KR20060132713A - 공간 내 물체의 위치를 측정하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물체(1)의 측정지표(4)가 교정된 광학 기록장치(3)로 공간좌표계(5)에 기록되고, 이 측정지표(4)에 기초하여 공간좌표계(5) 내의 물체(1)의 위치가 이미지처리장치에서 측정되는, 공간 내 물체(1)의 위치측정방법에 관한 것이다. 적은 수의 기록장치만으로 위치를 확실히 확인할 수 있도록, 물체(1)의 적어도 두 개의 측정지표(4)가 하나의 기록장치(3)에서 동시에 탐지되고 물체(1)의 위치를 측정하는데 사용된다.

물체, 공간좌표계, 기록장치, 측정지표

Description

공간 내 물체의 위치를 측정하는 방법{METHOD FOR DETERMINING THE POSITION OF AN OBJECT IN A SPACE}

공간좌표계에 교정(calibrate)된 광학 기록장치로 물체의 측정지표가 기록되고, 이러한 측정지표에 기초하여 공간좌표계 내의 물건의 위치가 이미지 처리장치에서 측정되는, 공간에서 물체의 위치를 측정하는 방법을 기술한다. 이러한 방법은 예를 들어 자동차 생산라인에서 생산 및 조립 작업시에 사용되며, 조종장치를 이용하여 위치를 모르는 제조된 물품에 작업을 수행할 수 있게 된다.

유럽특허 공보 EP 0 911 603 B1에서, 3차원 좌표계에서 강체의 위치를 광학적으로 측정하기 위해, 강체 자체의 좌표계에 대하여 선 또는 모서리의 기준이 알려진 강체에 있는 적어도 세 개의 선 또는 모서리를 각각 선택하는 것이 2차원 좌표계에서 재생될 수 있고, 2차원 좌표계의 위치는 3차원 좌표계로 여겨질 수 있고, 표시된 지점을 할당하는 것이 필요 없다는 것이 기술되어 있다. 보통, 모서리 또는 선은 다수의 카메라로 탐지된다; 또한 3차원 좌표계에 대하여 제어되는 방식으로 이동할 수 있는 하나의 카메라를 사용할 수도 있고, 선 또는 모서리의 다수의 사진 을 연속으로 찍는 것도 가능하다.

그러나, 이는 다수의 카메라가 사용되어야 하고 별도로 교정되어야 하거나, 다수의 이미지가 여러 위치에서 형성되어야 하므로 공간 내의 물체의 위치를 측정하는 데에 시간이 많이 걸리는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 더 적은 수의 카메라 또는 카메라 위치를 가지고 신뢰성있게 공간 내 물체의 위치를 확인할 수 있게 하는, 공간 내의 물체의 위치를 측정할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

처음 정의된 형태의 방법에서, 이 목적은 청구항 1의 특징으로 달성될 수 있다. 이를 위해, 적어도 두 개의 측정지표가 기록장치에서 동시에 탐지되어야 하고 물체의 위치를 측정하도록 이용되어야 한다. 이를 위해, 자신의 좌표계, 예를 들어 물체 좌표계의 좌표가 이미지 처리장치에 의해 알 수 있거나 확인될 수 있는 측정지표는 기록장치의 2차원 좌표계에서 재생된다. 위치와 방위로 정의되는 공간 좌표계의 기록장치의 위치는 이미지 성질에 의해 알려지기 때문에, 그 자체로 알려진 평가방법을 이용하여 이미지 프로세서는 기록장치의 2차원 좌표계와 공간좌표계에서 재생되는 측정지표들 사이의 관계를 수립할 수 있다. 물체 좌표계에서 서로에 대한 여러가지 측정지표 사이의 알려진 관계로부터, 기록되는 공간 내의 측정지표의 위치에 대하여 결론이 도출될 수 있다. 이로써 공간 내 물체의 위치를 측정할 수 있다. 본 발명에 의하면, 측정지표는 또한 다수의 그룹으로 결합될 수 있고, 다양한 부분적인 측정으로 탐지될 수 있다; 다른 그룹의 측정지표에 대한 좌표는 알려져 있지 않고, 서로에 대하여 한 그룹의 측정지표의 좌표가 알려져 있다. 여러가지 부분적인 측정을 결합함으로써, 본체 전체에 대한 좌표가 보다 정확하게 측정될 수 있다.

