KR101327348B1 - A system for ego-lane detection using defined mask in driving road image - Google Patents

A system for ego-lane detection using defined mask in driving road image Download PDF

Info

Publication number
KR101327348B1
KR101327348B1 KR1020120064586A KR20120064586A KR101327348B1 KR 101327348 B1 KR101327348 B1 KR 101327348B1 KR 1020120064586 A KR1020120064586 A KR 1020120064586A KR 20120064586 A KR20120064586 A KR 20120064586A KR 101327348 B1 KR101327348 B1 KR 101327348B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lane
image
mask
driving road
vehicle
Prior art date
Application number
KR1020120064586A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
황정식
한찬명
오종하
여대휘
석수영
Original Assignee
재단법인 경북아이티융합 산업기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인 경북아이티융합 산업기술원 filed Critical 재단법인 경북아이티융합 산업기술원
Priority to KR1020120064586A priority Critical patent/KR101327348B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101327348B1 publication Critical patent/KR101327348B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06Road conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18163Lane change; Overtaking manoeuvres
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/30Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration
    • G06T7/33Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration using feature-based methods
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50Context or environment of the image
    • G06V20/56Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
    • G06V20/588Recognition of the road, e.g. of lane markings; Recognition of the vehicle driving pattern in relation to the road
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B60W2050/146Display means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2420/00Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/40Photo, light or radio wave sensitive means, e.g. infrared sensors
    • B60W2420/403Image sensing, e.g. optical camera
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/10Number of lanes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/18Propelling the vehicle
    • B60Y2300/18008Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60Y2300/18166Overtaking, changing lanes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

The present invention relates to a lane recognition system using a mask defined in a driving road image. The lane recognition system recognizes a lane by matching images obtained through two cameras installed in a vehicle, defining a mask line in the matched image, and sensing the color and shape of the lane according to the mask line; and recognize a lane change by defining a mask block in the matched image and sensing the change of a vehicle coordinate in the mask block. [Reference numerals] (110) First image input unit;(120) Second image input unit;(130) Image matching unit;(140) Digital image conversion unit;(150) Image filter unit;(160) Lane recognizing unit;(162) Self-lane recognition unit;(164) Lane changing recognition unit;(170) Lane information output unit

Description

주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템{A SYSTEM FOR EGO-LANE DETECTION USING DEFINED MASK IN DRIVING ROAD IMAGE}A vehicle lane recognition system using a mask defined in a driving road image {A SYSTEM FOR EGO-LANE DETECTION USING DEFINED MASK IN DRIVING ROAD IMAGE}

본 발명은 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 차량에 장착되는 2대의 카메라를 통해 획득한 영상을 정합하고, 정합된 영상에 마스크 라인을 정의하여 마스크 라인에 따라 차선의 색상 및 모양을 감지함으로써 자기 차로를 인식하고, 또한 정합된 영상에 마스크 블록을 정의하여 마스크 블록 내의 차선 좌표의 변화량을 감지함으로써 차선변경을 인식하는, 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic lane recognition system using a mask defined in an image of a driving road, and more particularly, to match an image acquired through two cameras mounted on a vehicle, and to define a mask line on the matched image. A mask defined in the driving road image that recognizes a lane of a lane by detecting the color and shape of the lane along a line, and recognizes a lane change by defining a mask block in a matched image and detecting a change in lane coordinates in the mask block. The present invention relates to a magnetic lane recognition system.

일반적으로 이동물체가 선을 추적하여 이동할 때, 선을 이탈한 것을 감지하여 외부로 경보를 발하기 위해서는 우선적으로 영상인식장치 등을 사용하여 선을 인식하여야 한다.
In general, when a moving object moves by tracking a line, an image recognition device or the like should first be used to detect an out of line and to alert the outside.

즉, 영상을 이용한 인식장치는 이동물체에서 인식하기 위한 목표물의 영상을 카메라 등을 이용하여 획득한 후, 디지털 영상처리 기술을 이용하여 목표물의 특징을 추출하고, 추출된 특징을 이용하여 목표물을 확인하는 과정을 수행하는데, 이러한 영상인식장치가 본래의 기능을 원활히 수행하기 위해서는 이동하는 물체에서 목표물인 선을 더욱 정확하게 추출할 수 있어야 한다.
That is, the recognition apparatus using an image acquires an image of a target to be recognized by a moving object using a camera, and then extracts a feature of the target by using a digital image processing technology, and identifies the target by using the extracted feature. In order for the image recognition apparatus to perform its original function smoothly, it is necessary to be able to accurately extract the target line from the moving object.

이와 같은 영상인식장치는, 자동차, RT(Robot Technology), AGV(Automated Guided Vehicle) 등의 분야에 폭넓게 적용될 수 있으며, 특히 자동차 분야에서는 고속 주행 시에도 정확한 차선 인식을 보장하여야 하기 때문에 타분야에 비하여 기술적 난이도가 높다. 여기서 차선은 운전의 기준선으로서, 전진, 후진, 차선변경, 진로변경, 전진 주차, 후진 주차 및 종렬 주차 등 모든 운전 행위의 기준이 된다.
Such image recognition device can be widely applied to the fields of automobile, robot technology (RT), automated guided vehicle (AGV), etc. Especially in the automobile field, accurate lane recognition must be ensured even at high speeds. The technical difficulty is high. Here, the lane is a reference line for driving and is a standard for all driving behaviors such as forward, reverse, lane change, course change, forward parking, reverse parking, and row parking.

종래의 차선인식 시스템은, 레이더나 단일 카메라를 이용하여 차선을 인식하는 시스템으로서, 현재 주행 중인 차선의 정보를 시각적 또는 청각적인 요소로 운전자에게 알려주는 특징이 있다.
The conventional lane recognition system is a system for recognizing a lane using a radar or a single camera, and has a characteristic of informing a driver of information of a lane currently being driven by visual or audio elements.

카메라를 이용하여 주행도로를 영상으로 인식하는 경우에, 카메라에 구비된 렌즈의 초점거리에 따라서 영상으로 인식되는 대상물의 원근에 따른 선명도와 카메라에 인식되는 영상의 시야각인 화각이 결정된다. 즉, 카메라에 구비된 렌즈에 따라 카메라의 초점거리가 짧은 경우에는 카메라로 촬영되는 영상의 시야각, 즉 화각이 넓어져서 근거리의 차선을 넓게 인식할 수 있는 장점이 있는 반면 원거리의 물체를 선명하게 인식하지 못하는 단점이 있으며, 이와 반대로 카메라의 초점거리가 긴 경우에는 주행도로를 촬영한 영상에서 원거리는 선명하게 보이는 장점이 있는 반면 카메라로 인식되는 영상의 화각이 줄어들어 근거리의 차선을 전부 인식하지 못하는 단점이 있다.
When the driving road is recognized as an image using a camera, an angle of view, which is a sharpness according to the perspective of an object recognized as an image and a viewing angle of the image recognized by the camera, is determined according to a focal length of a lens provided in the camera. That is, if the focal length of the camera is short depending on the lens provided in the camera, the viewing angle of the image taken by the camera, that is, the angle of view, becomes wider, so that the short-distance lane can be widely recognized, while the remote object is clearly recognized. On the contrary, when the focal length of the camera is long, the far point is clearly seen in the image of the driving road, but the angle of view of the image recognized by the camera is reduced, which makes it impossible to recognize all the near lanes. There is this.

