위치 추정 장치 및 방법
APPARATUS AND METHOD FOR LOCALIZATION
특허 요약
본 발명의 일 실시 예에 따른 위치 추정 장치는 영상의 코드 중심점을 탐지하는 중심점 탐지부, QR 코드의 절대 좌표에 따라 항공기의 좌표를 추정하는 추정부 및 항공기의 좌표를 포함하는 항공기 위치 정보를 출력하는 출력부를 포함한다.
청구항
번호청구항
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영상의 코드 중심점을 탐지하는 중심점 탐지부;QR 코드의 절대 좌표에 따라 항공기의 좌표를 추정하는 추정부; 및상기 항공기의 좌표를 포함하는 항공기 위치 정보를 출력하는 출력부를 포함하되,상기 중심점 탐지부는,상기 영상을 그레이 스케일 영상으로 변환 및 이진화하고,상기 영상 내 모든 윤곽선을 검출하고 윤곽선의 크기가 가장 큰 최대 영역을 검출하고,상기 최대 영역을 이진화하고,상기 최대 영역의 무게 중심 및 코너를 검출하고,상기 무게 중심을 기준으로 각 코너를 순서화하고,상기 순서화된 코너를 이용하여 교차되는 대각선을 검출하고,상기 대각선의 교차점을 상기 코드 중심점으로 산출하고,상기 추정부는,상기 코드 중심점과 카메라 중심점 간 거리가 미리 지정된 수치 이하인 경우, 초점거리, 실제 QR코드 한 변의 길이, 상기 영상 속 QR코드 한 변의 길이를 통해 상기 항공기의 높이 좌표를 추정하고,상기 절대 좌표에 따라 항공기의 평면 좌표를 추정하고,상기 코드 중심점과 카메라 중심점 간 거리가 미리 지정된 수치를 초과하는 경우,상기 절대 좌표와, 상기 절대 좌표와 항공기 간의 X축 및 Y축 오차 거리를 고려하여 항공기의 평면 좌표를 추정하고,영상 내 QR 코드의 중심점과 코너 간의 거리, 실제 QR 코드의 중심점과 코너 간 거리 및 상기 카메라의 초점 거리를 통해 상기 QR 코드와 상기 항공기 간의 Z축 거리를 산출하고, 해당 Z축 거리를 항공기의 높이 좌표로 추정하고,상기 X축 및 Y축 오차 거리는상기 절대 좌표로부터 무인항공기까지의 평면 거리(C'A', C'B')로(수학식 3)ZUAV:F=O'A':OAC'B'=O'A'= ZUAV * OA/F(수학식 4)ZUAV:F=A'C':ACA'C'= ZUAV * AC/F에 따라 산출하고.상기 O'는 실제 QR코드의 중심점(C')에서 영상 내 QR코드의 중심점(C)과 카메라 렌즈가 위치하고 있는 지점(G)을 이은 선분이 실제 QR코드의 중심점이 위치해 있는 평면에 수직하는 지점이고,상기 A' 및 B'는 실제 QR코드의 중심점(C')에서 O'을 기준으로 만들어지는 좌표계로 내린 수직선이 만나는 위치이고,상기 절대 좌표를 기준으로 하는 상대 좌표계 상 항공기의 위치가 4사분면인 경우, (C'A', C'B')의 부호는 (+, -)이고, 3사분면이면, (C'A', C'B')의 부호는 (-, -)이고, 2사분면이면, (C'A', C'B')의 부호는 (-, +)이고, 1사분면이면, (C'A', C'B')의 부호는 (+, +)인 위치 추정 장치.

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위치 추정 장치가 항공기의 위치를 추정하는 방법에 있어서,영상의 코드 중심점을 탐지하는 단계;QR 코드의 절대 좌표에 따라 항공기의 좌표를 추정하는 단계; 및상기 항공기의 좌표를 포함하는 항공기 위치 정보를 출력하는 단계;를 포함하되,상기 영상의 코드 중심점을 탐지하는 단계는,상기 영상을 그레이 스케일 영상으로 변환 및 이진화하는 단계;상기 영상 내 모든 윤곽선을 검출하고 윤곽선의 크기가 가장 큰 최대 영역을 검출하는 단계;상기 최대 영역을 이진화하는 단계;상기 최대 영역의 무게 중심 및 코너를 검출하는 단계;상기 무게 중심을 기준으로 각 코너를 순서화하는 단계;상기 순서화된 코너를 이용하여 교차되는 대각선을 검출하는 단계; 및상기 대각선의 교차점을 상기 코드 중심점으로 산출하는 단계를 포함하고,상기 QR 코드의 절대 좌표에 따라 항공기의 좌표를 추정하는 단계는,상기 코드 중심점과 카메라 중심점 간 거리가 미리 지정된 수치 이하인 경우, 초점거리, 실제 QR코드 한 변의 길이, 상기 영상 속 QR코드 한 변의 길이를 통해 상기 항공기의 높이 좌표를 추정하는 단계; 및상기 절대 좌표에 따라 항공기의 평면 좌표를 추정하는 단계를 포함하고,상기 코드 중심점과 카메라 중심점 간 거리가 미리 지정된 수치를 초과하는 경우, 상기 절대 좌표와, 상기 절대 좌표와 항공기 간의 X축 및 Y축 오차 거리를 고려하여 항공기의 평면 좌표를 추정하는 단계; 및영상 내 QR 코드의 중심점과 코너 간의 거리, 실제 QR 코드의 중심점과 코너 간 거리 및 상기 카메라의 초점 거리를 통해 상기 QR 코드와 상기 항공기 간의 Z축 거리를 산출하고, 해당 Z축 거리를 항공기의 높이 좌표로 추정하는 단계를 포함하고,상기 X축 및 Y축 오차 거리는상기 절대 좌표로부터 무인항공기까지의 평면 거리(C'A', C'B')로(수학식 3)ZUAV:F=O'A':OAC'B'=O'A'= ZUAV * OA/F(수학식 4)ZUAV:F=A'C':ACA'C'= ZUAV * AC/F에 따라 산출하고.상기 O'는 실제 QR코드의 중심점(C')에서 영상 내 QR코드의 중심점(C)과 카메라 렌즈가 위치하고 있는 지점(G)을 이은 선분이 실제 QR코드의 중심점이 위치해 있는 평면에 수직하는 지점이고,상기 A' 및 B'는 실제 QR코드의 중심점(C')에서 O'을 기준으로 만들어지는 좌표계로 내린 수직선이 만나는 위치들이고,상기 절대 좌표를 기준으로 하는 상대 좌표계 상 항공기의 위치가 4사분면인 경우, (C'A', C'B')의 부호는 (+, -)이고, 3사분면이면, (C'A', C'B')의 부호는 (-, -)이고, 2사분면이면, (C'A', C'B')의 부호는 (-, +)이고, 1사분면이면, (C'A', C'B')의 부호는 (+, +)인 것을 특징으로 하는 위치 추정 방법.

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제5 항의 위치 추정 방법을 실행하고 컴퓨터가 판독 가능한 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램.