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KR101573289B1 - Apparatus and method for recongnizing position using camera - Google Patents

Apparatus and method for recongnizing position using camera Download PDF

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KR101573289B1
KR101573289B1 KR1020080119071A KR20080119071A KR101573289B1 KR 101573289 B1 KR101573289 B1 KR 101573289B1 KR 1020080119071 A KR1020080119071 A KR 1020080119071A KR 20080119071 A KR20080119071 A KR 20080119071A KR 101573289 B1 KR101573289 B1 KR 101573289B1
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image
portable device
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camera
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홍현수
신계중
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 카메라를 통해 실시간으로 촬영되는 실사 이미지에 포함된 지형지물을 인식하고, 인식된 지형지물의 위치 정보와 지형지물과 휴대기기간의 상대적 방향각 정보를 이용하여 휴대기기의 위치를 추정하는 방법 및 이를 이용한 휴대기기에 관한 것이다. The present invention relates to a method of recognizing a feature included in a real image photographed in real time through a camera and estimating a position of the portable device by using the recognized positional information of the feature and the relative directional information between the feature and the portable device, And a portable device using the same.

위치 측정, 영상 인식, 방향각, Position measurement, image recognition, direction angle,

Description

위치 측정 방법 및 이를 이용한 휴대 단말기{APPARATUS AND METHOD FOR RECONGNIZING POSITION USING CAMERA}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a position measuring method and a portable terminal using the same. [0002]

본 발명은 디지털 카메라와 방향센서를 갖춘 휴대기기의 위치정보 추정 방법 및 이를 이용한 휴대기기에 관한 것으로서, 특히, 카메라를 통해 실시간으로 촬영되는 실사 이미지에 포함된 지형지물을 인식하고, 인식된 지형지물의 위치 정보와 지형지물과 휴대기기간의 상대적 방향각 정보를 이용하여 휴대기기의 위치를 추정하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for estimating a position information of a portable device having a digital camera and a direction sensor, and a portable device using the same. More particularly, the present invention relates to a method and apparatus for recognizing a feature included in a real- And a method for estimating a position of a portable device using positional information, relative direction information between the feature and the portable device.

휴대기기의 위치를 측정하는 방법으로는 GPS수신기를 장착하여 위치 정보를 얻거나 이동통신 기지국이나 무선랜(WLAN)의 무선 전파를 이용하여 위치를 구하는 무선전파 측위 방법이 일반적으로 알려져 있다. 또한, 휴대 기기가 카메라를 구비하는 경우, 상기 휴대 기기는 카메라를 이용하여 위치를 측정할 수도 있다. As a method for measuring the position of a portable device, a radio wave radar positioning method for acquiring position information by mounting a GPS receiver or obtaining a position using a radio wave of a mobile communication base station or a wireless LAN (WLAN) is generally known. In addition, when the portable device has a camera, the portable device may measure the position using a camera.

카메라 영상인식을 이용하여 위치를 구하는 경우, 휴대기기는 내장된 카메라로 촬영된 지형지물이나 시설물의 영상을 인식하고, 자신의 위치를 상기 인식한 지 형지물이나 시설물의 위치 좌표, 또는 해당 위치 주변의 한 점으로 결정한다.When the position is obtained by using the camera image recognition, the portable device recognizes the image of the feature or facility photographed by the built-in camera, and recognizes the position of the user as the position coordinate of the recognized background object or facility, As shown in FIG.

종래 카메라 영상에 잡힌 지형지물을 인식하여 위치를 구하는 방법은 지형지물 근처에 휴대기기가 존재하므로 지형지물과 휴대기기 간의 거리를 카메라 초점거리나 카메라 촬영이 가능한 유효 거리 등으로 가정하여 휴대기기의 위치를 계산하는 것이다. 이러한 방법은 휴대기기의 위치를 대략적으로 구하는 것으로 향후 위치기반 서비스 등을 위해서는 정밀하게 위치를 구하는 방법이 필요하다. In the conventional method of recognizing a location of a camera captured by a camera image and determining the location of the portable device, the distance between the feature and the portable device is assumed to be the focal distance of the camera, . In this method, the position of the portable device is roughly obtained, and a method of obtaining the position precisely is required for the location-based service in the future.