이제까지, 수학적으로 안정적인 해결책으로 평가 알고리즘에 이를 수 있도록, 위치를 측정하기 위해 여러가지 측정지표를 기록하는 측정도구의 광학축은 공간에서 상이하게 방위가 결정되어야 한다고 가정되었다. 이것은 공간 내 물체의 위치를 측정하는데 이용되는 각각의 측정지표가 카메라의 여러 위치로부터 기록되어야 하는 것을 필요로한다. 이는 여러 위치에서 설치되고 각각 교정되는 다수의 카메라에 의해서 이루어질 수 있고, 이에 대응하여 장착에 비용이 많이 든다는 것을 의미한다. 또는, 카메라가 연속적으로 제어되는 방식으로 다양한 기록 위치로 이동될 수 있다. 그러나, 이것은 모든 이미지가 연속으로 평가되어야 하므로 위치 측정이 비교적 느려지게 된다. 본 발명에 의해, 하나의 카메라로 동시에 다수의 측정지표를 탐지할 수 있고, 공간 내 위치를 측정하기 위해 이 측정지표를 이용할 수 있다. 그 결과, 공간 내에서 물체의 위치를 측정하는 속도가 상당히 증가된다. 이것은 하나의 카메라에서 탐지되는 물체에 대한 여러가지 측정지표가 뚜렷하게 가능한 한 큰 간격을 가지는 경우에, 매우 유리한 것이다. 달성될 수 있는 정확도는 물체에 대한 측정지표의 간격에 따라 달라진다. 요구되는 정확도에 따라, 정의되는 간격이 두 측정지표 사이에서 최소 간격으로 특정될 수 있다. 정확도에 대한 요구가 그렇게 엄격하지 않은 경우에, 본 발명은 서로 가까이 위치된 측정지표를 가지고 수행될 수 있다.

공간 내 물체의 위치, 즉 위치와 방위가 정확하게 확인되려면, 물체의 모든 여섯 개의 자유도가 측정되어야 한다. 이것은 본 발명에 따라 적어도 하나의 기록된 이미지로부터 적어도 세 개의 특성을 평가함으로써 이루어질 수 있다. 따라서, 물체의 위치와 방위를 측정하는 것은 세 개의 측정지표를 평가함으로써 이루어질 수 있고, 이 측정지표는 하나 이상의 그림으로부터 식별될 수 있다. 평가에 필요한 모든 측정지표가 하나의 그림으로 탐지된다면, 매우 바람직한 것이다. 그러나, 본 발명에 따라, 제2기록장치를 이용하여 예를 들어 세 개의 필요한 측정지표 중에 하나를 탐지하거나, 하나의 기록장치의 제2기록위치를 탐지하는 것도 또한 가능하다. 하나의 기록장치에서 적어도 두 개의 특성을 결합함으로써, 장착 비용 및/또는 평가 속도와 관련하여 상당한 개선이 이루어진다.

그러나, 세 개의 측정지표만 가지고는, 남아있는 에러는 측정될 수 없다. 네 개 또는 그 이상의 측정지표가 이용된다면, 또한, 에러 정정 계산 후에 남아있는 에러를 측정할 수 있다. 남아있는 에러는 모델링된 기하형상과 실제 사이의 에러를 묘사하고, 따라서 달성된 정확도에 대한 기준이 된다. 그러나, 본 발명에 따라, 하나의 기록 장치로 동시에 다섯 개의 측정지표를 검출한다면 바람직한 것이다. 남아있는 에러가 측정지표의 수에 따라 감소할지라도, 알려진 평가 방법을 이용하여 하나의 이미지에서 다섯 개 이상의 측정지표를 평가하는 것은 에러와 관련하여 더이상 현저하게 개선되는 것은 아니라는 것이 입증되었다. 불필요한 평가 작업을 피하기 위해, 기록장치의 한 이미지에서 평가되어야 할 비교적 많은 수의 측정지표 없이 하는 것이 가능하다.

