KR102427739B1 - 거울들을 사용하는 멀티 카메라들의 캘리브레이션을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

멀티 카메라들에 대한 캘리브레이션을 위한 방법 및 장치가 제공된다. 제1 거울 및 제2 거울은 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 물체는 제1 거울 및 제2 거울 사이에 배치되고, 멀티 카메라들도 제1 거울 및 제2 거울 사이에 배치된다. 제1 거울 및 제2 거울에 의한 반사를 통해 제2 거울에 맺혀진 물체의 상을 사용하여 멀티 카메라들에 대한 캘리브레이션이 수행된다.

Description

거울들을 사용하는 멀티 카메라들의 캘리브레이션을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CALIBRATION OF MULTI CAMERAS USING MIRRORS}

아래의 실시예들은 멀티 카메라들의 캘리브레이션에 관한 것으로 보다 상세히는 거울들을 사용하는 멀티 카메라들의 캘리브레이션을 위한 방법 및 장치가 개시된다.

카메라의 비용이 내려가고, 컴퓨터의 성능 및 네트워크의 성능이 발달함에 따라 컴퓨터 비전(vision) 시스템의 구축에 있어서, 하나의 카메라 보다는 다수의 카메라들이 사용되고 있다.

다수의 카메라들은, 단일 카메라의 제한된 화각의 이미지 정보와 달리, 실제의 비전 응용 시스템에 맞게 배치될 수 있고, 이러한 배치를 통해 많은 정보를 획득할 수 있다.

그러나, 이러한 다수의 카메라들을 사용하는 시스템은, 많은 정보를 획득하는 만큼, 유지 및 관리에 있어서 문제를 발생시킬 수 있다. 특히, 카메라의 위치 및 자세를 파악하는 카메라 캘리브레이션의 문제에 있어서는, 카메라들의 개수만큼이나 비용이 증가한다.

카메라 캘리브레이션은 카메라의 내부 인자(parameter) 및 외부 인자를 도출하는 과정을 포함한다. 카메라를 활용하는 대부분의 컴퓨터 비전 시스템은 카메라가 컴퓨터 비전 시스템의 설계자가 지정한 공간 내에서 어느 곳에 위치하고, 어느 방향을 바라보는지를 결정한다. 멀티 카메라들의 경우, 모든 카메라들의 위치들 및 자세 값들이 같은 좌표 계로 표현되기 때문에, 카메라 캘리브레이션은, 예를 들면 스테레오 이미징 같은, 다수의 카메라들을 사용하는 이미지 처리 시스템에 있어서는 필수적인 과정이다. 특히, 휴대폰 또는 차량에 스테레오 카메라들 또는 멀티 카메라들이 도입될 것이라 예상된다. 이러한 예상에 따르면 카메라 제조 업체에 있어서 멀티 카메라들의 카메라 캘리브레이션을 위한 제조 장비는 필수적이다.

캘리브레이션 패턴 내에 존재하는 캘리브레이션 오브젝트들이 많으면 많을 수록 캘리브레이션 알고리즘에 의한 결과의 정확도가 향상된다. 대부분의 캘리브레이션 프로그램들은 자동으로 캘리브레이션 오브젝트를 검출하나, 이러한 검출의 전제로서 사전 지식의 입력 또는 관심 영역의 지정과 같은 수작업을 요구한다. 이러한 수작업은 단일 카메라의 경우에는 1회면 가능하나 다수의 카메라에서는 많은 비용이 발생한다.

일반적인 제조 공정에서의 검사 장비들은 크기 및 형태에 있어서 한계를 갖는다. 검사 장비들은 패키지로 구성되어 있으며, 예를 들면 가정용 냉장고 크기 정도의 형태를 갖는다. 이러한 검사 장비들의 특성은 유지 보수성을 향상시킨다. 반면, 스테레오 카메라들의 비전 시스템은 베이스라인이 양안 차이일 경우 10m 이내의 거리에 있는 사물을 식별하는 용도를 가진다. 여기에서, 양안 차이는 약 6,5cm 정도일 수 있다. 따라서, 10m 이내의 거리의 대표적인 위치에 놓여진 캘리브레이션 물체가 촬영되고, 촬영의 결과가 보정된 경우에야, 스테레오 카메라들의 비전 시스템에 대한 캘리브레이션의 결과가 신뢰될 수 있다.

제조 공정에 있어서, 제한된 베이스라인을 갖는 멀티 카메라들에 대한 캘리브레이션을 수행하기 위한 장치는 다음의 한계를 극복해야 한다.

1) 적은 수의 촬영으로, 최대의 캘리브레이션 품질을 도출해야 한다.

2) 전체 장치의 유지 보수성을 향상시키기 위해, 전체 장치를 이루는 하위의 구성요소(component)들이 가능한 개별적으로 작동해야 한다.

3) 캘리브레이션에 있어서, 전 과정이 자동화되어야 한다.

일 실시예는 멀티 카메라들의 제조 공정에 사용될 수 있는 캘리브레이션 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

일 실시예는 멀티 카메라들의 제조 공정에 있어서 높은 유지 보수성을 제공하고 설치 비용을 감소시킬 수 있는 캘리브레이션 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

본 발명은 거울 및 물체를 사용하여 적은 횟수의 촬영만으로도 높은 캘리브레이션 품질을 확보하는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

본 발명은 거울, 물체 및 모션 스테이지를 사용하여 촬영을 위해 요구되는 장치의 볼륨을 감소시킬 수 있다.

본 발명은 거울, 물체 및 멀티 카메라들에 대해 개별적으로 작동하는 모션 스테이지를 사용하는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

일 측에 있어서, 제1 거울; 상기 제1 거울을 마주보도록 배치된 제2 거울; 상기 제1 거울 및 상기 제2 거울의 사이에 배치된 물체를 포함하고, 상기 제1 거울 및 상기 제2 거울에 의한 반사를 통해 상기 제2 거울에 맺혀진 상기 물체의 상(image)을 사용하여 상기 제1 거울 및 상기 제2 거울의 사이에 위치한 멀티 카메라들에 대한 캘리브레이션이 수행되는, 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치.

상기 제1 거울은 반사 거울일 수 있다.

상기 제2 거울은 반사 거울일 수 있다.

상기 제1 거울 및 상기 제2 거울은 서로 평행하게 배치될 수 있다.

상기 제1 거울의 평탄도는 기정의된 제1 기준치의 이상일 수 있다.

상기 제2 거울의 평탄도는 기정의된 제2 기준치의 이상일 수 있다.

상기 물체는 상대적 기하 관계를 갖는 복수의 점들의 조합을 포함할 수 있다.

상기 물체는 복수의 면들을 가질 수 있다.

상기 복수의 면들 중 적어도 일부의 면에는 면의 식별을 가능하게 하는 기호가 표시될 수 있다.

상기 복수의 면들 중 일부는 상기 제1 거울의 방향에서 보이는 전면일 수 있다.

상기 복수의 면들 중 나머지는 상기 제2 거울의 방향에서 보이는 후면일 수 있다.

상기 전면에 표시된 점들의 패턴 및 상기 후면에 표시된 점들의 패턴은 동일할 수 있다.

상기 전면에 표시된 문자 및 상기 후면에 표시된 문자는 서로 상이할 수 있다.

상기 전면 및 상기 후면의 각각은 5개 이상의 면들일 수 있다.

상기 물체는 상기 제1 거울의 방향에서 보이는 제1 형태 및 상기 제2 거울의 방향에서 보이는 제2 형태를 포함할 수 있다.