따라서, 본 발명의 목적은 실제 세계의 영상정보를 입력받아 영상 내에 존재하는 지형 지물을 인식하고, 인식된 지형 지물의 위치 정보와 방향센서를 이용하여 휴대기기의 위치를 추정하는 디지털 카메라와 방향센서를 이용한 위치 제공 방법을 제시한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a digital camera and a directional sensor that recognize a topographic object existing in an image by receiving image information of a real world, estimate the position of the portable device using the positional information of the recognized topographic object, A method for providing a location using the present invention is presented.

본 발명의 다른 목적은 휴대기기에 장착된 GPS수신기 및 기타 위치 측정 장치의 위치 오차를 카메라 영상인식과 방향센서를 이용하여 보정함으로써 정확한 위치정보를 제공할 수 있는 방법 및 이를 적용한 휴대기기 장치를 제공한다.Another object of the present invention is to provide a method for providing accurate position information by correcting a position error of a GPS receiver and other position measuring apparatus mounted on a portable device using a camera image recognition and a direction sensor, and a portable device apparatus using the method do.

본 발명의 또 다른 목적은 카메라를 이용하여 정확한 지형 지물에 대한 지리정보를 제공함으로써, 카메라 영상을 이용하는 진보된 네비게이션 시스템 및 서비스를 구축하여 사용자에게 이로움을 제공하고자 한다.It is another object of the present invention to provide an improved navigation system and a service using a camera image by providing geographical information on an accurate topographical object using a camera, thereby providing a user with a benefit.

본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 위치정보 제공 기능을 갖는 휴대기기는 실사 영상을 촬영하기 위한 카메라와; 영상인식을 위한 지형지물 영상 DB와; 카메라로부터 촬영된 실사 영상정보를 입력받아 영상인식을 통해 영상 내 존재하는 지형지물을 인식하는 지형지물 영상인식 시스템과; 지형지물 위치정보가 저장된 지형지물 정보 DB와; 촬영 방위각을 취득하는 방향측정 센서와; 휴대기기의 위치를 계산하는 위치계산부와; 최종적으로 위치계산의 정확도 가 충분함을 결정하는 위치결정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a portable device having a function of providing location information, the device including: a camera for photographing a real image; A feature image DB for image recognition; A feature image recognition system that receives feature information captured from a camera and recognizes a feature existing in the feature through image recognition; A feature information DB storing feature location location information; A direction measurement sensor for acquiring a shot azimuth; A position calculation unit for calculating a position of the portable device; And a position determining unit for determining that the accuracy of the position calculation is finally sufficient.

방향측정 센서로는 대표적으로 지자기(地磁器)를 이용하는 전자나침반이 사용될 수 있고, 지형지물 정보 DB는 메모리에 저장되어 휴대기기 내에 위치할 수도 있고 온라인 서버에 저장되어 무선통신망으로 휴대기기로 전송될 수도 있다. As the direction measurement sensor, an electronic compass using geomagnetism may be used. The feature information database may be stored in a memory, located in a portable device, stored in an online server, and transmitted to a portable device via a wireless communication network It is possible.

본 발명에 따른 위치 추정 기능을 갖는 휴대기기 장치의 세부적 구성의 특징은 상기 실사 영상정보가 정지 영상이거나, 프리뷰(preview) 기능에 의한 연속적인 영상인 점이다. The feature of the detailed configuration of the portable device having the position estimation function according to the present invention is that the real image information is a still image or a continuous image by a preview function.

본 발명에 따른 위치 추정 기능을 갖는 휴대기기 장치의 다른 세부적 구성의 특징은 상기 메모리가 탈착 가능한 점이다. Another feature of the detailed structure of the portable device having the position estimation function according to the present invention is that the memory is detachable.

본 발명에 따른 위치 추정 기능을 갖는 휴대기기 장치의 다른 세부적 구성의 특징은 상기 디스플레이 장치는 지형지물의 정보를 벡터(vector)방식이나 비트맵(bitmap)방식으로 표시하는 점이다.Another feature of the portable device having the position estimation function according to the present invention is that the display device displays the information of the feature item by a vector method or a bitmap method.