이와 같은 이유로 현재 블랙박스에서 사용되는 광각렌즈의 카메라는, 화각이 넓어서 도로의 모든 차선의 영상을 획득할 수는 있지만 영상의 테두리에 가까울수록 왜곡이 심해져서 차선의 특징인 직진성을 확보하기가 어려울 뿐만 아니라 앞면 유리에 대시 보드가 반사되는 현상으로 인해 순수한 도로 영상을 획득하는데 어려움이 있다. 또한, 왜곡이 없는 영상을 획득하기 위해 표준렌즈에 가까운 렌즈를 사용했을 경우 화각이 좁아서 주행차로 이외의 모든 차선을 포함하는 도로 영상을 획득하는데 어려움이 있다.
For this reason, the camera of the wide-angle lens used in the current black box can obtain images of all lanes on the road because the angle of view is wide, but the closer to the edge of the image, the more severe the distortion, so it is difficult to secure the straightness characteristic of the lane. In addition, due to the reflection of the dashboard on the front glass, it is difficult to obtain a pure road image. In addition, when a lens close to the standard lens is used to acquire an image without distortion, it is difficult to obtain a road image including all lanes except for the driving lane because the angle of view is narrow.

그리고 기존의 내비게이션 시스템은 현재 주행 중인 차선을 고려하지 않고, 도로의 전체 차로 수와 차선의 진입 경로 정보만 운전자에게 제공하고 있을 뿐, 현재 주행 중인 도로의 전체 차선에 관한 정보를 전달하고 있지 못하는 단점이 있다.
In addition, the existing navigation system does not consider the current lane, but only provides the driver with information about the number of lanes and lanes on the road, and does not provide information about the entire lane of the road currently being driven. There is this.

이와 같은 문제를 해결하기 위해 제안된 차선을 인식하는 종래기술들은 다양하다. 예를 들어, 대한민국 특허등록번호 제10-0975749호(발명의 명칭: 단일 차선을 이용한 차선 인식 및 차량의 차선 이탈 검출 방법)는 연산량을 경감시키고, 방해물이 존재하는 경우에도 인식률을 향상시킬 수 있는 단일 차선을 이용한 차선 인식 및 차량의 차선 이탈 검출 방법에 관한 발명이다.
In order to solve such a problem, there are various conventional techniques for recognizing the proposed lane. For example, Korean Patent Registration No. 10-0975749 (name of the invention: lane recognition using a single lane and lane departure detection method of a vehicle) can reduce the calculation amount and improve the recognition rate even when an obstacle exists. The present invention relates to a lane recognition method using a single lane and a lane departure detection method of a vehicle.

그러나 상기 특허를 포함하는 종래기술들은, 여전히 주행도로의 전체 차선 및 그 중 자기 차로를 인식하지 못하는 문제점이 있다.However, the related arts including the patent still have a problem in that they do not recognize the entire lane of the driving road and one of them.

본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 차량에 장착되는 2대의 카메라를 통해서 차량의 전방도로 영상을 각각 촬영하고, 이를 파노라마 영상으로 이어 붙임으로써 모든 차선을 인식할 수 있는, 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
The present invention has been proposed to solve the above problems of the conventionally proposed methods, by taking the image of the front of the vehicle through the two cameras mounted on the vehicle, respectively, and attaching them to the panorama image to connect all the lanes It is an object of the present invention to provide a self-driving recognition system using a mask defined in an image of a driving road that can be recognized.

또한, 본 발명은, 정합된 영상에 마스크 라인을 정의하여 마스크 라인에 따라 차선의 색상 및 모양을 감지함으로써 자기 차로를 인식하고, 또한 정합된 영상에 마스크 블록을 정의하여 마스크 블록 내의 차량 좌표의 변화량을 감지함으로써 차선변경을 인식하는, 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, the present invention, by defining a mask line in the matched image by detecting the color and shape of the lane according to the mask line to recognize the lanes, and by defining a mask block in the matched image by changing the amount of change in the vehicle coordinates in the mask block An object of the present invention is to provide a self-driving vehicle recognition system using a mask defined in an image of a driving road, which detects a lane change by detecting a driving lane.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템은,Magnetic lane recognition system using a mask defined in the driving road image according to the characteristics of the present invention for achieving the above object,

차량의 양측에 설치된 2대의 카메라로부터 획득한 주행도로 영상들을 하나의 이미지로 정합하는 촬영 영상 정합부; 및A photographing image matching unit for matching images of driving roads acquired from two cameras installed at both sides of the vehicle into one image; And

상기 정합된 주행도로 영상에 마스크 라인을 정의하고, 상기 마스크 라인에 기초하여 상기 주행도로 중 자기차선을 감지하는 차선 인식부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
And a lane recognizing unit defining a mask line in the matched driving road image, and detecting a magnetic lane of the driving road based on the mask line.

바람직하게는, 상기 마스크 라인은,Preferably, the mask line,

상기 주행도로 영상에 적어도 하나 이상이 소정간격 이격되고, 상기 차선의 방향을 가로지르는 방향으로 배치될 수 있다.
At least one or more spaces may be spaced apart from each other in the image of the driving road in a direction crossing the direction of the lane.

더욱 바람직하게는, 상기 차선 인식부는,More preferably, the lane recognition unit,

상기 마스크 라인을 따라 차선에 해당하는 색상 정보를 인식하여 연속적으로 색상이 검출되면 직선으로 인식하고, 중간에 끊기면 점선 차선으로 판단할 수 있다.
The color information corresponding to the lane is recognized along the mask line, and when color is continuously detected, it is recognized as a straight line, and when broken in the middle, it may be determined as a dotted line lane.

바람직하게는, 상기 차선 인식부는,Preferably, the lane recognition unit,

상기 주행도로가 3~5차선 도로인 경우에 상기 마스크 라인에 해당되는 픽셀의 색상 정보를 인식하여 노란색 실선이 차량의 왼쪽에 있고 흰색 점선이 오른쪽에 있는 경우는 자기 차로를 1차선으로 인식하고, 흰색 점선이 차량의 왼쪽에 있고 흰색 실선이나 주황색 실선이 있는 경우 자기 차로를 마지막 차선으로 인식하며, 차량의 양쪽에 점선이 있는 경우 주황색 실선 차선에서 몇 번째 차선인지를 검출하여 자기 차로를 인식할 수 있다.
When the driving road is a 3 to 5 lane road, the color information of the pixel corresponding to the mask line is recognized, and when the yellow solid line is on the left side of the vehicle and the white dotted line is on the right side, the lane is recognized as the first lane. If there is a white dotted line on the left side of the vehicle and there is a white solid line or an orange solid line, the lane is recognized as the last lane. If there are dotted lines on both sides of the vehicle, the lane is detected by detecting the number of lanes in the orange solid lane. have.

더욱 바람직하게는, 상기 차선 인식부는,More preferably, the lane recognition unit,

상기 주행도로의 총 차선 수를 GPS(Global Positioning System)로부터 획득할 수 있다.
The total number of lanes of the driving road may be obtained from a global positioning system (GPS).

