• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.99-104
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• 2021

스마트폰과 같은 단안 카메라를 이용하여 이동 궤적을 추정하고, 주변 3차원 영상을 구성하는 기술은 실내 위치 추정뿐만 아니라 메타버스 서비스에서도 핵심이다. 이 기술에서 가장 중요한 것은 이동하는 카메라 중심의 좌표를 추정하는 것인데, 본 논문에서는 기하학적으로 이동 거리를 추정하는 새로운 알고리즘을 제안하였다. 첫 번째와 두 번째 사진으로 3차원 물체점의 좌표를 구하고, 첫 번째와 세 번째 사진의 일치되는 특징점을 이용하여 이동 거리 벡터를 구한 후에, 세 번째 카메라의 원점 좌표를 이동하며 3차원 물체점과 세 번째 사진의 특징점이 일치되는 위치를 구한다. 실제 연속적인 영상 데이터에 적용하여 그 가능성과 정확성이 검증되었다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제49권1호
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• pp.1-7
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• 2012

본 논문에서는 색상과 깊이 카메라로 구성된 복합형 카메라 시스템을 이용하여 3차원 영상을 구성하는 방법을 제안한다. 복합형 카메라 시스템은 3차원 영상 구성에 대하여 각 카메라가 갖는 단점을 상호 보완할 수 있다. 3차원 영상 구성에 앞서 개별적인 카메라의 내부변수 및 외부변수를 추출하며 이를 이용하여 영상 정합에 필요한 두 카메라 사이의 관계를 얻는다. 또한, 깊이 카메라의 출력과 거리 관계를 실험적으로 유도하며 정합된 영상에 대하여 좌표 변환을 통해 3차원 영상을 구성한다. 제안된 기법을 구현하기 위해 마이크로소프트사의 복합형 카메라를 이용하며 실험을 수행하며 3차원 영상 및 실제 측정치와의 비교 결과를 제시함으로써 성능을 검증한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.186-191
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• 2016

This paper addresses the development of 3D data acquisition system (3D scanner) based laser structured-light image. The 3D scanner consists of a stripe laser generator, a conventional camera, and a rotation table. The stripe laser onto an object has distortion according to 3D shape of an object. By analyzing the distortion of the laser stripe in a camera image, the scanner obtains a group of 3D point data of the object. A simple semiconductor stripe laser diode is adopted instead of an expensive LCD projector for complex structured-light pattern. The camera has an optical filter to remove illumination noise and improve the performance of the distance measurement. Experimental results show the 3D data acquisition performance of the scanner with less than 0.2mm measurement error in 2 minutes. It is possible to reconstruct a 3D shape of an object and to reproduce the object by a commercially available 3D printer.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권1C호
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• pp.36-45
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• 2006

본 논문에서는 효과적인 3차원 영상 디스플레이를 위한 다시점 영상왜곡 보정처리 시스템 구현을 제안한다. 본 논문에서 제안한 보정처리 시스템은 기존의 스테레오 방식에서 확장된 4시점으로 카메라를 구성하여 영상을 획득하고 다시점 영상 간에 발생할 수 있는 렌즈의 왜곡, 카메라 오차 및 크기, 카메라 간 밝기 및 색상, 영상 간 밝기 균일도 등의 영상의 보정 신호처리에 대한 방법을 제시한다. 본 논문에서 제안된 시스템에서는 카메라 간 밝기 및 색상 보상은 각 영상의 특징점과 대응점을 찾아 영상 전체에 대한 대응점을 추출하여 색 변환을 통해 영상을 보정하였고 밝기 및 균일도 처리는 각 영상의 밝기차이 맵을 생성하여 보상하였다. 또한 렌즈의 구면수차로 인한 왜곡은 각 영상의 패턴을 검출한 후 렌즈 왜곡을 보정하고 카메라의 오차 및 크기 보상을 통해 다시점 3차원 디스플레이시 발생되는 왜곡현상을 해결하여 보다 효과적인 3차원 입체 디스플레이가 가능하도록 하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.763-764
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• 2013

A three-dimensional image capturing device and its signal processing algorithm and apparatus are presented. Three dimensional information is one of emerging differentiators that provides consumers with more realistic and immersive experiences in user interface, game, 3D-virtual reality, and 3D display. It has the depth information of a scene together with conventional color image so that full-information of real life that human eyes experience can be captured, recorded and reproduced. 20 Mega-Hertz-switching high speed image shutter device for 3D image capturing and its application to system prototype are presented[1,2]. For 3D image capturing, the system utilizes Time-of-Flight (TOF) principle by means of 20MHz high-speed micro-optical image modulator, so called 'optical resonator'. The high speed image modulation is obtained using the electro-optic operation of the multi-layer stacked structure having diffractive mirrors and optical resonance cavity which maximizes the magnitude of optical modulation[3,4]. The optical resonator is specially designed and fabricated realizing low resistance-capacitance cell structures having small RC-time constant. The optical shutter is positioned in front of a standard high resolution CMOS image sensor and modulates the IR image reflected from the object to capture a depth image (Figure 1). Suggested novel optical resonator enables capturing of a full HD depth image with depth accuracy of mm-scale, which is the largest depth image resolution among the-state-of-the-arts, which have been limited up to VGA. The 3D camera prototype realizes color/depth concurrent sensing optical architecture to capture 14Mp color and full HD depth images, simultaneously (Figure 2,3). The resulting high definition color/depth image and its capturing device have crucial impact on 3D business eco-system in IT industry especially as 3D image sensing means in the fields of 3D camera, gesture recognition, user interface, and 3D display. This paper presents MEMS-based optical resonator design, fabrication, 3D camera system prototype and signal processing algorithms.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.1074-1079
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• 2004

