KR102378649B1 - Method and system for determining ground and non-ground of lidar point data - Google Patents

Method and system for determining ground and non-ground of lidar point data Download PDF

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KR102378649B1 KR1020210095892A KR20210095892A KR102378649B1 KR 102378649 B1 KR102378649 B1 KR 102378649B1 KR 1020210095892 A KR1020210095892 A KR 1020210095892A KR 20210095892 A KR20210095892 A KR 20210095892A KR 102378649 B1 KR102378649 B1 KR 102378649B1
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Abstract

Disclosed are a method and a system for determining ground and non-ground of lidar point data which can accurately distinguish ground which is a movable area and non-ground data which are an object. The method for determining ground and non-ground of lidar point data comprises: a step in which a processor receives lidar point data including a plurality of three-dimensional points from a lidar sensor; a step in which the processor uses the lidar point data to generate a 2.5-dimensional grid map such that a plurality of grid cells each include a minimum height value and a maximum height value; a step in which the processor extracts a ground candidate from the 2.5-dimensional grid map; and a step in which the processor determines a ground grid cell or an object grid cell again in the ground candidate. The step in which the processor extracts the ground candidate from the 2.5-dimensional grid map includes: a step in which the processor compares the difference between the maximum height value and the minimum height value in the 2.5-dimensional grid map with a first threshold value; and a step in which the processor determines a grid cell in which the difference is smaller than the first threshold value as the ground grid cell.

Description

라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면 판단 방법 및 시스템 {Method and system for determining ground and non-ground of lidar point data}{Method and system for determining ground and non-ground of lidar point data}

본 발명은 라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면 판단 방법 및 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 이동 가능 영역인 지면과 객체인 비지면 데이터를 판단할 수 있는 방법 및 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a method and system for determining the ground and non-ground data of lidar point data, and more particularly, to a method and system for determining the ground, which is a movable area, and non-ground data, which is an object.

지면은 사람, 또는 차량이 이동할 수 있는 도로 등과 같은 지역을 의미한다. 비지면은 상기 지면을 제외한 지역이다. 예컨대, 비지면은 가로등, 도로 표지판, 차량, 또는 사람 등과 같은 객체이다. The ground refers to an area, such as a road, on which people or vehicles can move. The non-ground is an area excluding the above-mentioned ground. For example, a non-ground is an object such as a street light, a road sign, a vehicle, or a person.

자율 주행 차량이란 인간의 도움 없이 주변 환경을 센싱할 수 있고, 안전하게 이동할 수 있는 차량을 의미한다. 자율 주행 차량이 안전하게 이동하기 위해서는 지면 및 비지면이 정확하게 판단된 정보가 자율 주행 차량에 제공되어야 한다. 또한, 객체의 추적, 예측, 보안 시스템 또는 주행 보조 시스템에 적용하기 위해 지면 및 비지면이 정확하게 판단된 정보가 요구된다. An autonomous vehicle is a vehicle that can sense its surroundings and move safely without human assistance. In order for the autonomous vehicle to move safely, information on which the ground and non-ground are accurately determined must be provided to the autonomous vehicle. In addition, in order to be applied to object tracking, prediction, security system, or driving assistance system, information on which the ground and non-ground are accurately determined is required.

한국 등록특허공보 제10-1404655호(2014.05.30.)Korean Patent Publication No. 10-1404655 (2014.05.30.)

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 이동 가능 영역인 지면과 객체인 비지면 데이터를 정확하게 구분할 수 있는 라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면 판단 방법 및 시스템을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a ground and non-ground determination method and system of lidar point data capable of accurately distinguishing between the ground, which is a movable area, and the non-ground data, which is an object.

본 발명의 실시 예에 따른 라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면 판단 방법은 프로세서는 라이다 센서로부터 복수의 3D 포인트들을 포함하는 라이다 포인트 데이터를 수신하는 단계, 상기 프로세서는 상기 라이다 포인트 데이터를 이용하여 2.5D 그리드 맵(grid map)을 생성하는 단계, 상기 프로세서는 상기 2.5D 그리드 맵에서 지면 후보를 추출하는 단계, 및 상기 프로세서는 상기 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 결정하는 단계를 포함한다. The method for determining the ground and non-ground of lidar point data according to an embodiment of the present invention includes: receiving, by a processor, lidar point data including a plurality of 3D points from a lidar sensor; and the processor receiving the lidar point data generating a 2.5D grid map by using, the processor extracting a ground candidate from the 2.5D grid map, and the processor determining a ground grid cell or an object grid cell from the ground candidate includes steps.

상기 프로세서는 상기 라이다 포인트 데이터를 이용하여 2.5D 그리드 맵을 생성하는 단계는 상기 프로세서는 3D 원통 좌표(cylindrical coordinate)로 표현되는 상기 복수의 3D 포인트들을 복수의 그리드들로 나눠진 2D 그리드 맵으로 투사하는 단계, 상기 프로세서는 상기 2D 그리드 맵에 투사된 복수의 3D 포인트들이 속하는 그리드의 축 거리(axial distance) 정보와 방위각(azimuth) 정보를 계산하는 단계, 상기 프로세서는 상기 복수의 그리드들 각각에 포함된 상기 복수의 3D 포인트들 중 일정 높이 값 이하의 3D 포인트들을 찾고, 상기 일정 높이 값 이하의 3D 포인트들 중 최소 높이 값과 최대 높이 값을 높이 정보로 저장하는 단계, 및 상기 프로세서는 상기 그리드의 축 거리 정보와 상기 방위각 정보에 상기 높이 정보를 추가하여 상기 2.5D 그리드 맵을 생성하는 단계를 포함한다. In the step of generating a 2.5D grid map using the lidar point data by the processor, the processor projects the plurality of 3D points expressed in 3D cylindrical coordinates into a 2D grid map divided into a plurality of grids calculating, by the processor, axial distance information and azimuth information of a grid to which a plurality of 3D points projected on the 2D grid map belong, wherein the processor is included in each of the plurality of grids finding 3D points less than a certain height value among the plurality of 3D points, and storing a minimum height value and a maximum height value among 3D points less than a certain height value as height information, and the processor and generating the 2.5D grid map by adding the height information to the axial distance information and the azimuth information.

상기 프로세서는 상기 2.5D 그리드 맵에서 지면 후보를 추출하는 단계는 상기 프로세서는 상기 2.5D 그리드 맵에서 임의로 복수의 그리드 셀들을 베이스 그리드 셀들로 선택하는 단계, 상기 프로세서는 상기 베이스 그리드 셀들에 포함된 상기 복수의 그리드 셀들 각각의 최소 높이 값과 최대 높이 값을 각각 0으로 할당하고 상기 복수의 그리드 셀들에 대해 지면 그리드 셀들로 설정하는 단계, 상기 프로세서는 상기 2.5D 그리드 맵에서 상기 베이스 그리드 셀들로 선택된 복수의 그리드 셀들을 제외한 나머지 그리드 셀들에 대해 각각의 그리드 셀 내에 위치한 포인트들의 개수가 임의의 포인트들의 개수보다 작은지 판단하는 단계, 및 상기 프로세서는 상기 나머지 그리드 셀들 중에서 상기 임의의 포인트들의 개수보다 작은 포인트들의 개수가 속한 그리드 셀을 비유효 그리드 셀로 결정하는 단계를 포함한다. In the step of extracting, by the processor, a ground candidate from the 2.5D grid map, the processor arbitrarily selects a plurality of grid cells from the 2.5D grid map as base grid cells, and the processor includes the base grid cells included in the base grid cells. allocating a minimum height value and a maximum height value of each of a plurality of grid cells to 0 and setting the plurality of grid cells as ground grid cells, wherein the processor selects the plurality of base grid cells in the 2.5D grid map determining whether the number of points located in each grid cell is less than the number of arbitrary points for the remaining grid cells except for the grid cells of and determining a grid cell to which the number of cells belongs as an invalid grid cell.

상기 프로세서는 상기 2.5D 그리드 맵에서 지면 후보를 추출하는 단계는 상기 프로세서는 상기 나머지 그리드 셀들 중에서 상기 임의의 포인트들의 개수보다 큰 포인트들의 개수가 속한 그리드 셀들 각각에 대해 최대 높이 값과 최소 높이 값의 차이를 제1문턱 값과 비교하는 단계, 상기 프로세서는 상기 차이가 상기 제1문턱 값보다 작은 그리드 셀을 지면 그리드 셀로 결정하는 단계, 및 상기 프로세서는 상기 차이가 상기 제1문턱 값보다 큰 그리드 셀을 객체 그리드 셀로 결정하는 단계를 포함한다. In the step of extracting the ground candidate from the 2.5D grid map by the processor, the processor includes a maximum height value and a minimum height value for each of the grid cells to which the number of points greater than the number of the arbitrary points among the remaining grid cells belongs. comparing the difference to a first threshold, wherein the processor determines a grid cell in which the difference is less than the first threshold as a ground grid cell, and the processor is a grid cell in which the difference is greater than the first threshold. and determining as an object grid cell.

상기 그리드 셀이 상기 가장자리 지면 그리드 셀로부터 상기 축 거리 방향으로 멀어질수록 상기 제1문턱 값은 증가한다. The first threshold value increases as the grid cell moves away from the edge ground grid cell in the axial distance direction.

실시 예에 따라 상기 프로세서는 상기 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 결정하는 단계는 상기 프로세서는 상기 2.5D 그리드 맵에서 상기 베이스 그리드 셀들로 선택된 복수의 그리드 셀들과 상기 비유효 그리드 셀을 제외한 나머지 그리드 셀들 중에서 i(i은 자연수)번째 그리드 셀의 최대 높이 값과 (i+1)번째 그리드 셀의 최대 높이 값의 차이를 제2문턱 값과 비교하는 단계, 및 상기 i번째 그리드 셀의 최대 높이 값과 상기 (i+1)번째 그리드 셀의 최대 높이 값의 차이가 상기 제2문턱 값보다 클 때, 상기 프로세서는 상기 i번째 그리드 셀을 가장자리 지면 그리드 셀로 재설정하고, 상기 (i+1)번째 그리드 셀을 상기 객체 그리드 셀로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, in the step of determining, by the processor, a ground grid cell or an object grid cell from the ground candidate, the processor selects a plurality of grid cells selected as the base grid cells in the 2.5D grid map and the ineffective grid cell. Comparing the difference between the maximum height value of the i-th grid cell and the maximum height value of the (i+1)-th grid cell among the remaining grid cells except for a second threshold value, and the i-th grid cell When the difference between the maximum height value and the maximum height value of the (i+1)-th grid cell is greater than the second threshold value, the processor resets the i-th grid cell to an edge ground grid cell, and the (i+1)-th grid cell The method may further include setting the th grid cell as the object grid cell.

상기 가장자리 지면 그리드 셀은 상기 베이스 그리드 셀들에 추가적으로 포함되는 그리드 셀을 의미한다. The edge ground grid cell means a grid cell additionally included in the base grid cells.

상기 제2문턱 값은 상기 i번째 그리드 셀과 상기 (i+1)번째 그리드 셀 사이에 상기 비유효 그리드 셀의 개수가 많을수록 증가한다. The second threshold value increases as the number of invalid grid cells increases between the i-th grid cell and the (i+1)-th grid cell.

실시 예에 따라 상기 프로세서는 상기 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 결정하는 단계는 상기 프로세서는 상기 i번째 그리드 셀이 상기 객체 그리드 셀인지 판단하는 단계, 상기 i번째 그리드 셀이 상기 객체 그리드 셀일 때, 상기 프로세서는 상기 (i+1)번째 그리드 셀의 최대 높이 값과 상기 가장자리 지면 그리드 셀의 최대 높이 값의 차이를 제3문턱 값과 비교하는 단계, 상기 (i+1)번째 그리드 셀의 최대 높이 값과 상기 가장자리 지면 그리드 셀의 최대 높이 값의 차이가 상기 제3문턱 값보다 클 때, 상기 프로세서는 상기 (i+1)번째 그리드 셀을 상기 객체 그리드 셀로 재설정하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, the step of determining, by the processor, a ground grid cell or an object grid cell from the ground candidate may include determining, by the processor, whether the i-th grid cell is the object grid cell, and the i-th grid cell is the object. In the case of a grid cell, the processor compares a difference between the maximum height value of the (i+1)-th grid cell and the maximum height value of the edge ground grid cell with a third threshold value, the (i+1)-th grid When a difference between a maximum height value of a cell and a maximum height value of the edge ground grid cell is greater than the third threshold value, the processor further includes resetting the (i+1)-th grid cell to the object grid cell. can do.

상기 제3문턱 값은 상기 가장자리 지면 그리드 셀과 상기 (i+1)번째 그리드 셀 사이에 상기 객체 그리드 셀의 개수가 많을수록 증가한다. The third threshold value increases as the number of object grid cells increases between the edge ground grid cell and the (i+1)-th grid cell.

실시 예에 따라 상기 프로세서는 상기 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 결정하는 단계는 상기 프로세서는 상기 객체 그리드 셀로 재설정된 상기 (i+1)번째 그리드 셀의 최대 높이 값과 상기 i번째 그리드 셀의 최대 높이 값의 차이를 제4문턱 값과 비교하는 단계, 상기 객체 그리드 셀로 재설정된 상기 (i+1)번째 그리드 셀의 최대 높이 값과 상기 i번째 그리드 셀의 최대 높이 값의 차이가 상기 제4문턱 값보다 클 때, 상기 프로세서는 상기 객체 그리드 셀로 재설정된 상기 (i+1)번째 그리드 셀을 지면 그리드 셀로 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, in the step of the processor determining the ground grid cell or the object grid cell from the ground candidate, the processor includes the maximum height value of the (i+1)-th grid cell reset to the object grid cell and the i-th comparing the difference between the maximum height value of the grid cell with a fourth threshold value, the difference between the maximum height value of the (i+1)-th grid cell reset to the object grid cell and the maximum height value of the i-th grid cell is The method may further include adjusting, by the processor, the (i+1)-th grid cell reset to the object grid cell as a ground grid cell when it is greater than the fourth threshold value.

