KR20120105797A - 3차원 거리측정장치 및 거리측정방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3차원 영상복원 장치 상에서 대상물체 검출장치 및 대상물체 검출방법에 관한 것이다. 본 발명은, 대상물체로 빛을 투사하고, 투사된 영상으로부터 이차원 이미지를 획득하고, 상기 이차원 이미지에서 3차원 영상을 생성하는 3차원 거리측정시스템에 구비된 대상물체 검출장치에 있어서, 대상물체로 빛 투사에 의한 수직라인 패턴이 형성되도록 하는 영상투사모듈; 상기 영상투사모듈 상위에 형성되며, 상기 대상물체의 빛 반사로 형성된 수직라인 패턴영상을 획득하는 영상획득모듈; 및상기 수직라인 패턴영상과 반사계수가 낮은 대상물체에 의해 형성된 에지로 인한 기하학적 형상을 판단하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 차원 대상물체인식 시스템에서 종래의 적외선 또는 초음파 등을 이용한 센서로 검출이 용이하지 않은 반사계수가 낮은 대상물체를 검출한 뒤, 대상물체의 높이를 측정할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

3차원 거리측정장치 및 거리측정방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING 3-DIMENSION DISTANCE}
본 발명은 3차원 거리측정장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 3차원 물체인식 시스템에서, 반사계수가 낮은 대상물체 중 일정 높이를 갖는 물체를 효과적으로 검출하기 위한 3차원 거리측정장치 및 거리측정방법에 관한 것이다.
3차원 물체인식 기술은 컴퓨터 비전에서 주된 관심 분야 중 하나이다. 이러한 3차원 거리측정 기술은 기본적으로 인식할 대상물체가 위치한 대상장면에 빛 패턴을 투사하는 영상투사장비와, 대상장면에 위치한 대상물체를 3차원 복원하기 위해 투사된 영상을 획득하는 영상획득장비를 구비한다.
영상투사장치로 빛을 투사하고 영상획득장치로 투사된 패턴을 획득하여 대상물체에 대한 복원을 수행하는 3차원 물체인식 시스템에서 반사계수가 낮은 대상물체에 대한 측정은 적외선 또는 초음파를 이용한 센서로도 쉽지 않은 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 반사계수가 낮은 대상물체를 측정하는 종래의 방법 중 한 방법으로 영상투사장비에서 투사되는 빛의 광량을 증가시키는 방안이 있으며, 다른 방법으로 영상투사장비에 구비된 카메라의 노출을 증가시키는 방안이 있다.
그러나 투사되는 광량의 크기를 증가시키는 첫 번째 방법은, 영상투사장비에서 투사되는 광량의 세기를 무한정 크게 생성할 수 없을 뿐만 아니라 투사되는 광량의 세기에 비례하여 시력 안전성(eye safety) 문제도 고려해야 한다는 한계점이 있다.
한편 카메라의 노출을 증가시키는 두 번째 방법은, 투사되는 빛에 의해 형성되는 광량의 세기를 시력 안전의 범위 내에 투사할 수는 있으나, 카메라의 영상센서의 제한적인 측정범위(Dynamic Range)에 의한 빛으로 형성된 패턴과 배경 영상에 대한 구분이 쉽지 않은 문제가 있다. 이에 따라 해당 기술분야에 있어서는 반사계수가 낮은 어두운 대상물체, 특히 대상물체가 일정한 높이를 갖는 경우 효과적으로 검출하기 위한 기술개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 3차원 물체인식 기술에서 종래의 적외선 또는 초음파를 이용한 센서로 검출이 용이하지 않은 반사계수가 낮은 대상물체 중 높이가 일정한 것을 검출하기 위한 3차원 거리측정장치 및 거리측정방법을 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 3차원 거리측정장치는, 대상물체로 빛 투사에 의한 수직라인 패턴이 형성되도록 하는 영상투사모듈; 상기 영상투사모듈 상위에 형성되며, 대상물체의 빛 반사로 형성된 수직라인 패턴영상을 획득하는 영상획득모듈 및 제어부가 획득된 수직라인 패턴영상에서 수직라인 패턴을 검출하며, 대상물체의 가로방향 에지를 검출하는 것을 특징으로 한다.
