KR102618865B1 - 3d map generating system - Google Patents

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KR102618865B1
KR102618865B1 KR1020180048581A KR20180048581A KR102618865B1 KR 102618865 B1 KR102618865 B1 KR 102618865B1 KR 1020180048581 A KR1020180048581 A KR 1020180048581A KR 20180048581 A KR20180048581 A KR 20180048581A KR 102618865 B1 KR102618865 B1 KR 102618865B1
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한휘영
김종준
우성경
이태석
이창민
이건우
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에이치디한국조선해양 주식회사
서울대학교산학협력단
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Abstract

공간의 3D 지도를 작성하기 위한 3D 지도 작성 시스템이 제공된다. 3D 지도 작성 시스템은, 공간 내에서 이동 가능한 이동체와, 이동체에 장착되고, 공간 내의 지형 지물에 대한 3D 점군 데이터를 획득하는 점군 획득 장치와, 이동체의 위치를 검출하는 위치 검출부와, 이동체의 위치와 3D 점군 데이터에 기초하여, 3D 지도를 작성하는 해석 시스템을 포함한다. 본 발명에 따르면, GPS 신호를 이용하지 않고 이동체에서 송신하는 위치 검출용 신호를 여러 수신기에서 수신하여 얻은 이동체의 위치와, 이동체에서 검출된 3D 점군 데이터의 이미지들을 정합함으로써, 높은 정밀도의 3D 지도를 획득할 수 있다.A 3D mapping system for creating a 3D map of space is provided. The 3D mapping system includes a moving object that can move in space, a point cloud acquisition device mounted on the moving object and acquiring 3D point cloud data for terrain features in space, a position detection unit that detects the position of the moving object, the position of the moving object, and It includes an analysis system that creates a 3D map based on 3D point cloud data. According to the present invention, a high-precision 3D map is created by matching the position of a moving object obtained by receiving a position detection signal transmitted from a moving object from several receivers without using a GPS signal and images of 3D point cloud data detected from the moving object. It can be obtained.

Description

3D 지도 작성 시스템{3D MAP GENERATING SYSTEM}3D mapping system {3D MAP GENERATING SYSTEM}

본 발명은 3D 지도 작성 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 3차원 이동 가능한 이동체를 이용하여 공간의 3D 지도를 작성하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a 3D map creation system, and more specifically, to a system for creating a 3D map of space using a 3D movable moving object.

최근 디지털 데이터로 구성되는 디지털 지도의 용도가 확대되어 가고 있다. 디지털 지도는 예를 들어 실내 공간에서 작업을 자동화하기 위하여 장애물의 유무를 판단하거나 공간 내의 자율 주행 기기의 자율 주행을 돕기 위하여 제공될 수 있다. 특히, 공간 내의 3차원 이동을 위하여는 3D 디지털 지도가 제공되어야 한다.Recently, the use of digital maps composed of digital data has been expanding. For example, a digital map can be provided to determine the presence or absence of obstacles to automate tasks in an indoor space or to assist autonomous driving of an autonomous driving device in a space. In particular, a 3D digital map must be provided for 3D movement in space.

종래에는, 이러한 3D 디지털 지도를 작성하기 위하여는 GPS를 사용하였다. 예를 들어, GPS 신호를 이용하고, 그러나, GPS 신호의 해상도는 수 m 내지 수십 m 정도로 그 해상도 이하의 물체에 대하여는 3D 디지털 지도를 작성하는 것은 불가능하다. 따라서, 종래 방식으로는 고정밀도의 지도를 제공할 수 없다. 또한, GPS 신호는 위성 신호이므로, 실내 공간 내에서 3D 디지털 지도를 작성하는 것도 불가능하다.Conventionally, GPS was used to create such 3D digital maps. For example, using GPS signals, however, the resolution of the GPS signal is on the order of several meters to tens of meters, so it is impossible to create a 3D digital map for an object with a resolution lower than that. Therefore, the conventional method cannot provide a high-accuracy map. Additionally, because GPS signals are satellite signals, it is impossible to create a 3D digital map within an indoor space.

