• 정보처리학회논문지B
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• 제17B권3호
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• pp.215-226
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• 2010

구조광(structured-light)을 이용한 3차원 복원 기술은 카메라 영상과 프로젝터 영상에서 구조광 코드(code)의 일치점을 탐색하고 그 점의 3차원 좌표를 획득하는 기술이다. 일치점의 3차원 좌표를 계산하기위해서는 카메라와 프로젝터의 보정(calibration)이 선행되어야 한다. 또한 복원된 3차원 형상의 정확도는 카메라와 프로젝터의 보정 결과에 영향을 받는다. 기존의 카메라-프로젝터 보정 기술은 고가의 장치를 사용하거나 복잡한 알고리즘을 사용하여 시간과 비용에 대한 효율성이 낮았다. 본 논문에서는 쉽고도 정밀한 카메라-프로젝터 보정 기술을 제안하고자 한다. 제안하는 기술은 복잡한 장치 또는 알고리즘이 필요치 않고 영상처리 기술로만 구현이 가능하기 때문에 3차원 형상복원의 효율성을 높일 수 있다. 두 종류의 카메라-프로젝터 장치에 대한 보정 실험 결과를 보였으며, 보정된 카메라와 프로젝터의 투영 오차 및 월드 기준점의 3차원 복원 오차를 측정하여 제안하는 알고리즘의 정밀도를 분석하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2013년도 하계학술대회
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• pp.40-42
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• 2013

본 논문에서는 사각 평면이 아닌 실린더나 구 형태의 비평면 스크린에 고품질 파노라마 영상을 렌더링 하기 위해 스틸 카메라를 이용한 자동 캘리브레이션과 멀티 프로젝터를 이용한 파노라마 렌더링 시스템을 제안한다. 스틸 카메라를 이용한 비평면 스크린 캘리브레이션은 특정 패턴을 스크린에 투사하고 이를 촬영하여 프로젝터의 투사 왜곡을 보정하고 멀티 프로젝터간의 중첩 영역에 대한 보정을 자동 수행한다. 캘리브레이션이 완료된 이후에 멀티 프로젝터를 이용하여 고품질의 파노라마 비디오를 렌더링 하기 위해서 본 논문에서는 복수의 멀티 시스템과 동기화 카드를 이용하여 렌더링 시스템간의 재생 동기화를 수행 하였다. 제안하는 렌더링 시스템을 적용하면 기존의 전문가의 수동작업에 의한 인력 및 보정 시간을 줄일 수 있으며, 시스템 환경이 변하더라도 쉽게 적응적으로 렌더링 환경을 구축하는 것이 가능하고 고품질의 파노라마 비디오를 렌더링 하는 것이 가능하다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.213-224
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• 2010

본 논문에서는 보정 영상을 프로젝터가 표현할 수 있는 범위로 콘트라스트(contrast)를 조절하여 주는 요소(scaling factor)를 적용하여 색 보정영상을 획득하는 방법을 제안한다. 이 조절 요소는 입력영상과 사용된 표면의 평균 밝기를 이용하여 계산하였다. 또한 사용된 프로젝터 및 카메라의 특성화 과정에서 오는 오차와 부정확성을 해결하기 위하여 프로젝터와 카메라 양단간의 관계를 적용한다. 실험 결과에서 제안한 색 보정 방법이 임의의 표면으로 입력된 다양한 영상에 대하여 밝기를 유지하면서 클리핑 결함은 감소되어 화질이 개선된 것을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.432-435
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• 2000

로봇의 지능적 작업을 위해서는 3차원 공간에 대한 감각기능이 필수적이며, 이러한 목적으로 시각장치가 사용되었을 경우 보정은 여타 절차에 선행하게 된다. 실제 보정 과정중 중요한 것은 제어점들과 그들의 영상점을 획득하는 일과 이를 이용한 광학적, 기하학적 카메라의 파라메터 결정에 있다. 본 논문에서는 빔프로젝터와 컴퓨터에 의해 제어되는 양안시 장치를 활용하여 많은 수의 3차원 제어점들과 이들의 영상좌표값들을 간편하게 획득하는 방법을 서술한다. 또, 위치가 고정된 카메라의 경우와 달리 능동 카메라 장치는 그 파라메터의 일부가 변수가 되는데, 이 경우에 유용한 선형의 보정 기법을 제안한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (B)
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• pp.116-120
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• 2006

