KR101882092B1 - Camera calibration system and operating method thereof - Google Patents

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Abstract

카메라 캘리브레이션 시스템은 위성체에 장착되어 이미지를 촬영하는 카메라, 상기 카메라로부터 미리 결정된 간격만큼 이격되어 배치되는 하나 이상의 마커를 각각 포함하는 복수의 막대형 붐, 및 상기 이미지 내의 상기 하나 이상의 마커의 위치에 기초하여 상기 카메라의 외부 파라미터, 내부 파라미터 및 렌즈 왜곡 계수 중 적어도 하나를 추정하는 연산부를 포함한다.The camera calibration system includes a camera that is mounted on a satellite and captures an image, a plurality of rod-shaped booms, each of the rod-shaped boom including one or more markers spaced a predetermined distance apart from the camera, And estimates at least one of an external parameter, an internal parameter, and a lens distortion coefficient of the camera.

Description

카메라 캘리브레이션 시스템 및 그 동작 방법{CAMERA CALIBRATION SYSTEM AND OPERATING METHOD THEREOF}[0001] CAMERA CALIBRATION SYSTEM AND OPERATING METHOD THEREOF [0002]

카메라 캘리브레이션 시스템 및 그 동작 방법에 연관되며, 보다 구체적으로는 위성체 등 소형화 및 경량화가 필요한 환경에서 최소화된 추가장비를 이용하여 자동적으로 카메라 캘리브레이션을 수행할 수 있는 시스템 및 그 동작 방법에 연관된다.
The present invention relates to a camera calibration system and an operation method thereof, and more particularly to a system and an operation method thereof capable of automatically performing camera calibration using additional equipment minimized in an environment requiring miniaturization and light weight such as a satellite.

인공 위성 및 탐사 로버 등 위성체의 기능을 다양화하면서도 위성체를 소형화하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 위성체에서 자율 주행, 자동 도킹 및 캡처 등의 근접 운용을 수행하기 위해서는 카메라의 사용이 필수적이라 할 수 있다.Many researches have been made to miniaturize satellites while diversifying satellite functions such as satellites and exploration rovers. In particular, the use of a camera is essential to perform close-up operation such as autonomous navigation, automatic docking and capture in a satellite.

근접 운용의 정밀성과 안정성을 높이기 위하여, 위성체에 장착된 카메라의 외부 파라미터 및 내부 파라미터를 추정하는 캘리브레이션 과정이 필요할 수 있다. 일반적으로, 지상에서 미리 카메라의 외부 파라미터 및 내부 파라미터를 추정하여 근접 운용 알고리즘을 구현하지만, 예상치 못한 물리적 충돌 또는 환경 변화에 의해 카메라의 자세 또는 렌즈의 물성이 변경될 가능성이 있다.In order to improve the precision and stability of the close-up operation, a calibration process may be required to estimate the external parameters and internal parameters of the camera mounted on the satellites. In general, it is possible to implement the proximity operation algorithm by estimating the camera's external parameters and internal parameters in advance on the ground, but there is a possibility that the camera's attitude or the physical properties of the lens are changed by an unexpected physical collision or environmental change.

지상에서는 체커 보드 형태의 넓은 격자 평판을 여러 각도 및 자세에서 촬영하여 카메라 캘리브레이션을 수행하는 방법이 이용되고 있으나, 초소형 위성체와 같이 공간적인 제약이 큰 환경에서는 지상에서와 동일한 방법이 활용되기 어렵다.
In the ground, a method of performing camera calibration by photographing a wide lattice plate in the form of a checkerboard at various angles and attitudes is used. However, in an environment with a large space constraint such as a very small satellite, the same method as in the ground is difficult to use.

일측에 따르면, 카메라 캘리브레이션 시스템은 위성체에 장착되어 이미지를 촬영하는 카메라, 상기 카메라로부터 미리 결정된 간격만큼 이격되어 배치되는 하나 이상의 마커를 각각 포함하는 복수의 막대형 붐, 및 상기 이미지 내의 상기 하나 이상의 마커의 위치에 기초하여 상기 카메라의 외부 파라미터, 내부 파라미터 및 렌즈 왜곡 계수 중 적어도 하나를 추정하는 연산부를 포함한다.According to one aspect, a camera calibration system includes a camera that is mounted to a satellite and captures an image, a plurality of rod-shaped booms each including one or more markers spaced a predetermined distance apart from the camera, And an operation unit for estimating at least one of an external parameter, an internal parameter and a lens distortion coefficient of the camera based on the position of the camera.

일실시예에서, 상기 하나 이상의 마커는 하나 이상의 LED를 포함하고, 상기 카메라 캘리브레이션 시스템은 상기 하나 이상의 LED의 점등 및 소등을 제어하는 LED 제어부를 더 포함한다.In one embodiment, the one or more markers include one or more LEDs, and the camera calibration system further includes an LED control unit for controlling lighting of the one or more LEDs.

일실시예에서, 상기 LED 제어부는 상기 하나 이상의 LED를 상기 카메라로부터 이격된 간격에 따라 그룹화하여 각각의 LED 그룹이 순차적으로 하나의 그룹씩 점등 상태가 되도록 제어하고, 상기 카메라는 상기 각각의 LED 그룹에 대한 이미지를 촬영한다. In one embodiment, the LED control unit groups the one or more LEDs according to an interval spaced from the camera so that each group of LEDs is sequentially turned on by one group, To take an image.

일실시예에서, 상기 연산부는 상기 각각의 LED 그룹에 대한 이미지를 k번 반복 촬영한 결과에 Mean Filter를 적용하여 상기 하나 이상의 마커의 위치를 획득한다. In one embodiment, the operation unit obtains the position of the one or more markers by applying Mean Filter to the result of repeatedly photographing the image for each LED group for k times.

