KR101805253B1 - 물체 인식 장치 및 그를 이용한 물체 인식 방법 - Google Patents

물체 인식 장치 및 그를 이용한 물체 인식 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 라이다(Lidar) 및 카메라 영상에 근거하여 물체를 인식하는 물체 인식 장치의 좌표를 교정(calibration)하는 장치로, 라이다로부터 출력된 레이더를 반사시키는 교정물체를 구비하여, 상기 레이더 좌표와 상기 카메라 영상의 좌표가 일치하도록 교정(calibration)함으로써, 물체 인식의 정확성을 높일 수 있다.

Description

물체 인식 장치 및 그를 이용한 물체 인식 방법 {Apparatus and method for detecting object}
본 발명은 라이다(Lidar) 및 카메라 영상에 근거하여 물체를 인식하는 물체 인식 장치에 관한 것이다.
라이다(Lidar) 및 카메라 영상에 근거하여 물체를 인식하는 물체 인식 장치의 경우, 라이다(Lidar)로부터 출력된 레이더와 카메라 영상을 매핑하여 정확한 데이터를 입력하기 위해서는 라이다의 레이더와 카메라 좌표가 동일해야 한다.
그러나, 라이다로부터 출력된 레이더의 특성상 사람의 눈이나 일반 카메라로는 레이더를 볼 수 없어, 기존 물체 인식 장치에서는 카메라 영상과 라이다로부터 출력된 레이더의 광축이 같다고 가정하거나, 고가의 특수 장비를 이용하여 라이다로부터 출력된 레이더의 좌표를 카메라 영상에서 볼 수 있도록 하였다. 고가의 특수 장비를 이용한 경우, 레이더 좌표에 대응되는 카메라 영상의 좌표를 찾아서, 레이더 좌표와 카메라 영상의 좌표를 동일하게 교정(calibration)하는 방법이 이용되었다.
따라서, 기존 물체 인식 장치에서는 라이다의 레이더 좌표와 카메라 영상의 좌표가 동일하지 않아 정확한 물체 인식 데이터를 얻지 못 하거나, 정확한 물체 인식 데이터를 얻기 위해서는 고가의 특수 장비를 사용해야 하는 문제점이 있었다.
한국공개특허공보 10-2010-0111543 (2010년10월15일 공개), 차량 인식 방법 및 장치
본 발명의 목적은 라이다(Lidar) 및 카메라 영상에 근거하여 물체를 인식하는 물체 인식 장치에 있어서, 라이다로부터 출력된 레이더 좌표와 카메라 영상의 좌표가 서로 동일하도록 교정(calibration)하여, 물체 인식의 정확성을 높여 주는 물체 인식 장치의 좌표 교정장치 및 교정방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 저렴하면서도 구조가 간단한 물체 인식 장치의 좌표 교정장치 및 교정방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 물체 인식 장치는 라이다(Lidar) 및 카메라 영상에 근거하여 물체를 인식하며, 상기 라이다(Lidar)로부터 출력된 레이더를 반사시키는 교정물체를 구비하여, 상기 레이더 좌표와 상기 카메라 영상의 좌표가 일치하도록 교정(calibration)할 수 있다.
또한, 상기 교정물체는 정사각형의 테두리 검출부와 상기 테두리 검출부 내부에 형성된 이등변 삼각형의 내부 검출부를 포함하되, 상기 정사각형의 테두리 검출부는 정사각형의 외면과 정사각형의 내면으로 구성되며, 상기 내부 검출부의 밑변은 상기 테두리 검출부 아랫변의 내면으로 구성되고, 상기 내부 검출부는 길이가 같은 제1변과 제2변은 내면과 외면으로 구성되되, 상기 제1변의 외면은 상기 테두리 검출부 내면의 상측 중점과 상기 테두리 검출부 내면의 좌측 하단 모서리를 연결하여 형성되고, 상기 제2변의 외면은 상기 테두리 검출부 내면의 상측 중점과 상기 테두리 검출부 내면의 우측 하단 모서리를 연결하여 형성할 수 있다.
