KR101584693B1 - Apparatus and method for generation of camera parameter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 카메라 파라미터 측정 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 카메라 파라미터 측정 장치는, 미리 정해진 길이를 갖는 기준 표지를 서로 다른 시점에서 촬영하여 복수의 영상을 생성하는 카메라; 및 복수의 영상 각각으로부터, 기준 표지의 양 끝점에 상응하는 두 개의 투영점과, 미리 설정된 기준 영상점 간의 영상 거리를 산출하고, 서로 다른 영상에서 산출한 영상 거리에 기초하여, 카메라의 높이 및 촬영 방향 중의 적어도 하나를 포함하는 파라미터를 산출하는 파라미터 산출부를 포함한다.The present invention relates to an apparatus and method for measuring camera parameters, the camera parameter measuring apparatus comprising: a camera for generating a plurality of images by photographing a reference mark having a predetermined length at different points of time; And calculating, from each of the plurality of images, an image distance between two projection points corresponding to both end points of the reference mark and a reference image point set in advance, and based on the image distances calculated from the different images, And a parameter calculating section for calculating a parameter including at least one of the directions.
Description
본 발명은 카메라 파라미터 측정 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 카메라의 높이, 촬영 각도와 같은 카메라의 외부 파라미터를 자동으로 보정(calibration)하는 카메라 파라미터 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for measuring a camera parameter, and more particularly, to an apparatus and method for measuring a camera parameter that automatically calibrates an external parameter of a camera such as a height and a photographing angle of the camera.
본 발명은 지식경제부 정보통신산업진흥원의 스마트 자동차를 위한 AUTOSAR 기반 차량 내외부 통신 플랫폼 및 응용기술 과제(과제번호 201302380000) 및 지식경제부 한국산업기술평가관리원의 운전 안전성 및 편의성 향상을 위한 운전자 시야 중심 차량용 증강현실 정보 제공 시스템 기술 개발 과제(과제번호 201305520000)의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다.The present invention relates to an AUTOSAR-based communication platform and application technology for a smart automobile of the Information and Communication Industry Promotion Agency of the Ministry of Knowledge and Economy (task number 201302380000) and a driver's vision center for enhancing driving safety and convenience of the Ministry of Knowledge Economy It was derived from the research conducted as part of the technology development project of the real information provision system (Project No. 201305520000).
최근 자동차 산업은 운전자의 안전과 편의를 고려하는 지능형 자동차 기술 개발로 진화하고 있다. 지능형 자동차의 핵심 기술 중 하나는 운전자와 전방의 차량, 보행자 등의 외부 장애물 간의 거리를 측정하여 경고 또는 회피하는 것으로서, 전방 거리 측정 기술은 운전자의 전방 주시 태만으로 인한 사고 방지에 이용될 수 있다. 전방의 차량이나 장애물까지의 거리정보는 스마트 차량을 제어하는데 매우 필수적인 정보이다. 전방의 거리를 측정하는 방법은 레이더, 레이저, 적외선, 초음파 등의 센서로 측정하는 방법과 카메라로 들어온 영상을 분석하여 거리를 추정하는 방법이 있다.Recently, the automobile industry has evolved into the development of intelligent automobile technology that considers the safety and convenience of the driver. One of the key technologies of the intelligent vehicle is to warn or avoid the distance between the driver and the outside obstacles such as vehicles and pedestrians in the front, and the forward distance measurement technique can be used to prevent accidents due to the driver's neglect of the forward gaze. Distance information to the vehicle ahead or obstacle ahead is very essential information for controlling the smart vehicle. The method of measuring the distance in front is to measure with a sensor such as a radar, a laser, an infrared ray, an ultrasonic wave, and a method of estimating a distance by analyzing an image inputted into the camera.
센서를 사용해 측정하는 방법의 경우, 측정된 값의 오차는 작지만 잡음에 민감하고 고가라는 단점이 있다. 카메라로 들어온 영상을 분석하여 거리를 추정하는 방법은 크게 스테레오 카메라를 사용하는 방법과 모노 카메라를 사용하는 방법 두 가지로 나눌 수 있다. 스테레오 카메라를 사용하는 방법은 인간의 시각적 거리 측정원리를 응용하여 두 대의 카메라를 이용하여 영상을 획득하고, 두 영상 간의 정합을 통하여 거리를 추정한다. 하지만, 두 영상 간의 대응점 탐색에 있어 많은 시간이 소요된다는 단점이 있다.In the case of measuring using a sensor, the error of the measured value is small, but it is sensitive to noise and has a drawback that it is expensive. There are two methods for estimating the distance by analyzing the image input from the camera: a method using a stereo camera or a method using a monochrome camera. The method of using a stereo camera acquires an image using two cameras by applying the principle of human visual distance measurement, and estimates the distance through matching between two images. However, there is a disadvantage in that it takes much time to search for the correspondence between two images.
모노 카메라를 사용하는 방법은 한 대의 카메라로 들어오는 영상을 분석하여 거리를 추정하는 것으로, 스테레오 카메라를 사용하는 방법에 비해 설치가 간단하며, 처리 속도가 빠르다는 장점이 있다. 그러나, 모노 카메라를 사용하는 방법의 경우, 외부 파라미터를 알고 있어야 하며, 카메라의 위치나 촬영 각도가 변할 시 다시 캘리브레이션(calibration)을 수행해야 한다. 즉, 영상 정보에서 전방 물체의 거리를 측정하기 위해서는 카메라 보정을 통해 카메라의 설치 높이나 각도와 같은 정보를 알아내야 하며, 카메라 보정 시 특수한 패턴을 가진 타겟을 사용하거나 수동으로 측정해야 하는 번거로움이 있다.The method of using a mono camera is to estimate the distance by analyzing the image coming from a single camera, which is simpler to install than the method of using a stereo camera and has the advantage of faster processing speed. However, in the case of a method using a monochrome camera, it is necessary to know an external parameter and perform a calibration again when the position or angle of the camera changes. That is, in order to measure the distance of a forward object in the image information, information such as the installation height or angle of the camera must be obtained through camera correction, and it is troublesome to use a target having a special pattern or manually measure .
본 발명은 카메라의 외부 파라미터를 자동으로 보정(calibration)할 수 있는 카메라 파라미터 측정 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method for measuring camera parameters capable of automatically calibrating external parameters of a camera.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 도로상의 점선 차선과 같이 이미 알고 있는 기준 표지의 길이 정보를 이용하여 카메라의 피치 각도(pitch angle)와, 지평면으로부터의 높이를 적은 연산 처리량으로 효율적으로 산출하는 것에 있다.Another problem to be solved by the present invention is to efficiently calculate the pitch angle of the camera and the height from the horizon plane using a known reference mark length information such as dotted lanes on the road, have.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems. Other technical subjects not mentioned will be apparent to those skilled in the art from the description below.
