KR20200054118A - 카메라 캘리브레이션 방법 및 장치 - Google Patents

카메라 캘리브레이션 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

카메라 캘리브레이션 방법 및 장치가 개시된다. 일 실시예에 따른 캘리브레이션 방법은 입체 촬영 장비에 포함된 복수의 카메라들을 이용하여, 입체 촬영 장비에 부착된 제1 패턴을 인식하여 입체 촬영 장비의 주변을 회전하는 드론에 부착된 제2 패턴을 촬영한 복수의 패턴 이미지들을 수신하는 단계 및 복수의 패턴 이미지들에 기초하여, 입체 촬영 장비에 포함된 복수의 카메라들을 캘리브레이션 하는 단계를 포함하고, 입체 촬영 장비를 중심으로 비행하는 드론의 원형 궤도는 복수의 카메라들 각각에 의하여 제2 패턴에 포함된 최소 인식 영역이 촬영될 수 있도록 결정된다.

Description

카메라 캘리브레이션 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CALIBRATING CAMERAS}
아래 실시예들은 카메라 캘리브레이션 방법 및 장치에 관한 것으로, 구체적으로 입체 360 VR 촬영 장비 전용 캘리브레이션 패턴(HW) 및 카메라 파라미터 추출 기술(SW)에 관한 것이다.
360도 카메라는 360도의 시야(field of view)를 제공하기 위한 복수의 카메라들을 포함한다. 복수의 카메라를 이용하여 넓은 시야를 제공하기 위해서는 카메라의 파라미터가 요구된다. 이러한 파라미터를 구하는 과정을 카메라 캘리브레이션이라고 한다.
실시예들은 입체 360 파노라마 카메라의 개별 특징에 맞춰 드론의 비행 궤도를 생성하고, 드론의 자동 비행을 통해 캘리브레이션 패턴 및 카메라 파라미터 추출 기술을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 캘리브레이션 방법은 상기 입체 촬영 장비에 포함된 복수의 카메라들을 이용하여, 상기 입체 촬영 장비에 부착된 제1 패턴을 인식하여 상기 입체 촬영 장비의 주변을 회전하는 드론에 부착된 제2 패턴을 촬영한 복수의 패턴 이미지들을 수신하는 단계; 및 상기 복수의 패턴 이미지들에 기초하여, 상기 입체 촬영 장비에 포함된 상기 복수의 카메라들을 캘리브레이션 하는 단계를 포함하고, 상기 입체 촬영 장비를 중심으로 비행하는 상기 드론의 원형 궤도는 상기 복수의 카메라들 각각에 의하여 상기 제2 패턴에 포함된 최소 인식 영역이 촬영될 수 있도록 결정된다.
상기 제1 패턴은 상기 입체 촬영 장비와 관련된 정보를 포함하는 QR 코드를 포함할 수 있다.
상기 입체 촬영 장비와 관련된 정보는 상기 입체 촬영 장비의 구조에 관한 정보 및 상기 입체 촬영 장비가 설치된 위치에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 드론은 상기 입체 촬영 장비와 관련된 정보에 기초하여, 상기 제1 패턴을 인식하기 위한 초기 비행을 할 수 있다.
상기 드론의 원형 궤도는 상기 제2 패턴의 크기 및 상기 복수의 카메라들의 화각에 기초하여 결정된 상기 입체 촬영 장비와 상기 드론 사이의 상대적 거리를 포함할 수 있다.
상기 드론은 상기 입체 촬영 장비로부터 상기 상대적 거리를 유지하면서 상기 입체 촬영 장비 주변을 회전함으로써, 상기 입체 촬영 장비를 중심으로 상기 원형 궤도에 따라 비행할 수 있다.
