KR20200029145A - Method and Apparatus for indoor space modeling with function, behavior and structure for intelligent indoor service - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a method and an apparatus for modeling an indoor space including a meaning and a function of a space for an intelligent indoor space service. According to the present invention, the method for modeling an indoor space including a meaning and a function of a space for an intelligent indoor space service comprises: a processing step of extracting three-dimensional data for an indoor space; a step of segmenting the three-dimensional data into a plurality of cells; a step of checking a physical constraint and a semantic constraint for the plurality of cells to divide a space by dividing a space in which a person can move and a space in which a person cannot move; a step of dividing an object cell in which an object exists and an empty cell in which nothing exists, and merging the divided space and the plurality of cells; a step of generating final cells by merging and assigning an ID and information for each cell; a step of generating an area which is an upper semantic space by merging the final cells based on structure and function information of the final cells; a step of generating a space merged in accordance with function and structure information of the generated area; and a step of using the final cells, the area, and the space to generate an edge, and use the edge to generate a function-behavior-structure Map (FBSMAP).

Description

지능형 실내 공간 서비스를 위한 공간의 기능 및 의미를 포함한 실내 공간 모델링 방법 및 장치{Method and Apparatus for indoor space modeling with function, behavior and structure for intelligent indoor service}{Method and Apparatus for indoor space modeling with function, behavior and structure for intelligent indoor service}

본 발명은 지능형 실내 공간 서비스를 위한 공간의 기능 및 의미를 포함한 실내 공간 모델링 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an indoor space modeling method and apparatus including functions and meanings of space for an intelligent indoor space service.

최근 실내 환경과 관련된 서비스가 주목 받고 있다. 생활 보조(비서 서비스), 실내 네비게이션, 증강현실 기반 아바타 텔레프레전스 등의 지능형 실내 서비스가 그 예라고 할 수 있다. 지능형 실내 서비스를 제공하기 위해서는 기술적으로 필요한 많은 요소가 있다. 그 요소들 중 중요한 한가지는 실내공간에 대한 디지털 데이터를 확보하는 것이다. Recently, indoor environment-related services have attracted attention. Examples are intelligent indoor services such as assisted living (secretary service), indoor navigation, and augmented reality-based avatar telepresence. There are many technically necessary elements to provide intelligent indoor service. One of the important factors is to acquire digital data about the indoor space.

과거의 실내공간 서비스는 정밀한 측위를 기반으로 한 네비게이팅 서비스 같은 포지셔닝 서비스가 주로 이루었지만, 앞으로 다가올 4차산업혁명에서는 AI기반의 사용자 보조 서비스가 중심이 될 것으로 예측된다. 예를 들어 AI비서가 사용자의 움직임이나 행동 행태 등을 이해하여 그에 맞는 적절한 개인화 서비스를 제공하는 방식인데, 음성적으로 정보를 안내하는 것에서, 실내 공간에 위치한 IoT 디바이스 등(예를 들어, 조명, 전원 등)을 적절하게 제어하는 것을 예상할 수 있다.In the past, indoor space services mainly consisted of positioning services such as navigating services based on precise positioning, but AI-based user-assisted services are expected to be central in the upcoming fourth industrial revolution. For example, the AI secretary understands the user's movements or behaviors, and provides appropriate personalization service accordingly.In voice guidance, information is provided, such as IoT devices located in indoor spaces (e.g. lighting, power Etc.) can be expected to be properly controlled.

이와 같은 시스템이 잘 동작하기 위해서는 실내 공간에 위치한 IoT 디바이스가 어디에 존재하고 있는지에 대한 물리적인 좌표가 요구되며, 더 나아가 해당 공간의 명확한 의미를 AI비서가 이해 할 수 있도록 제공 되어야 한다. 실내공간에서 어디까지가 휴식공간이고, 어디까지가 활동공간인지, 거실인지 AI비서가 이해하기 어렵기 때문이다. In order for such a system to work well, physical coordinates of where the IoT devices located in the indoor space exist are required, and furthermore, it must be provided so that the AI secretary can understand the clear meaning of the space. This is because it is difficult for the AI secretary to understand where the indoor space is the resting area, and where it is the active space or the living room.

따라서 미래의 지능형 서비스를 대상으로 요구되는 과거 공간의 물리적 모델링 방법에서 더 나아가 공간의 기능 및 의미를 포함한 논리적인 모델링을 하기 위한 방법이 필요하다.Therefore, there is a need for a method for logical modeling including the functions and meanings of spaces, beyond the physical modeling method of past spaces, which is required for future intelligent services.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 미래의 지능형 서비스를 대상으로 요구되는 과거 공간의 물리적 모델링 방법에서 더 나아가 공간의 기능 및 의미를 포함한 논리적인 모델링을 하기 위한 방법 및 장치를 제공하는데 있다. 더욱 상세하게는 시스템이 공간의 의미를 잘 이해하여 서비스에 제공 할 수 있도록 복잡한 실내환경에서 공간 기능에 중점을 둔 새로운 실내공간 모델링 방법인 FBSMAP(Function-Behavior-Structure Map)을 제안하는 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method and apparatus for logical modeling including the function and meaning of a space, further from the physical modeling method of the past space required for the future intelligent service. In more detail, we propose a new indoor space modeling method, FBSMAP (Function-Behavior-Structure Map), which focuses on spatial functions in a complex indoor environment so that the system can better understand the meaning of space and provide it to services.

일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 지능형 실내 공간 서비스를 위한 공간의 기능 및 의미를 포함한 실내 공간 모델링 방법은 실내 공간에 대한 3D 데이터를 추출하는 프로세싱 단계, 상기 3D 데이터를 복수의 셀로 세분화하는 단계, 상기 복수의 셀에 대해 물리적 제약조건 및 의미적 제약조건을 확인하여 사람이 이동 가능한 공간과 이동 불가능한 공간을 구분하여 공간을 분할하는 단계, 오브젝트가 존재하는 오브젝트-셀(Object-Cell)과 아무것도 존재하지 않는 엠티-셀(Empty-Cell)을 구분하고, 상기 분할된 공간과 상기 복수의 셀간 병합을 수행하는 단계, 상기 병합을 수행하여 최종 셀을 생성하고 각각의 셀에 대한 정보 및 ID를 부여하는 단계, 상기 최종 셀의 구조(Structure) 및 기능(Function) 정보들에 기초하여 최종 셀간 병합을 통해 상위 의미 공간인 영역(Area)을 생성하는 단계, 생성된 영역의 기능과 구조 정보에 따라 병합된 스페이스(space)를 생성하는 단계 및 상기 최종 셀, 상기 영역 및 스페이스를 이용하여 에지를 생성하고, 에지를 이용하여 FBSMAP(Function-Behavior-Structure Map)을 생성하는 단계를 포함한다. In one aspect, the indoor space modeling method including the function and meaning of space for an intelligent indoor space service proposed in the present invention includes a processing step of extracting 3D data for an indoor space, and subdividing the 3D data into a plurality of cells , Identifying physical constraints and semantic constraints on the plurality of cells, dividing spaces by dividing spaces that can be moved by people and non-movable spaces, and object-cells and nothing where objects exist Distinguishing the empty cells (Empty-Cells), performing the merging between the divided spaces and the plurality of cells, and performing the merging to generate a final cell and give information and ID for each cell Step, based on the structure and function information of the final cell, the upper semantic space is zero through merging between the final cells. Generating an area, generating a merged space according to the function and structure information of the generated area, and generating an edge using the final cell, the area and the space, and using the edge And generating a function-behavior-structure map (FBSMAP).

상기 복수의 셀에 대해 물리적 제약조건 및 의미적 제약조건을 확인하여 사람이 이동 가능한 공간과 이동 불가능한 공간을 구분하여 공간을 분할하는 단계는 실내 공간에서 장애물의 크기 값을 이용하여 장애물에 대한 경계상자(Bounding Box)를 생성하고, 상기 복수의 셀의 그리드와 상기 경계상자의 교차점을 체크하여 장애물에 대한 정확한 위치와 연관성을 확인함으로써 물리적 제약조건을 확인하고, 이동 가능한 공간들에 대해 접근 권한이 있는지 대해 결정하는 의미적 제약조건을 확인한다. The step of dividing a space by dividing a space that can be moved by a person and a space that cannot be moved by checking physical constraints and semantic constraints for the plurality of cells is a boundary box for an obstacle using the size value of the obstacle in the indoor space Create a (Bounding Box), check the intersection of the grid and the bounding box of the plurality of cells to check the exact location and association with respect to the obstacle, check the physical constraints, and whether there is access to the movable spaces Identify semantic constraints that determine

상기 병합을 수행하여 최종 셀을 생성하고 각각의 셀에 대한 정보 및 ID를 부여하는 단계는 오브젝트-셀(Object-Cell)의 경우 객체에 따라 구조와 동작(Behavior) 정보가 존재하므로, 객체에 따라 각각 구조와 동작 정보가 포함 되는 최종 셀을 생성한다. In the step of generating the final cell by performing the merging and giving information and ID for each cell, in the case of an object-cell, there is structure and behavior information according to an object, and according to an object A final cell containing structure and operation information is generated.