본 발명의 일 측면에 따른 카메라 파라미터 측정 장치는, 미리 정해진 길이를 갖는 기준 표지를 서로 다른 시점에서 촬영하여 복수의 영상을 생성하는 카메라; 및 상기 복수의 영상 각각으로부터, 상기 기준 표지의 양 끝점에 상응하는 두 개의 투영점과, 미리 설정된 기준 영상점 간의 영상 거리를 산출하고, 서로 다른 영상에서 산출한 상기 영상 거리에 기초하여, 상기 카메라의 높이 및 촬영 방향 중의 적어도 하나를 포함하는 파라미터를 산출하는 파라미터 산출부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring camera parameters, comprising: a camera that captures a reference mark having a predetermined length at different points of time and generates a plurality of images; And calculating, from each of the plurality of images, an image distance between two projection points corresponding to both end points of the reference mark and a preset reference image point, and based on the image distances calculated from different images, And a parameter calculation section for calculating a parameter including at least one of a height and a photographing direction of the image.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파라미터 산출부는 상기 영상 거리 및 상기 기준 표지의 길이에 기초하여 상기 파라미터를 산출한다.In an embodiment of the present invention, the parameter calculation section calculates the parameter based on the image distance and the length of the reference mark.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파라미터 산출부는, 영상으로부터 상기 기준 표지의 양 끝점에 상응하는 두 개의 투영점을 결정하는 투영점 결정부; 상기 투영점과, 상기 기준 영상점 간의 영상 거리를 산출하는 영상거리 산출부; 및 상기 복수의 영상 각각에 대해 산출한 상기 영상 거리에 기초하여, 상기 카메라의 촬영 방향을 산출하는 촬영방향 산출부를 포함한다.In an embodiment of the present invention, the parameter calculation unit may include: a projection point determination unit that determines two projection points corresponding to both end points of the reference mark from the image; An image distance calculating unit for calculating an image distance between the projection point and the reference image point; And a photographing direction calculating section for calculating a photographing direction of the camera based on the image distances calculated for each of the plurality of images.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 촬영방향 산출부는, 상기 영상 거리 및 상기 카메라의 초점 거리에 기초하여, 상기 카메라의 초점과 상기 기준 영상점을 연결하는 가상의 중심선, 및 상기 카메라의 초점과 상기 투영점을 연결하는 가상의 투영선 간의 영상 각도를 산출하고, 상기 복수의 영상 각각에 대해 산출한 상기 영상 각도에 기초하여, 상기 카메라의 촬영 방향을 산출한다.In an embodiment of the present invention, the photographing direction calculating section may calculate a photographing direction based on a virtual center line connecting the focus of the camera and the reference image point based on the image distance and the focal length of the camera, Calculates image angles between imaginary projection lines connecting projection points, and calculates a photographing direction of the camera based on the image angles calculated for each of the plurality of images.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 촬영방향 산출부는 하기의 수식 1에 따라 상기 카메라의 촬영 방향을 산출한다.In one embodiment of the present invention, the photographing direction calculating section calculates the photographing direction of the camera according to the following equation (1).
[수식 1][Equation 1]
상기 수식 1에서, θ는 상기 카메라의 촬영 방향, α 및 β는 상기 복수의 영상 중 제1 영상에서 산출한 영상 각도, α2 및 β2는 상기 복수의 영상 중 제2 영상에서 산출한 영상 각도이다.In the above Equation 1,? Is the photographing direction of the camera,? And? Are image angles calculated from the first image among the plurality of images, and? 2 and? 2 are image angles calculated from the second image among the plurality of images.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파라미터 산출부는, 상기 카메라의 촬영 방향, 적어도 하나의 영상에 대해 산출한 상기 영상 각도, 및 상기 기준 표지의 길이에 기초하여, 상기 카메라의 높이를 산출하는 높이 산출부를 더 포함한다.In one embodiment of the present invention, the parameter calculation unit calculates the height of the camera based on the photographing direction of the camera, the image angle calculated for at least one image, and the length of the reference mark .
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 높이 산출부는 하기의 수식 2에 따라 상기 카메라의 높이를 산출한다.In one embodiment of the present invention, the height calculating unit calculates the height of the camera according to Equation (2) below.
[수식 2][Equation 2]
상기 수식 2에서, H는 상기 카메라의 높이, L은 상기 기준 표지의 길이, α 및 β는 상기 복수의 영상 중 어느 한 영상에서 산출한 영상 각도이다.In Equation (2), H is the height of the camera, L is the length of the reference marker, and? And? Are image angles calculated from any one of the plurality of images.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 미리 정해진 길이를 갖는 기준 표지를 서로 다른 시점에서 촬영하여 생성된 복수의 영상 각각으로부터, 상기 기준 표지의 양 끝점에 상응하는 두 개의 투영점과, 미리 설정된 기준 영상점 간의 영상 거리를 산출하고, 서로 다른 영상에서 산출한 상기 영상 거리에 기초하여, 상기 카메라의 높이 및 촬영 방향 중의 적어도 하나를 포함하는 파라미터를 산출하는 파라미터 산출부를 포함하는 카메라 파라미터 측정 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an image processing method comprising the steps of: obtaining, from each of a plurality of images generated by photographing a reference mark having a predetermined length at different points in time, two projection points corresponding to both end points of the reference mark, And a parameter calculation unit that calculates a parameter including at least one of a height and a photographing direction of the camera based on the image distance calculated from different images .
본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 차량에 설치되고, 도로상의 점선 차선을 서로 다른 시점에서 촬영하여 복수의 영상을 생성하는 카메라; 및 상기 복수의 영상 각각으로부터, 상기 점선 차선의 양 끝점에 상응하는 두 개의 투영점과, 미리 설정된 기준 영상점 간의 영상 거리를 산출하고, 서로 다른 영상에서 산출한 상기 영상 거리에 기초하여, 상기 카메라의 높이 및 촬영 방향 중의 적어도 하나를 포함하는 파라미터를 산출하는 파라미터 산출부를 포함하는 카메라 파라미터 측정 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a camera system comprising: a camera installed in a vehicle and photographing a dotted lane on a road at different points of view to generate a plurality of images; And calculating, from each of the plurality of images, an image distance between two projection points corresponding to both end points of the dotted lane and a predetermined reference image point, and based on the image distances calculated from different images, And a parameter calculation section that calculates a parameter including at least one of a height of the camera and a photographing direction of the camera.
