• 한국게임학회 논문지
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• 제17권6호
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• pp.153-164
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• 2017

구면 파노라마 영상에서는 심한 구면 왜곡으로 인하여 기존의 평면 패턴의 탐색 방법인 SURF가 올바르게 작동되지 않는다. 평면 패턴은 구면 영상에서 왜곡되어 나타나므로 구면 파노라마 영상에서의 패턴 탐색 및 다른 텍스처로의 대치는 평면 영상의 경우와 다르게 처리되어야 한다. 본 논문에서는 구면 파노라마 영상을 큐브맵 영상으로 변환하고 구면 왜곡이 제거된 평면 영상에서 SURF를 사용하여 패턴을 탐색하고 해당 평면 텍스처를 대치한 후 다시 구면 파노라마 영상으로 변환하는 구면 파노라마 영상에서의 평면 대치 방법을 제안한다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권10호
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• pp.1185-1194
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• 2015

핀홀 카메라 모델을 가정하는 기존 영상처리 기술의 평면 대 평면 간 기하 변환은 구면 파노라마 영상에서의 픽셀 좌표에는 적용될 수 없다. 본 논문에서는 구면 파노라마 영상과 평면 영상의 특징점정합 쌍이 주어졌을 때 두 영상에 포함된 평면 기하 변환 관계를 추정하는 방법을 제안한다. 정합된 특징점들로부터 평면 패턴의 위도 변화, 경도 변화, 회전 변화, 크기 변화 인자를 모두 구하여 기하 변환을 추정하는 것이 본 논문에서 제안하는 방법의 목적이다. 평면 영상을 구면 파노라마 영상에 투영하게 될 경우 두 번의 비선형 좌표계 변환이 포함되어 기하 변환식이 복잡하다. 제안하는 방법은 좌표 변환뿐만 아니라 변환에 내재된 각 인자들을 모두 알아낼 수 있는 것이 장점이다. 실험 결과 제안하는 방법은 약 1%의 오차 수준에서 기하 변환을 추정하였고 위도 및 회전 등 주요 변형 요인에 영향을 거의 받지 않았다.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권4호
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• pp.437-449
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• 2016

평면 대 평면 간 기하 변환에 기반을 두는 기존 영상처리 기술들은 구면 파노라마 영상에서의 픽셀 좌표에는 적용될 수 없다. 본 논문에서는 평면 영상을 전제로 개발된 표본 기반 영상 인페인팅 기술을 구면 파노라마 영상에 적용할 수 있는 방법을 제안한다. 구면 영상에서 위도에 따라 다른 표본을 추출하는 방법을 이용하여 평면 영상에서의 표본 기반 인페인팅을 구면 파노라마 영상에서도 동일하게 사용할 수 있도록 하는 것이 본 논문에서 제안하는 방법의 목적이다. 기존의 표본 기반 영상 인페인팅은 정사각형 표본을 그대로 사용하기 때문에 좌표계가 다른 구면 파노라마 영상에서는 사용할 수 없다. 본 논문에서는 구면 파노라마 영상의 위도에 따른 각기 다른 모양의 표본을 취득한 후 이를 정사각형으로 균일화하는 방법을 사용한다. 이후 균일화된 표본을 이용하여 표본 기반 영상 인페인팅을 수행하는 방법으로 영상을 복원한다. 실험 결과 본 논문에서 제안하는 방법은 구면 파노라마 영상에서 표본 기반 영상 인페인팅을 성공적으로 수행함을 확인하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제10권4호
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• pp.411-419
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• 2012

This paper proposes a semi-automatic image-based approach for 3-dimensional (3D) modeling of buildings along streets. Image-based urban 3D modeling techniques are typically based on the use of aerial and ground-level images. The aerial image of the relevant area is extracted from publically available sources in Google Maps by stitching together different patches of the map. Panoramic images are common for ground-level recording because they have advantages for 3D modeling. A panoramic video recorder is used in the proposed approach for recording sequences of ground-level spherical panoramic images. The proposed approach has two advantages. First, detected camera trajectories are more accurate and stable (compared to methods using multi-view planar images only) due to the use of spherical panoramic images. Second, we extract the texture of a facade of a building from a single panoramic image. Thus, there is no need to deal with color blending problems that typically occur when using overlapping textures.

