KR102464586B1 - Traffic light location storage apparatus and method - Google Patents
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Abstract
신호등 위치 저장 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 신호등 위치 저장 장치는 실제 도로를 주행하면서 도로 및 주변을 측량한 MMS(Mobile Mapping System) 데이터를 검출하는 모바일 맵핑 시스템; 상기 모바일 맵핑 시스템에서 검출된 MMS 데이터 중 영상 데이터를 이용하여 신호등을 검출하고 검출 결과에 따라 차량의 현재 위치가 설정 위치에 포함되는지 여부에 따라 LAS 데이터를 이용하여 신호등을 검출하는 인식부; 및 상기 인식부에 의해 검출된 신호등의 위치 좌표를 검출하여 저장하는 위치좌표 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다. A traffic light location storage device and method are disclosed. Traffic light location storage device of the present invention is a mobile mapping system for detecting the MMS (Mobile Mapping System) data of the road and the surrounding while driving the actual road; a recognition unit that detects a traffic light using image data among the MMS data detected by the mobile mapping system and detects a traffic light using LAS data according to whether the current location of the vehicle is included in the set location according to the detection result; and a position coordinate processing unit for detecting and storing the position coordinates of the traffic light detected by the recognition unit.
Description
본 발명은 신호등 데이터 구축 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 MMS(Mobile Mapping System) 데이터와 LAS 데이터를 이용하여 신호등의 위치 데이터를 지도정보에 저장하는 신호등 위치 저장 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for constructing traffic light data, and more particularly, to a traffic light location storage apparatus and method for storing location data of a traffic light in map information using MMS (Mobile Mapping System) data and LAS data.
GPS(global positioning system)는 인공위성을 이용한 첨단 항법체계로써, GIS(geographic information system)와 함께 사용되어 도로상황 등을 운전자에게 제공하며, 출발시점부터 목표 지점까기 거리, 걸리는 시간, 도로상황을 운전자에게 알려주어 편리하고 신속하게 목표지점까지 도달하도록 도와준다. Global positioning system (GPS) is a high-tech navigation system using artificial satellites. It is used together with a geographic information system (GIS) to provide the driver with road conditions, etc. It helps you reach your target point conveniently and quickly.
한편, 현대와 같이 복잡한 시대에는 하루가 다르게 도로가 확장되거나 수정되면서 도로에 필요한 부대시설 즉, 교차로, 교통신호망, 횡단보도 등이 수시로 사라지거나 신설된다 On the other hand, in complex times like the modern era, as roads are expanded or modified day by day, auxiliary facilities necessary for roads, such as intersections, traffic signal networks, and crosswalks, frequently disappear or are newly built.
그러나, GPS에 탑재되는 수치지도는 그 제작과정과 보정과정이 복잡하고 시간이 소요되는 작업으로 인하여, 일년에 몇 번의 업데이트만이 가능한 실정이다. However, due to the complicated and time-consuming process of making and calibrating the numerical map mounted on the GPS, it is possible to update only a few times a year.
이에 따라 도로상황이 변하거나 수정됨으로 인해 변화되는 부대시설이 바뀐 상태에서 GPS에 탑재되는 수치지도는 수시로 업데이트가 되지 않은 상태에서 운행을 하는 경우가 종종 있게 되고, 이는 GPS를 신뢰하고 운전하는 운전자의 안전운전을 방해하는 요인이 되고 있다. As a result, the numerical map mounted on the GPS is often operated without being updated from time to time in a state where the auxiliary facilities that change due to changes or modifications in road conditions are changed, and this is the result of drivers who trust the GPS and drive. It is an obstacle to safe driving.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-1745557호(2017.06.02)의 '촬영영상을 이용한 교통신호기 검출장치 및 그 방법'에 개시되어 있다.Background art of the present invention is disclosed in 'Traffic signal detection apparatus and method using photographed image' of Korean Patent Registration No. 10-1745557 (June 2, 2017).
종래에는 도로의 신호등을 지도에 업데이트하기 위해 차량에서 촬영된 영상을 분석하여 도로의 신호등을 인식하고 지도에 업데이트하였다. 그러나, 이러한 방식은 단순히 촬영된 영상만을 이용하므로, 신호등에 대한 인식률이 저하되고 그 결과 신호등의 위치정보가 부정확해지는 문제점이 있었다. Conventionally, in order to update the traffic lights of the road on the map, the image captured by the vehicle is analyzed to recognize the traffic lights of the road and update the map. However, since this method simply uses only the photographed image, there is a problem in that the recognition rate for the traffic light is lowered, and as a result, the location information of the traffic light is inaccurate.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 MMS(Mobile Mapping System) 데이터와 LAS 데이터를 이용하여 신호등의 위치 데이터를 지도정보에 저장하는 신호등 위치 저장 장치 및 방법을 제공하는 것이다. The present invention has been devised to improve the above problems, and an object according to an aspect of the present invention is a traffic light location storage device for storing location data of traffic lights in map information using MMS (Mobile Mapping System) data and LAS data and to provide a method.
본 발명의 일 측면에 따른 신호등 위치 저장 장치는 실제 도로를 주행하면서 도로 및 주변을 측량한 MMS(Mobile Mapping System) 데이터를 검출하는 모바일 맵핑 시스템; 상기 모바일 맵핑 시스템에서 검출된 MMS 데이터 중 영상 데이터를 이용하여 신호등을 검출하고 검출 결과에 따라 차량의 현재 위치가 설정 위치에 포함되는지 여부에 따라 LAS 데이터를 이용하여 신호등을 검출하는 인식부; 및 상기 인식부에 의해 검출된 신호등의 위치 좌표를 검출하여 저장하는 위치좌표 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다. A traffic light location storage device according to an aspect of the present invention includes: a mobile mapping system for detecting MMS (Mobile Mapping System) data measured on a road and surroundings while driving on an actual road; a recognition unit that detects a traffic light using image data among the MMS data detected by the mobile mapping system and detects a traffic light using LAS data according to whether the current location of the vehicle is included in the set location according to the detection result; and a position coordinate processing unit for detecting and storing the position coordinates of the traffic light detected by the recognition unit.