바람직하게는, 상기 촬영 영상 정합부는,Preferably, the photographed video matching unit,

상기 2대의 카메라로부터 획득한 주행도로 영상을 파노라마 형식으로 이어 붙여 하나의 영상으로 정합하고, 상기 2대의 카메라 중 차량의 왼쪽에 장착된 카메라로부터 촬영된 영상의 오른쪽 100 픽셀과 오른쪽에 장착된 카메라로부터 촬영된 영상의 왼쪽 100 픽셀에 Dimension Dynamic Warping 알고리즘을 통해 화소를 정합하여 하나의 이미지를 생성할 수 있다.
Images of the roads obtained from the two cameras are combined in a panorama format and matched to one image, and from the cameras mounted on the right and 100 pixels on the right of the image taken from the camera mounted on the left side of the vehicle, of the two cameras. One image may be generated by matching pixels to the left 100 pixels of the captured image through the Dimension Dynamic Warping algorithm.

더욱 바람직하게는, 상기 차선 인식부는,More preferably, the lane recognition unit,

상기 정합된 주행도로 영상에 마스크 블록을 정의하고, 상기 마스크 블록 내의 차량 좌표의 변화량을 감지함으로써 차선변경을 인식하는 차선변경 인식부를 더 포함할 수 있다.
The apparatus may further include a lane change recognizing unit that defines a mask block in the matched driving road image, and detects a lane change by detecting a change amount of vehicle coordinates in the mask block.

더욱더 바람직하게는, 상기 마스크 블록은,Even more preferably, the mask block,

상기 주행도로 영상 중 차량에 가장 인접한 차선을 기준으로 상기 주행도로 영상을 n등분(n은 자연수)하는 블록으로 정의할 수 있다.The driving road image may be defined as a block for n-dividing the driving road image (n is a natural number) based on the lane closest to the vehicle.

본 발명에서 제안하고 있는 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템에 따르면, 차량에 장착되는 2대의 카메라를 통해서 차량의 전방도로 영상을 각각 촬영하고, 이를 파노라마 영상으로 이어 붙임으로써 모든 차선을 담고 있는 영상을 획득할 수 있다.
According to the magnetic lane recognition system using a mask defined in the driving road image proposed by the present invention, the two road cameras mounted on the vehicle to take the image of the road ahead of the vehicle, respectively, and attach the panorama image to all lanes It can obtain an image containing the.

또한, 본 발명에 따르면, 정합된 영상에 마스크 라인을 정의하여 마스크 라인에 따라 차선의 색상 및 모양을 감지함으로써 자기 차로를 인식하고, 또한 정합된 영상에 마스크 블록을 정의하여 마스크 블록 내의 차선 좌표의 변화량을 감지함으로써 차선변경을 인식하여, 운전자에게 주행차선에 대한 정확한 정보를 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, by defining a mask line in the matched image to detect the lane and the shape of the lane according to the mask line to recognize the lane, and also to define a mask block in the matched image of the lane coordinates in the mask block By detecting the amount of change, it is possible to recognize the lane change and provide the driver with accurate information about the driving lane.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템의 구성을 간략히 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 동작의 일부를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템의 자기 차로 인식부의 동작의 일부를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템의 자기 차로 인식부의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템의 차선변경 인식부의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 방법 및 차선변경 인식 방법을 나타낸 순서도.
1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a magnetic lane recognition system using a mask defined in a driving road image according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 illustrates a portion of a vehicle operation in accordance with one embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a part of an operation of a magnetic lane recognition unit of a magnetic lane recognition system using a mask defined in a driving road image according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a diagram for describing an operation of a magnetic lane recognition unit of a magnetic lane recognition system using a mask defined in a driving road image, according to an exemplary embodiment.
FIG. 5 is a diagram for describing an operation of a lane change recognition unit of a magnetic lane recognition system using a mask defined in a driving road image, according to an exemplary embodiment;
6 is a flowchart illustrating a lane detection method and a lane change recognition method using a mask defined in a driving road image according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order that those skilled in the art can easily carry out the present invention. In the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In the drawings, like reference numerals are used throughout the drawings.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
In addition, in the entire specification, when a part is referred to as being 'connected' to another part, it may be referred to as 'indirectly connected' not only with 'directly connected' . In addition, the term 'comprising' of an element means that the element may further include other elements, not to exclude other elements unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템의 구성을 간략히 나타내는 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 동작의 일부를 도시한 도면이다.
1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a magnetic lane recognition system using a mask defined in a driving road image according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 illustrates a part of a vehicle operation according to an embodiment of the present invention. One drawing.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템(10)은, 제1 영상 입력부(110), 제2 영상 입력부(120), 영상 정합부(130), 디지털 영상 변환부(140), 영상 필터부(150), 차선 인식부(160) 및 차선정보 출력부(170)를 포함하여 구성될 수 있다.
1 and 2, the magnetic lane recognition system 10 using a mask defined in an image of a driving road according to an embodiment of the present invention may include a first image input unit 110 and a second image input unit 120. The image matching unit 130, the digital image converter 140, the image filter unit 150, the lane recognizing unit 160, and the lane information output unit 170 may be configured.

제1 영상 입력부(110) 및 제2 영상 입력부(120)는 차량(200)에 구비되어 주행도로의 영상을 입력받는 역할을 할 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템(10)의 제1 영상 입력부(110) 및 제2 영상 입력부(120)는 차량(200)의 주행도로 상황을 촬영하기 위해 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 차량(200)에 장착된 룸미러와 동일한 방향으로 양쪽에 각각 설치된 2대의 카메라(210, 220)를 포함하여 구성될 수 있다.
The first image input unit 110 and the second image input unit 120 may be provided in the vehicle 200 to receive an image of a driving road. In particular, the first image input unit 110 and the second image input unit 120 of the magnetic lane recognition system 10 using the mask defined in the driving road image according to an embodiment of the present invention are driving roads of the vehicle 200. For example, as shown in FIG. 2, two cameras 210 and 220 may be installed at both sides in the same direction as the room mirror mounted on the vehicle 200 to photograph a situation.

영상 정합부(130)는 제1 영상 입력부(110) 및 제2 영상 입력부(120)에서 획득된 두 영상(310, 320)을 입력받아 하나의 영상으로 정합할 수 있다. 즉, 제1 영상 입력부(110) 및 제2 영상 입력부(120)를 통하여 분할 촬영되어 획득된 두 영상(310, 320)을 하나의 영상으로 취합하는 역할을 할 수 있다.
The image matching unit 130 may receive two images 310 and 320 obtained from the first image input unit 110 and the second image input unit 120 and match them into one image. That is, the first image input unit 110 and the second image input unit 120 may perform a role of collecting the two images 310 and 320 obtained by the divided images as one image.

구체적으로, 영상 정합부(130)는 제1 영상 입력부(110) 및 제2 영상 입력부(120)에서 각각 획득된 분할 영상(310, 320)에서 공통으로 나타나는 대상물 또는 배경을 찾고, 이러한 대상물 또는 배경이 완전히 오버랩(overlap)되게 하여 하나의 영상으로 취합할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 2대의 카메라에 의해 촬영된 두 영상(310, 320)이 영상 정합부(130)에 의해 도 3에 도시된 바와 같이 하나의 주행도로 영상으로 정합될 수 있다.
In detail, the image matching unit 130 searches for an object or a background that is common to the divided images 310 and 320 obtained by the first image input unit 110 and the second image input unit 120, respectively. This can be completely overlapped and combined into one image. For example, the two images 310 and 320 captured by the two cameras illustrated in FIG. 2 may be matched to the image by one driving road as illustrated in FIG. 3 by the image matching unit 130.