한편, 3차원 영상복원 장치는 검출된 수직라인 패턴영상에서 높이를 갖는 대상물체의 빛 반사로 형성된 가로방향 에지에 의해 형성된 기하학적인 형상과, 높이를 갖지 않는 대상물체의 빛 반사로 형성된 가로방향 에지에 의해 형성된 기하학적인 형상을 구별하는 것을 특징으로 하여 반사계수가 낮은 대상물체의 높이를 판단하는 방식을 취한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 거리측정장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 수직직선 패턴영상에 단절된 영역이 검출이 되는 경우, 높이를 갖는 대상물체로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 거리측정장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 수직직선 패턴영상에 단절된 영역이 없는 상태로 검출이 되는 경우, 높이를 갖지 않는 대상물체로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 거리측정장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 수직라인 패턴영상 중 단절된 길이를 통해 상기 대상물체의 높이를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 거리측정 장치에 있어서, 상기 대상물체는, 반사계수가 주변물체에 비해 낮은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 거리측정 장치상에서 수평라인을 투사 할 수 있으며, 이를 복원하는 3차원복원모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 거리측정 장치 상에서 영상투사모듈과 영상획득모듈이 가로방향으로 배치될 경우, 수직라인 패턴은 수평라인 패턴으로, 가로방향 에지는 세로방향 에지로, 높이는 넓이와 같이 대응되게 치환되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 거리측정장치 상에서 대상물체 검출방법은, 영상투사모듈이, 대상물체에 대한 빛 투사에 의한 수직라인 패턴이 형성되도록 하는 제 1 단계; 영상획득모듈이, 상기 대상물체의 빛 반사로 형성된 수직라인 패턴을 획득하는 제 2 단계; 제어부가 획득된 수직라인 패턴영상에 수직라인 패턴 및 대상물체에 의해 형성된 에지를 검출하는 제 3 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제 1 단계는, 상기 영상투사모듈이, 수평라인 패턴이 형성되도록 하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 제 2 단계는, 상기 영상획득모듈이 수평라인 패턴영상을 획득하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 제 3 단계는, 상기 제어부가 수평라인 패턴영상에서 수평라인 패턴을 검출하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 제 3 단계는, 상기 제어부가, 상기 수평라인 패턴에 미분함수를 적용하여 수평라인을 검출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 거리측정 장치 상에서 반사계수가 낮은 대상 대상물체에 검출방법에 있어서, 제 3 단계는, 제어부가, 수직라인 패턴영상에서 높이를 갖는 대상물체의 빛 반사로 형성된 가로방향 에지에 의해 형성된 기하학적인 형상과, 높이를 갖지 않는 대상물체의 빛 반사로 형성된 가로방향 에지에 의해 형성된 기하학적인 형상을 구별하는 것을 특징으로 하여 반사계수가 낮은 대상물체의 높이를 판단하는 방식을 취한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 거리측정 장치 상에서 대상물체 검출방법에 있어서, 상기 제 3 단계는, 상기 제어부가, 상기 수직직선 패턴영상에 단절된 영역이 검출이 되는 경우 높이를 갖는 대상물체로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 거리측정 장치 상에서 대상물체 검출방법에 있어서, 상기 제 3 단계는, 상기 제어부가, 상기 수직직선 패턴영상에 단절된 영역이 없는 상태로 검출이 되는 경우, 높이를 갖지 않는 대상물체로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 거리측정 장치 상에서 상기 제어부에서 검출된 수평 패턴영상을 3차원복원모듈이 복원하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 거리측정 장치 상에서 대상물체 검출방법은, 영상투사모듈과 영상획득모듈이 가로방향으로 배치될 경우, 수직라인 패턴은 수평라인 패턴으로, 대상물체의 수평방향 에지는 수직방향 에지로, 높이는 