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이동 로봇에 설치되는 이동 로봇의 위치 추정 시스템으로서,이동 로봇 주변 객체를 촬영하여 이미지를 출력하는 영상 획득부;상기 영상 획득부로부터 입력된 이미지에서 객체 형상을 추출하는 영상 처리부;객체들의 3차원 도면 정보를 저장하는 3D 도면 저장부;상기 이동 로봇의 주행 정보를 제공하는 주행 정보 관리부;상기 영상 처리부로부터 입력된 객체 형상과 일치하는 3차원 도면 정보를 조사하여 상기 영상 획득부에서 촬영된 객체를 식별하고, 상기 이동 로봇으로부터 식별된 객체의 거리와 방향을 계산하여 식별된 객체의 상태 정보를 출력하는 객체 식별부; 상기 주행 정보를 상태 추정 모델에 적용하여 상기 이동 로봇 및 등록된 객체의 위치 및 자세를 포함하는 상태 변수를 추정하는 상태 추정부; 및상기 객체 식별부로부터 입력된 객체의 상태 정보가 이미 등록된 객체와 동일한 경우, 상기 객체 식별부로부터 입력된 상태 정보를 이용하여 상기 상태 변수를 업데이트하는 상태 변수 업데이트부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 위치 추정 시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 상태 변수 업데이트부는상기 객체 식별부로부터 입력된 상태 정보가 최초로 식별된 객체에 관한 경우에는, 상기 최초로 식별된 객체의 상태 정보를 상기 상태 변수에 등록하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 위치 추정 시스템
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제 2 항에 있어서, 상기 영상 처리부는 상기 이미지에서 객체의 특징 점 또는 특징 선을 추출하여 객체 형상을 추출하고,상기 객체 식별부는 상기 3D 도면 저장부에 저장된 3차원 도면 데이터에 따라서 구현되는 3차원 객체의 외곽선을 확대, 축소, 및 회전시켜, 상기 객체 형상과 일치하는 3차원 객체를 식별하고, 확대 및 축소 비율에 따라서 이동 로봇과 촬영된 객체간의 거리를 측정하고, 이미지 상의 객체의 위치에 따라서 객체의 방향을 측정하며, 상기 상태 추정부로부터 입력된 이동 로봇의 위치 및 방향에 기초하여 상기 측정된 거리 및 방향을 이용하여 상기 객체의 위치 및 방향을 측정하며, 상기 객체의 위치 및 방향을 포함하는 상태 정보를 상기 상태 변수 업데이트부로 출력하여 상기 객체를 등록하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 위치 추정 시스템
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제 3 항에 있어서, 상기 상태 추정부는 확장 칼만 필터를 이용하여 상기 이동 로봇 및 등록된 객체들의 상태를 추정하고,상기 상태 변수 업데이트부는 상기 객체 식별부에서 식별된 객체가 이미 등록된 객체인 경우에, 상기 객체 식별부에서 측정된 객체의 상태 정보를 이용하여 상기 상태 변수 및 오차 공분산 행렬에 대해서 관측 업데이트를 수행하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 위치 추정 시스템
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(a) 객체들에 대한 3차원 도면 정보들을 저장하고 초기 상태를 설정하는 단계;(b) 이동 로봇 및 등록된 객체들에 대한 상태(위치 및 방향)를 추정하고, 이동 로봇이 주행을 하면서 주변을 촬영하여 영상을 획득하며, 획득한 이미지에서 객체 형상을 추출하는 단계;(c) 상기 (b) 단계에서 추출된 객체 형상과 상기 3차원 도면 정보들을 비교하여 촬영된 객체를 식별하고, 이동 로봇의 상태 정보(위치 및 방향)에 기초하여, 객체의 위치 및 방향을 측정하는 단계;(d) 상기 객체의 위치 및 방향(객체 정보)를, 상태 변수에 포함된 기존 등록 객체들의 상태 정보(위치 및 방향)와 비교하여, 상기 (c) 단계에서 식별된 객체가 신규 객체인지 여부를 확인하는 단계; 및(e) 상기 (c) 단계에서 식별된 객체가 이미 상태 변수에 등록된 객체인 경우에, 상기 객체 정보를 이용하여 상기 상태 변수를 업데이트하고, 상기 (b) 단계부터 다시 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 위치 추정 방법
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제 5 항에 있어서,(f) 상기 (c) 단계에서 식별된 객체가 최초로 식별된 객체인 경우에, 상기 최초로 식별된 객체의 상태 정보를 상기 상태 변수에 등록하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 위치 추정 방법
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제 6 항에 있어서, 상기 (b) 단계는, 상기 이미지에서 객체의 특징 점 또는 특징 선을 추출하여 객체 형상을 추출하고,상기 (c) 단계는, 3차원 도면 정보에 따라서 구현되는 3차원 객체의 외곽선을 확대, 축소, 및 회전시켜, 상기 객체 형상과 일치하는 3차원 객체를 식별하고, 확대 및 축소 비율에 따라서 이동 로봇과 촬영된 객체간의 거리를 측정하고, 이미지 상의 객체의 위치에 따라서 객체의 방향을 측정하며, 이동 로봇의 상태 정보(위치 및 방향)에 기초하여 상기 측정된 거리 및 방향을 이용하여 상기 객체의 위치 및 방향을 측정하며, 상기 객체의 위치 및 방향을 포함하는 객체 정보를 상기 상태 변수에 등록하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 위치 추정 방법
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제 7 항에 있어서, 상기 (b) 단계는 확장 칼만 필터를 이용하여 상기 이동 로봇 및 등록된 객체들의 상태를 추정하고,상기 (e) 단계는 상기 측정된 객체의 상태 정보를 이용하여 상기 상태 변수 및 오차 공분산 행렬에 대해서 관측 업데이트를 수행하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 위치 추정 방법
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