KR101765290B1 - 차량용 영상 전처리기 및 이를 이용한 영상 전처리 방법 - Google Patents

Abstract

차량용 영상 전처리기 및 이를 이용한 영상 전처리 방법이 개시된다. 입력된 하나의 영상으로, 이용하고자 하는 목적에 적합한 복수의 영상을 생성하기 위한 차량용 영상 전처리기는 영상 입력부, 영상 축소부, 영상 절단부, 및 영상 저장 및 출력부를 포함한다. 영상 입력부는 외부의 단일 카메라로부터, 단일 렌즈를 통해 촬영된 영상을 입력받아 저장하고, 영상 축소부는 입력된 영상을 미리 설정된 축소 비율로 서브샘플링하여 화각은 유지하되 해상도를 낮춘 영상 저장용 영상으로 변환하며, 영상 절단부는 입력된 영상을 미리 설정된 절단 비율로 크롭핑하여 크롭핑 후의 영상이 화각은 좁아지되 크롭핑 영역에서의 해상도는 유지하도록 하는 영상 인식용 영상으로 변환하며, 영상 저장 및 출력부는 상기 영상 축소부에서 변환된 영상 저장용 영상을 저장하고 후단의 영상 저장장치로 출력하며 상기 영상 절단부에서 변환된 영상 인식용 영상을 저장하고 후단의 영상 인식장치로 출력한다. 이로 인해, 외부로부터 입력된 단일 영상에 서브샘플링 및 크롭핑을 수행하여, 입력된 영상의 화각을 유지하되 해상도를 낮춰 영상의 크기를 축소시킨 영상 저장용 영상과, 입력된 영상의 해상도를 유지하며 화면의 일부를 절단하여 화각을 좁힌 영상 인식용 영상으로 각각 생성함으로써, 차량용 영상인식장치 및 영상사고기록장치의 기능을 하나의 시스템으로 통합할 수 있다.

Description

차량용 영상 전처리기 및 이를 이용한 영상 전처리 방법{Image pre-processor for vehicle and image pre-process method using the same}

본 발명은 차량용 영상 전처리기 및 이를 이용한 영상 전처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입력된 하나의 영상으로, 이용하고자 하는 목적에 적합한 복수의 영상을 생성하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

차선 이탈 경보장치(LDWS), 선행 차량 추돌 경보장치(FCWS) 등의 차량용 영상 인식장치의 적용이 확대되고 있는 추세와 함께, 차량용 영상 저장장치(영상 사고 기록장치)의 보급도 증가하고 있다.

차량용 영상 인식장치와 영상 저장장치는 주로 룸미러 부근에 차량의 전방을 주시하게 장착되며, 영상을 분석 또는 압축하기 위한 DSP 계열의 CPU가 적용되는 등의 구조상 유사점이 있지만, 서로 다른 화각(view angle)을 갖는다는 중대한 차이점이 있다.

차량용 영상 인식장치는 최대 150m까지 차량 전방 도로상의 차선 및 물체를 인식해야 하므로 화각이 좁은 협각(included angle) 렌즈를 사용하며, 그 범위는 40°~50°정도가 적당한 것으로 알려져 있다.

반면에, 차량용 영상 저장장치(영상 사고 기록장치)는 차량 근처의 상황을 저장해야 하므로 광각(wide angle) 렌즈를 사용하며, 그 범위는 90°~120°정도가 적당한 것으로 알려져 있다.

도 1a는 차량용 영상 저장장치에 사용되는 광각 렌즈를 이용한 100°화각의 영상을 도시한 도면이고, 도 1b는 차량용 영상 인식장치에 사용되는 협각 렌즈를 이용한 45°화각의 영상을 도시한 도면이다.

이를 보면, 도 1a의 영상의 경우, 도 1b의 영상보다 넓은 범위의 장면이 하나의 화면에 담기게 되어 넓게 볼 수 있는 반면, 물체 하나하나의 세세한 부분은 잘 나타나지 않는 것을 볼 수 있다.

이처럼, 차량용 영상 인식장치와 영상 저장장치는 최적 화각 차이로 인해 하나의 시스템에서 양쪽의 기능을 모두 구현하고자 할 경우, 한쪽의 화각을 적용하면 다른 쪽의 성능이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 하나의 영상으로부터 차량용 영상 인식장치 및 영상 저장장치 각각에 적합한 복수의 영상을 생성하는 것을 목표로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량용 영상 전처리기는 영상 입력부, 영상 축소부, 영상 절단부, 및 영상 저장 및 출력부를 포함한다.

