4 research outputs found
Static/Dynamic Filtering for Mesh Geometry
The joint bilateral filter, which enables feature-preserving signal smoothing
according to the structural information from a guidance, has been applied for
various tasks in geometry processing. Existing methods either rely on a static
guidance that may be inconsistent with the input and lead to unsatisfactory
results, or a dynamic guidance that is automatically updated but sensitive to
noises and outliers. Inspired by recent advances in image filtering, we propose
a new geometry filtering technique called static/dynamic filter, which utilizes
both static and dynamic guidances to achieve state-of-the-art results. The
proposed filter is based on a nonlinear optimization that enforces smoothness
of the signal while preserving variations that correspond to features of
certain scales. We develop an efficient iterative solver for the problem, which
unifies existing filters that are based on static or dynamic guidances. The
filter can be applied to mesh face normals followed by vertex position update,
to achieve scale-aware and feature-preserving filtering of mesh geometry. It
also works well for other types of signals defined on mesh surfaces, such as
texture colors. Extensive experimental results demonstrate the effectiveness of
the proposed filter for various geometry processing applications such as mesh
denoising, geometry feature enhancement, and texture color filtering
Nonlinear Spectral Geometry Processing via the TV Transform
We introduce a novel computational framework for digital geometry processing,
based upon the derivation of a nonlinear operator associated to the total
variation functional. Such operator admits a generalized notion of spectral
decomposition, yielding a sparse multiscale representation akin to
Laplacian-based methods, while at the same time avoiding undesirable
over-smoothing effects typical of such techniques. Our approach entails
accurate, detail-preserving decomposition and manipulation of 3D shape geometry
while taking an especially intuitive form: non-local semantic details are well
separated into different bands, which can then be filtered and re-synthesized
with a straightforward linear step. Our computational framework is flexible,
can be applied to a variety of signals, and is easily adapted to different
geometry representations, including triangle meshes and point clouds. We
showcase our method throughout multiple applications in graphics, ranging from
surface and signal denoising to detail transfer and cubic stylization.Comment: 16 pages, 20 figure
Localization in Low Luminance, Slippery Indoor Environment Using Afocal Optical Flow Sensor and Image Processing
ํ์๋
ผ๋ฌธ (๋ฐ์ฌ)-- ์์ธ๋ํ๊ต ๋ํ์ ๊ณต๊ณผ๋ํ ์ ๊ธฐยท์ ๋ณด๊ณตํ๋ถ, 2017. 8. ์กฐ๋์ผ.์ค๋ด ์๋น์ค๋ก๋ด์ ์์น ์ถ์ ์ ์์จ ์ฃผํ์ ์ํ ํ์ ์๊ฑด์ด๋ค. ํนํ ์นด๋ฉ๋ผ๋ก ์์น๋ฅผ ์ถ์ ํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ด ์ค๋ด ์ ์กฐ๋ ํ๊ฒฝ์์ ๋ฏธ๋๋ฌ์ง์ด ๋ฐ์ํ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ์์น ์ถ์ ์ ์ ํ๋๊ฐ ๋ฎ์์ง๋ค. ๋ฏธ๋๋ฌ์ง์ ์ฃผ๋ก ์นดํซ์ด๋ ๋ฌธํฑ ๋ฑ์ ์ฃผํํ ๋ ๋ฐ์ํ๋ฉฐ, ํ ์์ฝ๋ ๊ธฐ๋ฐ์ ์ฃผํ๊ธฐ๋ก์ผ๋ก๋ ์ฃผํ ๊ฑฐ๋ฆฌ์ ์ ํํ ์ธ์์ ํ๊ณ๊ฐ ์๋ค.
๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์์๋ ์นด๋ฉ๋ผ ๊ธฐ๋ฐ ๋์์ ์์น์ถ์ ๋ฐ ์ง๋์์ฑ ๊ธฐ์ (simultaneous localization and mappingSLAM)์ด ๋์ํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ด ์ ์กฐ๋, ๋ฏธ๋๋ฌ์ด ํ๊ฒฝ์์ ์ ๊ฐ์ ๋ชจ์
์ผ์์ ๋ฌดํ์ด์ ๊ดํํ๋ฆ์ผ์(afocal optical flow sensorAOFS) ๋ฐ VGA๊ธ ์ ๋ฐฉ ๋จ์์นด๋ฉ๋ผ๋ฅผ ์ตํฉํ์ฌ ๊ฐ์ธํ๊ฒ ์์น๋ฅผ ์ถ์ ํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ ์ํ๋ค. ๋ก๋ด์ ์์น ์ถ์ ์ ์ฃผํ๊ฑฐ๋ฆฌ ์๊ฐ ๋ณํ๋๊ณผ ๋ฐฉ์๊ฐ ์๊ฐ ๋ณํ๋์ ๋์ ์ตํฉํ์ฌ ์ฐ์ถํ์ผ๋ฉฐ, ๋ฏธ๋๋ฌ์ด ํ๊ฒฝ์์๋ ์ข ๋ ์ ํํ ์ฃผํ๊ฑฐ๋ฆฌ ์ถ์ ์ ์ํด ํ ์์ฝ๋์ AOFS๋ก๋ถํฐ ํ๋ํ ์ด๋ ๋ณ์ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ตํฉํ๊ณ , ๋ฐฉ์๊ฐ ์ถ์ ์ ์ํด ๊ฐ์๋ ์ผ์์ ์ ๋ฐฉ ์์์ผ๋ก๋ถํฐ ํ์
๋ ์ค๋ด ๊ณต๊ฐ์ ๋ณด๋ฅผ ํ์ฉํ๋ค.
