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인공표식 기반의 실시간 위치산출 시스템 및 방법

  • 기술번호 : KST2015092989
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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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 인공표식 기반의 실시간 위치산출 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 로봇이 정지 및 이동상태에 관계없이 실시간으로 위치정보를 파악하여 실내공간에서 자율주행을 할 수 있도록 하는 것을 주 목적으로 하며, 주 목적을 달성하기 위하여 인공표식의 점등/점멸 제어를 통해 초기 현재 위치를 산출하고, 이어서 이동중에 현재 위치 바로 이전에 검출된 인공표식들중에서 가장 가까운 인공표식이 동일한 인공표식으로 식별되는 영상에서의 인공표식추적 및/또는 미리 저장된 공간좌표를 통해 역으로 영상 좌표를 인공표식추적 원리를 적용하여 예측하여 현재 위치의 갱신을 수행함으로써, 실시간으로 위치 정보를 제공할 수 있으므로 이동로봇 뿐만 아니라 보다 정확한 환경지도 작성에 유용하게 활용될 수 있다. 이동로봇, 자율주행, 인공표식, 위치산출
Int. CL B25J 9/10 (2006.01) B25J 5/00 (2006.01) B25J 13/08 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020050103285 (2005.10.31)
출원인 한국전자통신연구원
등록번호/일자 10-0669250-0000 (2007.01.09)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20070116) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2005.10.31)
심사청구항수 20

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이재영 대한민국 대전 유성구
2 채희성 대한민국 대전 유성구
3 유원필 대한민국 울산 남구
4 조영조 대한민국 경기 성남시 분당구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 권태복 대한민국 서울시 강남구 테헤란로*길 **, *층 (역삼동, 청원빌딩)(아리특허법률사무소)
2 이화익 대한민국 서울시 강남구 테헤란로*길** (역삼동,청원빌딩) *층,***,***호(영인국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 특허출원서
Patent Application		 2005.10.31 수리 (Accepted) 1-1-2005-0625648-77
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2006.07.10 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2006.07.28 수리 (Accepted) 9-1-2006-0048812-23
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2006.08.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2006-0500091-85
5 지정기간연장신청서
Request for Extension of Designated Period		 2006.10.30 수리 (Accepted) 1-1-2006-0790002-64
6 의견서
Written Opinion		 2006.11.29 수리 (Accepted) 1-1-2006-0884715-25
7 명세서등보정서
Amendment to Description, etc.		 2006.11.29 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2006-0884712-99
8 등록결정서
Decision to grant		 2006.12.15 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2006-0754764-38
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2009.08.04 수리 (Accepted) 4-1-2009-5150899-36
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.02.02 수리 (Accepted) 4-1-2015-0006137-44
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
