• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.227-230
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• 2009

본 논문은 전방향 스테레오 카메라를 이용한 거리 측정을 위해 반드시 수행되어야 하는 전방향 카메라의 교정방법에 관해 기술한다. 전방향 스테레오 카메라의 교정에 있어서, 두 대의 전방향 카메라를 각각 독립적으로 교정하거나 두 대의 카메라의 베이스라인이 크지 않은 경우의 교정은 기존의 연구된 다양한 방법을 통해 가능하다. 그러나 전방향 스테레오 카메라를 이용하여 원거리를 측정하기 위해서는 베이스라인이 충분히 커야 하며, 충분히 큰 베이스라인은 두 대의 전방향 카메라를 동시에 교정하는 것이 매우 힘들다. 이는 두 대의 전방향 카메라에서 촬영된 교정을 위한 테스트패턴의 크기가 최소한 한 대의 전방향 카메라에서 매우 작은 크기로 나타나기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 베이스라인이 큰 두 대의 전방향 카메라의 교정을 위한 방법을 제안하고 실험을 통해 입증한다.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.10 no.6
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• pp.10-17
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• 2010

This paper presents a calibration method of an omnidirectional stereo camera which may be essentially performed for distance measurement to a certain point. In the calibration of the omnidirectional stereo camera, the independent calibrations of two cameras or the calibration of a stereo camera having the small baseline is feasible applying many methods studied in the past. However, the baseline should be large enough for long distance measurement by the omnidirectional stereo camera, since it is not easy to calibrate two cameras with a large baseline at the same time. It is because a test pattern for the calibration, which is simultaneously captured by two omnidirectional cameras, appears too small in at least one of the omnidirectional cameras. It causes inaccurate calibration. In this paper, therefore, we propose a calibration method of the omnidirectional stereo camera with a large baseline and empirically verify its feasibility.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2007.02a
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• pp.994-999
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• 2007

전방향(omnidirectional) 카메라 시스템은 보다 적은 수의 영상으로부터 주변 장면(scene)에 대한 많은 정보를 취득할 수 있는 장점이 있기 때문에 전방향 영상을 이용한 자동교정(self-calibration)과 3차원 재구성 등의 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 기존에 제안된 교정 방법들을 이용하여 추정된 사영모델(projection model)의 정확성을 검증하기 위한 새로운 방법이 제안된다. 실 세계에서 다양하게 존재하는 직선 성분들은 전방향 영상에 컨투어(contour)의 형태로 사영되며, 사영모델과 컨투어의 양 끝점 좌표 값을 이용하여 그 궤적을 추정할 수 있다. 추정된 컨투어의 궤적과 영상에 존재하는 컨투어와의 거리 오차(distance error)로부터 전방향 카메라의 사영모델의 정확성을 검증할 수 있다. 제안된 방법의 성능을 평가하기 위해서 구 맵핑(spherical mapping)된 합성(synthetic) 영상과 어안렌즈(fisheye lens)로 취득한 실제 영상에 대해 제안된 알고리즘을 적용하여 사영모델의 정확성을 판단하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.16 no.6
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• pp.4108-4114
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• 2015

An image acquisition by using an optical mirror is called as a catadioptric method. The catadioptric imaging method is generally used for acquisition of 360-degree all directional visual information in an image. An exemplar omnidirectional optical mirror is the bowl-shaped hyperbolic mirror. In this paper, a single camera omnidirectional stereo imaging method is studied with an additional concave lens. It is possible to obtain 3 dimensional coordinates of environmental objects from the omnidirectional stereo image by matching the stereo image having different view points. The omnidirectional stereo imaging system in this paper is cost-effective and relatively easy for correspondence matching because of consistent camera intrinsic parameters in the stereo image. The parameters of the imaging system are extracted through 3-step calibration and the performance for 3-dimensional coordinates reconstruction is verified through experiments in this paper. Measurable range of the proposed imaging system is also presented by depth-resolution analysis.

• ICROS
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• v.19 no.4
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• pp.32-38
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• 2013

전방향 영상 시스템은 한 장의 영상에 360도 모든 방향의 영상정보를 담을 수 있는 영상획득 시스템을 의미한다. 기하광학소자를 이용하여 사람의 눈이나 기존의 카메라로는 한 번에 볼 수 없는 매우 넓은 범위의 영상데이터를 효율적으로 얻을 수 있다. 또한 전방향 영상획득의 원리와 시점이 다른 두 영상, 즉 스테레오 영상획득의 원리를 적용한 전방향 스테레오 영상 시스템은 두 영상간의 정합을 통해 3차원 거리를 측정할 수 있다는 특징이 있다. 본 고에서는 전방향 스테레오 영상획득에 관해 기존에 제안된 연구결과들의 광학적 원리와 장단점을 조사, 비교하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.44 no.5
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• pp.35-44
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• 2007

