KR101256861B1 - 칼리브레이션을 위한 체커 보드 장치 및 이를 이용한 칼리브레이션 방법 - Google Patents

칼리브레이션을 위한 체커 보드 장치 및 이를 이용한 칼리브레이션 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 칼리브레이션을 위한 체커 보드 장치 및 이를 이용한 칼리브레이션 방법에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 복수의 카메라를 가진 로봇이 배치되는 판형이며, 평면상 다각형인 기준 보드와, 상기 기준 보드의 상기 다각형의 각 모서리에 연결되며, 상기 복수의 카메라를 이용하여 랩어라운드뷰 영상을 위한 칼리브레이션을 수행하기 위한 기준을 제공하기 위하여, 로봇을 중심으로 상기 로봇의 상기 복수의 카메라 각각에 대향하여 상기 로봇의 전방향을 둘러싸도록 배치되는 복수의 체커 보드를 포함하는 체커 보드 장치를 제공하며, 이를 이용한 로봇의 칼리브레이션 방법을 제공한다.

Description

칼리브레이션을 위한 체커 보드 장치 및 이를 이용한 칼리브레이션 방법{A checker board apparatus for calibration and a method for calibration using the same}
본 발명은 칼리브레이션 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로봇의 랩어라운드 영상을 얻기 위해, 칼리브레이션을 수행하기 위한 체커 보드 장치와, 이를 이용하여 칼리브레이션을 수행하는 방법에 관한 것이다.
로봇(Robot)은 자동 조절에 의해 조작이나 이동 등의 일을 수행할 수 있는 기계 장치로서, 인간을 대신하여 여러 작업에 이용되고 있다. 그 동안 로봇 산업은 급속도로 발전해 왔으며, 산업용/특수 작업용 로봇에 대한 연구에서 가정용, 교육용 로봇과 같이 인간의 작업을 돕고 인간의 생활에 즐거움을 주는 목적으로 만들어지는 로봇에 대한 연구로 확대되고 있는 실정이다. 이러한 로봇들은 인간 생활환경 안에서 작업을 수행하기 때문에, 주로 작은 크기의 이동 로봇(Mobile Robot)들이 대부분이다. 이런 이동 로봇의 주행에 관한 연구는 로봇 분야에서 매우 중요한 연구 분야 중 하나이다.
기존의 이동 로봇에 대한 연구는 특정 영역에서 고정되어 있는 형태 또는 미리 정형화된 경로(Path)를 따라서만 이동하는 형태의 로봇에 대해 주로 행해졌다. 하지만, 최근에는 미지의 자유 공간에서 센서(Sensor)나 비전(Vision) 등을 통해 임의의 장애물을 인식하고, 특정한 표시(Landmark)나 장착된 센서에서 획득한 정보를 이용해 자신의 현재 위치를 파악하여 목적지로 충돌 없이 이동하는 로봇에 대한 연구가 이루어지고 있다. 이러한 로봇의 이동 또는 행동을 위하여 로봇의 카메라에 대한 칼리브레이션은 기본이 되며, 중요한 프로세스라고 할 수 있다. 종래의 단일 카메라를 위한 카메라 칼리브레이션의 방법을 랩어라운드뷰 카메라를 칼리브레이션 하는데 적용하면 칼리브레이션 보드와의 상관관계를 얻기 힘들다. 이를 극복하려고 일반적으로 바닥 면에 칼리브레이션을 위한 체커보드를 두는 방법을 쓰나, 이는 영상 전체적으로 고른 파라미터를 얻지 못한다.
상술한 바와 같은 점을 감안한 본 발명의 목적은 랩어라운드 영상이 필요한 로봇이 복수의 카메라를 사용할 때, 이러한 카메라에 대한 칼리브레이션에 필요한 기준을 제공하기 위한, 체커 보드 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 체커 보드 장치를 이용하여, 칼리브레이션을 수행하여, 이를 통해 랩어라운드 영상을 획득하는 방법을 제공함에 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 체커 보드 장치는, 복수의 카메라를 가진 로봇이 배치되는 판형이며, 평면상 다각형인 기준 보드와, 상기 기준 보드의 상기 다각형의 각 모서리에 연결되며, 상기 복수의 카메라를 이용하여 랩어라운드뷰 영상을 위한 칼리브레이션을 수행하기 위한 기준을 제공하기 위하여, 로봇을 중심으로 상기 로봇의 상기 복수의 카메라 각각에 대향하여 상기 로봇의 전방향을 둘러싸도록 배치되는 복수의 체커 보드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 체커 보드는 지면을 기준으로 상기 카메라에 대한 기울기가 조절되는 것을 특징으로 한다.
