• 제목/요약/키워드: 3D space calibration

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X-ray micro-CT 이미지 내 패임 및 동심원상 화상결함 제거를 위한 이미지 보정 기법 (Image Calibration Techniques for Removing Cupping and Ring Artifacts in X-ray Micro-CT Images)

  • 정연종;윤태섭;김광염;주진현
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권11호
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    • pp.93-101
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    • 2011
  • X-ray micro-CT를 이용한 지반재료 내부 미세구조 및 공극구조의 정밀한 이미지 처리는 종종 이미지 내에 원천적으로 포함되는 화상결함으로 인해 제약된다. 본 논문에서는 X-ray micro-CT 이미지에 가장 일반적으로 나타나는 화상결함인 패임(영상 외곽과 중심부의 명암 차이) 및 동심원상(영상 중심으로부터 방사방향으로 연속적으로 나타나는 원)을 제거할 수 있는 이미지 보정 기법을 제시한다. 결함 제거는 좌표 변환법, 정규화 및 2차원 푸리에 변환에 의한 저역 통과 필터링 기법의 순차적 적용을 통해 이루어진다. 이미지 처리 기법의 효과를 다공성 현무암의 CT 이미지에서 화상결함들을 제거하고 이진화 후 적층하여 3차원 공극 구조를 추출하는 과정을 통해 설명하였다. 패임 및 동심원상 결함을 제거한 이미지와 원본 이미지의 비교 결과 결함 제거는 대상 재료 공극률의 과대평가를 방지할 수 있으며, 따라서 화상결함의 적절한 보정은 X-ray CT의 지반재료 적용 시 필수적인 과정으로 판단된다.

실내 환경에서 검출 속도 개선을 위한 2D 영상에서의 사람 크기 예측 (Estimating Human Size in 2D Image for Improvement of Detection Speed in Indoor Environments)

  • 길종인;김만배
    • 방송공학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.252-260
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    • 2016
  • 사람 검출의 성능은 카메라의 위치 및 각도 등에 큰 영향을 받는다. 이로 인해 획득한 2D 영상에서 사람은 위치에 따라 각기 다른 크기를 갖는 형태로 나타난다. 이렇게 다양한 크기를 갖는 사람들을 모두 검출하는 것은 실시간 시스템의 구현을 어렵게 만드는 요인이 된다. 그러나 만일 영상의 특정 위치의 사람의 크기를 예측할 수 있다면, 해당 위치의 사람 검출을 위한 연산량이 크게 감소될 수 있을 것이다. 본 논문에서는 실내 공간의 구조를 깊이맵으로 구성하고, 실내 공간에 존재하는 사람의 영상을 3D 공간에 재구성함으로써 크기를 예측하는 기법을 제안한다. 3D 공간에서는 어느 위치에서든지 사람의 크기가 일관되므로 이를 2D 영상으로 투영하게 되면 2D 영상의 좌표에 따른 정확한 사람의 크기를 추정할 수 있다. 실험 결과로부터 제안 방법이 효과적으로 사람의 크기를 예측할 수 있고, 기존이 기계학습 기반 사람 검출 방법들의 처리속도가 감소됨을 증명하였다.

VLBI 안테나와 모바일폰 카메라를 활용한 근접수치사진측량의 캘리브레이션 초기값 결정에 따른 3차원 정확도 분석 (Analysis of 3D Accuracy According to Determination of Calibration Initial Value in Close-Range Digital Photogrammetry Using VLBI Antenna and Mobile Phone Camera)

  • 김혁길;윤홍식;조재명
    • 한국측량학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.31-43
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    • 2015
  • 본 논문에서는 세종시 우주측지관측센터에 위치한 VLBI 안테나를 대상으로 모바일폰 카메라의 캘리브레이션을 수행하고, 촬영된 스테레오 영상으로부터 3차원 위치좌표를 산출하였다. 모바일폰에 탑재된 카메라의 캘리브레이션을 위한 초기값으로 DLT방법과 상용 수치사진측량시스템인 PhotoModeler $Scanner^{(R)}$ ver. 6.0을 활용하였다. DLT와 PhotoModeler방법으로 산출한 표정결과를 초기값으로 사용하여 광속조정을 통해 카메라 내 외부 표정요소를 계산하고, 두 결과의 정확도를 비교하였다. 두 가지 방법으로 산출한 표정결과는 상당한 편차가 발생하지만, 비선형의 공선조건식을 이용한 광속조정계산으로 두 가지 방법의 최종 표정결과가 거의 일치함을 알 수 있었다. 또한, 두 가지 방법으로 결정된 카메라 내 외부 표정요소들을 이용하여 VLBI 안테나 특징점에 대한 3차원 좌표를 계산하고 토탈스테이션을 통해 측정된 기준좌표들과 비교하였다. 그 결과, 두 가지 방법 모두 표준편차가 $X=0.004{\pm}0.010m$, $Y=0.001{\pm}0.015m$, $Z=0.009{\pm}0.017m$로서, cm급의 높은 정확도를 나타내었다. 이러한 결과를 통해 정밀 사진측량의 목적이 아닌 허용오차의 범위가 상대적으로 큰 다양한 사진측량 분야에 모바일폰 카메라를 활용할 수 있을 것이라 판단된다.

