KR100241088B1 - 전자광학식으로 포착가능한 인식표 및 그 포착을 위한 신호처리방법 - Google Patents

전자광학식으로 포착가능한 인식표 및 그 포착을 위한 신호처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원형외곽선을 갖는 감지표식을 포함하며 전자광학식으로 포착가능한 인식표 및 인식표의 전자광학식 포착방법 및 신호처리방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 인식표는 감지표식은 원형의 외곽선을 가지며, 환형부호의 구성에 맞도록 감지표식의 중심주위에는 여러개의 원형부호요소들이 배치되어 있다. 본 발명에 따른 신호처리방법은 인식표에 해당하는 물체를 디지털 사진기에 의하여 촬영하게 되면, 원형의 감지표식의 외곽선은 사진상에 타원으로 나타난다. 사진 상의 물체가 실질적으로 감지표식에 해당되는 지와 사진상의 물체가 실질적으로 배치규정에 따르는 부호요소에 해당하는 지를 판단하기 위하여 사진상의 타원형물체의 크기와 위치 및 방향이 계산된 후 본래의 원형의 위치 및 크기가 계산된다. 논리적인 판단기준 및 조건에 따라 특정한 감지표식이 발견되면 주위의 정해진 위치에의 부호요소의 존재여부를 밝혀냄으로써 그 감지표식을 위한 인식부호가 계산되어 인식표가 인식된다.

Description

전자광학식으로 포착가능한 인식표 및 그 포착을 위한 신호처리방법
본 발명은 원형 외곽선을 갖는 감지표식을 포함하며 전자광학식으로 포착 가능한 인식표 또는 표적 및 그 인식표 또는 표적의 전자광학식 포착방법 및 신호처리방법에 관한 것이다.
후술되는 본 발명에 따른 인식표 또는 표적은 적용 예로서, 공작기계 측정, 토목건축물 또는 기계부품의 구조변형 측정 등에 응용되는 사진측량법에 의한 3차원 공간측정에 있어서의 표적으로 사용될 수 있다. 이와 같은 측정에 있어서 측정대상물은, 때에 따라 여러 사진기에 의하여, 다양한 방향과 거리에서 촬영되어야 하며 측정대상물 상의 모든 측정대상점들은 사진측량법에 의한 3차원 측정이 가능하도록 적어도 2장 이상의 사진 내에 맺혀져야 되며 사진 상에 그와 같이 맺힌 점들의 각 해당 측정대상점과의 대응관계가 명확하게 이루어져야 한다.
논문 ″Industrial Photogrammetry: New Developments and Recent Applications″ (발표자 : C. S. Fraser, Photogrammetric Record Vol. 12, Nr. 68, Oct. 1986, page NOs. 197-217) 에는, 표적 역할을 하는 점 형상의 감지표식들이 사용됨으로써 측정대상물이 전자광학식으로 포착되어 자동적으로 그리고 디지털식으로 측량될 수 있음이 언급되어 있다 (디지털 사진측량법). 그러나, 사용된 감지표식들의 인식, 즉 다양한 촬영조건 하의 여러 장의 사진 내에서의 동일한 측정대상점에 해당하는 점들의 발견 및 대응관계 수립이 어려운 과제로서 설명되었다. 아울러 상기 논문에서는 표적으로서 부호화되지 않은 감지표식의 사용만이 서술되었다.
또한, 본 발명에 따른 인식표 또는 표적은 특히 운송분야 (운반, 이송, 보관, 창고) 에서의 물류인식용 그리고/또는 물류분류용 인식표로써도 사용될 수 있다.
독일 특허공개공보 제 30 10 112 A1 호에는, 레이저 주사법에 의하여 전자사진식으로 감지될 수 있는 감지표식 역할을 하는 환형 링을 구성요소로 포함하며 물건에 부착되는 인식표가 개시되어 있다. 환형 링 내부에는 백색배경 위에 원주방향으로 폭이 변하는 흑색 원호형 조각들의 형태로서, 원궤적을 그리는 레이저광에 의하여 측정될 수 있는, 바코드가 배치되어 있다. 저장되어 있는 부호정보는 레이저광의 원궤적을 따라 변하는 사진상의 명암을 해석함으로써 구해진다. 그러나, 이 방법에 따르는 감지표식의 인식은 그 것의 위치측정오차가 클 경우에는 불가능하다. 또한 레이저광 또는 사진기의 방향과 인식표의 표면법선 방향 사이의 각도차가 클 경우에도 인식표의 사진촬영에 의한 포착 및 처리가 불가능하다.
