최적 카메라 배치로 안전 거리 측정

본 논문은 인간과 로봇이 동일 작업 공간에서 협업하는 현대 제조 현장에서 안전 거리를 보수적으로 측정하기 위한 카메라 네트워크 설계 문제를 다룬다. 기존 연구들은 주로 관측 대상의 수량(얼마나 많은 물체를 포착하느냐)이나 관측 영역(볼륨, 표면 수) 최적화에 초점을 맞추었으며, 대부분은 물체가 완전히 가시적이고 장애물이 없다는 전제 하에 진행되었다. 그러나 실제 산업 현장에서는 작업대, 기계, 파이프 등 다양한 정적·동적 장애물이 존재하고, 인간과 로봇 같은 비모델링 객체가 예측 불가능하게 움직인다. 이러한 상황에서 배경 차감 기반의 시각 힐을 이용해 물체의 3차원 형태를 추정하고, 그 힐과 임계점(예: 로봇 팔이 지나갈 수 있는 영역) 사이의 거리를 계산해야 한다. **1. 문제 정의와 수학적 모델링** - 작업 공간을 U⊂ℝ³ 로 정의하고, 감시 영역 S⊂U와 임계점 집합 C⊂S를 설정한다. - 모델링이 가능한 객체는 사전 모델이 존재하는 ‘모델링 객체’이며, 사전 모델이 없는 인간 등은 ‘비모델링 객체’ O_u(a) 로 표현한다. 여기서 a∈ℝᵏ 는 객체의 외형·위치·크기 등을 나타내는 파라미터이며, 그 분포 P(a) 가 사전에 알려졌다고 가정한다. - 실제 거리 d(C, O_u(a)) 와 모델 기반 거리 d(C, M(a)) 사이의 차이를 최소화하는 것이 목표이다. 이를 평균 제곱 오차 형태의 목적 함수 Z = ∫