• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2016.06a
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• pp.309-312
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• 2016

최근 실세계에 존재하는 물체의 3차원 형상과 색상을 디지털화하는 3차원 객체 복원에 대한 관심이 날로 증가하고 있다. 3차원 객체 복원은 영상 획득, 영상 보정, 점군 획득, 반복적 점군 정합, 무리 조정, 3차원 모델 표현과 같은 단계를 거처 통합된 3차원 모델을 생성한다. 그 중 반복적 점군 정합 방법은 카메라 궤적의 초기 값을 획득하는 방법으로서 무리 조정 단계에서 전역 최적 값으로의 수렴을 보장하기 위해 중요한 단계이다. 기존의 반복적 점군 정합 (iterative closest points) 방법에서는 시간이 지남에 따라 누적된 궤적 오차 때문에 발생하는 객체 표류 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이 문제를 해결하기 위해 색상 영상에서 SIFT 특징점을 획득하고 3차원 점군을 얻은 뒤 가중치를 부여함으로써 점 군 간의 더 정확한 정합을 수행한다. 실험결과에서 기존의 방법과 비교하여 제안하는 방법이 절대 궤적 오차 (absolute trajectory error)가 감소하는 것을 확인 했고 복원된 3차원 모델에서 객체 표류 현상이 줄어드는 것을 확인했다.

• Smart Media Journal
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• v.3 no.4
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• pp.22-27
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• 2014

Three-dimensional image reconstruction allows us to represent real objects in the virtual space and observe the objects at arbitrary view points. This technique can be used in various application areas such as education, culture, and art. In this paper, we propose an implementation method of the high-quality three-dimensional object using multiple Kinect cameras released from Microsoft. First, We acquire color and depth images from triple Kinect cameras; Kinect cameras are placed in front of the object as a convergence form. Because original depth image includes some areas where have no depth values, we employ joint bilateral filter to refine these areas. In addition to the depth image problem, there is an color mismatch problem in color images of multiview system. In order to solve it, we exploit an color correction method using three-dimensional geometry. Through the experimental results, we found that three-dimensional object which is used the proposed method is more naturally represented than the original three-dimensional object in terms of the color and shape.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2002.11b
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• pp.487-490
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• 2002

이미지를 기반으로 3차원 모델을 생성하기 위한 방법은 많은 사람들의 연구의 대상이 되어 왔다. 본 연구에서는 연속적으로 획득된 여러 장의 이미지로부터 특징점을 추출한 후, 사영복원과 유클리디언 복원을 이용하여 특징점에 대응되는 3차원 데이터를 계산하는 방법을 구현하였고, 이렇게 얻은 3차원 데이터에 텍스쳐 매핑을 결합하여, 보다 사실적인 3차원 모델을 생성할 수 있는 시스템을 구현하였다.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2003.11a
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• pp.326-329
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• 2003

영상이나 이미지로부터 3차원 정보를 복원해내기 위한 기술은 컴퓨터 비젼과 그래픽스 분야에서 많은 연구의 대상이 되어 왔다. 본 연구에서는 연속적으로 획득된 여러 장의 이미지로부터 특징점을 추출한 후 그 점들로부터 프로젝티브 복원을 하고 카메라 파라메터를 계산하여 유클리디언 공간으로 변환시켜 3차원 데이터를 계산하는 방법을 구현하였다. 계산된 3차원 데이터와 가장 적합한 폴리곤을 선택하고 텍스쳐 매핑을 하는 방법을 결합하여 사실적인 3차원 모델을 생성할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2014.06a
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• pp.135-138
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• 2014

본 논문에서는 2대의 Kinect 카메라를 이용하여 실세계의 3차원 객체에 대한 복원을 수행하는 방법을 제안한다. 먼저 깊이 가중치가 추가된 계층적 결합형 양방향 필터를 이용하여 Kinect로부터 얻은 원본 깊이 영상을 보정한다. 그리고 카메라 캘리브레이션을 이용하여 카메라의 내부 파라미터와 외부 파라미터를 획득한다. 이를 이용해 3차원 워핑을 수행하여 각 시점의 데이터를 3차원 공간에 점군 모델로 복원하고 표면 모델링 방법을 이용하여 3차원 객체의 매끄러운 표면 모델을 생성한다. 실시간에 가까운 속도를 내기 위해서 계층적 결합형 양방향 필터와 3차원 워핑을 병렬 처리 프레임워크인 CUDA로 구현하여 고속화하였다. 실험을 통해 분리된 각 시점에서의 깊이 정보를 하나의 통합된 3차원 공간에 복원할 수 있었고 초당 5 fps의 속도로 동작하는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2003.11a
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• pp.171-174
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• 2003

인간 시각이 감지하는 영상정보는 깊이정보가 있는 3차원형태의 정보이다. 이러한 영상정보를 획득하기 위해 2차원의 스테레오영상으로부터 3차원정보를 추출하는 방법이 연구되어왔다. 본 논문에서는 웨이블릿(wavelet) 영역에서의 영역기반 스테레오 매칭(stereo matching)을 통하여 3차원정보를 추출하고 복원하는 것을 제안한다.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.26 no.4
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• pp.513-526
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• 1999

