KR101592793B1 - 영상 왜곡 보정 장치 및 방법 - Google Patents

영상 왜곡 보정 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101592793B1
KR101592793B1 KR1020140177704A KR20140177704A KR101592793B1 KR 101592793 B1 KR101592793 B1 KR 101592793B1 KR 1020140177704 A KR1020140177704 A KR 1020140177704A KR 20140177704 A KR20140177704 A KR 20140177704A KR 101592793 B1 KR101592793 B1 KR 101592793B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
straight line
reflector
coordinate system
calculating
Prior art date
Application number
KR1020140177704A
Other languages
English (en)
Inventor
윤성원
이수영
김순철
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
서울과학기술대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사, 서울과학기술대학교 산학협력단 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020140177704A priority Critical patent/KR101592793B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101592793B1 publication Critical patent/KR101592793B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
    • H04N23/81—Camera processing pipelines; Components thereof for suppressing or minimising disturbance in the image signal generation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
    • H04N23/81—Camera processing pipelines; Components thereof for suppressing or minimising disturbance in the image signal generation
    • H04N23/811—Camera processing pipelines; Components thereof for suppressing or minimising disturbance in the image signal generation by dust removal, e.g. from surfaces of the image sensor or processing of the image signal output by the electronic image sensor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

본 발명은 영상 왜곡 보정 장치 및 방법에 관한 것으로, 조합형 쌍곡면 반사체에 의한 영상을 획득하는 단계와, 광선추적법을 통해 상기 영상의 각 화소에 대응되는 물체점을 지나는 직선을 산출하는 단계와, 상기 산출한 직선의 위상정보를 연산하는 단계와, 상기 위상정보를 기준으로 상기 영상의 화소를 재배치하여 왜곡을 보정하는 단계를 포함한다.

