KR101960018B1

KR101960018B1 - 전방 센서기하 결정 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101960018B1
Application number: KR1020180005751A
Authority: KR
Inventors: 김상희
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2018-01-16
Filing date: 2018-01-16
Publication date: 2019-03-19

Abstract

일 측면에 따른 전방 센서기하 결정 방법은, 3차원 공간 상의 동일한 대상점에 대하여, 제 1 카메라 이미지 평면 및 제 2 카메라 이미지 평면 각각에 투영된 대응점 쌍을 이용하여, 제 1 카메라 및 제 2 카메라간의 위치 및 자세 관계 정보를 나타내는 제 1 카메라로부터 제 2 카메라로의 정 방향 기본 행렬 및 정 방향 기본 행렬에 대응하는 제 2 카메라로부터 제 1 카메라로의 역 방향 기본 행렬을 획득하는 단계, 정 방향 기본 행렬에 기초하여, 제 1 카메라로부터 제 2 카메라로의 회전을 나타내는 2 개의 정 방향 회전 행렬들을 산출하고, 역 방향 기본 행렬에 기초하여 제 2 카메라로부터 제 1 카메라로의 회전을 나타내는 2 개의 역 방향 회전 행렬들을 산출하는 단계 및 2 개의 정 방향 회전 행렬들 및 2 개의 역 방향 회전 행렬들간의 복수의 조합들을 이용하여, 2 개의 정 방향 회전 행렬들 중 전방 센서기하를 만족하는 정 방향 회전 행렬을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

전방 센서기하 결정 방법 및 장치{Method and Apparatus for determining Front Sensor Geometry}

전방 센서기하 결정 방법 및 장치에 관한 것으로서 종래 방식에 비하여 비교적 적은 연산량이 요구되어, 속도가 향상된 전방 센서기하 결정 방법 및 장치를 제공한다.

공액 기하(Epipolar Geometry)를 이루는 두 개의 카메라영상이 있을 때, 영상의 대응점들을 가지고 두 카메라간의 회전행렬과 이동 벡터를 구하는 것은 스테레오 비전 및 시각적 주행측정(Visual Odometry) 분야의 핵심적인 기술이다.

회전 행렬 및 이동 벡터의 가능한 해로서 4개의 조합이 있을 수 있으며, 두 카메라의 전방에 있는 전방 센서기하를 선택하기 위한 방법이 필요한데, 전통적인 방법으로 내부적으로 선형방정식을 푸는 선형삼각화(Linear Triangulation) 방법을 사용한다.

종래의 기술은 4개의 회전 행렬 및 이동 벡터의 조합으로 두 개의 카메라 행렬을 구성하고, 각 대응점마다 선형삼각화(Linear Triangulation)을 수행하여 3차원 좌표를 추출한 후 Sampson error에 대한 참 정보 (inlier) 여부를 판단한다.

이 때 inlier 의 개수가 가장 많은 회전/이동 조합이 전방센서기하로 선택된다.

전통적인 방법은 각 대응점 마다 4x4 행렬선형방정식을 풀게 되는데, 대응점의 수가 많고, 비디오 영상의 센서 궤적을 계산하는 시각적 주행측정(Visual Odometry) 의 경우처럼 초당 수십프레임의 속도로 프레임간 회전/이동을 구하는 경우에 속도저하를 가져 올 수 있다.

상대적으로 적은 연산량으로 연산 처리 속도를 높일 수 있는 전방 센서기하 결정 방법 및 장치를 제공하는 데 있다. 본 실시 예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시 예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.

다른 일 측면에 따른 전방 센서기하 결정 장치는, 제 1 카메라 및 제 2 카메라의 대응점간의 선형 관계를 나타내는 제 1 카메라로부터 제 2 카메라로의 정 방향 기본 행렬, 및 정 방향 기본 행렬에 대응하는 제 2 카메라로부터 제 1 카메라로의 역 방향 기본 행렬을 획득하는 기본 행렬 획득부, 정 방향 기본 행렬에 기초하여, 제 1 카메라로부터 제 2 카메라로의 회전을 나타내는 2 개의 정 방향 회전 행렬 값들을 산출하고, 역 방향 기본 행렬에 기초하여 제 2 카메라로부터 제 1 카메라로의 회전을 나타내는 2 개의 역 방향 회전 행렬들을 산출하는, 회전 행렬 산출부, 및 2 개의 정 방향 회전 행렬들 및 2 개의 역 방향 회전 행렬들간의 복수의 조합들을 이용하여, 2 개의 정 방향 회전 행렬들 중 전방 센서기하를 만족하는 정 방향 회전 행렬을 결정하는 회전 행렬 결정부를 포함할 수 있다.

상대적으로 적은 연산량으로 연산 처리 속도를 높일 수 있는 전방 센서기하 결정 방법 및 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 공액 기하(Epipolar Geometry)를 이루는 2 개의 카메라 영상을 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 5는 일 실시 예에 따른 전방 센서기하를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 전방 센서 기하 결정 장치가 전방 센서기하를 만족하는 회전 행렬을 결정하는 방법의 흐름도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른, 전방 센서기하 결정 장치가 전방 센서기하를 만족하는 회전 행렬 및 이동 벡터를 결정하는 방법의 흐름도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 전방 센서기하를 만족하는 회전 행렬을 결정하기 위한 전방 센서기하 결정 장치의 블록도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 전방 센서기하를 만족하는 회전 행렬 및 이동 벡터를 결정하기 위한 전방 센서기하 결정 장치의 블록도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 오로지 예시를 위한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 하기 실시 예는 기술적 사상을 구체화하기 위한 것일 뿐 권리범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 상세한 설명 및 실시 예로부터 해당 기술분야에 속하는 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 권리범위에 속하는 것으로 해석된다.

본 명세서에서 사용되는 “구성된다” 또는 “포함한다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 도는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

도 1은 공액 기하(Epipolar Geometry)를 이루는 2 개의 카메라 영상을 나타낸 도면이다.

