제 5 장 스테레오

스테레오 영상 (Stereo) Many slides adapted from Steve Seitz

단순한 경우 – 평행한 영상 (Parallel images) 두 영상 평면이 서로 평행하고 베이스라인 (baseline)에 평행하고 두 카메라 중심이 같은 높이에 있고 초점 거리가 같은 경우

양안 스테레오 (Binocular stereo) 교정된 (calibrated) 양안 스테레오 영상이 주어지면, 두 영상을 비교하여 깊이 정보 추론 가능 image 1 image 2 Dense depth map

스테레오 정합 기본 알고리즘 왼 쪽 영상의 각 픽셀에 대하여 단순한 경우 : 에피롤라 선이 스캔 라인과 일치 대응되는 에피롤라 선 (epipolar line)을 오른 쪽 영상에서 찾는다 에피롤라 선 상의 모든 픽셀을 조사하여 가장 잘 정합되는 픽셀을 선택한다 삼각형 닮은꼴 원리를 이용하여 깊이 정보 추출한다 단순한 경우 : 에피롤라 선이 스캔 라인과 일치 언제 ?

대응점 찾기 Left Right scanline Matching cost disparity 마스크를 오른쪽 스캔라인을 따라 이동하면서 마스크 안의 픽셀 값들과 왼쪽 영상의 기준 마스크 안의 픽셀 값들을 비교 정합 정합 비용 (Matching cost): SSD or normalized correlation

구조광을 이용한 능동적 스테레오 (Active stereo with structured light) 특정 구조(예: 줄무늬 패턴)를 갖는 빛을 물체에 투사 – 반사된 빛을 카메라에서 감지 대응 관계를 찾는 문제가 (correspondence problem)가 매우 단순한 형태로 변환됨 한 대의 카메라 사용 camera projector L. Zhang, B. Curless, and S. M. Seitz. Rapid Shape Acquisition Using Color Structured Light and Multi-pass Dynamic Programming. 3DPVT 2002

구조광을 이용한 능동적 스테레오 (Active stereo with structured light) L. Zhang, B. Curless, and S. M. Seitz. Rapid Shape Acquisition Using Color Structured Light and Multi-pass Dynamic Programming. 3DPVT 2002

구조광을 이용한 능동적 스테레오 (Active stereo with structured light) http://en.wikipedia.org/wiki/Structured-light_3D_scanner

키넥트 (Kinect: Structured infrared light) http://bbzippo.wordpress.com/2010/11/28/kinect-in-infrared/

레이져 스캐닝 (Laser scanning) Digital Michelangelo Project Levoy et al. http://graphics.stanford.edu/projects/mich/ 삼각형 닮은꼴 원리 이용하여 깊이 정보 추론 단 선 (single stripe) 형태의 레이져 빔을 물체에 투사 – 반사된 빛을 카메라에서 감지 물체 표면 전체를 스캔하며 같은 작업 반복 매우 정교한 형태의 구조-광 스캔 방법 Source: S. Seitz

레이져 스캔에 의해 만들어진 (3D 모델 Laser scanned models) The Digital Michelangelo Project, Levoy et al. Source: S. Seitz

다시점 스테레오 (Multi-view stereo) Many slides adapted from S. Seitz

Multiple-baseline stereo results M. Okutomi and T. Kanade, “A Multiple-Baseline Stereo System,” IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 15(4):353-363 (1993).

3D 출력 (Display)

두 가지 유형의 3D 출력

스테레오 방식에 의한 출력 (Stereoscopic) 적색(red)과 청록(cyan) 필터를 이용하여 상호 보색만 통과시킴

스테레오 방식에 의한 출력 (Stereoscopic)

스테레오 방식에 의한 출력 (Stereoscopic)

스테레오 방식에 의한 출력 (Stereoscopic)

무안경식 스테레오 방식 (Autostereoscopic)

무안경식 스테레오 방식 (Autostereoscopic)

무안경식 스테레오 방식 (Autostereoscopic)

무안경식 스테레오 방식 (Autostereoscopic)

홀로그램 방식 (Holographic)

카메라 모델 (Camera model)

카메라 모델 (Camera model)

중간 시점 영상 재생 (Intermediate view reconstruction)