KR20150031703A

KR20150031703A - 실내위치인식모듈을 통한 사용자 실내위치인식 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20150031703A
Application number: KR20130111243A
Authority: KR
Inventors: 차대윤
Original assignee: 주식회사 에이디이엔지
Priority date: 2013-09-16
Filing date: 2013-09-16
Publication date: 2015-03-25
Also published as: KR101537075B1

Abstract

본 발명은 기존의 실내 광원을 이용한 위치인식이 현재 위치인 실내 공간에 최적화되어 위치인식을 수행하게 되므로, 특정 실내 공간에서의 현재 위치만을 파악할 수 있을 뿐, 실시간으로 다른 실내공간으로 변경될 경우에 위치인식이 전혀 안되는 문제점과, 실내 광원 일측에 별도로 위치 측정 장비를 설치해야 하므로, 설치비용이 많이 들고, 시간이 많이 소요되는 문제점을 개선하고자, 영상카메라부, 영상추출부, 상대위치추출부, LED조명 절대위치테이블, LED조명 전역위치DB, 영상카메라 변위량 연산제어부, 공간DB 데이터 매칭제어부로 이루어진 실내위치인식모듈이 구성됨으로서, 실시간으로 다른 실내공간으로 변경되더라도 실내위치인식시킬 수 있어 사용자의 위치정보를 정확히 획득할 수 있고, 각종 서비스에 위치정보를 제공하여 개인화된 서비스(실내위치추적 등)에 응용시킬 수 있어 응용범위가 넓으며, 별도의 위치 측정용 설치 없이, 기존에 미리 설치된 LED 조명을 이용해서 실내 위치를 인식시킬 수 있어, 호환성이 좋고, 설치비용과 설치시간을 기존에 비해 70% 줄일 수 있는 실내위치인식모듈을 통한 사용자 실내위치인식 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

실내위치인식모듈을 통한 사용자 실내위치인식 장치 및 방법{THE APPARATUS AND METHOD OF INDOOR POSITIONING WITH INDOOR POSIONING MOUDULE}

본 발명은 실내에서 발광되는 LED 조명을 촬영하고, 촬영된 LED 조명이미지로부터 LED 조명의 상대위치를 추출한 후, 미리 저장된 LED 조명 전역위치와 비교해서 특정 공간 내의 사용자 위치를 표출시키는 실내위치인식모듈을 통한 사용자 실내위치인식 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 스마트 기기에 실내위치측정시스템(IPS : In-door Positioning System)기반의 위치기반서비스와 모바일 상거래에 관한 기술들이 등장하고 있다.

상기 실내위치측정시스템(IPS : In-door Positioning System)은 건물 내부에서 사용자의 위치를 파악하고 이를 스마트폰에 내장된 지도와 대조해 길을 알려주는 시스템을 말한다.

상기 위치기반서비스 중 광원에 식별ID를 부가한 위치인식이 있으며, 실내에 구축된 광원 인프라를 통해 이미지센서로 사용자의 위치인식을 수행하는 기술 또한 언급되어 있다.

즉, 광원의 특정한 색상파장을 이미지센서를 이용하여 색상을 구별시키고, 그 구별시킨 광원은 위치인식을 위한 기준데이터로 제공하여 사용자 위치인식시킨다.

하지만 이러한 실내 광원을 이용한 위치인식은 현재 위치인 실내 공간에 최적화되어 위치인식을 수행하게 되므로, 특정 실내 공간에서의 현재 위치만을 파악할 수 있을 뿐, 실시간으로 다른 실내공간으로 변경될 경우에 위치인식이 전혀 안되는 문제점이 있었다.

또한 실내 광원 일측에 별도로 위치 측정 장비를 설치해야 하므로, 설치비용이 많이 들고, 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

국내공개특허공보 제10-2012-0080055호

상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 실시간으로 다른 실내공간으로 변경되더라도 실내위치인식시킬 수 있어 사용자의 위치정보를 정확히 획득할 수 있고, 각종 서비스에 위치정보를 제공하여 개인화된 서비스(실내위치추적 등)에 응용시킬 수 있어 응용범위가 넓으며, 별도의 위치 측정용 설치 없이, 기존에 미리 설치된 LED 조명을 이용해서 실내 위치를 인식시킬 수 있어, 호환성이 좋고, 설치비용과 설치시간을 기존에 비해 현저히 줄일 수 있는 실내위치인식모듈을 통한 사용자 실내위치인식 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 실내위치인식모듈을 통한 사용자 실내위치인식 장치는

특정공간을 이동하면서 천장에서 발광 되는 LED 조명이미지를 촬영하고, 현재 촬영된 LED 조명이미지로부터 LED 조명의 상대위치를 추출한 후, 미리 저장된 LED 조명 전역위치와 비교해서 특정 공간 내의 사용자 위치를 표출시키는 실내위치인식모듈로 구성됨으로서 달성된다.

