KR20060130420A - 카메라 영상과 지도 데이터 간에 건물 매칭 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라에 촬영되는 영상 내 각 건물들을 지도 데이터에서 검색할 수 있도록 해 주는 카메라 영상과 지도 데이터 간에 건물 매칭 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 사용자의 건물검색 명령에 따라 카메라에 촬영되는 영상을 일정 시간 간격마다 캡처하고 그 캡처된 영상 내에 존재하는 각 건물들의 위치정보를 산출하여 지도 데이터 상에서 동일한 위치에 존재하는 건물들과 서로 매칭시켜 준다.

이에 따라, 카메라에 촬영되는 건물들을 지도 데이터에서 검색 가능하도록 해 준다.

카메라, 네비게이션, 지도 데이터, 카메라 영상

Description

카메라 영상과 지도 데이터 간에 건물 매칭 방법{Method for matching building between camera image and map data}

도 1은 본 발명이 적용 가능한 네비게이션 시스템 구성을 보인 도면,

도 2는 본 발명에 따라 영상 내 각 건물들의 위치정보를 산출하는 방식을 설명하기 위한 도면,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 카메라 영상과 지도 데이터 간에 건물 매칭 방법을 나타낸 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : GPS 수신기 102 : 제어부

104 : 카메라 106 ; 이미지 프로세서

108 : 지도데이터 저장부 110 : 센서부

본 발명은 카메라에 촬영되는 영상 내 각 건물들과 동일한 위치에 존재하는 지도 데이터 상의 건물들을 서로 매칭시켜 주는 카메라 영상과 지도 데이터 간에 건물 매칭 방법에 관한 것이다.

GPS(Global Positioning System)는 미국의 국방성에서 개발한 범세계 측위 시스템으로서, 복수 개의 GPS 위성은 기울임각(inclination angle)이 55°인 6개의 원형 궤도면(circular orbit)에 각각 4개씩 배치되어, 약 12시간의 주기를 가지고 이동하면서 각기 자신의 위치정보신호를 송신하고, GPS 수신기는 복수의 GPS 위성들 중에서 최소한 4개 이상의 GPS 위성으로부터 위치정보신호를 수신하여 GPS 위성과 자신 사이의 거리 및 GPS 위성의 위치벡터를 검출하며 이를 통해 자신의 위치벡터를 산출한다.

GPS 수신기를 구비한 네비게이션 시스템은 GPS 수신기로부터 산출된 자신의 위치벡터를 지도 데이터 상에 매핑시켜 표시하고, 부가 서비스로 지도 상의 현재 위치로부터 사용자의 목적지까지 최단 경로를 알려주는 길안내 서비스를 제공하고 있다. 그래서 사용자들은 이와 같은 네비게이션 시스템을 휴대함으로써 자신의 목적지까지 보다 용이하게 찾아갈 수 있게 되었다.

하지만 사용자는 네비게이션 시스템을 통해 길안내 서비스를 제공받으며 목적지를 찾아갈 때에, 네비게이션 시스템에서 표시해 준 지도 데이터 상에 건물들이 실제 보이는 건물들 중 어느 건물에 해당하는지 알기 위해서 일일이 지도 데이터와 실제 건물영상을 매칭시켜 보아야 하는 번거로움이 있다.

다시 말해서, 지도 데이터 상에 표시된 'A' 건물이 실제 어느 건물을 표시한 것인지를 확인하기 위해서 'A' 건물이 위치하고 있는 지점 근처의 건물들을 일일이 살펴서 확인해야 하며 특히, 사용자의 현재 위치에서 조금 떨어져 보이는 건물에 대해서는 그 건물이 위치한 곳에 직접 가서 건물에 대한 정보를 획득한 후, 지도 데이터에 표시된 건물정보와 매칭시켜 보아야지만 지도 데이터 상에 표시된 건물들 중 어느 건물과 매칭되는지를 찾아낼 수가 있다.