지금까지 3차원 정보를 얻기 위하여 CCD카메라, 레이저, 구조화된 격자 발생기 등과 같은 여러 센서들이 사용되어져 왔지만 대부분의 캘리브레이션 알고리즘들은 많은 메모리와 실험 시간을 필요로 하기 때문에 비효율적이었다. 본 논문에서는 실세계 상의 3차원 정보를 얻기 위한 삼각법을 기반으로한 구조화된 격자 캘리브레이션 알고리즘이 소개된다. CCD카메라와 수평으로 설치된 구조화된 격자 패턴 생성기로부터 생성된 빔들이 캘리브레이션 면에 사영된다. CCD 카메라는 대상물과 사영된 빔이 교차한 평면을 측정한다. 그리고 3차원 데이터는 측정된 값과 캘리브레이션 데이터를 이용하여 계산된다. 본 논문에서 제안한 방범은 3차원 정보를 간단한 삼각법으로 획득하였기 때문에 효율적인 측정시간과 메모리 절약의 이점을 가지고 있다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2007년도 7th International Meeting on Information Display 제7권2호
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• pp.1504-1507
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• 2007

Depth data for is very important data for 3D display. Disparity and depth data makes users to feel 3D effect. We used stereo camera to measure depth and made fast algorithm to get in real time. This vision system can be substituted for expensive laser system.

• 방송공학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.176-186
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• 1999

가상스튜디오에서 보다 현실감 있는 영상을 제작하기 위해서는 전경화면의 객체와 컴퓨터그래픽으로 지원하는 가상 배경화면간의 동기화를 정확히 실현하는 것이 중요하다. 본 논문은 TV 카메라(실사 카메라)에 대한 추적 영상좌표를 이용하여 동기화에 필요한 카메라 파라메타의 추출방법을 제안한다. 추적 영상에 대한 역투시 방정식과 실사 카메라에 대한 기존좌표와 추정좌표간의 3-D 변환 식으로부터 카메라 파라메타 추출 식을 유도하고, 유도된 식을 이용하여 추출한 파라메타와 실사 카메라에 적용한 파라메타 간의 일치정도를 비교하여 제안한 방법에 대한 타당성을 보인다.

• 한국측량학회:학술대회논문집
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• 한국측량학회 2009년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.91-94
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• 2009

항공사진촬영은 계획된 노선을 따라 항공기를 조정하여 적절한 위치에서 촬영을 수행하는 작업이다. 특히 3차원 공간데이터 구축을 위하여 사용되는 다각사진촬영시스템의 경우 대형 CCD가 중형 CCD를 사용함으로써 촬영면적이 크지 않아서 적절한 위치에서 촬영이 이루어 지지 않는 경우 충분한 중복도를 확보하지 못하여 외부표정요소 결정에 문제가 발생할 소지가 있다. 따라서, GPS/INS를 이용하여 정확한 항공기의 위치를 결정하여 사전에 계획된 위치에서 촬영을 실시함으로써, 정확한 3차원 공간데이터의 모델링을 수행할 수 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.247-257
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• 2021

본 논문에서는 3D(dimensional) 스켈레톤을 이용하여 다시점 RGB-D 카메라를 캘리브레이션 하는 새로운 기법을 제안하고자 한다. 다시점 카메라를 캘리브레이션 하기 위해서는 일관성 있는 특징점이 필요하다. 또한 높은 정확도의 캘리브레이션 결과를 얻기 위해서는 정확한 특징점의 획득이 필요하다. 우리는 다시점 카메라를 캘리브레이션 하기 위한 특징점으로 사람의 스켈레톤을 사용한다. 사람의 스켈레톤은 최신의 자세 추정(pose estimation) 알고리즘들을 이용하여 쉽게 구할 수 있게 되었다. 우리는 자세 추정 알고리즘을 통해서 획득된 3D 스켈레톤의 관절 좌표를 특징점으로 사용하는 RGB-D 기반의 캘리브레이션 알고리즘을 제안한다. 다시점 카메라에 촬영된 인체 정보는 불완전할 수 있기 때문에, 이를 통해 획득된 영상 정보를 바탕으로 예측된 스켈레톤은 불완전할 수 있다. 불완전한 다수의 스켈레톤을 효율적으로 하나의 스켈레톤으로 통합한 후에, 통합된 스켈레톤을 이용하여 카메라 변환 행렬을 구함으로써 다시점 카메라들을 캘리브레이션 할 수 있다. 캘리브레이션의 정확도를 높이기 위해서 시간적인 반복을 통해서 다수의 스켈레톤을 최적화에 이용한다. 우리는 실험을 통해서 불완전한 다수의 스켈레톤을 이용하여 다시점 카메라를 캘리브레이션 할 수 있음을 증명한다.