한국 등록특허공보 제10-1625634호(2016. 5. 31 공고)Korean Patent Publication No. 10-1625634 (announced on May 31, 2016)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, GPS를 이용하지 않고 실외뿐만 아니라 실내 공간의 3D 지도를 고정밀도로 작성할 수 있는 시스템을 제공하는 것을 과제로 한다.The present invention was developed to solve these problems, and its goal is to provide a system that can create 3D maps of indoor as well as outdoor spaces with high precision without using GPS.

본 발명의 일 양태에 따르면, 공간의 3D 지도를 작성하기 위한 3D 지도 작성 시스템이 제공된다. 3D 지도 작성 시스템은, 공간 내에서 이동 가능한 이동체와, 이동체에 장착되고, 공간 내의 지형 지물에 대한 3D 점군 데이터를 획득하는 점군 획득 장치와, 이동체의 위치를 검출하는 위치 검출부와, 이동체의 위치와 3D 점군 데이터에 기초하여, 3D 지도를 작성하는 해석 시스템을 포함한다According to one aspect of the present invention, a 3D mapping system is provided for creating a 3D map of space. The 3D mapping system includes a moving object that can move in space, a point cloud acquisition device mounted on the moving object and acquiring 3D point cloud data for terrain features in space, a position detection unit that detects the position of the moving object, the position of the moving object, and It includes an analysis system that creates a 3D map based on 3D point cloud data.

일 실시예에서, 이동체는 위치 검출용 신호를 송출하는 송신기를 포함할 수 있다.In one embodiment, the moving object may include a transmitter that transmits a signal for position detection.

일 실시예에서, 3D 지도 작성 시스템은, 공간 내에서 서로 다른 위치에 배치되고, 위치 검출용 신호를 각각 수신하는 복수의 수신기를 더 포함하고, 상기 위치 검출부는, 상기 복수의 수신기가 각각 수신한 상기 위치 검출용 신호로부터 상기 이동체의 위치를 검출할 수 있다. In one embodiment, the 3D mapping system further includes a plurality of receivers disposed at different positions in space and each receiving a signal for position detection, wherein the position detection unit receives the signals for each of the plurality of receivers. The position of the moving object can be detected from the position detection signal.

일 실시예에서, 이동체는 3차원 이동 가능하고, 일 실시예에서, 이동체는 드론일 수 있다.In one embodiment, the mobile object is capable of moving in three dimensions, and in one embodiment, the mobile object may be a drone.

일 실시예에서, 점군 획득 장치는, 공간에 펄스 레이저 광을 방사하는 라이더(LiDAR)와 공간에서 상기 펄스 레이저 광에 따른 반사광의 이미지를 캡처하는 캡처 장치를 포함하여, 캡처된 반사광의 이미지로부터 3D 점군 데이터를 획득할 수 있다.In one embodiment, the point cloud acquisition device includes a LiDAR that radiates pulsed laser light in space and a capture device that captures an image of reflected light according to the pulsed laser light in space, and produces a 3D image from the image of the captured reflected light. Point cloud data can be obtained.

일 실시예에서, 상기 점군 획득 장치는, 상기 이동체의 위치에 대응하여 복수의 위치에서 상기 3D 점군 데이터를 복수로 획득할 수 있다.In one embodiment, the point cloud acquisition device may acquire a plurality of 3D point cloud data at a plurality of locations corresponding to the position of the moving object.

일 실시예에서, 해석 시스템은 복수의 위치에서 복수로 획득된 3D 점군 데이터에서 3D 점군을 정합시켜 3D 지도를 작성할 수 있다.In one embodiment, the analysis system may create a 3D map by matching 3D point clouds from 3D point cloud data acquired in multiple locations.

본 발명에 따르면, GPS 신호를 이용하지 않고 이동체에서 송신하는 위치 검출용 신호를 여러 수신기에서 수신하여 얻은 이동체의 위치와, 이동체에서 검출된 3D 점군 데이터의 이미지들을 정합함으로써, 높은 정밀도의 3D 지도를 획득할 수 있다.According to the present invention, a high-precision 3D map is created by matching the position of a moving object obtained by receiving a position detection signal transmitted from a moving object from several receivers without using a GPS signal and images of 3D point cloud data detected from the moving object. It can be obtained.

