• Title/Summary/Keyword: 3차원 워핑

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Efficient Hole Filling Method for Producing Virtual View Images (가상시점 영상 생성을 위한 효율적인 홀 채움 방법)

  • Mun, Ji-Hun;Ho, Yo-Sung
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2014.11a
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    • pp.93-96
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    • 2014
  • 본 논문에서는 가상시점 영상을 생성할 때 발생하는 홀 영역을 효율적으로 채우는 방법을 제안한다. 가상시점 영상을 생성하려면 우선 깊이 영상에 대해 3차원 워핑을 수행한 뒤, 이때 발생하는 작은 홀을 미디언 필터를 이용하여 적절히 채워야 한다. 홀이 채워진 깊이 영상을 기반으로 하여 입력받은 참조 컬러 영상에 대해 3차원 워핑을 수행하여 가상 위치에 새로운 시점 영상을 생성하게 된다. 이때 또한 마찬가지로 3차원 워핑을 수행하기 때문에 홀 영역이 발생하게 된다. 텍스쳐 영상을 워핑하여 새로운 좌표계로 옮긴 영상은 주변 컬러 화소들과의 관계들을 가지고 있다. 텍스쳐 영상을 워핑한 결과 영상에서 발생하는 홀 영역을 채우기 위해 방향성을 고려한 홀 채움 방법을 사용한다. 홀 주변 화소 영역의 값들을 홀을 채우게 될 후보 화소 값으로 설정한 뒤, 각각의 화소값에 대해 비용값을 계산한다. 이때 가장 적은 비용값을 갖게 하는 주변 화소 값을 해당 영역의 홀 채움 값으로 사용하게 된다. 좌영상과 우영상을 워핑할 때 발생하는 홀 영역의 위치가 각각 다르게 나타난다. 홀 영역은 배경화소 값을 이용해 채울 경우 자연스러운 결과를 보인다. 배경화소 값을 이용하기 위해 좌영상과 우영상에 따른 새로운 홀 스캔 방향 또한 제안한다. 능동적으로 홀 스캔 방향을 선택하여 홀 주변 화소값들을 스캔해가며 워핑 결과 발생하는 홀 영역을 효율적으로 채우게 된다. 결과적으로 제안한 방법을 통하여 생성된 가상시점 영상의 화질이 좋아지는 결과를 확인할 수 있었다.

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Implementation of 3D Object Reconstruction using a Pair of Kinect Cameras (2대의 Kinect 카메라를 이용한 3차원 물체의 복원 구현)

  • Shin, Dong-Won;Ho, Yo-Sung
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2014.06a
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    • pp.135-138
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    • 2014
  • 본 논문에서는 2대의 Kinect 카메라를 이용하여 실세계의 3차원 객체에 대한 복원을 수행하는 방법을 제안한다. 먼저 깊이 가중치가 추가된 계층적 결합형 양방향 필터를 이용하여 Kinect로부터 얻은 원본 깊이 영상을 보정한다. 그리고 카메라 캘리브레이션을 이용하여 카메라의 내부 파라미터와 외부 파라미터를 획득한다. 이를 이용해 3차원 워핑을 수행하여 각 시점의 데이터를 3차원 공간에 점군 모델로 복원하고 표면 모델링 방법을 이용하여 3차원 객체의 매끄러운 표면 모델을 생성한다. 실시간에 가까운 속도를 내기 위해서 계층적 결합형 양방향 필터와 3차원 워핑을 병렬 처리 프레임워크인 CUDA로 구현하여 고속화하였다. 실험을 통해 분리된 각 시점에서의 깊이 정보를 하나의 통합된 3차원 공간에 복원할 수 있었고 초당 5 fps의 속도로 동작하는 것을 확인하였다.

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Intermediate View Synthesis Method using Kinect Depth Camera (Kinect 깊이 카메라를 이용한 가상시점 영상생성 기술)

  • Lee, Sang-Beom;Ho, Yo-Sung
    • Smart Media Journal
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    • v.1 no.3
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    • pp.29-35
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    • 2012
  • A depth image-based rendering (DIBR) technique is one of the rendering processes of virtual views with a color image and the corresponding depth map. The most important issue of DIBR is that the virtual view has no information at newly exposed areas, so called dis-occlusion. In this paper, we propose an intermediate view generation algorithm using the Kinect depth camera that utilizes the infrared structured light. After we capture a color image and its corresponding depth map, we pre-process the depth map. The pre-processed depth map is warped to the virtual viewpoint and filtered by median filtering to reduce the truncation error. Then, the color image is back-projected to the virtual viewpoint using the warped depth map. In order to fill out the remaining holes caused by dis-occlusion, we perform a background-based image in-painting operation. Finally, we obtain the synthesized image without any dis-occlusion. From experimental results, we have shown that the proposed algorithm generated very natural images in real-time.