본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 미리 정해진 길이를 갖는 기준 표지를 서로 다른 시점에서 촬영하여 생성된 복수의 영상 각각으로부터, 상기 기준 표지의 양 끝점에 상응하는 두 개의 투영점과, 미리 설정된 기준 영상점 간의 영상 거리를 산출하는 단계; 및 서로 다른 영상에서 산출한 상기 영상 거리에 기초하여, 상기 카메라의 높이 및 촬영 방향 중의 적어도 하나를 포함하는 파라미터를 산출하는 단계를 포함하는 카메라 파라미터 측정 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an image processing method comprising the steps of: extracting, from each of a plurality of images generated by photographing a reference marker having a predetermined length at different points in time, two projection points corresponding to both end points of the reference marker, Calculating an image distance between image points; And calculating a parameter including at least one of a height and a photographing direction of the camera based on the image distances calculated from the different images.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파라미터를 산출하는 단계는 상기 영상 거리 및 상기 기준 표지의 길이에 기초하여 상기 파라미터를 산출한다.In one embodiment of the present invention, the step of calculating the parameter calculates the parameter based on the image distance and the length of the reference mark.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파라미터를 산출하는 단계는, 영상으로부터 상기 기준 표지의 양 끝점에 상응하는 두 개의 투영점을 결정하는 단계; 상기 투영점과, 상기 기준 영상점 간의 영상 거리를 산출하는 단계; 및 상기 복수의 영상 각각에 대해 산출한 상기 영상 거리에 기초하여, 상기 카메라의 촬영 방향을 산출하는 단계를 포함한다.In one embodiment of the present invention, the step of calculating the parameters comprises: determining two projection points corresponding to both end points of the reference mark from the image; Calculating an image distance between the projection point and the reference image point; And calculating a photographing direction of the camera based on the image distances calculated for each of the plurality of images.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 촬영 방향을 산출하는 단계는, 상기 영상 거리 및 상기 카메라의 초점 거리에 기초하여, 상기 카메라의 초점과 상기 기준 영상점을 연결하는 가상의 중심선, 및 상기 카메라의 초점과 상기 투영점을 연결하는 가상의 투영선 간의 영상 각도를 산출하는 단계; 및 상기 복수의 영상 각각에 대해 산출한 상기 영상 각도에 기초하여, 상기 카메라의 촬영 방향을 산출하는 단계를 포함한다.In one embodiment of the present invention, the step of calculating the photographing direction may include a virtual center line connecting the focus of the camera and the reference image point based on the image distance and the focal length of the camera, Calculating an image angle between a focal point and a virtual projection line connecting the projection point; And calculating a photographing direction of the camera based on the image angle calculated for each of the plurality of images.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파라미터를 산출하는 단계는, 상기 카메라의 촬영 방향, 적어도 하나의 영상에 대해 산출한 상기 영상 각도, 및 상기 기준 표지의 길이에 기초하여, 상기 카메라의 높이를 산출하는 단계를 더 포함한다.In one embodiment of the present invention, the step of calculating the parameter may include calculating the height of the camera based on the photographing direction of the camera, the image angle calculated for at least one image, and the length of the reference mark .
본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 상기 카메라 파라미터 측정 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a computer-readable recording medium recording a program for executing the camera parameter measurement method.
본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 미리 정해진 길이를 갖는 기준 표지를 서로 다른 시점에서 촬영하여 복수의 영상을 생성하는 카메라; 상기 복수의 영상 각각으로부터, 상기 기준 표지의 양 끝점에 상응하는 두 개의 투영점과, 미리 설정된 기준 영상점 간의 영상 거리를 산출하고, 서로 다른 영상에서 산출한 상기 영상 거리에 기초하여, 상기 카메라의 높이 및 촬영 방향을 산출하는 파라미터 산출부; 및 상기 카메라의 높이, 상기 카메라의 촬영 방향, 및 영상에서의 피측정체에 대응하는 영상 각도에 기초하여, 상기 카메라와 상기 피측정체 간의 거리를 산출하는 거리 측정부를 포함하는 거리 측정 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a camera comprising: a camera for generating a plurality of images by photographing a reference mark having a predetermined length at different points in time; Calculating an image distance between two projection points corresponding to both end points of the reference mark and a preset reference image point from each of the plurality of images, and based on the image distances calculated from different images, A parameter calculating unit for calculating a height and a photographing direction; And a distance measuring unit that calculates a distance between the camera and the measured object based on the height of the camera, the photographing direction of the camera, and an image angle corresponding to the measured object in the image do.
본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 차량에 설치되고, 도로상의 점선 차선을 서로 다른 시점에서 촬영하여 복수의 영상을 생성하는 카메라; 상기 복수의 영상 각각으로부터, 상기 점선 차선의 양 끝점에 상응하는 두 개의 투영점과, 미리 설정된 기준 영상점 간의 영상 거리를 산출하고, 서로 다른 영상에서 산출한 상기 영상 거리에 기초하여, 상기 카메라의 높이 및 촬영 방향 중의 적어도 하나를 포함하는 파라미터를 산출하는 파라미터 산출부; 및 상기 카메라의 높이, 상기 카메라의 촬영 방향, 및 영상에서의 피측정체에 대응하는 영상 각도에 기초하여, 상기 카메라와 상기 피측정체 간의 거리를 산출하는 거리 측정부를 포함하는 거리 측정 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a camera system comprising: a camera installed in a vehicle and photographing a dotted lane on a road at different points of view to generate a plurality of images; Calculating an image distance between two projection points corresponding to both end points of the dotted lane and a predetermined reference image point from each of the plurality of images, and based on the image distances calculated from the different images, A parameter calculation section for calculating a parameter including at least one of a height and a photographing direction; And a distance measuring unit that calculates a distance between the camera and the measured object based on the height of the camera, the photographing direction of the camera, and an image angle corresponding to the measured object in the image do.
본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 미리 정해진 길이를 갖는 기준 표지를 서로 다른 시점에서 촬영하여 복수의 영상을 생성하는 단계; 상기 복수의 영상 각각으로부터, 상기 기준 표지의 양 끝점에 상응하는 두 개의 투영점과, 미리 설정된 기준 영상점 간의 영상 거리를 산출하고, 서로 다른 영상에서 산출한 상기 영상 거리에 기초하여, 상기 카메라의 높이 및 촬영 방향을 산출하는 단계; 및 상기 카메라의 높이, 상기 카메라의 촬영 방향, 및 영상에서의 피측정체에 대응하는 영상 각도에 기초하여, 상기 카메라와 상기 피측정체 간의 거리를 산출하는 단계를 포함하는 거리 측정 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of generating a plurality of images, the method comprising: generating a plurality of images by photographing a reference marker having a predetermined length at different points in time; Calculating an image distance between two projection points corresponding to both end points of the reference mark and a preset reference image point from each of the plurality of images, and based on the image distances calculated from different images, Calculating a height and a photographing direction; And calculating a distance between the camera and the measured object based on the height of the camera, the photographing direction of the camera, and the image angle corresponding to the measured object in the image .
본 발명의 실시 예에 의하면, 카메라의 외부 파라미터를 자동으로 보정(calibration)할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the external parameters of the camera can be automatically calibrated.
또한, 본 발명의 실시 예에 의하면, 도로상의 점선 차선과 같이, 이미 알고 있는 기준 표지의 길이 정보를 이용하여 카메라의 피치 각도(pitch angle)와, 지평면으로부터의 높이를 적은 연산 처리량으로 효율적으로 산출할 수 있다.Further, according to the embodiment of the present invention, the pitch angle of the camera and the height from the horizon plane can be efficiently calculated by using a length information of the known reference mark, such as a dotted lane on the road, can do.