본 발명의 상기 인식부는 상기 모바일 맵핑 시스템에서 검출된 MMS 데이터 중 영상 데이터에서 기계 학습으로 신호등을 탐지하는 제1 인식부; 상기 제1 인식부의 탐지 결과에 따라 현재 위치가 기 설정된 설정구역 이내인지 여부를 판단하는 구역 판단부; 및 상기 구역 판단부에 의해 검출된 현재 위치가 상기 설정구역 이내이면 상기 모바일 맵핑 시스템에서 검출된 LAS 데이터를 이용하여 신호등을 인식하는 제2 인식부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The recognition unit of the present invention may include: a first recognition unit for detecting a traffic light by machine learning from image data among MMS data detected by the mobile mapping system; a zone determination unit for determining whether the current location is within a preset setting area according to the detection result of the first recognition unit; and a second recognition unit for recognizing a traffic light using the LAS data detected by the mobile mapping system when the current location detected by the area determination unit is within the set area.
본 발명의 상기 위치 좌표 처리부는 상기 제1 인식부에 의해 신호등이 탐지되면 신호등까지의 거리와 차량의 현재 위치를 이용하여 신호등의 위치 좌표를 검출하는 것을 특징으로 한다. The location coordinate processing unit of the present invention is characterized in that when a traffic light is detected by the first recognition unit, the location coordinates of the traffic light are detected using the distance to the traffic light and the current location of the vehicle.
본 발명의 상기 설정 구역은 교차로 구역, 횡단보도 구역 및 어린이 보호구역 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다. The set zone of the present invention is characterized in that it includes at least one of an intersection zone, a crosswalk zone and a child protection zone.
본 발명의 상기 구역 판단부는 상기 제1 인식부의 탐지 결과 신호등이 미탐지된 것으로 판단되면 현재 위치가 상기 설정구역 이내인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다. The zone determination unit of the present invention is characterized in that when it is determined that the traffic light is not detected as a result of the detection of the first recognition unit, the current location is determined whether the current location is within the set area.
본 발명의 상기 제2 인식부는 상기 모바일 맵핑 시스템의 영상 데이터를 신호등 색상 특징으로 신호처리하여 신호등 색상값을 바탕으로 신호등으로 추정되는 관심 영역의 픽셀좌표를 검출하는 픽셀좌표 검출부; 및 상기 모바일 맵핑 시스템의 LAS 데이터를 이용하여 상기 픽셀좌표 검출부에 의해 검출된 픽셀좌표에 해당하는 신호등 객체를 검출하는 LAS 신호등 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The second recognition unit of the present invention comprises: a pixel coordinate detection unit for signal processing the image data of the mobile mapping system as a color feature of a traffic light, and detecting pixel coordinates of a region of interest estimated as a traffic light based on the color value of the traffic light; and a LAS traffic light detector configured to detect a traffic light object corresponding to the pixel coordinates detected by the pixel coordinate detector by using the LAS data of the mobile mapping system.
본 발명의 상기 LAS 신호등 검출부는 LAS 데이터에서 지면 높이에 해당하는 부분을 마스크 처리하는 것을 특징으로 한다. The LAS traffic light detection unit of the present invention is characterized in that the mask processing the portion corresponding to the ground height in the LAS data.
본 발명의 상기 LAS 신호등 검출부는 상기 픽셀좌표 검출부에 의해 검출된 관심영역에 LAS 데이터를 전방위 방향으로 투영하여 관심영역에서의 심볼 패턴 매칭을 통해 신호등에 해당하는 신호등 객체 패턴 심볼을 검출하는 것을 특징으로 한다. The LAS traffic light detector of the present invention projects the LAS data in an omnidirectional direction to the region of interest detected by the pixel coordinate detector to detect a traffic light object pattern symbol corresponding to a traffic light through symbol pattern matching in the region of interest, characterized in that do.
본 발명의 상기 위치 좌표 처리부는 상기 LAS 신호등 검출부에 의해 검출된 신호등까지의 거리를 검출하고, 검출된 신호등까지의 거리 및 차량의 현재 위치를 이용하여 신호등의 위치 좌표를 검출하는 것을 특징으로 한다.The location coordinate processing unit of the present invention detects the distance to the traffic light detected by the LAS traffic light detection unit, and detects the location coordinates of the traffic light using the detected distance to the traffic light and the current position of the vehicle.
본 발명의 일 측면에 따른 신호등 위치 저장 방법은 모바일 맵핑 시스템이 실제 도로를 주행하면서 도로 및 주변을 측량한 MMS(Mobile Mapping System) 데이터를 검출하는 단계; 인식부가 상기 모바일 맵핑 시스템에서 검출된 MMS 데이터 중 영상 데이터를 이용하여 신호등을 탐지하고 탐지 결과에 따라 차량의 현재 위치가 설정 위치에 포함되는지 여부에 따라 LAS 데이터를 이용하여 신호등을 검출하는 단계; 및 위치 좌표 처리부가 상기 인식부에 의해 검출된 신호등의 위치 좌표를 검출하여 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. A traffic light location storage method according to an aspect of the present invention comprises the steps of: detecting, by a mobile mapping system, MMS (Mobile Mapping System) data measured on a road and surroundings while driving on an actual road; detecting, by a recognition unit, a traffic light using image data among MMS data detected by the mobile mapping system, and detecting a traffic light using LAS data according to whether the current location of the vehicle is included in the set location according to the detection result; and the position coordinate processing unit detecting and storing the position coordinates of the traffic light detected by the recognition unit.