제 1 면(110)은 제 1 카메라에 의해 촬영된 이미지 평면이다. 제 2 면은 제 2 카메라에 의해 촬영된 이미지 평면(120)이다. 또한, P는 카메라 A 및 B에 의하여 촬영된 3차원 공간상의 한 점인 대상점을 나타낸다.

제 1 카메라의 이미지 평면(110) 상의 p는 대상점 P가 제 1 카메라의 2차원 이미지 평면(120) 상에 투영된 점이다. 제 2 카메라의 이미지 평면(120) 상의 p'는 대상점 P 가 제 2 카메라의 2차원 이미지 평면(120) 상에 투영된 점이다. 점 p(112) 및 점 p'(122)는 동일한 3차원 공간 상의 대상점 P에 대응하는 것으로 제 1 카메라 및 제 2 카메라간의 대응점 쌍이다. 대응점 쌍 p(112) 및 p'(122)만이 도시되어 있으나, 제 1 카메라 및 제 2 카메라간의 복수의 대상점들 및 이에 대응하는 복수의 대응점 쌍들이 존재할 수 있다.

제 1 카메라의 중심점 O(111)는 제 1 카메라의 이미지 평면(110)에 대하여 제 1 카메라의 초점의 대칭점이다. 마찬가지로 제 2 카메라의 중심점 O'(121)는 제 2 카메라의 이미지 평면(120)에 대하여 제 2 카메라의 초점의 대칭점이다.

제 1 카메라의 중심점 O(111)와 제 2 카메라의 중심점 O'(121)를 연결한 선 OO'와, 제 1 카메라의 이미지 평면(110)간의 교점을 e, 제 2 카메라의 이미지 평면(120)간의 교점을 e'로 나타낼 수 있다.

공액면은 대상점 P와 제 1 카메라의 중심점 O(111) 및 제 2 카메라의 중심점 O'(121)에 의해 정의되는 평면이다. 또한, 공액선은 공액면과 제 1 카메라의 이미지 평면(110) 및 제 2 카메라의 이미지 평면(120) 각각 간의 교선으로서, 선 ep 및 선 e'p'이다.

제 1 카메라의 영상과 제 2 카메라의 영상의 공액 기하를 이루는 공액 조건(epipolar constraint)라 한다. 공액 조건에 대해서는 일반적으로 알려져 있으므로 본원에서 별도로 설명하지 않도록 한다.

만약 어떠한 행렬 E가, E=TR(R 회전, T 이동)로 표현되는 경우 공액 조건을 만족한다. 따라서, 임의의 서로 다른 위치 및 자세의 카메라로 찍힌 동일 대상점에 대한 대응점 쌍 즉 p 및 p'이 존재하는 경우 공액 조건을 만족한다.

행렬 E는 기본 행렬(Essential Matrix)라 호칭되며, 카메라 1 및 카메라 2간의 회전을 나타내는 회전 행렬 및 이동을 나타내는 이동 벡터에 관한 정보를 포함한다.

이하 본원 명세서에서, 제 1 카메라로부터의 제 2 카메라로의 기본 행렬을 편의상 정 방향 기본 행렬이라 하며, 예를 들어, p를 이에 대응하는 p'로 회전 및 이동시키는 기본 행렬이다. 반대로, 제 2 카메라로부터의 제 1 카메라로의 기본 행렬을 편의상 역 방향 기본 행렬이라 하며, 예를 들어 p'를 이에 대응하는 p로 회전 및 이동시키는 기본 행렬이다.

도 2 내지 도 4는 일 실시 예에 따른 전방 센서기하를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 기본 행렬은 회전을 나타내는 회전 행렬과 이동을 나타내는 이동 벡터로 분해될 수 있다. 다만, 기본 행렬을 분해하여 회전 행렬과 이동 벡터를 구하는 경우, 가능한 회전 행렬 및 이동 벡터가 각각 2 개씩 산출될 수 있다. 따라서, 가능한 회전 행렬 및 이동 벡터의 조합은 4개이다.

다만, 4 개의 해는 수학적인 해로서, 4 개의 해들 중 1 개의 해만이, 물리적으로 2 개의 카메라의 전방에 실제 피사체의 3차원 공간 상 대상점이 존재하는 경우에 해당한다. 이와 같이 2 개의 카메라의 전방에 실제 피사체의 3차원 공간 상 대상점이 존재하는 1 개의 회전 행렬 및 1 개의 이동 벡터는 전방 센서 기하를 만족한다고 한다.

도 2 내지 도 4 중 도 2는 전방 센서기하를 만족하는 경우를 나타낸다.

도 3의 경우, 대상점이 카메라 A 및 카메라 B 모두의 후방에 존재한다. 도 4의 경우, 대상점이 카메라 B의 전방에 존재하지만, 카메라 A의 후방에 존재한다. 또한, 도 5의 경우 대상점이 카메라 A의 전방에 존재하지만 카메라 B의 후방에 존재한다.

도 6은 일 실시 예에 따른 전방 센서 기하 결정 장치가 전방 센서기하를 만족하는 회전 행렬을 결정하는 방법의 흐름도이다.

도 6에서 서로 다른 위치에서 피사체를 촬영하는 2 개의 카메라인 제 1 카메라 및 제 2 카메라에 각각에 의해 촬영된 영상을 통해 전방 센서 기하가 결정된다.

제 1 카메라 및 제 2 카메라는 서로 다른 위치 및 자세로 배치된 서로 다른 카메라일 수 있다. 또는 제 1 카메라 및 제 2 카메라는 동일한 카메라가 시간 차를 두고 서로 다른 위치 및 자세로 배치된 것일 수 있다.

대응점 쌍 중 제 1 카메라에 의해 촬영된 이미지 평면 상의 제 1 대응점은 제 1 카메라 이미지의 2차원 좌표 상에 소정의 좌표를 가진다. 마찬가지로 대응점 쌍 중 제 2 카메라에 의해 촬영된 이미지 평면 상의 제 2 대응점은 제 2 카메라 이미지의 2차원 좌표 상에 소정의 좌표를 가진다.

