초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 기존 2D 기반 360도 VR 영상의 부족한 임장감과 몰입감의 한계를 극복할 수 있도록 깊이 정보를 사용하는 입체 공간 구성함에 있어 소수의 광각 카메라만을 사용하는 시스템에 대한 연구이다. 이를 위해 광각 영상을 사용하여 입체 영상을 구성하는데 있어 발생하는 다양한 왜곡과 매칭기법을 혼합하고, 단안영상 기반의 깊이정보와 모션 스테레오 정보들을 지능적으로 결합하여 해결하는 연구를 수행한다. 광각 영상을 평면 영상 센서에 저장하는 광각 카메라의 특성에서 발생하는 중앙과 주변의 왜곡을 분석하고 3차원 스티칭

□ 연구개요
본 연구는 기존 2D 기반 360도 VR 영상의 부족한 임장감과 몰입감의 한계를 극복할 수 있도록 깊이 정보를 사용하는 입체 공간 구성함에 있어 소수의 광각 카메라만을 사용하는 시스템에 대한 연구이다. 이를 위해 광각 영상을 사용하여 입체 영상을 구성하는데 있어 발생하는 다양한 왜곡과 매칭기법을 혼합하고, 단안영상 기반의 깊이정보와 모션 스테레오 정보들을 지능적으로 결합하여 해결하는 연구를 수행한다. 광각 영상을 평면 영상 센서에 저장하는 광각 카메라의 특성에서 발생하는 중앙과 주변의 왜곡을 분석하고 3차원 스티칭 기법등을 통해 통합하며, 360도에 대한 전체 입체 공간을 구성한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 과제에서는 소수의 어안렌즈 카메라를 사용하여 좁은 FOV의 일반 스테레오 기술이 아닌 360° 에 대한 입체 공간 정보를 제공할 수 있는 새로운 분산 광각 카메라 기반의 3차원 공간 구성 시스템을 구현하고자 했다. 이를 위해서 기존의 특징점 위주의 일반 스테레오 매칭기법들에 대하여 매칭의 정확성을 향상하고 영상 전체에 적용하도록 확장하는 연구와 광각 카메라 영상의 왜곡된 좌표계에서 매칭을 통한 깊이정보 추출을 수행하도록 하는 새로운 기법들에 대한 연구, 그리고 다양한 VR 기술로의 응용 확장을 위한 방대한 양의 계산을 고속으로 실시간 처리하는 기법에 대한 연구를 진행했다.
1. 기존의 특징점 기반 매칭에서는 많은 매칭오류와 조밀한 입체정보 추출이 어려운 한계가 발생한다. 이를 극복하기 위하여 단순한 삼각측정에 의한 입체정보 외에 2D 영상에서 얻을 수 있는 원근투영, 겹침현상 등의 다양한 입체정보를 광각 왜곡 영상에서 추출하고, 이를 적응적 신호처리와 딥러닝 기술 등을 사용하여 지능적으로 결합함으로써 좀 더 정확한 입체정보 추출기법을 구현하였다.
2. 광각영상을 평면 영상센서에 저장하는 광각카메라의 특성상 중앙과 주변의 왜곡정도에 따른 해상도 차이가 나타나고, 이러한 해상도 차이가 기존의 매칭기법에서는 극복하기 어려운 매칭 오류들로 이어지면서 좌표계 변환에 따른 스테레오 매칭오류로 새로운 잡음의 발생과 기존 잡음의 특성변화가 발생한다. 따라서 이를 제거하기 위한 새로운 연구를 진행하였다.
3. 이렇게 구해진 부분적인 입체정보들을 3차원 적으로 결합하고 360° 전체 공간에 대한 3차원 입체 모델 정보를 구성하여, 다양하게 확장되고 있는 최신 VR 기술 응용으로의 적용을 위해서는 방대한 신호처리 및 지능형 결합을 위한 계산들을 실시간 처리할 필요성이 발생하며, 이를 위해 본 연구에서 개발된 알고리즘들을 이기종 분산처리 기반으로 병렬화하는 연구를 진행하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
제안하는 소수의 광각 카메라 기반의 360도 입체 공간 구성 시스템에 대한 연구는 최소 시스템 구성비용으로 입체환경의 구축이 가능하여 기존 고가의 360도 3D VR 응용 제품들의 상용화에 도움을 줄 것이다. 또한, 열린 공간에 대해서 360도의 정확한 3차원 위치 정보를 제공해주기 때문에 기존의 사전 제작된 3D VR 콘텐츠가 아닌 실시간 원격 위험지역 감시, 실시간 원격체험은 물론 드론 등의 무인비행체나 무인선박 등에서도 그 활용이 가능하며, 실시간적으로 360도 주변 장애물들의 3차원 위치정보 가 필요한 차량안전 및 자율주행 분야에서도 활용이 가능할 것으로 기대된다.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 14
• 끝페이지 ... 15