High-qualtiy 3-D Video Generation using Scale Space

계위 공간을 이용한 고품질 3차원 비디오 생성 방법 -다단계 계위공간 개념을 이용해 깊이맵의 경계영역을 정제하는 고화질 복합형 카메라 시스템과 고품질 3차원 스캐너를 결합하여 고품질 깊이맵을 생성하는 방법-

In this paper, we present a new camera system combining a high-quality 3-D scanner and hybrid camera system to generate a multiview video-plus-depth. In order to get the 3-D video using the hybrid camera system and 3-D scanner, we first obtain depth information for background region from the 3-D scanner. Then, we get the depth map for foreground area from the hybrid camera system. Initial depths of each view image are estimated by performing 3-D warping with the depth information. Thereafter, multiview depth estimation using the initial depths is carried out to get each view initial disparity map. We correct the initial disparity map using a belief propagation algorithm so that we can generate the high-quality multiview disparity map. Finally, we refine depths of the foreground boundary using extracted edge information. Experimental results show that the proposed depth maps generation method produces a 3-D video with more accurate multiview depths and supports more natural 3-D views than the previous works.

본 논문은 고화질(high definition, HD) 복합형 카메라 시스템과 고품질(high-quality) 3차원 스캐너를 결합하여 다시점 비디오와 그에 상응하는 다시점 깊이맵을 생성하는 시스템을 제안한다. 복합형 카메라 시스템과 3차원 스캐너를 이용해 3차원 비디오를 생성하기 위해서는, 우선 움직임이 없는 배경영역에 대한 깊이정보를 고품질 3차원 스캐너를 이용해 미리 획득하고, 동적으로 움직이는 전경영역에 대해서는 다시점 카메라와 깊이 카메라를 결합한 복합형 카메라 시스템을 이용해 다시점 비디오와 깊이맵을 획득한다. 그리고 3차원 스캐너와 깊이카메라를 통해 획득한 깊이정보를 이용해 3차원 워핑(warping)을 적용하여 각 다시점 카메라를 위한 초기 깊이정보를 예측한다. 초기 깊이정보를 이용해 다시점 깊이를 예측하는 것은 다시점 카메라의 각 시점에서의 초기 깊이맵을 계산하기 위한 것이다. 고화질의 다시점 깊이맵을 생성하기 위해서 belief propagation 방법을 이용하여 초기 깊이맵을 정제한다. 마지막으로, 전경영역의 경계선 영역의 불규칙적인 깊이맵을 정제하기 위해 전경영역의 외곽선 정보를 추출하여 생성된 깊이맵의 경계선 영역을 다시한번 정제한다. 제안한 3차원 스캐너와 복합형 카메라를 결합한 시스템은 기존의 깊이맵 예측 방법보다 정확한 다시점 깊이맵을 포함하는 3차원 비디오를 생성할 수 있었으며, 보다 자연스러운 3차원 영상을 생성할 수 있었다.