• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.26 no.3B
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• pp.302-314
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• 2001

많은 비전 응용에서 카메라의 광축은 영상 평면과 직교한다는 가정을 한다. 그러나 가정아래 전통적인 왜곡 영상 보정 방법은 렌즈의 방사(radial) 왜곡과 이탈(decentering) 왜곡만을 고려하고 있다. 그러나 렌즈의 광축(optical axis)과 영상 켈리브레이션 평면이 직교하지 않을 경우는 평면 투명 변환과 카메라 자체의 렌즈 왜곡이 복합되어 나타나게 되므로 기존 방법만으로는 이러한 복합왜곡을 보정할 수 없다. 본 논문에서는 일방 방사왜곡 뿐만 나이라 평면 투명변환과 렌즈왜곡이 동시 존재하는 영상 시스템에서도 적용 가능한 왜곡 영상 자동 보정 방법을 제한한다. 제안한 복합 왜곡 모델은 평면 투명 변환 모델과 렌즈의 방사 왜곡 모델로부터 유도하고, 계수 추출 알고리듬은 비 선형 최소화 기법인 Levenberg-Marquart 방법에 기반을 둔다. 실험은 이상형 격자 영상에 임의 왜곡 계수를 적용한 영상과 WebCam 카메라의 실제 왜곡 영상을 가지고 실시하였고, 기존 방법과 제안한 방법의 보정율을 비교 평가하였다. 실험결과 제안한 방법은 렌즈 왜곡만 있는 경우에도 기존 방법보다 우수하였으며, 복합왜곡 환경에서도 97% 이상의 보정율로 아주 견고하게 적용 가능한 것으로 나타났다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.8 no.12
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• pp.1923-1932
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• 2013

In order to solve the problem of severely distorted images from a wide-angle camera, we propose a calibration method which corrects a radial distortion in wide-angle images by estimation and validation of camera model. First, we estimate a camera model consisting of intrinsic and extrinsic parameters from calibration patterns, where intrinsic parameters are the focal length, the principal point and so on, and extrinsic parameters are the relative position and orientation of calibration pattern from a camera. Next we validate the estimated camera model by re-extracting corner points by inversing the model to images. Finally we correct the distortion of the image using the validated camera model. We confirm that the proposed method can correct the distortion more than 80% by the calibration experiments using the lattice shaped pattern images captured from a general web camera and a wide-angle camera.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.17 no.12
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• pp.49-60
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• 2012

In this paper, we propose a hardware design for correction of barrel distortion using the nearest coordinates in the corrected image. Because it applies the nearest distance on corrected image rather than adjacent distance on distorted image, the picture quality is improved by the image whole area, solve the staircase phenomenon in the exterior area. But, because of additional arithmetic operation using design of bilinear interpolation, required arithmetic operation is increased. Look up table(LUT) structure is proposed in order to solve this, coordinate rotation digital computer(CORDIC) algorithm is applied. The results of the synthesis using Design compiler, the design of implementing all processes of the interpolation method with the hardware is higher than the previous design about the throughput, In case of the rear camera, the design of using LUT and hardware together can reduce the size than the design of implementing all processes with the hardware.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.151-151
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• 2020