본 발명의 양태들과 이점들은 첨부의 도면들을 참조하여 단지 예로써 주어진 다음의 발명의 상세한 설명으로부터 자명할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 지도 작성 시스템의 개략적인 구성을 도시한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 점군 획득 장치에 사용될 수 있는 LiDAR의 일례를 도시한다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 점군 획득 장치에 사용될 수 있는 캡처 장치의 일례를 도시한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따라 캡처된 단일 3D 점군 데이터의 이미지이다.
도 3b는 도 3a와 같은 3D 점군 데이터의 이미지를 복수개 이용하여 정합된 이미지를 도시한다.
도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따라 작성된 3D 지도의 일례를 도시한다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따라 작성된 3D 지도의 다른 예들을 도시한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The aspects and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of the invention, given by way of example only and with reference to the accompanying drawings.
Figure 1 shows a schematic configuration of a 3D map creation system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2a shows an example of LiDAR that can be used in a point cloud acquisition device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2b shows an example of a capture device that can be used in a point cloud acquisition device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3A is an image of a single 3D point cloud data captured according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3B shows an image registered using a plurality of images of 3D point cloud data as shown in FIG. 3A.
Figure 3C shows an example of a 3D map created according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B show other examples of 3D maps created according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 지도 작성 시스템을 설명한다.Hereinafter, a 3D map creation system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 지도 작성 시스템(100)의 개략적인 구성을 도시한다. 도시된 바와 같이, 3D 지도 작성 시스템(100)은 공간(S)의 3D 지도를 작성하기 위한 것으로, 공간(S) 내에서 이동 가능한 이동체(110)와, 이동체(110)에 장착되고, 공간(S) 내의 지형 지물에 대한 3D 점군 데이터를 획득하는 점군 획득 장치(120, 도면에는 도시되지 않음)와, 이동체(110)의 위치를 검출하는 위치 검출부(130)와, 이동체(110)의 위치와 3D 점군 데이터에 기초하여, 3D 지도를 작성하는 해석 시스템(140)을 포함한다.Figure 1 shows a schematic configuration of a 3D map creation system 100 according to an embodiment of the present invention. As shown, the 3D mapping system 100 is for creating a 3D map of the space (S), includes a mobile body 110 capable of moving within the space S, is mounted on the mobile body 110, and space ( A point cloud acquisition device 120 (not shown in the drawing) that acquires 3D point cloud data for terrain features within S), a position detection unit 130 that detects the position of the moving object 110, and a position of the moving object 110 and It includes an analysis system 140 that creates a 3D map based on 3D point cloud data.

일 실시예에 따른 3D 지도 작성 시스템은 특정 공간(S)의 3D 지도를 작성하기 위한 것으로, 공간(S)은 실외 공간 또는 실내 공간이 될 수 있다. 3D 지도 작성을 위하여는 종래에는 주로 GPS를 이용하였으나. GPS는 실내에서는 위성 신호가 수신이 불가능하여 적용하기 어려웠고, 실외에서도 GPS 위성 신호 자체의 해상도 문제나, 외부의 간섭 신호 등에 의해 고정밀도로 3D 지도를 작성하는 것은 어려웠다. 이에 대하여, 본 발명은 실외에서만 수신이 가능한 GPS 신호를 사용하지 않으므로, 실외뿐만 아니라 실내에서도 사용될 수 있다.The 3D map creation system according to one embodiment is for creating a 3D map of a specific space (S), and the space (S) may be an outdoor space or an indoor space. Conventionally, GPS was mainly used to create 3D maps. GPS was difficult to apply indoors because satellite signals could not be received, and even outdoors, it was difficult to create a 3D map with high precision due to problems with the resolution of the GPS satellite signal itself or external interference signals. In contrast, since the present invention does not use GPS signals that can only be received outdoors, it can be used not only outdoors but also indoors.