넓이와 같이 대응되게 치환하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 거리측정장치 및 거리측정방법은, 3차원 대상물체인식 시스템에서 종래의 적외선 또는 초음파 등을 이용한 센서로 검출이 용이하지 않은 반사계수가 낮은 대상물체 중 일정 높이를 갖는 물체를 추출할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 거리측정장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 3차원 거리측정장치에서 영상투사모듈(12)에 의해 수직라인 패턴 투사에 따라 영상획득모듈(11)이 획득한 수직라인 패턴영상에서 수직라인에 대한 변형이 발생하지 않는 특성을 설명하고, 영상투사모듈(12)에 의해 투사된 패턴이 반사계수가 낮은 대상물체에 투사가 된 경우 영상획득모듈(11)에서 검출이 되지 않는 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 3차원 거리측정장치에서 대상물체에 대한 영상획득모듈(11)에 의한 수직라인 패턴영상 획득을 설명하고, 영상투사모듈(12)에 의해 투사된 패턴이 반사계수가 낮은 대상물체에 투사가 된 경우, 영상획득모듈(12)에서 검출이 되지 않는 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1의 3차원 거리측정장치에 의해 다양한 종류의 반사계수가 낮은 대상물체가 검출되어 유저인터페이스 화면으로 출력된 상태를 나타내는 예시를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 영상복원 장치 상에서 대상물체 검출방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 거리 측정 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 거리측정장치를 나타내는 도면이다. 도 1(a)를 참조하면, 3차원 거리측정장치는 영상장치부(10) 및 제어부(20)를 구비한다. 영상장치부(10)는 영상획득모듈(11)과 영상투사모듈(12)을 포함하며, 제어부(20)는 3차원복원모듈(21)을 포함한다.
그리고 본 명세서에서 모듈이라 함은, 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적, 구조적 결합을 의미할 수 있다. 예컨대, 상기 모듈은 소정의 코드와 상기 소정의 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적인 단위를 의미할 수 있으며, 반드시 물리적으로 연결된 코드를 의미하거나, 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것은 아님은 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가에게는 용이하게 추론될 수 있다.
본 발명에 있어서, 영상투사모듈(12)은 대상물체로 빛을 투사(透射)하는 프로젝터를 포함하며, 영상획득모듈(13)은 카메라(C)를 구비한다.
도 1(b)에서와 같이, 대상물체 검출장치의 영상획득모듈(11)과 영상투사모듈(12)은 이중 구조로 형성되며, 영상획득모듈(11)이 영상투사모듈(12)의 상위에 배열되어 고정된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 거리측정장치는, 영상투사모듈(12)이 영상획득모듈(11)의 가로방향(좌측 또는 우측)으로 배치될 경우, 수직라인 패턴은 수평라인 패턴으로, 가로방향 에지는 세로방향 에지, 높이는 넓이와 같이 대응되게 변형 가능하다.
도 2는 도 1의 3차원 거리측정장치에서 영상투사모듈(12)에 의해 수직라인 패턴 투사에 따라 영상획득모듈(11)이 획득한 수직라인 패턴영상에서 수직라인에 대한 변형이 발생하지 않는 특성을 설명하고, 영상투사모듈(12)에 의해 투사된 패턴이 반사계수가 낮은 대상물체에 투사가 된 경우 영상획득모듈(11)에서 검출이 되지 않는 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에서와 같이 3차원 거리측정장치의 영상투사모듈(12)와 영상획득모듈(11)이 세로방향으로 위치한다면, 에피폴라 라인(epipolar line)은 영상투사모듈(12)과 영상획득모듈(11) 사이에 세로로 형성될 것이다. 한편, 본 발명의 다른 실시예로, 영상투사모듈(12)와 영상획득모듈(11)이 가로방향으로 위치한다면, 에피폴라 라인(epipolar line)은 영상투사모듈(12)과 영상획득모듈(11) 사이에 가로로 형성될 것이다.
이에 따라, 영상투사모듈(12)에서 대상물체로 수직라인 패턴의 빛을 투사에 따라, 대상물체의 외형에 상관없이 투사된 빛에 의해 형성된 수직라인 패턴이 영상획득모듈(11)에 의해 획득시, 대상물체의 외형과 상관없이 패턴에 대한 변형이 일어나지 않고 수직라인 형태로 획득되는 특성을 갖는다.
