KR100809379B1 - Apparatus for extracting of flat region using triangle region orthogonal vector and method therefor - Google Patents

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Abstract

An apparatus and a method for extracting a planar region by using a triangular region orthogonal vector are provided to extract a planar region in which data are not uniform without being affected by noise. A data input unit(110) receives three-dimensional distance information from a data acquiring unit. A triangular region configuring unit(120) sets particular central coordinates based on the three-dimensional distance information, and extracts three points of each circular arc having a certain radius around the central coordinates. A triangular plane extracting unit(130) configures a triangular planar region based on the positions of the three points and extracts another triangular planar region by rotating three points obtained by uniformly dividing the circumference into three parts. An orthogonal vector extracting unit(140) extracts orthogonal vectors perpendicular to corresponding planes by using three-dimensional coordinates of the three points of each extracted triangular planar region. A directional vector extracting unit(150) extracts a directional vector by normalizing the extracted orthogonal vectors. A planar region extracting unit(160) determines whether the respective circular regions surrounding the central coordinates are plane, and extracts them.

Description

삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출 장치 및 그 방법{Apparatus for extracting of flat region using triangle region orthogonal vector and method therefor}Apparatus for extracting of flat region using triangle region orthogonal vector and method therefor}

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출 장치에 관한 전체 구성도. 1 is an overall configuration diagram of a planar region extraction device using a triangular region orthogonal vector according to an embodiment of the present invention.

도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 스테레오 카메라로부터 취득한 영상(a) 및 이를 바탕으로 한 3차원 거리정보(b)를 나타내는 일예시도. 2 is an exemplary view showing an image (a) obtained from a stereo camera and three-dimensional distance information (b) based thereon, according to an embodiment of the present invention.

도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 중심좌표를 중심으로 하는 원호 상에서 추출된 세 점을 나타내는 일예시도. 3 is an exemplary view showing three points extracted on an arc centered on a center coordinate according to an embodiment of the present invention.

도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 추출된 세 점의 좌표를 바탕으로 구성된 삼각평면 영역을 나타내는 일예시도. Figure 4 is an exemplary view showing a triangular plane region based on the coordinates of the extracted three points in accordance with an embodiment of the present invention.

도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출방법에 관한 전체 흐름도. 5 is a flowchart illustrating a planar region extraction method using a triangular region orthogonal vector according to an embodiment of the present invention.

도 6 은 본 발명의 일실시예에 따른 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출방법에 관한 제 S300 과정의 세부 흐름도. 6 is a detailed flowchart of process S300 relating to a planar region extraction method using a triangular region orthogonal vector according to an embodiment of the present invention.

도 7 은 본 발명의 일실시예에 따른 세 개의 점을 회전시킴으로써 인접한 점 으로 구성된 다른 삼각평면 영역이 구성된 나타내는 일예시도. Figure 7 is an exemplary view showing another triangular plane region consisting of adjacent points by rotating three points according to an embodiment of the present invention.

도 8 은 본 발명의 일실시예에 따른 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출방법에 관한 제 S400 과정의 세부 흐름도. 8 is a detailed flowchart of a process S400 relating to a plane region extraction method using a triangular region orthogonal vector according to an embodiment of the present invention.

도 9 는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출방법을 나타내는 전체 흐름도.9 is an overall flowchart illustrating a plane region extraction method using a triangular region orthogonal vector according to another embodiment of the present invention.

도 10 은 본 발명의 일실시예에 따른 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출방법에 관한 제 S600 과정의 세부 흐름도. 10 is a detailed flowchart of a process S600 relating to a planar region extraction method using a triangular region orthogonal vector according to an embodiment of the present invention.

도 11 은 본 발명의 일실시예에 따른 중심좌표를 중심으로 구성된 서로 다른 반경을 갖는 두 원호를 나타내는 일예시도. 11 is an exemplary view showing two circular arcs having different radii centered on a center coordinate according to an embodiment of the present invention.

도 12 는 본 발명의 일실시예에 따른 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출방법에 관한 제 S700 과정의 세부 흐름도. 12 is a detailed flowchart of a process S700 relating to a planar region extraction method using a triangular region orthogonal vector according to an embodiment of the present invention.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**** Explanation of symbols for the main parts of the drawings **

100: 평면영역 추출 장치 110: 데이터 입력부 100: plane region extraction unit 110: data input unit

120: 삼각영역 구성부 130: 삼각평면 추출부 120: triangular region configuration unit 130: triangular plane extraction unit

140: 직교벡터 추출부 150: 방향벡터 추출부 140: orthogonal vector extractor 150: direction vector extractor

160: 평면영역 추출부 170: 후처리부160: plane region extraction unit 170: post-processing unit

본 발명은 평면영역 추출 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이동로봇 또는 자율 이동체(이하, '이동체')가 3차원 거리정보를 이용하여 평면영역을 고속으로 추출함으로써 이동체의 이동방향 및 특정 영역상에서의 작업 수행을 하도록 하는 삼각평면 영역의 직교벡터를 이용한 평면영역 추출 장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for extracting a planar region, and more particularly, a moving robot or an autonomous vehicle (hereinafter, referred to as a 'moving body') extracts a planar region at high speed by using three-dimensional distance information, and thus, a moving direction and The present invention relates to a planar region extraction device and a method using an orthogonal vector of a triangular plane region to perform work on a specific region.

주지된 바와 같이, 3차원의 미지공간에서 작동하는 이동체는 주행을 하거나 필요한 작업을 위해 3차원 공간을 인식해야 한다. 최근 소형, 저가의 연산장치(computer)의 발전과 함께 빠른 속도로 3차원 공간을 측정하는 센서장치가 연구되고 있으며 실시간으로 3차원 깊이(depth) 정보를 발생시키는 많은 센싱 시스템들이 개발되어 있다. 3차원 측정을 수행하는 센서의 발전과 더불어 센서 측정데이터를 이용하여, 미지공간에서의 주행에 사용하기 위한 방법의 개발 또한 필수적이며 센서 개발과 동시에 연구되어야 하는 분야이다. As is well known, a moving object operating in a three-dimensional unknown space must recognize the three-dimensional space for driving or necessary work. Recently, with the development of small and low-cost computers, sensor devices for measuring three-dimensional space at high speed have been studied, and many sensing systems for generating three-dimensional depth information in real time have been developed. In addition to the development of a sensor that performs three-dimensional measurement, the development of a method for using in the unknown space using the sensor measurement data is also essential and is an area to be studied at the same time as the sensor development.

이동체는 장애물(obstacles)을 인식할 수 있어야 하며, 이동을 위해 검출된 장애물을 피하거나 넘어서서 주행할 수 있어야 한다. 이동체가 넘어지지 않고 미지의 3차원 공간을 주행하기 위해서는 측정된 3차원 깊이 정보(3D depth data)를 이용하여 주행할 방향에서 장애물이 존재하지 않고 넘어지지 않고 이동할 수 있는 평탄한 영역(planar regions)을 찾아내어야 한다. The moving object must be able to recognize obstacles, and must be able to drive over or overcome the detected obstacles for movement. In order to travel in the unknown 3D space without the moving object falling, planar regions that can move without falling without obstacles in the driving direction are measured using measured 3D depth data. You must find it.

이러한 평면공간의 인식은 많은 응용분야를 가질 수 있다. 예를 들면, 실내에서 이동하는 이동체는 주행을 위해 평평한 마루 바닥(floor)을 인식할 수 있어야 한다. 또한 장애물인 벽(wall)을 인식하거나 특정 작업을 위해서는 물건이 놓일 수 있는 테이블(table)이나 책상 면을 인식해야 한다. 주행 중인 이동체에 탑재된 스테레오 카메라 또는 레이저스캔센서에서 측정된 데이터로부터 평면영역 추출을 통해 이동체가 스스로 주행해야 하는 길의 중심위치를 찾을 수도 있다. 또는 휴머노이드타입의 보행로봇이 계단을 올라가기 위해서는 계단 면(평면)을 인식 할 수 있어야 한다.Recognition of such planar space can have many applications. For example, a moving object moving indoors should be able to recognize a flat floor for driving. In addition, it is necessary to recognize walls as obstacles or a table or desk surface on which objects can be placed for a specific task. It is also possible to find the center position of the road on which the moving object must travel by extracting the planar region from the data measured by the stereo camera or the laser scan sensor mounted on the moving object. Or humanoid type walking robot needs to be able to recognize the stair face (plane) in order to go up the stairs.

한편, 3차원 거리정보의 측정은 레이저 스캐너(laser scanner)나 구조화된 조명 패턴(structured lighting pattern) 조사와 같은 능동 센싱(active sensing) 방법, 스테레오 카메라 시스템 등에 의해 획득되는 수동적 방법이 있으며, 3차원 거리데이터인 정확한 레인지 정보(range data)를 얻기 위해 레이저 스캐너나 구조화된 조명을 이용하여 데이터를 획득하는 방법이 주로 사용되어 왔다. On the other hand, the measurement of the three-dimensional distance information is a passive method obtained by an active sensing method, such as a laser scanner or structured lighting pattern irradiation, stereo camera system, etc. In order to obtain accurate range data, which is distance data, a method of acquiring data using a laser scanner or structured lighting has been mainly used.