선폭들의 투영변화율을 이용한 카메라 교정 파라메터 추정 (The Camera Calibration Parameters Estimation using The Projection Variations of Line Widths)

  • 정준익;문성룡;노도환
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2372-2374
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    • 2003
  • With 3-D vision measuring, camera calibration is necessary to calculate parameters accurately. Camera calibration was developed widely in two categories. The first establishes reference points in space, and the second uses a grid type frame and statistical method. But, the former has difficulty to setup reference points and the latter has low accuracy. In this paper we present an algorithm for camera calibration using perspective ratio of the grid type frame with different line widths. It can easily estimate camera calibration parameters such as focal length, scale factor, pose, orientations, and distance. But, radial lens distortion is not modeled. The advantage of this algorithm is that it can estimate the distance of the object. Also, the proposed camera calibration method is possible estimate distance in dynamic environment such as autonomous navigation. To validate proposed method, we set up the experiments with a frame on rotator at a distance of 1,2,3,4[m] from camera and rotate the frame from -60 to 60 degrees. Both computer simulation and real data have been used to test the proposed method and very good results have been obtained. We have investigated the distance error affected by scale factor or different line widths and experimentally found an average scale factor that includes the least distance error with each image. It advances camera calibration one more step from static environments to real world such as autonomous land vehicle use.

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가상 환경에서의 영상 기반 시각 서보잉을 통한 로봇 OLP 보상 (A Study on Robot OLP Compensation Based on Image Based Visual Servoing in the Virtual Environment)

  • 신찬배;이재원;김진대
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.248-254
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    • 2006
  • It is necessary to improve the exactness and adaptation of the working environment for the intelligent robot system. The vision sensor have been studied for a long time at this points. However, it has many processes and difficulties for the real usages. This paper proposes a visual servoing in the virtual environment to support OLP(Off-Line-Programming) path compensation and supplement the problem of complexity of the old kinematical calibration. Initial robot path could be compensated by pixel differences between real and virtual image. This method removes the varies calibrations and 3D reconstruction process in real working space. To show the validity of the proposed approach, virtual space servoing with stereo camera is carried out with WTK and openGL library for a KUKA-6R manipulator and updated real robot path.

Stereo cameras calibration bases on Epipolar Rectification and its Application

  • Chaewieang, Pipat;Thepmanee, Teerawat;Kummool, Sart;Jaruvanawat, Anuchit;Sirisantisamrid, Kaset
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.246-249
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    • 2003
  • The constraints necessary guarantee using the comparison of these extrinsic parameters, which each Rotation matrix and Translation Vector must be equal to the either, except the X-axis Translation Vector. Thus, we can not yet calculate the 3D-range measurement in the end of camera calibration. To minimize this disadvantage, the Epipolar Rectification has been proposed in the literature. This paper aims to present the development of Epipolar Rectification to calibrate Stereo cameras. The required computation of the transformation mapping between points in 3D-space is based on calculating the image point that appears on new image plane by using calibrated parameters. This computation is assumed from the rotating the old ones around their optical center until focal planes becomes coplanar, thereby containing the baseline, and the Z-axis of both camera coordinate to be parallel together. The optical center positions of the new extrinsic parameters are the same as the old camera, whereas the new orientation differs from the old ones by the suitable rotations. The intrinsic parameters are the same for both cameras. So that, after completed calibration process, immediately can calculate the 3D-range measurement. And the rectification determines a transformation of each image plane such that pairs of conjugate Epipolar lines become collinear and parallel to one of the image axis. From the experimental results verify the proposed technique are agreed with the expected specifications.