본 발명의 상기 신호등을 검출하는 단계는 제1 인식부가 상기 모바일 맵핑 시스템에서 검출된 MMS 데이터 중 영상 데이터에서 기계 학습으로 신호등을 탐지하는 단계; 구역 판단부가 상기 제1 인식부의 탐지 결과에 따라 현재 위치가 기 설정된 설정구역 이내인지 여부를 판단하는 단계; 및 제2 인식부가 상기 구역 판단부에 의해 검출된 현재 위치가 상기 설정구역 이내이면 상기 모바일 맵핑 시스템에서 검출된 LAS 데이터를 이용하여 신호등을 탐지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The step of detecting the traffic light of the present invention may include: detecting, by a machine learning, a traffic light in image data among MMS data detected by the mobile mapping system by a first recognition unit; determining, by an area determination unit, whether the current location is within a preset area according to the detection result of the first recognition unit; and detecting a traffic light using the LAS data detected by the mobile mapping system when the current location detected by the area determination unit is within the set area by the second recognition unit.
본 발명의 상기 설정 구역은 교차로 구역, 횡단보도 구역 및 어린이 보호구역 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다. The set zone of the present invention is characterized in that it includes at least one of an intersection zone, a crosswalk zone and a child protection zone.
본 발명의 상기 LAS 데이터를 이용하여 신호등을 탐지하는 단계에서, 상기 인식부는 상기 모바일 맵핑 시스템의 영상 데이터를 신호등 색상 특징으로 신호처리하여 신호등 색상값을 바탕으로 신호등으로 추정되는 관심 영역의 픽셀좌표를 검출하고, 상기 모바일 맵핑 시스템의 LAS 데이터를 이용하여 상기 픽셀좌표 검출부에 의해 검출된 픽셀좌표에 해당하는 신호등 객체를 검출하는 것을 특징으로 한다. In the step of detecting a traffic light using the LAS data of the present invention, the recognition unit processes the image data of the mobile mapping system as a traffic light color feature to determine the pixel coordinates of the region of interest estimated as a traffic light based on the traffic light color value. and detecting the traffic light object corresponding to the pixel coordinates detected by the pixel coordinate detection unit using the LAS data of the mobile mapping system.
본 발명의 상기 LAS 데이터를 이용하여 신호등을 탐지하는 단계에서, 상기 인식부는 상기 픽셀좌표 검출부에 의해 검출된 관심영역에 LAS 데이터를 전방위 방향으로 투영하여 관심영역에서의 심볼 패턴 매칭을 통해 신호등에 해당하는 신호등 객체 패턴 심볼을 검출하는 것을 특징으로 한다. In the step of detecting a traffic light using the LAS data of the present invention, the recognition unit projects the LAS data in an omnidirectional direction to the region of interest detected by the pixel coordinate detection unit to correspond to a traffic light through symbol pattern matching in the region of interest It is characterized in that it detects a traffic light object pattern symbol.
본 발명의 상기 LAS 데이터를 이용하여 신호등을 탐지하는 단계에서, 상기 인식부는 LAS 데이터에서 지면 높이에 해당하는 부분을 마스크 처리하는 것을 특징으로 한다. In the step of detecting a traffic light using the LAS data of the present invention, the recognition unit is characterized in that the masking process for a portion corresponding to the ground height in the LAS data.
본 발명의 일 측면에 따른 신호등 위치 저장 장치 및 방법은 MMS 데이터와 LAS 데이터를 이용하여 신호등의 위치 데이터를 지도정보에 저장하고, 신호등의 위치를 실시간으로 갱신할 수 있다. A traffic light location storage apparatus and method according to an aspect of the present invention can store location data of a traffic light in map information using MMS data and LAS data, and update the location of a traffic light in real time.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호등 위치 저장 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호등 위치 저장 예시도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호등 위치 저장 과정을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 관심영역의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호등 객체 패턴 심볼 매칭을 통한 신호등 객체를 찾는 과정을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호등 위치 저장 방법의 순서도이다.1 is a block diagram of a traffic light location storage device according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary diagram of a traffic light location storage according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram conceptually illustrating a traffic light location storage process according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an example of a region of interest according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram exemplarily illustrating a process of finding a traffic light object through traffic light object pattern symbol matching according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart of a method for storing a location of a