KR101336044B1 - 차선 인식을 위한 장치 및 그 장치에서의 차선 인식 방법 - Google Patents
차선 인식을 위한 장치 및 그 장치에서의 차선 인식 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101336044B1 KR101336044B1 KR1020110143360A KR20110143360A KR101336044B1 KR 101336044 B1 KR101336044 B1 KR 101336044B1 KR 1020110143360 A KR1020110143360 A KR 1020110143360A KR 20110143360 A KR20110143360 A KR 20110143360A KR 101336044 B1 KR101336044 B1 KR 101336044B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- hough transform
- result
- lane
- origin
- region
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000019771 cognition Effects 0.000 title 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT 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
- B60W40/00—Estimation 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
- B60W40/02—Estimation 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
- B60W40/06—Road conditions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT 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
- B60W30/00—Purposes 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
- B60W30/10—Path keeping
- B60W30/12—Lane keeping
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/10—Segmentation; Edge detection
- G06T7/168—Segmentation; Edge detection involving transform domain methods
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT 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
- B60W50/00—Details 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
- B60W2050/0001—Details of the control system
- B60W2050/0043—Signal treatments, identification of variables or parameters, parameter estimation or state estimation
- B60W2050/0057—Frequency analysis, spectral techniques or transforms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT 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
- B60W50/00—Details 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
- B60W50/06—Improving the dynamic response of the control system, e.g. improving the speed of regulation or avoiding hunting or overshoot
- B60W2050/065—Improving the dynamic response of the control system, e.g. improving the speed of regulation or avoiding hunting or overshoot by reducing the computational load on the digital processor of the control computer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT 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
- B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
- B60W2420/40—Photo, light or radio wave sensitive means, e.g. infrared sensors
- B60W2420/403—Image sensing, e.g. optical camera
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
- B60Y2300/10—Path keeping
- B60Y2300/12—Lane keeping
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
본 발명은 허프 변환을 통해 촬영된 도로 영상에서 차선을 인식하기 위한 장치 및 그 장치에서의 차선 인식 방법에 관한 것으로서, 도로 영상에서 한 모서리를 원점으로 설정하고, 설정된 원점을 기준으로 회전한 방향의 제1 영역 및 제2 영역에 대해 제1 허프 변환을 수행하고, 제2 영역에 대한 제1 허프 변환 결과값을 이용하여 제4 영역의 제2 허프 변환을 수행하고, 제1 허프 변환 및 제2 허프 변환에 따라 상기 도로 영상에서 차선을 인식함으로써, 사용되는 메모리는 360개에서 270개로 줄어들고 연산이 필요한 범위도 360도에서 270도로 줄어들게 되므로 회로의 크기를 줄일 수 있으며, 270도 ~ 360도 구간의 허프 변환은 90도 ~ 180도의 허프 변환 결과에 -1을 곱하여 결과를 얻을 수 있기 때문에 별도의 허프 변환 회로를 사용하지 않아도 되므로 회로 크기를 줄일 수 있다.
Description
본 발명은 도로 영상에서의 차선 인식을 위한 차선 이탈 방지 시스템에 관한 것으로서, 특히 허프 변환을 통해 촬영된 도로 영상에서 차선을 인식하기 위한 장치 및 그 장치에서의 차선 인식 방법에 관한 것이다.
종래의 도로 영상에서 차선을 인식하기 위한 기술로서, 카메라 센서로부터 획득한 영상을 이용하여 차선을 인식하는 차선 검출기를 포함하는 차선 이탈 방지 시스템(Lane Departure Warning System LDWS)이 있다. 이러한 차선 이탈 방지 시스템은 카메라를 자동차의 전방에 장착하여 도로 상의 차선을 인식하고 운전자의 차량의 차선을 이탈했을 경우, 이를 운전자에게 알려주는 장치이다.