논문 ″3-D metric vision for engineering construction″ (발표자 : K. W. Wong 등, ISPRS: International Society for Photogrammetry and Remote Sensing, 16th Congress, International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, Vol. 27, Part B5, Commission V, 1988, page NOs. 647-656)에는, 원형 외곽선이 인식표 또는 표적의 감지표식으로써 사용되는 기술이 서술되어 있다. 여기서는 사진상의 원형 물체가 추출된 후 기준 모델원형과 비교되며, 계속되는 신호처리에 의하여 인식된다. 이와 같은 원형 감지표식에는 직선방향으로 측정 해독되는 선형바코드가 부여되어 있다. 사진촬영은 원형 감지표식이 사진 상에 원형으로 맺혀질 수 있도록 감지표식에 대하여 수직에 근사한 방향에서 이루어져야 한다.
논문 ″Digital close-range photogrammetry using artificial targets″ (발표자 : F. A. van den Heuvel 등, ISPRS: International Society for Photogrammetry and Remote Sensing, 17th Congress, International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, Vol. 29, Part B5, Commission V, 1992, page NOs. 222-229)에는, 원판과 그와 중심이 같은 환형 링으로 이루어진 감지표식을 포함하는 인식표가 개시되어 있다. 감지표식의 위치파악은 사진 상에서 중심이 같은 두 개의 원형 물체를 모델비교법 (Template Model Matching) 에 의하여 찾는 것으로 이루어지며, 이는 사진촬영이 감지표식의 표면에 대하여 수직에 근사한 방향에서 이루어져야 됨을 요구한다. 감지표식의 주위에는 감지표식과 중심이 같은 원 위에 환형부호가 배치되어 있다. 부호정보는 원호형 조각의 원주방향으로의 길이에 저장되어 있다. 그러나, 부호정보의 획득은 원주방향의 명암변화를 해석함으로써 이루어지며, 이를 위하여 원의 절반이 부호의 기준위치 설정에 사용되기에 실현 가능한 최대부호길이에 제한이 있다. 또한, 이 방법에는 획득된 부호정보의 오류를 검사할 수 있는 가능성이 제시되어 있지 않다.
예를 들면, 사진측량에 있어서는 인식표 또는 표적의 잘못된 인식이 배제될 수 있으며, 물류분류에 있어서는 분류대상품의 정렬에 대한 요구조건 또는 분류대상품에 부착될 인식표의 위치 및 자세 조정에 대한 요구조건이 최소화될 수 있는, 또한 동시에 촬영방향, -자세 그리고 -거리에 무관하게 전자광학식으로 포착 가능한 인식표 또는 표적의 구현이 해결되어야 할 과제로 제시된다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점 및 과제를 감안하여 안출된 것으로서, 본발명의 목적은 여러장의 사진이 다양한 위치에서 촬영되는 경우 인식표 또는 표적의 인지, 고유번호의 부여 그리고 짝짓기를 자동화할 수 있으며 일반적인 운반에 관련된 활동인 이동, 보관의 경웨는 대상물품의 고유번호의 부여 및 인식을 자동화할 수 있는 전자광학식으로 포착가능한 인식표 또는 표적을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 축적, 회전 및 촬영위치에 관계없이 인식되고 그에 따른 인식을 위한 센서, 분류대상체의 정렬 및 주변조건의 설정이 전혀 요구되지 않는 전자광학식으로 포착가능한 인식표 또는 표적을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 인식표를 전자광학식으로 포착하고 신호를 처리할 수 있는 전자광학식 신호처리방법을 제공함에 있다.
