초록
최근 원추곡선에 기반한 스테레오 비젼에 대한 연구가 주목을 받고 있는데, 이는 원추곡선이 행렬표현, 대응관계설정의 용이성, 그리고 실세계에서 쉽게 찾을 수 있다는 좋은 성질을 갖는다는 점에서 당연한 현상이라 여겨진다. 하지만, 일반적인 고차의 대수곡선에 대한 확장은 아직 성공적으로 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 기약인 대수곡선 (irreducible algebraic curve)은 실세계에서 많지 않지만, 직선과 원추곡선은 무수히 많고, 따라서 이들의 곱으로 주어지는 높은 차수의 대수곡선도 무수히 많다. 본고에서는 2이상의 임의의 차수를 가지는 대수곡선을 calibration된 두 대의 카메라를 가지고 스테레오 문제를 푼다. 대응관계설정과 복원, 두 가지 문제 모두에 대한 closed form solution을 제시한다. $f_1,\;f_2,\;{\pi}$를 각각 두 이미지 곡선, 공간상의 평면이라 하고, $VC_P(g)$를 평면곡선 g와 점 P로 만들어지는 원추곡선이라 하면, $VC_{O1}(f_1)\;=\;VC_{O1}(VC_{O2}(f_2)\;∩\;{\pi})$ 의 관계를 이용하여 미지수인 평면 ${\pi}$의 계수들, $d_1,\;d_2,\;d_3$에 대한 다항 방정식들을 얻을 수 있다. 약간의 변형을 통하여 $d_1$에 대한 다항 방정식을 얻을 수 있고, 이 방정식의 유일한 양수해는 나머지 과정에서 매우 중요한 역할을 한다. 그 이후에는 $O(n^2)$개의 일변수 다항식에 대한 계산만으로 모든 스테레오 문제를 해결한다. 이는 과거의 여러 개의 다변수 다항식의 공통근을 구해야 했던 방법에 비교된다. synthetic 데이터와 실제 이미지에 대한 실험은 우리의 알고리듬이 옳음을 보여준다.
Recently the stereo vision based on conics has received much attention by many authors. Conics have many features such as their matrix expression, efficient correspondence checking, abundance of conical shapes in real world. Extensions to higher algebraic curves met with limited success. Although irreducible algebraic curves are rather rare in the real world, lines and conics are abundant whose products provide good examples of higher algebraic curves. We consider plane algebraic curves of an arbitrary degree $n{\geq}2$ with a fully calibrated stereo system. We present closed form solutions to both correspondence and reconstruction problems. Let $f_1,\;f_2,\;{\pi}$ be image curves and plane and $VC_P(g)$ the cone with generator (plane) curve g and vertex P. Then the relation $VC_{O1}(f_1)\;=\;VC_{O1}(VC_{O2}(f_2)\;∩\;{\pi})$ gives polynomial equations in the coefficient $d_1,\;d_2,\;d_3$ of the plane ${\pi}$. After some manipulations, we get an extremely simple polynomial equation in a single variable whose unique real positive root plays the key role. It is then followed by evaluating $O(n^2)$ polynomials of a single variable at the root. It is in contrast to the past works which usually involve a simultaneous system of multivariate polynomial equations. We checked our algorithm using synthetic as well as real world images.