KR102258196B1 - 차량 영상 보정 장치 및 차량 영상 보정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 전방 영상을 출력하는 카메라부, 상기 차량 전방 영상에서 설정된 심볼을 검출하여 위치 정보를 출력하는 심볼검출부, 상기 검출된 심볼의 위치 정보를 고려하여 이상이 있는 상기 차량 전방 영상을 보정하여 보정 파라미터를 출력하는 영상보정부, 및 상기 보정 파라미터와 설정된 기준 파라미터를 비교하여 수정된 파라미터를 출력하는 파라미터 수정부를 포함하는 차량 영상 보정 장치에 관한 것이다.

Description

차량 영상 보정 장치 및 차량 영상 보정 방법 {Method and apparatus for calibration of vehicle video}
본 발명은 차량 영상 보정 장치 및 차량 영상 보정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 전방 영상에서 설정된 심볼을 검출하여, 검출된 심볼의 위치 정보를 고려하고 차량 전방 영상을 보정하여, 수정된 파라미터를 카메라부에 새로이 적용시키는 차량 영상 보정 장치 및 차량 영상 보정 방법에 관한 것이다.
근래에 차량의 주변 영상에서 보행자, 차선 등의 물체를 감지하여 운전자에게 다양한 정보를 제공하는 장치가 대부분의 차량에 적용되고 있다. 이러한 장치에서 차량의 전방 영상을 획득하는 것은 기본적으로 이루어지는 과정이다. 차량 전방 영상에서 정확한 영상 좌표를 얻기 위해서는 정확한 차량 전방 영상을 획득하는 것이 중요하다.
차량이 설치된 카메라가 기울어져 있거나 차량 주행 시의 진동으로 카메라의 위치가 변경될 경우 차량 전방 영상에 왜곡이 발생한다.
최근에는 차량 전방 영상에 발생한 왜곡을 정확하게 보정하는 기술이 연구 중에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 차량 전방 영상에서 설정된 심볼을 검출하여, 검출된 심볼의 위치 정보를 고려하고 차량 전방 영상을 보정하여, 수정된 파라미터를 카메라부에 새로이 적용시키는 차량 영상 보정 장치 및 차량 영상 보정 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 차량 영상 보정 장치는, 차량 전방 영상을 출력하는 카메라부, 상기 차량 전방 영상에서 설정된 심볼을 검출하여 위치 정보를 출력하는 심볼검출부, 상기 검출된 심볼의 위치 정보를 고려하여 이상이 있는 상기 차량 전방 영상을 보정하여 보정 파라미터를 출력하는 영상보정부, 상기 보정 파라미터와 설정된 기준 파라미터를 비교하여 수정된 파라미터를 출력하는 파라미터 수정부를 포함하고, 상기 파라미터 수정부는 상기 카메라부에 설정된 상기 기준 파라미터와 상기 보정 파라미터가 다르면 상기 보정 파라미터와 상기 기준 파라미터의 평균을 산출하여 수정된 파라미터를 출력한다.
상기 영상보정부는 상기 검출된 심볼의 위치 정보와 설정된 기준 심볼의 위치 정보를 비교하여 상기 차량 전방 영상의 이상을 판단한다.
상기 영상보정부는 유클리디안 거리를 비교하는 것에 의해 상기 기준 심볼 및 상기 검출된 심볼 간의 위치 정보를 비교한다.
삭제
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 차량 영상 보정 방법은, 차량 전방 영상을 출력하는 단계, 상기 차량 전방 영상에서 설정된 심볼을 검출하여 위치 정보를 출력하는 단계, 상기 검출된 심볼의 위치 정보를 고려하여 이상이 있는 상기 차량 전방 영상을 보정하여 보정 파라미터를 출력하는 단계 및 상기 보정 파라미터와 설정된 기준 파라미터를 비교하여 수정된 파라미터를 출력하는 단계를 포함하고, 상기 수정된 파라미터를 출력하는 단계는 상기 기준 파라미터와 상기 보정 파라미터가 다르면 상기 보정 파라미터와 상기 기준 파라미터의 평균을 산출하여 수정된 파라미터를 출력한다.
