¿µ»ó DB¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ÀÚµ¿Â÷ÀÇ À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼ ÃßÁ¤
Ã⡤Åð±Ù ¿ëµµ·Î È°¿ëÇÏ´Â ÀÚµ¿Â÷ÀÇ ¿î¿µÈ¯°æÀº ÀϹÝÀûÀ¸·Î °°Àº °æ·Î¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ´Ù. À̸¦ Åä´ë·Î ¹«ÀοîÇàÀÌ °¡´ÉÇÑ ¹æ¹ýÀ» ¾Ë¾Æº»´Ù. ¿ì¼± ÀÚµ¿Â÷¸¦ ¿îÇàÇØ ¿µ»óÀ» ÃëµæÇÑ ÈÄ, µ¥ÀÌÅÍÈ ½ÃÄÑ ÀÚµ¿Â÷ÀÇ À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¸¦ ÃßÁ¤ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. °£´ÜÇÏ°Ô ¼³¸íÇϸé, ¸ÕÀú Topometric Localization¿¡ ÀÇÇØ ÅäÆú·ÎÁöÄÃ(Topological) Á¤º¸(¿µ»ó°£ÀÇ ½Ã°£Àû¡¤°ø°£ÀûÀÎ ¿¬°á°ü°è)¿Í ¸ÞÆ®¸¯ Á¤º¸(¿µ»ó°£ÀÇ °Å¸®)¸¦ °í·ÁÇÏ¸é¼ ½Ç½Ã°£ ¿µ»ó°ú À¯»çÇÑ µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ¿µ»óÀ» Á¶»ç¡¤ºÐ·ùÇÑ´Ù. ±×¸®°í µ¥ÀÌÅ͸¦ ÅëÇØ ÃßÁ¤µÈ Ư¡Á¡ÀÇ 3Â÷¿ø À§Ä¡¿Í ÇöÀç ¿µ»ó Ư¡Á¡ÀÇ 2Â÷¿ø À§Ä¡¸¦ ´ëÀÀ½ÃÅ°¸é ÀÚµ¿Â÷ÀÇ À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¸¦ ÃßÁ¤ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.
ÃÖ±Ù ¹«ÀÎÀÚµ¿Â÷ÀÇ ±¸ÇöÀ» ¸ñÇ¥·Î ÇÑ ¸¹Àº ¿¬±¸°¡ ÀÌ·ïÁö´Â °¡¿îµ¥, °ø°øµµ·Î¿¡¼ÀÇ ÁÖÇà½ÃÇèÀ̳ª »ó¿ëÂ÷¿¡ ±â´ÉÀ» žÀçÇÏ´Â ¹æ¹ýµµ ½ÃµµµÇ°í ÀÖ´Ù. ¹«ÀÎÀÚµ¿Â÷´Â ÃâÅð±ÙÀ̳ª ¿©Çà µî ´Ù¾çÇÑ ¾îÇø®ÄÉÀ̼ÇÀ» »ý°¢ÇÒ ¼ö Àִµ¥ ±× Áß¿¡¼µµ QOL(Quality of Life : »ýÈ°ÀÇ Áú)ÀÇ Çâ»óÀ» ¸ñÀûÀ¸·Î Valet ParkingÀÇ ÀÚµ¿È¸¦ ¸ñÇ¥·Î ÇÏ´Â Virtual Valet¿¡ ´ëÇØ ¾Ë¾Æº»´Ù1).
¹«ÀÎÀÚµ¿Â÷ÀÇ ½ÇÇö¿¡´Â Åë°ú °èȹÀ̳ª ÀåÇع° °ËÃâ µî ´Ù¾çÇÑ ¿ä¼Ò±â¼úÀÌ ÇÊ¿äÇѵ¥ ÀÌ Áß¿¡¼µµ °¡Àå ±âº»ÀûÀÎ ¹®Á¦ Áß ÇϳªÀÎ ÀÚµ¿Â÷ÀÇ ÇöÀç À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¸¦ ÃßÁ¤ÇÏ´Â LocalizationÀ» ´Ù·é´Ù. Áö±Ý±îÁö ´Ù¾çÇÑ Localization ¹æ¹ýÀÌ Á¦¾ÈµÇ¾î ¿Ô´Ù. °¡Àå ¸¹ÀÌ ÀÌ¿ëµÇ´Â ¹æ¹ýÀº °£´ÜÇÏ°í Àúºñ¿ëÀ¸·Î ±¸Çö °¡´ÉÇÑ GPS°¡ »ç¿ëµÇ°í ÀÖ´Ù. ±×·¯³ª GPS¿¡´Â ºôµùÀ̳ª ¼ö¸ñ ±Ùó, ½Ç³» µî GPS ÀüÆÄ°¡ Â÷´ÜµÇ´Â ȯ°æ¿¡¼´Â »ç¿ëÇÒ ¼ö ¾ø´Ù´Â ¹®Á¦°¡ ÀÖ´Ù.