카메라 장치로부터 입력된 영상은 영상 신호 추출 회로를 거쳐 차선 검출을 위한 영상 저장용 프레임 버퍼인 RAM에 저장된다. 이에 따라 종래의 차선 검출기에서는 프레임 버퍼 RAM에서 도로 영상을 가져와 에지점과 에지선을 추출하고, 이 정보들을 이용하여 차선을 검출한다. 이러한 에지 정보를 이용한 차선 검출은 허프 변환 등과 같은 방법을 이용하여 검출한다.
허프 변환 방법은 카메라를 이용하여 획득한 도로 영상에서 차선의 방향과 위치룰 구하는데 적합한 알고리즘으로서, 카메라에서 획득한 영상의 (x, y) 좌표계의 영상에 존재하는 윤곽선으로부터 선을 찾아내는 방법이다.
그러나 종래의 허프 변환 방법은 높은 연산의 복잡도 때문에 많은 연산량과 메모리 양을 필요로 한다. 예를 들어, 허프 변환은 영상에서 에지로 판별된 모든 화소에 대해 360도 방향의 모든 각도로 허프 연산을 수행하고, 수행 결과인 각도에 대한 거리 값을 투표하는 메모리를 모든 각도와 거리에 대해 가지고 있어야 하므로 대용량의 메모리가 필요하다. 특히, 허프 변환 연산을 소프트웨어가 아닌 하드웨어로 구현하면 연산기의 개수와 연산 중간 결과인 투표 결과를 저장하는 RAM이 많이 사용되어 회로 크기가 커지게 되며, 비용의 증가되는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 종래의 불편함을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 허프 변환을 통해 카메라에 의해 촬영된 도로 영상에서 차선을 인식하기 위한 장치 및 그 장치에서의 차선 인식 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 도로 영상에서 한 모서리를 원점으로 설정하고, 설정된 원점을 기준으로 회전한 방향의 제1 영역 및 제2 영역에 대해 제1 허프 변환을 수행하고, 제2 영역에 대한 제1 허프 변환 결과값을 이용하여 제4 영역의 제2 허프 변환을 수행하고, 제1 허프 변환 및 제2 허프 변환에 따라 상기 도로 영상에서 차선을 인식하는 제어부; 및 상기 제어부에서 인식된 차선 인식 결과 정보를 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 인식 장치를 제공한다.
본 발명에 의한 차선 인식 장치에 있어서, 상기 제어부는, 도로 영상에서 한 모서리를 원점으로 설정하는 원점 설정부; 상기 설정된 원점을 기준으로 회전한 방향의 제1 영역 및 제2 영역에서 제1 허프 변환 연산을 수행하는 제1 허프 변환 연산부; 제2 영역에 대한 제1 허프 변환 결과값을 이용하여 제4 영역의 제2 허프 변환을 수행하는 제2 허프 변환 연산부; 제1 허프 변환 및 제2 허프 변환 결과값에 대한 투표 결과를 저장하는 누산부; 및 상기 누산부에 저장되어 있는 투표 결과에 따라 차선을 인식하는 차선 인식부를 포함한다.
본 발명에 의한 차선 인식 장치의 제어부에 있어서, 제1 허프 변환 연산부는, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에서 1도 단위로 각각 상기 원점으로부터 수직으로 위치한 거리 및 각도를 산출하여 제1 허프 변환 결과값을 구하고, 구해진 제1 허프 변환 결과값에 대해 투표를 하여 투표 결과를 상기 누산부의 해당 버퍼에 저장시킨다.
본 발명에 의한 차선 인식 장치의 제어부에 있어서, 제2 허프 변환 연산부는, 상기 제4 영역에서 1도 단위로 각각 상기 제2 영역에 대한 제1 허프 변환 결과값에 -1을 곱하여 상기 원점으로부터 수직으로 위치한 점의 거리 및 각도를 산출하여 제2 허프 변환 결과값을 구하고, 구해진 제2 허프 변환 결과값에 대해 투표를 하여 투표 결과를 상기 누산부의 해당 버퍼에 저장시킨다.
