KR20200047743A

KR20200047743A - 카메라 캘리브레이션을 위한 타겟, 방법, 및 시스템

Info

Publication number: KR20200047743A
Application number: KR1020207011939A
Authority: KR
Inventors: 안드레아스 웬델; 볼커 그라베; 제레미 디트머; 자카리 모리스
Original assignee: 웨이모 엘엘씨
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2018-09-19
Publication date: 2020-05-07
Also published as: JP7065158B2; US20190378300A1; WO2019067283A1; US10930014B2; IL277360B; SG11202002482PA; IL273581A; KR102446163B1; AU2021202531B2; JP2020535511A; CN111164649A; IL273581B; US20190104295A1; CA3080002C; CA3080002A1; US20210134012A1; AU2021202531A1; US10432912B2; JP2020201516A; AU2018341950B2

Abstract

본 개시내용은 카메라를 캘리브레이션하기 위한 타겟, 방법 및 시스템에 관한 것이다. 하나의 예시적인 실시예는 타겟을 포함한다. 타겟은 기준 마커들의 제1 패턴을 포함한다. 타겟은 또한 기준 마커들의 제2 패턴을 포함한다. 타겟을 캡처한 캘리브레이션 이미지가 복수의 캘리브레이션 관점에서 캡처된 단일 패턴의 복수의 이미지를 시뮬레이션하도록, 기준 마커들의 제1 패턴은 기준 마커들의 제2 패턴의 스케일링된 버전이다.

Description

카메라 캘리브레이션을 위한 타겟, 방법, 및 시스템

[관련 출원에 대한 상호 참조]

본 출원은 2017년 9월 29일자로 출원된 미국 특허 출원 제15/720,979호에 대한 우선권을 주장하며, 그것의 전체 내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.

본 명세서에서 달리 나타나지 않는 한, 본 섹션에 설명된 자료들은 본 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 본 섹션에 포함되는 것에 의해 종래 기술인 것으로 인정되지 않는다.

카메라들은 이미지들을 기록할 때 아주 흔하게 되었다. 다양한 카메라들은 필름 상에 이미지들을 기록하거나, 컴퓨터 메모리(예를 들어, 하드 드라이브) 내에 일련의 비트들로서 이미지들을 디지털 방식으로 저장할 수 있다. 많은 디바이스들은 심지어 카메라를 내장하고 있다. 예를 들어, 이동 전화들, 태블릿들, 및 랩톱 컴퓨터들은 카메라들을 포함할 수 있다.

카메라들의 응용 중 하나는 컴퓨터 비전 분야에 있다. 컴퓨터 비전에서, 기록된 이미지들로부터 추론을 하기 위해서는 이미지를 기록하는 카메라를 캘리브레이션하는 것이 중요할 수 있다. 그러한 캘리브레이션은 기록된 이미지의 외관과 물리적 장면의 공간 레이아웃의 상관관계를 제공할 수 있다. 또한, 캘리브레이션은 이미지들을 기록하기 위해 사용되는 카메라 센서/렌즈의 제조 및/또는 조립에서의 결함들을 정정할 수 있다. 예를 들어, 카메라의 조리개가 카메라 센서에 대해 중심을 벗어나면, 캘리브레이션이 이를 처리할 수 있다(예를 들어, 물리적 장면을 더 정확하게 반영하도록 기록된 이미지들에 대한 정정을 제공하는 프로세서를 사용함).

카메라를 캘리브레이션하는 방법 중 하나는 핀홀 카메라 모델을 적용하는 것을 포함한다. 핀홀 카메라 모델은 캘리브레이션 중인 카메라가 이상적인 핀홀 카메라(즉, 렌즈가 없고 포인트형 조리개를 갖는 카메라)라고 가정한다. 핀홀 카메라 모델 근사를 사용하여, 물리적 장면의 좌표들(예를 들어, 3차원)은 2차원 평면상의 투영에 매핑될 수 있으며, 여기서 2차원 평면 상의 투영은 기록된 캘리브레이션 이미지에 의해 표현된다. 이론적인 핀홀 카메라에서 핀홀 조리개의 위치는 캘리브레이션 이미지에 기초하여 결정될 수 있다. 이론적인 핀홀 카메라의 다른 파라미터들도 결정될 수 있다(예를 들어, 초점 길이). 핀홀 조리개의 위치가 카메라 센서에 대해 중심에 있지 않은 경우, 중심에서 벗어난 조리개의 위치를 처리하기 위한 단계들이 수행될 수 있다. 핀홀 조리개의 위치를 결정하고 그것을 처리하는 것은, 하나 이상의 캘리브레이션 이미지에 기초하여 카메라 매트릭스의 하나 이상의 요소를 계산하는 것을 포함할 수 있다.

광학 설계에 고유한 또는 제조/조립으로 인한 다른 결함들을 정정하기 위해, 다른 캘리브레이션 방법들도 사용될 수 있다. 예를 들어, 기록된 캘리브레이션 이미지에 기초하여 하나 이상의 왜곡 계수가 계산될 수 있다. 왜곡 계수는 카메라 내의 렌즈로 인해 발생하는 광학적 불균일들을 처리하기 위해 사용될 수 있다[예를 들어, 배럴 왜곡들(barrel distortions), 콧수염 왜곡들(mustache distortions), 또는 핀쿠션 왜곡들(pincushion distortions)]. 추가로, 다른 광학 수차들은 캘리브레이션을 사용하여 처리될 수 있다(예를 들어, 디포커싱, 틸팅, 구면 수차들, 비점수차, 코마, 또는 색수차들).

예시적인 캘리브레이션 타겟은 카메라를 캘리브레이션되는 것을 허용할 수 있다. 캘리브레이션 타겟은 일련의 기준 마커들(fiducial markers)을 각각 갖는 둘 이상의 패널을 포함할 수 있다. 패널들은 서로에 대해 비스듬할 수 있고, 기준 마커들은 하나 이상의 배열로 위치될 수 있다. 패널들 상의 기준 마커들은 고유하게 식별가능할 수 있다. 캘리브레이션될 카메라가 캘리브레이션 타겟의 캘리브레이션 이미지를 캡처 또는 기록할 때, 단일 패널의 상이한 각도 관점들(angular perspectives)(예를 들어, 상이한 카메라 관점들)로부터의 복수의 캘리브레이션 이미지가 둘 이상의 패널의 단일 캘리브레이션 이미지에 의해 시뮬레이션될 수 있다. 이는 둘 이상의 패널이 서로에 대해 비스듬하기 때문이다. 단일 캘리브레이션 이미지로 복수의 이미지를 시뮬레이션하면, 캘리브레이션에 필요한 계산 자원들이 감소되는 것은 물론 캘리브레이션 시간이 감소된다.

제1 양태에서, 본 개시내용은 캘리브레이션에 사용되는 타겟을 설명한다. 타겟은 기준 마커들의 제1 패턴을 포함한다. 타겟은 또한 기준 마커들의 제2 패턴을 포함한다. 타겟을 캡처한 캘리브레이션 이미지가 복수의 캘리브레이션 관점에서 캡처된 단일 패턴의 복수의 이미지를 시뮬레이션하도록, 기준 마커들의 제1 패턴은 기준 마커들의 제2 패턴의 스케일링된 버전이다.

제2 양태에서, 개시내용은 방법을 설명한다. 방법은 카메라를 사용하여 타겟의 캘리브레이션 이미지를 기록하는 단계를 포함한다. 타겟은 기준 마커들의 제1 배열을 갖는 제1 패널을 포함한다. 제1 배열 내의 기준 마커들 각각은 제1 배열 내의 기준 마커들 중에서 고유하게 식별가능하다. 타겟은 또한 기준 마커들의 제2 배열을 갖고 제1 패널에 대해 제1 각도로 배치된 제2 패널을 포함한다. 제2 배열 내의 기준 마커들 각각은 제2 배열 내의 기준 마커들 중에서 고유하게 식별가능하다. 기준 마커들의 제1 배열은 기준 마커들의 제2 배열과 일치한다. 방법은 또한 캘리브레이션 이미지에서 하나 이상의 기준 마커의 위치들 및 식별들을 결정하는 단계를 포함한다. 추가로, 방법은 결정된 위치들 및 식별들에 기초하여 카메라를 캘리브레이션하는 단계를 포함한다.

제3 양태에서, 개시내용은 카메라를 캘리브레이션하기 위해 사용되는 시스템을 설명한다. 시스템은 타겟을 포함한다. 타겟은 기준 마커들의 제1 패턴을 포함한다. 타겟은 기준 마커들의 제2 패턴을 또한 포함한다. 타겟을 캡처한 캘리브레이션 이미지가 복수의 캘리브레이션 관점에서 캡처된 단일 패턴의 복수의 이미지를 시뮬레이션하도록, 기준 마커들의 제1 패턴은 기준 마커들의 제2 패턴의 스케일링된 버전이다. 시스템은 또한 타겟에 대하여 카메라를 병진시키거나 회전시키도록 구성된 스테이지를 포함한다.

추가 양태에서, 개시내용은 시스템을 설명한다. 시스템은 카메라를 사용하여 타겟의 캘리브레이션 이미지를 기록하기 위한 수단을 포함한다. 타겟은 기준 마커들의 제1 배열을 갖는 제1 패널을 포함한다. 제1 배열 내의 기준 마커들 각각은 제1 배열 내의 기준 마커들 중에서 고유하게 식별가능하다. 타겟은 또한 기준 마커들의 제2 배열을 갖고 제1 패널에 대해 제1 각도로 배치된 제2 패널을 포함한다. 제2 배열 내의 기준 마커들 각각은 제2 배열 내의 기준 마커들 중에서 고유하게 식별가능하다. 기준 마커들의 제1 배열은 기준 마커들의 제2 배열과 일치한다. 시스템은 또한 캘리브레이션 이미지에서 하나 이상의 기준 마커의 위치들 및 식별들을 결정하기 위한 수단을 포함한다. 추가로, 시스템은 결정된 위치들 및 식별들에 기초하여 카메라를 캘리브레이션하기 위한 수단을 포함한다.

상술한 개요는 단지 예시적인 것이며 어떤 식으로든 제한하도록 의도된 것은 아니다. 위에서 설명된 예시적인 양태들, 실시예들 및 특징들에 추가하여, 추가의 양태들, 실시예들 및 특징들은 도면들 및 이하의 상세한 설명을 참조하여 명백해질 것이다.

도 1a는 예시적인 실시예들에 따른 캘리브레이션 타겟의 패널의 도시이다.
도 1b는 예시적인 실시예들에 따른 캘리브레이션 타겟의 패널의 도시이다.
도 1c는 예시적인 실시예들에 따른 기준 마커의 도시이다.
도 1d는 예시적인 실시예들에 따른 캘리브레이션 타겟의 패널의 도시이다.
도 1e는 캘리브레이션 프로세스의 도시이다.
도 1f는 캘리브레이션 프로세스의 도시이다.
도 1g는 예시적인 실시예들에 따른 캘리브레이션 프로세스의 도시이다.
도 2a는 예시적인 실시예들에 따른 캘리브레이션 타겟의 정면도이다.
도 2b는 예시적인 실시예들에 따른 캘리브레이션 타겟의 평면도이다.
도 2c는 캘리브레이션 프로세스의 도시이다.
도 2d는 예시적인 실시예들에 따른 캘리브레이션 프로세스의 도시이다.
도 3a는 예시적인 실시예들에 따른 캘리브레이션 타겟의 패널의 도시이다.
도 3b는 예시적인 실시예들에 따른 캘리브레이션 타겟의 패널의 도시이다.
도 4a는 예시적인 실시예들에 따른 캘리브레이션 타겟의 정면도이다.
도 4b는 예시적인 실시예들에 따른 캘리브레이션 타겟의 평면도이다.
도 4c는 예시적인 실시예들에 따른 캘리브레이션 타겟의 정면도이다.
도 4d는 예시적인 실시예들에 따른 캘리브레이션 타겟의 평면도이다.
도 4e는 예시적인 실시예들에 따른 캘리브레이션 타겟의 측면도이다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 캘리브레이션 타겟의 패널의 도시이다.
도 6a는 예시적인 실시예들에 따른 캘리브레이션 타겟의 패널의 도시이다.
도 6b는 예시적인 실시예들에 따른 캘리브레이션 타겟의 패널의 도시이다.
도 6c는 예시적인 실시예들에 따른 캘리브레이션 타겟의 패널의 도시이다.
도 6d는 예시적인 실시예들에 따른 캘리브레이션 타겟의 패널의 도시이다.
도 6e는 예시적인 실시예들에 따른 캘리브레이션 타겟의 패널의 도시이다.
도 7은 예시적인 실시예에 따른 방법의 흐름도이다.

예시적인 방법들 및 시스템들이 본 명세서에 설명된다. 본 명세서에 설명된 임의의 예시적인 실시예 또는 특징은 반드시 다른 실시예들 또는 특징들보다 바람직하거나 유리한 것으로 해석될 필요는 없다. 본 명세서에 설명된 예시적인 실시예들은 제한적인 것으로 의도되지 않는다. 개시된 시스템들 및 방법들의 특정 양태들은 매우 다양한 상이한 구성들로 배열되고 조합될 수 있으며, 이들 모두는 본 명세서에서 고려된다는 것이 쉽게 이해될 것이다.

또한, 도면들에 도시된 특정 배열들은 제한적인 것으로 간주되어서는 안된다. 다른 실시예들은 주어진 도면에 도시된 각각의 구성요소를 더 많이 또는 더 적게 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 추가로, 도시된 구성요소들 중 일부는 결합되거나 생략될 수 있다. 마찬가지로, 예시적인 실시예는 도면들에 도시되지 않은 구성요소들을 포함할 수 있다.

I. 개요

예시적인 실시예들은 카메라 캘리브레이션을 위한 타겟, 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 명세서에 설명된 바와 같이 카메라 캘리브레이션에 사용되는 타겟은 캘리브레이션 시간을 감소시키고, 캘리브레이션에 필요한 컴퓨팅 자원들을 감소시키고, 캘리브레이션에 필요한 공간을 감소시키고, 캘리브레이션의 기계적 복잡도를 감소시키고, 캘리브레이션이 성공적으로 완료되도록 하기 위해 캡처 또는 기록될 필요가 있는 캘리브레이션 이미지들의 수를 감소시킬 수 있다. 캘리브레이션 타겟은, 캘리브레이션 타겟의 단일 캘리브레이션 이미지가 캡처 또는 기록될 때 추가 캘리브레이션 이미지들이 시뮬레이션될 수 있는 방식으로 설계되기 때문에, 본 명세서에 기술된 바와 같은 타겟을 사용하면 캘리브레이션 효율을 향상시킬 수 있다.

예를 들어, 일부 실시예들에서, 캘리브레이션 타겟은 그 위에 위치된 기준 마커들을 포함할 수 있다. 기준 마커들은 둘 이상의 패널 상에 배열될 수 있다. 또한, 기준 마커들은 각각의 패널 상에 패턴들로 배열될 수 있다. 주어진 패널 상의 패턴들 중 적어도 2개는 서로의 스케일링된 버전일 수 있다(예를 들어, 기준 마커들의 하나의 패턴은 더 작은 정사각형이고, 기준 마커들의 다른 패턴은 더 큰 정사각형이다). 이러한 패턴들은 복수의 카메라 위치의 시뮬레이션으로서 (예를 들어, 캘리브레이션을 필요로 하는 카메라에 의해 캡처 또는 기록된) 캘리브레이션 타겟의 캡처 또는 기록된 캘리브레이션 이미지에 사용될 수 있다. 다른 캘리브레이션 방식들에서와 같이 카메라에 대해 캘리브레이션 타겟을 재위치시키고 복수의 이미지를 캡처 또는 기록하는 것이 아니라, 캘리브레이션 타겟에 대해 다양한 카메라 관점들(예를 들어, 캘리브레이션 타겟으로부터의 거리들, 또는 캘리브레이션 타겟에 대한 각도들)을 캘리브레이션하기 위해 단일 캘리브레이션 이미지가 사용될 수 있다. 캘리브레이션이 핀홀 카메라 모델을 사용하여 카메라의 조리개의 위치를 캘리브레이션하는 것을 포함하는 실시예들에서, 상이한 관점들로부터의 복수의 캘리브레이션 이미지들이 사용될 수 있다. 따라서, 복수의 카메라 관점을 표현할 수 있는 단일 캘리브레이션 이미지를 갖는 것은 캘리브레이션 시간, 캘리브레이션 공간, 기계적 복잡도, 및/또는 계산 자원들을 절약할 수 있다.