의도된 장치에 따라, 여섯 개 보다 적은 수의 자유도를 이용하여 물체의 위치를 측정하는 것이 가능하고, 또는 충분하다. 임의의 부분집합도 가능하다. 이차원 또는 일차원 측정에서, 감소된 자유도의 수 때문에 필요한 측정지표의 수는 두 개 또는 하나도 감소될 수 있다. 대체로, 여섯 개의 자유도 내지 오직 하나의 자유도로 물체의 위치를 측정할 수 있다; 적어도 세 개의 측정지표에 의해 다섯 개 및 여섯 개의 자유도를 측정할 수 있다; 적어도 두 개의 측정지표에 의해 세 개 및 네 개의 자유도를 측정할 수 있다; 적어도 하나의 측정지표에 의해 한 개 및 두 개의 자유도를 측정할 수 있다. 본 발명의 방법을 수행하도록 되어 있는 본 발명의 기록 및 평가 시스템으로 하나의 기록장치에서 오직 한 개의 측정지표만을 검출하는 것도 가능하다.

본 발명의 방법의 한 특징에서, 구체적으로 측정지표는 표시된 점들, 즉 공간에서 방위를 갖지 않는 점과 같은 지표이다. 공간 내 측정지표의 이러한 방위는 종래기술의 여러 방법과 비교할 때, 본 발명의 방법을 이용하기 위해서 반드시 필요한 것은 아니며, 예를 들어 모서리와 비교할 때, 공간 내에서 표시된 점의 위치는 항상 명확하다는 이점을 제공한다. 반대로, 어떤 다른 기하학적 형상의 모서리에서, 모서리의 어느 지점이 정확히 탐지되는지는 처음에 알려지지 않는다. 본 발명의 방법은 모서리(수학적 곡선 또는 직선) 또는 다른 기하학적 형태로 구현되는 측정지표를 가지고 동일하게 이용될 수 있다; 이 경우, 평가비용이 증가된다. 모서리의 경우, 수학적 해결 모델의 안정성을 증가시키기 위해 공간 내 모서리의 각도가 부가적인 주변 상태로서 이용될 수 있다. 또한, 이 방법은 본 발명에 따라 임의의 많은 수의 점을 이용하여 윤곽형태를 평가하는 데에 이용될 수 있다.

본 방법이 오직 하나의 기록장치를 가지고도 잘 수행될 수 있을지라도, 본 발명에 따라, 다수의 기록장치가 사용될 수도 있다. 측정과 관련된 기록장치의 수와 위치 모두는, 측정될 물체의 크기와 기하형태에 의존하여, 그리고 요구되는 측정 결과의 정확도에 의존하여 결정될 수 있다.

바람직하게, 측정지표는 또한 다수의 기록장치에서 재생될 수 있다.

결과적으로, 절대적으로 필요한 것은 아니지만 어느 정도 필요한 지나친 측정이 이루어지고 따라서 정확도를 증가시키도록 이용되기 때문에, 일반적으로 이러한 측정지표의 공헌에 의해 전반적으로 결과의 정확도가 증가된다.

융통성을 높이기 위해, 본 발명에 의해, 하나 이상의 고정 및/또는 이동 기록장치를 사용할 수 있고, 이 이동 기록장치는 특히 조종장치에 의해 이동될 수 있다. 또한, 고정식으로 서로 연결된 다수의 카메라가 하나의 조종장치에 위치될 수 있다. 조종장치를 사용함으로써, 기록장치를 여러 측정위치에 연속적으로 위치시켜 여러 위치에서 이미지를 만들 수 있다. 이러한 이동 조종시스템에서, 조종장치는 기록이 수행되는 공간 내의 동일한 위치에 반복적으로 접근하여야하며, 공간 내의 자기 위치의 교정된 좌표를 확인하여 이미지 처리장치에 전송할 수 있어야 한다.