일실시예에서, 상기 이미지를 촬영하는 동안, 상기 복수의 막대형 붐은 상기 위성체의 외벽 상에서 상기 카메라로부터 멀어지는 방향으로 연장하도록 배치되고, 상기 이미지를 촬영하지 않는 동안, 상기 복수의 막대형 붐은 상기 위성체의 외벽 상 또는 상기 위성체 내부를 향하여 수축되도록 배치된다. 일실시예에서, 상기 복수의 막대형 붐은 다단형 접이식 구조를 포함한다.In one embodiment, while photographing the image, the plurality of rod-shaped booms are arranged to extend in a direction away from the camera on the outer wall of the satellite, and while the rod-shaped boom is not photographing the plurality of rod- And is arranged to contract on the outer wall of the satellite or inside the satellite. In one embodiment, the plurality of rod-shaped booms include a multi-stage foldable structure.

일실시예에서, 상기 외부 파라미터는 상기 카메라의 회전(rotation) 및 병진(translation) 중 적어도 하나를 포함한다. 일실시예에서, 상기 내부 파라미터는 상기 카메라의 초점 거리, 렌즈 중심 및 비대칭 계수 중 적어도 하나를 포함한다.In one embodiment, the external parameter comprises at least one of rotation and translation of the camera. In one embodiment, the internal parameter includes at least one of a focal length, a lens center and an asymmetry coefficient of the camera.

다른 일측에 따르면, 위성체 상에서 컴퓨팅 장치를 이용하여 카메라 캘리브레이션을 수행하는 방법은, 하나 이상의 LED를 포함하는 복수의 막대형 붐을 제어하여 상기 하나 이상의 LED가 카메라로부터 미리 결정된 간격만큼 이격되도록 배치하는 단계, 상기 카메라를 이용하여 상기 하나 이상의 LED에 대한 이미지를 촬영하는 단계, 및 상기 이미지 내의 상기 하나 이상의 LED의 위치에 기초하여 상기 카메라의 외부 파라미터, 내부 파라미터 및 렌즈 왜곡 계수 중 적어도 하나를 추정하는 단계를 포함한다.According to another aspect, a method of performing a camera calibration using a computing device on a satellites includes controlling a plurality of rod-shaped booms comprising one or more LEDs to position the one or more LEDs so as to be spaced from the camera by a predetermined distance Estimating at least one of an external parameter, an internal parameter and a lens distortion coefficient of the camera based on the position of the one or more LEDs in the image, using the camera, .

일실시예에서, 상기 하나 이상의 LED에 대한 이미지를 촬영하는 단계는, 상기 하나 이상의 LED를 상기 카메라로부터 이격된 간격에 따라 그룹화하여 각각의 LED 그룹이 순차적으로 하나의 그룹씩 점등 상태가 되도록 제어하는 단계, 및 상기 카메라를 이용하여 상기 각각의 LED 그룹에 대한 이미지를 촬영하는 단계를 포함한다.In one embodiment, the step of photographing the one or more LEDs comprises grouping the one or more LEDs according to an interval spaced from the camera, and controlling each of the LED groups to be turned on by one group at a time And taking an image of each of the LED groups using the camera.

일실시예에서, 상기 카메라 캘리브레이션 방법은 상기 각각의 LED 그룹에 대한 이미지를 k번 반복 촬영한 결과에 Mean Filter를 적용하여 상기 하나 이상의 LED의 위치를 획득하는 단계를 더 포함한다.In one embodiment, the camera calibration method further comprises obtaining a position of the at least one LED by applying a mean filter to the result of repeatedly imaging the image for each LED group for k times.

다른 일측에 따르면, 카메라 캘리브레이션 시스템은 위성체에 장착되어 이미지를 촬영하는 카메라, 상기 카메라로부터 미리 결정된 간격만큼 이격되어 배치되고, 상기 카메라로부터 이격된 간격에 따라 상이한 컬러를 가지는 하나 이상의 마커를 각각 포함하는 복수의 막대형 붐, 및 상기 이미지 내의 상기 하나 이상의 마커의 위치에 기초하여 상기 카메라의 외부 파라미터, 내부 파라미터 및 렌즈 왜곡 계수 중 적어도 하나를 추정하는 연산부를 포함한다.According to another aspect, a camera calibration system includes a camera that is mounted to a satellite and captures an image, each of the at least one marker being spaced a predetermined distance apart from the camera, each of the at least one marker having a different color An internal parameter and a lens distortion coefficient of the camera based on the position of the at least one marker in the image.

일실시예에서, 상기 하나 이상의 마커는 하나 이상의 LED를 포함하고, 상기 카메라 캘리브레이션 시스템은 상기 하나 이상의 LED의 점등 및 소등을 제어하는 LED 제어부를 더 포함한다.In one embodiment, the one or more markers include one or more LEDs, and the camera calibration system further includes an LED control unit for controlling lighting of the one or more LEDs.

일실시예에서, 상기 연산부는 상기 이미지를 k번 반복 촬영한 결과에 Mean Filter를 적용하여 상기 하나 이상의 마커의 위치를 획득한다.In one embodiment, the operation unit obtains the position of the at least one marker by applying a mean filter to the result of repeatedly photographing the image for k times.

다른 일측에 따르면, 위성체 상에서 컴퓨팅 장치를 이용하여 카메라 캘리브레이션을 수행하는 방법은, 하나 이상의 LED를 포함하는 복수의 막대형 붐을 제어하여 상기 하나 이상의 LED가 카메라로부터 미리 결정된 간격만큼 이격되도록 배치 - 상기 하나 이상의 LED는 상기 카메라로부터 이격된 간격에 따라 상이한 컬러를 가짐 - 하는 단계, 상기 카메라를 이용하여 상기 하나 이상의 LED에 대한 이미지를 촬영하는 단계, 및 상기 이미지 내의 상기 하나 이상의 LED의 위치에 기초하여 상기 카메라의 외부 파라미터, 내부 파라미터 및 렌즈 왜곡 계수 중 적어도 하나를 추정하는 단계를 포함한다.According to another aspect, a method of performing a camera calibration using a computing device on a satellites includes controlling a plurality of bar booms comprising one or more LEDs such that the one or more LEDs are spaced from the camera by a predetermined interval, Wherein the at least one LED has a different color according to the spaced distance from the camera, using the camera to take an image for the one or more LEDs, and based on the position of the one or more LEDs in the image Estimating at least one of an external parameter, an internal parameter, and a lens distortion coefficient of the camera.

