카메라가 여러개 일때 발생하는 오차들과 해결법

카메라가 여러개 일때 발생하는 오차들과 해결법

Bullet time 카메라를 첫번째 제작했을 때 가장 문제가 된것은 사진의 수평 불균형과 수직 불일치가 발생한 다는 것입니다.

기구물로 해결하기 위해 보완한 2차 제작때도 여전히 이러한 오차를 해소한다는 것은 어렵다는 것을 할게되었습니다. 하여 S/W적으로 해결이 가능한 방법을 찾기 위해 네이버 카페인 OpenCV KOREA포럼에 글을 올렸더니, 많은 분들이 도움을 주셨습니다.

우선 "놀부님"이 알려주신 논문을 보면, "AN EFFICIENT RECTIFICATION ALGORITHM FOR MULTI-VIEW IMAGES IN PARALLEL CAMERA ARRAY(2008)" .경험했던 다시점 카메라에서 Horizontal disparities and vertical mismatches(수평불균형과 수직 불일치)에 대한 해결방법이 나옵니다...(오... 다행입니다.)

카메라 6대를 평형하게(일렬로) 배치하여 사진을 촬영했을 때 아래와 같이 수평 불륜형과 수직 불일치가 발생합니다.(6개를 겹쳐 놓으면 더 확실하게 나옴)

 

 

 

 

저자(강윤석 박사)가 제시 결과를 보면, 보정과정을 통해 각 카메라의 내부 및 외부 인자들을 획득하고 이 인자들로 부터 모든 광심의 3차원 공간상의 좌표를 구할 수 있고, 이 좌표들로 부터 다시점 영상을 정렬화하는 방법을 제안합니다.(아래 사진 참조) 제가 찾던 해결책이라 결과가 아주 맘에 듭니다. ^^

 

 

 

방법은 아래 그림5와 같이 반복적인 중점 연결 알고리즘(C1과 C2의 중점을 구하고 C2와 C3의 중점을 연속해서 구한 다음 이러한 중점을 반복적으로 구해서 최종적으로 두개 남을 때 까지 수행) 을 적용하여 common baseline 을 구합니다.

 

 

common baseline에 맞춰 카메라 배열의 기하학적 오차중 방향에 대한 정렬화를 실시하고

 

 

 

최종적으로 카메라 인자 예측을 통해 만들어진 기하학적 오차가 보정된 평행 카메라 배열을 만들어 해결하는 것으로 나와있습니다.

( 상세한 내용은 다 이해하지 못해서 대략 정리만 했습니다.)

 

 

 

무엇보다 만들어 봤던 Arc형태(수렴형 카메라 배열)의 카메라 배열에 대한 방법도 나와있습니다. "기하학적 오차 보정을 이용한 다시점 영상의 개선 방법" 이 논문도 해결하는데 많은 도움이 될것 같습니다.

 

다만 아쉬운점이 있다면, 외부/내부 파라메터값을 정확하게 획득해야 한다는 것이 제한 조건이라 저같은 초보한테는 넘어야할 벽입니다.

(추가) 상기 논문은 특허로도 등록되어 있네요.