예를 들어, 이것은 조종장치에 있는 기록장치의 3차원 교정에 의해 이루어질 수 있고, 따라서 조종장치의 제어되는 동작에 기초하여, 조종장치에 있는 기록장치의 위치는 모든 있을 수 있는 동작상태 내에서 알려진다. 또한, 알려진 좌표를 갖는 지표를 측정함으로써, 또는 외부 측정수단을 사용함으로써, 자동으로 기록장치의 위치를 측정할 수 있다. 특히, 물체의 위치가 측정될 실제 측정공간 밖에서 이동 기록장치가 교정되는 것을 생각할 수 있고, 교정은 이 측정공간 밖에 교정 매체를 둠으로써 수행된다. 이를 위해, 교정 매체가 기록장치에 의해 재생되는 방식으로 교정될 기록장치는 조종장치에 의해서 이동될 수 있다. 교정 매체의 알려진 위치로부터, 기록장치의 위치는 확인될 수 있고, 그 교정이 수행될 수 있다. 이것은 측정될 물체가 교정전에 분리될 필요가 없다는 이점을 갖고 있다. 상기에 기재된 매우 유리한 교정 선택사항 때문에, 조종장치가 이동된 후에 이동 기록장치에 대해, 기록 장치의 위치는 공간좌표계에서 측정되는 것이 이루어진다. 본 발명의 이러한 방법은 교정 방법에 의존하지 않지만, 임의의 교정을 가지고 이용될 수 있다.

본 발명의 바람직한 변형으로서, 기록장치는 기록장치에 부딪치고 상이한 측정지표로 발생되고 물체의 위치를 측정하도록 사용되는 광선 사이에, 큰 사이각이 각각의 경우에 존재하도록 기록장치가 위치된다. 본 발명의 의한 큰 사이각은 상이한 측정지표에서 발생하는 광선들이 평행하게 또는 실질적으로 평행하게 뻗어나가지 않을 때마다 발생된다. 바람직하게, 사이각, 가능한 한 많은 사이각들이 각각 대략 10°보다 크게 되도록 기록장치가 위치된다. 이것은 사이각의 크기가 결과의 정확도를 결정하기 때문에 날카로운 경계를 나타내지 않는다. 정확도에 대한 요구가 적절히 얼마 안될 경우에는, 예를 들어 5°내지 6°보다 더 작은 각도 충분할 수 있다. 이것은 몇몇의 사이각만이, 예를 들어 하나 또는 두개의 사이각만이 약 8°내지 10°이상의 사이각 보다 더 작은 경우에 적용된다. 사이각이 180°에 가까워질 때, 대응하는 각도의 제한이 적용된다. 심지어 이경우에, 충분한 정확도가 여전히 달성될 수 있다. 본 발명에 따라, 하나의 카메라로 다수의 측정지표를 탐지할 수 있고, 이 측정지표에서 발생하는 각각의 광선 사이의 각도가 충분히 크다면 충분한 정확도로 평가할 수 있다는 것을 알게 되었다. 이경우, 여러 광선들은 평행하게, 즉 실질적으로 평행하게 뻗어나가지 않는다. 광선 사이의 사이각이 커질수록 위치 측정에서 달성할 수 있는 정확도가 더 커진다.

또한, 본 발명에 의하면, 하나의 기록장치에서 하나의 측정지표만이 탐지되는 경우도 적용된다; 보통 다수의 기록위치가 사용된다(다수의 기록장치, 또는 연속적인 하나의 기록장치의 다수의 위치). 심지어 이 경우에, 평가에 이용되는 여러 측정지표의 광선이 충분히 큰 사이각을 갖고 있는 한, 기록 위치에서 기록장치 또는 기록장치들의 광학 축의 방위는 결정적인 것이 아니다. 본 발명의 독자적은 특징은 물체의 측정지표가 공간좌표계에 교정된 적어도 하나의 광학 기록장치에 의해 기록되고, 이러한 측정지표에 기초하여 공간좌표계의 물체의 위치가 이미지 처리장치에서 측정되는, 공간 내 물체의 위치를 측정하는 방법을 제공하는 것과 관련된다. 하나의 기록장치 또는 다수의 기록장치에 부딪치고 상이한 측정지표에서 발생하고 물체의 위치를 측정하는데 이용되는 광선 사이에, 큰 사이각이 각각의 경우에 존재하도록 기록장치가 위치된다.

실제로, 대개, 광선 사이의 사이각이 예를 들어 약 10°내지 170°의 범위에 있다면, 충분히 정확하게 위치를 측정할 수 있다. 그러나, 특별한 경우에는, 더 크거나 더 작은 각도 범위가 적합할 수 있다.