하나의 자유도에서의 복수의 카메라 관점(예를 들어, 카메라로부터의 복수의 거리, 즉 z-방향)을 시뮬레이션하는 데 사용될 수 있는 캘리브레이션 타겟을 갖는 것에 더하여, 일부 예시적인 실시예들은 2개의 패널이 서로에 대해 비스듬하게 위치되는 캘리브레이션 타겟을 포함한다. 이러한 실시예들에서, 2개의 패널 상의 기준 마커들의 배열은 실질적으로 또는 정확히 동일할 수 있다. 서로에 대한 패널들의 각도(들)가 주어지면, 하나 이상의 추가적인 자유도(예를 들어, x-축, y-축 및/또는 z-축에 대한 회전)가 캘리브레이션 타겟의 단일의 캡처된 또는 기록된 캘리브레이션 이미지 내에서 시뮬레이션될 수 있다. 예를 들어, 2개의 패널은 서로에 대해 y-축에 대해 (예를 들어, 30°만큼) 회전될 수 있다. 이것은 캘리브레이션 타겟에 대해 단일 관점에 있는 카메라가 캘리브레이션 타겟 내의 제1 패널에 대한 하나의 관점, 및 캘리브레이션 타겟 내의 제2 패널에 대한 제2 관점을 캡처 또는 기록하는 것을 허용할 수 있다. 2개의 패널이 실질적으로 또는 정확히 동일할 수 있기 때문에(예를 들어, 유사하거나 심지어 동일한 기준 마커들이 그 위에 배열됨), 패널들에 대한 2개의 각도 관점(angular perspectives)에 대해 캘리브레이션하기 위해 단일 캘리브레이션 이미지가 사용될 수 있다. 추가 실시예들은 각각의 캘리브레이션 타겟의 캡처 또는 기록된 캘리브레이션 이미지에서 추가적인 자유도를 시뮬레이션하기 위해 기준-마커 패턴 시프트들 및/또는 패널들 사이의 추가 각도들을 갖는 캘리브레이션 타겟들을 포함할 수 있다.

추가적으로, 캘리브레이션 타겟들/패널들 상의 기준 마커들은 기준 마커 상의 위치(예를 들어, 기준 마커의 중심) 및 기준 마커의 아이덴티티(예를 들어, 기준 마커의 이름 또는 ID)가 (예를 들어, 캡처 또는 기록된 캘리브레이션 이미지를 검토하는 사람에 의해 및/또는 카메라 캘리브레이션을 수행하기 위해 캡처 또는 기록된 캘리브레이션 이미지를 분석하는 프로세서에 의해) 식별될 수 있도록 설계될 수 있다. 이를 달성하기 위해, 하나의 예시적인 실시예는 각각 4개의 별개의 영역을 갖는 기준 마커들을 포함한다. 하나의 영역은 기준 마커의 중심의 위치를 정확히 나타내기 위해 사용되는 십자선 영역일 수 있다. 제2 영역은 기준 마커를 식별하기 위해 사용될 수 있는 기준 마커 식별 섹션일 수 있다(예를 들어, 주어진 기준 마커의 ID). 일부 실시예들에서, 제2 영역은 기준 마커의 ID를 바코드로서 표현하기 위해 사용되는 일련의 각도 비트를 갖는 각도 바코드 섹션일 수 있다. 기준 마커의 제3 영역은 기준 마커의 에지/경계를 식별하기 위해서는 물론, 기준 마커가 (예를 들어, 캘리브레이션 이미지 내의 잡음에 대조적으로) 캘리브레이션 이미지 내에 실제로 존재하는지를 결정하기 위해 사용될 수 있는 기준 경계 섹션(fiducial bounding section)일 수 있다. 마지막으로, 기준 마커의 제4 영역은 기준 마커의 ID를 인간에게 쉽게 나타낼 수 있는 인간-판독가능 라벨일 수 있다. 일부 실시예들에서, 4개보다 많거나 적은 영역이 기준 마커에 포함될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 기준 마커들은 십자선 영역 및 기준 경계 섹션만을 포함할 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예들에서, 동일한 실시예에 걸친 다양한 기준 마커들은 위에서 설명된 4개의 영역의 상이한 서브세트들을 포함할 수 있다(예를 들어, 하나의 기준 마커는 위에서 설명된 4개의 영역 전부를 포함할 수 있는 반면, 다른 기준 마커는 십자선 영역만을 포함할 수 있다).

일부 실시예들(예를 들어, 캘리브레이션 타겟의 2개 이상의 패널이 그 위에 기준 마커들의 유사하거나 동일한 배열을 갖는 실시예들)에서, 각각의 패널 상의 기준 마커들 중 하나 이상은 패널-식별 기준 마커로서 사용될 수 있다. 패널-식별 기준 마커는 캘리브레이션 동안(예를 들어, 캘리브레이션 이미지의 이미지 분석 동안), 유사한 외관을 갖는 다수의 패널 중 어느 패널이 현재 분석되고 있는지를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 다른 패널 식별 방법들도 가능하다.

Ⅱ. 예시적인 시스템들

이하의 설명 및 첨부 도면들은 다양한 예시적인 실시예들의 특징을 설명할 것이다. 제공된 실시예들은 예시이며, 제한하도록 의도된 것이 아니다. 그러한 것으로서, 도면들의 치수들은 반드시 비례하는 것은 아니다.

도 1a는 예시적인 실시예들에 따른 캘리브레이션 타겟의 제1 패널(102)의 도시이다. 캘리브레이션 타겟은 하나 이상의 카메라를 캘리브레이션하는 프로세스에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 캘리브레이션 타겟은 하나 이상의 캘리브레이션 이미지를 캡처 또는 기록하기 위해 사용될 수 있다. 다음으로, 캡처 또는 기록된 캘리브레이션 이미지들은 카메라에 관한 특징들(예를 들어, 왜곡 계수들, 카메라 매트릭스들, 렌즈 위치/배향, 카메라 센서 위치/배향, 조리개 위치/배향 등)을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 카메라에 관한 특징들이 (예를 들어, 핀홀 카메라 근사 모델을 사용하여) 결정되고 나면, 임의의 결함들 또는 불규칙성들이 처리될 수 있다. 결함들 또는 불규칙성들을 처리하는 것은 카메라의 조리개를 수정하는 것, 카메라의 하나 이상의 렌즈의 위치를 조절하는 것, 카메라의 하나 이상의 이미지 센서의 위치를 조절하는 것, 이미지들을 위한 노출 시간을 수정하는 것, 카메라에 의해 캡처 또는 기록되는 이미지 해상도를 변경하는 것, 또는 결함들/불규칙성들을 정정하기 위해 (예를 들어, 장면으로부터 캡처 또는 기록된 이미지로의 투영들을 정정하거나 캡처 또는 기록된 이미지의 왜곡을 제거하기 위해, 초점 길이 또는 방사상 왜곡과 같은 파라미터들을 추정함으로써) 카메라에 의해 캡처 또는 기록된 이미지들의 사후 처리를 수행하는 것을 포함할 수 있다.

다양한 카메라가 캘리브레이션 타겟을 사용한 캘리브레이션으로부터 혜택을 받을 수 있다. 예를 들어, 캘리브레이션되는 카메라들은 내비게이션 또는 물체 인식에 사용되는 자율 주행 차량들의 컴포넌트들일 수 있다. 또한, 캘리브레이션되는 카메라들은 여러 상이한 특징들(예를 들어, 다양한 초점 길이들, 상이한 렌즈 유형들, 상이한 이미지 센서들 등)을 가질 수 있다. 캘리브레이션 타겟은 CCD(charge-coupled device) 또는 CMOS(complementary metal-oxide-semiconductor) 이미지 센서들을 갖는 디지털 카메라들과 같은 디지털 카메라들(즉, 이미지들을 일련의 비트들로서 전기적으로 또는 자기적으로 저장하는 카메라들)을 캘리브레이션하거나 필름 카메라들(즉, 사진 필름의 스트립에 화학적으로 이미지를 저장하는 카메라들)을 캘리브레이션하기 위해 사용될 수 있다.

제1 패널(102)은 그 위에 배열된 일련의 기준 마커들(110)을 포함할 수 있다. 도면을 어수선하게 하지 않기 위해, 기준 마커들(110) 중 하나만이 도 1a에 라벨링되는 것이 이해된다. 기준 마커들(110)은 도 1c를 참조하여 아래에 더 설명된다. 그러나, 간략하게, 각각의 기준 마커(110)는 (예를 들어, 캘리브레이션의 일부로서의 이미지 분석 동안) 기준 마커가 발견되었다는 것을 식별하기 위해 사용되는 영역, 그것이 어느 기준 마커(110)인지를 식별하기 위한 영역, 기준 마커(110)의 중심을 정확하게 나타내기 위한 영역, 및 기준 마커(110)의 인간-판독가능 라벨을 포함할 수 있다. 기준 마커들(110)의 서브세트는 제1 패널(102)을 제1 패널(102)로서 식별하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 기준 마커들(110)은 제1-패널-식별 기준 마커들(108)로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 제1 패널(102)의 코너들에 가장 가까운 기준 마커들(110)은 제1 패널(102)의 아이덴티티를 나타낼 수 있다.

기준 마커들(110)의 다른 서브세트[예를 들어, 제1-패널-식별 기준 마커들(108) 외의 모든 기준 마커(110)]는 기준 마커들(110)의 제1 배열 내에 있을 수 있다. 기준 마커들(110)의 제1 배열은 기준 마커들(110)의 복수의 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기준 마커들(110)의 제1 배열은 기준 마커들(110)의 제1 패턴 및 기준 마커들(110)의 제2 패턴을 적어도 포함할 수 있다. 기준 마커들(110)의 제2 패턴은 기준 마커들(110)의 제1 패턴의 스케일링된 버전일 수 있다. 기준 마커들(110)의 "패턴들"은 기준 마커들(110)이 위치된 제1 패널(102) 상의 위치들의 세트들일 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제1 패널(102) 상에 다양한 패턴들이 존재할 수 있다(도 6a 내지 도 6e를 참조하여 더 설명됨). 또한, "스케일링된 버전"은 기준 마커들의 위치들 및 기준 마커들의 크기 둘 다의 스케일링이 아니라, (예를 들어, 패턴 내에서의) 기준 마커들의 위치들만의 스케일링만을 포함할 수 있다. 그러나, 대안적인 실시예들에서, 기준 마커들의 위치들 및 기준 마커들의 크기 둘 다의 스케일링이 사용될 수 있다.

도 1b에는 캘리브레이션 타겟의 제2 패널(104)이 도시되어있다. 제2 패널(104)은 제1 패널(102)과 동일한 캘리브레이션 타겟의 일부일 수 있다. 제1 패널(102)과 마찬가지로, 제2 패널(104)은 그 위에 배열된 일련의 기준 마커들(110)을 포함할 수 있다. 다시, 도면을 어수선하게 하지 않기 위해, 기준 마커들(110) 중 하나만이 라벨링된다. 제1 패널(102)과 같이, 기준 마커들(110)의 서브세트는 제2-패널-식별 기준 마커들(108)로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 제2 패널(104)의 코너들에 가장 가까운 기준 마커들(110)은 제2 패널(104)의 아이덴티티를 나타낼 수 있다.

마찬가지로, 기준 마커들(110)의 다른 서브세트[예를 들어, 제2-패널-식별 기준 마커들(108) 외의 모든 기준 마커들(110)]는 기준 마커들(110)의 제2 배열 내에 있을 수 있다. 기준 마커들(110)의 제2 배열은 기준 마커들(110)의 복수의 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기준 마커들(110)의 제2 배열은 기준 마커들(110)의 제3 패턴 및 기준 마커들(110)의 제4 패턴을 적어도 포함할 수 있다. 기준 마커들(110)의 제4 패턴은 기준 마커들(110)의 제3 패턴의 스케일링된 버전 일 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제2 패널(104) 상에 다양한 패턴이 존재할 수 있다. 이는 도 6a-6e를 참조하여 더 설명될 것이다.

도 1b에 도시된 바와 같이, 제2 패널(104)의 제2 배열 내의 기준 마커들(110)은 제1 패널(102)의 제1 배열 내의 기준 마커들(110)의 회전일 수 있다. 도시된 실시예들에서, 제2 배열 내의 기준 마커들(110)은 제1 배열 내의 대응하는 위치들에 있는 기준 마커들(110)의 180° 회전이다. 대안적인 실시예들에서, 다른 회전들도 가능하다(예를 들어, 15°, 30°, 45°, 60°, 75°, 90°, 105°, 120°, 135°, 150°, 165°, 195°, 210°, 225°, 240°, 255°, 270°, 285°, 300°, 315°, 330°, 345° 또는 그 사이의 임의의 값들). 또 다른 실시예들에서, 제2 배열 내의 기준 마커들(110) 중 일부만이 제1 배열 내의 기준 마커들(110)에 대해 회전될 수 있다[예를 들어, 제1 배열의 패턴들의 특정 서브세트에 대응하는 기준 마커들(110) 만].

제1 배열(110) 내의 기준 마커들(110)에 대한 제2 배열 내의 기준 마커들(110)의 회전은 제1 패널(102)을 제2 패널(104)로부터 구별하는 특징들을 제공할 수 있다. 이러한 추가 특징들은 주어진 패널을 식별하기 위한 패널-식별 기준 마커들(108)에 더하여 사용될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제1 배열 내의 기준 마커들(110) 중 하나 이상의 전부 또는 일부는 제1 색상일 수 있고, 제2 배열 내의 기준 마커들(110) 중 하나 이상의 전부 또는 일부는 제2 색상일 수 있다. 제1 색상 및 제2 색상은 상이한 색상들(예를 들어, 청색 및 주황색, 황색 및 적색, 갈색 및 은색, 밝은 자주색 및 어두운 자주색, 짙은 녹색 및 네온 녹색 등)일 수 있으며, 이는 제1 패널(102)과 제2 패널(104)을 구별하기 위해 사용될 수 있는 또 다른 특징을 제공할 수 있다.

도 1a 및 도 1b에 각각 도시된 제1 패널(102) 및 제2 패널(104)을 설계할 때, 기준 마커들(110)은 캘리브레이션 동안의 카메라의 예상 위치, 카메라의 초점 길이, 캘리브레이션 동안의 카메라의 줌, 및/또는 카메라의 해상도에 기초하여 설계될 수 있다. 기준 마커들이 제1 패널(102) 또는 제2 패널(104)에 대해 더 작을수록, 각각의 패널 상에 더 많은 기준 마커(110)가 맞춰질 수 있다. 각각의 패널 상에 맞춰질 수 있는 기준 마커들(110)의 수를 증가시키는 것은 캘리브레이션 포인트들(예를 들어, 대응하는 2차원 위치가 이미지를 캘리브레이션하는 데에 사용되는 3차원 공간에서의 위치들)의 수를 증가시킬 수 있고, 궁극적으로 캘리브레이션의 정확도를 증가시킬 수 있다. 그러나, 기준 마커들(110)은 카메라의 줌, 해상도, 초점 길이, 캘리브레이션 타겟으로부터의 거리 등을 고려하여, 카메라에 기초하여 적어도 최소 해상가능한 크기이어야 한다. 따라서, 제1 패널(102) 및 제2 패널(104) 상의 기준 마커들(110)은 최대 개수의 기준 마커들(110)이 제1 패널(102) 및 제2 패널(104) 상에 위치될 수 있도록 카메라에 의해 여전히 해상가능한 최소 크기를 갖도록 크기가 정해질 수 있다. 또한, 제1 패널(102) 및 제2 패널(104) 상의 기준 마커들(110)은 최대 개수의 기준 마커들(110)이 제1 패널(102) 및 제2 패널(104) 상에 위치될 수 있도록 서로에 대해 이격될 수 있다.

도 1a 및 도 1b의 제1 패널(102) 및 제2 패널(104)의 실시예들에서, 제1 배열 내의 기준 마커들(110)의 6개의 패턴 및 제2 배열 내의 기준 마커들(110)의 6개의 패턴이 존재한다. 이것은 도 1d에 도시되어 있다. 도 1d에 도시된 바와 같이, 제1 패널(102)의 제1 배열 및 제2 패널(104)의 제2 배열은 "1", "2", "3", "4", "5" 또는 "6"으로 라벨링된 각각의 기준 마커(110)를 포함한다. 도 1d에서 "0"으로 라벨링된 기준 마커들(110)은 패널-식별 기준 마커들(108)을 표현한다. "1"로 라벨링된 기준 마커들(110)은 각각 제1 패널(102) 및 제2 패널(104)의 제1 배열 및 제2 배열의 제1 패턴의 각각의 부분이고, "2"로 라벨링된 기준 마커들(110)은 제2 패턴의 각각의 부분이고, "3"으로 라벨링된 기준 마커들(110)은 제3 패턴의 각각의 부분이고, "4"로 라벨링된 기준 마커들(110)은 제4 패턴의 각각의 부분이고, "5"로 라벨링된 기준 마커들(110)은 제5 패턴의 각각의 부분이고, "6"으로 라벨링된 기준 마커들(110)은 제6 패턴의 각각의 부분이다. 그러한 것으로서, 제1 배열 및 제2 배열 내의 72개의 기준 마커가 존재하고(예를 들어, 6개의 패턴 각각에서 12개의 기준 마커), 제1 패널(102) 및 제2 패널(104) 상에 총 76개의 기준 마커가 존재한다(예를 들어, 6개의 패턴 각각에서 12개의 기준 마커, 및 4개의 패널-식별 기준 마커). 다른 실시예들에서, 각각의 배열 내에 또는 각각의 패널 상에 더 많거나 더 적은 기준 마커가 존재할 수 있다. 기준 마커들의 수가 증가하면, 카메라의 캘리브레이션이 수행될 수 있는 해상도가 증가할 수 있다. 대안적으로, 감소된 수의 기준 마커들은 카메라의 캘리브레이션이 수행될 수 있는 속도를 증가시킬 수 있다.

도 1d에 도시된 바와 같이, 제5 패턴 및 제6 패턴은 제1, 제2, 제3 및 제4 패턴의 스케일링된 버전(예를 들어, 수평 방향 및 수직 방향 둘 다에서 잠재적으로 독립적으로 스케일링되는 직사각형들)이다. 대안적인 실시예들에서, 제1 배열/제2 배열 내에 2개의 패턴만이 존재할 수 있다. 그러한 실시예들에서, 제2 패턴은 제1 패턴의 스케일링된 버전일 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 임의의 수의 패턴(예를 들어, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 50 또는 100 패턴)이 존재할 수 있다. 또한, 임의의 수의 패턴은 임의의 다른 패턴들의 스케일링된 버전들일 수 있다.