상기 보정 파라미터 출력 단계에서 상기 검출된 심볼의 위치 정보와 설정된 기준 심볼의 위치 정보를 비교하여 상기 차량 전방 영상의 이상을 판단한다.
상기 보정 파라미터 출력 단계에서 유클리디안 거리를 비교하는 것에 의해 기준 심볼 및 상기 검출된 심볼 간의 위치 정보를 비교한다.
삭제
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 차량 영상 보정 장치 및 차량 영상 보정 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째,　전방 영상에서 설정된 심볼을 검출함으로써 기준이 되는 차량 전방 여상 없이도 차량 전방 영상을 보정하는 장점이 있다.
둘째,　영상보정부는 유클리디안 거리(Euclidean distance)를 비교함으로써 기준 심볼 및 검출된 심볼 간의 위치 정보를 비교하는 장점도 있다.
셋째,　보정 파라미터와 설정된 기준 파라미터를 비교하여 수정된 파라미터를 출력하고, 수정된 파라미터를 카메라부에 적용시켜 차량 전방 영상을 보정하는 장점도 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시례에 따른 차량 영상 보정 장치의 구성을 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시한 일실시례에 따른 구성에 따른 차량 전방 영상 보정 방법에 의한 제어 흐름을 도시한 제어흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 차량 영상 보정 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시례에 따른 차량 영상 보정 장치의 구성을 도시한 구성도이다. 본 발명의 일실시례에 따른 차량 영상 보정 장치는 카메라부(100), 심볼검출부(200), 영상보정부(300) 및 파라미터수정부(400)를 포함한다.
카메라부(100)는 차량 전방 영상을 출력한다. 카메라부(100)는 단안 카메라일 수 있다. 카메라부(100)는 스테레오 카메라(stereo camera)일 수도 있다. 카메라부(100)는 카메라부(100)의 기준 파라미터로서 (Xcp,Ycp)가 설정된다. 일실시례에 따른 카메라부(100)가 스테레오 카메라인 경우 좌측 카메라 및 우측 카메라 각각에 파라미터가 설정된다.
심볼검출부(200)는 설정된 심볼 위치의 영상 좌표를 검출한다. 일실시례에 따른 카메라부(100)가 단안 카메라인 경우에 일실시례에 따른 심볼검출부(200)는 차량 전방 영상에서 설정된 심볼을 검출하여 위치 정보를 출력한다. 일실시례에 따른 심볼검출부(200)는 차량 전방 영상에서 기준 심볼의 위치 정보(XB, YB)를 저장한다. 심볼검출부(200)는 이상이 존재하는 차량 전방 영상에서 심볼 위치(Xt,Yt)를 검출한다. 심볼검출부(200)가 검출하는 설정된 심볼은 카메라부(100)가 촬영할 수 있는 차량 전면에 설치될 수 있다. 심볼검출부(200)가 검출하는 설정된 심볼은 차량의 본네트(bonnet)에 설치될 수 있다.
일실시례에 따른 카메라부(100)가 단안 카메라인 경우에 일실시례에 따른 영상보정부(300)는 검출된 심볼의 위치 정보를 고려하여 이상이 있는 차량 전방 영상을 보정하여 보정 파라미터(Xc, Yc)를 출력한다.
영상보정부(300)는 검출된 심볼의 위치(Xt,Yt) 정보와 설정된 기준 심볼의 위치 정보를 비교하여 차량 전방 영상의 이상을 판단한다.
영상보정부(300)는 유클리디안 거리를 비교하는 것에 의해 기준 심볼 및 검출된 심볼 간의 위치 정보를 비교한다. 영상보정부(300)는 기준 심볼의 위치(XB, YB)와 검출된 심볼의 위치(Xt, Yt)의 설정된 시간 동안의 평균 유클리디안 거리(수학식 1)가 설정된 한계값을 초과하는지 판단한다.
