KR20160020930A - 이미지 분석을 이용하여 방향을 측정하기 위한 센서 측정 오차 보정 장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이미지 분석을 이용하여 정확한 방향을 측정하기 위한 센서 측정 오차 보정 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명의 센서 측정 오차 보정 장치는 방향을 측정하기 위한 다수의 센서들을 갖는 모바일 단말기에 구비된다. 센서들은 방향 측정 센서와, 카메라 센서 및 GPS 센서 등을 포함한다. 센서 측정 오차 보정 장치는 방향 측정 센서와 카메라 센서로부터 수집된 방향 정보와 이미지 정보로부터 외곽선 분석 또는 특정 위치 분석을 통하여 보정값을 산출한다. 본 발명에 의하면, 카메라 센서에 의해서 얻은 이미지 정보를 분석하여 오차값을 보정하고, 측정 방향에 대한 3 차원축 좌표값을 정확히 인식하며, 이미지 정보 및 지도 정보에 특정 위치에 대한 위치값을 정확히 표시 및 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 센서 측정 오차 보정 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 GPS 센서에 의해서 측정된 지점의 위치 정보와 방향 측정 센서에 의해서 측정된 센서 정보를 이용하여 가상의 3 차원 지형에 대한 관측 지점을 위치시키고, 카메라 센서로부터 이미지 정보를 획득하여, 측정 방향을 기준으로 획득된 이미지 정보를 분석해서 센서들에 대한 오차를 보정함으로써, 정밀한 방향을 측정할 수 있도록 하는 센서 측정 오차 보정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
스마트폰 등과 같은 모바일 단말기의 사용이 급속도로 증가하면서, 모바일 단말기의 휴대성을 이용하여 실생활에 연계하여 이용할 수 있는 다양한 기능들에 대한 개발이 지속적으로 이루어지고 있다. 그 중에서 상기 모바일 단말기를 이용한 위치, 방향 및 거리를 측정하는 방법 등이 다양하게 제시되고 있다.
일반적으로 모바일 단말기를 이용하여 위치를 측정하는 방법으로는 GPS 수신기를 장착하여 위치 정보를 얻거나, 이동 통신 기지국이나 무선랜(WLAN)의 무선 전파를 이용하여 위치를 구하는 방법 등이 알려져 있다.
또한, 모바일 단말기는 GPS 센서, 방향 측정 센서 등 다양한 센서들을 구비하여, 위치를 측정하거나, 방향, 가속, 기압 등과 같은 환경 속성을 감지한다. 이 센서들 중 방향 측정 센서는 물리 센서로서, 센서에서 측정된 3 개의 축정보를 모바일 단말기에서 사용하게 된다. 즉, 방향을 측정하는 센서는 지구 및 스마트폰의 3 차원 방향에 대해, X 축은 지구의 진북을 가리키는 방향, Y 축은 대략적으로 동쪽 방향을 가리키는 수평 방향, Z 축은 지구의 바깥 방향을 가리키는 수직 방향에 대한 값을 수집한다.
그러나 스마트폰의 방향 측정 센서의 수집값에는 다양한 오차가 포함되어 있다. 예를 들어, 기기별 측정치의 오차, 측정 지형의 환경적인 요인(예를 들어, 측정 위치의 주변에 금속성 성분이 많은 경우 등)으로 인한 오차, 방향 측정값이 시간이 지날수록 변하는 오차 등으로 인하여 정확한 방향 정보의 측정은 제한이 된다.
본 발명의 목적은 이미지 분석을 이용하여 방향을 측정하기 위한 센서 측정 오차 보정 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 방향을 측정하는 다양한 센서들을 구비하는 모바일 장치의 정확한 방향을 측정하기 위하여, 센서 오차를 보정하는 센서 측정 오차 보정 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 3 차원 지형 정보와 이미지 정보를 이용하여 측정 방향의 오차를 보정하는 센서 측정 오차 보정 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 센서 측정 오차 보정 장치는 3 차원 지형 정보와 카메라 센서로 획득된 이미지 정보를 이용하여 센서의 측정 오차를 보정하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같은 센서 측정 오차 보정 장치는 3 차원 지형 정보에 따른 3 차원축 좌표값을 이용하여 이미지 정보의 외곽선 또는 특정 지점의 좌표값을 산출하고, 이를 이미지 정보의 외곽선 또는 특정 지점의 좌표값과 비교, 분석하여 방향 측정에 따른 오차값을 보정 가능하게 한다.
이 특징에 따른 본 발명의 방향 측정 센서와 카메라 센서 및 GPS 센서를 구비하는 모바일 단말기의 센서 측정 오차 보정 장치는, 상기 방향 측정 센서로부터 상기 모바일 단말기의 세로 방향 또는 가로 방향으로 위치하였는지에 대한 기기 방향 정보를 수집하는 기기 방향 센서부와; 상기 방향 측정 센서로부터 측정된 상기 모바일 단말기의 방향 정보를 수집하는 방향 정보 센서부와; 상기 카메라 센서로부터 획득된 이미지 정보를 수집하는 이미지 센서부 및; 상기 기기 방향 정보를 받아서 상기 모바일 단말기의 세로 방향 또는 가로 방향 위치를 판별하고, 상기 방향 정보와 상기 이미지 정보를 받아서 상기 방향 정보에 따른 제1 외곽선 정보와, 상기 이미지 정보에 따른 제2 외곽선 정보를 생성하고, 상기 제1 및 상기 제2 외곽선 정보를 비교하여 제1 오차값을 산출하며, 상기 제1 오차값으로 상기 방향 정보와 상기 이미지 정보가 일치되도록 보정하는 계산 처리부를 포함한다.
이 특징의 한 실시예에 있어서, 상기 계산 처리부는; 적어도 2 개의 특정 위치에 대한 좌표값을 선정하고, 선정된 상기 좌표값과, 상기 이미지 정보에서 상기 특정 위치에 대한 좌표값을 비교하여 제2 오차값을 산출하며, 상기 제2 오차값으로 상기 방향 정보와 상기 이미지 정보가 일치되도록 자동 보정하되; 상기 제1 및 상기 제2 오차값들 중 어느 하나를 선택하여 자동 보정한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 계산 처리부는; 상기 이미지 정보에 오차 이미지가 포함되어 있으면, 상기 입력 정보 관리부를 통해 오차값을 입력하여 수동 보정하도록 처리한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 센서 측정 오차 보정 장치는; 상기 터치 패널을 통해 표시 모드를 선택하고, 상기 모바일 단말기에 표시되는 이미지 정보 또는 지도 정보에서 특정 위치를 선택하면, 상기 표시 모드에 대응하여 상기 특정 위치에 따른 입력값을 관리하는 입력 정보 관리부와; 상기 입력 정보 관리부로부터 상기 입력값을 받아서 상기 지도 정보 또는 상기 이미지 정보 각각에 대해 상기 특정 위치를 표시하도록 상기 입력값을 출력값으로 변환하는 출력 정보 변환부와; 상기 표시 모드가 지도 모드로 선택되면, 상기 출력 정보 변환부로부터 상기 출력값을 포함하는 상기 지도 정보를 표시하도록 하는 지도 정보 표시부 및; 상기 표시 모드가 이미지 모드로 선택되면, 상기 출력 정보 변환부로부터 상기 출력값을 포함하는 이미지 정보를 표시하도록 하는 이미지 정보 표시부를 더 포함한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 출력 정보 변환부는; 상기 입력 정보 관리부로부터 상기 이미지 정보에서 상기 특정 위치가 선택되면, 상기 이미지 정보에 대응되는 3 차원 지형 정보에서 상기 특정 위치에 대한 3 차원 지형 위치로 변환하고, 상기 3 차원 지형 위치를 관측 지점에서의 거리 및 방위각을 산출하여 상기 지도 정보에 표시하도록 한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 3 차원 지형 정보와 카메라 센서로 획득된 이미지 정보를 이용하여 센서의 측정 오자를 보정하는 센서 측정 오차 보정 장치의 처리 방법이 제공된다.
