KR101345076B1 - 이동거리 측정 장치 및 측정 방법 - Google Patents

이동거리 측정 장치 및 측정 방법 Download PDF

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인텔렉추얼디스커버리 주식회사
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Abstract

이동체의 이동거리 측정 장치 및 방법이 개시된다. 일실시예에 따른 이동거리 측정 장치는 지면의 이미지를 취득하는 센서, 상기 센서에서 취득한 상기 지면의 이미지를 이용하여 상기 이동거리를 계산하는 연산기, 상기 지면으로부터의 높이를 측정하는 높이측정기, 상기 센서와 지면 사이에 위치하며, 포커스 기능을 수행하는 이동 가능한 포커스 렌즈 및 줌 기능을 수행하는 이동 가능한 줌 렌즈를 포함하는 렌즈부, 상기 포커스 렌즈 및/또는 줌 렌즈를 이동시키는 이동수단 및 상기 높이측정기에서 측정된 높이정보에 따라 상기 이동수단을 제어하여 상기 포커스 렌즈 및 줌 렌즈를 이동시키는 제어기를 포함할 수 있다. 위와 같이 구성되어, 지면의 높이 변화에 따라 렌즈를 이동시켜 일정한 선명도 및 배율을 유지함으로써 보다 정밀한 이동거리의 측정이 가능하다.

Description

이동거리 측정 장치 및 측정 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING MOVING DISTANCE}
이하의 설명은 이동체의 이동거리 측정 장치 및 측정 방법에 관한 것이다.
로봇을 비롯한 이동체의 위치를 추정하는 것, 특히 이동체의 이동거리를 측정하는 것은 해당 산업분야에서 매우 중요한 문제로, 정밀하게 이동거리를 측정하기 위하여 많은 노력이 있었다.
일반적으로, 이동체의 바퀴에 휠타입 엔코더(wheel type encoder)를 장착하여 바퀴의 회전수를 측정함으로써 이동거리를 측정하는 접촉식 이동거리 측정 장치가 사용되고 있다.
이에 의하면, 바퀴와 지면의 구조적 특징에 따른 미끄러짐에 의하여 오차가 발생할 수 있다. 따라서, 바퀴의 슬립(slip)을 예측하기 위해 이동체와 지면 간의 접촉에 관한 모델링 작업이 필요하며, 이러한 방법은 이동체와 이동 환경에 따라 매번 새로이 모델링을 해야 하기 때문에 번거롭고 복잡하다.
일실시예에 따른 이동거리 측정 장치는 지면의 이미지를 취득하는 센서, 상기 센서, 상기 센서에서 취득한 상기 지면의 이미지를 이용하여 상기 이동거리를 계산하는 연산기, 상기 지면으로부터의 높이를 측정하는 높이측정기, 상기 센서와 지면 사이에 위치하며, 포커스 기능을 수행하는 이동 가능한 포커스 렌즈 및 줌 기능을 수행하는 이동 가능한 줌 렌즈를 포함하는 렌즈부, 상기 포커스 렌즈 및/또는 줌 렌즈를 이동시키는 이동수단 및 상기 높이측정기에서 측정된 높이정보에 따라 상기 이동수단을 제어하여 상기 포커스 렌즈 및 줌 렌즈를 이동시키는 제어기를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 센서는 카메라, CCD, CMOS, 광류센서 중 어느 하나일 수 있고, 상기 높이측정기는 적외선 센서 또는 레이저 거리측정기 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 높이측정기에서 측정되는 높이는 상기 지면으로부터 상기 렌즈부까지의 거리일 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 이동거리 측정 장치의 렌즈부는 상기 지면에 가장 가깝게 위치하여 입사광을 수광하는 프론트 렌즈를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 높이측정기에서 측정되는 높이는 상기 지면으로부터 상기 센서까지의 거리일 수 있다.
또한, 이동거리 측정 장치는 상기 지면으로 빛을 조사하는 발광체를 더 포함할 수 있다.