상술한 바와 같이 영상정보를 입력받아 영상 내에 존재하는 지형 지물을 인식하고, 인식된 지형 지물의 위치 정보와 방향센서를 이용하여 휴대기기의 위치를 추정함으로써, 랜드마크 영상을 인식하여 사용자의 위치를 대략적으로 결정하는 방법에 비해 정밀한 방법이라고 할 수 있으며, 이를 이용하여 기존 위치 측정 방법들에 의한 위치 오차를 보정할 수 있다. As described above, by inputting the image information, recognizing the feature object existing in the image, estimating the position of the portable device by using the position information of the recognized feature object and the direction sensor, recognizing the landmark image, It can be said that it is a more precise method than the method of roughly determining, and it is possible to correct the position error by the existing position measuring methods.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and these may be changed according to the intention of the user, the operator, or the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

이하 본 발명은 휴대 기기에서 지형 지물의 위치 정보와 방향센서를 이용하여 위치를 추정하기 위한 기술에 대해 설명한다.Hereinafter, the present invention will describe a technique for estimating a position of a terrain object and a position using a direction sensor in a portable device.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시에 따른 휴대단말 장치의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다. 1 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of a portable terminal apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

상기 도 1에 도시된 바와 같이 휴대단말 장치는 영상을 촬영하기 위한 카메라(110)와 영상인식을 위한 영상 데이터 베이스(DB)(111)와 전자나침반(e-compass) 등의 방향센서를 이용하여 상기 카메라(110)가 향하고 있는 절대 방위각 정보를 얻는 방향센서부(112)와 상기 카메라(110), 영상 DB(111), 방향센서부(112) 등의 입력 장치를 제어하고 위치결정이 완료될 때까지 전체 시스템을 제어하는 제어부(120)와 상기 카메라(110)에 의해 촬영된 실사 이미지 정보와 영상 DB(111)를 근거로 영상인식기법을 이용하여 상기 카메라(110)에 의해 촬영된 영상에 포함된 지형지물을 인식하는 영상인식부(130)와 영상인식 결과를 근거로 주요 지형지물의 DB에서 위치 정보를 가져오는 지형지물DB(131)와 인식된 지형지물의 위치 좌표와 카 메라 방위각을 사용하여 카메라가 내장된 휴대단말의 위치를 구하는 위치계산부(140)와 위치 계산부에서 구한 위치의 정확도 여부를 판단하여 최종 위치를 결정하는 위치결정부(150)를 포함하여 구성된다. 여기에, 실시간으로 현재 위치 정보를 수신하는 GPS 수신기(210)는 선택적으로 포함될 수 있다.1, the portable terminal device includes a camera 110 for capturing an image, an image database (DB) 111 for image recognition, and a direction sensor such as an electronic compass (e-compass) An orientation sensor unit 112 for obtaining absolute azimuth information directed by the camera 110 and an input device such as the camera 110, the image DB 111, and the direction sensor unit 112 are controlled and the positioning is completed A control unit 120 for controlling the entire system up to the time when the image is captured by the camera 110 using the image recognition technique based on the real image information captured by the camera 110 and the image DB 111, An image recognition unit 130 for recognizing the included features and a feature database 131 for obtaining position information from the DB of the main feature based on the image recognition result and the position coordinates of the recognized feature and the camera azimuth angle With built-in camera A position calculating unit 140 for obtaining the position of the mobile terminal and a position determining unit 150 for determining the position of the portable terminal based on the accuracy of the position obtained by the position calculating unit. Here, the GPS receiver 210 receiving the current position information in real time may be optionally included.

예를 들어, 상기 카메라부(110)는 고체촬상소자를 구동하여 화상신호를 얻고, 이것을 디지털 화상신호로 프로세싱하여 메모리에 임시 저장한다. 이후, 상기 영상 인식부(130)는 영상인식기법을 이용하여 실사 이미지에 포함된 지형지물을 인식하고 상기 영상DB(111)에 저장된 시설위치 정보를 검색하여 매칭되는 지형지물의 위치 정보를 추출한다. For example, the camera section 110 drives a solid-state image pickup device to obtain an image signal, processes it into a digital image signal, and temporarily stores the digital image signal in a memory. Then, the image recognition unit 130 recognizes the feature included in the real image using the image recognition technique, and searches the facility location information stored in the image DB 111 to extract the location information of the matching feature.