이 특징에 따른 방향 측정 센서와 카메라 센서 및 GPS 센서를 구비하는 모바일 단말기의 센서 측정 오차 보정 장치의 처리 방법은, 상기 방향 측정 센서로부터 상기 모바일 단말기의 가로 방향 또는 세로 방향으로 위치되었는지에 대한 기기 방향 정보를 수집하는 단계와; 상기 방향 측정 센서로부터 모바일 단말기의 측정 방향에 따른 방향 정보를 수집하는 단계와; 상기 방향 정보를 이용하여 측정 방향에 대한 3 차원 지형을 분석하는 단계와; 상기 카메라 센서를 이용하여 측정 방향에 대한 이미지 정보를 수집하는 단계와; 상기 카메라 센서로부터 수집된 이미지 정보를 분석하여 이미지 정보에 대한 외곽선 정보를 산출하는 단계와; 상기 3 차원 지형 분석과 상기 이미지 정보 분석 결과를 비교하여 측정된 방향 정보의 오차값을 산출하는 단계와; 상기 오차값을 이용하여 자동 보정 가능한지를 판별하는 단계와; 상기 오차값이 자동 보정 가능하면, 산출된 상기 오차값을 적용하여 좌우, 상하 및 회전 방향값으로 자동 보정하고, 상기 오차값이 자동 보정 가능하지 않으면, 사용자에 의해 상기 오차값을 보정할 수 있도록 수동으로 상기 오차값을 입력하는 단계 및; 보정이 완료되면, 표시 모드에 따른 지도 정보 또는 이미지 정보를 표시하도록 처리하는 단계를 포함한다.
이 특징의 한 실시예에 있어서, 상기 3 차원 지형을 분석하는 단계는; 상기 모바일 단말기에 구비되는 3 차원 지형 정보를 활용하여, 상기 GPS 센서의 위치 정보와, 상기 방향 측정 센서에 의해서 측정된 방향 정보를 이용하여 가상의 3 차원 지형에 하나의 관측 지점을 위치시키고, 상기 카메라 센서에 의해서 획득된 이미지 정보를 이용하여 측정 방향을 기준으로 분석 시작점으로부터 분석 종료점까지 외곽선 정보를 읽어들여서 3 차원 지형을 분석하여, 상기 3 차원 지형 정보에 대한 외곽선 정보를 산출한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 이미지 정보를 분석하는 단계는; 상기 이미지 정보에서 상하 방향의 직선 단위로 픽셀값을 로드하고, 상기 픽셀값을 3 개의 컬러 영상 값들로 각각 분석하고, 상기 컬러 영상값의 변화량을 분석하여 다른 지점의 컬러 영상값에 비해 급격히 변화하는 지점을 인식하여 상기 이미지 정보에서의 특정 지점에 대한 외곽선 정보를 생성한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 오차값을 산출하는 단계는; 상기 3 차원 지형 분석과 상기 이미지 정보 분석 결과에 따른 외곽선 정보를 동일선상에 일치되도록 비교하여, 2 개의 외곽선 정보의 차이값으로 상기 오차값을 산출하거나, 상기 방향 정보에 대응하는 적어도 2 개의 특정 위치에 대한 3 차원축 좌표값을 산출하고, 상기 이미지 정보에서 상기 특정 위치에 대응되는 적어도 2 개의 특정 지점에 대한 특정값을 산출하여, 상기 특정 위치의 좌표값과 상기 특정값을 동일한 위치가 되도록 비교하여, 상기 좌표값과 상기 특정값에 대한 차이값을 상기 오차값으로 산출한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 지도 정보 또는 상기 이미지 정보를 표시하도록 처리하는 단계는; 상기 표시 모드 중 상기 지도 모드가 선택되면, 사용자가 선택한 위치에 대한 특정 위치값을 포함한 이미지 정보에 대응하는 지도 정보를 표시하고, 상기 이미지 정보의 상기 특정 위치값을 상기 지도 정보에 표시될 수 있도록 변환하여, 상기 지도 정보를 표시하도록 하거나, 상기 표시 모드 중 상기 이미지 모드가 선택되면, 사용자가 선택한 위치에 대한 상기 특정 위치값을 포함한 지도 정보에 대응하는 이미지 정보를 표시하고, 상기 지도 정보의 상기 특정 위치값을 상기 이미지 정보에 표시될 수 있도록 변환하여, 상기 이미지 정보를 표시하도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 센서 측정 오차 보정 장치는 방향을 측정하는 센서들을 구비하는 모바일 장치의 센서 측정 오차를 보정하여 정확한 방향을 측정할 수 있다.