3 차원 입체 형상을 표현하기 위한 수단으로서 도면을 사용하는 방법이 생산현장에서 많이 활용되고 있다. 그러나 이 방법은 정투영 과정에서 정보 손실이 발생하기 때문에 3차원 후보 요소의 빈번한 조합 탐색 및 복잡한 기하 연산을 필요로 한다. 특히 , 이면도로부터 복원과정은 면도의 생략으로 인하여 수많은 허요소를 생성한다. 본 논문은 효율적인 허요소 축소를 통하여 이면도로부터 다면체를 바르게 복원하는 이단계 알고리즘을 제안한다. 1 단계에서는 이면도와의 정합성에 필수적인 최소한의 3차원 후보요소를 생성한후 , 정투영시 이면도와 일치하는 부분 물체를 복원한다. 2단계에서는 부분 물체에 직교면을 덧붙임으로써 기하학적으로 타당한 완전 물체를 복원한다. 실험결과를 통하여 제안방법이 기존 방법들에 비해 적은 수의 3차원 후보 요소를 생성시키면서 이면도로로부터 3차원 물체를 빠르게 생성하는 것을 보인다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2001.10b
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• pp.502-504
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• 2001

본 논문에서는 영상기반 모델링에서 3차원의 기하학적 제약을 이용한 모델링을 다루고 있다. 기존에 이러한 연구가 많이 진행되어져 왔으나, 여기에서는 새로운 방법에 의한 모델링을 시도하였다. 이러한 접근방법은 이해하기가 쉽고, 편리하며, 간단한 모델링에 적용이 용이하다. 또한, 영상평면 정보와 3차원의 정보를 가지고 있기 때문에 기존의 3차원 복원 이론과 혼합하여 적용할 수 있다. 영상기반 모델링(IBM, Image Based Modeling)의 핵심은 2차원 영상에서 사라진 깊이 정보를 어떻게 찾는가에 있다. 기존에는 3차원 복원을 위하여 투영된 영상평면의 점을 이용하거나, 이미지 상에서의 소실점을 찾거나, 2차원의 벡터와 3차원의 공간 좌표의 특정한 평면에 놓여있는 벡터와의 관계를 이용하여 깊이 정보를 복원하였다. 이러한 접근 방법은 사용자가 선택한 2차원 좌표로부터 3차원 좌표를 구하는 것이다. 본 논문에서는 기존의 방법과 다르게 3차원 원시 기하모델의 제약을 이용하여 사용자가 3차원 원시 기하모델을 2차원 영상에 투영하고, 그 정보를 이용하여 영상의 3차원 정보를 찾아 나가는 방법을 소개한다. 또한, 선형적인 최적화 기능을 넣어 관사 모델을 구하였다.

• Korean Journal of Heritage: History & Science
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• v.44 no.2
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• pp.76-95
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• 2011

After dismantled, Mireuksajiseoktap(Stone pagoda of Mireuksa Templesite) is being in the stage of restoration design. Now, different ways - producing restoration model, a 3 dimension simulation - have been requested to make more detailed and clearer restoration design prior to confirmation of its restoration design and actual restoration carry-out. This thesis proposes the way to build the detailed model for better restoration plan using extensively-used Reverse Engineering technique and Rapid Prototyping. It also introduces each stage such as a 3-dimension actual measurement, building database, a 3-dimension simulation etc., to build a desirable model. On the top of that, this thesis reveals that after dismantled, MIruksaji stone pagoda's interior and exterior were not constructed into pieces but wholeness, so that its looks can be grasped in more virtually and clearly. Secondly, this thesis makes a 3-dimension study on the 2-dimension design possible by acquiring basic materials about a 3-dimension design. Thirdly, the individual feature of each member like the change of member location can be comprehended, considering comparing analysis and joint condition of member. Lastly, in the structural perspective this thesis can be used as reference materials for structure reinforcement design by grasping destructed aspects of stone pagoda and weak points of the structure. In dismantlement-repair and restoration work of cultural properties that require delicate attention and exactness, there may be evitable errors on time and space in building reinforcement and restoration design based on a 2-dimension plan. Especially, the more complicate and bigger the subject is, the more difficult an analysis about the status quo and its delicate design are. A series of pre-review, based on the 3-dimension data according to actual measurement, can be one of the effective way to minimize the possibility that errors about time - space happen by building more delicate plan and resolving difficulties.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.10 no.1
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• pp.127-135
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• 2006

The image-based 3D modeling is the technique of generating a 3D graphic model from images acquired using cameras. It is being researched as an alternative technique for the expensive 3D scanner. In this paper, I propose the image-based 3D modeling system using calibrated camera. The proposed algorithm for rendering 3D model is consisted of three steps, camera calibration, 3D shape reconstruction and 3D surface generation step. In the camera calibration step, I estimate the camera matrix for the image aquisition camera. In the 3D shape reconstruction step, I calculate 3D volume data from silhouette using pyramidal volume intersection. In the 3D surface generation step, the reconstructed volume data is converted to 3D mesh surface. As shown the result, I generated relatively accurate 3D model.