도1a 내지 도1e는 본 발명에 따른 인식표 또는 표적의 5가지 실시예들을 나타내는 도면,
도1f는 도1a의 실시예가 상이하게 부호화된 여러 개의 인식표 또는 표적을 나타내는 도면,
도2a는 5개의 타원계수를 설명하기 위한 도면,
도2b는 사진 상에 타원으로 맺힌 인식표 또는 표적을 나타내는 도면,
도2c는 본래의 형태로 복원된 도2b의 인식표 또는 표적을 나타내는 도면,
도3는 본 발명에 따른 신호처리방법를 설명하는 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2: 감지표식,점표식 4: 원형부호요소,부호점
X, Y: 사용된 사진기의 사진좌표계
x, y: 타원중심으로 평행이동된 좌표계 X, Y
x', y':타원중심 X0,Y0을중심으로 타원의 회전각 α만큼 회전한 좌표계 x, y
x″, y″: 원근투시현상에 따른 변형이 수정 및 복원된 좌표계 x', y'
X0, Y0: 좌표계 X, Y에서의 타원중심좌표값
a, b: 타원의 장반경 및 단반경
α: 타원의 회전각
Xc, Yc: 좌표계 X, Y에서의 원형 부호점의 좌표값
x″c, y″c: 좌표계 x″, y″에서의 원형 부호점의 좌표값
θ', θ: 원형 부호점의 타원을 중심으로 하는, 좌표계 x, y와 x″, y″에서의 회전각위치
r: 원형 부호점의 점표식 중심으로부터의 거리
kr1,2, kp1,2: 원형 부호점의 추출검사용상수
이와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 인식표 또는 표적은 원형 감지표식과 원형 감지표식의 중심 주위에 환형부호의 구성에 맞도록 배치되어 있는 원형의 부호요소로 이루어져 있다.
인식표 또는 표적에는 부호요소가 배치될 수 있는 위치가 미리 정해져 있으며 부호정보는 이들 위치에의 부호요소 존재여부를 해석함으로써 얻어진다.
원형 감지표식은 환형 링의 형태로써 구현될 수 있으나 원판으로써 구현됨이 주변배경 속에서 명암대비에 의한 구별능력이 향상될 수 있기에 상대적인 장점을 보유한다.
부호요소는 환형 링 또는 원판 형태의 감지표식 내부에 배치되거나 환형 링 또는 원판 형태의 감지표식 주위에 배치될 수 있다.
본 발명의 특별한 장점을 보이는 실시예로서, 인식표 또는 표적이 밀집되게 구성되어 단위 면적당 더 많은 수의 부호요소가 배치될 수 있도록, 부호요소는 감지표식에 비하여 상대적으로 작은 크기를 갖는다. 본 발명의 이와 같은 실시예는 감지표식과 부호요소의 추출 및 처리 그리고 부호의 해석에 있어서 데이터처리속도를 향상시킨다.
부호요소는 감지표식의 중심 주위의 한 개 또는 여러 개의 동심원 위에 배치될 수 있다. 이에 따라 부호요소의 배치위치가 감지표식 주위에 별 형태로써 분포될 수 있으며 결과적으로 부호요소의 배치위치 사이의 회전각위치의 각도간격이 ,예컨데, 5도 내지 15도 까지 작아질 수 있다.
다른 측정방법이 적용될 수 있도록 감지표식의 중심에는 한 개의 점표식 또는 한 개의 십자표식이 추가적으로 존재할 수 있다.
해결되어야 할 과제는 신호처리방법에 의하여 해결된다. 본 발명에 따른 신호처리방법은, 측정대상물체가 사진기에 대하여 경사진 자세를 갖는 상태에서 촬영되어도 문제해결에 무방한 장점을 갖고 있다. 이와 같은 촬영조건에서 원형 감지표식의 외곽선은 사진 상에 타원으로 나타난다. 사진 상의 물체가 실질적으로 감지표식에 해당하는지와, 사진 상의 물체가 실질적으로 배치규정에 따르는 부호요소에 해당하는지를 판단하기 위하여 사진 상의 타원형 물체의 크기와 위치 및 방향이 계산된 후 본래의 원형의 위치 및 크기가 계산된다. 논리적인 판단기준 및 조건에 따라 사진 상의 이와 같은 타원형 물체가 실질적으로 추출하고자 하는 감지표식에 해당하는지와 사진 상의 타원 주위의 물체가 부호요소에 해당하는지 또는 단순히 무시되어야 할 주변물체에 해당하는지를 판단할 수 있다. 일단 특정한 감지표식이 발견되면 주위의 정해진 위치에의 부호요소 존재여부를 밝혀 냄으로써 그 감지표식을 위한 인식부호가 계산되며 결과적으로 인식표 또는 표적의 고유번호가 인식되게 된다.