일실시예에서, 상기 캘리브레이션 방법은 상기 이미지를 k번 반복 촬영한 결과에 Mean Filter를 적용하여 상기 하나 이상의 LED의 위치를 획득하는 단계를 더 포함한다.
In one embodiment, the calibration method further comprises obtaining a position of the one or more LEDs by applying Mean Filter to the result of repeatedly photographing the image for k times.

도 1은 일실시예에 따른 카메라 캘리브레이션 시스템의 예시적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 일실시예에 따른 카메라 캘리브레이션 시스템이 구현된 모습의 일부를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 일실시예에 따른 카메라 캘리브레이션 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 일실시예에 따른 캘리브레이션 시스템에서 캘리브레이션을 위하여 저장하는 데이터를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 일실시예에 따른 캘리브레이션 시스템에서 이미지 내 좌표 상으로 사영(project)된 마커의 위치를 예시적으로 도시한다.
도 6은 일실시예에 따른 캘리브레이션 시스템에서 3차원 공간 좌표 상에 표시된 마커의 위치를 예시적으로 도시한다.
1 is a block diagram illustrating an exemplary configuration of a camera calibration system in accordance with one embodiment.
FIG. 2 is a view illustrating a part of a camera calibration system according to an exemplary embodiment. Referring to FIG.
3 is a flowchart illustrating a camera calibration method according to an exemplary embodiment.
4 is an exemplary diagram illustrating data stored for calibration in a calibration system according to one embodiment.
5 illustrates an exemplary location of a projected marker on a coordinate in an image in a calibration system according to one embodiment.
6 illustrates an exemplary location of a marker displayed on three-dimensional spatial coordinates in a calibration system according to one embodiment.

이하에서, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 권리범위는 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the rights is not limited or limited by these embodiments. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

아래 설명에서 사용되는 용어는, 연관되는 기술 분야에서 일반적이고 보편적인 것으로 선택되었으나, 기술의 발달 및/또는 변화, 관례, 기술자의 선호 등에 따라 다른 용어가 있을 수 있다. 따라서, 아래 설명에서 사용되는 용어는 기술적 사상을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 실시예들을 설명하기 위한 예시적 용어로 이해되어야 한다.The terms used in the following description are chosen to be generic and universal in the art to which they are related, but other terms may exist depending on the development and / or change in technology, customs, preferences of the technician, and the like. Accordingly, the terminology used in the following description should not be construed as limiting the technical thought, but should be understood in the exemplary language used to describe the embodiments.

또한 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세한 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 아래 설명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 이해되어야 한다.
Also, in certain cases, there may be a term chosen arbitrarily by the applicant, in which case the meaning of the detailed description in the corresponding description section. Therefore, the term used in the following description should be understood based on the meaning of the term, not the name of a simple term, and the contents throughout the specification.

도 1은 일실시예에 따른 카메라 캘리브레이션 시스템(100)의 예시적 구성을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an exemplary configuration of a camera calibration system 100 in accordance with one embodiment.

이하에서, 일실시예에 따른 카메라 캘리브레이션 시스템(100)은 진공 또는 아진공 환경의 위성 또는 탐사 로버 상에서의 동작을 전제로 설명되지만, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 설명되는 실시예의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 지상 환경 등에서도 이용될 수 있다.In the following, the camera calibration system 100 according to one embodiment is described on the assumption that it operates on a satellite or an exploration rover in a vacuum or an under vacuum environment, but is not necessarily limited thereto, and is not limited to the technical idea of the illustrated embodiment And can also be used in a terrestrial environment or the like.

일실시예에서, 카메라 캘리브레이션 시스템(100)은 막대형 붐(110), LED 제어부(120), 카메라(130), 및 연산부(140)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the camera calibration system 100 may include a rod boom 110, an LED control unit 120, a camera 130, and a computing unit 140.

일실시예에서, 막대형 붐(110)은 카메라 캘리브레이션의 지표(fiducial marker)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 막대형 붐(110)은 카메라(130)로부터 미리 결정된 간격만큼 이격된 위치에 배치되는 하나 이상의 마커를 포함할 수 있다. 막대형 붐(110)은 캘리브레이션의 정확도를 위하여 복수의 막대형 붐을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 4개의 막대형 붐을 포함할 수 있다.In one embodiment, the bar boom 110 may provide a fiducial marker for camera calibration. For example, the bar boom 110 may include one or more markers positioned at a predetermined spaced distance from the camera 130. The rod boom 110 may include a plurality of rod-like booms for accuracy of calibration, and may preferably include four rod-like booms.

일실시예에서, 막대형 붐(110)의 하나 이상의 마커는 LED를 이용하여 구현될 수 있다. 이 경우, LED 제어부(120)를 이용하여 LED에 전원을 공급하고 각 LED의 점등 및 소등을 제어할 수 있다. LED는 동일한 컬러를 가지도록 구현될 수도 있으나, 카메라로부터 이격된 간격에 따라 상이한 컬러를 가지도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 복수의 막대형 붐(110) 각각에 카메라로부터 이격된 간격이 동일한 LED들은 동일한 컬러를 가지고, 카메라로부터 이격된 간격이 상이한 LED들은 상이한 컬러를 가지도록 설계될 수 있다.In one embodiment, one or more of the markers of the bar boom 110 may be implemented using LEDs. In this case, the LED controller 120 can be used to supply power to the LEDs and to control the turning on and off of the LEDs. The LEDs may be implemented to have the same color, but may be implemented to have different colors depending on the spacing distance from the camera. For example, LEDs with the same spacing apart from the camera in each of the plurality of bar booms 110 may be designed to have the same color, and LEDs with different spacing distances from the camera may have different colors.