이러한 방법들은 상대적으로 정확한 레인지 데이터를 제공하나 거리정보를 실시간으로 얻기가 어려워 보행로봇과 같은 이동체에 직접 적용하기가 어려운 문제점이 있었다. 최근, 컴퓨터 처리 용량 및 속도 증가와 저가, 고성능의 스테레오 카메라시스템의 개발과 함께 고속으로 3차원 거리정보를 제공하는 시스템이 상용화되어 판매되고 있으며 레인지 데이터의 질적 수준은 능동적 방법보다 떨어지나 고속으로 거리정보를 제공할 수 있는 장점으로 인해 이동로봇에 적용이 되고 있는 추세이다.Although these methods provide relatively accurate range data, it is difficult to obtain distance information in real time, which makes it difficult to apply them directly to a moving object such as a walking robot. Recently, with the increase of computer processing capacity and speed, the development of low-cost, high-performance stereo camera system, a system that provides 3D distance information at high speed has been commercialized and sold, and the quality of range data is lower than the active method, but the distance information is high speed. Due to the advantage that can provide the trend is being applied to mobile robots.

기존 연구는 주로 레인지데이터를 파라메트릭 방법(parametric methods)을 이용하여 분할(segmentation)하는데 집중되어 왔으며 레인지 데이터를 평 면(planes), 구(spheres), 실린더(cylinders), 원뿔(cones) 등의 큰 카테고리로 분류하고 측정 데이터를 이러한 기본 기하타입에 피팅(fitting)하여 대응되는 파라미터를 구함에 의해 분할을 수행하여 왔다. 이 방법들은 레인지 데이터에 기반하여 정확한 기하 형상들을 분할할 수 있으나 과도한 실행시간의 요구와 정밀한 측정 데이터의 필요성 등으로 인해 실시간 처리가 중요한 로봇과 같은 이동체에 적용하기는 쉽지 않은 문제점을 가진다. Previous research has mainly focused on segmentation of range data using parametric methods, and the range data can be divided into planes, spheres, cylinders, cones, etc. Segmentation has been performed by classifying into large categories and fitting the measurement data to these basic geometries to find the corresponding parameters. These methods can segment accurate geometries based on range data, but they are difficult to apply to moving objects such as robots, where real-time processing is important due to excessive execution time requirements and the need for precise measurement data.

최근, 하프변환(Hough transform)에 기반하여 이동체의 주행을 위해 실시간으로 평면영역을 추출하는 방법이 제안되었고 ASIMO와 같은 2족 보행 이동체에 적용되어 계단주행과 장애물 회피 등에 성공적으로 적용된 사례가 있다. 상기 하프변환은 3차원 공간에서 X-Y-Z 데이터를 원점에서의 수직거리와 평면의 회전각을 나타내는 ρ-θ-φ의 다른 파라미터 공간으로 바꾸어 보팅(voting)하고, 보팅 공간에서 피크(peaks)를 검출함에 의해 대응되는 평면을 추출하는 방법이다. Recently, a method of extracting a planar region in real time for driving a moving object based on a Hough transform has been proposed, and has been applied to a biped walking vehicle such as ASIMO, and has been successfully applied to stairs and obstacle avoidance. The half transform transforms the XYZ data into a different parameter space of ρ-θ-φ representing the vertical distance from the origin and the rotation angle of the plane in three-dimensional space, and detects peaks in the voting space. By means of extracting the corresponding plane.

상술한 방법은 잡음이 많고 복잡한 많은 평면이 존재하는 레인지 데이터에 대해서도 비교적 좋은 결과를 보이나, 보팅을 위한 과도한 메모리 요구와 컴퓨터 처리 속도를 개선하기 위해 많은 부가적인 처리가 필요한 단점을 가지고 있다. Although the above-described method shows relatively good results for range data having a lot of noisy and complicated planes, it has a disadvantage of requiring excessive memory for voting and a lot of additional processing to improve computer processing speed.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 원호의 반경과 세 점의 회전각도를 기 설정하여 새롭게 구성될 세 점의 좌표를 미리 계산함으로써, 연속적으로 추출하는 삼각영역을 고속으로 추출하도록 하는, 삼각영역 직 교벡터를 이용한 평면영역 추출 장치 및 그 방법을 제공함에 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, by calculating the coordinates of the three points to be newly configured by setting the radius of the arc and the rotation angle of the three points in advance, to extract the triangular region continuously extracted at high speed An object of the present invention is to provide a planar region extraction apparatus using the triangular region orthogonal vector, and a method thereof.

그리고, 본 발명은 원호 상의 삼각영역에 대한 정규화한 방향벡터(

Figure 112007008705124-pat00003
)를 추출하여, 원호가 평면위에 존재하는지 판단함으로써, 잡음에 영향을 받지 않고, 데이터가 균일하지 않은 평면영역도 추출하도록 하는, 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출 장치 및 그 방법을 제공함에도 목적이 있다. In addition, the present invention provides a normalized direction vector for a triangular region on an arc (
Figure 112007008705124-pat00003
The present invention also provides an apparatus and method for extracting a planar region using a triangular region orthogonal vector, which extracts a circle and determines whether an arc exists on a plane so as to extract a planar region where the data is not uniform without noise. There is this.

본 발명은 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출 장치에 관한 것으로서, 데이터 취득수단으로부터 3차원 거리정보를 입력받는 데이터 입력부; 상기 3차원 거리정보를 바탕으로 특정 중심좌표를 설정하고, 상기 중심좌표를 둘러싸고 일정한 반경을 갖는 각각의 원호 상의 세 개의 점을 추출하는 삼각영역 구성부; 상기 삼각영역 구성부를 통해 추출된 세 점의 위치를 바탕으로 삼각평면 영역을 구성하되, 원주를 균등하게 세 등분한 세 점을 소정 각도로 회전시킴으로써 또 다른 삼각평면 영역을 추출하는 삼각평면 추출부; 상기 추출된 각각의 삼각평면 영역의 세 점의 3차원 좌표를 이용하여 해당 평면에 수직하는 직교방향 벡터를 추출하는 직교벡터 추출부; 상기 직교벡터 추출부를 통해 추출된 각각의 직교 방향벡터(

Figure 112007008705124-pat00004
)를 정규화한 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00005
)를 추출하는 방향벡터 추출부; 및 상기 중심좌표를 둘러싸는 두 삼각평면 영역의 각도 차이를 보팅함으로써 중심좌표가 평면위에 존재하는지 여부를 판단하고, 판단결과, 보팅 배열 값들이 일정한 값 주위에 분포될 경우, 두 배열의 상관치(correlation value)를 계산함으로써 중심좌표를 둘러싸는 각각의 원 호 영역이 평면인지 여부를 판단하여 추출하는 평면영역 추출부; 를 포함한다. The present invention relates to a plane region extraction apparatus using a triangular region orthogonal vector, comprising: a data input unit for receiving three-dimensional distance information from a data acquisition unit; A triangular region component configured to set specific center coordinates based on the three-dimensional distance information, and extract three points on each arc having a predetermined radius surrounding the center coordinates; A triangular plane extracting unit configured to form a triangular plane area based on the positions of the three points extracted through the triangular area forming unit, and extracting another triangular plane area by rotating three points which are evenly divided in circumference at a predetermined angle; An orthogonal vector extraction unit for extracting an orthogonal vector perpendicular to the plane using three-dimensional coordinates of three points of the extracted triangular plane regions; Each orthogonal direction vector extracted by the orthogonal vector extracting unit (
Figure 112007008705124-pat00004
), The normalized direction vector (
Figure 112007008705124-pat00005
A direction vector extracting unit for extracting; And by voting the angular difference between the two triangular plane regions surrounding the center coordinates to determine whether the center coordinates exist on the plane, and as a result of the determination, if the voting arrangement values are distributed around a constant value, a plane region extraction unit for determining and extracting whether each arc region surrounding the center coordinate is a plane by calculating correlation values); It includes.

구체적으로, 상기 삼각영역 구성부는, 원호의 반경(r)과 세 점의 회전각도(

Figure 112007008705124-pat00006
)를 기 설정함으로써, 새롭게 구성될 삼각영역의 세 점의 좌표를 미리 계산하는 연산모듈(121); 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Specifically, the triangular region component, the radius of the arc (r) and the angle of rotation of three points (
Figure 112007008705124-pat00006
By pre-setting), the calculation module 121 for calculating in advance the coordinates of the three points of the triangular region to be newly configured; It characterized in that it further comprises.

또한, 상기 평면영역 추출부를 통해 취득한 평면영역 데이터를 바탕으로 이동체의 움직임을 수행할 수 있도록 데이터를 가공하는 후처리부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the post-processing unit for processing the data to perform the movement of the moving body based on the planar region data acquired through the planar region extraction unit; It characterized in that it further comprises.

그리고, 상기 데이터 취득수단은, 스테레오 카메라(C) 또는 레이저 스캐닝 센서(R) 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다. The data acquisition means is any one of a stereo camera C and a laser scanning sensor R.

