• 한국측량학회지
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• 제29권3호
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• pp.283-291
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• 2011

측량용 카메라의 경우에는 내부표정을 위해 사진지표 뿐만 아니라 렌즈에 관련된 다양한 매개변수들이 제작사의 정밀 검정을 통해 제공된다. 반면에 비측량용 카메라는 정확한 위치를 알고 있는 다수의 기준점을 이용하여 사용자가 직접 카메라 검정을 통해 내부표정요소를 구하여야 한다. 측량용 카메라는 한번 검정된 내부표정 결과를 장기간 지속적으로 활용하고 있는 것에 반하여, 비측량용 카메라의 경우에는 아직까지 장기간에 따른 내부표정요소의 안정성이 충분히 규명되지 않은 상태이다. 따라서, 비측량용 카메라의 경우 사전측량작업을 할 때마다 내부표정요소를 구하기 위한 작업을 별도로 수행하는 경우가 많다. 이는 다량의 기준점을 이용해야 하므로 매우번거로운 작업이며, 비측량용 카메라의 활용에 장애가 되어 왔다. 본 연구에서는 일반 디지털 카메라에 대해 6개월간에 걸쳐 25회의 카메라 검정과 관측을 주기적으로 실험하여 내부표정요소를 구하고, 이를 분석함으로써 비측량용 카메라의 내부표정요소가 장기간 동안 어느 정도 안정한지를 검토하였다.

• 한국측량학회지
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• 제26권4호
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• pp.351-357
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• 2008

항공용 Multi-looking 카메라는 1대의 사진기 몸체에 5대의 카메라를 설치하여 동시에 1장의 연직사진과 4개의 경사사진을 획득하므로, 연직방향으로 촬영된 일반 항공사진에 비해 현장에 대한 다양한 정보를 제공한다. 연직사진용 카메라에 대한 경사사진용 카메라의 기하학적 관계는6개의 외부표정요소에 의해 모델링 될 수 있으며, 그 기하학적 관계가 결정되면 경사사진에 대한 외부표정요소는 연직사진의 외부표정요소로부터 계산될 수 있다. Multi-looking 카메라에서의 연직카메라와 경사카메라의 상대적 외부표정요소를 검사하기 위하여, 실내 캘리브레이션 타깃을 설치한 후 하나의 비측정용 디지털카메라를 사용하여 세 지점에서 촬영방향 바꿔가며 14장의 사진을 취득하였다. 카메라 자체검정에 의해 카메라의 내부표정요소와 각 사진에 대한 외부표정요소가 추정되었고, 연직사진에 대한 경사사진의 상대적 외부표정요소가 각 사진에 대한 외부표정요소로부터 계산되었다. 상대적 외부표정요소 중 회전각과 투영중심점 위치에 대한 오차가 지상좌표 추정에 미치는 영향이 각각 분석되었다.

• 한국측량학회지
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• 제39권3호
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• pp.123-132
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• 2021

근거리 사진측량에서 스테레오 카메라를 이용하여 3차원 위치를 결정하기 위해 카메라의 내부표정요소뿐만 아니라 카메라 간의 상호표정요소를 결정하는 카메라 캘리브레이션이 선행되어야 한다. 카메라 캘리브레이션을 수행하고 나서 시간이 흐르면 비측량용 카메라의 경우 내부적인 불안정성이나 외부적인 요인에 의해 내부표정요소와 상호표정요소가 변할 수 있다. 본 연구에서는 스테레오 카메라 안정성을 평가하기 위해 두 대의 단일 카메라와 스테레오 카메라의 안정성을 분석뿐만 아니라 검사점을 이용하여 3차원 위치 정확도를 평가하였다. 4개월간 3회의 카메라 캘리브레이션을 수행한 실험을 통해 단일 카메라의 안정성을 평가한 결과 평균제곱근오차는 ±0.001mm로 나타났으며, 스테레오 카메라의 평균제곱근오차는 ±0.012mm ~ ±0.025mm로 나타났다. 또한, 검사점을 이용한 거리정확도를 평가한 결과 ±1mm로 나타나 다시기에 걸쳐 추정한 스테레오 카메라의 내부표정요소와 상호표정요소는 안정적인 것으로 판단되었다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제11권6호
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• pp.98-104
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• 2002

In this study, we have developed an algorithm by attaching a camera at the end-effector of industrial six-axis robot in order to determine position and orientation of the camera system from cartesian coordinates. Cartesian coordinate as a starting point to evaluate for suggested algorithm, it was easy to confront increase of orientation vector for a linear line point that connects two points from coordinate space applied by recursive least square method which includes previous data result and new data result according to increase of image point. Therefore, when the camera attached to the end-effector has been applied to production location, with a calibration mask that has more than eight points arranged, this simulation approved that it is possible to determine position and orientation of cartesian coordinates of camera system even without a special measuring equipment.

• 전자공학회논문지SC
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• 제41권4호
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• pp.39-43
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• 2004

능동적인 비전 시스템의 전형적인 한 테마는 카메라의 시선 고정 문제이다. 여기서 카메라의 시선 고정이란 동적인 물체 상의 지정된 한 점이 항시 이미지의 중앙부에 놓이도록 카메라의 자세를 조정하는 것으로서, 이를 위해서는 카메라에 비친 영상정보를 분석하는 기능과 카메라의 자세를 제어하는 두 가지 기능이 결합되어야 한다. 본 논문에서는 영상분석과 자세제어가 한 개의 프레임 하에서 설계되는 카메라의 시선 고정을 위한 알고리즘을 제안한다. 이 때 제작시의 어려움을 피하고 실시간 응용을 위해서 본 알고리즘은 카메라의 calibration이나 3차원 거리 정보의 복원을 필요로 하지 않도록, 그리고 닫힌 형태(closed-form)가 되도록 설계된다.

