• 제목/요약/키워드: Projection calibration

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도로 위 숫자 및 기호 인식을 위한 광각렌즈 기반 Camera Calibration 연구

  • 강진규;홍형길;;;박강령;조형오
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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    • pp.1406-1407
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    • 2015
  • 본 논문에서는 도로 위 숫자 및 기호인식에 적합한 Calibration Model에 대하여 연구하였다. 기존에 제시된 Geometric Transform, Fisheye Projection, Caltech Toolbox 기반 방법으로 얻은 Calibration Model의 성능을 비교하였다. Geometric Transform은 Fisheye Distortion Correction에 부적합한 결과를 얻었고, Fisheye Projection은 성능은 좋으나 시스템에 사용할 Camera Lens의 Specification을 모르기 때문에 이를 예측해야 하는 단점이 있다. 마지막으로 Caltech Tool box 기반 방법은 Calibration을 위한 Keypoint를 수동으로 지정하다 보니까 이로 인한 오차가 존재하게 된다. Calibration을 시도 할 때마다 결과에 차이가 있었으며, Calibration 결과의 측면에서 Fisheye Projection이 가시적으로 가장 좋은 결과를 나타냈다.

슬릿광 3차원 형상측정에서 측정분해능 최적화를 위한 시스템설계 및 카메라보정 (System Design and Camera Calibration of Slit Beam Projection for Maximum Measuring Accuracy)

  • 박현구;김명철;김승우
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.1182-1191
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    • 1994
  • This paper presents an enhanced method of slit beam projection intended for the rapid measurement of 3-dimensional surface profiles of dies and molds. Special emphasis is given to optimizing the design of optical system so that the measuring accuracy can be maximized by adopting two-plane camera calibration together with sub-pixel image processing techniques. Finally, several measurement examples are discussed to demonstrate that an actual measuring accuracy of $\pm$ 0.2 mm can be achieved over the measuring range of 500 mm{\times}300mm{\times}200mm$.

93 대전엑스포 꿈돌이 조각가로보트의 인물형상 측정시스템 (3-D Profile Measurement System of Live Human Faces for the '93 Taejon Expo Kumdori Robot Scupltor)

  • 김승우;박현구;김문상
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.670-679
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    • 1995
  • This paper presents the 3-D profile measurement system of live human faces, which was developed specially for 'KUMDORI sculptor robot' of the '93 Taejon Exposition. '93 Taejon EXPO. The basic principle for measurement adopts the slit beam projection which is a method of measuring 3-D surface profiles using geometric optics between the slit beam and the CCD camera. Since the slit beam projection consumes long measuring time, it is unfit to measure the 3-D profiles of living objects as human. Therefore, the projection type slit beam method which consumes short measuring time is newly suggested. And an algorithm to reconstruct the 3-D profile from the deformed images using finite approximated calibration is suggested and practically implemented. The projection type slit beam method was applied to spectators in a period of '93 Taejon EXPO. The measurement results show that the technique is suitable for 3-D face profile measurement on a living body.

단일 프로젝터와 구형 거울을 활용한 전 방향프로젝션 시스템 (Omnidirectional Environmental Projection Mapping with Single Projector and Single Spherical Mirror)

  • 김범기;이정진;김영휘;정승화;노준용
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.1-11
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    • 2015
  • 360도 전방향을 촬영한 파노라마 이미지를 디스플레이 하기 위해서는 기존의 플랫하고 좁은 시야 각을 커버하는 스크린 시스템으로는 큰 비효율을 갖는다. 반면, 환경에 직접 이미지를 투사하는 방식인 몰입 형 환경 투사 시스템을 활용하면 보다 넓은 화각의 디스플레이 시스템의 구현이 가능하다. 기존의 환경 투사 시스템은 다수의 프로젝터로 넓은 화각을 커버하는 형태인 다중 투사 기술을 활용하여 왔으나 다수의 장비로 인한 넓은 공간의 필요성, 유지관리에 대한 어려움, 다소 비싼 설치비용과 같은 문제점을 가지고 있었다. 반면, 거울투사 시스템은 상대적으로 간단한 구조로 이루어져 이에 좋은 대안이 될 수 있으나, 정교한 설치의 필요성과 거울의 왜곡으로 인해 캘리브레이션이 쉽지 않다는 문제점을 지니고 있었다. 본 논문에서는 임의의 공간에서 보다 쉽고 편리한 파노라마 디스플레이 시스템을 만들 수 있도록 단일 프로젝터와 단일 구형 반사경을 활용한 전방향 환경 거울 투사 시스템을 제안한다. 빠르고 쉬운 캘리브레이션 과정을 위해 사용자에게 직관적이고 최적화된 캘리브레이션 시스템을 제공하여 시스템 설치과정의 효율성을 높였다. 또한, 캘리브레이션 정보를 바탕으로 이미지를 워핑하고 보정하여 투사 환경에 최적화된 이미지를 만드는 제작 방법을 제시한다. 다양한 실험들을 통해 제시된 결과는 우리 방식이 전방향 환경 투사 시스템을 구축하는데 보다 빠르고 최적화된 결과물을 만드는데 있어 효율을 증진시켰음을 확인하였다. 결론적으로, 우리가 제안한 시스템을 통해서 임의의 공간에서 적은 수의입력을 통해 쉽고 편리하게 전방향 투사 시스템을 만들 수 있다. 이는 파노라마 이미지의 활용도와 디스플레이 환경을 개선하였고, 또한 이러한 환경에 최적화된 이미지 제작 방법을 제안하여, 해상도 손실 없이 이미지 제작을 가능하게 하였다.

