기술 개발동향," 방송공학회논문지, 제15권, 제1호, 12-23쪽, 2010년 3월
  3. S. Kumar, C. Micheloni, C.Piciarelli and G. L. Foresti, "Stereo Rectification of Uncalibrated and Heterogeneous Images," Pattern Recognition Letters, Vol.31, pp.1445-1452, August 2010. https://doi.org/10.1016/j.patrec.2010.03.019
  4. C. Doutre, M. T. Pourazad, A. Tourapis, P. Nasiopoulos and R. K. Ward, "Correcting Unsynchronized Zoom in 3D Video," in Proc. ISCAS, Paris, France, June 2010.
  5. H. C. Shin, S. H. Kim, and K. H. Sohn, "Hybrid Stereoscopic Camera System," The Korea Society of Broadcast Engineers, Vol. 16, no. 4, pp602-613, July 2011.
  6. 조병철, "3D콘텐츠 제작을 위한 3D촬영용 리그 국 내외 동향과 활용," 방송공학회지, 제15권, 제2호, 111-130쪽, 2010년 6월
  7. 3Ality, http://3alitydigital.com/category/
  8. G. Muyo and A. R. Harvey, "Wavefront Coding for Athermalization of Infrared Imaging Systems," in Proc. Technology and Applications SPIE, pp. 227-235, October 2004.
  9. S. Kim, "Real-Time Bayer-Domain Image Restoration for an Extended Depth of Field Camera," IEEE Trans. Consumer Electronics, Vol. 55, no. 4, pp.1756-1764, November 2009. https://doi.org/10.1109/TCE.2009.5373728
  10. C. S. Ram, S. N. Ju and K. J. Tae, "A study on the focus measure for image blending based EDoF," The Korea Society of Broadcast Engineers Conf, pp.436-438, July 2010.
  11. D. S. Kang, Y. W. Kim, J. Park and B. S. Shin, "Automatic Depth-of-Filed Control for Stereoscopic Visualization", Journal of Korea Multimedia Society, Vol. 12, no. 4, pp. 502-511, April. 2009.
  12. C. Zhou and S. K. Nayar, "Flexible Depth of Field Photgraphy," IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol. 33, no.1, pp.58-71, January 2011. https://doi.org/10.1109/TPAMI.2010.66
  13. C. Cossairt, C. Zhou and S. Nayar, "Diffusion Coded Photography for Extended Depth of Field," ACM Trans. Graphics, Vol. 29, no. 4, pp.31:1-31:10, July 2010.
  14. 이승현, "3D 콘텐츠 제작 기술," 전자공학회논문지, 제38권, 제12호, 908-915쪽, 2011년 12월
  15. 정은경, 백승해, 박순용, "이종 줌렌즈를 가진 주- 부 방식 입체영상 카메라의 줌 보정," 영상처리 및 이해에 관한 워크샵, 제 24회, 2012년 2월
  16. D. Bailly and P. Gaussier, "Active Focus and Zoom Control Used for Scene Analysis," International Conference on Soft Computing and Pattern Recognition, pp.468-471, December 2010.
  17. H. Yuan, Y. Chang, Z. Lu and Y. Ma, "Model Based Motion Vector Predictor for Zoom Motion," IEEE Signal Processing Letters, Vol.17, no.9, pp.787-790, September 2010. https://doi.org/10.1109/LSP.2010.2055051
  18. H. Bay, A. Ess, T. Tuytelaars and L. V. Gool, "Speeded-Up Robust Features," Computer Vision and Understanding, pp.346-359, 2008.
  19. D. Ziou and S. Tabbone "Edge detection techniques: An overview," International Journal of Pattern Recognition and Image Analysis, Vol. 8, no. 4, pp.537-559, 1998.
  20. 정은경, 김창일, 박순용,"입체영상의 시각 피로 최 소화를 위한 특징기반 시차 보정," 전자공학회논문지, 제48권, 제6호, 77-87쪽, 2011년 11월

피인용 문헌

  1. DOF Correction of Heterogeneous Stereoscopic Cameras vol.51, pp.7, 2014, https://doi.org/10.5573/ieie.2014.51.7.169