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로봇파노라마헤드와 스티칭 기법을 활용한 기가픽셀 이미지의 생성과 기가픽셀카메라 기술
최연찬,문희준,김동영,류재윤,신예랑,임천석,Choi, Yeon Chan,Moon, Hee Jun,Kim, Dong Young,Ryu, Jae Yun,Shin, Ye Rang,Rim, Cheon-Seog 한국광학회 2015 한국광학회지 Vol.26 No.1
현재의 이미지 센서기술은 메가픽셀 급에 한정되어 있는데 메가픽셀 급의 이미지 센서로 기가픽셀의 이미지를 생성하기 위해서는 필수적으로 중첩영역의 이미지를 하나로 합성하는 스티칭(stitching) 기법을 쓸 수밖에 없다. 본 논문에서는 로봇파노라마헤드와 스티칭 기법을 사용하여 기가픽셀카메라 기술의 전 과정을 탐구해 보았다. 그리고 이 과정을 통해서 얻어진 경험이나 이해를 바탕으로 듀크대와 BAE의 기가픽셀카메라 기술에 대해서도 설계해석을 시도해 보았다. 또 나아가, 새로운 기가픽셀카메라의 광학구조에 대한 모색도 시도해 보았다. 기가픽셀카메라 기술에서는 스티칭 작업과는 별도로 먼거리의 피사체 혹은 대기오염과 같은 원인으로 발생하는 흐릿한 영상부분을 보정하는 것이 필수적이라는 것도 파악되었다. Since the technology of current image sensors is limited to the megapixel class, it is necessary to use an image-stitching technique to create a gigapixel image from hundreds or thousands of photos taken by a megapixel image sensor. In this paper, we investigate the entire process of gigapixel camera technology employing a robotic panoramic head plus a stitching technique, and analyze the gigapixel camera technologies of Duke University and BAE Systems from the viewpoint of optical design structure. Hopefully this knowledge will lead to a new optical structure for a gigapixel camera. Meanwhile, we also perceive the need for additional image processing to reduce the noise of photos with a background of fog and mist, taken far from the camera lens.
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최연찬,임천석,Choi, Yeon-Chan,Rim, Cheon-Seog 한국광학회 2018 한국광학회지 Vol.29 No.4
본 연구에서는 다수의 요소렌즈들로 이루어진 렌즈시스템을 단순화 및 구조화할 수 있는, 저자들만의 독창적인 설계기법인, 일반화된 구조설계 방정식을 제안하고 이를 통해 스마트폰 카메라 렌즈와 연동될 수 있는 텔레센트릭 렌즈의 존재 가능성 및 설계방법을 탐구하였다. 결과적으로, 텔레센트릭 렌즈 시스템을 모듈화하고 조립설계 할 수 있는 $f{\theta}$ 공식을 도출 및 검증할 수 있었고, 이 공식으로부터 공장자동화와 같은 머신비전에 효과적으로 활용될 수 있는 스마트폰용 텔레센트릭 렌즈를 설계할 수 있었다. A generalized structural design equation can be used to simplify and systematize a telecentric lens system composed of multiple lenses, as a creative design method of the authors. Through this structural equation, we have investigated the feasibility and design methodology of a telecentric lens equipped with a conventional smartphone camera for machine vision. As a result, we could verify and present a useful, generalized structural equation termed the $f{\theta}$ formula, being able to divide and combine the whole telecentric lens system into two modularized lens groups.
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