Description

영상 왜곡 보정 장치 및 방법{Apparatus and Method for Correcting Image Distortion}
본 발명은 영상 왜곡 보정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조합형 쌍곡면 반사체를 이용하여 취득한 영상의 왜곡을 보정하는 영상 왜곡 보정 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차 사용이 기하급수적으로 증가함에 따라 자동차 사고도 따라서 늘고 있고 있는데, 그 주요한 원인을 보면 음주운전, 난폭운전, 졸음운전, 부주의와 같은 운전자과실에 의한 사고나 야간, 우천, 안개 등으로 인한 시야 불량과 같은 환경적인 원인에 의한 사고와 함께 큰 부분을 차지하고 있는 것이 바로 사이드 미러(side mirror)나 룸 미러(room mirror)가 가지고 있는 사각지역으로 인한 사고이다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 종래에는 어안렌즈(fisheye lens)를 이용하여 광각 영상을 획득하도록 했으나, 어안렌즈는 왜곡을 발생시키는 문제점이 있다. 이에, 종래에는 어안렌즈로 인한 왜곡을 보정하기 위해 [특허문헌 1]과 같이 영상의 원근 변환(perspective transformation) 기술이 많이 개발되어 왔다.
그러나, 이러한 종래의 영상 왜곡 보정 기술은 렌즈의 곡률함수를 알아야 하며 어안렌즈의 각 방향으로 각해상도(angular resolution)가 균일하지 않아 영상 보정이 매우 어렵다.
또한, 어안렌즈는 상하좌우 모든 방향으로 시야각이 넓어 불필요한 영상 정보들이 포함될 수 있다.
한편, 광각 영상을 획득하기 위해 곡면형 반사체가 이용될 수 있다. 일반적으로, 곡면형 반사체로는 쌍곡면형 반사체(hyperbolic mirror)가 사용된다. 예를 들어, 쌍곡면 전방향 반사체를 수평으로 배치하는 경우, 수평단면이 원형(360°)이고 각해상도가 균일하므로 이를 통해 얻은 영상을 펼쳐서 파노라마 영상으로 변환하는 것이 매우 용이하나 차량에 적용하기 어려운 문제점이 있다.
KR 100898824 B1
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 서로 다른 반사특성을 갖는 두 쌍곡면 반사체로 구성되는 조합형 쌍곡면 반사체를 이용하여 영상을 취득하고, 조합형 쌍곡면 반사체에 의한 영상 왜곡을 보정하는 영상 왜곡 보정 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 왜곡 보정 방법은 조합형 쌍곡면 반사체에 의한 영상을 획득하는 단계와, 광선추적법을 통해 상기 영상의 각 화소에 대응되는 물체점을 지나는 직선을 산출하는 단계와, 상기 산출한 직선의 위상정보를 연산하는 단계와, 상기 위상정보를 기준으로 상기 영상의 화소를 재배치하여 왜곡을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조합형 쌍곡면 반사체는, 실린더형 쌍곡면 반사체와 전방향형 쌍곡면 반사체의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 직선 산출 단계는, 광선추적법을 이용하여 상기 영상 내 각 화소에 대응하는 물체점과 실좌표계의 원점을 연결하는 직선의 방정식을 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 위상정보 연산 단계는, 구면좌표계에서 상기 검출한 직선의 경도 및 위도를 계산하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 영상 보정 단계는, 상기 영상의 각 영상점들 중 동일 경도 상에 있는 영상점들을 직교좌표계의 동일한 수직선 상에 배치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 영상 보정 단계는, 상기 영상의 각 영상점들 중 동일 위도 상에 있는 영상점들을 직교좌표계의 동일한 수평선 상에 배치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 영상 보정 단계는, 상기 직교좌표계에 영상점들을 재배치하여 생성하는 보정영상면에 배열된 영상점들 간에 간격 차이가 있으면 선형보간법을 이용하여 간격 차이를 채우는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 왜곡 보정 장치는 조합형 쌍곡면 반사체를 통해 취득한 영상을 획득하는 영상 획득부와, 광선추적법을 이용하여 상기 영상의 각 화소에 대응되는 물체점을 지나는 직선을 산출하고, 그 산출한 직선의 위상정보를 연산하는 연산부와, 상기 위상정보를 기준으로 상기 영상의 화소를 재배치하여 왜곡을 보정하는 맵핑부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조합형 쌍곡면 반사체는, 서로 다른 반사특성을 가지는 두 반사체의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 두 반사체는, 실린더형 쌍곡면 반사체와 전방향형 쌍곡면 반사체인 것을 특징으로 한다.
이상과 같이, 본 발명은 서로 다른 반사특성을 갖는 두 쌍곡면 반사체로 구성되는 조합형 쌍곡면 반사체를 이용하여 영상을 취득하고, 조합형 쌍곡면 반사체를 통해 취득한 영상에서 발생되는 왜곡을 보정할 수 있다.
또한, 본 발명은 서로 다른 반사특성을 갖는 두 쌍곡면 반사체에 의한 영상을 수직보존(rectilinear) 조건을 기준으로 하나의 영상으로 통합 보정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 왜곡 보정 장치를 도시한 블록구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 왜곡 보정 방법을 도시한 흐름도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조합형 쌍곡면 반사체의 실린더형 쌍곡면 반사체의 광선추적법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 도 3의 평면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광선추적법에 따른 물체점의 z좌표를 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면.