일 실시예에 따른 캘리브레이션 방법은 상기 드론으로부터 상기 제1 패턴이 인식되었음을 알리는 제1 신호를 수신하는 단계; 상기 제1 신호에 반응하여, 상기 입체 촬영 장비로 상기 복수의 패턴 이미지들의 촬영을 명령하는 제2 신호를 전송하는 단계; 상기 입체 촬영 장비로부터 상기 복수의 패턴 이미지들의 촬영이 완료되었음을 알리는 제3 신호를 수신하는 단계; 및 상기 제3 신호에 반응하여, 상기 드론으로 비행 종료를 명령하는 제4 신호를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 입체 촬영 장비의 캘리브레이션 장치는 상기 입체 촬영 장비에 포함된 복수의 카메라들을 이용하여, 상기 입체 촬영 장비에 부착된 제1 패턴을 인식하여 상기 입체 촬영 장비의 주변을 회전하는 드론에 부착된 제2 패턴을 촬영한 복수의 패턴 이미지들을 수신하고, 상기 복수의 패턴 이미지들에 기초하여, 상기 입체 촬영 장비에 포함된 상기 복수의 카메라들을 캘리브레이션 하는 프로세서를 포함하고, 상기 입체 촬영 장비를 중심으로 비행하는 상기 드론의 원형 궤도는 상기 복수의 카메라들 각각에 의하여 상기 제2 패턴에 포함된 최소 인식 영역이 촬영될 수 있도록 결정된다.
상기 제1 패턴은 상기 입체 촬영 장비와 관련된 정보를 포함하는 QR 코드를 포함할 수 있다
상기 입체 촬영 장비와 관련된 정보는 상기 입체 촬영 장비의 구조에 관한 정보 및 상기 입체 촬영 장비가 설치된 위치에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 드론은 상기 입체 촬영 장비와 관련된 정보에 기초하여, 상기 제1 패턴을 인식하기 위한 초기 비행을 할 수 있다.
상기 드론의 원형 궤도는 상기 제2 패턴의 크기 및 상기 복수의 카메라들의 화각에 기초하여 결정된 상기 입체 촬영 장비와 상기 드론 사이의 상대적 거리를 포함할 수 있다.
상기 드론은 상기 입체 촬영 장비로부터 상기 상대적 거리를 유지하면서 상기 입체 촬영 장비 주변을 회전함으로써, 상기 입체 촬영 장비를 중심으로 상기 원형 궤도에 따라 비행할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 드론으로부터 상기 제1 패턴이 인식되었음을 알리는 제1 신호를 수신하고, 상기 제1 신호에 반응하여, 상기 입체 촬영 장비로 상기 복수의 패턴 이미지들의 촬영을 명령하는 제2 신호를 전송하고, 상기 입체 촬영 장비로부터 상기 복수의 패턴 이미지들의 촬영이 완료되었음을 알리는 제3 신호를 수신하고, 상기 제3 신호에 반응하여, 상기 드론으로 비행 종료를 명령하는 제4 신호를 전송할 수 있다.
실시예들은 입체 360 파노라마 카메라의 개별 특징에 맞춰 드론의 비행 궤도를 생성하고, 드론의 자동 비행을 통해 캘리브레이션 패턴 및 카메라 파라미터 추출 기술을 제공하고자 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 캘리브레이션 패턴 촬영 및 카메라 파라미터 추출 기술의 적용 과정을 설명하는 도면이다.
도 2 내지 도 3은 일 실시예에 따른 캘리브레이션 패턴 촬영을 위한 드론의 궤도를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 캘리브레이션 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 캘리브레이션 패턴의 촬영 과정을 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 입체 파노라마 카메라에 포함된 복수의 카메라들에 포함된 개별 카메라별 촬영 스트리밍을 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 카메라별 패턴 매칭 및 파라미터 추정 동작을 설명하는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 캘리브레이션 결과에 의하여 정렬된 3차원 카메라를 도시한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 캘리브레이션 결과에 의하여 획득된 파노라마 이미지 배열을 도시한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 캘리브레이션 장치의 블록도를 도시한 도면이다.
