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전희성 한국정보처리학회 2010 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 Vol.17 No.3
A factorization-based 3D reconstruction system is realized to recover 3D scene from an image sequence. The image sequence is captured from uncalibrated perspective camera from several views. Many matched feature points over all images are obtained by feature tracking method. Then, these data are supplied to the 3D reconstruction module to obtain the projective reconstruction. Projective reconstruction is converted to Euclidean reconstruction by enforcing several metric constraints. After many triangular meshes are obtained, realistic reconstruction of 3D models are finished by texture mapping. The developed system is implemented in C++, and Qt library is used to implement the system user interface. OpenGL graphics library is used to realize the texture mapping routine and the model visualization program. Experimental results using synthetic and real image data are included to demonstrate the effectiveness of the developed system. 본 연구에서는 여러 이미지를 이용하여 사실적인 3차원 장면의 모델을 얻는 방법이 구현되었다. 이미지는 파라메터를 모르는 카메라를 이용하여 여러 위치에서 획득한 것을 사용하였다. 먼저 특징점 추출 및 추적 방법을 사용하여 모든 이미지에 대한 대응점들을 구하고 이 점들을 사용하여 사영복원을 구한다. 그 다음 사영 복원된 값에 여러 제약조건을 사용하여 유클리디언 복원을 하면 특징점들의 3차원 좌표값이 계산된다. 이 좌표값을 이용하여 삼각형 메쉬를 구한 후 이 면에 텍스처 맵핑을 하면 사실적인 복원이 완성된다. 전체 시스템은 C++언어로 구현하였으며, 사용자 인터페이스는 Qt 라이브러리로, 텍스처 맵핑과 모델 가시화 부분은 OpenGL 그래픽스 라이브러리로 구현하였다. 구현된 시스템의 효용성을 보이기 위해 모의 데이터와 실제 이미지 데이터를 이용하여 실험한 결과를 포함하였으며 만족할 만한 복원 결과를 얻을 수 있었다.
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단일 투사 절대 코드 패턴을 이용한 3차원 얼굴 데이터의 유클리디안 복원
김병우,유선진,이상윤,Kim, Byoung-Woo,Yu, Sun-Jin,Lee, Sang-Youn 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.42 No.6
본 논문에서는 3차원 얼굴 인식기에서의 입력 데이터로 적합한 얼굴 데이터의 유클리디안 복원 시스템을 제안한다. 카메라 영상을 통한 유클리디안 복원을 위해서는 카메라의 보정정보와 복원할 특징 점의 대응 쌍 정보가 필요한데, 보정정보는 시스템의 변경이 없다면 불변한다. 따라서 고속의 유클리디안 복원을 위해서는 스테레오 영상간의 대응 쌍 정보 획득이 가장 중요하다. 시스템은 두 개의 카메라와 프로젝터 한 대로 구성하며, 피사체에 패턴을 투사하고 두 개의 카메라로부터 영상을 획득함으로써 동작한다. 사용 패턴은 단일 투사 줄무늬 패턴을 사용하며 줄무늬의 색도 정보와 채도 정보를 이용하여 '절대 코드 패턴'을 생성한다. 사용 시스템은 두 개의 카메라를 사용하기 때문에 색도 정보와 채도 정보가 비슷한 두 개의 영상을 얻을 수 있으며 이것은 획득한 두 개의 영상에 있는 줄무늬들에 대해 동일한 절대 라벨을 얻을 수 있게 한다. 절대 라벨링 된 줄무늬는 에피폴라 라인(epipolar line)상의 점들과 일대일 정합을 통해 고속의 3차원 데이터 복원을 가능하게 한다. 제안 방식은 얼굴 데이터에 적용되었으며 정확도와 총 소요 시간의 측정을 통해 제안 방식이 기존 방식에 비해 정확도 면에서 뒤지지 않으면서도 복원 속도 면에서 장점을 가짐을 확인할 수 있었다. This paper presents a rapid face shape acquisition system. The system is composed of two cameras and one projector. The technique works by projecting a pattern on the object and capturing two images with two cameras. We use a 'one shot' system which provides 3D data acquired by single image per camera. The system is good for rapid data acquisition as our purpose. We use the 'absolutely coded pattern' using the hue and saturation of pattern lines. In this 'absolutely coded pattern' all patterns have absolute identification numbers. We solve the correspondence problem between the two images by using epipolar geometry and absolute identification numbers. In comparison to the 'relatively coded pattern' which uses relative identification numbers, the 'absolutely coded pattern' helps obtain rapid 3D data by one to one point matching on an epipolar line. Because we use two cameras, we obtain two images which have similar hue and saturation. This enables us to have the same absolute identification numbers in both images, and we can use the absolutely coded pattern for solving the correspondence problem. The proposed technique is applied to face data and the total time for shape acquisition is estimated.
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고정카메라와 이동카메라시스템에서 좌표변환의 연관성에 관한 연구
정회범 ( Hoi-bum Chung ) 한국환경기술학회 2007 한국환경기술학회지 Vol.8 No.3
시각서보시스템은 위치기반 시각서보와 영상기반 시각서보로 구분할 수 있는데 두 기법은 각각의 장점과 단점을 가진다. 최근들어 Malis 등이 2.5D 시각서보를 개발하였는데 이 기법은 호모그라피를 통해 병진운동과 회전운동사이의 연관관계를 분해할 수 있는 사실을 이용한다. 호모그라피는 시각서보에 사용되는 Euclidean 재생성을 제공하지만 그 물리적 의미는 명확하지 않다. 본 연구에서는 가상좌표계를 사용하여 고정카메라와 이동카메라시스템에 공통으로 적용될 수 있는 새로운 시각서보 접근방법을 제안하였다. 이 기법은 또한 호모그라피의 물리적 의미를 명확하게 지정할 수 있는 특징을 가진다. Standard visual servoing systems are classified as position-based and image-based visual servo, and both schemes have merits and drawbacks respectively. Recently, Malis et.al. have developed 2.5D visual servoing schemes by exploiting the fact that the interaction between translation and rotation components can be decoupled through a homography. The homography provides Euclidean reconstruction that can be used in the visual servoing, but the physical meaning of the homography is obscure. In this paper, a new visual servoing approach is proposed that can be applied commonly to both the fixed-camera and moving-camera system, using the virtual coordinate frame. The technique also has the characteristic that the physical meaning of the homography is specified explicitly.
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