Since the omnidirectional camera system with a very large field of view could take many information about environment scene from few images, various researches for calibration and 3D reconstruction using omnidirectional image have been presented actively. Most of line segments of man-made objects we projected to the contours by using the omnidirectional camera model. Therefore, the corresponding contours among images sequences would be useful for computing the camera transformations including rotation and translation. This paper presents a novel two step minimization method to estimate the extrinsic parameters of the camera from the corresponding contours. In the first step, coarse camera parameters are estimated by minimizing an angular error function between epipolar planes and back-projected vectors from each corresponding point. Then we can compute the final parameters minimizing a distance error of the projected contours and the actual contours. Simulation results on the synthetic and real images demonstrated that our algorithm can achieve precise contour matching and camera motion estimation.

• Journal of Korea Game Society
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• v.7 no.4
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• pp.63-70
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• 2007

Since the fisheye lens has a wide field of view, it can capture the scene and illumination from all directions from far less number of omnidirectional images. Due to these advantages of the omnidirectional camera, it is widely used in surveillance and reconstruction of 3D structure of the scene In this paper, we present a new self-calibration algorithm of omnidirectional camera from uncalibrated images by considering the inlier distribution. First, one parametric non-linear projection model of omnidirectional camera is estimated with the known rotation and translation parameters. After deriving projection model, we can compute an essential matrix of the camera with unknown motions, and then determine the camera information: rotation and translations. The standard deviations are used as a quantitative measure to select a proper inlier set. The experimental results showed that we can achieve a precise estimation of the omnidirectional camera model and extrinsic parameters including rotation and translation.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.45 no.6
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• pp.125-132
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• 2008

Omnidirectional camera system with a wide view angle is widely used in surveillance and robotics areas. In general, most of previous studies on estimating a projection model and the extrinsic parameters from the omnidirectional images assume corresponding points previously established among views. This paper presents a novel omnidirectional camera calibration based on automatic contour matching. In the first place, we estimate the initial parameters including translation and rotations by using the epipolar constraint from the matched feature points. After choosing the interested points adjacent to more than two contours, we establish a precise correspondence among the connected contours by using the initial parameters and the active matching windows. The extrinsic parameters of the omnidirectional camera are estimated minimizing the angular errors of the epipolar plane of endpoints and the inverse projected 3D vectors. Experimental results on synthetic and real images demonstrate that the proposed algorithm obtains more precise camera parameters than the previous method.

• Journal of Broadcast Engineering
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• v.11 no.4 s.33
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• pp.396-406
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• 2006

This paper proposes an omni-directional image generation algorithm with parametric image compensation. The algorithm generates an omni-directional image by transforming each planar image to the spherical image on spherical coordinate. Parametric image compensation method is presented in order to compensate vignetting and illumination distortions caused by properties of a camera system and lighting condition. The proposed algorithm can generates realistic and seamless omni-directional video and synthesize any point of view from the stitched omni-directional image on the spherical image. Experimental results show that the proposed omni-directional system with vignetting and illumination compensation is approximately $1{\sim}4dB$ better than that which does not consider the said effects.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2013.06a
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• pp.331-334
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• 2013

본 논문에서는 차량에 부착된 4대의 어안렌즈 카메라 영상을 이용하여 차량 주위 전방향의 주변 정보를 포함하는 정합 영상을 생성하고, 생성된 정합 영상에서 차선을 검출하는 알고리즘을 제안한다. 기존의 전방 카메라만을 이용하여 차선을 검출하는 방법들은 안개와 같이 기상 환경이 안 좋은 경우 가시거리가 짧아져 정상적인 차선 검출이 어려운 문제가 있다. 이에 반해 4대의 어안렌즈 카메라로 차량의 주변을 촬영한 영상은 기상 환경에 영향을 적게 받아 안정적인 차선 검출에 용이하다. 어안렌즈 카메라로 촬영한 영상은 왜곡이 심하기 때문에 왜곡 보정을 수행한 후 차량 위에서 아래로 내려다본 시점으로 투영 변환하여 하나의 영상으로 정합한다. 정합영상에서 관심영역을 설정한 후 차선 후보 영역을 검출하고, 검출된 후보 영역들로 차선을 직선으로 모델링한다. 점선 차선 구간이나 차량 흔들림에 대응하기 위해 직선으로 모델링된 차선 정보의 차선 각도와 차량으로부터 거리 정보를 칼만 필터 기반 추적 및 보정하여 안정적으로 차선 검출을 수행한다. 실험 결과 제안하는 방법은 실선구간에서 99.57%, 점선구간에서는 90.48%의 검출 정확도를 가진다.