KR20240069002A

KR20240069002A - 마트 및 다중이용시설 내 위치 추적 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20240069002A
Application number: KR1020220150098A
Authority: KR
Inventors: 서경덕; 한지혜
Original assignee: 서경덕
Priority date: 2022-11-11
Filing date: 2022-11-11
Publication date: 2024-05-20

Abstract

본 발명에 따른 마트 및 다중이용시설 내 위치 추적 장치는 이동체(M) 밑면에 설치되어 이동체(M)가 이동되는 공간상의 바닥면을 촬영하는 카메라(C)와; 상기 카메라(C)를 통해 촬영된 바닥면 촬영 영상을 시간순으로 저장하는 바닥면 촬영 영상 저장부(1); 상기 바닥면 촬영 영상 저장부(1)에 저장된 바닥면 촬영 영상을 흑백 영상으로 이진화하는 바닥 영상 이진화부(2); 상기 바닥 영상 이진화부(2)에 의해 이진화된 영상을 분석하여 영상 내 특정 패턴을 검출하는 바닥 영상 패턴 검출부(3); 비교 기준이 되는 바닥 영상 패턴이 저장된 바닥 영상 패턴 저장부(4); 상기 바닥 영상 패턴 검출부(3)에 의해 검출된 특정 패턴을 상기 바닥 영상 패턴 저장부(4)에 저장된 기준 바닥 영상 패턴과 비교하여 일치하는지 판단하는 바닥 영상 패턴 비교부(5); 현재 이동체(M)의 이동 방향을 실시간으로 검출하는 이동체 진행 방향 검출부(6); 이동체(M)의 이동에 따라 상기 기준 바닥 영상 패턴과 일치되는 바닥 영상 패턴의 갯수를 헤아려 이동체(M)의 이동 거리를 검출하는 이동 거리 검출부(7); 및 상기 이동체 진행 방향 검출부(6)에 의해 검출된 이동체(M)의 이동 방향과, 상기 이동 거리 검출부(7)에 의해 검출된 이동체(M)의 이동 거리를 이용하여 현재 이동체(M)의 위치를 검출하는 이동체 위치 검출부(8)를 포함한다. 이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 마트 및 다중이용시설 내 위치 추적 장치는 현재 이동체(M)가 위치한 공간 내 바닥 영상을 분석하여 이동체(M)의 현재 위치를 파악할 수 있어 유동 인구가 많은 대형 마트나 다중 이용 시설에 적합하다. 이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 마트 및 다중이용시설 내 위치 추적 장치는 현재 이동체(M)가 위치한 공간 내 바닥 영상을 분석하여 이동체(M)의 현재 위치를 파악할 수 있어 유동 인구가 많은 대형 마트나 다중 이용 시설에 적합하다.

Description

마트 및 다중이용시설 내 위치 추적 장치 및 방법{Location tracking device and method in marts and multi-use facilities}

본 발명은 마트 및 다중이용시설 내 위치 추적 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 이동체의 위치 추적 방법은 이동체에 장착된 카메라로부터 획득된 전방 영상을 분석하여 이동체의 위치를 추적한다.

구체적으로, 이동체의 시각적 위치 추적 방법은 카메라를 통해 연속적으로 촬영된 전방 영상을 분석하여 이동체의 현재 위치를 추적한다.

즉, 이동체의 시각적 위치 추적 방법은 카메라를 통해 촬영된 전방 영상에서 특징점들을 인식하고, 인식된 특징점들을 분석하여 현재 이동체의 위치를 추적한다.

하지만, 유동 인원이 많은 대형 마트나 공항과 같은 다중이용시설에서는 도면 6에 도시한 바와 같이, 유동 인원의 잦은 위치 변동으로 인해 특징점들을 인식 하고 분석하기 어려워 전방 영상을 이용한 이동체의 위치 추적이 불가능했다.

한편, 본 발명의 선행 기술로는 출원번호 "10-2007-0045916"호의 "위치 추적 시스템 및 방법"이 출원되어 등록되었는데, 상기 위치 추적 시스템은 실내 바닥에 설치되는 설치 부재와; 상기 설치 부재의 센싱을 통해 발생된 감지 신호를 서버로 전송하는 감지 장치; 및 상기 설치 부재의 위치에 대한 정보를 저장하여 상기 감지 장치의 이동을 추적하는 서버를 포함한다.