또 본 발명의 센서 측정 오차 보정 장치는 방향 측정 센서와 카메라 센서로부터 수집된 이미지 정보를 이용하여 보정값을 산출함으로써, 카메라 센서에 의해서 모바일 단말기에 표시되는 이미지의 정확한 3 차원축 좌표값을 인식하고, 모바일 단말기에 표시되는 이미지의 특정 위치에 대한 정확한 2 차원 위치값 예를 들어, 위경도, 군사 좌표(Military Grid Reference System : MGRS) 등의 2 차원 위치값 및 2 차원 위치값에 해당되는 이미지의 위치값을 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 센서 측정 오차 보정 장치는 방향 측정 센서와 카메라 센서로부터 수집된 이미지 정보를 이용하여 보정값을 산출함으로써, 이미지 정보로부터 지도 정보를 변환하거나 지도 정보로부터 이미지 정보로 변환하여 정확한 측정 방향 및 위치값을 표시할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 센서 측정 오차 보정 장치는 방향 측정 시, 센서들의 측정 오차를 자동 또는 수동으로 보정 처리 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 방향 측정을 위한 센서 오차 보정 장치를 구비하는 모바일 단말기의 구성을 도시한 블럭도;
도 2는 본 발명에 따른 방향 측정을 위한 센서 오차 보정 장치의 처리 수순을 도시한 흐름도;
도 3은 도 1에 도시된 기기 방향 센서부에 의한 모바일 단말기의 기기 방향 정보 수집을 설명하기 위한 도면;
도 4는 도 1에 도시된 방향 정보 센서부에 의한 모바일 단말기의 방향 정보 수집을 설명하기 위한 도면;
도 5는 본 발명에 따른 모바일 단말기의 3 차원 지형 정보를 측정하기 위한 도면;
도 6은 도 1에 도시된 계산 처리부의 3 차원 및 이미지 외곽값을 생성 및 비교하기 위한 과정들을 나타내는 도면;
도 7은 도 1에 도시된 계산 처리부의 이미지 분석 과정을 설명하기 위한 도면;
도 8은 도 7에 도시된 이미지 분석 결과에 따른 RGB 픽셀값을 나타내는 도면들;
도 9는 도 6에 도시된 외곽값을 이용하여 보정값을 산출하는 과정들을 나타내는 도면;
도 10은 본 발명에 따른 특정 위치를 분석하기 위한 특정값을 생성 및 비교하는 과정들을 나타내는 도면;
도 11은 도 10에 도시된 특정 위치의 특정값을 이용하여 보정값을 산출하는 과정들을 나타내는 도면;
도 12는 본 발명에 따른 오차 이미지를 포함하는 이미지 정보를 나타내는 도면;
도 13은 도 12에 도시된 이미지 정보의 수동 보정을 위한 과정들을 나타내는 도면;
도 14는 도 12에 도시된 이미지 정보의 수동 보정 전후를 나타내는 도면;
도 15는 본 발명에 따른 이미지 정보로부터 지도 정보로 변환하는 기능을 설명하기 위한 도면;
도 16은 본 발명에 따른 지도 정보로부터 이미지 정보로 변환하는 기능을 설명하기 위한 도면;
도 17은 도 16에 도시된 이미지 정보로 변환 시, 가시선 상에 선택 위치가 있는지를 판별하기 위한 가시선 분석을 설명하는 도면; 그리고
도 18은 본 발명에 따른 이미지 정보와 지도 정보를 매칭시키는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 방향 측정을 위한 센서 오차 보정 장치의 처리 수순을 도시한 흐름도;
도 3은 도 1에 도시된 기기 방향 센서부에 의한 모바일 단말기의 기기 방향 정보 수집을 설명하기 위한 도면;
도 4는 도 1에 도시된 방향 정보 센서부에 의한 모바일 단말기의 방향 정보 수집을 설명하기 위한 도면;
도 5는 본 발명에 따른 모바일 단말기의 3 차원 지형 정보를 측정하기 위한 도면;
도 6은 도 1에 도시된 계산 처리부의 3 차원 및 이미지 외곽값을 생성 및 비교하기 위한 과정들을 나타내는 도면;
도 7은 도 1에 도시된 계산 처리부의 이미지 분석 과정을 설명하기 위한 도면;
도 8은 도 7에 도시된 이미지 분석 결과에 따른 RGB 픽셀값을 나타내는 도면들;
도 9는 도 6에 도시된 외곽값을 이용하여 보정값을 산출하는 과정들을 나타내는 도면;
도 10은 본 발명에 따른 특정 위치를 분석하기 위한 특정값을 생성 및 비교하는 과정들을 나타내는 도면;
도 11은 도 10에 도시된 특정 위치의 특정값을 이용하여 보정값을 산출하는 과정들을 나타내는 도면;
도 12는 본 발명에 따른 오차 이미지를 포함하는 이미지 정보를 나타내는 도면;
도 13은 도 12에 도시된 이미지 정보의 수동 보정을 위한 과정들을 나타내는 도면;
도 14는 도 12에 도시된 이미지 정보의 수동 보정 전후를 나타내는 도면;
도 15는 본 발명에 따른 이미지 정보로부터 지도 정보로 변환하는 기능을 설명하기 위한 도면;
도 16은 본 발명에 따른 지도 정보로부터 이미지 정보로 변환하는 기능을 설명하기 위한 도면;
도 17은 도 16에 도시된 이미지 정보로 변환 시, 가시선 상에 선택 위치가 있는지를 판별하기 위한 가시선 분석을 설명하는 도면; 그리고
도 18은 본 발명에 따른 이미지 정보와 지도 정보를 매칭시키는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하 첨부된 도 1 내지 도 18을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 센서 측정 오차 보정 장치를 구비하는 모바일 단말기의 구성을 도시한 블럭도이고, 도 3 내지 도 18 까지는 본 발명에 따른 센서 측정 오차 보정 장치의 보정값을 생성하는 과정들을 설명하기 위한 도면들이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 센서 측정 오차 보정 장치(110)는 이미지 정보를 분석하여 방향 측정 센서(102)와 카메라 센서(104)들로부터 측정된 방향 정보의 오차를 보정한다.
본 발명의 모바일 단말기(100)는 예를 들어, 스마트 폰, 타블릿 컴퓨터 등의 휴대용 전자 장치로, 방향 측정 센서(102)와 카메라 센서(104)와, 터치 패널(106) 및 센서 측정 오차 보정 장치(110)를 구비한다. 또 모바일 단말기(100)는 도면에는 도시되지 않았으나, 모바일 단말기(100)의 위치 정보를 측정하기 위한 GPS 센서를 구비한다. 센서 측정 오차 보정 장치(110)는 방향 측정 센서(102)로부터 측정된 방향 정보와, 카메라 센서(104)로부터 획득한 이미지 정보를 이용하여 모바일 단말기(100)의 측정된 방향 정보의 오차를 보정한다.
또 모바일 단말기(100)는 입출력 장치로 터치 패널(106)을 구비하고 있지만, 다른 예로서, 다수의 입력키들을 갖는 키패드와, LCD 패널, OLED 패널 등과 같은 표시 장치로 구비될 수도 있다. 이 실시예에서는 터치 패널(106)을 이용하여 다양한 입력 정보를 수집하거나 출력 정보를 표시한다.
이를 위해, 본 발명의 센서 측정 오차 보정 장치(110)는 기기 방향 센서부(112)와, 방향 정보 센서부(114)와, 이미지 센서부(116)와, 계산 처리부(118)와, 입력 정보 관리부(120)와, 출력 정보 변환부(122)와, 지도 정보 표시부(124) 및 이미지 정보 표시부(126)를 포함한다. 또 본 발명의 센서 측정 오차 보정 장치(110)는 지형 정보에 대해 3 차원축 좌표값을 포함하는 3 차원 지형 정보(128)를 구비한다. 이 실시예에서 본 발명의 센서 측정 오차 보정 장치(110)는 컴퓨터 프로그래밍 가능한 알고리즘 및 모듈 등으로 구비되었으나, 동일한 기능이 처리 가능한 반도체 소자 등의 하드웨어로 구비될 수도 있음은 자명하다.
구체적으로, 기기 방향 센서부(112)는 사용자가 방향 측정 시, 방향 측정 센서(102)로부터 측정된 기기 방향 정보를 수집한다. 즉, 기기 방향 센서부(112)는 모바일 단말기(100)의 세로 방향 또는 가로 방향으로 위치하였는지에 대한 방향 정보를 수집한다. 예를 들어, 모바일 단말기(100)를 도 3에 도시된 바와 같이, 세로 방향 또는 가로 방향으로 놓고 방향을 측정할 경우, 방향 정보의 3 차원축에 대한 측정값 중 Y 축 좌표값이 서로 다르게 측정된다. 즉, 세로 방향과 가로 방향으로 측정할 경우, 측정되는 Y 측 좌표값은 서로 90 도의 오차가 발생된다. 기기 방향 센서부(112)는 수집된 모바일 단말기(100)의 방향 위치에 따른 방향 정보를 계산 처리부(118)로 제공한다.