공간좌표값을 갖고 특정 공간에 설치된 인공표식을 카메라로 촬영하여 획득한 영상신호로부터 고유의 식별 ID를 갖는 특정 파장대의 빛을 내는 광원표식인 인공표식의 영상 좌표를 검출하는 영상처리 모듈; 상기 검출된 인공표식의 영상 좌표와 미리 저장된 인공표식의 공간좌표를 대응시켜 현재 위치를 산출하는 위치산출 모듈; 및 상기 현재 위치 바로 이전에 검출된 인공표식들중에서 가장 가까운 인공표식이 동일한 인공표식으로 식별되는 인공표식추적, 및 현재 위치 정보와 미리 저장된 인공표식의 공간좌표를 대응시켜 인공표식의 영상 좌표를 예측하여 상기 예측된 영상 좌표와 검출된 영상 좌표를 비교하여 인공표식을 식별하는 영상좌표예측을 선택적으로 이용하여 현재 위치 정보를 갱신하는 표식식별 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공표식 기반의 실시간 위치산출 시스템
2 2
삭제
3 3
제 2 항에 있어서, 상기 시스템은 인공표식에 대한 점등/점멸을 제어하는 표식제어 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공표식 기반의 실시간 위치산출 시스템
4 4
제 2 항에 있어서, 상기 카메라에는 인공표식에 포함된 발광체의 특정 파장대만을 필터링해 투과시키는 광학 필터를 마련한 것을 특징으로 하는 인공표식 기반의 실시간 위치산출 시스템
5 5
제 1 항에 있어서, 상기 산출된 현재 위치 정보와 미리 저장된 인공표식의 공간좌표를 대응시키는 인공표식의 영상 좌표 예측은 별도로 마련된 영상예측 모듈에서 수행하는 것을 특징으로 하는 인공표식 기반의 실시간 위치산출 시스템
6 6
제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 카메라는 이동로봇에 탑재시키고, 상기 시스템은 상기 카메라로부터 유선 또는 무선 송신에 의해 전달된 신호를 수신하여 처리하는 원격서버에 마련한 것을 특징으로 하는 인공표식 기반의 실시간 위치산출 시스템
7 7
(a) 현재 초기 위치를 인공표식의 점등/점멸을 통해 인식된 영상 좌표를 통해 산출하거나 미리 설정된 위치로 지정하는 단계; (b) 이동중 현재 위치 바로 이전에 검출된 인공표식들중에서 가장 가까운 인공표식이 동일한 인공표식으로 식별되는 영상에서의 인공표식추적을 통해 표식식별 모듈에서 이동중 검출된 인공표식을 식별하는 단계; 및 (c) 상기 검출 및 식별된 인공표식의 영상 좌표와 주 제어 모듈에 미리 저장된 공간좌표와 대응시켜 위치산출 모듈에서 현재 위치를 갱신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공표식 기반의 실시간 위치산출 방법
8 8
(a) 현재 초기 위치를 인공표식의 점등/점멸을 통해 인식된 영상 좌표를 통해 산출하거나 미리 설정된 위치로 지정하는 단계; (b) 이동중 위치산출 모듈에서 산출된 인공표식의 현재 위치 정보와 상기 주 제어 모듈에 미리 저장된 인공표식의 공간좌표를 대응시켜 영상예측 모듈에서 인공표식의 영상 좌표를 예측한 영상 좌표와 새롭게 검출된 영상 좌표를 비교하여 표식식별 모듈에서 이동중 검출된 인공표식을 식별하는 단계; 및 (c) 상기 검출 및 식별된 인공표식의 영상 좌표와 주 제어 모듈에 미리 저장된 공간좌표와 대응시켜 위치산출 모듈에서 현재 위치를 갱신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공표식 기반의 실시간 위치산출 방법
9 9
(a) 인공표식의 점등/점멸을 통해 인식된 영상 좌표를 통해 현재 초기 위치를 산출하거나 미리 설정된 위치로 지정하는 단계; (b) 이동중 현재 위치 바로 이전에 검출된 인공표식들중에서 가장 가까운 인공표식이 동일한 인공표식으로 식별되는 영상에서의 인공표식추적을 수행하고, 상기 현재 위치 바로 이전에 검출된 인공표식이 사라질 경우에 위치산출 모듈에서 산출된 인공표식의 현재 위치 정보와 상기 주 제어 모듈에 미리 저장된 인공표식의 공간좌표를 대응시켜 영상예측 모듈에서 인공표식의 영상 좌표를 예측한 영상 좌표와 새롭게 검출된 영상 좌표를 비교하여 표식식별 모듈에서 이동중 검출된 인공표식을 식별하는 단계; 및 (c) 상기 검출 및 식별된 인공표식의 영상 좌표와 주 제어 모듈에 미리 저장된 공간좌표와 대응시켜 위치산출 모듈에서 현재 위치를 갱신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공표식 기반의 실시간 위치산출 방법
10 10
제 7 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 (a) 단계에서 현재 위치 산출은 표식제어 모듈에 의한 특정 인공표식의 점등/점멸을 통해 영상처리 모듈에서 검출한 영상 좌표를 주 제어 모듈에 미리 저장된 공간좌표와 대응시켜 위치산출 모듈에서 초기 현재 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 인공표식 기반의 실시간 위치산출 방법
11 11
