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다중 영상 기반 장애물 회피 시스템 및 방법(Obstacle avoidance system and method based on multiple images)

  • 기술번호 : KST2015228651
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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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 다중 영상 기반 장애물 회피 시스템 및 방법이 개시된다. 일 실시예에 따른 다중 영상 기반 장애물 회피 시스템은, 동작 모드에 따라 무인기를 기동시키는 무인기 기동부; 상기 무인기에 설치된 다중 카메라에서 촬영한 다중 영상으로부터 깊이 지도(depth map)을 생성하는 깊이 지도 생성부; 상기 깊이 지도를 분석하여 장애물을 탐지하는 장애물 탐지부; 및 상기 장애물 탐지부에서 장애물을 탐지한 경우, 상기 장애물을 회피하도록 조준점(aiming point)을 생성하여 상기 무인기가 목표점을 향해 이동하는 내비게이션 모드에서 상기 조준점을 향하도록 하는 제1 충돌 회피 모드로 상기 동작 모드를 전환시키는 충돌 회피 처리부를 포함할 수 있다.
Int. CL B64C 39/02 (2006.01) G06T 17/05 (2011.01)
CPC B64C 39/02(2013.01) B64C 39/02(2013.01)
출원번호/일자 1020140063223 (2014.05.26)
출원인 서울대학교산학협력단
등록번호/일자 10-1642828-0000 (2016.07.20)
공개번호/일자 10-2015-0136209 (2015.12.07) 문서열기
공고번호/일자 (20160728) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2014.05.26)
심사청구항수 25

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 서울대학교산학협력단 대한민국 서울특별시 관악구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김유단 대한민국 서울시 서초구
2 박종호 대한민국 서울시 관악구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 도진봉 대한민국 서울특별시 성동구 성수일로 **, ****호(성수동*가)(에이앤에이특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 서울대학교산학협력단 대한민국 서울특별시 관악구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2014.05.26 수리 (Accepted) 1-1-2014-0495763-69
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2015.02.10 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.03.17 수리 (Accepted) 4-1-2015-5033829-92
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2015.04.10 수리 (Accepted) 9-1-2015-0024890-23
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.05.13 수리 (Accepted) 4-1-2015-5062924-01
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2015.10.01 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0679737-23
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2015.11.30 수리 (Accepted) 1-1-2015-1165116-12