ÀÌ¿Í ÇÔ²² ·¹ÀÌÀú °Å¸®ÃøÁ¤±â(Laser Range-Finder) µî 3Â÷¿ø Á¤º¸¸¦ °èÃøÇÒ ¼ö ÀÖ´Â 3D¼¾¼¸¦ »ç¿ëÇÑ ¹æ¹ýÀÌ Á¦¾ÈµÇ°í ÀÖÀ¸¸ç DARPA(¹Ì±¹¹æÀ§°íµî¿¬±¸°èȹ±¹) ÁÖÃÖÀÇ ¹«ÀÎÀÚµ¿Â÷ ·¹À̽º Grand Challenge³ª Urban Challenge¿¡¼ ³ôÀº ¼º°ú¸¦ ¿Ã¸®°í ÀÖ´Ù2). ±×·¯³ª 3D¼¾¼´Â °í°¡ÀÌ¸ç ³»ºÎ¿¡ °í¼ÓÀ¸·Î °¡µ¿ÇÏ´Â ºÎÇ°ÀÌ Àֱ⠶§¹®¿¡ ³»±¸¼ºÀÌ ³·´Ù´Â ¹®Á¦°¡ ÀÖ´Ù. ¶§¹®¿¡ Valet ParkingÀÇ ÀÚµ¿È¸¦ ½ÇÇöÇϱâ À§Çؼ´Â ½Ç³»¿¡¼µµ »ç¿ëÀÌ °¡´ÉÇØ¾ß Çϸç, 3D¼¾¼¿¡ ºñÇØ Àú·ÅÇÑ Ä«¸Þ¶ó¸¦ »ç¿ëÇÑ ÀÚµ¿Â÷ÀÇ Localization ¹æ¹ýÀÌ È¿À²ÀûÀ̶ó°í ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù3).
±âÃÔ¿µ µÈ ¿µ»óÀ» ¹ÙÅÁÀ¸·Î ÇÑ À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼ ÃßÁ¤
Valet Parking µî ¹«ÀÎÀÚµ¿Â÷ÀÇ ÀÀ¿ë¿¡¼ ´ëºÎºÐÀÇ °æ¿ì ÁÖÇàÇÒ ¶§¸¶´Ù °°Àº °æ·Î¸¦ Åë°úÇÏ´Â °ÍÀ» Âø¾ÈÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. »çÀü¿¡ ¼öµ¿À¸·Î °æ·Î¸¦ ÁÖÇàÇØ ÃëµæÇÑ ¿µ»ó µ¥ÀÌÅͺ£À̽º¸¦ ¹ÙÅÁÀ¸·Î LocalizationÀ» ÇÑ´Ù. À̶§ Ä«¸Þ¶óÀÇ ³»ºÎ ÆĶó¹ÌÅÍ ¹× Ä«¸Þ¶ó¿Í ÀÚµ¿Â÷ »çÀÌÀÇ »ó´ëÀ§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼´Â »çÀü Ķ¸®ºê·¹À̼Ç(Calibration)¿¡ ÀÇÇØ ÀÌ¹Ì ¾Ë°í ÀÖ´Ù°í ÇÏ°í Ä«¸Þ¶óÀÇ À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¸¦ ÃßÁ¤ÇÔÀ¸·Î½á ÀÚµ¿Â÷ÀÇ À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¸¦ ÃßÁ¤ÇÑ´Ù. ±×¸² 1Àº Á¦¾È ¹æ¹ýÀÇ Ã³¸®¿Í µ¥ÀÌÅÍÀÇ È帧À» ³ªÅ¸³½ °ÍÀÌ´Ù. ±×¸² 1¿¡ ³ªÅ¸³½ °Í°ú °°ÀÌ ¿ÀÇÁ¶óÀΠó¸®¿Í ¿Â¶óÀΠ󸮷Π³ª´ ¼ö ÀÖ´Ù.
¿ÀÇÁ¶óÀο¡¼ÀÇ µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ÀÛ¼º
¿ÀÇÁ¶óÀΠ󸮿¡¼´Â »çÀü¿¡ ¼öµ¿À¸·Î °æ·Î¸¦ ÁÖÇàÇØ ÃëµæÇÑ µ¿¿µ»óÀ» ó¸®ÇÔÀ¸·Î½á ¿Â¶óÀο¡¼ Ä«¸Þ¶ó À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼ ÃßÁ¤¿¡ ÀÌ¿ëÇÏ´Â µ¥ÀÌÅͺ£À̽º¸¦ ÀÛ¼ºÇÑ´Ù. ¸ÕÀú ÃëµæµÈ µ¿¿µ»ó¿¡ ´ëÇØ Structure-from-Motion(SfM) ¹ý4)À» Àû¿ëÇØ Ä«¸Þ¶ó À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¿Í Ư¡Á¡ÀÇ 3Â÷¿ø À§Ä¡¸¦ ÃßÁ¤ÇÑ´Ù. ±×¸®°í ¿Â¶óÀΠ󸮷ΠÇöÀç Ä«¸Þ¶ó ¿µ»ó°ú À¯»çÇÑ µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ¿µ»óÀ» µ¿Á¤(ÔÒïÒ)Çϴµ¥ »ç¿ëÇÒ Topometric Localization5)¿ë ±×·¡ÇÁ¸¦ ±¸ÃàÇÑ´Ù.
