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고속 스테레오 카메라를 이용한 구형 물체의 비행 정보 측정 시스템 및 방법

  • 기술번호 : KST2015093489
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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 고속 스테레오 카메라를 이용한 구형 물체의 비행 정보 측정 시스템에서 구형 물체의 비행 속도, 비행 방향, 회전 속도 및 회전축 측정에 필요한 구형 물체의 중심점 및 특이점을 자동으로 추출하는 방법에 관한 것으로, 점 형태의 마커 또는 선 형태의 특정 패턴의 마커를 특정 방식의 배열로 구형 물체에 미리 부착할 필요 없이 구형 물체 상의 상표와 로고와 같은 일반 패턴으로부터 직접 구형 물체의 중심점과 특이점으로 자동으로 추출하여 비행 정보를 측정할 수 있도록 한다. 본 발명에서는 구형 물체의 중심점과 특이점을 자동으로 추출하기 위하여, 각 카메라 영상에서 움직임 없는 배경영상을 제외함으로써 생성되는 구형 물체를 포함하는 전경 영상의 픽셀만을 검출하고, 검출된 전경 영상의 픽셀 중 상호 연결된 픽셀들을 독립된 픽셀 클러스터로 분류한 후, 실제 구형 물체와 유사한 크기를 갖는 한 개의 픽셀 클러스터만을 중심점과 특이점 추출에 사용함으로써 중심점과 특이점 자동 추출이 가능하도록 한다. 뿐만 아니라, 구형 물체의 픽셀 클러스터에서 직접 구형 물체의 중심점을 계산하고 구형 물체의 픽셀 클러스터에서 해당하는 영상 영역의 밝기 변화와 구조를 분석하여 특이점을 자동 추출함으로써 구형 물체의 비행 정보를 보다 정확하고 신속하게 측정 가능하도록 한다.
Int. CL G01B 11/00 (2006.01) A63B 69/36 (2006.01) G06T 7/20 (2006.01) G01N 21/00 (2006.01)
CPC G06T 7/246(2013.01) G06T 7/246(2013.01) G06T 7/246(2013.01) G06T 7/246(2013.01) G06T 7/246(2013.01) G06T 7/246(2013.01)
출원번호/일자 1020100126384 (2010.12.10)
출원인 한국전자통신연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2012-0065063 (2012.06.20) 문서열기
공고번호/일자 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2015.09.09)
심사청구항수 18

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김종성 대한민국 대전광역시 동구
2 백성민 대한민국 대전광역시 유성구
3 김명규 대한민국 대전광역시 유성구
4 정일권 대한민국 대전광역시 서구
5 최병태 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 한양특허법인 대한민국 서울특별시 강남구 논현로**길 **, 한양빌딩 (도곡동)

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 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2010.12.10 수리 (Accepted) 1-1-2010-0816001-45
2 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2011.01.27 수리 (Accepted) 1-1-2011-0067003-13
3 [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Agent] Report on Agent (Representative)
2013.09.03 수리 (Accepted) 1-1-2013-0805963-98
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.02.02 수리 (Accepted) 4-1-2015-0006137-44
5 [심사청구]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)
2015.09.09 수리 (Accepted) 1-1-2015-0875472-25