또한 영상투사모듈(12)에 의해 투사된 패턴이 반사계수가 낮은 대상물체에 투사가 된 경우, 영상획득모듈(11)에서 검출이 되지 않는 특성을 갖는다.
도 3은 도 1의 3차원 거리측정장치에서 대상물체에 대한 영상획득모듈(11)에 의한 수직라인 패턴영상 획득을 설명하고, 영상투사모듈(12)에 의해 투사된 패턴이 반사계수가 낮은 대상물체에 투사가 된 경우, 영상획득모듈(12)에서 검출이 되지 않는 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3(a)을 참조하면, 도시된 흑색 전선과 같이 대상물체가 주변물체에 비해 반사계수가 낮은 어두운 대상물체인 경우, 영상장치부(10) 중 영상투사모듈(12)에서 대상물체로 투사된 빛을 통해 형성된 수평라인 패턴영상 및 수직라인 패턴영상을 영상획득모듈(11)에서 검출하기는 쉽지 않다.
도 3(b)에서와 같이, 노란원 영역인 제 1 영역(YT)은 영상획득모듈(11)에서 획득된 수직라인 패턴영상 중 반사계수가 낮으며 높이가 존재하는 전선에 의해 뒤쪽 부분에 가려진 영역을 표시한 것이다.
도 4를 참조하여 보다 구체적으로 살펴보면, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반사계수가 낮은 높이를 갖는 대상물체에 의해 세로의 수직라인이 단절된 경우와 반사계수가 낮으나 높이를 갖지 않는 대상물체에 의해 수직라인과 수평라인이 연결된 경우를 나타내는 도면이다.
도 4(a)는 반사계수가 낮은 대상물체의 높이에 의해 가림 현상이 발생한 경우 도 3(b)의 제 1 영역(YT)에 대한 제어부(20)에 의해 판단된 수직라인 패턴과 대상물체의 가로방향 에지로 인해 형성된 기하학적인 형상을 도시화한 것이다.
한편, 도 4(b)는 반사계수가 낮으나 대상물체가 일정한 높이 이상을 갖지 않아 높이에 의한 가림 현상이 발생하지 않는 경우, 도 5의 제 2 영역(ST)에 대한 제어부(20)에 의해 판단된 수직라인 패턴과 대상물체의 가로방향 에지로 인해 형성된 기하학적인 형상을 도시화 한 것이다.
즉, 반사계수가 낮은 대상물체의 높이에 의해서 투사된 수직직선 패턴이 가림 현상이 발생한 경우, 도 4(a)와 같은 단절된 기하학적 형상이 제어부(20)에 의해 판단될 것이다. 한편, 반사계수가 낮으나 일정한 높이 이상을 갖지 않아 대상물체의 높이에 의해 수직라인 패턴이 가려진 경우가 아니면, 도 4(b)와 같은 연속된 기하학적 형상이 포함된 'ㅗ'자형의 형상이 제어부(20)에 의해 판단된다.
도 5는 부피가 거의 없는 종이와 같은 어두운 물체의 경우 에지 모양의 검출을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 도 3(b)의 제 2 영역(ST)도 제 1 영역(YT)의 노란 원으로 표시된 영역과 똑같은 형태의 강도 프로필(intensity profile)이 형성되지만 검출된 영역 위에 세로 직선 패턴이 존재여부에 의해서 검출된 영역이 검은 물체 인지 세로 직선의 끝 부분인지를 구별 할 수 있다.
보다 구체적으로, 어두운 물체에 의해서 세로 직선 패턴이 가려진(occlusion) 경우에는 도 4(a)의 에지 모양의 검출 될 것이며, 물체에 의해서 세로 직선 패턴이 가려진 경우가 아니거나 세로 직선 패턴의 끝 부분에서 도 4(b)처럼 'ㅗ'자형 에지 모양이 검출될 것이다.
한편, 도 5(a)는 부피가 거의 없는 종이와 같은 어두운 물체의 경우, 도 5(b) 종이의 끝 부분의 어두운 영역(ST)에서는 가려짐 현상이 발생하지 않았으므로 'ㅗ'자형 에지 모양으로 제어부(20)에 의해 검출되는 특성을 갖는다.
