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헬름홀츠 스테레오를 이용한 물체의 3차원 형상 획득 장치에 있어서, 헬름홀츠 호환 조건을 만족시키는 두 쌍(총 4장)의 영상을 획득하기 위한 영상획득수단; 영상 획득에 쓰인 카메라의 광학적, 기학적 특성을 추정하기 위한 전처리수단; 및 상기 광학적, 기학적 특성을 바탕으로, 헬름홀츠 호환 조건을 만족하는 두 쌍(총 4장)의 영상에 대해 각 영상 쌍에서 발생하는 헬름홀츠 제약조건을 편미분 방정식으로 변환하고, 두 쌍의 영상에서 얻은 방정식을 함께 고려하여, 경계선간에 깊이의 불연속이 존재하는 물체의 3차원 표면을 획득하기 위한 기하정보 획득수단 을 포함하는 헬름홀츠 스테레오를 이용한 깊이 불연속선을 지니는 물체의 3차원 형상 획득 장치
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제 1 항에 있어서, 상기 영상은, 2쌍(4장)의 서로 직교하는 위치에서 획득한 헬름홀츠 영상 쌍인 것을 특징으로 하는 헬름홀츠 스테레오를 이용한 깊이 불연속선을 지니는 물체의 3차원 형상 획득 장치
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제 1 항에 있어서, 상기 영상획득수단은, 헬름홀츠 호환 조건을 만족시키기 위해, 카메라와 조명의 위치를 교번하여 2장씩 쌍으로 영상을 촬영하되, 카메라와 조명을 일직선상에 위치시켜, 한 번 촬영을 하고나서 180도를 회전시켜 다시 영상을 촬영함으로써 조건을 충족시키는 것을 특징으로 하는 헬름홀츠 스테레오를 이용한 깊이 불연속선을 지니는 물체의 3차원 형상 획득 장치
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제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전처리수단은, 카메라의 광학적 특성을 추출하되, 촬영된 영상의 적(R), 녹(G), 청(B) 칼라값에 대응되는 실제 빛의 세기를 결정하기 위한 광학 보정부; 및 카메라의 기학적 특성(초점 거리 및 촬영 위치)을 추출하되, 3차원 격자 패턴을 이용하여 카메라의 초점 거리, 주점(principal point), CCD 가로-세로비(aspect ratio)로 구성되는 카메라 내부 인자, 및 3차원 기준 좌표계에 대한 회전과 병진으로 구성되는 카메라 외부 인자를 계산하기 위한 기하 보정부 를 포함하는 헬름홀츠 스테레오를 이용한 깊이 불연속선을 지니는 물체의 3차원 형상 획득 장치
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제 4 항에 있어서, 상기 기하정보 획득수단은, 획득된 두 쌍의 영상에 대해 각각, 하나의 3차원 점에 대응하는 두 영상의 점들의 위치를 동일선상에 놓음으로써, 영상을 교정하기 위한 영상 교정부; 교정된 영상을 입력받아, 물체의 정규화된 법선벡터를 계산하기 위한 법선 계산부; 상기 법선 계산부에서 계산된 물체의 법선벡터를 입력받아, 주어진 법선벡터에 가장 일치하는 3차원 물체 표면을 계산하기 위한 최적화부; 및 상기 최적화부에서 제공하는 최소비용을 고려하여 물체의 3차원을 나타내는 함수를 결정하기 위한 3차원 결정부 를 포함하는 헬름홀츠 스테레오를 이용한 깊이 불연속선을 지니는 물체의 3차원 형상 획득 장치
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3차원 물체 형상 복원 장치에 적용되는 물체의 3차원 형상 획득 방법에 있어서, 헬름홀츠 호환 조건을 만족시키는 두 쌍(총 4장)의 영상을 획득하는 영상획득단계; 영상 획득에 쓰인 카메라의 광학적, 기학적 특성을 추정하는 전처리단계; 획득된 두 쌍의 영상에 대해 각각, 하나의 3차원 점에 대응하는 두 영상의 점들의 위치를 동일선상에 놓음으로써, 영상을 교정하는 영상교정단계; 상기 교정된 영상을 입력받아, 물체의 정규화된 법선벡터를 계산하는 법선계산단계; 상기 법선벡터에 가장 일치하는 3차원 물체 표면을 계산하는 최적화단계; 및 상기 최적화단계에서 제공하는 최소비용을 고려하여 물체의 3차원을 나타내는 함수를 결정하는 3차원 결정단계 를 포함하는 헬름홀츠 스테레오를 이용한 깊이 불연속선을 지니는 물체의 3차원 형상 획득 방법
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제 6 항에 있어서, 상기 최적화단계는, 첫 번째 영상 쌍에 대해, 3차원 공간 상의 XZ 평면 Y=Yk(k=1,2,…,n) 각각에 대해 하기의 [수학식 1]에 의거하여 최적화를 수행하며, 두 번째 영상 쌍에 대해, 3차원 공간 상의 YZ 평면 x=xk(k=1,2,
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제 7 항에 있어서, 상기 3차원 결정단계는, 상기 [수학식 1]에 대한 동적 프로그래밍이 수행되면서 계산되는, 시작점 x=x1으로부터 각 점 (xi,yk,z)(i=2,3,
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제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영상은, 2쌍(4장)의 서로 직교하는 위치에서 획득한 헬름홀츠 영상 쌍이며, 상기 영상획득단계에서는 헬름홀츠 호환 조건을 만족시키기 위해, 카메라와 조명의 위치를 교번하여 2장씩 쌍으로 영상을 촬영하되, 카메라와 조명을 일직선상에 위치시켜, 한 번 촬영을 하고나서 180도를 회전시켜 다시 영상을 촬영함으로써 조건을 충족시키는 것을 특징으로 하는 헬름홀츠 스테레오를 이용한 깊이 불연속선을 지니는 물체의 3차원 형상 획득 방법
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제 9 항에 있어서, 상기 전처리단계는, 카메라의 광학적 특성을 추출함에 있어서, 촬영된 영상의 적(R), 녹(G), 청(B) 칼라값에 대응되는 실제 빛의 세기를 결정하며, 카메라의 기학적 특성(초점 거리 및 촬영 위치)을 추출함에 있어서, 3차원 격자 패턴을 이용하여 카메라의 초점 거리, 주점(principal point), CCD 가로-세로비(aspect ratio)로 구성되는 카메라 내부 인자, 및 3차원 기준 좌표계에 대한 회전과 병진으로 구성되는 카메라 외부 인자를 계산하는 것을 특징으로 하는 헬름홀츠 스테레오를 이용한 깊이 불연속선을 지니는 물체의 3차원 형상 획득 방법
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제 9 항에 있어서, 상기 전처리단계는, 카메라의 광학적 특성을 추출함에 있어서, 촬영된 영상의 적(R), 녹(G), 청(B) 칼라값에 대응되는 실제 빛의 세기를 결정하며, 카메라의 기학적 특성(초점 거리 및 촬영 위치)을 추출함에 있어서, 3차원 격자 패턴을 이용하여 카메라의 초점 거리, 주점(principal point), CCD 가로-세로비(aspect ratio)로 구성되는 카메라 내부 인자, 및 3차원 기준 좌표계에 대한 회전과 병진으로 구성되는 카메라 외부 인자를 계산하는 것을 특징으로 하는 헬름홀츠 스테레오를 이용한 깊이 불연속선을 지니는 물체의 3차원 형상 획득 방법
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