DOI QR코드

DOI QR Code

Vergence Control of the Parallel-axis Stereo Camera using Signal Processing

신호처리를 이용한 평행축 입체 카메라의 주시각 제어

  • Published : 2003.04.01

Abstract

The vergence control method is presented for a parallel-axls stereo camera (PASC) using a signal processing technique such as shift, (rotation), and scaling. The PASC is considered as the simplest one of binocular stereo cameras. However, its major limitation lies in the controllability of vergence since its left and right imaging sensors of CCDs are fixed. On the other hand, a horizontal-moving-axis stereo camera (HMASC) with movable imaging sensors is able to control the vergence by moving its CCDs horizontally. In spite of its vergence controllability, there is a major drawback in the implementation because of complicated mechanical structure and the additional cost. To overcome the vergence control problem of the PASC, an operational principle of the HMASC is applied to the PASC. To be specific, without any additional hardware the vergence control problem of the PASC is solved with the signal processing technique. Assuming the virtual displacement between CCD's, a disappearing part of acquired images is removed and the original image site is recovered via interpolation. Experimental results show that the vergence control between stereo images captured by the PASC it possible with an acceptable degradation of the image quality defending on the virtual displacement of CCDs.

본 논문에서는 신호처리를 이용한 평행축 입체 카메라의 주시각 제어 방법을 제시한다. 평행축 입체 카메라는 양안식 입체 카메라 중 가장 간단하게 만들 수 있는 장점이 있는 반면에, 좌·우 영상 센서 사이의 거리가 일정하게 고정되어 있어, 물체의 거리 변화에 따른 입체 영상 시차 조절 기능인 주시각 제어 기능이 없다는 단점이 있다. 영상 센서(UD)와 렌즈를 분리하고 영상 센서가 평행하게 수평으로 움직이며 주시각을 제어하도록 하는 수평 이동축 입체 카메라는 평행축 입체 카메라의 단점을 보완할 수 있지만, 실제 구현에 많은 어려움이 있다. 본 논문에서는 주시각 제어를 위한 CCD의 이동은 실제 영상에서 피사체의 이동으로 나타난다는 사실을 이용하여, 평행축 입체 카메라로 얻은 영상에서, CCD의 이동으로 인해 사라지는 부분만큼을 제거하고 영상의 수평 수직 방향에서 원래 영상의 크기로 복원하기 위해 보간하는 신호처리의 과정을 통한 주시각 제어를 제안한다. 제안된 방법을 통해 얻어진 실험 결과는 CCD의 이동량에 따라서 화질의 열화 정도가 다르게 나타남을 보여 주지만, 실제 시스템에서 CCD의 이동량은 크지 않기 때문에 화질 열화를 거의 느끼지 않으면서 주시각이 제어된 입체 영상을 얻을 수 있음을 보여 준다.

Keywords

References

  1. T. Motoki, H. Isono and I. Yuyama, 'Present state of three-dimensional telveision research,' Proc. IEEE, Vol.83, pp.1009-1021, July, 1995 https://doi.org/10.1109/5.390119
  2. Takehiro Izumi, 3차원 영상의 기초, NHK 방송기술연구소, 1998
  3. D. W. Murray et al., 'Reactions to peripheral image motion using a head/eye platform,' 4th Intl. Conf. On Computer Vision, pp.403-411, 1993 https://doi.org/10.1109/ICCV.1993.378187
  4. S.-Y.Park, Y.-B.Lee and S.-I.Chien, 'Linear relation for vergence control of parallel stereo camera,' Eletron. Lett., Vol.34, No.3, pp.255-256, Feb., 1998 https://doi.org/10.1049/el:19980199
  5. 이용범, '수평이동축 입체카메라의 설계와 자동 주시각 제어', 박사학위논문, 경북대학교, 대구, 1999
  6. P. W. Smith and N. Nandhakumar, 'An improved power cepstrum based stero correspondence method for textured scenes,' IEEE Trans. Pattern Anal. Machine Intell, Vol.18, No.3, pp.338-348, March, 1996 https://doi.org/10.1109/34.485563