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옵티컬 트래킹 시스템 및 옵티컬 트래킹 시스템의 마커부 자세 및 위치 산출방법(OPTICAL TRACKING SYSTEM AND METHOD OF CALCULATING ORIENTATION AND LOCATION OF MARKER PART OF OPTICAL TRACKING SYSTEM)

  • 기술번호 : KST2015228785
  • 담당센터 : 대구기술혁신센터
  • 전화번호 : 053-550-1450
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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 옵티컬 트래킹 시스템은 마커부, 결상부 및 처리부를 포함한다. 마커부는 특정정보를 갖는 패턴 및 제1 렌즈를 포함한다. 제1 및 제2 결상부는 각각 제2 렌즈 및 제3 렌즈와 제1 및 제2 결상유닛을 포함한다. 처리부는 패턴의 패턴면 상의 좌표와 패턴의 제1 이미지 상의 제1 픽셀좌표 사이의 제1 좌표변환식 및 제1 픽셀좌표와 패턴의 제2 이미지 상의 제2 픽셀좌표 사이의 회전변환을 포함하는 패턴의 패턴면 상의 좌표와 패턴의 제2 이미지 상의 제2 픽셀좌표 사이의 제2 좌표변환식으로부터 마커부의 자세를 결정하고, 결정된 마커부의 자세를 이용하여 마커부를 트래킹한다. 이에 따라, 보다 단순하고 용이한 방법으로 정확하게 마커부를 트래킹할 수 있다.
Int. CL G06T 7/20 (2017.01.01)
CPC G06T 7/20(2013.01)
출원번호/일자 1020140065178 (2014.05.29)
출원인 주식회사 고영테크놀러지, 경북대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1613418-0000 (2016.04.12)
공개번호/일자 10-2015-0138501 (2015.12.10) 문서열기
공고번호/일자 (20160421) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 발송처리완료
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2014.05.29)
심사청구항수 13

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 주식회사 고영테크놀러지 대한민국 서울특별시 금천구
2 경북대학교 산학협력단 대한민국 대구광역시 북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이현기 대한민국 대구광역시 수성구
2 채유성 대한민국 대구광역시 중구
3 김민영 대한민국 대구광역시 수성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김봉섭 대한민국 서울특별시 중구 정동길 **-**, **층 (정동, 정동빌딩)(김.장법률사무소)
2 장덕순 대한민국 서울특별시 종로구 사직로*길 **, *층 (내자동)(김.장 법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 주식회사 고영테크놀러지 서울특별시 금천구
2 경북대학교 산학협력단 대구광역시 북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2014.05.29 수리 (Accepted) 1-1-2014-0510925-67
2 [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Agent] Report on Agent (Representative)		 2015.06.02 수리 (Accepted) 1-1-2015-0530577-74
3 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2015.06.15 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2015-0574657-48
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2015.07.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0505554-95
5 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2015.09.25 수리 (Accepted) 1-1-2015-0939377-75
6 등록결정서
Decision to grant		 2016.01.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0047767-26