상기 체커 보드는 상기 복수의 카메라의 수에 대응하는 수를 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 체커 보드는 상기 복수의 카메라의 수에 보다 적어도 1 개 많은 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 상기 복수의 카메라를 가지는 로봇의 랩어라운드뷰 영상을 얻기 위한 칼리브레이션 방법은, 상기 복수의 카메라에 대향하여 상기 로봇의 전방향을 둘러싸도록 복수의 체커 보드가 배치되면, 상기 복수의 체커 보드를 이용하여 상기 복수의 카메라에 대해 칼리브레이션을 수행하는 단계와, 상기 칼리브레이션을 수행한 카메라를 통해 복수의 영상을 획득하여, 획득한 복수의 영상을 결합하여 랩어라운드 영상을 생성하는 단계를 포함한다.
상기 칼리브레이션 하는 단계에서, 지면을 기준으로 상기 체커 보드의 상기 카메라에 대한 기울기가 조절될 수 있다. 따라서 상기 칼리브레이션 하는 단계는 지면을 기준으로 상기 체커 보드의 상기 카메라에 대한 기울기를 조절하여 상기 칼리브레이션을 수행하는 것이 바람직하다.
상기 칼리브레이션 하는 단계 후, 상기 복수의 카메라 중 서로 이웃하는 카메라 간에 렉터피케이션(rectification)을 수행하는 단계를 더 포함한다. 이때, 상기 복수의 카메라 각각에 대응하는 체커 보드와 상기 복수의 카메라 각각에 대응하는 체커 보드에 이웃하는 체커 보드를 이용하여 수행하는 것이 바람직하다.
상기 체커 보드는 상기 복수의 카메라의 수에 대응하는 수를 가지거나, 상기 복수의 카메라의 수에 보다 적어도 1 개 많은 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 칼리브레이션 하는 단계는 카메라 각각에 대해 상기 복수의 체커 보드 중 상기 복수의 카메라 각각에 대응하는 체커 보드를 이용하여 수행하거나, 상기 복수의 카메라 각각에 대응하는 체커 보드와 상기 복수의 카메라 각각에 대응하는 체커 보드에 이웃하는 체커 보드를 이용하여 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 복수의 카메라에 대해 복수의 체커 보드를 이용하여 칼리브레이션을 수행함으로써, 보다 정확한 칼리브레이션을 수행할 수 있다. 게다가, 체커 보드의 각도를 조절함으로써, 체커보드가 지면에 있어 카메라 또는 카메라 영상의 상단부에 대한 정확한 파마미터를 얻을 수 없었던 문제점을 해결할 수 있으며, 체커 보드간의 상관관계도 수월하게 구할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 칼리브레이션을 위한 체커 보드 장치의 평면도.
도 2는 도 1의 본 발명의 실시예에 따른 체커 보드 장치(1)에서 A-A' 부분의 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 체커 보드 장치를 이용하는 로봇의 구조를 설명하기 위한 블록도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 칼리브레이션을 위한 체커 보드 장치를 이용한 칼리브레이션 방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 칼리브레이션을 위한 체커 보드 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 본 발명의 실시예에 따른 칼리브레이션을 위한 체커 보드 장치(1)의 평면도를 도시하였다. 도 1을 참조하면, 체커 보드 장치(1)는 기준 보드(10) 및 복수의 체커 보드(20, 30, 40, 50)를 포함한다. 기준 보드(10)는 판형, 즉, 평판 형태이며, 평면도상 다각형으로 이루어진다. 이러한 기준 보드(10)는 체커 보드의 수에 따라 평면도상 다양한 형태가 될 수 있다. 도 1에서는 4각형으로 도시되었지만, 예컨대, 8개의 체커 보드를 이용하는 경우, 기준 보드(10)는 평면상 8각형의 형태가 될 수 있다. 기준 보드(10)를 중심으로 체커 보드(20, 30, 40, 50) 각각이 기준 보드(10)의 4개의 모서리에 연결된다. 본 발명의 실시예에 따른 칼리브레이션은 로봇(100)을 기준 보드(10) 상에 위치시킨 후 실시한다. 따라서 4개의 체커 보드(20, 30, 40, 50)는 로봇(100)을 중심으로 전방향을 둘러싸게 된다.