디지털 영상 변환부(140)는 아날로그 영상을 디지털 영상으로 변환시키는 역할을 할 수 있다. 즉, 영상 정합부(130)에서 하나의 영상으로 취합되어 획득된 아날로그 이미지를 영상의 수치 측정 및 제어가 가능한 디지털 이미지로 변환시킬 수 있다.
The digital image converter 140 may serve to convert an analog image into a digital image. That is, the image matching unit 130 may convert the analog image obtained by collecting the single image into a digital image capable of numerical measurement and control of the image.

영상 필터부(150)는 디지털 영상 변환부(140)에 의해 획득된 디지털 이미지를 필터링하여 영상에 포함된 주행도로, 차량, 차선 및 도로 주변의 환경 등의 외곽선을 명확하게 나타냄으로써 특정 대상물과 경계를 구분지어 주는 역할을 할 수 있다. 한편, 디지털 영상 변환부(140)로부터 정합된 하나의 영상은 영상 필터부(150)를 통하지 않고도 차선 인식부(160)에 전달될 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
The image filter unit 150 filters the digital image acquired by the digital image converter 140 to clearly display the outlines of the driving road, the vehicle, the lane, and the environment around the road by filtering the digital image. It can play a role in distinguishing. Meanwhile, one image matched by the digital image converter 140 may be transmitted to the lane recognizing unit 160 without passing through the image filter unit 150, but is not limited thereto.

차선 인식부(160)는 영상 필터부(150)에서 획득된 특정 대상물, 즉 다른 대상물 및 배경과 구분되는 차선의 기하학적 특징을 산출하여 차선을 구분하고 인식하는 역할을 할 수 있다.
The lane recognizing unit 160 may perform a role of distinguishing and recognizing lanes by calculating a geometric feature of a lane that is distinguished from a specific object obtained by the image filter unit 150, that is, another object and a background.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템(10)의 차선 인식부(160)는 영상 필터부(150)로부터 획득된 주행도로 영상에 임의로 마스크 라인을 정의하고, 마스크 라인에 따라 차선의 색상 및 모양을 감지함으로써 자기 차로를 인식하는 자기 차로 인식부(162) 및 영상 필터부(150)로부터 획득된 주행도로 영상에 임의로 마스크 블록을 정의하고, 마스크 블록 내의 차량 좌표의 변화량을 감지함으로써 차선변경을 인식하는 차선변경 인식부(164)를 포함하여 구성될 수 있다. 자기 차로 인식부(162) 및 차선변경 인식부(164)의 구체적인 구성 및 역할에 대해서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.
In particular, the lane recognizing unit 160 of the magnetic lane recognition system 10 using the mask defined in the driving road image according to an embodiment of the present invention arbitrarily masks a line in the driving road image obtained from the image filter unit 150. Define a mask block on an image of a driving road acquired from a magnetic lane recognition unit 162 and an image filter unit 150 that recognize a magnetic lane by detecting a color and a shape of a lane according to a mask line, and a mask. It may be configured to include a lane change recognition unit 164 for detecting a lane change by detecting a change amount of the vehicle coordinates in the block. Detailed configurations and roles of the own lane recognizing unit 162 and the lane change recognizing unit 164 will be described later with reference to FIGS. 3 to 5.

차선정보 출력부(170)는 자기 차로 인식부(162)로부터 차량(200)의 자기 차로에 관한 정보를 획득하고, 차선변경 인식부(164)로부터 차량(200)의 이동경로에 대한 정보를 획득하여 예를 들어, 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템(10)에 연동된 내비게이션(미도시)을 통해 출력함으로써, 운전자에게 현재 이동하는 차선에 대한 정보와 차선 변경 정보를 제공하는 역할을 한다.
The lane information output unit 170 obtains information on the own lane of the vehicle 200 from the own lane recognition unit 162 and obtains information on the movement route of the vehicle 200 from the lane change recognition unit 164. For example, by outputting through a navigation (not shown) linked to the own lane recognition system 10 using a mask defined in the driving road image, the driver can provide information on the currently moving lane and lane change information. Play a role.

이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템(10)은 운전자로 하여금 미리 차선 변경에 대비할 수 있게 하고, 복잡한 시내 도로 주행이나 초행길 운전 시 목적지로의 이동에 보다 적합하고 효율적인 주행도로 안내를 받을 수 있게 할 수 있다.
Accordingly, the vehicle lane recognition system 10 using the mask defined in the driving road image according to an exemplary embodiment of the present invention enables the driver to prepare for a lane change in advance, and moves to a destination when driving a complicated downtown road or driving on a highway. It is possible to be guided by a road that is more suitable and efficient for movement.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템(10)의 자기 차로 인식부(162)의 동작의 일부를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 및 차선변경 인식 시스템(10)의 자기 차로 인식부(162)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
3 is a view showing a part of the operation of the magnetic lane recognition unit 162 of the magnetic lane recognition system 10 using a mask defined in the driving road image according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a view of the present invention FIG. 4 is a view illustrating an operation of the magnetic lane recognition unit 162 of the lane driving lane change recognition system 10 using the mask defined in the driving road image according to an exemplary embodiment.

도 3을 참조하면, 자기 차로 인식부(162)는 2대의 카메라로부터 획득된 두 영상이 영상 정합부(130)에 의해 하나로 정합된 주행도로 영상에 먼저, 마스크 라인을 정의하는데, 예를 들어 마스크 라인은 주행도로 영상을 소정간격 이격되며, 차선의 방향을 가로지르는 방향으로 배치되고, 임의의 개수로 설정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 주행도로 양측에 각각 10개씩 소정간격 이격되게 정의할 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.
Referring to FIG. 3, the magnetic lane recognition unit 162 first defines a mask line in an image of a driving road where two images obtained from two cameras are matched together by the image matching unit 130, for example, a mask. The lines may be spaced apart from each other by a predetermined distance from the driving road, may be arranged in a direction crossing the lane, and may be set to any number. In an embodiment of the present invention, each of the driving roads may be defined to be spaced apart from each other by a predetermined interval, but is not limited thereto.

앞서 언급한 바와 같이 마스크 라인을 정의한 다음, 마스크 라인에 인접하는 차선의 끊김 유무를 판단하는데, 각각 10개의 마스크 라인에서 차선에 해당하는 색상 정보를 인식하여 10개의 마스크 라인 모두에서 색상이 검출되면 직선으로 인식하고, 중간에 색상 검출이 끊기게 되면 점선 차선으로 판단할 수 있다. 인식되는 색상은 흰색, 노란색 및 주황색으로 한정할 수 있다.
As mentioned above, after defining the mask line, it is determined whether the lane adjacent to the mask line is disconnected. When the color information is detected in all 10 mask lines by detecting the color information corresponding to the lane in each of the 10 mask lines, If the color detection is cut off in the middle, it can be determined as a dotted line lane. Recognized colors can be limited to white, yellow and orange.