여기서, 영상인식기법으로는 특징(Feature)추출비교나, 윤곽선추출비교 등 다양한 인식기술이 적용될 수 있고, 이러한 방식의 경우는 각종 지형지물의 영상으로부터 비교에 필요한 특징점이나 윤곽선점들로 이루어진 데이터로 구성된 영상 DB(111)를 필요로 한다. 실 예로써, 특징추출비교방식의 경우는 저장된 지형지물 영상 DB(111)내에서 각 지형지물의 특징점 데이터와 현재 카메라에 비추어진 지형지물의 화상신호로부터 추출된 특징점 데이터를 비교하여 영상 DB(111)내에 등록된 지형지물 데이터 중 일치(matching)율이 가장 높은 것을 찾는 것으로 인식을 수행한다. 일반적으로 이러한 비교 과정은 많은 연산량을 요구하므로 휴대기기 내 GPS 수신기로부터 얻는 위치 정보와 전자나침반 센서로부터 얻는 방향 정보를 이용하여 영상인식 속도와 정확도를 증가시키기도 한다. Here, as the image recognition technique, a variety of recognition techniques such as feature extraction comparison and contour extraction comparison can be applied. In this method, data consisting of feature points and contour points necessary for comparison are extracted from images of various types of features An image DB 111 is required. As a matter of fact, in the case of the feature extraction comparison method, the feature point data of each feature item in the stored feature image DB 111 is compared with the feature point data extracted from the image signal of the feature item currently illuminated in the camera, The recognition is performed by finding the highest matching rate among the registered feature data. Generally, since the comparison process requires a large amount of calculation, the speed and accuracy of the image recognition are increased by using the position information obtained from the GPS receiver in the portable device and the direction information obtained from the electronic compass sensor.

구체적으로는 카메라에 잡힌 화면의 위치를 일정 범위로 한정하면 비교대상 이 되는 지형지물 DB내의 인식 후보 데이터의 수를 크게 낮출 수 있어 영상인식 속도와 정확도를 크게 증가시킬 수 있다. Specifically, if the position of the screen captured by the camera is limited to a certain range, the number of recognition candidate data in the feature database to be compared can be greatly reduced, thereby greatly increasing the image recognition speed and accuracy.

영상인식에 의해 인식된 지형지물의 위치 정보를 근거로 현재 사용자의 위치정보를 추정하는 과정은 다음과 같다. The process of estimating the location information of the current user based on the location information of the feature recognized by the image recognition is as follows.

도 2은 본 발명의 일실시예에 따라 카메라로부터 촬영된 영상이 디스플레이 상에서 표시되는 화면을 나타낸다.FIG. 2 shows a screen on which an image photographed from a camera is displayed on a display according to an embodiment of the present invention.

상기 도 2에서 화면 상에는 두 개의 건물 A와 B가 위치해 있다. 화면 상의 건물에 대한 인식을 수행하여 각각의 건물을 인식한 상태라면 각 건물의 위치정보를 지형지물 DB로부터 얻을 수 있다. 진북 방향을 0도로 정의할 때, 건물 A는 휴대기기의 정면방향에 대해 -10도 방향에 위치에 있고, 건물 B는 휴대기기의 정면방향에 대해 +10도 방향에 위치에 있다. 이러한 방향각 정보는 전자나침반을 통해 얻을 수 있다. 2, two buildings A and B are located on the screen. If the building is recognized by performing recognition on the screen, the location information of each building can be obtained from the feature database. When the true north direction is defined as 0 degrees, the building A is positioned at -10 degrees with respect to the front direction of the portable device, and the building B is positioned at +10 degrees with respect to the front direction of the portable device. This orientation information can be obtained through an electronic compass.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 두개 건물의 위치정보와 방향 정보를 이용하여 현재 휴대기기의 위치를 결정하는 방법을 도시한다.FIG. 3 illustrates a method of determining a location of a current portable device using location information and direction information of two buildings according to an embodiment of the present invention.

상기 도 3은 각 건물의 위치정보와 방향 정보를 이용하여 현재 휴대기기의 위치를 결정하는 원리를 나타내고 있다. 각 건물에서 휴대기기를 바라보았을 때의 각을 구해보면 휴대기기는 건물 A에서 +170도 방향에 위치에 있고, 건물 B에서는 +190도 방향에 위치에 있다. 건물 A와 휴대기기를 잇는 직선을 a로 두고, 건물 B와 휴대기기를 잇는 직선을 b로 둔다면, 휴대기기는 a와 b의 교점 상에 위치해야 하므로, a와 b의 교점을 구하면 휴대기기의 위치를 구할 수 있다.FIG. 3 shows the principle of determining the location of the portable device using the location information and the direction information of each building. Looking at the angle when looking at a mobile device in each building, the mobile device is located in the direction of +170 degrees from the building A and in the direction of +190 degrees from the building B. If a straight line between building A and mobile device is a, and a straight line connecting building B and mobile device is b, the mobile device must be located on the intersection of a and b. The location can be obtained.

도 4는 4개의 건물로부터 휴대기기의 위치를 결정하는 방법을 도시한다. 4 shows a method for determining the position of a portable device from four buildings.