본 명세서에서 개시되어 있는 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 기술적 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 실시예들은 다양한 다른 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 이해되어야 한다. 예를 들어 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 "~간의에"와 "바로~간의에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
실시예들은 퍼스널 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 스마트 폰, 텔레비전, 스마트 가전 기기, 지능형 자동차, 키오스크, 웨어러블 장치 등 다양한 형태의 제품으로 구현될 수 있다. 이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일 실시예에 따른 캘리브레이션 패턴 촬영 및 카메라 파라미터 추출 기술의 적용 과정을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 입체 파노라마 카메라는 360도의 시야(field of view)를 제공하기 위한 복수의 카메라들을 포함한다. 입체 파노라마 카메라는 360도 카메라, 혹은 입체 VR 촬영 장비 등을 포함할 수 있고, 입체 촬영 장비로 지칭될 수도 있다. 카메라를 이용하여 시야를 제공하기 위해서는 카메라의 파라미터가 요구된다. 이러한 파라미터를 구하는 과정을 카메라 캘리브레이션이라고 한다.
일 실시예에 따른 캘리브레이션 동작은 캘리브레이션 패턴 결정 단계, 입체 파노라마 카메라 주변으로 회전하는 캘리브레이션 패턴을 촬영하는 단계 및 촬영된 캘리브레이션 패턴을 이용하여 카메라의 파라미터들을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
캘리브레이션 패턴은 카메라의 해상도에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 카메라의 해상도에 따라, i) 캘리브레이션 패턴의 해상도(예를 들어, 5x8)가 결정되고, ii)패턴 최소 인식 영역의 크기(예를 들어, 2x2)가 결정될 수 있다. 캘리브레이션 패턴의 해상도 및 패턴 최소 인식 영역의 크기가 결정되면, 캘리브레이션 패턴으로부터 추출될 수 있는 패턴 최소 인식 영역들이 서로 구별되도록, 캘리브레이션 패턴이 결정될 수 있다.
캘리브레이션 패턴이 생성되면, 입체 파노라마 카메라를 이용하여 캘리브레이션 패턴을 촬영함으로써, 패턴 이미지가 획득된다. 입체 파노라마 카메라 캘리브레이션 기술을 통하여 패턴이 인식되며, 인식된 패턴을 분석함으로써 카메라 파라미터가 추출된다. 예를 들어, 캘리브레이션 패턴의 실제 형상 및 실제 크기와 패턴 이미지의 형상 및 크기를 비교함으로써, 카메라의 내부 파라미터가 추출될 수 있다. 또한, 서로 다른 두 카메라들(예를 들어, 인접한 두 카메라들)에서 함께 촬영된 패턴 최소 인식 영역에 기초하여, 카메라의 외부 파라미터(예를 들어, 두 카메라의 상관관계)가 추출될 수 있다.
입체 파노라마 카메라 주변으로 회전하는 캘리브레이션 패턴을 촬영하는 단계를 수행하기 위하여, 종래에는 자동 회전 장치에 캘리브레이션을 부착하는 방식을 통해 캘리브레이션 패턴을 촬영하였다. 예를 들어, 입체 파노라마 카메라는 자신의 주변으로 회전하는 바퀴가 달린 디스플레이 장치에 부착된 캘리브레이션 패턴을 촬영할 수 있다.
카메라의 외부 파라미터를 추출하기 위해서는, 특정 조건을 만족할 수 있는 캘리브레이션 패턴 촬영이 선행되어야 할 수 있다. 예를 들어, 카메라의 외부 파라미터를 추출하기 위해서는 서로 다른 두 카메라가 동시에 동일한 캘리브레이션 패턴을 촬영해야 할 수 있다. 그러나, 종래의 캘리브레이션 패턴 촬영 방법에 따를 경우 수동으로 자동 회전 장치를 제어해야 할 수 밖에 없었다. 예를 들어, 종래에는 자동 회전 장치의 촬영 환경을 설정 후 캘리브레이션 패턴을 촬영하고, 촬영 결과에 기초하여 다시 자동 회전 장치의 촬영 환경을 재설정 후 캘리브레이션 패턴을 촬영하는 방식으로 캘리브레이션 패턴을 촬영할 수 밖에 없었다.
아래에서 상세히 설명하겠지만, 일 실시예에 따른 캘리브레이션 방법은 휴대가 편하고 위치 이동이 자유로운 드론 기반 캘리브레이션 기술로 보다 빠르게 패턴 촬영을 가능하게 해주며, 상용 드론을 활용하여 특정 장치에 제한되지 않아 기술 활용도가 높을 수 있다. 구체적으로, 일 실시예에 따른 캘리브레이션 방법에 따르면 2분 이하로 단축된 캘리브레이션 촬영시간으로 카메라 내외부 파라미터 획득 가능하여 기존에 평균 20분 이상 소요되었던 캘리브레이션 프로세스의 시간 단축 및 작업 간소화가 가능할 수 있다.
