• 제목/요약/키워드: lens distortion

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스카라 로봇의 자세 보정을 위한 카메라 모델링 및 캘리브레이션 (Camera Modeling and Calibration for Kinematic Calibration of a SCARA Robot)

  • 왕한흥
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.65-69
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    • 1997
  • This paper presents a new approach to the calibration of a SCARA robot orientation with a camera modeling that accounts for major sources of camera distortion, namely, radial, decentering, and thin prism distortion. Radial distortion causes an inward or outward displacement of a given image point from its ideal location. Actual optical systems are subject to various degrees of decentering, that is, the optical centers of lens elements are not strictly collinear. Thin prism distortion arises from imperfection in lens design and manufacturing as well as camera assembly. It is our purpose to develop the vision system for the pattern recognition and the automatic test of parts and to apply the line of manufacturing.

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산업용 로봇의 자세 보정을 위한 카메라 모델링 (Camera Modeling for Kinematic Calibration of a Industrial Robot)

  • 왕한흥;장영희;김종수;이종붕;한성현
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2001년도 추계학술대회(한국공작기계학회)
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    • pp.117-121
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    • 2001
  • This paper presents a new approach to the calibration of a SCARA robot orientation with a camera modeling that accounts for major sources of camera distortion, namely, radial, decentering, and thin prism distortion. Radial distortion causes an inward or outward displacement of a given image point from its ideal location. Actual optical systems are subject to various degrees of decentering, that is, the optical centers of lens elements are not strictly collinear. Thin prism distortion arises from imperfection in lens design and manufacturing as well as camera assembly. It is our purpose to develop the vision system for the pattern recognition and the automatic test of parts and to apply the line of manufacturing.

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초점거리 변화에 따른 렌즈 왜곡의 경험적 모델링 (Empirical Modeling of Lens Distortion in Change of Focal Length)

  • 정성수;우선규;허준
    • 한국측량학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.93-100
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    • 2008
  • 줌 렌즈를 이용해 피사체를 촬영할 때 카메라 렌즈의 줌, 포커스, 조리개수치와 같은 요소들은 촬영 현장의 상황에 따라 변하게 된다. 특히 줌 조작을 하여 카메라 렌즈의 초점거리를 변화시키면 렌즈의 기하학적 배열은 크게 변하기 때문에 렌즈모델도 그에 따라 변하게 된다. 본 연구에서는 일반적인 카메라의 촬영 조건하에서 줌 조작시 렌즈모델이 어떻게 변하는지를 조사하였다. 이를 위해 포커스와 조리개 등의 요소를 카메라가 임의로 조절하는 상황에서도 모델의 각 요소들을 효과적으로 모델링할 수 있는지를 검토해보았다. 이를 위해 렌즈모델 추정을 위한 이미지를 촬영후 각각의 초점거리별로 자체검정을 실시하여 렌즈모델의 각 변수들을 수집하고 정리하였다. 그리고 수집된 데이터에서 패턴을 찾아 매개변수의 변화 양상이 특정한 패턴을 보이는지 관찰하였다. 그 결과 포커스와 조리개 수치를 통제하지 않는 조건임에도 불구하고 방사왜곡과 관련된 매개변수에서 일정한 패턴이 관찰되었으며 특히 방사왜곡의 2차항의 계수가 뚜렷한 선형성을 가지고 있음이 확인되었다. 이 계수를 모델링하고 촬영시의 초점거리를 알고 있으면 영상 촬영시 줌 조작을 하여도 별도의 자체검정 과정 없이 영상의 왜곡을 상당부분 제거할 수 있을 것으로 기대된다.