6 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2016.06.21 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
7 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2016.09.09 수리 (Accepted) 9-1-2016-0038056-89
8 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2016.09.23 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0682813-12
9 [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Agent] Report on Agent (Representative)
2016.09.28 수리 (Accepted) 1-1-2016-0938513-55
10 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2016.11.23 수리 (Accepted) 1-1-2016-1145075-04
11 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2016.11.23 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2016-1145076-49
12 등록결정서
Decision to grant
2017.02.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0127726-54
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
스테레오 카메라를 이용하여 패턴을 갖는 구형 물체의 비행 정보 측정 방법에 있어서,스테레오 카메라를 이용하여 움직임이 없는 배경 영상을 생성하는 단계;스테레오 카메라에서 촬영된 각각의 영상에서 상기 배경 영상을 제거하여 구형 물체를 포함하는 전경 영상을 추출하는 단계;상기 전경 영상에 해당하는 픽셀들 중에서 상호 연결된 픽셀들인 전경 영상의 픽셀 클러스터를 추출하는 단계;상기 전경 영상의 픽셀 클러스터의 크기에 기초하여 상기 전경 영상의 픽셀 클러스터 중에서 구형 물체에 해당하는 픽셀 클러스터인 구형 물체의 픽셀 클러스터를 추출하는 단계;상기 구형 물체의 픽셀 클러스터를 이용하여 상기 구형 물체의 중심점 및 구형 물체 영역을 추출하는 단계;추출된 상기 구형 물체 영역 내에서 영상 밝기 변화를 분석하여 적어도 3개의 상기 구형 물체의 특이점을 추출하는 단계; 및추출된 상기 중심점 및 상기 특이점에 기초하여 상기 구형 물체의 비행 정보를 측정하는 단계를 포함하는 구형 물체의 비행 정보 측정 방법
2 2
제 1 항에 있어서, 상기 배경 영상을 생성하는 단계는 상기 구형 물체의 비행 정보를 측정하기 전에 일정 시간 동안 촬영된 영상들의 픽셀값의 평균값 또는 중간값으로 배경 영상의 픽셀을 결정하거나, 확률 분포 모델에 의해 배경 영상의 픽셀을 결정하는 구형 물체의 비행 정보 측정 방법
3 3
제 1 항에 있어서, 상기 전경 영상을 추출하는 단계는 거리 메트릭(distance metric)을 이용하여 배경 영상과 전경 영상을 각각 나타내는 이진 마스크의 값을 결정함으로써 상기 전경 영상을 추출하는 구형 물체의 비행 정보 측정 방법
4 4
제 1 항에 있어서, 상기 전경 영상의 픽셀 클러스터를 추출하는 단계는 연결 성분 라벨링 기법을 이용하여 상호 연결된 픽셀에 동일한 라벨을 할당함으로써 상기 전경 영상의 픽셀 클러스터를 추출하는 구형 물체의 비행 정보 측정 방법
5 5
제 1 항에 있어서, 상기 구형 물체의 픽셀 클러스터를 추출하는 단계는 상기 전경 영상의 픽셀 클러스터 중에서 상기 구형 물체의 크기와의 차이가 최소인 전경 영상의 픽셀 클러스터를 상기 구형 물체의 픽셀 클러스터로 결정하는 구형 물체의 비행 정보 측정 방법
6 6
제 1 항에 있어서, 상기 구형 물체의 중심점 및 구형 물체 영역을 추출하는 단계는 상기 구형 물체의 픽셀 클러스터의 중심점을 상기 구형 물체의 중심으로 결정하고, 상기 구형 물체의 픽셀 클러스터에서 최소 픽셀값 및 최대 픽셀값에 기초하여 상기 구형 물체 영역을 결정하는 구형 물체의 비행 정보 측정 방법
7 7