실시 예에 따라 상기 프로세서는 상기 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 결정하는 단계는 상기 프로세서는 상기 지면 그리드 셀로 재설정된 (i+1)번째 그리드 셀의 최소 높이 값과 최대 높이 값의 차이를 계산하여 상기 지면 그리드 셀로 재설정된 (i+1)번째 그리드 셀의 두께를 계산하는 단계, 및 상기 그리드 셀의 두께가 제5문턱 값보다 클 때, 상기 프로세서는 상기 지면 그리드 셀로 재설정된 (i+1)번째 그리드 셀을 상기 객체 그리드 셀로 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, the step of determining, by the processor, a ground grid cell or an object grid cell from the ground candidate may include, in the processor, a minimum height value and a maximum height value of the (i+1)-th grid cell reset to the ground grid cell. calculating the thickness of the (i+1)-th grid cell reset to the ground grid cell by calculating a difference, and when the thickness of the grid cell is greater than a fifth threshold value, the processor resets to the ground grid cell ( The method may further include adjusting the i+1)-th grid cell to the object grid cell.

본 발명의 실시 예에 따른 라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면 판단 시스템은 컴퓨팅 장치를 포함한다. The ground and non-ground determination system of lidar point data according to an embodiment of the present invention includes a computing device.

상기 컴퓨팅 장치는 프로세서, 및 상기 프로세서에 의해 실행되는 명령들을 저장하는 메모리를 포함한다. The computing device includes a processor and a memory that stores instructions executed by the processor.

상기 명령들은 라이다 센서로부터 복수의 3D 포인트들을 포함하는 라이다 포인트 데이터를 수신하며, 상기 라이다 포인트 데이터를 이용하여 2.5D 그리드 맵을 생성하며, 상기 2.5D 그리드 맵에서 지면 후보를 추출하며, 상기 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 결정하도록 구현된다. The instructions receive lidar point data including a plurality of 3D points from a lidar sensor, generate a 2.5D grid map using the lidar point data, extract a ground candidate from the 2.5D grid map, and determine a ground grid cell, or an object grid cell, from the ground candidate.

상기 라이다 포인트 데이터를 이용하여 2.5D 그리드 맵(grid map)을 생성하는 명령들은 3D 원통 좌표(cylindrical coordinate)로 표현되는 상기 복수의 3D 포인트들을 복수의 그리드들로 나눠진 2D 그리드 맵으로 투사하며, 상기 2D 그리드 맵에 투사된 복수의 3D 포인트들이 속하는 그리드의 축 거리(axial distance) 정보와 방위각(azimuth) 정보를 계산하며, 상기 복수의 그리드들 각각에 포함된 상기 복수의 3D 포인트들 중 일정 높이 값 이하의 3D 포인트들을 찾고, 상기 일정 높이 값 이하의 3D 포인트들 중 최소 높이 값과 최대 높이 값을 높이 정보로 저장하며, 상기 그리드의 축 거리 정보와 상기 방위각 정보에 상기 높이 정보를 추가하여 상기 2.5D 그리드 맵을 생성하도록 구현된다. The instructions for generating a 2.5D grid map using the lidar point data project the plurality of 3D points expressed in 3D cylindrical coordinates to a 2D grid map divided into a plurality of grids, Axial distance information and azimuth information of a grid to which a plurality of 3D points projected on the 2D grid map belong are calculated, and a predetermined height among the plurality of 3D points included in each of the plurality of grids is calculated. 3D points less than a value are found, a minimum height value and a maximum height value among the 3D points less than or equal to a certain height value are stored as height information, and the height information is added to the axis distance information and the azimuth information of the grid. It is implemented to create a 2.5D grid map.

상기 2.5D 그리드 맵에서 지면 후보를 추출하는 명령들은 상기 2.5D 그리드 맵에서 임의로 복수의 그리드 셀들을 베이스 그리드 셀들로 선택하며, 상기 베이스 그리드 셀들에 포함된 상기 복수의 그리드 셀들 각각의 최소 높이 값과 최대 높이 값을 각각 0으로 할당하고 상기 복수의 그리드 셀들에 대해 지면 그리드 셀들로 설정하며, 상기 2.5D 그리드 맵에서 상기 베이스 그리드 셀들로 선택된 복수의 그리드 셀들을 제외한 나머지 그리드 셀들에 대해 각각의 그리드 셀 내에 위치한 포인트들의 개수가 임의의 포인트들의 개수보다 작은지 판단하며, 상기 나머지 그리드 셀들 중에서 상기 임의의 포인트들의 개수보다 작은 포인트들의 개수가 속한 그리드 셀을 비유효 그리드 셀로 결정하도록 구현된다. The commands for extracting a ground candidate from the 2.5D grid map arbitrarily select a plurality of grid cells from the 2.5D grid map as base grid cells, and include a minimum height value of each of the plurality of grid cells included in the base grid cells; Allocating a maximum height value of 0, setting the ground grid cells for the plurality of grid cells, and each grid cell for the remaining grid cells except for the plurality of grid cells selected as the base grid cells in the 2.5D grid map It is determined whether the number of points located within is smaller than the number of arbitrary points, and a grid cell to which the number of points smaller than the number of arbitrary points from among the remaining grid cells belongs is implemented as an invalid grid cell.

상기 2.5D 그리드 맵에서 지면 후보를 추출하는 명령들은 상기 나머지 그리드 셀들 중에서 상기 임의의 포인트들의 개수보다 큰 포인트들의 개수가 속한 그리드 셀들 각각에 대해 최대 높이 값과 최소 높이 값의 차이를 제1문턱 값과 비교하며, 상기 차이가 상기 제1문턱 값보다 작은 그리드 셀을 지면 그리드 셀로 결정하며, 상기 차이가 상기 제1문턱 값보다 큰 그리드 셀을 객체 그리드 셀로 결정하도록 구현된다. The commands for extracting the ground candidates from the 2.5D grid map determine the difference between the maximum height value and the minimum height value for each of the grid cells to which the number of points greater than the number of the arbitrary points among the remaining grid cells belongs to a first threshold value. and, a grid cell in which the difference is smaller than the first threshold is determined as a ground grid cell, and a grid cell in which the difference is greater than the first threshold is determined as an object grid cell.

상기 그리드 셀이 상기 가장자리 지면 그리드 셀로부터 상기 축 거리 방향으로 멀어질수록 상기 제1문턱 값은 증가한다. The first threshold value increases as the grid cell moves away from the edge ground grid cell in the axial distance direction.

상기 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 결정하는 명령들은 상기 2.5D 그리드 맵에서 상기 베이스 그리드 셀들로 선택된 복수의 그리드 셀들과 상기 비유효 그리드 셀을 제외한 나머지 그리드 셀들 중에서 i(i은 자연수)번째 그리드 셀의 최대 높이 값과 (i+1)번째 그리드 셀의 최대 높이 값의 차이를 제2문턱 값과 비교하며, 상기 i번째 그리드 셀의 최대 높이 값과 상기 (i+1)번째 그리드 셀의 최대 높이 값의 차이가 상기 제2문턱 값보다 클 때, 상기 i번째 그리드 셀을 가장자리 지면 그리드 셀로 재설정하고, 상기 (i+1)번째 그리드 셀을 상기 객체 그리드 셀로 설정하도룩 구현된다. Commands for determining a ground grid cell or an object grid cell from the ground candidate are i (i is a natural number ) the difference between the maximum height value of the grid cell and the maximum height value of the (i+1)-th grid cell is compared with a second threshold, and the maximum height value of the i-th grid cell and the (i+1)-th grid When the difference between the maximum height values of cells is greater than the second threshold value, the i-th grid cell is reset to an edge ground grid cell, and the (i+1)-th grid cell is set as the object grid cell.

상기 가장자리 지면 그리드 셀은 상기 베이스 그리드 셀들에 추가적으로 포함되는 그리드 셀을 의미한다. The edge ground grid cell means a grid cell additionally included in the base grid cells.

상기 제2문턱 값은 상기 i번째 그리드 셀과 상기 (i+1)번째 그리드 셀 사이에 상기 비유효 그리드 셀의 개수가 많을수록 증가한다. The second threshold value increases as the number of invalid grid cells increases between the i-th grid cell and the (i+1)-th grid cell.

상기 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 결정하는 명령들은 상기 i번째 그리드 셀이 상기 객체 그리드 셀인지 판단하며, 상기 i번째 그리드 셀이 상기 객체 그리드 셀일 때, 상기 (i+1)번째 그리드 셀의 최대 높이 값과 상기 가장자리 지면 그리드 셀의 최대 높이 값의 차이를 제3문턱 값과 비교하며, 상기 (i+1)번째 그리드 셀의 최대 높이 값과 상기 가장자리 지면 그리드 셀의 최대 높이 값의 차이가 상기 제3문턱 값보다 클 때, 상기 (i+1)번째 그리드 셀을 상기 객체 그리드 셀로 재설정하도룩 구현된다. The commands for determining a ground grid cell or an object grid cell from the ground candidate determine whether the i-th grid cell is the object grid cell, and when the i-th grid cell is the object grid cell, the (i+1)-th The difference between the maximum height value of the grid cell and the maximum height value of the edge ground grid cell is compared with a third threshold value, and the maximum height value of the (i+1)-th grid cell and the maximum height value of the edge ground grid cell are compared. It is implemented to reset the (i+1)-th grid cell to the object grid cell when the difference between is greater than the third threshold value.

본 발명의 실시 예에 따른 라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면 판단 방법 및 시스템은 라이다 포인트 데이터를 이용하여 2.5D 그리드 맵을 생성하고, 생성된 2.5D 그리드 맵에서 제공되는 정보들을 처리함으로써 라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면을 정확하게 판단할 수 있는 효과가 있다. The method and system for determining ground and non-ground of lidar point data according to an embodiment of the present invention generates a 2.5D grid map using lidar point data and processes information provided from the generated 2.5D grid map. There is an effect of accurately determining the ground and non-ground of the IDA point data.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면 판단 시스템의 블록도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면 판단 방법을 설명하기 위한 흐름도를 나타낸다.
도 3는 도 1에 도시된 프로세서에 의해 생성된 2.5D 그리드 맵의 개념도를 나타낸다.
도 4은 도 3에 도시된 2.5D 그리드 맵의 생성 방법을 설명하기 위한 흐름도를 나타낸다.
도 5는 2.5D 그리드 맵의 이미지를 나타낸다.
도 6은 도 5에 도시된 2.5D 그리드 맵에서 지면 후보를 추출하는 동작들을 설명하기 위한 개념도를 나타낸다.
도 7은 도 5에 도시된 2.5D 그리드 맵에서 지면 후보를 추출하는 동작들을 설명하기 위한 흐름도를 나타낸다.
도 8은 도 5에 도시된 2.5D 그리드 맵에서 지면 후보를 추출하는 추가적인 동작들을 설명하기 위한 개념도를 나타낸다.
도 9는 2.5D 그리드 맵의 이미지를 나타낸다.
도 10은 도 9에 도시된 2.5D 그리드 맵에서 추출된 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 결정하는 동작들을 설명하기 위한 개념도를 나타낸다.
도 11은 도 9에 도시된 2.5D 그리드 맵에서 추출된 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 결정하는 동작들을 설명하기 위한 흐름도를 나타낸다.
도 12는 도 9에 도시된 2.5D 그리드 맵에서 추출된 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 결정하는 다른 동작들을 설명하기 위한 개념도를 나타낸다.
도 13은 도 9에 도시된 2.5D 그리드 맵에서 추출된 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 결정하는 또 다른 동작들을 설명하기 위한 개념도를 나타낸다.
도 14는 도 9에 도시된 2.5D 그리드 맵에서 추출된 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 결정하는 또 다른 동작들을 설명하기 위한 개념도를 나타낸다.
도 15는 2.5D 그리드 맵의 이미지를 나타낸다. In order to more fully understand the drawings recited in the Detailed Description, a detailed description of each drawing is provided.
1 is a block diagram of a system for determining the ground and non-ground of lidar point data according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method for determining the ground and non-ground of lidar point data according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 shows a conceptual diagram of a 2.5D grid map generated by the processor shown in FIG. 1 .
4 is a flowchart illustrating a method of generating a 2.5D grid map shown in FIG. 3 .
5 shows an image of a 2.5D grid map.
6 is a conceptual diagram illustrating operations of extracting a ground candidate from the 2.5D grid map shown in FIG. 5 .
FIG. 7 is a flowchart illustrating operations of extracting a ground candidate from the 2.5D grid map shown in FIG. 5 .
FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating additional operations of extracting a ground candidate from the 2.5D grid map shown in FIG. 5 .
9 shows an image of a 2.5D grid map.
FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating operations of determining a ground grid cell or an object grid cell from a ground candidate extracted from the 2.5D grid map shown in FIG. 9 .
11 is a flowchart illustrating operations of determining a ground grid cell or an object grid cell from a ground candidate extracted from the 2.5D grid map shown in FIG. 9 .
12 is a conceptual diagram illustrating other operations of determining a ground grid cell or an object grid cell from a ground candidate extracted from the 2.5D grid map shown in FIG. 9 .
13 is a conceptual diagram for explaining other operations of determining a ground grid cell or an object grid cell from a ground candidate extracted from the 2.5D grid map shown in FIG. 9 .
14 is a conceptual diagram illustrating other operations of determining a ground grid cell or an object grid cell from a ground candidate extracted from the 2.5D grid map shown in FIG. 9 .
15 shows an image of a 2.5D grid map.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the concept of the present invention disclosed in this specification are only exemplified for the purpose of explaining the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention are It may be implemented in various forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Since the embodiments according to the concept of the present invention may have various changes and may have various forms, the embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail herein. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to specific disclosed forms, and includes all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first or second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one element from another element, for example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be called a second element, and similarly The second component may also be referred to as the first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않은 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When an element is referred to as being “connected” or “connected” to another element, it is understood that it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle. Other expressions describing the relationship between elements, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly adjacent to", etc., should be interpreted similarly.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다." 또는 "가지다." 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. As used herein, "includes." Or "have." The term etc. is intended to designate that there is a described feature, number, step, action, component, part, or combination thereof, but one or more other features or number, step, action, component, part, or combination thereof. It should be understood that it does not preclude the possibility of the existence or addition of one.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present specification. does not