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.03.26 수리 (Accepted) 4-1-2018-5051994-32
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.08.30 수리 (Accepted) 4-1-2018-5176338-54
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.11 수리 (Accepted) 4-1-2020-5129868-08
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.23 수리 (Accepted) 4-1-2020-5136893-04
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
특정정보를 갖는 패턴(pattern) 및 상기 패턴으로부터 이격되어 배치되며 제1 초점거리를 갖는 제1 렌즈를 포함하는 마커(marker)부;제2 초점거리를 갖는 제2 렌즈 및 상기 제2 렌즈로부터 이격되어 배치되며 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈에 의하여 상기 패턴의 제1 이미지가 결상되는 제1 결상유닛을 포함하는 제1 결상부;제3 초점거리를 갖는 제3 렌즈 및 상기 제3 렌즈로부터 이격되어 배치되며 상기 제1 렌즈와 상기 제3 렌즈에 의하여 상기 패턴의 제2 이미지가 결상되는 제2 결상유닛을 포함하는 제2 결상부; 및상기 패턴의 패턴면 상의 좌표와 상기 패턴의 제1 이미지 상의 제1 픽셀좌표 사이의 제1 좌표변환식 및 상기 제1 픽셀좌표와 상기 패턴의 제2 이미지 상의 제2 픽셀좌표 사이의 회전변환을 포함하는 상기 패턴의 패턴면 상의 좌표와 상기 패턴의 제2 이미지 상의 제2 픽셀좌표 사이의 제2 좌표변환식으로부터 상기 마커부의 자세를 결정하여, 상기 마커부를 트래킹하는 처리부를 포함하는 옵티컬 트래킹 시스템
2 2
제1항에 있어서, 상기 처리부는, 상기 패턴의 패턴면 상의 좌표에 해당하는 제1 좌표를 상기 마커부의 상기 제1 렌즈에 대한 3차원적 좌표에 해당하는 제2 좌표로 변환하는 제1 변환행렬, 상기 제2 좌표의 상기 제2 렌즈에 대한 3차원적 좌표에 해당하는 제3 좌표를 상기 제1 결상부의 상기 패턴의 제1 이미지 상의 제1 픽셀좌표에 해당하는 제4 좌표로 변환하는 제2 변환행렬, 상기 패턴의 패턴면 상의 좌표에 해당하는 제5 좌표를 상기 마커부의 상기 제1 렌즈에 대한 3차원적 좌표에 해당하는 제6 좌표로 변환하는 상기 제1 변환행렬과 동일한 제3 변환행렬, 및 상기 제6 좌표의 상기 제3 렌즈에 대한 3차원적 좌표에 해당하는 제7 좌표를 상기 제2 결상부의 상기 패턴의 제2 이미지 상의 제2 픽셀좌표에 해당하는 제8 좌표로 변환하는 제4 변환행렬을 획득하고,상기 제1 좌표변환식은 상기 제1 변환행렬 및 상기 제2 변환행렬을 포함하여 상기 제1 좌표를 상기 제4 좌표로 변환하도록 정의되고, 상기 제2 좌표변환식은 상기 제3 변환행렬 및 상기 제4 변환행렬을 포함하여 상기 제5 좌표를 상기 제8 좌표로 변환하도록 정의되며,상기 처리부는 상기 제1 및 제2 좌표변환식들로부터 상기 제1 결상부에 대한 상기 마커부의 자세를 정의하는 제1 자세정의행렬을 획득하는 것을 특징으로 하는 옵티컬 트래킹 시스템
3 3
제2항에 있어서, 상기 제1 좌표변환식은 하기 수학식에 의하여 정의되고,((lu,lv)는 상기 제1 좌표, (lu',lv')는 상기 제4 좌표, [C]는 상기 제1 변환행렬, [Al]은 상기 제2 변환행렬, [RL]은 상기 제1 자세정의행렬, s는 비례상수)상기 제2 좌표변환식은 하기 수학식에 의하여 정의되는 것을 특징으로 하는 옵티컬 트래킹 시스템
4 4
제3항에 있어서, 상기 제1 변환행렬 및 상기 제3 변환행렬은 하기 수학식에 의하여 정의되고,((uc,vc)는 상기 패턴의 중심의 좌표, fb는 상기 제1 초점거리)상기 제2 및 제4 변환행렬은 하기 수학식에 의하여 정의되는 것을 특징으로 하는 옵티컬 트래킹 시스템
5 5
제4항에 있어서, 상기 처리부는,적어도 3개 이상의 촬영 이미지로부터 uc, vc 및 fb의 캘리브레이션 값을 획득함으로써 상기 제1 변환행렬 및 상기 제3 변환행렬을 획득하고,상기 획득된 데이터를 이용하여 fc, pw, ph의 캘리브레이션 값을 획득함으로써 상기 제2 변환행렬 및 상기 제4 변환행렬을 획득하는 것을 특징으로 하는 옵티컬 트래킹 시스템
6 6
제3항에 있어서, 상기 처리부는,상기 제1 좌표와 상기 제4 좌표에 대한 복수의 데이터 및 상기 제5 좌표와 상기 제8 좌표에 대한 복수의 데이터를 획득하고, 상기 획득된 복수의 데이터가 적용된 하기 수학식에 의하여 상기 제1 자세정의행렬을 획득하는 것을 특징으로 하는 옵티컬 트래킹 시스템
7 7
