• 제목/요약/키워드: Stereo Camera Calibration

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적응형 윈도우를 이용한 스테레오 내시경에서의 깊이추출 연구 (Depth Extraction from Stereo Endoscope Using Adaptive Window)

  • 황도식;김정훈;안종식;이성재;이명호
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1998년도 추계학술대회
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    • pp.265-266
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    • 1998
  • This paper describes a depth extraction algorithm in the stereo endoscopic images using adaptive window. First, The relation between the 3D coordinates in the world and the 2D coordinates in the image plane is estimated using camera calibration. Next, stereo matching is performed to find the conjugate pairs in the left and right images. To improve the precision of the matching result, adaptive window which can be varied on the shape as well as on the size according to the area characteristics is used. Finally, the result from the stereo matching and that of camera modeling are combined to extract the real depth information.

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Catadioptric 전방향 스테레오 영상시스템 및 3차원 좌표 복원 (Catadioptric Omnidirectional Stereo Imaging System and Reconstruction of 3-dimensional Coordinates)

  • 김순철;이수영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.4108-4114
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    • 2015
  • 광학 반사체를 이용하여 카메라 영상을 얻는 방법을 catadioptric 영상법이라고 부른다. Catadioptric 영상법은 360도 모든 방향의 시각정보를 한 장의 영상면에 담기 위한 전방향 영상 획득시스템에 많이 사용된다. 대표적인 전방향 광학 반사체로서 그릇 모양의 3차원 쌍곡면형 거울이 있다. 본 논문에서는 쌍곡면형 반사체를 이용한 catadioptric 전방향 영상 시스템에 간단히 오목 렌즈를 추가함으로써 하나의 카메라로 시점이 다른 전방향 스테레오 영상을 얻는 방법에 관해 연구하였다. 시점이 다른 전방향 스테레오 영상 정합을 통해 대상 물체의 3차원 좌표를 복원할 수 있다. 본 전방향 스테레오 영상 시스템은 한 대의 카메라를 사용하므로 경제적이며, 스테레오 영상간에 카메라 내재 매개변수가 같으므로 정합이 쉽다는 장점이 있다. 본 논문에서는 3차원 좌표값 측정에 필요한 매개변수들을 3 단계 캘리브레이션을 이용하여 추출하였고, 실험을 통해 전방향 3차원 거리측정 성능을 검증하였다. 또한 거리측정 정밀도를 분석하여 본 스테레오 영상 시스템의 신뢰할 만한 측정범위를 제시하였다.

정방형 교정 frame을 이용한 카메라의 교정 파라메타 추정에 관한 연구 (A study on the calibration parameter estimation of camera using square calibration frame)

  • 최성구;노도환
    • 전자공학회논문지B
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    • 제33B권7호
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    • pp.127-137
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    • 1996
  • The 3-dimensional measurement using stereo vision system must achieve a camera calibration. So far, the 3-dimensional calibration technique that uses two-dimensional grid papar and a non-linear least square method has been developed and tested. But, this method is inefficient because it has many calculation procedure and a non-linear analysis. Therefore, this paper proposed the projective geometric method which produced the calibration parameter by vanishing point. The vanishing point is producted by a cross ratio and a parallel line pairs. The results of the computer simulation show utility of the proposed method.

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Stereo cameras calibration bases on Epipolar Rectification and its Application

  • Chaewieang, Pipat;Thepmanee, Teerawat;Kummool, Sart;Jaruvanawat, Anuchit;Sirisantisamrid, Kaset
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.246-249
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    • 2003
  • The constraints necessary guarantee using the comparison of these extrinsic parameters, which each Rotation matrix and Translation Vector must be equal to the either, except the X-axis Translation Vector. Thus, we can not yet calculate the 3D-range measurement in the end of camera calibration. To minimize this disadvantage, the Epipolar Rectification has been proposed in the literature. This paper aims to present the development of Epipolar Rectification to calibrate Stereo cameras. The required computation of the transformation mapping between points in 3D-space is based on calculating the image point that appears on new image plane by using calibrated parameters. This computation is assumed from the rotating the old ones around their optical center until focal planes becomes coplanar, thereby containing the baseline, and the Z-axis of both camera coordinate to be parallel together. The optical center positions of the new extrinsic parameters are the same as the old camera, whereas the new orientation differs from the old ones by the suitable rotations. The intrinsic parameters are the same for both cameras. So that, after completed calibration process, immediately can calculate the 3D-range measurement. And the rectification determines a transformation of each image plane such that pairs of conjugate Epipolar lines become collinear and parallel to one of the image axis. From the experimental results verify the proposed technique are agreed with the expected specifications.

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시각측정시스템의 캘리브레이션 및 측정성능 검토 (Calibration and INvestigation into Measurement Performance of a Visual Sensing System)

  • 김진영;조형석
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권8호
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    • pp.113-121
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    • 1999
  • It is necessary to calibrate measurement systems to enhance its measurement accuracy. The visual sensing system that is presented in our previous work has to be calibrated, too. It is a multiple mirror system for three-dimensional measurement, which is composed of a camera and a series of mirrors. It is important to calibrate the positions and orientations of the mirrors relative to the camera because they have direct influence on the relationship between the image plane and the task space. This paper presents the calibration method for the visual sensing system. To confirm the measurement performance of the implemented system. its measurement accuracy in measuring the locations in three-dimensional space is investigated. A series of experiments for measuring the locations of the circle-shaped marks are performed. Experimental results show that the sensing system can be effectively used for three-dimensional measurement.