한편, 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출방법에 관한 것으로서, (a) 상기 평면영역 추출 장치가 데이터 취득수단으로부터 3차원 거리정보를 입력받는 과정; (b) 상기 평면영역 추출 장치가 3차원 거리정보를 바탕으로 해당 영상의 특정 중심좌표를 설정하고, 상기 중심좌표를 둘러싸며 일정한 반경을 갖는 원호 상의 세 개의 점을 추출하는 과정; (c) 상기 평면영역 추출 장치가 상기 세 점의 좌표 값을 이용하여 세 점의 공간좌표가 만드는 삼각평면을 추출하고, 상기 삼각평면 영역에 수직한 직교 방향벡터(

Figure 112007008705124-pat00007
)를 추출하고 상기 각각의 직교 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00008
)를 바탕으로, 정규화한 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00009
)를 추출하는 과정; 및 (d) 상기 평면영역 추출 장치가 상기 중심좌표를 둘러싸는 원호에서 추출되는 삼각평면 영역의 각도차이를 보팅함으로써 중심좌표가 평면위에 존재하는지 여부를 판단하여 추출하는 과정; 을 포함한다. On the other hand, the present invention relates to a planar region extraction method using a triangular region orthogonal vector, the method comprising the steps of: (a) the plane region extraction apparatus receives the three-dimensional distance information from the data acquisition means; (b) the plane region extracting apparatus setting a specific center coordinate of the image based on 3D distance information, and extracting three points on an arc having a constant radius surrounding the center coordinate; (c) the planar region extraction apparatus extracts a triangular plane made by the spatial coordinates of the three points using the coordinate values of the three points, and orthogonal direction vector perpendicular to the triangular plane area (
Figure 112007008705124-pat00007
) And each of the orthogonal direction vectors (
Figure 112007008705124-pat00008
), Based on the normalized direction vector (
Figure 112007008705124-pat00009
Extraction); And (d) determining whether or not the central coordinate exists on a plane by voting an angle difference between the triangular plane regions extracted from the circular arc surrounding the central coordinate by the plane region extracting device. It includes.

구체적으로, 상기 (c) 과정은, (c-1) 상기 평면영역 추출 장치가 원호를 균등한 간격으로 삼등분하여, 삼등분한 꼭지점을 세 개의 점으로 하는 삼각평면 영역을 구성하는 단계; (c-2) 상기 평면영역 추출 장치가 상기 세 개의 점을 소정 각도 회전시킴으로써 상기 세 개의 점과 인접한 점으로 구성된 다른 삼각평면 영역을 구성하는 단계; (c-3) 상기 평면영역 추출 장치가 상기 삼각평면 영역 각각에 대해 수직한 직교 방향벡터(

Figure 112007008705124-pat00010
)를 추출하는 단계; 및 (c-4) 상기 평면영역 추출장치가 각각의 직교 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00011
)를 바탕으로, 정규화한 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00012
)을 추출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. Specifically, the step (c), (c-1) the planar region extraction apparatus by dividing the arc into three equal intervals to form a triangular planar region having three vertices of three vertices; (c-2) the plane area extracting device rotating the three points by a predetermined angle to construct another triangular plane area composed of the three points and the adjacent points; (c-3) an orthogonal direction vector perpendicular to each of the triangular plane regions by the plane region extraction device;
Figure 112007008705124-pat00010
Extracting; And (c-4) the planar region extracting device is adapted to each orthogonal direction vector (
Figure 112007008705124-pat00011
), Based on the normalized direction vector (
Figure 112007008705124-pat00012
Extracting; Characterized in that it comprises a.

또한 상기 (d) 과정은, (d-1) 상기 평면영역 추출 장치가 중심좌표를 둘러싸는 원호에서 추출된 두 삼각평면 영역의 각도차를 보팅하여 보팅 배열을 산출하는 단계; (d-2) 상기 평면영역 추출 장치가 산출된 보팅 배열 값이 일정한 값 주위에 분포되는지 여부를 판단하는 단계; 및 (d-3) 상기 (d-2) 단계의 판단결과, 보팅 배열 값들이 일정한 값 주위에 분포될 경우, 상기 평면영역 추출 장치는 상기 중심좌표를 평면위에 있는 점이라 판단하고 추출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the step (d), (d-1) calculating the voting arrangement by voting the angle difference between the two triangular plane region extracted from the circular arc surrounding the central coordinate by the plane region extraction device; (d-2) determining, by the planar region extraction device, whether the calculated voting arrangement value is distributed around a constant value; And (d-3) when the voting arrangement values are distributed around a constant value as a result of the determination in the step (d-2), determining and extracting the center coordinate as a point on the plane; Characterized in that it comprises a.

한편, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출방법에 관한 것으로서, (e) 상기 평면영역 추출 장치가 데이터 취득수단으로부터 3차원 거리정보를 입력받는 과정; (f) 상기 평면영역 추출 장치가 상기 3차원 거리정보를 바탕으로 특정 중심좌표(

Figure 112007008705124-pat00013
)를 설정하고, 상기 중심좌표를 중심으로 반경이 서로 다른 두 원호를 구성하고, 각각의 원호 상에서 취한 세 점으로 삼 각평면을 구성함으로써 상기 삼각평면 영역 각각에 대해 수직한 직교 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00014
)를 추출하고, 상기 각각의 직교 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00015
)를 바탕으로, 정규화한 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00016
)를 추출하는 과정; 및 (g) 상기 평면영역 추출 장치가 상기 중심좌표를 둘러싸는 두 원호에서 추출되는 삼각평면 영역의 각도차이를 보팅함으로써 중심좌표가 평면위에 존재하는지 여부를 판단하고, 두 배열의 상관치(correlation value)를 계산함으로써, 중심좌표를 둘러싸는 각각의 원호 영역이 평면인지 여부를 판단하여 추출하는 과정; 을 포함한다. On the other hand, the present invention relates to a planar region extraction method using a triangular region orthogonal vector according to another embodiment of the present invention, (e) the step of receiving the three-dimensional distance information from the data acquisition means by the planar region extraction device; (f) The planar region extracting device extracts a specific center coordinate based on the three-dimensional distance information.
Figure 112007008705124-pat00013
), Two circular arcs with different radii around the center coordinates, and a triangular plane with three points taken on each circular arc.
Figure 112007008705124-pat00014
), And each orthogonal direction vector (
Figure 112007008705124-pat00015
), Based on the normalized direction vector (
Figure 112007008705124-pat00016
Extraction); And (g) determining whether or not the center coordinate exists on the plane by voting the angular difference between the triangular plane regions extracted from the two circular arcs surrounding the center coordinate by the plane region extracting device, and correlation value of the two arrays. Calculating and extracting each circular arc region surrounding the central coordinate is a plane; It includes.

구체적으로, 상기 (f) 과정은, (f-1) 상기 평면영역 추출 장치가 3차원 거리정보를 바탕으로 영상의 특정 중심좌표를 설정하고, 상기 중심좌표를 중심으로 반경이 서로 다른 두 원호를 구성하여 각각의 원호 상의 세 개의 점을 추출하는 단계; (f-2) 상기 평면영역 추출 장치가 각각의 원호 상에서 취한 세 점으로 삼각평면을 구성하는 단계; (f-3) 상기 평면영역 추출 장치가 상기 삼각평면 영역 각각에 대해 수직한 직교 방향벡터(

Figure 112007008705124-pat00017
)를 추출하는 단계; 및 (f-4) 상기 평면영역 추출 장치가 각각의 직교 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00018
)를 바탕으로, 정규화한 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00019
)를 추출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. Specifically, in the step (f), (f-1) the planar region extraction apparatus sets a specific center coordinate of the image based on three-dimensional distance information, and sets two circular arcs having different radii from the center coordinate. Constructing three points on each arc; (f-2) the triangular plane consisting of three points taken on each arc by the planar region extraction device; (f-3) an orthogonal direction vector perpendicular to each of the triangular plane regions by the plane region extraction device;
Figure 112007008705124-pat00017
Extracting; And (f-4) the planar region extracting device is adapted to each orthogonal direction vector (
Figure 112007008705124-pat00018
), Based on the normalized direction vector (
Figure 112007008705124-pat00019
Extracting; Characterized in that it comprises a.