이하, 본 발명에 따른 인식표 또는 표적 및 사진상의 그러한 인식표 또는 표적의 발견 및 인식에 필요한 본 발명에 따른 신호처리방법의 실시예를 첨부한 도면을 참고로하여 상세히 설명한다.
도1a 내지 도1e는 인식표 또는 표적의 5가지 다양한 실시예를 나타낸다. 이들은 모두 한 개의 원판 형태의 감지표식(이하, ″점표식(2)″이라고도 칭함) 과 점표식(2) 주위의 여러 곳에 배치된 원형 부호요소(이하, ″부호점(4)″이라고도 칭함) 로 이루어져 있다. 부호점(4)의 개수에 따라 도1a 내지 도1e에 해당하는 부호길이는 각각 12비트, 16비트, 24비트, 36비트 그리고 54비트가 된다. 도1a의 실시예에 따르는 부호점(4)들은 점표식의 중심 주위의 동심원 상에 30도 회전각 간격으로 나누어진 위치에 배치되어 있다. 별 형태의 배치를 갖는, 도1b에서는 22.5도, 도1c와 도1d에서는 각각 15도 와 10도의 배치각 간격이 적용되었다. 즉 이와 같은 실시예서는 부호점(4)의 배치가능 각위치가 균일하게 분포되어 있다. 도1e에 따르는 실시예에서는 부호점(4)들이 3개의 독립적인 동심원 위에 각각 30도, 20도 그리고 15도 배치각 간격을 가지며 배치되어 있다. 이 경우 3가지의 배치형태는 해당하는 동심원의 반지름에 의하여 구분되며, 이들 각각에 해당하는 부호는 후에 합쳐짐으로써 하나의 부호길이가 길어진 인식부호를 형성하게 된다. 도1a 내지 도1e에 도시된 실시예들은 예시에 불과하며 더 이상의 다양한 실시예도 가능하다.
도1f에서는 도1a에 따르는 실시예에 포함되는 상이하게 부호화된 여러 개의 인식표 또는 표적이 각각의 고유번호와 함께 제시되어 있다. 점표식(2)에 비하여 상대적으로 작은 부호점(4)들의 존재여부는 인식표 또는 표적의 해독에 이용된다.
점표식(2)은 원근투시현상에 따라 촬영장치에 의하여 촬영되며 촬영된 사진 상에서는 타원형으로 나타난다 (도2 참조). 화상처리기법이 적용되어 사진 상의 명암에 의하여 구분 가능한 모든 물체의 외곽선이 추출되고 그 외곽선의 좌표값이 계산된다. 사진 상에 타원형으로 나타나는 점표식(2)의 크기와 위치 및 방향 그리고 해당 부호점(4)의 배치를 해석함으로써 계속되는 계산과정에서 인식표 또는 표적의 해당부호가 즉 인식표 또는 표적의 고유번호가 축적, 회전 그리고 촬영위치에 무관하게 구해지게 된다.
이상과 같은 구성을 갖는 인식표 또는 표적의 신호처리방법을 도2a 내지 도2c를 이용하여 설명하명 다음과 같다. 외곽선추출 알고리즘에 의하여 사진 상의 물체가 추출되고 그 물체의 면적과 외곽선길이가 계산된다. 이 때 사진기의 X-축, Y-축 사이의 확대비차가 고려된다. 외곽선길이와 면적을 이용하여 사진 상의 모든 물체에 대하여 아래의 식에 따리 형태인수를 계산한다.