그러므로 본 발명의 목적은 카메라를 이용하여 실제 건물들을 촬영하고 그 촬영된 영상 내 각 건물들을 지도 데이터에서 검색할 수 있도록 서로 매칭시켜 주는 카메라 영상과 지도 데이터 간에 건물 매칭 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 카메라 영상과 지도 데이터 간에 건물 매칭 방법은 카메라에 촬영되는 영상을 캡처하고, 그 캡처된 영상 내에 존재하는 각 건물들에 대한 위치정보를 산출하는 단계; 기 저장된 지도 데이터를 로딩하는 단계; 상기 로딩된 지도 데이터에 존재하는 건물들의 위치정보를 산출하는 단계; 및 상기 산출한 영상 내 각 건물들의 위치정보와 지도 데이터 내 건물들의 위치정보를 비교하여 서로 위치정보가 일치하는 건물들을 매칭시키는 단계;를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 영상 캡처는 상기 카메라에 촬영되는 영상을 일정 시간 간격마다 캡처하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 본 발명에서는 상기 카메라 영상을 캡처시, GPS 수신신호 및 자지기 센서신호로 상기 카메라의 촬영위치 및 방위각을 검출하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 영상 내 각 건물들의 위치정보 산출은 경사계 센서신호로 상기 카메라의 경사각을 검출하는 단계; 상기 캡처된 영상에 대한 이미지 프로세싱을 통 해 영상 내의 각 건물들을 분리시키는 단계; 상기 분리시킨 각 건물에 중심점 포인트를 설정하고, 상기 검출한 촬영위치 및 방위각을 기준으로 상기 각 건물들의 위치정보를 산출하는 단계; 및 상기 산출한 각 건물들의 위치정보를 상기 카메라의 배율정보 및 경사각을 통해 보정하는 단계;로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 각 건물에 중심점 포인트 설정은 상기 각 건물의 하단에 중심점 포인트를 설정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 지도 데이터 내의 건물에 대한 위치정보 산출은 상기 검출한 촬영위치 및 방위각을 기준으로 하여 상기 지도 데이터의 설정범위 이내에 존재하는 각 건물들에 중심점 포인트를 설정하고 건물의 위치정보를 산출할 수 있다.

바람직하게, 본 발명에서 상기 각 건물들의 위치정보는 상기 검출한 촬영위치 및 방위각을 기준으로 한 각 건물들의 방향각 및 거리값인 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 상기 위치정보가 일치하는 건물 매칭은 미리 정해놓은 일정 오차허용범위 내에서 서로 위치정보가 일치하는 건물을 매칭시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명이 적용 가능한 네비게이션 시스템의 구성을 보인 도면으로, 도 1에 도시된 바와 같이 네비게이션 시스템은 카메라(104)와 일체를 이루며, 사용 자의 동작명령을 입력받는 명령 입력부(112)와, GPS 위성이 송신하는 위치정보신호를 수신하는 GPS 수신기(100)와, 지도 데이터를 저장하고 있는 지도 데이터 저장부(108)와, 지자기 센서 및 경사계를 통해 카메라(104)의 방위각 및 경사각을 검출하는 센서부(110)와, 카메라(104)에 캡처된 영상을 처리하는 이미지 프로세서(106)와, 카메라(104)에 촬영되는 영상을 일정 시간 간격으로 캡처하고 그 캡처된 영상 내 각 건물들과 위치정보가 일치하는 건물들을 지도 데이터 저장부(108)에서 검색한 후 서로 매칭시키는 제어부(102)로 구성될 수 있다.

이러한 구성을 가지는 네비게이션 시스템은 명령 입력부(112)를 통해 사용자의 건물검색 명령이 입력될 때에 GPS 수신기(100)의 수신기능 및 카메라(104)의 동작을 온 시킨다. 그래서 GPS 수신기(100)는 명령 입력부(112)를 통해 사용자의 건물정보 표시명령이 입력되면 지구 상공에 위치한 복수의 GPS 위성으로부터 위치 데이터들을 수신받아 제어부(102)로 입력시킨다.