이동체(110)는 3차원 이동 가능할 수 있고, 3D 지도 작성 대상인 공간(S) 내에서 선회할 수 있다. 이동체(110)는, 예를 들어, 무선 전파로 조정 가능한 드론(drone)일 수 있다.The moving object 110 may be capable of moving in three dimensions and may rotate within the space S that is the target of 3D map creation. The mobile object 110 may be, for example, a drone that can be controlled using radio waves.

이동체(110)가 공간(S) 내에서 이동하는 동안 이동체(110)는 위치 검출용 신호를 송신하는 송신기(도면에는 도시되지 않음)를 포함하여, 이를 통해 위치 검출용 신호를 송신한다. 일 실시예에서, 본 발명에 따른 3D 지도 작성 시스템(100)은 이동체(110)에서 송신된 위치 검출용 신호를 수신하는 복수의 수신기(150)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 송신기와 수신기(150)는 UWB 신호 등을 이용하여 위치 검출용 신호를 송수신할 수 있다. 각각의 수신기(150)는 수신된 위치 검출용 신호를 위치 검출부(130)로 전달한다.While the mobile object 110 moves within the space S, the mobile object 110 includes a transmitter (not shown in the drawing) that transmits a position detection signal, and transmits a position detection signal through this. In one embodiment, the 3D mapping system 100 according to the present invention may further include a plurality of receivers 150 that receive a position detection signal transmitted from the moving object 110. For example, the transmitter and receiver 150 may transmit and receive signals for location detection using UWB signals, etc. Each receiver 150 transmits the received position detection signal to the position detection unit 130.

위치 검출부(130)는 전술한 바와 같이 복수의 수신기(150)로부터의 위치 검출용 신호들로부터 공간(S) 내의 이동체(110)의 위치를 검출할 수 있다. 예를 들어, 복수의 수신기(150)는 공간(S) 내의 상이한 위치에 각각 배치되고, 이동체(110)에서 송신한 위치 검출용 신호는 각각의 수신기(150)와 이동체(110) 사이의 거리 차이 때문에 수신하는 시간에서의 차이가 발생할 수 있다. 따라서, 위치 검출부(130)는 각각의 수신기(150)가 위치 검출용 신호를 수신하는 시간 차이에 따라 이동체(110)의 위치를 결정할 수 있다.As described above, the position detection unit 130 may detect the position of the moving object 110 in the space S from position detection signals from the plurality of receivers 150. For example, a plurality of receivers 150 are each disposed at different positions in the space S, and the position detection signal transmitted from the moving object 110 is the distance difference between each receiver 150 and the moving object 110. Therefore, differences in reception time may occur. Accordingly, the position detection unit 130 can determine the position of the moving object 110 according to the time difference in which each receiver 150 receives the position detection signal.

다른 실시예에서, 위치 검출부(130)는 송신기가 위치 검출용 신호를 송신하는 시간과 수신기(150)가 위치 검출용 신호를 수신하는 시간 사이의 차이에 대응하는 송신기와 각각의 수신기(150) 사이의 거리에 기초하여 이동체(110)의 위치를 결정할 수 있다.In another embodiment, the position detection unit 130 detects a position between the transmitter and each receiver 150 corresponding to the difference between the time when the transmitter transmits the signal for position detection and the time when the receiver 150 receives the signal for position detection. The location of the moving object 110 can be determined based on the distance.

위치 검출부(130)는 결정된 이동체(110)의 위치를 해석 시스템(140)으로 송신한다.The position detection unit 130 transmits the determined position of the moving object 110 to the analysis system 140.

한편, 도 1에서는 8개의 수신기(150)를 포함하는 것으로 도시되나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 이동체(110)는 공간(S) 내에서 3차원 이동 가능하므로, 공간(S) 내의 3차원 위치의 검출을 위하여는 3개의 수신기(150)만 필요할 수 있다. 수신기(150)의 개수가 더 많아질수록 이동체(110)의 위치 검출의 정확성은 더 높아지지만, 위치 검출을 위한 위치 검출부(130)의 계산 부담이 증가하므로, 수신기(150)의 개수는 3D 지도 작성 시스템의 성능 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다.Meanwhile, in FIG. 1, it is shown as including eight receivers 150, but the present invention is not limited thereto. For example, as described above, since the moving object 110 can move in three dimensions within the space S, only three receivers 150 may be required to detect the three-dimensional position within the space S. As the number of receivers 150 increases, the accuracy of detecting the position of the moving object 110 increases, but since the computational burden of the position detection unit 130 for position detection increases, the number of receivers 150 increases according to the 3D map. It can be appropriately selected considering the performance of the writing system, etc.