상기 멀티 카메라들이 상기 제2 거울을 촬영한 이미지 내에서 상기 제1 형태의 상 및 상기 제2 형태의 상이 반복하여 표시되면, 상기 제1 형태의 상 및 상기 제2 형태의 상을 사용하여 상기 멀티 카메라들에 대한 캘리브레이션이 적용될 수 있다.

상기 이미지 내의 형태들을 상기 제1 형태 및 제2 형태로 분류함으로써 상기 이미지 내의 중첩된 상들이 구분될 수 있다.

상기 멀티 카메라들은 상기 제2 거울을 향해 배치될 수 있다.

상기 멀티 카메라들의 사용 목적에 맞는 상기 멀티 카메라들 및 상기 물체 간의 거리는 상기 제1 거울 및 상기 제2 거울 간의 거리와 상기 제2 거울, 상기 물체 및 상기 멀티 카메라들 간의 거리를 이용하여 모사될 수 있다.

상기 멀티 카메라들에 의해 촬영된 이미지 중 관심 영역을 사용하여 상기 멀티 카메라들에 대한 캘리브레이션이 수행될 수 있다.

상기 관심 영역은 상기 촬영된 이미지 중 밝기가 기정의된 정도 이상인 영역일 수 있다.

상기 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치는, 방출되는 빛의 양을 조절함으로써 상기 관심 영역의 크기를 조절하는 광원을 더 포함할 수 있다.

상기 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치는, 상기 제1 거울의 위치를 조정하는 제1 거울 모션 스테이지; 상기 제2 거울의 위치를 조정하는 제2 거울 모션 스테이지; 상기 물체의 위치를 조정하는 물체 모션 스테이지; 및 상기 멀티 카메라들의 위치를 조정하는 멀티 카메라들 모션 스테이지를 더 포함할 수 있다.

다른 일 측에 있어서, 멀티 카메라들의 캘리브레이션을 위한 환경을 설정하는 단계; 상기 멀티 카메라들로 제2 거울을 촬영함으로써 이미지를 생성하는 단계; 상기 이미지를 사용하여 상기 멀티 카메라들의 캘리브레이션을 위한 정보를 획득하는 단계; 및 상기 획득된 정보를 사용하여 멀티 카메라들에 대한 캘리브레이션을 수행하는 단계를 포함하고, 제1 거울 및 상기 제2 거울은 서로 마주보도록 매치되고, 상기 이미지는 상기 제1 거울 및 상기 제2 거울에 의한 반사를 통해 상기 제2 거울에 맺혀진 물체의 상을 나타내는, 멀티 카메라들에 대한 캘리브레이션을 수행하는 방법이 제공된다.

또 다른 일 측에 있어서, 제1 거울 및 제2 거울의 사이에 배치된 멀티 카메라들에 의해 수행되는, 상기 제2 거울을 촬영함으로써 이미지를 생성하는 단계; 상기 이미지를 사용하여 캘리브레이션을 위한 정보를 획득하는 단계; 및 상기 획득된 정보를 사용하여 캘리브레이션을 수행하는 단계를 포함하고, 상기 제1 거울 및 상기 제2 거울은 서로 마주보도록 매치되고, 상기 이미지는 상기 제1 거울 및 상기 제2 거울에 의한 반사를 통해 상기 제2 거울에 맺혀진 물체의 상을 나타내는, 멀티 카메라의 캘리브레이션을 수행하는 방법이 제공된다.

이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 장치, 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공된다.

멀티 카메라들의 제조 공정에 사용될 수 있는 캘리브레이션 장치 및 방법이 제공된다.

멀티 카메라들의 제조 공정에 있어서 높은 유지 보수성을 제공하고 설치 비용을 감소시킬 수 있는 캘리브레이션 장치 및 방법이 제공된다.

거울 및 물체를 사용하여 적은 횟수의 촬영만으로도 높은 캘리브레이션 품질을 확보하는 장치 및 방법이 제공된다.

거울, 물체 및 모션 스테이지를 사용하여 촬영을 위해 요구되는 장치의 볼륨이 감소된다.

거울, 물체 및 멀티 카메라들에 대해 개별적으로 작동하는 모션 스테이지를 사용하는 장치 및 방법이 제공된다.

도 1은 일 실시예에 따른 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치를 나타낸다.
도 2는 일 예에 따른 거울들에 의한 물체의 반사를 설명한다.
도 3은 일 예에 따른 멀티 카메라들의 시점에 따른 제2 거울에 맺힌 물체의 상들을 예시한다.
도 4는 일 예에 따른 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치에서 고려되어야 할 문제점을 설명한다.
도 5는 일 예에 따른 분리 문제 및 분리 문제에 대한 해결을 설명한다.
도 6은 멀티 카메라들이 제2 거울을 촬영하여 획득된 이미지 내에서의 상들이 설명된다.
도 7은 일 예에 따른 제1 거울 또는 제2 거울이 전반사 거울이 아닌 경우 발생하는 이미지의 밝기의 감소의 문제를 설명한다.
도 8은 일 예에 따른 제1 거울 또는 제2 거울이 전반사 거울이 아닌 경우 멀티 카메라들에 의해 획득된 이미지를 도시한다.
도 9a는 일 예에 따른 물체의 구조를 도시한다.
도 9b는 일 예에 따른 물체의 전면을 도시한다.
도 9c는 일 예에 따른 물체의 후면을 도시한다.
도 10은 일 예에 따른 물체의 구조를 도시한다.
도 11a는 일 예에 따른 6면체인 물체를 도시한다.
도 11b는 6면체에 표시된 동심원들을 도시한다.
도 12는 일 실시예에 따른 멀티 카메라들의 캘리브레이션을 수행하기 위한 방법의 흐름도이다.

후술하는 예시적 실시예들에 대한 상세한 설명은, 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 실시예를 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 다양한 실시예들은 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 실시예의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 예시적 실시예들의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다.

도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

실시예에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 실시예에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않으며, 추가적인 구성이 예시적 실시예들의 실시 또는 예시적 실시예들의 기술적 사상의 범위에 포함될 수 있음을 의미한다. 어떤 구성요소(component)가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기의 2개의 구성요소들이 서로 간에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있으나, 상기의 2개의 구성요소들의 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기의 구성요소들은 상기의 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기의 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하여 지칭하기 위해서 사용된다. 예를 들어, 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

또한 실시예들에 나타나는 구성요소들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성요소가 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성 단위로만 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성요소는 설명의 편의상 각각의 구성요소로 나열된 것이다. 예를 들면, 구성요소들 중 적어도 두 개의 구성요소들이 하나의 구성요소로 합쳐질 수 있다. 또한, 하나의 구성요소가 복수의 구성요소들로 나뉠 수 있다. 이러한 각 구성요소의 통합된 실시예 및 분리된 실시예 또한 본질에서 벗어나지 않는 한 권리범위에 포함된다.

또한, 일부의 구성요소는 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성요소일 수 있다. 실시예들은 실시예의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 예를 들면, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성요소와 같은, 선택적 구성요소가 제외된 구조 또한 권리 범위에 포함된다.

이하에서는, 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 실시예들을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 일 실시예에 따른 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치를 나타낸다.

멀티 카메라들의 검사를 위한 장치(100)는 제1 거울(110), 제1 거울 모션 스테이지(119), 제2 거울(120), 제2 거울 모션 스테이지(129), 물체(object)(130), 물체 받침대(131), 물체 모션 스테이지(139), 멀티 카메라들(140), 멀티 카메라들 받침대(141), 멀티 카메라들 모션 스테이지(149), 처리부(150) 및 광원(190)의 적어도 일부를 포함할 수 있다.