상기 최종 셀의 구조 및 기능 정보들에 기초하여 최종 셀간 병합을 통해 상위 의미 공간인 영역(Area)을 생성하는 단계는 장애물의 거리 및 방향에 의해 결정된 물리적 제약 조건과 장애물의 공간적 특징 및 기능에 의해 결정된 의미적 제약조건을 기준으로 영역을 생성하고, 물리적 제약조건을 반영하는 오브젝트-셀은 의미적 제약조건에 의해 영역으로 병합된다. The step of generating an area that is an upper semantic space through merging between the final cells based on the structure and function information of the final cell is based on the physical constraints and the spatial characteristics and functions of the obstacle determined by the distance and direction of the obstacle. An area is generated based on the determined semantic constraint, and the object-cell reflecting the physical constraint is merged into the area by the semantic constraint.

상기 최종 셀, 상기 영역 및 스페이스를 이용하여 에지를 생성하고, 에지를 이용하여 FBSMAP(Function-Behavior-Structure Map)을 생성하는 단계는 상기 최종 셀 중 엠티-셀(Empty-Cell)과 오브젝트-셀(Object-Cell)의 중심점들을 연결하여 사람이 이동할 수 있는 이동정보인 에지를 생성한다. Generating an edge using the final cell, the region and space, and generating a function-behavior-structure map (FBSMAP) using the edge include empty-cell and object-cell among the final cells. By connecting the center points of (Object-Cell), an edge that is movement information that a person can move is generated.

또 다른 일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 지능형 실내 공간 서비스를 위한 공간의 기능 및 의미를 포함한 실내 공간 모델링 장치는 실내 공간에 대한 3D 데이터를 추출하는 프로세싱부, 상기 3D 데이터를 복수의 셀로 세분화하고, 상기 복수의 셀에 대해 물리적 제약조건 및 의미적 제약조건을 확인하여 사람이 이동 가능한 공간과 이동 불가능한 공간을 구분하여 공간을 분할하는 공간 분할부, 오브젝트가 존재하는 오브젝트-셀(Object-Cell)과 아무것도 존재하지 않는 엠티-셀(Empty-Cell)을 구분하고, 상기 분할된 공간과 상기 복수의 셀간 병합을 수행하는 셀 병합부, 상기 병합을 수행하여 최종 셀을 생성하고 각각의 셀에 대한 정보 및 ID를 부여하는 최종 셀 생성부, 상기 최종 셀의 구조(Structure) 및 기능(Function) 정보들에 기초하여 최종 셀간 병합을 통해 상위 의미 공간인 영역(Area)을 생성하는 영역 생성부, 생성된 영역의 기능과 구조 정보에 따라 병합된 스페이스(space)를 생성하는 스페이스 생성부 및 상기 최종 셀, 상기 영역 및 스페이스를 이용하여 에지를 생성하고, 에지를 이용하여 FBSMAP(Function-Behavior-Structure Map)을 생성하는 FBSMAP 생성부를 포함한다.In another aspect, the indoor space modeling apparatus including the function and meaning of space for an intelligent indoor space service proposed by the present invention is a processing unit for extracting 3D data for an indoor space, and subdividing the 3D data into a plurality of cells Then, by checking physical constraints and semantic constraints on the plurality of cells, a space dividing unit for dividing a space by dividing a space in which a person can move from a non-movable space, and an object-cell in which an object exists ) And an empty cell (Empty-Cell) that does not exist, a cell merging unit performing merging between the divided spaces and the plurality of cells, and performing the merging to generate a final cell and for each cell. Final cell generation unit that gives information and ID, and merges between final cells based on the structure and function information of the final cell A region generating unit for generating an area that is a higher-order semantic space, a space generating unit for generating a merged space according to the function and structure information of the generated region, and the final cell, the region, and the space It includes an FBSMAP generator that generates an edge and generates a function-behavior-structure map (FBSMAP) using the edge.

본 발명의 실시예들에 따르면 실내공간의 공간적 특징(Spatial feature)들을 기반으로 공간 모델링(Space modeling)을 수행하여 모호한 실내 공간 표현 방법 (Indoor spatial representation)을 확립할 수 있고, 실내공간에 대한 질적 분석을 하기 위한 객관화 방법을 확립할 수 있다. 또한, 공간 간의 상관관계 및 유사성을 정량적인 지표로 획득할 수 있고, 아바타 텔레프레전스, 인공지능 기반 지능형 스마트 홈 서비스, 실내 위치 기반 서비스 등 실내공간을 기반으로 하는 다양한 고도화된 지능형 서비스를 제공하기 위한 기본 데이터로 활용 가능하다.According to embodiments of the present invention, an ambiguous indoor spatial representation can be established by performing spatial modeling based on spatial features of an indoor space, and the quality of the indoor space Objectives can be established for analysis. In addition, correlation and similarity between spaces can be acquired as quantitative indicators, and various advanced intelligent services based on indoor spaces such as avatar telepresence, artificial intelligence-based intelligent smart home services, and indoor location-based services can be provided. It can be used as basic data.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내공간 용어를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 실내 공간 서비스를 위한 공간의 기능 및 의미를 포함한 실내 공간 모델링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 FBS 표현 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내공간에 대한 프로세싱 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내공간을 복수의 셀로 세분화하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 물리적 제약조건 및 의미적 제약조건을 체크하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 셀간 병합 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 최종 셀 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 영역 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 생성된 영역을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스페이스 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 에지 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 FBSMAP의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 실내 공간 서비스를 위한 공간의 기능 및 의미를 포함한 실내 공간 모델링 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 FBSMAP 결과를 나타내는 도면이다.
1 is a view for explaining indoor space terminology according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating an indoor space modeling method including functions and meanings of spaces for an intelligent indoor space service according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a FBS expression method according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a processing process for an indoor space according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a process of subdividing the indoor space into a plurality of cells according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a process of checking the physical constraints and semantic constraints according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining a merge process between a plurality of cells according to an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a final cell generation process according to an embodiment of the present invention.
9 is a view for explaining a region generation process according to an embodiment of the present invention.
10 is a view showing an area generated according to an embodiment of the present invention.
11 is a view for explaining a process for creating a space according to an embodiment of the present invention.
12 is a view for explaining an edge generation process according to an embodiment of the present invention.
13 is a view for explaining the structure of an FBSMAP according to an embodiment of the present invention.
14 is a diagram showing the structure of an indoor space modeling apparatus including functions and meanings of spaces for an intelligent indoor space service according to an embodiment of the present invention.
15 and 16 are diagrams showing FBSMAP results according to an embodiment of the present invention.

지능형 실내 서비스는 효과적인 수행을 위해 고려해야 할 많은 요인들이 있다. 그 요소들 중 하나는 실내공간정보의 이해이다. 최적의 실내 서비스를 제공하기 위해 사용자뿐만 아니라 복잡한 실내 환경에서 공간의 명확한 의미도 더 잘 이해할 수 있어야 한다. 실내 지능형 서비스에 대한 수요가 증가함에 따라 해당 정보를 생성하는 시스템은 더욱 중요해지고 있다. 기존 모델링 방법으로는 시스템이 공간의 의미를 효과적으로 인식하고 이를 서비스에 활용하기에 부족하다. Intelligent indoor service has many factors to consider for effective performance. One of the factors is the understanding of indoor spatial information. In order to provide optimal indoor service, it is necessary to understand not only the user but also the clear meaning of space in a complex indoor environment. As the demand for indoor intelligent services increases, a system for generating the corresponding information becomes more important. The existing modeling method is insufficient for the system to effectively recognize the meaning of space and use it for services.

첫째, 기존 실내공간 모델링 방법들은 공간을 하나의 명시적 의미로 이해하고 있다. 예를 들어, 하나의 공간을 가정에 있는 거실마다 기능적 특징이 다를 수 있고, 공간에 있는 다양한 실내 객체의 배치로 인해 그 목적이 다를 수 있다. 즉 거실이라는 공간은 가정마다 다 그 특징과 목적이 다양 할 수 있으나, 하나의 의미로만 표현되고 있다.First, existing indoor space modeling methods understand space as an explicit meaning. For example, functional characteristics may be different for each living room in a home, and the purpose may be different due to the arrangement of various indoor objects in the space. That is, the space of the living room may have various characteristics and purposes for every family, but it is expressed in one meaning only.

둘째, 실내공간의 기능적 특성이 시스템이 이해할 수 있도록 효과적으로 표현되고 있지 않다. 공간 내에서 하나의 가구는 다양한 기능성을 가질 수 있고, 다른 가구와 결합할 경우 다양한 기능성을 가질 수 있다. 예를 들어, 의자 1개만 있을 경우와 책상과 의자가 함께 있는 경우 기능적 특성이 다를 수 있다. Second, the functional characteristics of the indoor space are not effectively expressed so that the system can understand it. In a space, one furniture can have various functionalities, and when combined with other furniture, it can have various functionalities. For example, the functional characteristics may be different when there is only one chair and when there is a desk and a chair together.