상기 도 4와 같이 여러 건물에 대한 위치와 방향 정보를 얻은 경우에는 각 건물의 위치에서 현재 휴대기기 위치를 거쳐 지나가는 각 직선들의 교점을 구하여 현재 휴대기기의 위치를 구할 수 있다. 건물의 인식이 잘되었다는 가정 하에서는 건물의 수가 많아질 수록 위치 정확도는 높아진다. When the location and direction information of a plurality of buildings is obtained as shown in FIG. 4, the location of the current portable device can be obtained by obtaining an intersection point of each line passing through the current position of the portable device at the position of each building. Assuming that buildings are well recognized, location accuracy increases as the number of buildings increases.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 한 개의 건물만 촬영되는 경우를 도시한다.FIG. 5 illustrates a case where only one building is photographed according to another embodiment of the present invention.

상기 도 5의 경우처럼 카메라 화면에 한 개의 건물만 포함된 경우에는 우선, 현재 화면내의 건물을 인식하여 1개의 직선을 구한 뒤, 휴대기기를 회전시켜 다른 건물을 카메라로 포착하고 인식하여 도 6과 같이 새로운 직선을 구하여 2 개 이상의 직선들이 교차하는 교점을 구하면 휴대기기의 현재 위치를 구할 수 있다. 단, 이때 휴대기기를 처음 방향을 기준으로 180도 회전한 상태에서 새로운 직선을 구하게 되면 두 직선은 동일한 것으로 교점을 구할 수 없다.In the case where only one building is included in the camera screen as in the case of FIG. 5, first, the building in the current screen is recognized and one straight line is obtained. Then, the portable device is rotated, Find a new straight line and find the intersection point where two or more straight lines intersect to find the current position of the mobile device. However, at this time, if a new straight line is obtained while rotating the portable device 180 degrees with respect to the first direction, the two straight lines are the same and the intersection point can not be obtained.

 도 7은 본 발명에 따른 지리정보 제공방법의 진행과정을 나타낸 흐름도이다. FIG. 7 is a flowchart illustrating a process of providing a geographic information according to the present invention.

먼저, 단말기는 내장된 카메라를 이용하여 인식하고자 하는 지형지물 및 시설물의 영상을 촬영한다. 이때, 영상은 정지영상이거나 단말기의 프리뷰(preview)기능을 이용한 연속 영상이 될 수도 있다. 상기 단말기는 영상인식부를 이용하여 획득된 실사 이미지를 사용하여 실사 이미지에 포함된 지형지물 또는 시설물을 인식한다(701). 이때, 인식된 지형지물 또는 시설물을 인식물 A라고 칭하기로 한다. 이때, 상기 단말기는 영상인식부에서 인식된 지형지물 또는 시설물의 정보를 주요 지형지물 및 시설물의 위치정보가 저장된 데이터 베이스로부터 찾아 해당 위치 정보를 가져온다(703). 한편으로, 상기 단말기는 전자나침반과 같은 방향 센서를 이용해 카메라가 향하고 있는 방위각 정보를 획득한다(705). First, the terminal captures images of features and facilities to be recognized using a built-in camera. At this time, the image may be a still image or a continuous image using a preview function of the terminal. The terminal recognizes the feature or facility included in the real image using the real image obtained using the image recognition unit (701). At this time, the recognized feature or facility is referred to as a recognizer A. At this time, the terminal retrieves the feature or facility information recognized by the image recognition unit from the database storing the location information of the main feature and facility, and obtains the corresponding location information (703). Meanwhile, the terminal acquires the azimuth angle information that the camera is aiming using a direction sensor such as an electronic compass (705).