표면영상유속측정법은 영상을 이용한 비접촉식 유속 측정 방법으로 카메라 외에 별도로 고가의 장비를 구매할 필요가 없을 뿐 아니라 현장 상황을 영상으로 확인할 수 있기 때문에 현장조사인력이 필요 없어 경제적이고, 안전하다는 장점을 갖고 있는 하천 유속 측정 방법이다. 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 영상의 물리거리를 정확하게 계산할 수 있어야 한다. 카메라를 이용하여 실제 하천 영상을 촬영한 영상은 카메라 렌즈에 의한 왜곡이 필연적으로 발생하게 되고 이는 영상 내의 변위 산정 시에도 영향을 미친다. 특히 드론을 활용하여 넓은 하천 영역을 촬영할 경우 카메라 렌즈에 의한 왜곡은 실제 물리 변위 계산 정확도에 큰 영향을 미치게 된다. 이에 본 연구에서는 카메라 왜곡이 영상 내 변위 산정 결과의 정확도에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 결과 카메라 렌즈 왜곡은 영상 중심에서 방사방향으로 점점 크게 발생하고 왜곡 정도는 비선형적으로 나타났으며, 변위 측정 오차는 영상의 중앙부에서는 거의 차이가 없었으며, 영상 외곽부에서 최대 오차가 발생하는 것으로 나타났다. 그리고 카메라 렌즈 왜곡 보정을 실시하게 되면 영상 전체적으로 변위측정 오차는 모두 제거할 수 있는 것으로 확인하였다. 따라서 카메라 렌즈 왜곡 보정을 실시하여 표면영상유속 측정 결과의 정확도를 개선할 수 있는 것으로 나타났다. 향후 카메라 렌즈 왜곡 보정을 실시한다면 하천의 표면유속을 보다 정확하게 측정할 수 있을 것으로 기대한다.

• The KIPS Transactions:PartB
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• v.10B no.4
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• pp.373-380
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• 2003

Most of low cost digital cameras reveal relatively high lens distortion. The purpose of this research is to compensate the degradation of image quality due to the geometrical distortion of a lens system. The proposed method consists of two stages : calculation of a lens distortion coefficient by a simplified version of Tsai´s camera calibration and subsequent image warping of the original distorted image to remove geometrical distortion based on the calculated lens distortion coefficient. In the lens distortion coefficient calculation stage, a practical method for handling scale factor ratio and image center is proposed, after which its feasibility is shown by measuring the performance of distortion correction using a quantitative image quality measure. On the other hand, in order to apply image warping via inverse spatial mapping using the result of the lens distortion coefficient calculation stage, a cubic polynomial derived from an adopted radial distortion lens model must be solved. In this paper, for the purpose of real-time operation, which is essential for embedding into an information device, an approximated solution to the cubic polynomial is proposed in the form of a solution to a quadratic equation. In the experiment, potential for real-time implementation and equivalence in performance as compared with that from cubic polynomial solution are shown.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.51 no.10
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• pp.147-153
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• 2014

In this paper, we present a non-dyadic lens distortion correction model and image restoration method based on local self-similarity to remove jagging and blurring artifacts in the peripheral region of the geometrically corrected image. The proposed method can be applied in various application areas including vehicle real-view cameras, visual surveillance systems, and medical imaging systems.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.39 no.6
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• pp.559-566
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• 2011

This paper presents the flow passage design for a window cooling device, which have a conical poppet valve and an emissive orifice. Computational flow analysis and experiment are conducted according to the poppet strokes. The results show satisfactory flow characteristics that pressure is reduced enough to endure material strength and the flow does not choked inside window. The correction factor of discharge coefficients is found between 2-dimensional analysis and experiments, which is applied to control coolant flow rates of the window cooling device.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• v.8 no.1
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• pp.1-8
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• 2021

A surface image velocimeter (SIV) measures the velocity of a particle group by calculating the intensity distribution of the particle group in two consecutive images of the water surface using a cross-correlation method. Therefore, to increase the accuracy of the flow velocity calculated by a SIV, it is important to accurately calculate the displacement of the particle group in the images. In other words, the change in the physical distance of the particle group in the two images to be analyzed must be accurately calculated. In the image of an actual river taken using a camera, camera lens distortion inevitably occurs, which affects the displacement calculation in the image. In this study, we analyzed the effect of camera lens distortion on the displacement calculation using a dense and uniformly spaced grid board. The results showed that the camera lens distortion gradually increased in the radial direction from the center of the image. The displacement calculation error reached 8.10% at the outer edge of the image and was within 5% at the center of the image. In the future, camera lens distortion correction can be applied to improve the accuracy of river surface flow rate measurements.