영상 입력부는 외부의 단일 카메라로부터, 단일 렌즈를 통해 촬영된 영상을 입력받아 저장하고, 영상 축소부는 입력된 영상을 미리 설정된 축소 비율로 서브샘플링하여 화각은 유지하되 해상도를 낮춘 영상 저장용 영상으로 변환하며, 영상 절단부는 입력된 영상을 미리 설정된 절단 비율로 크롭핑하여 크롭핑 후의 영상이 화각은 좁아지되 크롭핑 영역에서의 해상도는 유지하도록 하는 영상 인식용 영상으로 변환하며, 영상 저장 및 출력부는 상기 영상 축소부에서 변환된 영상 저장용 영상을 저장하고 후단의 영상 저장장치로 출력하며 상기 영상 절단부에서 변환된 영상 인식용 영상을 저장하고 후단의 영상 인식장치로 출력한다.

이로 인해, 외부로부터 입력된 단일 영상에 서브샘플링 및 크롭핑을 수행하여, 입력된 영상의 화각을 유지하되 해상도를 낮춰 영상의 크기를 축소시킨 영상 저장용 영상과, 입력된 영상의 해상도를 유지하며 화면의 일부를 절단하여 화각을 좁힌 영상 인식용 영상으로 각각 생성할 수 있다.

이때, 상기 축소 비율 및 절단 비율은 동일할 수 있다.

또한, 영상 입력부는 축소 비율 또는 절단 비율의 역수배 크기로, 영상 축소부에서 생성하고자 하는 영상과 동일한 화각으로 촬영되며, 영상 절단부에서 생성하고자 하는 영상과 단위 면적당 동일한 해상도로 촬영된 영상을, 카메라로부터 입력받아 저장할 수 있다.

또한, 영상 절단부는 생성하고자 하는 영상의 위치에 따라, 입력된 영상의 상, 하, 좌, 우 각각에 절단 비율을 다르게 설정하여 크롭핑을 수행할 수 있다.

또한, 영상 축소부 및 영상 절단부는 영상 입력부에 촬영된 영상이 입력되면, 동시에 서브샘플링 및 크롭핑을 입력된 영상에 수행할 수 있다.

또한, 영상 축소부 및 영상 절단부는 영상 입력부에 촬영된 영상이 입력되면, 사용자의 선택에 따라 서브샘플링 및 크롭핑을 입력된 영상에 수행할 수 있다.

삭제

본 발명에 따른 차량용 영상 전처리 방법은, (a) 외부의 단일 카메라로부터 단일 렌즈를 통해 촬영된 영상을 입력받아 저장하는 단계; (b) 상기 단계(a)에서 입력된 영상을 미리 설정된 축소 비율로 서브샘플링하여 화각은 유지하되 해상도를 낮춘 영상 저장용 영상으로 변환하는 단계; (c) 상기 단계(a)에서 입력된 영상을 미리 설정된 절단 비율로 크롭핑하여 크롭핑 후의 영상이 화각은 좁아지되 크롭핑 영역에서의 해상도는 유지하도록 하는 영상 인식용 영상으로 변환하는 단계; 및 (d) 상기 단계(b)에서 변환된 영상 저장용 영상을 저장하고 후단의 영상 저장장치로 출력하고, 상기 단계(c)에서 변환된 영상 인식용 영상을 저장하고 후단의 영상 인식장치로 출력하는 영상 출력 단계를 포함한다.

이때, 축소 비율 및 상기 절단 비율은 동일할 수 있다.

또한, (a) 단계에서는 축소 비율 또는 절단 비율의 역수배 크기로, (b) 단계에서 생성하고자 하는 영상과 동일한 화각으로 촬영되며, (c) 단계에서 생성하고자 하는 영상과 단위 면적당 동일한 해상도로 촬영된 영상을, 카메라로부터 입력받아 저장할 수 있다.

또한, (c) 단계에서는 생성하고자 하는 영상의 위치에 따라, 입력된 영상의 상, 하, 좌, 우 각각에 절단 비율을 다르게 설정하여 크롭핑을 수행할 수 있다.