 상기 단말기는 획득된 위치 좌표와 방위각을 사용하여 상기 도 3에서와 같이 인식물 A로부터 카메라로 이어지는 직선 a를 구한다(707). 이어서, 상기 단말기는 현단계까지 구한 직선들의 교점을 구하는 방식으로 위치 계산을 수행한다(709). 이때, 상기 단말기는 위치 결정에 필요한 2개 이상의 직선을 구하기 위해 추가적인 영상인식이 필요한지 판단하고(711), 카메라 영상 내에 존재하는 또 다른 지형지물 또는 시설물에 대해 상기 과정을 반복하여 인식물 B와 카메라로 이어지는 직선 b를 구한다(707). 이와 같은 과정의 반복 수행은 사용자가 미리 설정한 인식 개수나 인식 한계 시간, 또는 화면 내 존재하는 지형지물 또는 시설물의 수에 의해 조정된다. 한편, 카메라 영상 내부에 한 개의 지형지물 또는 시설물이 존재할 경우, 상기 단말기는 사용자가 또 다른 지형지물이나 시설물이 나타날 때까지 회전한 후, 상기 인식 과정 및 직선 계산 과정이 수행되도록 한다. 이와 같은 과정을 거쳐 얻어진 직선들을 이용하여 최종적으로 카메라를 장착한 휴대기기의 위치가 결정된다.The terminal obtains a straight line a extending from the recognizer A to the camera as shown in FIG. 3 using the obtained position coordinates and azimuth (707). Then, the terminal performs position calculation (709) in such a manner that an intersection of straight lines obtained up to the present stage is obtained. At this time, the terminal determines whether additional image recognition is necessary to obtain two or more straight lines required for positioning (711), repeats the above process for another feature or facility existing in the camera image, (707). Repetition of such a process is adjusted by the number of recognitions, the recognition threshold, or the number of features or facilities existing in the screen. On the other hand, if there is one feature or facility within the camera image, the terminal rotates until another feature or facility appears, and then performs the recognition process and the straight line calculation process. The position of the portable device equipped with the camera is finally determined using the straight lines obtained through the above process.

 도 8은 GPS수신기가 내장된 휴대기기에서 GPS의 위치 정보를 영상인식에 이용하는 부분이 추가된 순서도이다. FIG. 8 is a flowchart showing an addition of a portion for using GPS position information in image recognition in a portable device having a built-in GPS receiver.

먼저, 단말기는 GPS의 위치 정보를 획득하여 영상인식 과정으로 전달한다(801). First, the terminal acquires position information of the GPS and transmits it to the image recognition process (801).

상기 단말기는 내장된 카메라를 이용하여 인식하고자 하는 지형지물 및 시설물의 영상을 촬영한다. 이때, 영상은 정지영상이거나 단말기의 프리뷰(preview)기능을 이용한 연속 영상이 될 수도 있다. 또한, 영상인식 과정에서는 참조해야할 지형지물이나 시설물의 영상 DB를 GPS로부터 얻은 위치 좌표의 주변에 존재하는 지형지물이나 시설물의 DB로 한정한다. The terminal captures an image of a feature and a facility to be recognized using a built-in camera. At this time, the image may be a still image or a continuous image using a preview function of the terminal. In the image recognition process, the image DB of the feature or facility to be referred to is limited to the DB of the feature or facility existing around the position coordinates obtained from the GPS.

상기 단말기는 영상인식부를 이용하여 획득된 실사 이미지를 사용하여 실사 이미지에 포함된 지형지물 또는 시설물을 인식한다(803). 이때, 인식된 지형지물 또는 시설물을 인식물 A라고 칭하기로 한다. 이때, 상기 단말기는 영상인식부에서 인식된 지형지물 또는 시설물의 정보를 주요 지형지물 및 시설물의 위치정보가 저장된 데이터 베이스로부터 찾아 해당 위치 정보를 가져온다(805). 한편으로, 상기 단말기는 전자나침반과 같은 방향 센서를 이용해 카메라가 향하고 있는 방위각 정보를 획득한다(807). The terminal recognizes the feature or facility included in the real image using the real image obtained using the image recognition unit (803). At this time, the recognized feature or facility is referred to as a recognizer A. At this time, the terminal retrieves the feature or facility information recognized by the image recognition unit from the database storing the location information of the main feature and facility, and obtains the corresponding location information (805). On the other hand, the terminal acquires azimuth angle information that the camera is facing using a direction sensor such as an electronic compass (807).