¿Â¶óÀο¡¼ÀÇ Ä«¸Þ¶ó À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼ ÃßÁ¤
¿Â¶óÀΠ󸮿¡¼´Â ¿ÀÇÁ¶óÀΠ󸮿¡¼ ÀÛ¼ºµÈ µ¥ÀÌÅͺ£À̽º¿Í ÇöÀçÀÇ Ä«¸Þ¶ó ¿µ»óÀ¸·ÎºÎÅÍ ÇöÀçÀÇ Ä«¸Þ¶ó À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¸¦ ÃßÁ¤ÇÑ´Ù. ¸ÕÀú TopometricLocalization5)¿¡ ÀÇÇØ ÇöÀçÀÇ ¿µ»ó°ú À¯»çÇÑ µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ¿µ»óÀ» µ¿Á¤ÇÑ´Ù. ±×¸®°í µ¿Á¤µÈ µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ¿µ»ó°ú ÇöÀçÀÇ ¿µ»ó¿¡¼ Ư¡Á¡À» ´ëÀÀ½ÃŲ´Ù. ¸¶Áö¸·À¸·Î ¿µ»ó°£ÀÇ ´ëÀÀ°ú ¿ÀÇÁ¶óÀΠ󸮿¡¼ ÃßÁ¤ÇÑ µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ¿µ»ó ¼Ó Ư¡Á¡ÀÇ 3Â÷¿ø À§Ä¡·ÎºÎÅÍ ÇöÀçÀÇ ¿µ»ó¿¡ ÀÖ¾î Ư¡Á¡ÀÇ 3Â÷¿ø À§Ä¡¿Í 2Â÷¿ø À§Ä¡ÀÇ ´ëÀÀÀ» ÃëµæÇÑ ´ÙÀ½ ÇöÀçÀÇ Ä«¸Þ¶ó À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¸¦ ÃßÁ¤ÇÑ´Ù.
°ü·Ã ¿¬±¸
¿©±â¼´Â »çÀü¿¡ ÃÔ¿µµÈ ¿µ»óÀ» »ç¿ëÇؼ Ä«¸Þ¶óÀÇ À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¸¦ ÃßÁ¤ÇÏ´Â ±âÁ¸ÀÇ ¹æ¹ýÀ» ¼Ò°³ÇÏ°í Á¦¾È ¹æ¹ýÀÇ Æò°¡¿¡ ´ëÇØ ±â¼úÇÑ´Ù. ±âÁ¸ÀÇ ¹æ¹ýÀº ÅäÆú·ÎÁöÄÃ(Topological) À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼ ÃßÁ¤¹ýÀ» ¹ÙÅÁÀ¸·Î ÇÑ ¹æ¹ý6)°ú SfM¹ýÀ» ¹ÙÅÁÀ¸·Î ÇÑ ¹æ¹ý7)À¸·Î ºÐ·ùÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.
ÅäÆú·ÎÁöÄÃ(Topological) À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼ ÃßÁ¤¹ýÀ» ¹ÙÅÁÀ¸·Î ÇÑ ¹æ¹ý
ÅäÆú·ÎÁöÄÃ(Topological) À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼ ÃßÁ¤¹ý5)¿¡¼´Â ¿ÀÇÁ¶óÀο¡¼ »çÀü¿¡ ÃÔ¿µµÈ ¿µ»ó±ºÀ¸·ÎºÎÅÍ °¢ ¿µ»óÀ» ³ëµå, ¿µ»ó°£ÀÇ ½Ã°£Àû¡¤°ø°£ÀûÀÎ ¿¬°á°ü°è¸¦ ¿¡Áö·Î ÇÏ´Â ±×·¡ÇÁ¸¦ ±¸ÃàÇÑ´Ù. ¿Â¶óÀο¡¼´Â ÀԷ¿µ»ó°ú µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ¿µ»óÀ¸·ÎºÎÅÍ ÃßÃâµÈ ¿µ»óƯ¡°ú ÇÔ²² ÅäÆú·ÎÁöÄà Á¤º¸¸¦ ¿¡Áö·Î ³ªÅ¸³»Áö´Â µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ¿µ»ó°£ÀÇ ¿¬°á°ü°è¸¦ °í·ÁÇÏ¸é¼ ÇöÀçÀÇ ¿µ»ó°ú À¯»çÇÑ µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ¿µ»óÀ» µ¿Á¤ÇÑ´Ù. Murillo µî6)Àº ÇöÀçÀÇ ¿µ»ó°ú ÅäÆú·ÎÁöÄà À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼ ÃßÁ¤¹ý¿¡ ÀÇÇØ µ¿Á¤µÈ ¿µ»ó, ±× ÀÎÁ¢ ¿µ»ó°£ÀÇ »ó´ëÀûÀÎ À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¸¦ 3½ÃÁ¡ ±âÇÏ8)¸¦ ¹ÙÅÁÀ¸·Î ÃßÁ¤ÇÏ°í ÀÖ´Ù.
Á¦¾È ¹æ¹ýµµ ÅäÆú·ÎÁöÄà À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼ ÃßÁ¤¹ýÀ» ¹ÙÅÁÀ¸·Î ÇÑ ¹æ¹ýÀÌ´Ù. Á¦¾È ¹æ¹ýÀº 3½ÃÁ¡ ±âÇϺ¸´Ù Á¤¹Ðµµ°¡ ³ôÀº ´Ù(Òý)½ÃÁ¡ ±âÇϸ¦ ¹ÙÅÁÀ¸·Î ÇÏ´Â SfM¹ýÀ» »ç¿ëÇϱ⠶§¹®¿¡ ±âÁ¸ ¹æ¹ýº¸´Ù Á¤¹Ðµµ°¡ ³ôÀº ÃßÁ¤À» ±â´ëÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.
