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오브젝트의 공간 정보 추정 방법에 있어서,상기 오브젝트에 대한 영상을 입력 받는 영상 입력 단계;상기 입력된 영상으로부터 추적의 대상이 되는 상기 오브젝트의 특징점 좌표를 획득하는 단계;상기 획득된 특징점 좌표와 미리 설정된 카메라의 파라미터 정보를 이용하여 적어도 3차원상의 정규화된 특징점 좌표를 산출하는 단계; 및상기 3차원상의 정규화된 특징점 좌표를 이용하여 상기 오브젝트의 공간 정보를 추정하는 단계;를 포함하며,상기 오브젝트의 공간 정보를 추정하는 단계는,상기 오브젝트의 공간 정보를 기술하기 위한 위치 정보로서 상태 벡터를 포함하며, 측정 가능한 벡터와 측정 불가능한 벡터를 포함하는 시스템 모델을 정의하는 단계; 및상기 정의된 시스템 모델을 이용하여, 상기 시스템 모델의 미분으로 정의되는 비선형 관측기를 정의하는 단계를 포함하며,상기 비선형 관측기는, 상기 시스템 모델에 있어서, 측정되거나 미리 주어진 변수, 상기 오브젝트 및 카메라의 속도 조건 및 미리 주어지거나 측정되지 않는 변수인 추정 변수에 의하여 정의되는 것을 특징으로 하는 오브젝트의 공간 정보 추정 방법
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제 1항에 있어서, 상기 오브젝트의 공간 정보를 추정하는 단계는,상기 오브젝트의 공간 정보를 기술하기 위한 상태 벡터와 시스템 모델을 정의하고, 상기 시스템 모델을 측정 가능한 벡터와 측정 불가능한 벡터로 구별하여, 상기 측정 불가능한 벡터의 추정으로부터 상기 오브젝트의 공간 정보를 추정하는 것을 특징으로 하는 오브젝트의 공간 정보 추정 방법
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제 1항에 있어서,상기 오브젝트의 공간 정보를 추정하는 단계는,상기 시스템 모델과 그 추정치의 차로 정의되는 관측기 오차를 이용하여 상기 비선형 관측기의 측정 불가능한 벡터를 추정하기 위한 비선형 추정기를 정의하는 단계;상기 비선형 추정기를 이용하여 상기 비선형 관측기의 측정 불가능한 벡터를 추정하는 단계; 및상기 측정 불가능한 벡터의 추정을 이용하여, 미지의 공간 정보를 추정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오브젝트의 공간 정보 추정 방법
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제 3항에 있어서, 상기 시스템 모델에 포함되는 측정 가능한 벡터는 상기 상태 벡터의 제1, 제2 성분 및 주어진 상기 카메라의 속도 벡터의 성분들을 포함하고, 상기 시스템 모델에 포함되는 측정 불가능한 벡터는 상기 상태 벡터의 제3 성분, 상기 오브젝트의 속도 벡터 성분들 및 오브젝트의 거리와 관련된 상태 벡터의 스케일을 조절하는 요소로서 0이 아닌 상수인 스케일 팩터로 표현되는 것을 특징으로 하는 오브젝트의 공간 정보 추정 방법
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제 3항에 있어서, 상기 오브젝트의 시스템 모델은,상기 정규화된 특징점 좌표의 성분을 연산한 것을 구성 성분으로 포함하는 상기 상태 벡터에 대한 미분을 포함하고, 상기 상태 벡터의 구성 성분, 상기 오브젝트의 속도, 상기 카메라의 속도 및 오브젝트의 거리와 관련된 상태 벡터의 스케일을 조절하는 요소로서 0이 아닌 상수인 스케일 팩터로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 오브젝트의 공간 정보 추정 방법
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제 3항에 있어서,상기 비선형 추정기는 상기 비선형 관측기에 포함되는 측정 불가능한 벡터의 미분이며, 상기 비선형 관측기에 포함되는 측정 불가능한 벡터와, 상기 관측기 오차를 이용하여 상기 측정 불가능한 벡터를 추정하도록 정의되는 것을 특징으로 하는 오브젝트의 공간 정보 추정 방법
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제 1항에 있어서,상기 공간 정보는 상기 오브젝트의 위치, 모션, 거리 및 속도 정보로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 오브젝트의 공간 정보 추정 방법
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제 1항에 있어서,상기 3차원상의 정규화된 특징점 좌표를 산출하는 단계는,상기 카메라의 파라미터 정보에 의하여 정의되는 상기 카메라의 고유 교정 행렬과 상기 특징점의 좌표를 연산하여, 상기 3차원상의 정규화된 특징점 좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 오브젝트의 공간 정보 추정 방법
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제 1항에 있어서,상기 특징점 좌표는 상기 오브젝트가 속한 영상 공간에서 특징점의 벡터와 관련되는 화소의 좌표이고, 상기 특징점의 정규화된 3차원 공간 좌표는 상기 카메라의 위치를 원점으로 하는 3차원 공간 좌표계에 있어서 한 축이 카메라의 촬영 방향으로 설정되고, 상기 설정된 촬영 방향을 기준으로 정규화된 좌표인 것을 특징으로 하는 오브젝트의 공간 정보 추정 방법
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제 3항에 있어서,상기 오브젝트 및 카메라의 속도 조건은 오브젝트 속도 벡터의 일 성분이 0이고, 카메라 속도 벡터의 주어진 일 성분은 0이 아닌 것을 특징으로 하는 오브젝트의 공간 정보 추정 방법
