마이크로 로봇의 위치-각도 결정 방법

마이크로 로봇의 위치-각도 결정 방법

본 기술은 시뮬레이션 환경 내 수집된 마이크로 로봇의 탑뷰/사이드뷰 영상에 대하여 이진화(Thresholding) 및 노이즈 제거를 수행하고, 관심 영역(ROI) 설정 후 엣지 검출 및 라인 검출(Line Detection) 알고리즘을 적용하여 마이크로 로봇의 3차원 위치와 각도를 계산하는 영상 처리 방법입니다.

마이크로 로봇의 소형화로 인한 체내 이동 효율 저하 및 실제 인체 적용 시 제어 난이도 증가, 사전 테스트 및 시뮬레이션을 위한 마이크로 로봇의 정밀한 상태 인식 기술 부재입니다.

본 기술은 카메라 영상을 활용하여 마이크로 로봇의 초기 위치를 식별하고, ROI 설정 및 길이 기반 노이즈 필터링을 수행한 뒤, 엣지 검출과 라인 검출을 통해 선분의 기울기와 길이를 추출하여 마이크로 로봇의 회전각(Yaw, Roll, Pitch) 및 위치를 최종 도출하는 영상 처리 단계 수행합니다. 산업용 로봇과 자동화 시스템에 적용될 수 있어 시뮬레이션 환경에서 상기 마이크로 로봇의 상기 위치 및 각도를 명확하게 인식하기 위한 방법을 제공함으로써 의료 치료 마이크로 로봇의 제어를 개선합니다.

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Key Features:

• 영상으로부터 마이크로 로봇의 3차원 공간 상에서의 위치 및 각도를 결정하는 단계 를 포함하고, 위치 및 각도를 결정하는 단계는, 영상으로부터 마이크로 로봇의 초기 위치를 확인하는 단계
• 영상에서 관심 영역을 분리하는 과정에서 발생한 노이즈 중 영상에 표시된 마이크로 로봇의 길이(Distance)를 기준으로 마이크로 로봇의 길이보다 긴 노이즈 또는 짧은 노이즈를 제거하는 단계
• 영상에 표시된 최종 위치에서 영상의 밝기에 따른 불연속 지점에 해당하는 엣지를 검출(Edge Detection)하는 단계
• 영상에서 초기 위치를 마이크로 로봇에 대한 관심 영역(ROI: Region Of Interest)으로 설정하는 단계

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본 발명은 산업통상자원부의 심근경색 중 만성완전폐색병변 치료용 마이크로의료로봇 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.