또한, 상기 물체 인식 장치는 상기 교정물체에 반사된 레이더를 분석하여, 상기 반사된 레이더의 높이 및 상기 반사된 레이더의 각도 중 적어도 하나를 구하는 라이다 분석부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 라이다(Lidar) 분석부는 상기 교정물체에 반사된 레이더를 분석하여, 상기 테두리 검출부의 좌측 내면 및 상기 제1변의 외면에 반사된 레이더를 연결한 제1선, 상기 제1변의 내면 및 상기 제2변의 내면에 반사된 레이더를 연결한 제2선, 제2변의 외면 및 상기 테두리 검출부의 우측 내면에 반사된 레이더를 연결한 제3선 중 적어도 하나를 구할 수 있다.
또한, 상기 라이다 분석부는 상기 테두리 검출부의 좌측 내면 및 상기 테두리 검출부의 우측 내면에 반사된 레이더를 연결하여 제4선을 더 구할 수 있다.
또한, 상기 라이다 분석부는 상기 교정 물체에 평행하게 반사된 상기 제4선 및 상기 교정 물체에 비스듬히 반사된 상기 제4선을 이용하여 상기 비스듬히 반사된 레이더의 각도를 구할 수 있다.
또한, 상기 라이다 분석부는 상기 교정물체에 비스듬히 반사된 상기 제2선을 상기 라이다 분석부에서 구한 상기 비스듬히 반사된 레이더의 각도만큼 회전하여, 상기 이등변 삼각형의 밑변과 평행하도록 수정된 제2선을 구하고,
하기의 식
Figure 112015062303262-pat00001
(여기서, h는 상기 비스듬히 반사된 레이더의 높이이고, α는 미리 설정된 상수며, b는 상기 수정된 제2선임)
에 의하여 상기 비스듬히 반사된 레이더의 높이를 구할 수 있다.
또한, 상기 라이다 분석부는 제1높이에서 소정 각도로 반사된 상기 제1선 내지 제3선 및 제2높이에서 상기 소정 각도와 동일한 각도로 반사된 상기 제1선 내지 제3선을 이용하여, 상기 제1높이, 상기 제2높이, 상기 소정 각도 중 적어도 하나를 구할 수 있다.
또한, 상기 물체 인식 장치의 좌표 교정장치는 상기 라이다 분석부에서 구한 상기 반사된 레이더의 각도 및 상기 반사된 레이더의 높이를 입력받아 상기 레이더 좌표를 상기 카메라 영상의 좌표와 일치하도록 이동시키는 좌표 이동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 라이다(Lidar) 및 카메라 영상에 근거하여 물체를 인식하는 방법은 상기 라이다(Lidar)로부터 출력된 레이더를 교정물체로 출력하는 단계 및 상기 교정물체에 반사된 레이더를 입력받아 분석하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 교정물체는 정사각형의 테두리 검출부와 상기 테두리 검출부 내부에 형성된 이등변 삼각형의 내부 검출부를 포함하되, 상기 정사각형의 테두리 검출부는 정사각형의 외면과 정사각형의 내면으로 구성되며, 상기 내부 검출부의 밑변은 상기 테두리 검출부 아랫변의 내면으로 구성되고, 상기 내부 검출부의 길이가 같은 제1변과 제2변은 내면과 외면으로 구성되되, 상기 제1변의 외면은 상기 테두리 검출부 내면의 상측 중점과 상기 테두리 검출부 내면의 좌측 하단 모서리를 연결하여 형성되고, 상기 제2변의 외면은 상기 테두리 검출부 내면의 상측 중점과 상기 테두리 검출부 내면의 우측 하단 모서리를 연결하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 반사된 레이더를 분석하는 단계는 상기 교정 물체에 반사된 레이더를 분석하여 상기 반사된 레이더의 높이 및 상기 반사된 레이더의 각도 중 적어도 하나를 구할 수 있다.