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면 판단 시스템의 블록도를 나타낸다. 1 is a block diagram of a system for determining the ground and non-ground of lidar point data according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 라이다 포인트 데이터(25)의 지면 및 비지면 판단 시스템(100)은 라이다 포인트 데이터(25)에서 지면과 비지면을 구별할 수 있는 시스템을 의미한다. 지면은 사람, 또는 차량이 이동할 수 있는 도로(101) 등과 같은 지역이다. 비지면은 상기 지면을 제외한 지역을 의미한다. 예컨대, 비지면은 가로등, 도로 표지판, 차량(103), 또는 보행자(105) 등과 같은 객체이다. Referring to FIG. 1 , the ground and non-ground determination system 100 of the lidar point data 25 refers to a system capable of distinguishing the ground from the non-ground in the lidar point data 25 . The ground is an area, such as a road 101, on which people or vehicles can move. The non-ground means an area excluding the ground. For example, the non-ground is an object such as a street light, a road sign, a vehicle 103 , or a pedestrian 105 .

차량(20)의 자율주행을 위해서 라이다 포인트 데이터(25)에서 도로(101)와 같은 지면과, 다른 차량(103), 또는 보행자(105)와 같은 비지면의 구분은 필요하다. 또한, 라이다 포인트 데이터(25)에서 도로(101)와 같은 지면과 다른 차량(103), 또는 보행자(105)와 같은 비지면의 구분은 보안 분야에서 이용될 수 있다. For autonomous driving of the vehicle 20 , in the lidar point data 25 , it is necessary to distinguish a ground such as a road 101 and a non-ground such as another vehicle 103 or a pedestrian 105 . In addition, in the lidar point data 25 , the distinction between a ground such as a road 101 and a non-ground such as another vehicle 103 or a pedestrian 105 may be used in the security field.

라이다 포인트 데이터(25)의 지면 및 비지면 판단 시스템(100)은 컴퓨팅 장치(10)를 포함한다. The ground and non-ground determination system 100 of the lidar point data 25 includes a computing device 10 .

차량(20)은 라이다 센서(21)를 포함한다. 라이다 센서(21)는 복수의 3D 포인트들을 포함하는 라이다 포인트 데이터(25)를 생성한다. 차량(20)에 설치된 라이다 센서(21)는 차량(20)이 이동하면서 차량(20)의 다양한 주변 환경에 대한 라이다 포인트 데이터(25)를 생성한다. 라이다 포인트 데이터(25)는 복수의 3D 포인트들(23)을 포함한다. 즉, 라이다 포인트 데이터(25)는 복수의 3D 포인트들(23)을 의미한다. 복수의 3D 포인트들(23)은 3D 포인트 클라우드이다. The vehicle 20 includes a lidar sensor 21 . The lidar sensor 21 generates lidar point data 25 including a plurality of 3D points. The lidar sensor 21 installed in the vehicle 20 generates lidar point data 25 for various surrounding environments of the vehicle 20 while the vehicle 20 moves. The lidar point data 25 includes a plurality of 3D points 23 . That is, the lidar point data 25 means a plurality of 3D points 23 . The plurality of 3D points 23 is a 3D point cloud.

컴퓨팅 장치(10)는 차량(20)의 내부에서 다른 하드웨어와 결합되는 하드웨어 모듈, 또는 독립적인 하드웨어 장치로 구현될 수 있다. 예컨대, 컴퓨팅 장치(10)는 차량(20)의 ECU(Electronic Control Unit)에 구현될 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(10)는 컴퓨터, 노트북, PC, 서버, 또는 태블릿 PC 등과 같은 외부의 전자 장치로 구현될 수 있다. The computing device 10 may be implemented as a hardware module combined with other hardware inside the vehicle 20 , or as an independent hardware device. For example, the computing device 10 may be implemented in an Electronic Control Unit (ECU) of the vehicle 20 . Also, the computing device 10 may be implemented as an external electronic device such as a computer, a notebook computer, a PC, a server, or a tablet PC.

컴퓨팅 장치(10)는 프로세서(11)와 메모리(13)를 포함한다. 프로세서(11)는 라이다 포인트 데이터(25)의 지면과 비지면을 판단하기 위한 명령들을 실행한다. 메모리(13)는 상기 명령들을 저장한다. The computing device 10 includes a processor 11 and a memory 13 . The processor 11 is Commands for determining the ground and non-ground of the lidar point data 25 are executed. The memory 13 stores the instructions.

프로세서(11)는 라이다 센서(21)로부터 복수의 3D 포인트들(23)을 포함하는 라이다 포인트 데이터(25)를 수신한다. The processor 11 receives the lidar point data 25 including a plurality of 3D points 23 from the lidar sensor 21 .

프로세서(11)는 라이다 포인트 데이터(25)를 이용하여 2.5D 그리드 맵(grid map)을 생성한다. 2.5D 그리드 맵은 2D 그리드 맵에 일부 높이 정보를 추가한 맵을 의미한다. The processor 11 generates a 2.5D grid map using the lidar point data 25 . The 2.5D grid map refers to a map with some height information added to the 2D grid map.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면 판단 방법을 설명하기 위한 흐름도를 나타낸다. 2 is a flowchart illustrating a method for determining the ground and non-ground of lidar point data according to an embodiment of the present invention.

도 1과 도 2를 참고하면, 라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면 판단 방법은 포인트 레벨 절차과 셀 레벨 절차로 나뉠 수 있다. 포인트 레벨 절차는 포인트 레벨에서 수행되는 동작들을 의미한다. 포인트 레벨 절차는 복수의 3D 포인트들(23)의 유효성 검사 절차(S10)와 지면/객체/비유효 포인트 결정 절차(S400)를 포함할 수 있다. 유효성 검사 절차(S10)는 도 4에 도시된 복수의 3D 포인트들(23)의 축 거리(ρ)와 방위각(θ)의 유효성 검사를 의미한다. 셀 레벨 절차는 셀 레벨에서 수행되는 동작들을 의미한다. 셀 레벨 절차는 2.5D 그리드 맵 생성 절차(S100), 지면 후보 추출 절차(S200), 및 지면/객체 그리드 셀 결정 절차(S300)를 포함할 수 있다. 2.5D 그리드 맵 생성 절차(S100)는 도 4에서 상세히 설명될 것이다. 지면 후보 추출 절차(S200)는 도 7에서 상세히 설명될 것이다. 지면/객체 그리드 셀 결정 절차(S300)는 도 11에서 상세히 설명될 것이다. 1 and 2 , the ground and non-ground determination methods of lidar point data may be divided into a point level procedure and a cell level procedure. The point level procedure refers to operations performed at the point level. The point level procedure may include a procedure for validating the plurality of 3D points 23 ( S10 ) and a procedure for determining ground/object/invalid points ( S400 ). The validation procedure S10 refers to validation of the axial distance ρ and the azimuth angle θ of the plurality of 3D points 23 shown in FIG. 4 . The cell level procedure refers to operations performed at the cell level. The cell level procedure may include a 2.5D grid map generation procedure ( S100 ), a ground candidate extraction procedure ( S200 ), and a ground/object grid cell determination procedure ( S300 ). The 2.5D grid map generation procedure ( S100 ) will be described in detail with reference to FIG. 4 . The surface candidate extraction procedure S200 will be described in detail with reference to FIG. 7 . The ground/object grid cell determination procedure S300 will be described in detail with reference to FIG. 11 .

도 3은 도 1에 도시된 프로세서에 의해 생성된 2.5D 그리드 맵의 개념도를 나타낸다. 도 4는 도 3에 도시된 2.5D 그리드 맵의 생성 방법을 설명하기 위한 흐름도를 나타낸다. FIG. 3 shows a conceptual diagram of a 2.5D grid map generated by the processor shown in FIG. 1 . 4 is a flowchart illustrating a method of generating a 2.5D grid map shown in FIG. 3 .

도 1, 도 3 및 도 4를 참고하면, 프로세서(11)는 3D 원통 좌표(cylindrical coordinate)로 표현되는 복수의 3D 포인트들(23)의 축 거리(ρ)와 방위각(θ)의 유효성을 검사한다(S10). 프로세서(11)는 복수의 3D 포인트들(23) 중에서 음수의 축 거리(ρ)와 방위각(θ)을 가지는 3D 포인드들을 제외한다. 축 거리(ρ)와 방위각(θ)은 통신 에러와 노이즈 때문에 음수를 가질 수 있다. 1, 3 and 4 , the processor 11 checks the validity of the axial distance ρ and the azimuth angle θ of the plurality of 3D points 23 expressed in 3D cylindrical coordinates. do (S10). The processor 11 excludes 3D points having a negative axis distance ρ and an azimuth angle θ among the plurality of 3D points 23 . The axis distance ρ and the azimuth angle θ may have negative values due to communication errors and noise.

프로세서(11)는 복수의 3D 포인트들(23)을 복수의 그리드들로 나눠진 2D 그리드 맵(40)으로 투사한다(S20). 복수의 3D 포인트들(23) 각각은 3D 원통 좌표인 (ρ,θ, z)로 표현된다. 축 거리(axial distance) ρ는 z축에서 점까지 유클리드(Euclidean) 거리를 의미한다. 방위각(azimuth) θ은 선택된 평면에서 기준 방향(도 2에서는 x축으로 표현됨)과, 원점에서 평면에서의 점까지 선 사이의 각을 의미한다. 높이 z는 선택된 평면에서 점까지 거리를 의미한다. 하나의 그리드에는 다수의 3D 포인트들이 포함될 수 있다. The processor 11 projects the plurality of 3D points 23 onto the 2D grid map 40 divided into a plurality of grids ( S20 ). Each of the plurality of 3D points 23 is represented by 3D cylindrical coordinates (ρ, θ, z). The axial distance ρ means the Euclidean distance from the z-axis to the point. The azimuth θ means the angle between the reference direction (represented by the x-axis in FIG. 2) in the selected plane and the line from the origin to the point on the plane. The height z is the distance from the selected plane to the point. One grid may include a plurality of 3D points.

실시 예에 따라 복수의 3D 포인트들(23) 각각은 데카르트 좌표(Cartersian coordinate)인 (x, y, z)로 표현될 수 있다. 복수의 3D 포인트들(23) 각각은 데카르트 좌표(Cartersian coordinate)인 (x, y, z)로 표현될 때, 프로세서(11)는 데카르트 좌표(Cartersian coordinate)를 3D 원통 좌표(cylindrical coordinate)로 변환한다. According to an embodiment, each of the plurality of 3D points 23 may be expressed as (x, y, z) which is a Cartersian coordinate. When each of the plurality of 3D points 23 is expressed as (x, y, z) that is a Cartersian coordinate, the processor 11 converts the Cartesian coordinates into 3D cylindrical coordinates. do.

프로세서(11)는 2D 그리드 맵(40)에 투사된 복수의 3D 포인트들(23)이 속하는 복수의 그리드들 각각의 축 거리 정보(Iρ)와 방위각 정보(Iθ)를 계산한다(S30). The processor 11 calculates the axis distance information I ρ and the azimuth angle information I θ of each of the plurality of grids to which the plurality of 3D points 23 projected on the 2D grid map 40 belong (S30) .

프로세서(11)는 2D 그리드 맵(40)에 투사된 복수의 3D 포인트들의 (x, y, z) 3D 좌표의 유효성을 검사한다(S40). 프로세서(11)는 복수의 3D 포인트들(23)을 3D 원통 좌표에서 데카르트 좌표로 변환할 수 있다. 프로세서(11)는 2D 그리드 맵(40)에 투사된 복수의 3D 포인트들의 (x, y, z) 3D 좌표 중 x 값, y 값, 또는 z 값이 임의의 값보다 큰 포인트들은 노이즈로 제외한다. The processor 11 checks the validity of the (x, y, z) 3D coordinates of the plurality of 3D points projected on the 2D grid map 40 ( S40 ). The processor 11 may convert the plurality of 3D points 23 from 3D cylindrical coordinates to Cartesian coordinates. The processor 11 excludes (x, y, z) 3D coordinates of a plurality of 3D points projected on the 2D grid map 40, points having an x value, y value, or z value greater than an arbitrary value as noise. .