특별한 경우에, 가능한 한 큰 사이각이 각각의 경우에 존재하도록 기록장치가 위치되거나 배열되는 경우에는, 최적의 정확도를 달성할 수 있다. 이것은 기록거리와 기록장치의 렌즈의 초점길이를 적절히 함으로써 이루어질 수 있다. 광선 사이에서 있을 수 있는 가장 큰 각도를 달성하기 위해, 넓은 개방 각도를 갖는 짧은 초점길이의 렌즈를 사용하는 것이 필요하다. 예를 들어 CCD 센서를 갖는 카메라에 로 구성된 기록장치에서 이러한 종류의 광각 렌즈에 의해, 물체의 위치와 방위의 함수로서 물체 재생의 투영 아웃라인과 크기가 다양하게 변화되고, 이는 측정의 정확도를 향상시킨다. 바람직하게, 기록장치는 물체에 매우 가까이 위치되어서, 위치측정에 사용된 측정지표는 기록장치에 의해 거의 탐지되지 않는다. 이로써 기록장치가 제공하는 CCD 칩과 같은 고감도 영역을 최적의 상태로 이용할 수 있다.

측정될 물체와 관련된 좌표계에서, 즉 물체 좌표계에서 측정지표의 좌표는 이미지 평가를 위해 알려지고, 확인될 수 있다는 것이, 본 발명의 방법을 사용함에 있어서 결정적인 것이 된다. 이는 본 발명에 따라 이미지 처리장치의 측정지표의 좌표를 가지고 예를 들어 구성데이터의 형태로 물체의 데이터가 구체화되는 것을 제공함으로써 이루어질 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 또한 물체에서 측정지표의 좌표가 탐지될 수 있다. 이를 위해, 다수의 알려진 위치에서 물체는 기록장치에 의해 기록된다. 기록된 이미지는 평가되고, 따라서 좌표는 여러 측정지표에 할당된다. 예를 들어, 이미지 처리장치는 물체에서 이용할 수 있는 있을 수 있는 모든 측정지표를 탐지할 수 있고, 따라서 공간 내의 물체의 위치를 측정하기 위해 다수의 상이한 측정지표가 이용된다.

본 발명의 방법을 더욱 개량한 실시예에서, 기록장치에 의해 탐지될 측정지표의 선택과, 기록장치의 위치, 및/또는 기록장치의 초점은 자동으로 측정된다. 이것은, 특히 물체의 위치를 측정하는데 적합한 중요한 측정지표가 기록장치의 고감도 영역을 최적으로 담당할 수 있도록, 물체로부터 기록될 이미지 초록이 이동 기록장치에서 선택될 수 있기 때문에, 이동 기록장치의 경우에 매우 매력적인 것이다. 이를 위해, 기록장치는 예를 들어 물체에 시험 이미지를 만들 수 있다. 이 시험 이미지에서, 이미지 처리장치는 탐지할 수 있는 측정지표를 식별한다. 평가에 이용되는 상이한 기록위치 및/또는 상이한 측정지표를 감시함으로써, 최적의 기록위치가 자동으로 확인될 수 있다. 또는, 기록장치의 초점 길이가 자동으로 조절될 수 있다면, 기록장치의 렌즈의 초점 길이는 부가적으로 적합하게 변형될 수 있다.

본 발명의 또 다른 장점과 특징 및 가능한 응용은 이어지는 예시적인 실시예와 도면에 기재된 내용으로부터 명확히 알 수 있다. 어떻게 청구항 및/또는 청구항의 종속된 내용에 요약되었는지에 상관없이, 설명되고 도면에 도시되는 모든 특징들은 본 발명의 내용을 형성한다.

도1은 고정기록장치를 가지고 공간좌표계에서 물체의 위치를 측정하는 개략도.

도2는 이동 카메라를 가지고 공간좌표계에서 물체의 위치를 측정하는 개략도.

도3은 물체의 0점에 대하여 공간좌표계에서 물체의 위치를 측정하는 개략도.