SEM 영상의 자체검정에 의한 미세구조물의 3차원 표면모델 생성 (3D Surface Model Generation of Micro Structure by Self Calibration of The SEM Image)

  • 이효성;박형동
    • 한국측량학회:학술대회논문집
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    • 한국측량학회 2003년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.151-159
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    • 2003
  • This study presents method for self-calibration of the SEM(Scanning Electron Microscope) stereo image using the standard microprobe with same grid pattern and using parallel and central perspective projection equation. Result showed that parallel projection method is more suitable for standard microprobe. The maximum error of 3D coordinates acquired by this method did not exceed 5 $\mu\textrm{m}$, and DSM(Digital Surface Model) for three dimensional measurement of the rock sample was generated by the digital photogrammetry. This result can be used for quantification of micro scale change of shape and analysis of the micro morphology of rock due to weathering.

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스카라 로봇의 오프라인 프로그래밍을 위한 시각정보 보정기법 (A Visual Calibration Scheme for Off-Line Programming of SCARA Robots)

  • 박창규;손권
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권1호
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    • pp.62-72
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    • 1997
  • High flexibility and productivity using industrial robots are being achieved in manufacturing lines with off-line robot programmings. A good off-line programming system should have functions of robot modelling, trajectory planning, graphical teach-in, kinematic and dynamic simulations. Simulated results, however, can hardly be applied to on-line tasks until any calibration procedure is accompained. This paper proposes a visual calibration scheme in order to provide a calibration tool for our own off-line programming system of SCARA robots. The suggested scheme is based on the position-based visual servoings, and the perspective projection. The scheme requires only one camera as it uses saved kinematic data for three-dimensional visual calibration. Predicted images are generated and then compared with camera images for updating positions and orientations of objects. The scheme is simple and effective enough to be used in real time robot programming.

소수 데이터의 신경망 학습에 의한 카메라 보정 (Camera Calibration Using Neural Network with a Small Amount of Data)

  • 도용태
    • 센서학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.182-186
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    • 2019
  • When a camera is employed for 3D sensing, accurate camera calibration is vital as it is a prerequisite for the subsequent steps of the sensing process. Camera calibration is usually performed by complex mathematical modeling and geometric analysis. On the other contrary, data learning using an artificial neural network can establish a transformation relation between the 3D space and the 2D camera image without explicit camera modeling. However, a neural network requires a large amount of accurate data for its learning. A significantly large amount of time and work using a precise system setup is needed to collect extensive data accurately in practice. In this study, we propose a two-step neural calibration method that is effective when only a small amount of learning data is available. In the first step, the camera projection transformation matrix is determined using the limited available data. In the second step, the transformation matrix is used for generating a large amount of synthetic data, and the neural network is trained using the generated data. Results of simulation study have shown that the proposed method as valid and effective.

3D 메쉬 모델을 이용한 수동 3D 프로젝션 맵핑 과정 분석 (Analysis of Manual 3D Projection Mapping Processes Using 3D Mesh Models)

  • 김민아;이정진
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제29권3호
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    • pp.1-12
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    • 2023
  • 수동 3D 프로젝션 맵핑 소프트웨어는 테마파크, 전시 등에서 폭넓게 쓰이고 있지만, 아직 구체적 활용 방법과 구현 과정에 관한 사용자 측면에서의 분석 연구는 이루어지지 않았다. 본 연구는 수동 3D 프로젝션 맵핑의 전체 구현 과정을 단계별로 정리하고 각 단계에서 발생한 문제점을 분석하여 개선사항을 도출한다. 먼저, 3D 프로젝션 맵핑 대상이 되는 현실과 동일한 가상 환경을 구성하기 위해 오브젝트 쌍을 생성하는 두 가지 방법과 효과 영상 제작, 반자동 프로젝터 캘리브레이션을 이용한 맵핑 방법에 대해 순서대로 소개한다. 또한, 3D 맵핑을 위해 널리 쓰이는 두 가지 소프트웨어를 다양한 조건에 따라 비교 분석하는 실험을 통해 기술적 한계와 소프트웨어 간의 성능 차이, 사용성을 저해하는 문제점을 알아내었다. 마지막으로 3D 프로젝션 맵핑 기술의 사용성 향상을 위한 개선사항 및 향후 연구 방향을 제언한다.

인라이어 분포를 이용한 전방향 카메라의 보정 (Calibration of Omnidirectional Camera by Considering Inlier Distribution)

  • 홍현기;황용호
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.63-70
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    • 2007
  • 넓은 시야각을 갖는 전방향(omnidirectional) 카메라 시스템은 적은 수의 영상으로도 주변 장면에 대해 많은 정보를 취득할 수 있는 장점으로 감시, 3차원 해석 등의 분야에 널리 응용되고 있다. 본 논문에서는 어안(fisheye) 렌즈를 이용한 전방향 카메라로 입력된 영상으로부터 카메라의 이동 및 회전 파라미터를 자동으로 추정하는 새로운 자동보정 알고리즘이 제안되었다. 먼저, 카메라 위치를 임의의 각 도로 변환하여 얻어진 영상을 이용해 일차 매개변수로 표현된 카메라의 사영(projection)모델을 추정한다. 그리고 이후 다양하게 변환되는 카메라의 위치에 따라 에센셜(essential) 행렬을 구하며, 이 과정에서 대상 영상으로부터 적합한 인라이어(inlier) 집합을 구하기 위해 특징점이 영역 내에 분포 정도를 반영하는 표준편차(standard deviation)를 정량적(quantitative) 기준으로 이용한다. 다양한 실험을 통해 제안된 알고리즘이 전방향 카메라의 사영 모델과 회전, 이동 등의 변환 파라미터를 정확하게 추정함을 확인하였다.

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