프로세서(11)는 상기 복수의 그리드들 각각에 포함된 상기 복수의 3D 포인트들(23) 중 일정 높이 값(Zth) 이하의 3D 포인트들을 찾고, 상기 일정 높이 값(Zth) 이하의 3D 포인트들 중 최소 높이 값(zmin)과 최대 높이 값(zmax)을 높이 정보(zmin ,zmax)로 저장한다(S50). 상기 복수의 3D 포인트들(23) 중 일정 높이 값(Zth) 이상의 3D 포인트들은 지면으로 고려될 수 없기 때문이다. The processor 11 searches for 3D points less than or equal to a certain height value (Z th ) among the plurality of 3D points 23 included in each of the plurality of grids, and 3D points less than or equal to the predetermined height value (Z th ) Among them, the minimum height value (z min ) and the maximum height value (z max ) are stored as height information (z min ,z max ) ( S50 ). This is because, among the plurality of 3D points 23 , 3D points higher than a certain height value Z th cannot be considered as the ground.

프로세서(11)는 축 거리 정보(Iρ)와 방위각 정보(Iθ)에 상기 높이 정보(zmin ,zmax)를 추가하여 상기 2.5D 그리드 맵(50)을 생성한다(S60). 즉, 그리드의 위치는 축 거리 정보(Iρ)와 방위각 정보(Iθ)로 표현될 수 있다. The processor 11 generates the 2.5D grid map 50 by adding the height information z min , z max to the axis distance information I ρ and the azimuth angle information I θ ( S60 ). That is, the position of the grid may be expressed by axial distance information (I ρ ) and azimuth information (I θ ).

즉, 2.5D 그리드 맵(50)에서 높이 정보는 최소 높이 값(zmin)과 최대 높이 값(zmax)만을 포함한다. 2.5D 그리드 맵(50)은 복수의 그리드 셀들로 나눠진다. 상기 복수의 그리드 셀들은 2D 그리드 맵(40)에서 복수의 그리드들과 대응된다. 다만, 2D 그리드 맵(40)에서 복수의 그리드들의 좌표는 2차원으로 표현되며, 높이 정보는 포함하지 않는다. 하지만 2.5D 그리드 맵(50)에서 복수의 그리드 셀들은 최소 높이 값(zmin)과 최대 높이 값(zmax)을 포함한다. 본 명세서에서 그리드는 2D 그리드 맵(40)에서 그리드를 의미하며, 그리드 셀은 2.5D 그리드 맵(50)에서 그리드 셀을 의미한다. 하나의 그리드 셀에는 다수의 3D 포인트들이 포함될 수 있다. 하나의 그리드 셀은 축 거리 정보(Iρ), 방위각 정보(Iθ), 및 높이 정보(zmin ,zmax)로 표현된다. 2.5D 그리드 맵(50)에서 복수의 3D 포인트들(23) 각각의 위치가 표현되는 것이 아니라, 복수의 3D 포인트들(23) 각각이 속하는 각각의 그리드 셀들의 위치(축 거리 정보(Iρ), 방위각 정보(Iθ))와 높이 정보(zmin ,zmax))가 표현된다. 또한, 복수의 그리드 셀들 각각은 그리드 셀의 상태 정보를 포함한다. 또한, 상기 그리드 셀의 상태 정보는 비유효 그리드 셀, 지면 그리드 셀, 및 객체 그리드 셀로 나눠질 수 있다. 상기 비유효 그리드 셀은 셀에 3D 포인트의 개수가 임의의 개수 이하인 그리드 셀을 의미한다. 상기 지면 그리드 셀은 지면의 가능성이 있는 그리드 셀을 의미한다. 상기 객체 그리드 셀은 비지면, 즉, 객체의 가능성이 있는 그리드 셀을 의미한다. That is, the height information in the 2.5D grid map 50 includes only a minimum height value (z min ) and a maximum height value (z max ). The 2.5D grid map 50 is divided into a plurality of grid cells. The plurality of grid cells correspond to the plurality of grids in the 2D grid map 40 . However, the coordinates of the plurality of grids in the 2D grid map 40 are expressed in two dimensions, and height information is not included. However, in the 2.5D grid map 50 , the plurality of grid cells includes a minimum height value (z min ) and a maximum height value (z max ). In this specification, a grid means a grid in the 2D grid map 40 , and a grid cell means a grid cell in the 2.5D grid map 50 . A plurality of 3D points may be included in one grid cell. One grid cell is represented by axial distance information (I ρ ), azimuth information (I θ ), and height information (z min ,z max ). In the 2.5D grid map 50, the position of each of the plurality of 3D points 23 is not expressed, but the position of each grid cell to which each of the plurality of 3D points 23 belongs (axis distance information I ρ ) , azimuth information (I θ )) and height information (z min , z max )) are expressed. In addition, each of the plurality of grid cells includes state information of the grid cell. Also, the state information of the grid cell may be divided into an invalid grid cell, a ground grid cell, and an object grid cell. The invalid grid cell means a grid cell in which the number of 3D points in a cell is less than or equal to a certain number. The ground grid cell means a grid cell with a potential of the ground. The object grid cell means a non-ground, that is, a grid cell in which an object is possible.

도 5는 2.5D 그리드 맵의 이미지를 나타낸다. 5 shows an image of a 2.5D grid map.

도 5를 참고하면, 2.5D 그리드 맵에서 복수의 그리드 셀들(50-1~50-k; k는 자연수)이 도시된다. Referring to FIG. 5 , a plurality of grid cells 50-1 to 50-k (k is a natural number) are shown in the 2.5D grid map.

도 6은 도 5에 도시된 2.5D 그리드 맵에서 지면 후보를 추출하는 동작들을 설명하기 위한 개념도를 나타낸다. 도 7은 도 5에 도시된 2.5D 그리드 맵에서 지면 후보를 추출하는 동작들을 설명하기 위한 흐름도를 나타낸다.6 is a conceptual diagram illustrating operations of extracting a ground candidate from the 2.5D grid map shown in FIG. 5 . FIG. 7 is a flowchart illustrating operations of extracting a ground candidate from the 2.5D grid map shown in FIG. 5 .

도 1 내지 도 7을 참고하면, 그리드 셀(GC0)에서 그리드 셀(GC10)로 갈수록 그리드 셀의 사이즈는 증가한다. 즉, 2.5D 그리드 맵(50)은 원점에서 축 거리(ρ) 방향으로 멀어질수록 그리드 셀의 사이즈가 등차수열로 증가한다. 도 5에서 그리드 셀(GC0)부터 그리드 셀(GC10)은 2.5D 그리드 맵(50)의 원점에서 축 거리(ρ) 방향으로 정렬된 그리드 셀들을 나타낸다. 상기 원점은 2.5D 그리드 맵(50)의 중심의 좌표, 즉, (0, 0, 0)을 의미한다. 1 to 7 , the size of the grid cell increases from the grid cell GC0 to the grid cell GC10. That is, in the 2.5D grid map 50 , the size of the grid cells increases in an arithmetic sequence as the distance from the origin in the axial distance ρ direction increases. In FIG. 5 , grid cells GC0 to GC10 represent grid cells arranged in the axial distance ρ direction from the origin of the 2.5D grid map 50 . The origin means the coordinates of the center of the 2.5D grid map 50 , that is, (0, 0, 0).

프로세서(11)는 2.5D 그리드 맵(50)에서 지면 후보를 추출한다. 지면 후보란 복수의 그리드 셀(GC0~GC10)에서 비유효 그리드 셀과 객체 그리드 셀을 제외한 지면 그리드 셀을 의미한다. 이하, 프로세서(11)에 의해 2.5D 그리드 맵(50)에서 지면 후보가 추출되는 동작들이 설명된다. The processor 11 extracts a ground candidate from the 2.5D grid map 50 . The ground candidate means a ground grid cell except for an invalid grid cell and an object grid cell from the plurality of grid cells (GC0 to GC10). Hereinafter, operations in which a ground candidate is extracted from the 2.5D grid map 50 by the processor 11 will be described.

프로세서(11)는 상기 2.5D 그리드 맵(50)에서 임의로 복수의 그리드 셀들을 베이스 그리드 셀들(base grid cells)로 선택한다(S210). 차량(20)의 폭에 대응하는 그리드 셀들이 상기 베이스 그리드 셀들로 선택될 수 있다. 예컨대, 그리드 셀들(GC0~GC4)이 베이스 그리드 셀들로 선택될 수 있다. The processor 11 arbitrarily selects a plurality of grid cells from the 2.5D grid map 50 as base grid cells ( S210 ). Grid cells corresponding to the width of the vehicle 20 may be selected as the base grid cells. For example, the grid cells GC0 to GC4 may be selected as the base grid cells.

프로세서(11)는 상기 베이스 그리드 셀들에 포함된 복수의 그리드 셀들 (GC0~GC4) 각각의 최소 높이 값(zmin)과 최대 높이 값(zmax)을 각각 0으로 할당하고, 상기 복수의 그리드 셀들에 대해 지면 그리드 셀들로 설정한다(S220). 즉, 프로세서(11)는 상기 베이스 그리드 셀 후보에 포함된 복수의 그리드 셀들(GC0, GC1, GC2, GC3, 및 GC4) 각각의 최소 높이 값(zmin)과 최대 높이 값(zmax)을 각각 0으로 할당한다. 프로세서(11)는 복수의 그리드 셀들 각각의 상태 정보를 지면 그리드 셀로 설정한다. 상기 지면 그리드 셀은 지면의 가능성이 있는 그리드 셀을 의미한다. The processor 11 assigns a minimum height value z min and a maximum height value z max of each of the plurality of grid cells GC0 to GC4 included in the base grid cells to 0, and sets the plurality of grid cells to zero. is set as ground grid cells (S220). That is, the processor 11 sets the minimum height value z min and the maximum height value z max of each of the plurality of grid cells GC0 , GC1 , GC2 , GC3 , and GC4 included in the base grid cell candidate, respectively. assign 0. The processor 11 sets the state information of each of the plurality of grid cells to the ground grid cell. The ground grid cell means a grid cell with a potential of the ground.

라이다 센서(21)에서 가까운 그리드 셀들(GC0~GC4)은 라이다 센서(21)에 의해 많은 포인트들이 생성될 수 없다. 이는 라이다 센서(21)의 종류와 장착 위치에 따른 특성이다. 따라서 프로세서(11)는 이러한 특성을 고려하여 상기 베이스 그리드 셀들을 선택하고 상기 베이스 그리드 셀들을 지면 그리드 셀들(GC0~GC4)로 설정한다. In the grid cells GC0 to GC4 close to the lidar sensor 21 , many points cannot be generated by the lidar sensor 21 . This is a characteristic according to the type and mounting position of the lidar sensor 21 . Accordingly, the processor 11 selects the base grid cells in consideration of these characteristics and sets the base grid cells as ground grid cells GC0 to GC4.

프로세서(11)는 상기 2.5D 그리드 맵(50)에서 베이스 그리드 셀들로 선택된 복수의 그리드 셀들(GC0~GC4)을 제외한 나머지 그리드 셀들(GC5~GC10)에 대해 각각의 그리드 셀(GC5~GC10) 내에 위치한 포인트들의 개수가 임의의 포인트들의 개수보다 작은지 판단한다(S230). 예컨대, 그리드 셀(GC5)에 포함된 포인트들의 개수가 상기 임의의 포인트들의 개수보다 작은지 판단한다. 상기 임의의 포인트들의 개수는 1, 또는 2일 수 있다. The processor 11 in each grid cell GC5 to GC10 for the remaining grid cells GC5 to GC10 except for the plurality of grid cells GC0 to GC4 selected as the base grid cells in the 2.5D grid map 50 . It is determined whether the number of located points is smaller than the number of arbitrary points (S230). For example, it is determined whether the number of points included in the grid cell GC5 is smaller than the number of the arbitrary points. The arbitrary number of points may be 1 or 2.

프로세서(11)는 상기 나머지 그리드 셀들(GC5~GC10) 중에서 상기 임의의 포인트들의 개수보다 작은 포인트들의 개수가 속한 그리드 셀을 비유효 그리드 셀로 결정한다(S240). 상기 비유효 그리드 셀은 셀에 3D 포인트의 개수가 임의의 개수 이하인 그리드 셀을 의미한다. 예컨대, 그리드 셀(GC5, GC6, GC7, GC8, GC9 또는 GC10)은 비유효 그리드 셀로 결정될 수 있다. The processor 11 determines, among the remaining grid cells GC5 to GC10, a grid cell to which the number of points smaller than the number of the arbitrary points belongs as an invalid grid cell (S240). The invalid grid cell means a grid cell in which the number of 3D points in a cell is less than or equal to a certain number. For example, the grid cells GC5, GC6, GC7, GC8, GC9, or GC10 may be determined as invalid grid cells.

도 8은 도 5에 도시된 2.5D 그리드 맵에서 지면 후보를 추출하는 추가적인 동작들을 설명하기 위한 개념도를 나타낸다. FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating additional operations of extracting a ground candidate from the 2.5D grid map shown in FIG. 5 .