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3차원 Volume PIV의 개발 (Development of 3-D Volume PIV)

  • 최장운;남구만;이영호;김미영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권6호
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    • pp.726-735
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    • 2003
  • A Process of 3-D Particle image velocimetry, called here, as '3-D volume PIV' was developed for the full-field measurement of 3-D complex flows. The present method includes the coordinate transformation from image to camera, calibration of camera by a calibrator based on the collinear equation, stereo matching of particles by the approximation of the epipolar lines, accurate calculation of 3-D particle positions, identification of velocity vectors by 3-D cross-correlation equation, removal of error vectors by a statistical method followed by a continuity equation criterior, and finally 3-D animation as the post processing. In principle, as two frame images only are necessary for the single instantaneous analysis 3-D flow field, more effective vectors are obtainable contrary to the previous multi-frame vector algorithm. An Experimental system was also used for the application of the proposed method. Three analog CCD camera and a Halogen lamp illumination were adopted to capture the wake flow behind a bluff obstacle. Among 200 effective particle s in two consecutive frames, 170 vectors were obtained averagely in the present study.

MULTI-VIEW STEREO CAMERA CALIBRATION USING LASER TARGETS FOR MEASUREMENT OF LONG OBJECTS

  • Yoshimi, Takashi;Yoshimura, Takaharu;Takase, Ryuichi;Kawai, Yoshihiro;Tomita, Fumiaki
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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    • pp.566-571
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    • 2009
  • A calibration method for multiple sets of stereo vision cameras is proposed. To measure the three-dimensional shape of a very long object, measuring the object at different viewpoints and registration of the data are necessary. In this study, two lasers beams generate two strings of calibration targets, which form straight lines in the world coordinate system. An evaluation function is defined to calculate the sum of the squares of the distances between each transformed target and the fitted line representing the laser beam to each target, and the distances between points appearing in the data sets of two adjacent viewpoints. The calculation process for the approximation method based on data linearity is presented. The experimental results show the effectiveness of the method.

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스테레오 카메라와 균일 매시를 이용한 매립지의 환경감시를 위한 체적 계산 알고리즘 (Volume Calculation for Filling Up of Rubbish Using Stereo Camera and Uniform Mesh)

  • 이영대;조성윤;김경;이동규
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.15-22
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    • 2012
  • 안전하고 쾌적한 도시 환경을 조성하기 위해 폐기물 매립 시설은 필요하며 폐기물 부피 관리의 신뢰성 및 용량 정보의 정확성을 파악하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 쓰레기 매립장 환경 개선을 위해 매립된 쓰레기의 체적을 스테레오 비전 카메라를 이용하여 계산하고 매립량을 계산하기 위한 알고리즘을 개발 하였다. 스테레오(stereo)) 카메라를 이용하여 왜곡 파라메타 교정을 한 후에 쓰레기 매립지의 대상 표면 점들의 클라우드를 얻게 되며 이를 체적 알고리즘의 입력으로 하여 제시된 두 가지 방법의 체적계산 알고리즘을 통해 대상체의 체적을 계산하게 된다. 그리고 이 부피 값과 비교하고자 하는 지난 시간의 체적 값을 감산하여 매립된 체적을 계산한다. 이를 통해 주간 매립 체적, 월간 매립 체적 및 년간 매립 체적을 계산하여 쓰레기 매립 제어를 위한 정량적인 통계값을 얻을 수 있게 된다.

스테레오 카메라와 측정에 의한 3D 대상체 포인트 클라우드의 불규칙 삼각 매싱 기반 체적 계산 (The Stereo Camera Measurement of Point Cloud on 3D Object and the Calculation of Volume Based on Irregular Triangular Mesh)

  • 이영대;조성윤;김경;이동규
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.153-159
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    • 2012
  • 안전하고 쾌적한 도시 환경을 조성하기 위해 폐기물 매립 시설은 필요하며 폐기물 부피 관리의 신뢰성 및 용량 정보의 정확성을 파악하는 것이 필요하다. 이 논문에서는 쓰레기 매립의 표준화를 위한 일환으로 쓰레기 체적을 주기적으로 계산하는 알고리즘을 제시하였다. 스테레오 카메라 캘리브레이션 이후에 대상체의 표면에 대한 포인트 클라우드(point cloud)를 얻을 수 있었으며 이것을 물체의 체적 계산 알고리즘의 입력으로 선택하였다, 비균일 삼각 격자 기반 메싱(non-uniform triangular meshing) 방법에 기초한 두 개의 체적 계산 알고리즘을 제안하였으며 알고리즘의 타당성을 시뮬레이션과 실제 실험을 통해 입증하였다. 제시된 알고리즘은 쓰레기 매립의 체적 계산 뿐 만이 아니라 삼차원 객체의 일반적인 체적 계산을 위한 알고리즘으로도 사용될 수 있다.

An efficent method of binocular data reconstruction

  • Rao, YunBo;Ding, Xianshu;Fan, Bojiang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권9호
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    • pp.3721-3737
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    • 2015
  • 3D reconstruction based on binocular data is significant to machine vision. In our method, we propose a new and high efficiency 3D reconstruction approach by using a consumer camera aiming to: 1) address the configuration problem of dual camera in the binocular reconstruction system; 2) address stereo matching can hardly be done well problem in both time computing and precision. The kernel feature is firstly proposed in calibration stage to rectify the epipolar. Then, we segment the objects in the camera into background and foreground, for which system obtains the disparity by different method: local window matching and kernel feature-based matching. Extensive experiments demonstrate our proposed algorithm represents accurate 3D model.