본 발명에서는 시스템이 공간의 의미를 잘 이해하여 서비스에 제공 할 수 있도록 복잡한 실내환경에서 공간 기능에 중점을 둔 새로운 실내공간 모델링 방법인 FBSMAP(Function-Behavior-Structure Map)을 제안하는 것이다. 이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.The present invention proposes a new indoor space modeling method, FBSMAP (Function-Behavior-Structure Map), which focuses on spatial functions in a complex indoor environment so that the system can better understand the meaning of space and provide it to services. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내공간 용어를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining indoor space terminology according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하여 본 발명에서 실내공간을 구분하기 위한 용어를 정의한다. 실내공간에는 가구와 사물들이 존재하는데, 이를 고려한 세분화된 의미공간으로 표현하기 위하여 공간영역의 크기와 기능성에 따라 도 1과 같이 분류한다. 이러한 분류를 위해 Norberg-Schulz의 '존재론적 공간(existential space)' 이론과 OGC의 실내 공간 정보 국제 표준인 IndoorGML을 참조한다. 1, terms for classifying indoor spaces are defined in the present invention. Furniture and objects exist in the interior space, and are classified as shown in FIG. 1 according to the size and functionality of the space area in order to express it as a subdivided semantic space. For this classification, refer to Norberg-Schulz's 'existential space' theory and OGC's international standard for indoor spatial information, IndoorGML.

존재론적 공간(existential space)은 실내공간의 의미(Semantic)에 관련한 이론적 토대를 세우고 있다. IndoorGML은 방(Room) 기반 실내공간 모델링을 위한 국제표준아더, 특히, IndoorGML의 경우에는 셀 공간(Cell Space) 이라는 개념을 사용하고 있는데, 셀 공간은 지붕, 벽, 천장 등의 건축학적 요소를 실내 공간을 정의하는 요소로써 사용하지 않으며, 각 건축학적 요소들로부터 나타낼 수 있는 공간에 그 초점을 맞추어 간략화(Simplify) 하고 있다. 방, 복도, 계단 등을 대표적인 공간의 예로 들 수 있다. Existential space lays the theoretical foundation for the semantic of interior space. IndoorGML is an international standard for modeling room-based indoor space, especially indoorGML, which uses the concept of cell space, which uses architectural elements such as roofs, walls, and ceilings indoors. It is not used as an element that defines space, but is simplified by focusing on the space that can be expressed from each architectural element. Examples of typical spaces are rooms, hallways, and stairs.

본 발명은 가구와 실내에 존재하는 사물들을 모두 고려하여 세분화된 의미공간으로 표현하고자 한다. 이를 위해 Norberg-Schulz의 '존재론적 공간(existential space)' 이론과 OGC의 실내 공간 정보 국제 표준인 IndoorGML을 참고하여 영역의 크기와 기능성에 따라 다음 그림과 같이 분류한다. The present invention is intended to be expressed as a subdivided semantic space in consideration of both furniture and indoor objects. To this end, it is classified as follows according to the size and functionality of the domain with reference to Norberg-Schulz's 'existential space' theory and OGC's international standard for indoor space information, IndoorGML.

본 발명에서는 도 1(a)에 나타낸 셀(Cell), 도 1(b)에 나타낸 중심 & 에지(Center & Edge), 도 1(c)에 나타낸 영역(Area), 도 1(d)에 나타낸 영역(스페이스)로 재정의한다. In the present invention, the cell shown in Fig. 1 (a), the center & edge shown in Fig. 1 (b), the area shown in Fig. 1 (c), shown in Fig. 1 (d) Redefine it as an area (space).

도 1(a)의 셀(Cell)은 사람이 존재하는 공간 범위로 최소한의 의미를 가지는 최소 단위 공간 영역을 의미한다. 기본적으로 그리드(Grid)로 구분하였지만, 상황에 따라 다각형으로 구성될 수 있다. The cell in FIG. 1 (a) refers to a minimum unit space area having a minimum meaning as a space range in which a person exists. Basically, it is divided into a grid, but it can be composed of polygons depending on the situation.

도 1(b)의 중심(Center)의 경우 최소한의 의미를 가지는 공간영역에서 그 중심점을 의미하고, 에지(Edge)의 경우 사람이 이동 가능한 경로를 의미하며, 중심과 중심 간의 연결정보로써 표현된다. In the case of the center of FIG. 1 (b), the center point is defined in a spatial area having a minimum meaning, and in the case of an edge, a path that a person can move is represented, and is expressed as connection information between the center and the center. .

도 1(c)의 영역(Area)은 셀간의 집합을 통해 일관된 행동이 가능한 셀 공간영역들의 집합을 의미한다. 예를 들어 TV가 존재하는 공간과 쇼파가 존재하는 공간의 집합은 누구나 이해 할 수 있는 휴식공간으로 정의 할 수 있다. The area (Area) of FIG. 1 (c) means a set of cell space areas capable of consistent behavior through aggregation between cells. For example, a set of a space in which a TV exists and a space in which a sofa exists can be defined as a resting place that anyone can understand.

도 1(d)의 스페이스(Space)의 경우 영역보다 높은 레벨로 영역 간 조합을 통한 의미공간으로 정의된다. 예를 들어 거실 또는 주방으로 표현 및 이해 할 수 있다. In the case of the space of FIG. 1 (d), it is defined as a semantic space through a combination between regions at a higher level than the region. For example, it can be expressed and understood as a living room or kitchen.

이와 같이 실내공간에 대한 용어 정리를 통해 보다 구체적인 공간의 의미를 부여 할 수 있고 계층적으로 구성이 가능하다. 이러한 체계적인 정보는 저장 및 공유에 쉽게 활용될 수 있다. In this way, the meaning of a more specific space can be given and the hierarchical composition is possible through the arrangement of terms for the indoor space. This systematic information can be easily used for storage and sharing.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 실내 공간 서비스를 위한 공간의 기능 및 의미를 포함한 실내 공간 모델링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating an indoor space modeling method including functions and meanings of spaces for an intelligent indoor space service according to an embodiment of the present invention.

제안하는 지능형 실내 공간 서비스를 위한 공간의 기능 및 의미를 포함한 실내 공간 모델링 방법은 실내 공간에 대한 3D 데이터를 추출하는 프로세싱 단계(210), 상기 3D 데이터를 복수의 셀로 세분화하는 단계(220), 상기 복수의 셀에 대해 물리적 제약조건 및 의미적 제약조건을 확인하여 사람이 이동 가능한 공간과 이동 불가능한 공간을 구분하여 공간을 분할하는 단계(230), 오브젝트가 존재하는 오브젝트-셀(Object-Cell)과 아무것도 존재하지 않는 엠티-셀(Empty-Cell)을 구분하고, 상기 분할된 공간과 상기 복수의 셀간 병합을 수행하는 단계(240), 상기 병합을 수행하여 최종 셀을 생성하고 각각의 셀에 대한 정보 및 ID를 부여하는 단계(250), 상기 최종 셀의 구조(Structure) 및 기능(Function) 정보들에 기초하여 최종 셀간 병합을 통해 상위 의미 공간인 영역(Area)을 생성하는 단계(260), 생성된 영역의 기능과 구조 정보에 따라 병합된 스페이스(space)를 생성하는 단계(270) 및 상기 최종 셀, 상기 영역 및 스페이스를 이용하여 에지를 생성하고, 에지를 이용하여 FBSMAP(Function-Behavior-Structure Map)을 생성하는 단계(280)를 포함한다. The proposed indoor space modeling method including the function and meaning of space for an intelligent indoor space service includes a processing step of extracting 3D data for an indoor space (210), subdividing the 3D data into a plurality of cells (220), and Checking physical constraints and semantic constraints on a plurality of cells to divide a space that can be moved by a person and a space that cannot be moved, thereby dividing the space (230), and an object-cell (Object-Cell) in which the object exists Separating the empty-empty empty cells (Empty-Cell), performing a merge between the divided space and the plurality of cells (240), and performing the merge to generate a final cell and information about each cell And assigning an ID (250), based on the structure and function information of the final cell, creating an area, which is an upper semantic space, through merging between the final cells. Step 260, generating a merged space according to the function and structure information of the generated area (270) and generating an edge using the final cell, the area and the space, and using the edge And generating a function-behavior-structure map (FBSMAP) (280).

단계(210)에서, 실내 공간에 대한 3D 데이터를 추출하는 프로세싱한다. In step 210, processing is performed to extract 3D data for the indoor space.

단계(220)에서, 상기 3D 데이터를 복수의 셀로 세분화한다. In step 220, the 3D data is subdivided into a plurality of cells.