본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above. Unless stated, the effects will be apparent to those skilled in the art from the description and the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 거리 측정 장치가 차량에 장착된 것을 예시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 거리 측정 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 파라미터 측정 장치를 구성하는 파라미터 산출부의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 파라미터 측정 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 카메라 파라미터 측정 장치를 구성하는 카메라가 제1 시점에서 점선 차선을 촬영한 것을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 파라미터 측정 장치를 구성하는 카메라에 의해 촬영된 영상을 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 파라미터 측정 장치를 구성하는 카메라가 제2 시점에서 점선 차선을 촬영한 것을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 거리 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view illustrating a distance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention mounted on a vehicle. FIG.
2 is a configuration diagram of a distance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram of a parameter calculating unit that constitutes a camera parameter measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view for explaining a camera parameter measurement method according to an embodiment of the present invention, in which a camera constituting a camera parameter measuring apparatus photographs a dotted lane at a first point of time.
5 is a diagram illustrating an image captured by a camera constituting a camera parameter measurement apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view showing a camera constituting a camera parameter measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, taking a dotted lane at a second time point.
7 is a view for explaining a distance measuring method according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 공지된 구성에 대한 일반적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 본 발명의 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다.Other advantages and features of the present invention and methods of achieving them will be apparent by referring to the embodiments described hereinafter in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Although not defined, all terms (including technical or scientific terms) used herein have the same meaning as commonly accepted by the generic art in the prior art to which this invention belongs. A general description of known configurations may be omitted so as not to obscure the gist of the present invention. In the drawings of the present invention, the same reference numerals are used as many as possible for the same or corresponding configurations.
한편, 본 명세서 전체에서 사용되는 '~부'의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, '~부'는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부'가 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.The term " part " used throughout this specification may mean a unit for processing at least one function or operation. For example, 'to' may refer to a hardware component such as a software, FPGA, or ASIC. However, "to" is not meant to be limited to software or hardware. &Quot; to " may be configured to reside on an addressable storage medium and may be configured to play one or more processors.
따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. '~부'에 의해 제공되는 기능은 다수의 구성요소에 의해 분리되어 제공되거나, 다른 구성요소와 병합되어 제공될 수 있다.Thus, by way of example, 'parts' may refer to components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, and processes, functions, , Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. The functions provided by the " portion " may be provided separately by a plurality of components, or may be provided in combination with other components.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 거리 측정 장치가 차량에 장착된 것을 예시하는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 거리 측정 장치의 구성도이다. 도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 거리 측정 장치(100)는 차량(10)에 장착되어, 카메라(110)의 외부 파라미터, 즉 카메라의 높이와 촬영 방향을 측정하고, 측정한 카메라의 높이 및 촬영 방향을 이용하여 차량(10)의 전방에 위치한 피측정체에 이르는 거리를 측정할 수 있다. 거리 측정 장치(100)는 카메라(110), 파라미터 산출부(120), 및 거리 측정부(130)를 포함한다. 카메라(110)와, 파라미터 산출부(120)는 카메라 파라미터 측정 장치를 구성한다.FIG. 1 is a diagram illustrating a distance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention mounted on a vehicle, and FIG. 2 is a configuration diagram of a distance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. 1 and 2, a
카메라(110)는 도로(20) 상의 점선 차선(30)을 촬영하여 영상을 생성한다. 본 발명의 실시 예에서, 점선 차선(30)은 기준 표지의 일 예에 해당한다. 다만, 점선 차선(30) 이외에, 길이가 알려져 있는 다른 표지가 기준 표지로 활용되는 것도 가능하다. 기준 표지는 미리 정해진 길이를 가지므로, 이미 알려져 있는 기준 표지의 길이를 영상 처리 과정에 이용함으로써, 카메라(110)의 외부 파라미터를 효율적으로 측정할 수 있다.The
카메라(110)는 일정한 시간 간격마다 영상을 촬영할 수 있다. 차량(10)이 평평한 도로(20) 상에서 점선 차선(30)의 길이 방향을 따라 이동하는 동안, 카메라(110)는 서로 다른 시점에서 점선 차선(30)을 촬영하여 복수의 영상을 생성한다. 복수의 영상은 연속적으로 인접하는 두 프레임의 영상일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 카메라(110)의 파라미터를 산출하기 위해, 카메라(110)에 의해 생성된 복수의 영상은 파라미터 산출부(120)로 제공된다.The