로봇(100)은 랩어라운드(Wrap Around) 영상을 촬영하기 위한 복수의 카메라(110)들을 구비한다. 여기서, 로봇(100)은 4개의 카메라(111)들을 가진다고 가정한다. 4개의 카메라(111) 각각은 대향하는 체커 보드(20, 30, 40, 50)에 매핑되어, 칼리브레이션을 수행할 수 있다.
한편, 도 2에는 도 1의 체커 보드 장치(1)에서 A-A' 부분의 단면을 도시하였다. 도시된 바와 같이, 기준 보드(10) 상에 로봇(100)이 위치한다.
도 2에는 도면 부호 30, 40의 체커 보드만 나타내었지만, 체커 보드(20, 30, 40, 50)는 로봇(100)의 카메라(111)에 대향하여, 지면을 기준으로 기울기(a)를 조절할 수 있다. 이를 위하여, 기준 보드(10)의 각 모서리와 체커 보드(20, 30, 40, 50)의 모서리의 연결을 힌지를 이용하여 연결됨이 바람직하다. 또한, 기준 보드(10)는 다양한 크기의 로봇(100)에 적응하기 위하여, 그 폭(w)을 조절할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 기울기(a) 및 폭(w)을 정확하기 조절하기 위하여, 기울기(a) 및 폭(w) 각각에 대한 눈금이 체커 보드 장치(1)에 더 포함될 수 있다. 이는 기준 보드(10) 및 체커 보드(20, 30, 40, 50)에 자 형태 또는 각도기 형태로 부착되거나, 기분 보드(10) 및 체커 보드(20, 30, 40, 50)에 포함되어 형성될 수 있다.
이와 같이, 복수의 카메라(111)에 대해 복수의 체커 보드(20, 30, 40, 50)를 이용하여 칼리브레이션을 수행함으로써, 보다 정확한 칼리브레이션을 수행할 수 있다. 게다가, 체커 보드(20, 30, 40, 50)의 각도를 조절함으로써, 체커 보드가 지면에 있어 카메라(111) 또는 카메라 영상의 상단부에 대한 정확한 파마미터를 얻을 수 없었던 문제점을 해결할 수 있으며, 체커 보드간의 상관관계도 수월하게 구할 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에서 체커 보드 장치(1)는 4개의 카메라(111)들에 대해 4개의 체커 보드(20, 30, 40, 50)가 대응되는 것으로 설명하였다. 하지만, 대안적인 실시예에 따르면, 로봇(100)이 랩어라운드 영상을 획득하기 위해 3개의 카메라(111)를 구비한 경우, 체커 보드 장치(1)는 3개의 카메라(110)들에 대한 3개의 체커 보드로 구성될 수 있다. 그렇다면, 기준 보드(10)는 3각형의 평면이 될 것이다.
그리고 도 1 및 도 2에서 체커 보드 장치(1)는 4개의 카메라(111)들에 대해 동일한 수인 4개의 체커 보드(20, 30, 40, 50)가 대응되는 것으로 설명하였다. 본 발명에 다른 실시예에 따르면, 체커 보드는 카메라의 수 보다 적어도 하나 더 많은 수가 설치될 수 있다. 바람직한 예에 따르면, 4개의 카메라(111)에 대한 4개의 체커 보드와 4개의 카메라(111) 사이의 4개의 체커 보드가 배치될 수 있다. 이에 따라, 체커 보드는 총 8개가 될 것이다. 4개의 카메라(111) 사이에 배치된 4개의 체커 보드는 서로 이웃하는 카메라(111)간의 칼리브레이션, 보다 자세히 설명하면, 렉터피케이션(rectification)을 위한 것이다. 즉, 랩어라운드 영상을 얻기 위해서는 이웃하는 카메라(111)간의 칼리브레이션을 일치시켜야 한다.