전방 센서 기하를 결정한다는 것은, 전방 센서 기하를 만족하는 회전 행렬 및 이동 벡터를 결정하는 것을 의미한다. 즉 제 1 대응점으로부터 제 2 대응점으로 3차원 회전 및 이동을 나타내며, 전방 센서 기하를 만족하는 회전 행렬 및 이동 벡터를 결정하는 것이다.

전방 센서 기하를 결정하기 위한 전제로서 제 1 카메라에 의해 촬영된 이미지 및 제 2 카메라에 의해 촬영된 이미지로부터 적어도 대상점들 대한 대응점 쌍들이 결정되어야 한다. 대응점 쌍들을 결정하는 방법은 통상의 기술자들에게 일반적으로 알려져 있으므로, 본원에서 자세한 설명을 생략하도록 한다.

단계 610에서, 3차원 공간 상의 동일한 대상점에 대하여, 제 1 카메라 이미지 평면 및 제 2 카메라 이미지 평면 각각에 투영된 대응점 쌍을 이용하여, 제 1 카메라 및 제 2 카메라간의 위치 및 자세 관계 정보를 나타내는 제 1 카메라로부터 제 2 카메라로의 정 방향 기본 행렬 및 정 방향 기본 행렬에 대응하는 제 2 카메라로부터 제 1 카메라로의 역 방향 기본 행렬을 획득할 수 있다.

도 1에서 상술한 바와 같이, 정 방향 기본 행렬 및 역 방향 기본 행렬은 동일 대상점 간의 대응점 쌍간의 회전 및 이동에 대한 정보를 갖는다. 이 때, 회전 및 이동 관계는 회전 행렬 및 이동 벡터로 나타낼 수 있다.

제 1 카메라 이미지 평면 상의 한 점과 제 2 카메라 이미지 평면 상의 한 점이 동일 대상체에 대한 것으로서 상호간 대응점 쌍일 수 있다. 이 때, 대응점 쌍에 기초하여, 제 1 카메라의 위치 및 자세로부터 제 2 카메라의 위치 및 자세로 회전 및 이동 관계를 나타내는 것이 정 방향 기본 행렬이라 하면, 반대로, 제 2 카메라의 위치 및 자세로부터 제 1 카메라의 위치 및 자세로 회전 및 이동 관계를 나타내는 것이 역 방향 기본 행렬이다. 혹은 그 반대로 정의될 수 있으며, 정 방향과 역 방향은 상대적인 개념이다. 본원에서는 편의상 제 1 카메라로부터 제 2 카메라로의 방향을 정 방향으로 정의하도록 한다.

전방 센서기하 결정 장치는 정 방향 기본 행렬 및 역 방향 기본 행렬을 산출할 수 있다. 다른 일 예로서, 전방 센서기하 결정 장치는 외부 장치에 의해 산출된 정 방향 기본 행렬 및 역 방향 기본 행렬을 네트워크를 통해 수신할 수 있다.

일 실시 예에 따른 정 방향 기본 행렬과 역 방향 기본 행렬은 상호간 역 행렬 관계일 수 있다.

단계 620에서, 전방 센서기하 결정 장치는, 정 방향 기본 행렬에 기초하여, 제 1 카메라로부터 제 2 카메라로의 회전을 나타내는 2 개의 정 방향 회전 행렬들을 산출하고, 역 방향 기본 행렬에 기초하여 제 2 카메라로부터 제 1 카메라로의 회전을 나타내는 2 개의 역 방향 회전 행렬들을 산출할 수 있다.

전방 센서기하 결정 장치는 정 방향 기본 행렬을 분해하여, 제 1 카메라로부터 제 2 카메라로의 회전을 나타내는 2 개의 정 방향 회전 행렬들을 산출할 수 있다. 도 2에서 설명한 바와 같이, 2 개의 정 방향 회전 행렬들 중 하나의 정 방향 회전 행렬만이 전방 센서기하를 만족할 수 있다.

마찬가지로, 전방 센서기하 결정 장치는 역 방향 기본 행렬을 분해하여, 제 2 카메라로부터 제 1 카메라로의 회전을 나타내는 2 개의 역 방향 회전 행렬들을 산출할 수 있다. 대칭성에 의해 2 개의 역 방향 회전 행렬들 중 하나의 역 방향 회전 행렬만이 전방 센서기하를 만족할 수 있다.

단계 630에서, 전방 센서기하 결정 장치는, 2 개의 정 방향 회전 행렬들 및 2 개의 역 방향 회전 행렬들간의 복수의 조합들을 이용하여, 2 개의 정 방향 회전 행렬들 중 전방 센서기하를 만족하는 정 방향 회전 행렬을 결정할 수 있다.

전방 센서기하 결정 장치는, 복수의 조합들 각각에 대하여 임의의 기준 벡터와 임의의 기준 벡터에 대하여 조합에 대응하는 정 방향 회전 행렬 및 역 방향 회전 행렬을 곱하여 산출된 회전된 기준 벡터간의 사잇각을 산출할 수 있다.

또한, 전방 센서기하 결정 장치는 산출된 복수의 조합들 각각에 대응하는 복수의 사잇각들을 비교하여, 전방 센서기하를 만족하는 정 방향 회전 행렬을 결정할 수 있다. 예를 들어, 전방 센서기하 결정 장치는 복수의 조합들 중 가장 작은 사잇각을 가지는 조합에 대응하는 정 방향 회전 행렬을 전방 센서기하를 만족하는 정 방향 회전 행렬로 결정할 수 있다.

예를 들어, 전방 센서기하 결정 장치는 4 개의 조합들에 대하여 임의의 기준 벡터에 정 방향 회전 행렬 및 역 방향 회전 행렬을 차례로 곱하여 회전된 기준 벡터를 획득할 수 있다. 또한, 전방 센서기하 결정 장치는 기준 벡터와 회전된 기준 벡터간의 사잇각을 산출할 수 있다. 예를 들어, 전방 센서기하 결정 장치는 기분 벡터 및 회전된 기준 벡터간의 내적, 기준 벡터의 크기 및 회전된 기준 벡터의 크기를 이용하여, 일반적으로 알려진 방법을 이용하여 기준 벡터와 회전된 기준 벡터간의 사잇각을 산출할 수 있다.