traffic light according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호등 위치 저장 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. Hereinafter, an apparatus and method for storing a location of a traffic light according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호등 위치 저장 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호등 위치 저장 예시도이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호등 위치 저장 과정을 개념적으로 나타낸 도면이며, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 관심영역의 일 예를 나타낸 도면이며, 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호등 객체 패턴 심볼 매칭을 통한 신호등 객체를 찾는 과정을 예시적으로 나타낸 도면이다. 1 is a block diagram of an apparatus for storing a location of a traffic light according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exemplary diagram for storing a location of a traffic light according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a diagram conceptually showing a traffic light location storage process, FIG. 4 is a diagram showing an example of a region of interest according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a traffic light object pattern symbol matching according to an embodiment of the present invention It is a diagram exemplarily showing a process of finding a traffic light object.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호등 위치 저장 장치는 모바일 맵핑 시스템(10), 인식부(20), 및 위치좌표 처리부(30)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , a traffic light location storage device according to an embodiment of the present invention includes a
모바일 맵핑 시스템(Mobile Mapping System)(10)은 실제 도로를 주행하면서 도로 및 주변을 측량한 MMS(Mobile Mapping System) 데이터를 검출하고, 이 MMS 데이터를 이용하여 LAS 데이터를 검출한 후, 검출된 영상 데이터와 LAS 데이터를 인식부(20)에 전달한다.Mobile mapping system (Mobile Mapping System) 10 detects MMS (Mobile Mapping System) data that surveys the road and surroundings while driving the actual road, detects the LAS data using the MMS data, and then the detected image The data and LAS data are transmitted to the
즉, 모바일 맵핑 시스템(10)은 차량에 고성능의 CCD(Charge Coupled Device) 카메라와 위치측정장비(GPS(Global Positioning System)/INS(Inertial Navigation System), Odometer 등), 및 레이저 스캐너나 디지털카메라 등의 영상 취득 장치를 장착하고 도로에서 일정한 거리 또는 시간간격으로 지리 정보 데이터를 획득한다.That is, the
이러한 모바일 맵핑 시스템(10)은 실제 도로를 주행하여 도로 및 주변을 측량한 MMS 데이터를 저장하면, MMS 데이터 중 레이저 스캐너를 통해 취득된 레이저 데이터와 주행경로 데이터를 이용하여 LAS 데이터를 생성한다. The
LAS 데이터는 3차원 정밀 좌표를 가지는 레이저포인트 데이터이며, LAS 데이터를 토대로 신호등이 검출될 수 있다. 이에 대해서는 후술한다. The LAS data is laser point data having three-dimensional precise coordinates, and a traffic light may be detected based on the LAS data. This will be described later.
인식부(20)는 모바일 맵핑 시스템(10)에서 검출된 MMS 데이터 중 영상 데이터를 이용하여 신호등을 검출하고 검출 결과, 차량의 현재 위치가 기 설정된 설정 위치에 포함되는지 여부에 따라 LAS 데이터를 이용하여 신호등을 검출한다. The
즉, 인식부(20)는 모바일 맵핑 시스템(10)에서 검출된 MMS 데이터 중 영상 데이터를 기계 학습을 통해 분석하여 신호등을 탐지하며, 이 경우 기계 학습에 의한 탐지 결과가 정답인 경우, 즉 신호등이 정확하게 탐지되면 위치좌표 처리부(30)를 통해 해당 신호등의 위치 좌표를 검출 및 저장하도록 한다. That is, the
반면에, 인식부(20)는 기계 학습에 의한 탐지 결과가 오답인 경우, 즉 영상 데이터에 대한 기계 학습이 정확하게 이루졌으나 신호등이 탐지되지 않은 경우에는 신호등의 위치 좌표를 검출 및 저장하는 과정을 종료한다. On the other hand, the
반면에 인식부(20)는 기계 학습에 의한 탐지 결과 미탐지인 경우, 즉 기계 학습 결과 신호등을 명확하게 판단하지 못한 경우에는, 차량의 현재 위치가 기 설정된 설정 구역 이내에 포함되는지를 판단하며, 판단 결과에 따라 LAS 데이터를 이용하여 신호등을 검출한 후, 해당 신호등의 위치 좌표를 검출 및 저장한다.On the other hand, the
도 2 및 도 3 을 참조하면, 인식부(20)는 제1 인식부(21), 구역 판단부(22) 및 제2 인식부(23)를 포함한다.2 and 3 , the
제1 인식부(21)는 모바일 맵핑 시스템(10)에서 검출된 MMS 데이터 중 영상 데이터에서 기계 학습을 이용하여 신호등을 탐지한다. 이 경우, 제1 인식부(21)는 모바일 맵핑 시스템(10)에서 기계 학습, 예를 들어 딥러닝을 이용하여 신호등을 탐지한다. The
제1 인식부(21)는 딥러닝을 이용한 신호등 탐지 결과 신호등이 정확하게 탐지(정답)되면, 탐지 결과를 위치좌표 처리부(30)에 전달한다. 이 경우, 위치좌표 처리부(30)는 신호등까지의 거리와 차량의 현재 위치를 이용하여 신호등의 위치 좌표를 검출한다. The
구역 판단부(22)는 제1 인식부의 탐지 결과에 따라 현재 위치가 기 설정된 설정구역 이내인지 여부를 판단한다. The
먼저, 구역 판단부(22)는 영상 데이터에 대한 기계 학습이 정확하게 이루졌으나 신호등이 탐지되지 않은 경우(오탑)인 경우에는 신호등이 존재하지 않는 경우이므로 신호등의 위치 검출 및 저장을 종료한다. First, the
구역 판단부(22)는 제1 인식부(21)의 기계 학습에 의한 탐지 결과, 신호등이 정확하게 탐지되지 않은 경우(미탐지), 현재 위치가 기 설정된 설정구역 이내인지 여부를 판단한다. As a result of the detection by the machine learning of the
설정구역은 신호등이 위치할 가능성이 상대적으로 높은 지역이며, 설정구역에는 교차로 구역, 횡단보도 구역 및 어린이 보호구역이 포함될 수 있다. A set area is an area where traffic lights are likely to be located, and the set area may include an intersection area, a crosswalk area, and a child protection area.