제3항에 있어서, 상기 처리부는,상기 제2 좌표와 상기 제4 좌표에 관한 제3 좌표변환식 및 상기 제6 좌표와 상기 제8 좌표에 관한 제4 좌표변환식으로부터 상기 마커부의 위치를 결정하고, 결정된 상기 마커부의 위치를 이용하여 상기 마커부를 트래킹하는 것을 특징으로 하는 옵티컬 트래킹 시스템
8 8
제7항에 있어서, 상기 제3 좌표변환식은 하기 수학식에 의하여 정의되고,((u'1,v'1)은 상기 제4 좌표, (X,Y,Z)는 상기 제2 좌표, [AL]은 상기 제2 변환행렬, [I]는 3x3형태의 항등행렬(identity matrix), [0]은 3x1 형태의 영행렬, s는 비례상수)상기 제4 좌표변환식은 하기 수학식에 의하여 정의되는 것을 특징으로 하는 옵티컬 트래킹 시스템
9 9
제8항에 있어서, 상기 처리부는,상기 제1 및 제2 결상유닛에서 각각 촬영된 상기 패턴의 시야범위의 중심인 제1 중심좌표 및 제2 중심좌표를 획득하고,상기 획득된 중심좌표들을 이용하여 상기 제1 결상부 및 상기 제2 결상부 사이의 위치변환행렬을 캘리브레이션하며, 상기 캘리브레이션된 위치변환행렬을 이용하여 상기 마커부의 위치를 획득하는 것을 특징으로 하는 옵티컬 트래킹 시스템
10 10
제9항에 있어서, 상기 처리부는,상기 마커부를 적어도 2개 이상의 위치에서 측정하여 환산계수를 획득하고,상기 획득된 환산계수를 상기 획득된 중심좌표들과 함께 이용하여 상기 제1 결상부 및 상기 제2 결상부 사이의 상기 위치변환행렬을 캘리브레이션하는 것을 특징으로 하는 옵티컬 트래킹 시스템
11 11
특정정보를 갖는 패턴(pattern) 및 상기 패턴으로부터 이격되어 배치되며 제1 초점거리를 갖는 제1 렌즈를 포함하는 마커(marker)부, 제2 초점거리를 갖는 제2 렌즈 및 상기 제2 렌즈로부터 이격되어 배치되며 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈에 의하여 상기 패턴의 제1 이미지가 결상되는 제1 결상유닛을 포함하는 제1 결상부, 및 제3 초점거리를 갖는 제3 렌즈 및 상기 제3 렌즈로부터 이격되어 배치되며 상기 제1 렌즈와 상기 제3 렌즈에 의하여 상기 패턴의 제2 이미지가 결상되는 제2 결상유닛을 포함하여, 상기 마커부를 트래킹하도록 상기 마커부의 자세를 산출하기 위한 옵티컬 트래킹 시스템의 마커부 자세 및 위치 산출방법에 있어서,상기 패턴의 패턴면 상의 좌표에 해당하는 제1 좌표를 상기 마커부의 상기 제1 렌즈에 대한 3차원적 좌표에 해당하는 제2 좌표로 변환하는 제1 변환행렬, 상기 제2 좌표의 상기 제2 렌즈에 대한 3차원적 좌표에 해당하는 제3 좌표를 상기 제1 결상부의 상기 패턴의 제1 이미지 상의 제1 픽셀좌표에 해당하는 제4 좌표로 변환하는 제2 변환행렬, 상기 패턴의 상기 패턴면 상의 좌표에 해당하는 제5 좌표를 상기 마커부의 상기 제1 렌즈에 대한 3차원적 좌표에 해당하는 제6 좌표로 변환하는 상기 제1 변환행렬과 동일한 제3 변환행렬, 및 상기 제6 좌표의 상기 제3 렌즈에 대한 3차원적 좌표에 해당하는 제7 좌표를 상기 제2 결상부의 상기 패턴의 제2 이미지 상의 제2 픽셀좌표에 해당하는 제8 좌표로 변환하는 제4 변환행렬을 획득하는 단계; 및상기 제1 변환행렬 및 상기 제2 변환행렬을 포함하며, 상기 제1 좌표를 상기 제4 좌표로 변환하는 제1 좌표변환식 및 상기 제3 변환행렬 및 상기 제4 변환행렬을 포함하며, 상기 제5 좌표를 상기 제8 좌표로 변환하는 제2 좌표변환식으로부터 상기 마커부의 자세를 정의하는 자세정의행렬을 획득하는 단계를 포함하는 옵티컬 트래킹 시스템의 마커부 자세 및 위치 산출방법
12 12
제11항에 있어서, 상기 제1 및 제2 결상유닛에서 각각 촬영된 상기 패턴의 시야범위의 중심인 제1 중심좌표 및 제2 중심좌표를 획득하는 단계;상기 획득된 중심좌표들을 이용하여 상기 제1 결상부 및 상기 제2 결상부 사이의 위치변환행렬을 캘리브레이션하는 단계; 및 상기 캘리브레이션된 위치변환행렬을 이용하여 상기 마커부의 위치를 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 옵티컬 트래킹 시스템의 마커부 자세 및 위치 산출방법
13 13
제12항에 있어서,상기 위치변환행렬을 캘리브레이션하는 단계 이전에, 상기 마커부를 적어도 2개 이상의 위치에서 측정하여 환산계수를 획득하는 단계를 더 포함하고,위치변환행렬을 캘리브레이션하는 단계에서, 상기 획득된 환산계수를 상기 획득된 중심좌표들과 함께 이용하여 상기 제1 결상부 및 상기 제2 결상부 사이의 상기 위치변환행렬을 캘리브레이션하는 것을 특징으로 하는 옵티컬 트래킹 시스템의 마커부 자세 및 위치 산출방법
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