[도면의 주요부호에 대한 설명]

1: 물체 2: 조종장치

3: 기록장치 4: 측정지표

5: 공간좌표계 6: 물체좌표계

7: 광선 8: 조종장치

9: 상대적 이동

도1에 본 발명에 따른 시스템이 도시되어 있고, 이 시스템으로 본 발명에 따른 공간 내에서 물체(1)의 위치를 측정하는 방법이 수행될 수 있다. 물체(1)가 도시되어 있고, 공간 내에서 그 위치는 측정될 수 있다. 이것은 예를 들어 컨베이어 벨트와 같은 것에 의해 물체(1)가 공간에 위치되어 있는 자동화된 생산라인에서 생산 및 조립 작업시 종종 요구된다. 물체(1)의 위치는 알려져 있지 않다. 위치 측정의 목적은 대개 위치가 알려지지 않은 제조된 물체(1)에 대해 설치, 쥐는 작용(grip), 또는 기계가공을 수행할 수 있도록 하는 것이다. 대개, 물체(1)의 동일한 표시지점(reference point)에서 장착이 일어난다. 이를 달성하기 위해, 물체(1)의 위치가 알려지지 않았다면, 물체가 측정되어야만 하고, 장착될 부품을 물체(1)에 가져가는 조종장치(2)가 측정 결과에 따라 물체를 추적하도록 되어야 한다. 특히, 부착 요소로부터 물체 영역에서 수행되어야 할 작업은 문을 차체에 삽입하거 나, 접착제 또는 밀봉재와 같은 물질을 물체(1)에 바르는 것, 또는 연결부를 나사결합하거나 미리 위치가 정해진 부분 물체들을 기계적으로 용접하는 것과 같이 물체에 장착 작업을 수행하는 것이다. 또한, 물체를 이동시키기 위해 물체를 쥐는 것을 꾀할 수 있다. 그러나, 본 발명의 방법을 사용하는 것은 이러한 사용예에 한정되지 아니하고; 대신, 일반적으로 공간 내 임의의 물체의 위치를 측정하는데에 사용될 수 있다.

공간에서 물체(1)의 위치를 측정하기 위해, 물체(1)는 CCD 센서를 갖는 광학 카메라와 같은 기록장치(3)에 의해 기록된다. 이 과정에서, 물체(1)는 공간 내의 물체(1)의 위치를 구하기 위해 사용되는 측정지표(4)를 가지고 재생된다. 이러한 측정지표(4)는 표시된 점, 즉 공간에서 방위를 갖지 않는 점으로 형성된 형태일 수 있다. 원과 같은 기하 형상, 선, 특정 영역의 초점, 물체의 코너 또는 모서리, 또는 기록장치(3)에 의해 형성된 그림에서 명확하게 식별될 수 있는 기타의 지표가 사용될 수 있다. 공간 내의 물체(1)의 위치를 위치와 방위과 관련하여 여섯 개의 자유도에서 알 수 없다면, 물체에서 서로 이격된 적어도 세 개의 측정지표(4)가 측정을 위해 이용되고 하나의 기록장치(3)에서 탐지된다. 그러나, 원칙적으로, 다수의 기록장치(3)를 사용할 수도 있다.

기록장치(3)에서 물체(1)의 측정지표(4)를 기록하는 것은 측정지표(4)를 갖는 물체(1)의 이차원 카피를 생성한다. 별도로 도시되지는 않았지만 기록장치(3)와 연결되는 이미지 처리 장치에서, 형성된 이미지가 처리된다. 구체적으로 GPS 좌표계를 사용하는 공간좌표계(5)에서 기록장치(3)의 3차원 측정(calibration)에 기초 할 때, 기록장치(3)의 알려진 이미지 성질 때문에, 공간 내의 정의된 지점들이 물체(1)의 측정지표(4)에 할당될 수 있다. 측정지표(4)의 좌표계는 물체 좌표계(6)에서 서로에 대해 동시에 알려지므로, 물체(1)의 위치는 공간에서 위치와 방위 모두와 관련하여 정확히 확인될 수 있다.

이 정보는, 예를 들어 물체(1)가 공간 내의 미리 정해진 위치로 이동될 수 있도록, 또는 조종장치(2)에 위치된 장착할 아이템들이 정확한 위치에서 물체(1)에 부착될 수 있도록, 조종장치(2)를 제어하는데 이용될 수 있다.

