• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권6호
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• pp.2044-2059
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• 2022

Recent works have shown that the geometric constraint can be harnessed to boost the performance of CNN-based camera localization. However, the existing strategies are limited to imposing image-level constraint between pose pairs, which is weak and coarse-gained. In this paper, we introduce a pixel-level epipolar geometry constraint to vanilla localization framework without the ground-truth 3D information. Dubbed EpiLoc, our method establishes the geometric relationship between pixels in different images by utilizing the epipolar geometry thus forcing the network to regress more accurate poses. We also propose a variant called EpiSingle to cope with non-sequential training images, which can construct the epipolar geometry constraint based on a single image in a self-supervised manner. Extensive experiments on the public indoor 7Scenes and outdoor RobotCar datasets show that the proposed pixel-level constraint is valuable, and helps our EpiLoc achieve state-of-the-art results in the end-to-end camera localization task.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.1121-1125
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• 2003

In this paper we deal with visual servoing that can control a robot arm with a camera using information of images only, without estimating 3D position and rotation of the robot arm. Here it is assumed that the robot arm is calibrated and the camera is uncalibrated. We use a pinhole camera model as the camera one. The essential notion can be show, that is, epipolar geometry, epipole, epipolar equation, and epipolar constrain. These play an important role in designing visual servoing. For easy understanding of the proposed method we first show a design in case of the calibrated camera. The design is constructed by 4 steps and the directional motion of the robot arm is fixed only to a constant direction. This means that an estimated epipole denotes the direction, to which the robot arm translates in 3D space, on the image plane.

• 한국지리정보학회지
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• 제17권4호
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• pp.156-166
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• 2014

2014년 현재 한국항공우주연구원에서는 아리랑 위성 2호와 3호 등 총 2기의 고해상도 광학위성을 운용 중이다. 특히 아리랑 위성 3호는 동일궤도 스테레오 영상 취득이 가능하기 때문에 목표 지역의 3차원 정보추출에 유리한 기능을 가지고 있으나, 위성운영의 특수성 및 영상 취득 효율 등의 이유로 특별한 경우를 제외하고는 주로 단영상 획득을 주로 수행한다. 따라서 본 연구에서는 아리랑 2호와 3호의 이종 영상 조합으로 관심 대상지에 대한 3차원 공간정보를 취득할 수 있도록 단일 영상 조합에 기반한 입체 기하를 분석하고 에피폴라 영상을 생성하여 그 품질을 확인하였다. 분석은 RPCs(Rational Polynomial Coefficients)에 기반한 piecewise기법을 이용하여 진행되었고, 2차원 포물선 형태의 에피폴라 커브 및 3차 다항식에 기반한 에피폴라 영상 변환이 필요함을 알 수 있었다. 최종적으로 생성된 에피폴라 영상은 영상 전반에 걸쳐 종시차가 1화소로 최소화될 수 있었으며 두 영상간의 해상도 또한 정규화 되어 3차원 디스플레이 및 디지타이징에 활용될 수 있다.

• 대한공간정보학회지
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• 제15권4호
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• pp.81-88
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• 2007

선형 CCD 센서에 의해 획득되는 위성영상의 기하는 프레임 카메라 영상의 기하와는 차이점을 가지고 있다. 이는 각 스캔 선마다 영상의 외부표정요소가 다르기 때문에 발생한다. 따라서 기존의 프레임 영상에 사용되었던 에피폴라 기하와는 다른 기하가 필요하게 된다. 이와 같은 관점에서, 본 연구에서는 대표적인 선형 CCD 센서를 사용하여 촬영된 IKONOS 위성영상을 이용하여 에피폴라 영상을 제작하기 위한 영상 재배열 방법에 대한 연구를 수행하였으며, 영상의 투영조건을 중심투영이 아닌 평행투영으로 간주하여 구성된 2D 부등각 센서모델을 적용하였다. 이센서 모델에 의해 구성된 에피폴라 선식으로부터 유도된 정규 매개변수와 부등각 변환을 적용하여 에피폴라 재배열영상을 제작하였다. 결과로써, 2D 부등각 센서모델의 정확도가 검증되었으며, 제작된 에피폴라 영상을 사용하여 추출된 3차원 위치정확도는 IKONOS의 RFM 위치정확도와 유사하게 도출되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제18권4호
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• pp.233-242
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• 2002