이와 같이 막대형 붐(110) 및 LED 제어부(120)를 이용하여 카메라 캘리브레이션의 지표(fiducial marker)를 제공하는 경우, 일반적으로 지상 환경에서 이용되는 체커 보드 형태의 넓은 격자 평판을 여러 각도 및 자세에서 촬영하여 카메라 캘리브레이션을 수행하는 방법에 비하여 경량화 및 소형화된 구조를 이용하여 카메라 캘리브레이션의 수행이 가능하다.When the rod boom 110 and the LED control unit 120 are used to provide a fiducial marker for camera calibration, a wide grating plate in the form of a checkerboard, which is generally used in a ground environment, The camera calibration can be performed using a lightweight and miniaturized structure as compared with a method of photographing and performing camera calibration.

막대형 붐(110)은 한 쪽 방향으로 길게 연장하는 특성 상 예를 들어 다단형으로 구현되어 접이식 구조를 가지는 것이 가능하다. 예컨대, 막대형 붐(110)의 일부가 막대형 붐(110)의 다른 일부 내에 삽입될 수 있는 구조 또는 막대형 붐(110)의 일부가 힌지 등을 이용한 각도 변경에 의해 막대형 붐(110)의 다른 일부와 밀착되는 구조 등을 통해 카메라 캘리브레이션이 수행되지 않는 동안에는 부피를 줄여 보관을 용이하게 할 수 있다. 이러한 막대형 붐(110)의 구조로 인하여, 넓은 격자 평판 및 이를 제어하는 추가적인 로봇 암(arm) 등의 장비를 구비하지 않고도 제한된 환경 내에서 정교한 카메라 캘리브레이션을 수행하는 것이 가능하다.The bar boom 110 may be of a multi-stage type, for example, having a folding structure. For example, a structure in which a part of the bar boom 110 can be inserted into another part of the bar boom 110, or a structure in which a part of the bar boom 110 is rotated by an angle change using a hinge or the like, It is possible to reduce the volume and facilitate the storage while the camera calibration is not performed. Due to the structure of such a boom 110, it is possible to perform sophisticated camera calibration in a limited environment without equipments such as a wide lattice plate and an additional robotic arm to control it.

일실시예에서, 카메라(130)는 위성체에 장착되어 이미지를 촬영하는 기능을 수행한다. 카메라(130)는 2D 컬러 이미지를 캡처하는 일반적인 카메라 이외에도 공간 좌표와의 캘리브레이션이 요구되는 임의의 유형의 카메라일 수 있다. 카메라 캘리브레이션 수행을 위하여 카메라(130)를 이용하여 막대형 붐(110)의 하나 이상의 마커에 대한 이미지를 촬영할 수 있다.In one embodiment, the camera 130 is mounted on a satellite and performs the function of shooting an image. The camera 130 may be any type of camera that requires calibration with spatial coordinates as well as a typical camera that captures 2D color images. The camera 130 may be used to take an image of one or more markers of the bar boom 110 for camera calibration.

일실시예에서, 연산부(140)는 카메라 캘리브레이션에 요구되는 이미지 프로세싱 등의 다양한 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에서, 연산부(140)는 하나 이상의 프로세서를 포함하는 칩, 머신, 또는 컴퓨팅 디바이스일 수 있다. 연산부(140)는 필요에 따라 내부 메모리 및/또는 외부 메모리를 구비할 수 있다. 연산부(140)에서 수행될 수 있는 동작에 대하여는 아래에서 도 3을 참조하여 더 상세하게 설명된다.
In one embodiment, the operation unit 140 may perform various operations such as image processing required for camera calibration. In one embodiment, the computing unit 140 may be a chip, a machine, or a computing device including one or more processors. The operation unit 140 may include an internal memory and / or an external memory as needed. Operations that can be performed in the arithmetic unit 140 will be described in more detail below with reference to FIG.

도 2는 일실시예에 따른 카메라 캘리브레이션 시스템(200)이 구현된 모습의 일부를 예시적으로 나타낸 도면이다. 일실시예에서, 카메라 캘리브레이션 시스템(200)은 카메라(210), 복수의 막대형 붐(221, 222, 223, 224), 및 하나 이상의 LED 그룹(231, 232)을 포함할 수 있다.FIG. 2 is a diagram illustrating a portion of a camera calibration system 200 according to an exemplary embodiment. Referring to FIG. In one embodiment, the camera calibration system 200 may include a camera 210, a plurality of rod booms 221, 222, 223, 224, and one or more LED groups 231, 232.

복수의 막대형 붐(221, 222, 223, 224)은 각각 카메라(210)로부터 미리 결정된 간격만큼 이격된 위치에 배치되는 하나 이상의 LED를 포함할 수 있다. 각각의 LED는 식별의 용이성을 위하여 카메라로부터 이격된 간격에 따라 상이한 컬러를 가지도록 구현될 수 있다.The plurality of bar booms 221, 222, 223, and 224 may each include one or more LEDs disposed at a predetermined spaced distance from the camera 210. Each LED may be implemented to have a different color depending on the spacing distance from the camera for ease of identification.