제1 거울(110) 및 제2 거울(120)은 서로 평행하게 배치될 수 있다. 제2 거울(120)은 제1 거울을 마주보도록 배치될 수 있다. 도 1에서 도시된 것과 같이, 제1 거울은 전면 거울일 수 있다. 제2 거울은 후면 거울일 수 있다. 또는, 반대로, 제1 거울은 후면 거울일 수 있다. 제2 거울은 전면 거울일 수 있다.

제1 거울(110)은 반사 거울일 수 있다. 제2 거울(120)은 반사 거울일 수 있다. 도 1에서 도시된 것과 같이, "a"는 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)의 사이의 거리를 나타낼 수 있다.

제1 거울(110)의 평탄도는 기정의된 제1 기준치(threshold)의 이상일 수 있다. 제2 거울(120)의 평탄도는 기정의된 제2 기준치의 이상일 수 있다.

물체(130)는 멀티 카메라들(140)의 촬영에 대한 피사체일 수 있다.

물체(130)는 상대적 기하 관계를 갖는 복수의 점들의 조합을 포함할 수 있다. 복수의 점들은 2개 이상의 면 관계를 가질 수 있다. 또는, 물체(130)는 기정의된 위치들을 갖는 2개 이상의 3차원의 점들을 포함할 수 있다.

물체(130)는 복수의 면들을 가질 수 있다. 예를 들면, 물체(130)는 제1 거울(110)에서 비춰지는 전면 및 제2 거울(120)에서 비춰지는 후면을 포함할 수 있다.

물체(130)는 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들면, 물체(130)의 복수의 면들의 각 면에는 패턴이 표시될 수 있다.

물체(130)는 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)의 사이에 배치될 수 있다. 도 1에서, "c"는 제2 거울(120) 및 물체(130)의 사이의 거리를 나타낼 수 있다.

제1 거울(110) 및 제2 거울(120)의 서로 마주보고 있는 관계에 따라, 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)에 의한 반사를 통해 제1 거울(110)에는 물체(130)의 상(figure)들이 맺힐 수 있다. 제1 거울(110)에 맺힌 물체(130)의 상들의 개수는 무수할(numberless) 수 있다. 또한, 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)에 의한 반사를 통해 제2 거울(120)에는 물체(130)의 상들이 맺힐 수 있다. 제2 거울(120)에 맺힌 물체(130)의 상들의 개수는 무수할 수 있다. 말하자면, 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)의 서로 마주보고 있는 관계에 따라, 물체(130)는 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)에서 무수히 많은 거울 상을 가질 수 있다.

또한, 상들의 거리들은 상이할 수 있고, 이러한 거리들 간의 차이는 멀티 카메라들(140)에 의해 촬영된 이미지에서도 반영될 수 있다.

멀티 카메라들(140)은 복수의 카메라들의 집합일 수 있다. 예를 들면, 멀티 카메라들(140)은 스테레오 카메라들일 수 있으며, 카메라 어레이(array)일 수 있다. 멀티 카메라들(140)은 캘리브레이션의 대상일 수 있다.

멀티 카메라들(140)은 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)의 사이에 배치될 수 있다. 멀티 카메라들(140)은 제2 거울(120)을 향해 배치될 수 있다. 도 1에서 도시된 것과 같이, "b"는 물체(130) 및 멀티 카메라들(140) 간의 거리를 나타낼 수 있다. "d"는 멀티 카메라들(140) 및 제2 거울(120)의 사이의 거리를 나타낼 수 있다.

물체 받침대(131)는 물체(130)의 높이를 조절할 수 있다. 물체 받침대(131)는 물체(130)의 상이 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)에 맺히기에 적합하도록 물체(130)의 높이를 조절할 수 있다.

멀티 카메라들 받침대(141)는 멀티 카메라들(140)의 높이를 조절할 수 있다. 멀티 카메라들 받침대(141)는 제1 거울(110) 및/또는 제2 거울(120)에 맺힌 멀티 카메라들(140)의 상을 촬영하기에 적합하도록 멀티 카메라들(140)의 높이를 조절할 수 있다.

멀티 카메라들(140)의 사용 목적에 따라 멀티 카메라들(140)의 주요한 인식의 대상은 근거리 물체, 중거리 물체, 또는 특정한 거리에 위치한 물체일 수 있다. 멀티 카메라들(140)의 사용 목적에 맞는 멀티 카메라들(140) 및 물체(130) 간의 거리는 제1 거울(110) 및 제2 거울(120) 간의 거리와 제2 거울(120), 물체(130) 및 멀티 카메라들(140) 간의 거리를 이용하여 모사될 수 있다.

멀티 카메라들의 검사를 위한 장치(100)는 제1 거울(110), 제1 거울 모션 스테이지(119), 제2 거울(120), 제2 거울 모션 스테이지(129), 물체(object)(130), 물체 받침대(131), 물체 모션 스테이지(139), 멀티 카메라들(140), 멀티 카메라들 받침대(141) 및 멀티 카메라들 모션 스테이지(149)의 적어도 일부를 포함할 수 있다.

제1 거울 모션 스테이지(119)는 제1 거울(110)의 위치를 조정할 수 있다. 제2 거울 모션 스테이지(129)은 제2 거울(120)의 위치를 조정할 수 있다. 물체 모션 스테이지(139)는 물체(130)의 위치를 조정할 수 있다. 멀티 카메라들 모션 스테이지(149)은 멀티 카메라들(140)의 위치를 조정할 수 있다.

제1 거울 모션 스테이지(119), 제2 거울 모션 스테이지(129), 물체 모션 스테이지(139) 및 멀티 카메라들 모션 스테이지(149)의 각각은 이동식 모터 또는 지그를 포함할 수 있다. 제1 거울 모션 스테이지(119), 제2 거울 모션 스테이지(129), 물체 모션 스테이지(139) 및 멀티 카메라들 모션 스테이지(149)의 각각은 이동식 모터 또는 지그를 통해 이동할 수 있다.

제1 거울 모션 스테이지(119), 제2 거울 모션 스테이지(129), 물체 모션 스테이지(139) 및 멀티 카메라들 모션 스테이지(149)의 각각은 6축 이동이 가능한 구조를 가질 수 있다. 6축은 이동을 위한 3축 및 회전을 위한 3축을 포함할 수 있다.

제1 거울 모션 스테이지(119), 제2 거울 모션 스테이지(129), 물체 모션 스테이지(139) 및 멀티 카메라들 모션 스테이지(149)의 각각의 프로그램은 각(angular) 운동 방향 및 움직임을 기록할 수 있다. 또한, 제1 거울 모션 스테이지(119), 제2 거울 모션 스테이지(129), 물체 모션 스테이지(139) 및 멀티 카메라들 모션 스테이지(149)의 각각의 프로그램은 기록된 각 운동 방향 및 기록된 움직임을 재현할 수 있다. 제1 거울 모션 스테이지(119), 제2 거울 모션 스테이지(129), 물체 모션 스테이지(139) 및 멀티 카메라들 모션 스테이지(149) 에 의해 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치(100)의 다양한 장면들이 연출될 수 있다.

제1 거울(110) 및 상기 제2 거울(120)에 의한 반사를 통해, 제2 거울(120)에 맺혀진 물체(130)의 상을 사용하여 멀티 카메라들(140)에 대한 캘리브레이션이 수행될 수 있다. 멀티 카메라들(140)에 대한 캘리브레이션은 멀티 카메라들(140) 자체 또는 외부의 처리부(150)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들면, 멀티 카메라들(140)에 의해 촬영된 이미지 내에는 제2 거울(120)에 맺혀진 물체(130)의 상이 표현될 수 있다. 멀티 카메라들(140)은 제2 거울(120)에 맺혀진 물체(130)의 상을 사용하여 멀티 카메라들(140)에 대한 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 또는, 처리부(150)는 멀티 카메라들(140)에 의해 촬영된 이미지를 획득할 수 있고, 이미지 내의 제2 거울(120)에 맺혀진 물체(130)의 상을 사용하여 멀티 카메라들(140)에 대한 캘리브레이션을 수행할 수 있다.