도 6은 도 1의 3차원 거리측정장치에 의해 다양한 종류의 반사계수가 낮은 대상물체가 검출되어 유저인터페이스 화면으로 출력된 상태를 나타내는 예시를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 거리측정 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 1 내지 도 7을 참조하면, 영상투사모듈(12)이 대상물체에 대한 빛 투사에 의해 수직라인 패턴이 형성되도록 한다(S1). 본 발명의 실시예로, 대상물체는 대상물체 검출장치의 전방에 위치한 대상물체일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 대상물체 검출장치의 후방 또는 양측에 이격되어 위치한 경우로 변형될 수 있다.
영상획득모듈(11)은 단계(S1)의 투사에 의해 대상물체의 빛 반사로 형성된 수직라인 패턴영상을 획득한다(S2).
제어부(20)는 단계(S2)에서 획득된 수직라인 패턴영상에서 수직라인을 검출한다(S3).
제어부(20)는 단계(S2)에서 획득된 수직라인 패턴영상에서 미분함수를 적용하여 수직라인 패턴 및 대상물체에 의해 형성된 에지를 검출한다(S4).
제어부(20)는 대상물체에 의해 생성된 가로방향 에지와 수직라인 패턴에 의한 기하학적 형상으로 반사계수가 낮은 대상물체의 높이를 판단한다(S5).
보다 구체적으로, 반사계수가 낮은 대상물체가 높이에 의해 수직직선 패턴의 가림 현상이 발생한 경우, 도 4(a)와 같은 단절된 에지 형상과 같은 기하학적 형상이 검출되며, 대상물체 높이에 의해서 수직라인 패턴이 가려진 경우가 아니면 'ㅗ'자형 에지 형상과 같은 기하학적 형상이 검출된다. 또한 제어부(20)는 수직라인 패턴영상에서 단절된 길이를 통해 대상물체의 높이를 판단하는 과정을 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 거리측정방법은, 영상투사모듈(12)과 영상획득모듈(11)이 가로방향으로 배치될 경우, 수직라인 패턴은 수평라인 패턴으로, 가로방향 에지는 세로방향 에지로 변형 가능하다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 거리 측정 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 1 내지 도 8을 참조하면, 영상투사모듈(12)이 대상물체에 대한 빛 투사에 의해 수직라인 및 수평라인 패턴이 형성되도록 한다(S11). 본 발명의 실시예로, 대상물체는 대상물체 검출장치의 전방에 위치한 대상물체일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 대상물체 검출장치의 후방 또는 양측에 이격되어 위치한 경우로 변형될 수 있다.
영상획득모듈(11)은 단계(S11)의 투사에 의해 대상물체의 빛 반사로 형성된 수직라인 및 수평라인 패턴영상을 획득한다(S12).
제어부(20)는 단계(S12)에서 획득된 패턴영상에서 수직라인 및 수평라인을 검출한다(S13).
제어부(20)는 단계(S12)에서 획득된 패턴영상에서 미분함수를 적용하여 수직/수평라인 및 대상물체에 의해 형성된 에지를 검출한다(S14).
제어부(20)는 대상물체에 의해 생성된 가로방향 에지와 수직라인 패턴에 의한 기하학적 형상으로 반사계수가 낮은 대상물체의 높이를 판단한다(S15).
보다 구체적으로, 반사계수가 낮은 대상물체가 높이에 의해 수직직선 패턴의 가림 현상이 발생한 경우, 도 4(a)와 같은 단절된 에지 형상과 같은 기하학적 형상이 검출되며, 대상물체 높이에 의해서 수직라인 패턴이 가려진 경우가 아니면 'ㅗ'자형 에지 형상과 같은 기하학적 형상이 검출된다. 또한 제어부(20)는 수직라인 패턴영상에서 단절된 길이를 통해 대상물체의 높이를 판단하는 과정을 포함한다.
한편 단계(S14) 이후, 3차원복원모듈(21)은, 검출된 수평라인 패턴을 이용해 대상물체에 대한 3차원 복원 과정을 수행할 수 있다(S15).