복수의 막대형 붐(221, 222, 223, 224)은 캘리브레이션을 위한 이미지 촬영이 진행되는 동안 위성체의 외벽 상에서 상기 카메라로부터 멀어지는 방향으로 연장하도록 배치될 수 있으며, 캘리브레이션을 위한 이미지 촬영이 진행되지 않는 동안에는 위성체의 외벽 상 또는 위성체 내부를 향하여 수축될 수 있다. 이를 위하여 복수의 막대형 붐(221, 222, 223, 224)은 다단형 접이식 구조를 포함할 수 있다.The plurality of rod booms 221, 222, 223, and 224 may be arranged to extend in a direction away from the camera on the outer wall of the satellite during image capturing for calibration, It may contract on the outer wall of the satellite or inside the satellite. To this end, the plurality of bar booms 221, 222, 223, 224 may comprise a multi-stage folding structure.

복수의 막대형 붐(221, 222, 223, 224) 도 2에 도시된 바와 같이 연장하여 배치된 상태에어 카메라(210)를 이용하여 이미지를 촬영하면, 하나 이상의 LED 그룹(231, 232)을 지표로 삼아 카메라 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 각각의 LED 그룹(231, 232)은 카메라(210)로부터 동일한 간격만큼 이격되어 있을 것으로 기대되는 LED의 집합일 수 있다.When a plurality of rod booms 221, 222, 223 and 224 are photographed using the state air camera 210 extended as shown in Fig. 2, one or more LED groups 231 and 232 are displayed on an indicator So that camera calibration can be performed. Each LED group 231, 232 may be a collection of LEDs that are expected to be spaced equally from the camera 210.

일실시예에서, 각각의 LED 그룹(231, 232)이 한번에 하나의 그룹씩 순차적으로 점등되도록 하는 방식으로 카메라(210)로부터 동일한 간격만큼 이격되어 있을 것으로 기대되는 LED를 각각 하나의 이미지 상에 캡처할 수 있다. 다른 일실시예에서, 모든 LED를 하나의 이미지 상에 캡처한 후 LED의 컬러를 기반으로 카메라(210)로부터 이격된 간격을 추정하는 방식이 이용될 수 있다.
In one embodiment, LEDs that are expected to be spaced equally spaced from the camera 210 in a manner that causes each LED group 231, 232 to sequentially light up one group at a time, can do. In another embodiment, a method of capturing all the LEDs on one image and then estimating the spacing distance from the camera 210 based on the color of the LEDs may be used.

도 3은 일실시예에 따른 카메라 캘리브레이션 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3의 방법은 예를 들어 도 1의 캘리브레이션 시스템을 동작시키는 데 이용될 수 있다.3 is a flowchart illustrating a camera calibration method according to an exemplary embodiment. The method of FIG. 3 may be used, for example, to operate the calibration system of FIG.

일실시예에서, 카메라 캘리브레이션 방법은 n개의 LED 그룹을 순차적으로 점등시켜 각각의 이미지 상에 캡처하되, 이러한 과정을 k번 반복하여 Mean Filter를 적용함으로써 진동 등의 잡음에 강인하게 카메라 캘리브레이션을 수행한다. 카메라 캘리브레이션이 시작될 때 n 및 k 값이 0 또는 적절한 값으로 초기화될 수 있다.In one embodiment, the camera calibration method sequentially captures n LED groups on each image, repeats this process k times, and performs a camera calibration that is robust to noise such as vibration by applying Mean Filter . When the camera calibration is started, the values of n and k can be initialized to 0 or an appropriate value.

단계(310)에서, LED 제어부를 통해 복수형 붐 상에 위치한 n번째 LED 그룹이 점등될 수 있다. 이러한 동작은 카메라로부터 동일한 간격만큼 이격되어 있을 것으로 기대되는 LED 만을 동시에 점등시키기 위한 것으로, n번째 LED 그룹에 속하지 않은 LED는 모두 소등될 수 있다.In step 310, the n-th LED group located on the plural-type boom can be lit through the LED control unit. This operation is for simultaneously lighting only the LEDs expected to be spaced apart from the camera by the same interval, and all LEDs not belonging to the n-th LED group can be turned off.

단계(320)에서, 카메라를 이용하여 LED 그룹에 대한 이미지를 촬영할 수 있다. LED의 밝기 또는 컬러는 단계(310)에서 점등된 LED를 나머지 LED와 촬영된 이미지 상에서 충분히 구별해낼 수 있을 정도로 설계된다.In step 320, a camera may be used to take an image of the LED group. The brightness or color of the LED is designed to be sufficient to distinguish the LEDs illuminated in step 310 from the remaining LEDs on the photographed image.

단계(330)에서, 촬영된 이미지 상에서 점등된 LED의 위치를 판독하여 이를 메모리 등에 위치 테이블 형태로 저장할 수 있다. LED의 위치 판독에는 이미지 내에서 마커 추출에 일반적으로 사용되는 임의의 적합한 특징점 판독 기법이 이용될 수 있다.In step 330, the position of the lit LED on the photographed image may be read and stored in the form of a position table in a memory or the like. Any suitable feature point reading technique commonly used for marker extraction in an image may be used for positional reading of the LED.

단계(340)에서, 모든 LED 그룹에 대한 이미지가 촬영되었는지 여부를 결정할 수 있다. 모든 LED 그룹에 대한 이미지가 촬영되지 않은 경우, 다음 LED 그룹에 대한 이미지를 촬영하는 다음 반복(iteration)의 수행을 위해 단계(310)로 진행될 수 있다. 모든 LED 그룹에 대한 이미지가 촬영된 경우, 단계(350)로 진행될 수 있다.In step 340, it may be determined whether an image has been taken for all the LED groups. If no image has been taken for all the LED groups, the process may proceed to step 310 for the next iteration of taking an image for the next LED group. If an image has been taken for all the LED groups, step 350 may be performed.