 상기 단말기는 획득된 위치 좌표와 방위각을 사용하여 상기 도 3에서와 같이 인식물 A로부터 카메라로 이어지는 직선 a를 구한다(809). 이어서, 상기 단말기는 현단계까지 구한 직선들의 교점을 구하는 방식으로 위치 계산을 수행한다(811). 이때, 상기 단말기는 위치 결정에 필요한 2개 이상의 직선을 구하기 위해 추가적인 영상인식이 필요한지 판단하고(813), 카메라 영상 내에 존재하는 또 다른 지형지물 또는 시설물에 대해 상기 과정을 반복하여 인식물 B와 카메라로 이어지는 직선 b를 구한다(809). 이와 같은 과정의 반복 수행은 사용자가 미리 설정한 인식 개수나 인식 한계 시간, 또는 화면 내 존재하는 지형지물 또는 시설물의 수에 의해 조정된 다. 한편, 카메라 영상 내부에 한 개의 지형지물 또는 시설물이 존재할 경우, 상기 단말기는 사용자가 또 다른 지형지물이나 시설물이 나타날 때까지 회전한 후, 상기 인식 과정 및 직선 계산 과정이 수행되도록 한다. 이와 같은 과정을 거쳐 얻어진 직선들을 이용하여 최종적으로 카메라를 장착한 휴대기기의 위치가 결정된다.The terminal obtains a straight line a extending from the recognizer A to the camera as shown in FIG. 3 using the obtained position coordinates and azimuth (809). Then, the terminal performs position calculation in a manner of obtaining an intersection point of the straight lines obtained up to the present stage (811). At this time, the terminal determines whether additional image recognition is required to obtain two or more straight lines required for positioning (813), repeats the above process for another feature or facility existing in the camera image, (809). Repetition of this process is adjusted by the number of recognition or recognition time preset by the user, or by the number of features or facilities existing in the screen. On the other hand, if there is one feature or facility within the camera image, the terminal rotates until another feature or facility appears, and then performs the recognition process and the straight line calculation process. The position of the portable device equipped with the camera is finally determined using the straight lines obtained through the above process.

이와 같은 과정은 발명의 동작설명에서 설명한대로 인식 속도와 정확도를 높일 수 있어, 궁극적으로는 영상인식을 통한 위치 추정 성능을 향상시키게 되며, GPS의 위치를 보정하는 기능으로 응용이 가능하다.  Such a process can increase the recognition speed and accuracy as described in the description of the operation of the invention, and ultimately improve the position estimation performance through image recognition and can be applied as a function of correcting the position of the GPS.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the illustrated embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시에 따른 휴대단말 장치의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도, 1 is a block diagram schematically showing an internal configuration of a portable terminal apparatus according to a preferred embodiment of the present invention,

도 2은 본 발명의 일 실시 예에 따라 카메라로부터 촬영된 영상이 디스플레이 상에서 표시되는 화면, FIG. 2 is a diagram illustrating a screen on which an image photographed from a camera is displayed on a display according to an embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 두개 건물의 위치정보와 방향 정보를 이용하여 현재 휴대기기의 위치를 결정하는 방법을 도시한 도면,3 is a diagram illustrating a method of determining a location of a current portable device using location information and direction information of two buildings according to an embodiment of the present invention;

도 4는 4개의 건물로부터 휴대기기의 위치를 결정하는 방법을 도시한 도면,4 shows a method of determining the position of a portable device from four buildings,

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 한 개의 건물만 촬영되는 경우를 도시한 도면,5 is a view illustrating a case where only one building is photographed according to another embodiment of the present invention.

도 6은 휴대기기의 위치를 결정하는 방법을 도시한 도면, 6 is a diagram illustrating a method for determining the position of a portable device,

도 7은 본 발명에 따른 지리정보 제공방법의 진행과정을 나타낸 순서도, 및 FIG. 7 is a flowchart illustrating a process of a geographic information providing method according to the present invention, and FIG.

도 8은 GPS수신기가 내장된 휴대기기에서 GPS의 위치 정보를 영상인식에 이용하는 부분이 추가된 순서도. FIG. 8 is a flowchart showing the addition of a portion for using GPS position information for image recognition in a portable device having a built-in GPS receiver.

Claims (15)