광원(190)은 광원(190)으로부터 방출되는 빛의 세기를 조절할 수 있다. 광원(190)에 의해 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치(100)의 조명의 밝기가 조절될 수 있다.

도 2는 일 예에 따른 거울들에 의한 물체의 반사를 설명한다.

제1 거울(110) 및 제2 거울(120)이 서로 평행하고, 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)의 평탄도들이 기준치의 이상으로 높고, 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)이 모든 파장의 빛을 모두 반사하는 전반사 거울들일 때, 제2 거울(120)에 맺히는 물체(130)의 상들은 도 2에서 도시된 것과 같이 표시될 수 있다.

제2 거울(120)을 바라보는 멀티 카메라들(140)의 시점에 따르면, 서로 평행한 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)에 의해, 실제의 제1 거울(110) 및 제2 거울(120) 사이의 영역(210)의 옆에, 가상의 영역들(220, 230 및 240)이 연속하여 존재하는 것으로 가정될 수 있다. 도 2에서는, 3개의 가상의 영역들(220, 230 및 240)이 도시되었다.

가상의 영역들(220, 230 및 240) 내에는 물체(130)가 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)에 의해 반사됨에 따라 나타나는 상들(225, 235 및 245)이 도시되었다.

제1 상(225)은 물체(130)가 제2 거울(120)에 의해 반사됨에 따라 생성된 상일 수 있다. 제2 상(235)은 물체(130)가 제1 거울(110)에 반사됨에 따라 생성된 상이 다시 제2 거울(120)에 의해 반사됨에 따라 생성된 상일 수 있다. 제3 상(245)은 물체(130)가 제2 거울(120), 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)에 순서대로 반사됨에 따라 생성된 상일 수 있다.

따라서, 제1 상(225) 및 멀티 카메라들(140) 간의 거리는 c+d일 수 있다. 제2 상(235) 및 멀티 카메라들(140) 간의 거리는 (a-c)+a+d일 수 있다. 제3 상(245) 및 멀티 카메라들(140) 간의 거리는 c+a+a+d일 수 있다.

도 3은 일 예에 따른 멀티 카메라들의 시점에 따른 제2 거울에 맺힌 물체의 상들을 예시한다.

도 3에서, 제1 이미지(310)는 제2 거울(120)에 비친 제1 상(225)을 나타낼 수 있다. 제2 이미지(320)는 제2 거울(120)에 비친 제2 상(235)을 나타낼 수 있다. 제3 이미지(330)은 제2 거울(120)에 비친 제3 상(245)을 나타낼 수 있다.

상술된 것과 같은 구성으로, 실제의 제1 거울(110) 및 제2 거울(120) 간의 거리 a가 큰 값을 갖지 않더라도, 넓은 거리의 영역을 가진 피사체들이 생성될 수 있다. 따라서, 멀티 카메라들(140)은 적은 횟수의 촬영만으로도 다양한 환경에서의 결과물을 획득할 수 있으며, 효율적으로 멀티 카메라들(140)에 대한 캘리브레이션이 이루어질 수 있다.

도 4는 일 예에 따른 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치에서 고려되어야 할 문제점을 설명한다.

전술된 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치(100)은 다음과 같은 문제점들을 가질 수 있다.

1. 겹침 문제

2. 분리 문제

3. 조명 문제

겹침 문제는, 예를 들면, 도 2에서, 제1 상(225)이 제2 상(235) 및 제(245)을 가릴 수 있는 상황을 의미할 수 있다.

겹침 문제와 관련하여, 도 4에서 자세한 상황이 도시되었다.

물체(130)의 패턴은 거울 상들(410, 420, 430 및 440)을 생성할 수 있다.

생성된 거울 상들(410, 420, 430 및 440)에 대해서, 일반성을 손실하지 않은 채, 간략화를 적용하면, 거울 상들(410, 420, 430 및 440)은 반지름 r을 가진 구로 가정될 수 있다. 도 4에서는, 구로 가정된 거울 상들(410, 420, 430 및 440)이 도시되었다.

거울 상들(410, 420, 430 및 440)은 평행하게 배치된 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)에 의해 a의 거리만큼 떨어져서 일렬로 생성될 수 있다.

카메라(400)의 이미징 프로세싱(imaging process)에 따라서, 구들에 대한 이미징 과정은 구들의 외곽선으로부터 카메라(400)의 중심으로의 직선들에 의해 표현될 수 있다. 카메라(400)는 멀티 카메라들(140) 중 하나의 카메라일 수 있다.

도 4에서 도시된 것과 같이, 제1 거울 상(410)의 구 및 제2 거울 상(420)의 구는 카메라(400)에서의 이미지에서도 분리된 형상들로 나타날 수 있다. 그러나, 제2 거울 상(420)의 구 및 제3 거울 상(430)의 구는 연이어서 나타나는 형상으로 보일 수 있다. 또한, 제3 거울 상(430)의 구 및 제4 거울 상(440)의 구에서는 겹침이 발생할 수 있다. 말하자면, 제4 거울 상(440)의 구의 일부는 제3 거울 상(430)의 구에 의해 가려질 수 있다.

이러한 겹침을 최소화하기 위해서는 제1 거울(110) 및 제2 거울(120) 사이의 간격 a를 증가시키거나, 카메라(400) 및 물체(130) 사이의 간격 b를 증가시키거나, 물체(130)의 반지름 r를 감소시켜야 할 수 있다.

그러나, 간격 a 및 간격 b는 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치(100)의 외형의 크기를 결정하는 요소일 수 있다. 따라서, 간격 a 및 간격 b의 조절은 제한될 수 있으며, 카메라의 사용 시나리오 등에 따라 적합한 간격 a 및 간격 b가 결정될 수 있다.

도 5는 일 예에 따른 분리 문제 및 분리 문제에 대한 해결을 설명한다.

멀티 카메라들(140)의 입장에서, 분리 문제는 비슷한 형태의 물체들이 촬영에 의해 획득된 이미지 내의 여려 위치들에서 나타나는 것일 수 있다.

이러한 물체들이 모두 식별되고, 요구되는 물체들의 특징 값들이 추출되기 위해서는, 여러 기법들이 이용되어야 할 수 있다.

전술된 것과 같이, 물체(130)는 복수의 면들을 가질 수 있다. 복수의 면들의 형상은 서로 상이할 수 있다. 복수의 면들의 서로 상이한 형상들은 멀티 카메라들(140)의 촬영에 의해 획득된 이미지 내에서 복수의 면들을 구별하는 것을 가능하게 할 수 있다.

예를 들면, 복수의 면들 중 적어도 일부의 면들의 컬러(color)는 서로 상이할 수 있다. 복수의 면들 중 적어도 일부의 면들에는 서로 상이한 기호들이 표시될 수 있다. 복수의 면들 중 적어도 일부의 면들에는 서로 상이한 개수의 기호들이 표시될 수 있다. 복수의 면들 중 적어도 일부의 면들의 외곽선들은 서로 상이할 수 있다.

또한, 복수의 면들 중 적어도 일부의 면에는 면의 식별을 가능하기 하는 기호가 표시될 수 있다. 예를 들면, 물체(130)가 2개 이상의 면들을 가질 경우, 2개 이상의 면들의 각 면에는 각 면의 번호를 추출하기 위한 기호가 기입될 수 있다.

그런데, 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)에 의한 기호의 반사의 횟수에 따라서 촬영된 이미지 내에서 나타나는 기호의 형상이 변할 수 있다. 도 5에서는 이러한 현상의 일 예가 설명될 수 있다.

