• 제목/요약/키워드: Camera lens distortion

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산업용 로봇의 자세 보정을 위한 카메라 모델링 (Camera Modeling for Kinematic Calibration of a Industrial Robot)

  • 왕한흥;장영희;김종수;이종붕;한성현
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2001년도 추계학술대회(한국공작기계학회)
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    • pp.117-121
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    • 2001
  • This paper presents a new approach to the calibration of a SCARA robot orientation with a camera modeling that accounts for major sources of camera distortion, namely, radial, decentering, and thin prism distortion. Radial distortion causes an inward or outward displacement of a given image point from its ideal location. Actual optical systems are subject to various degrees of decentering, that is, the optical centers of lens elements are not strictly collinear. Thin prism distortion arises from imperfection in lens design and manufacturing as well as camera assembly. It is our purpose to develop the vision system for the pattern recognition and the automatic test of parts and to apply the line of manufacturing.

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어안렌즈왜곡 및 원근왜곡의 보정 (Correction of Fisheye Distortion and Perspective Distortion)

  • 송광열;윤팔주;이준웅
    • 한국정밀공학회지
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    • 제23권10호
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    • pp.22-29
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    • 2006
  • This paper considers the lens distortions such as a fisheye distortion and a perspective distortion. While a fisheye lens has a wide field-of-view, it causes a large distortion to the images. Regardless of a fisheye lens or a rectilinear lens, a lens generates perspective distortion in a vertical direction when the lens views in an upward direction or downward direction. These distortions deform images differently from human visual functions. Therefore, this paper presents a method to correct the distortions, and whereby, the research in this paper enlarges choices of images to image processing algorithm that may select the distorted images and the corrected images depending on applications. An infinite polynomial model is employed in the fisheye radial distortion correction, and the vertical perspective distortion correction is done by using a vanishing point. The methods introduced in this paper are implemented on the images captured by a rear-view camera installed on a vehicle and showed their robustness of the correction.

Stereo Calibration Using Support Vector Machine

  • Kim, Se-Hoon;Kim, Sung-Jin;Won, Sang-Chul
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.250-255
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    • 2003
  • The position of a 3-dimensional(3D) point can be measured by using calibrated stereo camera. To obtain more accurate measurement ,more accurate camera calibration is required. There are many existing methods to calibrate camera. The simple linear methods are usually not accurate due to nonlinear lens distortion. The nonlinear methods are accurate more than linear method, but it increase computational cost and good initial guess is needed. The multi step methods need to know some camera parameters of used camera. Recent years, these explicit model based camera calibration work with the development of more precise camera models involving correction of lens distortion. But these explicit model based camera calibration have disadvantages. So implicit camera calibration methods have been derived. One of the popular implicit camera calibration method is to use neural network. In this paper, we propose implicit stereo camera calibration method for 3D reconstruction using support vector machine. SVM can learn the relationship between 3D coordinate and image coordinate, and it shows the robust property with the presence of noise and lens distortion, results of simulation are shown in section 4.

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초점길이 및 왜곡수차 측정장치 제작 (Fabrication of the focal length and distortion measurement system)

  • 조현모
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 1990년도 제5회 파동 및 레이저 학술발표회 5th Conference on Waves and lasers 논문집 - 한국광학회
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    • pp.82-86
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    • 1990
  • A camera type optical bench system equipped with a lens collimator and an image analyzer is fabricated to measure the equivalent focal length and distortion of lenses. This system is automatized by the computer which controls stepping motors. A nodal slide optical bench system equipped with an off axis reflective collimator is fabricated and improved by using rotating arms and air bearing system. distortion measurement on a wide angle lens using the camera method and the nodal slide method is reported. Defocusing error in the distortion measurement with the nodal slide optical bench is analyzed and improved by iteration method to search the correct image point.

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뉴로-퍼지 추론시스템을 이용한 입체 영상 카메라의 왜곡 영상 보정 (A Compensation for Distortion of Stereo-scopic Camera Image Using Neuro-Fuzzy Inference System)

  • 서한석;임화영
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.262-268
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    • 2010
  • 본 논문은 카메라의 고정 초점방식 렌즈를 통해 얻은 영상의 왜곡을 보상하여 왜곡된 이미지 좌표에서 본래의 좌표를 갖는 원영상으로 복원하는 연구이다. 이미지 센서의 다양한 영상 기기 발달과 활용으로 다방면의 산업분야에 확대 이용되고 있으나, 카메라의 소형화와 경량화 필요로 인해 렌즈의 굴곡에 의한 수신 영상의 왜곡이 영향을 미치는 경향이 많다. 특히, 입체 영상 카메라 응용 기기인 경우 좌, 우측 렌즈의 서로 다른 왜곡으로 입체감 저하 및 좌우 이미지 왜곡 등이 수반된다. 좌, 우측 카메라 수신 영상의 각 부분별로 본래의 좌표로 환산하는 근사식을 세우고 이들을 종합하는 방식으로 접근했다. 적응 뉴로-퍼지 추론시스템을 구성하여 소속 함수를 통해 분할하고 1차 Sugeno fuzzy 모델식으로 추정하여 좌, 우측 본래의 영상에 근접한 결과를 얻었다. 이로서 저가이며 소형 렌즈를 활용한 영상으로도 정확한 입체 영상 센싱 기능과 판별을 기대할 수 있게 된다.