도 1 내지 도 8을 참고하면, 그리드 셀(GC0)에서 그리드 셀(GC14)로 갈수록 그리드 셀의 사이즈는 증가하나, 도 8에서는 도면의 편의를 위해 그리드 셀의 사이즈가 같게 도시되었다. 도 8에서 그리드 셀(GC0)부터 그리드 셀(GC14)은 2.5D 그리드 맵(50)의 원점에서 축 거리(ρ) 방향으로 정렬된 그리드 셀들을 나타낸다. 1 to 8 , the size of the grid cell increases from the grid cell GC0 to the grid cell GC14 , but in FIG. 8 , the size of the grid cell is the same for convenience of drawing. In FIG. 8 , grid cells GC0 to GC14 represent grid cells aligned in the axial distance ρ direction from the origin of the 2.5D grid map 50 .

프로세서(11)는 상기 나머지 그리드 셀들(예컨대, GC5~GC10) 중에서 상기 임의의 포인트들의 개수보다 큰 포인트들의 개수가 속한 그리드 셀들(예컨대, GC5, GC6, GC7, GC8, GC9, 또는 GC10) 각각에 대해 최대 높이 값(zmax)과 최소 높이 값(zmin)의 차이(예컨대, HT1, HT2, 또는 HT3)를 제1문턱 값(th1)과 비교한다(S250). 도 6에서 상기 나머지 그리드 셀들은 "GC5~GC10"로 표현되나, 도 8에서 상기 나머지 그리드 셀들은 "GC5~GC14"로 표현될 수 있다. The processor 11 applies to each of the grid cells (eg, GC5, GC6, GC7, GC8, GC9, or GC10) to which the number of points greater than the number of the arbitrary points among the remaining grid cells (eg, GC5 to GC10) belongs. The difference (eg, HT1, HT2, or HT3) between the maximum height value (z max ) and the minimum height value (z min ) is compared with the first threshold value th1 ( S250 ). In FIG. 6 , the remaining grid cells are expressed as “GC5 to GC10”, but in FIG. 8 , the remaining grid cells may be expressed as “GC5 to GC14”.

2.5D 그리드 맵(50)의 원점에서 상기 축 거리(ρ) 방향으로 멀어질수록 제1문턱 값(th1)은 증가한다. 예컨대, 그리드 셀(GC5)의 제1문턱 값(th1)과 그리드 셀(GC14)의 제1문턱 값(th1)은 다르다. 그리드 셀(GC14)의 제1문턱 값(th1)은 그리드 셀(GC5)의 제1문턱 값(th1)보다 크다. 실시 예에 따라 제1문턱 값(th1)은 임의로 설정될 수 있다.As the distance from the origin of the 2.5D grid map 50 in the direction of the axis distance ρ increases , the first threshold value th1 increases. For example, the first threshold value th1 of the grid cell GC5 is different from the first threshold value th1 of the grid cell GC14 . The first threshold value th1 of the grid cell GC14 is greater than the first threshold value th1 of the grid cell GC5 . According to an embodiment, the first threshold value th1 may be arbitrarily set.

프로세서(11)는 상기 차이(예컨대, HT1, HT2, 또는 HT3)가 상기 제1문턱 값(th1)보다 작은 그리드 셀을 지면 그리드 셀로 결정한다(S260). 예컨대, 그리드 셀(GC6)의 경우, 하나의 그리드 셀(GC6)에 복수의 3D 포인트들을 포함한다. 그리드 셀(GC6)은 최대 높이 값(zmax)과 최소 높이 값(zmin)을 가진다. 프로세서(11)는 그리드 셀(GC6)의 최대 높이 값(zmax)과 최소 높이 값(zmin)의 차이(HT1)가 제1문턱 값(th1)보다 작다고 판단한다. 따라서 프로세서(11)는 그리드 셀(GC6)을 지면 그리드 셀로 결정한다. The processor 11 determines a grid cell in which the difference (eg, HT1, HT2, or HT3) is smaller than the first threshold value th1 as the ground grid cell (S260). For example, in the case of the grid cell GC6, a plurality of 3D points are included in one grid cell GC6. The grid cell GC6 has a maximum height value z max and a minimum height value z min . The processor 11 determines that the difference HT1 between the maximum height value z max and the minimum height value z min of the grid cell GC6 is smaller than the first threshold value th1 . Accordingly, the processor 11 determines the grid cell GC6 as a ground grid cell.

프로세서(11)는 상기 차이(예컨대, HT1, HT2, 또는 HT3)가 상기 제1문턱 값(th1)보다 큰 그리드 셀을 객체 그리드 셀로 결정한다(S270). 예컨대, 프로세서(11)는 그리드 셀(GC7)의 최대 높이 값(zmax)과 최소 높이 값(zmin)의 차이(HT2)가 제1문턱 값(th1)보다 크다고 판단한다. 따라서 프로세서(11)는 그리드 셀(GC7)을 객체 그리드 셀로 결정한다. The processor 11 determines a grid cell in which the difference (eg, HT1, HT2, or HT3) is greater than the first threshold value th1 as the object grid cell ( S270 ). For example, the processor 11 determines that the difference HT2 between the maximum height value z max and the minimum height value z min of the grid cell GC7 is greater than the first threshold value th1 . Accordingly, the processor 11 determines the grid cell GC7 as the object grid cell.

상기 비유효 그리드 셀, 상기 지면 그리드 셀, 및 상기 객체 그리드 셀은 상기 그리드 셀의 상태 정보를 나타낸다. The invalid grid cell, the ground grid cell, and the object grid cell represent state information of the grid cell.

하지만, 프로세서(11)는 상기 차이가 제1문턱 값(th1)보다 큰 그리드 셀을 객체 그리드 셀로 결정한다. 예컨대, 프로세서(11)는 그리드 셀(GC7)의 최대 높이 값(zmax)과 최소 높이 값(zmin)의 차이(HT2)가 제1문턱 값(th1)보다 크다고 판단한다. 따라서 프로세서(11)는 그리드 셀(GC7)을 객체 그리드 셀로 결정한다. However, the processor 11 determines a grid cell in which the difference is greater than the first threshold value th1 as the object grid cell. For example, the processor 11 determines that the difference HT2 between the maximum height value z max and the minimum height value z min of the grid cell GC7 is greater than the first threshold value th1 . Accordingly, the processor 11 determines the grid cell GC7 as the object grid cell.

프로세서(11)는 그리드 셀(GC9)의 최대 높이 값(zmax)과 최소 높이 값(zmin)의 차이(HT3)가 제1문턱 값(th1)보다 작다고 판단한다. 따라서 프로세서(11)는 그리드 셀(GC9)을 지면 그리드 셀로 결정한다. 하지만 그리드 셀(GC9)의 경우, 그리드 셀(GC9) 위에는 차량(103)이 위치한다. 따라서 그리드 셀(GC9)은 객체 그리드 셀로 결정되어야 한다. 즉, 그리드 셀(GC9)에 대해 오류가 발생한다. The processor 11 determines that the difference HT3 between the maximum height value z max and the minimum height value z min of the grid cell GC9 is smaller than the first threshold value th1 . Accordingly, the processor 11 determines the grid cell GC9 as the ground grid cell. However, in the case of the grid cell GC9 , the vehicle 103 is positioned on the grid cell GC9 . Therefore, the grid cell GC9 should be determined as an object grid cell. That is, an error occurs in the grid cell GC9.

도 9는 2.5D 그리드 맵의 이미지를 나타낸다. 9 shows an image of a 2.5D grid map.

도 9를 참고하면, 에러 그리드 셀이 표시된다. 에러 그리드 셀은 객체 그리드 셀로 결정되어야 할 그리드 셀이 지면 그리드 셀로 잘못 결정된 그리드 셀을 의미한다. 예컨대, 도 8에서 그리드 셀(GC9)이 도 9에서 표시된 에러 그리드 셀일 수 있다. Referring to FIG. 9 , an error grid cell is displayed. The error grid cell means a grid cell in which a grid cell to be determined as an object grid cell is incorrectly determined as a ground grid cell. For example, the grid cell GC9 in FIG. 8 may be the error grid cell shown in FIG. 9 .

프로세서(11)에 의해 2.5D 그리드 맵(50)에서 지면 후보를 추출하는 동작들이 수행됨으로써 2.5D 그리드 맵(50)에서 복수의 그리드 셀들의 상태 정보, 즉, 비유효 그리드 셀, 상기 지면 그리드 셀 상기 객체 그리드 셀이 결정될 수 있다. By performing operations of extracting a ground candidate from the 2.5D grid map 50 by the processor 11 , status information of a plurality of grid cells in the 2.5D grid map 50 , that is, an invalid grid cell, the ground grid cell The object grid cell may be determined.

도 10은 도 9에 도시된 2.5D 그리드 맵에서 추출된 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 결정하는 동작들을 설명하기 위한 개념도를 나타낸다. FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating operations of determining a ground grid cell or an object grid cell from a ground candidate extracted from the 2.5D grid map shown in FIG. 9 .

도 1 내지 도 10을 참고하면, 2.5D 그리드 맵(50)에서 추출된 지면 후보에서 지면, 또는 객체를 결정하는 동작들이 설명된다. 프로세서(11)에 의해 2.5D 그리드 맵(50)에서 지면 후보가 추출되었지만, 도 8에 도시된 그리드 셀(GC9)과 같이 오류가 발생할 수 있다. 즉, 지면 그리드 셀로 결정되어야 하나 객체 그리드 셀로 결정될 수 있다. 또한, 객체 그리드 셀로 결정되어야 하나 지면 그리드 셀로 결정될 수 있다. 따라서 이러한 오류를 수정하기 위해 2.5D 그리드 맵(50)에서 추출된 지면 후보에서 지면, 또는 객체를 다시 결정한다. 이하, 상기 오류를 수정하기 위해 2.5D 그리드 맵(50)에서 추출된 지면 후보에서 지면, 또는 객체를 다시 결정하는 동작들이 설명된다. 1 to 10 , operations for determining a ground or an object from a ground candidate extracted from the 2.5D grid map 50 will be described. Although a ground candidate is extracted from the 2.5D grid map 50 by the processor 11, an error may occur as in the grid cell GC9 shown in FIG. That is, although it should be determined as a ground grid cell, it may be determined as an object grid cell. In addition, although it should be determined as an object grid cell, it may be determined as a ground grid cell. Therefore, in order to correct this error, the ground or the object is determined again from the ground candidates extracted from the 2.5D grid map 50 . Hereinafter, operations for re-determining the ground or the object from the ground candidates extracted from the 2.5D grid map 50 in order to correct the error will be described.

그리드 셀(GC0)에서 그리드 셀(GC14)로 갈수록 그리드 셀의 사이즈는 증가하나, 도 10에서는 도면의 편의를 위해 그리드 셀의 사이즈가 같게 도시되었다.Although the size of the grid cell increases from the grid cell GC0 to the grid cell GC14, in FIG. 10, the grid cells are shown to have the same size for convenience of drawing.

프로세서(11)는 상기 2.5D 그리드 맵(50)에서 상기 베이스 그리드 셀들로 선택된 복수의 그리드 셀들(예컨대, GC0~GC4)과 비유효 그리드 셀을 제외한 나머지 그리드 셀들(예컨대, GC5~GC14) 중에서 i(i은 자연수)번째 그리드 셀의 최대 높이 값(zmax)과 (i+1)번째 그리드 셀의 최대 높이 값(zmax)의 차이를 제2문턱 값(th2)과 비교한다. The processor 11 is configured to i The difference between the maximum height value z max of the (i is a natural number)-th grid cell and the maximum height value z max of the (i+1)-th grid cell is compared with a second threshold value th2 .

상기 i번째 그리드 셀(예컨대, GC6)의 최대 높이 값(zmax)과 상기 (i+1)번째 그리드 셀(예컨대, GC7)의 최대 높이 값(zmax)의 차이(HD1)가 상기 제2문턱 값(th2) 보다 클 때, 프로세서(11)는 상기 i번째 그리드 셀(GC6)을 가장자리 지면 그리드 셀로 재설정하고, 상기 (i+1)번째 그리드 셀(GC7)을 상기 객체 그리드 셀로 설정한다. 상기 가장자리 지면 그리드 셀은 상기 베이스 그리드 셀들에 추가적으로 포함되는 그리드 셀을 의미한다. 상기 가장자리 지면 그리드 셀은 상기 베이스 그리드 셀들 중에서 상기 2.5D 그리드 맵(50)의 원점에서 축 거리(ρ) 방향으로 가장 멀리 떨어진 그리드 셀이다. 상기 가장자리 지면 그리드 셀이 포함됨으로써 베이스 그리드 셀들이 그리드 셀(GC0)에서 그리드 셀(GC6)까지 확장된다. 이때, 그리드 셀(GC5)이 비유효 그리드 셀일 때, 그리드 셀(GC5)은 상기 베이스 그리드 셀들에 포함되지 않는다. 가장자리 지면 그리드 셀로 재설정된 i번째 그리드 셀(GC6)의 최소 높이 값(zmin)과 최대 높이 값(zmax)은 각각 0으로 할당되지는 않는다. The difference HD1 between the maximum height value z max of the i-th grid cell (eg, GC6 ) and the maximum height value z max of the (i+1)-th grid cell (eg, GC7 ) is the second When it is greater than the threshold value th2, the processor 11 resets the i-th grid cell GC6 as an edge ground grid cell, and sets the (i+1)-th grid cell GC7 as the object grid cell. The edge ground grid cell means a grid cell additionally included in the base grid cells. The edge ground grid cell is a grid cell farthest from the origin of the 2.5D grid map 50 in the axial distance ρ direction among the base grid cells. By including the edge ground grid cells, the base grid cells extend from the grid cell GC0 to the grid cell GC6. In this case, when the grid cell GC5 is an invalid grid cell, the grid cell GC5 is not included in the base grid cells. The minimum height value (z min ) and the maximum height value (z max ) of the i-th grid cell GC6 reset to the edge ground grid cell are not assigned to 0, respectively.