또한 상기 (g) 과정은, (g-1) 상기 평면영역 추출 장치가 두 원호에서 추출되는 삼각평면 영역의 각도차이를 보팅하여 보팅 배열을 산출하는 단계; (g-2) 상기 평면영역 추출 장치가 산출된 보팅 배열 값이 일정한 값 주위에 분포되는지 여부를 판단하는 단계; (g-3) 상기 (g-2) 단계의 판단결과, 보팅 배열 값들이 일정한 값 주위에 분포될 경우, 상기 평면영역 추출 장치가 상기 중심좌표를 평면위에 있 는 점이라 판단하고 상기 두 배열의 상관치를 계산하는 단계; (g-4) 상기 평면영역 추출 장치가 상기 상관치가 소정 비율 이상인지 여부를 판단하는 단계; 및 (g-5) 상기 (g-4) 단계의 판단결과, 상기 상관치가 소정 비율 이상일 경우 상기 평면영역 추출 장치가 상기 중심좌표를 둘러싸는 원호 영역을 평면으로 판단하여 추출하는 단계; 를 포함한다. In addition, the step (g), (g-1) the step of calculating the voting arrangement by voting the difference in the angle of the triangular plane region extracted from the two circular arcs; (g-2) determining, by the planar region extraction device, whether the calculated voting arrangement value is distributed around a constant value; (g-3) As a result of the determination in the step (g-2), when the voting arrangement values are distributed around a constant value, the planar region extraction device determines that the center coordinate is on the plane and Calculating a correlation value; (g-4) determining whether the correlation value is greater than or equal to a predetermined ratio by the planar region extraction device; And (g-5) when the correlation value is greater than or equal to a predetermined ratio, determining, by the plane region extracting device, a circular arc region surrounding the center coordinates as a plane and extracting the result; It includes.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims are defined in the technical spirit of the present invention on the basis of the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain his invention in the best way. It should be interpreted to mean meanings and concepts. In addition, when it is determined that the detailed description of the known function and its configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, it should be noted that the detailed description is omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

본 발명에 따른 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출 장치 설명에 앞서, 상기 장치는 이동로봇 또는 자율이동체(이하, '이동체')에 탑재되되, 이동체가 취득하는 입력영상을 3차원 평면영역으로 고속 추출하기 위한 장치인 것으로 이해하는 것이 바람직하다. Prior to the description of a planar region extraction apparatus using a triangular region orthogonal vector according to the present invention, the apparatus is mounted on a mobile robot or an autonomous vehicle (hereinafter, referred to as a "mobile body"), and the high-speed input image acquired by the mobile body into a three-dimensional plane region. It is desirable to understand that it is an apparatus for extraction.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출 장치(100)(이하, '평면영역 추출 장치')에 관한 구성도로서, 도시된 바와 같 이 데이터 입력부(110)와, 삼각영역 구성부(120)와, 삼각평면 추출부(130)와, 직교벡터 추출부(140)와, 방향벡터 추출부(150) 및 평면영역 추출부(160)를 포함한다.1 is a block diagram of a planar region extracting apparatus 100 (hereinafter, referred to as a 'planar region extracting apparatus') using a triangular region orthogonal vector according to an embodiment of the present invention, and as illustrated, the data input unit 110. And a triangular region constructing unit 120, a triangular plane extracting unit 130, an orthogonal vector extracting unit 140, a direction vector extracting unit 150, and a planar region extracting unit 160.

데이터 입력부(110)는 스테레오 카메라(C)와 같은 데이터 취득수단으로부터 도 2 의 (a)에 도시된 영상정보를 바탕으로 한 (b)와 같은 3차원 거리정보를 입력받는다. 본 실시예에서, 상기 데이터 취득수단을 스테레오 카메라(C)를 설정하겠으나, 레이저 스캐닝 센서(R)를 이용하여 3차원 거리정보를 입력받는 것도 가능하다.The data input unit 110 receives three-dimensional distance information as shown in (b) based on the image information shown in (a) of FIG. 2 from a data acquisition unit such as the stereo camera (C). In the present embodiment, the data acquisition means is to set the stereo camera (C), it is also possible to receive the three-dimensional distance information using the laser scanning sensor (R).

삼각영역 구성부(120)는 도 3 에 도시된 바와 같이, 3차원 거리정보를 바탕으로 특정 중심좌표(

Figure 112007008705124-pat00020
)를 설정하고, 중심좌표(
Figure 112007008705124-pat00021
)를 둘러싸고 일정한 반경(r)을 갖는 각각의 원호 상의 세 개의 점을 추출한다. As illustrated in FIG. 3, the triangular region construction unit 120 may determine a specific center coordinate based on three-dimensional distance information.
Figure 112007008705124-pat00020
) And the center coordinate (
Figure 112007008705124-pat00021
We extract three points on each arc with a constant radius r.

이때, 중심좌표의 위치 정보와 원호의 반경(r) 정보를 입력받아 세 점의 위치를 추출할 경우, 실행시간에 삼각함수의 호출을 포함하는 많은 연산량이 요구되게 된다. 따라서, 전술한 바와 같이 '연속적으로 추출하는 삼각영역을 고속으로 추출하도록 한다' 라는 특징적인 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 원호의 반경(r)과 세 점의 회전각도(

Figure 112007008705124-pat00022
)를 기 설정함으로써, 새롭게 구성될 삼각영역의 세 점의 좌표를 미리 계산하는 연산모듈(121)을 포함한다. At this time, when extracting the position of the three points by receiving the position information of the center coordinates and the radius (r) information of the arc, a large amount of calculation including the call of the trigonometric function is required at execution time. Therefore, in order to achieve the characteristic object of 'extracting triangular regions continuously extracted at high speed' as described above, in the present invention, the radius r of the arc and the rotation angle of three points (
Figure 112007008705124-pat00022
By setting ()), it includes a calculation module 121 for calculating in advance the coordinates of the three points of the triangular region to be newly configured.

삼각평면 추출부(130)는 도 4 에 도시된 바와 같이 상기 삼각영역 구성부를 통해 추출된 세 점의 좌표를 바탕으로 삼각평면 영역을 구성하되, 원호를 균등하게 세 등분한 세 점을 소정 각도로 회전시킴으로써 또 다른 삼각평면 영역을 추출할 수 있다. 이때, 상기 연산모듈(121)에서 상기 원호의 반경 및 세 점의 회전각도가 미리 계산되어 있는 바, 또 다른 삼각평면 영역을 고속으로 추출할 수 있다. As shown in FIG. 4, the triangular plane extractor 130 configures a triangular plane area based on the coordinates of the three points extracted through the triangular area constitution unit, and three points equally divided into three equally divided arcs at a predetermined angle. By rotating, another triangular plane region can be extracted. At this time, the radius of the arc and the rotation angle of the three points are previously calculated in the calculation module 121, so that another triangular plane region can be extracted at high speed.

직교벡터 추출부(140)는 상기 삼각평면 영역 각각의 세 점의 3차원 좌표를 이용하여 해당 평면에 수직하는 직교방향 벡터(

Figure 112007008705124-pat00023
)를 추출한다. The orthogonal vector extractor 140 uses an orthogonal vector perpendicular to the plane by using three-dimensional coordinates of three points of the triangular plane region.
Figure 112007008705124-pat00023
).

방향벡터 추출부(150)는 중심좌표를 둘러싸는 원호에서 추출된 여러 삼각평면의 방향이 일정한지 판단하는 기능을 수행하는 바, 각각의 직교 방향벡터(

Figure 112007008705124-pat00024
)를 정규화한 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00025
)를 추출한다.The direction vector extractor 150 performs a function of determining whether the directions of the various triangular planes extracted from the circular arc surrounding the central coordinate are constant, and each orthogonal direction vector (
Figure 112007008705124-pat00024
), The normalized direction vector (
Figure 112007008705124-pat00025
).

즉, 원호가 실제 평면에 놓여있다면 각각의 직교 방향벡터(

Figure 112007008705124-pat00026
)는 일정한 평균 값 주위로 작은 값의 편차를 갖는 분포를 나타낼 것이며, 평면이 아니거나 물체의 경계면 또는 곡면상에 놓여있는 원호라면 큰 편차 값을 나타낸다. In other words, if the arc lies on a real plane, each orthogonal direction vector (
Figure 112007008705124-pat00026
) Represents a distribution with a small deviation around a constant mean value, and a large deviation if it is a non-planar or circular arc lying on the boundary or curved surface of the object.

평면영역 추출부(160)는 중심좌표(

Figure 112007008705124-pat00027
)를 둘러싸는 원호에서 추출되는 삼각평면 영역의 각도 차이를 보팅하여 보팅 배열을 산출함으로써, 중심좌표가 평면위에 존재하는지 여부를 판단하고, 배열의 상관치(correlation value)를 계산함으로써, 중심좌표(
Figure 112007008705124-pat00028
)를 둘러싸는 각각의 원호 영역이 평면인지 여부를 판단하여 추출한다. The planar region extraction unit 160 has a center coordinate (
Figure 112007008705124-pat00027
By calculating the voting arrangement by voting the angular differences of the triangular plane regions extracted from the circular arcs surrounding the), it is determined whether the center coordinate exists on the plane, and by calculating the correlation value of the arrangement,
Figure 112007008705124-pat00028
It is determined by extracting whether each circular arc area surrounding (circle) is a plane.

바람직하게, 상기 평면영역 추출 장치(100)는, 상기 평면영역 추출부를 통해 취득한 평면영역 데이터를 이동체의 움직임을 수행할 수 있도록 가공하는 후처리부(170)를 더 포함할 수 있다. Preferably, the planar region extracting apparatus 100 may further include a post-processing unit 170 for processing the planar region data acquired through the planar region extracting unit to perform movement of the moving object.