또한, (b) 단계 및 (c) 단계에서는 (a) 단계에서 촬영된 영상이 입력되면, 동시에 서브샘플링 및 크롭핑을 입력된 영상에 수행할 수 있다.

또한, (b) 단계 및 (c) 단계에서는 (a) 단계에서 촬영된 영상이 입력되면, 사용자의 선택에 따라 서브샘플링 및 크롭핑을 입력된 영상에 수행할 수 있다.

삭제

삭제

본 발명에 의해 외부로부터 입력된 단일 영상에 서브샘플링 및 크롭핑을 수행하여, 입력된 영상의 화각을 유지하며 화면의 크기를 줄인 영상과, 입력된 영상의 해상도를 유지하며 화면의 크기를 줄인 영상을 각각 생성함으로써, 차량용 영상인식장치 및 영상저장장치의 기능을 하나의 시스템으로 통합할 수 있다.

특히 본 발명은 단일의 카메라에 의하여 촬영된 영상을 입력된 영상의 화각을 유지하며 화면의 크기를 줄인 영상과, 입력된 영상의 해상도를 유지하며 화면의 크기를 줄인 영상을 생성함으로써 차량용 영상인식장치 및 영상 저장장치 하나로 통합함으로써 차량에 설치되는 시스템의 수를 줄여 차량 편의/안전설비를 위한 비용을 절감할 수 있다.

또한 본 발명은 넓은 범위의 화면을 촬영하는 단일의 광각카메라에 의하여 촬영된 단일 영상으로부터 서브샘플링 및 크롭핑을 수행하여, 입력된 영상의 화각을 유지하며 화면의 크기를 줄인 영상과, 입력된 영상의 해상도를 유지하며 화면의 크기를 줄인 영상을 각각 생성함으로써, 차량용 영상인식장치 및 영상 저장장치에 필요한 영상을 단일의 카메라를 사용하여 생성할 수 있다.

도 1의 (a)는 차량용 영상 저장장치에 사용되는 광각 렌즈를 이용한 100°화각의 영상을 도시한 도면.
도 1의 (b)는 차량용 영상 인식장치에 사용되는 협각 렌즈를 이용한 45°화각의 영상을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 영상 전처리기의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 3은 2:1 서브샘플링을 통해 입력 영상으로부터 저장용 영상을 생성하는 과정을 나타낸 도면.
도 4는 2:1 크롭핑을 통해 입력 영상으로부터 인식용 영상을 생성하는 과정을 나타낸 도면.
도 5는 도 2의 차량용 영상 전처리기를 로직 회로로 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 차량용 영상 전처리 방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도.
도 7은 본 발명에 따른 차량용 영상 전처리 방법의 또 다른 실시예를 나타낸 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 발명의 이해를 보다 명확하게 하기 위해 동일한 구성요소에 대해서는 상이한 도면에서도 동일한 부호를 사용하도록 한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 영상 전처리기(100)의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.

본 발명의 차량용 영상 전처리기(100)는 입력된 영상을 소정의 목적을 수행하기 위해 적합한 형태로 변환시키는데, 자세하게는 입력된 하나의 영상을 차선 이탈 여부 확인 및 선행 차량 추돌 여부를 확인하기 위해 적합한 형태(영상 인식에 적합한 형태)로 변환시키고, 차량 사고 발생시 기록을 위해 적합한 형태(영상 저장에 적합한 형태)로 변환시킨다.

이러한 영상 전처리기(100)는 영상 입력부(110), 영상 축소부(120), 영상 절단부(130), 및 영상 저장 및 출력부(140)를 포함한다.

영상 입력부(110)는 외부의 단일 카메라(200)로부터 단일 렌즈를 통해 촬영된 영상(차량 전면의 영상)을 입력받으며, 입력된 영상은 최종적으로 생성하고자 하는 영상보다 큰 크기의 영상일 수 있다.

디지털 영상은 화면의 한 점을 나타내는 화소(픽셀, pixel)로 구성되어 있으며, 해상도는 디지털 영상을 표현하는 데 몇 개의 화소로 나타내었는지를 나타낸다.

영상의 가로, 세로에 배치된 화소 숫자에 따라 영상의 크기가 정해지며, 해상도는 가로방향 화소의 개수와, 세로방향 화소의 개수를 곱하기 형태로 나타낼 수 있다. 즉, 영상의 해상도는 영상의 크기와 혼용되어 사용되기도 한다.