도 1d에서 기준 마커들(110)을 라벨링하기 위해 사용되는 아라비아 숫자들은 반드시 실시를 위한 축소들에서의 기준 마커들(110)의 실제 외관을 표현하도록 의도된 것이 아니라, 대신에 제1 패널(102)/제2 패널(104)의 다양한 패턴들을 도시하기 위해 사용된다는 것이 이해된다.

도 1c는 캘리브레이션 타겟의 기준 마커(110)의 도시이다. 기준 마커(110)는 각각 도 1a 및 도 1b에 도시된 제1 패널(102) 또는 제2 패널(104)의 기준 마커들(110) 중 하나일 수 있다. 도 1c의 좌측에는 제1 패널(102)의 예시적인 실시예에서 나타날 수 있는 대로의 예시적인 기준 마커(110)[예를 들어, 제1-패널-식별 기준 마커(108)]가 도시되어 있다. 도 1c의 우측에는 기준 마커의 상이한 섹션들이 식별을 위해 라벨링된 빈 기준 마커가 도시되어 있다. 도 1c에 도시된 바와 같이, 제1 패널(102) 및/또는 제2 패널(104)의 기준 마커들(110)은 원형 형상일 수 있다. 또한, 도시된 바와 같이, 기준 마커들은 십자선(112), 각도 바코드 섹션(114), 기준 경계 섹션(116), 및 인간-판독가능 라벨(118)을 포함할 수 있다.

도 1c에 도시된 기준 마커(110)는 복수의 목표를 달성하는 방식으로 설계될 수 있다. 먼저, 기준 마커(110)는 그것의 중심의 위치를 찾을 수 있도록 설계될 수 있다(예를 들어, 2차원 중심은 기준 마커에 기초하여 결정될 수 있다). 추가로, 기준 마커(110)는 동일 패널 또는 캘리브레이션 타겟 상의 다른 기준 마커들 사이에서 그것의 아이덴티티가 결정될 수 있도록 설계될 수 있다. 기준 마커(110) 상에서 이미지 분석을 수행할 때, 캘리브레이션 명령어들의 세트를 실행하는 프로세서는 기준 경계 섹션(116)을 사용하여 기준 마커(110)의 외부 경계들을 확립할 수 있고, 각도 바코드 섹션(114)을 사용하여 어느 기준 마커가 분석되고 있는지를 결정할 수 있고, 십자선(112)을 사용하여 기준 마커(110)의 중심이 어디에 있는지를 결정할 수 있다.

대안적인 실시예들에서, 기준 마커들은 다양한 다른 형상들(예를 들어, 삼각형 형상, 직사각형 형상, 오각형 형상, 육각형 형상, 칠각형 형상, 팔각형 형상, 구각형 형상, 십각형 형상 등)을 가질 수 있다. 또한, 단일 실시예 내에서, 상이한 기준 마커들은 상이한 형상들을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 배열의 제1 패턴 내의 기준 마커들은 직사각형일 수 있고, 제1 배열의 제2 패턴 내의 기준 마커들은 삼각형일 수 있다. 동일한 패널, 배열 또는 패턴 상의 기준 마커들의 다수의 상이한 서브세트는 각각의 패널, 배열 또는 패턴의 상이한 부분들을 식별하기 위해 상이한 형상들을 가질 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 일부 실시예들에서, 기준 마커들은 특별한 광학 속성들을 가질 수 있다(예를 들어, 기준 마커는 홀로그래픽 일 수 있다).

십자선(112)은 기준 마커(110)의 중심[예를 들어, 기준 마커(110)의 중심이 위치하는 곳]을 식별하기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 십자선(112)은 대안적으로 "레티클"로 지칭될 수 있다. 특정 기준 마커의 위치(예를 들어, 캘리브레이션 이미지 내의 수평 및 수직 좌표들) 및 기준 마커의 아이덴티티 둘 다는 하나 이상의 기준 마커를 포함하는 캘리브레이션 타겟을 사용하여 카메라를 캘리브레이션하는 데에 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 십자선(112)은 도 1c에 도시된 바와 같이 2개의 어두운 영역과 2개의 밝은 영역의 교차를 포함할 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 십자선(112)은 기준 마커의 중심 상의 점, 기준 마커의 중심에서 교차하는 2개의 수직선, 중심이 기준 마커의 중심인 원, 기준 마커의 중심을 가리키거나 그로부터 나오는 화살표 또는 선, 또는 기준 마커의 중심을 가리키는 갈매기 형상을 사용할 수 있다.

각도 바코드 섹션(114)은 캘리브레이션 이미지 내에서 기준 마커를 식별하기 위해 사용될 수 있다. 도 1c에 도시된 실시예에서, 각도 바코드 섹션(114)은 십자선(112)을 둘러싸는 환형 섹션일 수 있다. 각도 바코드 섹션(114)은 일련의 비트들(예를 들어, 4 비트, 8 비트, 10 비트, 16 비트, 24 비트, 32 비트, 64 비트, 128 비트, 256 비트 등)로 분할될 수 있고, 각각의 비트는 각도 바코드 섹션(114)의 특정 각도 부분에 의해 표현된다. 예를 들어, 각도 바코드 섹션(114)이 8 비트로 분할되면, 제1 비트는 각도 바코드 섹션(114)의 제1 사분면에서 [각도 바코드 섹션(114) 주위에서 반시계 방향으로 진행하여] 약 0°로부터 약 45°로 이어지는 각도 바코드 섹션(114)의 부분에 의해 표현될 수 있다. 마찬가지로, 제2 비트는 제1 사분면 내에서 약 45°로부터 약 90°로 이어질 수 있고, 제3 비트는 제2 사분 내에서 약 90°로부터 약 135°로 이어질 수 있고, 제4 비트는 제2 사분면 내에서 약 135°로부터 약 180°로 이어질 수 있고, 제5 비트는 제3 사분면 내에서 약 180°로부터 약 225°로 이어질 수 있고, 제6 비트는 제3 사분면 내에서 약 225°로부터 약 270°로 이어질 수 있고, 제7 비트는 제4 사분면 내에서 약 270°로부터 약 315°로 이어질 수 있고, 제8 비트는 제4 사분면 내에서 약 315°로부터 약 360°로 이어질 수 있다. 각각의 비트는 흑색(예를 들어, 0을 표현함) 또는 흰색(예를 들어, 1을 표현함)으로 채워질 수 있다. 이러한 방식을 사용하여, 다양한 숫자가 각도 바코드 섹션(114)에서 이진수로 표현될 수 있다.

각도 바코드 섹션(114)에 표현된 숫자들은 주어진 기준 마커를 식별하기 위해 사용될 수 있다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 제1 배열 및 제2 배열 내의 모든 기준 마커는 고유한 각도 바코드 섹션들을 가질 수 있으며; 따라서, 제1 배열 내의 각각의 기준 마커가 고유하게 식별가능하게 하고, 제2 배열 내의 각각의 기준 마커가 고유하게 식별가능하게 한다. 일부 실시예들에서, 각도 바코드 섹션(114)에 추가하여 또는 대안적으로, 패널 상의 기준 마커의 위치, 배열 또는 패턴 내의 기준 마커의 위치, 기준 마커의 크기, 기준 마커의 배향 또는 기준 마커의 색상은 기준 마커를 고유하게 식별하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 각각의 기준 마커는 동일하게 보일 수 있지만, 배열 내의 나머지 기준 마커들에 대한 그것들의 위치 및 패널 상에서의 그것들의 위치에 기초하여, 각각의 기준 마커가 고유하게 식별될 수 있다. 기준 마커들이 예를 들어 바둑판 패턴 내의 정사각형들인 실시예의 경우에서 그러할 수 있다.

또한, 도 1a 및 도 1b에 도시된 실시예들을 포함하여, 일부 실시예들의 제1 배열 및 제2 배열 내의 각도 바코드 섹션들 각각은 회전적으로 고유할 수 있다. 이것은 주어진 기준 마커의 주어진 각도 바코드에 대해, 해당 기준 마커 및/또는 해당 각도 바코드가 0°와 360° 사이의 임의의 각도로 회전하더라도, 그것이 사용 중인 다른 각도 바코드와 일치하지 않을 것임을 의미한다. 예로서, 10 비트를 포함하고 회전적으로 고유한 각도 바코드들의 세트에서 각도 바코드 1-0-0-0-0-0-0-0-0-0(첫번째 비트가 최상위 비트이고, 마지막 비트가 최하위 비트임)가 사용된 경우, 각도 바코드들 0-1-0-0-0-0-0-0-0-0, 0-0-1-0-0-0-0-0-0-0, 0-0-0-1-0-0-0-0-0-0, 0-0-0-0-1-0-0-0-0-0, 0-0-0-0-0-1-0-0-0-0, 0-0-0-0-0-0-1-0-0-0, 0-0-0-0-0-0-0-1-0-0, 0-0-0-0-0-0-0-0-1-0 및 0-0-0-0-0-0-0-0-0-1은 1-0-0-0-0-0-0-0-0-0과 회전적으로 중첩하기 때문에 사용될 수 없다. 따라서, 회전적으로 고유한 세트를 보존하기 위해, 일부 각도 바코드들을 건너뛸 것이다. 따라서, 특히 각도 바코드들 사이에서 회전 고유성을 갖는 실시예들에서, 주어진 패턴, 배열, 패널 또는 캘리브레이션 타겟에서 실제로 사용되는 각도 바코드와 가능한 각도 바코드들 사이에 반드시 일대일 상관 관계가 있을 필요는 없다.

그러나, 일부 실시예들에서, 모든 각도 바코드가 사용될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 각도 바코드들은 기준 마커들이 회전적으로 중첩되더라도 각각의 기준 마커의 배향이 실제 각도 바코드의 중첩을 방지하는 방식으로 패널들 상에 배향될 수 있다.

또한, 일부 실시예들에서, 각도 바코드들은 개별 기준 마커의 각도 배향을 결정하기 위해 캘리브레이션 방법에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 기준 마커의 각도 배향은 캘리브레이션 방법에 따라, 360°를 각도 바코드를 인코딩하기 위해 사용된 비트 수로 나눈 정확도로 결정될 수 있다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 예들에서, 동일한 각도 바코드 섹션들을 갖는 유일한 기준 마커들은 제1 패널(102) 및 제2 패널(104)의 코너들에 있는 패널-식별 기준 마커들(108)이다. 이것은 제1 패널(102) 또는 제2 패널(104)의 임의의 코너의 관찰이 관찰 중인 패널과 동일한 아이덴티티를 산출해내게 하는 것이다.

대안적인 실시예들에서, 비트들을 사용하는 대신에, 1 내지 10 범위의 10 진수가 각도 바코드 섹션(114)의 각각의 위치에 표현될 수 있다. 예를 들어, 각각의 숫자 0-9를 표현하기 위해 상이한 색상이 사용될 수 있고(예를 들어, 저항 색상 코딩과 마찬가지로, 흑새 = 0, 갈색 = 1, 적색 = 2, 주황색 = 3, 황색 = 4, 녹색 = 5, 청색 = 6, 보라색 = 7, 회색 = 8, 흰색 = 9), 각각의 섹션은 10의 인수를 표현할 수 있다. 따라서, 각도 바코드 섹션이 8개의 서브섹션으로 분할되고, 각각이 상기 색상들 중 하나로 표현되는 경우, 10⁸개의 가능한 조합이 존재할 것이다.

8 비트보다 많거나 적은 비트가 존재하는 대안적인 실시예들에서, 각도 바코드 섹션(114)의 각도 분포는 다르게 이격될 수 있다[예를 들어, 8 비트가 아닌 4 비트가 존재하는 경우, 각각의 비트는 각도 바코드 섹션(114)의 대략 45°가 아니라 각도 바코드 섹션의 대략 90°를 점유할 수 있음]. 도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 기준 마커들(110)의 각도 바코드 섹션들(114)은 8 비트가 아닌 10 비트로 분할된다. 그러한 것으로서, 각각의 비트는 각도 바코드 섹션의 약 36°를 점유할 수 있다.

또한, 일부 실시예들(예를 들어, 도 1a 및 도 1b의 실시예들)에서, 특정 각도 바코드들이 패널-식별 기준 마커들(108) 내의 포함을 위해 예약될 수 있다(예를 들어, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 등). 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, "1" 및 "2"에 대응하는 각도 바코드들은 제1 패널(102) 및 제2 패널(104)에 대한 패널-식별 기준 마커들(108)의 각도 바코드들로서 사용될 수 있다.

일부 실시예들(예를 들어, 다수의 고유하게 식별가능한 기준 마커를 포함하는 실시예들)에서, 각도 바코드 섹션은 대안적인 형태들의 기준 마커 식별에 의해 대체되거나 보충될 수 있다. 예를 들어, 각도 바코드 섹션에 대응하는 하나의 링이 아니라, 각도 바코드 섹션들의 복수의 링이 존재할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 기준 마커들을 식별하기 위해 색상이 사용될 수 있다. 위에서 나타난 바와 같이, 색상은 각도 바코드 섹션들의 면적 밀도를 증가시키기 위해 사용될 수 있다(예를 들어, 이진수가 아닌 십진수를 표현하기 위해, 흑백만을 사용하는 것이 아니라 복수의 색상을 사용). 대안적으로, 기준 마커의 다른 부분들(예를 들어, 십자선, 인간-판독가능 라벨, 또는 기준 경계 섹션)이 착색될 수 있다. 예를 들어, 십자선은 각각의 기준 마커에 고유성을 추가할 수 있는 다른 식별자를 추가하기 위해, 가시 범위의 파장들(예를 들어, 1nm 증분으로 이격된 약 400nm 내지 약 700nm의 파장들)을 반사하는 페인트 또는 잉크를 사용하여 착색될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 패널을 식별하기 위해, 각도 바코드가 아니라 바둑판 패턴이 사용될 수 있다. 예를 들어, 기준 마커가 직사각형 또는 정사각형 형상이라면, 기준 마커의 코너들 중 하나는 바둑판 패턴(예를 들어, 각각의 위치가 흑색 또는 흰색을 사용하여 패턴 내의 16개의 비트 중 하나를 표현하는 4×4 바둑판)을 위해 예약될 수 있다. 이러한 바둑판 패턴들은 식별을 위해 사용되는 QR(Quick-Response) 코드들과 유사할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 각도 바코드들이 아닌 선형 바코드들이 사용될 수 있다.

기준 경계 섹션(116)은 기준 마커의 에지를 식별하고/기준 마커에 의해 점유된 영역을 정의할 수 있다. 기준 경계 섹션(116)은 기준 마커가 캘리브레이션 이미지 내의 주어진 위치에 실제로 존재하는지를 식별하기 위해 캘리브레이션 동안 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 캘리브레이션 이미지를 분석하기 위해 프로세서에 의해 실행되는 이미지 분석 프로그램은 캘리브레이션 이미지의 특정 위치가 십자선(112)으로 보인다고 결정할 수 있다. 그러나, 십자선으로서 식별된 섹션이 캘리브레이션 이미지 내의 단순한 잡음 또는 다른 아티팩트가 아니라, 실제로 기준 마커의 십자선임을 보장하기 위해, 프로세서에 의해 실행되는 이미지 분석 프로그램은 십자선을 둘러싸는 기준 경계 섹션을 찾을 수 있다. 기준 경계 섹션이 십자선으로 둘러싸이는 경우, 잡음 또는 다른 아티팩트가 캘리브레이션 결과들을 모호하게 할 가능성이 감소될 수 있다.

일부 실시예들에서, 프로세서에 의해 실행되는 이미지 분석 프로그램은 십자선(112)을 먼저 식별한 다음 십자선을 둘러싸는 기준 경계 섹션을 찾는 대신에, 기준 경계 섹션(116)을 먼저 찾을 수 있다. (예를 들어, 캘리브레이션 이미지에서 타원을 식별함으로써) 기준 경계 섹션(116)을 식별하면, 프로세서에 의해 실행되는 이미지 분석 프로그램은 개별 기준 마커의 중심을 결정하기 위해 십자선(112)을 찾을 수 있다. 대안적으로, 프로세서에 의해 실행되는 이미지 분석 프로그램은 캘리브레이션 이미지에서 십자선(112)을 찾는 것이 아니라 기준 경계 섹션(116)을 정의하는 타원의 중심점을 결정할 수 있다.

