KR101831890B1 - 스테레오 카메라를 사용해서 3차원 위치 기반 객체 식별 알고리즘을 응용한 유사도 측정 알고리즘의 정확도 향상 시스템 - Google Patents

스테레오 카메라를 사용해서 3차원 위치 기반 객체 식별 알고리즘을 응용한 유사도 측정 알고리즘의 정확도 향상 시스템 Download PDF

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황인규
김도윤
지정근
고주곤
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Abstract

본 발명은 스테레오 카메라를 사용해서 3차원 위치 기반 객체 식별 알고리즘을 응용한 유사도 측정 알고리즘의 정확도 향상 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 객체 추적기술 중 하나인 기존의 유사도 측정 알고리즘에 스테레오 카메라로 측정한 3차원 공간 좌표 상의 객제 정보를 응용하여 보다 정확한 객체 추적이 가능하도록 유사도 측정 알고리즘과 스테레오 카메라를 사용하여 3차원 공간 정보를 나타낸 포인트 클라우드와 객체의 이동방향과 위치정보를 통해 동일 객체의 추적 정확도를 향상시킨 스테레오 카메라를 사용해서 3차원 위치 기반 객체 식별 알고리즘을 응용한 유사도 측정 알고리즘의 정확도 향상 시스템에 관한 것이다.

Description

스테레오 카메라를 사용해서 3차원 위치 기반 객체 식별 알고리즘을 응용한 유사도 측정 알고리즘의 정확도 향상 시스템{Accuracy Enhancement of Similarity Measurement Algorithm Applying 3D Location Based Object Identification Algorithm Using Stereo Camera}
본 발명은 스테레오 카메라를 사용해서 3차원 위치 기반 객체 식별 알고리즘을 응용한 유사도 측정 알고리즘의 정확도 향상 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 객체 추적기술 중 하나인 기존의 유사도 측정 알고리즘에 스테레오 카메라로 측정한 3차원 공간 좌표 상의 객제 정보를 응용하여 보다 정확한 객체 추적이 가능하도록 유사도 측정 알고리즘과 스테레오 카메라를 사용하여 3차원 공간 정보를 나타낸 포인트 클라우드와 객체의 이동방향과 위치정보를 통해 동일 객체의 추적 정확도를 향상시킨 스테레오 카메라를 사용해서 3차원 위치 기반 객체 식별 알고리즘을 응용한 유사도 측정 알고리즘의 정확도 향상 시스템에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 유사도 측정 알고리즘은 영상처리기법 중 동일 객체를 추적하는 알고리즘중 하나로 한번 감지한 객체의 픽셀 정보를 토대로 다음 프레임에서도 비슷한 모양의 픽셀 정보를 가지는 객체를 찾는 공지된 알고리즘이다.
하지만, 이 알고리즘은 한 장의 영상에서 객체 정보를 추출하기 때문에 객체의 특징을 정확하게 판단하기 어렵다.
또한, 비슷한 객체(비슷한 옷차림의 사람 등)가 있다면 오탐 확률이 매우 높아지게 된다.
이를 테면, 국내와 같이 학생들이 교복을 착용하는 등 각기 다른 객체라고 하더라도 비슷한 옷차림을 하고 있는 경우 객체의 이미지상의 특징만을 이용하여 동일 객체를 찾아내는 것은 매우 어려운 일이다.
이와 같은 이유로 유사도 측정 알고리즘만으로는 특정 객체를 모든 프레임에서 지속적으로 감지하고 추적하는 것에 많은 한계를 가진다.
