• 전자공학회논문지
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• 제51권10호
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• pp.147-153
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• 2014

본 논문에서는 어안렌즈의 방사형 왜곡을 보정하면서 생기는 계단 현상과 흐려짐 현상을 제거하기 위해서 자기 예제 참조기반 단계적 어안 렌즈 영상의 기하학적 보정과 복원 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 포물선 방정식을 적용해서 어안 렌즈 영상을 단계적으로 보정하고, 보정된 결과 영상에 자기 예제 참조 방법을 적용하여 계단 현상(jagging artifact)과 흐려짐 현상(blur artifact) 등의 부작용을 제거한다. 제안된 방법은 어안 렌즈 영상의 기하학적 보정과 주변부 열화 개선이 필요한 자동차의 전후방 카메라, 비디오 감시 시스템 등에 적용하여 손실율이 적은 영상 획득을 가능하게 한다.

• 전자공학회논문지S
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• 제36S권7호
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• pp.90-103
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• 1999

가상스튜디오의 구현을 위해서 카메라의 움직임을 실시간으로 알아내는 것이 필수적이다. 기존의 가상스튜디어 구현에 사용되는 기계적인 방법을 이용한 카메라의 움직임 추적하는 방법에서 나타나는 단점들을 해결하기 위해 본 논문에서는 카메라로부터 얻어진 영상을 이용해 컴퓨터비전 기술을 응용하여 실시간으로 카메라변수들을 알아내기 위한 전체적인 알고리듬을 제안하고 실제 구현을 위한 시스템의 구성 방법에 대해 다룬다. 본 연구에서는 실시간 카메라변수 추출을 위해 영상에서 특징점을 자동으로 추출하고 인식하기 위한 방법과, 카메라 캘리브레이션 과정에서 렌즈의 왜곡특성 계산에 따른 계산량 문제를 해결하기 위한 방법을 제안한다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권1호
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• pp.96-110
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• 2017

기존의 차량 검출 연구들의 대부분은 일반렌즈 또는 광각렌즈를 가지는 후방 카메라를 사용하기 때문에 사각지대가 넓으며, 영상에 노이즈 및 다양한 외부 환경에 취약한 부분이 있다. 본 논문에서는 사각지대를 줄이고, 노이즈 및 가혹한 외부 환경에서도 인식이 가능한 검출 방법을 제안한다. 먼저 광각렌즈보다 더 넓은 화각을 가진 어안렌즈를 이용해 사각지대를 최소화한다. 렌즈의 화각이 커진 만큼 비선형 방사왜곡도 커지게 되므로, 정확한 영상 결과를 얻기 위해서 왜곡 상수 초기화와 최적화를 실시한 후 Calibration을 이용하였다. 그리고 Calibration과 동시에 원본 영상을 분석하여 안개가 자욱한 상황과 갑작스러운 조도 변화로 인해 생기는 명순응, 암순응 현상에 의한 시야 방해 상황에서도 인식이 가능하도록 안개 제거와 밝기 보정을 이용하였다. 안개 제거는 일반적으로 계산 시간이 매우 크다. 따라서 계산 시간을 줄이기 위해 대표적인 안개 제거 알고리즘인 Dark channel prior를 기반으로 안개를 제거하였다. 밝기 보정 시에는 Gamma correction을 이용했고, 보정에 필요한 Gamma value를 결정하기 위해 영상에 대한 밝기 및 명암 평가가 수행하였다. 평가는 영상의 전체가 아닌 일부분을 이용하여 할애되는 계산시간을 줄였다. 밝기 및 명암 값이 계산되면 그 값을 이용해 Gamma value를 결정하고 전체 영상에 보정을 실시하였다. 그리고 밝기 보정과 안개 제거로 나누어 병렬 처리한 후, 영상을 하나로 정합함으로써 전 처리 과정의 연산시간을 줄였다. 이후 보정된 영상으로부터 특징추출법인 HOG를 이용하여 차량을 검출하였다. 그 결과 본 논문에서 제안하는 방법의 영상 보정을 이용한 차량 검출을 하는데 1프레임당 0.064초가 걸렸으며, 기존의 차량 검출 방법에 비해 7.5%의 향상된 검출률을 얻었다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권9호
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• pp.57-66
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• 2014