도 4를 참조하여 예를 들어, 주행도로가 3~5차선 도로인 경우, 마스크 라인에 해당되는 픽셀의 색상 정보를 인식했을 때, 노란색 실선이 차량의 왼쪽에 있고, 흰색 점선이 오른쪽에 있는 경우는 자기 차로를 1차선으로 인식할 수 있다. 또는, 흰색 점선이 차량의 왼쪽에 있고 흰색 실선이나 주황색 실선이 있는 경우는 자기 차로를 마지막 차선으로 인식할 수 있다. 또는, 양쪽에 점선일 경우 주황색 실선 차선에서 몇 번째 차선인지 검출하여 자기 차로로 인식할 수 있다.
For example, referring to FIG. 4, when the driving road is a 3 to 5 lane road, when the color information of the pixel corresponding to the mask line is recognized, the yellow solid line is on the left side of the vehicle and the white dotted line is on the right side. Can recognize its lane as one lane. Alternatively, when the white dotted line is on the left side of the vehicle and there is a white solid line or an orange solid line, the own lane may be recognized as the last lane. Alternatively, in case of dotted lines on both sides, the second lane may be detected as the own lane by detecting the number of lanes in the solid orange lane.

다른 예로, 차량의 왼쪽에 노란색 점선/실선 또는 흰색 실선이 감지되고, 오른쪽에 노란색 또는 흰색 실선이 감지되면 주행도로가 1차선 도로이며, 자기 차로가 1차선이라는 것을 인식할 수 있다.
As another example, when a yellow dotted line / solid line or a solid white line is detected at the left side of the vehicle, and a yellow or white solid line is detected at the right side of the vehicle, it may be recognized that the driving road is a one-lane road and that the own lane is a one lane.

또 다른 예로, 차량의 왼쪽에 노란색 실선, 오른쪽에 흰색 점선이 감지되고, 왼쪽에 흰색 점선 또는 실선, 오른쪽에 흰색 또는 노란색 실선이 감지되면, 주행도로가 2차선 도로이며, 자기 차로가 1차선이라는 것을 인식할 수 있다.
As another example, if a yellow solid line is detected on the left side of the vehicle, a white dotted line on the right side, a white dotted line or solid line on the left side, and a white or yellow solid line on the right side, the driving road is a two-lane road and the lane is one lane. It can be recognized.

여기서, 자기 차로 인식은 GPS(Global Positioning System) 정보로부터 파악한 총 차선 수 정보를 이용할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
Here, the vehicle lane recognition may use total lane number information obtained from GPS (Global Positioning System) information, but is not limited thereto.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템(10)의 차선변경 인식부(164)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템(10)의 차선변경 인식부(164)는 차량의 차선변경을 인식하기 위해 먼저, 2대의 카메라로부터 획득된 두 영상이 영상 정합부(130)에 의해 하나로 정합된 주행도로 영상에 먼저, 마스크 블록을 정의하는데, 예를 들어 차량에 인접한 차선을 기준으로 주행도로 영상을 n등분(n은 자연수)하여 정의할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
FIG. 5 is a diagram for describing an operation of the lane change recognizing unit 164 of the magnetic lane recognition system 10 using a mask defined in a driving road image, according to an exemplary embodiment. Referring to FIG. 5, the lane change recognizing unit 164 of the vehicle lane recognition system 10 using the mask defined in the driving road image according to an embodiment of the present invention first recognizes a lane change of a vehicle. First, a mask block is defined on a driving road image in which two images obtained from two cameras are matched by the image matching unit 130. For example, n images are divided into n driving road images based on a lane adjacent to the vehicle. Natural number), but is not limited thereto.

앞서 언급한 바와 같이 마스크 블록을 정의한 다음, 마스크 블록 내의 차량 좌표의 변화량을 감지함으로써 차선변경을 인식할 수 있다.
As described above, after defining the mask block, the lane change may be recognized by detecting a change amount of the vehicle coordinates in the mask block.

예를 들어 차량이 왼쪽 차선에서 오른쪽 차선으로 변경을 실시할 때의 Birds eye view를 나타내는 도 5를 참조하기로 하자. 실제로 차량이 차선 변경을 위해 왼쪽 차선에서 오른쪽 차선으로 이동하면 마스크 블록 내의 차선은 오른쪽에서 왼쪽으로 이동하게 되고, 오른쪽 차선은 왼쪽 차선이 되며, 이미지 우측에서 새로운 오른쪽 차선이 나타나게 된다. 이때 차선 검출을 위한 마스크 블록은 이전(previous) 프레임에서는 왼쪽으로 이동하다가 현재(current) 프레임에서 급격히 오른쪽으로 이동하게 된다. 따라서 차선변경 인식부(164)는 차량이 오른쪽으로 차선 변경을 했다고 인식할 수 있다. 이러한 점에 착안하여 마스크 블록 좌표의 변화량이 가파르면 차선 변경이 이루어졌다고 인식할 수 있다.
For example, reference is made to FIG. 5 which shows a Birds eye view when the vehicle changes from the left lane to the right lane. In fact, if the vehicle moves from the left lane to the right lane to change lanes, the lane in the mask block moves from right to left, the right lane becomes left lane, and a new right lane appears on the right side of the image. At this time, the mask block for lane detection moves to the left in the previous frame and then to the right in the current frame. Accordingly, the lane change recognition unit 164 may recognize that the vehicle has changed lanes to the right. With this in mind, it can be recognized that a lane change has been made if the change amount of the mask block coordinates is steep.

현재 운전 안내 시스템을 대표하는 내비게이션(Navigation) 시스템은 GPS(Global Positioning System)의 정보를 이용한 것이다. 하지만 GPS를 이용하면 오차율이 약 15M 정도 되고, 자기차량의 위치를 도로상에서 대략적으로만 알 수 있을 뿐, 정확히 자기 차로를 인식하는 것은 불가능하다. 뿐만 아니라 이동경로에 가장 적합한 차선의 안내가 정확하지 않고, 뒤늦은 정보 서비스 제공으로 인해 운전자의 급한 차선변경으로 인한 교통사고를 방지하기 어렵다.
The navigation system, which represents the current driving guidance system, uses information from a global positioning system (GPS). However, using GPS, the error rate is about 15M, and the position of the vehicle is only known on the road, and it is impossible to accurately recognize the lane. In addition, the guidance of the most suitable lane for the movement route is inaccurate, and it is difficult to prevent traffic accidents caused by the driver's sudden lane change due to the provision of late information service.

