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Study/Engineering 5

[computer vision] 핀홀 카메라 모델; 3차원 상의 피사체를 2차원 이미지로 표현하는 모델

핀홀 카메라를 모델링해보자! 핀홀 카메라의 핀홀을 통해 투과된 빛은 직진하여 필름의 평면에 상(이미지; image)이 생김 이를 광선(빛)이 영상 평면(필름)에 상(이미지)이 생긴다고 표현할 수 있음 : 영상 평면(image plane) or 투영 평면(projection plane) 이 이미지의 크기는 핀홀 카메라의 '초점 거리(focal length)'와 '카메라와 피사체 사이의 거리'로 결정됨 일반적인 초점 거리(f)는 영상 평면에서 핀홀까지의 거리임 핀홀 카메라 모델에서의 3차원 피사체와 2차원 이미지의 수식 관계 3차원 상의 피사체가 가지는 크기를 H라고 두고 2차원 상의 이미지가 가지는 크기를 h로 정의 H와 h 사이의 관계는 다음과 같은 수식으로 표현할 수 있음 $$ -\frac{h}{f} ..

Study/Engineering 2023.03.02

[computer vision] 디지털카메라 구조 및 원리

디지털카메라 디지털카메라는 간략화해서 설명하면 아날로그카메라의 필름 부분을 디지털 센서로 바꾼 카메라 빛을 필름에 물리적으로 저장하는 방법 : 아날로그카메라 빛을 센서에 전기적으로 저장하는 방법 : 디지털카메라 디지털카메라의 구조 조리개 : 핀홀카메라 구조의 핀홀에 해당, 빛이 들어오는 양을 조절 반사거울, 펜타프리즘 : 디지털카메라에서 찍을 대상을 눈으로 보여주는 기능 셔터 : 센서에 빛이 들어오는 것을 열고 막는 역할 이미지 센서 : CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 또는 CCD(Charge Coupled Device) 종류의 센서가 있으며, 아날로그카메라의 필름에 해당 디지털카메라의 촬영 원리 찍을 피사체를 확인한 후 셔터를 누름 셔터와 반사거울이 올..

Study/Engineering 2023.02.27

[computer vision] 핀홀 카메라(pin-hole camera)와 필름을 통한 아날로그 사진 촬영 원리

빛이 필름에 새겨지는 것이 아날로그 카메라의 사진 촬영 방법 빛이 필름에 새겨지는 것이 아날로그 카메라의 사진 촬영 방법 이 필름을 인화하는 것이 사진관의 역할 특정 부분만 사진으로 남기기 위한 방법 : 특정 부분의 빛만 필름에 새김 pin-hole이라는 구멍을 통해 특정 부분의 빛만을 필름에 새길 수 있음 이러한 원리를 이용하는 것이 핀홀 카메라임 아날로그 핀홀 카메라가 사진을 만들어내는 원리 요약 필름과 핀홀 카메라 준비 핀홀이 있는 부분에 차단막을 열어 필름에 빛을 새김 다시 차단막을 막아서, 일정 시간 동안만 일정 부분의 빛을 필름에 새기도록 함 (많은 빛이 필름에 새겨져 오염됨을 방지; 카메라 용어로 노출 조절) 빛이 새겨진 필름을 (사진관에서) 인화함 필름 카메라의 문제와 디지털카메라의 등장 ..

Study/Engineering 2023.02.27

Euler angle 기본 정리

Euler Angle(오일러 각) 오일러 각은 3차원 물체의 방향(orientation)을 3차원 상의 서로 수직인 X, Y, Z axis의 회전 각도로 표현하는 방법 중 하나임 Euler Angle와 Fixed Angle 3개의 각도를 사용한 물체의 방향 표기 방법은 크게 2가지 : Euler Angle(오일러 각도)와 Fixed Angle(고정 각도) 고정 각도는 회전 이후에도 회전 전의 기준축을 기준으로 다음 회전이 수행됨 오일러 각도는 회전한 축을 기준으로 다음 회전이 수행됨 Euler Angle의 회전을 표현하는 방법 경우의 수 오일러 각도는 3개의 축의 회전 조합에 따라 서로 다른 표현들이 존재함 이는 XYZ, ZXY, ZXZ, XYX, YXY, YZY, ZYZ, ZXZ, XZY, YXZ, Y..

Study/Engineering 2022.09.08

2차원, 3차원 회전 행렬(rotation matrix)

2차원 회전 행렬 ‘회전’은 어떤 기준을 중심으로 발생됨 2차원에서 어떤 기준을 중심으로 특정 각도(𝜃)만큼 회전하는 것을 다음과 같이 그림과 수식으로 표현할 수 있음 즉, 2차원에서의 변환 행렬 𝑅(𝜃)은 다음과 같음 3차원 회전 행렬 3차원 회전은 특정 축(axis)로 회전이 되므로 x, y, z 각 축으로 확장하여 회전 행렬을 만들 수 있음 (x축 회전 : 𝑅_𝑥 (𝜃), y축 회전 : 𝑅_𝑦 (𝜃), z축 회전 : 𝑅_𝑧 (𝜃)) X축, Y축, Z축 회전의 양을 각각 roll, pitch, yaw로 표현하기도 함 X축을 기준으로 회전한 roll 각도 값을 𝛾로, Y축을 기준으로 회전한 pitch 각도 값을 β로, Z축을 기준으로 회전한 yaw 각도 값을 α로 두고 3차원 회전 행렬을 표현할 수 있..

Study/Engineering 2022.09.08
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