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대상 객체의 제1 영상 및 제2 영상을 획득하는 스테레오 영상 인식부;상기 스테레오 영상 인식부에 의해 획득된 제1 영상 및 제2 영상을 정합하여 상기 대상 객체의 위치 정보를 획득하는 위치 정보 획득부;상기 대상 객체를 수확하는 엔드이펙터(End Effector)의 이동 제어를 위한, 상기 대상 객체의 자세 영상을 획득하는 엔드이펙터 영상 인식부; 및상기 위치 정보 획득부에 의해 획득된 상기 대상 객체의 위치 정보에 근거하여 상기 엔드이펙터가 상기 대상 객체의 수확 위치로 이동되도록 제어하고, 상기 엔드이펙터 영상 인식부에 의해 획득되는 자세 영상에 근거하여 상기 엔드이펙터가 상기 대상 객체를 수확하도록 제어하는 제어부;를 포함하고,상기 위치 정보 획득부는, 스테레오 비전(Stereo Vision) 방식을 기반으로, 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상의 특징점을 각각 추출하고, 상기 추출된 각 특징점을 기준으로 에피폴라 기하(Epipolar Geometry)를 이용하여 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 정합하여 상기 대상 객체의 위치 정보를 획득하고,상기 위치 정보 획득부는, 상기 정합된 제1 영상 및 제2 영상에 대하여 삼각 측량 방법을 적용하여 상기 대상 객체의 위치 정보를 획득하고,상기 위치 정보 획득부는, 상기 스테레오 영상 인식부의 내부 파라미터 행렬에 기초하여 상기 대상 객체의 3차원 공간 좌표를 획득하고, 미리 획득된 캘리브레이션 보드 영상을 이용하여 상기 3차원 공간 좌표에 대한 캘리브레이션을 수행하여 상기 대상 객체의 위치 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 기반의 수확 장치
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제1항에 있어서,상기 위치 정보 획득부는, SURF(Speeded-Up Robust Features) 알고리즘을 적용하는 방법, 및 상기 대상 객체에 광을 조사하는 방법 중 어느 하나의 방법을 이용하여 상기 특징점을 각각 추출하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 기반의 수확 장치
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제1항에 있어서,상기 위치 정보 획득부는, 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상의 각 에피폴라 선(Epipolar line)이 제1축에 평행하도록 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 변환하여 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 정합하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 기반의 수확 장치
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제4항에 있어서,상기 위치 정보 획득부는, 상기 추출된 각 특징점을 이용하여 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상 간의 기초행렬(Fundamental Matrix)를 계산하고, 상기 계산된 기초행렬을 이용하여 상기 제1 영상의 제1 에피폴라 선 및 제1 에피폴을 계산하고, 상기 제1 에피폴을 이용하여 상기 제1 에피폴라 선이 상기 제1축에 평행하도록 상기 제1 영상을 변환하는 제1 변환행렬을 계산하고, 상기 계산된 제1 변환행렬(Homegeneity Matrix)을 이용하여 상기 제2 영상이 상기 제1 영상과 정합되도록 상기 제2 영상을 변환하는 제2 변환행렬을 계산한 후, 상기 제1 변환행렬 및 상기 제2 변환행렬을 이용하여 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 정합하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 기반의 수확 장치
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제1항에 있어서,상기 엔드이펙터는, 수직, 회전 및 수평의 3축을 갖는 실린더형의 매니퓰레이터(Manipulator)에 결합되어 그 이동이 제어되고,상기 스테레오 영상 인식부 및 상기 엔드이펙터 영상 인식부는 상기 매니퓰레이터에 결합되어 그 이동이 제어되면서 상기 대상 객체의 제1 및 제2 영상과 자세 영상을 각각 획득하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 기반의 수확 장치
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제8항에 있어서,상기 제어부는, 상기 대상 객체의 자세 영상을 통해 상기 대상 객체의 ROI(Region Of Interest)를 추출하여 상기 스테레오 영상 인식부가 상기 ROI의 중심을 향하도록 상기 매니퓰레이터의 이동을 제어한 후, 상기 스테레오 영상 인식부가 상기 ROI의 중심을 향하는 상태에서 상기 위치 정보 획득부를 통해 상기 대상 객체의 위치 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 기반의 수확 장치
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제8항에 있어서,상기 제어부는, 비주얼 서보(Visual Servo) 제어 방식을 기반으로, 상기 자세 영상을 통해 확인되는 상기 대상 객체의 자세에 근거하여 상기 매니퓰레이터의 3축 방향 이동을 제어함으로써 상기 엔드이펙터가 상기 대상 객체를 수확하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 기반의 수확 장치