Figure 112014104824783-pat00001
영상보정부(300)는 기준 심볼의 위치(XB, YB)와 검출된 심볼의 위치(Xt, Yt)의 평균 유클리디안 거리가 설정된 한계값을 초과하면 카메라부(100)의 보정 파라미터(Xc, Yc)를 산출한다. 영상보정부(300)는 (수학식 2)와 같이 보정 파라미터(Xc, Yc)를 산출한다.
Figure 112014104824783-pat00002
영상보정부(300)는 산출된 보정 파라미터(Xc,Yc)를 적용하여 이상이 존재하는 차량 전방 영상을 보정한다. 영상보정부(300)는 보정한 영상을 카메라부(100)가 출력하는 영상에 반영되도록 할 수 있다. 영상보정부(300)가 보정한 영상은 차량 전방 영상에서 영상 뎁스(depth) 추출 시 이용될 수 있다.
일실시례에 따른 카메라부(100)가 단안 카메라인 경우에 일실시례에 따른 파라미터수정부(400)는 보정 파라미터(Xc, Yc)와 설정된 기준 파라미터(Xcp, Ycp)를 비교하여 수정된 파라미터(Xncp, Yncp)를 출력한다. 파라미터수정부(400)는 카메라부(100)에 설정된 기준 파라미터(Xcp, Ycp)와 보정 파라미터(Xc, Yc)가 같은지 판단한다. 파라미터수정부(400)는 카메라부(100)에 설정된 기준 파라미터(Xcp, Ycp)와 보정 파라미터가 다르면 (수학식 3)과 같이 보정 파라미터(Xc, Yc)와 카메라부(100)의 기준 파라미터(Xcp, Ycp)의 평균을 산출하여 수정된 파라미터(Xncp, Yncp)를 출력한다.
Figure 112014104824783-pat00003
일실시례에 따른 카메라부(100)가 스테레오 카메라인 경우에 일실시례에 따른 심볼검출부(200)는 스테레오 카메라의 좌측 카메라 및 우측 카메라가 각각 출력하는 차량 전방 영상에서 기준 심볼의 위치 정보를 저장한다. 심볼검출부(200)는 스테레오 카메라의 좌측 카메라 및 우측 카메라가 각각 출력하는 차량 전방 영상 중 적어도 어느 하나의 영상에서 심볼 위치를 검출한다.
일실시례에 따른 카메라부(100)가 스테레오 카메라인 경우에 일실시례에 따른 영상보정부(300)는 검출된 심볼의 위치 정보와 설정된 기준 심볼의 위치 정보를 비교하여 스테레오 카메라의 좌측 카메라 및 우측 카메라가 각각 출력하는 차량 전방 영상 중 적어도 어느 하나의 이상을 판단한다.
영상보정부(300)는 유클리디안 거리를 비교하는 것에 의해 스테레오 카메라의 좌측 카메라 및 우측 카메라가 각각 출력하는 차량 전방 영상 중 적어도 어느 하나에서 기준 심볼 및 검출된 심볼 간의 위치 정보를 비교한다. 영상보정부(300)는 스테레오 카메라의 좌측 카메라 및 우측 카메라가 각각 출력하는 차량 전방 영상 중 적어도 어느 하나에서 기준 심볼의 위치와 검출된 심볼의 위치의 설정된 시간 동안의 평균 유클리디안 거리(수학식 1)가 설정된 한계값을 초과하는지 판단한다.
영상보정부(300)는 기준 심볼의 위치와 검출된 심볼의 위치의 평균 유클리디안 거리가 설정된 한계값을 초과하면 스테레오 카메라의 좌측 카메라 및 우측 카메라 중 적어도 어느 하나의 보정 파라미터를 산출한다. 영상보정부(300)는 (수학식 2)와 같이 보정 파라미터를 산출한다.
영상보정부(300)는 산출된 보정 파라미터를 적용하여 스테레오 카메라의 좌측 카메라 및 우측 카메라가 출력한 차량 전방 영상 중 이상이 존재하는 차량 전방 영상을 보정한다. 영상보정부(300)는 보정한 영상을 스테레오 카메라가 출력하는 영상에 반영되도록 할 수 있다. 영상보정부(300)는 보정한 영상을 스테레오 카메라가 출력한 좌측 및 우측 차량 전방 영상 중 적어도 어느 하나에서 영상 뎁스(depth) 추출 시 이용될 수도 있다.