또한, 동일한 해상도에서는 크기가 작은 영상이 더 선명하고, 크기가 큰 영상으로 갈수록 선명도가 떨어지는데, 그 이유는 면적이 더 크면서도 같은 개수의 화소가 분포되어 있기 때문이다. 이때, 화소의 크기는 크기가 큰 영상이 크기가 작은 영상보다 크다.

이를 다르게 생각하면, 영상의 크기가 고정되어 있을 경우, 화소 개수가 많을수록 고 해상도의 정밀한 이미지를 표현할 수 있다.

이러한 해상도는 표준적 또는 관습적으로 정형화되어 사용되고 있으며, 이하는 일반적으로 사용되고 있는 해상도를 나타낸다.

- VGA(Video Graphic Array, 640×480): 디지털 영상의 기본 해상도

- QVGA(Quarter VGA, 320×240): VGA/4

- SVGA(Super VGA, 1280×960): VGA×4

- D1(720×480): NTSC 영상을 디지털화한 영상의 표준 해상도

- SD(1280×720): 초기 HD 급 해상도

- Full HD(1920×1080): HD 급 해상도

이와 같은 영상의 해상도는 카메라와 연관될 경우에 화각(view angle, 눈이 볼 수 있는 범위)과 연계하여 이해해야 한다.

즉, 영상의 크기가 동일하더라도 화면의 화각이 다르면, 영상 내의 동일한 물체를 기준으로 보았을 때, 해상도가 다르다고 할 수 있는데, 화면의 화각이 작은 쪽이 영상 내의 물체가 확대되어 보이는 것과 같아 물체를 구현하는 화소가 많으므로 해상도가 높다고 할 수 있으며, 반대로, 화면의 화각이 큰 쪽이 영상 내의 물체가 축소되어 보이는 것과 같아 물체를 구현하는 화소가 적으므로 해상도가 낮다고 할 수 있다.

본 발명에서 최종적으로 생성하고자 하는 영상은 차선 이탈 여부 확인 및 선행 차량 추돌 여부를 확인하는 데에 사용(영상 인식용으로 사용)할 수 있는 고 해상도의 영상, 및 차량 사고 발생시 기록하는 데에 사용(영상 저장용으로 사용)할 수 있는 넓은 화각의 영상이므로, 하나의 영상으로부터 상술한 두 종류의 영상을 생성하기 위해, 외부의 카메라(200)는 최종적으로 생성하고자 하는 영상들의 특징을 모두 포함하도록 하여, 즉, 고 해상도로 화각을 넓게 하여 영상을 촬영하고, 영상 입력부(110)는 카메라(200)로부터 촬영된 영상을 입력받아 저장한다.

즉, 생성하고자 하는 영상들(도 2의 영상 저장용 및 영상 인식용 출력 영상)의 크기가 가로 H, 세로 V라고 한다면, 입력되는 영상은 생성하고자 하는 영상들의 특징을 모두 포함하도록 하므로, 크기는 가로 2×H, 세로 2×V로 생성하고자 하는 영상들보다 크고, 화각은 생성하고자 하는 영상 저장용 영상과 동일한 넓은 화각이며, 해상도는 생성하고자 하는 영상 인식용 영상과 동일한 고 해상도인 영상인 것이 바람직할 것이다.

본 발명에서는 입력되는 영상의 크기를 생성하고자 하는 영상들의 크기보다 가로 및 세로를 2배로 크게 하여 설명하지만, 2배 이외의 다른 배수로 크기를 크게 하여 영상을 입력받을 수도 있다.

영상 축소부(120)는 입력된 영상으로부터 차량 사고 발생시 기록하는 데에 사용(영상 저장용으로 사용)할 수 있는 넓은 화각을 확보한 영상을 생성한다.

도 3은 2:1 서브샘플링을 통해 입력 영상으로부터 저장용 영상을 생성하는 과정을 나타낸 도면이다.

입력되는 영상(도 3의 (a))의 크기가 가로 2×H, 세로 2×V 이며, 생성하고자 하는 영상(도 3의 (c))의 크기가 가로 H, 세로 V 이므로, 입력되는 영상에 2:1 서브샘플링(subsampling)을 적용하면 영상의 넓은 화각을 유지하며 크기를 축소할 수 있다.

