• 한국측량학회지
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• 제29권3호
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• pp.249-255
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• 2011

고중복도 비디오카메라 영상을 이용하여 GPS/INS 및 지상기준점 자료 없이 제작되는 자유 입체 모자이크 영상은 기준 프레임 영상의 3차원 모델좌표계로 표현되는 상호표정요소를 이용하여 제작될 수 있다. 이와같이 제작된 자유 입체 모자이크 영상으로부터 결정되는 3차원 좌표는 3차원 모델좌표계로 나타내게 된다. 따라서 자유 입체 모자이크 영상을 이용하여 절대좌표를 결정하기 위해서는 모델좌표계를 절대좌표계로 변환하기 위한 방법이 필요하다. 일반적으로 서로 다른 두 개의 3차원 직각 좌표계간의 좌표변환은 3차원 상사변환(similarity transformation)이 사용된다. 하지만 자유 입체 모자이크 영상의 3차원 모델좌표는 원점으로부터 떨어질수록 오차가 누적되어 선형변환을 이용한 좌표변환을 수행하기 어렵다. 따라서 이러한 자유 입체 모자이크 영상의 모델좌표를 절대좌표로 변환하기 위한 3차원 비선형 변환 방법이 필요하다. 또한 절대좌표계로 표현된 수치지도와 입체 모자이크 영상을 중첩하여 사용하기 위해서는 자유 입체 모자이크 영상을 실좌표 입체 모자이크 영상으로 변환하기 위한 방법이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 자유 입체 모자이크 영상의 3차원 모델좌표를 3차원 절대좌표로 변환하기 위한 3차원 비선형 변환 방법과 이 방법을 기반으로 자유 입체 모자이크 영상을 실좌표 입체 모자이크 영상으로 제작하기 위한 2차원 비선형 변환방법을 제안하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제20권2호
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• pp.125-137
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• 2004

하나의 기선에 작은 여러 영상을 투영하여 하나의 영상 모자이크를 생성하는 2차원 영상 모자이크 기법은 비데오 카메라가 도심지역을 이동하여 얻은 영상을 하나의 모자이크 영상을 생성할 수 없다. 본 논문에서는, 3차원 다중 기준선을 이용함으로서 3차원 공간에서 영상 모자이크를 생성시킬 수 있는 새로운 기법을 제안하였다. 제안된 방법은 각 영상 프레임마다 독립적인 기선을 가지도록 하여 3차원 공간에서 영상 모자이크를 생성 제안하는 것으로서, 독립적인 기선은 각 영상 프레임에서 추출된 광류의 지상 기준점들을 1차 방정식으로 표현한 것이다. 제안한 방법은 계층적 방법을 이용한 광류(Optical Flow)계산, 카메라 외부표정(Exterior Orientation)계산, 다중 기선(Multi-baselines)계산과 모자이크 된 영상들간의 경계를 감지 못하는 화소(Optimal Seamline Detection)의한 영상 모자이크 재생성 과정을 통해 구현되며, 실제 영상 프레임을 이용한 실험을 통해 효과적으로 3차원 공간에서 영상 모자이크 제작이 가능함을 입증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 1999년도 추계종합학술대회
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• pp.239-243
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• 1999

모자이크 영상은 중복되어지는 객체와 배경에 대한 2차원 영상의 정보를 가진다. 본 연구에서 모자이크 영상의 정보생성 방법에 대하여 설명한다. 이를 기초로 지정된 장소의 3차원 형상을 추정, 카메라 앵글을 2차원 영상이 가지는 시점에서 3차원의 새로운 시점으로 바꾸는 효율적인 애니메이션 방법에 대해 제안한다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제42권4호
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• pp.87-94
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• 2005

3차원 영상 모자이크 방법은 도심지의 도로를 따라 움직이는 카메라로부터 취득된 영상을 3차원 다중 투영평면에 투영하여 도심지를 입체적으로 가시화하기 위한 것이다. 카메라가 교차로와 같은 원거리 가시 지점을 통과할 때, 취득된 영상에 대해 3차원 영상 모자이크 방법을 적용 하면, 모자이크 된 영상에서 동일한 대상물의 영상이 반복하여 나타난다. 이 현상을 환영현상(ghost effect)이라고 하는데, 이 환영현상을 줄이기 위해서 원거리 대상물이 있는 곳의 영상 프레임을 찾고, 이 곳에 나타나는 환영현상을 효과적으로 제거하는 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 3차원 공간에서 계산된 가상의 초점과 영상 프레임의 초점을 지나는 벡터를 이용하여 영상 프레임들을 3차원 다중평면에 투영 하는 것이다. 이를 위한 가상 초점은 원거리 대상물이 보이기 시작하는 영상 프레임과 원거리 대상물이 사라지기 시작하는 영상 프레임을 이용하여 계산된다. 본 논문에서는 원거리 대상물 지역에 제안한 방법을 적용했을 때, 환영현상이 효과적으로 제거될 수 있음을 실험적으로 보였다