๊ดํํ๋ฆ์ผ์๋ ๋ฐํด ๋ฏธ๋๋ฌ์ง์ ๊ฐ์ธํ๊ฒ ์ด๋ ๋ณ์๋ฅผ ์ถ์ ํ์ง๋ง, ์นดํซ์ฒ๋ผ ํํํ์ง ์์ ํ๋ฉด์ ์ฃผํํ๋ ์ด๋ ๋ก๋ด์ ๊ดํํ๋ฆ์ผ์๋ฅผ ์ฅ์ฐฉํ ๊ฒฝ์ฐ, ์ฃผํ ์ค ๋ฐ์ํ๋ ๊ดํํ๋ฆ์ผ์์ ๋ฐ๋ฅ ๊ฐ์ ๋์ด ๋ณํ๊ฐ ๊ดํํ๋ฆ์ผ์๋ฅผ ์ด์ฉํ ์ด๋๊ฑฐ๋ฆฌ ์ถ์ ์ค์ฐจ์ ์ฃผ์์ธ์ผ๋ก ์์ฉํ๋ค. ๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์์๋ ๊ดํํ๋ฆ์ผ์์ ๋ฌดํ์ด์ ๊ณ ์๋ฆฌ๋ฅผ ์ ์ฉํ์ฌ ์ด ์ค์ฐจ ์์ธ์ ์ํํ๋ ๋ฐฉ์์ ์ ์ํ์๋ค. ๋ก๋ด ๋ฌธํ ์์คํ
(robotic gantry system)์ ์ด์ฉํ์ฌ ์นดํซ ๋ฐ ์ธ๊ฐ์ง ์ข
๋ฅ์ ๋ฐ๋ฅ์ฌ์ง์์ ๊ดํํ๋ฆ์ผ์์ ๋์ด๋ฅผ 30 mm ์์ 50 mm ๋ก ๋ณํ์ํค๋ฉฐ 80 cm ๊ฑฐ๋ฆฌ๋ฅผ ์ด๋ํ๋ ์คํ์ 10๋ฒ์ฉ ๋ฐ๋ณตํ ๊ฒฐ๊ณผ, ๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์์ ์ ์ํ๋ AOFS ๋ชจ๋์ 1 mm ๋์ด ๋ณํ ๋น 0.1% ์ ๊ณํต์ค์ฐจ(systematic error)๋ฅผ ๋ฐ์์์ผฐ์ผ๋, ๊ธฐ์กด์ ๊ณ ์ ์ด์ ๋ฐฉ์์ ๊ดํํ๋ฆ์ผ์๋ 14.7% ์ ๊ณํต์ค์ฐจ๋ฅผ ๋ํ๋๋ค. ์ค๋ด ์ด๋์ฉ ์๋น์ค ๋ก๋ด์ AOFS๋ฅผ ์ฅ์ฐฉํ์ฌ ์นดํซ ์์์ 1 m ๋ฅผ ์ฃผํํ ๊ฒฐ๊ณผ ํ๊ท ๊ฑฐ๋ฆฌ ์ถ์ ์ค์ฐจ๋ 0.02% ์ด๊ณ , ๋ถ์ฐ์ 17.6% ์ธ ๋ฐ๋ฉด, ๊ณ ์ ์ด์ ๊ดํํ๋ฆ์ผ์๋ฅผ ๋ก๋ด์ ์ฅ์ฐฉํ์ฌ ๊ฐ์ ์คํ์ ํ์ ๋์๋ 4.09% ์ ํ๊ท ์ค์ฐจ ๋ฐ 25.7% ์ ๋ถ์ฐ์ ๋ํ๋๋ค.