또한, 상기 반사된 레이더를 분석하는 단계는 상기 테두리 검출부의 좌측 내면 및 상기 제1변의 외면에 반사된 레이더를 연결하여 제1선을 구하는 단계; 상기 제1변의 내면 및 상기 제2변의 내면에 반사된 레이더를 연결하여 제2선을 구하는 단계; 및 상기 제2변의 외면 및 상기 테두리 검출부의 우측 내면에 반사된 레이더를 연결하여 제3선을 구하는 단계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 반사된 레이더를 분석하는 단계는 상기 테두리 검출부의 좌측 내면 및 상기 테두리 검출부의 우측 내면에 반사된 레이더를 연결하여 제4선을 구하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 반사된 레이더를 분석하는 단계는 상기 교정물체에 평행하게 반사된 상기 제4선 및 상기 교정물체에 비스듬히 반사된 상기 제4선을 이용하여 상기 비스듬히 반사된 레이더의 각도를 구하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 반사된 레이더를 분석하는 단계는 상기 교정물체에 비스듬히 반사된 상기 제2선을 상기 라이다(Lidar)를 분석하는 단계에 구한 상기 비스듬히 반사된 레이더의 각도만큼 회전하여, 상기 이등변 삼각형의 밑변과 평행하도록 수정된 제2선을 구하는 단계 및
하기의 식
Figure 112015062303262-pat00002
(여기서, h는 상기 비스듬히 반사된 레이더의 높이이고, α는미리 설정된 상수며, b는 상기 수정된 제2선임)
에 의하여 상기 비스듬히 반사된 레이더의 높이를 구하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 반사된 레이더를 분석하는 단계는 제1높이에서 소정 각도로 반사된 상기 제1선 내지 제3선 및 제2높이에서 상기 소정 각도와 동일한 각도로 반사된 상기 제1선 내지 제3선을 이용하여, 상기 제1높이, 상기 제2높이, 상기 소정 각도 중 적어도 하나를 구하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 반사된 레이더를 분석하는 단계에서 구한 상기 반사된 레이더의 각도 및 상기 반사된 레이더의 높이를 이용하여 상기 레이더의 좌표를 상기 카메라 영상의 좌표와 일치하도록 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면 라이다로부터 출력된 레이더 좌표와 카메라 영상의 좌표가 동일하도록 교정(calibration)하여, 물체 인식의 정확성을 높일 수 있다.
본 발명에 의하면 저렴하면서도 구조가 간단한 교정물체를 이용하여 활용도가 높으며 쉽게 사용 가능한 물체 인식 장치의 좌표 교정장치 및 교정방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 인식 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 인식 장치의 좌표 교정장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교정물체이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 교정물체이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 인식 장치의 좌표 교정 방법에 관한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 인식 장치이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 인식 장치는 라이다부(2000), 카메라 영상부(3000), 좌표 교정장치(1000), 물체 인식부(4000)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 라이다부(2000)는 레이더를 대상 물체로 출력하고, 대상 물체에 반사된 레이더를 수신할 수 있다. 라이다에서 출력된 레이더는 물체 판별 정확성은 다소 떨어지나 정확한 거리 정보를 얻을 수 있는 장점이 있다. 이하, 본 발명에서의 레이더는 라이다에서 출력된 레이더를 지칭한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 영상부(3000)는 대상 물체에 대한 카메라 영상을 생성할 수 있다. 카메라 영상은 단안 영상이므로 거리 정보의 정확성은 떨어지나 높은 물체 판별 정확성을 얻을 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 좌표 교정장치(1000)는 대상 물체에 반사된 레이더 좌표 및 대상 물체에 대한 카메라 영상의 좌표가 동일하도록 교정(calibration)할 수 있다. 물체를 정확하게 인식하기 위해서는 레이더 좌표와 카메라 영상의 좌표가 동일해야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 물체 인식부(4000)는 좌표 교정장치(1000)로부터 출력된 레이더의 좌표가 동일하게 교정된 카메라 영상을 매핑하고, 매핑된 영상을 통하여 물체를 인식할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 인식부(4000)는 라이더의 레이더와 카메라 영상 정보를 병합하여 물체를 인식하므로 물체와의 거리 및 물체의 형태를 동시에 효과적으로 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 인식 장치의 좌표 교정장치(1000)의 블록도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 인식 장치의 좌표 교정장치(1000)는 교정물체(100)를 포함할 수 있다. 상기 교정물체(100)는 레이더 좌표와 상기 카메라 영상의 좌표가 동일하도록 교정(calibration)하는 데 이용될 수 있다. 상기 교정물체(100)는 레이더를 출력하는 라이다부(1000)의 소정 위치에 설치되어, 출력된 레이더를 반사시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 교정물체(100)의 위치는 제한이 없으나, 라이다 출력부 전방에 위치될 수 있다.