[수학식 1]
원형물체에 대하여 형태인수는 1의 값을 가지며 그 외의 물체에 대하여는 1 이상의 값을 갖는다. 예를 들면, 2인 경계치 이상의 형태인수를 갖는 물체는 주변물체로 간주되거나 또는 적어도 감지표식(2)에 해당되지 않는 물체로 간주되어 이 후로는 부호점(4)에만 해당하는 사진 상의 물체로 취급된다. 또 다른 배제조건 또는 구별조건은, 인식표 또는 표적의 기하적 구성조건과 촬영조건에 따라 미리 정해지는, 감지표식(2)의 외곽선길이에 대한 최소최대조건이다. 이와 같은 방법에 따라, 사진 상에 타원으로 맺히며 사진 상에서 원형에 해당하는 1에 접근하는 형태인수를 가지며 또한 사진 상에서 주어진 범위 내의 크기를 갖는 물체만이 감지표식(2)에 해당하는 물체로 식별된다. 이와 같은 방법에 따라 사진 상의 타원형 물체가 식별되고, 이와 같이 식별된 타원형 물체가 감지표식(2)에 해당 가능한 것으로 판단될 경우에만 계속되는 인식표 또는 표적의 발견 및 인식을 위한 조건 및 시험의 대상이 된다. 사진 상의 물체가 감지표식(2)으로 간주되기에는 너무 큰 외곽선길이를 갖거나 부호점으로 간주되기에는 너무 작은 외곽선길이를 가질 경우 또는 사진 상의 물체가 감지표식으로 간주되기에는 너무 작은 외곽선길이를 가짐과 동시에 부호점(4)으로 간주되기에는 너무 큰 외곽선길이를 가질 경우에는 사진 상의 이 물체는 감지표식의 사진 상에 맺힌 상도 아니고 동시에 부호점의 사진 상에 맺힌 상도 아닌 것으로 간주되어 처리대상 물체목록에서 완전히 제거된다.
타원은 도2a에 표현된 바와 같이 5가지의 계수, 즉 중심좌표 X0, Y0, 장반경 a, 단반경 b 그리고 회전각 a로 정의될 수 있다. 이들 계수는 보통 외곽선좌표를 사용하는 타원계산법에 의하거나 0차, 1차 그리고 2차 면적모멘트를 이용하여 계산될 수 있다. 감지표식(2)으로 식별 간주된 사진 상의 모든 물체에 대하여는 5개의 타원계수가 계산되며 사진 상의 그 외의 다른 물체에 대하여는 간단히 무게중심법을 이용하여 그 중심좌표 Xc, Yc만이 계산된다.
원형의 물체가 사진 상에는 타원형으로 맺힌다는 사실과 사진 상의 타원형 물체에 대하여 계산된 상기 5개의 타원계수를 이용하면 이 원형의 물체와 사진기 사이의 상대적 방향이 결정될 수 있다. 이 결과에 따라 점표식(2) 주위의 다른 물체의 배치도 결정될 수 있으며 이들 배치를 검사함으로써 점표식(2)의 주위에 배치되어 있는 다른 물체들이 실질적으로 인식표 또는 표적에 속하는 부호점(4)에 해당하는지를 판단할 수 있다. 이를 위하여, 도2a 내지 도2c에 나타낸 바와 같은 좌표변환이 적용된다. 먼저 사진기 좌표계 X, Y에 대하여 각도 a만큼 회전하였고 좌표축이 사진 상의 타원형 물체의 장반경, 단반경과 일치하며 그 좌표원점은 사진 상의 타원형 물체의 타원중심과 일치하는 좌표계 x', y'를 설정할 수 있다 (도2a, 도2b 참조). 다음으로 사진 상의 타원형 물체가 원형으로 변환될 수 있도록 x', y'중 한 좌표축을 따라 x', y'좌표계를 신장시키면 좌표계 x″, y″를 설정할 수 있다 (도2c 참조).
점표식(2)의 중심에 대한 부호점(4)의 거리 r과 회전각 θ는 사진기의 축간확대비차를 고려하여 다음과 같이 계산할 수 있다 (도2a 내지 도2c 참조).
[수학식 2]
[수학식 3]
[수학식 4]
[수학식 5]
여기서 함수 atan2(y, x) 는 y/x를 인수로 갖는 삼각함수 tan의 역함수를 뜻한다. 사용된 사진기의 축간확대비차가 없거나 무시될 경우에는 s를 1로 대치한다. 특정 인식표 또는 표적에 속하는 부호점(4)은 좌표계 x″, y″ 상에서 그 특정 인식표 또는 표적을 중심으로 하는 환형 링 구역 내에 위치하여야 한다.
[수학식 6]
이 외로 부호점(4)의 외곽선길이와 점표식(2)의 외곽선길이 사이의 비율에는 최대최소조건이 적용된다.
