플로어 마크를 이용한 차량용 실내 정밀 측위 기술

• Published in: 한국정보통신학회논문지 Vol. 19; no. 10; pp. 2321 - 2330
• Main Authors: 박지훈(Ji-hoon Park), 이재성(Jaesung Lee)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국정보통신학회 2015
• Subjects: 전자/정보통신공학; 영상 처리; image processing; 플로어 마크; floor mark; ITS; 실내 측위; augmented reality; indoor positioning; 증강현실
• ISSN: 2234-4772; 2288-4165
• DOI: 10.6109/jkiice.2015.19.10.2321

A variety of studies for indoor positioning are now being in progress due to the limit of GPS that becomes obsolete in the room. However, most of them are based on private wireless networks and the situation is difficult to commercialize them since they are expensive in terms of installation and maintenance costs, non-real-time, and not accurate. This paper applies the mark recognition algorithm used in existing augmented reality applications to the indoor vehicle positioning application. It installs floor marks on the ground, performs the perspective transformation on it and decodes the internal data of the mark and, as a result, it obtains an absolute coordinate. Through the geometric analysis, it obtains current position (relative coordinates) of a vehicle away from the mark and the heading direction of the vehicle. The experiment results show that when installing the marks every 5 meter, an error under about 30 cm occurred. In addition, it is also shown that the mark recognition rate is 43.2% of 20 frames per second at the vehicle speed of 20km/h. Thus, it is thought that this idea is commercially valuable. 실내에서 무용지물이 되는 GPS 의 한계로 다양한 실내 측위 기술에 대한 연구가 진행되고 있으나 대부분 사설 무선 네트워크 기반의 실내 측위 방법들로 고가의 설치 및 유지보수 비용, 비실시간성, 그리고 낮은 정확도 때문에 상용화가 어려운 실정이다. 본 논문에서는 기존에 증강현실에 사용되던 마크 인식 알고리즘을 최초로 차량용 실내 측위분야에 적용하였다. 지면에 플로어 마크를 설치하고 마크의 투영 변환 및 정보 디코딩을 통해 마크 내부의 정보(절대 좌표)를 인식하고 기하학적 분석을 통해 차량이 마크로부터 떨어진 정밀한 위치와 접근 방향(상대 좌표)를 인지할 수 있도록 하였다. 실험 결과 5m 단위로 마크를 설치했을 때 약 30 cm 이내의 오차만 발생하였고, 20km/h 의 속도에서 초당 20 프레임의 이미지 중 43.2% 의 마크 인식률을 보여 충분히 상용화 가치가 있음을 확인하였다.