일실시례에 따른 카메라부(100)가 스테레오 카메라인 경우에 일실시례에 따른 파라미터수정부(400)는 스테레오 카메라의 좌측 및 우측 중 적어도 어느 하나의 보정 파라미터와 설정된 기준 파라미터를 비교하여 수정된 파라미터를 출력한다. 파라미터수정부(400)는 스테레오 카메라의 좌측 및 우측 중 적어도 어느 하나에 설정된 기준 파라미터와 보정 파라미터가 같은지 판단한다. 파라미터수정부(400)는 스테레오 카메라의 좌측 및 우측 중 적어도 어느 하나에 설정된 기준 파라미터와 보정 파라미터가 다르면 (수학식 3)과 같이 보정 파라미터와 카메라부(100)의 기준 파라미터의 평균을 산출하여 수정된 파라미터를 출력한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량 영상 보정 방법의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 2는 도 1에 도시한 일실시례에 따른 구성에 따른 차량 전방 영상 보정 방법에 의한 제어 흐름을 도시한 제어흐름도이다. 카메라부(100)는 차량 전방 영상을 출력한다(S100). 일실시례에 따른 카메라부(100)는 단안 카메라이다
심볼검출부(200)는 차량 전방 영상에서 설정된 심볼을 검출하여 위치 정보를출력한다. 심볼검출부(200)는 차량 전방 영상에서 설정된 기준 심볼의 위치 정보(XB,YB)를 저장한다(S110). 심볼검출부(200)가 검출하는 설정된 심볼은 카메라부(100)가 촬영할 수 있는 차량 전면에 설치될 수 있다.
영상보정부(300)는 검출된 심볼의 위치 정보를 고려하여 이상이 있는 차량 전방 영상을 보정하여 보정 파라미터(Xc,Yc)를 출력한다. 심볼검출부(200)는 이상이 존재하는 차량 전방 영상에서 심볼 위치(Xt,Yt)를 검출한다(S120).
영상보정부(300)는 기준 심볼의 위치(XB,YB)와 검출된 심볼의 위치(Xt,Yt)의 설정된 시간 동안 평균 유클리디안 거리를 비교한다(S130).
영상보정부(300)는 보정 파라미터(Xc,Yc) 출력 단계에서 유클리디안 거리를 비교하는 것에 의해 기준 심볼(XB,YB) 및 검출된 심볼 간의 위치 정보(Xt,Yt)를 비교한다. 영상보정부(300)는 기준 심볼의 위치(XB,YB)와 검출된 심볼의 위치(Xt,Yt) 의 평균 유클리디안 거리가 설정된 한계값을 초과하는지 판단한다(S140). 영상보정부(300)는 기준 심볼의 위치(XB,YB)와 검출된 심볼의 위치(Xt,Yt)의 설정된 시간 동안의 평균 유클리디안 거리(수학식 1)가 설정된 한계값을 초과하는지 판단한다.
영상보정부(300)는 기준 심볼의 위치(XB,YB)와 검출된 심볼의 위치(Xt,Yt)의 유클리디안 거리가 설정된 한계값을 초과하면 카메라부(100)의 보정 파라미터(Xc,Yc)를 산출한다(S150). 영상보정부(300)는 이미 언급한 (수학식 2)와 같이 보정 파라미터(Xc,Yc)를 산출한다.
영상보정부(300)는 산출된 보정 파라미터(Xc,Yc)를 적용하여 이상이 존재하는 차량 전방 영상을 보정한다(S160). 영상보정부(300)는 보정한 영상을 카메라부(100)가 출력하는 영상에 반영되도록 할 수 있다. 영상보정부(300)가 보정한 영상은 차량 전방 영상에서 영상 뎁스(depth) 추출 시 이용될 수 있다.