์ฃผ์๊ฐ ๋๋ฌด ์ด๋์์ ์์์ ์์น ๋ณด์ ์ ์ฌ์ฉํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ด ๊ฒฝ์ฐ, ์ฆ, ์ ์กฐ๋ ์์์ ๋ฐ๊ฒ ๊ฐ์ ํ์ผ๋ SLAM์ ํ์ฉํ ๊ฐ์ธํ ํน์ง์ ํน์ ํน์ง์ ์ ์ถ์ถํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ด ๊ฒฝ์ฐ์๋ ๋ก๋ด ์ฃผํ ๊ฐ๋ ๋ณด์ ์ ์ ์กฐ๋ ์ด๋ฏธ์ง๋ฅผ ํ์ฉํ๋ ๋ฐฉ์์ ์ ์ํ๋ค. ์ ์กฐ๋ ์์์ ํ์คํ ๊ทธ๋จ ํํํ(histogram equalization) ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ ์ฉํ๋ฉด ์์์ด ๋ฐ๊ฒ ๋ณด์ ๋๋ฉด์ ๋์์ ์ก์๋ ์ฆ๊ฐํ๊ฒ ๋๋๋ฐ, ์์ ์ก์์ ์์ ๋ ๋์์ ์ด๋ฏธ์ง ๊ฒฝ๊ณ๋ฅผ ๋๋ ทํ๊ฒ ํ๋ ๋กค๋ง ๊ฐ์ด๋์ค ํํฐ(rolling guidance filterRGF)๋ฅผ ์ ์ฉํ์ฌ ์ด๋ฏธ์ง๋ฅผ ๊ฐ์ ํ๊ณ , ์ด ์ด๋ฏธ์ง์์ ์ค๋ด ๊ณต๊ฐ์ ๊ตฌ์ฑํ๋ ์ง๊ต ์ง์ ์ฑ๋ถ์ ์ถ์ถ ํ ์์ค์ (vanishing pointVP)์ ์ถ์ ํ๊ณ ์์ค์ ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ํ ๋ก๋ด ์๋ ๋ฐฉ์๊ฐ์ ํ๋ํ์ฌ ๊ฐ๋ ๋ณด์ ์ ํ์ฉํ๋ค. ์ ์ํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ก๋ด์ ์ ์ฉํ์ฌ 0.06 ~ 0.21 lx ์ ์ ์กฐ๋ ์ค๋ด ๊ณต๊ฐ(77 sqm)์ ์นดํซ์ ์ค์นํ๊ณ ์ฃผํํ์ ๊ฒฝ์ฐ, ๋ก๋ด์ ๋ณต๊ท ์์น ์ค์ฐจ๊ฐ ๊ธฐ์กด 401 cm ์์ 21 cm๋ก ์ค์ด๋ฆ์ ํ์ธํ ์ ์์๋ค.์ 1 ์ฅ ์ ๋ก 1
1.1 ์ฐ๊ตฌ์ ๋ฐฐ๊ฒฝ 1
1.2 ์ ํ ์ฐ๊ตฌ ์กฐ์ฌ 6
1.2.1 ์ค๋ด ์ด๋ํ ์๋น์ค ๋ก๋ด์ ๋ฏธ๋๋ฌ์ง ๊ฐ์ง ๊ธฐ์ 6
1.2.2 ์ ์กฐ๋ ์์ ๊ฐ์ ๊ธฐ์ 8
1.3 ๊ธฐ์ฌ๋ 12
1.4 ๋
ผ๋ฌธ์ ๊ตฌ์ฑ 14
์ 2 ์ฅ ๋ฌดํ์ด์ ๊ดํํ๋ฆ์ผ์(AOFS) ๋ชจ๋ 16
2.1 ๋ฌดํ์ด์ ์์คํ
(afocal system) 16
2.2 ๋ฐ๋๊ตฌ๋ฉ ํจ๊ณผ 18
2.3 ๋ฌดํ์ด์ ๊ดํํ๋ฆ์ผ์(AOFS) ๋ชจ๋ ํ๋กํ ํ์
20
2.4 ๋ฌดํ์ด์ ๊ดํํ๋ฆ์ผ์(AOFS) ๋ชจ๋ ์คํ ๊ณํ 24
2.5 ๋ฌดํ์ด์ ๊ดํํ๋ฆ์ผ์(AOFS) ๋ชจ๋ ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ 29
์ 3 ์ฅ ์ ์กฐ๋์์์ ๋ฐฉ์๊ฐ๋ณด์ ํ์ฉ๋ฐฉ๋ฒ 36
3.1 ์ ์กฐ๋ ์์ ๊ฐ์ ๋ฐฉ๋ฒ 36
3.2 ํ ์ฅ์ ์์์ผ๋ก ์ค๋ด ๊ณต๊ฐ ํ์
๋ฐฉ๋ฒ 38
3.3 ์์ค์ ๋๋๋งํฌ๋ฅผ ์ด์ฉํ ๋ก๋ด ๊ฐ๋ ์ถ์ 41
3.4 ์ต์ข
์ฃผํ๊ธฐ๋ก ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ 46
3.5 ์ ์กฐ๋์์์ ๋ฐฉ์๊ฐ ๋ณด์ ์คํ ๊ณํ 48
3.6 ์ ์กฐ๋์์์ ๋ฐฉ์๊ฐ ๋ณด์ ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ 50
์ 4 ์ฅ ์ ์กฐ๋ ํ๊ฒฝ ์์น์ธ์ ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ 54
4.1 ์คํ ํ๊ฒฝ 54
4.2 ์๋ฎฌ๋ ์ด์
์คํ ๊ฒฐ๊ณผ 59
4.3 ์๋ฒ ๋๋ ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ 61
์ 5 ์ฅ ๊ฒฐ๋ก 62Docto