KR20090061923A - Apparatus and method for detecting lane color - Google Patents

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KR20090061923A
KR20090061923A KR1020070128933A KR20070128933A KR20090061923A KR 20090061923 A KR20090061923 A KR 20090061923A KR 1020070128933 A KR1020070128933 A KR 1020070128933A KR 20070128933 A KR20070128933 A KR 20070128933A KR 20090061923 A KR20090061923 A KR 20090061923A
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lane
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채기주
조성익
최경호
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한국전자통신연구원
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Abstract

A lane color recognition apparatus and a method thereof for enhancing the recognition accuracy of a color of a lane from the various road environment are provided to recognize the color about the lane by using color information around the lane. A lane recognizing unit(20) recognizes driving road and all lanes from the forward image of the front of the traveling car photographed by a photographing unit(10). In the image information of the interest region of the front of the running vehicle, a color information output unit produces the color information and the color information of the neighborhood road. A color recognition unit recognizes clearly the color about lane based on the color information of the calculated lane and color information of the calculated road.

Description

차선 색상 인식 장치 및 방법{Apparatus and method for detecting lane color}Apparatus and method for detecting lane color}

본 발명은 차선 색상 인식 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주행중인 차량의 전방의 영상으로부터 차선의 색상을 인식할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for recognizing lane colors, and more particularly, to an apparatus and method for recognizing lane colors from an image in front of a driving vehicle.

본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-114-03, 과제명: 텔레매틱스용 실감컨텐츠 구축/관리 기술 개발(Technology Development for Construction and Management of Tangible Content for Telematics Services)].The present invention is derived from the research conducted as part of the IT growth engine technology development project of the Ministry of Information and Communication and the Ministry of Information and Communication Research and Development. [Task Management No .: 2005-S-114-03, Project Name: Building / Managing Realistic Content for Telematics] Technology Development for Construction and Management of Tangible Content for Telematics Services].

현재, 차선을 인식하여 차선 이탈(통상적으로 "차선 이탈"이라고 하지만 "차로 이탈"이 보다 정확한 표현임)을 방지하기 위한 다양한 기술들이 제안되고 있다. 주행중인 주행차로를 인식하여 졸음이나 다른 작업으로 인해 차로를 벗어나는 경우에 운전자에게 경고해 주는 기술들이 나오고 있다. 네비게이션을 위해서 주행하고 있는 차로 정보를 인식하는 기술 등이 제안되고 있다.At present, various techniques have been proposed to recognize lanes and prevent lane departures (commonly referred to as "lane departures" but "lane departures" is a more accurate expression). There are technologies that recognize driving lanes and warn drivers when they are leaving a lane due to drowsiness or other tasks. BACKGROUND ART Techniques for recognizing information with a car driving for navigation have been proposed.

차선을 정확하게 인식하기 위해서는 차선의 선뿐만 아니라 색상 정보를 통해 가장 우측의 차선인지 아니면 중앙선(중앙차선이라고도 함)인지를 정확하게 인식하는 것이 필요하다. 여기서, 차선의 색상은 컬러정보를 이용하여 구하나, 도로환경에서는 다양한 요인에 의하여 색상의 왜곡이 발생한다. 그로 인해 주행차로를 정확하게 인식하지 못하게 되는 경우가 발생한다. 특히, 종래에는 촬영한 차량 전방의 컬러 영상을 변환하여 임계치 정보를 이용하여 차선의 색을 구함으로써 도로환경을 반영하지 못한다는 문제점이 있다.In order to recognize the lane accurately, it is necessary to accurately recognize whether the lane is the rightmost lane or the center line (also referred to as the center lane) through color information as well as the lane line. Here, the color of the lane is calculated using color information, but color distortion occurs due to various factors in the road environment. As a result, the driving lane may not be recognized correctly. In particular, conventionally, there is a problem in that it is not possible to reflect the road environment by converting the color image of the front of the vehicle to obtain the color of the lane using the threshold information.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 다양한 도로환경으로부터 차선의 색상의 인식 정확도를 높이도록 한 차선 색상 인식 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a lane color recognition apparatus and method for increasing the accuracy of lane color recognition from various road environments.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차선 색상 인식 방법은, 색상 정보 산출부가, 주행중인 차량 전방의 선정된 관심지역의 영상 정보에서 차선에 대한 색상 정보 및 차선의 주변의 도로의 색상 정보를 산출하는 색상 정보 산출 단계; 및 색상 인식부가, 산출된 차선의 색상 정보와 산출된 도로의 색상 정보에 근거하여 차선에 대한 색상을 인식하는 차선 색상 인식 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the lane color recognition method according to the preferred embodiment of the present invention, the color information calculation unit, the color information of the lane in the image information of the selected region of interest in front of the running vehicle and the surrounding of the lane A color information calculating step of calculating color information of the roadway; And a lane color recognition step of recognizing a color of the lane based on the calculated color information of the lane and the calculated color information of the road.