서브샘플링은 이미지를 축소하는 기법 중 하나로, 현재의 샘플(표본)들에서 일정한 간격으로 표본화를 다시 수행함으로써 표본의 개수를 줄이는 것이다. 즉, 축소 배율만큼 건너뛰면서 화소를 취하는 것을 의미한다.

도 3의 (b)를 참조하면, 2:1의 비율로 서브샘플링을 수행할 경우, 가로 및 세로 방향으로 2번째 화소, 4번째 화소, 6번째 화소 등과 같이 2배만큼 건너뛰며 한 개의 화소만을 취하여 입력된 영상의 크기를 가로, 세로 1/2로 축소할 수 있다.

상술한 바와 같이, 영상의 가로, 세로에 배치된 화소 숫자에 따라 영상의 크기가 정해지며, 영상의 해상도는 가로방향 화소의 개수와, 세로방향 화소의 개수를 곱하기 형태로 나타낼 수 있으므로, 도 3의 경우에는, 입력되는 영상과 최종적으로 생성된 영상이 동일한 내용이고, 각 영상의 화소 크기도 동일하므로, 영상의 해상도가 입력된 영상의 크기가 축소된 만큼 줄어드는 것을 알 수 있다.

만약, 영상 입력부(110)에서 입력받은 영상의 크기가 생성하고자 하는 영상 크기의 가로, 세로 2배가 아닌 3배라면, 영상 축소부(120)는 3:1 서브샘플링을 통해 입력된 영상의 크기를 가로, 세로 1/3로 축소할 수 있다.

영상 절단부(130)는 입력된 영상으로부터 차선 이탈 여부 확인 및 선행 차량 추돌 여부를 확인하는 데에 사용(영상 인식용으로 사용)할 수 있는 고 해상도를 유지하는 영상을 생성한다.

도 4는 2:1 크롭핑을 통해 입력 영상으로부터 인식용 영상을 생성하는 과정을 나타낸 도면이다.

입력되는 영상(도 4의 (a))의 크기가 가로 2×H, 세로 2×V 이며, 생성하고자 하는 영상(도 4의 (c))의 크기가 가로 H, 세로 V 이므로, 입력되는 영상에 2:1 크롭핑(cropping)을 수행하면 영상의 해상도를 유지하며 크기를 줄일 수 있다.

크롭핑은 촬영한 원본 영상을 이용해 촬영시보다 주제를 좀 더 함축적으로 표현하기 위해 불필요한 요소를 제거하여 최종본을 만드는 것이다. 즉, 영상에서 불필요한 부분을 잘라내어 버리는 것을 의미한다.

도 4의 (b)를 참조하면, 2:1의 비율로 크롭핑을 할 경우, 입력된 영상의 상하, 좌우를 잘라내어 좁은 화각이 되도록 하는 필요한 부분만 취하여 영상의 크기를 1/2로 줄일 수 있다.

상술한 바에 의하면, 영상의 가로, 세로에 배치된 화소 숫자에 따라 영상의 크기가 정해지며, 영상의 해상도는 가로방향 화소의 개수와, 세로방향 화소의 개수를 곱하기 형태로 나타낼 수 있으므로, 도 4의 경우에는, 입력되는 영상에서 최종적으로 생성된 영상과 동일한 내용인 부분(동일 위치 및 크기의 영상)만을 본다면, 영상의 해상도에 변함이 없음을 알 수 있다.

또한, 크롭핑 후 생성되는 영상의 크기가 입력된 영상의 1/2 크기가 되기만 한다면, 반드시 영상의 상하, 좌우의 잘라내는 부분의 비율을 동일하게 할 필요는 없다.

예컨대, 영상에서 필요한 부분이 가운데에서 아래쪽으로 치우친 부분이라면, 영상의 상, 하, 좌, 우를 각각 30%, 20%, 25%, 25%로 하여 잘라낼 수 있다.

만약, 영상 입력부(110)에서 입력받은 영상의 크기가 최종적으로 생성하고자 하는 영상 크기의 가로, 세로 2배가 아닌 3배라면, 영상 축소부(120)는 3:1 크롭핑을 통해 입력된 영상의 크기를 가로, 세로 1/3로 축소할 수 있다.

