• 제목/요약/키워드: Camera position optimization

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다시점 RGB-D 카메라를 이용한 실시간 3차원 체적 모델의 생성 (Real-time 3D Volumetric Model Generation using Multiview RGB-D Camera)

  • 김경진;박병서;김동욱;권순철;서영호
    • 방송공학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.439-448
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    • 2020
  • 본 논문에서는 다시점 RGB-D 카메라의 포인트 클라우드 정합을 위한 수정된 최적화 알고리즘을 제안한다. 일반적으로 컴퓨터 비전 분야에서는 카메라의 위치를 정밀하게 추정하는 것은 매우 중요하다. 기존의 연구에서 제안된 3D 모델 생성 방식들은 많은 카메라 대수나 고가의 3차원 Camera를 필요로 한다. 또한 2차원 이미지를 통해 카메라 외부 파라미터를 얻는 방식들은 큰 오차를 가지고 있다. 본 논문에서는 저가의 RGB-D 카메라를 8개 사용하여 전방위 자유시점을 제공할 수 있는 3차원 포인트 클라우드 및 매쉬 모델을 생성하기 위한 정합 기법을 제안하고자 한다. RGB영상과 함께 깊이지도 기반의 함수 최적화 방식을 이용하고, 초기 파라미터를 구하지 않으면서 고품질의 3차원 모델을 생성할 수 있는 좌표 변환 파라미터를 구하는 방식을 제안한다.

체적형 객체 촬영을 위한 RGB-D 카메라 기반의 포인트 클라우드 정합 알고리즘 (Point Cloud Registration Algorithm Based on RGB-D Camera for Shooting Volumetric Objects)

  • 김경진;박병서;김동욱;서영호
    • 방송공학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.765-774
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    • 2019
  • 본 논문에서는 다중 RGB-D 카메라의 포인트 클라우드 정합 알고리즘을 제안한다. 일반적으로 컴퓨터 비전 분야에서는 카메라의 위치를 정밀하게 추정하는 문제에 많은 관심을 두고 있다. 기존의 3D 모델 생성 방식들은 많은 카메라 대수나 고가의 3D Camera를 필요로 한다. 또한 2차원 이미지를 통해 카메라 외부 파라미터를 얻는 기존의 방식은 큰 오차를 가지고 있다. 본 논문에서는 저가의 RGB-D 카메라 8대를 사용하여 전방위 3차원 모델을 생성하기 위해 깊이 이미지와 함수 최적화 방식을 이용하여 유효한 범위 내의 오차를 갖는 좌표 변환 파라미터를 구하는 방식을 제안한다.

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.

환경에 따른 영상식 차량검지기의 성능 특성에 관한 연구 (A Study on the Performance Characteristics of Image Vehicle Detectors Depending on the Environment)

  • 오주삼;김진우
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.119-128
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    • 2021
  • 교통정보를 생성하기 위한 가장 전형적인 방법은 차량검지기를 도로에 설치하여 각종 교통변수를 수집하는 방법으로 차량검지기의 수집 정확성에 따라 생성되는 교통정보의 신뢰성에 영향을 미친다. 가장 범용적인 차량검지기는 영상검지기이며, 본 연구에서는 지자기검지기를 영상검지기와 동일 지점에 설치하여 장기간, 다양한 환경에 대해 교통량, 속도 자료에 대한 정확성 평가를 수행하였다. 평가결과 영상검지기는 카메라에서 멀어질수록 오차가 많이 발생하며, 주간보다는 야간에 오차가 많이 발생하는 것으로 분석되었다. 또한 강우량은 교통량 수집에는 영향을 미치지 않으나 속도 수집에는 악영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 현재 운영 중인 영상검지기의 성능을 높이기 위해서는 설치위치 및 높이에 따른 카메라 화각분석 및 이에 따른 화각의 최적화가 요구되며, 악천후 시에는 별도의 성능평가기준이 마련되어야 할 것으로 판단된다.