제2문턱 값(th2)은 상기 i번째 그리드 셀과 상기 (i+1)번째 그리드 셀 사이에 상기 비유효 그리드 셀의 개수가 많을수록 증가한다. 상기 i번째 그리드 셀이 그리드 셀(GC9)이고, 상기 (i+1)번째 그리드 셀이 그리드 셀(GC13)일 수 있다. 상기 i번째 그리드 셀, 또는 상기 (i+1)번째 그리드 셀은 비유효 그리드 셀을 포함하지 않는다. 즉, 그리드 셀들(GC10~GC12)이 비유효 그리드 셀들이라 가정할 때, 상기 i번째 그리드 셀은 그리드 셀(GC9)이고, 상기 (i+1)번째 그리드 셀은 그리드 셀(GC13)일 수 있다. 상기 i번째 그리드 셀이 그리드 셀(GC9)이고, 상기 (i+1)번째 그리드 셀이 그리드 셀(GC10)일 때, 그리드 셀(GC9)과 그리드 셀(GC10)에 대한 제2문턱 값(th2)은 그리드 셀(GC9)과 그리드 셀(GC13)에 대한 제2문턱 값(th2)보다 작을 수 있다. 이때, 상기 i번째 그리드 셀이 그리드 셀(GC9)이고, 상기 (i+1)번째 그리드 셀이 그리드 셀(GC13)이다. The second threshold value th2 increases as the number of ineffective grid cells increases between the i-th grid cell and the (i+1)-th grid cell. The i-th grid cell may be a grid cell GC9 , and the (i+1)-th grid cell may be a grid cell GC13 . The i-th grid cell or the (i+1)-th grid cell does not include an invalid grid cell. That is, assuming that the grid cells GC10 to GC12 are invalid grid cells, the i-th grid cell may be the grid cell GC9 and the (i+1)-th grid cell may be the grid cell GC13. . When the i-th grid cell is the grid cell GC9 and the (i+1)-th grid cell is the grid cell GC10, a second threshold value th2 for the grid cell GC9 and the grid cell GC10 ) may be smaller than the second threshold value th2 for the grid cell GC9 and the grid cell GC13 . In this case, the i-th grid cell is a grid cell GC9, and the (i+1)-th grid cell is a grid cell GC13.

도 11은 도 9에 도시된 2.5D 그리드 맵에서 추출된 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 결정하는 동작들을 설명하기 위한 흐름도를 나타낸다. 도 12는 도 9에 도시된 2.5D 그리드 맵에서 추출된 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 결정하는 다른 동작들을 설명하기 위한 개념도를 나타낸다. 11 is a flowchart illustrating operations of determining a ground grid cell or an object grid cell from a ground candidate extracted from the 2.5D grid map shown in FIG. 9 . 12 is a conceptual diagram illustrating other operations of determining a ground grid cell or an object grid cell from a ground candidate extracted from the 2.5D grid map shown in FIG. 9 .

도 1 내지 도 12를 참고하면, 2.5D 그리드 맵(50)에서 추출된 지면 후보에서 지면, 또는 객체를 결정하는 추가적인 동작들이 설명된다. 1 to 12 , additional operations of determining a ground or an object from a ground candidate extracted from the 2.5D grid map 50 will be described.

도 12에서 그리드 셀들(GC17~GC20) 위에 해칭은 사람이 지나갈 수 있는 인도를 나타낸다. 인도도 지면이다. In FIG. 12 , hatching on the grid cells GC17 to GC20 indicates a sidewalk through which a person can pass. India is also on the ground.

프로세서(11)는 상기 i번째 그리드 셀(예컨대, GC8)이 상기 객체 그리드 셀인지 판단한다(S310). The processor 11 determines whether the i-th grid cell (eg, GC8) is the object grid cell (S310).

상기 i번째 그리드 셀(예컨대, GC8)이 상기 객체 그리드 셀일 때, 프로세서(11)는 상기 (i+1)번째 그리드 셀(예컨대, GC9)의 최대 높이 값(zmax)과 상기 가장자리 지면 그리드 셀(예컨대, GC6)의 최대 높이 값(zmax)의 차이(HD2)를 상기 제3문턱 값(th3)과 비교한다(S320). When the i-th grid cell (eg, GC8) is the object grid cell, the processor 11 sets the maximum height value z max of the (i+1)-th grid cell (eg, GC9) and the edge ground grid cell The difference HD2 of the maximum height value z max of (eg, GC6 ) is compared with the third threshold value th3 ( S320 ).

상기 (i+1)번째 그리드 셀(예컨대, GC9)의 최대 높이 값(zmax)과 상기 가장자리 지면 그리드 셀(예컨대, GC6)의 최대 높이 값(zmax)의 차이가 상기 제3문턱 값(th3)보다 클 때, 프로세서(11)는 상기 (i+1)번째 그리드 셀(예컨대, GC9)을 상기 객체 그리드 셀로 재설정한다(S330). The difference between the maximum height value z max of the (i+1)-th grid cell (eg, GC9) and the maximum height value z max of the edge ground grid cell (eg GC6) is the third threshold value ( th3), the processor 11 resets the (i+1)-th grid cell (eg, GC9) to the object grid cell (S330).

그리드 셀(GC9)은 도 6에서는 지면 그리드 셀로 잘못 결정된 그리드 셀이다. 프로세서(11)는 위와 같은 방법들을 이용하여 오류가 발생한 그리드 셀에 대한 정정이 가능하다.The grid cell GC9 is a grid cell erroneously determined as a ground grid cell in FIG. 6 . The processor 11 may correct the grid cell in which an error has occurred by using the above methods.

상기 제3문턱 값(th3)은 상기 가장자리 지면 그리드 셀(예컨대, GC6)과 상기 (i+1)번째 그리드 셀(예컨대, GC9) 사이에 상기 객체 그리드 셀의 개수가 많을수록 증가한다. The third threshold value th3 increases as the number of object grid cells increases between the edge ground grid cell (eg, GC6) and the (i+1)-th grid cell (eg, GC9).

예컨대, 그리드 셀(GC17)은 지면 그리드 셀로 결정되어야 한다. 그리드 셀들(GC12~GC16)이 비유효 그리드셀들이라 가정할 때, 그리드 셀들(GC12~GC16)은 상기 i번째 그리드 셀, 또는 상기 (i+1)번째 그리드 셀이 될 수 없다. 따라서 상기 i번째 그리드 셀(예컨대, GC11)이 상기 객체 그리드 셀일 때, 상기 (i+1) 그리드 셀은 그리드 셀(GC17)일 수 있다. 상기 i번째 그리드 셀(예컨대, GC11)이 상기 객체 그리드 셀일 때, 프로세서(11)는 상기 (i+1)번째 그리드 셀(예컨대, GC17)의 최대 높이 값(zmax)과 상기 가장자리 지면 그리드 셀(예컨대, GC6)의 최대 높이 값(zmax)의 차이(HD3)를 상기 제3문턱 값(th3)과 비교한다. 상기 i번째 그리드 셀(예컨대, GC11)와 상기 (i+1)번째 그리드 셀(예컨대, GC17)에 대한 문턱 값(th3)은 상기 i번째 그리드 셀(예컨대, GC8)과 상기 (i+1)번째 그리드 셀(예컨대, GC9)에 대한 문턱 값(th3)보다 크다. 왜냐하면 상기 가장자리 지면 그리드 셀(예컨대, GC6)과 상기 (i+1)번째 그리드 셀(예컨대, GC17) 사이에 상기 객체 그리드 셀의 개수가 상기 가장자리 지면 그리드 셀(예컨대, GC6)과 상기 (i+1)번째 그리드 셀(예컨대, GC9) 사이에 상기 객체 그리드 셀의 개수보다 많기 때문이다. 그러므로 그리드 셀(GC17)은 지면 그리드 셀로 결정될 가능성이 높다. For example, the grid cell GC17 should be determined as a ground grid cell. Assuming that the grid cells GC12 to GC16 are invalid grid cells, the grid cells GC12 to GC16 cannot be the i-th grid cell or the (i+1)-th grid cell. Accordingly, when the i-th grid cell (eg, GC11) is the object grid cell, the (i+1) grid cell may be the grid cell GC17. When the i-th grid cell (eg, GC11) is the object grid cell, the processor 11 sets the maximum height value z max of the (i+1)-th grid cell (eg, GC17) and the edge ground grid cell The difference HD3 of the maximum height value z max of (eg, GC6 ) is compared with the third threshold value th3 . The threshold value th3 for the i-th grid cell (eg, GC11) and the (i+1)-th grid cell (eg, GC17) is the i-th grid cell (eg, GC8) and the (i+1) greater than the threshold value th3 for the th grid cell (eg, GC9). Because the number of object grid cells between the edge ground grid cell (eg, GC6) and the (i+1)-th grid cell (eg, GC17) is the edge ground grid cell (eg, GC6) and the (i+) This is because 1) the number of object grid cells between the first grid cells (eg, GC9) is greater than that of the object grid cells. Therefore, the grid cell GC17 is highly likely to be determined as a ground grid cell.

도 13은 도 9에 도시된 2.5D 그리드 맵에서 추출된 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 결정하는 또 다른 동작들을 설명하기 위한 개념도를 나타낸다. 13 is a conceptual diagram for explaining other operations of determining a ground grid cell or an object grid cell from a ground candidate extracted from the 2.5D grid map shown in FIG. 9 .

도 1 내지 도 13을 참고하면, 2.5D 그리드 맵(50)에서 추출된 지면 후보에서 지면, 또는 객체를 결정하는 추가 동작들이 설명된다. 1 to 13 , additional operations of determining a ground or an object from a ground candidate extracted from the 2.5D grid map 50 will be described.

프로세서(11)는 상기 객체 그리드 셀로 재설정된 상기 (i+1)번째 그리드 셀(예컨대, GC17)의 최대 높이 값(zmax)과 상기 i번째 그리드 셀(예컨대, GC11)의 최대 높이 값(zmax)의 차이(HD4)를 제4문턱 값(th4)과 비교한다(S340). 그리드 셀들(GC12~GC16)은 비유효 그리드 셀들이라고 가정할 때, 상기 (i+1)번째 그리드 셀은 그리드 셀(GC17)일 수 있다. The processor 11 sets a maximum height value z max of the (i+1)-th grid cell (eg, GC17) reset to the object grid cell and a maximum height value z of the i-th grid cell (eg GC11). max ) and compares the difference HD4 with a fourth threshold value th4 ( S340 ). Assuming that the grid cells GC12 to GC16 are invalid grid cells, the (i+1)-th grid cell may be the grid cell GC17 .

상기 객체 그리드 셀로 재설정된 상기 (i+1)번째 그리드 셀(예컨대, GC17)의 최대 높이 값(zmax)과 상기 i번째 그리드 셀(예컨대, GC11)의 최대 높이 값(zmax)의 차이(HD4)가 상기 제4문턱 값(th4)보다 클 때, 프로세서(11)는 상기 객체 그리드 셀로 재설정된 상기 (i+1)번째 그리드 셀(예컨대, GC17)을 지면 그리드 셀로 조정한다(S350). 도 9에서 그리드 셀(GC17)은 지면 그리드 셀로 결정될 가능성이 높지만, 도 9에서 설명한 동작들에 따를 때, 그리드 셀(GC17)은 지면 그리드 셀로 확실하게 결정되지는 않는다. 하지만, 위에서 설명한 동작들에 따라 그리드 셀(GC17)은 확실하게 지면 그리드 셀로 결정될 수 있다. The difference between the maximum height value (z max ) of the (i+1)-th grid cell (eg, GC17) reset to the object grid cell and the maximum height value (z max ) of the i-th grid cell (eg GC11) ( HD4) is greater than the fourth threshold value th4, the processor 11 adjusts the (i+1)-th grid cell (eg, GC17) reset as the object grid cell to a ground grid cell (S350). In FIG. 9 , the grid cell GC17 is highly likely to be determined to be a ground grid cell, but according to the operations described in FIG. 9 , the grid cell GC17 is not reliably determined to be a ground grid cell. However, according to the above-described operations, the grid cell GC17 may be definitely determined as a ground grid cell.

상기 객체 그리드 셀로 재설정된 상기 (i+1)번째 그리드 셀(예컨대, GC17)의 최대 높이 값(zmax)과 상기 i번째 그리드 셀(예컨대, GC11)의 최대 높이 값(zmax)의 차이(HD4)가 상기 제4문턱 값(th4)보다 작을 때, 프로세서(11)는 상기 객체 그리드 셀로 재설정된 상기 (i+1)번째 그리드 셀(예컨대, GC17)을 객체 그리드 셀로 유지한다(S360).The difference between the maximum height value (z max ) of the (i+1)-th grid cell (eg, GC17) reset to the object grid cell and the maximum height value (z max ) of the i-th grid cell (eg GC11) ( HD4) is less than the fourth threshold value th4, the processor 11 maintains the (i+1)-th grid cell (eg, GC17) reset as the object grid cell as the object grid cell ( S360 ).

도 14는 도 9에 도시된 2.5D 그리드 맵에서 추출된 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 결정하는 또 다른 동작들을 설명하기 위한 개념도를 나타낸다. 14 is a conceptual diagram illustrating other operations of determining a ground grid cell or an object grid cell from a ground candidate extracted from the 2.5D grid map shown in FIG. 9 .