일부 실시예들에서는 인간-판독가능 라벨(118)이 기준 마커들(110)에 포함될 수 있고, 그에 의해 사람(예를 들어, 캘리브레이션 엔지니어)이 패널/캘리브레이션 타겟 상에서, 그리고 캡처 또는 기록된 캘리브레이션 이미지 내에서 기준 마커들(110) 각각을 식별할 수 있게 된다. 다양한 실시예들에서, 인간-판독가능 라벨(118)은 하나 이상의 아라비아 숫자, 로마 숫자, 문자, 문장 부호, 및/또는 다른 심볼들 또는 이미지들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 패턴에 걸친, 배열에 걸친, 패널에 걸친, 또는 캘리브레이션 타겟에 걸친 인간-판독가능 라벨들(118) 각각은 고유할 수 있다[예를 들어, 기준 마커(110)의 각도 바코드 섹션(114)과 유사함]. 또한, 일부 실시예들에서, 기준 마커들(110)의 인간-판독가능 라벨(118)은 기준 마커의 각도 바코드 섹션들(114)에 대응할 수 있다. 예를 들어, 도 1c에 도시된 바와 같이, 아라비아 숫자 "1"은 기준 마커(110)의 각도 바코드 섹션(114) 내의 일련의 각도 바코드들 중 제1 각도 바코드를 갖는 기준 마커(110)에 대한 인간-판독가능 라벨(118)로서 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 기준 마커에 대한 복수의 인간-판독가능 라벨이 존재할 수 있거나, 각각의 기준 마커에 대한 인간-판독가능 라벨이 존재하지 않을 수 있다. 또한, 대안적인 실시예들에서, 인간-판독가능 라벨은 나머지 기준 마커에 대해 도 1c에 도시된 것과 다르게 위치될 수 있다(예를 들어, 인간-판독가능 라벨은 기준 마커의 상부 우측 영역이 아니라 기준 마커의 하부 좌측 영역에 있을 수 있음).

일부 실시예들에서, 캘리브레이션 타겟의 부분들은 광고들의 일부 또는 전부를 표현할 수 있다. 예를 들어, 패널이 (예를 들어, 차량 운송에 사용되는 고속도로 근처의) 광고판의 일부인 경우, 패널은 이중 목적을 가질 수 있다(예를 들어, 패널은 자율 주행 차량에 장착된 카메라의 캘리브레이션을 위해, 그리고 자율 주행 차량 내 운전자들에게 광고하기 위해 사용될 수 있음). 그러한 경우들에서, 각각의 기준 마커가 광고일 수 있거나, 또는 기준 마커들의 제1 배열은 함께 광고를 구성할 수 있다(예를 들어, 제1 패턴 또는 제1 배열은 슬로건의 철자를 나타낼 수 있음). 추가적으로 또는 대안적으로, 기준 마커들 각각의 부분들 자체가 광고를 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 기준 마커의 십자선들의 일부는 거래 슬로건, 할인 또는 다른 형태들의 광고를 포함할 수 있다.

도 1d는 그 위에 기준 마커들을 갖는 제1 패널(102) 및 제2 패널(104)의 추가 도면이다. 도 1d는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 제1 패널(102) 상의 제1 배열 및 제2 패널(104) 내의 제2 배열 내의 기준 마커들(110)의 복수의 패턴을 도시한다. 도시된 바와 같이, 도 1d는 또한 제1 패널(102)/제2 패널(104)의 코너들 내의 패널-식별 기준 마커들(108)을 도시한다. 도 1d의 번호 부여(0-6)는 기준 마커들(110)의 서브세트들로 구성된 패턴들을 예시하도록 의도된 것이다. "0"을 갖는 기준 마커들(110)은 패널-식별 기준 마커들(108)일 수 있다. "1"을 갖는 기준 마커들(110)은 제1 패널(102)의 제1 배열의 제1 패턴, 또는 제2 패널(104)의 제2 배열의 제3 패턴 내에 있을 수 있다. 마찬가지로, "2"를 갖는 기준 마커들(110)은 제1 패널(102)의 제1 배열 내의 제2 패턴, 또는 제2 패널(104)의 제2 배열 내의 제4 패턴 내에 있을 수 있는 등이다.

도시된 바와 같이, 패널 당 다양한 형상들 및 크기들의 6개의 패턴과, 패널-식별 기준 마커들(108)의 세트가 존재할 수 있다. 이러한 패턴들은 하나 이상의 배열(즉, 패턴들의 그룹)의 일부일 수 있다. 명명 규칙 "제1 패턴", "제2 패턴", "제3 패턴" 등은 식별을 위해서만 사용되며, 다양한 실시예들은 다양한 방식으로 식별된 다양한 수의 패턴들을 가질 수 있음이 이해된다. 예를 들어, 일 실시예에서 "제2 패턴"은 다른 실시예에서의 "제6 패턴"과 동일한 위치에 있을 수 있다.

도 1e 및 도 1f는 대안적인 캘리브레이션 타겟(152)을 사용하는 캘리브레이션 프로세스의 일부를 도시한다. 카메라(예를 들어, 연관된 렌즈를 갖는 이미지 센서)를 캘리브레이션하는 한 가지 방법은 핀홀 카메라 근사 모델을 사용하는 것을 포함한다. 이를 위해, 캘리브레이션 타겟의 일련의 캘리브레이션 이미지들이 캡처되거나 기록될 수 있다. 캘리브레이션 타겟은 캘리브레이션 마커들(예를 들어, 기점들)을 가질 수 있다. 캘리브레이션 마커들은 캘리브레이션 타겟에 균일하게 또는 불균일하게 이격될 수 있다. 어느 쪽이든, 캘리브레이션 타겟 상의 캘리브레이션 마커들의 위치는 캘리브레이션에 앞서 알려질 수 있다. 캘리브레이션 타겟 상의 캘리브레이션 마커들의 위치가 알려지기 때문에, 결과적인 캡처 또는 기록된 캘리브레이션 이미지 내의 그러한 위치들로부터의 임의의 편차가 식별될 수 있다. 다음으로, 이러한 식별된 편차들은 카메라를 사용할 때 정정되거나 처리될 수 있다(즉, 카메라가 "캘리브레이션"될 수 있음).

캘리브레이션될 카메라에 연관된 카메라 매트릭스를 결정하기 위해, 캘리브레이션 타겟의 일련의 캘리브레이션 이미지들이 상이한 관점들로부터 캡처되거나 기록될 수 있다. 예를 들어, 도 1e 및 도 1f에 도시된 바와 같이, 제1 캘리브레이션 이미지는 캘리브레이션 타겟(152)에 대한 제1 카메라 깊이(162)(예를 들어, z-축을 따라 측정된 깊이)로부터 캡처되거나 기록될 수 있고, 다음으로 카메라는 캘리브레이션 타겟(152)에 대해 제2 카메라 깊이(164)로 이동될 수 있고(또는 타겟이 이동될 수 있음), 제2 캘리브레이션 이미지가 캡처 또는 기록된다. 이러한 방식으로, (예를 들어, 카메라 매트릭스의 결정에서) 캘리브레이션 타겟에 대한 2개의 상이한 카메라 깊이가 사용될 수 있다.

도 1g에는 도 1a에 도시된 제1 패널(102)을 사용한 캘리브레이션 방법의 일부가 도시되어 있다. 여기에 도시된 원리는 도 1b에 도시된 제2 패널(104)을 사용하는 경우에도 동일하게 적용되는 것으로 이해된다. 도 1g에서, 제1 패널(102)의 단일 캘리브레이션 이미지는 제1 캘리브레이션 깊이(172)로부터 기록될 수 있다. 제1 캘리브레이션 깊이(172)는 제1 패널(102)이 카메라로부터 초점 거리(예를 들어, 대상에 초점이 가장 잘 맞는 카메라로부터의 거리)와 동일한 거리에 있도록 설정될 수 있다. 카메라의 초점 거리가 너무 커서 그러한 거리가 실용적이지 않은 일부 실시예들에서(예를 들어, 초점 거리가 50 미터 이상인 경우), 제1 캘리브레이션 깊이(172)는 (예를 들어, 카메라의 렌즈의 초점 길이에 기초하여, 및/또는 렌즈와 카메라의 이미지 센서 사이의 거리에 기초하여) 제1 패널이 카메라의 초점 거리보다 카메라에 더 가깝도록 설정될 수 있다. 그러나, 그러한 실시예들에서, 캘리브레이션 이미지에서 기준 마커들의 초점이 맞지 않는 것의 잠재적 효과들을 보상하기 위해, 제1 패널은 더 큰 기준 마커들을 갖고서 제조될 수 있다(예를 들어, 따라서, 그것들은 초점이 맞지 않을 때에도 검출가능/분별가능함). 초점 거리를 처리하기 위해 더 큰 기준 마커들로 캘리브레이션 타겟을 설계하는 기술은 본 명세서에 설명된 캘리브레이션 타겟의 많은 실시예에서(즉, 단일 패널 실시예만이 아니라) 사용될 수 있다.

도 1d에 도시된 바와 같이, 제1 패널(102)은 일련의 패턴들을 포함할 수 있다. 패턴들은 다양한 크기들 및 형상들을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 1d에 도시된 제1 패턴[예를 들어, "1"로 라벨링된 기준 마커들(110)]은 큰 직사각형 패턴이고, 제2 패턴[예를 들어, "5"로 라벨링된 기준 마커들(110)]은 제1 패턴과 동일한 형상이지만 다른 크기일 수 있다. 도 1d의 실시예에서, 이러한 제2 패턴은 제1 패턴의 스케일링된 버전이다(예를 들어, 직사각형 형상은 동일하지만 직사각형의 둘레 및 면적 둘 다가 축소된다). 또한, 기준 마커들(110)의 크기 및 기준 마커들(110)의 수(예를 들어, 12개)는 2개의 패턴 각각에서 동일하다. 대안적인 실시예들에서, 패턴들 사이에서 기준 마커들의 크기 및 기준 마커들의 수가 변경될 수 있다.

상이한 스케일들을 갖는 제1 패널(102) 상의 기준 마커들(110)의 반복된 패턴들이 존재하므로, 제1 캘리브레이션 깊이(172)에서 캡처 또는 기록된 캘리브레이션 이미지는 복수의 캘리브레이션 깊이에서 캡처 또는 기록된 복수의 캘리브레이션 이미지를 모방(즉, 시뮬레이션)하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 패널(102) 상에 더 큰 패턴을 포함하는 캘리브레이션 이미지의 부분(예를 들어, 도 1d에서 "1"로 라벨링된 제1 패턴)은 제1 캘리브레이션 깊이(172)에서 캡처 또는 기록된 캘리브레이션 이미지로서 사용될 수 있다. 추가로, 제1 패널(102)의 더 작은 패턴(예를 들어, 도 1d에서 "5"로 라벨링된 제2 패턴)을 포함하는 캘리브레이션 이미지의 부분은 그것이 제2 캘리브레이션 깊이(174)에서 캡처 또는 기록된 것처럼 사용될 수 있다. 이것은 제2 캘리브레이션 깊이(174)로부터 추가 캘리브레이션 이미지를 실제로 캡처하거나 기록할 필요가 없게 한다. 이러한 현상은 도 1e 및 1f에 도시된 캘리브레이션 방법에 비해 많은 이점을 가질 수 있다. 예를 들어, 캘리브레이션에 요구되는 시간이 감소될 수 있고(캘리브레이션 이미지의 캡처 또는 기록, 및 계산 측면에서), 캘리브레이션 비용이 감소될 수 있으며, 캘리브레이션 이미지들을 저장하는 데 사용되는 메모리 양이 감소될 수 있고, 캘리브레이션에 사용되는 물리적 공간이 감소될 수 있다.

일부 실시예들에서, 캘리브레이션을 수행하기 위해 캘리브레이션 이미지의 일부만이 분석될 수 있다. 예를 들어, 도 1a 및 도 1b에 도시된 패널들에서와 같이, 4개의 패널-식별 기준 마커가 패널의 코너들에 있는 실시예들에서, 4개의 패널-식별 기준 마커는 모든 다른 기준 마커의 경계를 정할 수 있다(예를 들어, 패널 상의 다른 기준 마커들이 4개의 패널-식별 기준 마커 사이에 배치됨). 이와 같이, 4개의 패널-식별 기준 마커의 외부에 있는 캘리브레이션 이미지의 임의의 부분은 이미지 분석 동안 무시될 수 있다. 이러한 기술은 계산 자원을 절약하고 캘리브레이션 시간을 감소시킬 수 있다.

도 2a는 하나 이상의 카메라(예를 들어, 자율 주행 차량의 내비게이션을 위해 사용되는 하나 이상의 카메라)를 캘리브레이션하기 위해 사용되는 캘리브레이션 타겟을 정면도 관점(예를 들어, x-y 평면에 평행한 관점)에서 도시한다. 캘리브레이션 타겟은 제1 패널(102), 제2 패널(104), 및 연결 피스(202)를 포함할 수 있다. 위에서와 같이, 도면을 어수선하게 하지 않기 위해, 도 2a의 기준 마커들(110) 중 하나만이 라벨링된다. 도시된 바와 같이, 도 1a 및 도 1b에 도시된 것과 마찬가지로, 제1 패널(102) 상의 기준 마커들(110)의 제1 배열과 제2 패널(104) 상의 기준 마커(110)의 제2 배열은 서로 동일할 수 있다. 이것은 제1 배열 내의 기준 마커들(110)의 하나 이상의 패턴이 제2 배열 내의 기준 마커들(110)의 하나 이상의 패턴과 일치하는 것을 포함할 수 있다. 일치는 다양한 실시예들에서 유사하거나 동일한 공간적 배열들, 크기들 및/또는 배향들을 갖는 패턴들 및/또는 배열들을 포함할 수 있다.

또한, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 기준 마커들(110) 자체는 제1 패널(102) 및 제2 패널(104)에서 유사하지만 동일하지는 않다. 하나의 주요한 차이점은 제1 패널(102) 및 제2 패널(104) 상의 패널-식별 기준 마커들(108)이다. 도시된 바와 같이, 제1 패널(102) 및 제2 패널(104) 상의 패널-식별 기준 마커들(108)은 각각의 패널들 상의 일치하는 위치들에 있지만, 그들은 동일한 기준 마커들은 아니다. 특히, 인간-판독가능 라벨들은 상이하다[예를 들어, 제1 패널(102) 상의 "1" 및 제2 패널(104) 상의 "2"]. 또한, 2개의 패널 상의 패널-식별 기준 마커들(108)의 각도 바코드 섹션(114)은 상이하다. 제1 패널(102)과 제2 패널(104) 사이의 다른 차이점은 제2 패널(104) 상의 제2 배열 내의 기준 마커들이 제1 패널(102) 상의 제1 배열 내의 기준 마커들(110) 내의 대응하는 각도 바코드 섹션들(114)의 180° 회전인 각도 바코드 섹션들(114)을 갖는다는 것이다. 그러나, 일부 실시예들에서, 제1 패널(102)과 제2 패널(104) 상의 기준 마커들은 패널-식별 기준 마커들(108)을 제외하고 동일할 수 있다.

또 다른 실시예들에서, 캘리브레이션 타겟의 패널들은 패널-식별 기준 마커들을 포함하지 않을 수 있다. 또한, 패널-식별 기준 마커들이 없는 그러한 실시예들에서, 패널들 상의 기준 마커들은 정확하게 복제될 수 있다(예를 들어, 복수의 패널 상의 기준 마커들은 모든 패널들 상에서 동일한 배열들 및 패턴들에 있을 수 있다). 캘리브레이션 타겟에 사용된 캘리브레이션 방법은 패널들 상의 기준 마커들의 알려진 배열에 기초할 수 있기 때문에, 배열의 나머지에 대한 각각의 기준 마커의 위치는 (예를 들어, 그것의 각도 바코드에 기초하여) 알려진다. 또한, 주어진 기준 마커의 반복된 사본들이 캘리브레이션 이미지에 나타나는 경우, 캘리브레이션 방법은 캘리브레이션 이미지에 기준 마커들의 복수의 배열이 존재함을 인식함으로써 이를 처리할 수 있다. 캘리브레이션 이미지에 기준 마커들의 복수의 배열이 존재하고, 주어진 배열 내의 각각의 기준 마커의 위치가 알려진 경우, 주어진 기준 마커가 어느 배열에 있는지에 관한 에러들이 회피될 수 있다.

다른 실시예들에서, 주어진 기준 마커의 반복된 사본들이 캘리브레이션 이미지에 나타나는 경우, 캘리브레이션 방법은 캘리브레이션 이미지 내에 복수의 배열이 존재한다고 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 복수의 배열 사이의 공간 관계가 결정될 수 있다(예를 들어, 어느 패턴이 가장 왼쪽, 가장 오른쪽, 가장 아래, 가장 위쪽, 왼쪽에서 2번째, 오른쪽에서 2번째, 아래쪽에서 2번째, 위쪽에서 2 번째 등에 있는지를 결정). 공간 관계를 사용하여, 캘리브레이션 방법은 중복 기준 마커들 중 하나가 위치가 알려진 패턴으로부터 온 것임을 결정하는 단계를 포함할 수 있다(예를 들어, 캘리브레이션 이미지 내에 동일한 기준 마커의 2개의 사본이 있고, 연관된 배열들 사이의 공간 관계에 기초하여, 하나가 다른 것의 좌측에 위치된 경우, 좌측에 위치된 기준 마커가 가장 왼쪽의 배열에 연관된다는 것이 결정될 수 있고, 여기서 다른 기준 마커는 가장 오른쪽의 배열에 연관된다). 이러한 결정에 기초하여, 주어진 기준 마커가 어느 배열에 있는지에 관한 에러들이 회피될 수 있다.