단계(230)에서, 상기 복수의 셀에 대해 물리적 제약조건 및 의미적 제약조건을 확인하여 사람이 이동 가능한 공간과 이동 불가능한 공간을 구분하여 공간을 분할한다. 실내 공간에서 장애물의 크기 값을 이용하여 장애물에 대한 경계상자(Bounding Box)를 생성한다. 상기 복수의 셀의 그리드와 상기 경계상자의 교차점을 체크하여 장애물에 대한 정확한 위치와 연관성을 확인함으로써 물리적 제약조건을 확인하고, 이동 가능한 공간들에 대해 접근 권한이 있는지 대해 결정하는 의미적 제약조건을 확인한다. In step 230, physical spaces and semantic constraints are checked for the plurality of cells to divide a space that can be moved and a space that can be moved by a person to divide the space. A boundary box for an obstacle is generated using the size value of the obstacle in the indoor space. Check the intersection of the grid of the plurality of cells and the bounding box to check the exact location and association with respect to the obstacle, check the physical constraints, and determine the semantic constraints to determine whether there is access to the movable spaces. To confirm.

단계(240)에서, 오브젝트가 존재하는 오브젝트-셀(Object-Cell)과 아무것도 존재하지 않는 엠티-셀(Empty-Cell)을 구분하고, 상기 분할된 공간과 상기 복수의 셀간 병합을 수행한다. In step 240, an object-cell (Object-Cell) in which an object exists and an empty-cell (Empty-Cell) in which nothing exists are distinguished, and merging between the divided space and the plurality of cells is performed.

단계(250)에서, 상기 병합을 수행하여 최종 셀을 생성하고 각각의 셀에 대한 정보 및 ID를 부여한다. 오브젝트-셀(Object-Cell)의 경우 객체에 따라 구조와 동작(Behavior) 정보가 존재하므로, 객체에 따라 각각 구조와 동작 정보가 포함 되는 최종 셀을 생성한다. In step 250, the merge is performed to generate a final cell and information and an ID for each cell are provided. In the case of an object-cell, since structure and behavior information exists according to an object, a final cell including structure and operation information is generated according to an object.

단계(260)에서, 상기 최종 셀의 구조(Structure) 및 기능(Function) 정보들에 기초하여 최종 셀간 병합을 통해 상위 의미 공간인 영역(Area)을 생성한다. 장애물의 거리 및 방향에 의해 결정된 물리적 제약 조건과 장애물의 공간적 특징 및 기능에 의해 결정된 의미적 제약조건을 기준으로 영역을 생성하고, 물리적 제약조건을 반영하는 오브젝트-셀은 의미적 제약조건에 의해 영역으로 병합된다. In step 260, an area, which is an upper semantic space, is generated through merging between final cells based on the structure and function information of the final cell. Object-cells that generate regions based on physical constraints determined by the distance and direction of obstacles and semantic constraints determined by spatial features and functions of obstacles, and object-cells that reflect physical constraints are domains by semantic constraints. Are merged into

단계(270)에서, 생성된 영역의 기능과 구조 정보에 따라 병합된 스페이스(space)를 생성한다. In step 270, a merged space is generated according to the function and structure information of the generated region.

단계(280)에서, 상기 최종 셀, 상기 영역 및 스페이스를 이용하여 에지를 생성하고, 에지를 이용하여 FBSMAP(Function-Behavior-Structure Map)을 생성한다. 상기 최종 셀 중 엠티-셀(Empty-Cell)과 오브젝트-셀(Object-Cell)의 중심점들을 연결하여 사람이 이동할 수 있는 이동정보인 에지를 생성한다. 도 3 내지 도 13을 참조하여 제안하는 지능형 실내 공간 서비스를 위한 공간의 기능 및 의미를 포함한 실내 공간 모델링 방법을 더욱 상세히 설명한다. In step 280, an edge is generated using the final cell, the region and space, and a function-behavior-structure map (FBSMAP) is generated using the edge. Among the final cells, the center points of the empty-cell and the object-cell are connected to generate an edge that is movement information that can be moved by a person. The interior space modeling method including functions and meanings of spaces for the proposed intelligent interior space service will be described in more detail with reference to FIGS. 3 to 13.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 FBS 표현 방법을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a FBS expression method according to an embodiment of the present invention.

본 발명에서 제시하는 실내공간 모델링 방법은 다음의 단계를 거쳐 FBSMAP을 생성하는 것을 특징으로 한다. The indoor space modeling method presented in the present invention is characterized by generating an FBSMAP through the following steps.

먼저, FBS란 기능(Function) - 동작(Behavior) - 구조(Structure)의 약자로 온톨로지 구성법의 한 방법이다. 사물을 설계 할 때 FBS의 세 가지 범주로 객체를 개념화 한다. 공간의 의미론적 특징을 확보하기 위해, 각각의 단위 공간을 물리적(Structure), 의미적(Behavior & Function) 특징으로 분석한다. 공간의 성격을 규명 할 때, 해당 공간에 존재하는 객체에 의해 그 성격이 결정되는 성질을 이용하고자 하며, 이를 위해 실내공간에 존재하는 사물들(예를 들어, 가구)을 FBS로 표현하는 것을 특징으로 한다. First, FBS is an abbreviation of Function-Behavior-Structure and is a method of constructing ontology. When designing things, objects are conceptualized into three categories of FBS. In order to secure semantic features of space, each unit space is analyzed as physical and semantic (behavior & function) features. When identifying the nature of a space, it is intended to use the property that its nature is determined by the objects present in the space, and for this, it is characterized by expressing objects (for example, furniture) existing in the indoor space with FBS. Is done.

일련의 예로, 도 3(a)에서 1개인 객체인 의자가 1개가 존재 할 때, 이것을 FBS를 통해 표현하면 구조(Structure)와 동작(Behavior)을 정의 할 수 있다. 의자에 대한 기능(Function)은 기본적으로 동작을 통해 표현 가능하므로 따로 표현하지 않는다. 예를 들어, 구조에는 유형(Type), 사이즈(Size), 위치(Location), 방향(Direction)을 나타낼 수 있고, 동작에는 앉기(Sit), 기대기(Recline), 의지하기(Stand on) 등의 동작을 나타낼 수 있다. In a series of examples, when there is one chair, which is one object in FIG. 3 (a), when this is expressed through FBS, a structure and behavior may be defined. The function for the chair is basically expressed through motion, so it is not expressed separately. For example, the structure may indicate the type, size, location, direction, and the motion may include sit, recline, and stand on. Can indicate action.

도 3(b)의 경우에도 같은 방법으로 표현 할 수 있다. 1개인 객체인 책상이 1개가 존재 할 때, 이것을 FBS를 통해 표현하면 구조(Structure)와 동작(Behavior)을 정의 할 수 있다. 예를 들어, 구조에는 유형(Type), 사이즈(Size), 위치(Location), 방향(Direction)을 나타낼 수 있고, 동작에는 놓기(Put on), 기대기(Recline), 밑에 놓기(Get under) 등의 동작을 나타낼 수 있다. 3 (b) can be expressed in the same way. When there is one desk, which is a single object, it can be defined through FBS to define the structure and behavior. For example, the structure can indicate the type, size, location, direction, and put on, recline, get under, etc. Can indicate the operation of.

각각 정의된 객체가 같은 공간에서 조합이 되면, 새로운 기능을 생성 할 수 있다. 그 예로 도 3(a)와 도 3(b)가 하나의 공간에 존재 할 경우, 공부 공간 또는 책 읽는 공간 또는 앉는 공간으로 각각 표현 할 수 있다. 본 발명은 FBS에 따른 표현 방법을 이용하여 실내공간 지도를 생성한다. When each defined object is combined in the same space, new functions can be created. For example, when FIG. 3 (a) and FIG. 3 (b) exist in one space, it can be expressed as a study space, a book reading space, or a sitting space, respectively. The present invention generates an indoor space map using an expression method according to FBS.

도 3(c)의 경우에는 2개인 객체인 의자와 책상이 존재 할 때, 이것을 FBS를 통해 표현하면 구조(Structure)와 기능(Function)을 정의 할 수 있다. 예를 들어, 구조에는 유형(Type), 수(Nunber), 사이즈(Size)를 나타낼 수 있고, 기능에는 공부(Study), 읽기(Read), 의지하기(Stand on) 등의 동작을 나타낼 수 있다. In the case of FIG. 3 (c), when there are two objects, a chair and a desk, when this is expressed through FBS, a structure and a function can be defined. For example, a structure may indicate a type, a number, and a size, and a function may indicate an operation such as study, read, or stand on. .

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내공간에 대한 프로세싱 과정을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining a processing process for an indoor space according to an embodiment of the present invention.

