KR101469361B1 - Apparatus for panorama image acquisition - Google Patents
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Abstract
본 발명은 카메라의 단일 촬영을 통해 초광각 파노라마 영상을 얻는 장치에 관한 것이다.
본 발명은 광각의 상을 반사를 통해 모을 수 있는 쌍곡면 실린더형 거울을 포함하는 광각 파노라마 영상 촬영 장치로서, 상기 쌍곡면 실린더형 거울에 의해 반사된 상은 영상 센서 평면을 통해서 직사각형의 파노라마 영상으로 촬영되고, 상기 쌍곡면 실린더형 거울의 반사면은 쌍곡선 함수 형태인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 쌍곡면 실린더형 거울을 통해 직사각형태의 광시야각 파노라마 영상을 얻을 수 있다.The present invention relates to an apparatus for obtaining an ultra-wide-angle panoramic image through a single photographing of a camera.
The present invention relates to a wide-angle panoramic imaging device comprising a hyperboloidal cylindrical mirror capable of collecting a wide-angle image through reflection, wherein the image reflected by the hyperboloidal cylindrical mirror is captured in a rectangular panoramic image through the image sensor plane And the reflection surface of the hyperboloidal cylindrical mirror has a hyperbolic function.
According to the present invention, it is possible to obtain a rectangular panoramic image of a wide viewing angle through a hyperboloidal cylindrical mirror.
Description
본 발명은 초광각 파노라마 영상을 촬영하는 장치에 관한 것이며, 보다 자세하게는 단일 카메라로 단일 촬영을 통해 초광각 파노라마 영상을 얻는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for photographing an ultra-wide angle panoramic image, and more particularly to an apparatus for obtaining an ultra-wide angle panoramic image through a single photograph using a single camera.
일반적인 카메라와 렌즈를 통해 얻을 수 있는 영상의 화각이 60~90도 정도인반면, 광각 영상은 보통 120도 이상의 넓은 화각(FOV, Field Of View)을 갖는 영상(예, 사진)을 의미하는 것으로, 한 장의 사진에 많은 영상정보를 포함한다는 특징이 있다. 따라서 근래 방범, 감시, 원격화상 회의나 로봇공학 분야 등에서 유용하게 사용된다.The angle of view of an image obtained through a general camera and a lens is about 60 to 90 degrees, whereas the wide angle image is an image (e.g., a photograph) having a wide angle of view (FOV, Field Of View) It is characterized by including a lot of image information in one photograph. Therefore, it is useful in recent crime prevention, surveillance, teleconference and robotics fields.
광각 영상을 얻는 가장 보편적인 방법은 어안렌즈(Fisheye lens)를 이용하는 것으로서, 렌즈에 따라 120~180도에 이르는 화각의 영상을 얻을 수 있다. The most common method for obtaining a wide-angle image is to use a fisheye lens, and an image of a field angle of 120 to 180 degrees can be obtained depending on the lens.
도 1은 어안렌즈를 통해 얻은 영상의 일 예를 나타낸다.1 shows an example of an image obtained through a fish-eye lens.
도 1을 참조하면, 어안렌즈를 통해 얻은 영상은 원형이며, 영상의 주변이 왜곡되기 때문에 사람의 눈으로 보는 것과 같은 파노라마 형태로 변환하기 어렵다는 문제점이 있다.Referring to FIG. 1, the image obtained through the fish-eye lens is circular, and the periphery of the image is distorted, so that it is difficult to convert the image into a panoramic shape as seen by human eyes.
광각의 영상을 얻는 또 다른 방법은 기존의 카메라와 함께 볼록한 형태의 전방향 거울(Omnidirectional mirror)을 이용하는 것이다. Another way to obtain a wide-angle image is to use an omnidirectional mirror that is convex with the existing camera.
도 2는 카메라와 전방향 거울을 이용한 영상획득의 일 예를 나타낸다.2 shows an example of image acquisition using a camera and an omnidirectional mirror.
도 2를 참조하면, 카메라 렌즈의 전면에 전방향 거울을 설치함으로써 360도 모든 방향의 영상을 한 장의 사진으로 획득할 수 있다. Referring to FIG. 2, by providing an omnidirectional mirror on the front face of the camera lens, images in all 360 degrees directions can be obtained as a single photograph.
도 3은 카메라와 전방향 거울을 이용하여 획득한 영상의 일 예를 나타낸다.FIG. 3 shows an example of an image acquired using a camera and an omnidirectional mirror.
도 3을 참조하면, 도 3a는 카메라와 전방향 거울을 이용하여 획득한 영상이며, 도 3b는 상기 영상을 펼침작업(unwarping)을 통해 얻은 파노라마 영상이다. Referring to FIG. 3, FIG. 3A is an image obtained by using a camera and an omnidirectional mirror, and FIG. 3B is a panoramic image obtained by unwarping the image.
전방향 거울을 이용한 영상획득은 어안렌즈를 이용하는 방법과는 달리 단일시점을 가지므로 영상의 왜곡이 없고, 따라서 이를 직사각형의 파노라마 형태로 펼쳤을 때 사람이 보는 것과 같은 사진을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 그러나 펼침 작업에 많은 컴퓨터 연산 시간이 소요되며, 일반적으로 직사각형 형태의 영상센서 면에 원형의 영상이 투영되므로 영상센서 영역에서 사용되지 않는 부분이 나타나게 된다.Unlike the method using a fisheye lens, the image acquisition using an omnidirectional mirror has a single point of view, so there is no distortion of the image. Therefore, when the fisheye lens is extended in a rectangular panoramic shape, the image can be obtained. However, the spreading operation requires a lot of computation time. In general, since a circular image is projected on a rectangular image sensor surface, an unused portion appears in the image sensor region.
도 4는 단일 시점 조건을 만족하는 볼록거울의 형태의 예들을 나타낸다Figure 4 shows examples of the shape of a convex mirror satisfying a single view condition
도 4를 참조하면, 단일시점조건을 만족하는 볼록거울에는 2차곡선형, 쌍곡선형, 그리고 오목형태의 타원형이 있다.Referring to FIG. 4, a convex mirror satisfying a single view condition includes a quadratic curve, a hyperbolic curve, and a concave ellipse.