단계(350)에서, 미리 지정된 반복 횟수만큼 모든 LED 그룹에 대한 이미지가 촬영되었는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 카메라 캘리브레이션의 정밀도를 높이기 위하여 모든 LED 그룹에 대한 이미지가 미리 지정된 반복 횟수 k번만큼 반복하여 촬영될 수 있다. k의 값은 카메라 캘리브레이션이 수행되는 환경에서 예상되는 잡음의 수준에 따라 상이하게 지정될 수 있다. 미리 지정된 반복 횟수만큼 이미지가 촬영되지 않은 경우, 다음 반복(iteration)의 수행을 위해 단계(310)로 진행될 수 있다. 미리 지정된 반복 횟수만큼 이미지가 촬영된 경우, 단계(360)로 진행될 수 있다.At step 350, it may be determined whether an image for all the LED groups has been taken by a predetermined number of repetitions. For example, in order to increase the precision of the camera calibration, the image for all the LED groups can be repeatedly photographed a predetermined number of repetitions k times. The value of k may be specified differently depending on the level of noise expected in the environment in which the camera calibration is performed. If the image has not been photographed a predetermined number of times, the process may proceed to step 310 for performing the next iteration. If the image has been photographed a predetermined number of times, the process may proceed to step 360.

단계(360)에서, 반복 촬영된 k개의 이미지에서 판독된 LED의 위치에 대하여 Mean Filter 를 적용할 수 있다. 반복 촬영된 이미지 내에서의 LED의 좌표는 촬영 중에 발생하는 잡음 및 붐의 진동에 따른 잡음 등에 의해 왜곡될 수 있다. 따라서, 이러한 잡음의 영향을 보정하기 위하여 LED의 좌표의 평균을 취하는 Mean Filter를 적용할 수 있다. 이러한 과정을 통해 잡음에 의한 영향을 상쇄시킬 수 있다.In step 360, a mean filter may be applied to the positions of the LEDs read from the k images repeatedly photographed. The coordinates of the LED in the repeatedly photographed image may be distorted due to noise generated during shooting and noise due to vibration of the boom. Therefore, in order to correct the influence of the noise, a mean filter which takes an average of the coordinates of the LED can be applied. This process can offset the effect of noise.

단계(370)에서, LED의 위치를 이용하여 카메라의 내부 파라미터, 외부 파라미터 및 렌즈 왜곡 계수를 추정하는 카메라 캘리브레이션 연산이 수행될 수 있다. 카메라의 외부 파라미터는 카메라의 회전(rotation) 및 병진(translation) 등을 포함할 수 있으며, 카메라 좌표계와 공간 좌표계 간의 변환 관계를 나타내는 매트릭스 형태로 저장될 수 있다. 카메라의 내부 파라미터는 카메라의 초점 거리, 렌즈 중심 및 비대칭 계수 등을 포함할 수 있으며, 마찬가지로 매트릭스 형태로 저장될 수 있다. 또한, 카메라의 렌즈 왜곡 계수는 방사형(radial) 왜곡 계수 및 탄젠셜(tangential) 왜곡 계수를 포함할 수 있다. 이와 같이, 카메라의 내부 파라미터, 외부 파라미터 및 렌즈 왜곡 계수를 추정하는 단계를 통해 카메라 캘리브레이션 결과를 획득할 수 있다.
In step 370, a camera calibration operation may be performed that uses the position of the LED to estimate the camera's internal parameters, external parameters, and lens distortion coefficients. The external parameters of the camera may include rotation and translation of the camera, and may be stored in a matrix form indicating the conversion relationship between the camera coordinate system and the spatial coordinate system. The internal parameters of the camera may include the focal length of the camera, the lens center, and the asymmetry coefficient, and likewise may be stored in a matrix form. The lens distortion factor of the camera may also include a radial distortion factor and a tangential distortion factor. Thus, the camera calibration result can be obtained through estimating the internal parameters, external parameters and lens distortion coefficients of the camera.

도 4는 일실시예에 따른 캘리브레이션 시스템에서 캘리브레이션을 위하여 저장하는 데이터를 예시적으로 나타낸 도면이다.4 is an exemplary diagram illustrating data stored for calibration in a calibration system according to one embodiment.

일실시예에서, LED 등으로 구현된 마커의 3차원 위치 및 2차원 위치를 판독하여 이미지 내의 좌표를 도시된 바와 같은 위치 테이블에 저장할 수 있다. 이처럼 이미지가 아닌 좌표를 저장하는 방식을 이용하여, 예를 들어 k번의 반복 촬영이 진행되는 경우에도 적은 메모리 비용으로 잡음에 강인한 카메라 캘리브레이션 시스템의 구현이 가능하다.
In one embodiment, the three-dimensional position and the two-dimensional position of the marker implemented with an LED or the like can be read and the coordinates in the image stored in the position table as shown. By using the method of storing the coordinates other than the image, for example, even when k times of repeated shooting is performed, it is possible to implement a camera calibration system robust against noise with a small memory cost.

도 5는 일실시예에 따른 캘리브레이션 시스템에서 이미지 내 좌표 상으로 사영(project)된 마커의 위치를 예시적으로 도시한다. 도 5에 도시된 마커의 위치는 예를 들어 도 3의 카메라 캘리브레이션 방법에 의해 획득된 것일 수 있다.5 illustrates an exemplary location of a projected marker on a coordinate in an image in a calibration system according to one embodiment. The position of the marker shown in Fig. 5 may be obtained, for example, by the camera calibration method of Fig.

위에서 설명된 바와 같이, 동일한 마커에 대하여 미리 지정된 반복 횟수 k번만큼 반복 촬영이 진행될 수 있으며, 그에 따라 도 5에 나타나는 바와 같이 잡음의 존재 및 정도를 파악할 수 있다.
As described above, it is possible to repeatedly photograph the same marker by a predetermined number of repetition times k times, whereby the presence and degree of noise can be grasped as shown in FIG.

