Method of Position Correction Exploiting Street View and Character Tag for Location-based AR games in Urban Environments

위치 기반 AR 게임에서 모바일 기기의 위치를 정확하게 추정하는 것은 중요한 요소 중 하나이다. 모바일 기기에 내장되어 있는 위치 추정 시스템이 얼마나 정확하게 위치정보를 추정하는 지가 증강되는 AR 콘텐츠의 정확도를 결정한다. 하지만 도시 환경에서는 건물, 건축물, 광고판, 표지판 등 지형지물 및 장애물에 의해서 위치 추정을 위해 필요한 신호가 반사, 굴절, 회절, 차단 등이 발생하게 되고 그로 인하여 모바일 기기의 위치 추정 시스템으로부터 추정되는 위치에 오차가 생기게 된다. 본 논문에서는 도시 환경에서 모바일 기기의 위치 오차가 증가하는 현상에 대해서 상용 스트리트 뷰와 문자 태그를 활용하여 심플하면서도 신뢰성 있는 위치 보정 방안을 제안한다. 제안하는 위치 보정 방안은 쿼리 이미지와 스트리트 뷰 파노라마 이미지로부터 생성된 문자 태그를 대조하는 것을 통해서 매칭 스코어를 계산한고 매칭 스코어에 따라 쿼리 이미지를 촬영한 실제 위치와 가까운 스트리트 뷰를 검색하는 것을 통해서 모바일 기기의 위치를 보정한다. 제안하는 위치보정 방안은 위치 오차가 43.71m인 위치를 위치 오차가 4.09m인 위치로 보정하였으며 낮과 밤에 관계없이 위치를 보정할 수 있다는 장점이 있다.

In location-based AR games, accurately estimating a position of a mobile device is one of important factors. The accuracy of AR contents is determined by how accurately a position estimation system of a mobile device estimates a position. However, in urban environments, signals needed for estimating a position will be reflected, refracted, diffracted, and blocked by obstacles such as buildings (especially skyscrapers), billboards, and signs. As a result, a position error occurs in the position estimated by the position estimation system of the mobile device. In this paper, we propose a simple and reliable method of position correction exploiting commercial street view and character tags. We calculate a matching score by comparing character tags generated from an query image and street view panorama images. Then, according to the matching score, the position of the mobile device is corrected through retrieving a street view that is close to the actual position (ground truth) where the query image was taken. We corrected a position with a position error of 43.71m to a position with a position error of 4.09m using the proposed method. One of the advantages of the proposed method is that the position can be corrected regardless of day or night.