• 제목/요약/키워드: Lens Distortions

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사진측량과 컴퓨터비전 간의 카메라 렌즈왜곡 변환 (Conversion of Camera Lens Distortions between Photogrammetry and Computer Vision)

  • 홍송표;최한승;김의명
    • 한국측량학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.267-277
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    • 2019
  • 사진측량과 컴퓨터비전 분야는 카메라에서 촬영된 영상에서 3차원 좌표를 결정하는 것은 동일하지만 두 분야는 카메라 렌즈왜곡 모델링 방법과 카메라 좌표계의 차이점으로 인하여 서로 간에 직접적인 호환이 어렵다. 일반적으로 드론 영상의 자료처리는 컴퓨터비전 기반의 소프트웨어를 이용하여 번들블록조정을 수행한 후 지도제작을 위해서 사진측량 기반의 소프트웨어로 도화를 수행하게 된다. 이때 카메라 렌즈왜곡의 모델을 사진측량에서 사용하는 수식으로 변환해야 하는 문제에 직면하게 된다. 이에 본 연구에서는 사진측량과 컴퓨터비전에서 사용되는 좌표계와 렌즈왜곡 모델식의 차이점에 대하여 기술하고 이를 변환하는 방법론을 제안하였다. 카메라 렌즈왜곡 모델의 변환식의 검증을 위해서 먼저 렌즈왜곡이 없는 가상의 좌표에 컴퓨터비전 기반의 렌즈왜곡 모델을 이용하여 렌즈왜곡을 부여하였다. 그리고 나서 렌즈왜곡이 부여된 사진좌표를 이용하여 사진측량 기반의 렌즈왜곡 모델을 이용하여 왜곡계수를 결정한 후 사진좌표에서 렌즈왜곡을 제거하여 원래의 왜곡이 없는 가상좌표와 비교하였다. 그 결과 평균제곱근거리가 0.5픽셀 이내로 양호한 것으로 나타났다. 또한 사진측량용 렌즈왜곡 계수를 적용하여 정밀도화 가능여부를 판단하기 위해서 에피폴라 영상을 생성하였다. 생성된 에피폴라 영상에서 y-시차의 평균제곱근오차가 계산한 결과 0.3픽셀 이내로 양호하게 나타났음을 알 수 있었다.

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.

근거리 수치사진측량에 있어서 렌즈왜곡의 직접 보정 (Direct Correction of Lens Distortions in Close-Range Digital Photogrammetry)

  • 안기원;박병욱;서두천
    • 한국측량학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.257-264
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    • 1999
  • 본 연구는 근거리 수치사진의 카메라 렌즈방사왜곡의 보정에 있어서, 기존 상용 소프트웨어의 최소제곱법에 의한 좌표변환방법인 기하보정툴을 사용하지 않고, 주변환식으로는 카메라 검정자료에서 제공되는 고차다항식을, 역변환에 있어서는 Newton-Raphson의 비선형 방정식의근의 해법을 직접 사용하여 렌즈방사왜곡을 보정함으로써 기하학적 정확도가 최소제곱법에 의한 좌표변환방법에 비하여 약 0.04∼0.08화소 향상된 수치 사진화상을 얻을 수 있었다. 또한 기존 소프트웨어에 있어서는 고차다항식의 최소제곱법 적용을 위해서 동일한 경중률의 많은 기준점의 선정작업을 필요로 하나, 본 연구에서 제시한 기법은 이 작업이 필요 없으므로 작업의 효율성을 높일 수 있었다.

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Print-and-capture 공격 모델을 위한 이미지 핑거프링팅 기법 (Image Fingerprinting Scheme for Print-and-capture Attacking Model)

  • 이선화;김원겸;서용석
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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    • pp.427-428
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    • 2006
  • This paper presents an image fingerprinting scheme for the print-to-capture model performed by a photo printer and digital camera. When capturing an image by a digital camera, various kinds of distortions such as noise, geometrical distortions, and lens distortions are applied. slightly and simultaneously. In this paper, we consider several steps to extract fingerprints from the distorted image in print-and capture scenario. To embed ID into an image as a fingerprint, multi-bits embedding is applied. We embed 64 bits information as a fingerprint into spatial domain of color images. In order to restore a captured image from distortions a noise reduction filter is performed and a rectilinear tiling pattern is used as a template. To make the template, a multi-bits fingerprint is embedded repeatedly like a tiling pattern. We show that the extracting is successful from the image captured by a digital camera through the experiment.

