$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

방송 콘텐츠의 후반 제작을 위한 카메라 추적 시스템
A Camera Tracking System for Post Production of TV Contents 원문보기

방송공학회논문지 = Journal of broadcast engineering, v.14 no.6, 2009년, pp.692 - 702  

오주현 (한국방송 방송기술연구소) ,  남승진 (한국방송 방송기술연구소) ,  전성규 (한국방송 방송기술연구소) ,  손광훈 (연세대학교 전기전자공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

과거 값비싼 워크스테이션에서만 구현 가능했던 실시간 가상스튜디오를 이제는 하드웨어의 발달로 개인용 컴퓨터에서도 운용할 수 있게 되었다. 그럼에도 불구하고 여전히 실시간 제작의 그래픽 품질에는 한계가 있기 때문에 영화나 드라마에서는 후반 제작(post production)으로 그래픽을 합성하는 것이 일반적이다. 그러나 후반 제작을 위한 순수 영상 기반 카메라 추적은 많은 작업 시간을 요하며, 자주 불안정한 결과를 보인다. 이를 극복하기 위해 가상스튜디오와 마찬가지로 촬영 단계에서 카메라 모션 데이터를 센서로부터 수신하되, 이를 저장하여 후반제작에서 활용할 수 있는 시스템(POVIS: post virtual imaging system)을 제안하였다. 실사와 그래픽의 매끄러운 정합을 위해서는 정확한 카메라 캘리브레이션이 선행되어야 하는데, 이를 위해 두 장의 평면 패턴만을 이용하여 간단하게 수행할 수 있는 캘리브레이션 방법을 사용하였다. 또한 카메라 센서 데이터는 기계적 부정합 등으로 인해 약간의 오류를 포함하게 되는데, Kalman 필터를 이용하여 이를 줄이는 방법을 제안하였다. 개발된 POVIS는 다큐멘터리 제작에 사용되어 작업 시간을 크게 단축시키고, 특징점의 부재로 인해 기존의 방법을 적용할 수 없는 영상에서의 카메라 추적을 성공적으로 수행하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Real-time virtual studios which could run only on expensive workstations are now available for personal computers thanks to the recent development of graphics hardware. Nevertheless, graphics are rendered off-line in the post production stage in film or TV drama productions, because the graphics' qu...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 사극과 다큐멘터리 등의 제작에 있어서 안정적인 카메라 추적과 동시에 고품질의 그래픽 렌더링이 가능한 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 실시간 가상스튜디오에 사용되는 카메라 센서 데이터를 저장하여 후반 제작에 사용할 수 있게 하는 시스템(POVIS)이다.
  • 그에 비해 실시간 카메라 추적은 촬영될 장면에 따른 제약 없이 강인한 추적 결과를 얻을 수 있으나 그 응용은 가상 스튜디오와 같은 실시간 제작에만 한정되어 있었다. 본 연구는 하드웨어 센서를 이용한 실시간 카메라 추적을 후반 제작에도 적용하기 위한 것으로서, 안정되고 정확한 카메라 추적 성능과 후반 제작에 의한 높은 그래픽 품질을 동시에 얻을 수 있게 한다. 그림 2는 POVIS의 전체 시스템 구성도와 데이터의 흐름을 보여준다.