최근 유비쿼터스 환경에서 프로젝터를 기반으로 사용자가 원하는 위치에 영상을 제공하는 유비쿼터스 디스플레이 연구가 진행 중이다. 프로젝터는 투사방향에 따라 영상의 왜곡이 발생함으로써, 프로젝터 기반의 유비쿼터스 디스플레이는 왜곡된 영상을 보정하는 것이 매우 중요하다. 영상 보정을 위한 기존 연구는 특정마커를 설치하거나 특정 패턴의 영상을 투사하는 등의 선행 작업을 통해 기하보정을 수행한다. 이 방법들은 투사방향이 변화될 때마다 선행 작업을 요구하므로 실시간 기하보정을 수행할 수 없다는 단점이 있다. 본 논문은 특정마커나 카메라와 같은 별도의 장치 없이도 투사되는 방향에 따라 영상의 왜곡 정도를 예측하여 실시간으로 보정된 영상을 제공하는 기하보정 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 특정 보정장치를 사용하지 않고 보정함으로써, 약 27fps의 빠른 처리속도를 가진다. 또한 상용 리모컨을 사용하여 프로젝터의 투사방향을 쉽게 제어하는 편리한 인터페이스를 제공한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (B)
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• pp.766-768
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• 2005

최근 대형 디스플레이 및 웨어러블 컴퓨터의 등장과 함께 키보드와 마우스를 사용하는 일반 데스크탑 환경에서 벗어난 컴퓨터와의 자연스러운 상호 작용 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 스크린 정면에 놓인 프로젝터가 스크린과 그 위에 놓인 사용자의 손 위에 화면을 투영할 때 PC 카메라로 입력된 프레임 속에서 손의 영역을 인식하여 컴퓨터와 상호작용하게 하고자 한다. 이 경우에 투영된 빛이 사용자의 손 위에도 합쳐짐으로 인하여 피부의 고유색이 사라진다. 또한, 투영되는 화면이 사용자와 컴퓨터의 상호 작용에 따라 추정할 수 없이 변함에 따른 적응적 인식 방법이 필요하다. 따라서, 본 논문에서는 손을 인식하기에 앞서 스크린에 투영될 원본 이미지에 대해 칼라 보정을 수행하여 추정되는 카메라 입력 프레임을 생성한다. 이를 위해 우선 백색 영상을 투영하여 프레임 내의 자기 오차 맵을 생성한 후 R,G,B 채널 별로 원본 값에 대한 카메라 반응 값들을 룩업 테이블에 저장한다. 이를 통해 원본 이미지에 대해 칼라보정을 수행하고, 생성된 카메라 추정 프레임과 실제 카메라로 입력된 프레임 간 자기 성분을 비교하여 손 영역을 검출한다. 실험 결과, 주변의 조명 상태나 프로젝터 및 카메라의 위치에 관계없이 안정적인 인식 결과를 보였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (2)
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• pp.871-873
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• 2005

최근 프로젝터를 기반으로 사용자가 원하는 위치에 영상을 제공하기 위한 많은 연구가 진행중에 있다. 프로젝터는 투사 방향이 정확하지 않으면 영상왜곡이 발생되며, 영상왜곡은 일반적으로 기하보정 변환행렬을 사용하여 보정한다. 기존의 연구는 선행작업으로 그물형태의 점을 투사하거나 또는 특정 마커를 설치해서 기하보정 변환행렬을 계산한다. 이 방법들은 투사방향이 변화될 때 마다 선행작업을 요구하므로 실시간 기하보정을 수행할 수 없다. 본 논문은 투사방향이 변화될 때에도 기하보정 변환행렬을 동시에 계산하여 보정된 영상을 제공하는 실시간 기하보정 시스템을 제안한다. 우리의 시스템은 웹카메라를 사용하여 실시간으로 기하보정 변환행렬을 계산하여, 다이렉트쇼(Directshow) 기술을 사용하여 동영상 프레임을 추출하고, 추출된 프레임이미지를 기하보정 변환행렬을 사용하여 워핑(warping) 함으로써 수행한다.

