A Method for Indoor Positioning Utilizing Depth Camera

깊이 측정 카메라를 이용한 실내 위치결정 방법

The existing indoor positioning methods using beacons or tags suffer from issues such as occasional undetection or increased errors due to noise. In this paper, we propose a method for determining the indoor position of a robot using the distance and, the angle between the direction of a target object whose position is known and the direction in which the robot views the target object from the front. The method proposed in this paper utilizes a depth camera to measure distance and calculate angles. Distance is measured using depth information captured by the camera, while angles are determined using images captured by the camera to determine the orientation of the target object. The proposed method calculates coordinate displacements using distance and angle. And then the method determines the position of the mobile robot using these displacements and the coordinates of the target object. To show the applicability of the proposed method for indoor positioning, we conducted experimental implementation and compared measured displacements. The results showed errors within 50mm, but considering the size of the mobile robot, it is judged that the method proposed in this paper can be sufficiently used for indoor positioning.

비콘 또는 태그를 이용한 기존 실내 위치결정 방법은 상황에 따라 검출하지 못하거나 잡음에 의한 오차가 증가하는 문제가 있다. 본 논문에서는 위치가 알려져 있는 대상 객체와의 거리와 로봇의 정면 방향에서 대상 개체를 보는 방향 사이의 각도를 이용하여 로봇의 실내 위치를 결정하는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 거리를 측정하고, 각도를 계산하기 위해 깊이 측정 카메라를 이용한다. 거리는 카메라가 측정한 깊이 정보를 이용하며, 각도는 카메라가 캡처한 이미지를 이용하여 대상 객체의 각도를 결정한다. 본 논문에서 제안한 방법은 거리 정보와 각도 정보를 이용하여 좌표 변위를 계산하고, 이 변위와 대상 객체의 좌표를 이용하여 이동 로봇의 위치를 결정한다. 본 논문에서 제안한 방법이 실내 위치결정에 사용될 수 있음을 보이기 위해 시험 구현하여 실측한 변위 비교하였다. 그 결과 50mm 이내의 오차가 있었지만 이동 로봇의 크기를 고려할 때 본 논문에서 제안한 방법이 실내 위치결정에 충분히 사용될 수 있다고 판단된다.