또한, 이동거리 측정 장치는 상기 센서에서 취득한 상기 지면의 이미지의 선명도 또는 배율이 기설정된 범위를 벗어나면, 상기 이동수단을 제어하여 상기 포커스 렌즈 및/또는 줌 렌즈를 이동시키는 제어기를 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 이동거리 측정 방법은 지면의 이미지를 취득하는 센서를 제공하는 센서제공단계, 상기 센서와 지면 사이에 포커스 기능을 수행하는 이동 가능한 포커스 렌즈 및 줌 기능을 수행하는 이동 가능한 줌 렌즈를 포함하는 렌즈부를 제공하는 렌즈제공단계, 상기 지면으로부터의 높이를 측정하는 높이측정단계, 상기 높이측정단계에서 측정된 높이정보에 따라 상기 포커스 렌즈 및/또는 줌 렌즈를 이동시키는 렌즈이동단계, 상기 이동체의 이동 간에 상기 센서를 통해 상기 지면의 이미지를 취득하는 이미지취득단계 및 상기 이미지취득단계에서 취득된 상기 지면의 이미지를 이용하여 상기 이동거리를 계산하는 이동거리계산단계를 포함할 수 있다.
또한, 다른 실시예에 따르면, 상기 이미지취득단계에서 취득된 상기 지면의 이미지의 선명도 또는 배율이 기설정된 범위를 벗어나면, 상기 포커스 렌즈 및/또는 줌 렌즈를 이동시키는 보정단계를 더 포함할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 이동거리 측정 장치의 구성을 도시한 개략도이다.
도 2는 이동거리를 측정하는 원리를 나타내는 개략도이다.
도 3는 다른 실시예에 따른 이동거리 측정 장치의 구성을 도시한 개략도이다.
도 4은 일실시예에 따른 이동거리 측정 방법에 대한 순서도이다.
이하, 이동거리 측정 장치 및 측정 방법의 여러 실시예들을 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 일실시예에 따른 이동거리 측정 장치(100)의 구성을 도시한 개략도이다.
우선, 본 실시예에 따른 이동거리 측정 장치는(100)는 지면의 이미지를 취득하는 센서(110)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 센서(110)에서 취득한 지면의 이미지를 이용하여 이동체의 이동거리를 계산하는 연산기(120) 역시 포함될 수 있다. 후술하겠지만, 센서(110)는 이동체의 이동 간에 연속적으로 지면의 이미지를 취득하고, 연산기(120)는 상기 연속적인 지면의 이미지를 비교하여 이동체의 이동거리를 계산하도록 구성될 수 있다.
여기서, 지면의 이미지를 취득하는 센서(110)로는 카메라, CCD(Charge Coupled Device), CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor), 광류센서(optical flow sensor)가 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 연속적으로 지면의 이미지를 취득할 수 있다면 그 종류에는 제한이 없다.
CCD와 CMOS는 대표적인 이미지 센서로서, 빛을 전기적 신호로 바꾸어 준다. 즉, 광전변환에 의해 전하를 생성하고 축전하는 수광부와 전하를 전압으로 변환하고 최종적으로 디지털 코드의 형태로 바꾸어주는 회로부로 구성된다. CCD를 사용하는 경우, 정확한 전하량을 전달할 수 있어 고품질의 이미지를 취득할 수 있고, CMOS를 사용하는 경우, 저렴하고 전력을 적게 소모하여 경제적이라는 이점이 있다.
광류센서는 빛을 수광하는 영상취득시스템과 취득된 영상을 디지털 신호처리하는 디지털신호처리시스템을 포함하여 광학항법기술을 구현할 수 있다. 즉, 연속적인 지면의 이미지를 획득하여 수학적 계산에 의해 이동체의 이동거리 및 방향을 구할 수 있다. 다시 말하면, 본 실시예의 센서(110)와 연산기(120)가 모두 포함되어 있다고 할 수 있다.