본 논문에서는 컬러 영상을 실시간 신호 처리 과정을 통해 보정하기 위한 낮은 복잡도의 배럴 왜곡 보정 프로세서의 구조를 제시하고, 이를 구현한 결과를 보인다. 제안하는 배럴 왜곡 보정 프로세서는 컬러 디모자이킹과 배럴 왜곡 보정 과정의 두 보간과정을 결합하여 하드웨어 복잡도를 낮추었다. 또한 배럴 왜곡 보정 과정의 공간적 지역성을 이용한 메모리 인터페이스를 설계하여 한 픽셀을 보정하는데 요구되는 메모리 대역폭을 크게 감소시켰다. 설계된 보정 프로세서는 $0.11-{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 35K의 논리 게이트로 구현되었고, $2048{\times}2048$ 크기의 컬러 영상을 최대 606 MHz의 동작 주파수로 150 Mpixels/s의 속도로 보정할 수 있으며, 요구되는 메모리 대역폭은 1 read/correction이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제32권1호
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• pp.49-60
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• 2016

This paper presents a set of methods to evaluate the image quality of smartphone cameras as compared with that of a DSLR camera. In recent years, smartphone cameras have been used broadly for many purposes. As the performance of smartphone cameras has been enhanced considerably, they can be considered to be used for precise mapping instead of metric cameras. To evaluate the possibility, we tested the quality of one DSLR camera and 3 smartphone cameras. In the first step, we compare the amount of lens distortions inherent in each camera using camera calibration sheet images. Then, we acquired target sheet images, extracted reference lines from them and evaluated the geometric quality of smartphone cameras based on the amount of errors occurring in fitting a straight line to observed points. In addition, we present a method to evaluate the radiometric quality of the images taken by each camera based on planar fitting errors. Also, we propose a method to quantify the geometric quality of the selected camera using edge displacements observed in target sheet images. The experimental results show that the geometric and radiometric qualities of smartphone cameras are comparable to those of a DSLR camera except lens distortion parameters.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권1호
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• pp.1-13
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• 2019

The advent of a fourth industrial revolution, built on advances in digital technology, has coincided with studies using various unmanned aerial vehicles (UAVs) being performed worldwide. However, the accuracy of different sensors and their suitability for particular research studies are factors that need to be carefully evaluated. In this study, we evaluated UAV photogrammetry using smart technology. To assess the performance of digital photogrammetry, the accuracy of common procedures for generating orthomosaic images and digital surface models (DSMs) using terrestrial laser scanning (TLS) techniques was measured. Two different type of non-surveying camera(Smartphone camera, fisheye camera) were attached to UAV platform. For fisheye camera, lens distortion was corrected by considering characteristics of lens. Accuracy of orthoimage and DSM generated were comparatively analyzed using aerial and TLS data. Accuracy comparison analysis proceeded as follows. First, we used Ortho mosaic image to compare the check point with a certain area. In addition, vertical errors of camera DSM were compared and analyzed based on TLS. In this study, we propose and evaluate the feasibility of UAV photogrammetry which can acquire 3 - D spatial information at low cost in a construction site.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.41-52
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• 2014