더하여, 본 발명은 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 도로 영상에서 한 모서리를 원점으로 설정하는 단계; 설정된 원점을 기준으로 회전한 방향의 제1 영역 및 제2 영역에 대해 제1 허프 변환을 수행하는 단계; 제2 영역에 대한 제1 허프 변환 결과값을 이용하여 상기 설정된 원점을 기준으로 회전한 방향의 제4 영역의 제2 허프 변환을 수행하는 단계; 제1 허프 변환 및 제2 허프 변환 결과값에 대한 투표 결과에 따라 상기 도로 영상에서 차선을 인식하는 단계; 및 상기 도로 영상의 차선을 인식한 결과를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 인식 장치에서의 차선 인식 방법을 제공한다.
본 발명에 의한 차선 인식 방법에 있어서, 상기 제1 허프 변환을 수행하는 단계는, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에서 1도 단위로 각각 상기 설정된 원점으로부터 수직으로 위치한 점의 거리와 각도를 산출하여 제1 허프 변환 결과값을 구하는 단계; 구해진 제1 허프 변환 결과값에 대해 투표를 수행하는 단계; 및 각 투표 결과를 해당 버퍼에 저장시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 의한 차선 인식 방법에 있어서, 상기 제2 허프 변환을 수행하는 단계는, 상기 제4 영역에서 1도 단위로 각각 상기 제2 영역에서 산출한 제1 허프 변환 결과값을 입력받는 단계; 입력된 상기 제1 허프 변환 결과값에 -1을 곱하여 상기 원점으로부터 수직으로 위치한 점의 거리 및 각도를 산출하여 제2 허프 변환 결과값을 구하는 단계; 상기 제2 허프 변환 결과값에 대해 투표를 하는 단계; 및 각 투표 결과를 해당 버퍼에 저장시키는 단계를 포함한다.
본 발명은 차선 인식 창치에서 모서리를 원점으로 설정하여 제1 및 제2 허프 변환을 1도 단위로 처리함에 따라 사용되는 메모리는 360개에서 270개로 줄어들고 연산이 필요한 범위도 360도에서 270도로 줄어들게 되므로 회로의 크기를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 270도 ~ 360도 구간의 허프 변환은 90도 ~ 180도의 허프 변환 결과에 -1을 곱하여 결과를 얻을 수 있기 때문에 별도의 허프 변환 회로를 사용하지 않아도 되므로 회로 크기를 줄일 수 있으며, 이로 인해 회로 크기를 줄임으로써 칩의 크기를 작게 만들 수 있으며, 연산량이 줄어들어 칩의 전력 소모를 줄일 수 있으므로 이에 따른 비용 절감의 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차선 인식 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 도로 영상에서 차선 인식을 위한 허프 변환의 적용 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 도로 영상에서 존재하는 선들을 구하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차선 인식 장치의 제어부에서 허프 변환을 위한 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 차선 인식 장치에서의 차선 인식을 위한 방법을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 허프 변환 연산을 수행한 결과를 도시한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 도로 영상에서 차선 인식을 위한 허프 변환의 적용 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 도로 영상에서 존재하는 선들을 구하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차선 인식 장치의 제어부에서 허프 변환을 위한 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 차선 인식 장치에서의 차선 인식을 위한 방법을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 허프 변환 연산을 수행한 결과를 도시한 그래프이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
그러면 본 발명의 실시예에 따른 허프 변환 방법을 이용하여 도로 영상에서 차선을 인식하기 위한 차선 인식 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차선 인식 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차선 인식 장치(100)는 영상 신호 수신부(110), 영상 신호 변환부(120), 제어부(130), 저장부(140) 및 출력부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
영상 신호 수신부(110)는 카메라(10)를 통해 도로를 촬영한 도로 영상에 대한 영상 신호를 수신하여 영상 신호 변환부(120)로 전달한다.
영상 신호 변환부(120)는 수신된 아날로그 영상 신호를 디지털 신호로 변환하여 변환된 디지털 영상 신호(도로 영상 데이터)를 제어부(130)로 전송한다.