도 1 내지 도 14를 참고하면, 2.5D 그리드 맵(50)에서 추출된 지면 후보에서 지면, 또는 객체를 결정하는 추가 동작들이 설명된다. 1 to 14 , additional operations of determining a ground or an object from a ground candidate extracted from the 2.5D grid map 50 will be described.

상기 (i+1)번째 그리드 셀(예컨대, GC20)의 최대 높이 값(zmax)과 상기 가장자리 지면 그리드 셀(예컨대, GC6)의 최대 높이 값(zmax)의 차이가 상기 제3문턱 값(th3)보다 작을 때, 프로세서(11)는 상기 (i+1)번째 그리드 셀(예컨대, GC20)을 상기 지면 그리드 셀로 재설정한다(S370). The difference between the maximum height value z max of the (i+1)-th grid cell (eg, GC20) and the maximum height value z max of the edge ground grid cell (eg GC6) is the third threshold value ( th3), the processor 11 resets the (i+1)-th grid cell (eg, GC20) to the ground grid cell (S370).

프로세서(11)는 상기 지면 그리드 셀(예컨대, GC20)로 재설정된 (i+1)번째 그리드 셀의 최소 높이 값(zmin)과 최대 높이 값(zmax)의 차이를 계산하여 상기 지면 그리드 셀로 재설정된 (i+1)번째 그리드 셀(예컨대, GC20)의 두께(THC)를 계산한다. 프로세서(11)는 상기 지면 그리드 셀로 재설정된 (i+1)번째 그리드 셀(예컨대, GC20)의 두께(THC)를 제5문턱 값(th5)와 비교한다(S380). The processor 11 calculates the difference between the minimum height value (z min ) and the maximum height value (z max ) of the (i+1)-th grid cell reset to the ground grid cell (eg, GC20) to the ground grid cell. A thickness (THC) of the reset (i+1)-th grid cell (eg, GC20) is calculated. The processor 11 compares the thickness THC of the (i+1)-th grid cell (eg, GC20 ) reset to the ground grid cell with a fifth threshold value th5 ( S380 ).

상기 그리드 셀의 두께(THC)가 제5문턱 값(th5)보다 클 때, 프로세서(11)는 상기 지면 그리드 셀로 재설정된 (i+1)번째 그리드 셀(예컨대, GC20)을 상기 객체 그리드 셀로 조정한다(S390). When the thickness THC of the grid cell is greater than the fifth threshold value th5, the processor 11 adjusts the (i+1)-th grid cell (eg, GC20) reset to the ground grid cell to the object grid cell. do (S390).

상기 그리드 셀의 두께(THC)가 제5문턱 값(th5)보다 작을 때, 프로세서(11)는 상기 지면 그리드 셀로 재설정된 (i+1)번째 그리드 셀(예컨대, GC20)을 상기 지면 그리드 셀로 유지한다(S395). When the thickness THC of the grid cell is less than the fifth threshold value th5 , the processor 11 maintains the (i+1)-th grid cell (eg, GC20 ) reset as the ground grid cell as the ground grid cell. do (S395).

도 15는 2.5D 그리드 맵의 이미지를 나타낸다.15 shows an image of a 2.5D grid map.

도 7과 도 15를 비교하면, 도 7에 도시되었던 에러 그리드 셀이 도 15에서는 수정됨을 알 수 있다. Comparing FIG. 7 with FIG. 15 , it can be seen that the error grid cell shown in FIG. 7 is corrected in FIG. 15 .

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to an embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will have to be determined by the technical spirit of the appended claims.

100: 라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면 판단 시스템;
20: 차량;
21: 라이다 센서;
23: 복수의 3D 포인트들;
25: 라이다 포인트 데이터;
101: 도로;
103: 차량;
105: 보행자;
10: 컴퓨팅 장차;
11: 프로세서;
13: 메모리; 100: ground and non-ground determination system of lidar point data;
20: vehicle;
21: lidar sensor;
23: a plurality of 3D points;
25: lidar point data;
101: road;
103: vehicle;
105: pedestrian;
10: computing future;
11: processor;
13: memory;

Claims (19)