볼록 거울을 통해 얻은 원형의 전방향 영상을 파노라마 형태로 펼치는 과정에 많은 컴퓨터연산 시간이 소요되므로, 별도의 연산과정 없이 원천적으로 직사각형 파노라마 형태의 원(original)영상 자체를 얻기 위한 방법이 필요하다. Since the process of spreading the omnidirectional image obtained through the convex mirror into the panoramic shape takes a lot of computation time, it is necessary to acquire the original image of the rectangle panorama type originally without a separate calculation process.
도 5 및 도 6은 광각의 파노라마 영상을 얻기 위한 방식의 예를 나타낸다.5 and 6 show an example of a method for obtaining a panoramic image at a wide angle.
도 5는 회전 카메라의 일 예를 나타낸다. 카메라를 기계적으로 회전시키면서 얻은 영상들을 결합(stitching)하여 광각의 파노라마 영상을 얻는 예이다.5 shows an example of a rotating camera. An example of stitching images obtained by mechanically rotating a camera to obtain a wide-angle panoramic image.
도 5를 참조하면, 한 대의 카메라를 회전시키면서 연속적으로 촬영하고, 얻어지는 영상 열(image sequence)을 연결하여 한 장의 광각 파노라마 영상을 얻을 수 있다.Referring to FIG. 5, a single wide angle panorama image can be obtained by sequentially photographing while rotating one camera, and connecting image sequences obtained.
회전 카메라 방식에서, 카메라를 광학적 중심축(Optical center)을 기준으로 회전시켜야 촬영된 영상들이 단일 시점(Single viewpoint)을 갖게 된다. 여기서, 단일 시점이란 단방향의 관점 또는 시각(perspective)을 말한다. 단일 시점을 갖는 경우 복수의 영상을 결합함으로써 왜곡이 없는 광각의 파노라마 영상을 얻을 수 있다.In the rotating camera system, the camera must be rotated about the optical center, so that the captured images have a single viewpoint. Here, a single viewpoint refers to a unidirectional perspective or perspective. In case of having a single viewpoint, it is possible to obtain a wide-angle panorama image without distortion by combining a plurality of images.
회전 카메라 방식은 카메라가 기계적으로 회전하면서 복수의 영상을 촬영한다. 따라서, 영상촬영이 비실시간(non-real time)적이다. 즉, 정적인 영상(static image)의 경우에만 적용할 수 있다. In the rotating camera method, the camera rotates mechanically to take a plurality of images. Therefore, imaging is non-real time. That is, it can be applied only to a static image.
도 6은 다수의 카메라를 링(ring) 구조로 배열하고 각각의 카메라에서 얻은 영상을 결합하는 방식을 나타낸다.FIG. 6 shows a method of arranging a plurality of cameras in a ring structure and combining images obtained from the respective cameras.
도 6을 참조하면, 다수의 카메라를 링 구조로 배열하여 광각의 영상을 획득하는 방식은 복수의 카메라를 사용하므로 비용이 많이 들며, 각 카메라 렌즈의 수직 광축이 일치하지 않는 경우에 각 카메라에서 획득한 영상이 단일 시점을 갖지 못하게 되고 따라서 각각의 영상을 결합하여 한 장의 파노라마 영상을 만드는 것이 어렵다.Referring to FIG. 6, a method of arranging a plurality of cameras in a ring structure to acquire a wide-angle image is costly because a plurality of cameras are used. When the vertical optical axes of the respective camera lenses do not coincide with each other, It is difficult for one image to have a single viewpoint, and thus it is difficult to combine each of the images to form one panorama image.
각 영상이 단일 시점을 갖지 못하는 경우, 각 영상 사이에 불연속성(discontinuity 또는 inconsistency)이 발생하고, 따라서 불연속적인 영상들을 하나의 파노라마 영상으로 결합하는 것이 어렵다.When each image does not have a single viewpoint, discontinuity or inconsistency occurs between each image, and therefore it is difficult to combine discontinuous images into one panorama image.
앞서 설명한 방식, 즉 전방향 거울을 이용한 방식과 카메라 회전, 또는 다수의 카메라를 이용하는 방식을 보완하여, 본 발명에서는 단일 카메라로 광각의 파노라마 영상을 얻을 수 있는 장치에 대해서 제안한다.In the present invention, an apparatus capable of obtaining a wide-angle panoramic image with a single camera is proposed, in which a method using an omnidirectional mirror, a camera rotation, or a method using a plurality of cameras is complemented.
본 발명의 기술적 과제는 단일 카메라를 이용한 초광각 파노라마 영상 획득 장치 및 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method for acquiring an ultra-wide angle panoramic image using a single camera.
본 발명의 다른 기술적 과제는 펼침 작업과 같은 별도의 후처리 작업 없이 직사각형의 파노라마 영상 획득 장치 및 방법을 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for acquiring a rectangular panoramic image without a separate post-processing operation such as an unfolding operation.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 초광각 파노라마 영상에 촬영 장치가 찍히지 않도록 함에 있다.Another object of the present invention is to prevent a photographing apparatus from being superposed on an ultra-wide angle panoramic image.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 광각의 상을 반사를 통해 모을 수 있는 쌍곡면 실린더형 거울(hyperbolic cylinder mirror)을 포함하는 광각 파노라마 영상 촬영 장치로서, 상기 쌍곡면 실린더형 거울에 의해 반사된 상은 영상 센서 평면(예, 카메라의 CCD 또는 COMS 영상 센서)을 통해서 직사각형의 파노라마 영상으로 촬영되고, 상기 쌍곡면 실린더형 거울의 반사면은 쌍곡선 함수 형태인 광각 파노라마 영상 촬영 장치를 제공한다. 상기 쌍곡면 실린더 형태의 거울이란 거울의 반사면에 직교하는 방향으로 절단하였을 때 그 절단면에서 곡선의 윤곽이 쌍곡선 함수를 만족하는 거울을 의미한다. In order to achieve the above object, the present invention is a wide-angle panoramic imaging apparatus including a hyperbolic cylinder mirror capable of collecting a wide-angle image through reflection, Angle panoramic imaging device, wherein the image is taken as a rectangular panoramic image through an image sensor plane (e.g., a CCD or a COMS image sensor of a camera), and the reflection surface of the hyperboloidal cylindrical mirror has a hyperbolic function form. The hyperboloidal cylindrical mirror means a mirror whose outline of the curved line satisfies the hyperbolic function when the mirror is cut in a direction orthogonal to the mirror's reflecting surface.
