점 전하 척력 모델을 이용한 포인트 클라우드 재추출 장치 및 방법
APPARATUS AND METHOD FOR RE-SAMPLING OF POINT CLOUD USING POINT CHARGE REPULSION FORCE MODEL
특허 요약
본 개시는 점 전하 척력 모델을 이용한 포인트 클라우드 재추출 장치 및 방법에 관한 것으로, 3차원 객체에 대한 초기 포인트 클라우드(point cloud)를 구성하는 각 포인트를 소정의 점 전하로 모델링하고, 각 포인트에 인가되는 척력에 기초하여 각 포인트를 이동시키고, 각 포인트의 이동에 따라 포인트 클라우드를 재추출할 수 있다.
청구항
번호청구항
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3차원 객체에 대한 초기 포인트 클라우드(point cloud)를 획득하는 획득부; 및초기 포인트 클라우드를 구성하는 각 포인트를 부피 없이 소정의 동일한 전하량을 갖는 점 전하로 모델링하고, 각 포인트에 인가되는 척력에 기초하여 각 포인트를 이동시키고, 각 포인트의 이동에 따라 포인트 클라우드를 재추출하는 데이터 처리부;를 포함하는 점 전하 척력 모델을 이용한 포인트 클라우드 재추출 장치.

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제 1 항에 있어서,상기 데이터 처리부는,상기 모델링 전에 초기 포인트 클라우드를 구성하는 각 포인트의 속도를 0으로 초기화하는 점 전하 척력 모델을 이용한 포인트 클라우드 재추출 장치.

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제 1 항에 있어서,상기 데이터 처리부는,k-최근접 이웃 알고리즘(k-Nearest Neighbor algorithm)에 기초하여, 각 포인트별로 K 개의 이웃 포인트를 선택하는 점 전하 척력 모델을 이용한 포인트 클라우드 재추출 장치.

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제 3 항에 있어서,상기 데이터 처리부는,각 포인트별로 선택된 K 개의 이웃 포인트에서 인가되는 척력에 기초하여 각 포인트에 인가되는 척력을 산출하는 점 전하 척력 모델을 이용한 포인트 클라우드 재추출 장치.

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제 4 항에 있어서,상기 데이터 처리부는,각 포인트별로 선택된 K 개의 이웃 포인트에 대하여 주성분 분석(principle component analysis; PCA)를 수행하여 각 포인트별 지역 평면(local planar)을 추정하고, 각 포인트별로 선택된 K 개의 이웃 포인트를 지역 평면으로 사영(projection)하여 척력을 산출하는 점 전하 척력 모델을 이용한 포인트 클라우드 재추출 장치.

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제 5 항에 있어서,상기 데이터 처리부는,산출된 척력을 지역 평면으로 사영하는 점 전하 척력 모델을 이용한 포인트 클라우드 재추출 장치.

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제 6 항에 있어서,상기 데이터 처리부는,지역 평면으로 사영된 척력에 기초하여 각 포인트를 이동시키는 점 전하 척력 모델을 이용한 포인트 클라우드 재추출 장치.

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제 7 항에 있어서,상기 데이터 처리부는,이동된 각 포인트별로 k-최근접 이웃 알고리즘에 기초하여 초기 포인트 클라우드에서 K 개의 이웃 포인트를 선택하고, 선택된 K 개의 이웃 포인트에 대하여 주성분 분석를 수행하여 이동된 각 포인트별 지역 평면을 추정하고, 이동된 각 포인트를 이동된 각 포인트별 지역 평면으로 재사영한 이후, 포인트 클라우드를 재추출하는 점 전하 척력 모델을 이용한 포인트 클라우드 재추출 장치.

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3차원 객체에 대한 초기 포인트 클라우드(point cloud)를 획득하는 단계;초기 포인트 클라우드를 구성하는 각 포인트를 부피 없이 소정의 동일한 전하량을 갖는 점 전하로 모델링하는 단계;각 포인트에 인가되는 척력에 기초하여 각 포인트를 이동시키는 단계; 및각 포인트의 이동에 따라 포인트 클라우드를 재추출하는 단계;를 포함하는 점 전하 척력 모델을 이용한 포인트 클라우드 재추출 방법.

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제 9 항에 있어서,상기 모델링하는 단계 전에, 초기 포인트 클라우드를 구성하는 각 포인트의 속도를 0으로 초기화하는 단계;를 더 포함하는 점 전하 척력 모델을 이용한 포인트 클라우드 재추출 방법.

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제 9 항에 있어서,상기 각 포인트를 이동시키는 단계는,k-최근접 이웃 알고리즘(k-Nearest Neighbor algorithm)에 기초하여, 각 포인트별로 K 개의 이웃 포인트를 선택하는 점 전하 척력 모델을 이용한 포인트 클라우드 재추출 방법.

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제 11 항에 있어서,상기 각 포인트를 이동시키는 단계는,각 포인트별로 선택된 K 개의 이웃 포인트에서 인가되는 척력에 기초하여 각 포인트에 인가되는 척력을 산출하는 점 전하 척력 모델을 이용한 포인트 클라우드 재추출 방법.

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제 12 항에 있어서,상기 각 포인트를 이동시키는 단계는,각 포인트별로 선택된 K 개의 이웃 포인트에 대하여 주성분 분석(principle component analysis; PCA)를 수행하여 각 포인트별 지역 평면(local planar)을 추정하고, 각 포인트별로 선택된 K 개의 이웃 포인트를 지역 평면으로 사영(projection)하여 척력을 산출하는 점 전하 척력 모델을 이용한 포인트 클라우드 재추출 방법.

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제 13 항에 있어서,상기 각 포인트를 이동시키는 단계는,산출된 척력을 지역 평면으로 사영하는 점 전하 척력 모델을 이용한 포인트 클라우드 재추출 방법.

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제 14 항에 있어서,상기 각 포인트를 이동시키는 단계는,지역 평면으로 사영된 척력에 기초하여 각 포인트를 이동시키는 점 전하 척력 모델을 이용한 포인트 클라우드 재추출 방법.

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제 15 항에 있어서,상기 각 포인트를 이동시키는 단계는,이동된 각 포인트별로 k-최근접 이웃 알고리즘에 기초하여 초기 포인트 클라우드에서 K 개의 이웃 포인트를 선택하고, 선택된 K 개의 이웃 포인트에 대하여 주성분 분석를 수행하여 이동된 각 포인트별 지역 평면을 추정하고, 이동된 각 포인트를 이동된 각 포인트별 지역 평면으로 재사영하고,상기 포인트 클라우드를 재추출하는 단계는,재사영 결과에 기초하여 포인트 클라우드를 재추출하는 점 전하 척력 모델을 이용한 포인트 클라우드 재추출 방법.