도 2a에 도시된 캘리브레이션 타겟은 제조 설비에서 카메라들을 캘리브레이션하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서 및/또는 렌즈는 제조가 완료된 후 캘리브레이션 타겟을 사용하여 캘리브레이션될 수 있다(예를 들어, 핀홀 카메라 모델을 사용하여 캘리브레이션됨). 추가적으로 또는 대안적으로, 캘리브레이션 타겟은 조립 또는 설치 시에 하나 이상의 카메라를 캘리브레이션하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서 및 렌즈가 하우징 내에서 함께 조립되어 (예를 들어, 랩톱 컴퓨터 또는 이동 전화 내의) 디지털 카메라를 형성할 때, 디지털 카메라 어셈블리가 캘리브레이션될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 캘리브레이션 타겟은 사용 중에 카메라를 캘리브레이션하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 자율 주행 차량 상의 내비게이션을 위해 카메라가 사용되고 있는 경우, 자율 주행 차량이 이동 중인 동안 캘리브레이션이 수행될 수 있도록, 캘리브레이션 타겟이 차고 출구, 광고판 또는 노면 자체에 위치될 수 있다. 이러한 캘리브레이션은 이전에 캘리브레이션된 상태에 대한 검증(즉, "검사" 캘리브레이션)을 포함할 수 있다. 카메라가 이러한 유효성 검사에 실패하는 경우, 카메라 및/또는 전체 자율 주행 차량이 영구적으로 또는 일시적으로(예를 들어, 수리가 수행될 때까지) 폐기될 수 있다. 카메라가 폐기된 경우, 중복 백업 카메라가 사용될 수 있다.

제1 패널(102) 및 제2 패널(104)은 다양한 재료로 제조될 수 있다. 기준 마커들(110)은 제1 패널(102) 및 제2 패널(104) 상에 인쇄될 수 있다. 연결 피스(202)는 제1 패널(102)을 제2 패널(104)에 부착하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 연결 피스(202)는 제1 패널(102) 및 제2 패널(104) 둘 다에 용접될 수 있다. 도 2b와 관련하여 더 설명되는 바와 같이, 연결된 피스(202)는 제1 패널(102)과 제2 패널(104)을 서로에 대해 비스듬히 유지할 수 있다.

대안적인 실시예들에서, 제1 패널(102)과 제2 패널(104)은 연결 피스를 사용하지 않고서 서로 직접 연결될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 카메라를 캘리브레이션하기 위해 전체 캘리브레이션 타겟을 사용하는 대신에, 제1 패널(102) 또는 제2 패널(104)만이 카메라를 캘리브레이션하기 위해 사용될 수 있다.

도 2b는 도 2a의 캘리브레이션 타겟의 평면도(예를 들어, x-z 평면에 평행한 관점)이다. 도시된 바와 같이, 연결 피스(202)는 제1 패널(102)과 제2 패널(104)을, 그것들 둘 다가 연결 피스(202)에 대해 30° 각도에 있도록 연결할 수 있다. 점선은 연결 피스(202)와 동일 선 상에 있는 라인을 도시하기 위해 사용된다. 대안적인 실시예들에서, 상이한 각도들이 사용될 수 있다(예를 들어, 약 1°, 약 2°, 약 3°, 약 4°, 약 5°, 약 10°, 약 15°, 약 20°, 약 25°, 약 35°, 약 40°, 약 45°, 약 50°, 약 55°, 약 60°, 약 65°, 약 70°, 약 75°, 약 80°, 약 85° 또는 약 90°). 45° 각도는 카메라 관점들 사이에서 최고 가변성을 제공할 수 있다[즉, 캘리브레이션 타겟에 대해 이동할 때 패널들의 외관의 차이는 패널들이 연결 피스(202)에 대해 45° 각도에 있을 때 가장 클 수 있다). 다른 실시예들에서, 연결 피스 자체는 제1 패널과 제2 패널 사이에 각도를 형성하도록 구부러질 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 제1 패널과 연결 피스 사이의 각도는 제2 패널과 연결 피스 사이의 각도와 동일하지 않을 수 있다(즉, θ₁ ≠ θ₂).

일부 실시예들에서, 캘리브레이션을 겪는 카메라는 카메라의 초점 거리와 동일한 캘리브레이션 타겟으로부터 (예를 들어, z-방향으로) 거리를 두고서 위치될 수 있다. 예를 들어, 초점 거리가 2 미터인 경우, 캘리브레이션 타겟의 캘리브레이션 이미지들은 (예를 들어, z-방향으로) 2 미터 떨어진 캘리브레이션 타겟으로부터의 관점에서 캡처되거나 기록될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 캘리브레이션을 겪는 카메라는 캘리브레이션 타겟에 대해 (z-방향으로) 거리를 두고서 위치될 수 있고/있거나, 캘리브레이션 타겟은 캘리브레이션 타겟이 카메라의 전체 시야를 채우도록 크기가 정해질 수 있다.

추가로, 캘리브레이션 타겟은 (예를 들어, 카메라를 캘리브레이션하기 위해 사용되는) 캘리브레이션 시스템의 일부일 수 있다. 캘리브레이션 시스템은 또한 (예를 들어, 복수의 카메라 관점으로부터 복수의 캘리브레이션 이미지를 캡처 또는 기록하기 위해) 캘리브레이션 타겟에 대해 카메라를 (예를 들어, 단계적으로) 병진 및/또는 (예를 들어, 단계적으로) 회전하기 위해 사용되는 스테이지를 포함할 수 있다. 스테이지는 스테이지를 캘리브레이션 타겟에 대해 하나의 카메라 관점으로부터 다음 관점으로 단계적으로 이동시키기 위해 명령어들의 세트를 실행하는 컴퓨팅 디바이스의 프로세서에 의해 제어될 수 있다. 카메라는 (예를 들어, 프로세서에 의해 제어되는 대로) 각각의 단계 사이에 또는 각각의 단계 동안 캘리브레이션 이미지들을 캡처 또는 기록할 수 있다.

도 2c는 대안적인 캘리브레이션 타겟(250)을 사용한 캘리브레이션의 일부를 도시한다. 도 1e 및 도 1f를 참조하여 설명된 바와 같이, 카메라에 연관된 카메라 매트릭스를 결정하기 위해, 캘리브레이션 타겟의 일련의 캘리브레이션 이미지들이 상이한 관점들로부터 캡처 또는 기록될 수 있다. 예를 들어, 도 2c에 도시된 바와 같이, 제1 캘리브레이션 이미지는 캘리브레이션 타겟(250)에 대해 (예를 들어, y-축에 대하여) 제1 각도 관점(262)으로부터 캡처 또는 기록될 수 있고, 다음으로, 카메라는 캘리브레이션 타겟(250)에 대해 제2 각도 관점(264)으로 이동될 수 있고(또는 타겟이 이동될 수 있음), 제2 캘리브레이션 이미지가 캡처 또는 기록된다. 이러한 방식으로, (예를 들어, 카메라 매트릭스의 결정에서) 캘리브레이션 타겟(250)에 대한 2개의 상이한 카메라 각도가 사용될 수 있다.

도 2d에는 도 2a 및 도 2b에 도시된 캘리브레이션 타겟을 사용하는 캘리브레이션 방법의 일부가 도시되어 있다. 도 2d에서, 캘리브레이션 타겟의 캘리브레이션 이미지는 단일 캘리브레이션 위치(272)로부터 캡처 또는 기록될 수 있다. 도시된 바와 같이, 캘리브레이션 위치(272)는 연결 피스(202)와 정렬될 수 있다[예를 들어, 캘리브레이션 위치(272)는 회전에 관련하여 연결 피스(202)에 평행할 수 있고, 카메라의 조리개는 예를 들어 x 방향으로 연결 피스(202)와 대략 수평으로 정렬될 수 있음]. 또한, 캘리브레이션 위치(202)는 캘리브레이션 타겟에 대해 (예를 들어, z-방향으로) 깊이 d에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 깊이는 대신에, 카메라로부터 패널의 수평 중심까지의 (예를 들어, z-방향을 따른) 거리 d', 또는 카메라로부터 패널의 수평 에지까지의 (예를 들어, z-방향을 따른) 거리 d"로서 정의될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 캘리브레이션 위치(202)는 깊이 d가 캘리브레이션되는 카메라 상의 렌즈의 초점 거리와 동일하도록 설정될 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 패널(102) 및 제2 패널(104)은 연결 피스(202)에 대해 비스듬하게(예를 들어, 30° 각도) 배치될 수 있다.

패널들이 서로에 대해 비스듬하기 때문에, 캘리브레이션 위치(272)에서 캡처 또는 기록된 캘리브레이션 이미지는 평면 캘리브레이션 타겟의 복수의 캘리브레이션 각도에서 캡처 또는 기록된 복수의 캘리브레이션 이미지를 모방(예를 들어, 시뮬레이션)하기 위해 사용될 수 있다[예를 들어, 캘리브레이션 타겟(250)에서 촬영된 2개의 캘리브레이션 이미지를 시뮬레이션하기 위해 사용될 수 있는데, 하나는 제1 각도 관점(262)으로부터의 것이고, 하나는 제2 각도 관점(264)으로부터 것이임]. 일부 실시예들에서, 캘리브레이션 위치(272)로부터 캡처 또는 기록된 캘리브레이션 이미지를 사용하여 2개의 각도[예를 들어, 제1 각도 관점(262) 및 제2 각도 관점(264)]로부터 캘리브레이션 이미지들을 시뮬레이션하기 위해, 캘리브레이션 위치(272)로부터 캡처 또는 기록된 캘리브레이션 이미지가 잘릴 수 있다. 예를 들어, 이미지의 좌측 절반은 제2 각도 관점(264)으로부터 촬영된 캘리브레이션 타겟(250)의 캘리브레이션 이미지를 모방하기 위해 사용될 수 있고, 이미지의 우측 절반은 제1 각도 관점(262)으로부터 촬영된 캘리브레이션 타겟(250)의 캘리브레이션 이미지를 모방하기 위해 사용될 수 있다.

이것은 복수의 각도로부터 캘리브레이션 이미지들을 실제로 캡처하거나 기록할 필요가 없게 할 수 있다. 이러한 현상은 도 2c에 도시된 다중-위치 캘리브레이션 방법에 비해 많은 이점을 가질 수 있다. 예를 들어, 캘리브레이션을 위해 요구되는 시간이 감소될 수 있고(캘리브레이션 이미지들의 캡처 또는 기록, 및 계산 둘 다에 관련하여), 캘리브레이션 비용이 감소될 수 있으며, 캘리브레이션 이미지들을 저장하기 위해 사용되는 메모리의 양이 감소될 수 있고, 캘리브레이션을 위해 사용되는 물리적 공간이 감소될 수 있다.

제1 패널(102) 및 제2 패널(104)은 기준 마커들(110)의 스케일링된 패턴들을 가질 수 있으므로, 단일 캘리브레이션 이미지 내에서 (예를 들어, 도 1g에 도시된 바와 같이) 다수의 깊이가 시뮬레이션되는 것을 가능하게 하는 캘리브레이션 타겟을 갖는다는 특징이 도 2d의 실시예에도 존재할 수 있음이 이해된다. 따라서, 도 2d의 캘리브레이션 타겟 및 캘리브레이션 배열을 사용하여 적어도 2개의 각도가 시뮬레이션될 수 있고 적어도 2개의 깊이가 시뮬레이션될 수 있다. 따라서, 최소한, 하나의 캘리브레이션 이미지는 기준 마커 스케일링을 사용하지 않는 평면 캘리브레이션 타겟의, 상이한 캘리브레이션 위치로부터 각각 촬영된 적어도 4개의 캘리브레이션 이미지를 시뮬레이션할 수 있다. 패널들의 추가적인 스케일링 및/또는 각도들이 사용되는 대안적인 실시예들에서, 훨씬 더 많은 캘리브레이션 위치가 시뮬레이션될 수 있다. 이것은 도 4a 및 4b를 참조하여 더 설명된다.

도 3a에는 캘리브레이션 타겟의 제3 패널(302)이 도시되어 있다. 제3 패널(302)은 제1 패널(102) 및 제2 패널(104)과 동일한 캘리브레이션 타겟의 일부일 수 있다. 제1 패널(102) 및 제2 패널(104)과 마찬가지로, 제3 패널(302)은 그 위에 배열된 일련의 기준 마커들(110)을 포함할 수 있다. 다시, 도면을 어수선하게 하지 않기 위해, 기준 마커들(110) 중 하나만이 라벨링된다. 제1 패널(102) 및 제2 패널(104)과 마찬가지로, 기준 마커들(110)의 서브세트는 제3-패널-식별 기준 마커들(108)로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 제3 패널(302)의 코너들에 가장 가까운 기준 마커들(110)은 제3 패널(302)의 아이덴티티를 나타낼 수 있다. 도시된 바와 같이, 제3 패널(302) 상의 기준 마커들(110)은 제3 패널(302)의 코너들에 있는 제3-패널-식별 기준 마커들(108)을 제외하고, (도 1a에 도시된 것과 같은) 제1 패널(102)의 기준 마커들(110)과 일치할 수 있고, (도 1b에 도시된 바와 같은) 제2 패널(104)의 기준 마커들(110)의 180° 회전들일 수 있다.

제1 패널(102) 및 제2 패널(104)에서와 같이, 제3 패널(302) 상의 기준 마커들(110)의 다른 서브세트[예를 들어, 제3-패널-식별 기준 마커들(108) 외의 모든 기준 마커들(110)]는 기준 마커들(110)의 제3 배열 내에 있을 수 있다. 기준 마커들(110)의 제3 배열은 기준 마커들(110)의 복수의 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기준 마커들(110)의 제3 배열은 기준 마커들(110)의 제5 패턴 및 기준 마커들(110)의 제6 패턴을 적어도 포함할 수 있다. 기준 마커들의 제6 패턴(110)은 기준 마커들(110)의 제5 패턴의 스케일링된 버전일 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제3 패널(302) 상의 다양한 패턴들이 존재할 수 있다. 이는 도 6a 내지 도 6e를 참조하여 더 설명될 것이다.

도 3b에는 캘리브레이션 타겟의 제4 패널(304)이 도시되어 있다. 제4 패널(304)은 제1 패널(102), 제2 패널(104), 및 제3 패널(302)과 동일한 캘리브레이션 타겟의 일부일 수 있다. 제1 패널(102), 제2 패널(104), 및 제3 패널(302)과 마찬가지로, 제4 패널(304)은 그 위에 배열된 일련의 기준 마커들(110)을 포함할 수 있다. 다시, 도면을 어수선하게 하지 않기 위해, 기준 마커들(110) 중 하나만이 라벨링된다. 제1 패널(102), 제2 패널(104), 및 제3 패널(302)과 마찬가지로, 기준 마커들(110)의 서브세트는 제4-패널-식별 기준 마커들(108)로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 제4 패널(304)의 코너들에 가장 가까운 기준 마커들(110)은 제4 패널(304)의 아이덴티티를 나타낼 수 있다. 도시된 바와 같이, 제4 패널(304)의 상의 기준 마커들(110)은 제4 패널(304)의 코너들에 있는 제4-패널-식별 기준 마커들(108)을 제외하고, (도 1b에 도시된 바와 같은) 제2 패널(104)의 기준 마커들(110)과 일치할 수 있고, (도 1a에 도시된 바와 같은) 제1 패널(102) 및 (도 3a에 도시된 바와 같은) 제3 패널(302)의 기준 마커들(110)의 180° 회전일 수 있다.

제1 패널(102), 제2 패널(104) 및 제3 패널(302)과 마찬가지로, 제4 패널(304) 상의 기준 마커들(110)의 다른 서브세트[예를 들어, 제4-패널-식별 기준 마커들(108) 외의 모든 기준 마커(110)]는 기준 마커들(110)의 제4 배열 내에 있을 수 있다. 기준 마커들(110)의 제4 배열은 기준 마커(110)의 복수의 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기준 마커들(110)의 제4 배열은 기준 마커들(110)의 제7 패턴 및 기준 마커들(110)의 제8 패턴을 적어도 포함할 수 있다. 기준 마커들(110)의 제8 패턴은 기준 마커들(110)의 제7 패턴의 스케일링된 버전일 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제4 패널(304) 상에는 다양한 패턴들이 존재할 수 있다. 이것은 도 6a 내지 도 6e를 참조하여 더 설명될 것이다.

도 2a와 마찬가지로, 도 4a는 하나 이상의 카메라(예를 들어, 자율 주행 차량의 내비게이션을 위해 사용되는 하나 이상의 카메라)를 캘리브레이션하기 위해 사용되는 캘리브레이션 타겟을 정면도 관점(예를 들어, x-y 평면에 평행한 관점)으로 도시한다. 캘리브레이션 타겟은 제1 패널(102), 제2 패널(104), 제3 패널(302), 제4 패널(304), 및 복수의 연결 피스(402)를 포함할 수 있다. 위에서와 같이, 도면을 어수선하게 하지 않기 위해, 도 4a의 기준 마커들(110) 중 하나만이 라벨링된다. 도시된 바와 같이, 도 2a에 도시된 것과 마찬가지로, 제3 패널(302) 상의 기준 마커들(110)의 제3 배열과 제2 패널(104) 상의 기준 마커들(110)의 제4 배열은 서로 동일할 수 있다. 이것은 제3 배열 내의 기준 마커들(110)의 하나 이상의 패턴이 제4 배열 내의 기준 마커들(110)의 하나 이상의 패턴과 일치하는 것을 포함할 수 있다.

도 2a에 도시된 캘리브레이션 타겟과 마찬가지로, 도 4a에 도시된 캘리브레이션 타겟은 제조 설비에서 카메라들을 캘리브레이션하기 위해 사용될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 캘리브레이션 타겟은 조립 또는 설치 시에 하나 이상의 카메라를 캘리브레이션하기 위해 사용될 수 있다.