• 방송공학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.941-950
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• 2008

프로젝터를 사용해서 영상을 프로젝션할 때의 결과는 스크린의 형태나 컬러, 주변 조명 등의 제반 환경에 의해서 달라진다. 원하는 영상을 얻기 위해서는 이러한 환경적인 요소를 고려하여 출력 영상을 화소별로 보정하는 기술이 필요하다. 컬러 보정은 이러한 기술 중 대표적인 것으로 스크린을 카메라로 촬영해서 주변 조명 상태나 스크린의 반사 특성 등에 대한 정보를 화소별로 얻은 뒤, 출력할 대상 영상을 이에 맞게 미리 변형해서 출력하는 기술이다. 이런 연산은 영상의 모든 화소에 대해 각기 다른 연산을 수행해야 되기 때문에 실시간 연산을 위해서는 계산 과정을 간략히 하는 것이 매우 중요한 일이다. 본 논문에서는 컬러 필터를 사용해서 프로젝터-카메라 시스템에서 서로간의 컬러 혼합을 제거함으로써 계산을 간략히 하는 방법을 제안한다. 실험을 통해, 컬러 혼합 요소를 충분히 감소시키면 채널 간 상호 간섭은 무시할 수 있으며, 제시된 방법이 영상 보정 결과의 품질을 유지하면서 계산 속도를 44%가량 증가시킬 수 있음을 보였다. 제시된 방법은 프로젝터를 사용한 대화면, 고화질 영상장치를 위해 중요한 요소 기술이 될 것으로 생각된다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권1호
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• pp.16-22
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• 2011

최근 프로젝터는 휴대용 프로젝터의 등장으로 원하는 장소에서 영상을 투영할 수 있어 현장에서의 회의에 사용되는 등 그 용도가 확장 되었다. 하지만 이러한 휴대성으로 인하여 백색의 균일한 투영면에 영상을 투영하지 못하는 경우 투영면의 색에 의하여 투영된 영상에서 색 왜곡이 발생한다. 따라서 색을 지닌 투영면에 의해 발생된 색 왜곡을 보정하기 위해 여러 알고리즘들이 제안되었다. 하지만 이들 알고리즘은 측정 장치를 사용하여 휴대용 프로젝터에 적용에 있어 제한적이다. 본 논문에서는 카메라를 측정 장치로 사용하여 유색의 투영면과 백색의 투영면에서의 색을 일치시키는 알고리즘을 제안한다. 먼저, 각 채널당 9단계의 계조를 나타내는 테스트 영상을 백색과 유색의 투영면에 투영한 후 카메라로 획득한다. 다음으로, 두 투영면에서의 각 각의 계조를 나타내는 테스트 영상의 획득한 영상을 통해 디지털 값을 획득한다. 획득한 디지털 값은 같은 패치에 대해 투영면에 따라 다른 값을 가지게 된다. 백색의 투영면에서 테스트 영상의 값을 기준으로 유색의 투영면에서 같은 값을 가지게 하는 테스트 영상을 찾는다. 두 개의 투영면에서 테스트 영상의 값을 일치 시키는 입력 디지털 값씩 차이는 색씩 변화를 나타낸다. 따라서, 두 투영면에서의 테스트 영상의 값을 일치 시키는 두 투영면에서의 입력 디지털 값을 다항 희귀 방정식에 대입하여 색 보정 행렬을 구한다. 실험을 통하여 제안한 방법과 이전 방법을 비교하였고 주관적 평가와 객관적 평가에서 제안한 방법이 우수한 성능을 나타내었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.585-594
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• 2011

연극이나 뮤지컬과 같은 라이브 퍼포먼스 분야에서는 관객의 몰입도를 극대화하기 위한 다양한 무대 효과가 사용된다. 이러한 무대 효과는 전통적인 연출 기법으로부터 장면에 몰입을 줄 수 있는 다양한 무대 효과를 위한 장치들을 활용하고 있다. 본 논문에서는 공간증강현실 기반의 사물의 표면 텍스쳐를 제어할 수 있는 새로운 디지털 시각 효과를 제안한다. 이를 위하여 프로젝터-카메라 시스템을 사용하여 임의의 물체의 표면을 중화할 수 있는 방법을 제시한다. 객체의 표면에 신중하게 결정된 보상 영상(Compensation Image)을 투영함으로써 투명한 객체처럼 나타나도록 만들기 위해, 본 논문에서는 간단하고 효과적인 오프라인 프로젝터-카메라 보정을 위한 호모그래피 방법(Homography Method)를 사용한다. 따라서 제안하는 Radiometric 매개 변수를 측정하기 위한 스마트 프로젝터(Smart Projector)의 기본 알고리즘은 연극이나 뮤지컬에서의 시간적 변화에 유용하게 사용될 것이다.