도 6은 도 5의 영상점, 핀홀점, 반사점, 물체점을 동일 수직면에 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조합형 쌍곡면 반사체의 전방향형 쌍곡면 반사체의 광선추적법을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 원영상의 각 화소를 2차원 직교영상면으로 투영하는 과정을 설명하기 위한 도면.
본 명세서에 기재된 "포함하다", "구성하다", "가지다" 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일", "하나" 및 "그" 등의 관사는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 왜곡 보정 장치를 도시한 블록구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 영상 왜곡 보정 장치(100)는 영상 획득부(110), 연산부(120), 맵핑부(130)를 포함한다.
영상 획득부(110)는 카메라(200)로부터 출력되는 영상을 수신한다. 여기서, 카메라(200)는 CCD(charge coupled device) 영상센서(image sensor), MOS(metal oxide semi-conductor) 영상센서, CPD(charge priming device) 영상센서 및 CID(charge injection device) 영상센서 등과 같은 영상센서들 중 어느 하나의 영상센서로 구현될 수 있다.
카메라(200)는 조합형 쌍곡면 반사체(300)에 의해 반사되는 영상을 취득한다. 조합형 쌍곡면 반사체(300)는 본 출원인이 앞서 출원한 특허출원번호 제10-2014-0142089호(2014.10.20)에 개시된 바와 같이 서로 다른 반사특성을 가지는 두 반사체(310, 320)의 조합으로 구성된다. 즉, 조합형 쌍곡면 반사체(300)는 상부와 하부에 각각 배치되는 제1반사체(310)와 제2반사체(320)를 포함한다.
제1반사체(310)는 실린더형 쌍곡면 반사체(hyperbolic cylinder mirror)로 구현된다. 제1반사체(310)는 상하방향으로 평면거울과 같아 물체의 상하수직선이 영상면(image plane)에서도 수직하게 상이 맺힌다.
반면, 제2반사체(320)는 전방향형 쌍곡면 반사체(hyperbolic omnidirectional mirror)로 구현된다. 이러한 제2반사체(320)는 상하좌우로 곡면이므로 곡면 특성에 따라 물체의 상이 각 방향으로 왜곡된다. 또한, 제2반사체(320)는 같은 물체에 대해서도 상부와 하부 간에 길이(scale)가 다르다.
연산부(120)는 영상 획득부(110)를 통해 획득한 영상(반사영상)에 대해 반사체 광선 해석을 통해 각 화소의 위상정보를 산출한다. 위상정보는 위도 및 경도를 포함한다.
연산부(120)는 광선추적법(ray tracing)을 이용하여 카메라(200)를 통해 획득한 영상의 각 화소(영상점)에 대응되는 물체점을 지나는 직선을 산출한다. 이때, 연산부(120)는 제1반사체(310)에 의한 반사영상과 제2반사체(310)에 의한 반사영상에 대해 각각 광선추적법을 적용하여 영상 내 각 화소에 대응되는 물체점을 지나는 직선의 방정식을 구한다.
그리고, 연산부(120)는 산출한 직선의 위상정보를 연산한다. 즉, 연산부(120)는 구면좌표계에서 산출한 직선의 위도 및 경도를 계산한다.
맵핑부(130)는 연산부(120)에서 산출한 위상정보에 근거하여 동일한 경도의 화소들(영상점)을 직교좌표계(x-y 평면)의 동일한 수직선 상에 배열(재배치)하여 보정영상을 생성한다. 여기서, 보정영상은 두 반사체(310, 320)를 통해 획득한 영상에 대해 상하부간의 수직성분 보존특성의 차이를 보정하여 통합한 영상이다.
그리고, 맵핑부(130)는 영상 보정을 위한 영상 맵핑(재배치)이 비선형적이므로 보정영상면(직교좌표계 x-y 평면)에 배열된 원(original)화소(영상점)들 간의 간격 차이를 선형보간법(bilinear interpolation)을 이용하여 채운다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 왜곡 보정 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 영상 왜곡 보정 장치(100)의 영상 획득부(110)는 카메라(200)를 통해 조합형 쌍곡면 반사체(300)에 의한 영상을 획득한다(S101). 카메라(200)는 조합형 쌍곡면 반사체(300)에서 반사되는 물체의 상을 취득한다.
영상 왜곡 보정 장치(100)의 연산부(120)는 광선추적법을 이용하여 영상 획득부(110)를 통해 획득한 영상의 각 화소에 대응되는 물체점을 지나는 직선을 산출한다(S103).
연산부(120)는 산출한 직선의 위상정보를 연산한다(S105). 여기서, 위상정보는 원영상의 각 화소의 위도 및 경도를 포함한다.
영상 왜곡 보정 장치(100)의 맵핑부(130)는 연산한 위상정보에 근거하여 원영상의 각 화소(영상점)들의 직교좌표계로 변환하여 보정영상을 생성한다(S107). 맵핑부(130)는 위상정보를 이용하여 같은 경도의 화소들을 보정영상면의 동일한 수직선 상에 배열한다. 또한, 맵핑부(130)는 보정영상면에 배열된 원화소들 간에 간격 차이가 있는 경우 선형보간법을 사용하여 간격 차이를 메운다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조합형 쌍곡면 반사체의 실린더형 쌍곡면 반사체의 광선추적법을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 3의 평면도이다.
좌표계(실좌표계)의 원점 O는 제1반사체(310)의 쌍곡선의 초점에 배치되고, 이를 기준으로 모든 좌표를 표시한다. 물체점 B의 좌표는