기하학적 왜곡을 고려한 카메라 모델링 및 보정기법 개발 (Development of camera modeling and calibration technique with geometric distortion)

  • 한성현;이만형;장영희
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.1836-1839
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    • 1997
  • This paper presents machine vision technique with a camera modeling that accounts for major sources of camera distortion, namely, radial, decentering, and thin prism distortion. Radial distortion causes an inward or outward displacement of a given image point from its ideal location. Actual optical systems are subject to various degrees of decentering, that is, the optical centers of lens elements are not strictly collinear. It is our purpose to develop the vision system for the pattern recognition and the automatic test of parts and to apply the line of manufacturing.

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비대칭 왜곡 어안렌즈를 위한 영상 손실 최소화 왜곡 보정 기법 (Image Data Loss Minimized Geometric Correction for Asymmetric Distortion Fish-eye Lens)

  • 조영주;김성희;박지영;손진우;이중렬;김명희
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.23-31
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    • 2010
  • 180도 이상의 영역을 획득하는 어안렌즈(fisheye lens)는 최소의 카메라로 최대 시야각을 확보할 수 있는 장점으로 인해 차량 장착 시도가 늘고 있다. 이와 같이 어안렌즈를 통해 시야를 확보하고, 영상센서로 사용하기 위해서는 캘리브레이션 작업이 선행되어야 하며, 운전자에게 현실감 있는 영상을 제공하기 위해서는 이를 이용하여 방사왜곡(radial distortion)에 따른 기하학적인 왜곡 보정이 필요하다. 본 논문에서는 비대칭 왜곡을 가진 180도 이상 화각의 차량용 대각선 어안렌즈를 위해 영상 손실을 최소화하는 왜곡 보정 기법을 제안한다. 왜곡 보정은 왜곡 모델이 포함된 카메라 모델을 설정하고 캘리브레이션 과정을 통해 카메라 파라미터를 구한 후 왜곡이 보정된 뷰를 생성하는 과정으로 이루어진다. 먼저 왜곡모델로서 비선형의 왜곡 형상을 모방한 FOV(Field of View)모델을 사용한다. 또한 비대칭 왜곡렌즈의 경우 운전자의 좌우 시야각 확보에 중점을 두어 수직 화각보다 수평 화각이 크게 설계되었기 때문에 영상의 장축, 단축의 비율을 일치시킨 후 비선형 최적화 알고리즘을 사용하여 카메라 파라미터를 추정한다. 최종적으로 왜곡이 보정된 뷰 생성 시 역방향 사상과 함께 수평, 수직 방향에 대한 왜곡 보정 정도를 제어 가능하도록 함으로써 화각이 180도 이상인 영상에 대해서 핀홀 카메라 모델을 적용하여 2차원 평면으로 영상을 보정하는 경우 발생하는 영상 손실을 최소화하고 시각적 인지도를 높일 수 있도록 하였다.

표면영상유속측정법을 이용한 유속 측정 시 카메라 왜곡 영향 분석 (Analysis of Effect on Camera Distortion for Measuring Velocity Using Surface Image Velocimeter)

  • 이준형;윤병만;김서준
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제8권1호
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    • pp.1-8
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    • 2021
  • 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 영상에서 입자군이 이동한 물리거리를 정확하게 계산할 수 있어야 한다. 하지만 카메라를 이용하여 실제 하천을 촬영한 영상은 카메라 렌즈에 의한 왜곡이 필연적으로 발생하게 되고 이는 영상 내의 변위 산정 시에도 영향을 미친다. 이에 본 연구에서는 간격이 일정한 격자보드를 이용해, 카메라 렌즈 왜곡이 변위 산정 결과에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 결과 카메라 렌즈 왜곡은 영상 중심에서 방사방향으로 점점 크게 나타났으며 변위 산정 오차는 영상 외곽에서 최대 8.10%, 영상 중심 부근에서 5% 이내로 나타났다. 따라서 표면영상유속측정법을 이용하여 하천의 유속 측정 시 카메라 렌즈 왜곡 보정을 실시하여 표면유속 측정 결과의 정확도를 개선하면 하천의 표면유속을 보다 정확하게 측정할 수 있을 것으로 기대된다.

Realization for Image Distortion Correction Processing System with Fisheye Lens Camera

  • Kim, Ja-Hwan;Ryu, Kwang-Ryol;Sclabassi, Robert J.
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.281-284
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    • 2007
  • A realization for image distortion correction processing system with DSP processor is presented in this paper. The image distortion correcting algorithm is realized by DSP processor for focusing on more real time processing than image quality. The lens and camera distortion coefficients are processed by YCbCr Lookup Tables and the correcting algorithm is applied to reverse mapping method for geometrical transform. The system experimentation results in the processing time about 34.6 msec on $720{\times}480$ curved image at 150 degree visual range.

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영상 측정 시스템의 오차 분석 (Error Analysis of the Image Measurement System)

  • 김준희;유은이;사승윤;김광래;유봉환
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.490-495
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    • 1996
  • Though the increment of using computer vision system in modern industry, there are lots of difficulties to measure precisely because of measurement error distortion phenomenon. Among these reasons, the distortion of edge is dominant reason which is occurred by the blurred image. The blurred image is happened when camera can not discriminate its precise focus. To calibrate and generalize distortion phenomenon is important. Thus, we must fix the discrimination criteria which is collected by image recognition of precise focus. Also, radial distortion causes an inward or outward displacement of a given image point from its ideal location. This type of distortion is mainly caused by flawed radial curvature curve of the elements. Thus, we were analyzed the distortion in terms of the changed with lens magnification.

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