KR20100064140A - Method for detecting traffic sign board in intelligent vehicle and system for executing the method - Google Patents
Method for detecting traffic sign board in intelligent vehicle and system for executing the method Download PDFInfo
- Publication number
- KR20100064140A KR20100064140A KR1020080122572A KR20080122572A KR20100064140A KR 20100064140 A KR20100064140 A KR 20100064140A KR 1020080122572 A KR1020080122572 A KR 1020080122572A KR 20080122572 A KR20080122572 A KR 20080122572A KR 20100064140 A KR20100064140 A KR 20100064140A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- information
- color
- contour
- feature map
- traffic sign
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
- G06V20/50—Context or environment of the image
- G06V20/56—Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
- G06V20/58—Recognition of moving objects or obstacles, e.g. vehicles or pedestrians; Recognition of traffic objects, e.g. traffic signs, traffic lights or roads
- G06V20/582—Recognition of moving objects or obstacles, e.g. vehicles or pedestrians; Recognition of traffic objects, e.g. traffic signs, traffic lights or roads of traffic signs
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
- G06V10/40—Extraction of image or video features
- G06V10/44—Local feature extraction by analysis of parts of the pattern, e.g. by detecting edges, contours, loops, corners, strokes or intersections; Connectivity analysis, e.g. of connected components
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
- G06V10/40—Extraction of image or video features
- G06V10/56—Extraction of image or video features relating to colour
Abstract
Description
본 발명은 교통 표지판 검출 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교통 표지판의 정보를 제공하는 안전운전 보조 시스템 및 무인 주행이 가능한 지능형 자동차 시스템의 개발을 실현하기 위한 교통 표지판 검출 방법 및 상기 방법을 실행하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a traffic sign detection system, and more particularly to a traffic sign detection method for realizing the development of a safe driving assistance system for providing traffic sign information and an intelligent vehicle system capable of unmanned driving. It is about the system.
차량을 이용한 이동이 일반화되면서 도로에는 원활한 주행과 안전운전을 목적으로 차량의 운전자에게 주행에 필요한 정보를 제공하는 교통 표지판이 설치된다.As vehicle movements become more common, road signs are installed on the roads to provide information to drivers of vehicles for smooth driving and safe driving.
일반적으로 교통 표지판은 종류에 따라서 교통정보 표지판, 이정 표지판, 기상정보 현황판, 대기오염 현황판, 교통사고 현황판, 시정 정보판 및 광고판 등이 제공될 수 있다.In general, traffic signs may be provided with traffic information signs, milestone signs, weather information boards, air pollution boards, traffic accident boards, municipal information boards and billboards.
최근 시력이 약한 운전자나 고령의 운전자가 증가함에 따라 교통 표지판의 정보를 정확하게 전달해줄 수 있는 안전운전 보조 시스템의 개발 필요성이 증가하 고 있다.Recently, as the number of drivers with low vision and older drivers increases, the necessity of developing a safe driving assistance system that accurately transmits traffic sign information is increasing.
또한, 지능형 무인 자동차를 개발하기 위하여 비전 기반 교통 표지판 인식 시스템의 개발이 함께 요구되고 있으며 이에 따라 교통 표지판 검출 및 인식 모델에 대한 관심이 집중되고 있다.In addition, in order to develop an intelligent driverless vehicle, the development of a vision-based traffic sign recognition system is required together, and accordingly, attention has been focused on a traffic sign detection and recognition model.
그러나, 기존의 교통 표지판 검출 모델은 기후 및 조도 변화, 카메라가 장착된 자동차의 움직임으로 인한 영상의 블러링 및 갑작스런 색상 대비 변화, 그리고 교통 표지판의 가려짐 및 기울어짐으로 인한 모양 변화 등으로 인하여 교통 표지판의 검출 성능이 저조하다.However, the existing traffic sign detection model uses traffic due to changes in weather and illumination, blurring of images due to camera movement and sudden change in color contrast, and changes in shape due to occlusion and tilting of traffic signs. Poor detection of signs.
본 발명은 교통 표지판의 모양 변화에 대비하여 더욱 강화된 교통 표지판 검출 및 인식 모델을 제공할 수 있는 교통 표지판 검출 방법 및 그 시스템을 제공한다.The present invention provides a traffic sign detection method and system capable of providing a more enhanced traffic sign detection and recognition model in preparation for a change in the shape of the traffic sign.
본 발명의 일실시예에 따른 교통 표지판 검출 방법은 입력 영상에서 색상 정보를 포함한 색상 대비 특징 맵과 윤곽선 정보를 포함한 윤곽선 특징 맵을 산출하는 단계; 상기 색상 대비 특징 맵과 윤곽선 특징 맵을 이용하여 영상 강화 맵을 생성하는 단계; 및, 상기 영상 강화 맵을 이용하여 상기 입력 영상 내의 교통 표지판을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.Traffic sign detection method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of calculating a color contrast feature map including the color information and the contour feature map including the contour information in the input image; Generating an image enhancement map using the color contrast feature map and the contour feature map; And detecting a traffic sign in the input image by using the image enhancement map.