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Coarse to Fine Optical Flow Detection (조세단계를 이용한 광류검출 알고리즘)

  • Lee Her Man;Seo Jeong Man
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.10 no.1 s.33
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    • pp.223-229
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    • 2005
  • In this paper a coarse-to-fine optical flow detection method is proposed. Provided that optical flow gives reliable approximation to two-dimensional image motion, it can be used to recover the three-dimensional motion, but usually to set the reliable optical flows are difficult. The proposed algorithm uses Horn's algorithm for detecting initial optical flow, then Thin Plate Spline is introduced to warp a image frame of the initial optical flow to the next image frame. The optical flow for the warped image frame is again used iteratively until the mean square error between two image sequence frames is lowered. The proposed method is experimented for the real moving picture image sequence. The proposed algorithm gives dense optical flow vectors.

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3D Face Modeling from a Frontal Face Image by Mesh-Warping (메쉬 워핑에 의한 정면 영상으로부터의 3D 얼굴 모델링)

  • Kim, Jung-Sik;Kim, Jin-Mo;Cho, Hyung-Je
    • Journal of Korea Multimedia Society
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    • v.16 no.1
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    • pp.108-118
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    • 2013
  • Recently the 3D modeling techniques were developed rapidly due to rapid development of computer vision, computer graphics with the excellent performance of hardware. With the advent of a variety of 3D contents, 3D modeling technology becomes more in demand and it's quality is increased. 3D face models can be applied widely to such contents with high usability. In this paper, a 3D face modeling is attempted from a given single 2D frontal face image. To achieve the goal, we thereafter the feature points using AAM are extracted from the input frontal face image. With the extracted feature points we deform the 3D general model by 2-pass mesh warping, and also the depth extraction based on intensity values is attempted to. Throughout those processes, a universal 3D face modeling method with less expense and less restrictions to application environment was implemented and it's validity was shown through experiments.

3D Spatial Info Development using Layered Depth Images (계층적 깊이 영상을 활용한 3차원 공간정보 구현)

  • Song, Sang-Hun;Jo, Myung-Hee
    • Proceedings of the KSRS Conference
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    • 2007.03a
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    • pp.97-102
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    • 2007
  • 3차원 공간정보는 2차원에 비해 공간적 현실감이 뛰어나기 때문에 최근 경관분석,도시 계획 및 웹(Web) 을 통한 지도 서비스 분야 등에서 이에 대한 관심이 증가하고 있으나,3차원 공간 정보의 기하학적 특성상 기존의 2차원 공간정보에 비해 데이터 량이 방대해 지고 있으며 이를 활용한 또 다른 콘텐츠 제작과 빠르고 효율적인 처리에 많은 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 위성 및 항공으로부터 획득한 DEM(Digital Elevation Model)을 이용하여 생성된 3차 원의 지형정보와 도시 모델링 및 텍스처 맵핑 과정을 통해 획득한 정보를 기반으로 하여 각각의 위치에 카메라를 설정하고, 설정된 카메라 위치를 기반으로 Camera Matrix를 구한다. 이렇게 획득한 카메라의 정보엔 깊이 정보를 포함하고 있는데,깊이 정보를 기반으로 하여 3차원의 워핑(Warping)작업을 통해 계층적 핍이 영상(LDI)를 생성하고,생성된 계층적 깊이 영상을 이용하여 3차원의 공간정보를 구현한다.

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Similarity-Based Subsequence Search in Image Sequence Databases (이미지 시퀀스 데이터베이스에서의 유사성 기반 서브시퀀스 검색)

  • Kim, In-Bum;Park, Sang-Hyun
    • The KIPS Transactions:PartD
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    • v.10D no.3
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    • pp.501-512
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    • 2003
  • This paper proposes an indexing technique for fast retrieval of similar image subsequences using the multi-dimensional time warping distance. The time warping distance is a more suitable similarity measure than Lp distance in many applications where sequences may be of different lengths and/or different sampling rates. Our indexing scheme employs a disk-based suffix tree as an index structure and uses a lower-bound distance function to filter out dissimilar subsequences without false dismissals. It applies the normaliration for an easier control of relative weighting of feature dimensions and the discretization to compress the index tree. Experiments on medical and synthetic image sequences verify that the proposed method significantly outperforms the naive method and scales well in a large volume of image sequence databases.