상기 실내위치인식모듈은 특정공간을 이동하면서 천장에서 발광되는 LED 조명을 촬영하는 영상카메라부(210)와,

영상카메라부로부터 촬영된 LED 조명 이미지로부터 RGB 또는 YUV형태의 RAW 데이터를 추출해내는 영상추출부(220)와,

영상추출부로부터 추출된 RAW 데이터를 필터링한 후, LED-ID로 조명이 설치된 위치의 절대위치(X,Y,Z)에다가 필터링된 RAW 데이터를 대입시켜 현재 LED 조명에 위치한 사용자의 상대위치(X,Y,Z좌표)를 추출시키는 상대위치추출부(230)와,

특정 공간내에 복수개로 설치된 LED 조명들간의 상대위치(X,Y,Z)를 미리 저장시켜 테이블화시키는 LED조명 절대위치테이블(240)과,

특정 공간내에 복수개로 설치된 LED 조명들간의 상대위치 및 발광되는 LED 조명의 색상을 이용하여 특정 공간내 LED 조명의 전역위치(X,Y,Z)를 미리 저장시켜 데이터베이스화시키는 LED조명 전역위치DB(250)와,

특정 공간내에 복수개로 설치된 LED 조명들간의 상대위치와 영상카메라부의 포컬랭스, 카메라해상도, 영상중심위치에 관한 내부변수를 이용하여 영상카메라부의 변위량을 연산시키는 영상카메라 변위량 연산제어부(260)와,

상대위치추출부로부터 추출된 LED 조명의 상대위치(X,Y,Z좌표)와, LED조명 전역위치DB에 미리 저장된 LED 조명의 전역위치(X,Y,Z)를 비교한 후, 특정공간내의 사용자 위치를 표출시키도록 제어하는 공간DB 데이터 매칭제어부(270)로 구성됨으로서 달성된다.

또한, 본 발명에 따른 실내위치인식모듈을 통한 사용자 실내위치인식방법은

LED조명 절대위치테이블에 LED 조명들간의 상대위치(X,Y,Z)를 미리 저장시켜 테이블화시키는 단계(S100)와,

LED조명 전역위치DB(250)에 LED 조명들 간의 상대위치 및 발광 되는 LED 조명의 색상을 이용하여 특정 공간내 LED 조명의 전역위치(X,Y,Z)를 미리 저장시켜 데이터베이스화시키는 단계(S200)와,

영상카메라부를 통해 천장에서 발광되는 LED 조명을 촬영하는 단계(S300)와,

영상추출부를 통해 영상카메라부로부터 촬영된 LED 조명 이미지로부터 RGB 또는 YUV형태의 RAW 데이터를 추출하는 단계(S400)와,

상대위치추출부를 통해 RAW 데이터를 필터링한 후, LED-ID로 조명이 설치된 위치의 절대위치(X,Y,Z)에다가 필터링된 RAW 데이터를 대입시켜 현재 LED 조명에 위치한 사용자의 상대위치(X,Y,Z좌표)를 추출시키는 단계(S500)와,

