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복굴절 매질을 이용한 영상 깊이 추정 방법 및 장치(Method for estimating depth of image using birefringent medium with a camera and apparatus therefor)

  • 기술번호 : KST2018000229
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 복굴절 매질을 이용한 영상 깊이 추정 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 깊이 추정 시스템은 복굴절 매질; 및 카메라를 포함하고, 상기 카메라는 상기 복굴절 매질을 통과하여 획득된 영상에 기초하여 픽셀의 깊이를 추정하는 것을 특징으로 한다.
Int. CL G02B 27/00 (2016.08.02) G06T 7/00 (2016.08.02) G02B 6/27 (2016.08.02)
CPC G02B 27/0075(2013.01) G02B 27/0075(2013.01) G02B 27/0075(2013.01) G02B 27/0075(2013.01)
출원번호/일자 1020160081370 (2016.06.29)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2018-0002199 (2018.01.08) 문서열기
공고번호/일자 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2016.06.29)
심사청구항수 17

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김민혁 대한민국 대전광역시 유성구
2 백승환 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 양성보 대한민국 서울특별시 강남구 선릉로***길 ** (논현동) 삼성빌딩 *층(피앤티특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2016.06.29 수리 (Accepted) 1-1-2016-0628000-18
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2017.04.11 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2017.07.10 수리 (Accepted) 9-1-2017-0021592-87
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2017.07.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0510556-73
5 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2017.08.18 수리 (Accepted) 1-1-2017-0798437-77
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2017.08.18 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2017-0798438-12
7 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2018.01.31 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2018-0075454-11
8 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2018.02.20 수리 (Accepted) 1-1-2018-0174578-72
9 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2018.02.20 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2018-0174579-17
10 등록결정서
Decision to grant		 2018.08.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2018-0586046-48
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
복굴절 매질; 및카메라를 포함하고,상기 카메라는상기 복굴절 매질을 통과하여 획득된 영상에 기초하여 픽셀의 깊이를 추정하며,상기 카메라는상기 복굴절 매질의 특성에 기초하여 복굴절 모델을 생성하고, 상기 복굴절 모델과 상기 획득된 영상에 기초하여 상기 픽셀의 깊이를 추정하며, 상기 복굴절 모델을 이용하여 비용 함수를 선택하고, 상기 선택된 비용 함수에 기초하여 상기 픽셀의 깊이를 추정하는 영상 깊이 추정 시스템
2 2