대한민국 특허 등록번호 제10-1759564호(2017.07.13.) '영상 유사도 측정방법'
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 객체 추적기술 중 하나인 기존의 유사도 측정 알고리즘에 스테레오 카메라로 측정한 3차원 공간 좌표 상의 객제 정보를 응용하여 보다 정확한 객체 추적이 가능하도록 유사도 측정 알고리즘과 스테레오 카메라를 사용하여 3차원 공간 정보를 나타낸 포인트 클라우드와 객체의 이동방향과 위치정보를 통해 동일 객체의 추적 정확도를 향상시킨 스테레오 카메라를 사용해서 3차원 위치 기반 객체 식별 알고리즘을 응용한 유사도 측정 알고리즘의 정확도 향상 시스템을 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, MCU(Main Control Unit)인 제어부(110)와, 상기 제어부(110)에 연결 제어되고 좌안카메라와 우안카메라를 통해 양안시차를 이용한 입체 영상 촬영이 가능한 스테레오 카메라(120)와, 상기 제어부(110)에 연결되고 상기 스테레오 카메라(120)의 촬영정보로부터 추적하고자 하는 지정객체와 유사한 대상객체가 존재하는지를 유사도 측정 알고리즘을 이용하여 판단하는 대상객체 검출부(130)와, 상기 제어부(110)와 연결되고 상기 스테레오 카메라(120)의 촬영 영역에 따라 생성되는 깊이지도를 이용하여 3차원 공간정보를 분석하는 공간데이터 분석부(140)와, 상기 제어부(110)와 연결되고 상기 공간데이터 분석부(140)가 제공하는 정보로부터 객체의 가동범위를 계산하고 이전 프레임과의 비교를 통해 현재 프레임에 존재하는 같은 객체를 추적하는 대상객체 추적부(150)와, 상기 대상객체 검출부(130)의 정보와 상기 대상객체 추적부(150)의 정보를 통합하여 현재 화면 프레임에서 유사도 분석을 통해 대상객체의 추적을 유지하는 통합객체 판단부(160)와, 상기 제어부(110)의 제어신호에 따라 스테레오 카메라(120)가 촬영한 영상 및 처리값, 추적경로를 저장, 갱신, 삭제하는 메모리부(170)와, 상기 제어부(110)에 연결된 사용자 인터페이스인 입력부(180) 및 추적 결과를 화면에 출력하는 출력부(190)를 포함하는 스테레오 카메라를 사용해서 3차원 위치 기반 객체 식별 알고리즘을 응용한 유사도 측정 알고리즘의 정확도 향상 시스템에 있어서;
상기 스테레오 카메라(120) 및 입력부(180)와 출력부(190)를 제외한 나머지 구성들은 모두 보드 상에 소자 형태로 탑재되어 제어기(CTB)를 구성하며;
상기 제어기(CTB)와 스테레오 카메라(120)는 드론(DRN)에 탑재되고;
상기 드론(DRN)은 원반형태의 드론몸체(200)를 포함하며, 상기 드론몸체(200)의 하면에는 축전지박스(210)가 고정되고, 상기 축전지박스(210)의 양측면에는 드론착지대(212)가 고정되어 상기 드론몸체(200)를 착지면으로부터 일정높이 이격시키며, 상기 축전지박스(210)의 하면 중심에는 스테레오 카메라(120)가 장착되고, 상기 드론몸체(200)의 둘레면에는 간격을 두고 다수개의 드론붐대(220)이 설치되며, 상기 드론붐대(220)의 단부에는 구동모터(230)가 고정되고, 상기 구동모터(230)에는 로터(240)가 고정되어 상기 드론몸체(200)에 양력을 발생시켜 비행가능하도록 하여 주며, 상기 축전지박스(210)의 내부에는 제1,2축전지(AC1,AC2)가 탑재되고, 상기 제1,2축전지(AC1,AC2) 사이에는 제어기(CTB)가 탑재되어 상기 제1,2축전지(AC1,AC2)의 사용을 스위칭 제어하도록 구성되며, 상기 드론몸체(200)의 상면에는 일정깊이 설치홈(260)이 요입 형성되어 설치홈(260)을 제외한 둘레면이 가스챔버(270)를 이루도록 구성되며, 드론몸체(200)의 둘레면 중 일부에는 상기 가스챔버(270)와 연통되는 가스주입구(272)가 형성되고, 상기 가스주입구(272)는 헬륨가스가 충전된 후 마개(280)에 의해 밀폐되며, 상기 설치홈(260)의 개방된 상부는 드론커버(290)에 의해 밀폐되고, 상기 드론커버(290)의 상면에는 상기 제어기(CTB)의 제어신호에 따라 상기 제1,2축전지(AC1,AC2)중 어느 하나로 직류전기를 충전하는 태양전지판(250)이 설치되며;
상기 드론몸체(200)에는 전압레벨검출기가 더 설치되어 상기 제1,2축전지(AC1,AC2)의 전압레벨값을 검출하여 상기 제어기(CTB)로 송신하고, 검출된 전압레벨값에 따라 상기 제어기(CTB)가 상기 제1,2축전지(AC1,AC2)의 사용을 스위칭하도록 구성되며;
상기 드론몸체(200)와 드론커버(290)는 1-클로로-2,3-에폭시프로페인 5중량%와, 메틸트리메톡시실란 5중량%와, 폴리비닐알코올 10중량%와, 실리콘수지 10중량% 및 나머지 폴리카보네이트수지로 이루어진 조성물로 성형되는 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라를 사용해서 3차원 위치 기반 객체 식별 알고리즘을 응용한 유사도 측정 알고리즘의 정확도 향상 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면, 객체 추적기술 중 하나인 기존의 유사도 측정 알고리즘에 스테레오 카메라로 측정한 3차원 공간 좌표 상의 객제 정보를 응용하여 보다 정확한 객체 추적이 가능하도록 유사도 측정 알고리즘과 스테레오 카메라를 사용하여 3차원 공간 정보를 나타낸 포인트 클라우드와 객체의 이동방향과 위치정보를 통해 동일 객체의 추적 정확도를 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 시스템의 예시적인 구성 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따른 시스템을 설명하기 위한 유사도 측정 알고리즘과 3차원 위치 기반 객체 식별방식의 차이점을 설명하는 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 시스템의 대상객체 검출부의 구현예를 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 시스템의 대상객체 추적부의 구현예를 보인 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 시스템에 적용되는 드론의 예시도이다.