제어부(130)는 차선 인식에 대한 전반적인 제어를 수행하며, 특히 본 발명의 실시예에서 제어부(130)는 수신된 도로 영상 데이터를 저장부(140)에 저장하고, 도로 영상에서 윤곽선의 4 모서리 중 하나의 모서리를 원점의 위치로 설정하고, 허프 변환을 통해 영상에서 360도 범위에서 270도 범위만 원점으로부터의 차선의 방향(각도)과 위치(거리)를 구하여 차선을 인식한다. 이를 위해, 제어부(130)는 원점 결정부(131), 제1 허프 변환 연산부(132), 제2 허프 변환 연산부(133), 누산부(134) 및 차선 인식부(135)를 포함하여 구성될 수 있다.
원점 결정부(131)는 입력된 도로 영상의 (x, y) 좌표계에서 영상에 존재하는 윤곽선으로부터 선을 찾기 위해 원점을 결정하고, 차선이 없는 영역을 결정한다. 즉, 도로 영상에서 차선 검출에 사용하는 허프 변환의 원점 위치를 영상의 4개의 각 모서리 중 1개로 한정하면, 첨부된 도 2에 도시된 바와 같이, 차선이 존재할 수 없는 영역(180도~270도)을 결정할 수 있으므로 허프 변환의 연산 범위가 360도에서 270도로 줄어들게 된다.
제1 허프 변환 연산부(132)는 도로 영상에 존재하는 선들을 구하기 위해, 영상의 윤곽선을 나타내는 모든 점들에 대해 도 3에 도시된 바와 같이, 각 점들의 원점으로부터 법선을 찾아 수직인 위치에 존재하는 점의 거리(ρ)와 각도(θ)를 구한다. 이러한 거리 및 각도에 대한 좌표계의 값들은 하기 <수학식 1>을 이용하여 산출할 수 있다. 여기서, ρ는 원점으로부터 점(x, y)까지의 수직인 거리를 나타내고, θ는 수직인 거리에서의 x축으로부터 각도를 나타낸다.
예를 들어, 제1 허프 변환 연산부(132)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제3 영역(180도~270도)을 제외한 제1 영역(0도~90도), 제2 영역(90도~180도)에서만 1도 단위로 상기 <수학식 1>을 이용하여 허프 변환 연산을 수행하여 허프 변환 결과값인 각도에 대한 거리값을 산출하고, 산출된 각도에 대한 거리값에 대해 투표를 한다.
제2 허프 변환 연산부(133) 제4 영역(270도~360도)의 허프 변환 연산을 수행한다. 즉, 제2 허프 변환 연산부(133)는 제 1 허프 변환 연산부(132)에서 제2 영역(90도~180도)의 제1 허프 변환 결과값에 하기 <수학식 2>와 같이 -1을 곱하여 제4 영역(270도~360도)의 허프 변환 결과값인 각도에 대한 거리값을 산출하고, 산출된 각도에 대한 거리값에 대해 투표를 한다.
누산부(134)는 제1 허프 변환 연산부(132) 및 제2 허프 변환 연산부(133)에 의해 산출된 1도 단위의 결과값들에 대한 투표 결과를 1도 단위로 각각 구성된 버퍼(0 내지 179, 270 내지 360)에 각각 저장한다.
차선 인식부(135)는 누산부(134)의 각 버퍼들에 저장되어 있는 투표 결과들 중에서 가장 많은 표를 얻은 허프 변환 결과값인 각도에 대한 거리값을 찾아 도로 영상에서 인식된 차선임을 알려준다.
저장부(140)는 차선 인식의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장하는 것으로서, 기본적으로 차선 인식 장치(100)의 운영 프로그램이 저장되며, 더불어, 도로 영상에 대한 영상 데이터, 차선 인식 결과 정보 및 차선 인식을 위해 필요한 정보 등을 저장한다. 이러한 저장부(140)는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리를 포함한다.
출력부(150)는 차선 인식 장치(100)의 동작 결과나 상태를 사용자가 인식할 수 있도록 제공하는 수단으로서, 예를 들면, 화면을 통해 시각적으로 출력하는 표시부나, 가청음을 출력하는 스피커 등을 포함할 수 있다. 특히, 본 발명에 의한 출력부(150)는 차선 인식부(135)로부터 출력되는 차선 인식 결과 정보를 사용자가 확인할 수 있도록 표시한다.