또한, 상기 위치 추적 방법은 실내 바닥에 설치되어 위치 정보를 갖는 설치부재에 대해 감지장치가 센싱을 수행하는 단계와; 상기 센싱을 통해 발생된 감지 신호를 서버로 전송하는 단계; 및 상기 서버에서 미리 저장된 위치 정보를 바탕으로 감지 장치의 위치를 추적하는 단계를 포함한다.

하지만, 상기 위치 추적 시스템 및 방법은 실내 바닥의 일정 구간마다 설치 부재인 RFID 태그를 설치해야 해 비용이 많이 들 뿐만 아니라 시간이 지남에 따라 RFID 태크가 훼손되어 유지 보수 비용이 많이 든다는 문제점이 있었다.

대한민국 특허등록번호 "10-0821615" (2007.05.11)

이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하고자 현재 이동체가 위치한 공간 내 바닥 영상을 분석하여 이동체의 현재 위치를 파악할 수 있는 마트 및 다중이용시설 내 위치 추적 방법 및 장치를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마트 및 다중이용시설 내 위치 추적 장치는 이동체(M) 밑면에 설치되어 이동체(M)가 이동되는 공간상의 바닥면을 촬영하는 카메라(C)와; 상기 카메라(C)를 통해 촬영된 바닥면 촬영 영상을 시간순으로 저장하는 바닥면 촬영 영상 저장부(1); 상기 바닥면 촬영 영상 저장부(1)에 저장된 바닥면 촬영 영상을 흑백 영상으로 이진화하는 바닥 영상 이진화부(2); 상기 바닥 영상 이진화부(2)에 의해 이진화된 영상을 분석하여 영상 내 특정 패턴을 검출하는 바닥 영상 패턴 검출부(3); 비교 기준이 되는 바닥 영상 패턴이 저장된 바닥 영상 패턴 저장부(4); 상기 바닥 영상 패턴 검출부(3)에 의해 검출된 특정 패턴을 상기 바닥 영상 패턴 저장부(4)에 저장된 기준 바닥 영상 패턴과 비교하여 일치하는지 판단하는 바닥 영상 패턴 비교부(5); 현재 이동체(M)의 이동 방향을 실시간으로 검출하는 이동체 진행 방향 검출부(6); 이동체(M)의 이동에 따라 상기 기준 바닥 영상 패턴과 일치되는 바닥 영상 패턴의 갯수를 헤아려 이동체(M)의 이동 거리를 검출하는 이동 거리 검출부(7); 및 상기 이동체 진행 방향 검출부(6)에 의해 검출된 이동체(M)의 이동 방향과, 상기 이동 거리 검출부(7)에 의해 검출된 이동체(M)의 이동 거리를 이용하여 현재 이동체(M)의 위치를 검출하는 이동체 위치 검출부(8)를 포함한다.

한편, 본 발명에 따른 마트 및 다중이용시설 내 위치 추적 방법은 이동체(M) 밑면에 설치된 카메라(C)를 이용하여 이동체(M)가 이동되는 공간상의 바닥면을 촬영하는 단계(S1)와; 상기 카메라(C)를 통해 촬영된 바닥면 촬영 영상이 바닥면 촬영 영상 저장부(1)에 시간순으로 저장되는 단계(S2); 바닥 영상 이진화부(2)가 상기 바닥면 촬영 영상 저장부(1)에 저장된 바닥면 촬영 영상을 흑백 영상으로 이진화하는 단계(S3); 바닥 영상 패턴 검출부(3)가 상기 바닥 영상 이진화부(2)에 의해 이진화된 영상을 분석하여 영상 내 특정 패턴을 검출하는 단계(S4); 바닥 영상 패턴 비교부(5)가 바닥 영상 패턴 검출부(3)에 의해 검출된 특정 패턴을 상기 바닥 영상 패턴 저장부(4)에 저장된 기준 바닥 영상 패턴과 비교하여 일치하는지 판단하는 단계(S5); 이동체 진행 방향 검출부(6)가 현재 이동체(M)의 이동 방향을 실시간으로 검출하는 단계(S6); 이동 거리 검출부(7)가 이동체(M)의 이동에 따라 상기 기준 바닥 영상 패턴과 일치되는 바닥 영상 패턴의 갯수를 헤아려 이동체(M)의 이동 거리를 검출하는 단계(S7); 및 이동체 위치 검출부(8)가 상기 이동체 진행 방향 검출부(6)에 의해 검출된 이동체(M)의 이동 방향과, 상기 이동 거리 검출부(7)에 의해 검출된 이동체(M)의 이동 거리를 이용하여 현재 이동체(M)의 위치를 검출하는 단계(S8)를 포함한다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 마트 및 다중이용시설 내 위치 추적 장치는 현재 이동체(M)가 위치한 공간 내 바닥 영상을 분석하여 이동체(M)의 현재 위치를 파악할 수 있어 유동 인구가 많은 대형 마트나 다중 이용 시설에 적합하다.