예를 들어, 전방 센서기하 결정 장치는 정 방향 기본 행렬을 분해하여 2 개의 정 방향 회전 행렬들 Rf1 및 Rf2를 산출할 수 있다. 또한, 전방 센서기하 결정 장치는 역 방향 기본 행렬을 분해하여 2 개의 역 방향 회전 행렬들 Rr1 및 Rr2를 산출할 수 있다.

이 때, 2 개의 정 방향 회전 행렬들 Rf1, Rf2 및 2 개의 역 방향 회전 행렬들 Rf1, Rf2간의 4 개의 조합들 {Rf1, Rr1}, {Rf1, Rr2}, {Rf2, Rr1} 및 {Rf2, Rr2}이 존재할 수 있다.

전방 센서기하 결정 장치는 4 개의 조합들 각각에 대하여, 임의의 기준 벡터 예를 들어 v(1,1,1)와 각각의 조합에 대응하는 정 방향 회전 행렬 및 역 방향 회전 행렬을 곱하여 회전된 기준 벡터를 산출할 수 있다.

예를 들어, 전방 센서기하 결정 장치는 복수의 조합들 각각에 대한 회전된 기준 벡터 Rr1 Rf1 v, Rr2 Rf1 v, Rr1 Rf2 v 및 Rr2 Rf2 v를 산출할 수 있다.

또한, 전방 센서기하 결정 장치는 복수의 조합들 각각에 대한 회전된 기준 벡터와 기준 벡터간의 사잇각들 중 가작 작은 사잇각을 결정할 수 있다.

전방 센서기하 결정 장치는 가장 작은 사잇각에 대응하는 조합의 정 방향 회전 행렬을 전방 센서기하를 만족하는 정 방향 회전 행렬로 결정할 수 있다.

예를 들어, 전방 센서기하 결정 장치는 기준 벡터 v와 Rr1 Rf1 v간의 사잇각

, v와 Rr2 Rf1 v간의 사잇각

, v와 Rr1 Rf2 v간의 사잇각

, 및 v와 Rr2 Rf2 v간의 사잇각

들 중 가장 작은 사잇각이

또는

인 경우 전방 센서기하를 만족하는 정 방향 회전 행렬을 Rf1으로 결정할 수 있다.

상술한 정 방향 회전 행렬을 결정하는 방법은 전방 센서기하를 만족하지 않는 경우 제 1 카메라 및 제 2 카메라간의 정 방향 회전 행렬과 역 방향 회전 행렬간에 상호 비대칭성을 갖는 점을 이용한 것이다.

도 7은 일 실시 예에 따른, 전방 센서기하 결정 장치가 전방 센서기하를 만족하는 회전 행렬 및 이동 벡터를 결정하는 방법의 흐름도이다.

단계 710은 도 6의 610 내지 630과 동일하게 대응하므로 도 6의 설명으로 대신하도록 한다.

단계 720에서, 전방 센서기하 결정 장치는 정 방향 기본 행렬로부터 제 1 카메라로부터 제 2 카메라로의 이동을 나타내는 2 개의 이동 벡터들을 산출할 수 있다.

이 때, 2 개의 이동 벡터들 중 하나의 이동 벡터만이 전방 센서기하를 만족하는 이동 벡터이다.

제 1 카메라 이미지 평면 상의 한 점에 대하여 회전 행렬에 따른 회전 후 이동 벡터를 적용하면 제 1 카메라 이미지 평면 상의 한 점과 대응점 쌍을 이루는 제 2 카메라 이미지 평면 상의 한 점에 매칭된다.

단계 730에서, 전방 센서기하 결정 장치는 제 1 카메라의 중심점 및 제 2 카메라의 중심점 각각으로부터 대응점 쌍을 이루는 제 1 카메라 및 제 2 카메라 각각의 대응점을 향하는 제 1 카메라 벡터 및 제 2 카메라 벡터 각각을 산출할 수 있다.

도 1을 참조하여 설명하면 전방 센서기하 결정 장치는 제 1 카메라의 중심점으로부터 제 1 카메라의 대응점을 향하는 길이 1의 제 1 카메라 벡터 OP/| OP| 및 제 2 카메라의 중심점으로부터 제 2 카메라의 대응점을 향하는 길이 1의 제 2 카메라 벡터 O'P'/| O'P'|를 산출할 수 있다.

단계 740에서는, 전방 센서기하 결정 장치는 제 1 카메라 벡터 및 제 2 카메라 벡터를 이용하여, 2 개의 이동 벡터들 중 전방 센서기하를 만족하는 이동 벡터를 결정할 수 있다.

전방 센서기하 결정 장치는 제 2 카메라의 카메라 벡터에 전방 센서기하를 만족하는 정 방향 회전 행렬의 역 행렬을 곱하여 회전된 제 2 카메라 벡터를 산출할 수 있다.

또한, 전방 센서기하 결정 장치는 2 개의 이동 벡터들 중 제 1 카메라 벡터와의 사잇각이 회전된 제 2 카메라 벡터와의 사잇각보다 큰 이동 벡터를 전방 센서기하를 만족하는 이동 벡터로 결정할 수 있다.

예를 들어, 3 차원 공간 상의 복수의 대상점들에 대한 복수의 대응점 쌍들이 존재 하는 경우, 전방 센서기하 결정 장치는 복수의 대응점 쌍들 각각에 대하여, 제 1 카메라 벡터 및 제 2 카메라 벡터를 산출할 수 있다. 또한, 복수의 대응점 쌍들 각각에 대하여, 전방 센서기하 결정 장치는 대응하는 제 2 카메라의 카메라 벡터에 결정된 전방 센서기하를 만족하는 정 방향 회전 행렬의 역 행렬을 곱하여 회전된 제 2 카메라 벡터를 산출할 수 있다.