색상 정보 산출 단계는, 영상 정보에서 차선을 포함하는 관심지역을 선정하는 단계; 선정된 관심지역내의 차선상의 각 점에서의 레드(R), 그린(G), 및 블루(B) 성분의 값 및 선정된 관심지역에서 차선을 제외한 부분의 레드(R), 그린(G), 및 블루(B) 성분의 각각의 평균값을 계산하는 단계; 및 계산된 각 점에서의 레드(R), 그린(G), 및 블루(B) 성분의 값과 계산된 차선을 제외한 부분의 레드(R), 그린(G), 및 블루(B) 성분의 각각의 평균값을 상호 대응시켜 각각의 차이를 계산하는 단계를 포함한다.The color information calculating step may include selecting a region of interest including a lane in the image information; The values of the red (R), green (G), and blue (B) components at each point on the lane within the selected area of interest, and the red (R), green (G), And calculating an average value of each of the blue (B) components; And the values of the red (R), green (G), and blue (B) components at each calculated point and the red (R), green (G), and blue (B) components of the portion excluding the calculated lanes. Correlating each average value with each other to calculate each difference.

차선 색상 인식 단계는, 계산된 각각의 차이를 근거로 한 조건을 만족하는지 를 판단하는 단계; 및 조건을 만족하면 차선의 색상을 노란색으로 인식하고, 조건을 만족하지 않으면 차선의 색상을 흰색으로 인식하는 단계를 포함한다.The lane color recognition step may include determining whether a condition based on each calculated difference is satisfied; And if the condition is satisfied, the color of the lane is recognized as yellow, and if the condition is not satisfied, the color of the lane is recognized as white.

조건은 계산된 차선상의 각 점에서의 레드(R) 성분의 값과 계산된 차선을 제외한 부분의 레드(R) 성분의 평균값과의 차이가 계산된 차선상의 각 점에서의 블루(B) 성분의 값과 계산된 차선을 제외한 부분의 블루(B) 성분의 평균값과의 차이보다 크고, 계산된 차선상의 각 점에서의 그린(G) 성분의 값과 계산된 차선을 제외한 부분의 그린(G) 성분의 평균값과의 차이가 계산된 차선상의 각 점에서의 블루(B) 성분의 값과 계산된 차선을 제외한 부분의 블루(B) 성분의 평균값과의 차이보다 큼을 충족하는 정보를 포함한다.The condition is that the difference between the value of the red (R) component at each point on the calculated lane and the average value of the red (R) component at the portion except the calculated lane is calculated from the blue (B) component at each point on the calculated lane. A value greater than the difference between the average value of the blue component (B) except for the calculated lane, and the value of the green component (G) at each point on the calculated lane and the calculated green component (excluding the calculated lane) Information that satisfies the difference between the average value of the value of the blue (B) component at each point on the calculated lane and the average value of the blue (B) component of the portion except the calculated lane is included.

본 발명의 실시예에 따른 차선 색상 인식 장치는, 주행중인 차량 전방의 영상 정보에서 차선에 대한 색상 정보 및 차선의 주변의 도로의 색상 정보를 산출하는 색상 정보 산출부; 및 산출된 차선의 색상 정보와 산출된 도로의 색상 정보에 근거하여 차선에 대한 색상을 인식하는 색상 인식부를 포함한다.In accordance with another aspect of the present invention, a lane color recognition apparatus includes: a color information calculation unit configured to calculate color information of a lane and color information of a road around a lane from image information of a vehicle in front of a driving vehicle; And a color recognition unit recognizing a color of the lane based on the calculated color information of the lane and the calculated color information of the road.

색상 정보 산출부는, 영상 정보에서 차선을 포함하는 관심지역을 선정하고 선정된 관심지역내의 차선상의 각 점에서의 레드(R)와 그린(G) 및 블루(B) 성분의 값을, 차선에 대한 색상 정보로 포함한다.The color information calculation unit selects a region of interest including a lane from the image information, and calculates values of the red (R), green (G), and blue (B) components at each point on the lane within the selected region of interest. Include as color information.

색상 정보 산출부는, 영상 정보에서 차선을 포함하는 관심지역을 선정하고 선정된 관심지역에서 차선을 제외한 부분의 레드(R)와 그린(G) 및 블루(B) 성분의 각각의 평균값을, 차선의 주변의 도로의 색상 정보로 포함한다.The color information calculation unit selects a region of interest including a lane in the image information, and calculates an average value of each of the red (R), green (G), and blue (B) components of the selected region of interest except for the lane. Includes color information of the surrounding roads.

색상 정보 산출부는, 계산된 각 점에서의 레드(R)와 그린(G) 및 블루(B) 성분의 값과 계산된 차선을 제외한 부분의 레드(R)와 그린(G) 및 블루(B) 성분의 각각의 평균값을 상호 대응시켜 각각의 차이를 계산한다.The color information calculation unit is configured to calculate the values of the red (R), green (G), and blue (B) components at each calculated point, and the red (R), green (G), and blue (B) portions except the calculated lanes. Each difference of the components is correlated to each other to calculate the difference.

색상 인식부는, 계산된 각각의 차이를 근거로 한 조건을 만족하는지를 판단하고, 판단 결과 조건을 만족하면 차선의 색상을 노란색으로 인식하고 조건을 만족하지 않으면 차선의 색상을 흰색으로 인식한다.The color recognition unit determines whether the condition based on each calculated difference is satisfied. If the condition is satisfied, the color recognition unit recognizes the color of the lane as yellow, and recognizes the color of the lane as white when the condition is not satisfied.

