증강현실에서의 랜드마크를 이용한 가상객체의 정합위치 실시간 추적

Abstract

In order to develop an augmented reality system, it is very important to track a position of a virtual object in real world. Real-time position tracking of a virtual object is significant element to match a real world and virtual object in accuracy and depth. In addition, it is affected to track the position change of a virtual object on real-time movement. Therefore, real-time position tracking of a virtual object in input images obtained from camera most importantly require accuracy along with fast execution time. This paper attempts to recognize precisely the position and to rapidly track the position. These works are done by getting the information of matching position of a virtual object on observer's movement from two cameras on the HMDB(Head Mounted Display). At first, a landmark shape is defined in an artificial landmark approach. Thus, it is less likely to be influenced by the images from camera that change by elements of the surrounding environment. It also intends to recognize a landmark precisely from changing landmark shapes, depending on the point of time of movement by an observer. Moreover, a fixed time interval will be given from the real-time input images so that it is able to track the central point position using the landmark information obtained from the first input image on every interval. Instead of recognizing the landmark from entire images getting in real-time and calculating the central point value, it use the landmark information from the first input image on a fixed interval. Thus, it reduce the execution time to track the central point position from the camera images getting in continuously. In this paper, a mannequin is used as an object of the real world. The position, on which the virtual object will be laid, has been marked by attaching a landmark defined on the mannequin's abdomen. Putting on the HMD equipment, the landmark position was recognized and tracked with the real-time camera images getting at the time of observation of the mannequin abdomen.;실세계에서 가상 객체가 놓일 위치를 추적하는 것은 증강현실 시스템을 구현하는데 있어서 매우 중요한 작업 단계이다. 실시간 가상 객체 위치 추적은 실세계와 가상객체를 정확하고 깊이감 있게 정합 시키는데 중요한 요소이며, 실세계 움직임에 따른 가상객체 위치 변화 추적에도 중요하게 작용한다. 따라서, 실시간 카메라 입력 영상으로부터 실시간 가상객체 위치 추적을 위해서는 정확성과 함께 빠른 수행 시간이 핵심적으로 요구된다. 본 논문에서는 HMD(Head Mounted Display) 장비를 사용하여 HMD에 장착된 두 개의 카메라로부터 관찰자 시점 이동에 따른 가상객체 정합위치 정보를 입력받아 그 위치를 정확하게 인식하고, 빠르게 추적하고자 한다. 이를 위해 인위적 랜드마크 방법 사용으로 랜드마크 형태를 정의하여 주변환경 요인에 의해 달라지는 카메라 입력영상 정보들로부터 영향을 적게 받고, 관찰자의 시점이동에 따라 변하는 랜드마크 형태로부터 정확하게 랜드마크를 인식하고자 한다. 또한, 실시간 입력영상으로부터 일정 시간 간격마다 입력받은 첫 영상에서 얻은 랜드마크 영역 정보를 이용하여 중심점 위치를 추적하고자 한다. 이것은 실시간으로 들어오는 영상마다 매번 영상전체로부터 랜드마크를 인식하여 그 중심점 값을 계산하지 않고, 일정 간격마다 입력받은 첫 영상의 랜드마크 영역 정보를 이용하여 연속적으로 들어오는 카메라 영상으로부터 중심점의 위치를 추적함으로써 수행 시간을 줄이고자 한다. 본 논문에서는 실세계 객체로 마네킹을 사용하였으며 마네킹 복부에 정의한 랜드마크를 부착시켜 가상 객체가 놓일 위치를 표시하였다. 또한, HMD장비를 착용하여 마네킹 복부 관찰 시 입력받은 실시간 카메라 영상을 가지고 랜드마크 위치를 정확하게 인식하고 빠르게 중심점을 추적하였다.