상기 쌍곡면 실린더형 거울의 반사면의 쌍곡선 함수는, Wherein the hyperbolic function of the reflection surface of the hyperboloidal cylindrical mirror,
여기서, 'z'와 'r'은 서로 직교하는 두 축이고, 'F'는 쌍곡선 함수의 초점 거리이고, 'a'는 z축 상에 있어서 원점과 쌍곡면 실린더형 거울의 반사면까지의 거리이고, 'b'는 쌍곡면 실리더형 거울의 점근선 함수의 z 값에 'a'를 대입한 결과이다.Here, 'z' and 'r' are two orthogonal axes, 'F' is the focal length of the hyperbolic function, 'a' is the distance from the origin to the reflection surface of the hyperboloid cylindrical mirror , 'b' is the result of substituting 'a' for the z value of the asymptotic function of the hyperboloidal cylindrical mirror.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 쌍곡면 실린더형 거울의 반사면은 윗면의 너비와 아랫면의 너비가 상이하고, 상기 영상 센서 평면은 상기 쌍곡면 실린더형 거울의 수직 위치와 상이한 수직 위치에서 비스듬히 촬영한다. According to another embodiment of the present invention, the reflection surface of the hyperboloidal cylindrical mirror is different in width from the upper surface to the lower surface, and the image sensor plane is inclined at a vertical position different from the vertical position of the hyperboloidal cylindrical mirror I shoot.
또한, 본 발명에 따른 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 광각의 상을 반사하여 모으는 제1 쌍곡면 실린더형 거울 및 공통의 단일 시점을 갖도록 공통 초점을 기준으로 상기 제 1 쌍곡면 실린더형 거울과 대칭되도록 배치되는 제 2 쌍곡면 실린더형 거울을 포함하는 광각의 파노라마 영상 촬영 시스템으로서, 상기 제 1 및 상기 제 2 쌍곡면 실린더형 거울에 의해 반사된 상은 영상 센서 평면을 직사각형의 통해서 파노라마 영상으로 각각 촬영되고, 상기 제 1 및 상기 제 2 쌍곡면 실린더형 거울의 각각의 반사면은 쌍곡선 함수 형태인 광각의 파노라마 영상 촬영 시스템을 제공한다. According to another embodiment of the present invention, there is also provided a method of manufacturing an optical system comprising a first hyperboloid cylindrical mirror for reflecting and collecting a wide angle image, and a second hyperboloid cylindrical mirror Wherein the image reflected by the first and second hyperboloidal cylindrical mirrors comprises a first hyperboloid cylindrical mirror and a second hyperboloid cylindrical mirror disposed symmetrically with respect to the second hyperboloid cylindrical mirror, Angle panoramic imaging system in which each of the first and second hyperboloidal cylindrical mirrors is of a hyperbolic function.
본 발명에 따르면, 쌍곡면 실린더 형태의 거울을 통해 사각의 광시야각 파노라마 영상을 얻을 수 있다.According to the present invention, a rectangular panoramic image of wide viewing angle can be obtained through a mirror in the form of a hyperboloidal cylinder.
본 발명에 따르면, 영상 센서의 모든 영역이 사용되고, 영상의 품질이 높다. According to the present invention, all the regions of the image sensor are used and the quality of the image is high.
본 발명에 따르면 얻어진 영상은 180도 이상의 광시야각을 가질 수 있고, 두 개의 거울과 카메라 조합으로 360도 모든 방향의 영상을 얻을 수 있다. 또한, 각 카메라 영상은 단일 시점을 가지므로 결합에 의해 한 장의 파노라마 영상을 얻는 것이 수월하다.According to the present invention, the obtained image can have a wide viewing angle of 180 degrees or more, and images of 360 degrees in all directions can be obtained by combining two mirrors and cameras. Also, since each camera image has a single viewpoint, it is easy to obtain a single panorama image by combining.
본 발명에 따르면, 광각의 파노라마 영상에서 카메라가 찍히지 않기 때문에 카메라 자체에 의한 가려짐이 없는 광각의 파노라마 영상을 얻을 수 있다.According to the present invention, since the camera is not taken in the panoramic image at the wide angle, it is possible to obtain the panoramic image at the wide angle without any blindness by the camera itself.
도 1은 어안렌즈를 통해 얻은 영상의 일 예를 나타낸다.
도 2는 카메라와 전방향 거울을 이용한 영상획득 방법의 일 예를 나타낸다.
도 3은 카메라와 전방향 거울을 이용하여 획득한 영상의 일 예를 나타낸다.
도 4는 단일 시점 조건을 만족하는 볼록거울의 형태의 예들을 나타낸다.
도 5 및 도 6은 파노라마 영상을 얻는 카메라의 예를 나타낸다.
도 7는 본 발명에 적용되는 쌍곡면 실린더형 거울의 실시예를 설명하는 도이다.
도 8을 본 발명에 적용되는 쌍곡선 함수의 일 예를 나타낸다.
도 9는 본 발명에 따라서 파노라마 영상을 획득하는 쌍곡면 실린더형 거울의 일 예를 나타내는 평면도를 나타낸다.
도 10은 본 발명에 따라서 파노라마 영상을 획득하는 장치의 쌍곡선형 거울면에서 영상이 반사되는 것을 설명하는 평면도이다.
도 11은 본 발명에 따라서 두 개의 쌍곡면 실린더형 거울과 두 개의 카메라를 이용하여 360도 모든 방향의 파노라마 영상을 획득하는 시스템의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 12는 본 발명에 따라서 360도 모든 방향의 파노라마 영상을 획득하는 시스템의 일 예를 나타내는 측면도이다.
도 13은 본 발명에 따라서 360도 모든 방향의 파노라마 영상을 획득하기 위한 시스템의 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 14는 본 발명에 따라서 파노라마 영상을 획득하기 위한 쌍곡면 실린더 형 거울 장치로서, 윗면과 아랫면의 쌍곡면의 너비가 다른 예를 나타내는 사시도이다.
도 15는 도 14에 도시된 쌍곡면 실린더형 거울 장치의 평면도이다.
도 16은 도 14에 도시된 쌍곡면 실린더형 거울 장치의 정면도이다.
도 17은 도 14에 도시된 쌍곡면 실린더형 거울 장치의 측면도이다.
도 18은 윗면과 아랫면의 쌍곡면의 너비가 다른 쌍곡면 실린더형 거울 장치를 이용한 광각의 파노라마 영상을 획득하는 시스템의 개념도이다.