SfM¹ýÀ» ¹ÙÅÁÀ¸·Î ÇÑ ¹æ¹ý
SfM¹ýÀº ¿µ»ó°£¿¡¼ Ư¡Á¡À» ´ëÀÀ½ÃÄÑ Ä«¸Þ¶ó À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¿Í Ư¡Á¡ÀÇ 3Â÷¿ø À§Ä¡¸¦ ÃßÁ¤ÇÏ´Â ¹æ¹ýÀÌ´Ù. SfM¹ýÀ» ¹ÙÅÁÀ¸·Î ÇÏ´Â ¹æ¹ý¿¡¼´Â »çÀü¿¡ ÃÔ¿µµÈ ¿µ»ó±º¿¡ ´ëÇØ SfM¹ýÀ» Àû¿ëÇØ ÃßÁ¤µÈ Ư¡Á¡ÀÇ 3Â÷¿ø À§Ä¡¿Í ÇöÀç ¿µ»ó Ư¡Á¡ÀÇ 2Â÷¿ø À§Ä¡¸¦ ´ëÀÀ½ÃÄÑ Ä«¸Þ¶óÀÇ À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¸¦ ÃßÁ¤ÇÑ´Ù. ÀÌ Æ¯Â¡Á¡ÀÇ 3Â÷¿ø¡¤2Â÷¿ø ´ëÀÀÀ¸·Î Ä«¸Þ¶ó À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¸¦ ÃßÁ¤ÇÏ´Â ¹®Á¦´Â Perspective-n-Point(PnP) ¹®Á¦·Îµµ Àß ¾Ë·ÁÁ® ÀÖÀ¸¸ç ¸¹Àº ÇعýÀÌ Á¸ÀçÇÑ´Ù. µû¶ó¼ SfM¹ýÀ» ¹ÙÅÁÀ¸·Î ÇÑ ¹æ¹ý¿¡¼´Â ¾î¶»°Ô Ư¡Á¡ÀÇ ´ëÀÀÀ» ¾òÀ» °ÍÀΰ¡°¡ ¹®Á¦°¡ µÈ´Ù.
Irschara µî7)Àº ¿µ»ó°Ë»ö¹æ¹ýÀ» »ç¿ëÇØ ÇöÀçÀÇ ¿µ»ó°ú °¡Àå À¯»çÇÑ ¿µ»óÀ» µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ¼Ó¿¡¼ µ¿Á¤ÇÏ°í µ¿Á¤µÈ ¿µ»ó°ú ÇöÀç ¿µ»ó»çÀÌ¿¡ Ư¡Á¡À» ´ëÀÀ½ÃÅ°´Â ¹æ¹ýÀ» Á¦¾ÈÇß´Ù. ±×·¯³ª ¿µ»ó °Ë»ö ¹æ¹ý¿¡¼´Â SIFT Ư¡9)À̳ª SURF Ư¡10) µîÀÇ ¿µ»óƯ¡¸¸À» ÀÌ¿ëÇؼ µ¥ÀÌÅͺ£À̽º¿¡¼ ¿µ»óÀ» µ¿Á¤ÇÏ°í ÀÖÀ¸¸ç µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ¿µ»ó°£ÀÇ ÅäÆú·ÎÁöÄà Á¤º¸´Â »ç¿ëÇÏÁö ¾Ê´Â´Ù.
Á¦¾È ¹æ¹ýµµ SfM¹ýÀ» ¹ÙÅÁÀ¸·Î ÇÑ ¹æ¹ýÀÌ´Ù. Á¦¾È ¹æ¹ý¿¡¼´Â Ư¡Á¡ÀÇ Å½»ö¹üÀ§ ÇÑÁ¤¿¡ ÅäÆú·ÎÁöÄà Á¤º¸¿Í ¸ÞÆ®¸¯ Á¤º¸¸¦ °í·ÁÇÔÀ¸·Î½á È¿À²ÀûÀ¸·Î ¿µ»óÀ» µ¿Á¤ÇÒ ¼ö ÀÖ´Â Topometric Localization5)À» »ç¿ëÇÑ´Ù.
¿ÀÇÁ¶óÀο¡¼ÀÇ µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ÀÛ¼º
»çÀü ÃÔ¿µµÈ µ¿¿µ»óÀ¸·ÎºÎÅÍ ¿Â¶óÀο¡¼ÀÇ Ä«¸Þ¶ó À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼ ÃßÁ¤¿¡ ÀÌ¿ëÇÒ µ¥ÀÌÅͺ£À̽º¸¦ ÀÛ¼ºÇÏ´Â ¿ÀÇÁ¶óÀΠ󸮿¡ ´ëÇؼ ±â¼úÇÑ´Ù.
Structure-from-Motion
ÃëµæµÈ µ¿¿µ»ó¿¡ ´ëÇØ Structure-from-Motion(SfM)¹ýÀ» Àû¿ëÇÔÀ¸·Î½á Ä«¸Þ¶ó À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¿Í Ư¡Á¡ÀÇ 3Â÷¿ø À§Ä¡¸¦ ÃßÁ¤ÇÑ´Ù. ¿©±â¿¡¼´Â ÃֽŠSfM ½ÇÀå Áß ÇϳªÀÎ VisualSFM4)À» ÀÌ¿ëÇÑ´Ù. ´Ü, ¿Â¶óÀΠ󸮿¡ ÀÖ¾î¼ ½Ç½ºÄÉÀÏ·Î Ä«¸Þ¶ó À§Ä¡¸¦ ÃßÁ¤Çϱâ À§Çؼ´Â Ư¡Á¡ÀÇ 3Â÷¿ø À§Ä¡¸¦ ½Ç½ºÄÉÀÏ·Î ±¸ÇÒ ÇÊ¿ä°¡ Àִµ¥ SfM¹ý¸¸À¸·Î´Â Ä«¸Þ¶ó À§Ä¡¿Í Ư¡Á¡ÀÇ 3Â÷¿ø À§Ä¡ ½ºÄÉÀÏÀ» °áÁ¤ÇÒ ¼ö ¾ø´Ù. ±×·¡¼ ÀϹÝÀûÀÎ ÀÚµ¿Â÷¿¡ žÀçµÇ¾î ÀÖ´Ù°í »ý°¢µÇ´Â ¿Àµµ¹ÌÅͷκÎÅÍ »çÀü ÃÔ¿µ ½ÃÀÇ ÀÚµ¿Â÷ ÁÖÇà°Å¸®¸¦ ÃëµæÇÔÀ¸·Î½á SfM¹ý¿¡ ÀÇÇØ ¾òÀº Ä«¸Þ¶ó À§Ä¡¿Í Ư¡Á¡ÀÇ 3Â÷¿ø À§Ä¡¸¦ ½Ç½ºÄÉÀÏ·Î Á¶Á¤ÇÑ´Ù.