도 6은 도 5의 요부를 발췌하여 보인 예시도이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 단안 카메라를 통해 유사도 측정 알고리즘을 이용하여 동일 객체를 추적하는 방식에 비해, 스테레오 카메라에서 이미 감지된 객체의 위치에 대해서만 유사도 측정 알고리즘을 적용하기 때문에 계산량을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 객체의 가동범위와 속도 등을 고려하여 3차원 공간 상에서의 객체 위치를 추적하기 때문에 보다 정교한 추적이 가능하게 된다.
때문에, 본 발명에 따른 시스템은 대상자로 하여금 자신이 검사 당하고 있다는 사실을 전혀 눈치채지 못하게 하면서 객체 추적이 가능하여 효과적이고 효율적이다.
이와 같은 본 발명에 따른 스테레오 카메라를 사용해서 3차원 위치 기반 객체 식별 알고리즘을 응용한 유사도 측정 알고리즘의 정확도 향상 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, MCU(Main Control Unit)인 제어부(110)와, 상기 제어부(110)에 연결 제어되고 좌안카메라와 우안카메라를 통해 양안시차를 이용한 입체 영상 촬영이 가능한 스테레오 카메라(120)와, 상기 제어부(110)에 연결되고 상기 스테레오 카메라(120)의 촬영정보로부터 추적하고자 하는 지정객체와 유사한 대상객체가 존재하는지를 유사도 측정 알고리즘을 이용하여 판단하는 대상객체 검출부(130)와, 상기 제어부(110)와 연결되고 상기 스테레오 카메라(120)의 촬영 영역에 따라 생성되는 깊이지도를 이용하여 3차원 공간정보를 분석하는 공간데이터 분석부(140)와, 상기 제어부(110)와 연결되고 상기 공간데이터 분석부(140)가 제공하는 정보로부터 객체의 가동범위를 계산하고 이전 프레임과의 비교를 통해 현재 프레임에 존재하는 같은 객체를 추적하는 대상객체 추적부(150)와, 상기 대상객체 검출부(130)의 정보와 상기 대상객체 추적부(150)의 정보를 통합하여 현재 화면 프레임에서 유사도 분석을 통해 대상객체의 추적을 유지하는 통합객체 판단부(160)와, 상기 제어부(110)의 제어신호에 따라 스테레오 카메라(120)가 촬영한 영상 및 처리값, 추적경로를 저장, 갱신, 삭제하는 메모리부(170)와, 상기 제어부(110)에 연결된 사용자 인터페이스인 입력부(180) 및 추적 결과를 화면에 출력하는 출력부(190)를 포함한다.
이때, 상기 스테레오 카메라(120) 및 입력부(180)와 출력부(190)를 제외한 나머지 구성들은 모두 보드 상에 소자(모듈) 형태로 탑재되어 제어기(CTB)를 구성하며, 컴퓨터에 의해 조작될 수 있도록 구성될 수 있다. 특히, 입력부(180)는 후술되는 드론(DRN, 도 5 참조) 상에 키패드를 포함한 USB 타입의 입력단자를 갖출 수 있고, 출력부(190)는 별도의 관제용 리모트컨트롤러(미도시) 상에 디스플레이 형태로 구현될 수 있으며, 이를 위해 후술되는 드론(DRN) 상에 무선통신모듈이 더 구비될 수 있음은 물론이다.