본 발명의 일 실시예에 따른 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템(10)은 2대의 카메라에서 획득한 실시간 영상을 정합하여 도로의 모든 차선 이미지를 제공할 수 있고, 정합된 영상에 마스크 라인을 정의하여 마스크 라인에 따라 차선의 색상 및 모양을 감지함으로써 자기 차로의 정확한 위치를 인지할 수 있으며, 정합된 영상에 마스크 블록을 정의하여 마스크 블록 내의 차량 좌표의 변화량을 감지함으로써 차선변경을 인식할 수 있다.
The magnetic lane recognition system 10 using the mask defined in the driving road image according to an exemplary embodiment of the present invention may provide all lane images of the road by matching real-time images acquired from two cameras, and matched images. By defining a mask line on the line, it detects the exact position of the lane by detecting the color and shape of the lane according to the mask line, and by defining the mask block in the matched image, it changes the lane by detecting the change of vehicle coordinates in the mask block Can be recognized.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템(10)을 내비게이션과 연동할 시 단순히 주행 경로 안내뿐 아니라 차량의 현재 이동하는 차선에 대한 정보 및 차선 변경 정보를 제공함으로써, 운전자로 하여금 미리 차선 변경에 대비할 수 있게 하고, 복잡한 시내 도로 주행이나 초행길 운전 시 목적지로의 이동에 보다 적합하고 효율적인 주행도로 안내를 받을 수 있게 할 수 있다.
Therefore, when the self-driving lane recognition system 10 using the mask defined in the driving road image according to an embodiment of the present invention is linked with the navigation, not only the driving route guidance but also information on the current moving lane and lane change information of the vehicle. By providing the driver, the driver may be prepared for a lane change in advance, and may be guided to a driving road that is more suitable and efficient for moving to a destination when driving a complicated city road or a road.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 방법 및 차선변경 인식 방법을 나타낸 순서도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 방법 및 차선변경 인식방법은, 2대의 카메라를 통해 주행도로 영상을 획득하는 단계(S610), 주행도로 영상에 마스크 라인을 정의하는 단계(S622), 마스크 라인에 기초하여 차선의 색상 및 모양을 감지하는 단계(S632), 감지결과에 기초하여 자기 차로를 인식하는 단계(S642), 주행도로 영상에 마스크 블록을 정의하는 단계(S624), 마스크 블록에 기초하여 차량 좌표의 변화를 감지하는 단계(S634), 감지 결과에 기초하여 차선변경을 인식하는 단계(S644) 및 자기 차로 및 차선변경에 관한 정보를 출력하는 단계(S650)를 포함하여 구성될 수 있다.
6 is a flowchart illustrating a lane detection method and a lane change recognition method using a mask defined in a driving road image according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the method for recognizing a lane and changing lanes using a mask defined in a driving road image according to an embodiment of the present disclosure includes: acquiring a driving road image through two cameras (S610); Defining a mask line in the driving road image (S622), Detecting the color and shape of the lane based on the mask line (S632), Recognizing the own lane based on the detection result (S642), Driving road image Defining a mask block at step S624, detecting a change in vehicle coordinates based on the mask block at step S634, recognizing a lane change based on the detection result at step S644, and regarding a magnetic lane and lane change. It may be configured to include the step of outputting the information (S650).

단계 S610은, 2대의 카메라를 통해 주행도로 영상을 획득하는 역할을 한다. 이는 차량(200)에 장착된 2대의 카메라(210, 220)가 주행도로의 영상을 촬영하여 분할 영상(310, 320)을 획득하고, 영상 정합부(130)가 분할 영상(310, 320)을 정합하여 하나의 영상으로 취합하는 과정에 해당한다. 취합된 이미지는 디지털 영상 변환부(140)에 의해 아날로그 영상이 디지털 이미지로 변환될 수 있다. 디지털 이미지로 변환된 이미지는 영상 필터부(150)에 의해 필터링되어 영상에 포함된 주행도로, 차량, 차선 및 도로 주변 환경 등의 외곽선이 명확해질 수 있다.
Step S610 serves to obtain an image of the driving road through the two cameras. The two cameras 210 and 220 mounted on the vehicle 200 capture the image of the driving road to obtain the divided images 310 and 320, and the image matching unit 130 captures the divided images 310 and 320. Corresponds to the process of matching and combining them into one image. In the collected image, the analog image may be converted into a digital image by the digital image converter 140. An image converted into a digital image may be filtered by the image filter unit 150 to clarify outlines of driving roads, vehicles, lanes, and road surroundings included in the image.

단계 S622는, 주행도로 영상에 마스크 라인을 정의하는 역할을 한다. 이는 자기 차로 인식부(162)가 주행도로 영상에 임의로 마스크 라인을 정의하는 과정에 해당한다. 예를 들어 마스크 라인은 주행도로 영상을 소정간격 이격되며, 차선의 방향을 가로지르는 방향으로 배치되고, 임의의 개수로 설정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 주행도로 양측에 각각 10개씩 소정간격 이격되게 정의할 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.
In operation S622, a mask line is defined in the driving road image. This corresponds to a process in which the own lane recognizing unit 162 arbitrarily defines a mask line in the driving road image. For example, the mask line may be spaced apart from the image by a predetermined distance, disposed in a direction crossing the direction of the lane, and may be set to any number. In an embodiment of the present invention, each of the driving roads may be defined to be spaced apart from each other by a predetermined interval, but is not limited thereto.

단계 S632는, 마스크 라인에 기초하여 차선의 색상 및 모양을 감지하는 역할을 한다. 이는 자기 차로 인식부(162)가 마스크 라인에 인접하는 차선의 끊김 유무를 판단하는 과정에 해당한다. 구체적으로, 각각 10개의 마스크 라인에서 차선에 해당하는 색상 정보를 인식하여 10개의 마스크 라인 모두에서 색상이 검출되면 직선으로 인식하고, 중간에 색상 검출이 끊기게 되면 점선 차선으로 판단할 수 있다. 인식되는 색상은 흰색, 노란색 및 주황색으로 한정할 수 있다.
Step S632 serves to detect the color and shape of the lane based on the mask line. This corresponds to a process in which the self-distance recognition unit 162 determines whether the lane adjacent to the mask line is cut off. In detail, the color information corresponding to the lanes may be recognized in each of the 10 mask lines, and if the color is detected in all 10 mask lines, it may be recognized as a straight line. Recognized colors can be limited to white, yellow and orange.

단계 S634는, 감지결과에 기초하여 자기 차로를 인식하는 역할을 한다. 이는 자기 차로 인식부(162)가 단계 S632에 의한 차선 감지 결과에 따라 자기 차로를 인식하는 과정에 해당한다. 예를 들어, 주행도로가 3~5차선 도로인 경우, 마스크 라인에 해당되는 픽셀의 색상 정보를 인식했을 때, 노란색 실선이 차량의 왼쪽에 있고, 흰색 점선이 오른쪽에 있는 경우는 자기 차로를 1차선으로 인식할 수 있다. 또는, 흰색 점선이 차량의 왼쪽에 있고 흰색 실선이나 주황색 실선이 있는 경우는 자기 차로를 마지막 차선으로 인식할 수 있다. 또는, 양쪽에 점선일 경우 주황색 실선 차선에서 몇 번째 차선인지 검출하여 자기 차로로 인식할 수 있다.
In step S634, the self lane is recognized based on the detection result. This corresponds to a process in which the own lane recognizing unit 162 recognizes the own lane according to the lane detection result of step S632. For example, if the driving road is a 3 to 5 lane road, when the color information of the pixel corresponding to the mask line is recognized, a yellow solid line is on the left side of the vehicle and a white dotted line is on the right side of the road. It can be recognized as a lane. Alternatively, when the white dotted line is on the left side of the vehicle and there is a white solid line or an orange solid line, the own lane may be recognized as the last lane. Alternatively, in case of dotted lines on both sides, the second lane may be detected as the own lane by detecting the number of lanes in the solid orange lane.

다른 예로, 차량의 왼쪽에 노란색 점선/실선 또는 흰색 실선이 감지되고, 오른쪽에 노란색 또는 흰색 실선이 감지되면 주행도로가 1차선 도로이며, 자기 차로가 1차선이라는 것을 인식할 수 있다.
As another example, when a yellow dotted line / solid line or a solid white line is detected at the left side of the vehicle, and a yellow or white solid line is detected at the right side of the vehicle, it may be recognized that the driving road is a one-lane road and that the own lane is a one lane.

