3D Reconstruction

1. 3D Reconstruction 이란?

 

- 실제의 물체의 모습이나 모양을 복원하는 과정. 이 과정은 능동적 혹은 수동적 방법으로 수행될 수 있다. 3D reconstruction은 여러 개의 2d image로부터 3d image를 얻어내는 과정이다. 

 

- 본래 image는 3D scene에서 2D plane으로 mapping되는 것이고, 이 과정에서 깊이(Depth)가 손실됨. 단일 이미지에서는 이 선의 어느 점이 이미지에 해당하는지 결정할 수 없음.  2개의 image가 이용 가능하다면, 3차원 점의 위치는 2개의 투영 광선의 교차점으로 발견될 수있음. 이 과정을 삼각 측량법(Triangulation)이라고 함. 이 삼각측량법을 통해서 여러 개의 2D image만을 통해서 현존하는 3D 물체로 복원할 수 있음. 

 

 

 

2. 3D reconstruction의 핵심 내용 

 

- Epipolar geometry를 이용한 triangulation과정에 있음. 

- Epipolar geometry는 스테레오 비전 즉, 2-view 비전에서의 기하라고 생각하면 됨. 

- 즉 Epipolar geometry는 동일한 사물 또는 장면에 대한 영상을 서로 다른 두 지점에서 획득했을 때, 영상 A와 영상 B의 매칭쌍들 사이의 기하학적 관계를 다루는 것

 

그림(1) - Epipolar Geometry

- 그림 (1)과 같이 triangulation은 두 이미지 평면 사이의 기하학적인 관계가 주어지고(카메라의 Rlt), 두 이미지 평면 상의 매칭쌍 p, p'이 주어지면 이로부터 원래의 3D 공간좌표 P를 결정할 수 있음. 

 

그림(2) - triangulation

위 그림(2)에서처럼 두 2D image의 교차점을 통해서 3차원 좌표를 알아낼 수 있음을 확인할 수 있음.