도 4b는 도 4a의 캘리브레이션 타겟의 평면도(예를 들어, x-z 평면에 평행한 관점)이다. 도시된 바와 같이, 연결 피스들(402) 중 하나는 제1 패널(102)과 제2 패널(104)을, 그것들 둘 다가 연결 피스들(402)에 대해 30° 각도에 있도록 연결할 수 있다(도 2b에 도시된 캘리브레이션 타겟과 유사함). 추가적으로, 연결 피스들(402) 중 하나는 제3 패널(302) 및 제4 패널(304)을, 그것들 둘 다가 연결 피스(402)에 대해 20° 각도에 있도록 연결할 수 있다. 또한, 연결 피스들(402) 중 다른 하나는 제1 패널(102) 및 제2 패널(104)을 제3 패널(302) 및 제4 패널(304)에 연결할 수 있다. 점선들은 적어도 하나의 연결 피스(404)와 동일 선 상에 있는 라인들을 도시하기 위해 사용된다. 일부 실시예들에서, 점선들은 서로에 대해 평행하고, 및/또는 (도 4b에 도시된 바와 같이) x-축에 평행할 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 상이한 각도들이 사용될 수 있다(예를 들어, 약 1°, 약 2°, 약 3°, 약 4°, 약 5°, 약 10°, 약 15°, 약 20°, 약 25°, 약 35°, 약 40°, 약 45°, 약 50°, 약 55°, 약 60°, 약 65°, 약 70°, 약 75°, 약 80°, 약 85° 또는 약 90°). 45° 각도는 관점들 사이에서 최고 가변성을 제공할 수 있다[즉, 캘리브레이션 타겟에 대해 이동할 때 패널들의 외관의 차이는 패널들이 연결 피스(202)에 대해 45° 각도에 있을 때 가장 클 수 있음]. 일부 실시예들에서, 연결 피스들(404) 자체는 4개의 패널들 사이에 하나 이상의 각도를 제공하도록 비스듬할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 제1 패널과 연결 피스 사이의 각도는 제2 패널과 연결 피스 사이의 각도와 동일하지 않을 수 있고(즉, θ₁ ≠ θ₂), 및/또는 제3 패널과 연결 피스 사이의 각도는 제4 패널과 연결 피스 사이의 각도와 동일하지 않을 수 있다(즉, Φ₁ ≠ Φ₂). 일부 실시예들에서, θ₁ = Φ₁, θ₂ = Φ₂, θ₁ = Φ₂ 또는 θ₂ = Φ₁일 수 있다.

일부 실시예들에서, 2개의 패널 쌍을 연결하는 중간 연결 피스(402)는 그것들이 서로에 대해 비스듬하도록 패널 쌍들을 연결할 수 있다. 달리 말하면, 일부 실시예들에서, 도 4b에 도시된 점선들은 서로 평행하지 않을 수 있다. 2개의 패널 쌍 사이에 이러한 추가 각도를 갖는 것은 단일 이미지로부터 추가적인 시뮬레이션된 캘리브레이션 이미지들을 허용할 수 있다(도 1e 내지 도 1g, 및 도 2c 및 2d에 대한 설명을 참조).

대안적인 실시예들에서, 중심 연결 피스가 제1 및 제2 패널의 쌍을 제3 및 제4 패널의 쌍과 연결하는 것을 대신하여, 2개의 패널 쌍은 분리되고 서로에 대해 독립적으로 위치될 수 있다. 이는 2개의 패널 쌍이 서로에 대해 다양한 각도로 있게 할 수 있다. 또한, 패널들 사이의 이러한 각도는 패널 쌍들 중 하나 또는 둘 다를 이동시킴으로써 조절가능할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 2개의 패널 쌍은 카메라의 대향 면들 상에 배치될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 카메라는 2개의 패널 쌍 각각을 캡처 또는 기록하기 위해 복수의 캘리브레이션 이미지를 캡처 또는 기록하도록 회전할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 카메라는 단일 카메라 각도/위치로부터 2개의 패널 쌍의 전부 또는 일부들을 캡처하기 위해 광각 렌즈 또는 어안 렌즈를 포함할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 광각 렌즈 또는 어안 렌즈는 카메라의 고유 컴포넌트일 수 있다(예를 들어, 캘리브레이션만을 위해 추가된 렌즈가 아님).

2개의 패널 쌍(즉, 동일한 캘리브레이션 타겟의 2개의 서브섹션)이 캘리브레이션될 카메라의 대향 면들에 위치되는 일부 실시예들에서, 2개의 패널 쌍은 카메라로부터 상이한 거리들에 있을 수 있다. 캘리브레이션 동안, 카메라로부터 상이한 거리들에 있는 패널들을 갖는 것은 카메라에 대한 초점 거리를 제한할 수 있다(예를 들어, 초점 거리보다 큰 거리에 위치된 하나의 패널 세트 및 초점 거리보다 작은 거리에 위치된 하나의 패널 세트를 포함함으로써). 다른 실시예들에서, 캘리브레이션될 카메라에 대해 다양한 각도들 및 위치들에 배치된 2개 초과 쌍의 패널들이 있을 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 패널의 쌍들을 대신하여, 단일 패널 또는 3 개 이상의 패널이 위치들 중 하나 이상에서 사용될 수 있다.

도 4c 내지 도 4e에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 2개의 패널 쌍은 카메라에 대해 역 피라미드 배향으로 배열될 수 있다(예를 들어, 역 피라미드의 베이스가 카메라를 향하는 경우, 즉, 피라미드의 끝이 카메라의 반대쪽을 향하는 경우). 예를 들어, 2개의 패널 쌍 중 하나 또는 둘 다가 수직 축(예를 들어, 도 4c 내지 도 4e의 z-축)에 더하여 수평 축(예를 들어, 도 4c 내지 도 4e의 x-축) 위에서 회전될 수 있다. 이러한 수평축 회전은 패널 쌍들 중 하나 또는 둘 다를 기울이는 것에 대응할 수 있다. 도 4c 내지 도 4e에서와 같이, 제1 패널 쌍[예를 들어, 제1 패널(102), 제2 패널(104), 및 연결 피스(402)]은 하나 이상의 연결 피스(452)를 사용하여 제2 패널 쌍[예를 들어, 제3 패널(302), 제4 패널(304), 및 연결 피스(402)]에 결합될 수 있다. 도 4c는 2개의 패널 쌍의 정면도를 도시할 수 있고, 도 4d는 2개의 패널 쌍의 평면도(예를 들어, 정면도에 대해 180° 회전)를 도시할 수 있고, 도 4e는 2개의 패널 쌍의 측면도를 도시할 수 있다.

도 4c 내지 도 4e에 도시된 바와 같이, 캘리브레이션 타겟에 대한 역 피라미드 구조는 4개의 상이한 각도를 허용할 수 있다. 예를 들어, 제1 패널(102) 및 제2 패널(104)은 연결 피스(402)에 대해 30° 각도에 있고, 제3 패널(302) 및 제4 패널(304)은 연결 피스(402)에 대해 20° 각도에 있으며, 제1 패널(102) 및 제2 패널(104)의 제1 쌍은 10° 각도에 있고, 제3 패널(302) 및 제4 패널(304)의 제2 쌍은 15° 각도에 있다. 다른 실시예들에서, 다른 각도들이 사용될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 4개의 고유 각도가 아니라 8개의 고유한 각도가 포함될 수 있다[예를 들어, 제1 패널(102), 제2 패널(104), 제3 패널(302) 및 제4 패널(304)이 모두 다른 각도에 있는 경우). 캘리브레이션 타겟에 2개보다 많은 각도가 포함되어 있다는 사실은, 단일 캘리브레이션 이미지를 사용하여 추가 캘리브레이션 이미지들이 시뮬레이션되는 것을 허용할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 패널은 (예를 들어, 도 4a에 도시된 바와 같은 아코디언 스타일로) 서로에 대해 비스듬한 다수의 패널이 아니라, 반구형으로 성형될 수 있다. 이것은 카메라에 대한 단일 패널 상에서의 연속적인 각도를 허용할 수 있다. 일부 실시예들에서, (역 피라미드 구조와는 대조적으로) 비-반전된 피라미드 구조가 캘리브레이션 타겟을 위해 사용될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 패널은 반구형 또는 반-원통형(예를 들어, 하프 실린더)으로 성형될 수 있다.

도 5는 캘리브레이션 타겟의 패널(502)을 도시한다. 패널(502)은 도 1b에 도시된 제1 패널(102)과 유사할 수 있다. 도시된 바와 같이, 패널(502)은 그 위에 기준 마커들(110)을 갖는다[예를 들어, 패널(502) 상의 패턴들 및/또는 배열들 내에 위치됨]. 앞에서와 같이, 도면을 어수선하게 하지 않기 위해, 기준 마커들(110) 중 하나만이 라벨링된다. 도 1b에 도시된 제1 패널(102)과 도 5의 패널(502) 사이의 차이는 패널-식별 기준 마커(108)가 패널(502)의 코너들이 아니라 중심 부분에 있다는 것이다. 그러한 것으로서, 도 5에는 다수가 아니라 단 하나의 패널-식별 기준 마커(108)만이 존재한다. 대안적인 실시예들에서, 패널의 중심 부분 내의 패널-식별 기준 마커, 및 패널의 코너들 또는 에지들 주변의 패널-식별 기준 마커들 둘 다가 존재할 수 있다. 또한, 단일 캘리브레이션 타겟에 걸쳐, 패널-식별 기준 마커들은 상이한 패널들 상의 상이한 영역들에 위치될 수 있다. 예를 들어, 하나의 패널은 중심 부분 내의 패널-식별 기준 마커를 가질 수 있고, 다른 패널은 패널의 코너들에 패널-식별 기준 마커들을 가질 수 있다.

도 6a는 [예를 들어, 도 1a에 도시된 제1 패널(102)과 유사한] 캘리브레이션 타겟의 패널(602)의 도시이다. 패널(602)은 그 위에 기준 마커들의 복수의 패턴을 가질 수 있다. 도 6a에서, 제1 패턴은 "1"로 라벨링된 기준 마커들을 포함할 수 있고, 제2 패턴은 "2"로 라벨링된 기준 마커들을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제2 패턴은 제1 패턴의 스케일링된 버전일 수 있다. 또한, 도시된 바와 같이, 패널(602)은 패널(602)의 코너들에 패널-식별 기준 마커들(예를 들어, "0"을 이용하여 라벨링됨)을 가질 수 있다. 도 1a에 도시된 제1 패널(102)과는 달리, 패널(602)은 (6개와는 대조적으로) 2개의 직사각형 패턴만을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 다양한 개수의 패턴들이 캘리브레이션 타겟의 각각의 패널에 포함될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 동일한 캘리브레이션 타겟의 상이한 패널들은 상이한 수의 패턴들을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 다양한 실시예들에서, 캘리브레이션 타겟들의 패널들 상의 패턴들은 상이한 형상들(예를 들어, 직사각형 이외)을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 패턴들은 원형, 삼각형, 오각형, 육각형, 칠각형, 팔각형, 구각형 또는 십각형 형상일 수 있다.

도 6b는 [예를 들어, 도 6a에 도시된 패널(602)과 유사한] 캘리브레이션 타겟의 패널(604)의 도시이다. 그러나, 도 6a에 도시된 패널(602)과 달리, 도 6b의 패널(604)은 패널의 코너들에 있는 복수의 패널-식별 기준 마커가 아니라, 패널(604)의 중심 부분에 위치된 단일 패널-식별 기준 마커(예를 들어, "0"으로 라벨링됨)를 갖는다. 또한, 기준 마커들의 제1 패턴(예를 들어, "1"로 라벨링됨) 및 기준 마커들의 제2 패턴(예를 들어, "2"로 라벨링됨)은 도 6a의 패널(602) 내의 기준 마커들의 제1 및 제2 패턴과는 약간 다른, 도 6b의 패널(604)에 대한 배향/형상으로 되어 있다.

도 6c는 [예를 들어, 도 6a에 도시된 패널(602)과 유사한] 캘리브레이션 타겟의 패널(606)의 도시이다. 그러나, 도 6a에 도시된 패널(602)과 달리, 도 6c의 패널(606)은 원형 패널이다. 추가적으로, 도 6b에 도시된 패널(604)과 마찬가지로, 패널(606)은 패널(606)의 중심 부분에 위치된 단일 패널-식별 기준 마커(예를 들어, "0"으로 라벨링됨)를 갖는다. 기준 마커들의 제1 패턴(예를 들어, "1"로 라벨링됨) 및 기준 마커들의 제2 패턴(예를 들어, "2"로 라벨링됨)의 형상은 원형이다. 기준 마커들의 원형 패턴들은 패널(606)의 형상과 일치할 수 있고, 따라서 패널(606) 상의 공간의 효율적인 사용을 허용할 수 있다.

도 6d는 [예를 들어, 도 6b에 도시된 패널(604)과 유사한] 캘리브레이션 타겟의 패널(608)의 도시이다. 그러나, 도 6b에 도시된 패널(604)과 달리, 도 6d의 패널(608)은 원형이 아닌 직사각형(예를 들어, 정사각형) 형상의 기준 마커들을 갖는다. 직사각형 기준 마커들은 패널(608)의 형상과 일치할 수 있고, 따라서 패널(608) 상의 공간의 효율적인 사용 또는 패널(608) 상의 패턴들 내에서의 기준 마커들의 정렬을 허용할 수 있다.

도 6e는 [예를 들어, 도 6b에 도시된 패널(604)과 유사한] 캘리브레이션 타겟의 패널(610)의 도시이다. 그러나, 도 6b에 도시된 패널(604)과 달리, 도 6e의 패널(610)은 원형이 아니라 별 모양인 기준 마커들을 갖는다. 또한, 도 6e에 도시된 바와 같이, 별 모양의 기준 마커들은 별 모양의 포인트들에서 각자의 패턴들 내에 배치된 기준 마커들을 갖는, 기준 마커들의 제1 패턴(예를 들어, "1"로 라벨링 됨) 및 기준 마커들의 제2 패턴(예를 들어, "0"으로 라벨링됨)과 일치할 수 있다. 즉, 기준 마커들의 별 모양 패턴은 제1 및 제2 패턴에 의해 미러링될 수 있다.

Ⅲ. 예시적인 프로세스들

도 7은 예시적인 실시예들에 따른 방법(700)의 흐름도이다. 설명된 방법(700)은 블록들 중 하나 이상에 의해 도시된 바와 같은 하나 이상의 동작, 기능 또는 액션을 포함할 수 있다. 블록들이 순차적인 순서로 도시되어 있지만, 이러한 블록들은 일부 경우들에서 병렬로, 또는 본 명세서에 설명된 것들과는 다른 순서로 수행될 수 있다. 또한, 다양한 블록들은 원하는 구현에 기초하여 더 적은 수의 블록들로 결합되거나 추가 블록들로 분할되거나 제거될 수 있다. 필수적이지 않은 추가 단계들을 설명하는 다른 추가 블록들이 본 명세서에서 고려되는 방법들의 일부 변형들에서 포함될 수 있다.

일부 실시예들에서, 도 7의 블록들 중 하나 이상은 컴퓨팅 디바이스에 의해 수행될 수 있다. 컴퓨팅 디바이스는 비휘발성 메모리[예를 들어, 하드 드라이브 또는 판독 전용 메모리(ROM)], 휘발성 메모리[예를 들어, 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM) 또는 정적 랜덤 액세스 메모리(SRAM)와 같은 랜덤 액세스 메모리(RAM)], 사용자 입력 디바이스(예를 들어, 마우스 또는 키보드), 디스플레이[예를 들어, 발광 다이오드(LED) 디스플레이 또는 액정 디스플레이(LCD)], 및/또는 네트워크 통신 제어기(예를 들어, IEEE 802.11 표준에 기초한 WIFI® 제어기, 또는 이더넷 제어기)와 같은 컴퓨팅 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 컴퓨팅 디바이스는, 예를 들어 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체(예를 들어, 하드 드라이브)에 저장된 명령어들을 실행하여 본 명세서에 설명된 동작들 중 하나 이상을 수행할 수 있다.

블록(702)에서, 방법(700)은 카메라를 사용하여 타겟의 캘리브레이션 이미지를 캡처 또는 기록하는 단계를 포함할 수 있다. 타겟은 그 위에 기준 마커들의 제1 배열을 갖는 제1 패널을 포함할 수 있다. 제1 배열 내의 기준 마커들 각각은 제1 배열 내의 기준 마커들 중에서 고유할 수 있다. 타겟은 또한 제1 패널에 대해 제1 각도로 배치된, 기준 마커들의 제2 배열을 갖는 제2 패널을 포함할 수 있다. 제2 배열 내의 기준 마커들 각각은 제2 배열 내의 기준 마커 중에서 고유할 수 있다. 기준 마커들의 제1 배열은 기준 마커들의 제2 배열과 동일할 수 있다(즉, 일치할 수 있다).

일부 실시예들에서, 제1 패널은 제1 패널을 고유하게 식별하는 하나 이상의 제1-패널-식별 기준 마커를 더 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제1 배열은 기준 마커들의 제1 패턴 및 기준 마커들의 제2 패턴을 포함할 수 있다. 또한, 기준 마커들의 제2 패턴은 기준 마커들의 제1 패턴의 스케일링된 버전일 수 있다. 또한, 제2 패널은 제2 패널을 고유하게 식별하는 하나 이상의 제2-패널-식별 기준 마커를 포함할 수 있다. 제2 배열은 기준 마커들의 제3 패턴 및 기준 마커들의 제4 패턴을 추가적 포함할 수 있다. 기준 마커들의 제3 패턴은 기준 마커들의 제1 패턴과 일치할 수 있고, 기준 마커들의 제4 패턴은 기준 마커들의 제2 패턴과 일치할 수 있다.