본 논문은 O링의 치수 측정에 있어 고가의 대 중형 머신비전 장비를 대체할 수 있는 소형 머신 비전 검사 장비에 기반한 O링 부품 내 외경 측정 알고리즘을 제안한다. 백라이트 조명하에 하나의 CCD 카메라를 이용하여 측정 평면으로 부터 영상을 획득하는 소형 머신 비전 검사장비에 의해 획득된 영상을 제안한 영상처리 기법 알고리즘을 이용하여 O링의 외경 및 내경치수를 측정한다. 치수 측정의 정확도를 높이기 위해 렌즈계 왜곡 보정과 원근 왜곡 보정을 소프트웨어적 기법으로 보정 하였고 O링 형상을 고려하여 타원정합 모델을 적용하였으며 보다 타원 정합의 신뢰성을 높이기 위해 RANSAC알고리즘을 적용하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권3호
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• pp.181-193
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• 2010

The paper presents an alternative way to classical stereocorrelation. First, 2D image processing of random patterns is described. Sub-pixel displacements are determined using phase analysis. Then distortion evaluation is presented. The distortion is identified without any assumption on the lens model because of the use of a grid technique approach. Last, shape measurement and shape variation is caught by fringe projection. Analysis is based on two pin-hole assumptions for the video-projector and the camera. Then, fringe projection is coupled to in-plane displacement to give rise to 3D measurement set-up. Metrological characterization shows a resolution comparable to classical (stereo) correlation technique ($1/100^{th}$ pixel). Spatial resolution seems to be an advantage of the method, because of the use of temporal phase stepping (shape measurement, 1 pixel) and windowed Fourier transform (in plane displacements measurement, 9 pixels). Two examples are given. First one is the study of skin properties; second one is a study on leather fabric. In both cases, results are convincing, and have been exploited to give mechanical interpretation.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.203-207
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• 2018

본 연구는 초점거리가 24mm 인, 대기투과 특성이 좋은 $3{\sim}5{\mu}m$ 파장대역의 적외선의 상을 결상할 수 있는 렌즈계의 설계 개발에 관한 것이다. 설계는 상용 설계 프로그램인 CodeV를 사용하였고, 색수차, 구면수차 및 왜곡 제거에 가중치를 가지는 최적화를 진행하였다. 설계되어진 렌즈계는 Si와 Ge로 구성된 2매의 렌즈로 이루어져 있는데, 각각의 렌즈는 한 면이 비구면으로 이루어져 있다. 그리고 이 광학계는 선폭 20lp/mm에서는 MTF값이 0.40, 선폭 29lp/mm에서는 MTF값이 0.25인 특성의 분해능을 갖게 되었다. 이 광학계는 $25{\mu}m$ pixel의 $206{\times}156$ 어레이 및 $17{\mu}m$ pixel의 $320{\times}240$ 어레이 적외선 검출소자를 사용하는 MWIR용 열화상 카메라에 적용할 수 있는 성능을 가진 것으로 판단된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권11B호
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• pp.1311-1319
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• 2009

집적 영상 현미경에서 획득한 요소 영상을 이용하여 집적 영상 디스플레이에서 재생하였다. 일반화된 서로 다른 두 렌즈 어레이를 이용하는 집적 영상의 획득과 재생의 관계를 이용하여 집적 영상 현미경 및 디스플레이 시스템에 적용하였다. 집적 영상 현미경에서 획득한 요소 영상을 재생하기 위해서 스케일링이 적용된 요소 영상이 필요하다. 집적 영상을 재생할 때 요소 영상의 정보 손실을 최소화하는 스케일링 계수와 요소 영상의 왜곡을 최소화하는 스케일링 계수를 선택해야 한다. 본 연구에서는 $125{\mu}m$ 피치 사이즈의 마이크로 렌즈 어레이를 가지는 집적 영상 현미경으로 시료를 촬영하고 1mm 피치 사이즈의 렌즈 어레이를 가지는 집적 영상 디스플레이로 촬영된 시료를 3차원 영상으로 재생하는 실험을 수행하였다. 이 때, 요소 영상의 스케일링 계수는 집적 영상 현미경에서 획득한 요소 영상의 정보 손실을 최소화 하는 값으로 설정하였다.