도면 1은 본 발명의 개념도,
도면 2는 마트 및 다중이용시설 내 위치 추적 장치의 제어 블럭도,
도면 3은 바닥 영상 패턴의 제1 실시예,
도면 4는 바닥 영상 패턴의 제2 실시예,
도면 5는 마트 및 다중이용시설 내 위치 추적 방법의 제어 흐름도,
도면 6은 다중 이용 시설의 내부 모습.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.

본 발명에 따른 마트 및 다중이용시설 내 위치 추적 장치는 도면 1 내지 도면 4에 도시한 바와 같이, 이동체(M) 밑면에 설치되어 이동체(M)가 이동되는 공간상의 바닥면을 촬영하는 카메라(C)와; 상기 카메라(C)를 통해 촬영된 바닥면 촬영 영상을 시간순으로 저장하는 바닥면 촬영 영상 저장부(1); 상기 바닥면 촬영 영상 저장부(1)에 저장된 바닥면 촬영 영상을 흑백 영상으로 이진화하는 바닥 영상 이진화부(2); 상기 바닥 영상 이진화부(2)에 의해 이진화된 영상을 분석하여 영상 내 특정 패턴을 검출하는 바닥 영상 패턴 검출부(3); 비교 기준이 되는 바닥 영상 패턴이 저장된 바닥 영상 패턴 저장부(4); 상기 바닥 영상 패턴 검출부(3)에 의해 검출된 특정 패턴을 상기 바닥 영상 패턴 저장부(4)에 저장된 기준 바닥 영상 패턴과 비교하여 일치하는지 판단하는 바닥 영상 패턴 비교부(5); 현재 이동체(M)의 이동 방향을 실시간으로 검출하는 이동체 진행 방향 검출부(6); 이동체(M)의 이동에 따라 상기 기준 바닥 영상 패턴과 일치되는 바닥 영상 패턴의 갯수를 헤아려 이동체(M)의 이동 거리를 검출하는 이동 거리 검출부(7); 및 상기 이동체 진행 방향 검출부(6)에 의해 검출된 이동체(M)의 이동 방향과, 상기 이동 거리 검출부(7)에 의해 검출된 이동체(M)의 이동 거리를 이용하여 현재 이동체(M)의 위치를 검출하는 이동체 위치 검출부(8)를 포함한다.

상기 바닥 영상 이진화부(2)는 상기 바닥면 촬영 영상 저장부(1)에 저장된 바닥면 촬영 영상을 그레이스스케일 영상으로 변환한다.

다음, 그레이스케일 영상의 각 픽셀값을 임계값과 비교한 후 픽셀값이 임계값보다 작을 경우 해당 픽셀값을 '0'으로 치환하고, 클 경우 해당 픽셀값을 '1'로 치환한다.

상기 바닥 영상 패턴 검출부(3)는 바닥면 촬영 영상에서 픽셀 좌표별 이진수를 분석하여 특정 패턴을 검출한다.

한편, 본 발명에 따른 마트 및 다중이용시설 내 위치 추적 방법은 도면 5에 도시한 바와 같이, 이동체(M) 밑면에 설치된 카메라(C)를 이용하여 이동체(M)가 이동되는 공간상의 바닥면을 촬영하는 단계(S1)와; 상기 카메라(C)를 통해 촬영된 바닥면 촬영 영상이 바닥면 촬영 영상 저장부(1)에 시간순으로 저장되는 단계(S2); 바닥 영상 이진화부(2)가 상기 바닥면 촬영 영상 저장부(1)에 저장된 바닥면 촬영 영상을 흑백 영상으로 이진화하는 단계(S3); 바닥 영상 패턴 검출부(3)가 상기 바닥 영상 이진화부(2)에 의해 이진화된 영상을 분석하여 영상 내 특정 패턴을 검출하는 단계(S4); 바닥 영상 패턴 비교부(5)가 바닥 영상 패턴 검출부(3)에 의해 검출된 특정 패턴을 상기 바닥 영상 패턴 저장부(4)에 저장된 기준 바닥 영상 패턴과 비교하여 일치하는지 판단하는 단계(S5); 이동체 진행 방향 검출부(6)가 현재 이동체(M)의 이동 방향을 실시간으로 검출하는 단계(S6); 이동 거리 검출부(7)가 이동체(M)의 이동에 따라 상기 기준 바닥 영상 패턴과 일치되는 바닥 영상 패턴의 갯수를 헤아려 이동체(M)의 이동 거리를 검출하는 단계(S7); 및 이동체 위치 검출부(8)가 상기 이동체 진행 방향 검출부(6)에 의해 검출된 이동체(M)의 이동 방향과, 상기 이동 거리 검출부(7)에 의해 검출된 이동체(M)의 이동 거리를 이용하여 현재 이동체(M)의 위치를 검출하는 단계(S8)를 포함한다.

