• Title/Summary/Keyword: 방사형 왜곡

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A Distortion Correction Method of Wide-Angle Camera Images through the Estimation and Validation of a Camera Model (카메라 모델의 추정과 검증을 통한 광각 카메라 영상의 왜곡 보정 방법)

  • Kim, Kyeong-Im;Han, Soon-Hee;Park, Jeong-Seon
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.8 no.12
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    • pp.1923-1932
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    • 2013
  • In order to solve the problem of severely distorted images from a wide-angle camera, we propose a calibration method which corrects a radial distortion in wide-angle images by estimation and validation of camera model. First, we estimate a camera model consisting of intrinsic and extrinsic parameters from calibration patterns, where intrinsic parameters are the focal length, the principal point and so on, and extrinsic parameters are the relative position and orientation of calibration pattern from a camera. Next we validate the estimated camera model by re-extracting corner points by inversing the model to images. Finally we correct the distortion of the image using the validated camera model. We confirm that the proposed method can correct the distortion more than 80% by the calibration experiments using the lattice shaped pattern images captured from a general web camera and a wide-angle camera.

A Calibration Coefficient Auto Extracting Method for Compound Distorted Image (복합 왜곡 영상을 보정계수 자동추출 방법)

  • 한기태;김회율
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.26 no.3B
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    • pp.302-314
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    • 2001
  • 많은 비전 응용에서 카메라의 광축은 영상 평면과 직교한다는 가정을 한다. 그러나 가정아래 전통적인 왜곡 영상 보정 방법은 렌즈의 방사(radial) 왜곡과 이탈(decentering) 왜곡만을 고려하고 있다. 그러나 렌즈의 광축(optical axis)과 영상 켈리브레이션 평면이 직교하지 않을 경우는 평면 투명 변환과 카메라 자체의 렌즈 왜곡이 복합되어 나타나게 되므로 기존 방법만으로는 이러한 복합왜곡을 보정할 수 없다. 본 논문에서는 일방 방사왜곡 뿐만 나이라 평면 투명변환과 렌즈왜곡이 동시 존재하는 영상 시스템에서도 적용 가능한 왜곡 영상 자동 보정 방법을 제한한다. 제안한 복합 왜곡 모델은 평면 투명 변환 모델과 렌즈의 방사 왜곡 모델로부터 유도하고, 계수 추출 알고리듬은 비 선형 최소화 기법인 Levenberg-Marquart 방법에 기반을 둔다. 실험은 이상형 격자 영상에 임의 왜곡 계수를 적용한 영상과 WebCam 카메라의 실제 왜곡 영상을 가지고 실시하였고, 기존 방법과 제안한 방법의 보정율을 비교 평가하였다. 실험결과 제안한 방법은 렌즈 왜곡만 있는 경우에도 기존 방법보다 우수하였으며, 복합왜곡 환경에서도 97% 이상의 보정율로 아주 견고하게 적용 가능한 것으로 나타났다.

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Compensation of Radiation Pattern Distortion by Mutual Coupling in the Array Antenna Using the Particle Swarm Optimization Algorithm (입자군집 최적화 알고리즘을 이용한 배열안테나의 상호결합에 의한 방사패턴 왜곡보상)

  • Kim, Jae Hee;Ahn, Chi-Hyung;Chun, Joong-Chang
    • The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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    • v.9 no.5
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    • pp.458-464
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    • 2016
  • This paper proposes the compensation method which decreases the radiation pattern distortion caused by the mutual coupling in an array antenna. If the element distance of an array antenna decreases, the radiation pattern could be distorted by the strong mutual coupling, which changes the magnitude and phase of input signals and causes an unwanted radiation pattern. To remove the pattern distortion, compensated input signals are inserted in an array antenna. The magnitude and phase of input signals are determined by Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm. A $4{\times}1$ dipole array antenna with omnidirectional elements is used to confirm the validity of the algorithm, where each element is placed in 0.2 wavelength to evoke the strong coupling. After input signals are optimized by PSO, it is found that the compensated radiation results in the same as the ideal case.

A Hardware Design for Realtime Correction of a Barrel Distortion Using the Nearest Pixels on a Corrected Image (보정 이미지의 최 근접 좌표를 이용한 실시간 방사 왜곡 보정 하드웨어 설계)

  • Song, Namhun;Yi, Joonhwan
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.17 no.12
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    • pp.49-60
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    • 2012
  • In this paper, we propose a hardware design for correction of barrel distortion using the nearest coordinates in the corrected image. Because it applies the nearest distance on corrected image rather than adjacent distance on distorted image, the picture quality is improved by the image whole area, solve the staircase phenomenon in the exterior area. But, because of additional arithmetic operation using design of bilinear interpolation, required arithmetic operation is increased. Look up table(LUT) structure is proposed in order to solve this, coordinate rotation digital computer(CORDIC) algorithm is applied. The results of the synthesis using Design compiler, the design of implementing all processes of the interpolation method with the hardware is higher than the previous design about the throughput, In case of the rear camera, the design of using LUT and hardware together can reduce the size than the design of implementing all processes with the hardware.