실내 공간에 대한 3D 데이터를 추출하는 프로세싱하는 단계(210)에서, 집 안 환경에 대해 3D로 생성된 정보를 가져오고, 모든 정보를 추출한다. 현실을 하우스 3D모델로 자동으로 생성시키는 연구는 다양하다. 본 발명에서는 RGB-D 카메라를 이용하여 스캐닝을 통해 실내 하우스 3D모델이 생성되었음을 가정한다. 건물의 벽, 천장, 바닥, 창문, 문 등과 같은 요소로 가구 또한 분리되어 그 정보를 확보 할 수 있으며, 모든 가구는 새로운 범주로 분리되어 있다. 도 4는 일 실시예로 물리적(Physical)세계를 3D 데이터 셋으로 변환하는 과정을 보여준다. In the processing step 210 of extracting 3D data for an indoor space, information generated in 3D about the environment inside the house is obtained, and all information is extracted. There are various studies that automatically generate reality as a house 3D model. In the present invention, it is assumed that an indoor house 3D model is generated through scanning using an RGB-D camera. Elements such as walls, ceilings, floors, windows, doors, etc. of the building can also be separated to obtain information, and all furniture is separated into new categories. 4 shows a process of transforming the physical world into a 3D data set in one embodiment.

도 4(a)는 물리적 기반 렌더링(Physical based rendering)을 나타내고, 도 4(b)는 깊이(Depth)를 나타내고, 도 4(c)는 볼륨메트릭 그라운드 트루(volumetric ground truth)를 나타낸다. 도 4(d)는 이러한 물리적(Physical)세계를 3D 데이터 셋으로 변환한 하우스 3D 모델 데이터를 나타낸다. FIG. 4 (a) shows a physical based rendering, FIG. 4 (b) shows a depth, and FIG. 4 (c) shows a volumetric ground truth. FIG. 4 (d) shows house 3D model data obtained by converting this physical world into a 3D data set.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내공간을 복수의 셀로 세분화하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining a process of subdividing the indoor space into a plurality of cells according to an embodiment of the present invention.

3D 데이터를 복수의 셀로 세분화하는 단계(220)에서, 셀을 생성하기 위해서는 기준점을 식별해야 한다. 3D데이터를 이용하여, 기준점을 바닥 표면의 X 및 Y 좌표에 있는 가장 낮은 점에서 Z방향으로 상승하는 점을 기준으로 정한다. 그리드(Grid) 직사각형이 원점에서 생성되어 모든 바닥 표면을 완전히 덮을 수 있도록 X 및 Y 방향으로 생성된다. 수직 투영을 고려하여 바닥 표면 외부에 위치한 셀들은 모두 제거된다. 이후 바닥 표면의 윤곽과 교차하는 평면은 바닥 표면 형상에 따라 선택하고 다듬는다. 본 발명의 실시예에 따른 그리드는 0.6m2 간격으로 생성하는 것을 특징으로 한다. 이것은 사람 1명이 차지하는 최소 공간이다. In step 220 of subdividing 3D data into a plurality of cells, a reference point must be identified in order to generate a cell. Using 3D data, the reference point is determined based on the point rising in the Z direction from the lowest point in the X and Y coordinates of the floor surface. A grid rectangle is created at the origin and in the X and Y directions to completely cover all floor surfaces. All cells located outside the bottom surface are removed in view of the vertical projection. Then, a plane intersecting the contour of the floor surface is selected and refined according to the shape of the floor surface. The grid according to the embodiment of the present invention is characterized in that it is generated at intervals of 0.6 m 2 . This is the minimum space occupied by one person.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 물리적 제약조건 및 의미적 제약조건을 체크하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 6 is a view for explaining a process of checking the physical constraints and semantic constraints according to an embodiment of the present invention.

복수의 셀에 대해 물리적 제약조건 및 의미적 제약조건을 확인하여 사람이 이동 가능한 공간과 이동 불가능한 공간을 구분하여 공간을 분할하는 단계(230)에서, 셀에 대해 물리적인 제약조건 및 의미적인 제약조건을 확인하여 사람이 이동 가능한 공간과 이동 불가능한 공간을 구분한다. 물리적 제약조건은 건축물 요소 및 가구들에 의해 결정된다. 특히, 보통 3D모델에서 가구의 정보에는 그 크기 값이 있는데, 이를 통해 실내 공간에서 각 가구에 대한 경계상자(Bounding Box)가 생성된다. In step 230 of dividing a space by dividing a space that can be moved by a person and a space that cannot be moved by checking physical constraints and semantic constraints for a plurality of cells, physical constraints and semantic constraints for cells Check to distinguish the space that can be moved by people from the space that cannot be moved. Physical constraints are determined by building elements and furniture. Particularly, in the 3D model, furniture information has a size value. Through this, a bounding box for each furniture is generated in the interior space.

생성된 셀 그리드와 경계상자 교차점을 체크하면 가구의 정확한 위치와 그 연관성을 확인 할 수 있다. 의미적인 제약조건은 이동 가능한 공간들에 대해 접근 권한이 있는지 대해 결정하는 것이며, 사용자의 유형에 따라 접근 할 수 있는 공간이 상이 할 수 있다. 사용자 자체의 개인적 정보 및 보행 유형 등이 해당된다.By checking the intersection of the created cell grid and the bounding box, you can check the exact location of the furniture and its association. The semantic constraint is to determine whether or not to have access to the movable spaces, and the accessible space may differ depending on the type of the user. This includes the user's own personal information and walking type.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 셀간 병합 과정을 설명하기 위한 도면이다. 7 is a view for explaining a merge process between a plurality of cells according to an embodiment of the present invention.

오브젝트가 존재하는 오브젝트-셀(Object-Cell)과 아무것도 존재하지 않는 엠티-셀(Empty-Cell)을 구분하고, 상기 분할된 공간과 상기 복수의 셀간 병합을 수행하는 단계(240)에서, 이전 두 단계에서 진행된 분할 공간들에 대해 셀간 병합을 수행한다. 오브젝트(Object)가 존재하는 오브젝트-셀(Object-Cell)(710)과 아무것도 존재하지 않는 엠티-셀(Empty-Cell)(720)을 구분하고 오브젝트-셀(Object-Cell)을 병합한다. In step 240 of separating the object-cell (Object-Cell) in which an object exists and the empty-cell (Empty-Cell) in which nothing exists, and performing merging between the divided space and the plurality of cells, the previous two Inter-cell merging is performed on the divided spaces performed in the step. The object-cell (Object-Cell) 710 in which the object (Object) is present and the empty-cell (Empty-Cell) 720 in which nothing is present are separated, and the object-cell (Object-Cell) is merged.

가구의 경계 박스(bounding box)를 통해 오브젝트-셀을 확보 할 수 있다. 객체의 경계 및 셀의 크기를 고려하여 함께 병합을 수행한다. 이 과정에서 불필요한 공간에 대한 분할을 제거하여 데이터 사이즈를 줄인다. 도 7(a)는 분할된 공간과 복수의 셀간 병합된 이미지를 나타내고, 도 7(b)는 오브젝트-셀과 엠티-셀을 나타낸다. Object-cells can be secured through the furniture's bounding box. The merge is performed considering the object border and the cell size. In this process, the size of the data is reduced by removing unnecessary partitions. FIG. 7 (a) shows a merged image between a divided space and a plurality of cells, and FIG. 7 (b) shows an object-cell and an empty-cell.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 최종 셀 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다. 8 is a view for explaining a final cell generation process according to an embodiment of the present invention.

병합을 수행하여 최종 셀을 생성하고 각각의 셀에 대한 정보 및 ID를 부여하는 단계(250)에서, 이전 세 단계를 거쳐 최종 셀을 확정하고 각각의 셀에 정보 및 ID를 부여한다. 오브젝트-셀의 경우 객체에 따라 구조와 동작이 존재하므로, 최종적인 셀에는 객체에 따라 각각 동작과 구조가 포함 됨In the step 250 of generating a final cell by merging and giving information and ID for each cell, the final cell is determined through the previous three steps, and information and ID are assigned to each cell. In the case of an object-cell, there are structures and actions depending on the object, so the final cell includes actions and structures depending on the object.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 영역 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다.9 is a view for explaining a region generation process according to an embodiment of the present invention.

최종 셀의 구조(Structure) 및 기능(Function) 정보들에 기초하여 최종 셀간 병합을 통해 상위 의미 공간인 영역(Area)을 생성하는 단계(260)에서, 오브젝트-셀의 구조와 기능 정보들을 토대로, 셀간 병합을 통해 상위 의미 공간인 영역을 생성한다. Based on the structure and function information of the final cell, in step 260 of generating an area, which is an upper semantic space, through merging between the final cells based on the structure and function information, based on the structure and function information of the object-cell, The region, which is the upper semantic space, is generated by merging between cells.