프로세서는 라이다 센서로부터 복수의 3D 포인트들을 포함하는 라이다 포인트 데이터를 수신하는 단계;
상기 프로세서는 상기 라이다 포인트 데이터를 이용하여 복수의 그리드 셀들 각각이 최소 높이 값과 최대 높이 값을 포함하도록 2.5D 그리드 맵(grid map)을 생성하는 단계;
상기 프로세서는 상기 2.5D 그리드 맵에서 지면 후보를 추출하는 단계; 및
상기 프로세서는 상기 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 다시 결정하는 단계를 포함하며,
상기 프로세서는 상기 2.5D 그리드 맵에서 지면 후보를 추출하는 단계는,
상기 프로세서는 상기 2.5D 그리드 맵에서 상기 최대 높이 값과 상기 최소 높이 값의 차이를 제1문턱 값과 비교하는 단계; 및
상기 프로세서는 상기 차이가 상기 제1문턱 값보다 작은 그리드 셀을 상기 지면 그리드 셀로 결정하는 단계를 포함하며,
상기 프로세서는 상기 2.5D 그리드 맵에서 지면 후보를 추출하는 단계는,
상기 프로세서는 상기 2.5D 그리드 맵에서 임의로 복수의 그리드 셀들을 베이스 그리드 셀들로 선택하는 단계;
상기 프로세서는 상기 베이스 그리드 셀들에 포함된 상기 복수의 그리드 셀들 각각의 상기 최소 높이 값과 상기 최대 높이 값을 각각 0으로 할당하고 상기 복수의 그리드 셀들에 대해 지면 그리드 셀들로 설정하는 단계;
상기 프로세서는 상기 2.5D 그리드 맵에서 상기 베이스 그리드 셀들로 선택된 복수의 그리드 셀들을 제외한 나머지 그리드 셀들에 대해 각각의 그리드 셀 내에 위치한 포인트들의 개수가 임의의 포인트들의 개수보다 작은지 판단하는 단계; 및
상기 프로세서는 상기 나머지 그리드 셀들 중에서 상기 임의의 포인트들의 개수보다 작은 포인트들의 개수가 속한 그리드 셀을 비유효 그리드 셀로 결정하는 단계를 포함하며,
상기 프로세서는 상기 2.5D 그리드 맵에서 지면 후보를 추출하는 단계는,
상기 프로세서는 상기 나머지 그리드 셀들 중에서 상기 임의의 포인트들의 개수보다 큰 포인트들의 개수가 속한 그리드 셀들 각각에 대해 상기 최대 높이 값과 상기 최소 높이 값의 차이를 상기 제1문턱 값과 비교하는 단계;
상기 프로세서는 상기 차이가 상기 제1문턱 값보다 작은 그리드 셀을 상기 지면 그리드 셀로 결정하는 단계; 및
상기 프로세서는 상기 차이가 상기 제1문턱 값보다 큰 그리드 셀을 상기 객체 그리드 셀로 결정하는 단계를 포함하며,
상기 프로세서는 상기 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 다시 결정하는 단계는,
상기 프로세서는 상기 2.5D 그리드 맵에서 상기 베이스 그리드 셀들로 선택된 복수의 그리드 셀들과 상기 비유효 그리드 셀을 제외한 나머지 그리드 셀들 중에서 i(i은 자연수)번째 그리드 셀의 최대 높이 값과 (i+1)번째 그리드 셀의 최대 높이 값의 차이를 제2문턱 값과 비교하는 단계; 및
상기 i번째 그리드 셀의 최대 높이 값과 상기 (i+1)번째 그리드 셀의 최대 높이 값의 차이가 상기 제2문턱 값보다 클 때, 상기 프로세서는 상기 i번째 그리드 셀을 가장자리 지면 그리드 셀로 재설정하고, 상기 (i+1)번째 그리드 셀을 상기 객체 그리드 셀로 설정하는 단계를 더 포함하며,
상기 가장자리 지면 그리드 셀은 상기 베이스 그리드 셀들에 추가적으로 포함되는 그리드 셀을 의미하며,
상기 프로세서는 상기 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 다시 결정하는 단계는,
상기 프로세서는 상기 i번째 그리드 셀이 상기 객체 그리드 셀인지 판단하는 단계;
상기 i번째 그리드 셀이 상기 객체 그리드 셀일 때, 상기 프로세서는 상기 (i+1)번째 그리드 셀의 최대 높이 값과 상기 가장자리 지면 그리드 셀의 최대 높이 값의 차이를 제3문턱 값과 비교하는 단계; 및
상기 (i+1)번째 그리드 셀의 최대 높이 값과 상기 가장자리 지면 그리드 셀의 최대 높이 값의 차이가 상기 제3문턱 값보다 클 때, 상기 프로세서는 상기 (i+1)번째 그리드 셀을 상기 객체 그리드 셀로 재설정하는 단계를 더 포함하는 라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면 판단 방법.receiving, by the processor, lidar point data including a plurality of 3D points from the lidar sensor;
generating, by the processor, a 2.5D grid map using the lidar point data so that each of a plurality of grid cells includes a minimum height value and a maximum height value;
extracting, by the processor, a ground candidate from the 2.5D grid map; and
The processor includes re-determining a ground grid cell or an object grid cell from the ground candidate,
The step of the processor extracting the ground candidate from the 2.5D grid map,
comparing, by the processor, a difference between the maximum height value and the minimum height value in the 2.5D grid map with a first threshold value; and
The processor includes determining, by the processor, a grid cell in which the difference is less than the first threshold value as the ground grid cell,
The step of the processor extracting the ground candidate from the 2.5D grid map,
selecting, by the processor, a plurality of grid cells as base grid cells in the 2.5D grid map;
assigning, by the processor, the minimum height value and the maximum height value of each of the plurality of grid cells included in the base grid cells to 0, respectively, and setting the plurality of grid cells as ground grid cells;
determining, by the processor, whether the number of points located in each grid cell is smaller than the number of arbitrary points for the remaining grid cells except for a plurality of grid cells selected as the base grid cells in the 2.5D grid map; and
determining, by the processor, a grid cell to which a number of points smaller than the number of arbitrary points among the remaining grid cells belongs as an invalid grid cell;
The step of the processor extracting the ground candidate from the 2.5D grid map,
comparing, by the processor, a difference between the maximum height value and the minimum height value with the first threshold value for each of the grid cells to which the number of points greater than the number of arbitrary points among the remaining grid cells belongs;
determining, by the processor, a grid cell in which the difference is smaller than the first threshold value as the ground grid cell; and
The processor includes determining, by the processor, a grid cell in which the difference is greater than the first threshold value as the object grid cell,
The step of the processor re-determining a ground grid cell or an object grid cell from the ground candidate comprises:
The processor determines a maximum height value of an i (i is a natural number)-th grid cell from among the plurality of grid cells selected as the base grid cells and the ineffective grid cells in the 2.5D grid map and (i+1) comparing the difference between the maximum height values of the th grid cell with a second threshold value; and
When the difference between the maximum height value of the i-th grid cell and the maximum height value of the (i+1)-th grid cell is greater than the second threshold value, the processor resets the i-th grid cell to an edge ground grid cell, , further comprising the step of setting the (i+1)-th grid cell to the object grid cell,
The edge ground grid cell means a grid cell additionally included in the base grid cells,
The step of the processor re-determining a ground grid cell or an object grid cell from the ground candidate comprises:
determining, by the processor, whether the i-th grid cell is the object grid cell;
comparing, by the processor, a difference between a maximum height value of the (i+1)-th grid cell and a maximum height value of the edge ground grid cell with a third threshold value when the i-th grid cell is the object grid cell; and
When the difference between the maximum height value of the (i+1)-th grid cell and the maximum height value of the edge ground grid cell is greater than the third threshold value, the processor sets the (i+1)-th grid cell to the object Ground and non-ground determination method of the lidar point data further comprising the step of resetting to a grid cell. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 라이다 포인트 데이터를 이용하여 2.5D 그리드 맵(grid map)을 생성하는 단계는,
상기 프로세서는 3D 원통 좌표(cylindrical coordinate)로 표현되는 상기 복수의 3D 포인트들을 복수의 그리드들로 나눠진 2D 그리드 맵으로 투사하는 단계;
상기 프로세서는 상기 2D 그리드 맵에 투사된 복수의 3D 포인트들이 속하는 그리드의 축 거리(axial distance) 정보와 방위각(azimuth) 정보를 계산하는 단계;
상기 프로세서는 상기 복수의 그리드들 각각에 포함된 상기 복수의 3D 포인트들 중 일정 높이 값 이하의 3D 포인트들을 찾고, 상기 일정 높이 값 이하의 3D 포인트들 중 상기 최소 높이 값과 상기 최대 높이 값을 높이 정보로 저장하는 단계; 및
상기 프로세서는 상기 그리드의 축 거리 정보와 상기 방위각 정보에 상기 높이 정보를 추가하여 상기 2.5D 그리드 맵을 생성하는 단계를 포함하는 라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면 판단 방법.The method of claim 1, wherein the processor generates a 2.5D grid map using the lidar point data,
Projecting, by the processor, the plurality of 3D points expressed in 3D cylindrical coordinates into a 2D grid map divided into a plurality of grids;
calculating, by the processor, axial distance information and azimuth information of a grid to which a plurality of 3D points projected on the 2D grid map belong;
The processor finds 3D points less than a certain height value among the plurality of 3D points included in each of the plurality of grids, and increases the minimum height value and the maximum height value among 3D points less than or equal to a certain height value storing as information; and
and generating, by the processor, the 2.5D grid map by adding the height information to the axial distance information and the azimuth information of the grid. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 그리드 셀이 가장자리 지면 그리드 셀로부터 축 거리 방향으로 멀어질수록 상기 제1문턱 값은 증가하는 라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면 판단 방법.The method of claim 1 , wherein the first threshold value increases as the grid cell moves away from the edge of the ground grid cell in the axial distance direction. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 제2문턱 값은,
상기 i번째 그리드 셀과 상기 (i+1)번째 그리드 셀 사이에 상기 비유효 그리드 셀의 개수가 많을수록 증가하는 라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면 판단 방법.According to claim 1, wherein the second threshold value,
A ground and non-ground determination method of lidar point data that increases as the number of ineffective grid cells increases between the i-th grid cell and the (i+1)-th grid cell. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 제3문턱 값은,
상기 가장자리 지면 그리드 셀과 상기 (i+1)번째 그리드 셀 사이에 상기 객체 그리드 셀의 개수가 많을수록 증가하는 라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면 판단 방법.According to claim 1, wherein the third threshold value,
A ground and non-ground determination method of lidar point data that increases as the number of object grid cells increases between the edge ground grid cell and the (i+1)-th grid cell. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 다시 결정하는 단계는,
상기 프로세서는 상기 객체 그리드 셀로 재설정된 상기 (i+1)번째 그리드 셀의 최대 높이 값과 상기 i번째 그리드 셀의 최대 높이 값의 차이를 제4문턱 값과 비교하는 단계; 및
상기 객체 그리드 셀로 재설정된 상기 (i+1)번째 그리드 셀의 최대 높이 값과 상기 i번째 그리드 셀의 최대 높이 값의 차이가 상기 제4문턱 값보다 클 때, 상기 프로세서는 상기 객체 그리드 셀로 재설정된 상기 (i+1)번째 그리드 셀을 상기 지면 그리드 셀로 조정하는 단계를 더 포함하는 라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면 판단 방법.The method of claim 1, wherein the step of the processor re-determining a ground grid cell or an object grid cell from the ground candidate comprises:
comparing, by the processor, a difference between a maximum height value of the (i+1)-th grid cell reset to the object grid cell and a maximum height value of the i-th grid cell with a fourth threshold value; and
When the difference between the maximum height value of the (i+1)-th grid cell reset to the object grid cell and the maximum height value of the i-th grid cell is greater than the fourth threshold value, the processor resets the object grid cell to the object grid cell. The ground and non-ground determination method of lidar point data further comprising the step of adjusting the (i+1)-th grid cell to the ground grid cell. 제10항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 다시 결정하는 단계는,
상기 프로세서는 상기 지면 그리드 셀로 재설정된 (i+1)번째 그리드 셀의 최소 높이 값과 최대 높이 값의 차이를 계산하여 상기 지면 그리드 셀로 재설정된 (i+1)번째 그리드 셀의 두께를 계산하는 단계; 및
상기 그리드 셀의 두께가 제5문턱 값보다 클 때, 상기 프로세서는 상기 지면 그리드 셀로 재설정된 (i+1)번째 그리드 셀을 상기 객체 그리드 셀로 조정하는 단계를 더 포함하는 라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면 판단 방법.The method of claim 10, wherein the step of the processor re-determining a ground grid cell or an object grid cell from the ground candidate comprises:
calculating, by the processor, a difference between a minimum height value and a maximum height value of the (i+1)-th grid cell reset to the ground grid cell, and calculating the thickness of the (i+1)-th grid cell reset to the ground grid cell ; and
When the thickness of the grid cell is greater than a fifth threshold, the processor further comprises adjusting the (i+1)-th grid cell reset to the ground grid cell to the object grid cell. How to judge non-ground. 컴퓨팅 장치를 포함하며,
상기 컴퓨팅 장치는,
프로세서; 및
상기 프로세서에 의해 실행되는 명령들을 저장하는 메모리를 포함하며,
상기 명령들은,
라이다 센서로부터 복수의 3D 포인트들을 포함하는 라이다 포인트 데이터를 수신하며,
상기 라이다 포인트 데이터를 이용하여 복수의 그리드 셀들 각각이 최소 높이 값과 최대 높이 값을 포함하도록 2.5D 그리드 맵을 생성하며,
상기 2.5D 그리드 맵에서 지면 후보를 추출하며,
상기 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 다시 결정하도록 구현되며,
상기 2.5D 그리드 맵에서 지면 후보를 추출하는 명령들은,
상기 2.5D 그리드 맵에서 상기 최대 높이 값과 상기 최소 높이 값의 차이를 제1문턱 값과 비교하며, 상기 차이가 상기 제1문턱 값보다 작은 그리드 셀을 상기 지면 그리드 셀로 결정하도록 구현되며,
상기 2.5D 그리드 맵에서 지면 후보를 추출하는 명령들은,
상기 2.5D 그리드 맵에서 임의로 복수의 그리드 셀들을 베이스 그리드 셀들로 선택하며,
상기 베이스 그리드 셀들에 포함된 상기 복수의 그리드 셀들 각각의 최소 높이 값과 최대 높이 값을 각각 0으로 할당하고 상기 복수의 그리드 셀들에 대해 지면 그리드 셀들로 설정하며,
상기 2.5D 그리드 맵에서 상기 베이스 그리드 셀들로 선택된 복수의 그리드 셀들을 제외한 나머지 그리드 셀들에 대해 각각의 그리드 셀 내에 위치한 포인트들의 개수가 임의의 포인트들의 개수보다 작은지 판단하며,
상기 나머지 그리드 셀들 중에서 상기 임의의 포인트들의 개수보다 작은 포인트들의 개수가 속한 그리드 셀을 비유효 그리드 셀로 결정하도록 구현되며,
상기 2.5D 그리드 맵에서 지면 후보를 추출하는 명령들은,
상기 나머지 그리드 셀들 중에서 상기 임의의 포인트들의 개수보다 큰 포인트들의 개수가 속한 그리드 셀들 각각에 대해 상기 최대 높이 값과 상기 최소 높이 값의 차이를 상기 제1문턱 값과 비교하며,
상기 차이가 상기 제1문턱 값보다 작은 그리드 셀을 상기 지면 그리드 셀로 결정하며,
상기 차이가 상기 제1문턱 값보다 큰 그리드 셀을 상기 객체 그리드 셀로 결정하도록 구현되며,
상기 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 다시 결정하는 명령들은,
상기 2.5D 그리드 맵에서 상기 베이스 그리드 셀들로 선택된 복수의 그리드 셀들과 상기 비유효 그리드 셀을 제외한 나머지 그리드 셀들 중에서 i(i은 자연수)번째 그리드 셀의 최대 높이 값과 (i+1)번째 그리드 셀의 최대 높이 값의 차이를 제2문턱 값과 비교하며,
상기 i번째 그리드 셀의 최대 높이 값과 상기 (i+1)번째 그리드 셀의 최대 높이 값의 차이가 상기 제2문턱 값보다 클 때, 상기 i번째 그리드 셀을 가장자리 지면 그리드 셀로 재설정하고, 상기 (i+1)번째 그리드 셀을 상기 객체 그리드 셀로 설정하도룩 구현되며,
상기 가장자리 지면 그리드 셀은 상기 베이스 그리드 셀들에 추가적으로 포함되는 그리드 셀을 의미하며,
상기 지면 후보에서 지면 그리드 셀, 또는 객체 그리드 셀을 다시 결정하는 명령들은,
상기 i번째 그리드 셀이 상기 객체 그리드 셀인지 판단하며,
상기 i번째 그리드 셀이 상기 객체 그리드 셀일 때, 상기 (i+1)번째 그리드 셀의 최대 높이 값과 상기 가장자리 지면 그리드 셀의 최대 높이 값의 차이를 제3문턱 값과 비교하며,
상기 (i+1)번째 그리드 셀의 최대 높이 값과 상기 가장자리 지면 그리드 셀의 최대 높이 값의 차이가 상기 제3문턱 값보다 클 때, 상기 (i+1)번째 그리드 셀을 상기 객체 그리드 셀로 재설정하도룩 구현되는 라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면 판단 시스템.computing device;
The computing device,
processor; and
a memory for storing instructions executed by the processor;
The commands are
Receives lidar point data including a plurality of 3D points from the lidar sensor,
A 2.5D grid map is generated so that each of a plurality of grid cells includes a minimum height value and a maximum height value using the lidar point data,
Extracting ground candidates from the 2.5D grid map,
It is implemented to re-determine a ground grid cell or an object grid cell from the ground candidate,
The commands for extracting ground candidates from the 2.5D grid map are,
Comparing the difference between the maximum height value and the minimum height value in the 2.5D grid map with a first threshold value, and determining a grid cell in which the difference is smaller than the first threshold value as the ground grid cell,
The commands for extracting ground candidates from the 2.5D grid map are,
In the 2.5D grid map, randomly selecting a plurality of grid cells as base grid cells,
Allocating a minimum height value and a maximum height value of each of the plurality of grid cells included in the base grid cells to 0, and setting the plurality of grid cells as ground grid cells,
It is determined whether the number of points located in each grid cell is smaller than the number of arbitrary points for the remaining grid cells except for a plurality of grid cells selected as the base grid cells in the 2.5D grid map,
It is implemented to determine, as an invalid grid cell, a grid cell to which the number of points smaller than the number of arbitrary points belongs among the remaining grid cells,
The commands for extracting ground candidates from the 2.5D grid map are,
comparing the difference between the maximum height value and the minimum height value with the first threshold value for each of the grid cells to which the number of points greater than the number of arbitrary points among the remaining grid cells belongs;
determining a grid cell in which the difference is smaller than the first threshold value as the ground grid cell;
is implemented to determine a grid cell in which the difference is greater than the first threshold value as the object grid cell,
The instructions for re-determining a ground grid cell or an object grid cell from the ground candidate are:
The maximum height value of the i (i is a natural number)-th grid cell and the (i+1)-th grid cell among the plurality of grid cells selected as the base grid cells in the 2.5D grid map and the remaining grid cells except for the ineffective grid cell Compares the difference of the maximum height value of the second threshold value,
When the difference between the maximum height value of the i-th grid cell and the maximum height value of the (i+1)-th grid cell is greater than the second threshold value, the i-th grid cell is reset to an edge ground grid cell, and the ( It is implemented to set the i+1)th grid cell as the object grid cell,
The edge ground grid cell means a grid cell additionally included in the base grid cells,
The instructions for re-determining a ground grid cell or an object grid cell from the ground candidate are:
It is determined whether the i-th grid cell is the object grid cell,
When the i-th grid cell is the object grid cell, comparing the difference between the maximum height value of the (i+1)-th grid cell and the maximum height value of the edge ground grid cell with a third threshold value,
When the difference between the maximum height value of the (i+1)-th grid cell and the maximum height value of the edge ground grid cell is greater than the third threshold value, the (i+1)-th grid cell is reset to the object grid cell A ground and non-ground determination system of lidar point data implemented with Hadoruk. 제12항에 있어서, 상기 라이다 포인트 데이터를 이용하여 2.5D 그리드 맵(grid map)을 생성하는 명령들은,
3D 원통 좌표(cylindrical coordinate)로 표현되는 상기 복수의 3D 포인트들을 복수의 그리드들로 나눠진 2D 그리드 맵으로 투사하며,
상기 2D 그리드 맵에 투사된 복수의 3D 포인트들이 속하는 그리드의 축 거리(axial distance) 정보와 방위각(azimuth) 정보를 계산하며,
상기 복수의 그리드들 각각에 포함된 상기 복수의 3D 포인트들 중 일정 높이 값 이하의 3D 포인트들을 찾고, 상기 일정 높이 값 이하의 3D 포인트들 중 상기 최소 높이 값과 상기 최대 높이 값을 높이 정보로 저장하며,
상기 그리드의 축 거리 정보와 상기 방위각 정보에 상기 높이 정보를 추가하여 상기 2.5D 그리드 맵을 생성하도록 구현되는 라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면 판단 시스템.13. The method of claim 12, wherein the instructions for generating a 2.5D grid map (grid map) using the lidar point data,
Projecting the plurality of 3D points expressed in 3D cylindrical coordinates to a 2D grid map divided into a plurality of grids,
calculating axial distance information and azimuth information of a grid to which a plurality of 3D points projected on the 2D grid map belong;
3D points less than a certain height value are found among the plurality of 3D points included in each of the plurality of grids, and the minimum height value and the maximum height value are stored as height information among 3D points less than or equal to a certain height value and
The ground and non-ground determination system of lidar point data is implemented to generate the 2.5D grid map by adding the height information to the axial distance information and the azimuth information of the grid. 삭제delete 삭제delete 제12항에 있어서, 상기 그리드 셀이 가장자리 지면 그리드 셀로부터 축 거리 방향으로 멀어질수록 상기 제1문턱 값은 증가하는 라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면 판단 시스템.The system of claim 12 , wherein the first threshold value increases as the grid cell moves away from the edge ground grid cell in the axial distance direction. 삭제delete 제12항에 있어서, 상기 제2문턱 값은,
상기 i번째 그리드 셀과 상기 (i+1)번째 그리드 셀 사이에 상기 비유효 그리드 셀의 개수가 많을수록 증가하는 라이다 포인트 데이터의 지면 및 비지면 판단 시스템.The method of claim 12, wherein the second threshold is
A ground and non-ground determination system of lidar point data that increases as the number of ineffective grid cells increases between the i-th grid cell and the (i+1)-th grid cell. 삭제delete
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