일반적인 경우 라이다로부터 출력된 레이저가 교정물체(100)에 입사되는 경우 수평으로 평행하게 입사되기 보다는 약간 임의의 각도로 기울여져 입사되는 경우가 대부분이므로 이 때 기울어진 각도와 교정물체(100)에 입사된 높이를 알아야 카메라 영상의 좌표와 레이더 좌표가 동일하도록 교정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 교정물체(100)는 정사각형의 테두리 검출부(110)와 상기 테두리 검출부(110) 내부에 형성된 이등변 삼각형의 내부 검출부(120)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 정사각형의 테두리 검출부(110)는 정사각형의 외면(111a, 111b, 111c, 111d)과 정사각형의 내면(112a, 112b, 112c, 112d)으로 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 검출부(120)는 이등변 삼각형 형태로 형성되며, 상기 내부 검출부(120)의 밑변은 상기 테두리 검출부 아랫변의 내면(112c)으로 구성될 수 있다. 상기 내부 검출부의 길이가 같은 제1변(121)과 제2변(122)은 내면과 외면으로 구성될 수 있다. 상기 제1변의 외면(121a)은 테두리 검출부 내면의 상측 중점(113)과 상기 테두리 검출부 내면의 좌측 하단 모서리(121c)을 연결하여 형성되고, 상기 제2변의 외면(122a)은 테두리 검출부 내면의 상측 중점(113)과 상기 테두리 검출부 내면의 우측 하단 모서리(122c)을 연결하여 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 인식 장치의 좌표 교정장치는 교정물체(100)에 반사된 레이더를 입력받고 분석하여, 상기 반사된 레이더의 높이 및 상기 반사된 레이더의 각도 중 적어도 하나를 구하는 라이다 분석부(200)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 분석부(200)는 상기 교정물체(100)에 반사된 레이더를 입력받아, 레이더가 반사되지 못하고 투과된 부분인 제1선 내지 제3선 중 어느 하나를 구할 수 있다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1선(a,a',d,d')은 테두리 검출부 좌측 내면(112d) 및 제1변의 외면(121a)에 반사된 레이더를 연결하여 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제2선(b,b',e,e')은 제1변의 내면(121b) 및 제2변의 내면(122b)에 반사된 레이더를 연결하여 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제3선(c,c',f, f')은 제2변의 외면(122a) 및 상기 테두리 검출부의 우측 내면(112b)에 반사된 레이더를 연결하여 형성될 수 있다.
또는 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 분석부(200)는 상기 반사된 레이더를 분석하여 테두리 검출부의 좌측 내면(112d) 및 상기 테두리 검출부의 우측 내면(112b)에 반사된 레이더를 연결한 제4선(A, A')을 구할 수 있다. 본 발명의 제4선(A, A')은 상기 제1선 내지 제3선 및 제1변 및 제2변의 외면에서 내면을 연결한 선을 더한 것과 같을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 분석부(200)는 교정물체(100)에 평행하게 반사된 제4선(A) 및 교정물체(100)에 비스듬히 반사된 제4선(A')을 이용하여 교정물체에 비스듬히 반사된 레이더의 각도를 구할 수 있다. 교정물체(100)에 평행하게 반사된 상기 제4선(A)을 평행이동시켜, 교정물체(100)에 비스듬히 반사된 상기 제4선(A')과 만나게 하여 비스듬히 반사된 레이더의 각도를 구할 수 있다. 또는 교정물체(100)에 평행하게 반사된 상기 제4선(A)을 구하지 않고, 내부 검출부의 밑변을 교정물체(100)에 비스듬히 반사된 제4선(A')쪽으로 평행이동시켜 비스듬히 반사된 레이더의 각도를 구할 수 있다.
