선형 기법을 이용한 단일 카메라의 자세 및 위치 추정

Abstract

랜드마크(landmark)가 영상에 찍혔을때, 영상의 2차원 좌표를 이용해 카메라의 자세와 위치를 구하는 문제는 로봇 공학 분야나 컴퓨터 비젼 영역 분야의 증강 현실(augmented reality)과 카메라 캘리브레이션에서 기본적인 문제라 할 수 있다. 또한 항공우주분야에서는 랑데부 문제나 편대 비행에서 항체 간의 상대 위치 및 자세를 찾기 위해서 초기 자세가 필요하게 되므로, 위 문제가 우선적으로 해결이 되어야 한다. 이 문제를 해결하는 방법으로 크게 반복기법(iteration method)과 선형 기법(linear method)으로 나눌 수 있다. 랜드마크가 영상에 나타나는 관계는 비선형화 식이므로, 대부분의 연구에서는 반복 기법을 기본으로 하고 있다. 하지만 이 기법은 수렴문제와 연산시간에서 단점을 지니고 있다. 선형기법은 크게 투영행렬(projection matrix)과 기하학적 관계를 이용하는 문제로 볼 수 있다.