즉, 구역 판단부(22)는 기계 학습에 의한 탐지 결과가, 영상 데이터에 대한 기계 학습이 정확하게 이루졌으나 신호등이 탐지되지 않은 오답인 경우에는 신호등의 위치 좌표를 검출 및 저장하는 과정을 종료한다. That is, the
반면에, 구역 판단부(22)는 기계 학습에 의한 탐지 결과가, 신호등이 정확하게 탐지되지 않은 미탐지인 경우에는 차량의 현재 위치가 상기한 설정 구역 이내에 포함되는지를 판단한다. On the other hand, the
제2 인식부(23)는 구역 판단부(22)의 판단 결과 차량의 현재 위치가 상기한 설정 구역 이내에 포함되면, 모바일 맵핑 시스템(10)에서 검출된 LAS 데이터를 이용하여 신호등을 인식한다. The
도 2 를 참조하면, 제2 인식부(23)는 픽셀좌표 검출부(231) 및 LAS 신호등 검출부(232)를 포함한다. Referring to FIG. 2 , the
픽셀좌표 검출부(231)는 모바일 맵핑 시스템(10)의 영상 데이터를 신호등 색상 특징으로 신호 처리하여 신호등 색상값을 바탕으로 신호등으로 추정되는 관심 영역(Rigion Of Interest;ROI)의 픽셀좌표를 검출한다.The pixel coordinate
즉, 도 3 에 도시된 바와 같이 픽셀좌표 검출부(231)는 모바일 맵핑 시스템(10)의 영상 데이터를 신호등 색상, 예를 들어, 적색, 청색, 황색 등의 신호등 색상 특성으로 영상 전처리를 수행한다. That is, as shown in FIG. 3 , the pixel coordinate
영상 전처리 과정을 통해 신호등 색상이 검출되면, 픽셀좌표 검출부(231)는 도 4 에 도시된 바와 같이, 해당 색상값을 바탕으로 관심 영역을 검출한다. 이 경우, 픽셀좌표 검출부(231)는 해당 색상의 지름(r)을 바탕을 지름의 2배(2r)만큼의 길이를 관심 영역의 높이로 설정하고, 지름의 4배(4r)만큼의 길이를 관심영역의 너비로 설정한다. When the color of the traffic light is detected through the image pre-processing process, the pixel coordinate
LAS 신호등 검출부(232)는 모바일 맵핑 시스템(10)의 LAS 데이터를 이용하여 픽셀좌표 검출부(231)에 의해 검출된 픽셀좌표에 해당하는 신호등 객체를 검출한다. The LAS traffic
즉, LAS 신호등 검출부(232)는 상기한 바와 같이 픽셀좌표 검출부(231)에 의해 검출된 관심영역에 LAS 데이터를 전방위 방향으로 투영하여 해당 관심영역에서의 신호등 형태 형상, 즉 신호등 객체 패턴 심볼을 검출한다. That is, the LAS traffic
LAS 신호등 검출부(232)는 모바일 맵핑 시스템(10)의 LAS 데이터를 이용하여 도 5 에 도시된 바와 같은 형태 기반의 신호등 객체 패턴 심볼을 검출하는데, 신호등에 대응되는 심볼 패턴과 매칭시켜 신호등 객체 패턴 심볼을 검출할 수 있다. The LAS traffic
이 경우, LAS 신호등 검출부(232)는 LAS 데이터에서 지면 높이에 해당하는 부분을 마스크 처리함으로써, 심볼 패턴 매칭시 오류를 최소화한다. In this case, the LAS traffic
즉, 제1 인식부(21)의 기계 학습에 따른 신호등 탐지 결과 미탐지되면, 신호등이 존재할 가능성이 있다. That is, if the detection result of the traffic light according to the machine learning of the
또한, 현재 위치가 신호등이 존재할 가능성이 높은 설정구역에 포함되는지를 확인한다.Also, check whether the current location is included in the set area where traffic lights are likely to exist.
이와 같이, 기계 학습 결과 신호등이 미탐지되고 현재 설정구역 이내에 존재할 경우, 신호등이 존재할 가능성이 있는 바, 영상 데이터에서의 색상값을 통해 신호등을 1차적으로 추정하고, 이어 LAS 데이터를 통해 신호등의 형태를 검출함으로써, 현재 위치에서의 신호등이 위치하는 것으로 최종적으로 판단하게 된다. As such, if a traffic light is not detected as a result of machine learning and exists within the current set area, there is a possibility that a traffic light exists. By detecting , it is finally determined that the traffic light at the current location is located.
위치좌표 처리부(30)는 제1 인식부(21)에 의해 신호등이 정확하게 탐지되거나, 제2 인식부(23)에 의해 신호등이 검출되면, 해당 신호등까지의 거리와 차량의 현재 위치를 이용하여 신호등의 위치 좌표를 검출하고, 검출된 위치 좌표를 지도정보에 저장한다.When a traffic light is accurately detected by the first recognizing
여기서, 위치좌표 처리부(30)가 상기한 MMS 데이터를 이용하여 신호등의 위치 좌표를 검출하는 방식은 상기한 바와 같이 신호등까지의 거리와 차량의 현재 위치를 이용하는 방식 이외에도 다양한 방식이 모두 이용될 수 있다. Here, as a method for the location coordinate processing unit 30 to detect the location coordinates of a traffic light using the MMS data, various methods may be used in addition to the method using the distance to the traffic light and the current location of the vehicle as described above. .
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 신호등 위치 저장 방법을 도 6 을 참조하여 설명한다. Hereinafter, a method for storing a location of a traffic light according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6 .
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호등 위치 저장 방법의 순서도이다.6 is a flowchart of a method for storing a location of a traffic light according to an embodiment of the present invention.
