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Real-time moving object tracking and distance measurement system using stereo camera

스테레오 카메라를 이용한 이동객체의 실시간 추적과 거리 측정 시스템

  • Lee, Dong-Seok (Electronic Engineering Dept. Kwangwoon University) ;
  • Lee, Dong-Wook (Electronic Engineering Dept. Kwangwoon University) ;
  • Kim, Su-Dong (Electronic Engineering Dept. Kwangwoon University) ;
  • Kim, Tae-June (Electronic Engineering Dept. Kwangwoon University) ;
  • Yoo, Ji-Sang (Electronic Engineering Dept. Kwangwoon University)
  • Published : 2009.05.30

Abstract

In this paper, we implement the real-time system which extracts 3-dimensional coordinates from right and left images captured by a stereo camera and provides users with reality through a virtual space operated by the 3-dimensional coordinates. In general, all pixels in correspondence region are compared for the disparity estimation. However, for a real time process, the central coordinates of the correspondence region are only used in the proposed algorithm. In the implemented system, 3D coordinates are obtained by using the depth information derived from the estimated disparity and we set user's hand as a region of interest(ROI). After user's hand is detected as the ROI, the system keeps tracking a hand's movement and generates a virtual space that is controled by the hand. Experimental results show that the implemented system could estimate the disparity in real -time and gave the mean-error less than 0.68cm within a range of distance, 1.5m. Also It had more than 90% accuracy in the hand recognition.

본 논문에서는 스테레오 카메라로부터 획득된 좌우 영상을 이용하여 3차원 공간좌표(x, y, z)를 획득하고, 이를 이용하여 제어되는 가상공간을 통하여 사용자에게 현실감을 제공하는 실시간 시스템을 구현한다. 일반적으로 관심영역의 변이를 추정할 때 관심영역내의 모든 화소(pixel)의 변이를 추정하지만, 제안한 시스템에서는 관심영역의 2차원 중심좌표(x, y)만을 변이추정에 사용하여 실시간으로 변이를 추정한다. 추정된 변이로부터 깊이정보(depth)를 구하여 관심영역의 3차원 공간좌표를 획득한다. 시스템은 손을 관심영역으로 설정하여 실시간으로 손의 움직임 정보를 획득하고, 가상공간(virtual space)에 적용하여 사용자가 가상공간을 조작할 수 있도록 한다. 실험을 통해 제안하는 실시간 시스템이 150cm 거리(distance) 내에서의 깊이측정 시 0.68cm의 평균오차를 가지고 손동작 인식률은 90%이상 보이는 것을 검증하였다.

Keywords

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