도 2 내지 도 3은 일 실시예에 따른 캘리브레이션 패턴 촬영을 위한 드론의 궤도를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 단계들(210 내지 230)은 드론 제어 장치(310) 및 드론(320)에 의해 수행될 수 있다. 드론 제어 장치(310)는 하나 또는 그 이상의 하드웨어 모듈, 하나 또는 그 이상의 소프트웨어 모듈, 또는 이들의 다양한 조합에 의하여 구현될 수 있다.
일 실시예에 따른 드론 제어 장치(310)는 컴퓨터, UMPC(Ultra Mobile PC), 워크스테이션, 넷북(net-book), PDA(Personal Digital Assistants), 포터블(portable) 컴퓨터, 웹 타블렛(web tablet), 무선 전화기(wireless phone), 모바일 폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), e-북(e-book), PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 블랙 박스(black box) 또는 디지털 카메라(digital camera) 같은 전자 장치 중 하나로 드론(320)과 통신을 통해 드론 제어가 가능한 모든 사용자 장치를 의미할 수 있다. 드론 제어 장치(310)는 드론(320)의 위치 제어, 촬영 제어 및 촬영 데이터를 수신, 서비스 화면의 구성, 데이터 입력, 데이터 송수신, 데이터 저장 등 서비스 전반의 동작을 수행할 수 있다.
단계(210)에서, 드론 제어 장치(320)는 드론(320)의 초기 비행을 제어할 수 있다. 드론 제어 장치(320)는 입체 촬영 장비(330)와 관련된 정보를 수신할 수 있다. 입체 촬영 장비(330)와 관련된 정보는 입체 촬영 장비(330)의 구조에 관한 정보 및 입체 촬영 장비가 설치된 위치에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 드론 제어 장치(320)는 입체 촬영 장비(330)와 관련된 정보에 기초하여, 드론(320)의 초기 비행을 제어할 수 있다. 예를 들어, 드론(320)은 입체 촬영 장비(330)의 구조에 관한 정보 및 입체 촬영 장비(330)가 설치된 위치에 관한 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 입체 촬영 장비(330) 주변으로 초기 비행을 할 수 있다.
단계(220)에서, 드론(310)은 제1 패턴(340)을 인식할 수 있다. 일 실시예에 따른 제1 패턴은 입체 촬영 장비와 관련된 정보를 포함하는 QR 코드를 포함할 수 있다. 여기서, QR코드는 제1 패턴(340)의 예시적인 사항일 뿐, 제1 패턴(340)은 QR 코드 뿐만 아니라 입체 촬영 장비와 관련된 정보를 포함하는 다양한 패턴들을 포함할 수 있다.
초기 비행을 통해 입체 촬영 장비(330) 주변에 위치한 드론(310)은 제1 패턴(340)을 인식하여 입체 촬영 장비(330)의 정보 및 드론(310)과 입체 촬영 장비(330) 사이의 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 드론(310)은 제1 패턴(340)을 인식하여 제2 패턴(350)의 크기, 입체 촬영 장비(330)에 포함된 복수의 카메라들의 화각, 드론(310)과 입체 촬영 장비(330) 사이의 거리 정보 등을 획득할 수 있다.
단계(230)에서, 드론 제어 장치(310)는 드론(320)의 원형 궤도를 결정할 수 있다. 드론 제어 장치(310)는 드론(320)으로부터 입체 촬영 장비(330)의 정보 및 드론(310)과 입체 촬영 장비(330) 사이의 정보를 수신할 수 있고, 이에 기초하여 입체 촬영 장비(330)를 중심으로 비행하는 드론(310)의 원형 궤도를 결정할 수 있다.
드론(310)에는 캘리브레이션 패턴이 부착될 수 있고, 입체 촬영 장비(330)는원형 궤도를 따라 비행하는 드론(310)에 부착된 캘리브레이션 패턴을 촬영할 수 있다. 이하에서, 캘리브레이션 패턴은 제2 패턴(350)으로 지칭될 수 있다.