Topometric Localization¿ë ±×·¡ÇÁ ÀÛ¼º
¿Â¶óÀΠ󸮿¡ ÀÖ¾î¼ ÇöÀçÀÇ Ä«¸Þ¶ó ¿µ»ó°ú À¯»çÇÑ µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ¿µ»óÀ» µ¿Á¤Çϴµ¥ »ç¿ëÇÏ´Â Topometric Localization¿ë ±×·¡ÇÁ¸¦ ±¸ÃàÇÑ´Ù5). ¸ÕÀú SfM¹ý¿¡ ÀÇÇØ ÃßÁ¤µÈ Ä«¸Þ¶ó À§Ä¡¸¦ ¹ÙÅÁÀ¸·Î ÀÏÁ¤°Å¸® ¥ñ¸¶´Ù ¿µ»óÀ» »ùÇøµÇÏ°í ÀÌ À§Ä¡¸¦ ³ëµå, ³ëµå°£ÀÇ ½Ã°è¿ °ü°è¸¦ ¿¡Áö·Î ÇÑ´Ù.
´ÙÀ½¿¡ ¿Â¶óÀΠ󸮿¡ ÀÖ¾î¼ ÀԷ¿µ»ó°ú µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ¿µ»ó°£ÀÇ »óÀ̵µ¸¦ °è»êÇϴµ¥ »ç¿ëÇÒ ¿µ»óƯ¡À» °¢ »ùÇøµ ¿µ»óÀ¸·ÎºÎÅÍ ÃßÃâÇØ ±×·¡ÇÁÀÇ ³ëµå¿Í °ü·Ã½ÃÄÑ º¸Á¸ÇÑ´Ù. ¿©±â¿¡¼ Topometric Localization5)¿¡¼´Â ¿Â¶óÀΠ󸮿¡ ÀÖ¾î °è»ê ºñ¿ëÀ» Àý°¨Çϱâ À§ÇØ SIFT Ư¡9)À̳ª SURF Ư¡10) µîÀÇ ±¹¼Ò Ư¡ÀÌ ¾Æ´Ï¶ó ¿µ»ó Àüü·ÎºÎÅÍ ÇϳªÀÇ Æ¯Â¡·®À» ÃßÃâÇÑ´Ù. ±¸Ã¼ÀûÀ¸·Î´Â ¿µ»ó Á߽ɿ¡ ¿µ»ó Àüü¸¦ ¸¸Á·ÇÏ´Â ½ºÄÉÀÏÀÇ Æ¯Â¡Á¡À» ¼³Á¤ÇØ ÇϳªÀÇ SURF Ư¡·®À» ÃßÃâÇÑ´Ù. ÀÌ°ÍÀ» Whole image SURF(WI-SURF) Ư¡·®À̶ó°í ºÎ¸¥´Ù.
¿Â¶óÀο¡¼ÀÇ Ä«¸Þ¶ó À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼ ÃßÁ¤
¿ÀÇÁ¶óÀο¡¼ ÀÛ¼ºµÈ µ¥ÀÌÅͺ£À̽º¿Í ÇöÀçÀÇ Ä«¸Þ¶ó ¿µ»óÀ¸·ÎºÎÅÍ ÇöÀç Ä«¸Þ¶óÀÇ À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¸¦ ÃßÁ¤ÇÏ´Â ¿Â¶óÀΠ󸮴 ¹æ¾È¿¡ ´ëÇØ °í·ÁÇÒ ÇÊ¿ä°¡ ÀÖ´Ù. ¿©±â¿¡¼ Topometric Localization5)Àº ¿ÀÇÁ¶óÀο¡¼ ÀÛ¼ºµÈ ±×·¡ÇÁÀÇ ³ëµå·Î ÅäÆú·ÎÁöÄà Á¤º¸¿Í ¸ÞÆ®¸¯ Á¤º¸¸¦ °í·ÁÇÏ¸é¼ ÇöÀç Ä«¸Þ¶ó°¡ À§Ä¡ÇÒ È®·üÀÌ °¡Àå ³ôÀº °ÍÀ» ¼±ÅÃÇÔÀ¸·Î½á ÇöÀçÀÇ ¿µ»ó°ú À¯»çÇÑ µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ¿µ»óÀ» µ¿Á¤ÇÑ´Ù.