• 방송공학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.164-173
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• 2006

동심원 모자이크 데이터 구조는 천천히 움직이는 카메라를 통해 얻는 비디오 시퀸스의 구조와 유사하다. 동심원 모자이크는 이러한 구조의 데이터들을 정렬하거나 합쳐서 모자이크 영상을 얻게 된다. 따라서 동심원 모자이크는 엄청나게 많은 양의 데이터를 필요로 하기 때문에 압축은 필수적이다. 따라서 압축 데이터를 그대로 유지하면서 특정 장면을 복호화 할 수 있는 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 동심원 모자이크의 압축을 위하여 3차원 리프팅 변환을 사용하였다. 리프팅 변환은 웨이브렛의 장점을 그대로 유지하면서 연산량과 메모리의 사용량을 줄일 수 있다. 3차원으로 변환된 압축 비트 스트림은 프레임들 사이에 복잡한 연관성을 갖게 되어 특정 장면의 검출에 대한 복잡도가 높아지게 된다. 따라서 비교적 우수한 압축 성능을 가지면서 특정 장면의 검출에 대한 복잡도를 낮추기 위해 3차원 변환된 데이터를 프레임 단위로 압축하였다 압축은 가변적인 비트율을 사용하여 압축된다. 또한 리프팅 구조의 특징을 사용하여 압축 데이터의 형태를 유지하면서 특정한 장면을 복호화 할 수 있는 알고리즘을 제안하였다.

• 한국측량학회지
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• 제27권4호
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• pp.453-460
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• 2009

3차원 정보를 추출하기 위해서는 중복된 영역에 대하여 서로 다른 시야각을 가지고 있는 입체 영상이 존재하여야 하며, 비디오 프레임 영상에 있어서 입체 모자이크 영상은 연속적인 프레임 영상에서 좌우 슬라이스 영상을 추출하여 모자이킹 함으로써 제작할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 항공기에 탑재한 비디오카메라로 촬영한 영상의 활용성을 극대화하기 위하여 3차원 정보 추출이 가능한 입체 모자이크 영상을 제작하는데 목적을 두고 있다. 모자이크 영상을 제작하기 위해서는 인접한 비디오 프레임 영상간의 위치관계를 규명하기 위한 이동변수가 결정되어져야 하므로, 본 연구에서는 자유 모자이크 방법으로 GPS/INS 데이터 없이 인접한 프레임 영상간의 상호표정요소를 이용한 방법을 사용하였다. 이동변수를 결정 한 후, 영상등록, 영상 슬라이싱, 접합선 추출 및 3D 모자이킹 과정을 거쳐 최종적인 입체 모자이크 영상을 제작하였다. 본 연구의 결과로써 제작된 자유 입체 모자이크 영상과 그 적용 가능성을 분석하기 위하여 종시차와 횡시차를 분석하여 나타내었다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제42권3호
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• pp.41-50
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• 2005

도심지 풍경을 3 차원 가시화 하는데 적합한 새로운 모자이크 방법을 제안하였다. 도심지에서 도로를 따라 촬영한 일련의 영상들을 2 차원 모자이크하면 입체감이 느껴지지 않는다. 제안한 방법은 도심지의 도로를 따라 나타나는 물체들을 연속 촬영하여, 이 영상들을 대표하는 복수의 투영평면들을 구한 후, 도로를 따라 촬영한 영상들을 이 복수의 평면들에 투영함으로써 입체감을 얻게 하는 것이다. 이를 위해서 연속 촬영한 영상들 간의 특징 점들을 정합함으로써 3 차원으로 표현된 복수의 투영면을 우선 얻는다. 이 복수의 평면들은 인접 평면 간에 상호 연결하여 물체들의 개략적 윤곽 면을 구성하는데, 이 복수 평면에 2 차원 영상들을 투영함으로써 영상에 대한 입체감을 부여하는 기술이다. 이 논문에서 실제 도심지 영상을 3 차원 가시화 시키는 알고리즘에 대한 데모를 보였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.13-22
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• 2009