또한, 도 1에서는 수신기(150)는 공간(S) 내에서 천장 부분에 설치된 것으로 도시되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 수신기(150)는 공간 내의 측벽, 기둥, 바닥 등 실내의 임의의 장소에 설치될 수 있다. 또한, 가능한 경우, 수신기(150)는 공간(S) 밖의 임의의 장소에도 설치될 수 있다.Additionally, in FIG. 1, the receiver 150 is shown as installed on the ceiling within the space S, but the present invention is not limited thereto. The receiver 150 may be installed anywhere indoors, such as a side wall, pillar, or floor within a space. Additionally, if possible, the receiver 150 may be installed anywhere outside the space S.

이동체(110)에는, 공간(S) 내의 지형 지물에 대한 3D 점군 데이터를 획득하는 점군 획득 장치(120)가 장착될 수 있다. 도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 점군 획득 장치(120)에 사용될 수 있는 LiDAR(120a)와 캡처 장치(120b)의 일례를 각각 도시한다. 즉, 점군 획득 장치(120)는, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 공간(S)에 펄스 레이저 광을 방사하는 라이더(LiDAR)(120a)를 포함할 수 있다. 또한, 점군 획득 장치(120)는, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 공간(S)에서 펄스 레이저 광에 따른 반사광의 이미지를 캡처하는 캡처 장치(120b)를 포함할 수 있다. The mobile object 110 may be equipped with a point cloud acquisition device 120 that acquires 3D point cloud data for terrain features within the space (S). Figures 2a and 2b respectively show an example of a LiDAR 120a and a capture device 120b that can be used in the point cloud acquisition device 120 according to an embodiment of the present invention. That is, the point cloud acquisition device 120 may include a LiDAR 120a that radiates pulsed laser light to the space S, as shown in (a) of FIG. 2. In addition, the point cloud acquisition device 120 may include a capture device 120b that captures an image of reflected light according to pulsed laser light in space S, as shown in (b) of FIG. 2.

점군 획득 장치(120)는, 캡처 장치(120b)에서 캡처된 펄스 레이저 광에 따른 반사광의 이미지로부터 3D 점군 데이터를 획득한다. 도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따라 캡처된 단일 3D 점군 데이터의 이미지의 일례를 도시한다. 3D 점군 데이터는 3D 지도를 작성하기 위한 기본 데이터 역할을 할 수 있다.The point cloud acquisition device 120 acquires 3D point cloud data from an image of reflected light according to pulsed laser light captured by the capture device 120b. Figure 3A shows an example of an image of a single 3D point cloud data captured according to an embodiment of the present invention. 3D point cloud data can serve as basic data for creating 3D maps.

한편, 이동체(110)가 공간(S) 내에서 이동함에 따라 이동체(110)의 위치에 대응하여 복수의 이미지를 캡처한다. 캡처된 복수의 이미지는 해석 시스템(140)으로 송신된다. Meanwhile, as the moving object 110 moves within the space S, a plurality of images are captured corresponding to the position of the moving object 110. The captured plurality of images are transmitted to the interpretation system 140.

해석 시스템(140)은 위치 검출부(130)로부터 수신된 이동체(110)의 위치와, 점군 획득 장치(120)로부터 수신된 3D 점군 데이터의 이미지에 기초하여 3D 지도를 작성한다. 예를 들어, 먼저, 해석 시스템(140)은 각각의 이미지와 그 이미지에 대응하는 이동체(110)의 위치를 연관시켜 3D 점군 데이터의 절대 좌표를 구하고, 각각의 이미지에서 획득한 3D 점군 데이터의 절대 좌표를 이용하여 각각의 이미지들을 정합하고, 정합된 이미지로부터 3D 지도를 생성할 수 있다. 이와 같이 생성된 3D 지도의 예들은 도 3c, 도 4a 및 4에 도시된다.The analysis system 140 creates a 3D map based on the location of the moving object 110 received from the position detection unit 130 and the image of the 3D point cloud data received from the point cloud acquisition device 120. For example, first, the analysis system 140 associates each image with the position of the moving object 110 corresponding to the image to obtain the absolute coordinates of the 3D point cloud data, and then calculates the absolute coordinates of the 3D point cloud data obtained from each image. Each image can be matched using coordinates, and a 3D map can be created from the matched image. Examples of 3D maps created in this way are shown in FIGS. 3C, 4A, and 4.