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어안렌즈 터널영상의 경계선 왜곡 보정 (Distortion Correction of Boundary Lines in a Tunnel Image Captured by Fisheye Lens)

  • 김기홍;정수
    • 대한공간정보학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.55-63
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    • 2011
  • 어안렌즈는 사각이 넓어서 터널 내부 벽면의 영상을 취득하는 데 유용하다. 원통투영의 원리를 이용하여 어안렌즈터널 영상을 우리의 눈에 익숙한 일반 영상으로 변환시킬 수 있는데, 이 과정에서 여러 종류의 왜곡이 발생하게 된다. 본 논문은 투영영상의 터널 바닥면과 벽면 사이 경계선에서 발생하는 왜곡을 다루고 있다. 경계선 왜곡의 발생 원인을 분석하고 모형을 제작하여 보정량 계산식을 유도하였다. Visual C++로 제작한 소프트웨어를 이용하여 계산된 보정량을 투영영상에 적용한 결과 경계선이 보정된 영상을 얻을 수 있었다. 투영영상에 나타난 다른 왜곡에 대한 연구가 추가된다면 어안렌즈 영상을 통해 실제 터널 벽면과 유사한 영상을 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

Multiview Autostereoscopic Display Technology and Applications

  • Kim, Sung-Sik;Shestak, Sergei A.
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2003년도 International Meeting on Information Display
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    • pp.463-467
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    • 2003
  • Optical architecture and experimental results on low cost multiview autostereoscopic projection display are presented. The display, containing only one high resolution projection panel and only one projection lens is capable of displaying multiview autostereoscopic images. Key components, applied in the display are segmented mirror for splitting the projection beam and one-dimensional diffuser with slanted axis of diffusion for viewing zone formation. Image distortions, inherent in the display have been compensated with opposite sign pre-distortion of projected perspective images.

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Lens Distortion Correction of images with Gradient Components

  • Park, Junhee;Lee, Byung-Uk
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권7호
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    • pp.231-235
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    • 2013
  • Lens distortions have a significant impact on captured or projected image geometry. This paper proposes a lens distortion correction with gradient components for wide-angle lenses. In most cases, distortion coefficients are estimated using a distortion model by point correspondences. Corrected images using only point correspondences can be compensated excessively, therefore, producing bended lines into the opposite direction near the corners. To curtail these phenomena, we propose to adopt the gradient components in addition to positions to obtain the distortion coefficients. We verified the improved accuracy and the straightness of the proposed method through experimentation.

COSMOLOGICAL APPLICATIONS OF MULTIPLY IMAGED GRAVITATIONAL LENS SYSTEMS

  • PARK MYEONG-GU
    • 천문학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.97-103
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    • 2003
  • We now have more than 70 multiple image gravitational lens systems. Since gravitational lensing occurs through gravitational distortions in cosmic space, cosmological informations can be extracted from multiple image systems. Specifically, Hubble constant can be determined by the time delay mea-surement, curvature of the universe can be measured by the distribution of image separations in lens systems, and limits on matter density and cosmological constant can be set by the statistics of gravitationallens systems. Uncertainties, however, still exist in various steps, and results may be taken with some caution. Larger systematic survey and better understanding of galaxy properties would definitely help.

영상정보디스플레이용 비대칭 비구면 삼각 프리즘 광학계 연구 (Investigation of Asymmetric Aspherical Triangular Prism Optical System for Video Information Display)

  • 윤갑석;유경선;현동훈
    • 한국생산제조학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.590-595
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    • 2014
  • We have investigated anamorphic prism lenses with distortions of 0.3-0.5%. We designed the plastic triangular lens and confirmed the minimum resolution using MTF graphs. Also we confirmed that the SVGA optical system can realize a resolution of $864{\times}648$ 56 megapixels. A distortion of about 0.5% aberration appears in the maximum field, and a finite beam aberration of about $15{\mu}m$ is confirmed. We made a mold based on the design data and completed the prism lens through exodus molding. We confirmed the shape error (< $30{\mu}m$) and surface roughness (> 40 nm) of the three sides. We made the video-information-display prototype glasses using prism lens by measuring the performance, we determined the distortion aberration (0.3%) and SVGA resolution. Our approach will enable fabrication of a portable large-screen display device for glasses and sunglasses for the domestic market and, after 2015, for the world market.

이미지 콘텐츠 출력물의 저작권보호를 위한 디지털 핑거프린팅 기술에 관한 연구 (A Study on Digital Fingerprinting Technology for the Copyright Protection of the Image Contents Printout)

  • 서용석;김원겸;이선화;서영호;황치정
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2006년도 추계 종합학술대회 논문집
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    • pp.242-245
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    • 2006
  • 본 논문은 포토 프린터와 디지털 카메라에 의한 이미지 콘텐츠의 프린트-캡춰 모델에 대한 디지털 핑거프린팅 기술에 관한 연구이다. 디지털 카메라에 의한 이미지 출력물의 캡춰에는 잡음, 기하학적인 왜곡, 카메라 렌즈 왜곡과 같은 다양한 왜곡 요소들이 복합적으로 적용되어진다. 본 논문에서는 이러한 프린트-캡춰 환경에서의 이미지 콘텐츠로부터 저작권 보호를 위한 디지털 핑거프린트를 추출하는 방법을 검토하였다. 사용자 ID와 같은 정보를 64 비트의 핑거프린트 신호로 만들어 디지털 컬러 이미지의 공간 영역에서 삽입을 하였다. 디지털 카메라로 부터 캡춰된 이미지로부터 삽입된 핑거프린트를 추출하기 위해 다중 비트의 핑거프린트 신호는 타일 패턴으로 반복해서 이미지에 삽입을 하였다. 실험 결과 핑거프린트가 삽입된 이미지의 출력물에서 디지털 카메라를 통한 핑거프린트의 추출이 성공적으로 이루어지는 것을 확인하였다.

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