블록(704)에서, 방법(700)은 캘리브레이션 이미지 내의 하나 이상의 기준 마커의 위치들 및 식별들을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

블록(706)에서, 방법(700)은 결정된 위치들 및 식별들에 기초하여 카메라를 캘리브레이션하는 단계를 포함할 수 있다.

카메라를 캘리브레이션하는 단계는 캘리브레이션 이미지 내의 하나 이상의 기준 마커의 결정된 위치들 및 식별들과, 캘리브레이션 타겟 상의 하나 이상의 기준 마커의 위치들 및 식별들 사이의 상관관계들을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 결정된 상관관계들에 기초하여, 카메라 매트릭스의 파라미터들은 핀홀 카메라 모델을 사용하여 추정될 수 있다. 핀홀 카메라 모델을 사용하는 단계는 결정된 상관관계들을 이용하여 카메라의 조리개를 표현하는 핀홀의 3차원 위치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 카메라를 캘리브레이션하는 단계는 방사상 왜곡들 또는 접선 왜곡들을 처리하는 단계를 포함할 수 있다.

일 예시적인 실시예에서, 방법(700)은 캡처 또는 기록된 캘리브레이션 이미지들을 다수의 시뮬레이션된 캘리브레이션 이미지(예를 들어, 각각의 패널 내의 각각의 패턴에 대한 하나의 시뮬레이션된 캘리브레이션 이미지)로 분할하는 단계를 포함할 수 있다. 다음으로, 복수의 패턴의 복수의 시뮬레이션된 캘리브레이션 이미지는 복수의 관점(예를 들어, 복수의 각도 및/또는 복수의 깊이)으로부터 (정지된 3D 위치에서) 단일 패턴을 캡처 또는 기록한 복수의 실제 캘리브레이션 이미지를 표현하기 위해 사용될 수 있다. 복수의 시뮬레이션된 캘리브레이션 이미지를 사용하여, 카메라 파라미터들(예를 들어, 핀홀 카메라 모델에 대응하는 카메라 매트릭스의 파라미터들)이 최적화될 수 있다. 이러한 최적화는 캘리브레이션 이미지들 내에서 각각의 기준 마커의 3D 위치를 기준 마커의 2D 위치에 매핑할 때, 최소화된 재투영 에러에 대응할 수 있다.

일부 실시예들에서, 캘리브레이션 타겟 상의 하나 이상의 기준 마커의 위치들 및 식별들[즉, "실측 자료(ground truth)"]은 캘리브레이션 타겟의 패널들 상에 기준 마커들을 인쇄하기 위해 사용되는 하나 이상의 방법, 캘리브레이션 타겟의 패널들을 서로에 대해 배열하기 위해 사용되는 방법들, 또는 다른 제조/조립 방법들에 기초하여 확립될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 캘리브레이션 타겟 상의 하나 이상의 기준 마커의 위치들 및 식별들은 다른 광학 절차에 의해 확립될 수 있다. 예를 들어, LIDAR(light detection and ranging) 시스템을 사용하여, 캘리브레이션 타겟 내의 기준 마커들 각각의 정밀한 위치들이 결정될 수 있다.

결정된 상관관계들을 사용하여 카메라의 조리개에 대응하는 핀홀의 3차원 위치를 결정하는 것은 NP-하드 문제일 수 있다. 그러한 것으로서, 일부 실시예에서, 핀홀의 위치가 결정되고 나면, 캘리브레이션된 카메라에 연관된 카메라 매트릭스가 (예를 들어, 카메라가 디튜닝되었을 수 있는 미리 정의된 양의 시간이 경과한 후에) 주어진 정도 내에서 여전히 정확한지를 결정하기 위해 추가 캘리브레이션이 수행될 수 있다. 주어진 정도 내에서 카메라 매트릭스가 정확한지를 결정하는 것은 더 적은 계산을 필요로 할 수 있는데, 그러한 비교는 NP-하드 문제가 아닐 수 있기 때문이다(반면에, 카메라 매트릭스의 원래 결정은 NP-하드 문제일 수 있음).

또한, 캡처되거나 기록된 캘리브레이션 이미지들을 사용하여 카메라를 캘리브레이션하는 단계는 카메라 내의 각각의 픽셀이 대면하고 있는, 카메라의 이미지 센서에 대한 각도를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 각각의 픽셀에 대한 각도를 결정하는 단계는 각각의 픽셀에 대한 각도들의 룩업 테이블을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 대안적으로, 각각의 픽셀에 대한 각도를 결정하는 단계는 각도들을 설명하는 파라미터화(예를 들어, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 등의 변수들에 기초한 파라미터화)를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 파라미터화를 생성하는 단계는 룩업 테이블을 생성하는 단계보다 계산 집약적이지 않을 수 있다.

일부 실시예들에서, 방법(700)은 또한 타겟에 대해 카메라를 회전시키고 추가의 캘리브레이션 이미지를 캡처 또는 기록하는 단계를 포함할 수 있다. 타겟에 대해 카메라를 회전시키는 단계는 피치 축에 대해(예를 들어, x-축에 대해), 롤 축에 대해(예를 들어, z-축에 대해), 요 축에 대해(예를 들어, y-축에 대해), 또는 피치 축, 롤 축 및 요 축 중에서 선택된 축들의 중첩에 대해 카메라를 회전시키는 단계를 포함할 수 있다. 카메라를 회전시키는 것은 하나 이상의 추가적인 캘리브레이션 이미지가 타겟에 대해 상이한 관점들로부터 캡처 또는 기록될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 카메라를 회전시키는 것은 캘리브레이션 이미지들의 세트에 걸쳐서 캘리브레이션 타겟 전체가 캡처 또는 기록되도록 추가 캘리브레이션 이미지가 캡처 또는 기록되는 것을 허용할 수 있다. 예를 들어, 캘리브레이션을 겪는 카메라의 시야가 캘리브레이션 타겟에 대한 카메라의 위치에 기초하여 캘리브레이션 타겟보다 (하나 이상의 차원에서) 좁은 경우, 캘리브레이션 타겟 전체가 캡처 또는 기록되도록, 캘리브레이션 타겟의 복수의 캘리브레이션 이미지가 캡처 또는 기록될 수 있다. 일 실시예에서, 이것은 캘리브레이션 타겟의 제1 패널의 캘리브레이션 이미지를 캡처 또는 기록하는 단계, 카메라가 캘리브레이션 타겟의 제2 패널을 향하도록 카메라를 회전(또는 병진)시키는 단계, 캘리브레이션 타겟의 제2 패널의 캘리브레이션 이미지를 캡처 또는 기록하는 단계, 및 다음으로 제1 패널의 캘리브레이션 이미지와 제2 패널의 캘리브레이션 이미지 둘 다를 사용하여 카메라의 캘리브레이션을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 캘리브레이션 타겟의 단일 캘리브레이션 이미지 또는 복수의 캘리브레이션 이미지는 타겟을 병진시키거나 회전시키지 않고서 캡처 또는 기록될 수 있다.

일부 실시예들에서, 방법(700)은 또한 캘리브레이션 타겟에 대해 카메라를 병진시키고 추가 캘리브레이션 이미지를 캡처 또는 기록하는 단계를 포함할 수 있다. 캘리브레이션 타겟에 대해 카메라를 병진시키는 단계는 캘리브레이션 타겟에 평행한 수평 방향(예를 들어, x-방향), 캘리브레이션 타겟에 대해 법선 방향인 수평 방향(예를 들어, z-방향), 캘리브레이션 타겟에 평행한 수직 방향(예를 들어, y-방향), 또는 수평-평행, 수평-법선 및 수직-평행 방향으로부터 선택된 방향들의 중첩으로 카메라를 병진시키는 단계를 포함할 수 있다. 카메라를 병진시키는 것은 하나 이상의 추가적인 캘리브레이션 이미지가 타겟에 대해 상이한 관점들로부터 캡처 또는 기록되는 것을 허용할 수 있다. 다음으로, 카메라를 병진시키기 전에 캡처 또는 기록된 캘리브레이션 이미지, 및 카메라를 병진시킨 후에 상이한 관점들로부터 캡처 또는 기록된 하나 이상의 추가 캘리브레이션 이미지 둘 다를 사용하여, 카메라의 캘리브레이션이 수행될 수 있다.

방법(700)은 캘리브레이션 이미지를 둘 이상의 캘리브레이션 서브-이미지(예를 들어, 제1 패널의 적어도 하나의 서브-이미지 및 제2 패널의 적어도 하나의 서브-이미지)로 자르는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 캘리브레이션 타겟의 개별 패널들이 분리되어 개별적으로 분석될 수 있다. 각각의 캘리브레이션 서브-이미지의 이러한 개별적인 분석은 제1 패널과 제2 패널이 그것들을 캡처하거나 기록하는 카메라에 대해 상이한 각도들에 있을 수 있다는 사실을 고려할 수 있다(예를 들어, 2개의 상이한 패널이 캘리브레이션 타겟에 대해 상이한 카메라 위치들을 시뮬레이션하고 있기 때문).

일부 실시예에서, 복수의 캘리브레이션 이미지가 캘리브레이션 타겟을 사용하여 캡처 또는 기록될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스는 캘리브레이션을 겪는 카메라가 장착되는 스테이지에 연결될 수 있다(예를 들어, 스테이지 및 캘리브레이션 타겟을 포함하는 캘리브레이션 시스템의 일부로서). 컴퓨팅 디바이스는 캘리브레이션 타겟에 대해 스테이지를 병진 및 회전시키도록 구성될 수 있다. 그러한 실시예들에서, 컴퓨팅 디바이스는 카메라를 캘리브레이션 타겟에 대해 단계적으로 병진시킬 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 컴퓨팅 디바이스는 카메라를 캘리브레이션 타겟에 대해 단계적으로 회전시킬 수 있다. 카메라가 단계적으로 병진되거나 회전됨에 따라, 캘리브레이션 이미지들은 카메라의 상이한 관점들로부터 캘리브레이션 타겟을 캡처 또는 기록한 것일 수 있다. 캘리브레이션 이미지들 각각은 캘리브레이션을 위한 추가 데이터로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 주어진 각도에서 2개의 패널을 갖는 캘리브레이션 타겟은 단일 캘리브레이션 이미지에서 2개의 각도를 시뮬레이션할 수 있지만, 카메라가 단계적으로 회전하여 추가 캘리브레이션 이미지들을 캡처 또는 기록하는 경우, 각각의 추가 캘리브레이션 이미지에 대해 2개의 추가 캘리브레이션 각도가 획득될 수 있다.

IV. 결론

본 개시내용은 본 출원에 설명된 특정 실시예들에 관련하여 제한되지 않으며, 이는 다양한 양태들의 예시로서 의도된다. 본 기술분야의 통상의 기술자들에게 명백한 바와 같이, 그 범위를 벗어나지 않고서 많은 수정들 및 변형들이 이루어질 수 있다. 본 명세서에 기술된 것들에 더하여, 상술한 설명으로부터, 본 개시내용의 범위 내의 기능적으로 등가인 방법들 및 장치들은 본 기술분야의 통상의 기술자들에게 명백할 것이다. 이러한 수정들 및 변형들은 첨부된 청구항들의 범위 내에 속한다.

상기 상세한 설명은 첨부 도면들을 참조하여 개시된 시스템들, 디바이스들 및 방법들의 다양한 특징들 및 동작들을 설명한다. 본 명세서 및 도면들에 설명된 예시적인 실시예들은 제한적인 것으로 의도되지 않는다. 본 명세서에 제시된 주제의 범위를 벗어나지 않고서 다른 실시예들이 이용될 수 있고, 다른 변경들이 이루어질 수 있다. 본 명세서에 일반적으로 설명되고 도면들에 도시된 바와 같이, 본 개시내용의 양태들은 매우 다양한 상이한 구성들로 배열, 대체, 결합, 분리 및 설계될 수 있음이 쉽게 이해될 것이다.

도면들 내의, 그리고 본 명세서에 논의된 바와 같은 메시지 흐름도들, 시나리오들 및 흐름도들 중 어느 하나 또는 전부와 관련하여, 각각의 단계, 블록, 동작 및/또는 통신은 예시적인 실시예들에 따른 정보의 처리, 및/또는 정보의 전송을 표현할 수 있다. 대안적인 실시예들이 이러한 예시적인 실시예들의 범위 내에 포함된다. 이러한 대안적인 실시예들에서, 예를 들어, 단계들, 블록들, 전송들, 통신들, 요청들, 응답들 및/또는 메시지들로서 설명된 동작들은 수반되는 기능에 따라, 실질적으로 동시에 또는 역순으로 실행되는 것을 포함하여, 도시되거나 논의된 것과는 다른 순서로 실행될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 논의되는 메시지 흐름도들, 시나리오들 및 흐름도들 중 임의의 것과 함께 더 많거나 적은 블록들 및/또는 동작들이 사용될 수 있고, 이러한 메시지 흐름도들, 시나리오들 및 흐름도들은 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합될 수 있다.

정보의 처리를 나타내는 단계, 블록 또는 동작은 본 명세서에 설명된 방법 또는 기술의 특정 논리적 기능들을 수행하도록 구성될 수 있는 회로에 대응할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 정보의 처리를 표현하는 단계 또는 블록은 모듈, 세그먼트 또는 프로그램 코드의 일부(관련 데이터 포함)에 대응할 수 있다. 프로그램 코드는 방법 또는 기술의 특정 논리 연산들 또는 액션들을 구현하기 위해 프로세서에 의해 실행가능한 하나 이상의 명령어를 포함할 수 있다. 프로그램 코드 및/또는 관련 데이터는 RAM, 디스크 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브 또는 다른 저장 매체를 포함하는 저장 디바이스와 같은 임의의 유형의 컴퓨터 판독가능한 매체에 저장될 수 있다.

컴퓨터 판독가능한 매체는 또한 레지스터 메모리 및 프로세서 캐시와 같이, 짧은 기간 동안 데이터를 저장하는 컴퓨터 판독가능한 매체와 같은 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 매체는 프로그램 코드 및/또는 데이터를 더 긴 기간 동안 저장하는 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 매체를 더 포함할 수 있다. 따라서, 컴퓨터 판독가능한 매체는 예를 들어 ROM, 광학 또는 자기 디스크, 솔리드 스테이트 드라이브, 컴팩트 디스크 판독 전용 메모리(CD-ROM와 같은 2차 또는 영구 장기 저장소를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 매체는 또한 임의의 다른 휘발성 또는 비휘발성 저장 시스템들일 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 매체는 예를 들어 컴퓨터 판독가능한 저장 매체, 또는 유형의 저장 디바이스로서 고려될 수 있다.

또한, 하나 이상의 정보 전송을 표현하는 단계, 블록 또는 동작은 동일한 물리적 디바이스 내의 소프트웨어 및/또는 하드웨어 모듈들 사이의 정보 전송에 대응할 수 있다. 그러나, 다른 정보 전송들은 상이한 물리적 디바이스들 내의 소프트웨어 모듈들 및/또는 하드웨어 모듈들 사이에서 이루어질 수 있다.

도면들에 도시된 특정 배열들은 제한적인 것으로 간주되어서는 안된다. 다른 실시예들은 주어진 도면에 보여진 각각의 구성요소를 더 많이 또는 더 적게 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 도시된 구성요소들 중 일부는 결합되거나 생략될 수 있다. 또한, 예시적인 실시예는 도면들에 도시되지 않은 구성요소들을 포함할 수 있다.

본 명세서에서는 다양한 양태들 및 실시예들이 개시되었지만, 본 기술분야의 통상의 기술자들에게는 다른 양태들 및 실시예들이 명백할 것이다. 본 명세서에 개시된 다양한 양태들 및 실시예들은 예시를 위한 것이고 제한하도록 의도된 것이 아니며, 진정한 범위는 이하의 청구항들에 의해 나타내어진다.

따라서, 본 개시내용의 실시예들은 아래에 나열되어 있는 열거된 예시적인 실시예들(enumerated example embodiments)(EEE) 중 하나에 관한 것일 수 있다.

EEE 1은 캘리브레이션에 사용되는 타겟으로서,

그 위에 기준 마커들의 제1 배열을 갖는 제1 패널 - 제1 배열 내의 기준 마커들 각각은 제1 배열의 기준 마커들 중에서 고유하게 식별가능함 -, 및

그 위에 기준 마커들의 제2 배열을 갖고, 제1 패널에 대해 제1 각도로 배치된 제2 패널 - 제2 배열 내의 기준 마커들 각각은 제2 배열 내의 기준 마커들 중에서 고유하게 식별가능함 -

을 포함하고,

기준 마커들의 제1 배열은 기준 마커들의 제2 배열과 일치한다.

EEE 2는 EEE 1의 타겟으로서,

제1 패널은 제1 패널을 고유하게 식별하는 하나 이상의 제1-패널-식별 기준 마커를 더 포함하고,

제2 패널은 제2 패널을 고유하게 식별하는 하나 이상의 제2-패널-식별 기준 마커를 더 포함한다.

EEE 3은 EEE 2의 타겟으로서,

하나 이상의 제1-패널-식별 기준 마커는 제1 패널의 하나 이상의 코너에 배치되고,

하나 이상의 제2-패널-식별 기준 마커는 제2 패널의 하나 이상의 코너에 배치된다.