파라미터 산출부(120)는 카메라(110)로부터 입력되는 복수의 영상 각각으로부터, 점선 차선(30)의 양 끝점에 상응하는 두 개의 투영점과, 미리 설정된 기준 영상점 간의 영상 거리를 산출한 후, 서로 다른 영상에서 산출한 영상 거리 및 점선 차선(30)의 길이 정보에 기초하여, 카메라(110)의 외부 파라미터, 즉 카메라(110)의 높이 및 촬영 방향을 산출한다. 파라미터 산출부(120)에서 파라미터를 산출하는 구체적인 과정에 대하여는 이후 도 3 내지 도 6을 참조하여 후술한다.The
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 파라미터 측정 장치를 구성하는 파라미터 산출부의 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 파라미터 측정 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 카메라 파라미터 측정 장치를 구성하는 카메라가 제1 시점에서 점선 차선을 촬영한 것을 보여주는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 파라미터 측정 장치를 구성하는 카메라에 의해 촬영된 영상을 예시하는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 파라미터 측정 장치를 구성하는 카메라가 제2 시점에서 점선 차선을 촬영한 것을 보여주는 도면이다.FIG. 3 is a configuration diagram of a parameter calculating unit included in the camera parameter measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a view for explaining a camera parameter measuring method according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a view illustrating an image taken by a camera constituting a camera parameter measurement apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 6 is a view showing a camera constituting a camera parameter measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, taking a dotted lane at a second time point.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 파라미터 산출부(120)는 투영점 결정부(122), 영상거리 산출부(124), 촬영방향 산출부(126), 및 높이 산출부(128)를 포함한다. 투영점 결정부(122)는 카메라(110)로부터 입력되는 영상(IMG)에서, 점선 차선(30)의 양 끝점(P,Q)에 상응하는 두 개의 투영점(p,q)을 결정한다. 투영점 결정부(122)는 영상 객체의 모서리, 변 등의 경계점을 찾는 방식으로 영상(IMG) 내에서 투영점(p,q)을 결정할 수 있다. 투영점 결정부(122)는 예를 들어, LoG(Laplacian of gaussian) 마스크를 사용하여 엣지의 영 교차점을 찾아 점선 차선(30)의 투영점(p,q)을 결정할 수 있다.3 to 6, the
영상거리 산출부(124)는 투영점 결정부(122)에서 결정한 투영점(p,q)과, 미리 결정된 기준 영상점(PP) 간의 영상 거리(l, l+m)를 산출한다. 기준 영상점(PP)은 예를 들어, 영상(IMG)의 중심 픽셀에 해당하는 주점(principal point)으로 결정될 수 있다. 이때, 영상 거리(l, l+m)는 투영점(p,q)과 기준 영상점(PP) 사이의 수직 방향 거리를 의미할 수 있다. 일 실시 예로, 투영점 결정부(122)와 영상거리 산출부(124)는 카메라(110)로부터 순차적으로 입력되는 복수의 영상 각각에 대해, 투영점(p,q)을 결정하여 영상 거리(l, l+m)를 산출할 수 있다.The image
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 설명의 편의상 제1 시점에서 촬영된 제1 영상에서 점선 차선(30)의 양 끝점에 해당하는 투영점을 p, q로 나타내고, 제1 영상에서 투영점(p,q)과 기준 영상점(PP) 간의 영상 거리를 l, m으로 나타내고, 제2 시점에서 촬영된 제2 영상에서 점선 차선(30)의 양 끝점에 해당하는 투영점을 p2, q2로 나타내고, 제2 영상에서 투영점(p2,q2)과 기준 영상점(PP) 간의 영상 거리를 l2, m2로 나타낸다.4 to 6, for convenience of explanation, the projection points corresponding to both end points of the dotted
영상거리 산출부(124)는 예를 들어, 아래의 식 1 내지 식 2에 따라 제1 영상에서 기준 영상점(PP)과 투영점(p,q) 간의 영상 거리(l, l+m)를 산출하고, 아래의 식 3 내지 식 4에 따라 제2 영상에서 기준 영상점(PP)과 투영점(p2,q2) 간의 영상 거리(l2, l2+m2)를 산출할 수 있다.The
[식 1][Formula 1]
l = ccdUnitSize*p_1l = ccdUnitSize * p_1
[식 2][Formula 2]
l + m = ccdUnitSize*q_1l + m = ccdUnitSize * q_1
[식 3][Formula 3]
l2 = ccdUnitSize*p_2l2 = ccdUnitSize * p_2
[식 4][Formula 4]
l2 + m2 = ccdUnitSize*q_2l2 + m2 = ccdUnitSize * q_2
식 1 내지 식 4에서, 'ccdUnitSize'는 픽셀(pixel)당 mm 거리를 나타내고, 'p_1'은 제1 영상에서 기준 영상점(PP)과 상부 투영점(p) 간의 픽셀 수이고, 'q_1'은 제1 영상에서 기준 영상점(PP)과 하부 투영점(q) 간의 픽셀 수이고, 'p_2'은 제2 영상에서 기준 영상점(PP)과 상부 투영점(p2) 간의 픽셀 수이고, 'q_2'은 제2 영상에서 기준 영상점(PP)과 하부 투영점(q2) 간의 픽셀 수이다. 'ccdUnitSize'는 카메라 렌즈의 초점 거리(mm)를 카메라 캘리브레이션으로 구한 카메라 초점 거리(px)로 나눈 값으로부터 구할 수 있다.'P_1' is the number of pixels between the reference image point PP and the upper projection point p in the first image, 'c_1' is the number of pixels between the reference image point PP and the upper projection point p, Is the number of pixels between the reference image point PP and the lower projection point p in the first image and p_2 is the number of pixels between the reference image point PP and the upper projection point p2 in the second image, q_2 'is the number of pixels between the reference image point PP and the lower projection point q2 in the second image. 'ccdUnitSize' can be obtained from the focal length (mm) of the camera lens divided by the camera focal length (px) obtained by camera calibration.
촬영방향 산출부(126)는 복수의 영상 각각에 대해 영상거리 산출부(124)에서 산출한 영상 거리(l, l+m, l2, l2+m2) 정보와, 카메라(110)의 초점 거리 정보에 기초하여, 카메라(110)의 촬영 방향(θ) 정보를 산출한다. 이를 위해, 촬영방향 산출부(126)는 영상거리 산출부(124)에서 산출한 영상 거리(l, l+m, l2, l2+m2), 카메라(110)의 초점(focal point)과 기준 영상점(PP)을 연결하는 가상의 중심선, 및 카메라(110)의 초점과 투영점(p,q,p2,q2)을 연결하는 가상의 투영선 간의 영상 각도(α,β)를 산출한다.The photographing
촬영방향 산출부(126)는 예를 들어 아래의 식 5 내지 식 8에 따라 삼각법을 이용해, 카메라 초점에서 주점을 지나는 선과 주점으로부터 영상 거리(l,l2)만큼 떨어진 투영점(p,p2)을 지나는 선 사이의 각도(α,α2)와, 주점을 지나는 선과 주점으로부터 영상 거리(l+m,l2+m2)만큼 떨어진 투영점(q,q2)을 지나는 선 사이의 각도(β,β2)를 구한다.The photographing
[식 5][Formula 5]
α = arctan(l/f)alpha = arctan (l / f)
[식 6][Formula 6]
β = arctan((l+m)/f)beta = arctan ((l + m) / f)
[식 7][Equation 7]
α2 = arctan(l2/f)? 2 = arctan (12 / f)
[식 8][Equation 8]
β2 = arctan((l2+m2)/f)? 2 = arctan ((l2 + m2) / f)
촬영방향 산출부(126)는 복수의 영상 각각에 대해 산출한 영상 각도(α,β,α2,β2)에 기초하여, 카메라(110)의 촬영 방향(θ)을 산출한다.The photographing
[식 9][Equation 9]
L/H = cot(θ+α)-cot(θ+β)L / H = cot (? +?) - cot (? +?)