방향 정보 센서부(114)는 모바일 단말기(100) 자체에서 제공되는 오차값이 포함된 3 차원축의 좌표값을 수집한다. 즉, 방향 정보 센서부(114)는 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자가 방향을 측정하고자 하는 지점(200)을 모바일 단말기(100)의 중심 예를 들어, 터치 패널(106)의 중심에 위치하면, 3 차원 지형 정보(128)를 이용하여 방향 측정 센서(102)로부터 측정 지점에 대한 3 차원축의 좌표값(202)을 갖는 방향 정보를 수집한다. 방향 정보 센서부(114)는 수집된 방향 정보를 계산 처리부(118)로 제공한다.
이미지 센서부(116)는 카메라 센서(104)에 의해서 획득되는 이미지 정보를 수집한다. 이미지 센서부(116)는 수집된 이미지 정보를 계산 처리부(118)로 제공한다.
또 본 발명의 센서 측정 오차 보정 장치(110)는 3 차원 지형 정보(128)를 활용하여 GPS 센서(미도시됨)를 이용하여 측정된 위치 정보와, 방향 측정 센서(102)에 의해서 측정된 방향 정보를 이용하여 도 5에 도시된 바와 같이, 가상의 3 차원 지형에 관측 지점(204)을 위치시키고, 카메라 센서(104)로부터 획득된 이미지 정보를 이용하여 측정 방향(210)을 기준으로 해서 분석 시작점(206)으로부터 분석 종료점(208)까지의 외곽선 정보를 읽어들인다. 여기서 외곽선 정보는 3 차원축에 대한 외곽값으로 구비된다.
계산 처리부(118)는 방향 정보 센서부(114)로부터 수집된 방향 정보의 좌표값에 대해 오차를 보정하기 위해, 방향 정보와 카메라 센서(104)로부터 획득된 이미지 정보를 이용하여 보정값을 계산하고, 보정값을 이용하여 방향 측정 센서(102)로부터 측정된 오차가 포함된 방향 정보를 자동 또는 수동 보정한다.
즉, 계산 처리부(118)는 방향 정보 센서부(114)로부터 측정된 3 차원축에 대한 좌표값과, 이미지 센서부(116)로부터 획득된 이미지 정보를 분석, 비교하여 보정값을 산출한다. 이를 위해 계산 처리부(118)는 보정값을 산출하기 위한 자동 보정 기능과 수동 보정 기능을 구비한다.
계산 처리부(118)의 자동 보정 기능은 이미지 정보에 대한 외곽값 분석과, 특정 위치 분석 중 어느 하나를 이용하여 자동으로 처리한다.
자동 보정 기능에 의한 외곽값 분석은 도 6에 도시된 바와 같이, 계산 처리부(118)의 3 차원 분석 기능을 통하여 측정된 3 차원축 좌표값(202)으로부터 3 차원축에 대한 외곽값(212)을 산출하며, 계산 처리부(118)의 이미지 분석 기능을 통하여 이미지 센서부(116)로부터 수집된 이미지 정보(214)로부터 이미지 정보에 대한 외곽값(216)을 산출한다. 그리고 이 2 개의 외곽값(212, 216)을 계산 처리부(118)의 비교/분석 기능을 통하여 보정값을 산출하도록 비교(218)한다.
구체적으로, 외곽값 분석에 따른 보정값은 3 차원 외곽값(212)과 이미지 외곽값(216)을 비교하여 두 개의 외곽값(212, 216)이 일치되도록 이동하여 산출된다. 즉, 3 차원 외곽값(212)과 이미지 외곽값(216)이 동일한 위치가 되도록 하기 위하여, 도 9에 도시된 바와 같이, 보정 전 이미지(218)에서 이미지 외곽값(216)를 좌우로 이동하여 X 축에 대한 보정값을 산출(222)하고, 상하로 이동하여 Z 축에 대한 보정값을 산출(224)하며, 그리고 이미지 외곽값(216)을 회전시켜서 Y 축에 대한 보정값을 산출(226)한다. 그 결과, 3 차원 외곽값(212)과 이미지 외곽값(216)에 대한 이미지 비교 분석을 통하여 3 차원축 각각에 대한 보정값을 산출(226)하게 된다.
이 때, 이미지 외곽값은 도 7에 도시된 바와 같이, 분석할 이미지 정보(214)에서 상하 방향의 직선(220) 단위로 픽셀(pixel) 값을 로드한다. 이 픽셀값을 컬러 영상의 삼원색 신호인 독립된 세 개의 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 값들로 각각 산출한다. 예를 들면, 이미지 정보(214)에서 상하 방향으로 하나의 직선(220)의 값을 분석하면, 도 8에 도시된 바와 같이, R, G, B 값(216a, 216b, 216c) 각각에 대한 컬러 영상값으로 산출된다. 이 컬러 영상값들의 변화량을 분석하여 다른 지점의 컬러 영상값에 비해 급격히 변화하는 지점을 판별하여 해당 지점의 외곽선(외곽 지점)으로 인식할 수 있다. 이러한 분석 방식으로 이미지 정보(214)의 시작점(206)부터 끝지점(208)까지의 변화량을 분석하면, 이미지 정보(214)에 대한 외곽선 정보(216)가 생성된다.
또 자동 보정 기능에 의한 특정 위치 분석은 계산 처리부(118)의 3 차원 분석 기능을 이용하여 3 차원축에 따른 특정 지점에 대한 보정값을 산출한다.
구체적으로, 특정 지점에 대한 보정값은 도 10에 도시된 바와 같이, 예컨대, 고지대, 계곡 등의 2 곳의 특정 지점을 선정(228)하고, 이미지 센서부(116)로부터 수집된 이미지 정보를 계산 처리부(118)의 이미지 분석 기능을 통하여 이미지 정보의 특정 지점에 대한 좌표값을 산출(230)한다. 그리고 이 2 개의 특정 지점에 대한 좌표값을 계산 처리부(118)의 비교/분석 기능을 통하여 보정값을 산출(232)하게 된다.
이 때, 보정값의 산출 방법은 도 11에 도시된 바와 같이, 3 차원 및 이미지 특정값을 비교, 분석하여 2 개의 특정값이 동일한 위치가 되도록 하기 위하여, 이미지(232)를 좌우로 이동하여 X 축에 대한 보정값을 산출(234)하고, 상하로 이동하여 Z 축에 대한 보정값을 산출(236)한다. 그리고 이미지의 회전시켜서 Y 축에 대한 보정값을 산출(238)한다. 따라서 두 개의 이미지를 비교 분석하여 3 차원축의 좌표값 각각에 대한 보정값을 산출하게 된다. 여기서 사용되는 특정 지점은 2 곳 이상으로 설정된다. 이는 만약 한 지점만 특정점으로 사용하게 되면, 회전값을 계산할 수 없게 되어, Y 축에 대한 보정값을 산출할 수 없기 때문이다.
