• 제목/요약/키워드: 카메라 렌즈 왜곡

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카메라 교정 및 측정부 회전을 이용한 가상현실 기기의 전역 왜곡 측정법 (Full-field Distortion Measurement of Virtual-reality Devices Using Camera Calibration and Probe Rotation)

  • 양동근;강필성;김영식
    • 한국광학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.237-242
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    • 2019
  • 가상현실 기기의 렌즈는 사용자의 편의성을 위한 적은 부피와 높은 현실감을 위한 넓은 시야각을 동시에 만족시켜야 하기 때문에 왜곡 수차가 필연적으로 발생하는데, 일반적인 렌즈보다 시야각이 넓고 왜곡 수차가 크기 때문에 측정이 어렵다. 본 논문에서는 가상현실 기기의 특성을 고려한 두 가지 왜곡 측정 방법을 제안하였다. 하나는 카메라 교정 방법 기반의 다중 이미지를 이용한 왜곡 측정법이며, 또 다른 하나는 카메라를 포함한 측정부를 직접 회전시켜 왜곡을 측정하는 다중 측정점을 이용한 왜곡 측정법이다. 제안된 방법들의 검증을 위해 시판된 가상현실 기기인 Google Cardboard 제품의 왜곡을 측정하고 설계 데이터를 통한 시뮬레이션 결과와 비교하였으며, 두 방법으로 측정된 왜곡 값은 시뮬레이션 결과와 비교했을 때 잘 부합하는 것으로 나타났다.

카메라기반의 왜곡이 보정된 흑백 문서 영상 생성 (Distortion Corrected Black and White Document Image Generation Based on Camera)

  • 김진호
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.18-26
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    • 2015
  • 스캐너 대신 카메라를 이용하여 문서의 사본 영상을 촬영하면 촬영 각도에 따라 기하학적 왜곡이 발생하거나 그림자가 생길 수 있다. 본 논문에서는 카메라로 촬영한 문서 영상으로부터 왜곡을 보정하고 그림자 영향을 제거한 흑백 문서 영상 생성 알고리즘을 제안하였다. 카메라 렌즈의 방사 왜곡으로 인해 휘어진 테두리를 펴거나 촬영 각도에 따라 유입된 문서 외부 영역을 제거하기 위한 기하학적 보정을 위해 2차 미분 필터 기반의 문서 테두리 검출 방안을 마련하였다. 그리고 적응적 이진화 방법으로 그림자를 제거한 흑백 문서 영상을 생성하였다. 제안한 왜곡 보정 흑백 문서 영상 생성 알고리즘을 스마트 폰 카메라로 촬영한 문서 영상들을 대상으로 실험한 결과 우수한 처리 결과를 얻을 수 있었다.

줌렌즈 디지털 카메라의 내부표정요소 변화 (The Change of Interior Orientation Parameters in Zoom Lens Digital Cameras)

  • 김기홍;정수;김백석
    • 한국측량학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.93-98
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    • 2010
  • 최근 건설을 비롯한 다양한 분야에서 수치사진측량이 활발히 이용되고 있는 가운데 각종 산업분야에도 폭넓게 이용되고 있다. 디지털 카메라를 수치사진측량에 적용하기 위해서는 카메라의 정확한 초점거리, 렌즈왜곡계수, 주점의 위치를 구하는 내부표정 과정이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 내부표정시 구해지는 내부표정요소 값의 안정성을 평가하기 위하여 일정 시간간격과 춤을 사용하여 동일한 내부표정 과정을 수행하였으며, 줌의 배율에 따른 방사왜곡계수와 렌즈주점의 변화 양상을 분석하였다. 방사왜곡 계수 $k_1,k_2$의 경우 모두 줌의 배율이 커짐에 따라 0에 수렴하는 변화를 확인할 수 있었으며 렌즈주정의 위치변화량은 줌의 배율이 커질수록 일정한 상관관계를 보이며 주점 이동량 $x_p$, $y_p$의 변동폭이 커짐을 확인 할수 있었다.