이러한 구성의 본 발명에 따르면, 차량 전방의 촬영장치에서 촬영된 영상 정보로부터 인식된 차선에 대한 색상 정보를 구하고 그와 함께 차선 주변의 도로의 색상 정보를 구하여 이들을 이용하여 차선에 대한 색상을 최종적으로 인식(결정)하므로, 보다 정확한 색상 인식이 이루어진다.According to the present invention having such a configuration, the color information of the lanes that are recognized from the image information captured by the photographing apparatus in front of the vehicle is obtained, and together with the color information of the roads around the lanes, the colors of the lanes are finally used by using them. As it is recognized (determined), more accurate color recognition is achieved.

도로환경에 의해 잘못 인식되는 차선의 색상을 올바르게 인식할 수 있게 되므로, 운전하면서 중앙선 침범이라든지 도로의 가장 우측 차선을 벗어나는 경우에 정확한 차선 정보를 제공할 수 있게 된다.Since it is possible to correctly recognize the color of the lane that is incorrectly recognized by the road environment, it is possible to provide accurate lane information when driving or leaving the right lane of the road.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차선 색상 인식 장치 및 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a lane color recognition apparatus and method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차선 색상 인식 장치의 구성을 나타낸 블럭도로서, 촬영부(10), 차선 인식부(20), 및 차선 색상 인식부(30)를 포함한다.1 is a block diagram illustrating a configuration of a lane color recognition apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, and includes a photographing unit 10, a lane recognizing unit 20, and a lane color recognizing unit 30.

촬영부(10)는 차량의 전방에 적어도 하나 이상으로 설치되어 주행중인 차량의 전방의 영상을 촬영한다. 촬영부(10)는 주행차로, 차선, 주행하고 있는 방향의 도로상의 모든 차로 등이 촬영될 수 있는 각도로 설치됨이 바람직하다. 여기서, 주행차로란 현재 차량이 주행하고 있는 차로를 의미한다. 촬영부(10)는 비, 바람 등의 기후의 영향으로 인하여 차량 내부에 설치됨이 바람직하나, 날씨가 좋은 날의 경우에는 차량 외부에 설치될 수 있도록 하여도 무방하다.The photographing unit 10 is installed in at least one of the front of the vehicle to take a picture of the front of the driving vehicle. The photographing unit 10 may be installed at an angle at which the driving lane, lanes, and all lanes on the road in the driving direction may be photographed. Here, the driving lane means a lane on which the vehicle currently runs. The photographing unit 10 may be installed inside the vehicle due to the influence of weather such as rain and wind, but may be installed outside the vehicle in a good weather day.

차선 인식부(20)는 촬영부(10)에서 촬영된 주행차량의 전방의 영상으로부터 주행차로 및 모든 차선을 인식한다. 주행차량의 전방의 영상으로부터 차선을 인식하는 알고리즘에 대해서는 다양한 방법들이 알려져 있다. 그 중의 일예로, 국내특허출원번호 10-2004-0096729호(명칭; 차량의 차선 이탈 경보 방법)에서는 입력된 영상을 흑백화하고 흑백화된 차선 영상을 골드 필터로 필터링한 후에 필터링된 영상을 에지필터로 필터링하여 차선을 추출하는 알고리즘을 사용하고 있다. 앞서 예시한 알고리즘 이외로 차선을 인식할 수 있는 알고리즘은 다양하다. 따라서, 차선 인식부(20)는 종래에 익히 알려진 차선 인식 알고리즘을 사용하는 것으로 보면 된다.The lane recognizing unit 20 recognizes the driving lane and all lanes from an image of the front of the driving vehicle photographed by the photographing unit 10. Various methods are known for an algorithm for recognizing a lane from an image in front of a traveling vehicle. For example, in Korean Patent Application No. 10-2004-0096729 (name; lane departure warning method of a vehicle), the input image is black and white, and the black and white lane image is filtered with a gold filter, and then the filtered image is edged. I use an algorithm that extracts lanes by filtering. In addition to the above-described algorithm, there are various algorithms capable of recognizing lanes. Accordingly, the lane recognizing unit 20 may be considered to use a lane recognizing algorithm well known in the art.

차선 색상 인식부(30)는 차선 인식부(20)에서 인식된 차선에 대한 색상 및 차선 주변의 도로의 색상을 검출하여 이를 근거로 차선의 색상을 최종적으로 인식(결정)한다. 도로에서 중앙선(중앙차선이라고도 함)과 가장 우측차선은 노란색으로 이루어져 있다. 도로환경에서는 역광이나 햇빛 등에 의하여 노란색 차선과 흰색 차선을 구분하기가 힘들다. 통상적으로, RGB영상에서 노란색은 (R,G,B)=(255,255,0) 에 의하여 구해지고, 파란색은 (R,G,B)=(0,0,255)에 의하여 구해지고, 흰색은 (R,G,B)=(255,255,255)에 의하여 구해진다. 앞서 예시한 수치 "0, 255"는 밝기값을 의미한다. 노란색은 R,G의 값이 B의 값보다 크고, 파란색은 B의 값이 R,G의 값보다 크다. 이러한 점을 이용하여 차선 색상 인식부(30)에서는 인식된 차선의 색상을 인식한다. The lane color recognizer 30 detects the color of the lane recognized by the lane recognizer 20 and the color of the road around the lane and finally recognizes (determines) the color of the lane based on the detected color. On the road, the center line (also called the center lane) and the rightmost lane are yellow. In a road environment, it is difficult to distinguish between yellow and white lanes due to backlight or sunlight. In general, in an RGB image, yellow is obtained by (R, G, B) = (255,255,0), blue is obtained by (R, G, B) = (0,0,255), and white is (R Is obtained by (G, B) = (255, 255, 255). The above-described numerical values "0, 255" refer to brightness values. Yellow is greater than R, G and B is blue, B is greater than R and G. By using these points, the lane color recognizer 30 recognizes the recognized lane color.