공간DB 데이터 매칭제어부를 통해 상대위치추출부로부터 추출된 LED 조명의 상대위치(X,Y,Z좌표)와, LED조명 전역위치DB에 미리 저장된 LED 조명의 전역위치(X,Y,Z)를 비교한 후, 특정공간내의 사용자 위치를 표출시키는 단계(S600)로 이루어짐으로서 달성된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 실내에서 이동하더라도 실내위치인식시킬 수 있어 사용자의 위치정보를 정확히 획득할 수 있고, 각종 서비스에 위치정보를 제공하여 개인화된 서비스(실내위치추적 등)에 응용시킬 수 있어 응용범위가 넓으며, 별도의 위치 측정용 설치 없이, 기존에 미리 설치된 LED 조명을 이용해서 실내 위치를 인식시킬 수 있어, 호환성이 좋고, 설치비용과 설치시간을 기존에 비해 70% 줄일 수 있는 좋은 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 실내위치인식모듈을 통한 사용자 실내위치인식 장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 실내위치인식모듈을 통한 사용자 실내위치인식 장치(1) 중 실내위치인식모듈(200)의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명에 따른 영상카메라부(210)의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 공간DB 데이터 매칭제어부(270)의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명에 따른 KD-트리 알고리즘엔진부(273)의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 6은 본 발명에 따른 공간DB 데이터 매칭제어부(270)를 통해 상대위치추출부로부터 추출된 LED 조명의 상대위치(X,Y,Z좌표)와, LED조명 전역위치DB에 미리 저장된 LED 조명의 전역위치(X,Y,Z)를 비교한 후, 특정공간내의 사용자 위치를 표출시키도록 제어하는 것을 도시한 일실시예도,
도 7은 본 발명에 따른 KD-트리 알고리즘엔진부(273)를 통해 전역 위치 인식을 위한 공간탐색을 수행시켜 특정공간에 사용자 위치를 표출시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 8은 본 발명에 따른 실내위치인식모듈을 통한 사용자 실내위치인식방법을 도시한 일실시예도.

먼저, 본 발명에서 설명되는 절대위치는 LED조명에서 LED-ID로 조명이 설치된 위치를 전송하는 개념을 말한다.

그리고, LED 색상에 의한 전역 위치는 보조 수단의 역할을 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 실내위치인식모듈을 통한 사용자 실내위치인식 장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것으로, 이는 LED 조명(100), 실내위치인식모듈(200)로 구성된다.

상기 LED 조명(100)은 천장에 설치되어 LED 불빛을 발광시키는 것으로서, 이는 LED 형광등, LED 전구 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.

상기 실내위치인식모듈(200)은 특정공간을 이동하면서 천장에서 발광 되는 LED 조명이미지를 촬영하고, 현재 촬영된 LED 조명이미지로부터 LED 조명의 상대위치를 추출한 후, 미리 저장된 LED 조명 전역위치와 비교해서 특정 공간 내의 사용자 위치를 표출시키는 역할을 한다.

이는 스마트폰에 모듈화되어 내장되거나, 또는 위치인식전용 단말기에 모듈화되어 설치된다.

상기 실내위치인식모듈(200)은 도 2에 도시한 바와 같이, 영상카메라부(210), 영상추출부(220), 상대위치추출부(230), LED조명 절대위치테이블(240), LED조명 전역위치DB(250), 영상카메라 변위량 연산제어부(260), 공간DB 데이터 매칭제어부(270)로 구성된다.

먼저, 본 발명에 따른 영상카메라부(210)에 관해 설명한다.

상기 영상카메라부(210)는 특정공간을 이동하면서 천장에서 발광되는 LED 조명을 촬영하는 역할을 한다.

이는 렌즈가 회전해서 100∼140˚의 넓은 화각을 이루면서 1:2 나 1:3의 비율로 LED 조명을 찍을 수 있도록 하기 위해, 도 3에 도시한 바와 같이, 렌즈(Lens)(211), 조리개(Aperture)(212), 셔터(Shutter)(213), 노출계(Exposure Meter)(214), 초점조절부(215)로 구성된다.

상기 렌즈(Lens)(211)는 초점을 맞추고 화상을 맺는 역할을 한다.

상기 조리개(Aperture)(212)는 렌즈 내에 여러 개의 금속 막으로 만들어진 원형의 구조물로서, 카메라에 들어 가는 빛의 양을 구멍의 크기로써 조절하는 역할을 한다.

상기 셔터(Shutter)(213)는 렌즈에 원형이나 평면으로 된 천이나 금속 막으로 카메라의 들어 가는 빛의 양을 속도로써 조절하는 역할을 한다.

상기 노출계(Exposure Meter)(214)는 카메라몸체 내부에 설치되어 카메라 렌즈를 통해 들어오는 빛의 밝기를 측정하는 역할을 한다.

상기 초점조절부(215)는 렌즈나 카메라몸체에 초점을 조절시키는 역할을 한다.

