KR20100055872A - 후측방 감지시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 측후방 감지시스템은 도로의 후측방 영상을 촬영하는 영상 촬영부와, 상기 후측방 영상을 표시하는 디스플레이부와, 상기 영상 촬영부로부터 촬영된 영상의 시점을 변환시키고, 변환된 가상 시점에 따라 영상을 재구성하여 출력하는 제어부를 포함한다.

상기와 같은 발명은 전체 카메라 영상을 시점에 따라 표시함으로써, 거리감과 실제감을 높여 영상의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

영상 촬영부, 디스플레이부, 제어부, 뷰변환, 조작부

Description

후측방 감지시스템{REAR SIDE SENSING SYSTEM}

본 발명은 후측방 감지시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가상 카메라의 뷰변환을 이용한 후측방 감지시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에는 차량의 후방 상태를 감시하기 위한 영상 카메라가 설치되어 있으며, 이러한 영상 카메라는 정후방에서 근접하는 차량 또는 바로 옆 차선을 감시하여 후방 차량과의 충돌에 의해 사고가 발생되는 것을 방지하도록 감시하는 역할을 한다.

이를 위해 차량의 내부에는 영상 카메라로부터 촬영된 영상을 표시하는 디스플레이부가 마련되어 있으며, 운전자를 이를 보고 후방 차량과의 충돌을 예상하거나 차선을 변경할 의지를 가지게 된다.

하지만, 영상 카메라로부터 촬영된 영상은 단순히 전체 카메라 영상 가운데 관심 영역만을 탑뷰 형식으로 모니터에 표시하여 운전자에게 보여주기 때문에 후방 차량과의 거리감과 실제감이 잘 표현되지 못한다. 이로 인해 영상의 신뢰도가 떨어지는 문제점이 발생된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 후방 영상의 신뢰도를 향상시키기 위한 후측방 감지시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 후측방 감지시스템은 도로의 후측방 영상을 촬영하는 영상 촬영부와, 상기 후측방 영상을 표시하는 디스플레이부와, 상기 영상 촬영부로부터 촬영된 영상의 시점을 변환시키고, 변환된 가상 시점에 따라 영상을 재구성하여 출력하는 제어부를 포함한다.

상기 제어부는 영상 촬영부의 장착 위치 모델과 렌즈 왜곡 모델을 측정하고, 측정된 모델에 따라 영상이 재구성될 수 있다.

상기 측정된 영상 촬영부의 장착 위치 모델과 렌즈 왜곡 모델로부터 수직/수평 파라미터, 회전 파라미터, 렌즈의 초점거리 파라미터, 왜곡 파라미터를 추출하고, 추출된 파라미터에 따라 영상이 재구성될 수 있다.

상기 영상의 시점을 운전자의 의지에 따라 변경시키도록 조작부가 더 마련될 수 있다.

본 발명은 전체 카메라 영상을 시점에 따라 표시함으로써, 거리감과 실제감을 높여 영상의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 기존 사이드 미러를 대체할 수 있도록 신뢰성이 높은 시스 템을 제공함으로써, 상품성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명에 따른 후측방 감지시스템을 나타낸 구성도이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 후측방 감지시스템의 뷰변환을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 후측방 감지시스템의 동작을 나타낸 순서도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 후측방 감지시스템의 세부 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 후측방 감지시스템은 도로의 후측방 영상을 촬영하는 영상 촬영부(100)와, 상기 후측방 영상을 표시하는 디스플레이부(200)와, 상기 영상 촬영부로부터 촬영된 영상의 시점을 변환시키고, 변환된 가상 시점에 따라 영상을 재구성하여 출력하는 제어부(300)를 포함한다. 여기서, 영상의 시점을 운전자의 의지에 따라 변경시키도록 조작부(400)가 더 마련될 수 있다.

영상 촬영부(100)는 차량의 후측방을 촬영하여 도로를 감시하는 역할을 하며, 이를 위해 영상 촬영부(100)는 차량의 양측 예컨대, 기존 사이드 미러가 설치되는 위치에 고정 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 영상 촬영부(100)로는 카메 라, 초음파 센서 또는 적외선 센서가 사용될 수 있다.