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2015.11.30 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2015-1165121-30
9 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2016.04.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0304933-16
10 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2016.05.09 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2016-0436845-67
11 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2016.05.09 수리 (Accepted) 1-1-2016-0436841-85
12 등록결정서
Decision to grant		 2016.07.17 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0514695-69
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.05.13 수리 (Accepted) 4-1-2019-5093546-10
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.05.23 수리 (Accepted) 4-1-2019-5101798-31
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.08.02 수리 (Accepted) 4-1-2019-5154561-59
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.11.25 수리 (Accepted) 4-1-2020-5265458-48
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
동작 모드에 따라 무인기를 기동시키는 무인기 기동부;상기 무인기에 설치된 다중 카메라에서 촬영한 다중 영상으로부터 깊이 지도(depth map)을 생성하는 깊이 지도 생성부;상기 깊이 지도를 분석하여 장애물을 탐지하는 장애물 탐지부; 및상기 장애물 탐지부에서 장애물을 탐지한 경우, 상기 장애물을 회피하도록 조준점(aiming point)을 생성하여 상기 무인기가 목표점을 향해 이동하는 내비게이션 모드에서 상기 조준점을 향하도록 하는 제1 충돌 회피 모드로 상기 동작 모드를 전환시키는 충돌 회피 처리부를 포함하되,상기 장애물 탐지부는 상기 장애물을 상기 장애물 자체를 포함하는 외접구(circumscribed sphere)로 재형상화하고, 상기 외접구의 직경 혹은 반경 중 적어도 하나와 상기 외접구의 중심점을 장애물 정보로 생성하는 것을 특징으로 하는 장애물 회피 시스템
2 2
제1항에 있어서, 상기 장애물 탐지부는 상기 깊이 지도에서 픽셀의 깊이값이 미리 정의된 임계치보다 작을 경우 상기 픽셀의 영역이 상기 장애물인 것으로 간주하는 것을 특징으로 하는 장애물 회피 시스템
3 3
삭제
4 4
제1항에 있어서,상기 외접구의 중심점의 x 성분은 최소 깊이와 최대 깊이의 평균이고, 상기 외접구의 중심점의 y 성분 및 z 성분은 이미지 평면 내에서 상기 장애물에 해당하는 전체 픽셀 영역을 커버하는 외접원의 중심점인 것을 특징으로 하는 장애물 회피 시스템
5 5
제4항에 있어서,상기 최소 깊이와 상기 최대 깊이 간의 차이와 상기 외접원의 직경 중 큰 값을 상기 외접구의 직경으로 선택하는 것을 특징으로 하는 장애물 회피 시스템
6 6
제1항에 있어서,상기 충돌 회피 처리부는 상기 외접구의 직경에 안전 마진(safety margin)을 합산한 충돌 안전 경계(collision safety boundary)를 생성하고, 상기 무인기로부터 상기 충돌 안전 경계까지의 접선 집합에 의해 정의되는 충돌 콘(collision cone)을 생성한 후, 상기 무인기의 속도 벡터가 상기 충돌 콘 내에 위치할 경우 상기 제1 충돌 회피 모드로 상기 동작 모드를 전환시키는 것을 특징으로 하는 장애물 회피 시스템
7 7