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원통기어의 다단면 치형 측정평가 (The Evaluation of Cylindrical Gear Measurement on Teeth Roots and Bottom Profiles in Different Sections)

  • 문성민;강재화;키도히로미쯔;구로가와슈헤이;류성기
    • 한국기계가공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.46-49
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    • 2012
  • Gears are reliable and efficient power transmission elements. They have been widely used in all kinds of machinery. Nowadays, resource conservation energy conservation environmental improvements from the request of the compact, light weight, high efficiency, low cost Higher efficiency is required. Tooth root and bottom profiles of cylindrical gears affect bending fatigue life, but they are hard to measure with conventional gear measuring machine(GMM), because GMM is normally customized to measure only gear working flanks. The authors try to develop a new type of GMM by installing an extra 3D scanning probe and control software to measure tooth root and bottom profiles. First, in order to measure in various directions, a 3D scanning probe has been attached to the GMM developed. Next, calibration algorithm has been developed. Deviations of the calibration results are measured and it is found that systematic error must be caused by heat from driving motors. A new alternative GMM with driving motors generating less heat was designed and two GMMs are compared. Finally, 3 Dimension measurement of tooth root and bottom profiles of cylindrical gears is described.

줌렌즈 CCD 카메라의 기하학적 검정 정확도 평가 (Evaluation for Geometric Calibration Accuracy of Zoom-lens CCD Camera)

  • 유환희;정상용;김성삼
    • 한국측량학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.245-254
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    • 2003
  • 줌 렌즈 CCD 카메라는 사용상 많은 장점을 갖고 있으나 기하학적으로 불안정하여 카메라 검정이 어려운 문제점을 가지고 있으며 이것은 일반적으로 알려진 것과 같이 줌 카메라의 변수가 줌 위치에 따라 변화하기 때문이다. 본 연구에서는 줌 렌즈 CCD카메라의 변수계산과 3차원 위치정확도를 평가하기 위하여 Abdel-Aziz와 Karara가 제안한 DLT기법과 Tsai 기법을 비교분석하였다. 그 결과, 기준점을 대상물이 위치한 공간에 함께 배치할 경우에 Tsai와 DLT모델식에 의한 3차원 위치정확도는 두 방법 모두 비슷하였으나, 기준점과 대상물이 이격되는 경우 DLT에 비해 Tsai가 더 안정적임을 알 수 있었다. 따라서, 그 동안 많이 사용해 온 DLT기법의 변수 최적화를 위한 추가적인 연구가 3차원 위치 정확도 향상을 위해 필요하다고 판단된다.

렌즈에 의해 왜곡된 원영상의 교정 (Circle calibration distorted by camera lense)

  • 최춘호;문철홍
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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    • pp.721-724
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    • 1998
  • A circular image in a space don't appear as an exact circular image and appear as an oval in image buffer because distortion of camera lens, number of horizontal pixel of CCD photographing element and unmber of horizontal pixel of image buffer are not in accordance. By using familiar 3-D coordinate, know as circle's diameter, and cicle's center, you correct a pin-hole camera and get an exact circle with reprojection a circle into image buffer, according to a perspective.

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Design of a Wide-Frequency-Range, Low-Power Transceiver with Automatic Impedance-Matching Calibration for TV-White-Space Application

  • Lee, DongSoo;Lee, Juri;Park, Hyung-Gu;Choi, JinWook;Park, SangHyeon;Kim, InSeong;Pu, YoungGun;Kim, JaeYoung;Hwang, Keum Cheol;Yang, Youngoo;Seo, Munkyo;Lee, Kang-Yoon
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제16권1호
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    • pp.126-142
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    • 2016
  • This paper presents a wide-frequency-range, low-power transceiver with an automatic impedance-matching calibration for TV-white-space (TVWS) application. The wide-range automatic impedance matching calibration (AIMC) is proposed for the Drive Amplifier (DA) and LNA. The optimal $S_{22}$ and $S_{11}$ matching capacitances are selected in the DA and LNA, respectively. Also, the Single Pole Double Throw (SPDT) switch is integrated to share the antenna and matching network between the transmitter and receiver, thereby minimizing the systemic cost. An N-path filter is proposed to reject the large interferers in the TVWS frequency band. The current-driven mixer with a 25% duty LO generator is designed to achieve the high-gain and low-noise figures; also, the frequency synthesizer is designed to generate the wide-range LO signals, and it is used to implement the FSK modulation with a programmable loop bandwidth for multi-rate communication. The TVWS transceiver is implemented in $0.13{\mu}m$, 1-poly, 6-metal CMOS technology. The die area of the transceiver is $4mm{\times}3mm$. The power consumption levels of the transmitter and receiver are 64.35 mW and 39.8 mW, respectively, when the output-power level of the transmitter is +10 dBm at a supply voltage of 3.3 V. The phase noise of the PLL output at Band 2 is -128.3 dBc/Hz with a 1 MHz offset.