[수학식 7]
조건식 (6)과 (7)에 의한 조건은 사진의 확대축소에 불변이다. 네 개의 상수 kr1, kr2, kp1그리고 kp2는 사진측정 및 처리에 있어서의 오차를 고려하여 인식표 또는 표적의 기하적 구성조건에 따라 정해진다. 배치가능 부호점(4)의 수를 증가시키기 위하여 부호점(4)이 점표식(2)의 주위에 여러 겹으로 배치될 경우 (도1b 내지 도1d 참조), kr2는 적당히 큰 값을 갖는다.
식 (2) 내지 식 (5) 그리고 조건식 (6)과 (7)에 의하여 점표식(2)의 주위의 모든 해당 부호점(4)이 발견 및 배치되며, 부호점(4)의 점표식(2)을 중심으로 하는 회전각위치가 계산된다. 점표식(2) 주위의 부호점(4)의 발견 및 배치에는 앞에서 부호점으로 분류된 사진 상의 물체뿐만 아니라 점표식으로 분류된 사진 상의 물체도 검사 및 계산 대상에 포함시킨다.
발견된 부호점(4)들의 회전각위치를 미리 정해진 값에 맞추어 이산화하면 환형부호가 구해진다. 환형부호는 선형부호와 동일하되, 그 인식부호 값은 부호의 회전에 무관하다는 특징을 추가적으로 갖고 있다. 그러나 환형부호는 같은 부호 길이로 선형부호에 비하여 작은 수의 인식번호 조합만이 가능하다.
환형부호내의 1의 개수는 최대최소조건과 패러티조건을 만족시켜야 한다. 그 외로 인식표 또는 표적이 다른 물체에 의하여 가려졌는지의 여부를 판단하기 위한 미리 주어진 1의 특정형태의 배열이 환형부호 내에서 적어도 한 개 이상 발견되어야 한다. 상술한 조건들을 모두 만족할 경우 검사된 인식표 또는 표적은 유효한 것으로 인정된다. 앞서 점표식(2)으로 추정되어 선별된 사진 상의 모든 물체에 대하여 이와 같은 유효성 검사를 반복 적용한다.
인식표 또는 표적의 고유번호는 환형부호의 해석에 의하여 구해진다. 이의 해석은 기존하는 여러 가지 표준에 따를 수 있다. 다만 해석결과는, 사진촬영 위치 및 방향, 또는 인식표 또는 표적의 회전에 무관하게 인식표 또는 표적의 고유번호가 구해질 수 있도록 환형부호의 회전에 불변이어야 한다.
부호의 조합가능한 번호 수는 부호길이에 따라 결정된다. 조건식 (6)에 따라 구현할 수 있는 최대부호길이는 점표식(2) 주위의 부호점(4)의 회전각위치 측정분해능과 측정정확도에 의하여 한정되어 있다 (도1a 내지 도1d 참조). 서로 다른 상수쌍 kr1, kr2를 갖는 여러 개의 조건식 (6)이 동시에 적용될 경우, 즉 하나의 점표식(2)의 주위에 서로 다른 여러 층의 환형 링 구역에 부호점(4)들이 배치될 경우 구현가능한 최대부호길이는 증가될 수 있다 (도1e 참조).
최종결과로서 점표식(2)의 중심좌표 X0,Y0과 인식된 고유번호가 적용용도에 따라 사용된다.
촬영에 사용된 사진기의 축간확대비차는 외곽선 추출 및 외곽선 좌표계산 시에 적용될 수 있다. 즉 외곽선의 모든 X-축 좌표값을 s로 나눌 수 있으며, 이에 따라 이 후로 진행되는 모든 계산에서의 사진기의 축간확대비차에 대한 반복적인 고려가 불필요하다. 다만 이 경우 X0,Y0대신 s*X0,Y0이 최종결과로서 고유번호와 함께 적용용도에 따라 사용된다.
