• The KIPS Transactions:PartB
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• v.17B no.3
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• pp.215-226
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• 2010

The structured-light 3D reconstruction technique uses a coded-pattern to find correspondences between the camera image and the projector image. To calculate the 3D coordinates of the correspondences, it is necessary to calibrate the camera and the projector. In addition, the calibration results affect the accuracy of the 3D reconstruction. Conventional camera-projector calibration techniques commonly require either expensive hardware rigs or complex algorithm. In this paper, we propose an easy camera-projector calibration technique. The proposed technique does not need any hardware rig or complex algorithm. Thus it will enhance the efficiency of structured-light 3D reconstruction. We present two camera-projector systems to show the calibration results. Error analysis on the two systems are done based on the projection error of the camera and the projector, and 3D reconstruction of world reference points.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2013.06a
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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.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.14 no.1
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• pp.213-224
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• 2010

In this paper, we propose an algorithm both geometric correction using a grid point image and radiometric adaptive projection that dependent upon the luminance of the input image and that of the background. This method projects and captures the grid point image then calculates the geometrically corrected position by difference between the two images. Next, to compensate color, a corrected image is calculated by the ratio divided luminance of an input image by luminance of arbitrary surface. In addition, we found the scaling factor which controls the contrast to avoid clipping error. At this time, the scaling factor is dependent on mean image lightness when background is determined. Experimental results show that the proposed method achieves good performance and is able to reduce the perceived color clipping and artifacts, better approximating the projection on a white screen.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2000.11a
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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.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10b
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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.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.07b
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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.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11b
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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.

• Journal of Broadcast Engineering
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• v.13 no.6
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• pp.941-950
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• 2008

The quality of projector output image is influenced by the surrounding conditions such as the shape and color of screen, and environmental light. Therefore, techniques that ensure desirable image quality, regardless of such surrounding conditions, have been in demand and are being steadily developed. Among the techniques, radiometric compensation is a representative one. In general, radiometric compensation is achieved by measuring the color of the screen and environmental light based on an analysis of camera image of projector output image and then adjusting the color of projector input image in a pixel-wise manner. This process is not time-consuming for small sizes of images but the speed of the process drops linearly with respect to image size. In large sizes of images, therefore, reducing the time required for performing the process becomes a critical problem. Therefore, this paper proposes a fast radiometric compensation method. The method uses color filters for eliminating the color mixing between projector and camera because the speed of radiometric compensation depends mainly on measuring color mixing between projector and camera. By using color filters, there is no need to measure the color mixing. Through experiments, the proposed method improved the compensation speed by 44 percent while maintaining the projector output image quality. This method is expected to be a key technique for widespread use of projectors for large-scale and high-quality display.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.48 no.1
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• pp.16-22
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• 2011

Recently, the use of portable projector expands applications to meeting at fields. Accordingly, the projection is not always guaranteed on white screen, causing some color distortion. Several algorithms have been suggested to correct the projected color on the light colored screen. These have limitation on the use of measurement equipment which can't bring always. In this paper, color correction method using general still camera as convenient measurement equipment is proposed to match the colors between on white and colored screens. A patch containing 9 ramps of each channel are firstly projected on white and colored screens, then captured by the camera, respectively, Next, digital values are obtained by the captured image for each ramp patch on both screens, resulting in different values to the same patch. After that, we check which ramp patch on colored screen has the same digital value on white screen, repeating this procedure for all ramp patches. The difference between corresponding ramp patches reveals the quantity of color shift. Then, color correction matrix is obtained by regression method using matched values. In the experimental results, the proposed method gives better color correction on the objective and subjective evaluation than the previous methods.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.14 no.4
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• pp.585-594
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• 2011

On live performance such as play and musical, various stage effects are utilized to attract a diverse audience. These stage effects include traditional direction techniques, striking display effects and all kinds of ways of being immersed in the scene. In this paper, we propose a novel digital visual effects(digilog) for controlling the surface texture of objects based on spatial augmented reality. For this purpose, we present a method of neutralizing the appearance of an arbitrary object using a projector-camera system. To make the object appear as if it is a transparent object by projecting a carefully determined compensation image onto the surface of objects, we use the homography method for a simple and effective off-line projector-camera calibration. The successful uses of the basic algorithm of Smart Projector for measuring radiometric parameters led us believe that this method may be used for temporal variation of plays and musicals.