3차원 체적 모델의 생성을 위한 색상 최적화 함수 기반의 조명 보상 기법 (A New Illumination Compensation Method based on Color Optimization Function for Generating 3D Volumetric Model)

  • 박병서;김경진;김동욱;서영호
    • 방송공학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.598-608
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    • 2020
  • 본 논문에서는 실사 3차원 모델 생성용 다시점 카메라 시스템을 통해 획득된 영상에 대한 조명 보상 기법을 제안하고자 한다. 3차원 체적에 대한 촬영은 실내에서 이루어지고 시간에 따른 조명의 위치와 강도는 일정하다고 가정한다. 다시점 카메라는 총 8대를 사용하고, 공간의 중심을 향해서 수렴하는 형태이므로 조명이 일정하다고 할지라도 각 카메라에 입사되는 빛의 강도 및 각도는 다르다. 따라서 모든 카메라는 색상 보정 차트를 촬영하고, 색상 최적화 함수를 이용하여 획득된 8개의 영상 사이의 관계를 정의하는 색상 변환 매트릭스를 획득한다. 이것을 이용하여 색상 보정 차트를 기준으로 모든 카메라로부터 입력되는 영상을 보정한다. 본 논문은 3차원 객체를 8대의 카메라를 이용해 영상 취득할 시 카메라 간의 색차를 최소화하기 위한 컬러 보정 방법을 제안한 것으로 3차원 영상으로 복원 시 영상 간의 색차가 줄어드는 것을 실험적으로 증명하였다.

3차원 복원을 위한 관측행렬의 불확실성 분석 (Uncertainty Analysis of Observation Matrix for 3D Reconstruction)

  • 고성식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.527-535
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    • 2016
  • 3차원 형상과 모션을 추정하기 위한 통계학적 최적화 알고리즘들이 다양하게 개발되고 있다. 그렇지만 통계적 접근은 카메라의 기하학적 위치나 관측시야각 등의 설정에 따른 SfM(Shape form Motion)의 민감한 영향을 분석하는데는 한계가 있다. 본 논문은 SfM의 모호성을 예측하기 위해 카메라 촬영 구성 요소를 이용하여 관측행렬의 불확실성을 정량적으로 추정할 수 있는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 SfM 알고리즘의 최종적인 복원 성능을 예측하는데도 매우 효과적인 방법이다. 또한 합리적인 복원 결과를 기대할 수 있도록 카메라 촬영 구성을 설정하기 위한 직접적인 가이드라인을 제공할 수 있다는 점에서 중요하다. 실험결과는 이러한 카메라 촬영 구성을 이용하여 관측행렬의 불확실성에 대한 정량적 추정을 실험적으로 검증하고 본 알고리즘의 효율성을 확인한다.

Design Fuzzy Controller for the Ball Positioning System Based on the Knowledge Acquisition and Adaptation

  • Hyeon Bae;Jung, Jae-Ryong;Kim, Sungshin
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.603-610
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    • 2001
  • Industrial processes are normally operated by skilled humans who have the cumulative and logical information about the system. Fuzzy control has been investigated for many application. Intelligent control approaches based on fuzzy logic have a chance to include human thinking. This paper represents modeling approach based upon operators knowledge without mathematical model of the system and optimize the controller. The experimented system is constructed for sending a ball to the goal position using wind of two DC motors in the predefined path. A vision camera to mimic human eyes detects the ball position. The system used in this experiment could be hardly modeled by mathematical methods and ould not be easily controlled by conventional manners. The controller is designed based on the input-output data and experimental knowledge obtained by trials, and optimized under the predefined performance criterion. And this paper shows the data adaptation for changeable operating condition. When the system is driven in the abnormal condition with unconsidered noise, the new optimal operating parameters could be defined by adjusting membership functions. Thus, this technique could be applied in industrial fields.

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다중프레임을 이용한 궁사의 패러독스 크기 측정 (Measurement of Archer's Paradox Size using Multiple Frames)

  • 김종근;정영상;송문재;김성신
    • 한국생산제조학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.21-26
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    • 2014
  • An arrow produced by a manufacturing process is evaluated using the archer's paradox and the intensity of the impact point. The accuracy rate in particular is changed by the arrow's vibrational movement, which is called the archer's paradox. The archer's paradox occurs not only in the right, left, upward, and downward directions, but in all directions. The optimized value of the archer's paradox has not been studied yet. This paper proposes to measure the archer's paradox to determine its optimized value. Measuring the archer's paradox using a high-speed camera is expensive, and it is difficult to translate the result to a numerical value. However, the device for measuring the archer's paradox proposed in this paper is inexpensive, and the results are easy to convert to a numerical value. Therefore, this device is more suitable for optimization of the archer's paradox than a high-speed camera. In this paper, we propose to measure the size of the paradox using multiple frames, which can measure the position of an arrow moving at a speed of 300km/h to within millimeters. We calculate the size of the paradox experimentally using the measured location in each frame. This value is not an approximate value, but an accurate numerical value.