Figure 112014120205638-pat00001
, 반사점 C의 좌표는
Figure 112014120205638-pat00002
, 영상점(화소) I의 좌표는
Figure 112014120205638-pat00003
이다. 여기서, 영상점 좌표에서
Figure 112014120205638-pat00004
는 상수이다.
그리고, 제1광선 L1은 물체점-반사점-좌표계 원점을 지나는 직선이고, 제2광선 L2는 영상점-핀홀-반사점을 지나는 직선이다.
제1반사체(310)에 대한 쌍곡선의 방정식은 [수학식 1]과 같이 나타낸다.
Figure 112014120205638-pat00005
여기서, a, b, d는 반사체의 설계 사양에 따라 정해지는 매개변수이다.
또한, 카메라(200)의 초점거리(λ)와 핀홀 P의 위치도 시스템 설계 사양에 의해 정해진다.
연산부(120)는 제1반사체(310)에서 광선이 반사되는 반사점 C에서 광반사법칙(Snell's law)을 적용하여 제1광선(입사광선) L1과 제2광선(반사광선) L2의 직선의 방정식을 구한다. 제1반사체(310)는 z축(수직)으로 평면거울과 같으므로 영상점의
Figure 112014120205638-pat00006
에 대응하는 물체점의
Figure 112014120205638-pat00007
좌표를 쉽게 구할 수 있다.
영상면 상의 한 화소
Figure 112014120205638-pat00008
에 대응하는 실좌표계의 물체점
Figure 112014120205638-pat00009
을 지나는 직선의 방정식을 구한다. 즉, x-y 평면에서의 제1광선 L1과 제2광선 L2에 대한 직선의 방정식은 [수학식 2]와 같이 정의된다.
Figure 112014120205638-pat00010
여기서, Ø는 제1광선의 입사각이다.
연산부(120)는 제1반사체(310)의 쌍곡면과 제2광선 L2의 교점인 반사점 C의 좌표를 [수학식 1]의 쌍곡선 방정식에 [수학식 2]의 제2광선 L2에 대한 직선의 방정식을 대입하여 연산한다.
따라서, 반사점 C의 좌표는 [수학식 3]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112014120205638-pat00011
제1광선 L1의 입사각 Ø는 광반사 법칙을 이용하여 다음과 같이 구할 수 있다.
Figure 112014120205638-pat00012
제1광선 L1은 반사점 C를 지나므로, 제1광선 L1의 직선의 방정식은 [수학식 5]와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112014120205638-pat00013
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광선추적법에 따른 물체점의 z좌표를 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 도 5의 영상점, 핀홀점, 반사점, 물체점을 동일 수직면에 나타낸 도면이다.
실린더형 쌍곡면 반사체(310)는 z축 방향으로 평면거울과 같아 반사점의 접평면에 대칭되는 위치에 유효 핀홀(effective pinhole, Peff)이 있는 것으로 생각할 수 있다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 영상점 I, 핀홀 P, 반사점 C, 물체점 B는 동일한 평면(수직면) 상에 놓을 수 있다.
동일한 평면에서는 z축 방향으로 빛의 경로는 직선이며, 물체점의 z축 좌표는 [수학식 6]과 같이 단순 비례식을 이용하여 산출할 수 있다.
Figure 112014120205638-pat00014
여기서,
Figure 112014120205638-pat00015
,
Figure 112014120205638-pat00016
,
Figure 112014120205638-pat00017
는 각각 x-y 평면상에서의 거리를 의미한다.
좌표계의 원점 O와 물체점 B를 지나는 직선의 방정식은 영상점 I에 대응되는 물체점(월드좌표) B를 지나는 직선의 방정식을 의미한다. 즉, 좌표계의 원점과 물체점을 지나는 직선의 방정식은 다음 [수학식 7]과 같다.
Figure 112014120205638-pat00018
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 조합형 쌍곡면 반사체의 전방향형 쌍곡면 반사체의 광선추적법을 설명하기 위한 도면이다.
전방향형 쌍곡면 반사체(320)에 광선추적법을 적용하여 좌표계의 원점 O와 물체점 B를 지나는 직선의 방정식 L1을 산출한다. 광선추적법을 이용하여 좌표계의 원점과 물체점을 지나는 직선의 방정식을 구하는 방법은 앞서 설명한 실린더형 쌍곡면 반사체의 광선추적법을 이용하여 좌표계의 원점과 물체점를 지나는 직선의 방정식을 구하는 방법과 동일하다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 원영상의 각 화소를 2차원 직교영상면으로 투영하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
좌표계의 원점과 물체점을 지나는 직선은 반지름이 R인 구면좌표계(천구)의 한 점 Q와 만난다. Q점을 x-y 평면으로 사영(projection)한 사영점이 y축과 이루는 각(
Figure 112014120205638-pat00019
)이 경도이고, Q점과 사영점이 이루는 각(δ)이 위도이다.
원영상의 각 화소(영상점)들 중 동일한 경도상에 있는 영상점(화소)들을 직교영상(보정영상)의 동일한 수직선 상에 재배치(보정)한다. 이를 통해 실세계의 수직선이 보정영상에서도 수직선을 유지하게 된다. 보정하는 방법은 동일한 경도 상에 있는 영상점(화소)들을 동일한 수직선에 배치하거나 또는 동일한 위도 상에 있는 영상점(화소)들을 동일한 수평선에 배치한다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100: 영상 왜곡 보정 장치 110: 영상 획득부
120: 연산부 130: 맵핑부
200: 카메라 300: 조합형 쌍곡면 반사체
310: 제1반사체(실린더형 쌍곡면 반사체)
320: 제2반사체(전방향형 쌍곡면 반사체)

