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부피를 측정하고자 하는 3D 물체의 영상을 획득하는 영상입력수단과, 상기 영상입력수단에서 획득된 영상을 신호 처리하여 물체의 경계를 검출하는 영상처리수단과, 상기 영상처리수단에서 검출된 모든 경계로부터 직선벡터를 추출하는 선분추출유닛과, 상기 추출된 선분들의 최외각 교점을 찾아서 물체의 꼭지점인 특징점들을 추출하는 특징점추출유닛과, 상기 특징점추출유닛에서 추출된 상기 물체의 특징점들을 이용하여 3차원 모델을 생성하고 상기 3차원 모델로부터 상기 물체의 부피를 측정하는 부피측정수단을 포함한 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 부피측정수단에 의해 측정된 물체의 부피를 저장하는 부피저장수단을 더 포함한 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 영상입력수단은, 상기 3D 물체의 영상을 획득하는 영상캡쳐장치와, 상기 영상캡쳐장치로부터 획득된 영상을 평준화하여 잡음을 제거하는 영상 전처리기를 포함한 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측시스템
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제 3 항에 있어서, 상기 영상입력수단은, 상기 물체의 진행여부를 감지하여 물체가 감지되면 상기 물체가 포함된 영상이 상기 영상전처리기에 전달되도록 하는 물체감지유닛을 더 포함한 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측시스템
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제 4 항에 있어서, 상기 물체감지유닛은 상기 영상캡쳐장치에서 획득한 영상 내에 물체가 포함되어 있는 지를 감지하는 이미지 센서인 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측시스템
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제 4 항에 있어서, 상기 물체감지유닛은 상기 물체를 감지하는 레이저 센서인 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측시스템
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제 3 항에 있어서, 상기 영상캡쳐장치는 전하결합소자(CCD) 카메라인 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측시스템
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제 7 항에 있어서, 상기 영상캡쳐장치는 보조 카메라를 더 포함한 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 영상처리수단은, 상기 영상입력수단으로부터 순수 배경영상과 물체가 포함된 영상을 입력받아 두 영상을 비교하여 상기 3D 물체의 영역을 추출하는 관심영역추출유닛과, 상기 영역추출유닛에서 추출된 3D 물체의 영역 내의 모든 경계를 검출하는 경계검출유닛을 포함한 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 부피측정수단은, 상기 영상으로부터 획득된 물체의 특징점들로부터 물체의 3D 모델을 생성하는 3D 모델생성유닛과, 상기 3D 모델생성유닛에서 생성된 3D 모델로부터 길이, 폭, 그리고 높이를 산출하여 상기 3D 물체의 부피를 계산하는 부피산출유닛을 포함한 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측시스템
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부피를 측정하고자 하는 3D 물체의 영상을 획득하는 영상입력단계와, 상기 영상입력단계에서 획득된 영상을 신호 처리하여 물체의 경계를 검출하는 영상처리단계, 상기 영상처리단계에서 검출된 모든 경계로부터 물체를 이루는 직선벡터를 추출하는 선분추출단계와, 상기 추출된 선분들의 최외각 교점을 찾아서 물체의 꼭지점인 특징점들을 추출하는 특징점추출단계, 및 상기 특징점추출단계에서 추출된 상기 물체의 특징점들을 이용하여 3차원 모델을 생성하고 상기 3차원 모델로부터 상기 물체의 부피를 측정하는 부피측정단계를 포함한 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측방법
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제 12 항에 있어서, 상기 부피측정단계에서 측정된 물체의 부피를 저장하는 부피저장단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측방법
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제 12 항에 있어서, 상기 영상입력단계는, 상기 3D 물체의 영상을 획득하는 영상캡쳐단계와, 상기 영상캡쳐단계에서 획득된 영상을 평준화하여 잡음을 제거하는 영상 전처리단계를 포함한 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측방법
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제 14 항에 있어서, 상기 영상입력단계는, 상기 영상캡쳐단계에서 획득한 영상 내에 물체가 포함되어 있는 지를 감지하여 물체가 포함된 영상만을 상기 영상전처리단계에 진행시키는 물체감지단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측방법
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제 15 항에 있어서, 상기 물체감지단계는 레이저 센서를 이용한 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측방법
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제 12 항에 있어서, 상기 영상처리단계는, 상기 영상입력단계에서 순수 배경영상과 물체가 포함된 영상을 입력받아 두 영상을 비교하여 상기 3D 물체의 영역을 추출하는 관심영역추출단계와, 상기 관심영역추출단계에서 추출된 3D 물체의 영역 내의 모든 경계를 검출하는 경계검출단계를 포함한 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측방법
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제 17 항에 있어서, 상기 경계검출단계는, 입력된 N x N 영상을 샘플링하고 샘플링된 영상의 평균과 분산을 계산하여 영상의 통계적 특징을 구하는 제 1 단계와, 상기 영상을 이루는 모든 화소들 중 이웃하는 화소들의 밝기가 급격하게 변하는 후보 경계화소들을 추출하는 제 2 단계, 상기 제 2 단계에서 추출된 후보 경계화소들을 이웃하는 후보 경계화소들과 연결하는 제 3 단계, 및 상기 연결된 길이가 문턱길이보다 크면 상기 후보 경계화소들을 최종 경계화소로 저장하고, 상기 연결된 길이가 문턱길이보다 작으면 상기 후보 경계화소들을 비경계 화소로 저장하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측방법