영상 저장 및 출력부(140)는 영상 축소부(120) 및 영상 절단부(130)에서 생성된 영상을 저장하고, 사용자의 요청에 따라 출력한다.

도 5는 도 2의 차량용 영상 전처리기(100)를 로직 회로로 나타낸 도면이다.

pclk는 pixel clock으로, 1초에 찍을 수 있는 화소를 수를 나타내는 신호이며, data는 촬영된 영상이다.

일반적으로, 화면에 영상을 나타낼 때 좌측 상단에서 우측으로 화소를 뿌려주고, 한 줄을 다 뿌리면 다음줄 좌측부터 뿌려주게 되는데, hsync는 줄을 바꾸어주는 신호이며, 또한, 하나의 영상을 모두 나타내고, 다음 영상을 나타내기 위해 다시 좌측 상단부터 시작하게 하는 신호를 vsync라고 한다.

카메라(200)로부터 촬영된 영상은 상기와 같은 신호들에 의해 영상 입력부(110)와 대응되는 input buffer(10)가 입력받아 저장한다.

vertical subsampling 블록(20) 및 Horizontal subsampling 블록(30)은 영상 축소부(120)와 대응되는 구성이므로, Timing generator and flow control 블록(60)의 제어에 따라, input buffer(10)에 저장된 입력 영상을 미리 설정된 비율로 서브샘플링하여 영상 저장용 영상을 생성한다.

또한, vertical crop 블록(40) 및 Horizontal crop 블록(50)은 영상 절단부(130)와 대응되는 구성이므로, Timing generator and flow control 블록(60)의 제어에 따라, input buffer(10)에 저장된 입력 영상을 미리 설정된 비율로 크롭핑하여 영상 인식용 영상을 생성한다.

또한, Output Buffer And multiplexer(70)는 영상 저장 및 출력부(140)와 대응되는 구성이므로, 생성된 영상들을 저장 및 Timing generator and flow control 블록(60)의 제어에 따라 외부로 출력한다.

영상 전처리기(100)는 CPU 내부의 직접 메모리 접근(DMA, Direct memory access)을 일련의 방식으로 제어하는 코드로도 구성될 수 있으며, 그 구성의 예는 도 5의 로직 회로에 제한되지 않는다.

도 6은 본 발명에 따른 차량용 영상 전처리 방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도이다.

먼저, 최종적으로 생성하고자 하는 영상보다 높은 해상도 및 큰 크기로 차량 전면이 촬영된 영상이 입력되는데(S100), 이때, 생성하고자 하는 영상의 크기가 가로 H, 세로 V라고 한다면, 입력되는 영상은 생성하고자 하는 영상들의 특징을 모두 포함해야하므로, 크기는 가로 2×H, 세로 2×V로 생성하고자 하는 영상들보다 크고, 화각은 생성하고자 하는 영상 저장용 영상과 동일한 넓은 화각이며, 해상도는 생성하고자 하는 영상 인식용 영상과 동일한 고 해상도인 영상일 수 있다.

이와 같은 영상이 입력되면, 입력된 영상에 서브샘플링과 크롭핑을 각각 수행하여, 차량이 주행하며 차량 전방을 촬영한 하나의 영상으로부터 영상 저장용 및 영상 인식용 영상을 동시에 생성할 수 있다(S110).

즉, 입력된 영상을 2:1 서브샘플링하여, 넓은 화각을 유지하며, 영상의 크기가 가로, 세로 각각 1/2로 축소되는 영상을 생성하고, 이와 동시에, 입력된 영상을 2:1 크롭핑하여, 영상의 크기가 입력된 영상의 가로, 세로 각각 1/2 크기이며, 고 해상도를 유지하는 화각이 좁게 변환된 필요한 부분의 영상을 생성한다.

생성한 영상들은 저장되고, 사용자의 요청에 따라 출력되어(S120), 차량 사고 발생시의 기록(서브샘플링으로 생성한 영상 이용), 차선 이탈 여부 확인 및 선행 차량 추돌 여부 확인(크롭핑으로 생성한 영상 이용)에 이용할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 차량용 영상 전처리 방법의 또 다른 실시예를 나타낸 흐름도이다.