도 5에서 도시된 것과 같이, 물체(130)는 제1 거울(110)의 방향에서 보이는 제1 형태 및 제2 거울(120)의 방향에서 보이는 제2 형태를 포함할 수 있다. 제1 형태는 제1 거울(110)의 방향에서 보이고, 제2 거울(20)의 방향에서는 보이지 않는 패턴 또는 문자일 수 잇다. 제2 형태는 제2 거울(120)의 방향에서 보이고, 제1 거울(110)의 -향에서는 보이지 않는 패턴 또는 문자일 수 있다. 도 5에서, 제1 형태는 백색으로, 제2 형태는 흑색으로 도시되었다.

제1 형태 및 제2 형태는 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)에 반사될 때마다 역상으로 변하면서 자신만의 이미지를 형성할 수 있다. 아래의 도 6에서는 멀티 카메라들(140)가 제2 거울(120)을 촬영함에 따라 획득된 이미지 내에서의 제1 형태의 상들 및 제2 형태의 상들이 설명된다.

도 6은 멀티 카메라들이 제2 거울을 촬영하여 획득된 이미지 내에서의 상들이 설명된다.

도 6에서, 제1 이미지(610)는 제2 거울(120)에 비친 물체(130)의 제2 형태의 상을 나타낼 수 있다. 제2 이미지 (620)은 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)에 순서대로 비친 물체(130)의 제1 형태의 상을 나타낼 수 있다. 제3 이미지 (630)은 제2 거울(120), 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)에 순서대로 비친 물체(130)의 제2 형태의 상을 나타낼 수 있다.

멀티 카메라들(140)는 제2 거울(120)을 촬영함으로서 도 6의 이미지를 획득할 수 있다.

도 6에서 도시된 것과 같이, 획득된 이미지 내에서, 물체(130)의 기호는 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)에 의한 반사의 횟수에 따라 역상 및 바른상이 반복되면서 표시될 수 있다. 반복되어 표시된 역상 및 바른 상을 사용하여 멀티 카메라들(140)에 대한 캘리브레이션이 적용될 수 있다.

또한, 획득된 이미지 내에서, 제1 형태의 상 및 제2 형태의 상은 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)에 의한 반사의 횟수에 따라 반복해서 표시될 수 있다. 제1 형태의 상 및 제2 형태의 상이 반복하여 표시되면, 제1 형태의 상 및 제2 형태의 상을 사용하여 멀티 카메라들(140)에 대한 캘리브레이션이 적용될 수 있다. 처리부(150)는 획득된 이미지 내에서 반복하여 표시된 제1 형태의 상 및 제2 형태의 상을 사용하여 멀티 카메라들(140)에 대한 캘리브레이션을 수행할 수 있다.

또한, 전술된 것과 같은 성질이 분리 문제의 극복을 위해 적용될 수 있다.

획득된 이미지 내의 기호들에 대하여 문자가 역상으로 표시된 경우와 문자가 정상으로 표시된 경우를 구분함으로써 분리 문제의 극복을 위해 요구되는 처리가 수행될 수 있다. 처리부(150)는 획득된 이미지 내의 기호들에 대하여 문자가 역상으로 표시된 경우와 문자가 정상으로 표시된 경우를 구분함으로써 분리 문제의 극복을 위해 요구되는 처리를 수행할 수 있다. 예를 들면, 처리부(150)는 획득된 이미지 내의 기호들에 대하여 문자가 역상으로 표시된 경우와 문자가 정상으로 표시된 경우를 구분함으로써 이미지 내의 중첩된 상들을 구분할 수 있다.

또는, 획득된 이미지 내의 형태들을 제1 형태 및 제2 형태로 분류함으로써 분리 문제의 극복을 위해 요구되는 처리가 수행될 수 있다. 처리부(150)는 획득된 이미지 내의 형태들을 제1 형태 및 제2 형태로 분류함으로써 분리 문제의 극복을 위해 요구되는 처리를 수행할 수 있다. 예를 들면, 처리부(150)는 획득된 이미지 내의 형태들을 제1 형태 및 제2 형태로 분류함으로써 이미지 내의 중첩된 상들을 구분할 수 있다.

도 7은 일 예에 따른 제1 거울 또는 제2 거울이 전반사 거울이 아닌 경우 발생하는 이미지의 밝기의 감소의 문제를 설명한다.

제1 거울(110) 및/또는 제2 거울(120)이 전반사 거울이 아닌 경우, 빛이 제1 거울(110) 및/또는 제2 거울(120)에 반사될 때마다 일부의 빛이 제1 거울(110) 및/또는 제2 거울(120)에 흡수될 수 있다. 이러한 흡수에 따라, 전체의 이미지에서 빛의 세기가 감소될 수 있고, 전체의 이미지가 어두워질 수 있다.

도 7에서는, 실제의 제1 거울(110) 및 제2 거울(120) 사이의 제1 영역(710)에 비해 제1 영역의 옆에 위치한 (가상의) 제2 영역(720)이 더 어두운 것으로 도시되었다. 또한, 제2 영역(720)에 비해 제2 영역(720)의 옆에 위치한 제3 영역(730)이 더 어두운 것으로 도시되었다. 또한, 제3 영역(730)에 비해 제3 영역(730)의 옆에 위치한 제4 영역(740)이 더 어두운 것으로 도시되었다.

제1 거울(110) 및 제2 거울(120)이 전반사 거울인 경우, 빛의 흡수율을 최소화함으로써 빛이 보존될 수 있다. 그러나, 빛의 흡수에 의해 발생하는 현상 또한 분리 문제의 해결을 위해 사용될 수 있다.

제1 거울(110) 및 제2 거울(120)에 의한 반사로 인해 무수한 상들이 발생할 경우, 상으로의 거리 또한 무한(infinite)하게 될 수 있고, 상의 특징점의 크기 또한 무의미할 정도로 작아질 수 있다. 기정의된 크기 이하의 크기를 갖는 특징점은 무용할 수 있기 때문에, 상들이 반복되는 횟수 또한 조정의 대상이 될 수 있다.

말하자면, 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)에 의한 반사의 횟수에 따라서, 제2 영역(720), 제3 영역(730) 및 제4 영역(740)으로 진행할수록 전체의 이미지의 빛의 세기가 감소할 수 있다. 또한, 제1 상(725), 제2 상(735) 및 제3 상(745)의 밝기 또한 순차적으로 감소할 수 있다.

이러한 감소는 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)에 의한 빛의 흡수에 기인할 수 있다. 예를 들면, 80%의 반사의 거울이 사용될 경우, 1회의 반사마다 광량의 20%가 흡수될 수 있고, 흡수된 광량은 사라질 수 있다. 따라서, 3회의 반사들에만 의해서도 원래의 빛의 약 50%만이 남을 수 있다. (100*0.8*0.8*0.8 = 51.2)

빛의 세기를 이용한 분리 문제의 해결 방법이 아래에서 도 8을 참조하여 설명된다.

도 8은 일 예에 따른 제1 거울 또는 제2 거울이 전반사 거울이 아닌 경우 멀티 카메라들에 의해 획득된 이미지를 도시한다.

멀티 카메라들(140)에 의해 획득된 전체 이미지(800) 내에서는, 도 7의 상들을 나타내는 제1 이미지(810), 제2 이미지(820), 제3 이미지(830) 및 제4 이미지(840)가 도시되었다. 도 8에서 도시된 것과 같이, 이미지들 및 이미지들의 배경들은 좌측에서 우측에서 이동할수록 어두워질 수 있다.

이러한 현상에 근거하여, 이미지(800)에서 도시된 것과 같이, 제3 이미지(830) 및 제4 이미지(840)가 분리될 수 있다.