EEE 4는 EEE 1 내지 3 중 어느 하나의 타겟으로서,

제1 배열 및 제2 배열 내의 기준 마커들은 원형 형상이다.

EEE 5는 EEE 1 내지 4 중 어느 하나의 타겟으로서,

제1 배열 및 제2 배열 내의 기준 마커들은 각각의 개별 기준 마커의 중심을 식별하는 십자선을 포함한다.

EEE 6은 EEE 1 내지 5 중 어느 하나의 타겟으로서,

제1 배열 및 제2 배열 내의 기준 마커들은 개별 각도 바코드들에 의해 각각 고유하게 라벨링된다.

EEE 7은 EEE 6의 타겟으로서,

각도 바코드들은 10 비트 인코딩 방식을 포함하고, 각각의 비트는 1 또는 0을 표현하는 밝은 또는 어두운 섹션에 의해 표현된다.

EEE 8은 EEE 6의 타겟으로서,

각도 바코드들은 임의의 각도로 회전하더라도 각도 바코드들이 서로 일치하지 않도록 회전적으로 고유하다.

EEE 9는 EEE 1 내지 8 중 어느 하나의 타겟으로서,

그 위에 기준 마커들의 제3 배열을 갖는 제3 패널 - 제3 배열 내의 기준 마커들 각각은 제3 배열 내의 기준 마커들 중에서 고유하게 식별가능하고, 제3 패널은 제3 패널을 고유하게 식별하는 하나 이상의 제3-패널-식별 기준 마커를 더 포함함 -;

제3 패널에 대해 제2 각도로 배치되고, 그 위에 기준 마커들의 제4 배열을 갖는 제4 패널 - 제4 배열 내의 기준 마커들 각각은 제4 배열 내의 기준 마커들 중에서 고유하게 식별가능하고, 제4 패널은 제4 패널을 고유하게 식별하는 하나 이상의 제4-패널-식별 기준 마커를 더 포함함 -

을 더 포함하고, 제2 각도는 제1 각도와 동일하지 않다.

EEE 10은 EEE 9의 타겟으로서,

제3 패널 및 제4 패널은 제1 패널 및 제2 패널에 대하여 제3 각도로 배치되고,

제3 각도는 제1 각도 및 제2 각도와는 다른 축에 대한 것이다.

EEE 11은 EEE 1-10 중 어느 하나의 타겟으로서,

제1 배열은 기준 마커들의 제1 패턴 및 기준 마커들의 제2 패턴을 포함하고,

제2 배열은 기준 마커들의 제3 패턴 및 기준 마커들의 제4 패턴을 포함하고,

기준 마커들의 제2 패턴은 기준 마커들의 제1 패턴의 스케일링된 버전이고,

제3 패턴의 기준 마커들은 기준 마커들의 제1 패턴과 일치하고, 제4 패턴의 기준 마커들은 기준 마커들의 제2 패턴과 일치한다.

EEE 12는 EEE 1-11 중 어느 하나의 타겟으로서,

제2 배열 패턴 내의 기준 마커들은 대응하는 위치에 있는 제1 배열 내의 기준 마커들의 180도 회전들이다.

EEE 13은 EEE 1-12 중 어느 하나의 타겟으로서,

제1 배열 내의 기준 마커들은 제1 색상을 포함하고, 제2 배열 내의 기준 마커들은 제2 색상을 포함하며,

제1 색상과 제2 색상은 상이한 색상들이다.

EEE 14는 방법으로서,

카메라를 사용하여 타겟의 캘리브레이션 이미지를 기록하는 단계 - 타겟은:

그 위에 기준 마커들의 제1 배열을 갖는 제1 패널 - 제1 배열 내의 기준 마커들 각각은 제1 배열 내의 기준 마커들 중에서 고유하게 식별가능함 -, 및

을 포함하고, 기준 마커들의 제1 배열은 기준 마커들의 제2 배열과 일치함 -;

캘리브레이션 이미지에서 하나 이상의 기준 마커의 위치들 및 식별들을 결정하는 단계; 및

결정된 위치들 및 식별들에 기초하여 카메라를 캘리브레이션하는 단계

를 포함한다.

EEE 15는 EEE 14의 방법으로서,

카메라를 캘리브레이션하는 단계는 핀홀 카메라 모델을 사용하여 카메라 매트릭스의 파라미터들을 추정하기 위해 제1 패널 상의 기준 마커들의 위치들과 제2 패널 상의 기준 마커들의 위치들 사이의 상관관계들을 이용하는 단계를 포함한다.

EEE 16은 EEE 14 또는 15의 방법으로서,

기준 마커들의 제2 패턴은 기준 마커들의 제1 패턴의 스케일링된 버전이다.

EEE 17은 EEE 14-16 중 어느 하나의 방법으로서,

타겟에 대하여 카메라를 회전시키고 추가의 캘리브레이션 이미지를 기록하는 단계; 및

추가 캘리브레이션 이미지에서 하나 이상의 기준 마커의 위치들 및 식별들을 결정하는 단계

를 더 포함한다.

EEE 18은 EEE 17의 방법으로서,

타겟에 대해 카메라를 회전시키는 단계는 카메라의 피치 축 또는 카메라의 롤 축 중 적어도 하나에 대해 카메라를 회전시키는 단계를 포함한다.

EEE 19는 EEE 14-18 중 어느 하나의 방법으로서,

카메라를 이동시키고 추가 캘리브레이션 이미지를 기록하는 단계; 및

를 더 포함한다.

EEE 20은 카메라를 캘리브레이션하기 위해 사용되는 시스템으로서,

타겟 - 타겟은:

을 포함하고,

기준 마커들의 제1 배열은 기준 마커들의 제2 배열과 일치함 -; 및

타겟에 대하여 카메라를 병진시키거나 회전시키도록 구성된 스테이지

를 포함한다.

EEE 21은 캘리브레이션에 사용되는 타겟으로서,

기준 마커들의 제1 패턴; 및

기준 마커들의 제2 패턴

을 포함하고, 타겟을 캡처한 캘리브레이션 이미지가 복수의 캘리브레이션 관점에서 캡처된 단일 패턴의 복수의 이미지를 시뮬레이션하도록, 기준 마커들의 제1 패턴은 기준 마커들의 제2 패턴의 스케일링된 버전이다.

EEE 22는 EEE 21의 타겟으로서,

제1 패턴 내의 기준 마커들 및 제2 패턴 내의 기준 마커들은 원형 형상이다.

EEE 23은 EEE 21 또는 22의 타겟으로서,

제1 패턴 내의 기준 마커들 및 제2 패턴 내의 기준 마커들은 각각의 개별 기준 마커의 중심을 식별하는 십자선을 포함한다.

EEE 24는 EEE 21-23 중 어느 하나의 타겟으로서,

제1 패턴 내의 각각의 기준 마커들 및 제2 패턴 내의 각각의 기준 마커들은 타겟의 다른 기준 마커들에 대해 고유하게 식별가능하다.

EEE 25는 EEE 24의 타겟으로서,

제1 패턴 내의 기준 마커들 및 제2 패턴 내의 기준 마커들은 개별 각도 바코드들에 의해 각각 고유하게 라벨링된다.

EEE 26은 EEE 25의 타겟으로서,

각도 바코드들은 10 비트 인코딩 방식을 포함하고, 각각의 비트는 1 또는 0을 표현하는 밝은 섹션 또는 어두운 섹션에 의해 표현된다.

EEE 27은 EEE 25의 타겟으로서,

EEE 28은 방법으로서,

를 포함한다.

EEE 29는 EEE 28의 방법으로서,

제2 배열 내의 기준 마커들은 대응하는 위치에 있는 제1 배열 내의 기준 마커들의 180도 회전들이다.

EEE 30은 EEE 28 또는 29의 방법으로서,

제1 색상과 제2 색상은 상이한 색상들이다.

EEE 31은 EEE 28-30 중 어느 하나의 방법으로서,

제1 패널은 제1 패널을 고유하게 식별하는 하나 이상의 제1-패널-식별 기준 마커를 포함하고,

제2 패널은 하나 이상의 제2-패널-식별 기준 마커를 포함한다.

EEE 32는 EEE 31의 방법으로서,

EEE 33은 EEE 28-32 중 어느 하나의 방법으로서,

타겟은:

그 위에 기준 마커들의 제3 배열을 갖는 제3 패널 - 제3 배열 내의 기준 마커들 각각은 제3 배열 내의 기준 마커들 중에서 고유하게 식별가능함 -;

제3 패널에 대해 제2 각도로 배치되고, 그 위에 기준 마커들의 제4 배열을 갖는 제4 패널 - 제4 배열 내의 기준 마커들 각각은 제4 배열 내의 기준 마커들 중에서 고유하게 식별가능함 -

을 포함하고, 기준 마커들의 제3 배열 및 기준 마커들의 제4 배열은 각각 기준 마커들의 제1 배열 및 기준 마커들의 제2 배열과 일치하며,

제2 각도는 제1 각도와 동일하지 않다.

EEE 34는 EEE 33의 방법으로서,

EEE 35는 EEE 28-34 중 어느 하나의 방법으로서,

EEE 36은 EEE 28-35 중 어느 하나의 방법으로서,

EEE 37은 EEE 28-36 중 어느 하나의 방법으로서,

타겟에 대하여 카메라를 회전시키고 추가 캘리브레이션 이미지를 기록하는 단계; 및

를 더 포함한다.

EEE 38은 EEE 37의 방법으로서,

타겟에 대해 카메라를 회전시키는 단계는 카메라의 피치 축(pitch axis) 또는 카메라의 롤 축(roll axis) 중 적어도 하나에 대해 카메라를 회전시키는 단계를 포함한다.

EEE 39는 EEE 28-38 중 어느 하나의 방법으로서,

를 더 포함한다.

EEE 40은 카메라를 캘리브레이션하기 위해 사용되는 시스템으로서,

타겟 - 타겟은:

기준 마커들의 제1 패턴; 및

기준 마커들의 제2 패턴

을 포함하고, 타겟을 캡처한 캘리브레이션 이미지가 복수의 캘리브레이션 관점에서 캡처된 단일 패턴의 복수의 이미지를 시뮬레이션하도록, 기준 마커들의 제1 패턴은 기준 마커들의 제2 패턴의 스케일링된 버전임 -; 및

를 포함한다.

Claims

캘리브레이션(calibration)을 위해 사용되는 타겟으로서,
기준 마커들(fiducial markers)의 제1 패턴; 및
기준 마커들의 제2 패턴
을 포함하고, 상기 타겟을 캡처한 캘리브레이션 이미지가 복수의 캘리브레이션 관점에서 캡처된 단일 패턴의 복수의 이미지를 시뮬레이션하도록, 상기 기준 마커들의 제1 패턴은 상기 기준 마커들의 제2 패턴의 스케일링된 버전인 타겟.
제1항에 있어서, 상기 제1 패턴 내의 기준 마커들 및 상기 제2 패턴 내의 기준 마커들은 원형 형상인 타겟.
제1항에 있어서, 상기 제1 패턴 내의 기준 마커들 및 상기 제2 패턴 내의 기준 마커들은 각각의 개별 기준 마커의 중심을 식별하는 십자선을 포함하는 타겟.
제1항에 있어서, 상기 제1 패턴 내의 각각의 기준 마커들 및 상기 제2 패턴 내의 각각의 기준 마커들은 상기 타겟의 다른 기준 마커들에 대해 고유하게 식별가능한 타겟.
제4항에 있어서, 상기 제1 패턴 내의 기준 마커들 및 상기 제2 패턴 내의 기준 마커들은 개별 각도 바코드들(angular barcodes)에 의해 각각 고유하게 라벨링되는 타겟.
제5항에 있어서, 상기 각도 바코드들은 10 비트 인코딩 방식을 포함하고, 각각의 비트는 1 또는 0을 표현하는 밝은 또는 어두운 섹션에 의해 표현되는 타겟.
제5항에 있어서, 상기 각도 바코드들은 임의의 각도로 회전하더라도 상기 각도 바코드들이 서로 일치하지 않도록 회전적으로(rotationally) 고유한 타겟.
방법으로서,
카메라를 사용하여 타겟의 캘리브레이션 이미지를 기록하는 단계 - 상기 타겟은:
그 위에 기준 마커들의 제1 배열을 갖는 제1 패널 - 상기 제1 배열 내의 기준 마커들 각각은 상기 제1 배열 내의 기준 마커들 중에서 고유하게 식별가능함 -, 및
그 위에 기준 마커들의 제2 배열을 갖고, 상기 제1 패널에 대해 제1 각도로 배치된 제2 패널 - 상기 제2 배열 내의 기준 마커들 각각은 상기 제2 배열 내의 기준 마커들 중에서 고유하게 식별가능함 -
을 포함하고, 상기 기준 마커들의 제1 배열은 상기 기준 마커들의 제2 배열과 일치함 -;
상기 캘리브레이션 이미지에서 하나 이상의 기준 마커의 위치들 및 식별들을 결정하는 단계; 및
결정된 위치들 및 식별들에 기초하여 상기 카메라를 캘리브레이션하는 단계
를 포함하는 방법.
제8항에 있어서, 상기 제2 배열 내의 기준 마커들은 대응하는 위치에 있는 상기 제1 배열 내의 기준 마커들의 180도 회전들인 방법.
제8항에 있어서,
상기 제1 배열 내의 기준 마커들은 제1 색상을 포함하고, 상기 제2 배열 내의 기준 마커들은 제2 색상을 포함하며,
상기 제1 색상과 상기 제2 색상은 상이한 색상들인 방법.
제8항에 있어서,
상기 제1 패널은 상기 제1 패널을 고유하게 식별하는 하나 이상의 제1-패널-식별 기준 마커를 포함하고,
상기 제2 패널은 하나 이상의 제2-패널-식별 기준 마커를 포함하는 방법.
제11항에 있어서,
상기 하나 이상의 제1-패널-식별 기준 마커는 상기 제1 패널의 하나 이상의 코너에 배치되고,
상기 하나 이상의 제2-패널-식별 기준 마커는 상기 제2 패널의 하나 이상의 코너에 배치되는 방법.
제8항에 있어서,
상기 타겟은:
그 위에 기준 마커들의 제3 배열을 갖는 제3 패널 - 상기 제3 배열 내의 기준 마커들 각각은 상기 제3 배열 내의 기준 마커들 중에서 고유하게 식별가능함 -;
그 위에 기준 마커들의 제4 배열을 갖고, 상기 제3 패널에 대해 제2 각도로 배치되는 제4 패널 - 상기 제4 배열 내의 기준 마커들 각각은 상기 제4 배열 내의 기준 마커들 중에서 고유하게 식별가능함 -
을 더 포함하고, 상기 기준 마커들의 제3 배열 및 상기 기준 마커들의 제4 배열은 각각 상기 기준 마커들의 제1 배열 및 상기 기준 마커들의 제2 배열과 일치하며,
상기 제2 각도는 상기 제1 각도와 동일하지 않은 방법.
제13항에 있어서,
상기 제3 패널 및 상기 제4 패널은 상기 제1 패널 및 상기 제2 패널에 대하여 제3 각도로 배치되고,
상기 제3 각도는 상기 제1 각도 및 상기 제2 각도와는 다른 축에 대한 것인 방법.
제8항에 있어서, 상기 카메라를 캘리브레이션하는 단계는 핀홀 카메라 모델을 사용하여 카메라 매트릭스의 파라미터들을 추정하기 위해 상기 제1 패널 상의 기준 마커들의 위치들과 상기 제2 패널 상의 기준 마커들의 위치들 사이의 상관관계들을 이용하는 단계를 포함하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 제1 배열은 기준 마커들의 제1 패턴 및 기준 마커들의 제2 패턴을 포함하고,
상기 기준 마커들의 제2 패턴은 상기 기준 마커들의 제1 패턴의 스케일링된 버전인 방법.
제8항에 있어서,
상기 타겟에 대하여 상기 카메라를 회전시키고 추가 캘리브레이션 이미지를 기록하는 단계; 및
상기 추가 캘리브레이션 이미지에서 하나 이상의 기준 마커의 위치들 및 식별들을 결정하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제17항에 있어서, 상기 타겟에 대해 상기 카메라를 회전시키는 단계는 상기 카메라의 피치 축(pitch axis) 또는 상기 카메라의 롤 축(roll axis) 중 적어도 하나에 대해 상기 카메라를 회전시키는 단계를 포함하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 카메라를 이동시키고 추가 캘리브레이션 이미지를 기록하는 단계; 및
상기 추가 캘리브레이션 이미지에서 하나 이상의 기준 마커의 위치들 및 식별들을 결정하는 단계
를 더 포함하는 방법.
카메라를 캘리브레이션하기 위해 사용되는 시스템으로서,
타겟 - 상기 타겟은:
기준 마커들의 제1 패턴; 및
기준 마커들의 제2 패턴
을 포함하고, 상기 타겟을 캡처한 캘리브레이션 이미지가 복수의 캘리브레이션 관점에서 캡처된 단일 패턴의 복수의 이미지를 시뮬레이션하도록, 상기 기준 마커들의 제1 패턴은 상기 기준 마커들의 제2 패턴의 스케일링된 버전임 -; 및
상기 타겟에 대하여 상기 카메라를 병진(translate)시키거나 회전시키도록 구성된 스테이지
를 포함하는 시스템.