제어부(102)는 사용자의 명령에 따라 카메라(104)의 동작을 제어하면서 사용자가 카메라(104)에 안내받고자 하는 건물의 영상을 촬영하는 경우에 그 촬영되는 영상을 일정 시간 간격으로 캡처한다. 그리고 영상 캡처시 GPS 수신기(100)의 수신신호 및 센서부(110)의 지자기 센서신호로부터 촬영위치 및 방위각을 검출하는 한편, 센서부(110)의 경사계 센서신호로부터 카메라(104)의 경사각을 검출한다.

제어부(102)는 이미지 프로세서(106)를 통해 캡처된 영상 내의 각 건물들의 윤곽선을 추출하여 건물들을 분리시킨 후, 상기 검출한 촬영위치 및 방위각을 기준으로 영상 내 각 건물의 위치정보를 산출하고, 또한 지도 데이터를 로딩하여 지도 데이터의 설정범위 이내에 존재하는 각 건물들에 대한 위치정보를 산출한다. 그리고 지도 데이터 내의 건물들 중 영상 내의 각 건물들과 위치정보가 일치하는 건물들을 검색하여 서로 매칭시킨다.

도 2는 본 발명에 따라 영상 내 각 건물들의 위치정보를 산출하는 방식을 설명하기 위한 도면으로, 사용자가 건물안내를 받고자하는 영역을 카메라(104)로 촬영하게 되면 일정 시간 간격으로 영상을 캡처하여 그 캡처된 영상 내의 각 건물들에 중심점 포인트를 설정한다.

본 발명에서는 도 2에 도시된 바와 같이 각 건물 하단에 중심점 포인트를 설정하는 것을 특징으로 하며, 이에 따라 영상이 캡처되는 때에 GPS 수신신호 및 센서신서로 검출된 촬영위치(I) 및 방위각을 기준으로 각 건물에 설정한 중심점 포인트까지의 방향각(θ1,θ2,θ3,θ4) 및 거리(r1,r2,r3,r4)를 산출한다. 그리고 산출된 각 건물의 방향각 및 거리값을 건물의 위치정보로써 이용한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 카메라 영상과 지도 데이터 간에 건물 매칭 방법을 나타낸 흐름도로, 본 발명에 따르면 카메라(104)를 구비한 네비게이션 시스템은 사용자의 건물검색 명령이 입력될 경우(300), GPS 수신기능 및 카메라(104)의 동작을 온 시킨다(302).

사용자는 카메라(104)를 이용하여 안내받고자 하는 영상을 촬영할 수 있고, 이에 따라 사용자가 촬영하는 영상을 일정 시간 간격으로 캡처하면서(304), 영상 캡처시 GPS 수신신호 및 센서신호로 카메라(104)의 촬영위치 및 방위각을 검출하고(304,306) 이를 기준으로 캡처한 영상 내 각 건물들에 대한 위치정보를 산출한다 (308).

여기서, 영상내 각 건물들에 대한 위치정보 산출(308)은 우선 영상을 캡처시 경사계 센서신호로 카메라(104)의 경사각을 검출한다(308-2). 그리고 캡처된 영상에 대한 이미지 프로세싱을 통해 영상 내 각 건물들을 분리시키고(308-4) 그 분리시킨 각 건물들 하단에 중심점 포인트를 설정하여(308-6), 영상 캡처시 촬영위치 및 방위각을 기준으로 각 건물들의 위치정보를 산출한다(308-8). 각 건물들의 위치정보가 산출되면 그 산출된 각 건물들의 위치정보를 카메라(104)의 경사각 및 배율정보를 이용하여 보정시킴으로써(308-10) 영상 내 각 건물의 실제 위치정보를 획득한다.

이와 같이 캡처한 영상 내의 각 건물들의 위치정보를 산출(308)함과 동시에, 지도 데이터 저장부(108)에 기 저장해 놓은 지도 데이터를 로딩한다(310). 그리고 영상 캡처시 카메라(104)의 촬영위치 및 방위각을 기준으로 그 로딩된 지도 데이터의 설정범위 이내에 존재하는 건물들을 파악하고 그 각 건물들의 위치정보를 산출한다(312).