일 실시예에 따른 드론(310)의 원형 궤도는 제2 패턴(350)에 포함된 최소 인식 영역이 촬영될 수 있도록 결정될 수 있다. 예를 들어, 최소 인식 영역은 제2 패턴(350) 전체일 수 있다. 카메라의 외부 파라미터를 추출하기 위해서는, 서로 다른 두 카메라가 동시에 동일한 캘리브레이션 패턴을 촬영해야 할 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 두 카메라들(예를 들어, 인접한 두 카메라들)에서 함께 촬영된 패턴에 기초하여, 카메라의 외부 파라미터(예를 들어, 두 카메라의 상관관계)가 추출될 수 있다. 기존의 경우, 서로 다른 두 카메라가 동시에 동일한 캘리브레이션 패턴을 촬영하는 환경을 조성하는 것이 용이하지 않았다. 반면, 실시예들에 따르면 제1 패턴(340) 인식을 통해 제2 패턴(350) 전체가 촬영될 수 있도록 드론(310)의 원형 궤도가 결정될 수 있다. 따라서, 일 실시예에 따르면, 수동으로 자동 회전 장치를 제어하는 번거로움 없이 보다 빠르게 제2 패턴(350) 촬영을 수행할 수 있는 환경을 조성할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 캘리브레이션 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 단계들(410 내지 430)은 입체 촬영 장비 및 캘리브레이션 장치에 의해 수행도리 수 있다. 캘리브레이션 장치는 하나 또는 그 이상의 하드웨어 모듈, 하나 또는 그 이상의 소프트웨어 모듈, 또는 이들의 다양한 조합에 의하여 구현될 수 있다. 일 실시예에 따른 드론, 입체 촬영 장비 및 제2 패턴 각각 은 도 3을 참조하여 설명한 드론(320), 입체 촬영 장비(330) 및 제2 패턴(350)의 일 실시예일 수 있다.
단계(410)에서, 입체 촬영 장비는 원형 궤도에 따라 자동 비행하는 드론에 부착된 제2 패턴을 촬영할 수 있다. 예를 들어, 입체 촬영 장비에 포함된 복수의 카메라들 각각은 카메라당 최소 8장의 제2 패턴을 촬영할 수 있다. 제2 패턴 촬영은 2분 이내에 수행될 수 있다.
단계(420)에서, 캘리브레이션 장치는 입체 촬영 장비로부터 패턴을 수신하고, 이에 기초하여 카메라 왜곡 정보를 계산할 수 있다. 예를 들어, 캘리브레이션 장치는 패턴 디코딩 과정을 통하여 패턴을 인식할 수 있다.
단계(430)에서, 캘리브레이션 장치는 카메라 캘리브레이션을 수행하여 입체 촬영 장비에 포함된 복수의 카메라들의 파라미터 및 카메라 리그 구조를 추정할 수 있다.
나아가, 캘리브레이션 장치는 드론으로부터 제1 패턴이 인식되었음을 알리는 제1 신호를 수신하고, 제1 신호에 반응하여, 입체 촬영 장비로 복수의 패턴 이미지들의 촬영을 명령하는 제2 신호를 전송할 수 있다.
또한, 캘리브레이션 장치는 입체 촬영 장비로부터 복수의 패턴 이미지들의 촬영이 완료되었음을 알리는 제3 신호를 수신하고, 제3 신호에 반응하여, 드론으로 비행 종료를 명령하는 제4 신호를 전송할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 캘리브레이션 패턴을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 생성된 캘리브레이션 패턴이 출력된다. 일 실시예에 따르면, 전용 캘리브레이션 패턴이 디스플레이 혹은 하드카피의 형태로 출력될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 캘리브레이션 패턴의 촬영 과정을 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 디스플레이로 출력된 전용 캘리브레이션 패턴이 부착된 드론을 입체 파노라마 카메라 주변으로 회전시키는 시나리오가 도시된다.