M. 이동체 C. 카메라
1. 바닥면 촬영 영상 저장부 2. 바닥 영상 이진화부
3. 바닥 영상 패턴 검출부 4. 바닥 영상 패턴 저장부
5. 바닥 영상 패턴 비교부 6. 이동체 진행 방향 검출부
7. 이동 거리 검출부 8. 이동체 위치 검출부

Claims

이동체(M) 밑면에 설치되어 이동체(M)가 이동되는 공간상의 바닥면을 촬영하는 카메라(C)와;
상기 카메라(C)를 통해 촬영된 바닥면 촬영 영상을 시간순으로 저장하는 바닥면 촬영 영상 저장부(1);
상기 바닥면 촬영 영상 저장부(1)에 저장된 바닥면 촬영 영상을 흑백 영상으로 이진화하는 바닥 영상 이진화부(2);
상기 바닥 영상 이진화부(2)에 의해 이진화된 영상을 분석하여 영상 내 특정 패턴을 검출하는 바닥 영상 패턴 검출부(3);
비교 기준이 되는 바닥 영상 패턴이 저장된 바닥 영상 패턴 저장부(4);
상기 바닥 영상 패턴 검출부(3)에 의해 검출된 특정 패턴을 상기 바닥 영상 패턴 저장부(4)에 저장된 기준 바닥 영상 패턴과 비교하여 일치하는지 판단하는 바닥 영상 패턴 비교부(5);
현재 이동체(M)의 이동 방향을 실시간으로 검출하는 이동체 진행 방향 검출부(6);
이동체(M)의 이동에 따라 상기 기준 바닥 영상 패턴과 일치되는 바닥 영상 패턴의 갯수를 헤아려 이동체(M)의 이동 거리를 검출하는 이동 거리 검출부(7);
및 상기 이동체 진행 방향 검출부(6)에 의해 검출된 이동체(M)의 이동 방향과, 상기 이동 거리 검출부(7)에 의해 검출된 이동체(M)의 이동 거리를 이용하여 현재 이동체(M)의 위치를 검출하는 이동체 위치 검출부(8)를 포함하는 마트 및 다중이용시설 내 위치 추적 장치.
이동체(M) 밑면에 설치된 카메라(C)를 이용하여 이동체(M)가 이동되는 공간상의 바닥면을 촬영하는 단계(S1)와;
상기 카메라(C)를 통해 촬영된 바닥면 촬영 영상이 바닥면 촬영 영상 저장부(1)에 시간순으로 저장되는 단계(S2);
바닥 영상 이진화부(2)가 상기 바닥면 촬영 영상 저장부(1)에 저장된 바닥면 촬영 영상을 흑백 영상으로 이진화하는 단계(S3);
바닥 영상 패턴 검출부(3)가 상기 바닥 영상 이진화부(2)에 의해 이진화된 영상을 분석하여 영상 내 특정 패턴을 검출하는 단계(S4);
바닥 영상 패턴 비교부(5)가 바닥 영상 패턴 검출부(3)에 의해 검출된 특정 패턴을 상기 바닥 영상 패턴 저장부(4)에 저장된 기준 바닥 영상 패턴과 비교하여 일치하는지 판단하는 단계(S5);
이동체 진행 방향 검출부(6)가 현재 이동체(M)의 이동 방향을 실시간으로 검출하는 단계(S6);
이동 거리 검출부(7)가 이동체(M)의 이동에 따라 상기 기준 바닥 영상 패턴과 일치되는 바닥 영상 패턴의 갯수를 헤아려 이동체(M)의 이동 거리를 검출하는 단계(S7);
및 이동체 위치 검출부(8)가 상기 이동체 진행 방향 검출부(6)에 의해 검출된 이동체(M)의 이동 방향과, 상기 이동 거리 검출부(7)에 의해 검출된 이동체(M)의 이동 거리를 이용하여 현재 이동체(M)의 위치를 검출하는 단계(S8)를 포함하는 마트 및 다중이용시설 내 위치 추적 방법.