이와 같이 구성된 제어부(130)에서 허프 변환을 위한 제1 허프 변환 연산부(132), 제2 허프 변환 연산부(133) 및 누산부(134)의 구체적인 허프 변환 구성은 첨부된 도 4에 도시된 바와 같다.
도 4를 참조하면, 제1 허프 변환 연산부(132)는 1도 단위로 허프 변환을 연산하기 위해 1도 단위로 연산기들(PE0 내지 PE179)을 구성하고, 각 연산기들을 통해 영상에서 제1 영역, 제2 영역에 대한 허프 변환 결과값(차선의 거리 및 각도)을 산출하고, 산출된 허프 변환 결과값인 각도에 대한 거리 값에 대해 투표를 하여 투표 결과를 각 연산기들에 연결된 해당 버퍼(0 내지 179)에 저장시킨다.
제2 허프 변환 연산부(133)는 1도 단위로 허프 변환을 연산하기 위해 1도 단위로 연산기들(PE270 내지 PE359)을 구성하고 제1 허프 변환 연산부(132)에서 제2 영역(90도~179도)에 대한 연산기들(PE90 내지 PE179에서 산출한 허프 변환 결과값에 SC를 통해 -1을 곱하여 허프 변환 결과값을 산출하고, 산출된 허프 변환 결과값인 각도에 대한 거리값에 대해 투표를 하여 투표 결과를 각 연산기들(PE90 내지 PE179)에 연결된 해당 버퍼(270 내지 359)에 저장시킨다.
누산부(134)는 각 연산기들(PE0 내지 PE179, PE270 내지 PE359)에 대응되는 1도 단위의 버퍼들(0 내지 179, 270 내지 359)을 구성하고, 각 버퍼들에 투표 결과들을 저장한다. 여기서, 각 버퍼들은 SRAM으로 구성할 수 있으며, 이 외에 투표 결과를 저장할 수 있는 다른 저장 매체를 사용할 수도 있다.
그러면, 이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 차선 인식 장치에서 허프 변환을 통해 도로 영상으로부터 차선을 인식하기 위한 방법을 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 차선 인식 장치에서의 차선 인식을 위한 방법을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 1101단계에서 차선 인식 장치(100)는 카메라 센서(도시되지 않음)를 통해 카메라(10)에서 촬영된 도로 영상 신호를 수신하면, 1102단계에서 차선 인식 장치(100)는 수신된 도로 영상 신호를 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환하는 신호 처리를 수행한다.
1103단계에서 차선 인식 장치(100)는 신호 처리된 도로 영상에 대한 영상 데이터를 저장하고, 1104단계에서 도로 영상에서 왼쪽 위 모서리로 원점의 위치를 설정한다. 이렇게 사각형 모양인 영상에서 왼쪽, 위 모서리를 원점으로 선택하면, 연산 범위가 기존의 0도~360도에서 0도~180도와 270도~360도로 줄어들게 된다.
1105단계에서 차선 인식 장치(100)는 제1 허프 변환 연산을 수행한다. 구체적으로, 차선 인식 장치(100)는 제1 허프 변환 연산을 통해 도로 영상으로부터 선을 구하기 위해 각각의 에지점에 대해 원점으로부터 수직인 위치의 거리 및 각도를 산출하여 제1 허프 변환 결과값을 구하고, 제1 허프 변환 결과값인 각도에 대한 거리값에 대해 투표를 수행하여 얻은 투표 결과 값을 해당 버퍼에 저장한다. 이때, 차선 인식 장치(100)는 이러한 제1 허프 변환 연산을 제1 영역(0도~90도) 및 제2 영역(90도~180도)에서 1도 단위로 수행한다.