Hybrid 비구면 렌즈를 이용한 Eye glass Display용 광학시스템의 최적화 (Optimization of optical design for Eye Glass Display using hybrid aspheric lens)

  • 김태하;박광범;박영수;김휘운;석종민;문현찬
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자 분야
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    • pp.123-126
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    • 2005
  • Eye Glass Display (EGD) with microdisplay to realize the virtual display can make the large screen, so virtual image has been developed by using microdisplay panel. This paper shows study of low cost lens design and simulation for microdisplay system with 0.6"LCoS panel. Lens design optimized consider to spherical aberration, astigmatism, distortion, and chromatic aberration. Code V is used and it designed an aspheric lens about exit pupil 6mm, eye relief 20mm and 35 degree of field of view (FOV). With the application this aspheric lens to liquid crystal on silicon (LCOS) type's microdisplay, virtual image showed 50 inch at 2m. One side of the aspheric lens was constituted from diffractive optical element (DOE) for the improvement in a performance. It had less than 2.5% of distortion value and modulation transfer function in axial had 20% of resolution with 32 lp/mm spatial frequency. The optical system is suitable for display of 15.6 mm-diagonal with SVGA.

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스마트폰 카메라의 기하학적 검정과 정확도 평가 (Geometric Calibration and Accuracy Evaluation of Smartphone Camera)

  • 김진수;진청길;이성규;이선구;최철웅
    • 대한공간정보학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.115-125
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    • 2011
  • 최근 이슈가 되어온 스마트폰에는 고해상도 카메라, Assisted GPS, 가속도계, 자이로스코프, 그리고 자기 계측 센서와 같이 측량에 직접 이용할 수 있는 다양한 센서들이 탑재되어 있다. 본 연구는 고해상도 영상을 제공하는 스마트폰 카메라를 검정하고 그 정확도를 평가함으로써, 사진측량에 스마트폰 영상의 활용 가능성을 제시하는데 그 목적을 둔다. 먼저, 스마트폰 카메라의 정확도 평가에 앞서 각 카메라의 렌즈 왜곡을 보정하기 위한 카메라 검정이 이루어졌고, 이 과정에서 광속조정에 의해 계산된 영상 좌표 및 대상물 좌표의 정확도를 분석하였다. 또한, 3차원 위치 결정에 있어 렌즈 왜곡 계수의 고려 유무에 따른 결과 분석이 이루어졌고, 최종적으로 측량용 카메라에 대한 스마트폰 카메라의 상대 정확도를 평가하였다. 그 결과, 스마트폰 카메라의 왜곡 보정에 있어 고차항의 방사 왜곡 계수도 고려되어야 하며, 측량용 카메라에 의한 결과와 미소한 차이를 나타내어 사진측량에 스마트폰 영상의 활용 가능성이 클 것으로 기대된다.

Design of Off-axis Wide Angle Lens for the Automobile Application

  • Kim, Tae Young;Shin, Min-Ho;Kim, Young-Joo
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제17권4호
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    • pp.336-343
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    • 2013
  • Recently various types of driver assistance systems have been used for automobiles. In 2008, the U.S Congress passed a law which required that most cars be equipped with devices to warn objects behind the vehicle. Because of that, market of rear view cameras is expected to rise dramatically. Therefore many suppliers try to provide a wide angle camera for car makers. But a high distortion is caused by the wide angle might result in lower image quality. In order to improve the image quality, normally we use an algorithm to correct a distortion. Though we can improve the distorted image by correction algorithm, we must pay more cost to use it. In this paper, we propose a new optical system reducing a distortion in contrast to a conventional lens without cost. In other words, we can see only an area of interest. That is similar to reducing a field of view. Using a new optical system, we can get a less distorted image. In order to view an area of interest, we introduce an off axis optical system having refractive surfaces and reflective surfaces. In this paper, we describe the results of design and, evaluation of an off axis wide angle compact imaging system. In comparison to conventional wide angle lens, we can get the improvement of MTF, distortion, and lateral color aberrations. And we also can reduce a total cost because we don't need the outer apparatus or bracket to mount on the car.