연산기(120)의 경우, 상술한 바와 같이 상기 센서(110)와 연결되어 상기 센서(110)에서 취득한 지면의 이미지를 토대로 이동체의 이동거리 및 이동방향을 계산하도록 구성된다. 이를 설명하기 위해 도 2을 제시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 취득된 좌측의 n-1번째 지면 이미지에서 특징점(A, B, C)들을 추출하고, 나중에 취득된 우측의 n번째 지면 이미지에서 상기 특징점들의 이동된 위치(A', B', C')를 추출한다. 연산기(120)는 상기 A, B, C와 A', B', C'를 비교함으로써 이동체의 이동거리 및 방향을 결정할 수 있다.
이처럼, 이동거리 측정 장치(100)는 지면과 어느 정도 떨어져 있는 비접촉 방식이므로, 지면에 대한 슬립(slip) 현상으로 인한 오차가 발생하지 않는 결과, 보다 정밀한 이동거리의 측정이 가능하다.
다음으로, 본 실시예에 따른 이동거리 측정 장치(100)는 지면으로부터의 높이를 측정하는 높이측정기(130)를 포함할 수 있다. 지면으로부터의 높이를 측정하여 이를 기준으로 후술할 렌즈부(140)를 제어하게 되고, 따라서 이동거리 측정 장치(100)는 굴곡이 있는 지형에서도 선명도와 이미지 배율을 유지하여 정밀한 이동거리의 측정이 가능하다.
상기 높이측정기(130)는 적외선 센서 또는 레이저거리측정기 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 높이측정기(130)로 적외선 센서가 사용되는 경우, 이동거리 측정 장치(100)의 생산원가를 절감할 수 있다는 장점이 있고, 레이저거리측정기가 사용된다면 보다 정밀한 높이 측정이 가능하다.
또한, 본 실시예에 따른 이동거리 측정 장치(100)는 포커스 렌즈(141)와 줌 렌즈(142)를 포함하는 렌즈부(140)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 상기 렌즈부(140)는 센서(110)와 지면 사이에 위치하고, 상기 포커스 렌즈(141) 및 줌 렌즈(142)는 이동이 가능하도록 이동수단(150)과 연결된다. 상기 포커스 렌즈 및 줌 렌즈(141, 142)를 이동시키는 이동수단(150)은 다양하게 구현될 수 있다. 예를 들어, 모터를 각각 연결할 수 있고, 또는 액추에이터를 이용할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1에서는 줌 렌즈(142)가 포커스 렌즈(141)보다 지면 쪽으로 위치하는데, 이에 한정되는 것은 아니고, 사용자의 설계 방법에 따라 포커스 렌즈(141)가 줌 렌즈(142)보다 지면 쪽으로 위치할 수도 있다.
또한, 본 실시예에 따른 이동거리 측정 장치(100)는 상기 높이측정기에서 측정된 높이정보에 따라 상기 이동수단을 제어하여 상기 포커스 렌즈(141) 및 줌 렌즈(142)를 이동시키는 제어기(160)를 포함할 수 있다. 지면과 떨어진 비접촉식 이동거리 측정 장치이므로 지면으로부터의 높이 변화에 민감할 수 있다. 즉, 굴곡이 있는 지형을 통과할 때 지면으로부터의 높이 변화가 발생하면 이에 의하여 아웃포커스 문제가 발생하여 이미지의 선명도가 떨어질 수 있고, 또한 취득되는 이미지의 크기가 변화할 수 있어, 결과적으로 이동거리 측정의 정밀도가 매우 떨어지게 된다. 따라서, 본 실시예의 이동거리 측정 장치(100)는 상술한 제어기(160)를 포함하여, 상기 높이측정기(130)에서 측정된 지면으로부터의 높이정보에 따라 상기 이동수단(150)을 제어하여 포커스렌즈(141) 및/또는 줌 렌즈(142)의 위치를 이동시킴으로써 항상 일정한 포커스와 이미지 배율을 유지할 수 있다. 이에 따라, 취득되는 이미지의 선명도가 증가하고, 취득된 이미지에서 추출되는 특징점의 크기가 일정하게 유지되어, 결과적으로 훨씬 정밀하게 이동거리를 측정할 수 있다.