선형 스케일링을 이용한 어안 영상의 원근 영상 변환 (Conversion of Fish Eye Image to Perspective Image Using Linear Scaling)

  • 김태우
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2008년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.273-274
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    • 2008
  • 어안 렌즈 카메라로 촬영한 어안 영상은 화각이 일반 카메라 영상보다 크다. 반면 영상의 피사체 왜곡이 커서 사용자의 인지에 자연스럽지 못하므로 원근 영상으로 변환하여 사용하는 것이 일반적이다. 본 논문에서는 선형 스케일링을 이용한 어안 영상의 원근 영상 변환 방법을 제안하였다. 선형 스케일링을 적용한 결과 영상에서 크기 왜곡과 기하학적 왜곡을 감소되는 장점을 보였다.

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디지털 카메라의 렌즈 왜곡 보정에 사용된 보간 패턴 추출을 통한 카메라 식별 방법 (Digital Camera Identification Based on Interpolation Pattern Used Lens Distortion Correction)

  • 황민구;김동민;하동환
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.49-59
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    • 2012
  • 촬영된 카메라의 기초 정보를 담고 있는 EXIF 파일을 편집 프로그램들을 통해 삭제 또는 변형하게 되어 우리 주변에서 출처를 알 수 없는 이미지들이 상당수 존재하게 되었다. 이와 같은 문제점은 디지털 이미지의 출처를 왜곡하여 공공기관에서 사건의 분석 및 감정에 혼선을 줄 수 있다. 특히 증거의 출처를 명시하는 법정 기관에 출처가 삭제, 변형된 EXIF 파일을 가진 디지털 사진은 객관적 증거의 역할을 할 수 없다. 본 논문은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 연구로써 촬영에 사용된 카메라의 신원을 추적하는 데 목적이 있다. 이를 위해 본 논문은 디지털카메라 이미지 프로세싱에서 사용하는 렌즈 왜곡 보정 알고리즘을 주목하였다. 렌즈 왜곡 보정은 맵핑 알고리즘을 이용하며 이 때 위신호 인공물(Aliasing artifact)와 복원 인공물(Reconstruction artifact)의 발생을 제거하기 위한 보간 알고리즘을 사용한다. 여기서 보간은 맵핑의 패턴과 유사한 형태로 나타나며 이 보간의 흔적을 찾는 것이 연구의 핵심이다. 본 논문에서는 맵핑에 사용된 보간 패턴을 검출하기 위해 미니멈 필터(Minimum Filter)를 이용한 검출 알고리즘을 제안하였다. 보간이 발생한 영역과 그렇지 않은 영역을 분류하여 두 영역에 동일한 미니멈 필터를 적용한다. 이를 DFT를 통해 각 영역간의 주파수 특성이 어떻게 나타나는지 확인하였다. 이 결과를 바탕으로 두 영역간의 차분값을 활용하여 최종 검출 맵으로 구현하였다.

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

  • 김경임;한순희;박정선
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권12호
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    • pp.1923-1932
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    • 2013
  • 본 논문에서는 광각 카메라로 촬영한 영상에서 생기는 영상의 왜곡 문제를 해결하기 위하여, 카메라 모델의 추정과 검증을 통하여 광각 카메라 영상에서의 방사형 왜곡을 보정하는 방법을 제안한다. 먼저, 교정 패턴으로부터 렌즈의 초점 거리와 주점의 위치 등으로 구성된 내부 파라미터와 회전과 위치 정보로 구성된 외부 파라미터를 찾음으로써 카메라의 왜곡 모델을 추정한다. 다음으로, 추정된 카메라 모델로부터 역으로 코너점을 다시 추출하여 검증하고, 마지막으로, 검증된 카메라 모델을 이용하여 영상의 왜곡을 보정한다. 일반 웹 카메라와 광각 카메라로부터 격자 모양의 교정 패턴을 촬영한 영상을 이용하여 방사형 왜곡을 보정하는 실험을 수행한 결과, 제안된 방법이 80% 이상의 개선 성능을 보임을 확인하였다.