다음으로, 본 발명에 따른 영상추출부(220)에 관해 설명한다.

상기 영상추출부(220)는 영상카메라부로부터 촬영된 LED 조명 이미지로부터 RGB 또는 YUV형태의 RAW 데이터를 추출해내는 역할을 한다.

이는 현재 LED 조명 이미지의 지정스케일에 그레이스케일을 차감시킨 후, 나머지 밝은 성분의 이미지로만 이루어진 RAW 데이터를 추출하도록 구성된다.

다음으로, 본 발명에 따른 상대위치추출부(230)에 관해 설명한다.

상기 상대위치추출부(230)는 영상추출부로부터 추출된 RAW 데이터를 필터링한 후, LED-ID로 조명이 설치된 위치의 절대위치(X,Y,Z)에다가 필터링된 RAW 데이터를 대입시켜 현재 LED 조명에 위치한 사용자의 상대위치(X,Y,Z좌표)를 추출시키는 역할을 한다.

이는 RAW 데이터를 필터링시킨 후, 저장시키도록 구성된다.

상기 RAW 데이터는 영상카메라부로부터 촬영된 LED 조명 이미지 데이터를 있는 그대로 기록하기 때문에 상대위치추출부로 전송하기 전에 필터링시킨다.

그리고, 상기 LED조명 절대위치테이블에 LED조명별로 복수개의 RAW 데이터와, RAW 데이터에 해당하는 1:1 절대위치(X,Y,Z)가 미리 저장되어 있기 때문에, 상기 필터링된 RAW 데이터를 LED조명 절대위치테이블에 대입시키면, RAW 데이터에 해당하는 1:1 절대위치(X,Y,Z)를 추출시킨다.

다음으로, 본 발명에 따른 LED조명 절대위치테이블(240)에 관해 설명한다.

상기 LED조명 절대위치테이블(240)은 특정 공간내에 복수개로 설치된 LED 조명들간의 상대위치(X,Y,Z)를 LED-ID로 조명이 설치된 위치로 변환시켜 테이블화시키는 역할을 한다.

이는 복수개의 LED 조명이 LED-ID로 나열되고, 그 해당 LED-ID에 필터링된 RAW 데이터와, RAW 데이터에 해당하는 1:1 절대위치(X,Y,Z)가 테이블화되어 저장된다.

또한, 상기 LED조명 절대위치테이블(240)은 LED마다 독특한 LED가시광통신을 표출시키기 때문에 LED 가시광통신으로 절대위치를 테이블화시키도록 구성된다.

다음으로, 본 발명에 따른 LED조명 전역위치DB(250)에 관해 설명한다.

상기 LED조명 전역위치DB(240)는 특정 공간내에 복수개로 설치된 LED 조명들간의 상대위치 및 발광되는 LED 조명의 색상을 이용하여 특정 공간내 LED 조명의 전역위치(X,Y,Z)를 미리 저장시켜 데이터베이스화시키는 역할을 한다.

이는 복수개의 LED 조명이 LED-ID로 나열되고, 그 해당 LED-ID에 LED 조명의 색상, LED 조명들간의 상대위치, LED 조명의 전역위치(X,Y,Z)가 저장된다.

다음으로, 본 발명에 따른 영상카메라 변위량 연산제어부(260)에 관해 설명한다.

상기 영상카메라 변위량 연산제어부(260)는 특정 공간내에 복수개로 설치된 LED 조명들간의 상대위치와 영상카메라부의 포컬랭스, 카메라해상도, 영상중심위치에 관한 내부변수를 이용하여 영상카메라부의 변위량을 연산시키는 역할을 한다.

다음으로, 본 발명에 따른 공간DB 데이터 매칭제어부(270)에 관해 설명한다.

상기 공간DB 데이터 매칭제어부(270)는 상대위치추출부로부터 추출된 LED 조명의 상대위치(X,Y,Z좌표)와, LED조명 전역위치DB에 미리 저장된 LED 조명의 전역위치(X,Y,Z)를 비교한 후, 특정공간내의 사용자 위치를 표출시키도록 제어하는 역할을 한다.

이는 도 4에 도시한 바와 같이, 유사성연산부(271), 위치인식정보추출부(272), KD-트리 알고리즘엔진부(273)로 구성된다.