1106단계에서 차선 인식 장치(100)는 제2 허프 변환 연산을 수행한다. 구체적으로, 차선 인식 장치(100)는 제2 영역(90도~180도)에 대한 제1 허프 변환 결과값을 입력 받아 제1 허프 변환 결과값에 -1을 곱하여 제4 영역(270도~360도)에 대한 제2 허프 변환 연산을 수행하여 원점으로부터 수직인 위치의 거리 및 각도를 산출하여 제2 허프 변환 결과값을 구하고, 제2 허프 변환 결과값인 각도에 대한 거리값에 대해 투표를 수행하여 얻은 투표 결과 값을 해당 버퍼에 저장한다. 이때, 차선 인식 장치(100)는 이러한 제2 허프 변환 연산을 제4 영역(270도~360도)에서 1도 단위로 수행한다.
이에 따라 1107단계에서 차선 인식 장치(100)는 제1 허프 변환 연산에 따른 각 투표 결과값을 저장하는 버퍼들 및 제2 허프 변환 연산에 따른 각 투표 결과값을 저장하는 버퍼들에서 가장 많은 표를 얻은 허프 변환 결과값(각도에 대한 거리값)을 검색하고, 검색된 허프 변환 결과값을 차선으로 인식한다. 1108단계에서 차선 인식 장치(100)는 이렇게 인식된 차선 인식 결과 정보를 출력부(140)를 통해 사용자에게 알린다.
이와 같이, 차선 인식 창치에서 허프 변환을 통해 차선을 인식하는 방법의 일 예로 x값을 10으로 설정하고, y값을 50으로 설정하여 허프 연산을 수행한 결과, 첨부된 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 영역(90도~180도) 구간은 제4 영역(270도~360도) 구간의 허프 변환 결과에 -1을 곱한 것과 같은 결과를 보임을 알 수 있다.
상술한 바와 같은 차선 인식 장치에서 허프 변환을 이용하여 차선을 인식함으로써, 허프 변환을 1도 단위로 처리함에 따라 사용되는 메모리는 360개에서 270개로 줄어들고 연산이 필요한 범위도 360도에서 270도로 줄어들게 되어 회로의 크기를 줄일 수 있으며, 270도 ~ 360도 구간의 허프 변환은 90도 ~ 180도의 허프 변환 결과에 -1을 곱하여 결과를 얻을 수 있기 때문에 별도의 허프 변환 회로를 사용하지 않아도 된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으나, 여기에 개시된 실시 예외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한, 본 명세서와 도면에서 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
본 발명은, 허프 변환을 통해 촬영된 도로 영상에서 차선을 인식하기 위한 장치 및 그 장치에서의 차선 인식 방법에 관한 것으로서, 본 발명은 차선 인식 창치에서 모서리를 원점으로 설정하여 제1 및 제2 허프 변환을 1도 단위로 처리함에 따라 사용되는 메모리는 360개에서 270개로 줄어들고 연산이 필요한 범위도 360도에서 270도로 줄어들게 되므로 회로의 크기를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 270도 ~ 360도 구간의 허프 변환은 90도 ~ 180도의 허프 변환 결과에 -1을 곱하여 결과를 얻을 수 있기 때문에 별도의 허프 변환 회로를 사용하지 않아도 되므로 회로 크기를 줄일 수 있으며, 이로 인해 회로 크기를 줄임으로써 칩의 크기를 작게 만들 수 있으며, 연산량이 줄어들어 칩의 전력 소모를 줄일 수 있으므로 이에 따른 비용 절감의 효과가 있다.