칼리브레이션은 카메라(111)의 정보를 알아내는 작업이라고 할 수 있다. 카메라의 정보는 크게 두 가지로 나눌 수 있으며 흔히, 내부변수(intrinsic parameter) 및 외부변수(extrinsic parameter)를 포함한다. 렉터피케이션은 칼리브레이션으로 구해진 외부변수를 통해 두 카메라(111)의 영상을 변형하여 두 영상의 y 축을 일치시키는 것을 말한다. 렉터피케이션을 통해 이웃하는 카메라(111) 간의 영상을 매칭시킬 때 연산량을 줄일 수 있다. 예를 들어, 왼쪽 영상의 한 점에 대한 오른쪽 영상의 매칭점을 찾을 때, 렉터피케이션 하지 않았을 경우 오른쪽 영상의 전체 또는 일부를 검색해야하는 반면, 렉터피케이션을 한 후에는 동일 y 좌표를 가지는 가로선 하나만을 검색하면 되기 때문에 연산량을 줄일 수 있다. 이러한 이유로 카메라(111) 사이에 체커 보드를 추가하고, 각 카메라(111)에 대응하는 체커 보드 뿐만 아니라, 이웃하는 카메라(111) 사이에 체커 보드를 이용하여 칼리브레이션 및 렉터피케이션을 수행할 경우, 더 정확한 결과를 얻을 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 체커 보드 장치를 이용하는 로봇의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇(100)은 카메라 모듈(110), 통신 모듈(120), 저장 모듈(130), 표시 모듈(140), 이동 모듈(150) 및 제어 모듈(160)을 포함한다.
카메라 모듈(110)은 랩어라운드뷰 영상을 촬영하기 위한 것으로, "랩어라운드 카메라 모듈"이 될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 "랩어라운드 영상"은 로봇을 기준으로 기 설정된 반경의 사방의 영상을 촬영한 것이다. 카메라 모듈(110)은 랩어라운드뷰 영상을 구성하기 위해 서로 다른 방향의 영상을 촬영하는 복수의 카메라(111)로 이루어질 수 있다. 카메라(111)는 렌즈, 광학 센서, 신호처리장치 및 영상처리장치를 구비할 수 있다. 광학 센서는 렌즈를 통해 영상을 촬영하며, 촬영된 영상인 광학적 화상 신호를 전기적 화상 신호로 변환한다. 광학 센서는 CCD(Charge Coupled Device) 센서를 사용함이 바람직하다. 신호처리장치는 광학 센서로부터 출력되는 아날로그 화상 신호를 디지털 화상 신호로 변환한다. 여기서 신호처리장치는 DSP(Digital Signal Processor)로 구현함이 바람직하다. 영상처리장치는 신호처리장치에서 출력되는 화상 신호를 가공하여 표시 장치에 맞춰 표시하는 화면 화상 신호를 생성하여 출력한다.
통신 모듈(120)은 통신을 위한 것이다. 통신 모듈(120)은 제어모듈(150)의 제어에 의해 데이터를 전송한다. 또한, 통신 모듈(110)은 데이터 또는 로봇(100) 자신을 제어하기 위한 제어 신호를 수신하면, 수신된 제어 신호를 제어 모듈(150)에 전달한다. 이러한 통신 모듈(110)의 통신 프로토콜은 제한이 있는 것이 아니나, ISM 대역(Industrial Scientific Medical band)을 이용할 수 있는 통신 프로토콜을 사용함이 바람직하며, 광대역을 이용하는 통신 프로토콜도 무방하다.
저장 모듈(130)은 소위 하드디스크(hard disk)와 같은 스토리지 디바이스(storage device), 소위 디램(DRAM)과 같은 메모리(memory)를 포함하며, 스토리지 디바이스 및 메모리는 착탈 가능한 형태로 구현될 수 있다. 저장 모듈(130)은 착탈 가능하도록 소정의 착탈 장비를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 저장 모듈(130)은 본 발명의 실시 예에 따른 필요한 데이터를 저장한다.
표시 모듈(140)은 현재 로봇의 상태 정보(예컨대, 위치, 배터리 등)를 시각적으로 알리기 위한 화면, 로봇이 제공한 서비스를 안내하는 화면 등의 정보를 제공한다. 이러한 표시 모듈(140)은 터치스크린 형태로 형성될 수 있다. 터치스크린 형태로 표시 모듈(140)이 형성된 경우, 표시 모듈(140)은 입력 장치의 역할의 일부 또는 전부를 수행할 수 있다.