도 6에서와 같이, 최종적으로 생성하고자 하는 영상보다 높은 해상도 및 큰 크기로 차량 전면이 촬영된 영상이 입력되는데(S200), 이때, 생성하고자 하는 영상의 크기가 가로 H, 세로 V라고 한다면, 입력되는 영상은 생성하고자 하는 영상들의 특징을 모두 포함하도록 하므로, 크기는 가로 2×H, 세로 2×V로 생성하고자 하는 영상들보다 크고, 화각은 생성하고자 하는 영상 저장용 영상과 동일한 넓은 화각이며, 해상도는 생성하고자 하는 영상 인식용 영상과 동일한 고 해상도인 영상일 수 있다.

이와 같은 입력 영상은 사용자에 의해 영상 저장용 또는 영상 인식용으로의 변환 여부가 선택된다(S210).

영상 저장용으로의 변환이 선택되면, 입력된 영상을 2:1 서브샘플링하여, 넓은 화각을 유지하며, 영상의 크기가 가로, 세로 각각 1/2로 축소되는 영상을 생성할 수 있다(S220).

영상 저장용으로의 변환이 선택되지 않으면, 즉, 영상 인식용으로의 변환이 선택되면, 입력된 영상을 2:1 크롭핑하여, 영상의 크기가 입력된 영상의 가로, 세로 각각 1/2 크기이며, 고 해상도를 유지하는 화각이 좁게 변환된 필요한 부분의 영상을 생성할 수 있다(S230).

서브샘플링과 크롭핑을 수행하여 생성한 영상들은 저장되고, 사용자의 요청에 따라 출력되는데(S240), 서브샘플링으로 생성한 영상은 차량 사고 발생시의 기록을 위해 이용될 수 있으며, 크롭핑으로 생성한 영상은 차선 이탈 여부를 확인하거나, 선행 차량 추돌 여부를 확인하기 위해 이용될 수 있다.

만약, 카메라(200)로부터 입력된 영상이 영상 저장용 또는 영상 인식용으로 변환된 후, 사용자가 입력 영상을 타 용도(영상 저장용으로 변환되었다면, 영상 인식용)의 영상으로 변환하고자 할 경우, 단계 S210으로 이동하여 사용자가 원하는 영상을 생성할 수 있다(S250).

한편 상기와 같은 구성을 가지는 차량용 영상 전처리기는 영상 축소부에 의하여 생성된 영상을 저장하는 영상저장부와; 영상 절단부에 의하여 생성된 영상으로부터 도로상의 차선 및 물체 중 적어도 어느 하나를 인식하는 영상인식부와 함께 차량용 영상인식 및 영상저장장치를 구성할 수 있다.

상기 영상저장부는 차량용 영상 저장장치, 소위 차량용 블랙박스의 기능으로서, 차량의 추돌 또는 추돌의 발생, 사용자에 의한 조작(영상저장 입력)과 같은 이벤트가 발생한 경우 소정 시간동안의 영상을 저장한다.

상기 영상저장부는 충격량을 감지하는 충격감지센서 등을 사용하여 차량이 추돌 또는 추돌의 발생한 것(이벤트 발생)으로 인식한다.

그리고 상기 영상저장부에 의하여 저장되는 영상은 이벤트가 발생한 기준시점을 기준으로 기준시점 이전의 소정 시간의 영상, 기준시점 이전의 소정시간부터 기준시점 이후의 소정시간 동안의 영상이 그 저장대상이 될 수 있다.

상기 영상인식부는 차량용 영상 인식장치, 소위 차선 이탈 경보장치(LDWS), 선행 차량 추돌 경보장치(FCWS) 등의 기능으로서, 도로상의 차선 및 물체 중 적어도 어느 하나를 인식하여 차량의 운행상태를 사용자에게 알리거나 차량의 제어부에 전달하여 차선유지, 안전거리유지 등 차량의 운행상태를 제어하도록 한다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 input buffer
20 vertical subsampling 블록
30 Horizontal subsampling 블록
40 vertical crop 블록
50 Horizontal crop 블록
60 Timing generator and flow control 블록
70 Output Buffer And multiplexer
100 차량용 영상 전처리기
110 영상 수신부
120 영상 축소부
130 영상 절단부
140 영상 저장 및 출력부
200 외부 카메라

Claims (15)