차선 색상 인식부(30)는 색상 정보 산출부(32), 및 색상 인식부(34)를 포함한다. The lane color recognizer 30 includes a color information calculator 32 and a color recognizer 34.

색상 정보 산출부(32)는 차선 인식부(20)로부터의 정보에 근거하여 주행차량 전방의 영상 정보에서 차선을 포함하는 관심지역(AOI; Area of Interest)을 선정한다. 색상 정보 산출부(32)는 선정된 관심지역내의 차선상의 각 점(L(x,y))에서의 레드(R)와 그린(G) 및 블루(B) 성분의 밝기값을 각각 구한다. 여기서, 구해진 차선상의 각 점(L(x,y))에서의 레드(R)와 그린(G) 및 블루(B) 성분의 밝기값을 본 발명의 청구항 1에 기재된 차선에 대한 색상 정보의 일 예로 봄이 바람직하다.The color information calculator 32 selects an area of interest (AOI) including a lane from the image information in front of the driving vehicle based on the information from the lane recognizing unit 20. The color information calculator 32 calculates brightness values of the red (R), green (G), and blue (B) components at each point L (x, y) on the lane within the selected region of interest. Here, the brightness values of the red (R), green (G), and blue (B) components at the respective points L (x, y) on the obtained lanes are one of the color information of the lanes according to claim 1 of the present invention. Spring is preferred, for example.

색상 정보 산출부(32)는 선정된 관심지역에서 차선을 제외한 부분의 레드(R)와 그린(G) 및 블루(B) 성분의 밝기값의 평균값을 각각 구한다. 여기서, 구해진 차선을 제외한 부분의 레드(R)와 그린(G) 및 블루(B) 성분의 밝기값의 평균값을 본 발명의 청구항 1에 기재된 차선의 주변의 도로의 색상 정보의 일 예로 봄이 바람직하다.The color information calculator 32 obtains an average value of brightness values of the red (R), green (G), and blue (B) components of the selected region of interest except for the lanes. Here, the average value of the brightness values of the red (R), green (G), and blue (B) components except the obtained lane is preferably an example of the color information of the road around the lane according to claim 1 of the present invention. Do.

색상 정보 산출부(32)는, 계산된 각 점에서의 레드(R)와 그린(G) 및 블루(B) 성분의 밝기값과 계산된 차선을 제외한 부분의 레드(R)와 그린(G) 및 블루(B) 성분 의 밝기값의 평균값을 상호 대응시켜 각각의 차이를 계산한다. 즉, 색상 정보 산출부(32)는 계산된 각 점에서의 레드(R) 성분의 밝기값(L(x,y,R))과 계산된 차선을 제외한 부분의 레드(R) 성분의 밝기값의 평균값(A(R))과의 차이(V(x,y,R))를 계산한다. 색상 정보 산출부(32)는 계산된 각 점에서의 그린(G) 성분의 밝기값(L(x,y,G))과 계산된 차선을 제외한 부분의 그린(G) 성분의 밝기값의 평균값(A(G))과의 차이(V(x,y,G))를 계산한다. 색상 정보 산출부(32)는 계산된 각 점에서의 블루(B) 성분의 밝기값(L(x,y,B))과 계산된 차선을 제외한 부분의 블루(B) 성분의 밝기값의 평균값(A(B))과의 차이(V(x,y,B))를 계산한다. The color information calculation unit 32 includes the red (R) and green (G) portions of the calculated red (R), green (G), and blue (B) components at each calculated point except for the calculated lanes. Comparing the average value of the brightness value of the and blue (B) component with each other to calculate the difference. That is, the color information calculator 32 calculates the brightness value L (x, y, R) of the red component R at each calculated point and the brightness value of the red component R except for the calculated lane. The difference (V (x, y, R)) from the average value A (R) of is calculated. The color information calculator 32 calculates an average value of brightness values of the green (G) components at the calculated points, and the brightness values of the green (G) components except the calculated lanes. Calculate the difference V (x, y, G) from (A (G)). The color information calculator 32 calculates an average value of brightness values of the blue (B) component of each of the calculated points (L (x, y, B)) and blue (B) components of the portion excluding the calculated lane. Calculate the difference V (x, y, B) from (A (B)).