제1항에 있어서,상기 복굴절 매질을 통과하여 획득된 영상은단일 광학계에서 상기 카메라의 적어도 하나의 이미지 센서를 통해 획득되는 것을 특징으로 하는 영상 깊이 추정 시스템
3 3
제1항에 있어서,상기 카메라는적어도 두 개의 영상들이 중첩된 상기 획득된 영상으로부터 상기 적어도 두 개의 영상들을 분리하고, 상기 적어도 두 개의 영상들에 기초하여 상기 픽셀의 깊이를 추정하는 것을 특징으로 하는 영상 깊이 추정 시스템
4 4
삭제
5 5
제1항에 있어서,상기 카메라는상기 획득된 영상에 포함된 픽셀의 그래디언트와 상기 복굴절 모델을 이용하여 비용 함수를 선택하는 것을 특징으로 하는 영상 깊이 추정 시스템
6 6
제5항에 있어서,상기 카메라는상기 선택된 비용 함수가 최소가 되는 값을 해당 픽셀의 깊이로 추정하는 것을 특징으로 하는 영상 깊이 추정 시스템
7 7
삭제
8 8
복굴절 매질을 통해 수신되는 정상 광선(ordinary ray)과 이상 광선(extraordinary ray)의 차이와 깊이 간의 관계에 대한 복굴절 모델을 생성하는 단계; 및상기 복굴절 모델을 이용하여 카메라의 적어도 하나의 이미지 센서를 통해 획득되는, 상기 정상 광선에 대응하는 영상과 상기 이상 광선에 대응하는 영상에 기초하여 픽셀의 깊이를 추정하는 단계를 포함하고,상기 정상 광선에 대응하는 영상과 상기 이상 광선에 대응하는 영상이 서로 중첩되는 중첩 영상에 포함된 픽셀의 그래디언트와 상기 복굴절 모델을 이용하여 비용 함수를 선택하는 단계를 더 포함하고,상기 픽셀의 깊이를 추정하는 단계는 상기 선택된 비용 함수에 기초하여 상기 픽셀의 깊이를 추정하는 것을 특징으로 하는 영상 깊이 추정 방법
9 9
제8항에 있어서,상기 비용 함수를 선택하는 단계는상기 중첩 영상에 대하여 제1 방향과 제2 방향에 따라 그래디언트 벡터를 계산하는 단계;상기 계산된 그래디언트 벡터의 크기와 미리 결정된 특정 값의 비교를 통해 검출된 픽셀들의 맵을 생성하는 단계;상기 정상 광선 영상과 상기 맵에 포함된 픽셀들 간의 제1 매칭 비용을 평가하고, 상기 이상 광선 영상과 상기 맵에 포함된 픽셀들 간의 제2 매칭 비용을 평가하는 단계; 및상기 제1 매칭 비용과 상기 제2 매칭 비용에 기초하여 제1 비용 함수와 제2 비용 함수 중 어느 하나의 비용 함수를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 깊이 추정 방법
10 10
제9항에 있어서,상기 깊이를 추정하는 단계는 상기 선택된 어느 하나의 비용 함수가 최소가 되는 깊이 값을 해당 픽셀의 깊이로 추정하는 것을 특징으로 하는 영상 깊이 추정 방법
11 11
복굴절 매질을 통해 수신되는 정상 광선(ordinary ray)과 이상 광선(extraordinary ray)의 차이와 깊이 간의 관계에 대한 복굴절 모델을 생성하는 단계; 및상기 복굴절 모델을 이용하여 카메라의 적어도 하나의 이미지 센서를 통해 획득되는, 상기 정상 광선에 대응하는 영상과 상기 이상 광선에 대응하는 영상에 기초하여 픽셀의 깊이를 추정하는 단계를 포함하고,상기 복굴절 모델을 생성하는 단계는 상기 깊이에 따른 상기 정상 광선의 격차 함수를 도출하는 단계;입사 광선과 미리 정의된 광학 중심을 통해 출력되는 이상 광선에 의해 정의된 워크-오프 평면을 이용하여 상기 깊이에 따른 상기 이상 광선의 격차 함수를 도출하는 단계; 및상기 도출된 두 격차 함수를 결합하여 상기 워크-오프 평면이 적용된 상기 복굴절 모델을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 깊이 추정 방법
12 12
복굴절 매질을 통해 수신되는 정상 광선(ordinary ray)과 이상 광선(extraordinary ray)의 차이와 깊이 간의 관계에 대한 복굴절 모델을 생성하는 단계; 및상기 복굴절 모델을 이용하여 카메라의 적어도 하나의 이미지 센서를 통해 획득되는, 상기 정상 광선에 대응하는 영상과 상기 이상 광선에 대응하는 영상에 기초하여 픽셀의 깊이를 추정하는 단계를 포함하고,상기 복굴절 매질의 광학 특성과 상기 카메라의 영상 설정에 대한 파라미터들을 교정하는 단계를 더 포함하고,상기 복굴절 모델을 생성하는 단계는상기 교정하는 단계에 의해 교정된 상기 복굴절 매질의 광학 특성과 상기 영상 설정에 대한 파라미터들을 반영하여 상기 복굴절 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 깊이 추정 방법
13 13
복굴절 매질을 통해 수신되는 정상 광선(ordinary ray)과 이상 광선(extraordinary ray)의 차이와 깊이 간의 관계에 대한 복굴절 모델을 생성하는 단계; 및카메라의 적어도 하나의 이미지 센서를 통해 획득되는, 상기 정상 광선에 대응하는 영상과 상기 이상 광선에 대응하는 영상의 두 영상이 합쳐진 중첩 영상에 대한 그래디언트 도메인 검색, 상기 복굴절 모델 및 상기 정상 광선과 상기 이상 광선에 대한 비용 함수에 기초하여 상기 중첩 영상에 포함된 픽셀의 깊이를 추정하는 단계를 포함하는 영상 깊이 추정 방법