도 19는 본 발명에 따라 쌍곡면 실린더형 거울을 통해 촬영한 광각 파노라마 영상을 나타낸다.
도 20은 도 19와 비교를 위해 일반 카메라로 촬영한 영상을 나타낸다.1 shows an example of an image obtained through a fish-eye lens.
2 shows an example of an image acquisition method using a camera and an omnidirectional mirror.
FIG. 3 shows an example of an image acquired using a camera and an omnidirectional mirror.
Figure 4 shows examples of the shape of a convex mirror satisfying a single view condition.
5 and 6 show an example of a camera for obtaining a panoramic image.
7 is a view for explaining an embodiment of a hyperboloidal cylinder type mirror to which the present invention is applied.
8 shows an example of a hyperbolic function applied to the present invention.
9 is a plan view showing an example of a hyperboloidal cylindrical mirror for acquiring a panoramic image according to the present invention.
10 is a plan view for explaining how an image is reflected on a hyperbolic mirror surface of an apparatus for acquiring a panoramic image according to the present invention.
11 is a perspective view showing an example of a system for acquiring a panoramic image in all 360 degrees by using two hyperboloidal cylindrical mirrors and two cameras according to the present invention.
12 is a side view showing an example of a system for acquiring panoramic images in all 360 degrees in accordance with the present invention.
13 is a plan view showing an example of a system for acquiring panoramic images in all 360 degrees according to the present invention.
FIG. 14 is a perspective view showing an example of a hyperboloidal cylindrical mirror device for obtaining a panoramic image according to the present invention, in which the widths of the upper surface and the lower surface are different from each other.
15 is a plan view of the hyperboloidal cylindrical mirror device shown in Fig.
16 is a front view of the hyperboloidal cylindrical mirror device shown in Fig.
17 is a side view of the hyperboloidal cylindrical mirror device shown in Fig.
18 is a conceptual diagram of a system for acquiring a wide-angle panoramic image using a hyperboloidal cylindrical mirror apparatus having different widths of the upper and lower sides of the hyperboloid.
19 shows a wide-angle panoramic image taken through a hyperboloidal cylindrical mirror according to the present invention.
20 shows an image taken by a general camera for comparison with Fig.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Also, in order to clearly illustrate the present invention in the drawings, portions not related to the present invention are omitted, and the same or similar reference numerals denote the same or similar components.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.The objects and effects of the present invention can be understood or clarified naturally by the following description, and the purpose and effect of the present invention are not limited by the following description.
본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
The objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 쌍곡면 실린더 형태의 거울을 이용한 파노라마 영상 촬영 장치를 설명한다. Hereinafter, a panoramic imaging apparatus using a mirror in the form of a hyperboloid cylinder according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
상기 쌍곡면 실린더 형태란 실린더와 같은 원통형의 형태(360도의 전방향 파노라마 영상을 촬영할 때, 도 12 참조) 또는 원통형의 형태를 수직방향으로 절단한 반원통형(최대 180도의 파노라마 영상을 촬영할 때, 도 7 참조)의 형태를 의미하고, 수직방향으로 절단하였을 때 절단면 중 반사면의 윤곽이 쌍곡선 방정식을 만족하는 형태를 의미한다. 따라서 본 발명에 따른 쌍곡면 실린더형 거울을 정면에서 보았을 경우 직사각형의 형상을 가진다.The above-mentioned hyperboloidal cylinder type is a cylindrical shape such as a cylinder (when photographing an omni-directional panoramic image at 360 degrees, see Fig. 12) or a semi-cylindrical shape in which a cylindrical shape is cut in a vertical direction 7), and the shape of the reflection plane of the cut surface satisfies the hyperbolic equation when cut in the vertical direction. Therefore, when the hyperboloidal cylindrical mirror according to the present invention is viewed from the front, it has a rectangular shape.
쌍곡면 실린더 형태의 거울은 빛을 반사 시킬 수 있는 도료(또는 다른 형태의 반사 능력을 가지는 물질)가 포함되는 거울이거나 빛을 반사하는 금속 또는 유리 재질일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 빛을 반사하는 모든 구성 및 수단을 포함한다. 이하에서, 거울로 설명하는 것은 쌍곡면 실린더형 거울을 의미할 수 있다.A mirror in the form of a hyperboloid cylinder may be a mirror that contains a paint (or other form of reflective material) that can reflect light, or may be a metal or glass material that reflects light, but is not limited to, And all means and means for doing so. In the following, the description with a mirror may mean a hyperboloidal cylindrical mirror.
상기 쌍곡면 실린더형 거울에 의해 반사된 상은 영상 센서 평면(image sensor plane)을 통해서 직사각형의 파노라마 영상으로 촬영된다. 상기 영상 센서는 촬영된 영상을 획득하는 카메라의 CCD 또는 CMOS 영상 센서일 수 있다. The image reflected by the hyperboloidal cylindrical mirror is photographed as a rectangular panoramic image through an image sensor plane. The image sensor may be a CCD or a CMOS image sensor of a camera that acquires a photographed image.
바람직한 실시예로서, 파노라마 영상 촬영 장치는 쌍곡면 실린더형 거울에 반사된 영상을 렌즈를 통해서 굴절(refractive) 시키거나 반사경을 통해서 반사(reflective)시키는 구성을 포함할 수 있다. In a preferred embodiment, the panoramic imaging apparatus may include a configuration that reflects an image reflected on the hyperboloidal cylindrical mirror through a lens or through a reflector.
상술한 바와 같이, 쌍곡면 실린더형 거울이란, 거울의 반사면에 직교하는 방향(본 실시예에서는 수평 방향)으로 절단하였을 때, 그 절단면에 있어서 상기 반사면의 곡선 윤곽이 쌍곡선 함수를 만족하는 거울을 의미한다. 본 발명의 또 다른 실시예로서, 상기 반사면의 곡선 윤곽은 쌍곡선 외에 2차 곡선형(parabolic) 또는 타원형(elliptic)일 수 있다.As described above, the hyperboloidal cylindrical mirror is a mirror in which, when the mirror is cut in a direction (horizontal direction in this embodiment) orthogonal to the reflecting surface of the mirror, the curved outline of the reflecting surface satisfies a hyperbolic function . In another embodiment of the present invention, the curved outline of the reflective surface may be a parabolic or elliptic shape besides a hyperbola.