그리고 계산 처리부(118)의 수동 보정 기능은 사용자에 의해서 보정을 수동 처리하도록 제공된다. 수동 보정 기능을 제공하는 이유는 도 12에 도시된 수동 보정 이미지(240)에서와 같이, 이미지 센서부(116)로부터 수집된 이미지에 오차 이미지가 포함되어 있는 경우에 자동 보정 기능에 의해서 보정할 경우, 오차 이미지에 의해서 자동 보정이 제한되기 때문이다. 따라서 계산 처리부(118)는 이 경우 사용자에게 수동 보정 가능하도록 수동 보정 기능을 제공한다.
이 수동 보정 기능은 사용자에게 도 13에 도시된 사용자 표시 이미지에서와 같이, 계산 처리부(118)의 3 차원 분석 기능을 이용하여 계산된 3 차원축에 대한 외곽값과, 이미지 센서부(116)로부터 오차 이미지가 포함된 이미지 정보를 겹쳐서 사용자 표시 이미지를 제공한다. 여기서 사용자는 도 14에 도시된 바와 같이, 사용자 표시 이미지에서 3 차원축에 대한 외곽값을 수동으로 좌우, 상하 및/또는 회전하여 보정값을 산출한다.
입력 정보 관리부(120)는 모바일 단말기에 표시되는 이미지 또는 지도 정보의 특정 위치를 사용자가 터치패널(106)을 이용하여 입력하게 되면, 이들 입력 정보를 관리한다. 즉, 입력 정보 관리부(120)는 계산 처리부(118)에서 3 차원축에 대한 좌표값을 보정한 후, 터치 패널(106)로 표시 모드를 선택하고, 선택된 표시 모드에 따른 입력값을 받아들여서 출력 정보 변환부(122)로 제공한다. 이에, 출력 정보 변환부(122)는 선택한 표시 모드별로 지도 정보 표시부(124) 또는 이미지 정보 표시부(126)를 통해 지도 모드 또는 이미지 모드를 사용자에게 제공한다.
출력 정보 변환부(122)는 입력 정보 관리부(120)로부터 제공되는 입력값을 지도 정보 또는 이미지 정보 위에 표시할수 있도록 출력값으로 변환한다. 출력 정보 변환부(122)는 표시 모드별로 입력 정보 관리부(120)로부터 제공되는 입력값을 변환하여 지도 정보 표시부(124) 또는 이미지 정보 표시부(126)에 제공한다. 출력 정보 변환부(122)는 도 15에 도시된 바와 같이, 사용자가 입력한 이미지 정보의 입력값을 지도 정보 표시부(124)에 표시될 수 있도록 출력값으로 변환한다.
출력 정보 변환부(122)는 도 16에 도시된 바와 같이, 사용자가 입력한 입력 정보 관리부의 입력값을 이미지 정보 표시부(126)에 표시될 수 있도록 변환한다. 이 때, 이미지 정보 표시부(126)에 표시되는 출력값은 이미지 정보에 지형 위치값(예를 들어, 방위각, 거리 등)으로 제공된다.
그러나 출력 정보 변환부(122)는 도 17에 도시된 바와 같이, 지도 정보 표시부(124)에서 선택한 입력값이 변환 가능 여부를 판단한 경우, 가시선을 분석하여 이미지 정보 표시부(126)에서는 보이지 않는 위치가 된다. 이런 변환 가능 여부를 판단하였을 경우, 가시선이 보이지 않을 경우에는 이미지 정보 표시부(126)에 해당 출력값을 출력하지 않거나 출력값의 색상 또는 점선 등으로 사용자가 구분할 수 있도록 제공한다.
지도 정보 표시부(124)는 방향을 측정한 지점에 대한 지도 정보를 터치 패널(106)에 표시하도록 처리한다. 지도 정보 표시부(124)는 지도 정보와 2 차원 위치값을 출력한다. 2 차원 위치값은 예를 들어, 위경도, 군사 좌표(Military Grid Reference System : MGRS) 등이 포함된다.
그리고 이미지 정보 표시부(126)는 방향을 측정한 지점에 대한 이미지 정보를 터치 패널(106)에 표시하도록 처리한다.
따라서 본 발명의 센서 오차 보정 장치(100)는 방향 측정 센서(102)의 오차가 포함된 방향 측정값을 카메라 센서(104)로 획득한 이미지 정보와 생성된 이미지의 외곽값, 특정 지점의 좌표값 등을 이용하여 이미지 정보를 분석 비교하여 오차값을 보정하고, 보정된 방향 측정값을 제공한다.
그리고 도 2는 본 발명에 따른 방향 측정을 위한 센서 오차 보정 장치의 처리 수순을 도시한 흐름도이다. 이 수순은 도 1에 도시된 센서 오차 보정 장치의 구성들을 이용하여 처리된다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 센서 오차 보정 장치(110)는 단계 S150에서 기기 방향 센서부(112)가 방향 측정 센서(102)로부터 도 3에 도시된 바와 같이, 모바일 단말기(100)의 가로 방향 또는 세로 방향으로 위치되었는지에 대한 기기 방향 정보를 수집하고, 단계 S152에서 방향 측정 센서(102)로부터 방향 정보 센서부(114)로 방향 정보를 수집한다. 방향 정보는 도 4에 도시된 바와 같이, 방향 측정 지점(200)을 모바일 단말기(100)의 중앙에 위치시켜서 3 차원 지형 정보(128)로부터 3 차원축 즉, X, Y 및 Z 축 좌표값(202)들을 측정하고, 측정된 방향 정보(202)는 계산 처리부(118)로 제공된다.
단계 S154에서 측정된 방향 정보를 이용하여 측정 방향에 대한 3 차원 지형을 분석한다. 본 발명에서 3 차원 지형 분석은 도 5에 도시된 바와 같이, 모바일 단말기(100)에 구비되는 3 차원 지형 정보(128)를 활용하여, GPS 센서(미도시됨)를 이용하여 측정된 위치 정보와, 방향 측정 센서(102)에 의해서 측정된 방향 정보를 이용하여 가상의 3 차원 지형에 관측 지점(204)을 위치시키고, 측정 방향(210)을 기준으로 해서 분석 시작점(206)으로부터 분석 종료점(208)까지 외곽선 정보를 읽어들여서 3 차원 지형 분석 정보를 생성한다. 즉, 3 차원 지형 분석 정보는 도 6의 (a)와 같이, 방향 정보(202)로부터 계산 처리부(118)에 의해 3 차원 지형을 분석하여 3 차원 지형 정보에 대한 외곽선 정보 즉, 외곽값(212)으로 산출된다.