이 때, 전방 센서기하 결정 장치는 복수의 대응점 쌍들 중 더 많은 대응점 쌍에 대하여, 대응하는 제 1 카메라 벡터와의 사잇각이 대응하는 회전된 제 2 카메라 벡터와의 사잇각보다 작은 이동 벡터를 전방 센서기하를 만족하는 이동 벡터로 결정할 수 있다.

예를 들어, 2 개의 이동 벡터는 t1, t2라 하고, 결정된 전방 센서기하를 만족하는 정 방향 회전 행렬을 Rf1이라 할 때, 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 전방센서기하 결정장치는 제 1 카메라 벡터 OP/|OP|와 t1의 사잇각과 회전된 제 2 카메라 벡터 O'P'/| O'P'|에 대해 정 방향 회전 행렬의 역 행렬 Rf1^-1을 곱한 회전된 제 2 카메라 벡터 Rf1^-1 O'P'/| O'P'|와 t1의 사잇각 중 제 1 카메라 벡터 OP/|OP|와 t1의 사잇각이 더 작은 경우 전방 센서기하를 만족하는 이동 벡터를 t1으로 결정할 수 있다.

예를 들어, 3차원 공간 상의 복수의 대상점들 P1, P2, P3에 대한 제 1 카메라 이미지 평면 및 제 2 카메라 이미지 평면 상의 복수의 대응점 쌍들 {p1, p1'}, {p2, p2'}, {p3, p3'}이 존재할 수 있다. 이 때, p1, p2, p3는 3 개의 서로 다른 3차원 공간 상의 대상점들 P1, P2, P3 각각이 제 1 카메라 이미지 평면 상에 투영된 점들이며, p1', p2', p3'는 이에 대응하는 제 2 카메라 이미지 평면 상에 투영된 점들이다. 복수의 대응점 쌍들 각각에 대하여 제 1 카메라 벡터 및 회전된 제 2 카메라 벡터가 산출될 수 있다. 2 개의 이동 벡터 t1은 2 개의 대응점 쌍 {p1, p1'}, {p2, p2'}에 대하여 제 1 카메라 벡터와의 사잇각이 대응하는 회전된 제 2 카메라 벡터와의 사잇각보다 작고, t2는, 1 개의 대응점 쌍{p3, p3'}에 대하여 제 1 카메라 벡터와의 사잇각이 대응하는 회전된 제 2 카메라 벡터와의 사잇각보다 작은 경우, 전방 센서기하 결정 장치는 t1을 전방 센서기하를 만족하는 이동 벡터로 결정할 수 있다.

도 8은 일 실시 예에 따른 전방 센서기하를 만족하는 회전 행렬을 결정하기 위한 전방 센서기하 결정 장치(800)의 블록도이다.

기본 행렬 획득부(810)는 3차원 공간 상의 동일한 대상점에 대하여, 제 1 카메라 이미지 평면 및 제 2 카메라 이미지 평면 각각에 투영된 대응점 쌍을 이용하여, 제 1 카메라 및 제 2 카메라간의 위치 및 자세 관계 정보를 나타내는 제 1 카메라로부터 제 2 카메라로의 정 방향 기본 행렬 및 정 방향 기본 행렬에 대응하는 제 2 카메라로부터 제 1 카메라로의 역 방향 기본 행렬을 획득할 수 있다.

기본 행렬 획득부(810)는 정 방향 기본 행렬 및 역 방향 기본 행렬을 산출할 수 있다. 다른 일 예로서, 기본 행렬 획득부(810)는 외부 장치에 의해 산출된 정 방향 기본 행렬 및 역 방향 기본 행렬을 네트워크를 통해 수신할 수 있다. 이 때, 기본 행렬 획득부(810)는 외부 기기와 통신을 수행할 수 있는 통신부 및 메모리를 포함할 수 있다.

회전 행렬 산출부(820)는, 정 방향 기본 행렬에 기초하여, 제 1 카메라로부터 제 2 카메라로의 회전을 나타내는 2 개의 정 방향 회전 행렬들을 산출하고, 역 방향 기본 행렬에 기초하여 제 2 카메라로부터 제 1 카메라로의 회전을 나타내는 2 개의 역 방향 회전 행렬들을 산출할 수 있다.

회전 행렬 산출부(820)는 정 방향 기본 행렬을 분해하여, 제 1 카메라로부터 제 2 카메라로의 회전을 나타내는 2 개의 정 방향 회전 행렬들을 산출할 수 있다. 도 2에서 설명한 바와 같이, 2 개의 정 방향 회전 행렬들 중 하나의 정 방향 회전 행렬만이 전방 센서기하를 만족할 수 있다.

마찬가지로, 회전 행렬 산출부(820)는 역 방향 기본 행렬을 분해하여, 제 2 카메라로부터 제 1 카메라로의 회전을 나타내는 2 개의 역 방향 회전 행렬들을 산출할 수 있다. 대칭성에 의해 2 개의 역 방향 회전 행렬들 중 하나의 역 방향 회전 행렬만이 전방 센서기하를 만족할 수 있다.

회전 행렬 결정부(830)는 2 개의 정 방향 회전 행렬들 및 2 개의 역 방향 회전 행렬들간의 복수의 조합들을 이용하여, 2 개의 정 방향 회전 행렬들 중 전방 센서기하를 만족하는 정 방향 회전 행렬을 결정할 수 있다.

회전 행렬 결정부(830)는, 복수의 조합들 각각에 대하여 임의의 기준 벡터와 임의의 기준 벡터에 대하여 조합에 대응하는 정 방향 회전 행렬 및 역 방향 회전 행렬을 곱하여 산출된 회전된 기준 벡터간의 사잇각을 산출할 수 있다.

또한, 회전 행렬 결정부(830)는 산출된 복수의 조합들 각각에 대응하는 복수의 사잇각들을 비교하여, 전방 센서기하를 만족하는 정 방향 회전 행렬을 결정할 수 있다. 예를 들어, 회전 행렬 결정부(830)는 복수의 조합들 중 가장 작은 사잇각을 가지는 조합에 대응하는 정 방향 회전 행렬을 전방 센서기하를 만족하는 정 방향 회전 행렬로 결정할 수 있다.