도 6은 일실시예에 따른 캘리브레이션 시스템에서 3차원 공간 좌표 상에 표시된 마커의 위치를 예시적으로 도시한다. 도 5에 도시된 마커의 위치는 예를 들어 도 3의 카메라 캘리브레이션 방법에 의해 획득된 것일 수 있다.6 illustrates an exemplary location of a marker displayed on three-dimensional spatial coordinates in a calibration system according to one embodiment. The position of the marker shown in Fig. 5 may be obtained, for example, by the camera calibration method of Fig.

위에서 설명된 바와 같이, 순차 촬영 또는 컬러에 따른 구별을 통해 이미지 내에 촬영된 마커의 3차원 위치를 확인할 수 있다. 도 5에서와 마찬가지로, 동일한 마커에 대하여 미리 지정된 반복 횟수 k번만큼 반복 촬영이 진행될 수 있으며, 그에 따라 도 6에 나타나는 바와 같이 잡음의 존재 및 정도를 파악할 수 있다.
As described above, the three-dimensional position of the marker photographed in the image can be confirmed through sequential shooting or color-based distinction. As in FIG. 5, it is possible to repeatedly photograph the same marker by a predetermined number of repetition times k, so that the presence and degree of noise can be grasped as shown in FIG.

이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The embodiments described above may be implemented in hardware components, software components, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the devices, methods, and components described in the embodiments may be implemented within a computer system, such as, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, such as an array, a programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For ease of understanding, the processing apparatus may be described as being used singly, but those skilled in the art will recognize that the processing apparatus may have a plurality of processing elements and / As shown in FIG. For example, the processing unit may comprise a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as a parallel processor.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, and may be configured to configure the processing device to operate as desired or to process it collectively or collectively Device can be commanded. The software and / or data may be in the form of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage media, or device , Or may be embodyed temporarily. The software may be distributed over a networked computer system and stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored on one or more computer readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (17)