가설 설정

  • 렌즈에는 단순히 선형적으로 모델링할 수 없는 왜곡이 존재하는데[11], 왜곡 중심으로부터 (왜곡 없이) projection된 점까지의 거리(radial distance)를 r이라 할 때 다음의 radial lens distortion 모델[12]을 사용한다. 왜곡 중심은 주점과 동일하다고 가정한다.
  • 측정 노이즈도 zero mean과 표준편차 σz의 정규분포를 가진다고 가정한다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
실시간 카메라 추적 시스템은 어떤 장점이 있나? 가상 스튜디오[1]나 가상 이미징[2] 시스템과 같은 실시간 제작에서는 카메라에 부착된 센서를 이용하여 카메라를 실시간으로 추적하여 그래픽 렌더링 시스템에 반영한다. 실시간 카메라 추적 시스템은 하드웨어 센서 장치가 필요한 대신, 실시간으로 정확한 추적이 가능하다는 장점이 있다. 이에 반해 후반 제작에서는 별도의 하드웨어 장치 없이 촬영한 후 영상만을 분석하여 카메라를 추적하며, 이러한 목적의 상용 소프트웨어에는 Boujou[3]와 PFTrack[4] 등이 있다.
소프트웨어 기반 후반 제작의 단점은? 두 가지 제작 방식 중 소프트웨어 기반 후반 제작은 촬영된 영상만을 분석하여 카메라 모션의 복원이 가능하다는 장점이 있다. 그러나 촬영할 장면에 정적(static)이면서 추적이 가능한 특징점들(feature points)이 충분히 존재해야 한다는 제약이 있고, 매우 많은 계산 시간이 걸리며, 알고리듬의 한계로 인해 추적에 실패하는 경우가 많다는 단점이 있다.
그래픽 합성 작업은 어떻게 나눌 수 있나? 이러한 CG 작업의 대부분은 실사와 그래픽 영상의 합성이며, 그래픽 영상을 생성하기 위해서는 실사 영상 촬영 시 사용된 카메라 모션 데이터가 필요하다. 이와 같은 그래픽 합성 작업은 크게 실시간 제작(live production)과 후반 제작(post production)의 두 가지 범주로 나눌 수 있다. 가상 스튜디오[1]나 가상 이미징[2] 시스템과 같은 실시간 제작에서는 카메라에 부착된 센서를 이용하여 카메라를 실시간으로 추적하여 그래픽 렌더링 시스템에 반영한다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (18)

  1. S. Gibbs, C. Arapis, C. Breiteneder, V. Lalioti, S. Mostafawy, and J. Speier, 'Virtual studios: An overview,' IEEE Multimedia, 5(1), pp.18-35, 1998 

  2. 남승진, 오주현, 박성춘, '센서기반 실시간 가상이미징 시스템의 구현,' 방송공학회 논문지 8권 1호, pp.63-71, 2003년 3월 

  3. http://www.2d3.com/ 

  4. http://www.thepixelfarm.co.uk/ 

  5. SMPTE 12M-1-2008 Television Time and Control Code 

  6. Y. Chen, S. Shih, Y. Hung, and C. Fuh, 'Simple and efficient method of calibrating a motorized zoom lens,' Image and Vision Computing, pp.1099-1110, 2001 

  7. Z. Zhang, 'A flexible new technique for camera calibration,' IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence, pp.1330-1334, 2000 

  8. J. Oh, S. Nam, and K. Sohn, 'Practical camera calibration for augmented reality,' Intl. Conf. on Computer Vision Systems, pp.225-234, 2009 

  9. M. Lourakis, 'levmar: Levenberg-Marquardt nonlinear least squares algorithms in C/C++," http://www.ics.forth.gr/~lourakis/levmar/, 2004 

  10. M. Li and J-M. Lavest, 'Some aspects of zoom lens calibration,' IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 18(11), 1996 

  11. 김대현, 신형철, 오주현, 남승진, 손광훈, "비선형 줌-렌즈 왜곡모델을 이용한 비디오 영상에서의 줌-렌즈 왜곡 보정", 방송공학회 논문지 14권 3호, pp.299-310, 2009년 5월 

  12. R. Hartley and A. Zisserman, Multiple View Geometry in Computer Vision, Cambridge Univ Press, 2003 

  13. E. Hemayed, 'A survey of camera self-calibration,' IEEE Conf. on Advanced Video and Signal based Surveillance, 2003 

  14. G. Welch and G. Bishop, 'An introduction to Kalman filter,' UNC-Chapel Hill, TR 95-041, April 5, 2004 

  15. http://www.autodesk.com/ 

  16. L. Ma, Y. Q. Chen, and K. L. Moore, 'Analytical piecewise radial distortion model for precision camera calibration,' Vision, Image and Signal Processing, IEE Proceedings, 153(4), pp.468-474. 2006 

  17. H. Li and C. Shen, 'An LMI approach for reliable self-calibration,' IEEE Int. Conf. on Video and Signal Based Surveillance, 2006 

  18. http://www.brainstorm.es/pages/estudio.html 

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로