상기에서는 영상 촬영부(100)를 고정 설치하였지만, 이에 한정되지 않고, 상하 또는 좌우로 회전할 수 있도록 구성할 수 있다. 이로 인해 회전되도록 설치되는 영상 촬영부(100)는 기존 사이드 미러와 동일하게 다양한 시점의 도로 영상을 획득할 수 있다. 물론, 영상 촬영부(100)의 장착 위치는 한정되지 않으며 도로의 측후방을 촬영할 수 있는 위치라면 어느곳에 설치되어도 무방하다.

차량의 내부에는 영상 촬영부(100)로부터 촬영된 후측방 영상을 표시할 수 있도록 디스플레이부(200)가 마련된다. 디스플레이부(200)는 네비게이션과 연동되는 AV 모니터가 사용될 수 있으며, 별도의 모니터가 구비되어 사용될 수도 있다.

이러한 디스플레이부(200)는 운전자의 운전에 방해되지 않으면서 시야성이 높도록 운전자의 전방 근처에 장착되는 것이 바람직하다. 이로 인해 디스플레이부(200)는 영상 촬영부(100)로부터 촬영된 후측방 도로 영상을 표시할 수 있다.

제어부(300)는 영상 촬영부(100)로부터 촬영된 후측방 도로 영상의 시점을 변환시켜 출력하는 역할을 한다. 상기와 같이 후측방 도로 영상의 가상 시점을 변환시키기 위해 차량의 내부에는 별도의 조작부(400)가 마련될 수 있으며, 이러한 조작부(400)는 방향키, 줌(Zoom) 키 및 좌우측 영상 촬영부의 선택 스위치로 구성될 수 있다. 이로 인해 조작부(400)는 후측방 도로 영상 중 특정 영역에서 보여지는 시점을 변화시킬 수 있다.

상기와 같이, 후측방 도로 영상의 시점이 변환되면 변환된 영상을 시점에 따라 영상을 재구성하고, 디스플레이부(200)에 출력함으로써, 시점이 변환된 영상을 운전자에게 제공할 수 있다.

이를 위해 제어부(300)는 영상 촬영부(100)의 장착 위치 모델과, 렌즈 왜곡 모델을 구해 카메라 모델을 설정하고, 설정된 카메라 모델로부터 영상 시점에 따른 영상을 변환할 수 있다. 이로부터 회전 파라미터(R), 수직/수평 파라미터(T), 렌즈의 초점거리 파라미터(f), 왜곡 파라미터(k1, k2), 관심 영역(Cx, Cy)을 도 2에 도시된 바와 같이, 싸이 수학적 모델(Tsai Equation)의 1 내지 5 단계를 거쳐 추출할 수 있다.

상기와 같이 카메라 모델을 사용하기 위해서는 실좌표와 카메라 좌표를 필요로 하며, 실좌표는 도 3에 도시된 바와 같이, 지면으로부터 영상 촬영부(100)의 물리적 지점으로부터 수집될 수 있으며, 영상 촬영부(100) 예컨대, 카메라 좌표는 도 4에 도시된 바와 같이, 수집될 수 있다.

더욱 구체적으로, 실좌표(Xw. Yw, Zw)로부터 1단계 및 2단계를 거쳐 수평/수직 파라미터(T)와 회전 파라미터(R)를 구해 카메라 장착위치 모델을 설정하고, 카메라 좌표(Xc, Yc, Zc)로부터 2단계 내지 5단계를 거치면서 렌즈의 초점거리 파라미터(f), 왜곡 파라미터(k1, k2), 관심 영역(Cx, Cy)을 구해 렌즈 왜곡 모델을 설정할 수 있다. 이로부터 최종 영상 좌표(Xf, Yf)를 획득하여 3D 영상을 수집할 수 있다.

즉, 영상 촬영부(100)로부터 실좌표 및 카메라 좌표가 결정되면, 변화된 실좌표 및 카메라 좌표를 싸이 수학적 모델에 적용하고, 이로부터 시점이 변화되는 3D 영상을 최종적으로 획득할 수 있다. 이후, 획득된 영상을 디스플레이부(200)로 출력함으로써, 시점이 변화된 다양한 영상을 디스플레이부(200)에 표시할 수 있다.

