3차 투영법을 이용한 360도 비디오의 효율적인 객체 인식 방법 :Efficient Object Recognition Method of 360 Degrees Video Using Cubic Projection

한규호

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자료유형: 학위논문

저자정보: 한규호 (인하대학교, 인하대학교 대학원)

지도교수: 조근식

발행연도: 2020

저작권: 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수13

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2020

3차 투영법을 이용한 360도 비디오의 효율적인 객체 인식 방법

한규호 컴퓨터공학과 2020.01 학위논문

2019

3 차 투영법을 이용한 360 도 비디오의 객체 인식 알고리즘

한규호 , 홍명덕 , 윤의녕 외 1명 한국통신학회 학술대회논문집 2019.06 학술대회자료

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360도 비디오는 일반적인 영상에 비해 더 생동감 있는 콘텐츠를 제공할 수 있다는 장점으로 인해 독자적인 매체로 빠르게 부상하였다. 또한 가상현실 및 증강현실 기술의 발전으로 360도 비디오 콘텐츠의 창작 및 수요가 급증하면서 360도 비디오를 이용한 영상처리, 객체인식 연구가 활발히 진행되고 있다. 360도 비디오를 저장하는 방법에는 크게 등변 투영법과 3차 투영법이 존재한다. 등변 투영법은 대부분의 360도 비디오에서 사용되는 저장 방식으로 구의 위도와 경도를 그대로 평면에 반영하는 방법이다. 위도와 경도의 값을 이용하여 평면상의 좌표로 변환하는 것과 그 반대로의 계산이 단순하다는 장점이 있기 때문에 다양한 360도 비디오 재생 프로그램에서 사용되는 방식이다. 하지만 이 방법은 구의 극 지점에 가까울수록 왜곡이 심해지기 때문에 객체를 정확하게 인식하기 어렵다. 그러나 3차 투영법은 구를 정육면체를 이루는 6개의 면으로 투영하는 방법으로 계산이 단순하다는 장점이 있으며 특히 등변 투영법의 극 지점에서의 왜곡을 줄일 수 있기 때문에 등변투영 이미지에서 극 지점에 존재하는 객체의 인식율을 향상시킬 수 있다. 또한 3차원 좌표회전을 이용하면 3차 투영 이미지에 존재하는 임의의 객체가 면과 면 사이에 나눠서 투영되는 현상을 방지하여 객체가 인식되지 않는 현상을 방지할 수 있다. 본 논문에서는 3차 투영법과 3차원 좌표회전을 이용한 360도 비디오의 객체인식 방법을 이용하여 객체 인식 성능을 향상시키고자 한다. 실험에서 등변투영 형태의 360도 비디오 프레임 이미지의 객체 인식 성능을 최신 연구와 비교하였다. 실험 결과 본 논문에서 제안하는 방법을 이용했을 때 360도 비디오에서 객체를 인식하는 최신 연구보다 13.68% 더 높은 성능을 보였다.

360-degree video has quickly emerged as a unique medium because of its ability to provide more vivid content than conventional video. In addition, with the development of virtual reality and augmented reality technology, the creation and demand of 360-degree video content has soared, and the research on image processing and object recognition using 360-degree video has been actively conducted. There are largely equirectangular and cubic projection methods for storing 360-degree video. Isosceles projection is a storage method used in most 360-degree video and reflects the latitude and longitude of the sphere in the plane. This method is used in various 360-degree video playback programs because it has the advantage of simple conversion of latitude and longitude values into planar coordinates and vice versa. However, this method is more difficult to recognize the object because the distortion gets closer to the pole of the sphere. However, cubic projection has the advantage of simple calculations by projecting a sphere into six faces that form a cube, especially because it can reduce distortion at the poles of equirectangular projections. The recognition rate can be improved. In addition, by using the three-dimensional coordinate rotation it is possible to prevent the phenomenon that the object is not recognized by preventing the projection of any object existing in the third projection image by dividing between the plane and the plane. In this paper, we improve object recognition performance by using object recognition method of 360 degree video using cubic projection and 3D coordinate rotation. In the experiment, the object recognition performance of equirectangular projection 360-degree video frame image is compared with the latest research. Experimental results show that the proposed method shows 13.68% higher performance than the latest research that recognizes objects in 360-degree video.

#360 Degree Video #Convolutional Neural Network #Cubic Projection #Object Detection

요 약 i
ABSTRACT iii
목 차 v
제 1 장 서 론 1
제 2 장 배경 지식 및 관련연구 3
2.1 3차 투영법 (Cubic Projection) 3
2.2 3차원 좌표회전 (Rotation matrix) 6
2.3 Multi-Projection YOLO 10
제 3 장 3차 투영법을 이용한 360도 비디오의 객체 인식 방법 12
3.1 제안하는 객체 인식 방법의 전체 구조 12
3.2 이미지 변환 과정 13
3.3 객체 인식 과정 14
3.4 바운딩 박스 형성 과정 16
제 4 장 실험 및 분석 22
4.1 360-degree dataset 22
4.2 실험 평가 방법 23
4.3 실험 결과 23
제 5 장 결론 및 향후 연구 25
참 고 문 헌 27

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