단계 S156에서 카메라 센서(104)를 이용하여 이미지 정보를 수집한다. 카메라 센서(104)로부터 획득된 이미지 정보는 이미지 센서부(116)에서 수집된다. 이 때, 이미지 센서부(116)는 이미지 정보를 계산 처리부(118)로 제공하고, 계산 처리부(118)는 이미지 정보를 분석하여 이미지 분석 정보를 생성한다. 즉, 도 6의 (b)와 같이, 계산 처리부(118)는 이미지 정보(214)를 분석하여 이미지 정보에 대한 외곽선 정보 즉, 외곽값(216)을 산출한다.
여기서 이미지 분석 방법은 도 7에 도시된 바와 같이, 분석할 이미지 정보(214)에서 상하 방향의 직선(220) 단위로 픽셀(pixel) 값을 산출한다. 이 픽셀값을 컬러 영상의 삼원색 신호인 독립된 세 개의 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 값들로 각각 산출한다. 예를 들면, 이미지 정보(214)에서 상하 방향으로 하나의 직선(220)의 값을 분석하면, 도 9에 도시된 바와 같이, R, G, B 값 각각에 대한 컬러 영상값으로 분석 결과가 나온다. 그러면 이 컬러 영상값들의 변화량을 분석하여 다른 지점의 컬러 영상값에 비해 급격히 변화하는 지점을 판별하여 해당 지점을 외곽선으로 인식할 수 있다. 이러한 분석 방식으로 이미지 정보(214)의 시작점(206)부터 끝지점(208)까지 컬러 영상값의 변화량을 분석하면, 이미지 정보(214)에 대한 외곽선 정보(216)가 생성된다.
단계 S158에서 계산 처리부(118)는 3 차원 지형 분석 정보와 이미지 분석 정보를 비교, 분석하여 측정된 방향의 오차값(즉, 보정값)을 산출한다. 보정값을 산출하는 방법은 자동 보정 방법과 수동 보정 방법으로 처리되며, 자동 보정 방법에는 외곽값 분석와 특정 위치 분석으로 자동 분석이 가능하다.
먼저, 두 외곽선 정보의 보정값을 계산하는 방법은 도 6의 (C)에서와 같이, 이미지 분석 정보와 3 차원 분석 정보를 동일선상에 위치시켜서 각 외곽선의 높이값을 비교하여 보정전 분석 정보(218)를 생성하고, 이를 통해 오차값(보정값)을 계산하게 된다. 구체적으로 도 9에 도시된 바와 같이, 3 차원 지형 정보의 외곽값과 이미지 정보의 외곽값을 비교한 보정 전 분석 정보(218)로부터 두 외곽값이 일치되도록 하기 위하여, 이미지 외곽값을 좌우 이동(222)시켜서 X 축 보정값을 산출하고, 이를 상하 이동(224)시켜서 Z 축 보정값을 산출하고, 이어서 이미지 외곽값을 회전(226)하여 Y 축 보정값을 산출하여 3 개의 축값에 대한 보정값을 산출함으로써, 보정된 분석 정보(226)를 생성한다.
여기서 측정 방향값을 자동으로 보정하기 위해서는, 3 차원 지형 분석 시에 모바일 단말기(100)에 예를 들어, 기기의 허용 오차, 자력이 강한 지형의 오차 등으로 설정된 오차값 ±α을 이용하여 이미지 분석 범위를 분석 시작점의 -α에서부터 분석 종료점의 + α 까지를 추가하여 지형을 분석한다. 또 이미지 분석 기능을 통하여 이미지 외곽값을 계산한 후, 이미지 분석 정보를 -α 위치부터 이동하면서 +α 위치까지 2 개의 외곽값을 비교, 분석하여 보정값을 산출한다. 이 때, 이미지 분석 정보와 3 차원 분석 정보를 동일선상에 위치시켰을 경우, 각 높이값을 비교하여 오차값을 계산하게 된다. 또 좌우 이동값을 통하여 X 축 보정값을 산출하며, 이미지 분석 정보를 이동하면서 3차원 지형 분석 정보와 오차량를 비교하여 오차값의 분포도가 가장 일정한 위치의 보정값이 X 축의 보정값이 된다. 동일한 방법으로 Z 축 보정값과 Y 축 보정값을 산출할 수 있으며, 이 때, 보정값은 오차값들을 비교하여 가장 작은 위치의 값으로 결정된다.
또 특정 위치 분석 방법은 계산 처리부(118)에서 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 방향 정보의 3 차원축 좌표값을 3 차원 분석하여 3 차원 특정값을 산출한다. 이 때, 특정값은 고지, 계곡 등을 특정 지점으로 선정되며, 이 실시예에서는 고지 2 곳을 특정 지점으로 선정하였다. 또 계산 처리부(118)는 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 이미지 센서부(116)로부터 수집된 이미지 정보를 이미지 분석하여 이미지 정보의 2 특정 지점에 대한 특정값을 산출한다. 그리고 계산 처리부(118)는 도 10의 (c)에 도시된 바와 같이, 이 2 개의 특정값들을 비교/분석하여 보정값을 산출한다.
즉, 특정 위치 분석에 따른 보정값 산출 방법은 도 11에 도시된 바와 같이, 3 차원 및 이미지 특정값(232)들을 비교하여 2 개의 특정값이 동일한 위치가 되도록 하기 위하여, 이미지를 좌우로 이동시켜서 X 축값을 보정(234)하고, 상하로 이동시켜서 Z 축값을 보정(236)하며, 그리고 이미지를 회전시켜서 Y 축값을 보정한다. 이처럼 특정 위치에 따른 2 개의 이미지를 비교 분석하여 3 개의 축값에 대한 보정값을 산출한다. 여기서 특정 지점은 두 지점 이상으로 사용하게 되는데, 만약 한 지점만 특정점으로 사용하게 되면, 도 11에서 회전값을 계산할 수 없게 되고, 이는 Y 축 보정값과 연관이 있으므로, 2 지점 이상을 특정 지점으로 선정해야 한다.
그리고 수동 보정 방법은 사용자에 의해서 보정값을 입력하는 것으로, 수동보정 방법을 사용하는 이유는 도 12에 도시된 바와 같이, 이미지 센서부(116)로부터 수집된 이미지 정보(240)에 오차 이미지(242)가 포함되어 있는 경우에, 이 오차 이미지(242)로 인하여 자동 보정이 제한된다. 따라서 계산 처리부(118)는 오차 이미지(242)가 포함된 이미지 정보(240)의 경우에 사용자에게 수동 보정 방법을 이용하여 보정 가능하도록 한다.