도 6은 일 실시예에 따른 입체 파노라마 카메라에 포함된 복수의 카메라들에 포함된 개별 카메라별 촬영 스트리밍을 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 카메라별 패턴 매칭 및 파라미터 추정 동작을 설명하는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 캘리브레이션 결과에 의하여 정렬된 3차원 카메라를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 추출된 카메라 파라미터를 이용하여 입체 파노라마 카메라에 포함된 복수의 카메라들을 3차원 공간 상에 정렬할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 캘리브레이션 결과에 의하여 획득된 파노라마 이미지 배열을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 입체 파노라마 카메라에 포함된 복수의 카메라들에 의하여 촬영되는 복수의 이미지들이 배열될 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 캘리브레이션 장치의 블록도를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 캘리브레이션 장치(1000)는 프로세서(1010)를 포함한다. 캘리브레이션 장치(1000)는 메모리(1030), 통신 인터페이스(1050) 및 센서(들)(1070)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(1010), 메모리(1030), 통신 인터페이스(1050) 및 센서(들)(1070)는 통신 버스를 통해 서로 통신할 수 있다.
프로세서(1010)는 입체 촬영 장비에 포함된 복수의 카메라들을 이용하여, 입체 촬영 장비에 부착된 제1 패턴을 인식하여 입체 촬영 장비의 주변을 회전하는 드론에 부착된 제2 패턴을 촬영한 복수의 패턴 이미지들을 수신하고, 복수의 패턴 이미지들에 기초하여, 입체 촬영 장비에 포함된 복수의 카메라들을 캘리브레이션한다.
프로세서(1010)는 드론으로부터 제1 패턴이 인식되었음을 알리는 제1 신호를 수신하고, 제1 신호에 반응하여, 입체 촬영 장비로 복수의 패턴 이미지들의 촬영을 명령하는 제2 신호를 전송하고, 입체 촬영 장비로부터 복수의 패턴 이미지들의 촬영이 완료되었음을 알리는 제3 신호를 수신하고, 제3 신호에 반응하여, 드론으로 비행 종료를 명령하는 제4 신호를 전송할 수 있다.
메모리(1030)는 상술한 프로세서(1010)에서의 처리 과정에서 생성되는 다양한 정보들을 저장할 수 있다. 이 밖에도, 메모리(1030)는 각종 데이터와 프로그램 등을 저장할 수 있다. 메모리(1030)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(1030)는 하드 디스크 등과 같은 대용량 저장 매체를 구비하여 각종 데이터를 저장할 수 있다.
이 밖에도, 프로세서(1010)는 도 1 내지 도 9를 통해 전술한 적어도 하나의 방법 또는 적어도 하나의 방법에 대응되는 알고리즘을 수행할 수 있다. 프로세서(1010)는 프로그램을 실행하고, 캘리브레이션 장치(1000)를 제어할 수 있다. 프로세서(1010)에 의하여 실행되는 프로그램 코드는 메모리(1030)에 저장될 수 있다. 캘리브레이션 장치(1000)는 입출력 장치(미도시)를 통하여 외부 장치(예를 들어, 퍼스널 컴퓨터 또는 네트워크)에 연결되고, 데이터를 교환할 수 있다.
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.
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 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 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.
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.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 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.