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제 18 항에 있어서, 상기 경계검출단계의 상기 제 2 단계는, 현재 화소(x)와 8개의 이웃 화소들 간의 차이값 중 최대치와 최소치를 검출하고, 상기 최대치와 최소치의 차이값이 상기 영상의 통계적 특징에 의해 결정된 문턱값(Th1)보다 작으면 상기 현재 화소를 비경계 화소로 분류하고, 상기 최대치와 최소치의 차이값이 문턱값(Th1)보다 크면 후보 경계화소로 분류하는 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측방법
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제 18 항에 있어서, 상기 경계검출단계의 상기 제 3 단계는, 상기 후보 경계화소에 대하여 소벨 연산자를 적용하여 경계의 크기와 방향을 결정하고, 상기 크기와 방향이 결정된 후보 경계화소가 다른 후보 경계화소들에 비해 크기가 작으면 상기 후보 경계화소를 비경계 화소로 분류하고, 나머지 후보 경계화소들을 이웃하는 후보 경계화소들과 연결하는 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측방법
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제 12 항에 있어서, 상기 선분추출단계는, 상기 영상처리단계에서 검출된 3D 물체의 모든 경계화소집합을 여러 개의 직선벡터로 분할하는 제 1 단계와, 상기 분할된 각 직선벡터들을 각도에 따라 분류하여 인접한 직선벡터들과 재결합하는 제 2 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측방법
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제 22 항에 있어서, 상기 선분추출단계의 제 1 단계는, 다각형 근사화방법을 이용하여 상기 경계화소집합을 직선벡터들로 분할하는 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측방법
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제 12 항에 있어서, 상기 부피측정단계는, 상기 영상으로부터 획득된 물체의 특징점들로부터 물체의 3D 모델을 생성하는 3D 모델생성단계와, 상기 3D 모델생성단계에서 생성된 3D 모델로부터 길이, 폭, 그리고 높이를 산출하여 상기 3D 물체의 부피를 계산하는 부피산출단계를 포함한 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측방법
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제 24 항에 있어서, 상기 3D 모델생성단계는, 상기 특징점추출단계에서 획득된 물체의 특징점들 중에서 3D 모델의 생성을 위해 필요한 주요 특징점들을 선택하는 제 1 단계와, 상기 선택된 특징점들의 실세계 좌표값을 인식하는 제 2 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측방법
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제 25 항에 있어서, 상기 3D 모델생성단계의 제 1 단계는, 상기 특징점추출단계에서 획득된 물체의 특징점들 중 최상위 특징점과 최하위 특징점을 선택하고, 최상위 특징점과 인접한 두 특징점 사이의 기울기를 이용하여 그 기울기에 따라 상기 최상위 특징점으로부터 최하위 특징점으로의 경로를 이루는 4개의 특징점을 선택하는 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측방법
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컴퓨터에, 부피를 측정하고자 하는 3D 물체의 영상을 획득하는 영상입력단계와, 상기 영상입력단계에서 획득된 영상을 신호 처리하여 물체의 경계를 검출하는 영상처리단계, 상기 영상처리단계에서 검출된 모든 경계로부터 물체를 이루는 직선벡터를 추출하는 선분추출단계와, 상기 추출된 선분들의 최외각 교점을 찾아서 물체의 꼭지점인 특징점들을 추출하는 특징점추출단계, 및 상기 물체의 특징점들을 이용하여 3차원 모델을 생성하고 상기 3차원 모델로부터 상기 물체의 부피를 측정하는 부피측정단계를 포함한 3D 물체의 부피계측방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체
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제 25 항에 있어서, 상기 3D 모델생성단계의 제 2 단계에서 상위 특징점의 실세계 좌표값을 인식하는 단계는, 상기 물체의 바닥평면과 상기 물체 영상을 획득한 위치점과의 직교점을 실세계 좌표계의 원점으로 설정하는 단계와, 상기 영상획득위치점에서 상기 상위 특징점을 연결하는 선과 상기 바닥평면과의 교차점 pb와, 상기 상위 특징점과 상기 바닥평면과의 직교점 b를 구하고, 교차점 pb와 직교점 b 사이의 거리 d를 측정하는 단계와, 상기 거리 d와, 상기 영상획득위치점과 상기 실세계 좌표계의 원점과의 거리 H와, 상기 교차점 pb와 실세계 좌표계의 원점과의 거리 D를 아래의 수식에 적용하여 상기 직교점 b와 상기 상위 특징점과의 거리인 높이 h를 구하는 단계와, 상기 직교점 b의 좌표값과 상기 높이 h를 이용하여 상기 상위 특징점의 좌표값을 구하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측방법
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제 25 항에 있어서, 상기 3D 모델생성단계의 제 2 단계에서 상위 특징점의 실세계 좌표값을 인식하는 단계는, 상기 물체의 바닥평면과 상기 물체 영상을 획득한 위치점과의 직교점을 실세계 좌표계의 원점으로 설정하는 단계와, 상기 영상획득위치점에서 상기 상위 특징점을 연결하는 선과 상기 바닥평면과의 교차점 pb와, 상기 상위 특징점과 상기 바닥평면 사이의 거리인 높이 h를 측정하는 단계와, 상기 높이 h와, 상기 영상획득위치점과 상기 실세계 좌표계의 원점과의 거리 H와, 상기 교차점 pb와 실세계 좌표계의 원점과의 거리 D를 아래의 수식에 적용하여, 거리 d를 구하는 단계와, 상기 실세계 좌표계의 원점과 상기 교차점 pb를 연결하는 선상에 있으며, 상기 교차점 pb로부터 상기 실세계 좌표계 쪽으로 상기 거리 d만큼 떨어진 점 b의 좌표값을 구하고, 상기 점 b의 좌표값과 상기 높이 h를 이용하여 상기 상위 특징점의 좌표값을 구하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 3D 물체의 부피계측방법
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