휴대 기기에 있어서,In a portable device, 지형지물영상을 촬영하는 카메라; A camera for photographing the feature image; 상기 카메라의 촬영 방위각을 획득하는 방향측정 센서;A direction measurement sensor for acquiring a photographing azimuth angle of the camera; 상기 카메라로 촬영된 영상에서 적어도 두 개 이상의 지형지물을 인식하고, 미리 저장된 적어도 하나의 지형지물에 대한 위치 정보를 정의한 지형지물 데이터 베이스를 기반으로 상기 적어도 두 개 이상의 지형지물의 위치 정보를 확인하는 영상인식부; 및An image processing unit for recognizing at least two pieces of feature information from the image photographed by the camera and for identifying the position information of the at least two pieces of feature information based on the feature database defining the position information of at least one piece of pre- A recognition unit; And 상기 촬영 방위각과 상기 위치 정보에 기반하여 상기 휴대 기기의 위치를 계산하는 위치계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 기기.And a position calculation unit for calculating a position of the portable device based on the taken azimuth angle and the positional information. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 촬영 방위각은,The photographing azimuth angle, 지자기(地磁器)를 이용하는 전자나침반을 사용하여 획득하는 것을 특징으로 하는 휴대 기기. Wherein the portable device is acquired using an electronic compass using geomagnetism. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 휴대 기기는,The portable device includes: 메모리를 더 포함하며,Further comprising a memory, 상기 메모리는, 상기 지형지물 데이터 베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 기기.And the memory includes the feature database. 제 3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 메모리는,The memory comprising: 탈착 가능한 것을 특징으로 하는 휴대 기기.Wherein the portable device is detachable. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 지형지물 데이터 베이스는,The feature database includes: 외부의 온라인 서버에 저장되고 무선통신망으로 전송되는 것을 특징으로 하는 휴대 기기.And is stored in an external on-line server and transmitted to a wireless communication network. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 카메라로 촬영되는 영상은, The image captured by the camera is, 정지 영상, 프리뷰(preview) 기능에 의한 연속적인 영상 중 적어도 하나의 영상을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 기기. A still image, and a continuous image by a preview function. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 영상인식부는, Wherein the image recognizing unit comprises: 동일 영상 내에서 두 개 이상의 지형지물을 인식하는 것을 특징으로 하는 휴대 기기.And recognizes at least two pieces of feature information within the same image. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 영상인식부는, Wherein the image recognizing unit comprises: 복수 개의 영상 내에서 각각 한 개 이상의 지형지물을 인식하는 것을 특징으로 하는 휴대 기기.And recognizes at least one feature item in each of the plurality of images. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 위치계산부는,The position calculation unit calculates, 상기 인식된 적어도 두 개 이상의 지형지물과 상기 휴대 기기를 잇는 적어도 두 개 이상의 직선들의 교점을 이용하여 상기 휴대 기기의 위치를 구하는 것을 특징으로 하는 휴대 기기.Wherein the position of the portable device is obtained using an intersection of at least two straight lines connecting the recognized at least two features and the portable device. 휴대 기기의 동작 방법에 있어서,A method of operating a portable device, 영상을 획득하는 동작;Obtaining an image; 상기 획득된 영상에 대한 촬영 방위각을 측정하는 동작;Measuring a captured azimuth angle with respect to the acquired image; 상기 획득된 영상에서 적어도 두 개 이상의 지형지물을 인식하는 동작;Recognizing at least two features in the acquired image; 미리 저장된 적어도 하나의 지형지물에 대한 위치 정보를 정의한 지형지물 데이터 베이스를 기반으로 상기 인식된 적어도 두 개 이상의 지형지물의 위치 정보를 확인하는 동작; 및Identifying location information of at least two recognized features based on a feature database defining location information for at least one feature stored in advance; And 상기 촬영 방위각과 상기 위치 정보에 기반하여 상기 휴대 기기의 위치를 계산하는 동작을 포함하는 방법.And calculating the position of the portable device based on the taken azimuth and the positional information. 제 10항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 촬영 방위각은,The photographing azimuth angle, 지자기(地磁器)를 이용하는 전자나침반을 사용하여 획득하는 것을 특징으로 하는 방법.Characterized in that it is obtained using an electronic compass using geomagnetism. 제 10항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 지형지물 정보 데이터 베이스는,The feature information database includes: 외부의 온라인 서버에 저장되고 무선통신망으로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.And stored in an external on-line server and transmitted to a wireless communication network. 제 10항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 영상은,Wherein the image includes: 정지 영상, 프리퓨(preview) 기능에 의한 연속적인 영상 중 적어도 하나의 영상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.A still image, and a continuous image by a preview function. 제 10항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 지형지물을 인식하는 동작은,The operation of recognizing the feature may include: 동일 영상 또는 복수의 영상 내에서 두 개 이상의 지형지물을 인식하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And recognizing two or more features in the same image or in a plurality of images. 제 10항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 촬영 방위각과 상기 위치 정보에 기반하여 상기 휴대 기기의 위치를 계산하는 동작은,Wherein the calculating of the position of the portable device based on the photographing azimuth and the position information comprises: 상기 인식된 적어도 두 개 이상의 지형지물과 상기 휴대 기기를 잇는 적어도 두 개 이상의 직선들의 교점을 이용하여 상기 휴대 기기의 위치를 구하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And obtaining the position of the portable device using an intersection of at least two straight lines connecting the recognized at least two features and the portable device.
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