Claims (10)

  1. 조합형 쌍곡면 반사체에 의한 영상을 획득하는 단계와,
    광선추적법을 통해 상기 영상의 각 화소에 대응되는 물체점을 지나는 직선을 산출하는 단계와,
    상기 산출한 직선의 위상정보를 연산하는 단계와,
    상기 위상정보를 기준으로 상기 영상의 화소를 재배치하여 왜곡을 보정하는 단계를 포함하되,
    상기 직선 산출 단계는,
    광반사법칙을 이용하여 상기 영상 내 각 화소에 대응하는 물체점과 실좌표계의 원점을 연결하는 직선의 방정식을 산출하는 것을 특징으로 하는 영상 왜곡 보정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조합형 쌍곡면 반사체는,
    실린더형 쌍곡면 반사체와 전방향형 쌍곡면 반사체의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 영상 왜곡 보정 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 위상정보 연산 단계는,
    구면좌표계에서 상기 산출한 직선의 경도 및 위도를 계산하는 것을 특징으로 하는 영상 왜곡 보정 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 영상 보정 단계는,
    상기 영상의 각 영상점들 중 동일 경도 상에 있는 영상점들을 직교좌표계의 동일한 수직선 상에 배치하는 것을 특징으로 하는 영상 왜곡 보정 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 영상 보정 단계는,
    상기 영상의 각 영상점들 중 동일 위도 상에 있는 영상점들을 직교좌표계의 동일한 수평선 상에 배치하는 것을 특징으로 하는 영상 왜곡 보정 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 영상 보정 단계는,
    상기 직교좌표계에 영상점들을 재배치하여 생성하는 보정영상면에 배열된 영상점들 간에 간격 차이가 있으면 선형보간법을 이용하여 간격 차이를 채우는 것을 특징으로 하는 영상 왜곡 보정 방법.
  8. 조합형 쌍곡면 반사체를 통해 취득한 영상을 획득하는 영상 획득부와,
    광선추적법을 이용하여 상기 영상의 각 화소에 대응되는 물체점을 지나는 직선을 산출하고, 그 산출한 직선의 위상정보를 연산하는 연산부와,
    상기 위상정보를 기준으로 상기 영상의 화소를 재배치하여 왜곡을 보정하는 맵핑부를 포함하되,
    상기 연산부는 광반사법칙을 이용하여 상기 영상 내 각 화소에 대응하는 물체점과 실좌표계의 원점을 연결하는 직선의 방정식을 산출하는 것을 특징으로 하는 영상 왜곡 보정 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 조합형 쌍곡면 반사체는,
    서로 다른 반사특성을 가지는 두 반사체의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 영상 왜곡 보정 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 두 반사체는,
    실린더형 쌍곡면 반사체와 전방향형 쌍곡면 반사체인 것을 특징으로 하는 영상 왜곡 보정 장치.
KR1020140177704A 2014-12-10 2014-12-10 영상 왜곡 보정 장치 및 방법 KR101592793B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140177704A KR101592793B1 (ko) 2014-12-10 2014-12-10 영상 왜곡 보정 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140177704A KR101592793B1 (ko) 2014-12-10 2014-12-10 영상 왜곡 보정 장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101592793B1 true KR101592793B1 (ko) 2016-02-12