좌측으로부터 우측으로 갈수록 어두워지는 밝기는 제3 이미지(830) 및 제4 이미지(840)를 분리할 수 있는 근거가 될 수 있다.

처리부(150)는 멀티 카메라들(140)이 제2 거울을 촬영함으로써 획득한 이미지 내에서 기정의된 조건을 충족시키는 영역을 관심 영역(Region Of Interest; ROI)(890)로 설정할 수 있다. 처리부(150)는 멀티 카메라들(140)에 의해 촬영된 이미지 중 관심 영역(890)을 사용하여 멀티 카메라들(140)에 대한 캘리브레이션을 수행할 수 있다.

관심 영역(890)은 촬영된 이미지 중 밝기가 기정의된 정도 이상인 영역일 수 있다. 처리부(150)는 광원(190)으로부터 투사되는 빛의 양을 조절할 수 있다. 광원(190)은 방출되는 빛의 양을 조절함으로써 촬영된 이미지에서의 밝기 및 관심 영역(890)의 크기를 조절할 수 있다.

도 8에서, 예를 들면, 관심 영역(890)은 밝기가 50%의 이상인 영역일 수 있다. 관심 영역(890)이 밝기가 50%의 이상인 영역인 경우, 이미지(840)의 상은 멀티 카메라들(140)의 캘리브레이션을 위해 사용되는 정보에서 제외될 수 있다.

도 9a는 일 예에 따른 물체의 구조를 도시한다.

물체(130)는 상대적 기하 관계를 갖는 복수의 점들의 조합일 수 있다. 겹침 문제와 관련하여 전술된 것과 같이, 물체(130)의 반지름 r은 기정의된 최소 값의 이상이어야 할 수 있다. 또한, 물체(130)은 분리 문제를 해결하기 위한 기호의 집합을 제공하여야 할 수 있다.

도 9a에서 도시된 것과 같이, 물체(130)는 복수의 면들을 가질 수 있고, 복수의 변들의 각 면에는 면의 식별을 가능하게 하는 기호, 문자 및/또는 그림 등이 표시될 수 있다. 물체(130)는 도 9b 및 9c를 참조하여 후술될 전면 및 후면으로 구분될 수 있다.

도 9b는 일 예에 따른 물체의 전면을 도시한다.

물체(130)의 복수의 면들 중 일부는 제1 거울(110)의 방향에서만 보이는 전면일 수 있다. 물체(130)는 점들의 조합이 표시된 5개 이상의 면들을 가질 수 있다.

전면에는 점들의 패턴 및 문자가 표시될 수 있디. 전면을 구성하는 복수의 면들 중 일부에는 점들의 패턴이 표시될 수 있고, 전면을 구성하는 복수의 면들 중 나머지에는 문자가 표시될 수 있다.

도 9c는 일 예에 따른 물체의 후면을 도시한다.

물체(130)의 복수의 면들 중 나머지는 제2 거울(120)의 방향에서만 보이는 후면일 수 있다. 물체(130)는 점들의 조합이 표시된 5개 이상의 면들을 가질 수 있다.

후면에는 점들의 패턴 및 문자가 표시될 수 있다. 후면을 구성하는 복수의 면들 중 일부에는 점들의 패턴이 표시될 수 있고, 후면을 구성하는 복수의 면들 중 나머지에는 문자가 표시될 수 있다.

도 9b 및 도 9c에서 도시된 것과 같이, 전면에 표시된 점들의 패턴 및 후면에 표시된 점들의 패턴은 동일할 수 있다. 후면에 표시된 문자 및 전면에 표시된 문자는 서로 상이할 수 있다.

물체(130)가 복수의 면들을 가질 경우, 멀티 카메라들(140)에 대한 캘리브레이션을 위한 촬영의 횟수가 물체(130)의 면들의 개수에 반비례하여 감소할 수 있다.

전면 및 후면의 각각은 5개 이장의 면들일 수 있다. 전면 및 후면이 각각 5개 이상의 면들일 수 있기 때문에, 기존에 알려진 이미지 인식 알고리즘 및 카메라 캘리브레이션 을 사용하여 멀티 카메라들(140)의 한 번의 촬영에 의해 획득된 이미지에 의해 멀티 카메라들(140)에 대한 캘리브레이션이 수행될 수 있다.

도 10은 일 예에 따른 물체의 구조를 도시한다.

물체(130)는 복수의 구들을 포함할 수 있다. 도 10에서는 복수의 구들로서, 제1 구(1010), 제2 구(1020), 제3 구(1030) 및 제4 구(1040)가 예시적으로 도시되었다.

복수의 구들의 3차원의 위치들은 서로 상이할 수 있다. 복수의 구들을 3차원 공간의 직선 상에 위치할 수 있다. 예를 들면, 복수의 구들은 4개의 이상일 수 있다. 복수의 구들의 각 구는 반지름이 기정의된 임계 값의 이하인 작은 크기를 가질 수 있다.

직선 상에 위치한 복수의 구들은 교차 비(cross ratio)의 기하학적인 성질을 가질 수 있다. 교차 비는 사영 변환(projective transformation)에 대해서도 유지될 수 있다. 따라서, 멀티 카메라들(140)에 의해 이미지가 촬영된 경우, 교차 비는 이미지 내에서 4개의 점들을 분리하는데 있어서 중요한 키가 될 수 있다. 말하자면, 직선 상에 4개 이상의 점들이 위치할 경우, 점들 간의 관계는 사진으로서 촬영된 이미지 내에서도 그대로 유지될 수 있다. 반면, 예를 들면 도로와 같은, 평행선들은 사진으로서 촬영된 이미지 내에서는 한 점에서 만나는 2개의 선들로 보일 수 있다.

작은 크기의 구들은, 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)에 의한 반사를 통해 무한한 개수의 상들을 형성할 수 있다. 말하자면, 작은 크기의 구들은 멀티 카메라들(140)에 의해 촬영된 이미지 내에서 서로 겹치지 않으면서도, 다양한 위치 및 거리에 분포되는 특징 점들을 형성할 수 있다.

처리부(150)는, 간단한 알고리즘만을 사용하여 멀티 카메라들(140)에 촬영된 이미지에서 복수의 구들의 위치들을 파악할 수 있다. 처리부(150)는 파악된 구들의 위치들을 사용하여 멀티 카메라들(140)에 대한 캘리브레이션을 수행할 수 있다.

복수의 구들의 각 구는 발광부를 포함할 수 있다. 발광부는 구의 내부에 배치될 수 있다. 또한, 발광체 자체가 구로서 사용될 수 있다.

도 11a는 일 예에 따른 6면체인 물체를 도시한다.

도 11에서 도시된 것과 같이, 물체(130)는 6면체일 수 있다. 말하자면, 물체(130)는 6개의 평면들을 가질 수 있다. 6면체의 6면 중 일부의 3면은 제1 거울(110)로부터 보이는 전면일 수 있고, 나머지의 3면은 제2 거울(120)로부터 보이는 후면일 수 있다.

도 11b는 6면체에 표시된 동심원들을 도시한다.

도 11b는 도 11a에서 도시된 6면체의 물체(130)의 앞면 또는 뒷면에 표시된 동심원들을 도시한다. 도 11b에서 도시된 방향의 반대의 방향에도 동심원들이 표시될 수 있다. 따라서, 물체(130)는 6면체일 수 있고, 6면체의 각 면에는 동심원들이 각각 표시될 수 있다.

6면체에 표시된 6개의 동심원들은 서로 상이한 특징들을 가질 수 있다. 6면체의 각 면에 표시된 동심원은 각각 구별되는 동심원 구성을 가질 수 있다.