평가된 측정지표(4)가 물체(1)에서 충분히 멀리 떨어져 있을 때마다, 하나의 기록 장치(3)에서 다수의 측정지표(4)를 평가함에도 불구하고, 높은 정확도를 달성할 수 있다. 이 경우,

기록장치에서의 각각의 측정지표(4)에 부딪치는 광선(7) 사이의 사이각 또한 충분히 크고, 따라서 수학적 평가 알고리즘은 안정적으로 위치를 발견할 수 있도록 한다. 평가를 위해 사용되는 측정지표(4)에 대해 가능한 한 많은 광선(7)이 가능한 최대의 사이각을 갖도록 기록장치(3)의 위치가 선택되는 것이 바람직하다. 가능한 한 많은 측정지표에 대해서 광선(7) 사이의 사이각은 각각 약 10°이상인 것이 바람직하다.

도2는 본 발명을 수행하는 비교 시스템을 나타내고, 이 시스템에서는 기록장치(3) 자체가 조종장치(8)에 부착되어 있다. 이 경우, 실선으로 표시된 기록장치(3)의 제1기록위치에서, 평가를 위해 사용되는 측정지표(4)의 일부가 탐지된다. 그 후, 기록장치(3)는 제2기록위치로 이동되고, 이는 점선으로 표시되어있다. 이 제2기록위치에서, 추가로 측정지표(4)가 기록되고 공간 내의 물체(1)의 위치를 평가하는데 이용된다.

또한, 본 발명의 방법은 도3에 도시된 바와 같이 공간 내의 물체(1)의 상대적인 이동(9)을 탐지하는데 이용될 수 있다. 사용되는 원리는 앞서 기술한 방법과 동일하다. 기록장치(3)에 의해, 공간 내에 다양한 위치에 있는 물체(1)의 여러 측정지표(4)가 탐지되고, 이미지 처리 장치에 의해 평가되는데, 이 이미지 처리 장치는 별도로 도시되지 않았다. 여러번에 걸쳐서 공간 내의 물체(1)의 여러 위치를 비교함으로써, 0점 위치에 대한 본체의 위치가 확인될 수 있다.

본 발명의 이점은 특히, 다수의 측정지표(4)가, 바람직하게는 다섯 개까지의 측정지표(4)가 탐지될 수 있고 동시에 평가장치에서 평가될 수 있다는 점에 있다. 이로써 이전의 방법과 비교하여, 공간 내의 물체의 위치를 측정하는 것이 단순화되고 빨라질 수 있다.

Claims (12)

1. 물체(1)의 측정지표(4)를 교정된 광학 기록장치(3)로 공간좌표계(5)에 기록하고, 이 측정지표(4)에 기초하여 공간좌표계(5) 내의 물체(1)의 위치를 이미지 처리장치에서 측정하는 공간 내 물체(1)의 위치측정방법에 있어서,

   물체(1)의 적어도 두 개의 측정지표(4)를 기록장치(3)에서 동시에 탐지하여 물체(1)의 위치를 측정하는데 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서,

   적어도 하나의 기록된 이미지로부터 적어도 세 개의 측정지표(4)가 평가되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 측정지표(4)는 표시된 점인 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   다수의 기록장치(3)가 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제4항에 있어서,

   하나의 측정지표(4)가 다수의 기록장치(3)에서 재생되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   고정 및/또는 이동 기록장치(3)가 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제6항에 있어서,

   이동 기록장치(3)에 대해서, 이동 후에 공간좌표계(5) 내의 기록장치(3)의 위치가 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 기록장치(3)는, 기록장치(3)에 부딪치고 다른 측정지표(4)에서 발생하여 물체(1)의 위치를 측정하는데 사용되는 광선들 사이에 큰 사이각이 각각 존재하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 사이각은 10°내지 170°인 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,

    상기 기록장치(3)는 각 경우에 가능한 한 큰 사이각이 존재하도록 위치되고 배열되는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 위치측정방법이 수행되기 전에, 물체 좌표계(6) 내에서 측정지표(4)의 좌표가 획득되고, 물체(1)는 기록장치(3)에 의해 다수의 알려진 위치에서 기록되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

    기록장치(3)에 의해 탐지되는 측정지표의 선택과, 기록장치(3)의 위치, 및 기록장치(3)의 초점 길이는 자동으로 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.

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