Efficient Data Representation of Stereo Images Using Edge-based Mesh Optimization (윤곽선 기반 메쉬 최적화를 이용한 효율적인 스테레오 영상 데이터 표현)

  • Park, Il-Kwon;Byun, Hye-Ran
    • Journal of Broadcast Engineering
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    • v.14 no.3
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    • pp.322-331
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    • 2009
  • This paper proposes an efficient data representation of stereo images using edge-based mesh optimization. Mash-based two dimensional warping for stereo images mainly depends on the performance of a node selection and a disparity estimation of selected nodes. Therefore, the proposed method first of all constructs the feature map which consists of both strong edges and boundary lines of objects for node selection and then generates a grid-based mesh structure using initial nodes. The displacement of each nodal position is iteratively estimated by minimizing the predicted errors between target image and predicted image after two dimensional warping for local area. Generally, iterative two dimensional warping for optimized nodal position required a high time complexity. To overcome this problem, we assume that input stereo images are only horizontal disparity and that optimal nodal position is located on the edge include object boundary lines. Therefore, proposed iterative warping method performs searching process to find optimal nodal position only on edge lines along the horizontal lines. In the experiments, we compare our proposed method with the other mesh-based methods with respect to the quality by using Peak Signal to Noise Ratio (PSNR) according to the number of nodes. Furthermore, computational complexity for an optimal mesh generation is also estimated. Therefore, we have the results that our proposed method provides an efficient stereo image representation not only fast optimal mesh generation but also decreasing of quality deterioration in spite of a small number of nodes through our experiments.

Depth Map Based Distributed Multi-view Video Coding Scheme through an Efficient Side Information Generation (효율적인 보조 정보 생성을 통한 깊이지도 기반의 분산 다시점 비디오 코딩 기법)

  • Yoo, Ji-Hwan;Lee, Dong-Seok;Kim, Tae-June;Yoo, Ji-Sang
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.34 no.10B
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    • pp.1093-1103
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    • 2009
  • In this paper, we propose a new depth map based distributed multi-view video coding algorithm through an efficient side information generation. A distributed video coding scheme corrects errors between an original image and side information generated at a decoder by using channel coding techniques. Therefore, the more accurate side information is generated, the better performance of distributed video coding scheme is achieved. In the proposed algorithm, a distributed video coding scheme is applied to multi-view video coding based on depth map. Side information is also generated from images of adjacent views through 3D warping by using a depth map and is also combined with MCTI(motion compensated temporal interpolation) which uses images on a temporal axis, and 3D warping. Experimental results show that side information generated by using the proposed algorithm has 0.97dB better average PSNR compared with using MCTI and 3D warping separated. In addition, 8.01% of average bit-rate has been decreased while the same PSNR in R-D curves is kept.

Hybrid disparity map generation method based on reliability (신뢰도를 기반한 혼합형 변위 지도 생성 방법)

  • Jang, Woo-Seok;Ho, Yo-Sung
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.73-74
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    • 2015
  • 3 차원 컨텐츠 제작은 많은 관심을 받고 있는 분야이다. 변위 지도로 표현 가능한 깊이 정보는 3 차원 컨텐츠를 생성하는데 필수적이다. 본 논문에서는 깊이 카메라 및 스테레오 카메라를 이용하여 정확한 변위 지도를 생성하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 스테레오 영상 사이의 변위를 예측하기 위해서 깊이 카메라 정보를 3 차원 워핑 방식에 의해서 좌우 카메라 위치로 투영한다. 투영된 깊이 정보는 스테레오 영상의 크기에 맞춰서 업샘플링된다. 최종적으로 업샘플링된 깊이 카메라 정보와 스테레오 정보가 결합되어 정확한 변위 지도를 생성한다. 실험 결과는 제안하는 방법이 기존의 단일 센서를 이용한 방식에 비해서 좀더 정확한 결과를 생성함을 보여준다.

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