사진 상의 하나의 특정 인식표 또는 표적에 관계된 모든 화상처리, 유효성 검사 그리고 인식과정은, 일단 이 특정 인식표 또는 표적에 속하는 감지표식(2)에 대한 5개의 타원계수가 계산된 후에는, 이 감지표식(2)과 그에 속하는 부호점들에 해당하는 사진 상의 모든 물체를 내부에 포함하며 5개의 타원계수와 상수 kr1, kr2, kp1그리고 kp2에 의하여 크기가 결정되는 작은 사진창 내에서만 이루어질 수 있다. 이 작은 사진창을 위한 최적화된 화상처리기법에 의하여 사진 상의 물체는 더욱 적절히 조절된 조건 하에서 처리될 수 있으며 이에 따라 이 특정한 인식표 또는 표적에 대한 처리 및 인식 결과의 신뢰도 및 정확도가 향상될 수 있다. 당연히 이와 같은 지역적 화상처리, 유효성 검사 그리고 인식과정을 사진 상의 모든 인식표 또는 표적에 적용함으로써 총결과의 신뢰도 및 정확도를 향상시킬 수 있다. 주변물체에 의한 인식표 또는 표적의 가려짐 여부를 판단하기 위한 용도의, 미리 정해진 회전각위치에의 부호점(4)의 배치는 가능한 외곽의 배치가능 위치에 주어져야 한다. 이에 따라 인식표 또는 표적의 가려짐 여부의 판단이 더욱 목적에 부합되게 행해질 수 있다.
이상에서 설명된 내용에 따르는 요소들은 ,예컨데, 물류분류에서의 인식표로 그리고/또는 사진측량에 의한 측정물의 처리에서의 표적으로도 사용될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자광학식으로 포착가능한 인식표 및 그 포착을 위한 신호처리방법은 기하학적으로 원으로만으로 구성되어 있어 제작 및 해석에 있어서 최대한의 장점을 보장한다. 즉, 제작에 있어서는 가능한 저렴한 방법, 예를 들면, 드릴링, 선반작업만이 필요하며, 화상처리에 있어서는 높은 신뢰도와 정확도를 제공한다. 그리고, 종래기술에 따른 한 장 또는 여러장의 사진내에서 다수의 표적판이 존재할 경우 그들을 추출인식하고 상호 연계시키는 어려운 문제점들이 해결되며, 물류처리에 있어서도 축적, 회전 및 촬영위치에 관계없이 인식될 수 있으므로 인식을 위한 센서의 자세정렬, 물품의 자세조정 및 촬영조건의 조정이 불필요하게 된다.

Claims (23)

  1. 원형의 외곽선을 갖는 감지표식(2)을 포함하며 환형부호의 구성에 맞도록 감지표식(2)의 중심 주위에 배치된 여러 개의 원형 부호요소(4)들을 특징으로 하는 전자광학식으로 포착 가능한 인식표 .
  2. 제 1항에 있어서, 감지표식이 원판 형태의 점표식(2)으로 이루어지는 전자광학식으로 포착 가능한 인식표
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 부호요소(4)들이 감지표식(2)의 주변에 배치되는 전자광학식으로 포착가능한 인식표
  4. 제 3항에 있어서, 부호요소(4)들이 원판 형태의 부호점(4)들로 이루어지는 전자광학식으로 포착 가능한 인식표
  5. 제 4항에 있어서, 부호점(4)이 점표식(2)보다 작은 크기를 갖는 전자광학식으로 포착 가능한 인식표.
  6. 제 5항에 있어서, 부호점(4)들이 감지표식(2)과 중심이 같은 여러 개의 동심원 위에 배치되는 전자광학식으로 포착 가능한 인식표
  7. 제 1항 또는 제 6항에 있어서, 중심에 추가적인 점표식 또는 십자표식을 갖는 감지표식(2)을 포함하는 전자광학식으로 포착 가능한 인식표.
  8. 인식표에 해당하는 물체가 디지털 사진기에 의하여 촬영되고, 원형의 외곽선을 갖는 감지표식(2)을 포함하며 환형부호 구성에 맞도록 감지표식의 중심 주위의 정해진 회전각위치에 배치된 부호요소(4)를 포함하는 인식표를 전자광학식으로 포착하고 신호처리하기 위한 방법으로서,
    명암대비에 근거하는 디지털 화상처리를 통하여 구별 가능한 사진 상의 모든 물체들의 외곽선의 좌표값을 계산하는 단계와;.
    디지털 사진 상의 타원형 물체를 인식하는 단계와;
    사진 상의 타원형 물체의 크기, 위치 및 방향을 계산하는 단계와;
    디지털 사진 상의 타원형 물체 주위의 다른 물체의 배치상태를 계산하는 단계와;
    타원형 물체 주위의 다른 물체의 배치상태가 주어진 조건 또는 규정을 만족하는가와, 주어진 조건 또는 규정을 만족한 타원형 물체가 감지표식(2)으로 인정될 것인가와, 타원형 물체 주위의 다른 물체들이 부호요소(4)들로써 인정될 것인가에 대한 검사하고 확인하는 단계와;.
