동일 평면상에 존재하는 특징점 검출을 이용한 실시간 카메라 추적 기법 (Real-time camera tracking using co-planar feature points)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보전자통신기술학회
· 수록지 정보 : 한국정보전자통신기술학회 논문지 / 17권 / 5호 / 358 ~ 366페이지
· 저자명 : 이석한

초록

본 논문에서는 3차원 공간 내의 2차원 평면에 존재하는 특징점을 검출한 다음 이를 기반으로 실시간 카메라 추적을 수행하기 위한 방법을 제안한다. 제안된 방법은 두 단계를 거쳐서 수행된다. 먼저 3차원 공간 내에서 다수의 특징점을 검출한 다음 동일 평면 상에 존재하는 특징점들만을 선별한다. 그리고 특징점들이 존재하는 평면 객체와 카메라 영상 평면 사이의 사영기하(projective geometry) 관계를 추정한 다음 이를 기반으로 카메라의 외부 파라미터(extrinsic parameter)를 추정한다. 실험 과정에서 별도의 특수 조명은 이용하지 않으며 일반적인 조명이 갖추어진 실내 환경 내에서 실험을 수행하였다. 제안된 방법은 기존의 방법과는 다르게 실시간으로 평면 객체 상의 새로운 특징점을 검출하여 카메라 추적에 이용함으로써 카메라 자세정보 초기화를 위한 기준 특징점(reference feature)이 검출 불가능한 상황에서도 카메라의 추적이 가능하다는 장점을 갖고 있다. 실험을 통하여 제안된 방법은 평균 5~7픽셀 정도의 재사영 오차를 발생시킴을 확인할 수 있었다. 이는 영상의 해상도를 고려했을 때 상대적으로 작은 값으로 간주될 수 있으며, 기준 특징점이 영상 내에 존재하지 않은 환경에서도 카메라 추적을 수행할 수 있음을 알 수 있다.

영어초록

This paper proposes a method for the real-time camera tracking which detects and employs feature points located on a planar object in 3D space. The proposed approach operates in two stages. First, multiple feature points are detected in the 3D space, and then only those that exist on the planar object are selected. The camera's extrinsic parameters are then estimated using the projective geometry relationship between the feature points of the plane and the camera's image plane. The experiments are conducted in a typical indoor environment with regular lighting, without any special illumination setups. In contrast to conventional approaches, the proposed method can detect new feature points on the planar object in real-time and employ them for the camera tracking. This allows for continuous tracking even when the reference features for the camera pose initialization are not available. The experimental results show an average re-projection error of about 5 to 7 pixels, which is relatively small given the image resolution, and demonstrating that camera tracking is possible even in the absence of reference features within the image.

참고자료

· 없음