상술한 구성과 특징적인 기능을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 삼각평면 영역의 직교벡터를 이용한 평면영역 추출 장치를 이용하여 평면영역을 추출하는 방법에 관한 흐름을 살펴보면 다음과 같다. Looking at the flow of a method for extracting a planar region by using a planar region extraction device using an orthogonal vector of a triangular planar region according to an embodiment of the present invention having the above-described configuration and features as follows.

도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출방법을 나타내는 전체 흐름도로서, 도시된 바와 같이 데이터 입력부(110)는 스테레오 카메라(C)로부터 3차원 거리정보 데이터를 입력받는 과정을 수행한다(S100). 5 is a flowchart illustrating a plane region extraction method using a triangular region orthogonal vector according to an embodiment of the present invention. As illustrated, the data input unit 110 inputs 3D distance information data from a stereo camera C. Perform the receiving process (S100).

다음으로, 삼각영역 구성부(120)는 상기 도 3 에 나타낸 바와 같이 3차원 거리정보를 바탕으로 해당 영상의 특정 중심좌표(

Figure 112007008705124-pat00029
)를 설정하고, 중심좌표(
Figure 112007008705124-pat00030
)를 둘러싸며 일정한 반경을 갖는 원호(r) 상의 세 개의 점(
Figure 112007008705124-pat00031
)을 추출하는 과정을 수행한다(S200).Next, as illustrated in FIG. 3, the triangular region configuring unit 120 may determine a specific center coordinate of the corresponding image based on the three-dimensional distance information.
Figure 112007008705124-pat00029
) And the center coordinate (
Figure 112007008705124-pat00030
) Three points on arc r with constant radius (
Figure 112007008705124-pat00031
In step S200, a process of extracting the same is performed.

다음으로, 도 6 을 참조하여 상기 원호 상에 존재하는 세 점(

Figure 112007008705124-pat00032
)의 좌표 값을 이용하여 세 점의 공간좌표가 만드는 삼각평면을 추출하고, 상기 삼각평면 영역에 수직한 방향벡터를 추출하여 상기 각각의 직교 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00033
)를 바탕으로, 정규화한 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00034
)를 추출하는 과정(S300)을 설명하면 다음과 같다. Next, with reference to Figure 6 three points on the arc (
Figure 112007008705124-pat00032
The triangular plane made by the spatial coordinates of three points is extracted by using the coordinate values of, and the direction vector perpendicular to the triangular plane area is extracted to each of the orthogonal direction vectors (
Figure 112007008705124-pat00033
), Based on the normalized direction vector (
Figure 112007008705124-pat00034
Referring to the process of extracting (S300) as follows.

구체적으로, 삼각평면 추출부(130)는 상기 도 4 에 나타낸 바와 같이 원호(r)를 균등한 간격으로 삼등분하여, 삼등분한 꼭지점을 세 개의 점으로 하는 삼각평면 영역을 구성하며(S310), 도 7 에 도시된 바와 같이 상기 세 개의 점을 소정 각도 회전시킴으로써 상기 세 개의 점과 인접한 점으로 구성된 다른 삼각평면 영역을 구성한다(S320). Specifically, the triangular plane extracting unit 130 divides the arc r into three equal parts at equal intervals, as shown in FIG. 4, and constitutes a triangular plane area having three vertices as three points (S310). As shown in FIG. 7, the three points are rotated by a predetermined angle to form another triangular plane region composed of the three points and the adjacent point (S320).

직교벡터 추출부(140)는 상기 삼각평면 영역 각각에 대해 수직한 직교 방향벡터(

Figure 112007008705124-pat00035
)를 추출한다(S330). 이때, 세 개의 좌표점에 의해 얻어지는 각각의 평면에 수직하는 직교(normal) 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00036
)는 다음의 [수식 1]과 같이 계산된다. Orthogonal vector extraction unit 140 is an orthogonal direction vector perpendicular to each of the triangular plane regions (
Figure 112007008705124-pat00035
) Is extracted (S330). In this case, a normal direction vector perpendicular to each plane obtained by three coordinate points (
Figure 112007008705124-pat00036
) Is calculated as in Equation 1 below.

[수식 1] [Equation 1]

Figure 112007008705124-pat00037
Figure 112007008705124-pat00037

여기서, 직교 방향벡터(

Figure 112007008705124-pat00038
)는 공간상의 세 개의 점에 의해 이루어지는 영역의 직교벡터를 나타낸다. Where the orthogonal direction vector (
Figure 112007008705124-pat00038
) Represents an orthogonal vector of a region consisting of three points in space.

방향벡터 추출부(150)는 다음의 [수식 2]와 같이 각각의 직교 방향벡터(

Figure 112007008705124-pat00039
)를 바탕으로, 정규화한 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00040
)를 추출한다(S340).The direction vector extracting unit 150 is a rectangular vector (orthogonal direction vector) as shown in Equation 2 below.
Figure 112007008705124-pat00039
), Based on the normalized direction vector (
Figure 112007008705124-pat00040
) Is extracted (S340).

[수식 2][Formula 2]

Figure 112007008705124-pat00041
Figure 112007008705124-pat00041

상기 정규화한 방향벡터(

Figure 112007008705124-pat00042
)는, 각각의 직교 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00043
)가 중심좌표(
Figure 112007008705124-pat00044
)를 중심으로 동일한 방향성을 갖는 부분 영역의 방향을 의미한다. The normalized direction vector (
Figure 112007008705124-pat00042
) Is the orthogonal direction vector (
Figure 112007008705124-pat00043
) Is the center coordinate
Figure 112007008705124-pat00044
) Means the direction of the partial region having the same directionality.

여기서, 이동체가 평면상에 놓여있다고 가정한다면, 중력방향이나 이동체가 놓여있는 지표면의 방향을 얻을 수 있으며 이 방향을 g라 가정한다. 이때, 임의의 한 삼각평면 영역에서 얻어진 직교(normal)방향을

Figure 112007008705124-pat00045
라 한다면 이 두 벡터 사이의 각의 크기는 다음과 [수식 3]과 같다.Here, assuming that the moving object lies on a plane, the direction of gravity or the direction of the ground surface on which the moving object is placed can be obtained, and this direction is assumed to be g. At this time, the normal direction obtained in any one triangular plane area is
Figure 112007008705124-pat00045
In this case, the magnitude of the angle between these two vectors is as follows.

[수식 3][Equation 3]

Figure 112007008705124-pat00046
Figure 112007008705124-pat00046

다음으로, 도 8 을 참조하여 중심좌표(

Figure 112007008705124-pat00047
)를 둘러싸는 원호에서 추출되는 삼각평면 영역의 각도차이를 보팅함으로써 중심좌표가 평면위에 존재하는지 여부를 판단하여 추출하는 과정(S400)을 설명하면 다음과 같다. Next, referring to FIG. 8, the center coordinates (
Figure 112007008705124-pat00047
The process of determining and extracting whether or not the central coordinate exists on the plane by voting the angular difference of the triangular plane region extracted from the circular arc surrounding the following will be described as follows.

구체적으로, [수식 3] 에서 나타낸 바와 같이, 일정한 반경을 가진 원호 상에서 균등간격의 세 점을 가진 삼각평면 영역의 회전 각도, 바람직하게 각도차는

Figure 112007008705124-pat00048
이다.Specifically, as shown in [Equation 3], the angle of rotation of the triangular plane region having three points of equal intervals on a circular arc having a constant radius, preferably the angle difference is
Figure 112007008705124-pat00048
to be.

평면영역 추출부(160)는 상기 각도

Figure 112007008705124-pat00049
를 0 내지 π/2 사이의 각도 값을 갖는 배열 a[0.. .π]에 보팅(voting)함으로써 보팅 배열(
Figure 112007008705124-pat00050
)을 산출한다(S410).Planar region extraction unit 160 is the angle
Figure 112007008705124-pat00049
Voting array by voting to an array a [0 .. .π] with an angle value between 0 and π / 2
Figure 112007008705124-pat00050
) Is calculated (S410).

이후, 평면영역 추출부(160)는 산출된 보팅 배열 값이 일정한 값 주위에 분포되는지 여부를 판단한다(S420). Thereafter, the planar region extractor 160 determines whether the calculated voting arrangement value is distributed around a constant value (S420).

제 S420 단계의 판단결과, 보팅 배열 값들이 일정한 값 주위에 분포될 경우, 평면영역 추출부(160)는 상기 중심좌표를 평면위에 있는 점이라 판단하고 추출한다(S430).As a result of the determination in step S420, when the voting arrangement values are distributed around a constant value, the plane area extractor 160 determines that the center coordinate is a point on the plane and extracts it (S430).

부연하면, 중심좌표(

Figure 112007008705124-pat00051
)가 평면 위에 놓여있는 점이라면 이 보팅 값들은 평면 방향을 나타내는 일정한 값 주위에 주로 보팅되며, 평면이 아니거나 물체 경계면상의 점이라면 각도 값이 서로 다른 크기를 가지므로 넓은 분포를 가지고 보팅된다. In other words, the center coordinate (
Figure 112007008705124-pat00051
If the point lies on the plane, these voting values are voting around a constant value representing the direction of the plane. If the point is not a plane or the point on the object boundary, the voting values are voting with a wide distribution because the angle values have different sizes.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출방법에 관하여 살펴보면 다음과 같다. Looking at the plane region extraction method using a triangular region orthogonal vector according to another embodiment of the present invention.