첫째, 본 발명에 따른 유사성연산부(271)에 관해 설명한다.

상기 유사성연산부(271)는 상대위치추출부로부터 추출된 LED 조명의 상대위치(X,Y,Z좌표)와, LED조명 전역위치DB에 미리 저장된 LED 조명의 전역위치(X,Y,Z)를 비교하여 유사성이나 차이값을 연산시키는 역할을 한다.

둘째, 본 발명에 따른 위치인식정보추출부(272)에 관해 설명한다.

상기 위치인식정보추출부(272)는 유사성연산부를 통해 연산시킨 결과, 유사성이 가장 높거나, 벡터값의 차이가 가장 작은 DB 데이터를 선정한 후, 선정된 DB데이터의 위치인식정보를 추출시키는 역할을 한다.

셋째, 본 발명에 따른 KD-트리 알고리즘엔진부(273)에 관해 설명한다.

상기 KD-트리 알고리즘엔진부(273)는 전역 위치 인식을 위한 공간탐색을 수행시켜 특정공간에 사용자 위치를 표출시키는 역할을 한다.

이는 각 노드가 공간셀과 상응하는 이진트리(binary tree)구조로 구성된다.

즉, 도 7에서 도시한 바와 같이, 특정공간의 축에 정렬된 바운딩 박스(bounding box)에 축에 정렬된 분할면(split plane)을 재귀적으로 넣으면서 전역위치좌표를 형성시키고, 공간탐색 후 화면상에 특정공간에 위치한 사용자 위치를 표출시킨다.

임의의 내부 노드의 두 자식 노드는 부모 노드의 분할면에 의해 나눠진 축에 정렬된 두개의 공간셀을 표시시킨다.

그리고, 자식 노드는 부모 노드에서 분할된 공간을 가지기 때문에 트리의 깊은 곳에 있는 노드일수록 그 노드의 공간셀은 작아진다.

이처럼, KD-트리 알고리즘엔진부는 항상 서브트리의 노드가 가지는 공간을 포함하는 계층적 공간 분할구조로 이루어진다.

본 발명에 따른 KD-트리 알고리즘엔진부(273)는 도 5에 도시한 바와 같이, 전역 위치 인식을 위한 공간탐색시, 하향탐색부(273a), 상향탐색부(273b), 재귀적탐색부(273c) 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.

상기 하향탐색부(273a)는 임의 노드부터 자식노드를 방문하는 과정을 반복하여 특정 말단 노드까지 탐색 후 특정공간에 사용자 위치를 표출시키는 역할을 한다.

상기 상향탐색부(273b)는 다음 하향 탐색을 시작할 노드를 탐색 후 특정공간에 사용자 위치를 표출시키는 역할을 한다.

상기 재귀적탐색부(273c)는 각 자식 노드에 대해 탐색 함수를 재귀적으로 호출하고 현재노드가 말단노드라면 교차검사를 한 후 특정공간에 사용자 위치를 표출시키는 역할을 한다.

또한, 본 발명에 따른 실내위치인식모듈(200)은 특정공간을 이동하면서 LED가시광통신으로 LED 조명의 절대위치를 송신할 수 있는 LED가시광통신형 절대위치송신부(280)가 포함되어 구성된다.

상기 LED가시광통신형 절대위치송신부(280)는 LED별로 독특한 LED 가시광통신을 표출시키는 특성을 이용해서, LED조명의 절대위치를 송신시킬 수가 있다.

이하, 본 발명에 따른 실내위치인식모듈을 통한 사용자 실내위치인식 방법에 관해 설명한다.

먼저, LED조명 절대위치테이블에 LED 조명들간의 절대위치(X,Y,Z)를 미리 저장시켜 테이블화시킨다(S100).

이어서, LED조명 전역위치DB(250)에 LED 조명들 간의 상대위치 및 발광 되는 LED 조명의 색상을 이용하여 특정 공간내 LED 조명의 전역위치(X,Y,Z)를 미리 저장시켜 데이터베이스화시킨다(S200).

이어서, 영상카메라부를 통해 천장에서 발광되는 LED 조명을 촬영한다(S300).

이어서, 영상추출부를 통해 영상카메라부로부터 촬영된 LED 조명 이미지로부터 RGB 또는 YUV형태의 RAW 데이터를 추출해낸다(S400).