근거리 수치사진측량에 있어서 렌즈왜곡의 직접 보정 (Direct Correction of Lens Distortions in Close-Range Digital Photogrammetry)

  • 안기원;박병욱;서두천
    • 한국측량학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.257-264
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    • 1999
  • 본 연구는 근거리 수치사진의 카메라 렌즈방사왜곡의 보정에 있어서, 기존 상용 소프트웨어의 최소제곱법에 의한 좌표변환방법인 기하보정툴을 사용하지 않고, 주변환식으로는 카메라 검정자료에서 제공되는 고차다항식을, 역변환에 있어서는 Newton-Raphson의 비선형 방정식의근의 해법을 직접 사용하여 렌즈방사왜곡을 보정함으로써 기하학적 정확도가 최소제곱법에 의한 좌표변환방법에 비하여 약 0.04∼0.08화소 향상된 수치 사진화상을 얻을 수 있었다. 또한 기존 소프트웨어에 있어서는 고차다항식의 최소제곱법 적용을 위해서 동일한 경중률의 많은 기준점의 선정작업을 필요로 하나, 본 연구에서 제시한 기법은 이 작업이 필요 없으므로 작업의 효율성을 높일 수 있었다.

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초고해상도의 기가픽셀 디지털이미지 획득을 위한 로봇 카메라의 시차연구 (Study of the Parallax Error of a Robotic Camera for Obtaining Ultrahigh-resolution Gigapixel Digital Images)

  • 임천석
    • 한국광학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.26-30
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    • 2020
  • 로봇 카메라를 이해하고 제작하기 위해서는 로봇 카메라의 회전이나 공간 이동에 의해 발생하는 인접 이미지 간의 영상 왜곡에 대한 이해가 우선적으로 진행되어야 한다. 본 논문에서는 영상 왜곡에 관한 수학적인 해석과 이 수학적인 해석을 렌즈 시스템과 연결하여 일반화하고 결국 로봇 카메라에서 일어나는 영상의 왜곡인 parallax 오차에 대한 유용한 해석 방정식을 얻었다. 이 방정식으로부터 로봇 카메라의 구조설계가 가능하게 되고 한 예로서 기존 구글의 ART 로봇 카메라에 대한 분석과 이해가 확장될 수 있었다.

카메라 획득 문서영상에서의 글자모양 왜곡보정 (Character Shape Distortion Correction of Camera Acquired Document Images)

  • 장대근;김의정
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.680-686
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    • 2006
  • 스캐너로 획득한 문서영상을 대상으로 문자인식을 하는 경우와 달리 카메라로 획득한 문서 영상을 대상으로 문자인식을 수행할 경우 카메라 렌즈의 특성과 카메라와 피사체간의 위치와 각도의 불일치에 의해 글자모양의 왜곡이 발생한다. 따라서 이러한 왜곡들로 인해 실제로 사용이 가능한 카메라 문자인식 기술의 개발이 쉽지 않았다. 본 논문에서는 문서 영상을 카메라로 획득할 때 발생하는 3차원의 비선형적 왜곡을 2차원의 선형 변환을 이용하여 근사화함으로써 왜곡된 글자모양을 교정한다. 또한 변환과정에서 글자와 글자줄을 추출하여 상하로는 글자줄의 배열방향을, 좌우로는 문자획의 기울어진 각도를 측정함으로써 왜곡으로 인해 사변형 형태로 변형된 글자영역 즉 변환영역을 자동으로 설정함으로써 부가적인 정보의 획득 없이 문서영상 자체만으로 기하하적 왜곡보정이 가능하다.

스마트폰에서의 3차원 형상 취득을 위한 카메라와 플래시의 보정 기법 (Camera and Flash Calibration for 3D Shape Acquisition on a Smartphone)

  • 원재현;박인규
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(B)
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    • pp.294-295
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    • 2011
  • 본 논문에서는 스마트폰의 카메라와 플래시를 이용한 Shape from Shading 방법으로 3차원 형상 취득을 위한 카메라와 플래시의 보정 기법을 제시한다. 영상에서 관찰되는 화소 값은 카메라의 반응곡선에 의해 비선형적으로 표현되고 렌즈의 왜곡으로 인해 3차원 형상 복원에 오차를 발생 시킨다. 기하학적(geometric) 보정과 방사량(radiometric) 보정, 플래시 보정을 수행함으로써 3차원 형상 복원의 오차를 줄인다.