이와 같이, 본 발명에 따르면, GPS 신호를 이용하지 않고 이동체에서 송신하는 위치 검출용 신호를 여러 수신기에서 수신하여 얻은 이동체의 위치와, 이동체에서 검출된 3D 점군 데이터의 이미지들을 정합함으로써, 높은 정밀도의 3D 지도를 획득할 수 있다.In this way, according to the present invention, by matching the position of the moving object obtained by receiving the position detection signal transmitted from the moving object from several receivers without using a GPS signal and the images of the 3D point cloud data detected from the moving object, high precision You can obtain a 3D map.

이상, 본 발명을 실시예를 이용해 설명하였지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시예에 기재된 범위로 한정되지는 않는다. 상기 실시예에, 다양한 변경 또는 개량을 더할 수 있다는 것이 당업자에게 분명하다. 그와 같은 변경 또는 개량을 더한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있다는 것이 특허청구범위의 기재로부터 분명하다.Although the present invention has been described above using examples, the technical scope of the present invention is not limited to the range described in the examples. It will be clear to those skilled in the art that various changes or improvements can be made to the above embodiments. It is clear from the description of the patent claims that forms with such changes or improvements can also be included in the technical scope of the present invention.

100 3D 지도 작성 시스템
110 이동체
120 점군 획득 장치
120a LiDAR
120b 캡처 장치
130 위치 검출부
140 해석 시스템
150 수신기100 3D Mapping Systems
110 moving body
120 point cloud acquisition device
120a LiDAR
120b capture device
130 Position detection unit
140 analysis system
150 receiver

Claims (7)