또한, 본 실시예의 이동거리 측정 장치(100)는 별도의 제어기(미도시)를 더 포함하여, 센서(110)에서 취득한 지면의 이미지의 선명도 또는 배율이 기설정된 범위를 벗어나면, 이동수단(150)을 제어하여 포커스 렌즈(141) 및/또는 줌 렌즈(142)를 이동시킬 수 있다. 즉, 상기 제어기(미도시)의 존재로 인해 센서(110)로부터 취득한 이미지의 질(quality)를 판단할 수 있고, 이를 토대로 다시 렌즈의 위치를 보정하여 정밀한 이동거리의 측정을 가능케 할 수 있다. 별도의 제어기(미도시)가 상술한 기능을 하는 것으로 설명하였으나, 앞서 설명한 제어기(160)가 위와 같은 기능을 수행하도록 설정하는 것도 물론 가능할 것이다.
도 3는 다른 실시예에 따른 이동거리 측정 장치(200)의 구성을 도시한 개략도이다.
우선, 본 실시예에 따른 이동거리 측정 장치는(200)는 지면의 이미지를 취득하는 센서(110)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 센서(210)에서 취득한 지면의 이미지를 이용하여 이동체의 이동거리를 계산하는 연산기(220) 역시 포함될 수 있다. 후술하겠지만, 센서(210)는 이동체의 이동 간에 연속적으로 지면의 이미지를 취득하고, 연산기(220)는 상기 연속적인 지면의 이미지를 비교하여 이동체의 이동거리를 계산하도록 구성될 수 있다.
여기서, 지면의 이미지를 취득하는 센서(210)로는 카메라, CCD(Charge Coupled Device), CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor), 광류센서(optical flow sensor)가 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 연속적으로 지면의 이미지를 취득할 수 있다면 그 종류에는 제한이 없다.
연산기(220)의 경우, 상술한 바와 같이 상기 센서(210)와 연결되어 상기 센서(210)에서 취득한 지면의 이미지를 토대로 이동체의 이동거리 및 이동방향을 계산하도록 구성된다. 이를 설명하기 위해 도 2을 제시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 취득된 좌측의 n-1번째 지면 이미지에서 특징점(A, B, C)들을 추출하고, 나중에 취득된 우측의 n번째 지면 이미지에서 상기 특징점들의 이동된 위치(A', B', C')를 추출한다. 연산기(220)는 상기 A, B, C와 A', B', C'를 비교함으로써 이동체의 이동거리 및 방향을 결정할 수 있다.
이처럼, 이동거리 측정 장치(200)는 지면과 어느 정도 떨어져 있는 비접촉 방식이므로, 지면에 대한 슬립(slip) 현상으로 인한 오차가 발생하지 않는 결과, 보다 정밀한 이동거리의 측정이 가능하다.
다음으로, 본 실시예에 따른 이동거리 측정 장치(200)는 지면으로부터의 높이를 측정하는 높이측정기(230)를 포함할 수 있다. 지면으로부터의 높이를 측정하여 이를 기준으로 후술할 렌즈부(240)를 제어하게 되고, 따라서 이동거리 측정 장치(200)는 굴곡이 있는 지형에서도 선명도와 이미지 배율을 유지하여 정밀한 이동거리의 측정이 가능하다.