즉, 수동 보정 방법은 도 13에 도시된 바와 같이, 계산 처리부(118)의 3차원 분석 기능을 통하여 계산된 3 차원축 외곽값(244)과 이미지 센서부(116)로부터 오차 이미지(242)가 포함된 이미지 정보(240)를 겹쳐서 사용자 표시 이미지(246)를 제공한다. 따라서 사용자는 도 14에 도시된 바와 같이, 사용자 표시 이미지(246)에서 3 차원 외곽값(244)을 수동으로 좌우 이동, 상하 이동 및 회전시켜서 이미지 정보와 일치시킴(248)으로써, 보정값을 산출한다. 여기서 이미지 정보(240)에 오차 이미지(242)가 포함되었는지 여부는 외곽선 비교, 분석을 통하여 보정한 후, 3 차원 외곽값(244)과 비교하였을 경우 오차 이미지(242)에 의해 외곽값에 오차가 발생하게 된다. 따라서 본 발명에서는 보정 후, 오차 이미지(242)에 의해 3 차원 외곽값(244)과 일정량 이상의 오차량이 발생되면, 이미지 정보(240)에 오차 이미지(242)가 포함되어 있음을 판별하여, 수동 처리하도록 한다. 또 특정값을 이용한 분석에서도 동일하게 특정값과의 차이가 일정값 이상일 경우, 이미지 정보(240)에 오차 이미지(242)가 포함되어 있음을 판별하여, 수동 처리하도록 한다.
다시 도 2를 참조하면, 단계 S160에서 산출된 오차값이 자동 보정 가능한지를 판별한다. 단계 S162에서 오차값이 자동 보정 가능하면, 이 수순은 단계 S164로 진행하여, 산출된 오차값을 적용하여 보정된 방향값으로 자동 보정하고, 오차값이 자동 보정 가능하지 않으면, 단계 S162에서 사용자에 의해 오차값을 보정할 수 있도록 수동으로 입력한다.
이어서 보정이 완료되면, 표시 모드에 따른 지도 정보 및 이미지 정보를 표시하도록 처리한다. 즉, 단계 S166에서 사용자가 입력 정보 관리부(120)로 지도 모드와 이미지 모드를 나타내는 표시 모드를 선택한다. 표시 모드 중 지도 모드가 선택되면, 단계 S168에서 출력 정보 변환부(122)는 도 15에 도시된 바와 같이, 사용자가 선택한 위치에 대한 특정 위치값(252)을 포함하는 이미지 정보(250)에 대응하는 지도 정보(260)를 표시하고, 단계 S170에서 이미지 정보(250)의 특정 위치값(252)을 수집하고, 단계 S172에서 특정 위치값(252)을 지도 정보(260)에 적합하게 표시될 수 있도록 입력값(252)을 출력값(262)으로 변환하여 단계 S174에서 지도 정보 표시부(124)를 통해 특정 위치값(262)이 포함된 지도 정보(260)를 표시한다. 이 때, 지도 정보(260)에 표시되는 출력값(262)은 지도 정보(260)의 2 차원 위치값 예를 들어, 위경도, 군사 좌표(MGRS) 등으로 제공된다.
그리고 표시 모드 중 이미지 모드가 선택되면, 단계 S176에서 출력 정보 변환부(122)는 도 16에 도시된 바와 같이, 사용자가 선택한 위치에 대한 특정 위치값(262)을 포함하는 지도 정보(260)에 대응하는 이미지 정보(250)를 표시하고, 단계 S178에서 지도 정보(260)의 특정 위치값(262)을 수집하고, 단계 S180에서 특정 위치값(262)을 이미지 정보(250)에 적합하게 표시될 수 있도록 입력값(262)을 출력값(252)으로 변환한다. 이어서 단계 S182에서 이미지 정보 표시부(126)를 통해 특정 위치값(252)이 포함된 이미지 정보(250)를 표시한다. 이 때, 이미지 정보(250)에 표시되는 출력값(252)은 이미지 정보(250)의 지형 위치값 예를 들어, 방위각, 거리 등으로 제공된다.
또, 지도 정보(260)를 이미지 정보(150)로 변환할 경우, 도 17에 도시된 바와 같이, 지도 정보 표시부(124)에서 선택한 입력값(262)이 변환 가능한지 여부를 판단해야 한다. 예를 들어, 지도 정보(260)에서의 입력값(262)이 이미지 정보 표시부(126)의 관측 위치에서는 보이지 않는 지점이 되면, 즉, 가시선 분석을 이용하여 입력값(262)의 특정 지점이 관측 위치(264)의 가시선 상에서 보이지 않게 되면, 이미지 정보 표시부(126)에서 해당 출력값을 출력하지 않거나, 출력값의 색상을 달리하여 표시하거나 또는 점선 등으로 사용자가 구분할 수 있도록 제공한다.
따라서 본 발명에서 이미지 정보(250)와 지도 정보(260)를 매칭시키는 방법은 우선 이미지 선택 위치(252)를 3 차원 지형 위치로 변형시키고, 상술한 이미지 정보와 3 차원 지형 정보를 외곽값 분석 또는 특정 위치 분석 등의 보정 과정을 통하여 매칭된 분석 정보를 이용한다. 그 결과, 도 18에 도시된 바와 같이, 3 차원 지형 정보의 선택 위치(252)에 대한 거리(266), 방위각(268)을 산출하고, 지도 정보(260)에서 관측 위치(264)로부터 산출된 거리(266) 및 방위각(268)의 위치에 해당하는 지점(262)으로 매칭시킨다.
이상에서, 본 발명에 따른 모바일 단말기의 센서 측정 오차 보정 장치의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
100 : 모바일 단말기
102 : 방향 측정 센서
104 : 카메라 센서
106 : 터치 패널
110 : 센서 측정 오차 보정 장치
112 : 기기 방향 센서부
114 : 방향 정보 센서부
116 : 이미지 센서부
118 : 계산 처리부
120 : 입력 정보 관리부
122 : 출력 정보 변환부
124 : 지도 정보 표시부
126 : 이미지 정보 표시부
128 : 3 차원 지형 정보
102 : 방향 측정 센서
104 : 카메라 센서
106 : 터치 패널
110 : 센서 측정 오차 보정 장치
112 : 기기 방향 센서부
114 : 방향 정보 센서부
116 : 이미지 센서부
118 : 계산 처리부
120 : 입력 정보 관리부
122 : 출력 정보 변환부
124 : 지도 정보 표시부
126 : 이미지 정보 표시부
128 : 3 차원 지형 정보
Claims (10)
- 방향 측정 센서와 카메라 센서 및 GPS 센서를 구비하는 모바일 단말기의 센서 측정 오차 보정 장치에 있어서:
상기 방향 측정 센서로부터 상기 모바일 단말기의 세로 방향 또는 가로 방향으로 위치하였는지에 대한 기기 방향 정보를 수집하는 기기 방향 센서부와;
상기 방향 측정 센서로부터 측정된 상기 모바일 단말기의 방향 정보를 수집하는 방향 정보 센서부와;
상기 카메라 센서로부터 획득된 이미지 정보를 수집하는 이미지 센서부 및;
상기 기기 방향 정보를 받아서 상기 모바일 단말기의 세로 방향 또는 가로 방향 위치를 판별하고, 상기 방향 정보와 상기 이미지 정보를 받아서 상기 방향 정보에 따른 제1 외곽선 정보와, 상기 이미지 정보에 따른 제2 외곽선 정보를 생성하고, 상기 제1 및 상기 제2 외곽선 정보를 비교하여 제1 오차값을 산출하며, 상기 제1 오차값으로 상기 방향 정보와 상기 이미지 정보가 일치되도록 보정하는 계산 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 측정 오차 보정 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 계산 처리부는;
적어도 2 개의 특정 위치에 대한 좌표값을 선정하고, 선정된 상기 좌표값과, 상기 이미지 정보에서 상기 특정 위치에 대한 좌표값을 비교하여 제2 오차값을 산출하며, 상기 제2 오차값으로 상기 방향 정보와 상기 이미지 정보가 일치되도록 자동 보정하되;
상기 제1 및 상기 제2 오차값들 중 어느 하나를 선택하여 자동 보정하는 것을 특징으로 하는 센서 측정 오차 보정 장치.