다음으로, 본 발명에 따라서 쌍곡면 실린더 형 거울(hyperbolic cylinder mirror) 이용한 파노라마 영상 획득 과정을 설명한다. 상기 파노라마 영상 촬영 장치는 광각의 상을 한 초점에 반사하여 모으는 쌍곡면 실린더형 거울을 포함한다. Next, a panoramic image acquisition process using a hyperbolic cylinder mirror according to the present invention will be described. The panoramic imaging apparatus includes a hyperboloidal cylindrical mirror for reflecting and collecting a wide angle image onto a single focal point.
도 7는 본 발명에 적용되는 곡면 실린더형 거울의 실시 예를 설명하는 도이다. 실린더형 거울은 반사면(700)이 쌍곡면형 거울로 구성된다. 본 실시예에서, 실린더형 거울의 다른 면(710)은 평면일 수 있으며, 물체의 상을 반사하는 데 관여하지 않으며, 평면이 아닌 다른 형태이더라도 무방하다. 한편, 쌍곡면 실린더형 거울의 반사면(700)의 형태를 결정하는 쌍곡선 함수는 다음 수학식을 만족하도록 구성될 수 있다.7 is a view for explaining an embodiment of a curved cylindrical mirror according to the present invention. The cylindrical mirror has a reflecting
여기서, F는 쌍곡선 함수의 초점 거리이다. Here, F is the focal length of the hyperbolic function.
매개변수 a와 b는 다음 도 8에서 설명한다.The parameters a and b are described below in Fig.
도 8을 상기 수학식 1에 적용되는 쌍곡선 함수의 일 예를 나타낸다.FIG. 8 shows an example of a hyperbolic function applied to Equation (1).
도 8을 참조하면, 'a'는 z축 상에서 원점('O')과 쌍곡면 실린더형 거울의 반사면('A')까지의 거리이고, 'b'는 쌍곡면 실리더형 거울의 점근선 함수의 z 값에 'a'를 대입한 결과이다.Referring to FIG. 8, 'a' is the distance to the origin ('O') on the z axis and the reflection plane ('A') of the hyperboloidal cylindrical mirror, and 'b' This is the result of substituting 'a' for the z value of the function.
도 9는 본 발명에 따라서 파노라마 영상을 획득하는 쌍곡면 실린더형 거울의 일 예를 나타내는 평면도(top view)를 나타낸다. 도 9에 따른 바람직한 실시예에 따르면, 쌍곡면 실린더형 거울의 반사면(700)은 상기 수학식 1의 a값은 28.095 mm이고, b값이 23.413 mm이고, 이에 따른 F값이 36.571 mm가 되는 쌍곡선 함수 형태가 되도록 결정될 수 있다. 9 shows a top view showing an example of a hyperboloidal cylindrical mirror for acquiring a panoramic image according to the present invention. According to a preferred embodiment according to FIG. 9, the
도 7 및 도 9에 따른 실시예에 있어서, 쌍곡면 실린더형 거울의 윗면과 아랫면의 너비는 동일하다. In the embodiment according to FIGS. 7 and 9, the widths of the upper surface and the lower surface of the hyperboloidal cylindrical mirror are the same.
도 10은 본 발명에 따라서 파노라마 영상을 촬영하는 장치의 쌍곡면 실린더형 거울의 반사면(700)에서 영상이 반사되는 것을 설명하는 평면도이다.10 is a plan view illustrating reflection of an image on a
도 10을 참조하면, 물체의 위치(object points)가 쌍곡면의 반사면(700)의 초점('F') 보다 뒤쪽에 위치하더라도, 반사면에 의하여 반사된 물체의 영상은 상기 쌍곡면 실린더형 거울을 구성하는 쌍곡선 함수의 다른 초점 쌍인 '-F'의 위치를 통과한다. 10, even if the object points of the object are located behind the focal point (F ') of the
따라서, 카메라의 핀홀(또는 렌즈)을 쌍곡면 거울의 초점 'F'와 쌍을 이루는 '-F'의 위치에 놓는 경우, 카메라의 영상 센서 평면(image sensor plane)에 물체의 상이 맺히게 되며, 180도 이상의 초광각의 상을 포함하는 사각의 파노라마 영상을 획득할 수 있다.
Accordingly, when the pinhole (or lens) of the camera is placed at the position of '-F' which is paired with the focus 'F' of the hyperboloidal mirror, an image of the object is formed on the image sensor plane of the camera, It is possible to acquire a rectangular panoramic image including an image of an ultra-wide angle equal to or greater than a predetermined angle.
도 11은 본 발명에 따라서 두 개의 쌍곡면 실린더형 거울과 두 개의 카메라를 이용하여 360도 모든 방향의 파노라마 영상을 획득하는 시스템의 일 예를 나타내는 사시도이다. 광각의 물체 상을 한 초점에 모으는 쌍곡면 실린더형 거울과 영상 센서(예, 카메라의 영상 센서) 평면을 포함하는 시스템이다.11 is a perspective view showing an example of a system for acquiring a panoramic image in all 360 degrees by using two hyperboloidal cylindrical mirrors and two cameras according to the present invention. It is a system that includes a hyperboloidal cylindrical mirror and an image sensor (eg, camera image sensor) plane that collects a wide-angle object image in one focal point.
도 11을 참조하면, 시스템은 두 개의 쌍곡면 실린더형 거울을 포함한다.Referring to Figure 11, the system includes two hyperboloidal cylindrical mirrors.
이때, 두 개의 쌍곡면형 실린더 거울 쌍(hyperbolic cylinder mirror pair)은 공통 시점(effective viewpoint, 예, 쌍곡선의 초점)을 기준으로 대칭되는 모양으로 결합된다.At this time, the two hyperbolic cylinder mirror pairs are combined symmetrically with respect to an effective viewpoint (e.g., the focus of the hyperbola).