또 다른 예로, 차량의 왼쪽에 노란색 실선, 오른쪽에 흰색 점선이 감지되고, 왼쪽에 흰색 점선 또는 실선, 오른쪽에 흰색 또는 노란색 실선이 감지되면, 주행도로가 2차선 도로이며, 자기 차로가 1차선이라는 것을 인식할 수 있다.
As another example, if a yellow solid line is detected on the left side of the vehicle, a white dotted line on the right side, a white dotted line or solid line on the left side, and a white or yellow solid line on the right side, the driving road is a two-lane road and the lane is one lane. It can be recognized.

여기서, 자기 차로 인식은 GPS(Global Positioning System) 정보로부터 파악한 총 차선 수 정보를 이용할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
Here, the vehicle lane recognition may use total lane number information obtained from GPS (Global Positioning System) information, but is not limited thereto.

단계 S632는, 주행도로 영상에 마스크 블록을 정의하는 역할을 한다. 이는 차선변경 인식부(164)가 주행도로 영상에 마스크 블록을 정의하는 과정에 해당한다. 마스크 블록은 차량에 인접한 차선을 기준으로 주행도로 영상을 n등분(n은 자연수)하여 정의할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
In operation S632, a mask block is defined in the driving road image. This corresponds to a process in which the lane change recognition unit 164 defines a mask block in the driving road image. The mask block may be defined by dividing the driving road image by n equal parts (n is a natural number) based on a lane adjacent to the vehicle, but is not limited thereto.

단계 S634는, 마스크 블록에 기초하여 차량 좌표의 변화를 감지하는 역할을 한다. 이는 차선변경 인식부(164)가 마스크 블록 내의 차량 좌표의 변화량을 감지하는 과정에 해당한다.
Step S634 serves to detect a change in vehicle coordinates based on the mask block. This corresponds to a process in which the lane change recognition unit 164 detects a change amount of vehicle coordinates in the mask block.

단계 S644는, 단계 S634의 감지 결과에 기초하여 차선변경을 인식하는 역할을 한다. 이는 차선변경 인식부(164)가 마스크 블록 내의 차선 좌표의 변화량을 감지한 결과에 기초하여 차량의 차선변경을 인식하는 과정에 해당한다. 예를 들어 차량이 왼쪽 차선에서 오른쪽 차선으로 변경을 실시할 때의 Birds eye view를 나타내는 도 5를 참조하면, 실제로 차량이 차선 변경을 위해 왼쪽 차선에서 오른쪽 차선으로 이동하면 마스크 블록 내의 차선은 오른쪽에서 왼쪽으로 이동하게 되고, 오른쪽 차선은 왼쪽 차선이 되며, 이미지 우측에서 새로운 오른쪽 차선이 나타나게 된다. 이때 차선 검출을 위한 마스크 블록은 이전(previous) 프레임에서는 왼쪽으로 이동하다가 현재(current) 프레임에서 급격히 오른쪽으로 이동하게 된다. 따라서 차선변경 인식부(164)는 차량이 오른쪽으로 차선 변경을 했다고 인식할 수 있다. 이러한 점에 착안하여 마스크 블록 좌표의 변화량이 가파르면 차선 변경이 이루어졌다고 인식할 수 있다.
Step S644 serves to recognize a lane change based on the detection result of step S634. This corresponds to a process of recognizing a lane change of the vehicle based on a result of the lane change recognition unit 164 detecting a change amount of lane coordinates in the mask block. For example, referring to FIG. 5, which shows a Birds eye view when a vehicle makes a change from the left lane to the right lane, in fact, if the vehicle moves from the left lane to the right lane to change lanes, the lane within the mask block will be It will move to the left, the right lane will be the left lane, and a new right lane will appear on the right side of the image. At this time, the mask block for lane detection moves to the left in the previous frame and then to the right in the current frame. Accordingly, the lane change recognition unit 164 may recognize that the vehicle has changed lanes to the right. With this in mind, it can be recognized that a lane change has been made if the change amount of the mask block coordinates is steep.

단계 S650은, 자기 차로 및 차선변경에 관한 정보를 출력하는 역할을 한다. 이는 차선정보 출력부(170)가 자기 차로 인식부(162)로부터 차량(200)의 자기 차로에 관한 정보를 획득하고, 차선변경 인식부(164)로부터 차량(200)의 이동경로에 대한 정보를 획득하여 이를 예를 들어, 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템(10)에 연동된 내비게이션(미도시)을 통해 출력하는 과정에 해당한다.
Step S650 serves to output information on the own lane and lane change. The lane information output unit 170 obtains information on the own lane of the vehicle 200 from the own lane recognizing unit 162, and obtains information on the moving route of the vehicle 200 from the lane change recognizing unit 164. This corresponds to a process of acquiring and outputting the same through a navigation (not shown) linked to the magnetic lane recognition system 10 using the mask defined in the driving road image.

이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics of the invention.

10: 본 발명의 일 실시예에 따른 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템
110: 제1 영상 입력부· 120: 제2 영상 입력부
130: 영상 정합부 · 140: 디지털 영상 변환부
150: 영상 필터부 160: 차선 인식부
170: 차선정보 출력부 200: 차량
210: 좌측 카메라 220: 우측 카메라
310: 분할 영상 320: 분할 영상
10: magnetic lane recognition system using a mask defined in the driving road image according to an embodiment of the present invention
110: first image input unit 120: second image input unit
130: image matching unit140: digital image conversion unit
150: image filter unit 160: lane recognition unit
170: lane information output unit 200: vehicle
210: left camera 220: right camera
310: split image 320: split image

Claims (8)