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제 3항에 있어서, 상기 미지의 공간 정보 추정 단계에 있어서, 상기 미지의 공간 정보는 상기 오브젝트의 상태 벡터 및 상기 오브젝트의 속도 벡터이고,상기 추정된 측정 불가능한 벡터를 이용하여 상기 비선형 추정기, 상기 비선형 관측기 및 상기 시스템 모델을 추정하는 시스템 모델 추정 단계;상기 추정된 시스템 모델로부터 오브젝트의 거리와 관련된 상태 벡터의 스케일을 조절하는 요소로서 0이 아닌 상수인 스케일 팩터와 오브젝트 속도를 추정하는 단계; 및상기 추정된 스케일 팩터를 이용하여, 거리 정보와 상태 벡터를 추정하고, 상기 오브젝트의 속도를 추정하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 오브젝트의 공간 정보 추정 방법
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제 3항에 있어서 상기 측정 불가능한 벡터를 추정하는 단계는,시스템 모델과 그 추정치의 차로 정의되는 관측기 오차를 정의하는 단계;상기 관측기 오차를 이용하여 여과된 관측기 오차를 정의하는 단계; 및상기 관측기 오차 및 상기 여과된 관측기 오차를 이용하여 측정 불가능한 벡터의 추정식을 정의하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오브젝트의 공간 정보 추정 방법
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제 1항에 있어서,상기 영상은 미리 설정된 값 또는 함수에 따른 속도 및 각속도로 이동하는 카메라에 의하여 촬영되는 것을 특징으로 하는 오브젝트의 공간 정보 추정 방법
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오브젝트의 공간 정보 추정 장치에 있어서,상기 오브젝트에 대한 영상을 입력 받는 영상 입력부;상기 입력된 영상으로부터 추적의 대상이 되는 상기 오브젝트의 특징점 좌표를 획득하는 특징점 좌표 획득부;상기 획득된 특징점 좌표와 미리 설정된 카메라의 파라미터 정보를 이용하여 적어도 3차원상의 정규화된 특징점 좌표를 산출하는 정규화 좌표 산출부; 및상기 3차원상의 정규화된 특징점 좌표를 이용하여 상기 오브젝트의 공간 정보를 추정하는 공간 정보 추정부;를 포함하며,상기 오브젝트의 공간 정보 추정부는,상기 오브젝트의 공간 정보를 기술하기 위한 위치 정보로서 상태 벡터를 포함하고, 측정 가능한 벡터와 측정 불가능한 벡터를 포함하는 시스템 모델을 정의하는 시스템 모델 정의부;상기 정의된 시스템 모델을 이용하여, 상기 시스템 모델의 미분으로 정의되는 비선형 관측기를 정의하는 비선형 관측기 정의부를 포함하며,상기 비선형 관측기는, 상기 시스템 모델에 있어서, 측정되거나 미리 주어진 변수, 상기 오브젝트 및 카메라의 속도 조건 및 미리 주어지거나 측정되지 않는 변수인 추정 변수에 의하여 정의되는 것을 특징으로 하는 오브젝트의 공간 정보 추정 장치
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제 15항에 있어서,상기 오브젝트의 공간 정보 추정부는,상기 시스템 모델과 관측기 오차를 이용하여 상기 비선형 관측기의 측정 불가능한 벡터를 추정하기 위한 비선형 추정기를 정의하는 비선형 추정기 정의부;상기 비선형 추정기를 이용하여 상기 비선형 관측기의 측정 불가능한 벡터를 추정하는 측정 불가능 벡터 정의부; 및상기 측정 불가능한 벡터의 추정을 이용하여, 미지의 공간 정보를 추정하는 미지의 공간 정보 추정부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 오브젝트의 공간 정보 추정 장치
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제 16항에 있어서,상기 미지의 공간 정보 추정부는,상기 미지의 공간 정보는 상기 오브젝트의 상태 벡터 및 상기 오브젝트의 속도 벡터 이고,상기 추정된 측정 불가능한 벡터를 이용하여 상기 비선형 추정기, 상기 비선형 관측기 및 상기 시스템 모델을 추정하고, 상기 추정된 시스템 모델로부터 오브젝트의 거리와 관련된 상태 벡터의 스케일을 조절하는 요소로서 0이 아닌 상수인 스케일 팩터와 오브젝트 속도를 추정하고, 상기 추정된 스케일 팩터를 이용하여, 거리 정보와 상태 벡터를 추정하고, 오브젝트의 속도 벡터를 추정하는 것을 특징으로 하는 오브젝트의 공간 정보 추정 장치
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제 16 항에 있어서, 상기 비선형 추정기 정의부에 있어서,상기 비선형 추정기는 상기 비선형 관측기에 포함되는 측정 불가능한 벡터의 미분이며, 상기 비선형 관측기에 포함되는 측정 불가능한 벡터, 상기 관측기 오차 및 양의 상수 대각 행렬들을 이용하여 상기 측정 불가능한 벡터를 추정하도록 정의되는 것을 특징으로 하는 오브젝트의 공간 정보 추정 장치
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제 15항에 있어서, 상기 정규화 좌표 산출부는,상기 카메라의 파라미터 정보에 의하여 정의되는 상기 카메라의 고유의 교정 행렬과 상기 특징점의 좌표를 연산하여, 상기 3차원상의 정규화된 특징점 좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 오브젝트의 공간 정보 추정 장치
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제 15항에 있어서,상기 특징점 좌표 획득부는 상기 오브젝트가 속한 영상 공간에서 특징점과 관련되는 화소의 좌표인 특징점 좌표를 획득하고,상기 정규화 좌표 산출부는 상기 카메라의 위치를 원점으로 하는 3차원 공간 좌표계에 있어서 한 축이 카메라의 촬영 방향으로 설정되고 정규화된 좌표인 3차원상의 정규화된 좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 오브젝트의 공간 정보 추정 장치
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