이어서, 상대위치추출부를 통해 RAW 데이터를 필터링한 후, LED-ID로 조명이 설치된 위치의 절대위치(X,Y,Z)에다가 필터링된 RAW 데이터를 대입시켜 현재 LED 조명에 위치한 사용자의 상대위치(X,Y,Z좌표)를 추출시킨다(S500).

끝으로, 공간DB 데이터 매칭제어부를 통해 상대위치추출부로부터 추출된 LED 조명의 상대위치(X,Y,Z좌표)와, LED조명 전역위치DB에 미리 저장된 LED 조명의 전역위치(X,Y,Z)를 비교한 후, 특정공간내의 사용자 위치를 표출시킨다(S600).

이는 유사성연산단계(S610), 위치인식정보추출단계(S620), 공간탐색단계(S630)로 나뉘어 수행된다.

상기 유사성연산단계(S610)는 유사성연산부를 통해 상대위치추출부로부터 추출된 LED 조명의 상대위치(X,Y,Z좌표)와, LED조명 전역위치DB에 미리 저장된 LED 조명의 전역위치(X,Y,Z)를 비교하여 유사성이나 차이값을 연산시키는 단계이다.

상기 위치인식정보추출단계(S620)는 위치인식정보추출부를 통해 유사성이 가장 높거나, 벡터값의 차이가 가장 작은 DB 데이터를 선정한 후, 선정된 DB데이터의 위치인식정보를 추출시키는 단계이다.

상기 공간탐색단계(S630)는 KD-트리 알고리즘엔진부를 통해 전역 위치 인식을 위한 공간탐색을 수행시켜 특정공간에 사용자 위치를 표출시키는 단계이다.

1 : 사용자 실내위치인식 장치 100 : LED 조명
200 : 실내위치인식모듈 210 : 영상카메라부
220 : 영상추출부 230 : 상대위치추출부
240 : LED조명 절대위치테이블 250 : LED조명 전역위치DB
260 : 영상카메라 변위량 연산제어부 270 : 공간DB 데이터 매칭제어부