제6항에 있어서,상기 충돌 회피 처리부는 상기 충돌 안전 경계와 상기 충돌 콘의 교점 집합 중 상기 속도 벡터에 가장 근접한 거리를 가지는 지점을 상기 조준점으로 선택하는 것을 특징으로 하는 장애물 회피 시스템
8 8
제1항에 있어서,이전에 생성된 상기 장애물 정보를 모두 저장하는 저장부를 더 포함하되,상기 장애물 탐지부에서 장애물이 감지되지 않고 상기 저장부에 이전에 저장된 상기 장애물 정보가 존재할 경우, 상기 충돌 회피 처리부는 상기 무인기의 속도 벡터가 상기 장애물 정보로 이루어진 외접구와 상기 무인기에 의해 형성된 충돌 콘 내부 영역을 가리키는 경우 제2 충돌 회피 모드로 상기 동작 모드를 전환하는 것을 특징으로 하는 장애물 회피 시스템
9 9
제8항에 있어서,상기 충돌 회피 처리부는 상기 무인기의 속도 벡터가 충돌 콘 내부 영역을 가리키는 외접구가 복수인 경우, 하기 수학식에 따라 충돌 회피를 위한 중요 외접구를 선택하는 것을 특징으로 하는 장애물 회피 시스템
10 10
제9항에 있어서,상기 제2 충돌 회피 모드에서 상기 무인기가 상기 중요 외접구의 외부에 있을 때, 상기 충돌 회피 처리부는 충돌 안전 경계를 상기 중요 외접구로 교체한 후 상기 조준점을 생성하는 것을 특징으로 하는 장애물 회피 시스템
11 11
제9항에 있어서,상기 제2 충돌 회피 모드에서 상기 무인기가 상기 중요 외접구의 내부에 있을 때, 상기 충돌 회피 처리부는 상기 목표점을 중심으로 하고 중요 외접구의 중심점을 표면 상의 일 지점으로 하는 구를 형상화했을 때, 상기 구의 내부에 상기 무인기가 위치하면 상기 목표점을 향하도록 상기 동작 모드를 상기 내비게이션 모드로 설정하고, 상기 구의 내부에 상기 무인기가 위치하지 않으면 충돌 안전 경계를 상기 중요 외접구로 교체한 후 상기 조준점을 생성하는 것을 특징으로 하는 장애물 회피 시스템
12 12
동작 모드에 따라 무인기를 기동시키는 무인기 기동부;상기 무인기에 설치된 다중 카메라에서 촬영한 다중 영상으로부터 깊이 지도(depth map)을 생성하는 깊이 지도 생성부;상기 깊이 지도를 분석하여 장애물을 탐지하는 장애물 탐지부; 및상기 장애물 탐지부에서 장애물을 탐지한 경우, 상기 장애물을 회피하도록 조준점(aiming point)을 생성하여 상기 무인기가 목표점을 향해 이동하는 내비게이션 모드에서 상기 조준점을 향하도록 하는 제1 충돌 회피 모드로 상기 동작 모드를 전환시키는 충돌 회피 처리부를 포함하되,상기 장애물 탐지부는 상기 다중 영상을 바이너리 영상으로 변환하고 클러스터(cluster)를 생성하되, 오버랩되는 장애물을 하나의 장애물로 취급하는 것을 특징으로 하는 장애물 회피 시스템
13 13
제12항에 있어서,조준점 후보는 상기 클러스터 주위로 계산되며,상기 조준점 후보의 일부 지점이 다른 장애물의 충돌 안전 경계에 포함되는 경우 상기 조준점 후보에서 제외되는 것을 특징으로 하는 장애물 회피 시스템
14 14
동작 모드에 따라 기동되어 목표점을 향해 이동하는 무인기가 장애물과 충돌하는 것을 회피시키는 방법으로서,(a) 상기 무인기에 설치된 다중 카메라에서 촬영한 다중 영상으로부터 깊이 지도(depth map)을 생성하는 단계;(b) 상기 깊이 지도를 분석하여 장애물을 탐지하는 단계; 및(c) 상기 장애물 탐지부에서 장애물을 탐지한 경우, 상기 장애물을 회피하도록 조준점(aiming point)을 생성하여 상기 무인기가 목표점을 향해 이동하는 내비게이션 모드에서 상기 조준점을 향하도록 하는 제1 충돌 회피 모드로 상기 동작 모드를 전환시키는 단계를 포함하되,상기 단계 (b)는 상기 장애물을 상기 장애물 자체를 포함하는 외접구(circumscribed sphere)로 재형상화하고, 상기 외접구의 직경 혹은 반경 중 적어도 하나와 상기 외접구의 중심점을 장애물 정보로 생성하는 것을 특징으로 하는 장애물 회피 방법
15 15
제14항에 있어서, 상기 단계 (b)는 상기 깊이 지도에서 픽셀의 깊이값이 미리 정의된 임계치보다 작을 경우 상기 픽셀의 영역이 상기 장애물인 것으로 간주하는 것을 특징으로 하는 장애물 회피 방법
16 16
삭제
17 17