• 한국게임학회 논문지
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• 제18권5호
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• pp.5-14
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• 2018

영상 인식 기술은 평면 영상에 대해서 많이 연구되고 그 성능 또한 발전하고 있다. 그러나 평면 영상이 아닌 구면 파노라마 영상과 다양한 환경에서 주어지는 특수한 형태의 영상에 대한 인식은 평면과 다르게 기하학적인 왜곡으로 인해서 많은 어려움이 따른다. 본 논문에서는 평면 영상의 인식 기술에서 최근 각광받는 훈련을 통한 신경망 인식 기법이 구면 파노라마 영상의 인식에서도 쓰일 수 있음을 보인다. 또한 구면 영상에 대한 기존 신경망 모델의 인식률을 높이기 위해서 큐브맵 변환을 활용하는 방법을 제시한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.42-52
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• 2017

파노라마 영상은 여러 시점에서 촬영한 영상들을 대응점들의 정합을 통해 합성하여 얻은 단일 영상을 말한다. 기존의 파노라마 영상 생성 방법들은 대응점들을 구할 때 각 영상에서 지역적 불변 특징점을 추출하여 서술자를 생성하고 매칭 알고리즘을 사용한다. 동영상의 경우, 프레임 수가 많아 기존의 방법으로 파노라마 영상을 생성하는 것이 상당한 시간을 소비하고 불필요한 계산을 한다. 본 논문에서는 동영상을 입력 받아 구면 파노라마 영상을 효과적으로 생성하는 기법을 제안한다. 동영상의 프레임 간의 변화가 지역적으로 크지 않으며 연속적이라는 전제 조건으로 반복성 및 계산속도가 높은 FAST 알고리즘을 사용하여 특징점들을 추출하고, Lucas-Kanade 알고리즘을 통해 각 특징점들을 추적하여 그 주변에서 대응점을 찾는다. 모든 영상에 대해서 호모그래피를 계산하면 가운데 영상을 중심으로 호모그래피를 변경하고 영상을 와핑하여 평면 파노라마 영상을 얻는다. 마지막으로 구면 좌표계 역변환식을 통해 구면 파노라마 영상을 변환하여 얻는다. 실험을 통하여 제안하는 방법이 기존의 방법들보다 파노라마 영상을 빠르고 효과적으로 생성하는 것을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.396-406
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• 2006

본 논문에서는 변수화된 영상 보정을 통한 전방향 영상 (Omni-directional image) 생성 방법을 제안한다. 제안한 방법은 모든 방향의 영상을 포함하고 영상 합성 시에 발생하는 왜곡과 에러를 최소화하는 전방향 영상을 생성하기 위해, 원형 좌표계를 기반으로 평면 영상을 원형 영상으로 변환한다. 카메라로 획득한 각각의 영상은 카메라의 시스템과 외부 환경 조건에 따라 발생하는 비그네이팅 효과와 조명 변화를 포함하고 있으므로, 최적의 비그네이팅 및 조명 변수를 추출하여 자연스러운 전방향 영상 생성을 위한 영상 보정 과정을 수행한다. 실험 결과에서는 제안한 방법에 따라 생성된 전방향 영상을 확인하고 비그네이팅 효과 및 조명 변화를 고려하지 않은 방법과 제안한 방법의 성능을 비교, 분석하여 제안한 방법이 $1{\sim}4dB$ 정도 더 효과적임을 보인다.

• 방송공학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.850-853
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• 2017

본 논문에서는 초광각 카메라를 활용한 전방위 영상 및 객체 추적 결과 영상 표출을 통한 영상 분석 시스템을 제안한다. 구형 전방위 영상 생성을 위해 광각 영상 두 개에서 equirectangular 파노라마 영상으로의 projection 과정을 거쳤고, 구면 좌표계 변환식을 사용하여 구형 영상으로 표출하였다. 객체 추적은 원하는 객체를 초기에 선택하는 방식으로 수행되었으며, equirectangular 영상 내 왜곡으로 인한 객체 형태 변화에도 강인한 객체 추적이 이루어질 수 있도록 KCF(Kernelized Correlation Filter) 알고리즘을 사용하였다. 초기 다이얼로그에서는 파일 및 모드를 선택하고, 이후 새 다이얼로그에서 구형 영상 매핑 수행 결과 영상이 표출되도록 하였으며, 객체 추적 모드를 선택한 경우 새로운 창에서 원하는 영역을 드래그하여 ROI를 설정한 뒤, 이를 매 프레임마다 추적할 수 있도록 하였다.