동적 심근관류 SPECT에서 심장의 위치 측정방법에 대한 고찰 (An Optimization Method of Measuring Heart Position in Dynamic Myocardial Perfusion SPECT with a CZT-based camera)

  • 성지혜;이동훈;김은혜;정우영
    • 핵의학기술
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    • 제23권1호
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    • pp.75-79
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    • 2019
  • 관상동맥 혈류예비능(CFR)은 관상동맥 협착에 대한 기능적 평가를 하는데 중요한 지표로 사용되고, 허혈성 심장질환(IHD)의 발생을 조기에 진단할 수 있다. 최근 도입된 Discovery NM 530c (D530c) 장비의 구조적 특성으로 인해 동적인 영상 획득이 가능해졌고, 심근 혈류 및 관상동맥 혈류예비능의 측정을 할 수 있게 되었다. D530c 19개 CZT 검출기의 FOV가 교차되는 영역을 QFOV라고 하며, 영상의 질을 위해 QFOV 중앙으로부터 2 cm 이내 심장을 위치시키고 촬영할 것을 권고하고 있다. 동적 심근관류 SPECT 시에 심장의 위치를 선정하기 위한 최적화된 방법을 연구하였다. 심장의 위치를 측정하기 위한 도구로 이동형 초음파를 이용하였다. 환자는 parasternal long-axis view (PLAX) 스캔하였고, 심장 내 구조물이 잘 보이는 탐촉자 지점에 위치를 표시하였다. 환자의 신체에 표시한 지점과 D530c 검출기에 표시된 기준점을 서로 일치시킨 상태에서 약물부하(stress)를 하였고, 방사성동위원소를 순간주사(bolus injection) 하면서 동적 촬영을 시행하였다. 3시간 경과 후, 휴지기(rest) 촬영 시 QFOV 중앙에 심장이 위치하도록 조정하였다. 테이블 및 검출기 위치에 대하여 이동형 초음파를 이용한 dynamic stress와 QFOV 중앙에 위치시킨 rest의 좌표를 비교 분석한 결과, 모든 항목에서 통계적으로 유의한 차이가 없었다(P > 0.05). 이동형 초음파의 이용은 비교적 사용이 간편하면서 시간 단축과 함께 공간의 제약이 없었고, 심장의 정확한 위치 선정에 도움이 되었다. 이는 영상의 질향상과 환자의 불필요한 방사선 피폭을 최소화하고, 심근혈류 및 관상동맥 혈류예비능의 정량적 평가에 도움을 줌으로써 임상적 진단에 효과적일 것으로 사료된다.

거친 표면 형상측정을 위한 점광원 절대간섭계의 오차해석과 시스템 변수의 보 (Multiple-Point-Diffraction Interferometer : Error Analysis and Calibration)

  • 김병창;김승우
    • 한국광학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.361-365
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    • 2005
  • 표면거칠기가 큰 가공면의 표면형상을 비접촉 고속 측정 하기 위해 고안된 점광원 절대간섭계는 점광원의 위치가 시스템 변수로 정의된다. 시스템 오차인 점광원의 위치 오차가 측정 결과에 미치는 영향을 분석하며, 이를 보정하기 위해 CCD 카메라를 이용한 보정법을 제안한다. 제안된 방법을 검증하기 위해 기준면을 측정하여 측정 정밀도의 향상을 확인하며, 이를 거친 표면형상의 특징을 가진 칩모듈 측정에 적용하였다. 측정 결과 기존의 촉침식 측정기와 $50mm{\time}50mm$의 영역에서 $9.8{\mu}m$의 측정 차이를 보임을 확인하였다.