도 9 는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출방법을 나타내는 전체 흐름도로서, 도시된 바와 같이 데이터 입력부(110) 는 스테레오 카메라(C)로부터 3차원 거리정보 데이터를 입력받는 과정을 수행한다(S500). 9 is a flowchart illustrating a planar region extraction method using a triangular region orthogonal vector according to another embodiment of the present invention. As illustrated, the data input unit 110 receives 3D distance information data from a stereo camera C. The process of receiving an input is performed (S500).

다음으로, 도 10 을 참조하여 상기 3차원 거리정보를 바탕으로 해당 영상의 특정 중심좌표(

Figure 112007008705124-pat00052
)를 설정하고, 중심좌표(
Figure 112007008705124-pat00053
) 중심으로 반경이 서로 다른 두 원호를 구성하고, 각각의 원호 상에서 취한 세 점으로 삼각평면 영역을 추출하며, 삼각평면 영역 각각에 대해 수직한 직교 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00054
)를 추출하여 상기 각각의 직교 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00055
)를 바탕으로, 정규화한 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00056
)를 추출하는 과정(S600)을 설명하면 다음과 같다. Next, referring to FIG. 10, a specific center coordinate of the corresponding image based on the 3D distance information (
Figure 112007008705124-pat00052
) And the center coordinate (
Figure 112007008705124-pat00053
Comprising two circular arcs with different radii as the center, extracting the triangular plane region with three points taken on each arc, and orthogonal direction vector perpendicular to each of the triangular plane regions.
Figure 112007008705124-pat00054
) By extracting each orthogonal direction vector (
Figure 112007008705124-pat00055
), Based on the normalized direction vector (
Figure 112007008705124-pat00056
Referring to the process of extracting (S600) as follows.

구체적으로, 삼각영역 구성부(120)는 도 11 에 나타낸 바와 같이 3차원 거리정보를 바탕으로 영상의 특정 중심좌표를 설정하고, 상기 중심좌표를 중심으로 반경이 서로 다른 두 원호(

Figure 112007008705124-pat00057
,
Figure 112007008705124-pat00058
)를 구성하여, 각각의 원호 상의 세 개의 점을 추출한다(S610).In detail, as illustrated in FIG. 11, the triangular region configuring unit 120 sets specific center coordinates of an image based on three-dimensional distance information, and has two circular arcs having different radii from the center coordinate.
Figure 112007008705124-pat00057
,
Figure 112007008705124-pat00058
), Three points on each arc are extracted (S610).

삼각평면 추출부(130)는 각각의 원호 상에서 취한 세 점으로 삼각평면 영역을 구성하고(S620), 직교벡터 추출부(140)는 상기 삼각평면 영역 각각에 대해 수직한 직교 방향벡터(

Figure 112007008705124-pat00059
)를 추출한다(S630). 세 개의 좌표점에 의해 얻어지는 각각의 평면에 수직하는 직교 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00060
)는 [수식 1]과 같이 계산된다.The triangular plane extractor 130 constitutes a triangular plane region with three points taken on each arc (S620), and the orthogonal vector extractor 140 is an orthogonal direction vector perpendicular to each of the triangular plane regions (S620).
Figure 112007008705124-pat00059
) Is extracted (S630). Orthogonal vector perpendicular to each plane obtained by the three coordinate points (
Figure 112007008705124-pat00060
) Is calculated as shown in [Equation 1].

[수식 1] [Equation 1]

Figure 112007008705124-pat00061
Figure 112007008705124-pat00061

여기서, 직교 방향벡터(

Figure 112007008705124-pat00062
)는 공간상의 세 개의 점에 의해 이루어지는 영역의 직교벡터를 나타낸다. Where the orthogonal direction vector (
Figure 112007008705124-pat00062
) Represents an orthogonal vector of a region consisting of three points in space.

방향벡터 추출부(150)는 다음의 [수식 2]와 같이 각각의 직교 방향벡터(

Figure 112007008705124-pat00063
)를 바탕으로, 정규화한 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00064
)를 추출한다(S640).The direction vector extracting unit 150 is a rectangular vector (orthogonal direction vector) as shown in Equation 2 below.
Figure 112007008705124-pat00063
), Based on the normalized direction vector (
Figure 112007008705124-pat00064
) Is extracted (S640).

[수식 2][Formula 2]

Figure 112007008705124-pat00065
Figure 112007008705124-pat00065

[수식 2]와 같이 정규화한 방향벡터(

Figure 112007008705124-pat00066
)는 각각의 직교 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00067
)가 중심좌표(
Figure 112007008705124-pat00068
)를 중심으로 동일한 방향성을 갖는 부분 영역의 방향을 의미한다. Normalized direction vector (Equation 2)
Figure 112007008705124-pat00066
) Is the orthogonal direction vector (
Figure 112007008705124-pat00067
) Is the center coordinate
Figure 112007008705124-pat00068
) Means the direction of the partial region having the same directionality.

여기서, 이동체가 평면상에 놓여있다고 가정한다면, 중력방향이나 이동체 놓여있는 지표면의 방향을 얻을 수 있으며 이 방향을 g라 가정한다. 이때, 임의의 한 삼각평면 영역에서 얻어진 직교(normal)방향을

Figure 112007008705124-pat00069
라 한다면 이 두 벡터 사이의 각의 크기는 다음과 [수식 3]과 같다.Here, if it is assumed that the moving object lies on a plane, the direction of gravity or the direction of the ground surface on which the moving object lies can be obtained, and this direction is assumed to be g. At this time, the normal direction obtained in any one triangular plane area is
Figure 112007008705124-pat00069
In this case, the magnitude of the angle between these two vectors is as follows.

[수식 3][Equation 3]

Figure 112007008705124-pat00070
Figure 112007008705124-pat00070

다음으로, 도 12 를 참조하여 중심좌표(

Figure 112007008705124-pat00071
)를 둘러싸는 두 원호에서 추출되는 삼각평면 영역의 각도 차이를 보팅함으로써 중심좌표가 평면위에 존재하는지 여부를 판단하고, 두 배열의 상관치(correlation value)를 계산함으로써, 중심좌표(
Figure 112007008705124-pat00072
)를 둘러싸는 각각의 원호 영역이 평면인지 여부를 판단하여 추출하는 과정(S700)을 설명하면 다음과 같다. Next, with reference to Figure 12 the center coordinates (
Figure 112007008705124-pat00071
By voting the angular difference between the triangular plane regions extracted from the two circular arcs surrounding each other, it is determined whether the central coordinate exists on the plane, and by calculating the correlation values of the two arrays,
Figure 112007008705124-pat00072
The process of determining and extracting whether or not each circular arc area surrounding the plane is a plane (S700) is as follows.

구체적으로, 서로 다른 두 반경을 갖는 원호에 각도 차는 [수식 3]에 도시된 바와 같이,

Figure 112007008705124-pat00073
로 나타낼 수 있다. Specifically, the angle difference in the arc having two different radii is shown in [Equation 3],
Figure 112007008705124-pat00073
It can be represented as.

따라서, 평면영역 추출부(160)는 상기 각도

Figure 112007008705124-pat00074
를 0 내지 π/2 사이의 각도 값을 갖는 배열 a[0.. .π]에 보팅(voting)함으로써 보팅 배열(
Figure 112007008705124-pat00075
,
Figure 112007008705124-pat00076
)을 산출한다(S710).Therefore, the planar region extraction unit 160 has the angle
Figure 112007008705124-pat00074
Voting array by voting to an array a [0 .. .π] with an angle value between 0 and π / 2
Figure 112007008705124-pat00075
,
Figure 112007008705124-pat00076
) Is calculated (S710).

이후, 평면영역 추출부(160)는 산출된 보팅 배열 값이 일정한 값 주위에 분포되는지 여부를 판단한다(S720). Thereafter, the planar region extractor 160 determines whether the calculated voting arrangement value is distributed around a constant value (S720).

제 S720 단계의 판단결과, 보팅 배열 값들이 일정한 값 주위에 분포될 경우, 평면영역 추출부(160)는 상기 중심좌표를 평면위에 있는 점이라 판단하고, 상기 두 배열의 상관치(correlation value)를 계산한다(S730). As a result of the determination in step S720, when the voting arrangement values are distributed around a constant value, the plane region extraction unit 160 determines that the center coordinate is a point on the plane, and determines the correlation values of the two arrangements. Calculate (S730).

상기 두 배열의 상관치는 다음과 같은 [수식 4]와 같이 계산된다.The correlation of the two arrays is calculated as shown in Equation 4 below.