그리고, 상기 스테레오 카메라(120)는 서로 다른 위치에서 획득된 두 영상을 적절히 정합하여 거리 정보를 얻는 인간의 시각체계를 응용한 것으로서, 획득된 영상으로부터 특징을 추출하고 스테레오 정합을 통해 변위 추정, 변위로부터의 거리 계산 등에 필요한 정보를 제공하는 카메라이다.
특히, 이러한 스테레오 카메라(120)는 이와 같은 양안 시차 특성 때문에 깊이 지도를 생성할 수 있고, 이 깊이 지도 정보를 바탕으로 스테레오 카메라(120)로부터 촬상지점까지의 거리정보를 산출할 수 있는데, 이는 공지된 기술이므로 여기에서 구체적인 설명은 생략한다.
또한, 상기 대상객체 검출부(130)는 포인트 클라우드를 이용하여 대상객체의 3차원 위치를 먼저 감지한 후, 감지된 대상객체에 대해 공지된 유사도 측정 알고리즘을 적용한다.
여기에서, 지정객체는 이미지 형태로서 입력부(180)를 통해 입력되고, 메모리부(170)에 저장될 수 있다. 물론, 스테레오 카메라(120)를 이용하여 촬상한 정보를 지정객체로 지정할 수도 있다.
아울러, 상기 포인트 클라우드란 3차원 공간의 점(point)들로 이루어져 있으며, 3D 모델의 표면을 나타내는데, 이와 같이 포인트 클라우드는 많은 수의 점을 활용하여 3차원 개체를 표현하는 방식을 사용하며, 3차원 개체 구성시 표면 재구축이 필요하지 않다는 점, 비정형 개체의 표현이 자유롭다는 점 등 여러 가지 장점이 있다.
이러한 포인트 클라우드 데이터는 정점 정보, 속성 정보로 이루어지며, 정점 정보는 x,y,z와 같이 3개의 축으로 이루어진 좌표 값(x,y,z)로 표현 가능하고 속성정보(a1,a2,a3, ...)에는 RGB 또는 YUV와 같은 색상 정보와 법선 벡터(vector) 정보, 반사율 정보 등 다양한 정보가 있으며 각 정보에 따라 알맞은 유형의 값으로 표현 가능하다.
특히, 포인트 클라우드 데이터는 PLY 파일 형식(Polygon File Format 또는 Stanford Triangle Format)으로 저장되며, 일반적으로 PLY 파일은 ASCII 코드 또는 이진 데이터, 이렇게 두 가지 유형으로 저장되며, 포인트 클라우드 파일 헤더는 파일 포맷, 속성 정보 및 타입, 정점 개수, 면(face) 개수 등으로 구성되고, 스테레오 카메라(120)를 통해 서로 다른 각도에서 사물을 동시에 촬영함으로써 얻을 수 있다.
따라서, 이러한 포인트 클라우드 데이터로부터 지정객체와 유사한 대상객체의 3차원 위치 정보를 획득할 수 있게 되며, 여기에 픽셀 정보를 이용한 공지된 유사도 측정 알고리즘을 활용하면 지정객체와 거의 일치되는 대상객체를 검출할 수 있게 된다.
이러한 시스템을 통한 객체 식별 방법은 다음과 같이 구현될 수 있다.
설명에 앞서, 도 2의 예시와 같이, 촬상된 영상이미지에서 유사도 측정 알고리즘은 대상객체의 픽셀 정보만을 추출하여 비교 판단하지만, 본 발명에 따른 3차원 위치 기반 객체 식별방식은 포인트 클라우드를 이용하여 3D 모델링을 통한 식별방식을 취하기 때문에 이 두가지 방식을 조합함으로써 보다 정확한 객체 추적이 가능하게 된다.
먼저, 지정객체가 입력되면 스테레오 카메라(120)는 촬영 대상 지역을 촬영한다.
그 과정에서, 도 3과 같이 어떤 객체가 식별되면, 그 객체를 촬영하여 이미지로 저장하고, 제어부(110)는 대상객체 검출부(130)로 하여금 포인트 클라우드를 이용하여 그 객체를 3차원 공간 정보로 식별하도록 하고, 아울러 유사도 측정 알고리즘을 이용하여 픽셀을 비교함으로써 동일 객체인지를 판단하게 된다.