도 6 을 참조하면, 먼저 모바일 맵핑 시스템(10)은 실제 도로를 주행하면서 도로 및 주변을 측량한 MMS 데이터를 검출한다(S10). Referring to FIG. 6 , first, the
이 경우, 모바일 맵핑 시스템(10)은 상기한 바와 같이 측량한 MMS 데이터를 저장하고, 이러한 MMS 데이터 중 레이저 스캐너를 통해 취득된 레이저 데이터와 주행경로 데이터를 이용하여 LAS 데이터를 생성하고, 이러한 MMS 데이터 및 LAS 데이터를 인식부(20)에 전달한다. In this case, the
이어, 제1 인식부(21)는 모바일 맵핑 시스템(10)에서 검출된 MMS 데이터 중 영상 데이터에서 기계 학습으로 신호등을 탐지한다(S20). Next, the
이 경우, 제1 인식부(21)는 딥러닝을 이용하여 신호등을 탐지하는데, 탐지 결과가 신호등을 정확하게 탐지한 정답, 탐지가 정확하게 이루어졌으나 신호등은 탐지되지 않는 오답, 및 탐지가 부정확하게 이루어진 미탐지로 나타날 수 있다.In this case, the
이에, 구역 판단부(22)는 제1 인식부(21)의 기계학습에 의한 탐지 결과가 신호등이 정확하게 탐지된 정답인지 여부를 판단(S20)하고, 판단 결과 정답이면, 위치좌표 처리부(30)는 신호등까지의 거리를 검출하고, 검출된 신호등까지의 거리 및 차량의 현재 위치를 이용하여 신호등의 위치 좌표를 검출한다(S70). Accordingly, the
반면에, 단계(S20)에서의 판단 결과, 제1 인식부(21)의 기계학습에 의한 탐지 결과가 신호등을 탐지한 정답이 아니면, 탐지 결과가 미탐지인지 여부를 판단한다(S30).On the other hand, as a result of the determination in step S20, if the detection result by machine learning of the
단계(S30)에서의 판단 결과 탐지 결과가 미탐지가 아니면, 탐지가 정확하게 이루어졌으나 신호등은 탐지되지 않는 오답이다. 오답은 기계 학습에 의한 탐지 결과 신호등이 명확하게 존재하지 않는 경우이므로, 신호등의 위치를 검출 및 저장하는 과정을 종료한다.If the detection result is not non-detection as a result of the determination in step S30, it is an incorrect answer that detection has been performed correctly but the traffic light is not detected. Since the wrong answer is a case where the traffic light does not clearly exist as a result of detection by machine learning, the process of detecting and storing the location of the traffic light is terminated.
한편, 단계(S30)에서의 판단 결과 탐지 결과가 미탐지이면, 구역 판단부(22)는 현재 위치가 기 설정된 설정구역, 즉 교차로 구역, 횡단보도 구역 및 어린이 보호구역 중 어느 하나 이내인지 여부를 판단한다(S40).On the other hand, if the detection result is not detected as a result of the determination in step S30, the
단계(S40)에서의 판단 결과 차량의 현재 위치가 설정구역 이내에 포함되면, 픽셀좌표 검출부(231)는 모바일 맵핑 시스템(10)의 영상 데이터를 신호등 색상 특징으로 신호처리하여 신호등 색상값을 바탕으로 신호등으로 추정되는 관심 영역의 픽셀좌표를 검출한다(S50).As a result of the determination in step S40, if the current location of the vehicle is included within the set area, the pixel coordinate
이어, LAS 신호등 검출부(232)는 모바일 맵핑 시스템(10)의 LAS 데이터를 이용하여 픽셀좌표 검출부(231)에 의해 검출된 픽셀좌표에 해당하는 신호등 객체를 검출한다(S60). Next, the LAS traffic
즉, LAS 신호등 검출부(232)는 상기한 바와 같이 픽셀좌표 검출부(231)에 의해 검출된 관심영역에 LAS 데이터를 전방위 방향으로 투영하여 심볼 패턴 매칭을 통해 해당 관심영역에서 신호등 객체 패턴 심볼을 검출한다. That is, the LAS traffic
이 경우, LAS 신호등 검출부(232)는 LAS 데이터에서 지면 높이에 해당하는 부분을 마스크 처리함으로써, 심볼 패턴 매칭시 오류를 최소화한다. In this case, the LAS traffic
이와 같이, 기계 학습 결과 신호등이 미탐지되고 현재 설정구역 이내에 존재할 경우, 신호등이 존재할 가능성이 있는 바, 영상 데이터에서의 색상값을 통해 신호등을 1차적으로 추정하고, 이어 LAS 데이터를 통해 신호등의 형태를 검출함으로써, 현재 위치에서의 신호등이 위치하는 것으로 최종적으로 판단하게 된다. As such, if a traffic light is not detected as a result of machine learning and exists within the current set area, there is a possibility that a traffic light exists. By detecting , it is finally determined that the traffic light at the current location is located.
한편, 상기한 바와 같이 제2 인식부(23)에 의해 신호등이 검출되면, 위치좌표 처리부(30)는 해당 신호등까지의 거리와 차량의 현재 위치를 이용하여 신호등의 위치 좌표를 검출하고, 검출된 위치 좌표를 지도정보에 저장한다(S70).On the other hand, when a traffic light is detected by the
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호등 위치 저장 장치 및 방법은 MMS 데이터와 LAS 데이터를 이용하여 신호등의 위치 데이터를 지도정보에 저장하고, 신호등의 위치를 실시간으로 갱신할 수 있다. As described above, the apparatus and method for storing the location of a traffic light according to an embodiment of the present invention can store the location data of the traffic light in map information using MMS data and LAS data, and update the location of the traffic light in real time.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it is understood that various modifications and equivalent other embodiments are possible by those of ordinary skill in the art. will understand Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.