±×¸®°í Topometric Localization5)¿¡¼´Â °¢ ³ëµå¿¡ ÀÖ¾î ÇöÀç ÀÚµ¿Â÷°¡ À§Ä¡ÇÒ È®·üÀ» ³ªÅ¸³»´Â È®·ü¹ÐµµÇÔ¼ö¸¦ ÀÌ»ê º£À̽º ÇÊÅÍ·Î °è»êÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ÀÌ»ê º£ÀÌÁî ÇÊÅÍ¿¡¼´Â ¿¹Ãø°ú °»½ÅÀ̶ó´Â 2°¡Áö ÀýÂ÷¿¡ ÀÇÇØ È®·ü¹ÐµµÇÔ¼ö¸¦ °è»êÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ¿¹Ãø ÀýÂ÷´Â ¼ÓµµÀÇ ¿îµ¿¿¡ ÀÇÇÑ È®·ü¹ÐµµÇÔ¼öÀÇ º¯È¸¦ »óÅÂõÀÌÈ®·ü¿¡ ÀÇÇØ Ãë±ÞÇÑ´Ù. »óÅÂõÀÌÈ®·üÀº Topometric Localization5)¿¡¼´Â ½Ã°¢¿¡ ÀÖ¾î ÀÚµ¿Â÷ÀÇ ¼Óµµ´Â Æò±Õ 0, Ç¥ÁØÆíÂ÷ÀÇ Á¤±ÔºÐÆ÷¿¡ µû¸¥´Ù°í °¡Á¤ÇØ »óÅÂõÀÌÈ®·üÀ» ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ Á¤ÀÇÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.
±×¸®°í Topometric Localization5)¿¡¼´Â ÀԷ¿µ»óÀ¸·ÎºÎÅÍ ¾òÀº WI-SURF Ư¡·®°ú ³ëµå¿¡ ´ëÀÀÇÏ´Â µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ¿µ»óÀ¸·ÎºÎÅÍ ¾òÀº WI-SURF Ư¡·®ÀÇ Â÷ÀÌ µîÀ¸·Î °üÃøÈ®·üÀ» Á¤ÀÇÇÑ´Ù.
Ư¡Á¡ ´ëÀÀ
¿µ»óÀÇ È¸Àü, ½ºÄÉÀÏ º¯È¿¡ ¿ÏÀüÇÑ SIFT Ư¡9)À» ÀÌ¿ëÇØ Topometric LocalizationÀ¸·Î µ¿Á¤µÈ µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ¿µ»ó°ú ÇöÀç ¿µ»ó Ư¡Á¡À» ´ëÀÀ½ÃŲ´Ù. ¿©±â¿¡¼´Â °è»ê½Ã°£À» ´ÜÃàÇϱâ À§ÇØ SIFT Ư¡ÀÇ GPU ½ÇÀåÀÎ SiftGPU11)À» »ç¿ëÇÑ´Ù. À̸¦ ÅëÇØ Ä«¸Þ¶ó À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼ ÃßÁ¤ÇÒ ¼ö Àִµ¥ Á¦¾È ¹æ¹ý¿¡¼´Â Ä«¸Þ¶ó À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¸¦ Ư¡Á¡ÀÇ 3Â÷¿ø¡¤2Â÷¿ø À§Ä¡¿¡ ´ëÀÀ½ÃÄÑ PnP ¹®Á¦¸¦ Ç®¾î ÃßÁ¤ÇÑ´Ù.
Ư¡Á¡ÀÇ 3Â÷¿ø¡¤2Â÷¿ø À§Ä¡ ´ëÀÀÀº ¿ÀÇÁ¶óÀΠ󸮿¡¼ ÃßÁ¤µÈ µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ¿µ»ó Áß Æ¯Â¡Á¡ÀÇ 3Â÷¿ø À§Ä¡ ¹× Topometric Localization¿¡ ÀÇÇØ µ¿Á¤µÈ µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ¿µ»ó°ú ÇöÀç ¿µ»ó°£ Ư¡Á¡À» ´ëÀÀ½ÃÄÑ ¾òÀ» ¼ö ÀÖ´Ù. ¿©±â¿¡¼ PnP ¹®Á¦¸¦ Ç®±â À§Çؼ´Â OpenCV¿¡ Æ÷ÇԵǴ PnP ¹®Á¦ Ç®ÀÌ ÇÁ·Î±×·¥À» ÀÌ¿ëÇÏ°í RANSAC¿¡ ÀÇÇØ ¿À´ëÀÀÀ» ¹èÁ¦ÇÑ Æ¯Â¡Á¡ÀÇ ´ëÀÀÀ¸·ÎºÎÅÍ Ä«¸Þ¶óÀÇ À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¸¦ ÃßÁ¤ÇÑ´Ù. ÀÌ ¶§ ÀÎ ¶óÀÌ¾î ¼ö°¡ ÇÑ°è°ªº¸´Ù ÀûÀ» °æ¿ì¿¡´Â ÃßÁ¤ ½ÇÆзΠÃë±ÞÇÑ´Ù. ÀÌÈÄÀÇ ½ÇÇè¿¡¼ ÇÑ°è°ªÀº PnP ¹®Á¦¸¦ ¼±ÇüÀ¸·Î Ç® ¶§ ÃÖ¼Ò ÇÊ¿ä Á¡¼öÀÎ 6À¸·Î Çß´Ù.