즉, 유사도 측정 알고리즘의 적용은 해당 객체에 대한 포인트 클라우드로 감지된 부분에만 적용하도록 하여 계산 시간을 줄여 효율화시키도록 한다.
이것은 멀리 떨어져 있어 작게 보이더라도 포인트 클라우드를 이용하여 한번 검출한 다음 그 검출된 부분에 대해서만 유사도 측정 알고리즘을 적용함으로써 미탐지를 막고, 계산시간을 단축하도록 하기 위한 것이다.
그리고, 판단결과 대상객체로 확인되면, 제어부(110)는 공간데이터 분석부(140)를 통해 스테레오 카메라(120)가 촬영상 이미지로부터 3차원 깊이지도를 생성하여 대상객체의 위치, 거리 등의 공간정보를 추출한다.
이렇게 공간정보가 추출되면 도 4와 같이, 대상객체가 움직일 수 있는 범위가 정해지기 때문에 그 공간안에서만 유사도 측정을 하면 된다.
즉, 제어부(110)는 대상객체 추적부(150)를 통해 상기 공간데이터 분석부(140)가 제공하는 정보로부터 객체의 가동범위를 계산하고 이전 프레임과의 비교를 통해 현재 프레임에 존재하는 같은 객체를 추적하게 되는데, 이를 테면 대상객체가 보행자라면 성인 기준 10 fps의 환경에서 한 프레임에 이동가능한 거리는 10cm 내외가 되므로 동일 객체를 계속해서 추적하면서 객체의 이동속도를 측정하여 보정한다.
이때, 상기 제어부(110)는 상기 대상객체 검출부(130)의 정보와 상기 대상객체 추적부(150)의 정보를 통합하여 통합객체 판단부(160)로 하여금 현재 화면 프레임에서 유사도 분석을 통해 대상객체의 추적을 유지하도록 하며, 추적경로 등은 메모리부(170)에 저장된다.
이렇게 하면, 지정객체와 대등한 대상객체를 정확하게 추적할 수 있게 된다.
이와 같은 시스템은 고정형으로 특정지점에 설치 운용될 수도 있지만, 본 발명에서는 유동성을 높이고 신속한 추적을 위해 이동가능하게 구현한다.
이를 위해, 본 발명에서는 최근에 활발하게 기술개발이 이루어지고 있는 드론을 이용한다.
예컨대, 도 5의 예시와 같이, 드론(DRN)은 원반형태의 드론몸체(200)를 포함하며, 상기 드론몸체(200)의 하면에는 축전지박스(210)가 고정되고, 상기 축전지박스(210)의 양측면에는 드론착지대(212)가 고정되어 상기 드론몸체(200)를 착지면으로부터 일정높이 이격시킨다.
아울러, 상기 축전지박스(210)의 하면 중심에는 스테레오 카메라(120)가 장착되어 대상객체를 추적할 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 드론몸체(200)의 둘레면에는 간격을 두고 다수개의 드론붐대(220)이 설치된다.
그리고, 상기 드론붐대(220)의 단부에는 구동모터(230)가 고정되고, 상기 구동모터(230)에는 로터(240)가 고정되어 상기 드론몸체(200)에 양력을 발생시켜 비행가능하도록 하여 준다.
뿐만 아니라, 상기 드론몸체(200)의 상면에는 원판형상의 태양전지판(250)이 설치되어 태양광으로부터 온 빛 에너지를 전기에너지로 전환시켜 직류전기를 생산할 수 있도록 구성된다.
특히, 본 발명에서는 드론(DRN)의 비행시간을 늘리기 위해 도 6의 예시와 같이, 축전지박스(210)의 내부에는 제1,2축전지(AC1,AC2)가 탑재된다.
이때, 상기 제1,2축전지(AC1,AC2)는 특히, 듀얼로 설치되어 이중화됨으로써 두 개의 축전지를 스위칭하여 사용할 수 있어 비행시간을 늘릴 수 있게 된다.
그리고, 상기 제1,2축전지(AC1,AC2) 사이에는 제어기(CTB)가 탑재되어 상기 제1,2축전지(AC1,AC2)의 사용을 스위칭 제어할 수 있는데, 사용되지 않는 축전지에는 태양전지판(250)으로부터 얻어진 직류전기가 공급되어 충전되게 된다.
