View Variations and Recognition of 2-D Objects

화상에서의 각도 변화를 이용한 3차원 물체 인식

Recognition of 3D objects using computer vision is complicated by the fact that geometric features vary with view orientation. An important factor in designing recognition algorithms in such situations is understanding the variation of certain critical features. The features selected in this paper are the angles between landmarks in a scene. In a class of polyhedral objects the angles at certain vertices may form a distinct and characteristic alignment of faces. For many other classes of objects it may be possible to identify distinctive spacial arrangements of some readily identifiable landmarks. In this paper given an isotropic view orientation and an orthographic projection the two dimensional joint density function of two angles in a scene is derived. Also the joint density of all defining angles of a polygon in an image is derived. The analytic expressions for the densities are useful in determining statistical decision rules to recognize surfaces and objects. Experiments to evaluate the usefulness of the proposed methods are reported. Results indicate that the method is useful and powerful.

컴퓨터 비전을 이용한 3차원 물체 인식은 카메라의 위치에 따라 화상에 투영되는 물체의 형상이 변하기 때문에 매우 복잡하고 어렵다. 따라서 컴퓨터 비전을 이용한 효과적인 인식 시스템을 구축하기 위해서는 각 3차원 물체에 있어서 유일하고 중요한 특성이 보는 각도에 따라 어떻게 변화하는가를 분석하고 이해하는 것이 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 특징점들(landmarks)간에 이루어지는 각도 또는 3차원 다각형의 모서리(edge) 사이의 각도를 중요한 특성으로 선택하였고, orthographic 투영과 isotropic view orientation 아래에서 그러한 각도들의 보는 방향에 따른 화상에서의 변화를 2차원 결합 밀도 함수로 유도하였다. 본 논문에서 구한 수리적인 결합 밀도 함수는 통계적인 판단 규칙을 적용하여 효과적으로 물체 인식에 적용될 수 있다. 제안된 방법의 타당성 검토를 위하여 간단한 실험을 수행하였으며, 실험결과 본 방법 이 매우 효과적인 것으로 나타났다．