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거대한 구조물의 3차원 영상 재구성을 위한 외곽선 길이 정보 추출
Outer-line measurement for 3D reconstruction of huge structures 원문보기

대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문, 2008 Oct. 31, 2008년, pp.280 - 281  

전병승 (고려대학교 전자전기공학) ,  박정민 (고려대학교 전자전기공학) ,  김영중 (고려대학교 전자전기공학) ,  고한석 (고려대학교 전자전기공학) ,  황인준 (고려대학교 전자전기공학) ,  임묘택 (고려대학교 전자전기공학)

초록
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본 논문은 큰 구조물의 3파인 영상 재구성을 위해서 획득한 2차원 영상에서 특징점을 찾아 선으로 조합한 후 선 길이 정보를 추출하는 방법을 제안한다. 거대한 구조물의 외곽선 길이 정보 추출을 위해서는 광각 카메라에 의한 영상을 획득한다. 영상에서의 외곽선들은 모델의 기울어진 정보와 형태, 모델의 크기 등을 결정하게 되는데 광각카메라 사용에 의하여 배럴왜곡, 원근투영왜곡 등이 발생한다. 외곽선 정보 추출의 순서는 먼저모델의 2차원영상을 획득하고 이로부터 왜곡이 보정된 그레이영상을 획득한다. 이 그레이영상에서 잡음을 제거하고 특징점을 찾기 위하여 SUSAN 알고리즘을 사용한다. SUSAN알고리즘 기법은 적은 계산량과 잡음에 매우 강한 장점이 있어서 영상에서의 특징점을 얻기 위한 효과적인 기법이다. 특징점을 3차원 벡터공간에서 맵핑시킨 후 X, Y, Z 좌표축으로 점과 선으로 나타내고 시작점과 끝점의 좌표를 이용하여 벡터 길이를 얻는다. 이러한 벡터 데이터와 3차원 영상 재구성을 위한 라이브러리인 OpenGL을 사용하여 3차원 공간에 거대한 구조물들을 재구성하는 소프트웨어를 개발하였다.

AI 본문요약
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제안 방법

  • 첫째, 획득한 이미지로부터 모델과 배경과의 구분을 해야 한다. 2차원 이미지로부터 변위를 측정하고 일정한 변위가 발생한 영역만을 모델로 간주하고, 변위와 카메라와 카메라 사이의 거리, 카메라와 물체와의 가리등을 이용하여 3차원 깊이 정보를 계산한다. 두 번째는, 카메라 교정과정이 필요하다.
  • 방법이다. SUSAN 특징점 추출 알고리즘에서 지역적으로 가장 작은 USAN(Univalue Segment Assimilation Nucleus) 값을 찾는 방법을 수정하여 좀 더 정확한 외곽선 특징점을 찾는 방법을 제안하였다.
  • USA?'*] 넓이가 지역적으로 가장 작은 픽셀이 특징점이다, 2차원 이미지에 원형 마스크를 적용하면<그림 3>과 같다. 교차성을 평가하는 방법으로 밝기 값 비교 방식을 적용하여 USAN 픽셀인지 아닌지를 결정한다. 그러면 <그림 4>에서 검정색으로 표기된 영역이 USAN픽셀이다.
  • 구조물의 그기에 따른 길여 오차율에 관한 평가를 하기 위해서 작은 구조물의 깉이정보와 큰 구조물에서의 길어정보를 비교하였다. 작은 구조물인 사각형 패치에서는 길이오차가 ■2mm정도가 발생하여 2%정도의 오차율을 보였지만 뭔 구조뭂예서는 T39mm정도의 길이요차가 발생하고 7% 정도의 오차율을 보여 큰 구조물에 대한 길이 정보 추출에 대한 정확한 알고리즘의 연구가 필요하다.
  • 본 노문에서는 2차원 영상에서 이잔화 시킨 이미지를 통해 모텔의 윤곽선을 추출하고, SUSAN 알고리즘예서 원형마스그의 중심 픽셀과 마스M 내 다론 픽 셀듵 간 발기 값여 유사한 픽 셀들의 집합 속에서 USAN의 넓여가 가장 작은 픽셀을 찾아 특징점을 추춞하였다. 이미지에 원형 마스크 틀 적용하고 교차되는 뜩징점을 밝기 값 비교 방식을 적용하여 USAN 픽셀인지 아닌지를 결정한 후 USAN 픽셀의 개수가 기준치 보다 작은 영역을 가지고 있는 마스m내의 영역을 특징점으로 사용하였다.
  • 본 논문에서 제안하는 방법은 획득한 2차원 영상에 대하여 정확한 변위를 추출하기 위헤 웨이블릿 변환에 LOG필터링을 통하여 변위영상을 획득하고, SUSAN 알고리즘에 의한 특징점을 추출한다. 특징점에 대한 Z 좌표를 추출하고 좌표값에 대해 벡터공간에 맵핑시킨 후 외곽선의 길이 정보를 추출하는 알고리즘을 제안한다.
  • 가장 작은 픽셀을 찾아 특징점을 추춞하였다. 이미지에 원형 마스크 틀 적용하고 교차되는 뜩징점을 밝기 값 비교 방식을 적용하여 USAN 픽셀인지 아닌지를 결정한 후 USAN 픽셀의 개수가 기준치 보다 작은 영역을 가지고 있는 마스m내의 영역을 특징점으로 사용하였다. 작은 구조물에 대해서는 예곡이나 특징점에 대한 추출옙서 에러가 적여 오차율이 적게 발생하였지만 구조풀이 클 경우 방사형 왜곡에 의해 정확한 수치가 측정되지 않아 방사형 왜곡 보정을 봉해 길이 정보를 보정하는 연구가 필요하다.
  • SUSAN 알고리즘에 의한 특징점을 추출한다. 특징점에 대한 Z 좌표를 추출하고 좌표값에 대해 벡터공간에 맵핑시킨 후 외곽선의 길이 정보를 추출하는 알고리즘을 제안한다.
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