1. 외부의 단일 카메라로부터 단일 렌즈를 통해 촬영된 영상을 입력받아 저장하는 영상 입력부;
   상기 영상 입력부를 통해 입력된 영상을 미리 설정된 축소 비율로 서브샘플링하여 화각은 유지하되 해상도를 낮춘 영상 저장용 영상으로 변환하는 영상 축소부;
   상기 영상 입력부를 통해 입력된 영상을 미리 설정된 절단 비율로 크롭핑하여 크롭핑 후의 영상이 화각은 좁아지되 크롭핑 영역에서의 해상도는 유지하도록 하는 영상 인식용 영상으로 변환하는 영상 절단부; 및
   상기 영상 축소부에서 변환된 영상 저장용 영상을 저장하고 후단의 영상 저장장치로 출력하며, 상기 영상 절단부에서 변환된 영상 인식용 영상을 저장하고 후단의 영상 인식장치로 출력하는 영상 저장 및 출력부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전처리기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 축소 비율 및 상기 절단 비율은 동일한 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전처리기.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 영상 입력부는,
   상기 축소 비율 또는 상기 절단 비율의 역수배 크기로, 상기 영상 축소부에서 생성하고자 하는 영상과 동일한 화각으로 촬영되며, 상기 영상 절단부에서 생성하고자 하는 영상과 단위 면적당 동일한 해상도로 촬영된 영상을, 상기 카메라로부터 입력받아 저장하는 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전처리기.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 영상 절단부는,
   생성하고자 하는 영상의 위치에 따라, 상기 입력된 영상의 상, 하, 좌, 우 각각에 상기 절단 비율을 다르게 설정하여 크롭핑을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전처리기.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 영상 축소부 및 상기 영상 절단부는,
   상기 영상 입력부에 상기 촬영된 영상이 입력되면, 동시에 서브샘플링 및 크롭핑을 상기 입력된 영상에 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전처리기.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 영상 축소부 및 상기 영상 절단부는,
   상기 영상 입력부에 상기 촬영된 영상이 입력되면, 사용자의 선택에 따라 서브샘플링 및 크롭핑을 상기 입력된 영상에 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전처리기.
7. 삭제
8. 삭제
9. (a) 외부의 단일 카메라로부터 단일 렌즈를 통해 촬영된 영상을 입력받아 저장하는 단계;
   (b) 상기 단계(a)에서 입력된 영상을 미리 설정된 축소 비율로 서브샘플링하여 화각은 유지하되 해상도를 낮춘 영상 저장용 영상으로 변환하는 단계;
   (c) 상기 단계(a)에서 입력된 영상을 미리 설정된 절단 비율로 크롭핑하여 크롭핑 후의 영상이 화각은 좁아지되 크롭핑 영역에서의 해상도는 유지하도록 하는 영상 인식용 영상으로 변환하는 단계; 및
   (d) 상기 단계(b)에서 변환된 영상 저장용 영상을 저장하고 후단의 영상 저장장치로 출력하고, 상기 단계(c)에서 변환된 영상 인식용 영상을 저장하고 후단의 영상 인식장치로 출력하는 영상 출력 단계
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전처리 방법.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 축소 비율 및 상기 절단 비율은 동일한 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전처리 방법.
11. 제 10항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서는,
    상기 축소 비율 또는 상기 절단 비율의 역수배 크기로, 상기 (b) 단계에서 생성하고자 하는 영상과 동일한 화각으로 촬영되며, 상기 (c) 단계에서 생성하고자 하는 영상과 단위 면적당 동일한 해상도로 촬영된 영상을, 상기 카메라로부터 입력받아 저장하는 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전처리 방법.
12. 제 9항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서는,
    생성하고자 하는 영상의 위치에 따라, 상기 입력된 영상의 상, 하, 좌, 우 각각에 상기 절단 비율을 다르게 설정하여 크롭핑을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전처리 방법.
13. 제 9항에 있어서,
    상기 (b) 단계 및 상기 (c) 단계에서는,
    상기 (a) 단계에서 상기 촬영된 영상이 입력되면, 동시에 서브샘플링 및 크롭핑을 상기 입력된 영상에 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전처리 방법.
14. 제 9항에 있어서,
    상기 (b) 단계 및 상기 (c) 단계에서는,
    상기 (a) 단계에서 상기 촬영된 영상이 입력되면, 사용자의 선택에 따라 서브샘플링 및 크롭핑을 상기 입력된 영상에 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 영상 전처리 방법.
15. 삭제

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