제 1 항에 있어서, 상기 구형 물체의 특이점을 추출하는 단계는 상기 구형 물체 영역 내에서 영상 밝기 변화가 미리 결정된 문턱값을 초과하는 적어도 3개의 픽셀을 특이점으로 결정하는 단계를 포함하는 구형 물체의 비행 정보 측정 방법
8 8
제 1 항에 있어서, 동일 시간에서 상기 스테레오 카메라의 좌측 및 우측 카메라로 촬영된 영상 간의 특이점의 상호 연결성을 추출하는 단계, 및 일정 시간 간격을 갖는 인접하는 영상 간의 특이점의 상호 연결성을 추출하는 단계를 더 포함하는 구형 물체의 비행 정보 측정 방법
9 9
제 8 항에 있어서,상기 상호 연결성을 추출하는 단계는 상기 영상 간의 특이점 사이에서 유사도 함수값이 미리 결정된 문턱값을 초과할 경우에 상호 연결성 있는 특이점으로 결정하는 구형 물체의 비행 정보 측정 방법
10 10
스테레오 카메라를 이용하여 패턴을 갖는 구형 물체의 비행 정보 측정 시스템에 있어서,스테레오 카메라를 이용하여 움직임이 없는 배경 영상을 생성하는 배경 영상 생성부;스테레오 카메라에서 촬영된 각각의 영상에서 상기 배경 영상을 제거하여 구형 물체를 포함하는 전경 영상을 추출한 후 상기 전경 영상에 해당하는 픽셀들 중에서 상호 연결된 픽셀들인 전경 영상의 픽셀 클러스터를 추출하고, 상기 전경 영상의 픽셀 클러스터의 크기에 기초하여 상기 전경 영상의 픽셀 클러스터 중에서 구형 물체에 해당하는 픽셀 클러스터인 구형 물체의 픽셀 클러스터를 추출하는 픽셀 클러스터 추출부; 상기 구형 물체의 픽셀 클러스터를 이용하여 상기 구형 물체의 중심점 및 구형 물체 영역을 추출하는 중심점 추출부;추출된 상기 구형 물체 영역 내에서 영상 밝기 변화를 분석하여 적어도 3개의 상기 구형 물체의 특이점을 추출하는 특이점 추출부; 및추출된 상기 중심점 및 상기 특이점에 기초하여 상기 구형 물체의 비행 정보를 계산하는 계산부를 포함하는 구형 물체의 비행 정보 측정 시스템
11 11
제 10 항에 있어서, 상기 배경 영상 생성부는 상기 구형 물체의 비행 정보를 측정하기 전에 일정 시간 동안 촬영된 영상들의 픽셀값의 평균값 또는 중간값으로 배경 영상의 픽셀을결정하거나, 확률 분포 모델에 의해 배경 영상의 픽셀을 결정하는 구형 물체의 비행 정보 측정 시스템
12 12
제 10 항에 있어서, 상기 픽셀 클러스터 추출부는 거리 메트릭(distance metric)을 이용하여 배경 영상과 전경 영상을 각각 나타내는 이진 마스크의 값을 결정함으로써 상기 전경 영상을 추출하는 구형 물체의 비행 정보 측정 시스템
13 13
제 10 항에 있어서, 상기 픽셀 클러스터 추출부는 연결 성분 라벨링 기법을 이용하여 상호 연결된 픽셀에 동일한 라벨을 할당함으로써 상기 전경 영상의 픽셀 클러스터를 추출하는 구형 물체의 비행 정보 측정 시스템
14 14
제 10 항에 있어서, 상기 픽셀 클러스터 추출부는 상기 전경 영상의 픽셀 클러스터 중에서 상기 구형 물체의 크기와의 차이가 최소인 전경 영상의 픽셀 클러스터를 상기 구형 물체의 픽셀 클러스터로 결정하는 구형 물체의 비행 정보 측정 시스템
15 15
제 10 항에 있어서, 상기 중심점 추출부는 상기 구형 물체의 픽셀 클러스터의 중심점을 상기 구형 물체의 중심으로 결정하고, 상기 구형 물체의 픽셀 클러스터에서 최소 픽셀값 및 최대 픽셀값에 기초하여 상기 구형 물체 영역을 결정하는 구형 물체의 비행 정보 측정 시스템
16 16
제 10 항에 있어서, 상기 특이점 추출부는 상기 구형 물체 영역 내에서 영상 밝기 변화가 미리 결정된 문턱값을 초과하는 적어도 3개의 픽셀을 특이점으로 결정하는 구형 물체의 비행 정보 측정 시스템
17 17
제 10 항에 있어서, 동일 시간에서 상기 스테레오 카메라의 좌측 및 우측 카메라로 촬영된 영상 간의 특이점의 상호 연결성을 추출하고, 일정 시간 간격을 갖는 인접하는 영상 간의 특이점의 상호 연결성을 추출하는 연결성 추출부를 더 포함하는 구형 물체의 비행 정보 측정 시스템
18 18
제 17 항에 있어서,상기 연결성 추출부는 상기 영상 간의 특이점 사이에서 유사도 함수값이 미리 결정된 문턱값을 초과할 경우에 상호 연결성 있는 특이점으로 결정하는 구형 물체의 비행 정보 측정 시스템
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2 US8761441 US 미국 DOCDBFAMILY
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