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이동 로봇의 이미지 기반 동시적 위치 인식 및 지도 작성 방법

  • 기술번호 : KST2014039470
  • 담당센터 : 서울서부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-6124-6930
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 로봇의 동시적 위치 인식 및 지도 작성 방법(SLAM : Simultaneous Localization And Mapping)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 카메라를 통해 입력되는 이미지에서 직선 성분을 추출하고 이를 특징 데이터로 사용하여 위치 인식과 지도 작성을 동시에 수행하는 방법에 관한 것이다.본 발명은 촬영 이미지에서 추출된 선들로부터 상기 이동 로봇이 주행하는 바닥에 위치하는 선으로 추정되는 제1 후보 직선을 결정하는 단계; 상기 이동 로봇의 움직임에 따라 다음 촬영 이미지에서 예측되는 상기 제1 후보 직선의 대응 추정 직선을 산출하는 단계; 상기 이동 로봇의 움직임 후 촬영된 이미지 중 상기 이동 로봇이 주행하는 바닥에 위치하는 선으로 추정되는 제2 후보 직선을 결정하는 단계; 상기 추정 직선과 상기 제2 후보 직선의 동일성을 판정하는 단계; 및 판정 결과 상기 추정 직선과 동일성이 인정되는 상기 제2 후보 직선을 활용하여 지도를 작성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 직선 성분을 특징 데이터로 사용하여 SLAM을 수행하므로, 특징점으로 작성된 지도보다 주변 환경을 더욱 잘 표현한다는 장점이 있다. 또한, 본 발명이 제공하는 신규한 방법에 의해 바닥 직선에 대한 관측 모델을 결정함에 따라 불확실성을 크게 개선할 수 있으며, 3차원을 구성하는 수직 직선과 바닥 직선을 2차원의 바닥 평면에 표현할 수 있으므로 데이터 처리를 간편화할 수 있다.
Int. CL B25J 9/16 (2006.01.01) B25J 19/02 (2006.01.01) G05D 1/02 (2006.01.01)
CPC B25J 9/1697(2013.01) B25J 9/1697(2013.01) B25J 9/1697(2013.01)
출원번호/일자 1020100140609 (2010.12.31)
출원인 한양대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1207535-0000 (2012.11.27)
공개번호/일자 10-2012-0078339 (2012.07.10) 문서열기
공고번호/일자 (20121203) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2011.03.29)
심사청구항수 6

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한양대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 성동구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 서일홍 대한민국 서울특별시 강남구
2 장국현 대한민국 서울특별시 성동구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인남촌 대한민국 서울특별시 종로구 새문안로*길 **, 도렴빌딩 ***호 (도렴동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한양대학교 산학협력단 서울특별시 성동구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2010.12.31 수리 (Accepted) 1-1-2010-0881078-52
2 [심사청구]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2011.03.29 수리 (Accepted) 1-1-2011-0228141-82
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2011.10.14 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2011.11.18 수리 (Accepted) 9-1-2011-0091918-24
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2012.07.19 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0414442-64
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2012.08.10 수리 (Accepted) 1-1-2012-0640666-27
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2012.08.10 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2012-0640692-15
8 등록결정서
Decision to grant		 2012.11.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0702782-05
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.06.05 수리 (Accepted) 4-1-2014-5068294-39
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.02.16 수리 (Accepted) 4-1-2015-5022074-70
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.05 수리 (Accepted) 4-1-2019-5155816-75
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.06 수리 (Accepted) 4-1-2019-5156285-09
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번호 청구항
1 1
이동 로봇의 이미지 기반 동시적 위치 인식 및 지도 작성 방법에 있어서,촬영 이미지에서 추출된 선들로부터 상기 이동 로봇이 주행하는 바닥에 위치하는 선으로 추정되는 제1 후보 직선을 결정하는 단계;상기 이동 로봇의 움직임에 따라 다음 촬영 이미지에서 예측되는 상기 제1 후보 직선의 대응 추정 직선을 산출하는 단계;상기 이동 로봇의 움직임 후 촬영된 이미지 중 상기 이동 로봇이 주행하는 바닥에 위치하는 선으로 추정되는 제2 후보 직선을 결정하는 단계;상기 추정 직선과 상기 제2 후보 직선의 동일성을 판정하는 단계; 및판정 결과 상기 추정 직선과 동일성이 인정되는 상기 제2 후보 직선을 활용하여 지도를 작성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동시적 위치 인식 및 지도 작성 방법
2 2
제1항에 있어서,상기 추정 직선과 상기 제2 후보 직선의 동일성을 판정하는 단계는, 상기 추정 직선을 특정하는 좌표와 상기 제2 후보 직선을 특정하는 좌표의 차이가 미리 결정된 임계범위 내에 있는지 여부에 따라 동일성을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동시적 위치 인식 및 지도 작성 방법
3 3
제2항에 있어서,상기 좌표는 상기 이미지에서의 임의의 점으로부터 직선에 이르는 거리와 수평 직선과 상기 직선이 이루는 각으로 구해지는 것을 특징으로 하는 동시적 위치 인식 및 지도 작성 방법
4 4
제1항에 있어서,상기 촬영 이미지로부터 상기 바닥에 수직을 이루는 수직 직선을 추출하는 단계를 더 포함하고,상기 촬영 이미지에서 추출된 선들로부터 상기 이동 로봇이 주행하는 바닥에 위치하는 선으로 추정되는 상기 제1 후보 직선을 결정하는 상기 단계는, 상기 수직 직선의 중간 점보다 낮은 위치에 형성된 직선 중에서 상기 제1 후보 직선을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동시적 위치 인식 및 지도 작성 방법
5 5
제1항에 있어서,상기 촬영 이미지로부터 상기 바닥에 수직을 이루는 수직 직선을 추출하는 단계; 및상기 추정 직선과 동일성이 인정된 상기 제2 후보 직선을 활용하여 작성되는 지도에 상기 수직 직선이 상기 바닥에 투영되는 점을 추가하여 2차원의 지도로 3차원의 지도 정보를 표현하도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동시적 위치 인식 및 지도 작성 방법
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제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 추정 직선을 산출하는 단계는 다음 수식에 의해 상기 추정 직선을 결정하는 것을 특징으로 하는 동시적 위치 인식 및 지도 작성 방법:여기에서, I는 제1 후보 직선, I'은 추정 직선, H는 호모그라피 행렬로서 다음과 같이 정의:여기에서, K'은 이동 로봇의 움직임 후 카메라 속성 행렬, 은 카메라의 각도 변화를 나타내는 회전 행렬, 0 는 3×1의 영 행렬, 는 카메라의 위치 변화를 나타내는 행렬, h는 이미지 촬영에 사용된 카메라의 높이)
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 지식경제부 한양대학교 산학협력단 기술혁신사업(산업원천기술개발사업) 상황적응로봇인지기술개발