영역 생성의 기준은 2가지로 구분한다. 먼저, 장애물의 거리 및 방향에 의해 결정된 물리적 제약 조건과 장애물의 공간적 특징 및 기능에 의해 결정된 의미적 제약조건을 기준으로 영역을 생성하고, 물리적 제약조건을 반영하는 오브젝트-셀은 의미적 제약조건에 의해 영역으로 병합된다. 다시 말해, 오브젝트-셀들은 가구의 거리 및 방향 등과 같은 물리적 기준과 공간적 특징을 반영하고, 의미적 기준에 의해 영역으로 병합된다. 도 9(a)는 셀 스페이스를 나타내고, 도 9(b)는 영역 스페이스를 나타낸다. The criteria for domain creation are divided into two categories. First, based on the physical constraints determined by the distance and direction of the obstacle and the semantic constraints determined by the spatial characteristics and functions of the obstacle, an object-cell reflecting the physical constraints is applied to the semantic constraints. Is merged into an area. In other words, the object-cells reflect physical and spatial characteristics such as the distance and direction of furniture, and are merged into areas by semantic criteria. Fig. 9 (a) shows the cell space, and Fig. 9 (b) shows the area space.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 생성된 영역을 나타내는 도면이다. 10 is a view showing an area generated according to an embodiment of the present invention.

도 10과 같이, 셀1에 대한 구조, 동작, 셀2에 대한 구조, 동작 및 영역1에 대한 기능 등을 나타낼 수 있다. 또한, 세3에 대한 구조, 동작, 셀4에 대한 구조, 동작 및 영역2에 대한 기능 등을 나타낼 수 있다. As illustrated in FIG. 10, a structure, operation, and structure for cell 2, a function for cell 1, and a function for area 1 may be represented. In addition, the structure for three, the operation, the structure for cell 4, the operation, and the function for area 2 can be represented.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스페이스 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다.11 is a view for explaining a process for creating a space according to an embodiment of the present invention.

생성된 영역의 기능과 구조 정보에 따라 병합된 스페이스(space)를 생성하는 단계(270)에서, 스페이스는 영역의 기능과 구조에 따라 병합된다. 기본원칙은 이전 단계와 유사하지만 더 높은 수준의 의미를 가지고 있다. In the step 270 of generating a merged space according to the function and structure information of the generated area, the space is merged according to the function and structure of the area. The basic principles are similar to the previous one, but have a higher level of meaning.

스페이스는 주어진 실내 환경에서의 기능 목록과 위치, 의미에 기초하여 생성된다. 영역 및 스페이스의 공간 개념은 셀에 비해 레이어로 연결되어 있는 높은 수준의 레이어이므로 초기 정의된 셀의 성질을 그대로 계승한다. 도 10(a)는 영역 스페이스를 나타내고, 도 10(b)는 스페이스를 나타낸다.The space is created based on the function list, location and meaning in a given indoor environment. Since the spatial concept of area and space is a higher-level layer connected by layers compared to cells, the properties of the initially defined cell are inherited. Fig. 10 (a) shows the area space, and Fig. 10 (b) shows the space.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 에지 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다.12 is a view for explaining an edge generation process according to an embodiment of the present invention.

마지막으로, 상기 최종 셀, 상기 영역 및 스페이스를 이용하여 에지를 생성하고, 에지를 이용하여 FBSMAP(Function-Behavior-Structure Map)을 생성하는 단계(280)에서 엠티-셀과 오브젝트-셀의 중심점(Center)들을 연결하여 에지를 생성한다. 에지는 사람이 이동 할 수 있는 이동정보로 활용 할 수 있음과 동시에, 해당 공간에 대한 여러가지 분석 자료로 활용 할 수 있다. Finally, in the step 280 of generating an edge using the final cell, the region and the space, and generating an FBSMAP (Function-Behavior-Structure Map) using the edge, the center point of the empty cell and the object cell (280) Center) to create an edge. Edge can be used as mobile information that can be moved by a person, and at the same time, it can be used as various analysis data for the space.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 FBSMAP의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 13 is a view for explaining the structure of an FBSMAP according to an embodiment of the present invention.

도 13(a)에는 셀(1310), 영역(1320), 스페이스(1330)를 3D로 나타내었고, 도 13(b)에는 본 발명에서 제시하는 FBSMAP의 구조를 나타내었다. The cell 1310, the region 1320, and the space 1330 are shown in 3D in FIG. 13 (a), and the structure of the FBSMAP proposed in the present invention is shown in FIG. 13 (b).

해당 공간에서 가장 하위 레이어에 셀 들이 존재하며, 해당 셀들은 구조와 동작을 가지고 있다. 셀은 세부적으로 오브젝트-셀과 엠티-셀로 구분된다. 셀들의 S와 B에 따라 인접한 셀들을 병합하여 영역을 생성할 수 있고, 이를 통해 상위 의미 정보인 기능을 정의 할 수 있다. 영역 또한 같은 방법으로 인접한 영역 간의 병합을 통해 스페이스를 생성 할 수 있다. 도 13(b)와 같이 FBSMAP을 DB화 하여 지능형 실내공간 서비스를 위한 공간정보로 활용할 수 있다. Cells exist in the lowest layer in the space, and the cells have a structure and behavior. Cells are divided into object-cells and empty-cells in detail. A region may be generated by merging adjacent cells according to the S and B of the cells, and through this, a function that is upper semantic information may be defined. Areas can also be created by merging adjacent areas in the same way. As shown in FIG. 13 (b), FBSMAP can be DB to be used as spatial information for intelligent indoor space service.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 실내 공간 서비스를 위한 공간의 기능 및 의미를 포함한 실내 공간 모델링 장치의 구조를 나타내는 도면이다. 14 is a diagram showing the structure of an indoor space modeling apparatus including functions and meanings of spaces for an intelligent indoor space service according to an embodiment of the present invention.

제안하는 지능형 실내 공간 서비스를 위한 공간의 기능 및 의미를 포함한 실내 공간 모델링 장치는 프로세싱부(1410), 공간 분할부(1420), 셀 병합부(1430), 최종 셀 생성부(1440), 영역 생성부(1450), 스페이스 생성부(1460) 및 FBSMAP 생성부(1470)를 포함한다. The proposed indoor space modeling device including the function and meaning of space for the intelligent indoor space service includes a processing unit 1410, a space division unit 1420, a cell merging unit 1430, a final cell generation unit 1440, and area generation It includes a unit 1450, a space generator 1460, and an FBSMAP generator 1470.

프로세싱부(1410)는 실내 공간에 대한 3D 데이터를 추출한다. The processing unit 1410 extracts 3D data for the indoor space.

공간 분할부(1420)는 3D 데이터를 복수의 셀로 세분화하고, 상기 복수의 셀에 대해 물리적 제약조건 및 의미적 제약조건을 확인하여 사람이 이동 가능한 공간과 이동 불가능한 공간을 구분하여 공간을 분할한다. 공간 분할부(1420)는 실내 공간에서 장애물의 크기 값을 이용하여 장애물에 대한 경계상자(Bounding Box)를 생성한다. 상기 복수의 셀의 그리드와 상기 경계상자의 교차점을 체크하여 장애물에 대한 정확한 위치와 연관성을 확인함으로써 물리적 제약조건을 확인하고, 이동 가능한 공간들에 대해 접근 권한이 있는지 대해 결정하는 의미적 제약조건을 확인한다.The space dividing unit 1420 divides 3D data into a plurality of cells, and checks physical constraints and semantic constraints on the plurality of cells to divide a space that can be moved by a person and a space that cannot be moved, thereby dividing the space. The space dividing unit 1420 generates a bounding box for an obstacle using the size value of the obstacle in the indoor space. Check the intersection of the grid of the plurality of cells and the bounding box to check the exact location and association with respect to the obstacle, check the physical constraints, and determine the semantic constraints to determine whether there is access to the movable spaces. To confirm.

셀 병합부(1430)는 오브젝트가 존재하는 오브젝트-셀(Object-Cell)과 아무것도 존재하지 않는 엠티-셀(Empty-Cell)을 구분하고, 상기 분할된 공간과 상기 복수의 셀간 병합을 수행한다. The cell merging unit 1430 distinguishes between an object-cell (Object-Cell) in which an object exists and an empty-cell (Empty-Cell) in which nothing exists, and performs merging between the divided space and the plurality of cells.

최종 셀 생성부(1440)는 병합을 수행하여 최종 셀을 생성하고 각각의 셀에 대한 정보 및 ID를 부여한다. 최종 셀 생성부(1440)는 오브젝트-셀(Object-Cell)의 경우 객체에 따라 구조와 동작(Behavior) 정보가 존재하므로, 객체에 따라 각각 구조와 동작 정보가 포함 되는 최종 셀을 생성한다. The final cell generator 1440 performs merging to create a final cell and provides information and IDs for each cell. In the case of an object-cell, since the final cell generator 1440 has structure and behavior information according to an object, the final cell generator 1440 generates a final cell that includes structure and operation information, respectively.

영역 생성부(1450)는 최종 셀의 구조(Structure) 및 기능(Function) 정보들에 기초하여 최종 셀간 병합을 통해 상위 의미 공간인 영역(Area)을 생성한다. 영역 생성부(1450)는 장애물의 거리 및 방향에 의해 결정된 물리적 제약 조건과 장애물의 공간적 특징 및 기능에 의해 결정된 의미적 제약조건을 기준으로 영역을 생성하고, 물리적 제약조건을 반영하는 오브젝트-셀은 의미적 제약조건에 의해 영역으로 병합된다. The region generating unit 1450 generates an area, which is an upper semantic space, by merging the final cells based on the structure and function information of the final cell. The region generating unit 1450 generates regions based on physical constraints determined by the distance and direction of obstacles and semantic constraints determined by spatial features and functions of the obstacles, and the object-cell reflecting the physical constraints Merged into domains by semantic constraints.

