워터마킹을 이용한 영상의 기하학적 왜곡 추정

Abstract

대형 화면을 만들 수 있고, 저렴한 가격으로 구입할 수 있다는 장점으로 인하여 projector에 대한 수요가 꾸준히 늘고 있다. 이러한 projector를 이용하려면 영상을 projection할 넓은 백색 평면 스크린이 필요하다. 그러나 일반적으로 그러한 스크린을 갖추기에는 공간적인 한계가 있는 경우가 많다. 따라서 장소의 한계를 넘어 자유롭게 projector를 사용하기 위해서는 다양한 형태와 색상의 스크린에 projection하였을 때 발생하는 영상의 색상 및 기하학적 왜곡을 보정할 필요가 있다. Projection된 영상의 왜곡 보정을 위해, 왜곡 정도를 modeling하거나 추정하는 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 기술은 projector를 사용할 때마다 적용되며, 보정 후에 바로 원하는 상영물을 projection해야 하므로 신속하게 결과물을 만들 수 있어야 한다. 그리고 특히 본 논문의 주제인 기하학적 왜곡을 추정하는 것은 왜곡 정도를 잘못 계산하면 보정한 영상의 화질이 급격히 떨어지기 때문에 추정 결과의 높은 정확도가 가장 요구된다. 본 논문에서는 watermarking에서 눈에 보이지 않는 패턴을 삽입하여 특정정보를 입력하는 것을 착안하여, projection할 영상에 눈에 보이지 않는 패턴을 삽입하고, 이 패턴의 변화를 계산함으로써 영상의 기하학적 왜곡을 추정하는 방법을 제안한다. 이 방법은 왜곡 정도 추정을 위해 별도의 영상을 projection하는, 테스트 시간이 필요 없다. 그리고 주기적으로 왜곡 정도를 계산함으로써 상영물을 보는 중간 발생할 수 있는, 스크린의 변형으로 인한 영상의 왜곡을 보상할 수 있다는 장점이 있다.;Projectors generate large size images very easily and it is cheaper than other display equipments. Because of these advantages, the demand for projector is increasing steadily. A wide, white, and flat screen is essential when we use projectors. However, in many cases, perfect ideal screens are not available at home and office environments. To utilize projectors regardless of space limitations, we need to compensate for non ideal screens. There are many researches on calibration and estimation of distortion for compensating images projected on non-flat surfaces. Compensation technique for distorted image has to be applied continuously during projection. Furthermore, updated image mapping parameters have to be applied right after compensation. Therefore, the technique must operate in real time. Especially, estimation results on geometric distortion have to be extremely accurate. Otherwise the quality of compensation image is degraded seriously. This thesis is aimed at calibration of distortion by using watermarking techniques which embed hidden information with invisible marks in an image. This thesis proposes a method of embedding invisible pattern and estimating geometric distortion through estimation of pattern distortion. The strong point of this proposed method is that this technique can be applied during projector operation. In other words, we do not need testing time for distortion estimation, which means that we can measure screen changes during normal operation of projectors.