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 거리측정방법은, 영상투사모듈(12)과 영상획득모듈(11)이 가로방향으로 배치될 경우, 수직라인 패턴은 수평라인 패턴으로, 가로방향 에지는 세로방향 에지로 변형 가능하다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10: 영상장치부 11: 영상획득모듈
12: 영상투사모듈 20: 제어부
21: 3차원복원모듈

Claims (36)

  1. 대상물체로 빛 투사에 의한 수직라인 패턴이 형성되도록 하는 영상투사모듈;
    상기 영상투사모듈 상위 혹은 하위에 형성되며, 상기 대상물체의 빛 반사로 형성된 수직라인 패턴영상을 획득하는 영상획득모듈; 및
    상기 수직라인 패턴영상에서 수직라인 패턴을 검출하고, 검출된 수직라인 패턴과 대상물체에 의해 형성된 에지를 통해 기하학적 형상을 판단하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    획득된 수직라인 패턴영상에서 미분함수를 적용하여 수직라인 패턴 혹은 대상물체에 의해 형성된 에지를 검출하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 영상투사모듈은 수평라인 패턴을 형성하며,
    상기 영상획득모듈에서 수평라인 패턴영상을 획득하며,
    상기 제어부는 상기 수평라인 패턴영상에서 수평라인 패턴을 검출하며,
    검출된 수평라인 패턴으로 대상물체의 3차원 복원을 수행하는 3차원복원모듈; 을 더 포함하는 3차원 거리측정 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제어부는,
    획득된 수평라인 패턴영상에서 미분함수를 적용하여 수평라인 패턴을 검출하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 수직직선 패턴영상에 단절된 영역이 있는 상태로 기하학적 형상이 검출되는 경우 높이가 있는 대상물체로 판단하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 수직직선 패턴영상에 단절된 영역이 없는 상태로 기하학적 형상이 검출되는 경우 높이가 없는 대상물체로 판단하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정 장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 수직라인 패턴영상 중 단절된 길이를 통해 상기 대상물체의 높이를 판단하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 하나의 항 있어서, 상기 대상물체는,
    반사계수가 주변물체에 비해 낮은 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정 장치.
  9. 대상물체로 빛 투사에 의한 수평라인 패턴이 형성되도록 하는 영상투사모듈;
    상기 영상투사모듈의 좌측 혹은 우측에 형성되며, 대상물체의 빛 반사로 형성된 수평라인 패턴영상을 획득하는 영상획득모듈; 및
    상기 수평라인 패턴영상에서 수평라인 패턴을 검출하고, 검출된 수평라인 패턴과 대상물체에 의해 형성된 에지를 통해 기하학적 형상을 판단하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제어부는,
    획득된 수평라인 패턴영상에서 미분함수를 적용하여 수평라인 패턴 혹은 대상물체에 의해 형성된 에지를 검출하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 영상투사모듈은 수직라인 패턴을 형성하며,
    상기 영상획득모듈에서, 수직라인 패턴영상을 획득하며,
    상기 제어부는 상기 수직라인 패턴영상에서 수직라인 패턴을 검출하며,
    검출된 수직라인 패턴으로 대상물체의 3차원 복원을 수행하는 3차원복원모듈; 을 더 포함하는 3차원 거리측정 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제어부는,
    획득된 수직라인 패턴영상에 미분함수를 적용하여 수직라인 패턴도 검출하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정 장치.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 수평직선 패턴영상에 단절된 영역이 있는 상태로 기하학적 형상이 검출되는 경우 상기 넓이가 있는 대상물체로 판단하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정 장치.
  14. 제 9 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 수평직선 패턴영상에 단절된 영역이 없는 상태로 기하학적 형상이 검출되는 경우 상기 넓이가 없는 대상물체로 판단하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정 장치.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 수평라인 패턴영상 중 단절된 길이를 통해 상기 대상물체의 넓이를 판단하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정 장치.
  16. 제 9 항 내지 제 15 항 중 어느 하나의 항 있어서, 상기 대상물체는,
    반사계수가 주변물체에 비해 낮은 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정 장치.