[식 10][Equation 10]
L/H = cot(θ+α2)-cot(θ+β2)L / H = cot (? +? 2) -cot (? +? 2)
식 9 내지 식 10에서, L은 점선 차선(30)의 길이이고, H는 지면으로부터 카메라(110)의 높이이고, θ는 주점으로 투영되는 선과 초점(focal point)를 지나는 지평면과 평행한 선 사이의 각도이며, α는 제1 영상에서 점 P의 투영점 p과 주점으로 투영되는 점 사이의 각도이고, β는 제1 영상에서 점 Q의 투영점 q와 주점으로 투영되는 점 사이의 각도이고, α2는 제2 영상에서 점 P의 투영점 p2과 주점으로 투영되는 점 사이의 각도이고, β2는 제2 영상에서 점 Q의 투영점 q2와 주점으로 투영되는 점 사이의 각도이다. 식 9 내지 식 10으로부터, 아래의 식 11과 식 12의 관계를 도출할 수 있다.In the equations 9 to 10, L is the length of the dotted
[식 11][Equation 11]
L/H = cot(θ+α) - cot(θ+β) = cot(θ+α2) - cot(θ+β2)? (? +? 2) - cot (? +? 2)
[식 12][Equation 12]
식 11 내지 식 12에서, θ는 카메라(110)의 촬영 방향, α 및 β는 제1 영상에서 산출한 영상 각도, α2 및 β2는 제2 영상에서 산출한 영상 각도이다. 촬영방향 산출부(126)는 앞서 설명한 식 5 내지 식 8에 따라 산출한 영상 각도(α,β,α2,β2)를 이용하여, 상기 식 12에 따라 카메라(110)의 촬영 각도, 즉 카메라(110)가 아래로 보는 피치(pitch) 값을 구할 수 있다.In the equations (11) to (12),? Is the photographing direction of the
높이 산출부(128)는 카메라(110)의 촬영 각도(θ), 적어도 하나의 영상에 대해 산출한 영상 각도(α,β), 및 점선 차선(30)의 길이(L)에 기초하여, 카메라(110)의 높이(H)를 산출할 수 있다. 높이 산출부(128)는 예를 들어, 아래의 식 13에 따라 카메라(110)의 높이(H)를 산출할 수 있다.The
[식 13][Formula 13]
식 13에 따라, 카메라(110)의 촬영 각도(θ)와, 미리 알고 있는 점선 차선(30)의 길이(L)를 이용해, 지평면으로부터 카메라(110)까지의 높이(H)를 구할 수 있다.The height H from the horizon plane to the
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 거리 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 2 및 도 7을 참조하면, 거리 측정부(130)는 파라미터 산출부(120)에서 산출한 카메라(110)의 높이 정보(H), 카메라(110)의 촬영 방향(θ), 즉 카메라(110)의 촬영 각도 정보, 및 영상에서의 피측정체(40)에 대응하는 영상 각도(γ)에 기초하여, 카메라와 피측정체(40) 간의 거리, 즉 전방 거리를 측정할 수 있다. 거리 측정부(130)는 예를 들어, 아래의 식 14에 따라 카메라(110)와 피측정체(40) 사이의 거리(D)를 측정할 수 있다.7 is a view for explaining a distance measuring method according to an embodiment of the present invention. 2 and 7, the
[식 14][Equation 14]
D = tan(90°-θ-γ)×HD = tan (90 -? -?) H
식 14와 같이, 거리 측정부(130)는 파라미터 산출부(120)에서 산출한 카메라(110)의 촬영 방향(θ)과, 카메라(110)의 높이(H)를 이용하여, 카메라(110)와 피측정체(40) 사이의 거리(D), 즉 차량의 전방 거리를 측정할 수 있다. 피측정체(40)의 영상 각도(γ)는 식 5와 유사하게, 영상에서 피측정체(40)에 대응하는 투영점(p3)과 주점 간의 영상 거리(k)로부터 구할 수 있다.The
본 발명의 실시 예에 의하면, 스테레오 카메라를 이용하지 않고도, 모노 카메라 만으로 카메라(110)의 외부 파라미터를 실시간으로 자동 보정(calibration)할 수 있으며, 캘리브레이션된 카메라(110)의 외부 파라미터를 이용하여 전방의 물체에 대한 거리를 정확하게 추정할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 의하면, 이미 알고 있는 점선 차선과 같은 기준 표지의 길이 정보를 이용하여 카메라(110)의 피치 각도(pitch angle)와, 지평면으로부터의 높이를 적은 연산 처리량으로 효율적으로 추정할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the external parameters of the
본 발명의 실시 예에 따른 카메라 파라미터 측정 방법과 거리 측정 방법은 예를 들어 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 SRAM(Static RAM), DRAM(Dynamic RAM), SDRAM(Synchronous DRAM) 등과 같은 휘발성 메모리, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Electrically Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), 플래시 메모리 장치, PRAM(Phase-change RAM), MRAM(Magnetic RAM), RRAM(Resistive RAM), FRAM(Ferroelectric RAM) 등과 같은 불휘발성 메모리, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 광학적 판독 매체, 예를 들어 시디롬, 디브이디 등과 같은 형태의 저장매체일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.The camera parameter measuring method and the distance measuring method according to the embodiment of the present invention can be realized by a general-purpose digital computer which can be made into a program that can be executed by a computer and which operates the program using a computer-readable recording medium . The computer readable recording medium may be a volatile memory such as SRAM (Static RAM), DRAM (Dynamic RAM), SDRAM (Synchronous DRAM), ROM (Read Only Memory), PROM (Programmable ROM), EPROM A non-volatile memory such as an electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), a flash memory device, a phase-change RAM (PRAM), a magnetic RAM (MRAM), a resistive RAM (RRAM) Or optical storage media, such as, but not limited to, optical storage media such as CD-ROMs, DVDs, and the like.
이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.It is to be understood that the above-described embodiments are provided to facilitate understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention, and it is to be understood that various modifications are possible within the scope of the present invention. It is to be understood that the technical scope of the present invention should be determined by the technical idea of the claims and the technical scope of protection of the present invention is not limited to the literary description of the claims, To the invention of the invention.
10: 차량
20: 도로
30: 점선 차선
100: 거리 측정 장치
110: 카메라
120: 파라미터 산출부
122: 투영점 결정부
124: 영상거리 산출부
126: 촬영방향 산출부
128: 높이 산출부
130: 거리 측정부10: Vehicle
20: Road
30: Dotted lane
100: Distance measuring device
110: camera
120: Parameter calculation unit
122: Projection point determination unit
124: Image distance calculating unit
126: photographing direction calculating section
128:
130: distance measuring unit
Claims (18)
상기 복수의 영상 각각으로부터, 상기 기준 표지의 양 끝점에 상응하는 두 개의 투영점과, 미리 설정된 기준 영상점 간의 영상 거리를 산출하고, 서로 다른 영상에서 산출한 상기 영상 거리에 기초하여, 상기 카메라의 높이 및 촬영 방향 중의 적어도 하나를 포함하는 파라미터를 산출하는 파라미터 산출부를 포함하며,
상기 파라미터 산출부는,
상기 복수의 영상 각각으로부터 상기 기준 표지의 양 끝점에 상응하는 두 개의 투영점을 결정하는 투영점 결정부;
상기 투영점과, 상기 기준 영상점 간의 영상 거리를 산출하는 영상거리 산출부; 및
상기 복수의 영상 각각에 대해 산출한 상기 영상 거리에 기초하여, 상기 카메라의 촬영 방향을 산출하는 촬영방향 산출부를 포함하는 카메라 파라미터 측정 장치.A camera for photographing a reference marker having a predetermined length at different points of time and generating a plurality of images; And
Calculating an image distance between two projection points corresponding to both end points of the reference mark and a preset reference image point from each of the plurality of images, and based on the image distances calculated from different images, And a parameter calculation section for calculating a parameter including at least one of a height,
Wherein the parameter calculator comprises:
A projection point determination unit for determining two projection points corresponding to both end points of the reference mark from each of the plurality of images;
An image distance calculating unit for calculating an image distance between the projection point and the reference image point; And
And a photographing direction calculating section for calculating the photographing direction of the camera based on the image distances calculated for each of the plurality of images.
상기 파라미터 산출부는 상기 영상 거리 및 상기 기준 표지의 길이에 기초하여 상기 파라미터를 산출하는 카메라 파라미터 측정 장치.The method according to claim 1,
And the parameter calculating unit calculates the parameter based on the image distance and the length of the reference mark.