100: 차선 인식 장치 110: 영상 신호 수신부
120: 영상 신호 변환부 130: 제어부
131: 원점 설정부 132: 제1 허프 변환부
133: 제2 허프 변환부 134: 누산부
135: 차선 인식부 140: 저장부
150: 출력부
120: 영상 신호 변환부 130: 제어부
131: 원점 설정부 132: 제1 허프 변환부
133: 제2 허프 변환부 134: 누산부
135: 차선 인식부 140: 저장부
150: 출력부
Claims (7)
- 도로 영상에서 한 모서리를 원점으로 설정하고, 설정된 원점을 기준으로 회전한 방향의 제1 영역 및 제2 영역에 대해 제1 허프 변환을 수행하고, 제2 영역에 대한 제1 허프 변환 결과값을 이용하여 제4 영역의 제2 허프 변환을 수행하고, 제1 허프 변환 및 제2 허프 변환에 따라 상기 도로 영상에서 차선을 인식하는 제어부; 및
상기 제어부에서 인식된 차선 인식 결과 정보를 출력하는 출력부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 인식 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
도로 영상에서 한 모서리를 원점으로 설정하는 원점 설정부;
상기 설정된 원점을 기준으로 회전한 방향의 제1 영역 및 제2 영역에서 제1 허프 변환 연산을 수행하는 제1 허프 변환 연산부;
제2 영역에 대한 제1 허프 변환 결과값을 이용하여 제4 영역의 제2 허프 변환을 수행하는 제2 허프 변환 연산부;
제1 허프 변환 및 제2 허프 변환 결과값에 대한 투표 결과를 저장하는 누산부; 및
상기 누산부에 저장되어 있는 투표 결과에 따라 차선을 인식하는 차선 인식부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 인식 장치. - 제2항에 있어서,
상기 제1 허프 변환 연산부는, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에서 1도 단위로 각각 상기 원점으로부터 수직으로 위치한 거리 및 각도를 산출하여 제1 허프 변환 결과값을 구하고, 구해진 제1 허프 변환 결과값에 대해 투표를 하여 투표 결과를 상기 누산부의 해당 버퍼에 저장시키는 것을 특징으로 하는 차선 인식 장치. - 제2항에 있어서,
상기 제2 허프 변환 연산부는, 상기 제4 영역에서 1도 단위로 각각 상기 제2 영역에 대한 제1 허프 변환 결과값에 -1을 곱하여 상기 원점으로부터 수직으로 위치한 점의 거리 및 각도를 산출하여 제2 허프 변환 결과값을 구하고, 구해진 제2 허프 변환 결과값에 대해 투표를 하여 투표 결과를 상기 누산부의 해당 버퍼에 저장시키는 것을 특징으로 하는 차선 인식 장치. - 도로 영상에서 한 모서리를 원점으로 설정하는 단계;
설정된 원점을 기준으로 회전한 방향의 제1 영역 및 제2 영역에 대해 제1 허프 변환을 수행하는 단계;
제2 영역에 대한 제1 허프 변환 결과값을 이용하여 상기 설정된 원점을 기준으로 회전한 방향의 제4 영역의 제2 허프 변환을 수행하는 단계;
제1 허프 변환 및 제2 허프 변환 결과값에 대한 투표 결과에 따라 상기 도로 영상에서 차선을 인식하는 단계; 및
상기 도로 영상의 차선을 인식한 결과를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 인식 장치에서의 차선 인식 방법. - 제5항에 있어서, 상기 제1 허프 변환을 수행하는 단계는,
상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에서 1도 단위로 각각 상기 설정된 원점으로부터 수직으로 위치한 점의 거리와 각도를 산출하여 제1 허프 변환 결과값을 구하는 단계;
구해진 제1 허프 변환 결과값에 대해 투표를 수행하는 단계; 및
각 투표 결과를 해당 버퍼에 저장시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 인식 장치에서의 차선 인식 방법. - 제5항에 있어서, 상기 제2 허프 변환을 수행하는 단계는,
상기 제4 영역에서 1도 단위로 각각 상기 제2 영역에서 산출한 제1 허프 변환 결과값을 입력받는 단계;
입력된 상기 제1 허프 변환 결과값에 -1을 곱하여 상기 원점으로부터 수직으로 위치한 점의 거리 및 각도를 산출하여 제2 허프 변환 결과값을 구하는 단계;
상기 제2 허프 변환 결과값에 대해 투표를 하는 단계; 및
각 투표 결과를 해당 버퍼에 저장시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 인식 장치에서의 차선 인식 방법.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110143360A KR101336044B1 (ko) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | 차선 인식을 위한 장치 및 그 장치에서의 차선 인식 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110143360A KR101336044B1 (ko) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | 차선 인식을 위한 장치 및 그 장치에서의 차선 인식 방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20130075132A KR20130075132A (ko) | 2013-07-05 |
KR101336044B1 true KR101336044B1 (ko) | 2013-12-03 |
Family