각각의 쌍곡면 실린더형 거울은 180도의 화각을 갖는 파노라마 영상을 각각 얻을 수 있으며, 두 개의 파노라마 영상을 결합하여 360도의 전방향 화각을 갖는 하나의 파노라마 영상을 얻을 수 있다. 이 경우 단순히 두 개의 파노라마 영상을 수평으로 붙이기만 하면 360도의 전방향 화각을 가지는 하나의 파노라마 영상을 얻을 수 있기 때문에 후처리 작업에 사실상 시간이 걸리지 않는다. Each hyperboloid cylindrical mirror can obtain a panoramic image having an angle of view of 180 degrees, and combine the two panoramic images to obtain one panoramic image having a 360 degrees frontal view angle. In this case, simply attaching two panoramic images horizontally can obtain a panoramic image having a 360-degree omnidirectional angle of view, so that it takes substantially no time for post-processing.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라서 360도 모든 방향의 파노라마 영상을 획득하는 시스템의 측면도이다. 일 예로, 180도의 화각을 갖는 쌍곡면 실린더형 거울 두 개를 포함하는 경우를 예를 들어 설명하지만, 필요에 따라 120도의 화각을 갖는 쌍곡면 실린더형 거울 3개를 결합하는 것도 가능하다. 도 12를 참조하면, 물체의 위치(object points)가 쌍곡면 실린더형 거울 중 하나에 반사되면 두 개의 영상 센서 평면 중 해당 영상 센서 평면에 상이 맺힌다. 12 is a side view of a system for obtaining panoramic images in all 360 degrees directions according to an embodiment of the present invention. As an example, a case of including two hyperboloidal cylindrical mirrors having an angle of view of 180 degrees will be described as an example, but it is also possible to combine three hyperboloidal cylindrical mirrors having an angle of view of 120 degrees as required. Referring to FIG. 12, when object points of an object are reflected on one of the hyperboloid cylindrical mirrors, an image is formed on the corresponding image sensor plane of the two image sensor planes.
도 13은 도 12에서 도시한 시스템의 평면도이다. 도 13을 참조하면, 물체가 쌍곡면 실린더형 거울 쌍에 반사되어 각 거울의 전면에 설치된 카메라의 핀 홀을 지나서 영상 센서 평면에 상이 맺힌다.13 is a plan view of the system shown in Fig. Referring to FIG. 13, an object is reflected on a pair of hyperboloidal cylindrical mirrors and passes through a pinhole of a camera installed on a front surface of each mirror to form an image on the image sensor plane.
도 12 및 13에서와 같이, 두 개의 쌍곡면 실린더형 거울은 각 쌍곡선의 공통 초점을 기준으로 결합되어, 공통 초점을 기준으로 서로 등을 맞대고 대칭되도록 배치된다.
As in Figures 12 and 13, the two hyperboloidal cylindrical mirrors are coupled with respect to the common focus of each hyperbola and are arranged to be symmetrical to each other with respect to a common focus.
도 14는 본 발명에 따라서 카메라가 찍히지 않으면서 파노라마 영상을 획득하기 위한 쌍곡면 실린더형 거울의 실시예를 나타내는 사시도이다. 14 is a perspective view showing an embodiment of a hyperboloidal cylindrical mirror for acquiring a panoramic image without a camera being imaged according to the present invention.
상술한 실시예에서는 카메라가 쌍곡면 실린더형 거울의 반사면의 전면에 배치되기 때문에 거울에 비친 영상에 카메라가 포함되어 있다. 따라서, 카메라가 포함된 부분만큼 카메라 뒤에 있는 물체의 상을 촬영할 수 없기 때문에 카메라가 찍히지 않도록, 쌍곡면 실린더형 거울의 반사면의 구성을 변경한 것이 도 14에 도시된 쌍곡면 실린더형 거울이다. 본 실시예에 있어서, 파노라마 영상을 획득하기 위한 쌍곡면 실린더형 거울은 윗면과 아랫면의 너비가 상이하다. 도시된 실시예에서는 윗면의 너비가 아랫면의 너비보다 더 크다. In the embodiment described above, since the camera is disposed on the front surface of the reflection surface of the hyperboloidal cylindrical mirror, a camera is included in the image reflected on the mirror. Therefore, the configuration of the reflection surface of the hyperboloidal cylindrical mirror is changed so that the camera can not be photographed because the image of the object behind the camera can not be captured by the portion including the camera, which is the hyperboloidal cylindrical mirror shown in Fig. In the present embodiment, the width of the upper surface and the lower surface of the hyperboloidal cylindrical mirror for obtaining the panoramic image is different. In the illustrated embodiment, the width of the top surface is greater than the width of the bottom surface.
윗면의 너비가 크다는 것은 상술한 수학식 1에 있어서, 윗면이 이루는 쌍곡면의 'a'와 'b' 값이 아랫면이 이루는 쌍곡면의 'a'와 'b'값 보다 더 크다는 것을 의미한다. 단, 윗면과 아랫면의 'a'값이 서로 상이한 경우라 할지라도, 윗면과 아랫면의 쌍곡면의 초점(F)은 동일하다(즉, 쌍곡면 실린더 거울의 윗면과 아랫면의 쌍곡선 함수의 각 초점은 동일한 z축 상에 놓이도록 구성된다).The greater width of the upper surface means that the values of 'a' and 'b' of the hyperboloid formed by the upper surface are larger than the values of 'a' and 'b' of the hyperboloid formed by the lower surface in the above- However, even if the values of 'a' on the top and bottom surfaces are different from each other, the focus F of the hyperboloid of the top and bottom surfaces is the same (i.e., each focus of the hyperbolic function of the top and bottom surfaces of the hyperboloidal cylinder mirror is Lt; / RTI > is configured to lie on the same z-axis).
도 15는 상기 도 14의 쌍곡면 실린더형 거울 장치의 평면도이다.15 is a plan view of the hyperboloidal cylindrical mirror device of FIG.
도 15를 참조하면, 쌍곡면 실린더형 거울의 윗면의 쌍곡선 함수의 a 및 b값과 아랫면의 쌍곡선 함수의 a 및 b값이 서로 다르지만, 윗면과 아랫면의 쌍곡선 함수의 각 초점은 동일한 z축 상(36.571)에 형성됨을 알 수 있다.
15, the a and b values of the hyperbolic function of the upper surface of the hyperboloidal cylindrical mirror and the a and b values of the hyperbolic function of the lower surface are different from each other, but the respective focuses of the hyperbolic function of the upper surface and the lower surface are on the same z axis 36.571).