예를 들어, 회전 행렬 결정부(830)는 4 개의 조합들에 대하여 임의의 기준 벡터에 정 방향 회전 행렬 및 역 방향 회전 행렬을 차례로 곱하여 회전된 기준 벡터를 획득할 수 있다. 또한, 회전 행렬 결정부(830)는 기준 벡터와 회전된 기준 벡터간의 사잇각을 산출할 수 있다. 예를 들어, 회전 행렬 결정부(830)는 기분 벡터 및 회전된 기준 벡터간의 내적, 기준 벡터의 크기 및 회전된 기준 벡터의 크기를 이용하여, 일반적으로 알려진 방법을 이용하여 기준 벡터와 회전된 기준 벡터간의 사잇각을 산출할 수 있다.

예를 들어, 회전 행렬 산출부(820)는 정 방향 기본 행렬을 분해하여 2 개의 정 방향 회전 행렬들 Rf1 및 Rf2를 산출할 수 있다. 또한, 회전 행렬 산출부(820)는 역 방향 기본 행렬을 분해하여 2 개의 역 방향 회전 행렬들 Rr1 및 Rr2를 산출할 수 있다.

회전 행렬 결정부(830)는 4 개의 조합들 각각에 대하여, 임의의 기준 벡터 예를 들어 v(1,1,1)와 각각의 조합에 대응하는 정 방향 회전 행렬 및 역 방향 회전 행렬을 곱하여 회전된 기준 벡터를 산출할 수 있다.

예를 들어, 회전 행렬 결정부(830)는 복수의 조합들 각각에 대한 회전된 기준 벡터 Rr1 Rf1 v, Rr2 Rf1 v, Rr1 Rf2 v 및 Rr2 Rf2 v를 산출할 수 있다.

또한, 회전 행렬 결정부(830)는 복수의 조합들 각각에 대한 회전된 기준 벡터와 기준 벡터간의 사잇각들 중 가작 작은 사잇각을 결정할 수 있다.

회전 행렬 결정부(830)는 가장 작은 사잇각에 대응하는 조합의 정 방향 회전 행렬을 전방 센서기하를 만족하는 정 방향 회전 행렬로 결정할 수 있다.

예를 들어, 회전 행렬 결정부(830)는 기준 벡터 v와 Rr1 Rf1 v간의 사잇각

, v와 Rr2 Rf1 v간의 사잇각

, v와 Rr1 Rf2 v간의 사잇각

, 및 v와 Rr2 Rf2 v간의 사잇각

들 중 가장 작은 사잇각이

또는

도 8에서 기본 행렬 획득부(810), 회전 행렬 산출부(820), 및 회전 행렬 결정부(830)는 각각 별개의 프로세서를 포함할 수 있다. 또는 기본 행렬 획득부(810), 회전 행렬 산출부(820), 및 회전 행렬 결정부(830) 중 적어도 2 개의 구성은 단일 프로세서로 구성될 수 있다.

또한, 전방 센서기하 결정 장치(800)는 메모리, 통신부와 같이 다양한 실시 예에 따라 필요한 범용적 구성을 더 포함할 수 있다.

도 9는 일 실시 예에 따른 전방 센서기하를 만족하는 회전 행렬 및 이동 벡터를 결정하기 위한 전방 센서기하 결정 장치(900)의 블록도이다.

도 9의 기본 행렬 획득부(910), 회전 행렬 산출부(920) 및 회전 행렬 획득부(930)는 각각 도 8의 기본 행렬 획득부(910), 회전 행렬 산출부(920) 및 회전 행렬 획득부(930)에 대응하므로, 도 8에서 상술한 설명으로 대신하도록 한다.

이동 벡터 산출부(940)는 정 방향 기본 행렬로부터 제 1 카메라로부터 제 2 카메라로의 이동을 나타내는 2 개의 이동 벡터들을 산출할 수 있다.

이동 벡터 결정부(950)는 제 1 카메라의 중심점 및 제 2 카메라의 중심점 각각으로부터 대응점 쌍을 이루는 제 1 카메라 및 제 2 카메라 각각의 대응점을 향하는 제 1 카메라 벡터 및 제 2 카메라 벡터 각각을 산출할 수 있다.

도 1을 참조하여 설명하면 이동 벡터 결정부(950)는 제 1 카메라의 중심점으로부터 제 1 카메라의 대응점을 향하는 길이 1의 제 1 카메라 벡터 OP/| OP| 및 제 2 카메라의 중심점으로부터 제 2 카메라의 대응점을 향하는 길이 1의 제 2 카메라 벡터 O'P'/| O'P'|를 산출할 수 있다.

이동 벡터 결정부(950)는 제 1 카메라 벡터 및 제 2 카메라 벡터를 이용하여, 2 개의 이동 벡터들 중 전방 센서기하를 만족하는 이동 벡터를 결정할 수 있다.

이동 벡터 결정부(950)는 제 2 카메라의 카메라 벡터에 결정된 전방 센서기하를 만족하는 정 방향 회전 행렬의 역 행렬을 곱하여 회전된 제 2 카메라 벡터를 산출할 수 있다.

또한, 이동 벡터 결정부(950)는 2 개의 이동 벡터들 중 제 1 카메라 벡터와의 사잇각이 회전된 제 2 카메라 벡터와의 사잇각보다 큰 이동 벡터를 전방 센서기하를 만족하는 이동 벡터로 결정할 수 있다.

예를 들어, 3 차원 공간 상의 복수의 대상점들에 대한 복수의 대응점 쌍들이 존재 하는 경우, 이동 벡터 결정부(950)는 복수의 대응점 쌍들 각각에 대하여, 제 1 카메라 벡터 및 제 2 카메라 벡터를 산출할 수 있다. 또한, 복수의 대응점 쌍들 각각에 대하여, 이동 벡터 결정부(950)는 대응하는 제 2 카메라의 카메라 벡터에 결정된 전방 센서기하를 만족하는 정 방향 회전 행렬의 역 행렬을 곱하여 회전된 제 2 카메라 벡터를 산출할 수 있다.