´Ù¸¥ ÁÖÂ÷°ø°£¿¡ ÀÖÀ» °æ¿ì, ÃßÁ¤½ÇÆÐ
Ä«¸Þ¶ó(PointGrey Flea2), ÁÖÇà°Å¸®¸¦ ÃëµæÇÏ´Â ¿Àµµ¹ÌÅ͸¦ žÀçÇÑ ½ÇÇèÂ÷·®À» ÀÌ¿ëÇؼ ½ÇÇèÀ» Çß´Ù. Ä«¸Þ¶ó´Â Â÷·®ÀÇ ÁøÇà¹æÇâ¿¡ ´ëÇØ 45µµ·Î ¼³Ä¡ÇßÀ¸¸ç µ¿¿µ»ó(1,024¡¿768pixel, 15fps)À» ÃëµæÇÑ´Ù. µ¥ÀÌÅÍÀÇ ÃëµæÀº Valet Parking ÀÚµ¿È¿¡ÀÇ ÀÀ¿ëÀ» »ý°¢ÇØ ½Ç³»ÁÖÂ÷Àå¿¡¼ ½Ç½ÃÇß´Ù. ´Ù¸¥ ³¯¿¡ ÁÖÂ÷°ø°£¿¡¼ ÁÖÂ÷Àå ÀÔ±¸¸¦ Åë°úÇØ ÁÖÂ÷°ø°£À¸·Î µÇµ¹¾Æ°¡´Â °æ·Î¸¦ ¼öµ¿À¸·Î ÁÖÇàÇØ 2°³ÀÇ µ¿¿µ»óÀ» ÃëµæÇß´Ù. À̵éÀ» Çϳª´Â ¿ÀÇÁ¶óÀΠ󸮿¡ ÀÖ¾î µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ÀÛ¼º¿¡, ¶Ç Çϳª´Â ¿Â¶óÀΠ󸮿¡ ÀÖ¾î ÀÔ·ÂÀ¸·Î »ç¿ëÇß´Ù. À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼ ÃßÁ¤ Á¤¹Ðµµ Æò°¡¿¡ »ç¿ëÇÏ´Â ÂüÁ¶ Ä«¸Þ¶óÀÇ À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼´Â SfM¹ý4)À¸·Î ¸ðµç¿µ»ó°£¿¡¼ Ư¡Á¡À» ´ëÀÀ½ÃÄÑ ¿ÀÇÁ¶óÀο¡¼ ±¸Çß´Ù.
À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼ ÃßÁ¤ °á°ú
±×¸² 2¿¡ ÀԷ¿µ»ó°ú Topometric Localization¿¡ ÀÇÇØ µ¿Á¤µÈ µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ¿µ»ó, ±×µé ¿µ»ó°£¿¡¼ÀÇ Æ¯Â¡Á¡ ´ëÀÀ °á°ú ¿¹¸¦ ³ªÅ¸³½´Ù. ±×¸² 3¿¡ µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ¿µ»ó¿¡ ´ëÇÑ Â÷·®À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¿Í Ư¡Á¡ÀÇ 3Â÷¿ø À§Ä¡, Á¦¾È ¹æ¹ý¿¡ ÀÇÇØ ÃßÁ¤µÈ Â÷·®ÀÇ À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼, ÃßÁ¤ Á¤¹Ðµµ Æò°¡¿¡ »ç¿ëÇÏ´Â ÂüÁ¶ Â÷·®ÀÇ À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¸¦ ³ªÅ¸³½´Ù. Á¦¾È ¹æ¹ý¿¡¼´Â ¿µ»ó°£¿¡¼ ±¤¿øȯ°æ¿¡ Â÷ÀÌ°¡ ÀÖÀ» °æ¿ì(±×¸² 2(b))³ª µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ¿µ»ó¿¡´Â Á¸ÀçÇÏÁö ¾Ê´Â ÀÚµ¿Â÷°¡ ÀԷ¿µ»ó¿¡ Á¸ÀçÇÒ °æ¿ì(±×¸² 2(c))¿¡ À־µ ÂüÁ¶ Ä«¸Þ¶óÀÇ À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¿Í µ¿ÀÏÇÑ À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼°¡ ÃßÁ¤µÇ¾ú´Ù. ±×·¯³ª °°Àº Â÷·®ÀÌ ´Ù¸¥ ÁÖÂ÷°ø°£¿¡ Á¤Â÷ÇÏ°í ÀÖÀ» °æ¿ì(±×¸² 2(d))¿¡´Â ÃßÁ¤ÀÌ ºÒ¾ÈÁ¤Çß´Ù. ¶Ç, Topometric LocalizationÀÇ ¿À·ù(±×¸² 2(e))³ª ȯ°æ¡¤±¤¿øÀÇ Å« Â÷ÀÌ(±×¸² 2(f)))¿¡ ÀÇÇØ ÃßÁ¤¿¡ ½ÇÆÐÇÏ´Â °æ¿ìµµ ÀÖ¾ú´Ù.
±×¸² 4´Â ÂüÁ¶ Â÷·® À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¿ÍÀÇ ºñ±³¿¡ ÀÇÇÑ ¿ÀÂ÷ÀÇ È÷½ºÅä±×·¥À» ³ªÅ¸³½ °ÍÀÌ´Ù. Ç¥1Àº PC(Intel Core i7-2600k 3.40 GHz CPU, NVIDIA GeForce GTX580 GPU)¸¦ »ç¿ëÇßÀ» °æ¿ì¿¡ ÀÖ¾î Á¦¾È ¹æ¹ýÀÇ Æò±Õ °è»ê½Ã°£À» ³ªÅ¸³½ °ÍÀÌ´Ù. ÀÌ °á°ú·ÎºÎÅÍ Á¦¾È ¹æ¹ýÀº ÀԷ¿µ»óÀÇ ¾à 70%¿¡ ÀÖ¾î¼ À§Ä¡ ¿ÀÂ÷ 0.1¹ÌÅÍ, ÀÚ¼¼ ¿ÀÂ÷ 0.3µµ À̳»¿¡¼ ÃßÁ¤À» ¾à 8Hz·Î ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù´Â °ÍÀÌ È®ÀεǾú´Ù.
