Efficient generation of concentric mosaics using image-strip mosaicking

스트립 영상 배치를 이용한 동심원 모자익의 효율적인 생성

In general, image-based virtual environment is represented by panoramic images created by image mosaic algorithm. The cylindrical panoramic image supports the fixed-viewpoint navigation due to the constraints of construction. Shum proposed concentric mosaics to allow users to navigate freely within a circular area[10]. It is constructed by a sequence of images which is acquired from a regularly rotating camera. Concentric mosaics technique, proposed by Shum, is considered as 3D plenoptic function which is defined three parameters : distance, height and angle. In this paper, we suggest an effective method for creating concentric mosaics, in which we first align a set of strip images on the cylinder plane and stitch the aligned strips to build a panoramic image. The proposed method has no constraints such as regular panning motion of camera. Furthermore, our proposed method minimizes the use of interpolation image to create a novel view images from the concentric mosaics. It allows the result image on a novel view to have better quality with respect to the number of input images.

영상기반 가상현실 시스템에서 사용되는 가상환경은 영상모자익(image mosaics)을 통해 만들어진 파노라마 영상으로 표현할 수 있다. 이 경우 실린더 파노라마 영상은 생성 시 제약성 때문에 고정 시점에 방향만을 바꿀 수 있는 탐색을 지원하다. Shum은 가상환경 내에서 자유로운 시점이동을 제공하기 위해 카메라를 일정한 간격으로 회전시켜 얻은 영상으로부터 동심원을 이루는 여러 개의 실린더 형태인 광필드(light field)의 4차원 함수를 세 개의 파라미터, 즉 중심으로부터 거리, 높이, 각도의 3차원 함수로 단순화시킨 동심원 모자익(concentric mosaics)을 제안하였다[10]. 그러나, 이 방법은 카메라의 동일한 간격의 수평 회전운동에 의해 영상을 얻어야 하기 때문에 특별한 장치가 필요하고, 중심으로부터의 거리에 따라 카메라를 배치시켜 촬영함으로써 많은 영상을 처리해야하는 단점이 있다. 본 논문에서는 Shum의 동심원 모자익 생성시의 단점을 보완하기 위하여 영상 스트립을 실린더 평면에 배치시키는 방법을 이용한 효율적인 동심원 모자익 생성 알고리즘을 제안한다. 이는 영상 촬영 시 자유로운 수평 회전이 가능하여 부가적인 촬영장치가 필요하지 않다. 또한 새로운 시점에 대한 영상을 생성할 때, 보간 영상의 사용을 최소화하여 영상의 질을 향상시켰다.