A Method for Sinogram Interpolation for Reducing X-ray Dose (CT의 선량 감소를 위한 sinogram 보간 기법)

  • Kim, Jae-Min;Lee, Ki-Seung
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.37 no.7C
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    • pp.601-609
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    • 2012
  • In this paper, a limited-view CT image reconstruction method was studied to reduce the scan times and the X-ray dose for the patients. To reduce streak artifacts which is caused by insufficient number of views, we introduce a sinogram interpolation method based on image matching. Image matching is achieved using the characteristics of the neighboring views including intensity, gradient and distance between the pixels. Interpolation is performed using the image matching results.. A numerical phantom and Al-acryl phantom were used for evaluating the effectiveness of the proposed interpolation method. The results showed that streak artifacts were reduced in the reconstructed images while the details of the images were preserved. Moreover, maximum 5% improvements in terms of PSNR were observed.

Digital imaging of film-based cephalograms using a digital camera (디지털 카메라를 이용한 필름 두부방사선사진의 디지털 이미지 전환)

  • Wang, Sung-Jin;Kim, Kyung-Ho;Choy, Kwang-Chul
    • The korean journal of orthodontics
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    • v.34 no.5 s.106
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    • pp.448-457
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    • 2004
  • As computer Programs for cephalometric analysis were developed in diagnosis & treatment planning, digital imaging of film-based cephalograms came to be needed. When a digital camera is used, a problem encountered the image distortion produced according to the focal length, which causes errors in indentifying landmarks. In addition, changes in the image size and compression ratio will inevitably produce a low quality image, causing errors in identifying landmarks. Hence. we have found the focal length producing the least image distortion when digital imaging the film-based cephalograms and the minimal digital camera setting which helps to identify the correct landmarks using the COOLPIX4500 digital camera (Nikon, Japan). The results were as follows The image distortion was minimized at a focal length of 16.4mm (79.4mm when converted into a 35mm film camera) when digital imaging the film-based cephalograms. When wide imaging, with a focal length of under IS.4mm, barrel distortion was found and when tole imaging. with a focal length of over 15.4mm pincushion distortion was found. The minimal digital camera setting was $2272{\times}1704$ pixel at normal (1/8) compression from which we can identify the correct landmarks at the same level as tracing the film-based cephalograms manually. As a result. when digital imaging the film-based cephalograms, using a COOLPIX4500 digital camera (Nikon, Japan), the focal length should be 16.4mm the pixel image size over $2272{\times}1704$, and the compression ratio over normal (1/8).

Experimental Researches on the Nonlinear Parameter Identifications and Higher Frequency Response Characteristics of Direct-Radiating Loudspeaker (직접방사형 라우드스피커의 비선형 매개변수 규명 및 고차 주파수 응답특성에 관한 실험연구)

  • 박석태;채장범;홍석윤
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.17 no.7
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    • pp.61-73
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    • 1998
  • 라우드스피커의 비선형 음향특성을 해석하기 위하여 라우드스피커 다이아프램의 비 선형특성을 실험적으로 분석하였다. 라우드스피커를 집중질량계로 모델링하고, 출력소음이 없을 때 적용이 가능한 하모닉 발란스법과 출력소음이 있을 때도 적용할 수 있는 통계적 방 법인 라그란지 배수법을 사용하여 비선형 매개변수를 규명하였다. 70Hz 이하의 주파수 영역 에서는 라그란지 배수법이 2차 하모닉 왜곡특성에서 상대적으로 좋은 결과를 보였으며, 3차 하모닉 왜곡특성에서는 하모닉 발란스법이 실험결과와 잘 일치하였다. 전압가진 및 전류 가 진실험을 통하여, 일반화된 주파수 응답함수를 유도하였고 하모닉 왜곡 및 상호변조 특성을 고찰하였다. 고차 주파수 응답특성은 라우드스피커 비선형 매개변수의 변동에 따른 다이아 프램의 비선형특성을 해석하는데 유용한 수단이 될 수 있음도 확인하였다.