이 경우, 두 개의 축전지 중 사용되는 축전지의 상태 점검을 위해 상기 제어기(CTB)에는 전압레벨검출기(미도시)가 더 연결될 수 있으며, 전압레벨검출기의 검출값에 따라 상기 제어기(CTB)는 축전지의 사용에 관한 스위칭 제어신호를 송출한다.
한편, 상기 드론몸체(200)의 상면에는 일정깊이 설치홈(260)이 요입 형성되어 설치홈(260)을 제외한 둘레면이 가스챔버(270)를 이루도록 구성되고, 드론몸체(200)의 둘레면 중 일부에는 상기 가스챔버(270)와 연통되는 가스주입구(272)가 형성되며, 상기 가스주입구(272)는 가스, 이를 테면 헬륨가스가 충전된 후 마개(280)에 의해 밀폐된다.
때문에, 헬륨가스가 채워지면 드론몸체(200)는 훨씬 더 쉽게 떠오를 수 있게 되며, 호버링은 로터(240)의 회전량과 회전방향을 제어함으로써 이루어질 수 있다.
예컨대, 헬륨가스의 부력이 커 드론몸체(200)가 상승하게 되면 로터(240)의 회전속도를 줄이고, 그래도 떠오를 경우에는 로터(240)를 역방향으로 회전시켜 드론몸체(200)의 부상을 억제할 수 있다.
이를 위해, 드론몸체(200)에는 자이로스코프를 비롯한 고도계를 더 구비할 수 있으며, 이들은 제어기(CTB)와 연결되어 검출정보를 송수신함으로써 드론몸체(200)의 자세 제어, 호버링 제어 등에 기여할 수 있다.
여기에서, 상기 설치홈(260)은 단순한 홈 형태로서 이를 형성하는 이유는 공기층을 갖도록 하기 위함이다. 즉, 헬륨가스가 너무 많이 채워지면 제어상 어려울 수 있기 때문에 일종의 밸러스트수와 같이 밸러스트를 위한 공기층 형성용이라고 보면 된다.
아울러, 상기 설치홈(260)의 개방된 상부는 드론커버(290)에 의해 밀폐되고, 상기 태양전지판(250)은 사실상 상기 드론커버(290)에 설치되며, 배선은 드론커버(290)을 관통하여 이루어진다.
이와 같이 구성하게 되면 드론(DRN)을 이용하여 원하는 지점으로 이동시키기 쉽고 스테레오 카메라(120)를 이용하여 촬영하기 용이하기 때문에 객체 추적을 더욱 더 효율적으로 수행할 수 있다.
이때, 상기 드론몸체(200)와 드론커버(290)는 내구성과 경량화를 위해 1-클로로-2,3-에폭시프로페인 5중량%와, 메틸트리메톡시실란 5중량%와, 폴리비닐알코올 10중량%와, 실리콘수지 10중량% 및 나머지 폴리카보네이트수지로 이루어진 조성물로 성형됨이 바람직하다.
여기에서, 1-클로로-2,3-에폭시프로페인은 반응성이 강한 염소계 물질로서 조성물의 반응 안정화를 위해 첨가되고, 메틸트리메톡시실란은 소수성에 의해 유화물질들간의 결합력을 강화시켜 내구성을 증대시키기 위해 첨가된다.
또한, 폴리비닐알코올은 내산성과 내약품성을 강화시키기 위해 첨가되는 것으로 성분간 결합력을 높이기 위함이며, 실리콘수지는 규소와 산소 결합을 주체로 하는 고분자로서 접착력을 증대시켜 구성성분간 바인딩력을 강화시키기 위해 첨가되고, 폴리카보네이트수지는 베이스수지이다.
이렇게 하면, 드론(DRN)의 내구성 강화 및 경량화도 달성할 수 있다.