색상 인식부(34)는 계산된 각각의 차이(V(x,y,R), V(x,y,G), V(x,y,B))를 근거로 한 조건을 만족하는지를 판단한다. 색상 인식부(34)는 판단 결과에 따라 차선 인식부(20)에서 인식한 차선에 대하여 노란색 또는 흰색의 색상임을 인식한다. 한편, 색상 인식부(34)는 색상 정보 산출부(32)에서 계산된 차선상의 각 점에서의 레드(R)와 그린(G) 및 블루(B) 성분의 밝기값이 모두 제로(Zero)이면 차선의 색상을 검정색으로 인식한다.The color recognizer 34 determines whether the condition based on each calculated difference V (x, y, R), V (x, y, G), V (x, y, B) is satisfied. . The color recognizer 34 recognizes a yellow or white color of the lane recognized by the lane recognizer 20 according to the determination result. On the other hand, if the brightness of the red (R), green (G) and blue (B) components at each point on the lane calculated by the color information calculator 32 is zero, the color recognizer 34 is zero. Recognize lane color as black.

여기서, 조건은 계산된 차이(V(x,y,R))가 계산된 차이(V(x,y,B))보다 크고, 계산된 차이(V(x,y,G))가 계산된 차이(V(x,y,B))보다 큼을 충족하는 정보를 포함한다. 따라서, 색상 인식부(34)는 조건을 만족하면 인식된 차선의 색상을 노란색으로 인식하고, 조건을 만족하지 않으면 인식된 차선의 색상을 흰색으로 인식한다.Here, the condition is that the calculated difference V (x, y, R) is greater than the calculated difference V (x, y, B), and the calculated difference V (x, y, G) is calculated. Contains information that satisfies greater than the difference V (x, y, B). Therefore, the color recognizer 34 recognizes the color of the recognized lane as yellow when the condition is satisfied, and recognizes the color of the recognized lane as white when the condition is not satisfied.

앞서의 설명에서는 차선의 색상이 노란색이거나 흰색일 경우를 상정하여 설 명한 것이다. 차선의 색상이 파란색일 경우(예컨대, 버스 전용차로의 양 차선)에 대해서는 별도로 설명하지 않았다. 파란색의 차선을 인식하기 위해서는 파란색은 B의 값이 R,G의 값보다 크다라는 점을 이용하면 된다. 다시 말해서, 계산된 차이(V(x,y,B))가 계산된 차이(V(x,y,R))보다 크고, 계산된 차이(V(x,y,B))가 계산된 차이(V(x,y,G))보다 크면 인식된 차선의 색상을 파란색으로 인식한다.In the above description, it is assumed that the lane color is yellow or white. When the color of the lane is blue (for example, both lanes of the bus lane), it is not described separately. To recognize the blue lanes, blue uses the value of B greater than that of R and G. In other words, the calculated difference V (x, y, B) is greater than the calculated difference V (x, y, R) and the calculated difference V (x, y, B) is calculated If it is larger than (V (x, y, G)), the recognized lane color is recognized as blue.

도 2 및 도 3은 잘못 인식되는 차선의 예를 나타낸 도면이다. 도로환경을 고려하지 않고 차선의 색상 정보만을 이용할 경우에는 다음과 같은 오류가 발생됨을 알 수 있다.2 and 3 are diagrams showing examples of lanes that are incorrectly recognized. If only the color information of the lane is used without considering the road environment, the following error occurs.

도 2를 보면, 좌측의 사진에서 가장 우측 차선(즉, 네모 박스로 표시되어 있는 부분)이 노란색임에도 불구하고, 우측의 그래프에서와 같이 RGB영상의 분포를 보면 RGB가 고르게 분포되는 흰색으로 인식된다. Referring to FIG. 2, although the rightmost lane (that is, the part indicated by the square box) in the left picture is yellow, when the RGB image is distributed as shown in the graph on the right, it is recognized that the RGB is uniformly distributed in white. .

도 3을 보면, 좌측의 사진에서 우측에서 두 번째 차선이 흰색임에도 불구하고, 우측의 그래프에서와 같이 RGB영상의 분포를 보면 R, G가 B보다 큰 노란색으로 인식된다.Referring to FIG. 3, although the second lane from the right in the picture on the left is white, when the RGB image is distributed as shown in the graph on the right, R and G are recognized as yellow larger than B.

도 2 및 도 3과 같이 오류가 발생되는 이유는 도로환경에서의 다양한 요인으로 인한 색상의 왜곡을 반영하지 못하였기 때문이다. 본 발명에서는 이를 해소하기 위해 차선의 색상 뿐만 아니라 도로의 색상을 이용하여 최종적으로 차선에 대한 색상을 결정짓는다. The reason for the error as shown in Figs. 2 and 3 is that the color distortion due to various factors in the road environment could not be reflected. In order to solve this problem, the color of the lane is finally determined using the color of the road as well as the color of the lane.

이어, 본 발명의 실시예에 따른 차선 색상 인식 장치의 동작에 대하여 도 4의 플로우차트를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Next, an operation of the lane color recognition apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 4.

촬영부(10)에서 촬영된 주행차량의 전방의 영상이 차선 인식부(20)로 입력된다(S10). An image of the front of the driving vehicle photographed by the photographing unit 10 is input to the lane recognizing unit 20 (S10).

차선 인식부(20)는 통상의 차선 인식 알고리즘을 이용하여 입력된 영상에서 차선을 인식한다(S12). 차선 인식부(20)는 인식된 차선 및 구한 차선상의 각 점(L(x,y))의 정보를 차선 색상 인식부(30)에게로 보낸다.The lane recognizing unit 20 recognizes a lane from an input image by using a normal lane recognizing algorithm (S12). The lane recognizing unit 20 sends information of the recognized lane and each point L (x, y) on the obtained lane to the lane color recognizing unit 30.