높이측정기는 본 실시예의 높이측정기(230)와 같이 센서(210)부터 지면까지의 높이를 측정할 수 있다. 따라서, 상기 높이측정기(230)는 센서(210)에 인접하게 배치될 수 있고, 또는 센서(210)와 일체형으로 구성될 수도 있어 공간 효율성과 원가절감을 동시에 이룰 수 있다. 이와는 달리, 도 1에 도시된 실시예의 높이측정기(130)처럼 렌즈부(140)부터 지면까지의 높이를 측정할 수도 있다. 이와 같이 구성하면, 높이측정기(130)를 센서(110)로부터 이격된 위치에 배치하여 렌즈부(140)와 센서(110)에 수광되는 빛과의 간섭 현상을 최소화하여 결과적으로 취득되는 이미지의 질을 향상시킬 수 있다. 또한, 설계자는 이동체의 형상 및 크기에 따른 장착 편의성을 고려하여 도 1 또는 도 2와 같이 높이측정기의 위치를 선택할 수 있을 것이다.
여기서, 상기 높이측정기(230)는 적외선 센서 또는 레이저거리측정기 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 실시예에 따른 이동거리 측정 장치(200)는 포커스 렌즈(241)와 줌 렌즈(242)를 포함하는 렌즈부(240)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 상기 렌즈부(240)는 센서(210)와 지면 사이에 위치하고, 상기 포커스 렌즈(241) 및 줌 렌즈(242)는 이동이 가능하도록 이동수단(250)과 연결된다. 상기 포커스 렌즈 및 줌 렌즈(241, 242)를 이동시키는 이동수단(150)은 다양하게 구현될 수 있다. 예를 들어, 모터를 각각 연결할 수 있고, 또는 액추에이터를 이용할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이에 더하여, 본 실시예에 따른 이동거리 측정 장치(200)의 렌즈부(240)는 지면에 가장 가까운 위치에 프론트 렌즈(243)을 더 포함할 수 있다. 상기 프론트 렌즈(243)는 외부에서 들어오는 입사광을 수광할 수 있고, 상기 수광된 입사광을 기초로 포커스 렌즈(241) 및/또는 줌 렌즈(242)를 이동시켜 포커스와 배율을 조정할 수 있다. 상기 프론트 렌즈(243)를 더 포함시키는 것을 통해 렌즈부(240)의 광학 특성을 더욱 향상시킬 수 있다. 상기 프론트 렌즈(243)는 고정되도록 구성할 수도, 이동 가능하게 구성할 수도 있다.
또한, 도 3에서는 줌 렌즈(242)가 포커스 렌즈(241)보다 지면 쪽으로 위치하는데, 이에 한정되는 것은 아니고, 사용자의 설계 방법에 따라 포커스 렌즈(241)가 줌 렌즈(242)보다 지면 쪽으로 위치할 수도 있다.
또한, 본 실시예에 따른 이동거리 측정 장치(200)는 상기 높이측정기에서 측정된 높이정보에 따라 상기 이동수단을 제어하여 상기 포커스 렌즈(241) 및 줌 렌즈(242)를 이동시키는 제어기(260)를 포함할 수 있다. 지면과 떨어진 비접촉식 이동거리 측정 장치이므로 지면으로부터의 높이 변화에 민감할 수 있다. 즉, 굴곡이 있는 지형을 통과할 때 지면으로부터의 높이 변화가 발생하면 이에 의하여 아웃포커스 문제가 발생하여 이미지의 선명도가 떨어질 수 있고, 또한 취득되는 이미지의 크기가 변화할 수 있어, 결과적으로 이동거리 측정의 정밀도가 매우 떨어지게 된다. 따라서, 본 실시예의 이동거리 측정 장치(200)는 상술한 제어기(260)를 포함하여, 상기 높이측정기(230)에서 측정된 지면으로부터의 높이정보에 따라 상기 이동수단(250)을 제어하여 포커스렌즈(241) 및/또는 줌 렌즈(242)의 위치를 이동시킴으로써 항상 일정한 포커스와 이미지 배율을 유지할 수 있다. 이에 따라, 취득되는 이미지의 선명도가 증가하고, 취득된 이미지에서 추출되는 특징점의 크기가 일정하게 유지되어, 결과적으로 훨씬 정밀하게 이동거리를 측정할 수 있다.