멀티 카메라들(140)이 이미지를 촬영하면, 처리부(150)는 촬영된 이미지 내에서 서로 상이한 특징들을 통해 6개의 동심원들의 각각을 식별할 수 있다. 말하자면, 6개의 동심원들이 서로 간에 구분될 수 있다. 또한, 6개의 동심원들은 3차원적으로 서로 상이한 평면들 상에 서로 상이한 위치를 가질 수 있다.

또한, 6면체 및 6면체 위에 표시된 물체(130)의 예는 다른 실시예에서 설명된 물체(130)의 예에 비해 더 작은 반지름을 가질 수 있다.

실시예들에서 전술된 것과 같이, 물체(130)는 다양한 방식으로 제작될 수 있다. 물체(130)의 구성요소들은 상호 간에 기하 관계를 가질 수 있다. 이러한 기하 관계는 멀티 카메라들(140)에 대한 캘리브레이션에 있어서 키가 될 수 있으며, 멀티 카메라들(140)에 의한 촬영의 횟수를 감소시킬 수 있다.

도 12는 일 실시예에 따른 멀티 카메라들의 캘리브레이션을 수행하기 위한 방법의 흐름도이다.

단계(1210)에서, 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치(100)는 멀티 카메라들(140)의 캘리브레이션을 위한 환경을 설정할 수 있다.

단계(1210)는 단계들(1211, 1212, 1213 및 1214)를 포함할 수 있다.

단계(1211)에서, 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)의 사이의 간격이 조절될 수 있다.

제1 거울 모션 스테이지(119) 및 제2 거울 모션 스테이지(129)는 이동할 수 있다. 제1 거울 모션 스테이지(119) 및 제2 거울 모션 스테이지(129)는 이동을 통해 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)의 사이의 간격을 조절할 수 있다.

또한, 제1 거울 모션 스테이지(119) 및 제2 거울 모션 스테이지(129)에 의해 저1 거울(110) 및 제2 거울(120)의 각도, 방향 및 자세(pose) 등이 조절될 수 있다.

단계(1212)에서, 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)의 사이의 공간에서의 물체(130)의 위치가 조절될 수 있다.

물체 모션 스테이지(139)는 이동할 수 있다. 물체 모션 스테이지(139)는 이동을 통해 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)의 사이의 공간에서의 물체(130)의 위치를 조절할 수 있다.

또한, 물체 모션 스테이지(139)에 의해 물체(130)의 각도, 방향 및 자세 등이 조절될 수 있다.

단계(1213)에서, 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)의 사이의 공간에서의 멀티 카메라들(140)의 위치가 조절될 수 있다.

멀티 카메라들 모션 스테이지(149)는 이동할 수 있다. 멀티 카메라들 모션 스테이지(149)는 이동을 통해 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)의 사이의 공간에서의 멀티 카메라들(140)의 위치를 조절할 수 있다.

또는, 멀티 카메라(140)는 컨베이어 벨트에 의해 운송될 수 있다. 컨베이어 벨트는 복수의 멀티 카메라들을 순차적으로 기정의된 위치에 위치시킬 수 있다. 모션 스테이지(149)는 기정의된 위치의 멀티 카메라(140)를 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)의 사이의 공간으로 위치시킬 수 있다.

멀티 카메라들 모션 스테이지(149)에 의해 멀티 카메라들(140)의 각도, 방향 및 자세 등이 조절될 수 있다.

단계(1214)에서, 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치(100)의 조명의 밝기가 조절될 수 있다.

전술된 단계들(1211, 1212, 1213 및 1214)의 순서는 단지 예시적인 것으로 단계들(1211, 1212, 1213 및 1214)의 수행의 순서는 임의로 변경될 수 있다.

전술된 단계들(1211, 1212, 1213 및 1214)에 의해 멀티 카메라들(140)의 용도에 맞는 환경이 설정될 수 있고, 환경의 설정을 통해 멀티 카메라들(140)의 용도에 맞는 이미지가 생성될 수 있다.

환경의 설정에 있어서, 멀티 카메라들(140)의 속성이 고려될 수 있다. 예를 들면, 멀티 카메라들(140)의 베이스라인이 큰 경우, 멀티 카메라(140) 및 물체(130) 간의 거리를 조절함에 있어서 제한이 존재할 수 있다. 이러한 경우, 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)의 각도가 조절될 수 있으며, 제1 거울(110), 제2 거울(120) 및 물체(130) 간의 거리가 조절될 수 있다.

멀티 카메라들(140)의 제조 공정에 있어서, 복수의 멀티 카메라들의 구조들은 동일할 수 있다. 따라서, 멀티 카메라들(140)의 특성에 맞춰진 자동의 조절 방법이 사용될 수 있다.

예를 들면, 멀티 카메라들(140)의 특성은 화각을 포함할 수 있다.

광원(190)은 광원(190)으로부터 방출되는 빛의 세기를 조절할 수 있다.

이동에 의한 진동 등이 사라지면, 멀티 카메라들(140)은 제2 거울의 촬영을 수행할 수 있다.

단계(1220)에서, 멀티 카메라들(140)에 의한 제2 거울의 촬영이 이루어질 수 있다. 여기에서, 제2 거울(120)의 촬영은 제2 거울(120)에 맺힌 물체(130)의 상(들)을 촬영하는 것을 의미할 수 있다.

멀티 카메라들(140)은 제2 거울(120)을 촬영함으로써 이미지를 생성할 수 있다.

단계(1230)에서, 멀티 카메라들(140) 또는 처리부(150)는 촬영에 의해 획득된 이미지를 사용하여 멀티 카메라들(140)의 캘리브레이션을 위한 정보를 획득할 수 있다.

멀티 카메라들(140)의 캘리브레이션을 위한 정보는 멀티 카메라들의 각 카메라의 내부 인자 및/또는 내부 인자를 포함할 수 있다.

멀티 카메라들(140) 또는 처리부(150)는 다양한 이미지 처리 알고리즘 및/또는 카메라의 인자 획득 방법을 사용하여 멀티 카메라들(140)의 캘리브레이션을 위한 정보를 획득할 수 있다.

멀티 카메라들(140) 또는 처리부(150)는 이미지 내에서 물체(130)의 구성요소들을 식별할 수 있다.

예를 들면, 도 9a, 도 9b 및 도 9c를 참조하여 설명된 실시예에서의 물체(130)의 경우, 동심원들 9개가 하나의 평면에 표시되었고, 평면들은 각각 고유 방향을 가진다. 또한, 평면들의 상대적인 관계를 나타내는 기호가 표시되었다. 멀티 카메라들(140) 또는 처리부(150)는 동심원 검출 알고리즘 및 평면 상대 관계 검출 알고리즘을 사용하여 물체(130)의 구성요소들을 식별할 수 있다.

멀티 카메라들(140) 또는 처리부(150)는 식별된 구성요소들에 대한 이미지 처리 알고리즘을 사용하여 멀티 카메라들(140)의 캘리브레이션을 위한 정보를 획득할 수 있다.

예를 들면, 도 9a, 도 9b 및 도 9c를 참조하여 설명된 실시예에서의 물체(130)의 경우, 전면 및 후면의 각각이 5개 이상의 평면들을 포함한다. 따라서, 단계(1220) 및 단계(1230)의 1회의 수행만으로도 멀티 카메라들(140)의 캘리브레이션을 위한 정보가 획득될 수 있다.

예를 들면, 도 10을 참조하여 설명된 실시예에서의 물체(130)의 경우, 멀티 카메라들(140)에 의해 촬영된 이미지의 특징은 단지 작은 구들뿐이다. 따라서, 멀티 카메라들(140) 또는 처리부(150)는 비교적 단순한 이미지 처리 알고리즘을 사용하여 이미지의 특징을 검출할 수 있다.