[수식 4][Equation 4]

Figure 112007008705124-pat00077
Figure 112007008705124-pat00077

이때,

Figure 112007008705124-pat00078
는 배열
Figure 112007008705124-pat00079
의 편차(standard deviation)와
Figure 112007008705124-pat00080
편차의 곱의 합이며,
Figure 112007008705124-pat00081
는 배열
Figure 112007008705124-pat00082
의 편차 제곱의 합,
Figure 112007008705124-pat00083
는 배열
Figure 112007008705124-pat00084
의 편차 제곱의 합이다.At this time,
Figure 112007008705124-pat00078
Is an array
Figure 112007008705124-pat00079
Standard deviation
Figure 112007008705124-pat00080
Sum of the products of the deviations,
Figure 112007008705124-pat00081
Is an array
Figure 112007008705124-pat00082
Sum of squares of deviations,
Figure 112007008705124-pat00083
Is an array
Figure 112007008705124-pat00084
Is the sum of squares of deviations.

이후, 평면영역 추출부(160)는 상기 상관치가 소정 비율 이상인지 여부를 판단한다(S740).Thereafter, the planar region extraction unit 160 determines whether the correlation value is greater than or equal to a predetermined ratio (S740).

제 S740 단계의 판단결과, 소정 비율 이상일 경우 평면영역 추출부(160)는 중심좌표(

Figure 112007008705124-pat00085
)를 둘러싸는 원호 영역을 평면으로 판단하여 추출한다(S750).As a result of the determination in step S740, when the ratio is equal to or greater than a predetermined ratio, the planar region extractor 160 may include a center coordinate (
Figure 112007008705124-pat00085
The circular arc region surrounding the) is determined as a plane and extracted (S750).

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하 여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다. As described above and described with reference to a preferred embodiment for illustrating the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described as such, it departs from the scope of the technical idea It will be apparent to those skilled in the art that many modifications and variations can be made to the present invention without this. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 원호의 반경과 세 점의 회전각도를 기 설정하여 새롭게 구성될 세 점의 좌표를 미리 계산함으로써, 연속적으로 추출하는 삼각영역을 고속으로 추출할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention as described above, by calculating the coordinates of the three points to be newly configured by setting the radius of the arc and the rotation angle of the three points in advance, there is an effect that it is possible to extract the triangular region to be continuously extracted at high speed.

그리고 본 발명에 따르면, 원호 상의 삼각영역에 대한 정규화한 방향벡터(

Figure 112007008705124-pat00086
)를 추출하여, 원호가 평면위에 존재하는지 판단함으로써, 잡음에 영향을 받지 않고, 데이터가 균일하지 않은 평면영역도 추출할 수 있는 효과도 있다. According to the present invention, a normalized direction vector for a triangular region on an arc (
Figure 112007008705124-pat00086
), By judging whether an arc exists on a plane, it is also possible to extract a plane area where data is not uniform without being affected by noise.

Claims (10)

삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출 장치에 있어서,In the plane region extraction apparatus using a triangular region orthogonal vector, 데이터 취득수단으로부터 3차원 거리정보를 입력받는 데이터 입력부(110); A data input unit 110 for receiving three-dimensional distance information from the data acquiring means; 상기 3차원 거리정보를 바탕으로 특정 중심좌표를 설정하고, 상기 중심좌표를 둘러싸고 일정한 반경을 갖는 각각의 원호 상의 세 개의 점을 추출하는 삼각영역 구성부(120);A triangular region construction unit 120 setting a specific center coordinate based on the three-dimensional distance information and extracting three points on each arc having a constant radius surrounding the center coordinate; 상기 삼각영역 구성부를 통해 추출된 세 점의 위치를 바탕으로 삼각평면 영역을 구성하되, 원주를 균등하게 세 등분한 세 점을 소정 각도로 회전시킴으로써 또 다른 삼각평면 영역을 추출하는 삼각평면 추출부(130);A triangular plane extracting unit configured to form a triangular plane area based on the positions of the three points extracted through the triangular area forming unit, and extracts another triangular plane area by rotating three points that are evenly divided in circumference at a predetermined angle ( 130); 상기 추출된 각각의 삼각평면 영역의 세 점의 3차원 좌표를 이용하여 해당 평면에 수직하는 직교방향 벡터를 추출하는 직교벡터 추출부(140);An orthogonal vector extractor 140 for extracting an orthogonal vector perpendicular to the plane by using three-dimensional coordinates of three points of the extracted triangular plane regions; 상기 직교벡터 추출부를 통해 추출된 각각의 직교 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00087
)를 정규화한 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00088
)를 추출하는 방향벡터 추출부(150); 및 Each orthogonal direction vector extracted by the orthogonal vector extracting unit (
Figure 112007008705124-pat00087
), The normalized direction vector (
Figure 112007008705124-pat00088
Direction vector extracting unit 150 for extracting a); And 상기 중심좌표를 둘러싸는 두 삼각평면 영역의 각도 차이를 보팅함으로써 중심좌표가 평면위에 존재하는지 여부를 판단하고, 판단결과, 보팅 배열 값들이 일정한 값 주위에 분포될 경우, 두 배열의 상관치(correlation value)를 계산함으로써 중심좌표를 둘러싸는 각각의 원호 영역이 평면인지 여부를 판단하여 추출하는 평면영역 추출부(160); 를 포함하는 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출 장치.By voting the angle difference between the two triangular plane regions surrounding the central coordinate, it is determined whether the central coordinate exists on the plane, and as a result of the determination, if the voting arrangement values are distributed around a constant value, the correlation of the two arrays is correlation. a planar region extracting unit 160 for determining and extracting whether each circular arc region surrounding the central coordinate is a plane by calculating a value); Plane region extraction device using a triangular region orthogonal vector comprising a. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 삼각영역 구성부(120)는, The triangular region configuration unit 120, 원호의 반경(r)과 세 점의 회전각도(
Figure 112007008705124-pat00089
)를 기 설정함으로써, 새롭게 구성될 삼각영역의 세 점의 좌표를 미리 계산하는 연산모듈(121); 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출 장치.The radius of the arc (r) and the angle of rotation of the three points (
Figure 112007008705124-pat00089
By pre-setting), the calculation module 121 for calculating in advance the coordinates of the three points of the triangular region to be newly configured; Planar region extraction apparatus using a triangular region orthogonal vector, further comprising a. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 평면영역 추출부를 통해 취득한 평면영역 데이터를 바탕으로 이동체의 움직임을 수행할 수 있도록 데이터를 가공하는 후처리부(170); 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출 장치. A post processor 170 for processing data to perform movement of the moving body based on the planar region data acquired through the planar region extractor; Planar region extraction apparatus using a triangular region orthogonal vector, further comprising a. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 데이터 취득수단은, 스테레오 카메라(C) 또는 레이저 스캐닝 센서(R) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출 장치. And said data acquiring means is either a stereo camera (C) or a laser scanning sensor (R). 데이터 입력부(110), 삼각영역 구성부(120), 삼각평면 추출부(130), 직교벡터 추출부(140), 방향벡터 추출부(150) 및 평면영역 추출부(160)로 구성된 평면영역 추출 장치(100)를 이용한 평면영역 추출방법에 있어서, Plane region extraction consisting of data input unit 110, triangular region construction unit 120, triangular plane extractor 130, orthogonal vector extractor 140, direction vector extractor 150, and plane region extractor 160 In the planar region extraction method using the apparatus 100, (a) 상기 평면영역 추출 장치(100)가 데이터 취득수단으로부터 3차원 거리정보를 입력받는 과정;(a) the plane area extracting device 100 receiving 3D distance information from a data acquisition unit; (b) 상기 평면영역 추출 장치(100)가 3차원 거리정보를 바탕으로 해당 영상의 특정 중심좌표를 설정하고, 상기 중심좌표를 둘러싸며 일정한 반경을 갖는 원호 상의 세 개의 점을 추출하는 과정;(b) the plane region extracting apparatus 100 setting a specific center coordinate of the corresponding image based on three-dimensional distance information, and extracting three points on an arc having a constant radius surrounding the center coordinate; (c) 상기 평면영역 추출 장치(100)가 상기 세 점의 좌표 값을 이용하여 세 점의 공간좌표가 만드는 삼각평면을 추출하고, 상기 삼각평면 영역에 수직한 직교 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00090
)를 추출하고 상기 각각의 직교 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00091
)를 바탕으로, 정규화한 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00092
)를 추출하는 과정; 및 (c) the planar region extraction apparatus 100 extracts a triangular plane made by the spatial coordinates of the three points using the coordinate values of the three points, and orthogonal direction vector perpendicular to the triangular plane area (
Figure 112007008705124-pat00090
) And each of the orthogonal direction vectors (
Figure 112007008705124-pat00091
), Based on the normalized direction vector (
Figure 112007008705124-pat00092
Extraction); And (d) 상기 평면영역 추출 장치(100)가 상기 중심좌표를 둘러싸는 원호에서 추출되는 삼각평면 영역의 각도차이를 보팅함으로써 중심좌표가 평면위에 존재하는지 여부를 판단하여 추출하는 과정; 을 포함하는 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출방법. (d) determining whether or not the central coordinate exists on a plane by voting an angle difference between the triangular plane regions extracted from the circular arc surrounding the central coordinate by the apparatus 100 for extracting the plane; Planar region extraction method using a triangular region orthogonal vector comprising a. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 (c) 과정은,Step (c) is, (c-1) 상기 평면영역 추출 장치(100)가 원호를 균등한 간격으로 삼등분하여, 삼등분한 꼭지점을 세 개의 점으로 하는 삼각평면 영역을 구성하는 단계;(c-1) the planar region extracting apparatus 100 dividing the arc into three parts at equal intervals to form a triangular planar region having three vertices divided into three points; (c-2) 상기 평면영역 추출 장치(100)가 상기 세 개의 점을 소정 각도 회전시킴으로써 상기 세 개의 점과 인접한 점으로 구성된 다른 삼각평면 영역을 구성하는 단계; (c-2) the planar region extracting device (100) rotating the three points by a predetermined angle to construct another triangular plane region composed of the three points and the adjacent points; (c-3) 상기 평면영역 추출 장치(100)가 상기 삼각평면 영역 각각에 대해 수직한 직교 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00093
)를 추출하는 단계; 및(c-3) an orthogonal direction vector perpendicular to each of the triangular plane regions by the plane region extraction apparatus 100;
Figure 112007008705124-pat00093
Extracting; And (c-4) 상기 평면영역 추출장치(100)가 각각의 직교 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00094
)를 바탕으로, 정규화한 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00095
)을 추출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출방법. (c-4) The planar region extraction device 100 is configured with each orthogonal direction vector (
Figure 112007008705124-pat00094
), Based on the normalized direction vector (
Figure 112007008705124-pat00095
Extracting; Planar region extraction method using a triangular region orthogonal vector comprising a. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 (d) 과정은,(D) process, (d-1) 상기 평면영역 추출 장치(100)가 중심좌표를 둘러싸는 원호에서 추출된 두 삼각평면 영역의 각도차를 보팅하여 보팅 배열을 산출하는 단계;(d-1) calculating the voting arrangement by voting the angle difference between two triangular plane regions extracted from the circular arc surrounding the central coordinate by the plane region extraction apparatus 100; (d-2) 상기 평면영역 추출 장치(100)가 산출된 보팅 배열 값이 일정한 값 주위에 분포되는지 여부를 판단하는 단계; 및 (d-2) determining, by the planar region extraction device, whether the calculated voting arrangement value is distributed around a constant value; And (d-3) 상기 (d-2) 단계의 판단결과, 보팅 배열 값들이 일정한 값 주위에 분포될 경우, 상기 평면영역 추출 장치(100)는 상기 중심좌표를 평면위에 있는 점이 라 판단하고 추출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출방법. (d-3) As a result of the determination of the step (d-2), when the voting arrangement values are distributed around a constant value, the planar region extraction apparatus 100 determines that the center coordinate is a point on a plane and extracts the coordinates. step; Planar region extraction method using a triangular region orthogonal vector comprising a. 데이터 입력부(110), 삼각영역 구성부(120), 삼각평면 추출부(130), 직교벡터 추출부(140), 방향벡터 추출부(150) 및 평면영역 추출부(160)로 구성된 평면영역 추출 장치(100)를 이용한 평면영역 추출방법에 있어서, Plane region extraction consisting of data input unit 110, triangular region construction unit 120, triangular plane extractor 130, orthogonal vector extractor 140, direction vector extractor 150, and plane region extractor 160 In the planar region extraction method using the apparatus 100, (e) 상기 평면영역 추출 장치(100)가 데이터 취득수단으로부터 3차원 거리정보를 입력받는 과정;(e) the plane area extracting device 100 receiving 3D distance information from a data acquisition unit; (f) 상기 평면영역 추출 장치(100)가 상기 3차원 거리정보를 바탕으로 특정 중심좌표(
Figure 112007008705124-pat00096
)를 설정하고, 상기 중심좌표를 중심으로 반경이 서로 다른 두 원호를 구성하고, 각각의 원호 상에서 취한 세 점으로 삼각평면을 구성함으로써 상기 삼각평면 영역 각각에 대해 수직한 직교 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00097
)를 추출하고, 상기 각각의 직교 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00098
)를 바탕으로, 정규화한 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00099
)를 추출하는 과정; 및 (f) The planar region extraction apparatus 100 may determine a specific center coordinate based on the three-dimensional distance information.
Figure 112007008705124-pat00096
), Two circular arcs having different radii around the central coordinate, and a triangular plane composed of three points taken on each circular arc.
Figure 112007008705124-pat00097
), And each orthogonal direction vector (
Figure 112007008705124-pat00098
), Based on the normalized direction vector (
Figure 112007008705124-pat00099
Extraction); And (g) 상기 평면영역 추출 장치(100)가 상기 중심좌표를 둘러싸는 두 원호에서 추출되는 삼각평면 영역의 각도차이를 보팅함으로써 중심좌표가 평면위에 존재하는지 여부를 판단하고, 두 배열의 상관치(correlation value)를 계산함으로써, 중심좌표를 둘러싸는 각각의 원호 영역이 평면인지 여부를 판단하여 추출하는 과정; 을 포함하는 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출방법. (g) The planar region extracting apparatus 100 determines whether or not the center coordinate exists on the plane by voting the angular difference between the triangular plane regions extracted from the two circular arcs surrounding the center coordinate. determining and extracting whether or not each circular arc region surrounding the center coordinate is a plane by calculating correlation values); Planar region extraction method using a triangular region orthogonal vector comprising a. 제 8 항에 있어서, The method of claim 8, 상기 (f) 과정은, The above (f) process, (f-1) 상기 평면영역 추출 장치(100)가 3차원 거리정보를 바탕으로 영상의 특정 중심좌표를 설정하고, 상기 중심좌표를 중심으로 반경이 서로 다른 두 원호를 구성하여 각각의 원호 상의 세 개의 점을 추출하는 단계;(f-1) The planar region extraction apparatus 100 sets specific center coordinates of an image based on three-dimensional distance information, and configures two arcs having different radii from the center coordinates to form three circular arcs. Extracting three points; (f-2) 상기 평면영역 추출 장치(100)가 각각의 원호 상에서 취한 세 점으로 삼각평면을 구성하는 단계; (f-2) the planar region extracting device 100 constructing a triangular plane with three points taken on each arc; (f-3) 상기 평면영역 추출 장치(100)가 상기 삼각평면 영역 각각에 대해 수직한 직교 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00100
)를 추출하는 단계; 및(f-3) An orthogonal direction vector perpendicular to each of the triangular plane regions by the plane region extraction device 100 (
Figure 112007008705124-pat00100
Extracting; And (f-4) 상기 평면영역 추출 장치(100)가 각각의 직교 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00101
)를 바탕으로, 정규화한 방향벡터(
Figure 112007008705124-pat00102
)를 추출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출방법. (f-4) The planar region extracting device 100 is configured to have each orthogonal direction vector (
Figure 112007008705124-pat00101
), Based on the normalized direction vector (
Figure 112007008705124-pat00102
Extracting; Planar region extraction method using a triangular region orthogonal vector comprising a. 제 8 항에 있어서, The method of claim 8, 상기 (g) 과정은, (G) process, (g-1) 상기 평면영역 추출 장치(100)가 두 원호에서 추출되는 삼각평면 영역의 각도차이를 보팅하여 보팅 배열을 산출하는 단계;(g-1) calculating the voting arrangement by voting the difference in angles of the triangular plane regions extracted from the two arcs by the plane region extraction apparatus 100; (g-2) 상기 평면영역 추출 장치(100)가 산출된 보팅 배열 값이 일정한 값 주 위에 분포되는지 여부를 판단하는 단계; (g-2) determining, by the planar region extraction device, whether the calculated voting arrangement value is distributed around a constant value; (g-3) 상기 (g-2) 단계의 판단결과, 보팅 배열 값들이 일정한 값 주위에 분포될 경우, 상기 평면영역 추출 장치(100)가 상기 중심좌표를 평면위에 있는 점이라 판단하고 상기 두 배열의 상관치를 계산하는 단계; (g-3) In the determination result of the step (g-2), when the voting arrangement values are distributed around a constant value, the planar region extraction apparatus 100 determines that the center coordinate is a point on the plane and the two Calculating a correlation of the array; (g-4) 상기 평면영역 추출 장치(100)가 상기 상관치가 소정 비율 이상인지 여부를 판단하는 단계; 및 (g-4) determining whether the correlation value is greater than or equal to a predetermined ratio by the planar region extraction device; And (g-5) 상기 (g-4) 단계의 판단결과, 상기 상관치가 소정 비율 이상일 경우 상기 평면영역 추출 장치(100)가 상기 중심좌표를 둘러싸는 원호 영역을 평면으로 판단하여 추출하는 단계; 를 포함하는 삼각영역 직교벡터를 이용한 평면영역 추출방법. (g-5) determining, by the plane region extracting device (100), determining that the circular arc region surrounding the center coordinate is a plane when the correlation value is greater than or equal to a predetermined ratio; Planar region extraction method using a triangular region orthogonal vector comprising a.
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