이 때, 이동 벡터 결정부(950)는 복수의 대응점 쌍들 중 더 많은 대응점 쌍에 대하여, 대응하는 제 1 카메라 벡터와의 사잇각이 대응하는 회전된 제 2 카메라 벡터와의 사잇각보다 작은 이동 벡터를 전방 센서기하를 만족하는 이동 벡터로 결정할 수 있다.

우선, 이동 벡터 결정부(950)는 제 1 카메라 벡터 OP/|OP|와 t1의 사잇각과 회전된 제 2 카메라 벡터 O'P'/| O'P'|에 대해 정 방향 회전 행렬의 역 행렬 Rf1^-1을 곱한 회전된 제 2 카메라 벡터 Rf1^-1 O'P'/| O'P'|와 t1의 사잇각 중 제 1 카메라 벡터 OP/|OP|와 t1의 사잇각이 더 작은 경우 전방 센서기하를 만족하는 이동 벡터를 t1으로 결정할 수 있다.

예를 들어, 3차원 공간 상의 복수의 대상점들 P1, P2, P3에 대한 제 1 카메라 이미지 평면 및 제 2 카메라 이미지 평면 상의 복수의 대응점 쌍들 {p1, p1'}, {p2, p2'}, {p3, p3'}이 존재할 수 있다. 이 때, p1, p2, p3는 3 개의 서로 다른 3차원 공간 상의 대상점들 P1, P2, P3 각각이 제 1 카메라 이미지 평면 상에 투영된 점들이며, p1', p2', p3'는 이에 대응하는 제 2 카메라 이미지 평면 상에 투영된 점들이다. 복수의 대응점 쌍들 각각에 대하여 제 1 카메라 벡터 및 회전된 제 2 카메라 벡터가 산출될 수 있다. 2 개의 이동 벡터 t1은 2 개의 대응점 쌍 {p1, p1'}, {p2, p2'}에 대하여 제 1 카메라 벡터와의 사잇각이 대응하는 회전된 제 2 카메라 벡터와의 사잇각보다 작고, t2는, 1 개의 대응점 쌍{p3, p3'}에 대하여 제 1 카메라 벡터와의 사잇각이 대응하는 회전된 제 2 카메라 벡터와의 사잇각보다 작은 경우, 이동 벡터 결정부(950)는 t1을 전방 센서기하를 만족하는 이동 벡터로 결정할 수 있다.

도 9에서 기본 행렬 획득부(910), 회전 행렬 산출부(920), 회전 행렬 결정부(930), 이동 벡터 산출부(940) 및 이동 벡터 결정부(950)는 각각 별개의 프로세서를 포함할 수 있다. 또는 기본 행렬 획득부(910), 회전 행렬 산출부(920), 회전 행렬 결정부(930), 이동 벡터 산출부(940) 및 이동 벡터 결정부(950) 중 적어도 2 개의 구성은 단일 프로세서로 구성될 수 있다.

또한, 전방 센서기하 결정 장치(900)는 메모리, 통신부와 같이 다양한 실시 예에 따라 필요한 범용적 구성을 더 포함할 수 있다.

본원에서, 용어 "프로세서" 는 범용 프로세서, 중앙 처리 장치 (CPU), 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 제어기, 마이크로제어기, 상태 머신, 및 등을 포함하도록 넓게 해석되어야 한다. 몇몇 환경에서는, "프로세서" 는 주문형 반도체 (ASIC), 프로그램가능 로직 디바이스 (PLD), 필드 프로그램가능 게이트 어레이 (FPGA), 등을 지칭할 수도 있다. 용어 "프로세서" 는, 예를 들어, DSP 와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들의 조합, DSP 코어와 결합한 하나 이상의 마이크로프로세서들의 조합, 또는 임의의 다른 그러한 구성들의 조합과 같은 처리 디바이스들의 조합을 지칭할 수도 있다.

본원에 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 그들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현된다면, 기능들은 컴퓨터-판독가능 매체 상에 하나 이상의 명령들로 저장될 수도 있다. 용어 "컴퓨터-판독가능 매체" 또는 "컴퓨터-프로그램 제품"은 컴퓨터에 의하여 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체를 지칭한다. 제한이 아닌, 예의 방법으로써, 컴퓨터-판독가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장장치, 자기 디스크 저장장치 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 저장하거나 유지할 수 있고 컴퓨터에 의하여 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수도 있다. 디스크 (Disk) 및 디스크 (Disc) 는, 본원에 사용된 대로, 디스크 (disc) 가 레이저로 데이터를 광학적으로 재생하는 반면, 디스크 (disk) 는 보통 데이터를 자기적으로 재생하며 콤팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광학 디스크, 디지털 다용도 디스크 (DVD), 플로피 디스크 및 블루레이 (Blu-ray ®) 디스크를 포함한다.

소프트웨어 또는 명령들은 송신 매체 상에서 또한 송신될 수도 있다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광 섬유 케이블, 트위스티드 페어(twisted pair), 디지털 가입자 회선 (DSL), 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로파 (microwave) 와 같은 무선 기술들을 이용하여 웹사이트, 서버 또는 다른 원격 소스로부터 송신된다면, 동축 케이블, 광 섬유 케이블, 트위스티드 페어, DSL, 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들은 송신 매체의 정의에 포함된다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