스페이스 생성부(1460)는 생성된 영역의 기능과 구조 정보에 따라 병합된 스페이스(space)를 생성한다. The space generation unit 1460 generates a merged space according to the function and structure information of the generated area.

FBSMAP 생성부(1470)는 최종 셀, 상기 영역 및 스페이스를 이용하여 에지를 생성하고, 에지를 이용하여 FBSMAP(Function-Behavior-Structure Map)을 생성한다. FBSMAP 생성부(1470)는 최종 셀 중 엠티-셀(Empty-Cell)과 오브젝트-셀(Object-Cell)의 중심점들을 연결하여 사람이 이동할 수 있는 이동정보인 에지를 생성한다. The FBSMAP generation unit 1470 generates an edge using the final cell, the region and space, and an FBSMAP (Function-Behavior-Structure Map) using the edge. The FBSMAP generation unit 1470 connects the center points of the empty cell and the empty cell (Object-Cell) among the final cells to generate an edge that is movement information that can be moved by a person.

도 15 및 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 FBSMAP 결과를 나타내는 도면이다. 15 and 16 are diagrams showing FBSMAP results according to an embodiment of the present invention.

도 15(a) 및 도 15(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 FBSMAP 결과이고, 스페이스(1510), 영역(1520), 오브젝트-셀(1530), 엠티0셀(1540), 에지(1550) 및 중심점(1560)을 나타내었다. 도 16는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 FBSMAP 결과이고, 스페이스(1610), 영역(1620), 오브젝트-셀(1630), 엠티0셀(1640), 에지(1650) 및 중심점(1660)을 나타내었다.15 (a) and 15 (b) are FBSMAP results according to an embodiment of the present invention, and space 1510, area 1520, object-cell 1530, M0 cell 1540, edge ( 1550) and the center point (1560). 16 is a result of FBSMAP according to another embodiment of the present invention, and spaces 1610, regions 1620, object-cells 1630, M0 cells 1640, edges 1650 and center points 1660. Shown.

본 발명의 일 실시예에 따르면 실내공간의 공간적 특징(Spatial feature)들을 기반으로 공간 모델링(Space modeling)을 수행하여 모호한 실내 공간 표현 방법 (Indoor spatial representation)을 확립할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, an ambiguous indoor spatial representation can be established by performing space modeling based on spatial features of an indoor space.

인테리어 및 가구를 기반으로 한 실내 공간 모석 방법론은 현재 뚜렷하게 해결방안이 나오지 않고 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 실내공간에 대한 질적 분석을 하기 위한 객관화 방법을 확립하고, 공간 간의 상관관계 및 유사성을 정량적인 지표로 획득할 수 있다. 또한, 아바타 텔레프레전스, 인공지능 기반 지능형 스마트 홈 서비스, 실내 위치 기반 서비스 등 실내공간을 기반으로 하는 다양한 고도화된 지능형 서비스를 제공하기 위한 기본 데이터로 활용 가능하다. The method of cornering the interior space based on interior and furniture has not been clearly resolved. According to an embodiment of the present invention, an objectification method for qualitative analysis of an indoor space can be established, and correlations and similarities between spaces can be obtained as quantitative indicators. In addition, it can be used as basic data to provide various advanced intelligent services based on indoor space, such as avatar telepresence, artificial intelligence-based intelligent smart home service, and indoor location-based service.

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.The device described above may be implemented with hardware components, software components, and / or combinations of hardware components and software components. For example, the devices and components described in the embodiments include, for example, processors, controllers, arithmetic logic units (ALUs), digital signal processors (micro signal processors), microcomputers, field programmable arrays (FPAs), It may be implemented using one or more general purpose computers or special purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may run an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. In addition, the processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For convenience of understanding, a processing device may be described as one being used, but a person having ordinary skill in the art, the processing device may include a plurality of processing elements and / or a plurality of types of processing elements. It can be seen that may include. For example, the processing device may include a plurality of processors or a processor and a controller. In addition, other processing configurations, such as parallel processors, are possible.

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 장치에 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.The software may include a computer program, code, instruction, or a combination of one or more of these, and configure the processing device to operate as desired, or process independently or collectively You can command the device. Software and / or data may be interpreted by a processing device, or to provide instructions or data to a processing device, of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device. Can be embodied in The software may be distributed on networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.

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.  The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, or the like alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiments or may be known and usable by those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -Hardware devices specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc., as well as machine language codes produced by a compiler.

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.As described above, although the embodiments have been described by a limited embodiment and drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and / or the components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form from the described method, or other components Alternatively, even if replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (10)