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An Image Warping Method for Implementation of an Embedded Lens Distortion Correction Algorithm (내장형 렌즈 왜곡 보정 알고리즘 구현을 위한 이미지 워핑 방법)

  • Yu, Won-Pil;Chung, Yun-Koo
    • The KIPS Transactions:PartB
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    • v.10B no.4
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    • pp.373-380
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    • 2003
  • Most of low cost digital cameras reveal relatively high lens distortion. The purpose of this research is to compensate the degradation of image quality due to the geometrical distortion of a lens system. The proposed method consists of two stages : calculation of a lens distortion coefficient by a simplified version of Tsai´s camera calibration and subsequent image warping of the original distorted image to remove geometrical distortion based on the calculated lens distortion coefficient. In the lens distortion coefficient calculation stage, a practical method for handling scale factor ratio and image center is proposed, after which its feasibility is shown by measuring the performance of distortion correction using a quantitative image quality measure. On the other hand, in order to apply image warping via inverse spatial mapping using the result of the lens distortion coefficient calculation stage, a cubic polynomial derived from an adopted radial distortion lens model must be solved. In this paper, for the purpose of real-time operation, which is essential for embedding into an information device, an approximated solution to the cubic polynomial is proposed in the form of a solution to a quadratic equation. In the experiment, potential for real-time implementation and equivalence in performance as compared with that from cubic polynomial solution are shown.

Analysis of Effect on Camera Distortion when Measuring Surface Velocity using LSPIV (LSPIV를 이용한 표면유속 측정 시 카메라 왜곡의 영향 분석)

  • Lee, Jun Hyeong;Yoon, Byung Moo;Kim, Seo Jun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.151-151
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    • 2020
  • 표면영상유속측정법은 영상을 이용한 비접촉식 유속 측정 방법으로 카메라 외에 별도로 고가의 장비를 구매할 필요가 없을 뿐 아니라 현장 상황을 영상으로 확인할 수 있기 때문에 현장조사인력이 필요 없어 경제적이고, 안전하다는 장점을 갖고 있는 하천 유속 측정 방법이다. 표면영상유속측정법은 일반적으로 상호상관법을 이용하여 수표면을 촬영한 연속된 두 영상에서 입자군의 명암값 분포를 계산하여 입자군의 변위를 계산하고 이를 두 영상 사이의 시간 간격으로 나누어 입자군의 이동 속도를 산정하는 방법이다. 따라서 표면영상유속측정법으로 산정한 유속의 정확도를 높이기 위해서는 영상 내 두 입자군의 변위를 정확하게 계산하는 것이 무엇보다 중요하다. 즉, 분석하고자 하는 영상의 물리거리를 정확하게 계산할 수 있어야 한다. 카메라를 이용하여 실제 하천 영상을 촬영한 영상은 카메라 렌즈에 의한 왜곡이 필연적으로 발생하게 되고 이는 영상 내의 변위 산정 시에도 영향을 미친다. 특히 드론을 활용하여 넓은 하천 영역을 촬영할 경우 카메라 렌즈에 의한 왜곡은 실제 물리 변위 계산 정확도에 큰 영향을 미치게 된다. 이에 본 연구에서는 카메라 왜곡이 영상 내 변위 산정 결과의 정확도에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 결과 카메라 렌즈 왜곡은 영상 중심에서 방사방향으로 점점 크게 발생하고 왜곡 정도는 비선형적으로 나타났으며, 변위 측정 오차는 영상의 중앙부에서는 거의 차이가 없었으며, 영상 외곽부에서 최대 오차가 발생하는 것으로 나타났다. 그리고 카메라 렌즈 왜곡 보정을 실시하게 되면 영상 전체적으로 변위측정 오차는 모두 제거할 수 있는 것으로 확인하였다. 따라서 카메라 렌즈 왜곡 보정을 실시하여 표면영상유속 측정 결과의 정확도를 개선할 수 있는 것으로 나타났다. 향후 카메라 렌즈 왜곡 보정을 실시한다면 하천의 표면유속을 보다 정확하게 측정할 수 있을 것으로 기대한다.

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A Flow Channel Design on IR Window Cooling Device (적외선 윈도우 냉각장치 유로 설계)

  • Park, Youn-Jung
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.39 no.6
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    • pp.559-566
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    • 2011
  • This paper presents the flow passage design for a window cooling device, which have a conical poppet valve and an emissive orifice. Computational flow analysis and experiment are conducted according to the poppet strokes. The results show satisfactory flow characteristics that pressure is reduced enough to endure material strength and the flow does not choked inside window. The correction factor of discharge coefficients is found between 2-dimensional analysis and experiments, which is applied to control coolant flow rates of the window cooling device.