주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용하여 자기 차로를 인식하는 시스템에 있어서,
차량의 양측에 설치된 2대의 카메라로부터 획득한 주행도로 영상들을 하나의 이미지로 정합하는 촬영 영상 정합부; 및
상기 정합된 주행도로 영상에 마스크 라인을 정의하고, 상기 마스크 라인에 기초하여 상기 주행도로 중 자기차선을 감지하는 차선 인식부를 포함하며,
상기 마스크 라인은,
상기 주행도로 영상에 적어도 하나 이상이 소정간격 이격되고, 상기 차선의 방향을 가로지르는 방향으로 배치되며,
상기 차선 인식부는,
상기 마스크 라인을 따라 차선에 해당하는 색상 정보를 인식하여 연속적으로 색상이 검출되면 직선으로 인식하고, 중간에 끊기면 점선 차선으로 판단하고, 상기 주행도로의 총 차선 수를 GPS(Global Positioning System)로부터 획득하며, 상기 정합된 주행도로 영상에 마스크 블록을 정의하고, 상기 마스크 블록 내의 차량 좌표의 변화량을 감지함으로써 차선변경을 인식하는 차선변경 인식부를 더 포함하고, 상기 마스크 블록은, 상기 주행도로 영상 중 차량에 가장 인접한 차선을 기준으로 상기 주행도로 영상을 n등분(n은 자연수)하는 블록으로 정의하는 것을 특징으로 하는, 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템.
In a system for recognizing a lane by using a mask defined in the driving road image,
A photographing image matching unit for matching images of driving roads acquired from two cameras installed at both sides of the vehicle into one image; And
Defining a mask line in the matched driving road image and detecting a magnetic lane of the driving road based on the mask line;
The mask line is,
At least one or more spaced apart from the driving road image by a predetermined interval, and is disposed in a direction crossing the direction of the lane,
The lane recognizing unit,
Recognize the color information corresponding to the lane along the mask line, and if the color is continuously detected, it is recognized as a straight line, and if it breaks in the middle, it is determined as the dotted line lane, and the total number of lanes of the driving road is obtained from the GPS (Global Positioning System) And a lane change recognizing unit defining a mask block in the matched driving road image, and detecting a lane change by sensing a change amount of the vehicle coordinates in the mask block, wherein the mask block includes a vehicle in the driving road image. And a block for dividing the driving road image into n equal parts (n is a natural number) based on a lane closest to the driving lane, using the mask defined in the driving road image.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 차선 인식부는,
상기 주행도로가 3~5차선 도로인 경우에 상기 마스크 라인에 해당되는 픽셀의 색상 정보를 인식하여 노란색 실선이 차량의 왼쪽에 있고 흰색 점선이 오른쪽에 있는 경우는 자기 차로를 1차선으로 인식하고, 흰색 점선이 차량의 왼쪽에 있고 흰색 실선이나 주황색 실선이 있는 경우 자기 차로를 마지막 차선으로 인식하며, 차량의 양쪽에 점선이 있는 경우 주황색 실선 차선에서 몇 번째 차선인지를 검출하여 자기 차로를 인식하는, 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템.
The method of claim 1, wherein the lane recognition unit,
When the driving road is a 3 to 5 lane road, the color information of the pixel corresponding to the mask line is recognized, and when the yellow solid line is on the left side of the vehicle and the white dotted line is on the right side, the lane is recognized as the first lane. If a white dotted line is on the left side of a vehicle and there is a white solid line or an orange solid line, the lane is recognized as the last lane. If there are dotted lines on both sides of the vehicle, the lane is detected by detecting the number of lanes in the orange solid lane. Magnetic lane recognition system using the mask defined in the driving road image.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 촬영 영상 정합부는,
상기 2대의 카메라로부터 획득한 주행도로 영상을 파노라마 형식으로 이어 붙여 하나의 영상으로 정합하고, 상기 2대의 카메라 중 차량의 왼쪽에 장착된 카메라로부터 촬영된 영상의 오른쪽 100 픽셀과 오른쪽에 장착된 카메라로부터 촬영된 영상의 왼쪽 100 픽셀에 Dimension Dynamic Warping 알고리즘을 통해 화소를 정합하여 하나의 이미지를 생성하는, 주행도로 영상에 정의된 마스크를 이용한 자기 차로 인식 시스템.
The method of claim 1, wherein the captured image matching unit,
Images of the roads obtained from the two cameras are combined in a panorama format and matched to one image, and from the cameras mounted on the right and 100 pixels on the right of the image taken from the camera mounted on the left side of the vehicle, of the two cameras. A self-driving vehicle recognition system using a mask defined in an image of a driving road, generating a single image by matching pixels to the left 100 pixels of a captured image through a dimension dynamic warping algorithm.
삭제delete 삭제delete
KR1020120064586A 2012-06-15 2012-06-15 A system for ego-lane detection using defined mask in driving road image KR101327348B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120064586A KR101327348B1 (en) 2012-06-15 2012-06-15 A system for ego-lane detection using defined mask in driving road image

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120064586A KR101327348B1 (en) 2012-06-15 2012-06-15 A system for ego-lane detection using defined mask in driving road image

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101327348B1 true KR101327348B1 (en) 2013-11-11

Family

ID=49857236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120064586A KR101327348B1 (en) 2012-06-15 2012-06-15 A system for ego-lane detection using defined mask in driving road image

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101327348B1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101544411B1 (en) * 2015-03-08 2015-08-19 김재형 Automatic vehicle driving system
KR20160059183A (en) * 2014-11-18 2016-05-26 현대모비스 주식회사 Apparatus and method for controlling displaying forward information of vehicle
US9969399B2 (en) 2015-10-22 2018-05-15 Hyundai Motor Company Vehicle and method of controlling the vehicle
CN111376902A (en) * 2018-12-29 2020-07-07 浙江吉利控股集团有限公司 Automatic driving lane keeping method and system
CN115171428A (en) * 2022-06-24 2022-10-11 重庆长安汽车股份有限公司 Vehicle cut-in early warning method based on visual perception

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120009590A (en) * 2010-07-19 2012-02-02 주식회사 이미지넥스트 Vehicle Line Recognition System and Method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120009590A (en) * 2010-07-19 2012-02-02 주식회사 이미지넥스트 Vehicle Line Recognition System and Method

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160059183A (en) * 2014-11-18 2016-05-26 현대모비스 주식회사 Apparatus and method for controlling displaying forward information of vehicle
KR102270578B1 (en) * 2014-11-18 2021-06-29 현대모비스 주식회사 Apparatus and method for controlling displaying forward information of vehicle
KR101544411B1 (en) * 2015-03-08 2015-08-19 김재형 Automatic vehicle driving system
US9969399B2 (en) 2015-10-22 2018-05-15 Hyundai Motor Company Vehicle and method of controlling the vehicle
CN111376902A (en) * 2018-12-29 2020-07-07 浙江吉利控股集团有限公司 Automatic driving lane keeping method and system
CN111376902B (en) * 2018-12-29 2021-07-27 浙江吉利控股集团有限公司 Automatic driving lane keeping method and system
CN115171428A (en) * 2022-06-24 2022-10-11 重庆长安汽车股份有限公司 Vehicle cut-in early warning method based on visual perception
CN115171428B (en) * 2022-06-24 2023-06-30 重庆长安汽车股份有限公司 Vehicle cut-in early warning method based on visual perception

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110174093B (en) Positioning method, device, equipment and computer readable storage medium
CN107161141B (en) Unmanned automobile system and automobile
US10671859B2 (en) Travel assistance device and travel assistance method using travel assistance device
US10380433B2 (en) Method of detecting an overtaking vehicle, related processing system, overtaking vehicle detection system and vehicle
US8461976B2 (en) On-vehicle device and recognition support system
JP5399027B2 (en) A device having a system capable of capturing a stereoscopic image to assist driving of an automobile
EP1961613B1 (en) Driving support method and driving support device
US10942519B2 (en) System and method for navigating an autonomous driving vehicle
EP1030188A1 (en) Situation awareness system
KR101327348B1 (en) A system for ego-lane detection using defined mask in driving road image
WO2016178335A1 (en) Lane detection apparatus and lane detection method
JP2006209511A (en) Image recognition device and method, position specification device using it, vehicle controller, and navigation device
JP7163748B2 (en) Vehicle display control device
JP4483305B2 (en) Vehicle periphery monitoring device
WO2020097512A2 (en) Lane marking localization and fusion
JP2009231938A (en) Surrounding monitoring device for vehicle
JP2012155516A (en) Vehicle behavior recording system
US20200364470A1 (en) Traveling lane recognition apparatus and traveling lane recognition method
KR20200043252A (en) Overlooking image generation system of vehicle and method thereof
JP2008097279A (en) Vehicle exterior information display device
CN107111741B (en) Method, device and system for a motor vehicle with a camera
JP4848644B2 (en) Obstacle recognition system
JP2012198857A (en) Approaching object detector and approaching object detection method
JP2018073275A (en) Image recognition device
JP7433146B2 (en) Object detection method and object detection device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160901

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171017

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181127

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190827

Year of fee payment: 7