위성체에 장착되어 이미지를 촬영하는 카메라;
상기 카메라로부터 미리 결정된 간격만큼 이격되어 배치되는 하나 이상의 마커를 각각 포함하는 복수의 막대형 붐; 및
상기 이미지 내의 상기 하나 이상의 마커의 위치에 기초하여 상기 카메라의 외부 파라미터, 내부 파라미터 및 렌즈 왜곡 계수 중 적어도 하나를 추정하는 연산부
를 포함하고,
상기 하나 이상의 마커는 하나 이상의 LED를 포함하고,
카메라 캘리브레이션 시스템은 상기 하나 이상의 LED의 점등 및 소등을 제어하는 LED 제어부를 더 포함하는, 카메라 캘리브레이션 시스템.
A camera mounted on a satellite and capturing an image;
A plurality of rod-shaped booms each including one or more markers spaced a predetermined distance apart from the camera; And
An internal parameter and a lens distortion coefficient of the camera based on the position of the one or more markers in the image,
Lt; / RTI >
Wherein the at least one marker comprises one or more LEDs,
Wherein the camera calibration system further comprises an LED control for controlling lighting and lighting of the one or more LEDs.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 LED 제어부는 상기 하나 이상의 LED를 상기 카메라로부터 이격된 간격에 따라 그룹화하여 각각의 LED 그룹이 순차적으로 하나의 그룹씩 점등 상태가 되도록 제어하고,
상기 카메라는 상기 각각의 LED 그룹에 대한 이미지를 촬영하는,
카메라 캘리브레이션 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the LED control unit groups the one or more LEDs according to an interval spaced from the camera so that each of the LED groups is sequentially turned on by one group,
The camera capturing an image for each of the LED groups,
Camera calibration system.
제3항에 있어서,
상기 연산부는 상기 각각의 LED 그룹에 대한 이미지를 k번 반복 촬영한 결과에 Mean Filter를 적용하여 상기 하나 이상의 마커의 위치를 획득하는,
카메라 캘리브레이션 시스템.
The method of claim 3,
Wherein the operation unit obtains a position of the one or more markers by applying Mean Filter to a result of repeatedly photographing the image for each LED group for k times,
Camera calibration system.
제1항에 있어서,
상기 이미지를 촬영하는 동안, 상기 복수의 막대형 붐은 상기 위성체의 외벽 상에서 상기 카메라로부터 멀어지는 방향으로 연장하도록 배치되고,
상기 이미지를 촬영하지 않는 동안, 상기 복수의 막대형 붐은 상기 위성체의 외벽 상 또는 상기 위성체 내부를 향하여 수축되도록 배치되는,
카메라 캘리브레이션 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of rod-shaped booms are arranged to extend in a direction away from the camera on an outer wall of the satellite,
Wherein the plurality of rod-shaped booms are arranged to contract on an outer wall of the satellite body or inside the satellite body,
Camera calibration system.
제1항에 있어서,
상기 복수의 막대형 붐은 다단형 접이식 구조를 포함하는,
카메라 캘리브레이션 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of rod-shaped booms comprises a multi-stage foldable structure,
Camera calibration system.
제1항에 있어서,
상기 외부 파라미터는 상기 카메라의 회전(rotation) 및 병진(translation) 중 적어도 하나를 포함하는,
카메라 캘리브레이션 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the external parameter comprises at least one of a rotation and a translation of the camera.
Camera calibration system.
제1항에 있어서,
상기 내부 파라미터는 상기 카메라의 초점 거리, 렌즈 중심 및 비대칭 계수 중 적어도 하나를 포함하는,
카메라 캘리브레이션 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the internal parameter comprises at least one of a focal length, a lens center and an asymmetry coefficient of the camera,
Camera calibration system.
위성체 상에서 컴퓨팅 장치를 이용하여 카메라 캘리브레이션을 수행하는 방법에 있어서,
하나 이상의 LED를 포함하는 복수의 막대형 붐을 제어하여 상기 하나 이상의 LED가 카메라로부터 미리 결정된 간격만큼 이격되도록 배치하는 단계;
상기 카메라를 이용하여 상기 하나 이상의 LED에 대한 이미지를 촬영하는 단계; 및
상기 이미지 내의 상기 하나 이상의 LED의 위치에 기초하여 상기 카메라의 외부 파라미터, 내부 파라미터 및 렌즈 왜곡 계수 중 적어도 하나를 추정하는 단계
를 포함하는, 카메라 캘리브레이션 방법.
A method of performing camera calibration using a computing device on a satellite,
Controlling a plurality of barber booms comprising one or more LEDs to place the one or more LEDs so that they are spaced from the camera by a predetermined interval;
Capturing an image of the one or more LEDs using the camera; And
Estimating at least one of an external parameter, an internal parameter and a lens distortion coefficient of the camera based on the position of the one or more LEDs in the image
/ RTI >
제9항에 있어서,
상기 하나 이상의 LED에 대한 이미지를 촬영하는 단계는,
상기 하나 이상의 LED를 상기 카메라로부터 이격된 간격에 따라 그룹화하여 각각의 LED 그룹이 순차적으로 하나의 그룹씩 점등 상태가 되도록 제어하는 단계; 및
상기 카메라를 이용하여 상기 각각의 LED 그룹에 대한 이미지를 촬영하는 단계
를 포함하는, 카메라 캘리브레이션 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein photographing the image for the one or more LEDs comprises:
Grouping the one or more LEDs according to an interval spaced from the camera, and controlling each of the LED groups to sequentially turn on a group of LEDs; And
Capturing an image for each of the LED groups using the camera
/ RTI >
제10항에 있어서,
상기 각각의 LED 그룹에 대한 이미지를 k번 반복 촬영한 결과에 Mean Filter를 적용하여 상기 하나 이상의 LED의 위치를 획득하는 단계
를 더 포함하는, 카메라 캘리브레이션 방법.
11. The method of claim 10,
Obtaining a position of the at least one LED by applying Mean Filter to a result of repeatedly photographing the image for each LED group for k times,
Wherein the camera calibration method further comprises:
위성체에 장착되어 이미지를 촬영하는 카메라;
상기 카메라로부터 미리 결정된 간격만큼 이격되어 배치되고, 상기 카메라로부터 이격된 간격에 따라 상이한 컬러를 가지는 하나 이상의 마커를 각각 포함하는 복수의 막대형 붐; 및
상기 이미지 내의 상기 하나 이상의 마커의 위치에 기초하여 상기 카메라의 외부 파라미터, 내부 파라미터 및 렌즈 왜곡 계수 중 적어도 하나를 추정하는 연산부
를 포함하는, 카메라 캘리브레이션 시스템.
A camera mounted on a satellite and capturing an image;
A plurality of rod-shaped booms spaced apart from each other by a predetermined distance from the camera, each rod comprising a plurality of bar-shaped booms each having one or more markers with different colors according to spaced distances from the camera; And
An internal parameter and a lens distortion coefficient of the camera based on the position of the one or more markers in the image,
And a camera calibration system.
제12항에 있어서,
상기 하나 이상의 마커는 하나 이상의 LED를 포함하고,
상기 카메라 캘리브레이션 시스템은 상기 하나 이상의 LED의 점등 및 소등을 제어하는 LED 제어부를 더 포함하는,
카메라 캘리브레이션 시스템.
13. The method of claim 12,
Wherein the at least one marker comprises one or more LEDs,
Wherein the camera calibration system further comprises an LED control unit for controlling lighting and lighting of the one or more LEDs,
Camera calibration system.
제12항에 있어서,
상기 연산부는 상기 이미지를 k번 반복 촬영한 결과에 Mean Filter를 적용하여 상기 하나 이상의 마커의 위치를 획득하는,
카메라 캘리브레이션 시스템.
13. The method of claim 12,
Wherein the operation unit acquires the position of the one or more markers by applying Mean Filter to the result of repeatedly photographing the image for k times,
Camera calibration system.
위성체 상에서 컴퓨팅 장치를 이용하여 카메라 캘리브레이션을 수행하는 방법에 있어서,
하나 이상의 LED를 포함하는 복수의 막대형 붐을 제어하여 상기 하나 이상의 LED가 카메라로부터 미리 결정된 간격만큼 이격되도록 배치 - 상기 하나 이상의 LED는 상기 카메라로부터 이격된 간격에 따라 상이한 컬러를 가짐 - 하는 단계;
상기 카메라를 이용하여 상기 하나 이상의 LED에 대한 이미지를 촬영하는 단계; 및
상기 이미지 내의 상기 하나 이상의 LED의 위치에 기초하여 상기 카메라의 외부 파라미터, 내부 파라미터 및 렌즈 왜곡 계수 중 적어도 하나를 추정하는 단계
를 포함하는, 카메라 캘리브레이션 방법.
A method of performing camera calibration using a computing device on a satellite,
Controlling a plurality of barber booms comprising one or more LEDs such that the one or more LEDs are spaced from the camera by a predetermined interval, the one or more LEDs having a different color according to a spaced distance from the camera;
Capturing an image of the one or more LEDs using the camera; And
Estimating at least one of an external parameter, an internal parameter and a lens distortion coefficient of the camera based on the position of the one or more LEDs in the image
/ RTI >
제15항에 있어서,
상기 이미지를 k번 반복 촬영한 결과에 Mean Filter를 적용하여 상기 하나 이상의 LED의 위치를 획득하는 단계
를 더 포함하는, 카메라 캘리브레이션 방법.
16. The method of claim 15,
Obtaining a position of the one or more LEDs by applying Mean Filter to the result of repeatedly photographing the image k times,
Wherein the camera calibration method further comprises:
제9항 또는 제15항에 따른 카메라 캘리브레이션 방법을 실행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
A computer-readable recording medium on which a program for executing the camera calibration method according to claim 9 or 15 is recorded.
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