상기 촬영방향 산출부는, 상기 영상 거리 및 상기 카메라의 초점 거리에 기초하여, 상기 카메라의 초점과 상기 기준 영상점을 연결하는 가상의 중심선, 및 상기 카메라의 초점과 상기 투영점을 연결하는 가상의 투영선 간의 영상 각도를 산출하고, 상기 복수의 영상 각각에 대해 산출한 상기 영상 각도에 기초하여, 상기 카메라의 촬영 방향을 산출하는 카메라 파라미터 측정 장치.The method according to claim 1,
Wherein the photographing direction calculating section calculates a photographing direction of the camera based on a virtual center line connecting the focal point of the camera and the reference image point and a virtual center line connecting the focal point of the camera and the projection point, And calculates a photographing direction of the camera based on the image angle calculated for each of the plurality of images.
상기 촬영방향 산출부는 하기의 수식 1에 따라 상기 카메라의 촬영 방향을 산출하며,
[수식 1]
상기 수식 1에서, θ는 상기 카메라의 촬영 방향, α 및 β는 상기 복수의 영상 중 제1 영상에서 산출한 영상 각도, α2 및 β2는 상기 복수의 영상 중 제2 영상에서 산출한 영상 각도인 카메라 파라미터 측정 장치.5. The method of claim 4,
The photographing direction calculating section calculates the photographing direction of the camera according to the following equation (1)
[Equation 1]
Wherein? And? Are image angles calculated from the first image among the plurality of images,? 2 and? 2 are image angles calculated from the second image among the plurality of images, Parameter measuring device.
상기 파라미터 산출부는, 상기 카메라의 촬영 방향, 적어도 하나의 영상에 대해 산출한 상기 영상 각도, 및 상기 기준 표지의 길이에 기초하여, 상기 카메라의 높이를 산출하는 높이 산출부를 더 포함하는 카메라 파라미터 측정 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the parameter calculating section further includes a height calculating section for calculating a height of the camera based on the photographing direction of the camera, the image angle calculated for at least one image, and the length of the reference mark, .
[수식 2]
상기 수식 2에서, H는 상기 카메라의 높이, L은 상기 기준 표지의 길이, α 및 β는 상기 복수의 영상 중 어느 한 영상에서 산출한 영상 각도인 카메라 파라미터 측정 장치.The apparatus of claim 6, wherein the height calculator calculates a height of the camera according to Equation (2)
[Equation 2]
In the formula (2), H is the height of the camera, L is the length of the reference marker, and? And? Are image angles calculated from any one of the plurality of images.
상기 파라미터 산출부는,
상기 복수의 영상 각각으로부터 상기 기준 표지의 양 끝점에 상응하는 두 개의 투영점을 결정하는 투영점 결정부;
상기 투영점과, 상기 기준 영상점 간의 영상 거리를 산출하는 영상거리 산출부; 및
상기 복수의 영상 각각에 대해 산출한 상기 영상 거리에 기초하여, 상기 카메라의 촬영 방향을 산출하는 촬영방향 산출부를 포함하는 카메라 파라미터 측정 장치.Calculating image distances between two projection points corresponding to both end points of the reference mark and preset reference image points from each of a plurality of images generated by photographing the reference mark having a predetermined length at different points of view, And a parameter calculation unit for calculating a parameter including at least one of a height and a photographing direction of the camera that has captured the plurality of images based on the image distance calculated from the other image,
Wherein the parameter calculator comprises:
A projection point determination unit for determining two projection points corresponding to both end points of the reference mark from each of the plurality of images;
An image distance calculating unit for calculating an image distance between the projection point and the reference image point; And
And a photographing direction calculating section for calculating the photographing direction of the camera based on the image distances calculated for each of the plurality of images.
상기 복수의 영상 각각으로부터, 상기 점선 차선의 양 끝점에 상응하는 두 개의 투영점과, 미리 설정된 기준 영상점 간의 영상 거리를 산출하고, 서로 다른 영상에서 산출한 상기 영상 거리에 기초하여, 상기 카메라의 높이 및 촬영 방향 중의 적어도 하나를 포함하는 파라미터를 산출하는 파라미터 산출부를 포함하며,
상기 파라미터 산출부는,
상기 복수의 영상 각각으로부터 상기 점선 차선의 양 끝점에 상응하는 두 개의 투영점을 결정하는 투영점 결정부;
상기 투영점과, 상기 기준 영상점 간의 영상 거리를 산출하는 영상거리 산출부; 및
상기 복수의 영상 각각에 대해 산출한 상기 영상 거리에 기초하여, 상기 카메라의 촬영 방향을 산출하는 촬영방향 산출부를 포함하는 카메라 파라미터 측정 장치.A camera installed in a vehicle and photographing a dotted lane on the road at different points of view to generate a plurality of images; And
Calculating an image distance between two projection points corresponding to both end points of the dotted lane and a predetermined reference image point from each of the plurality of images, and based on the image distances calculated from the different images, And a parameter calculation section for calculating a parameter including at least one of a height,
Wherein the parameter calculator comprises:
A projection point determination unit for determining two projection points corresponding to both end points of the dotted line from each of the plurality of images;
An image distance calculating unit for calculating an image distance between the projection point and the reference image point; And
And a photographing direction calculating section for calculating the photographing direction of the camera based on the image distances calculated for each of the plurality of images.
서로 다른 영상에서 산출한 상기 영상 거리에 기초하여, 상기 복수의 영상을 촬영한 카메라의 높이 및 촬영 방향 중의 적어도 하나를 포함하는 파라미터를 산출하는 단계를 포함하며,
상기 파라미터를 산출하는 단계는,
상기 복수의 영상 각각으로부터 상기 기준 표지의 양 끝점에 상응하는 두 개의 투영점을 결정하는 단계;
상기 투영점과, 상기 기준 영상점 간의 영상 거리를 산출하는 단계; 및
상기 복수의 영상 각각에 대해 산출한 상기 영상 거리에 기초하여, 상기 카메라의 촬영 방향을 산출하는 단계를 포함하는 카메라 파라미터 측정 방법.Calculating image distances between two projection points corresponding to both end points of the reference mark and preset reference image points from each of a plurality of images generated by photographing the reference mark having a predetermined length at different points of time; And
Calculating a parameter including at least one of a height and a photographing direction of the camera that has captured the plurality of images based on the image distances calculated from the different images,
Wherein the step of calculating the parameter comprises:
Determining two projection points corresponding to both end points of the reference mark from each of the plurality of images;
Calculating an image distance between the projection point and the reference image point; And
And calculating a photographing direction of the camera based on the image distance calculated for each of the plurality of images.
상기 파라미터를 산출하는 단계는 상기 영상 거리 및 상기 기준 표지의 길이에 기초하여 상기 파라미터를 산출하는 카메라 파라미터 측정 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the step of calculating the parameter calculates the parameter based on the image distance and the length of the reference mark.