  17. 영상투사모듈이, 상기 대상물체에 대한 빛 투사에 의한 수직라인 패턴이 형성되도록 하는 제 1 단계;
    상기 영상투사모듈 상위에 형성되는 영상획득모듈이, 상기 대상물체의 빛 반사로 형성된 수직라인 패턴영상을 획득하는 제 2 단계;
    제어부가, 상기 수직라인 패턴영상과 대상물체에 의해 형성된 에지를 통해 기하학적 형상을 판단하는 제 3 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 단계는,
    상기 영상투사모듈이, 수평라인 패턴이 형성되도록 하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 제 2 단계는,
    상기 영상획득모듈이, 수평라인 패턴영상을 획득하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,
    상기 제어부가, 획득된 수평라인 패턴영상에서 수평라인 패턴을 검출하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 제 3 단계 이후에 수행되는,
    3차원복원모듈이, 검출된 수평라인 패턴으로 대상물체의 3차원 복원을 수행하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정방법.
  22. 제 17 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,
    상기 제어부가, 획득된 수직라인 패턴영상에서 미분함수를 적용하여 수직라인 패턴 혹은 대상물체에 의해 형성된 에지를 검출하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정방법.
  23. 제 20 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,
    상기 제어부가, 획득된 수평라인 패턴에 미분함수를 적용하여 수평라인 패턴을 검출하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정방법.
  24. 제 17 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,
    상기 제어부가, 상기 수직직선 패턴영상에 단절된 영역이 있는 상태로 기하학적 형상이 검출되는 경우 높이가 있는 대상물체로 판단하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정방법.
  25. 제 17 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,
    상기 제어부가, 상기 수직직선 패턴영상에 단절된 영역이 없는 상태로 기하학적 형상이 검출되는 경우 높이가 없는 대상물체로 판단하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정방법.
  26. 제 24 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,
    상기 제어부가, 상기 수직라인 패턴영상 중 단절된 길이를 통해 상기 대상물체의 높이를 판단하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정방법.
  27. 영상투사모듈이, 상기 대상물체에 대한 빛 투사에 의한 수평라인 패턴이 형성되도록 하는 제 1 단계;
    상기 영상투사모듈의 좌측 혹은 우측에 형성되는 영상획득모듈이, 상기 대상물체의 빛 반사로 형성된 수평라인 패턴영상을 획득하는 제 2 단계;
    제어부가, 상기 수평라인 패턴영상에서 수평라인 패턴을 검출하고, 검출된 수평라인 패턴과 대상물체에 의해 형성된 에지를 통해 기하학적 형상을 판단하는 제 3 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정방법.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 제 1 단계는,
    상기 영상투사모듈이, 수직라인 패턴이 형성되도록 하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정방법.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 제 2 단계는,
    상기 영상획득모듈이, 수직라인 패턴영상을 획득하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정방법.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,
    상기 제어부가, 획득된 수직라인 패턴영상에서 수직라인 패턴을 검출하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정방법.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 제 3 단계 이후에 수행되는,
    3차원복원모듈이, 검출된 수직라인 패턴으로 대상물체의 3차원 복원을 수행하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정방법.
  32. 제 27 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,
    상기 제어부가, 획득된 수평라인 패턴영상에서 미분함수를 적용하여 수평라인 패턴 혹은 대상물체에 의해 형성된 에지를 검출하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정방법.
  33. 제 30 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,
    상기 제어부가, 획득된 수직라인 패턴영상에 미분함수를 적용하여 수직라인 패턴도 검출하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정방법.
  34. 제 27 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,
    상기 제어부가, 상기 수평직선 패턴영상에 단절된 영역이 있는 상태로 기하학적 형상이 검출되는 경우 넓이가 있는 대상물체로 판단하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정방법.
  35. 제 27 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,
    상기 제어부가, 상기 수평직선 패턴영상에 단절된 영역이 없는 상태로 기하학적 형상이 검출되는 경우 넓이가 없는 대상물체로 판단하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정방법.
  36. 제 34 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,
    상기 제어부가, 상기 수평라인 패턴영상 중 단절된 길이를 통해 상기 대상물체의 넓이를 판단하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 거리측정방법.
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