110: 제어부 120: 스테레오 카메라
130: 대상객체 검출부 140: 공간데이터 분석부
150: 대상객체 추적부 160: 통합객체 판단부

Claims (1)

  1. MCU(Main Control Unit)인 제어부(110)와, 상기 제어부(110)에 연결 제어되고 좌안카메라와 우안카메라를 통해 양안시차를 이용한 입체 영상 촬영이 가능한 스테레오 카메라(120)와, 상기 제어부(110)에 연결되고 상기 스테레오 카메라(120)의 촬영정보로부터 추적하고자 하는 지정객체와 유사한 대상객체가 존재하는지를 유사도 측정 알고리즘을 이용하여 판단하는 대상객체 검출부(130)와, 상기 제어부(110)와 연결되고 상기 스테레오 카메라(120)의 촬영 영역에 따라 생성되는 깊이지도를 이용하여 3차원 공간정보를 분석하는 공간데이터 분석부(140)와, 상기 제어부(110)와 연결되고 상기 공간데이터 분석부(140)가 제공하는 정보로부터 객체의 가동범위를 계산하고 이전 프레임과의 비교를 통해 현재 프레임에 존재하는 같은 객체를 추적하는 대상객체 추적부(150)와, 상기 대상객체 검출부(130)의 정보와 상기 대상객체 추적부(150)의 정보를 통합하여 현재 화면 프레임에서 유사도 분석을 통해 대상객체의 추적을 유지하는 통합객체 판단부(160)와, 상기 제어부(110)의 제어신호에 따라 스테레오 카메라(120)가 촬영한 영상 및 처리값, 추적경로를 저장, 갱신, 삭제하는 메모리부(170)와, 상기 제어부(110)에 연결된 사용자 인터페이스인 입력부(180) 및 추적 결과를 화면에 출력하는 출력부(190)를 포함하는 스테레오 카메라를 사용해서 3차원 위치 기반 객체 식별 알고리즘을 응용한 유사도 측정 알고리즘의 정확도 향상 시스템에 있어서;
    상기 스테레오 카메라(120) 및 입력부(180)와 출력부(190)를 제외한 나머지 구성들은 모두 보드 상에 소자 형태로 탑재되어 제어기(CTB)를 구성하며;
    상기 제어기(CTB)와 스테레오 카메라(120)는 드론(DRN)에 탑재되고;
    상기 드론(DRN)은 원반형태의 드론몸체(200)를 포함하며, 상기 드론몸체(200)의 하면에는 축전지박스(210)가 고정되고, 상기 축전지박스(210)의 양측면에는 드론착지대(212)가 고정되어 상기 드론몸체(200)를 착지면으로부터 일정높이 이격시키며, 상기 축전지박스(210)의 하면 중심에는 스테레오 카메라(120)가 장착되고, 상기 드론몸체(200)의 둘레면에는 간격을 두고 다수개의 드론붐대(220)이 설치되며, 상기 드론붐대(220)의 단부에는 구동모터(230)가 고정되고, 상기 구동모터(230)에는 로터(240)가 고정되어 상기 드론몸체(200)에 양력을 발생시켜 비행가능하도록 하여 주며, 상기 축전지박스(210)의 내부에는 제1,2축전지(AC1,AC2)가 탑재되고, 상기 제1,2축전지(AC1,AC2) 사이에는 제어기(CTB)가 탑재되어 상기 제1,2축전지(AC1,AC2)의 사용을 스위칭 제어하도록 구성되며, 상기 드론몸체(200)의 상면에는 일정깊이 설치홈(260)이 요입 형성되어 설치홈(260)을 제외한 둘레면이 가스챔버(270)를 이루도록 구성되며, 드론몸체(200)의 둘레면 중 일부에는 상기 가스챔버(270)와 연통되는 가스주입구(272)가 형성되고, 상기 가스주입구(272)는 헬륨가스가 충전된 후 마개(280)에 의해 밀폐되며, 상기 설치홈(260)의 개방된 상부는 드론커버(290)에 의해 밀폐되고, 상기 드론커버(290)의 상면에는 상기 제어기(CTB)의 제어신호에 따라 상기 제1,2축전지(AC1,AC2)중 어느 하나로 직류전기를 충전하는 태양전지판(250)이 설치되며;
    상기 드론몸체(200)에는 전압레벨검출기가 더 설치되어 상기 제1,2축전지(AC1,AC2)의 전압레벨값을 검출하여 상기 제어기(CTB)로 송신하고, 검출된 전압레벨값에 따라 상기 제어기(CTB)가 상기 제1,2축전지(AC1,AC2)의 사용을 스위칭하도록 구성되며;
    상기 드론몸체(200)와 드론커버(290)는 1-클로로-2,3-에폭시프로페인 5중량%와, 메틸트리메톡시실란 5중량%와, 폴리비닐알코올 10중량%와, 실리콘수지 10중량% 및 나머지 폴리카보네이트수지로 이루어진 조성물로 성형되는 것을 특징으로 하는 스테레오 카메라를 사용해서 3차원 위치 기반 객체 식별 알고리즘을 응용한 유사도 측정 알고리즘의 정확도 향상 시스템.
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