여기서, 실좌표는 영상 촬영부(100)의 장착 위치에 따라 고정 변수로 사용될 수 있으며, 예컨대, 사이드 미러 위치에 장착될 경우, 실좌표는 항상 고정된 변수로서 사용된다. 물론, 영상 촬영부(100)가 사이드 미러 위치 이외의 영역에 설치될 경우, 실좌표는 다시 측정되어 고정 변수로 사용될 수 있다. 또한, 카메라 좌표는 가상 시점을 변환시켜주는 변수로써, 조작부(400)의 조작에 따라 변화될 수 있다.

상기와 같이, 본 발명은 종래 전체 카메라 영상 가운데 관심 영역만을 탑뷰 형식으로 표시하는 방법에 비해 전체 카메라 영상을 시점에 따라 변환시킴으로써, 거리감과 실제감을 잘 표현할 수 있으며, 이로 인해 영상의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 도 5 내지 도 7을 참조하며, 본 발명에 따른 후측방 감지시스템의 동작을 설명한다.

먼저, 영상 촬영부(100)로부터 영상을 입력받는 단계(S100)를 수행한다. 여기서, 입력된 영상은 영상 촬영부(100)로부터 촬영된 전체 영상을 제공받는다.

이어서, 운전자가 조작부를 조작하여 도 6에 도시된 바와 같이, 특정 영역 예컨대, A 영역에서 B 영역을 표시하도록 조작부를 조작하여 가상 시점을 변환시켜주는 단계(S200)를 수행한다. 여기서, 가상 시점이 변환되면, 실좌표는 고정된 상태에서 카메라 좌표값이 달라지며, 조작부로부터 최종 실좌표 및 카메라 좌표가 결정된다.

이어서, 영상 촬영부(100)의 실좌표, 카메라의 좌표가 결정되면 싸이 수학적 모델에 적용하여 변환된 영상을 획득하여 영상을 재구성하는 단계(S300)를 수행한다. 여기서, 도 6에 도시된 바와 같이, 영상 촬영부(100)가 상부에서 하부로 이동하면 영상은 A영상에서 B영상으로 표시되며, A영상에서 B영상으로 이동되는 동안의 영상이 표시됨으로써, 실제 사이드 미러와 같은 효과를 얻을 수 있다.

이와 마찬가지로 도 7에 도시된 바와 같이, 영상 촬영부(100)를 좌측에서 우측으로 이동되면 디스플레이부(200)에 표시되는 영상은 C영상에서 D영상으로 표시되며, C영상에서 D영상으로 이동되는 동안의 영상이 표시되어 상기의 효과를 얻을 수 있다.

상기와 같이 영상이 재구성되면 재구성된 영상을 출력하여 디스플레이부(500)에 표시하는 단계(S500) 마치게 된다.

상기와 같이, 본 발명은 별도의 조작부에 의해 물리적으로 가상 시점을 변환시켜 후측방 영상을 표시함으로써, 거리감과 실제감을 높여 영상의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 기존 사이드 미러를 대체할 수 있도록 신뢰성이 높은 시스템을 제공함으로써, 본 발명의 측후방 감지시스템의 상품성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

상기에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 후측방 감지시스템을 나타낸 구성도.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 후측방 감지시스템의 뷰변환을 설명하기 위한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 후측방 감지시스템의 동작을 나타낸 순서도.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 후측방 감지시스템의 세부 동작을 설명하기 위한 도면.

< 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100: 영상 촬영부 200: 디스플레이부

300: 제어부 400: 조작부

Claims (4)

1. 도로의 후측방 영상을 촬영하는 영상 촬영부;

   상기 후측방 영상을 표시하는 디스플레이부; 및

   상기 영상 촬영부로부터 촬영된 영상의 시점을 변환시키고, 변환된 가상 시점에 따라 영상을 재구성하여 출력하는 제어부;

   를 포함하는 후측방 감지시스템.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 제어부는 영상 촬영부의 장착 위치 모델과 렌즈 왜곡 모델을 측정하고, 측정된 모델에 따라 영상이 재구성되는 후측방 감지시스템.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 측정된 영상 촬영부의 장착 위치 모델과 렌즈 왜곡 모델로부터 수직/수평 파라미터, 회전 파라미터, 렌즈의 초점거리 파라미터, 왜곡 파라미터를 추출하고, 추출된 파라미터에 따라 영상이 재구성되는 후측방 감지시스템.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 영상의 시점을 운전자의 의지에 따라 변경시키도록 조작부가 더 마련되는 후측방 감지시스템.

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