어안렌스 카메라의 영상왜곡보정처리 시스템 구현 (Image Distortion Correction Processing System Realization for Fisheye Lens Camera)

  • 류광렬;김자환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.2116-2120
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    • 2007
  • 본 논문은 어안 렌즈 카메라의 영상 왜곡 보정 처리 시스템 구현에 관한 것이다. 영상 보정 처리 알고리즘은 역맵핑기법을 적용하고 실시간 처리를 위해 DSP 프로세서를 사용하여 시스템을 구현하였다. 알고리즘 적용시 카메라의 왜곡 계수는 실시간 처리를 위해 룩업 테이블화하여 처리한다. 실험 결과, 원영상과 각도변화에 대한 PSNR 변화는 8.3%정도로 안정적 자연스러우며, 화질보다는 실시간 처리에 중점을 두어 한 프레임 $720{\times}480$ 왜곡영상 처리 시간이 약 31.3ms 소요되었다.

마이크로디스플레이시스템에서의 멀티미러를 갖는 렌즈 설계 (Lens Design For Microdisplay System With Multi-Mirrors)

  • 김혜경;윤동준;신승연;송문빈;김성호;박광범;최성호;문현찬
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 제13회 정기총회 및 2002년도 동계학술발표회
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    • pp.100-101
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    • 2002
  • This paper show lens design and simulation for microdisplay system with two mirror, Lens design optimized consider to spherical aberration, astigmatism, distortion, and chromatic aberration.

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표면영상유속측정법을 이용한 유속 측정 시 카메라 왜곡 영향 분석 (Analysis of Effect on Camera Distortion for Measuring Velocity Using Surface Image Velocimeter)

  • 이준형;윤병만;김서준
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제8권1호
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    • pp.1-8
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    • 2021
  • 표면영상유속측정법은 일반적으로 상호상관법을 이용하여 수표면을 촬영한 연속된 두 영상에서 입자군의 명암값 분포를 계산하여 입자군의 변위를 계산하고 이를 두 영상 사이의 시간 간격으로 나누어 입자군의 이동 속도를 산정하는 방법이다. 따라서 표면영상유속측정법으로 산정한 유속의 정확도를 높이기 위해서는 영상 내 두 입자군의 변위를 정확하게 계산하는 것이 무엇보다 중요하다. 즉, 분석하고자 하는 영상에서 입자군이 이동한 물리거리를 정확하게 계산할 수 있어야 한다. 하지만 카메라를 이용하여 실제 하천을 촬영한 영상은 카메라 렌즈에 의한 왜곡이 필연적으로 발생하게 되고 이는 영상 내의 변위 산정 시에도 영향을 미친다. 이에 본 연구에서는 간격이 일정한 격자보드를 이용해, 카메라 렌즈 왜곡이 변위 산정 결과에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 결과 카메라 렌즈 왜곡은 영상 중심에서 방사방향으로 점점 크게 나타났으며 변위 산정 오차는 영상 외곽에서 최대 8.10%, 영상 중심 부근에서 5% 이내로 나타났다. 따라서 표면영상유속측정법을 이용하여 하천의 유속 측정 시 카메라 렌즈 왜곡 보정을 실시하여 표면유속 측정 결과의 정확도를 개선하면 하천의 표면유속을 보다 정확하게 측정할 수 있을 것으로 기대된다.

신경회로망을 이용함 카메라 보정기법 개발 (Development of camera caliberation technique using neural-network)

  • 한성현;왕한홍;장영희
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.1617-1620
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    • 1997
  • This paper describes the camera caliberation based-neural network with a camera modeling that accounts for major sources of camera distortion, namely, radial, decentering, and thin prism distortion. Radial distoriton causes an inward or outward displacement of a given image point from its ideal location. Actual optical systems are subject to various degrees of decentering, that is the optical centers of lens elements are not strictly collinear. Thin prism distortion arises from imperfection in lens design and manufacturing as well as camera assembly. It is our purpose to develop the vision system for the pattern recognition and the automatic test of parts and to apply the line of manufacturing. The performance of proposed camera aclibration is illustrated by simulation and experiment.

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