• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.395-401
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• 2020

In this paper, a motion-based ROI extraction algorithm from a high resolution fisheye image is proposed for multi-view monitoring systems. Lately fisheye cameras are widely used because of the wide angle-of-view and they basically provide a lens correction functionality as well as various viewing modes. However, since the distortion-free angle of conventional algorithms is quite narrow due to the severe distortion ratio, there are lots of unintentional dead areas and they require much computation time in finding undistorted coordinates. Thus, the proposed algorithm adopts an image decimation and a motion detection methods, that can extract the undistorted ROI image with a standard angle-of-view for the fast and intelligent surveillance system. In addition, a mesh-type ROI is presented to reduce the lens correction time, so that this independent ROI scheme can parallelize and maximize the processor's utilization.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.177-182
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• 2015

어안렌즈의 특성으로 인해 발생하는 왜곡을 보정하는 일반적인 방법은 크게 두 가지 방법으로 분류할 수 있다. 첫 번째 방법은 렌즈의 특성을 고려한 수학적 모델링을 통한 보정 방법이고, 두 번째 방법은 렌즈의 종류와 상관없이 획득되는 영상만을 통한 보정 방법이다. 렌즈의 특성을 고려하는 경우는 렌즈의 파라미터와 실세계에 존재하는 3차원 실세계좌표와 2차원 영상좌표의 관계를 통해 기하학적으로 보정 식을 구할 수 있다. 그러나 기존 어안렌즈 보정에 관한 논문들은 구형태의 어안렌즈를 기준으로 유도되었기 때문에 타원체 형태의 어안렌즈에 대해서는 맞지 않는다. 본 논문에서는 어안렌즈를 타원체로 모델링하여 기하학적으로 보정하는 방법을 제안한다. 보정한 결과를 통해 제안한 방법이 타당한 것을 확인할 수 있다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제18권6호
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• pp.720-731
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• 2014

There are many kinds of optical systems to widen a field of view. Fisheye lenses with view angles of 180 degrees and omni-directional systems with the view angles of 360 degrees are recognized as proper systems to widen a field of view. In this study, we proposed a new optical system to overcome drawbacks of conventional omni-directional systems such as a limited field of view in the central area and difficulties in manufacturing. Thus we can eliminate the undesirable reflection components of the omni-directional system and solve the primary drawback of the conventional system. Finally, tolerance analysis using Zernike polynomial coefficients was performed to confirm the productivity of the new optical system. Furthermore, we established a method of optical axis alignment and compensation schemes for the proposed optical system as a result of tolerance analysis. In a sensitivity calculation, we investigated performance degradation due to manufacturing error using Code V(R) macro function. Consequently, we suggested compensation schemes using a lens group decentering. This paper gives a good guidance for the optical design and tolerance analysis including the compensation method in the extremely wide angle system.

• 대한공간정보학회지
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• 제17권1호
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• pp.105-111
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• 2009

최근 각종 건설현장에서 최신측량기술을 이용한 다양한 정보 취득을 통해 시공성 및 안전성을 높이는 연구가 활발히 진행되고 있다. 디지털 영상은 영상 취득이 간편할 뿐만 아니라 영상으로부터 다양한 정보를 취득할 수 있기 때문에 최근 영상처리기술의 발전과 더불어 많은 활용성이 기대되고 있다. 본 연구에서는 터널과 같은 지하공간의 경우 일반렌즈로는 영상 촬영이 어려운 단점을 극복하기 위하여 어안렌즈를 활용한 영상 취득을 제안하였으며, 터널벽면을 모자이크 영상으로 매핑하는 프로그램을 개발하였다. 터널벽면에 대한 모자이크영상은 터널현장에서 절리면의 검출과 콘크리트 라이닝의 균열, 누수, 백화, 박리 등의 이상을 검측하고 분석하는데 활용될 수 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권10호
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• pp.84-91
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• 2016