본 논문에서는 위성 궤도 정보를 사용하지 않는 새로운 에피폴라 기하모델을 제안하고, 선형 Pushbroom 영상의 에피폴라 기하모델을 위한 방법들과 정량적으로 비교 분석을 한다. 정량적 분석에 사용된 에피폴라 기하모델은 항공영상에 적용되는 중심투영(Perspective) 센서의 에피폴라 기하모델, Gupta와 Hartley의 에피폴라 기하모델, 궤도정보를 사용하는 Orun과 Natarajan 센서모델의 에피폴라 기하모델이다. 대전과 보령의 SPOT 영상과 대전과 논산의 KOMPSAT 영상에 대해 지상기준점, 지상기준점에서 생성한 모델링데이터, 위성 궤도정보 및 숙련된 운영자가 추출한 독립검사점을 사용하여 실험을 수행하였다. 실험 결과에 따르면 중심투영 센서의 에피폴라 기하모델과 Gupta와 Hartley의 에피폴라 기하모델은 평균적으로 1픽셀 이내의 정확도를 보였으나 일부 검사점에서 높은 오차를 보였다. 제안한 에피폴라 기하모델은 중심투영 센서나 Gupta와 Hartley의 에피폴라 기하모델보다 정확도가 높고, 궤도 정보를 사용하는 Orun과 Natarajan 센서 모델의 에피폴라 기하모델과 유사한 정확도를 보였다.

• 한국BIM학회 논문집
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• 제5권2호
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• pp.46-54
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• 2015

Vision-based tracking has been proposed as a means to efficiently track a large number of construction resources operating in a congested site. In order to obtain 3D coordinates of an object, it is necessary to employ stereo-vision theories. Detecting and tracking of multiple objects require an entity matching process that finds corresponding pairs of detected entities across the two camera views. This paper proposes an efficient way of entity matching for tracking of construction workers. The proposed method basically uses epipolar geometry which represents the relationship between the two fixed cameras. Each pixel coordinate in a camera view is projected onto the other camera view as an epipolar line. The proposed method finds the matching pair of a worker entity by comparing the proximity of the all detected entities in the other view to the epipolar line. Experimental results demonstrate its suitability for automated entity matching for 3D vision-based tracking of construction workers.

• ETRI Journal
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• 제34권1호
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• pp.87-97
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• 2012

This study presents an automatic matching method for generating a dense, accurate, and discontinuity-preserved digital surface model (DSM) using multiple images acquired by an aerial digital frame camera. The proposed method consists of two main procedures: area-based multi-image matching (AMIM) and stereo-pair epipolar line matching (SELM). AMIM evaluates the sum of the normalized cross correlation of corresponding image points from multiple images to determine the optimal height of an object point. A novel method is introduced for determining the search height range and incremental height, which are necessary for the vertical line locus used in the AMIM. This procedure also includes the means to select the best reference and target images for each strip so that multi-image matching can resolve the common problem over occlusion areas. The SELM extracts densely positioned distinct points along epipolar lines from the multiple images and generates a discontinuity-preserved DSM using geometric and radiometric constraints. The matched points derived by the AMIM are used as anchor points between overlapped images to find conjugate distinct points using epipolar geometry. The performance of the proposed method was evaluated for several different test areas, including urban areas.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제51권5호
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• pp.212-219
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• 2002

In this paper, the epipolar geometry, genera17y used as a pin-hole camera model, is newly adapted to our proposed method that enables the affine reconstruction of the 3D object from two projected views. The proposed method models the projective projection of inherent X-ray imaging system, obviates the need to attach artifirially constructed material on the body, and requires none of the prior-knowledge regarding to intrinsic and extrinsic parameters of two X-ray imaging systems. The optimum numerical solution is obtained by applying the least mean square estimator to corresponding points on two projected X-ray planes. The performance of this proposed method is Quantitatively analyzed using computer synthesized model of Cochlear implantation electrodes. In simulated experiments, the propnsed method is insensitive to the added random noise, the scaling factor change, the center point change, and rotational angular change between two projection planes, as well as enables the stable 3D reconstruction in least square sense even in worst testing cases.

• 한국측량학회지
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• 제26권6호
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• pp.633-641
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• 2008

본 논문은 에피폴라기하를 이용하여 신속하게 폐색지역을 탐지하고 유사한 패턴을 자동으로 찾아 폐색지역을 복원하여 정밀 정사투영영상을 자동적으로 생성하기 위한 방법을 제안한다. 기존에는 건물에 대한 부가적인 정보를 이용하여 영상의 폐색지역을 탐지하였지만, 본 논문에서는 카메라의 외부표정요소와 DTM 정보만을 이용하여 폐색지역을 자동으로 탐지하고 탐지된 폐색지역에 대한 복원은 우선적으로 중복된 영상을 사용하여 복원을 수행한 후, K-평균 군집화 알고리즘을 사용하여 대표 패턴을 찾아 폐색지역을 완벽하게 복원한다. 이 때, 중복된 영상의 동일한 지역을 자동으로 빠르게 탐지하기 위해 에피폴라 알고리즘을 사용한다.

• 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.