• 한국광학회지
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• 제26권2호
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• pp.88-97
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• 2015

전방위 광학계는 360도의 방위각과 지평선 위와 아래의 수직화각에 대한 상을 동시에 결상이 가능한 광학계이다. 본 논문에서는 제작을 쉽게 하면서 크기가 작아지도록 하기 위해서 가운데에 구멍이 뚫려있는 옵스큐레이션(obscuration)을 갖는 구면거울 1장과 평면거울 1장으로 이루어진 거울계 및 이 거울계에서 반사하여 구면거울의 옵스큐레이션을 통과한 시야각 범위 안의 광을 결상하는 구면렌즈 3개와 하나의 구면 이중렌즈로 구성된 결상렌즈계를 사용하는 가시광용 반사굴절식 전방위 광학계를 설계하고 제작하여 전방위 영상을 실제로 결상하였다. 그리고 자동차 앞, 뒷번호판의 영상을 보고 이 전방위 광학계의 통과 공간주파수를 측정하고, ISO 12233 차트의 영상으로부터 전방위 광학계의 수직화각을 측정하여 광학계의 성능을 평가하였다. 이 결과 전방위 광학계의 수직화각은 $+53^{\circ}{\sim}-17^{\circ}$이며, 방위각은 $360^{\circ}$이고, 3 m 거리에서 자동차 앞번호판의 숫자를 구별할 수 있었는데, 이는 135 lp/mm의 통과 공간주파수에 해당한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.1-11
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• 2015

360도 전방향을 촬영한 파노라마 이미지를 디스플레이 하기 위해서는 기존의 플랫하고 좁은 시야 각을 커버하는 스크린 시스템으로는 큰 비효율을 갖는다. 반면, 환경에 직접 이미지를 투사하는 방식인 몰입 형 환경 투사 시스템을 활용하면 보다 넓은 화각의 디스플레이 시스템의 구현이 가능하다. 기존의 환경 투사 시스템은 다수의 프로젝터로 넓은 화각을 커버하는 형태인 다중 투사 기술을 활용하여 왔으나 다수의 장비로 인한 넓은 공간의 필요성, 유지관리에 대한 어려움, 다소 비싼 설치비용과 같은 문제점을 가지고 있었다. 반면, 거울투사 시스템은 상대적으로 간단한 구조로 이루어져 이에 좋은 대안이 될 수 있으나, 정교한 설치의 필요성과 거울의 왜곡으로 인해 캘리브레이션이 쉽지 않다는 문제점을 지니고 있었다. 본 논문에서는 임의의 공간에서 보다 쉽고 편리한 파노라마 디스플레이 시스템을 만들 수 있도록 단일 프로젝터와 단일 구형 반사경을 활용한 전방향 환경 거울 투사 시스템을 제안한다. 빠르고 쉬운 캘리브레이션 과정을 위해 사용자에게 직관적이고 최적화된 캘리브레이션 시스템을 제공하여 시스템 설치과정의 효율성을 높였다. 또한, 캘리브레이션 정보를 바탕으로 이미지를 워핑하고 보정하여 투사 환경에 최적화된 이미지를 만드는 제작 방법을 제시한다. 다양한 실험들을 통해 제시된 결과는 우리 방식이 전방향 환경 투사 시스템을 구축하는데 보다 빠르고 최적화된 결과물을 만드는데 있어 효율을 증진시켰음을 확인하였다. 결론적으로, 우리가 제안한 시스템을 통해서 임의의 공간에서 적은 수의입력을 통해 쉽고 편리하게 전방향 투사 시스템을 만들 수 있다. 이는 파노라마 이미지의 활용도와 디스플레이 환경을 개선하였고, 또한 이러한 환경에 최적화된 이미지 제작 방법을 제안하여, 해상도 손실 없이 이미지 제작을 가능하게 하였다.