상기 촬영 방향을 산출하는 단계는,
상기 영상 거리 및 상기 카메라의 초점 거리에 기초하여, 상기 카메라의 초점과 상기 기준 영상점을 연결하는 가상의 중심선, 및 상기 카메라의 초점과 상기 투영점을 연결하는 가상의 투영선 간의 영상 각도를 산출하는 단계; 및
상기 복수의 영상 각각에 대해 산출한 상기 영상 각도에 기초하여, 상기 카메라의 촬영 방향을 산출하는 단계를 포함하는 카메라 파라미터 측정 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the step of calculating the photographing direction comprises:
An image angle between a virtual center line connecting the focus of the camera and the reference image point and a virtual projection line connecting the focus of the camera and the projection point is calculated based on the image distance and the focal distance of the camera step; And
And calculating a photographing direction of the camera based on the image angle calculated for each of the plurality of images.
상기 파라미터를 산출하는 단계는, 상기 카메라의 촬영 방향, 적어도 하나의 영상에 대해 산출한 상기 영상 각도, 및 상기 기준 표지의 길이에 기초하여, 상기 카메라의 높이를 산출하는 단계를 더 포함하는 카메라 파라미터 측정 방법.14. The method of claim 13,
Wherein the step of calculating the parameter further comprises calculating a height of the camera based on a photographing direction of the camera, the image angle calculated for at least one image, and a length of the reference mark, How to measure.
상기 복수의 영상 각각으로부터, 상기 기준 표지의 양 끝점에 상응하는 두 개의 투영점과, 미리 설정된 기준 영상점 간의 영상 거리를 산출하고, 서로 다른 영상에서 산출한 상기 영상 거리에 기초하여, 상기 카메라의 높이 및 촬영 방향을 산출하는 파라미터 산출부; 및
상기 카메라의 높이, 상기 카메라의 촬영 방향, 및 영상에서의 피측정체에 대응하는 영상 각도에 기초하여, 상기 카메라와 상기 피측정체 간의 거리를 산출하는 거리 측정부를 포함하며,
상기 파라미터 산출부는,
상기 복수의 영상 각각으로부터 상기 기준 표지의 양 끝점에 상응하는 두 개의 투영점을 결정하는 투영점 결정부;
상기 투영점과, 상기 기준 영상점 간의 영상 거리를 산출하는 영상거리 산출부; 및
상기 복수의 영상 각각에 대해 산출한 상기 영상 거리에 기초하여, 상기 카메라의 촬영 방향을 산출하는 촬영방향 산출부를 포함하는 거리 측정 장치.A camera for photographing a reference marker having a predetermined length at different points of time and generating a plurality of images;
Calculating an image distance between two projection points corresponding to both end points of the reference mark and a preset reference image point from each of the plurality of images, and based on the image distances calculated from different images, A parameter calculating unit for calculating a height and a photographing direction; And
And a distance measuring unit for calculating a distance between the camera and the measured object based on the height of the camera, the photographing direction of the camera, and the image angle corresponding to the measured object in the image,
Wherein the parameter calculator comprises:
A projection point determination unit for determining two projection points corresponding to both end points of the reference mark from each of the plurality of images;
An image distance calculating unit for calculating an image distance between the projection point and the reference image point; And
And a photographing direction calculation section that calculates a photographing direction of the camera based on the image distances calculated for each of the plurality of images.
상기 복수의 영상 각각으로부터, 상기 점선 차선의 양 끝점에 상응하는 두 개의 투영점과, 미리 설정된 기준 영상점 간의 영상 거리를 산출하고, 서로 다른 영상에서 산출한 상기 영상 거리에 기초하여, 상기 카메라의 높이 및 촬영 방향 중의 적어도 하나를 포함하는 파라미터를 산출하는 파라미터 산출부; 및
상기 카메라의 높이, 상기 카메라의 촬영 방향, 및 영상에서의 피측정체에 대응하는 영상 각도에 기초하여, 상기 카메라와 상기 피측정체 간의 거리를 산출하는 거리 측정부를 포함하며,
상기 파라미터 산출부는,
상기 복수의 영상 각각으로부터 상기 점선 차선의 양 끝점에 상응하는 두 개의 투영점을 결정하는 투영점 결정부;
상기 투영점과, 상기 기준 영상점 간의 영상 거리를 산출하는 영상거리 산출부; 및
상기 복수의 영상 각각에 대해 산출한 상기 영상 거리에 기초하여, 상기 카메라의 촬영 방향을 산출하는 촬영방향 산출부를 포함하는 거리 측정 장치.A camera installed in a vehicle and photographing a dotted lane on the road at different points of view to generate a plurality of images;
Calculating an image distance between two projection points corresponding to both end points of the dotted lane and a predetermined reference image point from each of the plurality of images, and based on the image distances calculated from the different images, A parameter calculation section for calculating a parameter including at least one of a height and a photographing direction; And
And a distance measuring unit for calculating a distance between the camera and the measured object based on the height of the camera, the photographing direction of the camera, and the image angle corresponding to the measured object in the image,
Wherein the parameter calculator comprises:
A projection point determination unit for determining two projection points corresponding to both end points of the dotted line from each of the plurality of images;
An image distance calculating unit for calculating an image distance between the projection point and the reference image point; And
And a photographing direction calculation section that calculates a photographing direction of the camera based on the image distances calculated for each of the plurality of images.
상기 복수의 영상 각각으로부터, 상기 기준 표지의 양 끝점에 상응하는 두 개의 투영점과, 미리 설정된 기준 영상점 간의 영상 거리를 산출하고, 서로 다른 영상에서 산출한 상기 영상 거리에 기초하여, 상기 복수의 영상을 촬영한 카메라의 높이 및 촬영 방향을 산출하는 단계; 및
상기 카메라의 높이, 상기 카메라의 촬영 방향, 및 영상에서의 피측정체에 대응하는 영상 각도에 기초하여, 상기 카메라와 상기 피측정체 간의 거리를 산출하는 단계를 포함하며,
상기 카메라의 높이 및 촬영 방향을 산출하는 단계는,
상기 복수의 영상 각각으로부터 상기 기준 표지의 양 끝점에 상응하는 두 개의 투영점을 결정하는 단계;
상기 투영점과, 상기 기준 영상점 간의 영상 거리를 산출하는 단계; 및
상기 복수의 영상 각각에 대해 산출한 상기 영상 거리에 기초하여, 상기 카메라의 촬영 방향을 산출하는 단계를 포함하는 거리 측정 방법.Capturing a reference marker having a predetermined length at different viewpoints to generate a plurality of images;
Calculating an image distance between two projection points corresponding to both end points of the reference mark and a preset reference image point from each of the plurality of images, and based on the image distances calculated from the different images, Calculating a height of the camera and a photographing direction of the camera; And
Calculating a distance between the camera and the measured object based on the height of the camera, the photographing direction of the camera, and the image angle corresponding to the measured object in the image,
The step of calculating the height and the photographing direction of the camera may include:
Determining two projection points corresponding to both end points of the reference mark from each of the plurality of images;
Calculating an image distance between the projection point and the reference image point; And
And calculating a photographing direction of the camera based on the image distance calculated for each of the plurality of images.
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