이동 모듈(150)은 제어 모듈(160)의 제어에 따라 제어 모듈(160)이 제공한 경로를 통해 로봇을 이동시킨다. 이를 위하여, 이동 모듈(150)은 실제로 로봇을 이동시키기 위한 수단인 이동 장치를 포함한다. 이동 장치는 바퀴, 캐터필러(caterpillar), 4족, 6족, 등 다양한 형태로 구성될 수 있다.
제어 모듈(160)은 로봇의 전반적인 기능을 제어하기 위한 것으로, 본 발명의 실시 예에 따른 제어 모듈(160)은 카메라 모듈(110)에 대한 칼리브레이션을 수행하며, 칼리브레이션이 수행된 복수의 영상을 카메라 모듈(110)로부터 수신하여 랩어라운드 영상을 생성한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 칼리브레이션을 위한 체커 보드 장치를 이용한 칼리브레이션 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, S10 단계에서 로봇을 기준 보드(10) 상의 중심에 위치시켜, 복수의 체커 보드가 로봇의 전방향을 둘러싸도록 한다. 이때, 로봇(100)의 중심은 기준 보드의 무게 중심에 위치시키는 것이 바람직하다. 정확히 표현하면, 복수의 카메라(111)의 렌즈의 무게 중심을 서로 연결한 선분으로 이루어진 도형의 무게 중심이 기준 보드(10)의 무게 중심에 위치하도록 하는 것이 바람직하다. 예컨대, 로봇(100)의 카메라 모듈(110)의 카메라(111)의 수가 4개라고 가정하면, 4개의 카메라(111)의 렌즈를 연결한 선분은 4각형일 것이고, 이 4각형의 무게 중심이 평면도 상에서 겹쳐지도록 기준 보드(10)의 무게 중심에 위치하도록 한다. 이어서, S20 단계에서 지면을 기준으로 각 체커 보드의 카메라(111)에 대한 기울기가 조절된다.
복수의 체커 보드가 로봇(100) 자신의 전방향을 둘러싸도록 배치된 것이 확인되면, 그런 다음, 로봇은 S30 단계에서 복수의 체커 보드를 이용하여 칼리브레이션을 수행하여, 카메라의 내부변수 및 외부변수를 얻는다. 이때, 칼리브레이션은 카메라(111)에 대응하는 체커 보드와 그 체커 보드에 이웃하는 체커 보드를 이용하여 수행함이 바람직하다. 이때, 체커 보드의 수는 카메라(111)와 동수이거나, 카메라(111) 보다 많을 수가 될 수 있다.
그런 다음, 로봇(100)은 S40 단계에서서로 이웃하는 카메라(111)들 간에 렉터피케이션을 수행한다. 렉터피케이션은 칼리브레이션을 통해 구한 외부변수를 통해 두 카메라(111)의 영상을 변형하여 두 영상의 y 축을 일치시키는 것을 말한다. 이러한 S40 단계는 선택적으로 수행될 수 있다.
이어서, 로봇(100)은 S50 단계에서 카메라(111)가 촬영한 복수의 영상을 수신한다. 그런 다음, S60 단계에서 로봇(100)은 복수의 영상을 조합하여 랩어라운드(Wrap Around) 영상을 생성한다.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 칼리브레이션 방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 판독 가능한 프로그램 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함 할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나, 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
지금까지, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으나, 여기에 개시된 실시 예외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한, 본 명세서와 도면에서 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
본 발명은 칼리브레이션을 위한 체커 보드 장치 및 이를 이용한 칼리브레이션 방법에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 기준 보드와 기준 보드에 연결되며, 복수의 카메라를 이용하여 랩어라운드뷰 영상을 위한 칼리브레이션을 수행하기 위하여, 로봇을 중심으로 로봇의 카메라에 대향하여 로봇의 전방향을 둘러싸도록 배치되는 복수의 체커 보드를 포함하는 체커 보드 장치를 제공하며, 상기 체커 보드는 지면을 기준으로 상기 카메라에 대한 기울기가 조절될 수 있다. 이와 같이, 복수의 카메라에 대해 복수의 체커 보드를 이용하여 칼리브레이션을 수행함으로써, 보다 정확한 칼리브레이션을 수행할 수 있다. 게다가, 체커 보드의 각도를 조절함으로써, 체커보드가 지면에 있어 카메라 또는 카메라 영상의 상단부에 대한 정확한 파마미터를 얻을 수 없었던 문제점을 해결할 수 있으며, 체커 보드간의 상관관계도 수월하게 구할 수 있다. 이는 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있다.