도 16은 본 발명에 따른 상기 도 14의 파노라마 영상 획득을 위한 쌍곡면 실린더형 거울 장치의 정면도이다. 도 16을 참조하면, 정면에서 바라본 쌍곡면 실린더형 거울의 윗면의 너비(118.7)는 아랫면의 너비(60) 보다 더 길다.16 is a front view of the hyperboloidal cylindrical mirror device for obtaining the panoramic image of FIG. 14 according to the present invention. 16, the width 118.7 of the upper surface of the hyperboloidal cylindrical mirror viewed from the front is longer than the
도 17은 본 발명에 따른 상기 도 14의 파노라마 영상 획득을 위한 쌍곡면 실린더형 거울 장치의 측면도이다. 도 17을 참조하면, 윗면과 아랫면의 초점은 동일한 축 상(일점 쇄선으로 도시)에 놓이도록 구성된다.17 is a side view of a hyperboloidal cylindrical mirror device for obtaining the panoramic image of FIG. 14 according to the present invention. Referring to Fig. 17, the focus of the upper surface and the lower surface is configured to lie on the same axis (shown by dashed lines).
도 18은 본 발명에 따른 상기 도 14의 파노라마 영상 획득을 위한 쌍곡면 실린더형 거울 장치를 이용한 광각의 파노라마 영상을 획득하는 시스템의 개념도이다.FIG. 18 is a conceptual diagram of a system for acquiring a wide-angle panoramic image using the hyperboloidal cylindrical mirror apparatus for obtaining the panoramic image of FIG. 14 according to the present invention.
도 18을 참조하면, 윗면과 아랫면이 동일한 하나의 쌍곡선 함수를 가지는 도 10과 비교할 때, 파노라마 영상 촬영 장치는 윗면과 아랫면이 서로 다른 쌍곡선 함수를 가지지만 초점의 위치가 하나인 쌍곡면 실린더형 거울을 포함하며, 거울 전면의 쌍곡선 초점 쌍의 위치와 핀홀의 위치가 일치되게 배치되는 카메라(예, 영상 센서 평면)를 통해서 반사된 빛을 촬영한다. 도 18에서 도시된 평면도는 위에서 바라본 도면인 바, 이차원 평면 관점에서 보면 물체의 영상이 하나의 초점(즉, 핀 홀)에 모인다.Referring to FIG. 18, in comparison with FIG. 10 in which the upper and lower surfaces have the same hyperbolic function, the panoramic imaging apparatus has a hyperboloid cylindrical mirror having a hyperbolic function with a different hyperbolic function from the upper surface and the lower surface, And photographs light reflected through a camera (for example, an image sensor plane) in which the positions of the hyperbolic focus pairs on the front surface of the mirror and the positions of the pinholes coincide with each other. The plan view shown in Fig. 18 is a view as seen from above, and the image of the object is gathered in one focus (i.e., pinhole) in a two-dimensional plane view.
이와 같이 윗면과 아랫면이 서로 다른 쌍곡선 함수를 가지는 쌍곡면 실린더형 거울의 경우에도, 윗면과 아랫면이 동일한 쌍곡선 함수를 가지는 쌍곡면 실린더형 거울과 마찬가지로, 윗면과 아랫면의 각 초점이 동일한 z축 상에 놓이는 것이 특징이다.Even in the case of a hyperboloidal cylindrical mirror in which the upper surface and the lower surface have different hyperbolic functions as described above, the upper and lower surfaces have the same hyperbolic function as in the hyperboloidal cylindrical mirror. It is characterized by being placed.
윗면과 아랫면의 쌍곡선 함수가 동일한 거울의 경우에는 거울의 전면에 카메라를 설치해야 하므로 카메라 자체에 의해 가려지는 부분이 있지만, 윗면의 너비가 아랫면의 너비 보다 더 큰 경우에는, 카메라를 거울의 수직 위치 보다 하부에 기울여서 비스듬히 설치하여 촬영하므로 카메라 자체는 촬영 영상에 찍히지 않게 되는 장점이 있다.
In the case of the mirror with the same hyperbolic function of the upper and lower sides, there is a part to be covered by the camera itself because the camera needs to be installed in front of the mirror. However, if the width of the upper surface is larger than the width of the lower surface, The camera itself is advantageous in that it is not captured on the photographed image.
도 19는 본 발명에 따라 쌍곡면 실린더형 거울을 통해 촬영한 광각 파노라마 영상을 나타낸다. 윗면과 아랫면에 동일한 쌍곡선 함수를 가지는 경우로서, 카메라(및 카메라를 찍는 사람)이 영상에 포함되어 있다. 도 19를 참조하면, 쌍곡면 실린더형 거울을 통해서 180도 이상의 화각을 갖는 파노라마 영상이 얻어진다.
19 shows a wide-angle panoramic image taken through a hyperboloidal cylindrical mirror according to the present invention. In the case where the upper and lower surfaces have the same hyperbolic function, the camera (and the person who shoots the camera) is included in the image. Referring to FIG. 19, a panoramic image having an angle of view of 180 degrees or more is obtained through a hyperboloidal cylindrical mirror.
다음 표 1은 본 발명에 의한 쌍곡면 실린더형 거울을 이용한 광각 파노라마 영상획득 방법의 효과를 나타낸다. 여기서, 옴니-뷰(Omni-view)는 전방향의 원형 영상이며, 파노라마 영상은 본 발명에 따라 쌍곡면 실린더형 거울을 통해 얻을 수 있는 광각의 사각형(파노라마) 영상이다.Table 1 below shows the effect of the method of acquiring wide-angle panoramic images using the hyperboloidal cylindrical mirror according to the present invention. Here, the Omni-view is an omni-directional circular image, and the panoramic image is a square (panoramic) image of a wide angle obtainable through a hyperboloidal cylindrical mirror according to the present invention.
표 1을 참조하면, 기존의 전방향 카메라는 그릇 형태의 곡면형 거울을 포함하며, 원형(circular shape) 영상을 얻는다. 단일 카메라를 이용한다는 장점이 있으나 영상 센서 평면에서 사용되지 않는 부분, 즉 손실이 있으며, 따라서 영상의 품질이 낮은 편이며, 한 대의 카메라로 고정되므로 영상의 품질을 향상시키는 유연성(flexibility)이 낮다. 이를 통해 얻어지는 영상은 단일 시점을 가지며, 이를 사람의 눈으로 보는 것과 같은 직사각형의 파노라마 영상으로 펼치기 위해서 많은 컴퓨터 연산이 필요하다.Referring to Table 1, the conventional omnidirectional camera includes a bowl-shaped curved mirror and obtains a circular shape image. Although there is an advantage of using a single camera, there is an unused portion, that is, loss in the image sensor plane. Therefore, the quality of the image is low and the flexibility of improving the quality of the image is low because it is fixed by one camera. The resulting image has a single viewpoint, and many computer operations are required to expand it into a rectangular panorama image as seen by human eyes.