Family

ID=55355198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140177704A KR101592793B1 (ko) 2014-12-10 2014-12-10 영상 왜곡 보정 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101592793B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2019395238B2 (en) * 2019-01-04 2021-11-25 China University Of Mining And Technology Method for restoring underground image on basis of ray reverse tracing technology

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002203254A (ja) * 2000-08-30 2002-07-19 Usc Corp 曲面像変換方法及びこの曲面像変換方法を記録した記録媒体
KR20060039896A (ko) * 2003-07-03 2006-05-09 피지컬 옵틱스 코포레이션 왜곡없는 실시간 이미징을 구현하는 파노라마 비디오시스템
KR20090012290A (ko) * 2007-07-29 2009-02-03 주식회사 나노포토닉스 회전 대칭형의 광각 렌즈를 이용하여 전방위 영상을 얻는 방법 및 장치
KR20140126843A (ko) * 2013-04-23 2014-11-03 서울과학기술대학교 산학협력단 초광각 파노라마 영상 촬영 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002203254A (ja) * 2000-08-30 2002-07-19 Usc Corp 曲面像変換方法及びこの曲面像変換方法を記録した記録媒体
KR20060039896A (ko) * 2003-07-03 2006-05-09 피지컬 옵틱스 코포레이션 왜곡없는 실시간 이미징을 구현하는 파노라마 비디오시스템
KR20090012290A (ko) * 2007-07-29 2009-02-03 주식회사 나노포토닉스 회전 대칭형의 광각 렌즈를 이용하여 전방위 영상을 얻는 방법 및 장치
KR100898824B1 (ko) 2007-07-29 2009-05-22 주식회사 나노포토닉스 회전 대칭형의 광각 렌즈를 이용하여 전방위 영상 및 직선수차보정 영상을 얻는 방법 및 그 영상 시스템
KR20140126843A (ko) * 2013-04-23 2014-11-03 서울과학기술대학교 산학협력단 초광각 파노라마 영상 촬영 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2019395238B2 (en) * 2019-01-04 2021-11-25 China University Of Mining And Technology Method for restoring underground image on basis of ray reverse tracing technology

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9858639B2 (en) Imaging surface modeling for camera modeling and virtual view synthesis
US9686479B2 (en) Method for combining multiple image fields
CN112655024B (zh) 一种图像标定方法及装置
TWI493504B (zh) 結合影像之方法
CN111750820B (zh) 影像定位方法及其系统
US20090041379A1 (en) Method for providing output image in either cylindrical mode or perspective mode
US8134608B2 (en) Imaging apparatus
JP5872818B2 (ja) 測位処理装置、測位処理方法、および画像処理装置
US8269820B2 (en) Wide-angle image acquiring method and wide-angle stereo camera device
JP2018519696A (ja) 画像の線からのカメラの外部パラメータ推定
US20140085409A1 (en) Wide fov camera image calibration and de-warping
JP2010530086A (ja) イメージングモデル及び画像処理装置
Zhou et al. A novel laser vision sensor for omnidirectional 3D measurement
WO2023035301A1 (en) A camera calibration method
EP3523777A1 (en) System and method for rectifying a wide-angle image
CN113962875A (zh) 使用机器学习增强图像的方法和系统
CN111325799B (zh) 一种大范围高精度的静态环视自动标定图案及系统
JP2017098859A (ja) 画像のキャリブレーション装置及びキャリブレーション方法
KR101592793B1 (ko) 영상 왜곡 보정 장치 및 방법
JP2014134611A (ja) 幾何歪み補正装置、プロジェクタ装置、及び幾何歪み補正方法
CN111127379B (zh) 光场相机2.0的渲染方法及电子设备
US10812691B2 (en) Image capturing apparatus and image capturing method
WO2019198399A1 (ja) 画像処理装置および方法
US11704832B2 (en) Camera calibration and/or use of a calibrated camera
CN109945840B (zh) 三维影像摄取方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190130

Year of fee payment: 4