제 10 항에 있어서, 상기 (a) 단계는, 표식제어 모듈에 의해 특정 인공표식의 점등/점멸 제어가 이루어지는 단계; 상기 특정 인공표식의 점등에 의해 카메라를 포함하는 영상처리 모듈에서의 촬상이 이루어지는 단계; 상기 촬상에 의해 얻어진 영상신호의 처리에 의해 특정 인공표식을 검출하는 단계; 상기 검출된 특정 인공표식의 영상 좌표를 산출하는 단계; 상기 검출된 인공표식이 미리 설정된 개수 이상 산출되었는가를 판별하는 단계; 상기 인공표식 검출개수 판별결과, 인공표식 검출개수가 설정개수 미만일 경우에는 인공표식 검출개수가 설정개수 이상될 때까지 다른 인공표식의 점등/점멸 제어를 수행하여 영상 좌표를 산출하고, 인공표식 검출개수가 설정개수 이상일 경우에는 검출된 인공표식의 영상 좌표와 주 제어 모듈에 미리 저장된 공간좌표로부터 초기 현재 위치를 결정하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 인공표식 기반의 실시간 위치산출 방법
12 12
제 11 항에 있어서, 상기 인공표식 검출개수는 2개인 것을 특징으로 하는 인공표식 기반의 실시간 위치산출 방법
13 13
제 12 항에 있어서, 상기 검출된 인공표식의 영상 좌표(x, y)로부터 카메라 렌즈의 왜곡을 보정하여 보정된 영상 좌표(u, v)를 아래식에 의해 구하여 현재 위치 산출에 반영하는 것을 특징으로 하는 인공표식 기반의 실시간 위치산출 방법
14 14
제 13 항에 있어서, 상기 초기 현재 위치는 보정된 영상 좌표 (ui, vi), (uj, vj)와 저장된 공간좌표 (Xi, Yi), (Xj, Yj)로부터 아래식에 의해 초기 현재 위치 정보 (rx, ry, θ)를 계산하는 것을 특징으로 하는 인공표식 기반의 실시간 위치산출 방법
15 15
제 7 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 (a) 단계에서 미리 설정된 위치는 미리 지정된 구동 시작 위치인 것을 특징으로 하는 인공표식 기반의 실시간 위치산출 방법
16 16
제 7 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 인공표식추적은 바로 이전 시각에 검출된 인공표식의 영상 좌표를 중심으로 한 일정 사각형 영역에서만 인공표식을 검출하는 것을 특징으로 하는 인공표식 기반의 실시간 위치산출 방법
17 17
제 8 항에 있어서, 상기 (b) 단계는, 영상처리를 통해 인공표식을 검출하는 단계; 상기 검출된 인공표식이 미리 설정된 개수 이상 산출되었는가를 판별하는 단계; 상기 인공표식 검출개수 판별결과, 인공표식검출개수가 설정개수 미만일 경우에는 인공표식 검출을 수행하고, 인공표식 검출개수가 설정개수 이상일 경우에는 바로 이전 시각 (t-1)에서의 위치 정보를 통해 인공표식들의 영상좌표를 예측하는 단계; 및 상기 검출된 인공표식의 영상 좌표와 가장 가까운 상기 예측된 영상좌표를 갖는 인공표식을 검출된 인공표식으로 식별하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 인공표식 기반의 실시간 위치산출 방법
18 18
제 9 항에 있어서, 상기 (b) 단계는, 인공표식추적을 수행하는 단계; 상기 추적하던 인공표식이 영상에서 사라지는 경우에 영상처리를 통해 새로운 인공표식을 검출하는 단계; 상기 새로운 인공표식을 포함하여 상기 검출된 인공표식이 미리 설정된 개수 이상 산출되었는가를 판별하는 단계; 상기 인공표식 검출개수 판별결과, 인공표식 검출개수가 설정개수 미만일 경우에는 인공표식 검출을 수행하고, 인공표식 검출개수가 설정개수 이상일 경우에는 새로운 인공표식에 대해 바로 이전 시각(t-1)에서의 위치 정보를 통해 영상 좌표를 예측하는 단계; 및 상기 인공표식추적 및 상기 새롭게 검출된 인공표식의 영상 좌표와 가장 가까운 상기 예측된 영상좌표를 갖는 인공표식을 새로 검출된 인공표식으로 식별하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 인공표식 기반의 실시간 위치산출 방법
19 19
제 17 항 또는 제 18 항에 있어서, 상기 새로 검출된 인공표식의 영상 좌표로부터 카메라 렌즈의 왜곡을 보정하여 보정된 영상 좌표를 현재 위치 산출에 반영하는 것을 특징으로 하는 인공표식 기반의 실시간 위치산출 방법
20 20
제 19 항에 있어서, 상기 새로 검출된 인공표식은, 아래식에 의해, 보정된 영상 좌표 (u, v)와 가장 가까운 예측 영상좌표 ()를 갖는 인공표식으로 식별되는 것을 특징으로 하는 인공표식 기반의 실시간 위치산출 방법
21 21
제 20 항에 있어서, 상기 새로운 현재 위치는 보정된 영상 좌표 (ui, vi), (uj, vj)와 저장된 공간좌표 (Xi, Yi), (Xj, Yj)로부터 아래식에 의해 현재 위치 정보 (rx, ry, θ)를 갱신하는 것을 특징으로 하는 인공표식 기반의 실시간 위치산출 방법
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