Coordinates Transformation and Correction Techniques of the Distorted Omni-directional Image

왜곡된 전 방향 영상에서의 좌표 변환 및 보정

This paper proposes a coordinate correction technique using the transformation of 3D parabolic coordinate function and BP(Back Propagation) neural network in order to solve space distortion problem caused by using catadioptric camera. Although Catadioptric camera can obtain omni-directional image at all directions of 360 degrees, it makes an image distorted because of an external form of lens itself. Accordingly, To obtain transformed ideal distance coordinate information from distorted image on 3 dimensional space, we use coordinate transformation function that uses coordinates of a focus at mirror in the shape of parabolic plane and another one which projected into the shape of parabolic from input image. An error of this course is modified by BP neural network algorithm.

본 논문에서는 카타디옵트릭 카메라를 사용할 때 발생하는 공간 왜곡 문제를 해결하기 위해 3차원 포물면 좌표 변환 함수와 신경회로망을 이용한 좌표 변환 및 보정 기법을 제안한다. 본 연구에서 사용하는 포물면 거울을 이용한 카타디옵트릭 카메라는 360$^{\circ}$의 전 방향 영상을 얻을 수 있으나, 렌즈의 외형에 의해 영상이 왜곡되어 나타나는 특징을 가지고 있다. 따라서 3차원 공간상에서 왜곡 영상에서의 좌표를 실제 거리 좌표로 변환하기 위해 포물면 거울 초점과 이미지 상의 좌표를 포물면 거울 위로 투영시킨 좌표를 이용한 좌표 변환 함수를 사용한다. 이 과정에서 발생하는 오차를 BP(Back propagation) 신경망 알고리즘으로 수정한다.