1: 체커 보드 장치
10: 기준 보드
20, 30, 40, 50: 체커 보드
100: 로봇
110: 카메라 모듈
120: 통신 모듈
130: 저장 모듈
140: 표시 모듈
150: 이동 모듈
160: 제어 모듈

Claims (8)

  1. 체커 보드 장치에 있어서,
    랩어라운드 영상을 얻기 위한 복수의 카메라를 가진 로봇이 배치되며, 평면상 다각형을 가지는 판형인 기준 보드; 및
    상기 복수의 카메라에 대한 칼리브레이션을 수행 시, 기준을 제공하기 위하여, 상기 로봇을 중심으로 상기 로봇의 상기 복수의 카메라 각각에 대향하여 상기 로봇의 전방향을 둘러싸도록 상기 기준 보드의 상기 다각형의 각 모서리에 연결되어 배치되는 복수의 체커 보드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 체커 보드 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 체커 보드는 지면을 기준으로 상기 카메라에 대한 기울기가 조절되는 것을 특징으로 하는 체커 보드 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 체커 보드는 상기 복수의 카메라의 수에 대응하는 수를 가지는 것을 특징으로 하는 체커 보드 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 체커 보드는 상기 복수의 카메라의 수에 보다 적어도 1 개 많은 것을 특징으로 하는 체커 보드 장치.
  5. 복수의 카메라를 가지는 로봇의 랩어라운드뷰 영상을 얻기 위한 칼리브레이션 방법으로서,
    상기 복수의 카메라에 대향하여 상기 로봇의 전방향을 둘러싸도록 복수의 체커 보드가 배치되면, 상기 복수의 체커 보드를 이용하여 상기 복수의 카메라에 대해 칼리브레이션을 수행하는 단계; 및
    상기 칼리브레이션을 수행한 카메라를 통해 복수의 영상을 획득하여, 획득한 복수의 영상을 결합하여 랩어라운드 영상을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼리브레이션 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 칼리브레이션 하는 단계는
    지면을 기준으로 상기 체커 보드의 상기 카메라에 대한 기울기를 조절하여 상기 칼리브레이션을 수행하는 것을 특징으로 하는 칼리브레이션 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 칼리브레이션 하는 단계는
    상기 복수의 카메라 각각에 대응하는 체커 보드를 이용하여 수행하거나,
    상기 복수의 카메라 각각에 대응하는 체커 보드와 상기 복수의 카메라 각각에 대응하는 체커 보드에 이웃하는 체커 보드를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 칼리브레이션 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 칼리브레이션 하는 단계 후,
    상기 복수의 체커 보드를 이용하여 상기 복수의 카메라 중 서로 이웃하는 카메라 간에 렉터피케이션(rectification)을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칼리브레이션 방법.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010239411A (ja) 2009-03-31 2010-10-21 Aisin Seiki Co Ltd 車載カメラの校正に用いられる校正指標と、当該校正指標を用いた車載カメラの校正方法と、当該校正指標を用いた車載カメラの校正装置のためのプログラム
KR101087058B1 (ko) 2009-12-28 2011-11-28 전자부품연구원 전방향 카메라 장치 및 이의 구동 방법
KR101095670B1 (ko) 2009-07-06 2011-12-19 (주) 비전에스티 스테레오 카메라의 고속 칼리브레이션 및 렉티피케이션 방법 및 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010239411A (ja) 2009-03-31 2010-10-21 Aisin Seiki Co Ltd 車載カメラの校正に用いられる校正指標と、当該校正指標を用いた車載カメラの校正方法と、当該校正指標を用いた車載カメラの校正装置のためのプログラム
KR101095670B1 (ko) 2009-07-06 2011-12-19 (주) 비전에스티 스테레오 카메라의 고속 칼리브레이션 및 렉티피케이션 방법 및 장치
KR101087058B1 (ko) 2009-12-28 2011-11-28 전자부품연구원 전방향 카메라 장치 및 이의 구동 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
논문1.2010 *

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