14 14
삭제
15 15
복굴절 매질을 통해 수신되는 정상 광선(ordinary ray)과 이상 광선(extraordinary ray)의 차이와 깊이 간의 관계에 대한 복굴절 모델을 생성하는 생성부; 및상기 복굴절 모델을 이용하여 카메라의 적어도 하나의 이미지 센서를 통해 획득되는, 상기 정상 광선에 대응하는 영상과 상기 이상 광선에 대응하는 영상에 기초하여 픽셀의 깊이를 추정하는 추정부를 포함하고,상기 정상 광선에 대응하는 영상과 상기 이상 광선에 대응하는 영상이 서로 중첩되는 중첩 영상에 포함된 픽셀의 그래디언트와 상기 복굴절 모델을 이용하여 비용 함수를 선택하는 선택부를 더 포함하고,상기 추정부는상기 선택된 비용 함수에 기초하여 상기 픽셀의 깊이를 추정하는 것을 특징으로 하는 영상 깊이 추정 장치
16 16
복굴절 매질을 통해 수신되는 정상 광선(ordinary ray)과 이상 광선(extraordinary ray)의 차이와 깊이 간의 관계에 대한 복굴절 모델을 생성하는 생성부; 및상기 복굴절 모델을 이용하여 카메라의 적어도 하나의 이미지 센서를 통해 획득되는, 상기 정상 광선에 대응하는 영상과 상기 이상 광선에 대응하는 영상에 기초하여 픽셀의 깊이를 추정하는 추정부를 포함하고,상기 정상 광선에 대응하는 영상과 상기 이상 광선에 대응하는 영상은단일 광학계에서 상기 카메라의 적어도 하나의 이미지 센서를 통해 획득되는 것을 특징으로 하는 영상 깊이 추정 장치
17 17
제15항에 있어서,상기 선택부는상기 중첩 영상에 대하여 제1 방향과 제2 방향에 따라 그래디언트 벡터를 계산하고, 상기 계산된 그래디언트 벡터의 크기와 미리 결정된 특정 값의 비교를 통해 검출된 픽셀들의 맵을 생성하며, 상기 정상 광선 영상과 상기 맵에 포함된 픽셀들 간의 제1 매칭 비용을 평가하고, 상기 이상 광선 영상과 상기 맵에 포함된 픽셀들 간의 제2 매칭 비용을 평가하며, 상기 제1 매칭 비용과 상기 제2 매칭 비용에 기초하여 제1 비용 함수와 제2 비용 함수 중 어느 하나의 비용 함수를 선택하는 것을 특징으로 하는 영상 깊이 추정 장치
18 18
제17항에 있어서,상기 추정부는 상기 선택된 어느 하나의 비용 함수가 최소가 되는 깊이 값을 해당 픽셀의 깊이로 추정하는 것을 특징으로 하는 영상 깊이 추정 장치
19 19
복굴절 매질을 통해 수신되는 정상 광선(ordinary ray)과 이상 광선(extraordinary ray)의 차이와 깊이 간의 관계에 대한 복굴절 모델을 생성하는 생성부; 및상기 복굴절 모델을 이용하여 카메라의 적어도 하나의 이미지 센서를 통해 획득되는, 상기 정상 광선에 대응하는 영상과 상기 이상 광선에 대응하는 영상에 기초하여 픽셀의 깊이를 추정하는 추정부를 포함하고,상기 생성부는상기 깊이에 따른 상기 정상 광선의 격차 함수를 도출하고, 입사 광선과 미리 정의된 광학 중심을 통해 출력되는 이상 광선에 의해 정의된 워크-오프 평면을 이용하여 상기 깊이에 따른 상기 이상 광선의 격차 함수를 도출하며, 상기 도출된 두 격차 함수를 결합하여 상기 워크-오프 평면이 적용된 상기 복굴절 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 깊이 추정 장치
20 20
복굴절 매질을 통해 수신되는 정상 광선(ordinary ray)과 이상 광선(extraordinary ray)의 차이와 깊이 간의 관계에 대한 복굴절 모델을 생성하는 생성부; 및상기 복굴절 모델을 이용하여 카메라의 적어도 하나의 이미지 센서를 통해 획득되는, 상기 정상 광선에 대응하는 영상과 상기 이상 광선에 대응하는 영상에 기초하여 픽셀의 깊이를 추정하는 추정부를 포함하고,상기 복굴절 매질의 광학 특성과 상기 카메라의 영상 설정에 대한 파라미터들을 교정하는 교정부를 더 포함하고,상기 생성부는상기 교정부에 의해 교정된 상기 복굴절 매질의 광학 특성과 상기 영상 설정에 대한 파라미터들을 반영하여 상기 복굴절 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 깊이 추정 장치
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 미래창조과학부 한국과학기술원 정보통신.방송 기술개발사업 UX 지향 모바일 SW플랫폼 개발
2 미래창조과학부 (재)다차원스마트아이티융합시스템연구단 원천기술개발사업 3차원 실감 콘텐츠 촬영을 위한 저전력 모바일 3차원 카메라 시스템 기술개발(3차)
3 미래창조과학부 한국과학기술원 이공분야기초연구사업 3차원 실감 영상을 위한 초분광 light field 및 시각 인지 기반 3차원 영상 시스템 개발(3년차)