차선 색상 인식부(30)의 색상 정보 산출부(32)는 차선을 포함하는 관심지역(AOI; Area of Interest)을 선정한다(S14). The color information calculator 32 of the lane color recognizer 30 selects an area of interest (AOI) including a lane (S14).

색상 정보 산출부(32)는 선정된 관심지역에서 차선을 제외한 영상의 레드(R) 성분의 밝기값의 평균값(A(R)), 선정된 관심지역에서 차선을 제외한 영상의 그린(G) 성분의 밝기값의 평균값(A(G)), 및 선정된 관심지역에서 차선을 제외한 영상의 블루(B) 성분의 밝기값의 평균값(A(B))을 계산해 낸다(S16, S18, S20).The color information calculator 32 may calculate an average value A (R) of the brightness values of the red (R) components of the image excluding the lanes in the selected region of interest, and green (G) components of the image excluding the lanes in the selected region of interest. The average value (A (G)) of the brightness value of and the average value (A (B)) of the brightness value of the blue (B) component of the image excluding the lane in the selected region of interest are calculated (S16, S18, S20).

색상 정보 산출부(32)는 선정된 관심지역내의 차선상의 각 점(L(x,y))에서의 레드(R) 성분의 밝기값(L(x,y,R)), 그린(G) 성분의 밝기값(L(x,y,G)), 및 블루(B) 성분의 밝기값(L(x,y,B))을 구한다(S22, S24, S26). 여기서, S22, S24, S26의 동작을 수행하고 나서 S16, S18, S20의 동작을 수행하는 것으로 하여도 무방하다.The color information calculating unit 32 is configured to calculate the brightness values L (x, y, R) of the red (R) component at each point L (x, y) on the lane within the selected region of interest, and green G. The brightness value L (x, y, G) of the component and the brightness value L (x, y, B) of the blue (B) component are obtained (S22, S24, S26). Here, the operations of S16, S18, and S20 may be performed after the operations of S22, S24, and S26 are performed.

그 후, 색상 정보 산출부(32)는 각 점(L(x,y))에서의 R,G,B 성분의 밝기값과 차선을 제외한 영상의 R,G,B 성분의 밝기값의 평균값과의 차이를 계산한다(S28, S30, S32). 즉, 색상 정보 산출부(32)는 계산된 각 점에서의 레드(R) 성분의 밝기 값(L(x,y,R))과 계산된 차선을 제외한 부분의 레드(R) 성분의 밝기값의 평균값(A(R))과의 차이(V(x,y,R))를 계산한다. 색상 정보 산출부(32)는 계산된 각 점에서의 그린(G) 성분의 밝기값(L(x,y,G))과 계산된 차선을 제외한 부분의 그린(G) 성분의 밝기값의 평균값(A(G))과의 차이(V(x,y,G))를 계산한다. 색상 정보 산출부(32)는 계산된 각 점에서의 블루(B) 성분의 밝기값(L(x,y,B))과 계산된 차선을 제외한 부분의 블루(B) 성분의 밝기값의 평균값(A(B))과의 차이(V(x,y,B))를 계산한다. Thereafter, the color information calculator 32 calculates an average value of the brightness values of the R, G, and B components at each point L (x, y) and the brightness values of the R, G, and B components of the image excluding the lanes. Calculate the difference (S28, S30, S32). That is, the color information calculation unit 32 calculates the brightness value L (x, y, R) of the red component R at each calculated point and the brightness value of the red component R except for the calculated lane. The difference (V (x, y, R)) from the average value A (R) of is calculated. The color information calculator 32 calculates an average value of brightness values of the green (G) components at the calculated points, and the brightness values of the green (G) components except the calculated lanes. Calculate the difference V (x, y, G) from (A (G)). The color information calculator 32 calculates an average value of brightness values of the blue (B) component of each of the calculated points (L (x, y, B)) and blue (B) components of the portion excluding the calculated lane. Calculate the difference V (x, y, B) from (A (B)).

색상 정보 산출부(32)는 계산해 낸 밝기값(L(x,y,R), L(x,y,G)), L(x,y,B)) 및 차이(V(x,y,R), V(x,y,G), V(x,y,B))를 색상 인식부(34)에게로 보낸다.The color information calculator 32 calculates the calculated brightness values L (x, y, R), L (x, y, G), L (x, y, B), and difference (V (x, y, R), V (x, y, G) and V (x, y, B)) are sent to the color recognizer 34.

색상 인식부(34)는 입력받은 밝기값(L(x,y,R), L(x,y,G)), L(x,y,B)) 및 차이(V(x,y,R), V(x,y,G), V(x,y,B))를 근거로 차선에 대한 색상을 인식한다.The color recognizer 34 receives the input brightness values L (x, y, R), L (x, y, G), L (x, y, B), and difference V (x, y, R). Recognize the color of the lane based on V), V (x, y, G), V (x, y, B)).