ID=48989079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020110143360A KR101336044B1 (ko) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | 차선 인식을 위한 장치 및 그 장치에서의 차선 인식 방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101336044B1 (ko) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118262521B (zh) * | 2024-04-02 | 2024-10-01 | 北京交通大学 | 基于目标识别的路况实时监测方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20090098167A (ko) * | 2008-03-13 | 2009-09-17 | 주식회사 만도 | 거리센서를 이용한 차선인식 방법 및 그 시스템 |
JP4552409B2 (ja) * | 2003-09-18 | 2010-09-29 | 株式会社明電舎 | 画像処理装置 |
KR20110001425A (ko) * | 2009-06-30 | 2011-01-06 | 태성전장주식회사 | 에이치에스아이 색정보의 통계적 모델을 이용한 차선 분류방법 |
KR20110111668A (ko) * | 2010-04-05 | 2011-10-12 | 경상대학교산학협력단 | 차선 인식 장치 및 차선 인식 방법 |
-
2011
- 2011-12-27 KR KR1020110143360A patent/KR101336044B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4552409B2 (ja) * | 2003-09-18 | 2010-09-29 | 株式会社明電舎 | 画像処理装置 |
KR20090098167A (ko) * | 2008-03-13 | 2009-09-17 | 주식회사 만도 | 거리센서를 이용한 차선인식 방법 및 그 시스템 |
KR20110001425A (ko) * | 2009-06-30 | 2011-01-06 | 태성전장주식회사 | 에이치에스아이 색정보의 통계적 모델을 이용한 차선 분류방법 |
KR20110111668A (ko) * | 2010-04-05 | 2011-10-12 | 경상대학교산학협력단 | 차선 인식 장치 및 차선 인식 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20130075132A (ko) | 2013-07-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7140580B2 (ja) | ステレオ撮像装置 | |
EP3168810B1 (en) | Image generating method and apparatus | |
US9619708B2 (en) | Method of detecting a main subject in an image | |
KR101967305B1 (ko) | 차량의 보행자 인식 방법 및 차량의 보행자 인식 시스템 | |
US8472669B2 (en) | Object localization using tracked object trajectories | |
KR101773822B1 (ko) | 영상 기반의 차선 인식 장치 | |
US9053389B2 (en) | Hough transform for circles | |
US20150153158A1 (en) | Length measurement method and device of the same | |
US9183633B2 (en) | Image processing apparatus and image processing method | |
US20160028951A1 (en) | Image processing apparatus, image processing method, information processing apparatus, information processing method, and program | |
US20170162195A1 (en) | Information processing apparatus, information processing method, and recording medium | |
US20180047271A1 (en) | Fire detection method, fire detection apparatus and electronic equipment | |
US11017552B2 (en) | Measurement method and apparatus | |
KR101472787B1 (ko) | 차선 인식 시스템 및 그 방법 | |
US20160188950A1 (en) | Optical fingerprint recognition device | |
EP2610778A1 (en) | Method of detecting an obstacle and driver assist system | |
US20090208102A1 (en) | Image processing device and storage medium storing image processing program | |
JP6617150B2 (ja) | 物体検出方法及び物体検出装置 | |
US10417743B2 (en) | Image processing device, image processing method and computer readable medium | |
US20130050530A1 (en) | Image capturing device and image processing method thereof | |
CN113286086B (zh) | 一种摄像头的使用控制方法、装置、电子设备及存储介质 | |
KR101336044B1 (ko) | 차선 인식을 위한 장치 및 그 장치에서의 차선 인식 방법 | |
JP2013251005A (ja) | 画像補正方法 | |
JP2020107070A (ja) | 人検出装置および人検出方法 | |
CN105120149A (zh) | 一种自动聚焦的方法以及终端 |
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 |