지도 데이터 내에 존재하는 건물들의 위치정보 역시 상기 영상 내 각 건물들의 위치정보를 산출하는 방식과 동일하게 각 건물들의 중심점 포인트를 설정하고(312-2), 카메라(104)의 촬영위치 및 방위각을 기준으로 각 건물들의 위치정보를 산출하게 된다(312-4).

그리고 이와 같이 산출한 영상 내 각 건물들의 위치정보와 지도 데이터 내 건물들의 위치정보를 서로 비교해서 위치정보가 일치하는 건물들을 매칭시킨다 (314).

상기와 같은 과정은 사용자의 건물검색 중단명령이 입력되기 전까지 계속 수행되면서 카메라(104)에 촬영되는 영상 속 건물들을 지도 데이터에서 검색하여 건물에 대한 정보를 살펴볼 수 있도록 해 준다(316).

한편, 본 발명에서는 지도 데이터 상에서 영상 내 각 건물들과 위치정보가 일치하는 건물을 검색시, 미리 정해놓은 일정 오차허용범위 내에서 서로 위치정보가 일치하는 검물을 검색하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 당업자에 의해 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

본 발명에 따르면, 일정 시간 간격마다 카메라에 촬영되는 영상을 캡처하고 지도 데이터에 매칭시켜 줌으로써 촬영되는 건물을 지도 데이터에서 검색 가능하게 한다.

Claims (8)

1. 카메라에 촬영되는 영상을 캡처하고, 그 캡처된 영상 내에 존재하는 각 건물들에 대한 위치정보를 산출하는 단계;

   기 저장된 지도 데이터를 로딩하는 단계;

   상기 로딩된 지도 데이터에 존재하는 건물들의 위치정보를 산출하는 단계; 및

   상기 산출된 영상 내 각 건물들의 위치정보와 지도 데이터 내 건물들의 위치정보를 비교하여 서로 위치정보가 일치하는 건물들을 매칭시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 카메라 영상과 지도 데이터 간에 건물 매칭 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 영상 캡처는

   상기 카메라에 촬영되는 영상을 일정 시간 간격마다 캡처하는 것을 특징으로 하는 카메라 영상과 지도 데이터 간에 건물 매칭 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 카메라 영상을 캡처시, GPS 수신신호 및 지자기 센서신호로 상기 카메라의 촬영위치 및 방위각을 검출하는 것을 특징으로 하는 카메라 영상과 지도 데이터 간에 건물 매칭 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 영상 내 각 건물들의 위치정보 산출은

   경사계 센서신호로 상기 카메라의 경사각을 검출하는 단계;

   상기 캡처된 영상에 대한 이미지 프로세싱을 통해 영상 내의 각 건물들을 분리시키는 단계;

   상기 분리시킨 각 건물에 중심점 포인트를 설정하고, 상기 검출한 촬영위치 및 방위각을 기준으로 상기 각 건물들의 위치정보를 산출하는 단계; 및

   상기 산출한 각 건물들의 위치정보를 상기 카메라의 배율정보 및 경사각을 통해 보정하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라 영상과 지도 데이터 간에 건물 매칭 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 각 건물에 중심점 포인트 설정은

   상기 각 건물의 하단에 중심점 포인트를 설정하는 것을 특징으로 하는 카메라 영상과 지도 데이터 간에 건물 매칭 방법.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 지도 데이터 내의 건물에 대한 위치정보 산출은

   상기 검출한 촬영위치 및 방위각을 기준으로 하여 상기 지도 데이터의 설정범위 이내에 존재하는 각 건물들에 중심점 포인트를 설정하고 건물의 위치정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 카메라 영상과 지도 데이터 간에 건물 매칭 방법.
7. 제 3 항에 있어서, 상기 각 건물들의 위치정보는

   상기 검출한 촬영위치 및 방위각을 기준으로 한 각 건물들의 방향각 및 거리값인 것을 특징으로 하는 카메라 영상과 지도 데이터 간에 건물 매칭 방법.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 위치정보가 일치하는 건물 매칭은

   미리 정해놓은 일정 오차허용범위 내에서 서로 위치정보가 일치하는 건물을 매칭시키는 것을 특징으로 하는 카메라 영상과 지도 데이터 간에 건물 매칭 방법.

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