Claims

특정공간을 이동하면서 천장에서 발광 되는 LED 조명이미지를 촬영하고, 현재 촬영된 LED 조명이미지로부터 LED 조명(100)에 위치한 사용자의 상대위치를 추출한 후, 미리 저장된 LED 조명 전역위치와 비교해서 특정 공간 내의 사용자 위치를 표출시키는 실내위치인식모듈(200)이 구성되는 것을 특징으로 하는 실내위치인식모듈을 통한 사용자 실내위치인식 장치.
제1항에 있어서, 상기 실내위치인식모듈(200)은
특정공간을 이동하면서 천장에서 발광되는 LED 조명을 촬영하는 영상카메라부(210)와,
영상카메라부로부터 촬영된 LED 조명 이미지로부터 RGB 또는 YUV형태의 RAW 데이터를 추출해내는 영상추출부(220)와,
영상추출부로부터 추출된 RAW 데이터를 필터링한 후, LED-ID로 조명이 설치된 위치의 절대위치(X,Y,Z)에다가 필터링된 RAW 데이터를 대입시켜 현재 LED 조명에 위치한 사용자의 상대위치(X,Y,Z좌표)를 추출시키는 상대위치추출부(230)와,
특정 공간내에 복수개로 설치된 LED 조명들간의 상대위치(X,Y,Z)를 LED-ID로 조명이 설치된 위치로 변환시켜 테이블화시키는 LED조명 절대위치테이블(240)과,
특정 공간내에 복수개로 설치된 LED 조명들간의 상대위치 및 발광되는 LED 조명의 색상을 이용하여 특정 공간내 LED 조명의 전역위치(X,Y,Z)를 미리 저장시켜 데이터베이스화시키는 LED조명 전역위치DB(250)와,
특정 공간내에 복수개로 설치된 LED 조명들간의 상대위치와 영상카메라부의 포컬랭스, 카메라해상도, 영상중심위치에 관한 내부변수를 이용하여 영상카메라부의 변위량을 연산시키는 영상카메라 변위량 연산제어부(260)와,
상대위치추출부로부터 추출된 LED 조명의 상대위치(X,Y,Z좌표)와, LED조명 전역위치DB에 미리 저장된 LED 조명의 전역위치(X,Y,Z)를 비교한 후, 특정공간내의 사용자 위치를 표출시키도록 제어하는 공간DB 데이터 매칭제어부(270)로 구성되는 것을 특징으로 하는 실내위치인식모듈을 통한 사용자 실내위치인식 장치.
제2항에 있어서, 상기 공간DB 데이터 매칭제어부(270)는
상대위치추출부로부터 추출된 LED 조명의 상대위치(X,Y,Z좌표)와, LED조명 전역위치DB에 미리 저장된 LED 조명의 전역위치(X,Y,Z)를 비교하여 유사성이나 차이값을 연산시키는 유사성연산부(271)와,
유사성연산부를 통해 연산시킨 결과, 유사성이 가장 높거나, 벡터값의 차이가 가장 작은 DB 데이터를 선정한 후, 선정된 DB데이터의 위치인식정보를 추출시키는 위치인식정보추출부(272)와,
전역 위치 인식을 위한 공간탐색을 수행시켜 특정공간에 사용자 위치를 표출시키는 KD-트리 알고리즘엔진부(273)로 구성되는 것을 특징으로 하는 실내위치인식모듈을 통한 사용자 실내위치인식 장치.
제1항에 있어서, 상기 실내위치인식모듈(200)은
특정공간을 이동하면서 LED가시광통신으로 LED 조명의 절대위치를 송신시킬 수 있는 LED가시광통신형 절대위치송신부(280)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 실내위치인식모듈을 통한 사용자 실내위치인식 장치.
LED조명 절대위치테이블에 LED 조명들간의 절대위치(X,Y,Z)를 LED-ID별로 미리 저장시켜 테이블화시키는 단계(S100)와,
LED조명 전역위치DB(250)에 LED 조명들 간의 상대위치 및 발광 되는 LED 조명의 색상을 이용하여 특정 공간내 LED 조명의 전역위치(X,Y,Z)를 미리 저장시켜 데이터베이스화시키는 단계(S200)와,
영상카메라부를 통해 천장에서 발광되는 LED 조명을 촬영하는 단계(S300)와,
영상추출부를 통해 영상카메라부로부터 촬영된 LED 조명 이미지로부터 RGB 또는 YUV형태의 RAW 데이터를 추출하는 단계(S400)와,
상대위치추출부를 통해 RAW 데이터를 필터링한 후, LED-ID로 조명이 설치된 위치의 절대위치(X,Y,Z)에다가 필터링된 RAW 데이터를 대입시켜 현재 LED 조명에 위치한 사용자의 상대위치(X,Y,Z좌표)를 추출시키는 단계(S500)와,
공간DB 데이터 매칭제어부를 통해 상대위치추출부로부터 추출된 LED 조명의 상대위치(X,Y,Z좌표)와, LED조명 전역위치DB에 미리 저장된 LED 조명의 전역위치(X,Y,Z)를 비교한 후, 특정공간내의 사용자 위치를 표출시키는 단계(S600)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실내위치인식모듈을 통한 사용자 실내위치인식방법.
제5항에 있어서, 상기 공간DB 데이터 매칭제어부를 통해 상대위치추출부로부터 추출된 LED 조명의 상대위치(X,Y,Z좌표)와, LED조명 전역위치DB에 미리 저장된 LED 조명의 전역위치(X,Y,Z)를 비교한 후, 특정공간내의 사용자 위치를 표출시키는 단계(S600)는
유사성연산부를 통해 상대위치추출부로부터 추출된 LED 조명의 상대위치(X,Y,Z좌표)와, LED조명 전역위치DB에 미리 저장된 LED 조명의 전역위치(X,Y,Z)를 비교하여 유사성이나 차이값을 연산시키는 유사성연산단계(S610)와,
위치인식정보추출부를 통해 유사성이 가장 높거나, 벡터값의 차이가 가장 작은 DB 데이터를 선정한 후, 선정된 DB데이터의 위치인식정보를 추출시키는 위치인식정보추출단계(S620)와,
KD-트리 알고리즘엔진부를 통해 전역 위치 인식을 위한 공간탐색을 수행시켜 특정공간에 사용자 위치를 표출시키는 공간탐색단계(S630)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실내위치인식모듈을 통한 사용자 실내위치인식방법.