즉, 색상 인식부(34)는 입력받은 밝기값(L(x,y,R), L(x,y,G)), L(x,y,B))이 모두 제로(Zero)인지를 판단하여 제로이면(S34에서 "예") 차선의 색상을 검정색으로 인식한다(S36). That is, the color recognizer 34 determines whether the input brightness values L (x, y, R), L (x, y, G), and L (x, y, B) are all zero. If the determination is zero (YES in S34), the color of the lane is recognized as black (S36).

색상 인식부(34)는 입력받은 밝기값(L(x,y,R), L(x,y,G)), L(x,y,B))이 모두 제로(Zero)인지를 판단하여 제로가 아니면(S34에서 "아니오") 차이(V(x,y,R))가 차이(V(x,y,B))보다 크고 차이(V(x,y,G))가 차이(V(x,y,B))보다 큰지를 판단한다(S38).The color recognizer 34 determines whether the input brightness values L (x, y, R), L (x, y, G), and L (x, y, B) are all zero. If not zero (No in S34), the difference V (x, y, R) is greater than the difference V (x, y, B) and the difference V (x, y, G) is the difference (V (x, y, B)) is determined to be greater than (S38).

판단 결과, 차이(V(x,y,R))가 차이(V(x,y,B))보다 크고 차이(V(x,y,G))가 차이(V(x,y,B))보다 크면(S38에서 "예") 색상 인식부(34)는 차선의 색상을 노란색으 로 인식한다(S40). 그렇지 않으면(S38에서 "아니오") 색상 인식부(34)는 차선의 색상을 흰색으로 인식한다(S42).As a result of the determination, the difference V (x, y, R) is greater than the difference V (x, y, B) and the difference V (x, y, G) is the difference V (x, y, B) Greater than (YES in S38), the color recognition unit 34 recognizes the color of the lane as yellow (S40). Otherwise (NO in S38), the color recognition unit 34 recognizes the color of the lane as white (S42).

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.On the other hand, the present invention is not limited only to the above-described embodiment, but can be modified and modified within the scope not departing from the gist of the present invention, the technical idea to which such modifications and variations are also applied to the claims Must see

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차선 색상 인식 장치의 구성을 나타낸 블럭도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a lane color recognition apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3은 잘못 인식되는 차선의 예를 나타낸 도면이다. 2 and 3 are diagrams showing examples of lanes that are incorrectly recognized.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차선 색상 인식 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.4 is a flowchart illustrating a lane color recognition method according to an embodiment of the present invention.

Claims (10)