10: 모바일 맵핑 시스템
20: 인식부
21: 제1 인식부
22: 구역 판단부
23: 제2 인식부
231: 픽셀좌표 검출부
232: LAS 신호등 검출부
30: 위치좌표 처리부10: Mobile Mapping System
20: recognition unit
21: first recognition unit
22: zone judgment unit
23: second recognition unit
231: pixel coordinate detection unit
232: LAS traffic light detection unit
30: position coordinate processing unit
Claims (15)
상기 모바일 맵핑 시스템에서 검출된 MMS 데이터 중 영상 데이터를 이용하여 신호등을 검출하고 검출 결과에 따라 차량의 현재 위치가 설정 위치에 포함되는지 여부에 따라 LAS 데이터를 이용하여 신호등을 검출하는 인식부; 및
상기 인식부에 의해 검출된 신호등의 위치 좌표를 검출하여 저장하는 위치좌표 처리부를 포함하고,
상기 인식부는 상기 모바일 맵핑 시스템에서 검출된 MMS 데이터 중 영상 데이터로부터 기계 학습으로 신호등을 탐지하고, 탐지 결과가 정답이면 탐지 결과를 상기 위치좌표 처리부에 전달하며, 탐지 결과가 미탐지이면 현재 위치에 따라 상기 모바일 맵핑 시스템에서 검출된 LAS 데이터를 이용하여 신호등을 검출하는 것을 특징으로 하는 신호등 위치 저장 장치. a mobile mapping system that detects MMS (Mobile Mapping System) data obtained by measuring a road and its surroundings while driving on a real road;
a recognition unit that detects a traffic light using image data among the MMS data detected by the mobile mapping system and detects a traffic light using LAS data according to whether the current location of the vehicle is included in the set location according to the detection result; and
and a position coordinate processing unit for detecting and storing the position coordinates of the traffic light detected by the recognition unit,
The recognition unit detects a traffic light from image data among the MMS data detected in the mobile mapping system by machine learning, and if the detection result is correct, transmits the detection result to the location coordinate processing unit, and if the detection result is not detected, according to the current location Traffic light location storage device, characterized in that for detecting the traffic light using the LAS data detected by the mobile mapping system.
상기 모바일 맵핑 시스템에서 검출된 MMS 데이터 중 영상 데이터에서 기계 학습으로 신호등을 탐지하고 탐지 결과가 정답이면 탐지 결과를 상기 위치좌표 처리부에 전달하는 제1 인식부;
상기 제1 인식부의 탐지 결과가 오답이면 신호등의 위치 좌표를 검출하는 과정을 종료하고, 탐지 결과가 미탐지이면 현재 위치가 기 설정된 설정구역 이내인지 여부를 판단하는 구역 판단부; 및
상기 구역 판단부의 판단 결과 현재 위치가 상기 설정구역 이내이면 상기 모바일 맵핑 시스템에서 검출된 LAS 데이터를 이용하여 신호등을 인식하는 제2 인식부를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호등 위치 저장 장치. The method of claim 1, wherein the recognition unit
a first recognition unit that detects a traffic light from image data among the MMS data detected by the mobile mapping system by machine learning and transmits the detection result to the location coordinate processing unit if the detection result is correct;
a zone determination unit terminating the process of detecting the position coordinates of a traffic light if the detection result of the first recognition unit is incorrect, and determining whether the current position is within a preset area if the detection result is not detected; and
and a second recognition unit for recognizing a traffic light using the LAS data detected by the mobile mapping system when the current location is within the set area as a result of the determination of the area determination unit.
The apparatus of claim 2, wherein the location coordinate processing unit detects the location coordinates of the traffic light by using the distance to the traffic light and the current location of the vehicle when the traffic light is detected by the first recognition unit.
3. The device of claim 2, wherein the set zone includes at least one of an intersection zone, a crosswalk zone, and a child protection zone.
탐지 결과가 미탐지이면 현재 위치가 기 설정된 설정 구역 이내인지 판단하고, 판단 결과 현재 위치가 상기 설정 구역 이내이면 상기 모바일 맵핑 시스템에서 검출된 LAS 데이터를 이용하여 신호등을 인식하는 것을 특징으로 하는 신호등 위치 저장 장치.
The method of claim 1, wherein the recognition unit
If the detection result is not detected, it is determined whether the current location is within a preset area, and if the determination result is that the current location is within the set area, the traffic light location, characterized in that the traffic light is recognized using the LAS data detected by the mobile mapping system storage device.
상기 모바일 맵핑 시스템의 영상 데이터를 신호등 색상 특징으로 신호처리하여 신호등 색상값을 바탕으로 신호등으로 추정되는 관심 영역의 픽셀좌표를 검출하는 픽셀좌표 검출부; 및
상기 모바일 맵핑 시스템의 LAS 데이터를 이용하여 상기 픽셀좌표 검출부에 의해 검출된 픽셀좌표에 해당하는 신호등 객체를 검출하는 LAS 신호등 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호등 위치 저장 장치.
The method of claim 2, wherein the second recognition unit
a pixel coordinate detector for signal processing the image data of the mobile mapping system as a color feature of a traffic light to detect pixel coordinates of a region of interest estimated as a traffic light based on the color value of the traffic light; and
and a LAS traffic light detection unit for detecting a traffic light object corresponding to the pixel coordinates detected by the pixel coordinate detection unit by using the LAS data of the mobile mapping system.
The apparatus of claim 6, wherein the LAS traffic light detection unit masks a portion corresponding to the ground height in the LAS data.