또한, 본 실시예의 이동거리 측정 장치(200)는 별도의 제어기(미도시)를 더 포함하여, 센서(210)에서 취득한 지면의 이미지의 선명도 또는 배율이 기설정된 범위를 벗어나면, 이동수단(250)을 제어하여 포커스 렌즈(241) 및/또는 줌 렌즈(242)를 이동시킬 수 있다. 즉, 상기 제어기(미도시)의 존재로 인해 센서(210)로부터 취득한 이미지의 질(quality)를 판단할 수 있고, 이를 토대로 다시 렌즈의 위치를 보정하여 정밀한 이동거리의 측정을 가능케 할 수 있다. 별도의 제어기(미도시)가 상술한 기능을 하는 것으로 설명하였으나, 앞서 설명한 제어기(260)가 위와 같은 기능을 수행하도록 설정하는 것도 물론 가능할 것이다.
또한, 본 실시예의 이동거리 측정 장치(200)는 지면으로 빛을 조사하는 발광체(270)를 더 포함할 수 있다. 이를 통해, 센서(210)가 지면의 이미지를 취득하는데 필요한 조도를 보충하여 이미지의 선명도를 증가시키고, 결국 이동거리 측정의 정밀도를 더욱 높일 수 있다. 상기 발광체(270)로는 LED(Light Emitting Diode), EL(Electro Luminescence), 또는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp) 등이 쓰일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4은 일실시예에 따른 이동거리 측정 방법에 대한 순서도이다.
본 실시예의 측정 방법은 지면의 이미지를 취득하는 센서와, 상기 센서와 지면 사이에 포커스 기능을 수행하는 이동 가능한 포커스 렌즈 및 줌 기능을 수행하는 이동 가능한 줌 렌즈를 포함하는 렌즈부를 제공하는 단계(S1)를 포함할 수 있다. 상기 센서 및 렌즈부에 관한 내용은 상술한 도 1 및 3의 실시예에서와 같다.
또한, 본 실시예에 따른 이동거리 측정 방법은 지면으로부터의 높이를 측정하는 높이측정단계(S2)를 포함할 수 있다. 높이측정을 위한 기기로 적외선 센서, 레이저거리측정기 등이 사용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
다음으로, 본 실시예에 따른 이동거리 측정 방법은 상기 높이측정단계(S2)에서 측정된 높이정보에 따라 포커스 렌즈 및/또는 줌 렌즈를 이동시키는 렌즈이동단계(S3)를 포함할 수 있다. 이를 통해, 굴곡이 있는 지형을 통과할 때에도 일정한 선명도와 배율을 가진 이미지를 취득할 수 있다.
이어서, 이동체의 이동 간에 센서를 통해 지면의 이미지를 취득(S4)하고, 상기 취득된 이미지를 토대로 이동거리를 계산(S5)할 수 있다.
다른 실시예에 따른 이동거리 측정 방법은 이미지취득단계(S4)에서 취득된 지면의 이미지의 선명도 또는 배율이 기설정된 범위를 벗어나면, 포커스 렌즈 및/또는 줌 렌즈를 이동시키는 보정단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 이동거리 측정 장치 및 측정 방법은 센서로 지면의 이미지를 취득하여 이동거리를 계산하는 방식으로서, 지면과의 접촉이 없는 비접촉방식이므로 지면과의 슬립 현상을 배제할 수 있어 정밀한 이동거리 측정이 가능하다. 또한, 지면으로부터의 높이를 측정하여 이를 기준으로 렌즈의 위치를 조정할 수 있어 일정한 선명도 및 배율의 지면 이미지를 취득할 수 있고, 따라서 굴곡이 있는 지형을 통과하는 경우에도 정밀한 이동거리의 측정이 가능하다. 또한, 상술한 이동거리 측정 장치 및 측정 방법은 높은 정밀도로 이동 거리를 측정하면서도, 복잡한 모델링이나 알고리즘을 필요로 하지 않아 유용하다.