전방 센서기하 결정 방법에 있어서,
3차원 공간 상의 동일한 대상점에 대하여, 제 1 카메라 이미지 평면 및 제 2 카메라 이미지 평면 각각에 투영된 대응점 쌍을 이용하여, 제 1 카메라 및 제 2 카메라간의 위치 및 자세 관계 정보를 나타내는 상기 제 1 카메라로부터 상기 제 2 카메라로의 정 방향 기본 행렬 및 상기 정 방향 기본 행렬에 대응하는 상기 제 2 카메라로부터 상기 제 1 카메라로의 역 방향 기본 행렬을 획득하는 단계;
상기 정 방향 기본 행렬에 기초하여, 제 1 카메라로부터 제 2 카메라로의 회전을 나타내는 2 개의 정 방향 회전 행렬들을 산출하고, 상기 역 방향 기본 행렬에 기초하여 제 2 카메라로부터 제 1 카메라로의 회전을 나타내는 2 개의 역 방향 회전 행렬들을 산출하는 단계;
상기 2 개의 정 방향 회전 행렬들 및 상기 2 개의 역 방향 회전 행렬들간의 복수의 조합들을 이용하여, 상기 2 개의 정 방향 회전 행렬들 중 전방 센서기하를 만족하는 정 방향 회전 행렬을 결정하는 단계를 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 전방 센서기하를 만족하는 정 방향 회전 행렬을 결정하는 단계는,
상기 복수의 조합들 각각에 대하여:
임의의 기준 벡터와 상기 임의의 기준 벡터에 대하여 상기 조합에 대응하는 정 방향 회전 행렬 및 역 방향 회전 행렬을 곱하여 산출된 회전된 기준 벡터간의 사잇각을 산출하는 단계; 및
상기 산출된 복수의 조합들에 대응하는 복수의 사잇각들을 비교하여, 상기 전방 센서기하를 만족하는 정 방향 회전 행렬을 결정하는 단계를 포함하는 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 전방 센서기하를 만족하는 정 방향 회전 행렬을 결정하는 단계는,
상기 복수의 조합들 중 가장 작은 사잇각을 가지는 조합에 대응하는 정 방향 회전 행렬을 상기 전방 센서기하를 만족하는 정 방향 회전 행렬로 결정하는 단계를 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 정 방향 기본 행렬로부터, 상기 제 1 카메라로부터 상기 제 2 카메라로의 이동을 나타내는 2 개의 이동 벡터들을 산출하는 단계;
상기 제 1 카메라의 중심점 및 상기 제 2 카메라의 중심점 각각으로부터, 상기 제 1 카메라 및 상기 제 2 카메라간의 대응점 쌍을 이루는 대응점들 각각을 향하는 제 1 카메라 벡터 및 제 2 카메라 벡터 각각을 산출하는 단계; 및
상기 산출된 제 1 카메라 벡터 및 상기 제 2 카메라 벡터를 이용하여, 상기 2 개의 이동 벡터들 중 전방 센서기하를 만족하는 이동 벡터를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 전방 센서기하를 만족하는 이동 벡터를 결정하는 단계는,
상기 제 1 카메라 벡터와의 사잇각이 상기 제 2 카메라 벡터에 상기 정 방향 기본 행렬의 역 행렬을 곱하여 산출된 회전된 제 2 카메라 벡터와의 사잇각보다 작은 이동 벡터를 상기 전방 센서기하를 만족하는 이동 벡터로 결정하는 단계를 포함하는 방법.
제 4 항에 있어서,
제 1 카메라 벡터 및 상기 제 2 카메라 벡터 각각을 산출하는 단계는,
제 1 카메라 벡터 및 제 2 카메라간의 복수의 대응점 쌍들 각각에 대하여, 제 1 카메라 벡터 및 회전된 제 2 카메라 벡터를 산출하는 단계를 포함하고,
상기 전방 센서기하를 만족하는 이동 벡터로 결정하는 단계는,
상기 복수의 대응점 쌍들 중 더 많은 대응점 쌍들에 대하여, 제 1 카메라 벡터와의 사잇각이 회전된 제 2 카메라 벡터와의 사잇각보다 작은 이동 벡터를 전방 센서기하를 만족하는 이동 벡터로 결정하는 단계를 포함하는 방법.
전방 센서기하 결정 장치에 있어서,
3차원 공간 상의 동일한 대상점에 대하여, 제 1 카메라 이미지 평면 및 제 2 카메라 이미지 평면 각각에 투영된 대응점 쌍을 이용하여, 제 1 카메라 및 제 2 카메라간의 위치 및 자세 관계 정보를 나타내는 상기 제 1 카메라로부터 상기 제 2 카메라로의 정 방향 기본 행렬 및 상기 정 방향 기본 행렬에 대응하는 상기 제 2 카메라로부터 상기 제 1 카메라로의 역 방향 기본 행렬을 획득하는 기본 행렬 획득부;
상기 정 방향 기본 행렬에 기초하여, 제 1 카메라로부터 제 2 카메라로의 회전을 나타내는 2 개의 정 방향 회전 행렬들을 산출하고, 상기 역 방향 기본 행렬에 기초하여 제 2 카메라로부터 제 1 카메라로의 회전을 나타내는 2 개의 역 방향 회전 행렬들을 산출하는 회전 행렬 산출부;
상기 2 개의 정 방향 회전 행렬들 및 상기 2 개의 역 방향 회전 행렬들간의 복수의 조합들을 이용하여, 상기 2 개의 정 방향 회전 행렬들 중 전방 센서기하를 만족하는 정 방향 회전 행렬을 결정하는 회전 행렬 결정부를 포함하는, 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 정 방향 기본 행렬로부터, 상기 제 1 카메라로부터 상기 제 2 카메라로의 이동을 나타내는 2 개의 이동 벡터들을 산출하는 이동 벡터 산출부; 및
상기 제 1 카메라의 중심점 및 상기 제 2 카메라의 중심점 각각으로부터, 상기 제 1 카메라 및 상기 제 2 카메라간의 대응점 쌍을 이루는 대응점들 각각을 향하는 제 1 카메라 벡터 및 제 2 카메라 벡터 각각을 산출하고,
상기 산출된 제 1 카메라 벡터 및 상기 제 2 카메라 벡터를 이용하여, 상기 2 개의 이동 벡터들 중 전방 센서기하를 만족하는 이동 벡터를 결정하는 이동 벡터 결정부를 더 포함하는, 장치.