공간의 3D 지도를 작성하기 위한 3D 지도 작성 시스템에 있어서,
상기 공간 내에서 이동 가능하고, 위치 검출용 신호를 송출하는 송신기를 갖는 이동체;
상기 이동체에 장착되고, 상기 공간 내의 지형 지물에 대한 3D 점군 데이터를 획득하는 점군 획득 장치;
상기 이동체의 위치를 검출하는 위치 검출부;
상기 이동체의 위치와 상기 3D 점군 데이터에 기초하여, 상기 3D 지도를 작성하는 해석 시스템; 및
상기 공간 내에서 서로 다른 위치에 배치되고, 상기 위치 검출용 신호를 각각 수신하는 복수의 수신기를 포함하고,
상기 위치 검출부는, 상기 복수의 수신기가 각각 상기 위치 검출용 신호를 수신하는 시간 차이에 따라 상기 이동체의 위치를 검출하거나, 상기 송신기가 위치 검출용 신호를 송신하는 시간과 상기 복수의 수신기가 각각 상기 위치 검출용 신호를 수신하는 시간 사이의 차이에 대응하는 상기 송신기와 상기 복수의 수신기 각각과의 사이의 거리에 기초하여 상기 이동체의 위치를 검출하며,
상기 점군 획득 장치는, 상기 이동체의 위치에 대응하여 복수의 위치에서 상기 3D 점군 데이터를 복수로 획득하고,
상기 해석 시스템은 상기 복수의 위치에서 복수로 획득된 상기 3D 점군 데이터에서 3D 점군을 정합시켜 상기 3D 지도를 작성하며,
상기 해석 시스템은 상기 위치 검출부로부터 수신된 상기 이동체의 위치와, 상기 점군 획득 장치로부터 수신된 3D 점군 데이터의 이미지에 기초하여 3D 지도를 작성하고,
상기 해석 시스템은 각각의 이미지와 그 이미지에 대응하는 이동체의 위치를 연관시켜 3D 점군 데이터의 절대 좌표를 구하고, 각각의 이미지에서 획득한 3D 점군 데이터의 절대 좌표를 이용하여 각각의 이미지들을 정합하고, 정합된 이미지로부터 3D 지도를 생성하는 3D 지도 작성 시스템.In a 3D mapping system for creating a 3D map of space,
a moving object capable of moving within the space and having a transmitter that transmits a signal for position detection;
a point cloud acquisition device mounted on the moving object and acquiring 3D point cloud data for terrain features within the space;
a position detection unit that detects the position of the moving object;
An analysis system that creates the 3D map based on the location of the moving object and the 3D point cloud data; and
It includes a plurality of receivers disposed at different positions in the space and each receiving the position detection signal,
The position detection unit detects the position of the moving object according to the time difference when the plurality of receivers each receive the position detection signal, or the time when the transmitter transmits the position detection signal and the plurality of receivers each receive the position detection signal. Detecting the position of the moving object based on the distance between the transmitter and each of the plurality of receivers, which corresponds to the difference between the times of receiving the position detection signal,
The point cloud acquisition device acquires a plurality of the 3D point cloud data at a plurality of positions corresponding to the position of the moving object,
The analysis system creates the 3D map by matching 3D point clouds from the 3D point cloud data obtained in plurality at the plurality of locations,
The analysis system creates a 3D map based on the position of the moving object received from the position detection unit and the image of the 3D point cloud data received from the point cloud acquisition device,
The analysis system obtains the absolute coordinates of the 3D point cloud data by associating each image with the position of the moving object corresponding to the image, and matches each image using the absolute coordinates of the 3D point cloud data obtained from each image. A 3D mapping system that generates 3D maps from registered images. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 이동체는 3차원 이동 가능한,
3D 지도 작성 시스템.According to paragraph 1,
The moving object is capable of moving in three dimensions,
3D mapping system. 제1항에 있어서,
상기 이동체는 드론인,
3D 지도 작성 시스템.According to paragraph 1,
The mobile object is a drone,
3D mapping system. 제1항에 있어서,
상기 점군 획득 장치는,
상기 공간에 펄스 레이저 광을 방사하는 라이더(LiDAR); 및
상기 공간에서 상기 펄스 레이저 광에 따른 반사광의 이미지를 캡처하는 캡처 장치
를 포함하여, 캡처된 상기 반사광의 이미지로부터 상기 3D 점군 데이터를 획득하는,
3D 지도 작성 시스템.According to paragraph 1,
The point cloud acquisition device,
LiDAR, which radiates pulsed laser light into the space; and
A capture device that captures an image of reflected light according to the pulsed laser light in the space
Including, obtaining the 3D point cloud data from the captured image of the reflected light,
3D mapping system. 삭제delete 삭제delete
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102334177B1 (en) * 2020-07-21 2021-12-03 대한민국 Method and system for establishing 3-dimensional indoor information for indoor evacuation
KR102431122B1 (en) 2021-12-30 2022-08-10 주식회사 버넥트 Method and system for map tartet tracking

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101742488B1 (en) * 2016-01-26 2017-06-02 전자부품연구원 3-dimensional map reconstruction device and method
JP2017134617A (en) * 2016-01-27 2017-08-03 株式会社リコー Position estimation device, program and position estimation method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07111675A (en) * 1993-08-19 1995-04-25 Nippon Steel Corp Method and device for positioning mobile object and mobile communication system using the same
KR101625634B1 (en) 2016-02-23 2016-05-31 공간정보기술 주식회사 Drone stereo camera 3D modeling system using an image

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101742488B1 (en) * 2016-01-26 2017-06-02 전자부품연구원 3-dimensional map reconstruction device and method
JP2017134617A (en) * 2016-01-27 2017-08-03 株式会社リコー Position estimation device, program and position estimation method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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이승중 외 "LIDAR를 활용한 지하광산의 안정성 분석에 관한 연구"(터널과 지하공간, Vol 27, No 6, 406-421p) 1부.*

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