반면, 본 발명에 의한 쌍곡면 실린더형 거울을 이용한 파노라마 카메라는 실린더 형태의 거울을 포함하며, 직접 파노라마 형태의 영상을 얻는다. 영상 센서 평면에서 사용되지 않는 부분, 즉 센서의 손실이 없으며, 2개 또는 그 이상의 카메라가 이용될 수 있으므로 영상의 품질이 보다 높고, 영상의 품질을 향상시키는 유연성도 가진다. 각 영상은 단일 시점을 가지므로 결합을 통해 360도 모든 방향을 포함하는 파노라마 영상을 얻기가 손쉬운 것이 특징이다. On the other hand, the panoramic camera using the hyperboloidal cylindrical mirror according to the present invention includes a mirror in the form of a cylinder, and obtains a panoramic image directly. There is no loss of unused portions in the image sensor plane, that is, the sensor is not lost, and two or more cameras can be used, so that the image quality is higher and the image quality is also improved. Since each image has a single viewpoint, it is easy to obtain a panoramic image including 360 degrees all directions through the combination.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventive concept as defined by the appended claims. But is not limited thereto.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the above-described exemplary system, the methods are described on the basis of a flowchart as a series of steps or blocks, but the present invention is not limited to the order of the steps, and some steps may occur in different orders or simultaneously . It will also be understood by those skilled in the art that the steps shown in the flowchart are not exclusive and that other steps may be included or that one or more steps in the flowchart may be deleted without affecting the scope of the invention.
Claims (6)
상기 쌍곡면 실린더형 거울에 의해 반사된 상은 영상 센서 평면을 통해서 직사각형의 파노라마 영상으로 촬영되고,
상기 쌍곡면 실린더형 거울은 원통형의 형태를 수직방향으로 절단한 반원통형 형태이며,
상기 쌍곡면 실린더형 거울의 반사면은 쌍곡선 함수 형태이고,
상기 쌍곡면 실린더형 거울의 반사면은 윗면의 너비와 아랫면의 너비가 상이하며,
상기 영상 센서 평면은 상기 쌍곡면 실린더형 거울의 수직 위치와 상이한 수직 위치에서 비스듬히 촬영하는 것을 특징으로 하는 광각 파노라마 영상 촬영 장치.A wide angle panoramic imaging device comprising a hyperboloidal cylindrical mirror capable of collecting a wide angle image through reflection,
The image reflected by the hyperboloidal cylindrical mirror is photographed as a rectangular panoramic image through the image sensor plane,
The hyperboloidal cylindrical mirror has a semi-cylindrical shape in which a cylindrical shape is cut in a vertical direction,
Wherein the reflection surface of the hyperboloidal cylindrical mirror has a hyperbolic function,
The reflection surface of the hyperboloidal cylindrical mirror is different in the width of the upper surface and the width of the lower surface,
Wherein the image sensor plane is obliquely photographed at a vertical position different from a vertical position of the hyperboloidal cylindrical mirror.
상기 쌍곡면 실린더형 거울의 반사면의 쌍곡선 함수는,
를 만족하는 것을 특징으로 하는 광각 파노라마 영상 촬영 장치.
여기서, 'z'와 'r'은 서로 직교하는 두 축이고, 'F'는 쌍곡선 함수의 초점 거리이고, 'a'는 z축 상에 있어서 원점과 쌍곡면 실린더형 거울의 반사면까지의 거리이고, 'b'는 쌍곡면 실리더형 거울의 점근선 함수의 z 값에 'a'를 대입한 결과이다.The method according to claim 1,
Wherein the hyperbolic function of the reflection surface of the hyperboloidal cylindrical mirror,
Of the wide-angle panoramic image.
Here, 'z' and 'r' are two orthogonal axes, 'F' is the focal length of the hyperbolic function, 'a' is the distance from the origin to the reflection surface of the hyperboloid cylindrical mirror , 'b' is the result of substituting 'a' for the z value of the asymptotic function of the hyperboloidal cylindrical mirror.
영상 센서는 카메라의 CCD 영상 센서 또는 CMOS 영상 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 광각 파노라마 영상 촬영 장치.The method according to claim 1,
Wherein the image sensor includes a CCD image sensor or a CMOS image sensor of the camera.
공통의 단일 시점을 갖도록 공통 초점을 기준으로 상기 제 1 쌍곡면 실린더형 거울과 대칭되도록 배치되는 제 2 쌍곡면 실린더형 거울;을 포함하는 광각 파노라마 영상 촬영 장치로서,
상기 제 1 및 상기 제 2 쌍곡면 실린더형 거울에 의해 반사된 상은 영상 센서 평면을 통해서 직사각형의 파노라마 영상으로 각각 촬영되고, 상기 제 1 및 상기 제 2 쌍곡면 실린더형 거울의 각각의 반사면은 쌍곡선 함수 형태이고,
상기 제1 및 제2 쌍곡면 실린더형 거울은 원통형의 형태를 수직방향으로 절단한 반원통형 형태이며,
상기 쌍곡면 실린더형 거울의 반사면은 윗면의 너비와 아랫면의 너비가 상이하고,
상기 영상 센서 평면은 상기 쌍곡면 실린더형 거울의 수직 위치와 상이한 수직 위치에서 비스듬히 촬영하는 것을 특징으로 하는 광각 파노라마 영상 촬영 장치.A first hyperboloidal cylindrical mirror for reflecting and collecting a wide angle image; And
And a second hyperboloid cylindrical mirror disposed symmetrically with the first hyperboloid cylindrical mirror with respect to a common focal point so as to have a common single viewpoint, the wide-angle panoramic imaging apparatus comprising:
Wherein the image reflected by the first and second hyperboloidal cylindrical mirrors is respectively photographed as a rectangular panoramic image through an image sensor plane, and each of the reflection surfaces of the first and second hyperboloidal cylindrical mirrors is a hyperbola Function form,
Wherein the first and second hyperboloidal cylindrical mirrors have a semi-cylindrical shape in which a cylindrical shape is cut in a vertical direction,
Wherein the reflection surface of the hyperboloidal cylindrical mirror has a width of an upper surface different from a width of a lower surface thereof,
Wherein the image sensor plane is obliquely photographed at a vertical position different from a vertical position of the hyperboloidal cylindrical mirror.
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