본 연구에서는 레이저 슬릿 빔을 이용한 능동 스테레오 정합 기법과 모자이크 기법을 결합한 3차원 형상 복원 기법을 제안한다. 능동 스테레오 정합 기법은 레이저 슬릿 빔이 조사된 좌, 우 영상에서 색상과 밝기 변화를 분석하여 레이저 라인의 위치정보를 검출하고, 등극선(epipolar line)에서 이를 비교하여 깊이 정보를 획득하는 방법이다. 모자이크 기법은 해리스 코너 검출 방법(harris corner detection)을 이용하여 영상의 특징점을 검출하고, 특징점 기술자(keypoint descriptor) 색인 분류 방법으로 연속 영상 간 특징점의 대응쌍을 찾고 상호 변환 관계를 추정하는 방법이다. 능동 스테레오 정합기법과 모자이크 기법을 이용하여 전체 연속 영상의 깊이 정보를 계산하였다. 이와 같은 방법으로 획득한 연속 영상의 깊이 정보를 영상의 색상, 질감 정보와 융합(blending)과정을 거쳐 최종 3차원 형상 정보로 복원하였다. 제안한 복원기법은 레이저 슬릿 빔과 스테레오 카메라를 사용함으로써 장소와 거리 제약 조건을 극복하여 용이하면서도 강인한 3차원 거리 정보를 획득할 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.91-96
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• 2010

동심원 모자이크는 공통의 공간적인 기준을 사용하여 비디오 분할의 프레임들을 정렬시키거나 합쳐서 형성된다. 과거의 3차원 웨이브렛 변환 코딩의 연구와 비교하여 유연한 부분적 부호화와 비트 스트림의 임의 검색을 가능하게 하여주는 중요한 구성을 고려하여 압축된 동심 모자이크의 just-in-tim(JIT) 표현 알고리즘을 제안하였다. 이 동심 모자이크의 JIT 표현이 실시간 표현을 수행하기 위해서는 많은 계산량이 요구된다. 압축된 형태로 데이터가 유지되어 특정 장면을 표현하기 위해 사용되는 내용만이 복호 되어야 한다. 그래서 제안된 알고리즘은 웨이브렛을 리프팅 계산식의 구조를 사용하여 동심 모자이크의 실시간 표현을 가능하게 해준다.

• 한국측량학회지
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• 제37권6호
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• pp.427-434
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• 2019

본 연구에서는 SfM (Structure from Motion) 기술을 기반으로 항공삼각측량을 수행하고 3차원 포인트 클라우드를 생성하며 정사모자이크를 제작할 수 있는 Agisoft Metashape의 병렬처리 성능을 평가하였다. SfM의 속성상 상호표정에 해당하는 Align photos와 3차원 포인트 클라우드를 생성하는 Build dense cloud가 대부분의 시간을 차지하는데, Metashape에서는 이러한 과정에서 CPU (Central Processing Unit)의 다중코어와 함께 GPU (Graphics Processing Unit)를 이용하여 병렬처리를 수행할 수 있다. 세 가지 병렬처리 방법(CPU only, GPU only, CPU + GPU)과 두 가지 운영체제(Windows, Linux)를 조합하여 총 여섯 가지 조건으로 대용량 무인기 영상으로부터 정사모자이크를 제작하였다. 아울러 사용자의 개입 없이 자동화된 방법으로 영상에서 지상기준점을 인식하여 항공삼각측량의 RMSE (Root Mean Square Error)를 측정함으로써 각 조건에 따른 결과의 일관성을 평가하였다. 4220만 화소의 무인기 영상 521장으로부터 정사모자이크를 제작한 결과, 본 연구에서 사용한 시스템에서는 CPU와 GPU의 조합이 가장 나은 성능을 나타내었고 모든 조건에서 Linux가 Windows보다 나은 성능을 나타내었다. 그러나 항공삼각측량의 RMSE를 측정한 결과, 각 설정에 따른 RMSE 값에서 오차 범위 안에서 미세한 차이가 나타났다. 따라서 Metashape는 운영체제 및 병렬처리 여부에 관계없이 동일한 결과가 도출되도록 개선할 여지가 있는 것으로 판단된다.