색상 정보 산출부가, 주행중인 차량 전방의 선정된 관심지역의 영상 정보에서 차선에 대한 색상 정보 및 상기 차선의 주변의 도로의 색상 정보를 산출하는 색상 정보 산출 단계; 및A color information calculating step of calculating, by a color information calculating unit, color information of a lane and color information of a road around the lane from image information of a selected region of interest in front of a driving vehicle; And 색상 인식부가, 상기 산출된 차선의 색상 정보와 상기 산출된 도로의 색상 정보에 근거하여 상기 차선에 대한 색상을 인식하는 차선 색상 인식 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 색상 인식 방법.And a lane color recognition step of recognizing a color of the lane based on the calculated color information of the lane and the calculated color information of the road. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 색상 정보 산출 단계는, The color information calculating step, 상기 영상 정보에서 차선을 포함하는 관심지역을 선정하는 단계;Selecting a region of interest including a lane from the image information; 상기 선정된 관심지역내의 차선상의 각 점에서의 레드(R), 그린(G), 및 블루(B) 성분의 값 및 상기 선정된 관심지역에서 차선을 제외한 부분의 레드(R), 그린(G), 및 블루(B) 성분의 각각의 평균값을 계산하는 단계; 및Values of red (R), green (G), and blue (B) components at each point on the lane within the selected region of interest and red (R), green (G) of the portion of the selected region of interest excluding lanes. ) And a mean value of each of the blue (B) components; And 상기 계산된 각 점에서의 레드(R), 그린(G), 및 블루(B) 성분의 값과 상기 계산된 차선을 제외한 부분의 레드(R), 그린(G), 및 블루(B) 성분의 각각의 평균값을 상호 대응시켜 각각의 차이를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 색상 인식 방법.The red (R), green (G), and blue (B) components of the portions excluding the calculated lanes and the values of the red (R), green (G), and blue (B) components at the calculated points. And calculating each difference by correlating each average value of each other with each other. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 차선 색상 인식 단계는,The lane color recognition step, 상기 계산된 각각의 차이를 근거로 한 조건을 만족하는지를 판단하는 단계; 및Determining whether a condition based on each of the calculated differences is satisfied; And 상기 조건을 만족하면 상기 차선의 색상을 노란색으로 인식하고, 상기 조건을 만족하지 않으면 상기 차선의 색상을 흰색으로 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 색상 인식 방법.And recognizing the color of the lane as yellow when the condition is satisfied, and recognizing the color of the lane as white when the condition is not satisfied. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3, 상기 조건은, The condition is 상기 계산된 차선상의 각 점에서의 레드(R) 성분의 값과 상기 계산된 차선을 제외한 부분의 레드(R) 성분의 평균값과의 차이가 상기 계산된 차선상의 각 점에서의 블루(B) 성분의 값과 상기 계산된 차선을 제외한 부분의 블루(B) 성분의 평균값과의 차이보다 크고, The difference between the value of the red (R) component at each point on the calculated lane and the average value of the red (R) component at the portion except the calculated lane is the blue (B) component at each point on the calculated lane. Is greater than the difference between the value of and the mean value of the blue (B) components in the 상기 계산된 차선상의 각 점에서의 그린(G) 성분의 값과 상기 계산된 차선을 제외한 부분의 그린(G) 성분의 평균값과의 차이가 상기 계산된 차선상의 각 점에서의 블루(B) 성분의 값과 상기 계산된 차선을 제외한 부분의 블루(B) 성분의 평균값과의 차이보다 큼을 충족하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 색상 인식 방법.The difference between the value of the green (G) component at each point on the calculated lane and the average value of the green (G) component at the portion except the calculated lane is the blue (B) component at each point on the calculated lane. And information satisfying a value larger than a difference between a value of and a mean value of blue (B) components of the portion excluding the calculated lane. 주행중인 차량 전방의 영상 정보에서 차선에 대한 색상 정보 및 상기 차선의 주변의 도로의 색상 정보를 산출하는 색상 정보 산출부; 및 A color information calculator configured to calculate color information of a lane and color information of a road around the lane from image information of a vehicle in front of the vehicle which is running; And 상기 산출된 차선의 색상 정보와 상기 산출된 도로의 색상 정보에 근거하여 상기 차선에 대한 색상을 인식하는 색상 인식부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 색상 인식 장치.And a color recognizer configured to recognize a color of the lane based on the calculated color information of the lane and the calculated color information of the road. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 색상 정보 산출부는, 상기 영상 정보에서 차선을 포함하는 관심지역을 선정하고 상기 선정된 관심지역내의 차선상의 각 점에서의 레드(R)와 그린(G) 및 블루(B) 성분의 값을, 상기 차선에 대한 색상 정보로 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 색상 인식 장치.The color information calculation unit may select a region of interest including a lane from the image information and calculate values of red (R), green (G), and blue (B) components at each point on the lane within the selected region of interest, Lane color recognition apparatus comprising the color information for the lane. 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6, 상기 색상 정보 산출부는, 상기 영상 정보에서 차선을 포함하는 관심지역을 선정하고 상기 선정된 관심지역에서 차선을 제외한 부분의 레드(R)와 그린(G) 및 블루(B) 성분의 각각의 평균값을, 상기 차선의 주변의 도로의 색상 정보로 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 색상 인식 장치.The color information calculation unit selects a region of interest including a lane from the image information, and calculates an average value of each of red (R), green (G), and blue (B) components of the selected region of interest except for the lane. And color information of a road around the lane. 청구항 7에 있어서,The method according to claim 7, 상기 색상 정보 산출부는, The color information calculation unit, 상기 계산된 각 점에서의 레드(R)와 그린(G) 및 블루(B) 성분의 값과 상기 계산된 차선을 제외한 부분의 레드(R)와 그린(G) 및 블루(B) 성분의 각각의 평균값을 상호 대응시켜 각각의 차이를 계산하는 것을 특징으로 하는 차선 색상 인식 장치.The values of the red (R), green (G) and blue (B) components at each of the calculated points and the red (R), green (G) and blue (B) components of the parts excluding the calculated lanes, respectively. And calculating a difference between the average values of the lanes. 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8, 상기 색상 인식부는, 상기 계산된 각각의 차이를 근거로 한 조건을 만족하는지를 판단하고, 상기 판단 결과 상기 조건을 만족하면 상기 차선의 색상을 노란색으로 인식하고 상기 조건을 만족하지 않으면 상기 차선의 색상을 흰색으로 인식하는 것을 특징으로 하는 차선 색상 인식 장치.The color recognizing unit determines whether the condition based on each of the calculated differences is satisfied, and if the condition is satisfied, the color recognition unit recognizes the color of the lane as yellow, and if the condition is not satisfied, the color of the lane Lane color recognition device, characterized in that recognized in white. 청구항 9에 있어서,The method according to claim 9, 상기 조건은,The condition is 상기 계산된 차선상의 각 점에서의 레드(R) 성분의 값과 상기 계산된 차선을 제외한 부분의 레드(R) 성분의 평균값과의 차이가 상기 계산된 차선상의 각 점에서의 블루(B) 성분의 값과 상기 계산된 차선을 제외한 부분의 블루(B) 성분의 평균값과의 차이보다 크고, The difference between the value of the red (R) component at each point on the calculated lane and the average value of the red (R) component at the portion except the calculated lane is the blue (B) component at each point on the calculated lane. Is greater than the difference between the value of and the mean value of the blue (B) components in the 상기 계산된 차선상의 각 점에서의 그린(G) 성분의 값과 상기 계산된 차선을 제외한 부분의 그린(G) 성분의 평균값과의 차이가 상기 계산된 차선상의 각 점에서의 블루(B) 성분의 값과 상기 계산된 차선을 제외한 부분의 블루(B) 성분의 평균값 과의 차이보다 큼을 충족하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 색상 인식 장치.The difference between the value of the green (G) component at each point on the calculated lane and the average value of the green (G) component at the portion except the calculated lane is the blue (B) component at each point on the calculated lane. And information satisfying a value greater than a difference between a value of and a mean value of blue (B) components of the portion excluding the calculated lane.
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