Valet ParkingÀÇ ÀÚµ¿È¸¦ ½ÇÇöÇϱâ À§Çؼ »çÀü¿¡ °æ·Î¸¦ ¼öµ¿À¸·Î ÁÖÇàÇØ ÃëµæÇÑ µ¿¿µ»óÀ¸·ÎºÎÅÍ ¿ÀÇÁ¶óÀΠ󸮷ΠÀÛ¼ºµÈ µ¥ÀÌÅͺ£À̽º¸¦ ¹ÙÅÁÀ¸·Î ¨çTopometric Localization5)¿¡ ÀÇÇÑ ÇöÀç ¿µ»ó°ú À¯»çÇÑ µ¥ÀÌÅͺ£À̽º ¿µ»óÀÇ µ¿Á¤, ¨èƯ¡Á¡ÀÇ 3Â÷¿ø¡¤2Â÷¿ø À§Ä¡ ´ëÀÀÀ¸·ÎºÎÅÍ Ä«¸Þ¶ó À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¸¦ ÃßÁ¤ÇÔÀ¸·Î½á ÀÚµ¿Â÷ÀÇ À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¸¦ ÃßÁ¤ÇÏ´Â ¹æ¹ýÀ» Á¦¾ÈÇß´Ù. ¾ÕÀ¸·Î´Â ÃßÁ¤ÀÇ Á¤¹Ðµµ¸¦ Çâ»ó½ÃÅ°±â À§Çؼ ¿Àµµ¸ÞÆ®¸®³ª Àú·ÅÇÑ IMU µî »ó´ëÀûÀÎ À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼¸¦ °èÃøÇÏ´Â ¼¾¼·ÎºÎÅÍ ¾òÀº Á¤º¸ÀÇ Ä«¸£¸¸ ÇÊÅÍ¿¡ ÀÇÇÑ À¶ÇÕ, ÀÌÀü ÇÁ·¹ÀÓ¿¡¼ ´ëÀÀ¿¡ ¼º°øÇÑ Æ¯Â¡Á¡À» ÃßÀûÇÏ´Â ¹æ¹ýÀ¸·Î Á¤¹Ðµµ¸¦ Çâ»ó½Ãų ¼ö ÀÖÀ» °ÍÀÌ´Ù.
Âü°í¹®Çå
1) A.Suppe, L.E.Navarro-Serment and A. Steinfeld, ¡°Semiautonomous virtual valet parking¡±, Proc. Int. Conf. on Automotive User Interfaces and Interactive Vehicular Applications, pp. 139-145(2010)
2) S.Thrun et al., ¡°Stanley: The robot that won the DARPA grand challenge¡±, J. of Field Robotics, Vol.23, No.9, pp.661-692 (2006)
3) ±¸¸Þ È÷µ¥À¯Å°, A.Suppe, °¡³ªµ¥ ´ÙÄÉ¿À, ¡°±âÁÖÇà °æ·Î·Î ÀÖ¾î ¿µ»ó µ¥ÀÌÅͺ£À̽º¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ÀÚÂ÷ À§Ä¡¡¤ÀÚ¼¼ ÃßÁ¤¡±, Á¤º¸Ã³¸®ÇÐȸ¿¬±¸ º¸°í, Vol. 2013-CVIM-186, No.13 (2013)
4) C.Wu, ¡°VisualSFM: A visual structure from motion system¡±,
http://www.cs.washington.edu/homes/ccwu/vsfm/ (2011)
5) H.Badino, D.Huber and T.Kanade, ¡°Real-time Topometric localization¡±, Proc. Int. Conf. on Robotics and Automation (2012)
6) A.C.Murillo, J.J.Guerrero and C.Sagues, ¡°SURF features for efficient robot localization with omnidirectional images¡±, Proc. Int. Conf. on Robotics and Automation, pp.3901-3907 (2007)
7) A.Irschara, C.Zach, J.-M.Frahm and H.Bischof, ¡°From structure-from-motion point clouds to fast location recognition¡±, Proc. IEEE Conf. on Computer Vision and Pattern Recognition, pp.2599-2606 (2009)
8) R.I.Hartley and A.Zisserman, ¡°Multiple View Geometry in Computer Vision¡±, Cambridge University Press (2004)
9) D.G.Lowe, ¡°Distinctive image features from scale invariant keypoints¡±, Int. J.Computer Vision, Vol.60, no.2, pp.91-110 (2004)
10) H. Bay, A.Ess, T.Tuytelaars and L.V.Gool, ¡°Speeded-up robust features (SURF)¡±, Computer Vision and Image Understanding, Vol. 110, No.3, pp.346-359 (2008)
11) C.Wu, ¡°SiftGPU: A GPU implementation of scale invariant feature transform (SIFT)¡±, http://cs.unc.edu/¡ccwu/siftgpu(2007)
<±¸¸Þ È÷µ¥À¯Å°¦³ª¶ó ÷´Ü°úÇбâ¼ú´ëÇпø´ëÇÐ>
<Arne Suppe/°¡³ªµ¥ ´ÙÄÉ¿À¦Ä«³×±â¸á·Ð´ëÇÐ>
[¿ù°£ ½ÃÅ¥¸®Æ¼¿ùµå Åë±Ç Á¦211È£(sw@infothe.com)]
<ÀúÀÛ±ÇÀÚ : www.securityworldmag.co.kr) ¹«´ÜÀüÀç-Àç¹èÆ÷±ÝÁö>