The method of claim 6, wherein the LAS traffic light detector detects a traffic light object pattern symbol corresponding to a traffic light through symbol pattern matching in the region of interest by projecting LAS data to the region of interest detected by the pixel coordinate detection unit in an omnidirectional direction. Traffic light location storage device, characterized in that.
The method of claim 6, wherein the position coordinate processing unit detects the distance to the traffic light detected by the LAS traffic light detection unit, and detects the location coordinates of the traffic light using the detected distance to the traffic light and the current position of the vehicle. A traffic light location storage device.
인식부가 상기 모바일 맵핑 시스템에서 검출된 MMS 데이터 중 영상 데이터를 이용하여 신호등을 탐지하고 탐지 결과에 따라 차량의 현재 위치가 설정 위치에 포함되는지 여부에 따라 LAS 데이터를 이용하여 신호등을 검출하는 단계; 및
위치 좌표 처리부가 상기 인식부에 의해 검출된 신호등의 위치 좌표를 검출하여 저장하는 단계를 포함하고,
상기 인식부는 상기 모바일 맵핑 시스템에서 검출된 MMS 데이터 중 영상 데이터로부터 기계 학습으로 신호등을 탐지하고, 탐지 결과가 정답이면 탐지 결과를 상기 위치좌표 처리부에 전달하며, 탐지 결과가 미탐지이면 현재 위치에 따라 상기 모바일 맵핑 시스템에서 검출된 LAS 데이터를 이용하여 신호등을 검출하는 것을 특징으로 하는 신호등 위치 저장 방법.
detecting, by the mobile mapping system, MMS (Mobile Mapping System) data obtained by surveying the road and surroundings while driving on the actual road;
detecting, by a recognition unit, a traffic light using image data among MMS data detected by the mobile mapping system, and detecting a traffic light using LAS data according to whether the current location of the vehicle is included in the set location according to the detection result; and
Detecting and storing the position coordinate processing unit position coordinates of the traffic light detected by the recognition unit,
The recognition unit detects a traffic light from image data among the MMS data detected in the mobile mapping system by machine learning, and if the detection result is correct, transmits the detection result to the location coordinate processing unit, and if the detection result is not detected, according to the current location A traffic light location storage method, characterized in that the traffic light is detected by using the LAS data detected by the mobile mapping system.
제1 인식부가 상기 모바일 맵핑 시스템에서 검출된 MMS 데이터 중 영상 데이터에서 기계 학습으로 신호등을 탐지하고 탐지 결과가 정답이면 탐지 결과를 상기 위치좌표 처리부에 전달하는 단계;
구역 판단부가 상기 제1 인식부의 탐지 결과가 오답이면 신호등의 위치 좌표를 검출하는 과정을 종료하고, 탐지 결과가 미탐지이면 현재 위치가 기 설정된 설정구역 이내인지 여부를 판단하는 단계; 및
제2 인식부가 상기 구역 판단부의 판단 결과 현재 위치가 상기 설정구역 이내이면 상기 모바일 맵핑 시스템에서 검출된 LAS 데이터를 이용하여 신호등을 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호등 위치 저장 방법.
11. The method of claim 10, wherein detecting the traffic light comprises:
detecting, by a first recognition unit, a traffic light from image data among the MMS data detected by the mobile mapping system by machine learning, and transmitting the detection result to the location coordinate processing unit if the detection result is correct;
terminating the process of detecting the position coordinates of the traffic light if the detection result of the first recognition unit is an incorrect answer by the area determination unit, and determining whether the current location is within a preset setting area if the detection result is not detected; and
and recognizing a traffic light by using the LAS data detected by the mobile mapping system if the second recognition unit determines that the current location is within the set area as a result of the determination of the area determination unit.
12. The method of claim 11, wherein the set zone includes at least one of an intersection zone, a crosswalk zone and a child sanctuary zone.
상기 인식부는 상기 모바일 맵핑 시스템의 영상 데이터를 신호등 색상 특징으로 신호처리하여 신호등 색상값을 바탕으로 신호등으로 추정되는 관심 영역의 픽셀좌표를 검출하고, 상기 모바일 맵핑 시스템의 LAS 데이터를 이용하여 관심 영역의 픽셀좌표에 해당하는 신호등 객체를 검출하는 것을 특징으로 하는 신호등 위치 저장 방법.
The method of claim 11, wherein in the step of detecting a traffic light using the LAS data,
The recognition unit processes the image data of the mobile mapping system as a color feature of a traffic light to detect pixel coordinates of a region of interest estimated as a traffic light based on a color value of a traffic light, and uses the LAS data of the mobile mapping system to determine the region of interest. A method of storing a traffic light location, comprising detecting a traffic light object corresponding to pixel coordinates.
상기 인식부는 관심 영역에 LAS 데이터를 전방위 방향으로 투영하여 관심영역에서의 심볼 패턴 매칭을 통해 신호등에 해당하는 신호등 객체 패턴 심볼을 검출하는 것을 특징으로 하는 신호등 위치 저장 방법.
The method of claim 13, wherein in the step of detecting a traffic light using the LAS data,
The recognition unit projects the LAS data on the region of interest in omnidirectional directions to detect a traffic light object pattern symbol corresponding to a traffic light through symbol pattern matching in the region of interest.
상기 인식부는 LAS 데이터에서 지면 높이에 해당하는 부분을 마스크 처리하는 것을 특징으로 하는 신호등 위치 저장 방법. The method of claim 13, wherein in the step of detecting a traffic light using the LAS data,
The recognition unit is a method for storing the location of a traffic light, characterized in that the mask processing the portion corresponding to the ground level in the LAS data.
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