Claims (15)

  1. 입체 촬영 장비의 캘리브레이션 방법에 있어서,
    상기 입체 촬영 장비에 포함된 복수의 카메라들을 이용하여, 상기 입체 촬영 장비에 부착된 제1 패턴을 인식하여 상기 입체 촬영 장비의 주변을 회전하는 드론에 부착된 제2 패턴을 촬영한 복수의 패턴 이미지들을 수신하는 단계; 및
    상기 복수의 패턴 이미지들에 기초하여, 상기 입체 촬영 장비에 포함된 상기 복수의 카메라들을 캘리브레이션 하는 단계
    를 포함하고,
    상기 입체 촬영 장비를 중심으로 비행하는 상기 드론의 원형 궤도는 상기 복수의 카메라들 각각에 의하여 상기 제2 패턴에 포함된 최소 인식 영역이 촬영될 수 있도록 결정되는,
    캘리브레이션 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패턴은
    상기 입체 촬영 장비와 관련된 정보를 포함하는 QR 코드를 포함하는,
    캘리브레이션 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 입체 촬영 장비와 관련된 정보는
    상기 입체 촬영 장비의 구조에 관한 정보 및 상기 입체 촬영 장비가 설치된 위치에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는,
    캘리브레이션 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 드론은 상기 입체 촬영 장비와 관련된 정보에 기초하여, 상기 제1 패턴을 인식하기 위한 초기 비행을 하는,
    캘리브레이션 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 드론의 원형 궤도는
    상기 제2 패턴의 크기 및 상기 복수의 카메라들의 화각에 기초하여 결정된 상기 입체 촬영 장비와 상기 드론 사이의 상대적 거리를 포함하는
    캘리브레이션 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 드론은 상기 입체 촬영 장비로부터 상기 상대적 거리를 유지하면서 상기 입체 촬영 장비 주변을 회전함으로써, 상기 입체 촬영 장비를 중심으로 상기 원형 궤도에 따라 비행하는,
    캘리브레이션 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 드론으로부터 상기 제1 패턴이 인식되었음을 알리는 제1 신호를 수신하는 단계;
    상기 제1 신호에 반응하여, 상기 입체 촬영 장비로 상기 복수의 패턴 이미지들의 촬영을 명령하는 제2 신호를 전송하는 단계;
    상기 입체 촬영 장비로부터 상기 복수의 패턴 이미지들의 촬영이 완료되었음을 알리는 제3 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 제3 신호에 반응하여, 상기 드론으로 비행 종료를 명령하는 제4 신호를 전송하는 단계
    를 더 포함하는,
    캘리브레이션 방법.
  8. 하드웨어와 결합되어 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  9. 입체 촬영 장비의 캘리브레이션 장치에 있어서,
    상기 입체 촬영 장비에 포함된 복수의 카메라들을 이용하여, 상기 입체 촬영 장비에 부착된 제1 패턴을 인식하여 상기 입체 촬영 장비의 주변을 회전하는 드론에 부착된 제2 패턴을 촬영한 복수의 패턴 이미지들을 수신하고, 상기 복수의 패턴 이미지들에 기초하여, 상기 입체 촬영 장비에 포함된 상기 복수의 카메라들을 캘리브레이션 하는 프로세서
    를 포함하고,
    상기 입체 촬영 장비를 중심으로 비행하는 상기 드론의 원형 궤도는 상기 복수의 카메라들 각각에 의하여 상기 제2 패턴에 포함된 최소 인식 영역이 촬영될 수 있도록 결정되는,
    캘리브레이션 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 패턴은
    상기 입체 촬영 장비와 관련된 정보를 포함하는 QR 코드를 포함하는,
    캘리브레이션 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 입체 촬영 장비와 관련된 정보는
    상기 입체 촬영 장비의 구조에 관한 정보 및 상기 입체 촬영 장비가 설치된 위치에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는,
    캘리브레이션 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 드론은
    상기 입체 촬영 장비와 관련된 정보에 기초하여, 상기 제1 패턴을 인식하기 위한 초기 비행을 하는,
    캘리브레이션 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 드론의 원형 궤도는
    상기 제2 패턴의 크기 및 상기 복수의 카메라들의 화각에 기초하여 결정된 상기 입체 촬영 장비와 상기 드론 사이의 상대적 거리를 포함하는
    캘리브레이션 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 드론은
    상기 입체 촬영 장비로부터 상기 상대적 거리를 유지하면서 상기 입체 촬영 장비 주변을 회전함으로써, 상기 입체 촬영 장비를 중심으로 상기 원형 궤도에 따라 비행하는,
    캘리브레이션 장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 드론으로부터 상기 제1 패턴이 인식되었음을 알리는 제1 신호를 수신하고, 상기 제1 신호에 반응하여, 상기 입체 촬영 장비로 상기 복수의 패턴 이미지들의 촬영을 명령하는 제2 신호를 전송하고, 상기 입체 촬영 장비로부터 상기 복수의 패턴 이미지들의 촬영이 완료되었음을 알리는 제3 신호를 수신하고, 상기 제3 신호에 반응하여, 상기 드론으로 비행 종료를 명령하는 제4 신호를 전송하는,
    캘리브레이션 장치.
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