- 제 2 항에 있어서,
상기 계산 처리부는;
상기 이미지 정보에 오차 이미지가 포함되어 있으면, 상기 입력 정보 관리부를 통해 오차값을 입력하여 수동 보정하도록 처리하는 것을 특징으로 하는 센서 측정 오차 보정 장치.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서 측정 오차 보정 장치는;
출력되는 표시 모드를 선택하고, 상기 모바일 단말기에 표시되는 이미지 정보 또는 지도 정보에서 특정 위치를 선택하면, 상기 표시 모드에 대응하여 상기 특정 위치에 따른 입력값을 관리하는 입력 정보 관리부와;
상기 입력 정보 관리부로부터 상기 입력값을 받아서 상기 지도 정보 또는 상기 이미지 정보 각각에 대해 상기 특정 위치를 표시하도록 상기 입력값을 출력값으로 변환하는 출력 정보 변환부와;
상기 표시 모드가 지도 모드로 선택되면, 상기 출력 정보 변환부로부터 상기 출력값을 포함하는 상기 지도 정보를 표시하도록 하는 지도 정보 표시부 및;
상기 표시 모드가 이미지 모드로 선택되면, 상기 출력 정보 변환부로부터 상기 출력값을 포함하는 이미지 정보를 표시하도록 하는 이미지 정보 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 측정 오차 보정 장치.
- 제 4 항에 있어서,
상기 출력 정보 변환부는;
상기 입력 정보 관리부로부터 상기 이미지 정보에서 상기 특정 위치가 선택되면, 상기 이미지 정보에 대응되는 3 차원 지형 정보에서 상기 특정 위치에 대한 3 차원 지형 위치로 변환하고, 상기 3 차원 지형 위치를 관측 지점에서의 거리 및 방위각을 산출하여 상기 지도 정보에 표시하도록 하는 것을 특징으로 하는 센서 측정 오차 보정 장치.
- 방향 측정 센서와 카메라 센서 및 GPS 센서를 구비하는 모바일 단말기의 센서 측정 오차 보정 장치의 처리 방법에 있어서:
상기 방향 측정 센서로부터 상기 모바일 단말기의 가로 방향 또는 세로 방향으로 위치되었는지에 대한 기기 방향 정보를 수집하는 단계와;
상기 방향 측정 센서로부터 모바일 단말기의 측정 방향에 따른 방향 정보를 수집하는 단계와;
상기 방향 정보를 이용하여 측정 방향에 대한 3 차원 지형을 분석하는 단계와;
상기 카메라 센서를 이용하여 측정 방향에 대한 이미지 정보를 수집하는 단계와;
상기 카메라 센서로부터 수집된 이미지 정보를 분석하여 이미지 정보에 대한 외곽선 정보를 산출하는 단계와;
상기 3 차원 지형 분석과 상기 이미지 정보 분석 결과를 비교하여 측정된 방향 정보의 오차값을 산출하는 단계와;
상기 오차값을 이용하여 자동 보정 가능한지를 판별하는 단계와;
상기 오차값이 자동 보정 가능하면, 산출된 상기 오차값을 적용하여 좌우, 상하 및 회전 방향값으로 자동 보정하고, 상기 오차값이 자동 보정 가능하지 않으면, 사용자에 의해 상기 오차값을 보정할 수 있도록 수동으로 상기 오차값을 입력하는 단계 및;
보정이 완료되면, 표시 모드에 따른 지도 정보 또는 이미지 정보를 표시하도록 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 측정 오차 보정 장치의 처리 방법.
- 제 6 항에 있어서,
상기 3 차원 지형을 분석하는 단계는;
상기 모바일 단말기에 구비되는 3 차원 지형 정보를 활용하여, 상기 GPS 센서의 위치 정보와, 상기 방향 측정 센서에 의해서 측정된 방향 정보를 이용하여 가상의 3 차원 지형에 하나의 관측 지점을 위치시키고, 상기 카메라 센서에 의해서 획득된 이미지 정보를 이용하여 측정 방향을 기준으로 분석 시작점으로부터 분석 종료점까지 외곽선 정보를 읽어들여서 3 차원 지형을 분석하여, 상기 3 차원 지형 정보에 대한 외곽선 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 센서 측정 오차 보정 장치의 처리 방법.
- 제 6 항에 있어서,
상기 이미지 정보를 분석하는 단계는;
상기 이미지 정보에서 상하 방향의 직선 단위로 픽셀값을 산출하고, 상기 픽셀값을 3 개의 컬러 영상값들로 각각 분석하고, 상기 컬러 영상값의 변화량을 분석하여 다른 지점의 컬러 영상값에 비해 급격히 변화하는 지점을 인식하여 상기 이미지 정보에서의 특정 지점에 대한 외곽선 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 센서 측정 오차 보정 장치의 처리 방법.
- 제 6 항에 있어서,
상기 오차값을 산출하는 단계는;
상기 3 차원 지형 분석과 상기 이미지 정보 분석 결과에 따른 외곽선 정보를 동일선상에 일치되도록 비교하여, 2 개의 외곽선 정보의 차이값으로 상기 오차값을 산출하거나,
상기 방향 정보에 대응하는 적어도 2 개의 특정 위치에 대한 3 차원축 좌표값을 산출하고, 상기 이미지 정보에서 상기 특정 위치에 대응되는 적어도 2 개의 특정 지점에 대한 특정값을 산출하여, 상기 특정 위치의 좌표값과 상기 특정값을 동일한 위치가 되도록 비교하여, 상기 좌표값과 상기 특정값에 대한 차이값을 상기 오차값으로 산출하는 것을 특징으로 하는 센서 측정 오차 보정 장치의 처리 방법.
- 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지도 정보 또는 상기 이미지 정보를 표시하도록 처리하는 단계는;
상기 표시 모드 중 상기 지도 모드가 선택되면, 사용자가 선택한 위치에 대한 특정 위치값을 포함한 이미지 정보에 대응하는 지도 정보를 표시하고, 상기 이미지 정보의 상기 특정 위치값을 상기 지도 정보에 표시될 수 있도록 변환하여, 상기 지도 정보를 표시하도록 하거나,
상기 표시 모드 중 상기 이미지 모드가 선택되면, 사용자가 선택한 위치에 대한 상기 특정 위치값을 포함한 지도 정보에 대응하는 이미지 정보를 표시하고, 상기 지도 정보의 상기 특정 위치값을 상기 이미지 정보에 표시될 수 있도록 변환하여, 상기 이미지 정보를 표시하도록 하는 것을 특징으로 하는 센서 측정 오차 보정 장치의 처리 방법.
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