실내 공간에 대한 3D 데이터를 추출하는 프로세싱 단계;
상기 3D 데이터를 복수의 셀로 세분화하는 단계;
상기 복수의 셀에 대해 물리적 제약조건 및 의미적 제약조건을 확인하여 사람이 이동 가능한 공간과 이동 불가능한 공간을 구분하여 공간을 분할하는 단계;
오브젝트가 존재하는 오브젝트-셀(Object-Cell)과 아무것도 존재하지 않는 엠티-셀(Empty-Cell)을 구분하고, 상기 분할된 공간과 상기 복수의 셀간 병합을 수행하는 단계;
상기 병합을 수행하여 최종 셀을 생성하고 각각의 셀에 대한 정보 및 ID를 부여하는 단계;
상기 최종 셀의 구조(Structure) 및 기능(Function) 정보들에 기초하여 최종 셀간 병합을 통해 상위 의미 공간인 영역(Area)을 생성하는 단계;
생성된 영역의 기능과 구조 정보에 따라 병합된 스페이스(space)를 생성하는 단계; 및
상기 최종 셀, 상기 영역 및 스페이스를 이용하여 에지를 생성하고, 에지를 이용하여 FBSMAP(Function-Behavior-Structure Map)을 생성하는 단계
를 포함하는 실내 공간 모델링 방법.
A processing step of extracting 3D data for the interior space;
Subdividing the 3D data into a plurality of cells;
Dividing a space by identifying physical and semantic constraints on the plurality of cells and dividing a space in which a person can move from a non-movable space;
Separating an object-cell (Object-Cell) in which an object exists and an empty-cell (Empty-Cell) in which nothing exists, and merging the divided space and the plurality of cells;
Generating a final cell by performing the merging and giving information and an ID for each cell;
Generating an area that is an upper semantic space through merging between final cells based on the structure and function information of the final cell;
Generating a merged space according to the function and structure information of the generated region; And
Generating an edge using the final cell, the region and space, and generating a function-behavior-structure map (FBSMAP) using the edge
Indoor space modeling method comprising a.
제1항에 있어서,
상기 복수의 셀에 대해 물리적 제약조건 및 의미적 제약조건을 확인하여 사람이 이동 가능한 공간과 이동 불가능한 공간을 구분하여 공간을 분할하는 단계는,
실내 공간에서 장애물의 크기 값을 이용하여 장애물에 대한 경계상자(Bounding Box)를 생성하고, 상기 복수의 셀의 그리드와 상기 경계상자의 교차점을 체크하여 장애물에 대한 정확한 위치와 연관성을 확인함으로써 물리적 제약조건을 확인하고, 이동 가능한 공간들에 대해 접근 권한이 있는지 대해 결정하는 의미적 제약조건을 확인하는
실내 공간 모델링 방법.
According to claim 1,
The step of dividing a space by dividing a space that can be moved by a person and a space that cannot be moved by checking physical constraints and semantic constraints on the plurality of cells is performed.
Physical constraints by creating a bounding box for an obstacle using the size value of the obstacle in the indoor space, and checking the intersection of the grid of the plurality of cells and the boundary box to confirm the correct position and association with respect to the obstacle Checking conditions and checking semantic constraints to determine if you have access to mobile spaces
Interior space modeling method.
제1항에 있어서,
상기 병합을 수행하여 최종 셀을 생성하고 각각의 셀에 대한 정보 및 ID를 부여하는 단계는,
오브젝트-셀(Object-Cell)의 경우 객체에 따라 구조와 동작(Behavior) 정보가 존재하므로, 객체에 따라 각각 구조와 동작 정보가 포함 되는 최종 셀을 생성하는
실내 공간 모델링 방법.
According to claim 1,
The step of generating the final cells by performing the merging and giving information and IDs for each cell is:
In the case of an object-cell, since structure and behavior information exists according to an object, a final cell including structure and behavior information is generated according to an object.
Interior space modeling method.
제1항에 있어서,
상기 최종 셀의 구조 및 기능 정보들에 기초하여 최종 셀간 병합을 통해 상위 의미 공간인 영역(Area)을 생성하는 단계는,
장애물의 거리 및 방향에 의해 결정된 물리적 제약 조건과 장애물의 공간적 특징 및 기능에 의해 결정된 의미적 제약조건을 기준으로 영역을 생성하고, 물리적 제약조건을 반영하는 오브젝트-셀은 의미적 제약조건에 의해 영역으로 병합되는
실내 공간 모델링 방법.
According to claim 1,
The step of generating an area that is an upper semantic space through merging between final cells based on the structure and function information of the final cell is:
Object-cells that generate regions based on physical constraints determined by the distance and direction of obstacles and semantic constraints determined by spatial features and functions of obstacles, and object-cells that reflect physical constraints are domains by semantic constraints. To be merged into
Interior space modeling method.
제1항에 있어서,
상기 최종 셀, 상기 영역 및 스페이스를 이용하여 에지를 생성하고, 에지를 이용하여 FBSMAP(Function-Behavior-Structure Map)을 생성하는 단계는,
상기 최종 셀 중 엠티-셀(Empty-Cell)과 오브젝트-셀(Object-Cell)의 중심점들을 연결하여 사람이 이동할 수 있는 이동정보인 에지를 생성하는
실내 공간 모델링 방법.
According to claim 1,
The step of generating an edge using the final cell, the region and the space, and generating an FBSMAP (Function-Behavior-Structure Map) using the edge,
Among the final cells, the center points of the empty-cell and the object-cell are connected to generate an edge, which is movement information that can be moved by a person.
Interior space modeling method.
실내 공간에 대한 3D 데이터를 추출하는 프로세싱부;
상기 3D 데이터를 복수의 셀로 세분화하고, 상기 복수의 셀에 대해 물리적 제약조건 및 의미적 제약조건을 확인하여 사람이 이동 가능한 공간과 이동 불가능한 공간을 구분하여 공간을 분할하는 공간 분할부;
오브젝트가 존재하는 오브젝트-셀(Object-Cell)과 아무것도 존재하지 않는 엠티-셀(Empty-Cell)을 구분하고, 상기 분할된 공간과 상기 복수의 셀간 병합을 수행하는 셀 병합부;
상기 병합을 수행하여 최종 셀을 생성하고 각각의 셀에 대한 정보 및 ID를 부여하는 최종 셀 생성부;
상기 최종 셀의 구조(Structure) 및 기능(Function) 정보들에 기초하여 최종 셀간 병합을 통해 상위 의미 공간인 영역(Area)을 생성하는 영역 생성부;
생성된 영역의 기능과 구조 정보에 따라 병합된 스페이스(space)를 생성하는 스페이스 생성부; 및
상기 최종 셀, 상기 영역 및 스페이스를 이용하여 에지를 생성하고, 에지를 이용하여 FBSMAP(Function-Behavior-Structure Map)을 생성하는 FBSMAP 생성부
를 포함하는 실내 공간 모델링 장치.
A processing unit that extracts 3D data for the indoor space;
A space dividing unit that divides the 3D data into a plurality of cells and identifies physical and semantic constraints on the plurality of cells, thereby dividing a space by dividing a space in which a person can move from a non-movable space;
A cell merging unit which distinguishes between an object-cell where an object exists and an empty-cell, and performs merging between the divided space and the plurality of cells;
A final cell generator for generating final cells by performing the merging and giving information and IDs for each cell;
An area generating unit generating an area, which is a higher semantic space, through merging between final cells based on the structure and function information of the final cell;
A space generation unit generating a merged space according to the function and structure information of the generated area; And
An FBSMAP generator that generates an edge using the final cell, the region, and space, and an FBSMAP (Function-Behavior-Structure Map) using the edge.
Indoor space modeling device comprising a.
제6항에 있어서,
상기 공간 분할부는,
실내 공간에서 장애물의 크기 값을 이용하여 장애물에 대한 경계상자(Bounding Box)를 생성하고, 상기 복수의 셀의 그리드와 상기 경계상자의 교차점을 체크하여 장애물에 대한 정확한 위치와 연관성을 확인함으로써 물리적 제약조건을 확인하고, 이동 가능한 공간들에 대해 접근 권한이 있는지 대해 결정하는 의미적 제약조건을 확인하는
실내 공간 모델링 장치.
The method of claim 6,
The space division unit,
Physical constraints by creating a bounding box for an obstacle using the size value of the obstacle in the indoor space, and checking the intersection of the grid of the plurality of cells and the boundary box to confirm the correct position and association with respect to the obstacle Checking conditions and checking semantic constraints to determine if you have access to mobile spaces
Indoor space modeling device.
제6항에 있어서,
상기 최종 셀 생성부는,
오브젝트-셀(Object-Cell)의 경우 객체에 따라 구조와 동작(Behavior) 정보가 존재하므로, 객체에 따라 각각 구조와 동작 정보가 포함 되는 최종 셀을 생성하는
실내 공간 모델링 장치.
The method of claim 6,
The final cell generation unit,
In the case of an object-cell, since structure and behavior information exists according to an object, a final cell including structure and behavior information is generated according to an object.
Indoor space modeling device.
제6항에 있어서,
상기 영역 생성부는,
장애물의 거리 및 방향에 의해 결정된 물리적 제약 조건과 장애물의 공간적 특징 및 기능에 의해 결정된 의미적 제약조건을 기준으로 영역을 생성하고, 물리적 제약조건을 반영하는 오브젝트-셀은 의미적 제약조건에 의해 영역으로 병합되는
실내 공간 모델링 장치.
The method of claim 6,
The region generating unit,
Object-cells that generate regions based on physical constraints determined by the distance and direction of obstacles and semantic constraints determined by spatial features and functions of obstacles, and object-cells that reflect physical constraints are domains by semantic constraints. To be merged into
Indoor space modeling device.
제6항에 있어서,
상기 FBSMAP 생성부는,
상기 최종 셀 중 엠티-셀(Empty-Cell)과 오브젝트-셀(Object-Cell)의 중심점들을 연결하여 사람이 이동할 수 있는 이동정보인 에지를 생성하는
실내 공간 모델링 장치.
The method of claim 6,
The FBSMAP generation unit,
Among the final cells, the center points of the empty-cell and the object-cell are connected to generate an edge, which is movement information that can be moved by a person.
Indoor space modeling device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102378067B1 (en) * 2021-10-22 2022-03-25 (주)빌드스마트랩 Method for automatic identification of internal and external spaces
KR102531141B1 (en) * 2022-03-16 2023-05-11 주식회사 플럭시티 Method and apparatus for building map topology in web-based digital twin environment

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070089502A (en) * 2006-02-28 2007-08-31 (주)엔브이엘소프트 Method of making 3-d map using a sub map
JP2008197884A (en) * 2007-02-13 2008-08-28 Toyota Motor Corp Generation method for environmental map and mobile robot
JP2008304268A (en) * 2007-06-06 2008-12-18 Sony Corp Information processor, information processing method, and computer program
US20100214284A1 (en) * 2009-02-24 2010-08-26 Eleanor Rieffel Model creation using visual markup languages
KR20140014596A (en) * 2012-07-25 2014-02-06 연세대학교 산학협력단 Indoor 3d model extraction method based on point clouds from terrestrial lidar and recording medium thereof
KR20140050209A (en) * 2012-10-18 2014-04-29 한국전자통신연구원 Apparatus and method for managing indoor moving objects information considering indoor map and positioning infrastructure
KR20160003553A (en) * 2014-07-01 2016-01-11 삼성전자주식회사 Electroninc device for providing map information

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070089502A (en) * 2006-02-28 2007-08-31 (주)엔브이엘소프트 Method of making 3-d map using a sub map
JP2008197884A (en) * 2007-02-13 2008-08-28 Toyota Motor Corp Generation method for environmental map and mobile robot
JP2008304268A (en) * 2007-06-06 2008-12-18 Sony Corp Information processor, information processing method, and computer program
US20100214284A1 (en) * 2009-02-24 2010-08-26 Eleanor Rieffel Model creation using visual markup languages
JP5521628B2 (en) * 2009-02-24 2014-06-18 富士ゼロックス株式会社 Program and system for defining models
KR20140014596A (en) * 2012-07-25 2014-02-06 연세대학교 산학협력단 Indoor 3d model extraction method based on point clouds from terrestrial lidar and recording medium thereof
KR20140050209A (en) * 2012-10-18 2014-04-29 한국전자통신연구원 Apparatus and method for managing indoor moving objects information considering indoor map and positioning infrastructure
KR20160003553A (en) * 2014-07-01 2016-01-11 삼성전자주식회사 Electroninc device for providing map information

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102378067B1 (en) * 2021-10-22 2022-03-25 (주)빌드스마트랩 Method for automatic identification of internal and external spaces
KR102531141B1 (en) * 2022-03-16 2023-05-11 주식회사 플럭시티 Method and apparatus for building map topology in web-based digital twin environment
WO2023177113A1 (en) * 2022-03-16 2023-09-21 주식회사 플럭시티 Method and system for constructing map topology in web-based digital twin environment

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