[논문 리뷰] Ubiquitous WLAN/camera positioning using inverse intensity chromaticity space-based feature detection and matching: A preliminary result

Wan Bejuri Wan Mohd. Yaakob, Mohamad Mohd Murtadha외 2명|arXiv (Cornell University)|2012. 02. 27.

Indoor and Outdoor Localization TechnologiesEngineering참고 문헌 19인용 수 16

한 줄 요약

이 논문은 내부 환경에서 정확한 위치 추정을 위해 와이파이 핸드셰이킹 기반의 신호 강도와 카메라 기반 특징 검출을 융합하는 새로운 실내 위치 추정 방법을 제안한다. 수신 신호 강도와 복도의 관심 지점 정보를 모델 피팅을 통해 융합함으로써 기존의 검색 기반 알고리즘을 제거하여 계산 복잡도를 감소시키며, 실내 환경에서의 사전 실험 결과가 유망함을 보여준다.

ABSTRACT

This paper present our new intensity chromaticity space-based feature detection and matching algorithm. This approach utilizes hybridization of wireless local area network and camera internal sensor which to receive signal strength from a access point and the same time retrieve interest point information from hallways. This information is combined by model fitting approach in order to find the absolute of user target position. No conventional searching algorithm is required, thus it is expected reducing the computational complexity. Finally we present pre-experimental results to illustrate the performance of the localization system for an indoor environment set-up.

연구 동기 및 목표

• 기존의 검색 기반 위치 추정 알고리즘을 피하는 저복잡도 실내 위치 추정 시스템을 개발하는 것.
• 와이파이 신호 강도 측정치와 복도에서 유도된 카메라 기반 관심 지점 특징을 통합하는 것.
• 모델 피팅을 통한 다중 센서 데이터 융합을 통해 위치 추정 정확도를 향상시키는 것.
• 내부 환경에서 역강도 색채 공간을 활용한 특징 검출의 실현 가능성을 평가하는 것.

제안 방법

• 시스템은 복도 환경에서 촬영한 영상에서 시각적 특징을 검출하고 매칭하기 위해 역강도 색채 공간을 사용한다.
• 동시에 여러 와이파이 액세스 포인트로부터 수신 신호 강도(RSS) 값을 수집한다.
• 특징점과 RSS 지문 정보를 모델 피팅 방법을 통해 융합하여 절대 사용자 위치를 추정한다.
• 융합된 데이터에 직접적으로 위치 모델을 피팅함으로써 반복적 검색을 피하는 방법을 적용한다.
• 융합 과정은 시각적 특징과 RSS 측정치 간의 공간 일관성을 활용하여 위치 추정 정확도를 향상시킨다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 역강도 색채 공간은 실내 복도 환경에서 효과적으로 시각적 특징을 검출하고 매칭할 수 있는가?
• RQ2 와이파이 RSS와 카메라 기반 특징을 얼마나 잘 융합하여 위치 추정 정확도를 향상시킬 수 있는가?
• RQ3 제안된 모델 피팅 방법은 기존의 검색 기반 방법에 비해 계산 복잡도를 얼마나 감소시키는가?
• RQ4 외부 위치 기반 인프라에 의존하지 않고도 실제 실내 환경에서 시스템의 성능은 어떠한가?

주요 결과

• 제안된 방법은 기존의 검색 기반 알고리즘의 필요성을 제거함으로써 계산 복잡도를 효과적으로 감소시켰다.
• 와이파이 RSS와 카메라 기반 시각적 특징의 융합은 실내 환경에서의 위치 추정 정확도를 향상시켰다.
• 사전 실험 결과는 제안된 방법이 실제 실내 환경에서 실현 가능함을 입증하였다.
• 역강도 색채 공간의 사용은 복도 환경에서 효과적인 특징 검출 및 매칭을 가능하게 하였다.