• 대한인간공학회지
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• 제16권3호
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• pp.1-10
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• 1997

This paper is concerned with the development and evaluation of the camera calibration method for a real-time head tracking system. Tracking of head movements is important in the design of an eye-controlled human/computer interface and the area of virtual environment. We proposed a video-based head tracking system. A camera was mounted on the subject's head and it took the front view containing eight 3-dimensional reference points(passive retr0-reflecting markers) fixed at the known position(computer monitor). The reference points were captured by image processing board. These points were used to calculate the position (3-dimensional) and orientation of the camera. A suitable camera calibration method for providing accurate extrinsic camera parameters was proposed. The method has three steps. In the first step, the image center was calibrated using the method of varying focal length. In the second step, the focal length and the scale factor were calibrated from the Direct Linear Transformation (DLT) matrix obtained from the known position and orientation of the camera. In the third step, the position and orientation of the camera was calculated from the DLT matrix, using the calibrated intrinsic camera parameters. Experimental results showed that the average error of camera positions (3- dimensional) is about $0.53^{\circ}C$, the angular errors of camera orientations are less than $0.55^{\circ}C$and the data aquisition rate is about 10Hz. The results of this study can be applied to the tracking of head movements related to the eye-controlled human/computer interface and the virtual environment.

• 한국측량학회지
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• 제36권2호
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• pp.43-50
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• 2018

영상을 기반으로 하는 3차원 위치결정에서 카메라는 핵심적인 요소이며 이러한 카메라의 내부적인 특성을 제대로 결정하는 카메라 캘리브레이션 작업은 대상물의 3차원 좌표를 결정하기 위해서 필수적으로 선행되어야 할 과정이다. 본 연구에서는 캘리브레이션을 위한 체크보드의 크기와 형태에 영향을 받지 않고 반자동으로 카메라의 내부표정요소를 결정하는 방법론을 제안하였다. 제안한 방법론은 쿼터니언을 이용한 외부표정요소 추정, 캘리브레이션 타겟의 인식, 번들블록조정을 통한 내부표정요소 매개변수 결정으로 구성되어 있다. 체스보드 형태의 캘리브레이션 타겟을 이용하여 내부표정요소를 결정한 후 소규모 3차원 모형에 대한 3차원 위치를 결정하였으며 검사점을 이용한 정확도 평가를 통해서 수평위치와 수직위치 오차는 각각 약 ${\pm}0.006m$와 ${\pm}0.007m$를 얻을 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.70-74
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• 2008

In the field of camera motion research, it is widely held that the position (movement) and pose (rotation) of cameras are correlated and cannot be independently separated. A new equation based on inner product is proposed here to independently separate the position and pose. It is proved that the position and pose are not correlated and the equation is applied to estimation of the camera exterior parameters using a real image and 3D data.

• 대한원격탐사학회지
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• 제24권3호
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• pp.223-233
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• 2008

In the mid 90's, the U.S. government released images acquired by the first generation of photo reconnaissance satellite missions between 1960 and 1972. The Declassified Intelligent Satellite Photographs (DISP) from the Corona mission are of high quality with an astounding ground resolution of about 2 m. The KH-4A panoramic camera system employed a scan angle of $70^{\circ}$ that produces film strips with a dimension of $55\;mm\;{\times}\;757\;mm$. Since GPS/INS did not exist at the time of data acquisition, the exterior orientation must be established in the traditional way by using control information and the interior orientation of the camera. Detailed information about the camera is not available, however. For reconstructing points in object space from DISP imagery to an accuracy that is comparable to high resolution (a few meters), a precise camera model is essential. This paper is concerned with the derivation of a rigorous mathematical model for the KH-4A/B panoramic camera. The proposed model is compared with generic sensor models, such as affine transformation and rational functions. The paper concludes with experimental results concerning the precision of reconstructed points in object space. The rigorous mathematical panoramic camera model for the KH-4A camera system is based on extended collinearity equations assuming that the satellite trajectory during one scan is smooth and the attitude remains unchanged. As a result, the collinearity equations express the perspective center as a function of the scan time. With the known satellite velocity this will translate into a shift along-track. Therefore, the exterior orientation contains seven parameters to be estimated. The reconstruction of object points can now be performed with the exterior orientation parameters, either by intersecting bundle rays with a known surface or by using the stereoscopic KH-4A arrangement with fore and aft cameras mounted an angle of $30^{\circ}$.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제9권1호
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• pp.11-16
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• 2010

Wafer Pre-Alignment is to find the center and the orientation of a wafer and to move the wafer to the desired position and orientation. In this paper, an area camera based pre-aligning method is presented that captures 8 wafer images regularly during 360 degrees rotation. From the images, wafer edge positions are extracted and used to estimate the wafer's center and orientation using least squares circle fitting. These data are utilized for the proper alignment of the wafer. For accurate alignments, camera calibration methods using high order polynomials are used for converting pixel coordinates into real-world coordinates. A complete pre-alignment system was constructed using mechanical and optical components and tested. Experimental results show that alignment of wafer center and orientation can be done with the standard deviation of 0.002 mm and 0.028 degree, respectively.