도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 분석부(200)는 교정물체(100)에 비스듬히 반사된 제2선(b')을 라이다 분석부(200)에서 구한 비스듬히 반사된 레이더의 각도만큼 회전하여, 상기 이등변 삼각형의 밑변과 평행하도록 수정된 제2선을 구하고,
하기의 식
Figure 112015062303262-pat00003
(여기서, h는 상기 비스듬히 반사된 레이더의 높이이고, α는 미리 설정된 상수이며, b는 상기 수정된 제2선임)에 의하여 비스듬히 반사된 레이더의 높이를 구할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 교정물체(100)는 이미 정해져 있으며, 사전에 내부 검출부의 이등변 삼각형의 밑변(b)과 높이(h)와의 관계를 통해α를 구할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 분석부(200)는 교정물체(100)에 대해 다른 높이, 같은 각도로 반사된 레이더를 통해 반사된 레이더의 위치를 알 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 분석부(200)는 제1높이에서 소정 각도로 반사된 상기 제1선 내지 제3선(d',e', f') 및 제2높이에서 상기 소정 각도와 동일한 각도로 반사된 상기 제1선 내지 제3선(d,e,f)을 이용하여, 상기 제1높이, 상기 제2높이, 상기 소정 각도 중 적어도 하나를 구할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 물체 인식 장치의 좌표 교정장치는 라이다 분석부(200)에서 구한 반사된 레이더의 각도 및 상기 반사된 레이더의 높이를 입력받아 레이더 좌표를 상기 카메라 영상의 좌표와 일치하도록 이동시키는 좌표 이동부(300)를 더 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 인식 장치의 좌표 교정방법을 도시한 순서도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 물체 인식 장치의 좌표 교정방법은 라이다(Lidar) 및 카메라 영상에 근거하여 물체를 인식하는 물체 인식 장치의 좌표 교정방법으로, 라이다(Lidar)로부터 출력된 레이더를 교정물체(100)로 출력하는 단계(S100) 및 교정물체(100)에 반사된 레이더를 입력받아 분석하는 단계(S200)를 포함할 있다. 상기 교정물체(100)는, 레이더를 출력하는 라이다 출력부의 소정 위치에 설치되어, 상기 출력된 레이더를 반사시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 교정물체(100)의 위치는 제한이 없으나, 라이다 출력부 전방에 위치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 물체 인식 장치의 좌표 교정방법에 이용되는 교정물체(100)는 정사각형의 테두리 검출부(110)와 상기 테두리 검출부(110) 내부에 형성된 이등변 삼각형의 내부 검출부(120)를 포함할 수 있다. 이때, 정사각형의 테두리 검출부(110)는 정사각형의 외면(111a, 111b, 111c, 111d)과 정사각형의 내면(112a, 112b, 112c, 112d)으로 구성될 수 있다. 내부 검출부(120)의 밑변은 상기 테두리 검출부 아랫변의 내면(112c)으로 구성될 수 있다. 내부 검출부의 길이가 같은 제1변(121)과 제2변(122)은 내면과 외면으로 구성될 수 있다. 상기 제1변의 외면(121a)은 테두리 검출부 내면의 상측 중점(113)과 상기 테두리 검출부 내면의 좌측 하단 모서리(121c)을 연결하여 형성되고, 상기 제2변의 외면(122a)은 테두리 검출부 내면의 상측 중점(113)과 상기 테두리 검출부 내면의 우측 하단 모서리(122c)을 연결하여 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 반사된 레이더를 분석하는 단계(S200)는 상기 교정물체(100)에 반사된 레이더를 분석하여 상기 레이더의 높이 및 상기 레이더의 각도 중 적어도 하나를 구할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반사된 레이더를 분석하는 단계(S200)는 상기 교정물체(100)에 반사된 레이더를 입력받아, 레이더가 반사되지 못하고 투과된 부분인 제1선 내지 제3선 중 어느 하나를 구할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반사된 레이더를 분석하는 단계는 테두리 검출부의 좌측 내면(112d) 및 상기 제1변의 외면(121a)에 반사된 레이더를 연결하여 제1선(a,a',d,d)을 구하는 단계, 제1변의 내면(121b) 및 상기 제2변의 내면(122b)에 반사된 레이더를 연결하여 제2선(b,b',e,e')을 구하는 단계; 및 제2변의 외면(122a) 및 상기 테두리 검출부의 우측 내면(112b)에 반사된 레이더를 연결하여 제3선(c,c',f, f')을 구하는 단계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반사된 레이더를 분석하는 단계(S200)는 테두리 