파라미터수정부(400)는 보정 파라미터(Xc,Yc)와 설정된 기준 파라미터(Xcp,Ycp)를 비교하여 수정된 파라미터(Xncp,Yncp)를 출력한다. 파라미터수정부(400)는 카메라부(100)에 설정된 기준 파라미터(Xcp,Ycp)와 보정 파라미터(Xc,Yc)가 같은지 판단한다(S170).
파라미터수정부(400)는 카메라부(100)에 설정된 기준 파라미터(Xcp,Ycp)와 보정 파라미터(Xc,Yc)가 다르면 수정된 파라미터(Xncp,Yncp)를 출력한다(S180). 파라미터수정부(400)는 카메라부(100)에 설정된 기준 파라미터(Xcp,Ycp)와 보정 파라미터(Xc,Yc)가 다르면 위에서 언급한 (수학식 3)과 같이 보정 파라미터(Xc,Yc)와 카메라부(100)의 기준 파라미터(Xcp,Ycp)의 평균을 산출하여 수정된 파라미터(Xncp,Yncp)를 출력한다.
일실시례에 따른 카메라부(100)가 스테레오 카메라의 경우에도 스테레오 카메라의 좌측 카메라 및 우측 카메라 각각에 대해 차량 영상 보정 방법을 수행하는 것이 가능하며 그 과정은 차량 영상 보정 방법의 제어 흐름에서 설명한 것과 동일하게 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
100 : 카메라부
200 : 심볼검출부
300 : 영상보정부
400 : 파라미터수정부

Claims (8)

  1. 차량 전방 영상을 출력하는 카메라부;
    상기 차량 전방 영상에서 설정된 심볼을 검출하여 위치 정보를 출력하는 심볼검출부;
    상기 검출된 심볼의 위치 정보를 고려하여 이상이 있는 상기 차량 전방 영상을 보정하여 보정 파라미터를 출력하는 영상보정부; 및
    상기 보정 파라미터와 설정된 기준 파라미터를 비교하여 수정된 파라미터를 출력하는 파라미터 수정부; 를 포함하고,
    상기 파라미터 수정부는 상기 카메라부에 설정된 상기 기준 파라미터와 상기 보정 파라미터가 다르면 상기 보정 파라미터와 상기 기준 파라미터의 평균을 산출하여 수정된 파라미터를 출력하는 차량 영상 보정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서
    상기 영상보정부는 상기 검출된 심볼의 위치 정보와 설정된 기준 심볼의 위치 정보를 비교하여 상기 차량 전방 영상의 이상을 판단하는 차량 영상 보정 장치.
  3. 제 2 항에 있어서
    상기 영상보정부는 유클리디안 거리를 비교하는 것에 의해 상기 기준 심볼 및 상기 검출된 심볼 간의 위치 정보를 비교하는 차량 영상 보정 장치.
  4. 삭제
  5. 차량 전방 영상을 출력하는 단계;
    상기 차량 전방 영상에서 설정된 심볼을 검출하여 위치 정보를 출력하는 단계;
    상기 검출된 심볼의 위치 정보를 고려하여 이상이 있는 상기 차량 전방 영상을 보정하여 보정 파라미터를 출력하는 단계; 및
    상기 보정 파라미터와 설정된 기준 파라미터를 비교하여 수정된 파라미터를 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 수정된 파라미터를 출력하는 단계는 상기 기준 파라미터와 상기 보정 파라미터가 다르면 상기 보정 파라미터와 상기 기준 파라미터의 평균을 산출하여 수정된 파라미터를 출력하는 차량 영상 보정 방법.
  6. 제 5 항에 있어서
    상기 보정 파라미터 출력 단계에서 상기 검출된 심볼의 위치 정보와 설정된 기준 심볼의 위치 정보를 비교하여 상기 차량 전방 영상의 이상을 판단하는 차량 영상 보정 방법.
  7. 제 6 항에 있어서
    상기 보정 파라미터 출력 단계에서 유클리디안 거리를 비교하는 것에 의해 기준 심볼 및 상기 검출된 심볼 간의 위치 정보를 비교하는 차량 영상 보정 방법.
  8. 삭제
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