최근 어라운드 뷰 모니터링 시스템이나 보안 시스템 등에서는 광각 카메라를 이용하여 사용자에게 영상을 제공하고 있다. 광각 카메라로 촬영된 영상은 보다 넓은 범위의 장면을 제공하는 장점이 있으나 영상에 왜곡이 존재하고 특히 영상 외곽 부분은 초점이 맞지 않아 영상의 선명도가 저하되는 단점이 존재한다. 따라서 광각 영상에 대하여 초해상도 기법을 적용할 경우 영상 외곽에서의 블러 영향이 그대로 남아 있어 고해상도 영상의 선명도가 저하되고 아티팩트가 발생하는 등 결과적으로 초해상도 기법의 성능 저하로 이어진다. 따라서 본 논문에서는 자기 유사성 기반의 전처리 기법을 적용하여 영상 외곽부에서의 화질 저하를 개선하고자 한다. 추가로 전체 알고리즘에 대하여 GPU 환경에서의 가속화를 수행하여 알고리즘의 가속성을 확인한다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제14권2호
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• pp.109-120
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• 2010

We have developed mathematically precise image-processing algorithms for extracting rectilinear images from fisheye images as well as digital pan/tilt/zoom technology. Using this technology, vertical lines always appear as vertical lines in the panned and/or tilted images. Furthermore, polygonal panoramic images composed of multiple rectilinear images have been obtained using the developed digital pan/tilt technology.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.442-448
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• 2011

이동 로봇의 위치인식 기술을 위하여 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 시야각이 넓은 어안렌즈를 장착한 단일 카메라를 사용하여 천장의 특징점을 이용한 자기위치 인식에 관한 방안을 제시한다. 여기서는 어안렌즈 기반의 비전 시스템이 가지는 왜곡 영상의 보정, SIFT(Scale Invariant Feature Transform) 기반의 강인한 특징점을 추출하여 이전 영상과 이동한 영상과의 정합을 통해 최적화된 영역 함수를 도출하는 과정, 그리고 기하학적 적합모델 설계 등을 제시한다. 제안한 방법을 실험실 환경 및 복도 환경에 적용하여 그 유용성을 확인한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.256-262
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• 2004

로봇이 자율주행을 하는데 있어 중요한 요소는 로봇 스스로 위치를 추정하고 동시에 주위 환경에 대한 지도를 작성하는 것이다. 본 논문에서는 어안렌즈를 이용한 비전 기반 위치 추정 및 매핑 알고리즘을 제안한다. 로봇에 어안렌즈가 부착된 카메라를 천정을 바라볼 수 있도록 부착하여 스케일 불변 특징을 갖는 고급의 영상 특징을 구하고, 이 특징들을 맵 빌딩과 위치 추정에 이용하였다. 전처리 과정으로 어안렌즈를 통해 입력된 영상을 카메라 보정을 행하여 축방향 왜곡을 제거하고 레이블링과 컨벡스헐을 이용하여 보정된 영상에서 천정영역과 벽영역으로 분할한다. 최초 맵 빌딩시에는 분할된 영역에 대해 특징점을 구하고 맵 데이터베이스에 저장한다. 맵 빌딩이 종료될 때까지 연속하여 입력되는 영상에 대해 특징점들을 구하고 맵과 매칭되는 점들을 찾고 매칭되지 않은 점들에 대해서는 기존의 맵에 추가하는 과정을 반복한다. 위치 추정은 맵 빌딩 과정과 맵 상에서 로봇의 위치를 찾는데 이용된다. 로봇의 위치에서 구해진 특징점들은 로봇의 실제 위치를 추정하기 위해 기존의 맵과 매칭을 행하고 동시에 기존의 맵 데이터베이스는 갱신된다. 제안한 방법을 적용하면 50㎡의 영역에 대한 맵 빌딩 소요 시간은 2분 이내, 위치 추정시 위치 정확도는 ±13cm, 로봇의 자세에 대한 각도 오차는 ±3도이다.

• 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.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.14-20
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• 2016

The accurate analysis of the outside sky conditions is necessary to increase the efficiency of blind PV system. To conduct the accurate analysis, this paper suggested a method to analyze the sky condition using a specific image processing technique. While a fisheye lens has a wide field-of-views, it causes a large distortion to the sky images. Therefore, this paper calculated the exchange ratio of sky images to consider a lens distortion. As results of the study, there was a difference of 7% to cloud area ratio F4 and F11. Also, it had a different result depending on the position of the cloud.