제14항에 있어서,상기 외접구의 중심점의 x 성분은 최소 깊이와 최대 깊이의 평균이고, 상기 외접구의 중심점의 y 성분 및 z 성분은 이미지 평면 내에서 상기 장애물에 해당하는 전체 픽셀 영역을 커버하는 외접원의 중심점인 것을 특징으로 하는 장애물 회피 방법
18 18
제17항에 있어서,상기 최소 깊이와 상기 최대 깊이 간의 차이와 상기 외접원의 직경 중 큰 값을 상기 외접구의 직경으로 선택하는 것을 특징으로 하는 장애물 회피 방법
19 19
제14항에 있어서,상기 단계 (c)는, (c1) 상기 외접구의 직경에 안전 마진(safety margin)을 합산한 충돌 안전 경계(collision safety boundary)를 생성하는 단계;(c2) 상기 무인기로부터 상기 충돌 안전 경계까지의 접선 집합에 의해 정의되는 충돌 콘(collision cone)을 생성하는 단계를 포함하되, 상기 무인기의 속도 벡터가 상기 충돌 콘 내에 위치할 경우 상기 제1 충돌 회피 모드로 상기 동작 모드를 전환시키는 것을 특징으로 하는 장애물 회피 방법
20 20
제19항에 있어서,상기 충돌 안전 경계와 상기 충돌 콘의 교점 집합 중 상기 속도 벡터에 가장 근접한 거리를 가지는 지점을 상기 조준점으로 선택하는 것을 특징으로 하는 장애물 회피 방법
21 21
제14항에 있어서,이전에 생성된 상기 장애물 정보를 저장부에 모두 저장하는 단계를 더 포함하되,상기 장애물이 감지되지 않고 상기 저장부에 이전에 저장된 상기 장애물 정보가 존재할 경우, 상기 단계 (c)는 상기 무인기의 속도 벡터가 상기 장애물 정보로 이루어진 외접구와 상기 무인기에 의해 형성된 충돌 콘 내부 영역을 가리키는 경우 제2 충돌 회피 모드로 상기 동작 모드를 전환하는 것을 특징으로 하는 장애물 회피 방법
22 22
제21항에 있어서,상기 단계 (c)는 상기 무인기의 속도 벡터가 충돌 콘 내부 영역을 가리키는 외접구가 복수인 경우, 하기 수학식에 따라 충돌 회피를 위한 중요 외접구를 선택하는 것을 특징으로 하는 장애물 회피 방법
23 23
제22항에 있어서,상기 제2 충돌 회피 모드에서 상기 무인기가 상기 중요 외접구의 외부에 있을 때, 상기 단계 (c)는 충돌 안전 경계를 상기 중요 외접구로 교체한 후 상기 조준점을 생성하는 것을 특징으로 하는 장애물 회피 방법
24 24
제22항에 있어서,상기 제2 충돌 회피 모드에서 상기 무인기가 상기 중요 외접구의 내부에 있을 때, 상기 단계 (c)는 상기 목표점을 중심으로 하고 중요 외접구의 중심점을 표면 상의 일 지점으로 하는 구를 형상화했을 때, 상기 구의 내부에 상기 무인기가 위치하면 상기 목표점을 향하도록 상기 동작 모드를 상기 내비게이션 모드로 설정하고, 상기 구의 내부에 상기 무인기가 위치하지 않으면 충돌 안전 경계를 상기 중요 외접구로 교체한 후 상기 조준점을 생성하는 것을 특징으로 하는 장애물 회피 방법
25 25
동작 모드에 따라 기동되어 목표점을 향해 이동하는 무인기가 장애물과 충돌하는 것을 회피시키는 방법으로서,(a) 상기 무인기에 설치된 다중 카메라에서 촬영한 다중 영상으로부터 깊이 지도(depth map)을 생성하는 단계;(b) 상기 깊이 지도를 분석하여 장애물을 탐지하는 단계; 및(c) 상기 장애물 탐지부에서 장애물을 탐지한 경우, 상기 장애물을 회피하도록 조준점(aiming point)을 생성하여 상기 무인기가 목표점을 향해 이동하는 내비게이션 모드에서 상기 조준점을 향하도록 하는 제1 충돌 회피 모드로 상기 동작 모드를 전환시키는 단계를 포함하되,상기 단계 (b)는 상기 다중 영상을 바이너리 영상으로 변환하고 클러스터(cluster)를 생성하되, 오버랩되는 장애물을 하나의 장애물로 취급하는 것을 특징으로 하는 장애물 회피 방법
26 26
제25항에 있어서,조준점 후보는 상기 클러스터 주위로 계산되며,상기 조준점 후보의 일부 지점이 다른 장애물의 충돌 안전 경계에 포함되는 경우 상기 조준점 후보에서 제외되는 것을 특징으로 하는 장애물 회피 방법
27 27
제14항, 제15항, 제17항 내지 제26항 중 어느 한 항에 기재된 장애물 회피 방법을 수행하기 위해 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램을 기록한 기록매체
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.