    감지표식의 중심 주위의 주어진 회전각위치에의 부호요소의 존재여부를 계산하고 확인하는 단계와;.
    감지표식 주위에의 부호요소들의 본래의 배치를 근거로 하는 인식표의 인식부호 또는 고유번호를 계산하는 단계로 이루어진 신호처리방법.
  9. 제 8항에 있어서, 사진 상의 모든 물체에 대하여 외곽선길이와 면적의 관계인 형태인수가 계산되고 미리 주어진 크기 이하의 형태인수를 갖는 물체만이 타원형 물체로 구별 인정되는 신호처리방법.
  10. 제 9항에 있어서, 타원형물체를 구별하기 위하여 추가적으로 검사대상 물체의 외곽선길이에 최대최소조건을 적용하는 신호처리방법.
  11. 제 8항 내지 제 10항중 어느 한 항에 있어서, 사진 상의 타원형 물체의 크기, 위치 및 방향을 정함에 있어 타원계수를 계산하며 사진 상의 타원형 물체가 원형으로 변환될 수 있도록 좌표변환을 수행하는 신호처리방법.
  12. 제 11항에 있어서, 좌표변환의 첫 번째 단계에서는 타원의 장단반경 축을 그 좌표축으로 하는 좌표계가 설정되고 두 번째 단계에서는 상기 첫 번셉 단계에서 설정된 좌표계가 타원의 한 축을 따라 신장되는 좌표변환을 수행하는 신호처리방법
  13. 제 12항에 있어서, 5개의 타원계수, 중심좌표 X0, Y0, 장반경 a, 단반경 b 그리고 회전각 A를 사진 상의 타원형 물체의 크기, 위치 및 방향의 결정에 사용하는 신호처리방법
  14. 제 13항에 있어서, 외곽선 좌표값을 사용하는 타원계산법에 의하여 타원계수를 계산하는 신호처리방법.
  15. 제 13항에 있어서, 제 0차, 제 1차 그리고 제 2차 면적모멘트를 이용하여 타원계수를 계산하는 신호처리방법
  16. 제 8항 및 제 9항과 제 12항 내지 제 15항중 어느 한 항에 있어서, 타원형 물체 주변에 다른 물체의 본래의 배치를 결정하거나 감지표식 주변에 부호요소의 본래의 배치를 결정함에 있어 중심좌표가 계산되어 사용되는 신호처리방법.
  17. 제 16항에 있어서, 부호요소의 중심좌표가 무게중심법에 의하여 계산되는 신호처리방법.
  18. 제 8항 또는 제 17항에 있어서, 부호요소의 감지표식 주변에의 본래의 배치를 결정함에 있어 부호요소의 감지표식 중심에 대한 거리 r과 회전각 θ가 계산되는 신호처리방법.
  19. 제 18항에 있어서, 부호요소의 추출 및 인식에 있어서 조건식 (6) 또는/그리고 조건식 (7)이 적용되는 신호처리방법
  20. 제 8항 또는 제 19항에 있어서, 부호정보는 회전각 θ를 미리 정해진 회전각위치에 맞추어 이산화시켜 구하는 신호처리방법.
  21. 제 8항에 있어서, 인식표의 위치좌표로서 타원의 계산된 중심좌표가 적용되는 신호처리방법.
  22. 제 8항에 있어서, 감지표식으로 선별분류된 사진 상의 물체에 대한 화상 및 신호 처리는 각각의 감지표식에 대한 타원계수가 계산된 후에는 감지표식을 그 중심에 위치시키며 감지표식과 감지표식에 속하는 모든 부호요소들이 포함될 수 있는 크기를 갖는 사진 내의 작은 사진창 내에서 실행되는 신호처리방법.
  23. 제 22항에 있어서, 사진창의 크기는 5개의 타원계수 전부 또는 그 중의 일부와 조건식 (6)과 조건식 (7)에 적용되는 상수 kr1, kr2, kp1그리고 kp2의 전부 또는 그 중의 일부가 이용되어 결정되는 신호처리방법.
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