검출부의 좌측 내면(112d) 및 상기 테두리 검출부의 우측 내면(112b)에 반사된 레이더를 연결하여 제4선(A, A')을 구하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제4선(A, A')은 상기 제1선 내지 제3선 및 제1변 및 제2변의 외면에서 내면을 연결한 선을 더한 것과 같을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반사된 레이더를 분석하는 단계(S200)는 교정물체(100)에 평행하게 반사된 레이더에 대한 상기 제4선(A) 및 상기 교정물체(100)에 비스듬히 반사된 레이더에 대한 상기 제4선(A')을 이용하여 비스듬히 반사된 레이더의 각도를 구하는 단계를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반사된 레이더를 분석하는 단계는 교정물체(100)에 평행하게 반사된 제4선(A) 및 교정물체(100)에 비스듬히 반사된 상기 제4선(A')을 이용하여 비스듬히 반사된 레이더의 각도를 구할 수 있다. 교정물체(100)에 의해 의해 평행하게 반사된 제4선(A)을 평행이동시켜, 교정물체(100)에 의해 의해 비스듬히 반사된 제4선(A')과 만나게 하여 비스듬히 반사된 레이더의 각도를 구할 수 있다. 또는 교정물체(100)에 의해 의해 평행하게 반사된 제4선(A)을 구하지 않고, 내부 검출부의 밑변을 교정물체(100)에 의해 의해 비스듬히 반사된 제4선(A')쪽으로 평행이동시켜 비스듬히 반사된 레이더의 각도를 구할 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사된 레이더를 분석하는 단계(S200)는 제2선(b')을 상기 비스듬히 반사된 레이더의 각도만큼 회전하여, 상기 이등변 삼각형의 밑변과 평행한 수정된 제2선을 구하는 단계 및
하기의 식
Figure 112015062303262-pat00004
(여기서, h는 상기 비스듬히 반사된 레이더의 높이이고, α는 미리 설정된 상수며, b는 상기 수정된 제2선임)에 의하여 비스듬히 반사된 레이더의 높이를 구하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 반사된 레이더를 분석하는 단계(S200)는 제1높이에서 소정 각도로 반사된 상기 제1선 내지 제3선(d', e',f') 및 제2높이에서 상기 소정 각도와 동일한 각도로 반사된 상기 제1선 내지 제3선(d,e,f)을 이용하여, 상기 제1높이, 상기 제2높이, 상기 소정 각도 중 적어도 하나를 구하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 물체 인식 장치의 교정방법은 반사된 라이다를 분석하는 단계(S200)에서 구한 반사된 레이더의 각도 및/또는 반사된 레이더의 높이를 이용하여 레이더 좌표를 카메라 영상의 좌표와 일치하도록 이동시키는 단계(S300)를 더 포함할 수 있다.
1000: 좌표 교정장치
2000: 라이다부
3000: 카메라 영상부
4000: 물체 인식 장치
100: 교정물체
110: 테두리 검출부
111a~111d: 정사각형의 외면
112a~112d: 정사각형의 내면
120: 내부 검출부
121: 제1변
121a: 제1변의 외면
121b: 제변의 내면
122: 제2변
122a: 제2변의 외면
122b: 제2변의 내면
200: 라이다 분석부

Claims (4)

  1. 라이다(Lidar) 및 카메라 영상에 근거하여 물체를 인식하는 물체 인식 장치에 있어서,
    상기 라이다(Lidar)로부터 출력된 레이더를 반사시키는 교정물체를 구비하여, 상기 라이더의 레이더 좌표와 상기 카메라 영상의 좌표가 일치하도록 교정(calibration)하되,
    상기 교정물체는 제1 다각형의 테두리 검출부와, 레이더를 반사하지 않는 상기 테두리 검출부 내부를 복수 영역으로 구분하도록 상기 테두리 검출부 내부에 형성된 제2 다각형의 내부 검출부를 포함하고,
    상기 물체 인식 장치는, 상기 교정물체에 반사된 레이더를 분석하여, 상기 반사된 레이더의 높이 및 상기 반사된 레이더의 각도 중 적어도 하나를 구하는 라이다 분석부를 더 포함하고,
    상기 라이다 분석부는, 상기 테두리 검출부와 상기 내부 검출부에 반사된 레이더를 연결하여, 상기 테두리 검출부 내부의 레이더를 반사하지 않는 복수 영역들에 각각 선을 구하고, 상기 복수 영역들에 각각 구한 선들 중 적어도 하나를 기반으로 상기 반사된 레이더의 높이 및 상기 반사된 레이더의 각도 중 적어도 하나를 구하는, 물체 인식 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 다각형은 정사각형이며, 상기 제2 다각형은 이등변 삼각형인 것을 특징으로 하는 물체 인식 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 물체 인식 장치는
    상기 라이다 분석부에서 구한 상기 반사된 레이더의 각도 및 상기 반사된 레이더의 높이를 입력받아 상기 라이더의 레이더 좌표를 상기 카메라 영상의 좌표와 일치하도록 이동시키는 좌표 이동부를 더 포함하는 물체 인식 장치.
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