또한, 제1 거울(110) 및 제2 거울(120)에 의한 반사를 통해, 멀리 떨어진 물체에 대한 모사가 이루어질 수 있다. 모사를 통해 멀티 카메라들(140)의 목적에 부합하는 이미지가 획득될 수 있다.

단계(1220) 및 단계(1230)는 반복해서 수행될 수 있다. 예를 들면, 멀티 카메라들(140)의 캘리브레이션을 위해 충분한 정보가 획득될 때까지, 단계(1220) 및 단계(1230)는 1회 이상 반복될 수 있다.

단계(1240)에서, 멀티 카메라들(140) 또는 처리부(150)는 획득된 정보를 사용하여 멀티 카메라들(140)에 대한 캘리브레이션을 수행할 수 있다.

예를 들면, 멀티 카메라들(140) 또는 처리부(150)는 획득된 정보를 멀티 카메라들(140)에 입력함으로써 멀티 카메라들(140)에 대한 캘리브레이션을 수행할 수 있다.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 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 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

100: 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치
110: 제1 거울
120: 제2 거울
130: 물체
140: 멀티 카메라들
150: 처리부
190: 광원

Claims (20)

1. 제1 거울;
   상기 제1 거울을 마주보도록 배치된 제2 거울;
   상기 제1 거울 및 상기 제2 거울의 사이에 배치된 물체
   를 포함하고,
   상기 제1 거울 및 상기 제2 거울에 의한 반사를 통해 상기 제2 거울에 맺혀진 상기 물체의 상(image)을 사용하여 상기 제1 거울 및 상기 제2 거울의 사이에 위치한 멀티 카메라들에 대한 캘리브레이션이 수행되고,
   상기 물체는 상기 제1 거울의 방향에서 보이는 제1 형태 및 상기 제2 거울의 방향에서 보이는 제2 형태를 포함하고, 상기 제2 형태는 상기 제1 형태와 상이하고,
   상기 멀티 카메라들이 상기 제2 거울을 촬영한 이미지 내에서 상기 제1 형태의 상 및 상기 제2 형태의 상이 반복하여 표시되면, 상기 제1 형태의 상 및 상기 제2 형태의 상을 사용하여 상기 멀티 카메라들에 대한 캘리브레이션이 적용되는, 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치.
2. 제1항에 있어서
   상기 제1 거울은 반사 거울이고,
   상기 제2 거울은 반사 거울인, 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 거울 및 상기 제2 거울은 서로 평행하게 배치된, 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 거울의 평탄도는 기정의된 제1 기준치의 이상이고,
   상기 제2 거울의 평탄도는 기정의된 제2 기준치의 이상인, 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 물체는 상대적 기하 관계를 갖는 복수의 점들의 조합을 포함하는, 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 물체는 복수의 면들을 갖는, 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 복수의 면들 중 적어도 일부의 면에는 면의 식별을 가능하게 하는 기호가 표시된, 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치.
8. 제6항에 있어서,
   상기 복수의 면들 중 일부는 상기 제1 거울의 방향에서 보이는 전면이고, 상기 복수의 면들 중 나머지는 상기 제2 거울의 방향에서 보이는 후면인, 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 전면에 표시된 점들의 패턴 및 상기 후면에 표시된 점들의 패턴은 동일하며, 상기 전면에 표시된 문자 및 상기 후면에 표시된 문자는 서로 상이한, 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치.
10. 제8항에 있어서,
    상기 전면 및 상기 후면의 각각은 5개 이상의 면들인, 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치.
11. 삭제
12. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 내의 형태들을 상기 제1 형태 및 제2 형태로 분류함으로써 상기 이미지 내의 중첩된 상들이 구분되는, 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치.
13. 제1항에 있어서,
    상기 멀티 카메라들은 상기 제2 거울을 향해 배치된, 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치.
14. 제1항에 있어서,
    상기 멀티 카메라들의 사용 목적에 맞는 상기 멀티 카메라들 및 상기 물체 간의 거리는 상기 제1 거울 및 상기 제2 거울 간의 거리와 상기 제2 거울, 상기 물체 및 상기 멀티 카메라들 간의 거리를 이용하여 모사되는, 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치.
15. 제1항에 있어서,
    상기 멀티 카메라들에 의해 촬영된 이미지 중 관심 영역을 사용하여 상기 멀티 카메라들에 대한 캘리브레이션이 수행되는, 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 관심 영역은 상기 촬영된 이미지 중 밝기가 기정의된 정도 이상인 영역인, 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치.
17. 제15항에 있어서,
    방출되는 빛의 양을 조절함으로써 상기 관심 영역의 크기를 조절하는 광원
    을 더 포함하는, 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치.
18. 제1항에 있어서,
    상기 제1 거울의 위치를 조정하는 제1 거울 모션 스테이지;
    상기 제2 거울의 위치를 조정하는 제2 거울 모션 스테이지;
    상기 물체의 위치를 조정하는 물체 모션 스테이지; 및
    상기 멀티 카메라들의 위치를 조정하는 멀티 카메라들 모션 스테이지
    를 더 포함하는, 멀티 카메라들의 검사를 위한 장치.
19. 멀티 카메라들의 캘리브레이션을 위한 환경을 설정하는 단계;
    상기 멀티 카메라들로 제2 거울을 촬영함으로써 이미지를 생성하는 단계;
    상기 이미지를 사용하여 상기 멀티 카메라들의 캘리브레이션을 위한 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 정보를 사용하여 멀티 카메라들에 대한 캘리브레이션을 수행하는 단계
    를 포함하고,
    제1 거울 및 상기 제2 거울은 서로 마주보도록 매치되고,
    상기 이미지는 상기 제1 거울 및 상기 제2 거울에 의한 반사를 통해 상기 제2 거울에 맺혀진 물체의 상을 나타내고,
    상기 물체는 상기 제1 거울의 방향에서 보이는 제1 형태 및 상기 제2 거울의 방향에서 보이는 제2 형태를 포함하고, 상기 제2 형태는 상기 제1 형태와 상이하고,
    상기 멀티 카메라들이 상기 제2 거울을 촬영한 이미지 내에서 상기 제1 형태의 상 및 상기 제2 형태의 상이 반복하여 표시되면, 상기 제1 형태의 상 및 상기 제2 형태의 상을 사용하여 상기 멀티 카메라들에 대한 캘리브레이션이 적용되는, 멀티 카메라들에 대한 캘리브레이션을 수행하는 방법.
20. 제1 거울 및 제2 거울의 사이에 배치된 멀티 카메라들에 의해 수행되는,
    상기 제2 거울을 촬영함으로써 이미지를 생성하는 단계;
    상기 이미지를 사용하여 캘리브레이션을 위한 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 정보를 사용하여 캘리브레이션을 수행하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 거울 및 상기 제2 거울은 서로 마주보도록 매치되고,
    상기 이미지는 상기 제1 거울 및 상기 제2 거울에 의한 반사를 통해 상기 제2 거울에 맺혀진 물체의 상을 나타내고,
    상기 물체는 상기 제1 거울의 방향에서 보이는 제1 형태 및 상기 제2 거울의 방향에서 보이는 제2 형태를 포함하고, 상기 제2 형태는 상기 제1 형태와 상이하고,
    상기 멀티 카메라들이 상기 제2 거울을 촬영한 이미지 내에서 상기 제1 형태의 상 및 상기 제2 형태의 상이 반복하여 표시되면, 상기 제1 형태의 상 및 상기 제2 형태의 상을 사용하여 상기 멀티 카메라들에 대한 캘리브레이션이 적용되는, 멀티 카메라의 캘리브레이션 방법.

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