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 일부 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 기술자에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서의 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
100 : 이동거리 측정 장치 110 : 센서
120 : 연산기 130 : 높이측정기
140 : 렌즈부 141 : 포커스 렌즈
142 : 줌 렌즈 150 : 이동수단
160 : 제어기

Claims (10)

  1. 이동체의 이동거리를 측정하는 장치에 있어서,
    상기 이동체가 이동하는 도중에 지면의 이미지를 연속적으로 취득하는 센서;
    상기 센서 및 지면 사이에 위치하는 렌즈부;
    상기 센서에서 취득한 지면의 이미지에서 특징점들을 추출하고, 상기 특징점들이 취득된 연속적인 지면의 이미지 상에서 이동된 거리를 이용하여 상기 이동체의 이동거리를 계산하는 연산기;
    상기 지면으로부터 상기 센서 또는 렌즈부까지의 높이를 측정하는 높이측정기;
    상기 렌즈부를 이동시키는 이동수단; 및
    상기 이동수단을 제어하는 제어기;를 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 높이측정기에서 측정된 높이를 기초로 상기 이동수단을 제어하여, 기 설정된 범위 내의 선명도 또는 배율을 가지는 지면의 이미지가 상기 센서로 취득되도록 상기 렌즈부를 이동시키는 것을 특징으로 하는 이동거리 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서는 카메라, CCD, CMOS, 광류센서 중 어느 하나인 이동거리 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈부는, 포커스 기능을 수행하는 포커스 렌즈 및 줌 기능을 수행하는 줌 렌즈를 포함하는 이동거리 측정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 렌즈부는 상기 지면에 가장 가깝게 위치하여 입사광을 수광하는 프론트 렌즈를 더 포함하는 이동거리 측정 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지면으로 빛을 조사하는 발광체를 더 포함하는 이동거리 측정장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 센서에서 취득한 상기 지면의 이미지의 선명도 또는 배율이 기설정된 범위를 벗어나면, 상기 이동수단을 제어하여 상기 포커스 렌즈 및/또는 줌 렌즈를 이동시키는 제어기를 더 포함하는 이동거리 측정 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 높이측정기는 적외선 센서 또는 레이저 거리측정기 중 어느 하나인 이동거리 측정 장치.
  9. 이동체의 이동거리를 측정하는 방법에 있어서,
    센서를 이용하여 상기 이동체가 이동하는 도중에 지면의 이미지를 연속적으로 취득하는 단계;
    상기 취득된 지면의 이미지에서 특징점을 추출하는 단계;
    상기 추출된 특징점이 상기 연속적으로 취득된 지면의 이미지 상에서 이동된 거리를 이용하여 상기 이동체의 이동거리를 계산하는 단계;
    상기 지면으로부터 상기 센서 또는 렌즈부까지의 높이를 측정하는 단계; 및
    상기 렌즈부를 이동시키는 단계;를 포함하고,
    상기 렌즈부를 이동시키는 단계는, 상기 측정된 높이를 기초로 기 설정된 범위 내의 선명도 또는 배율을 가지는 지면의 이미지가 상기 센서로 취득되도록 상기 렌즈부를 이동시키는 것을 특징으로 하는 이동거리 측정 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 렌즈부는, 포커스 기능을 수행하는 포커스 렌즈 및 줌 기능을 수행하는 줌 렌즈를 포함하고,
    상기 이미지를 연속적으로 취득하는 단계에서 취득된 상기 지면의 이미지의 선명도 또는 배율이 기설정된 범위를 벗어나면, 상기 포커스 렌즈 및/또는 줌 렌즈를 이동시키는 것을 특징으로 하는 이동거리 측정 방법.
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KR102186983B1 (ko) * 2019-09-17 2020-12-04 한성대학교 산학협력단 사용자 영상 단말의 이동거리 측정 방법 및 장치
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