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엔드이펙터 영상 인식부가, 대상 객체를 수확하는 엔드이펙터(End Effector)의 이동 제어를 위한, 상기 대상 객체의 자세 영상을 획득하는 단계;제어부가, 상기 엔드이펙터 영상 인식부에 의해 획득된 자세 영상을 토대로 스테레오 영상 인식부가 상기 대상 객체를 향하도록 제어하는 단계;상기 스테레오 영상 인식부가, 상기 대상 객체의 제1 영상 및 제2 영상을 획득하는 단계;위치 정보 획득부가, 상기 스테레오 영상 인식부에 의해 획득된 제1 영상 및 제2 영상을 정합하여 상기 대상 객체의 위치 정보를 획득하는 단계;상기 제어부가, 상기 위치 정보 획득부에 의해 획득된 상기 대상 객체의 위치 정보에 근거하여 상기 엔드이펙터가 상기 대상 객체의 수확 위치로 이동되도록 제어하는 단계; 및상기 제어부가, 상기 엔드이펙터 영상 인식부에 의해 획득되는 자세 영상에 근거하여 상기 엔드이펙터가 상기 대상 객체를 수확하도록 제어하는 단계;를 포함하고,상기 대상 객체의 위치 정보를 획득하는 단계에서, 상기 위치 정보 획득부는, 스테레오 비전(Stereo Vision) 방식을 기반으로, 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상의 특징점을 각각 추출하고, 상기 추출된 각 특징점을 기준으로 에피폴라 기하(Epipolar Geometry)를 이용하여 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 정합하여 상기 대상 객체의 위치 정보를 획득하고,상기 대상 객체의 위치 정보를 획득하는 단계에서, 상기 위치 정보 획득부는, 상기 정합된 제1 영상 및 제2 영상에 대하여 삼각 측량 방법을 적용하여 상기 대상 객체의 위치 정보를 획득하고,상기 대상 객체의 위치 정보를 획득하는 단계에서, 상기 위치 정보 획득부는, 상기 스테레오 영상 인식부의 내부 파라미터 행렬에 기초하여 상기 대상 객체의 3차원 공간 좌표를 획득하고, 미리 획득된 캘리브레이션 보드 영상을 이용하여 상기 3차원 공간 좌표에 대한 캘리브레이션을 수행하여 상기 대상 객체의 위치 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 기반의 수확 방법
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제11항에 있어서,상기 대상 객체의 위치 정보를 획득하는 단계에서, 상기 위치 정보 획득부는, SURF(Speeded-Up Robust Features) 알고리즘을 적용하는 방법, 및 상기 대상 객체에 광을 조사하는 방법 중 어느 하나의 방법을 이용하여 상기 특징점을 각각 추출하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 기반의 수확 방법
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제11항에 있어서,상기 대상 객체의 위치 정보를 획득하는 단계에서, 상기 위치 정보 획득부는, 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상의 각 에피폴라 선(Epipolar line)이 제1축에 평행하도록 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 변환하여 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 정합하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 기반의 수확 방법
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제14항에 있어서,상기 대상 객체의 위치 정보를 획득하는 단계에서, 상기 위치 정보 획득부는, 상기 추출된 각 특징점을 이용하여 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상 간의 기초행렬(Fundamental Matrix)를 계산하고, 상기 계산된 기초행렬을 이용하여 상기 제1 영상의 제1 에피폴라 선 및 제1 에피폴을 계산하고, 상기 제1 에피폴을 이용하여 상기 제1 에피폴라 선이 상기 제1축에 평행하도록 상기 제1 영상을 변환하는 제1 변환행렬을 계산하고, 상기 계산된 제1 변환행렬(Homegeneity Matrix)을 이용하여 상기 제2 영상이 상기 제1 영상과 정합되도록 상기 제2 영상을 변환하는 제2 변환행렬을 계산한 후, 상기 제1 변환행렬 및 상기 제2 변환행렬을 이용하여 상기 제1 영상 및 상기 제2 영상을 정합하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 기반의 수확 방법
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제11항에 있어서,상기 엔드이펙터는, 수직, 회전 및 수평의 3축을 갖는 실린더형의 매니퓰레이터(Manipulator)에 결합되어 그 이동이 제어되고,상기 스테레오 영상 인식부 및 상기 엔드이펙터 영상 인식부는 상기 매니퓰레이터에 결합되어 그 이동이 제어되면서 상기 대상 객체의 제1 및 제2 영상과 자세 영상을 각각 획득하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 기반의 수확 방법
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제18항에 있어서,상기 대상 객체의 자세 영상을 획득하는 단계에서, 상기 엔드이펙터 영상 인식부는, 상기 대상 객체의 자세 영상을 통해 상기 대상 객체의 ROI(Region Of Interest)를 추출하고,상기 대상 객체를 향하도록 제어하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 스테레오 영상 인식부가 상기 추출된 ROI의 중심을 향하도록 상기 매니퓰레이터의 이동을 제어하고,상기 대상 객체의 수확 위치로 이동되도록 제어하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 스테레오 영상 인식부가 상기 ROI의 중심을 향하는 상태에서 상기 위치 정보 획득부를 통해 상기 대상 객체의 위치 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 기반의 수확 방법
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제18항에 있어서,상기 대상 객체를 수확하는 단계에서, 상기 제어부는, 비주얼 서보(Visual Servo) 제어 방식을 기반으로, 상기 자세 영상을 통해 확인되는 상기 대상 객체의 자세에 근거하여 상기 매니퓰레이터의 3축 방향 이동을 제어함으로써 상기 엔드이펙터가 상기 대상 객체를 수확하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 위치 정보 기반의 수확 방법
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