상기 색상 대비 특징 맵을 산출하는 단계는, 상기 입력 영상에서 적색 정보, 녹색 정보, 청색 정보, 황색 정보 중 적어도 하나의 색상 정보를 추출하는 단계와, 상기 추출된 색상 정보의 해상도를 샘플링 하여 적어도 하나의 색상 피라미드 영상을 생성하는 단계와, 상기 생성된 색상 피라미드 영상을 통해 상기 색상 대비 특징 맵을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The calculating of the color contrast feature map may include extracting at least one color information of red information, green information, blue information, and yellow information from the input image, and sampling at least one resolution of the extracted color information. Generating a color pyramid image of the camera; and generating the color contrast feature map based on the generated color pyramid image.
또한, 상기 윤곽선 특징 맵을 산출하는 단계는, 상기 입력 영상에서 적색 정보, 녹색 정보, 청색 정보, 황색 정보 중 적어도 하나의 색상 정보를 추출하는 단계와, 상기 추출된 색상 정보 간 비교를 통해 색상 대비 정보를 산출하는 단계와, 상기 산출된 색상 대비 정보를 이용하여 윤곽선 정보를 추출하는 단계와, 상기 추 출된 윤곽선 정보의 해상도를 샘플링 하여 윤곽선 피라미드 영상을 생성하는 단계와, 상기 생성된 윤곽선 피라미드 영상을 통해 상기 윤곽선 특징 맵을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The calculating of the contour feature map may include extracting at least one color information of red information, green information, blue information, and yellow information from the input image, and comparing the color by comparing the extracted color information. Calculating information, extracting contour information using the calculated color contrast information, generating a contour pyramid image by sampling a resolution of the extracted contour information, and generating the contour pyramid image. It may include the step of generating the contour feature map.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 교통 표지판 검출 방법은 교통 표지판에 대한 표지판 모양과 기호 형태를 데이터베이스로 구성하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 입력 영상 내의 교통 표지판을 검출하는 단계는, 상기 영상 강화 맵에서 표지판 후보영역을 선정하는 단계와, 상기 윤곽선 피라미드 영상을 이용하여 상기 선정된 표지판 후보영역에 대한 모양 정보를 추출하는 단계와, 상기 데이터베이스에 구성된 표지판 모양 및 기호 형태를 이용하여 상기 추출된 모양 정보와 매칭되는 교통 표지판을 인식하는 단계를 포함할 수 있다.The traffic sign detection method according to an embodiment of the present invention may further include configuring a sign shape and a sign shape of the traffic sign as a database, and detecting the traffic sign in the input image comprises: Selecting a sign candidate region from an image reinforcement map, extracting shape information of the selected sign candidate region using the contour pyramid image, and extracting the image using a sign shape and a symbol form configured in the database Recognizing a traffic sign that matches the shape information may be included.
본 발명의 일실시예에 따른 교통 표지판 검출 시스템은 입력 영상에서 색상 정보를 포함한 색상 대비 특징 맵과 윤곽선 정보를 포함한 윤곽선 특징 맵을 산출하는 특징 맵 산출부; 상기 색상 대비 특징 맵과 윤곽선 특징 맵을 이용하여 영상 강화 맵을 생성하는 강화 맵 생성부; 및, 상기 영상 강화 맵을 이용하여 상기 입력 영상 내의 교통 표지판을 검출하는 표지판 검출부를 포함할 수 있다.The traffic sign detection system according to an embodiment of the present invention includes a feature map calculator for calculating a feature map including color information and a contour feature map including contour information in an input image; An enhancement map generator configured to generate an image enhancement map using the color contrast feature map and the contour feature map; And a sign detector configured to detect a traffic sign in the input image by using the image reinforcement map.
본 발명에 따르면, 영상의 색상 대비 특성을 강화하고 배경 영역을 억제함으로써 각종 요인으로 인한 영상 변화에 대비한 교통 표지판 검출 모델을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a traffic sign detection model for changing the image due to various factors by enhancing the color contrast characteristics of the image and suppressing the background area.
따라서, 검출 성능이 우수한 교통 표지판 검출 모델을 제안함으로써 안전운 전 보조 시스템의 개발에 실제적인 기술 지원이 가능하고 교통 표지판을 인식할 수 있는 지능형 무인 자동차의 개발을 실현할 수 있다.Therefore, by suggesting a traffic sign detection model with excellent detection performance, it is possible to realize the development of an intelligent driverless vehicle capable of real technical support in the development of a safe driving assistance system and recognizing traffic signs.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 교통 표지판 검출 방법 및 상기 방법을 실행하는 시스템을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a traffic sign detection method and a system for executing the method according to an embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in detail.
본 발명은 영상의 색상 대비 특성을 강화함과 동시에 영상의 배경 영역을 억제하여 영상 내 교통 표지판을 보다 정확하게 검출하는 교통 표지판 검출 모델을 제공할 수 있다.The present invention can provide a traffic sign detection model for more accurately detecting a traffic sign in an image by enhancing a color contrast characteristic of the image and at the same time suppressing a background area of the image.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 교통 표지판 검출 방법의 전 과정을 도시한 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating the entire process of a traffic sign detection method according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 교통 표지판 검출 방법은 다음과 같은 과정을 포함할 수 있다.Referring to Figure 1, the traffic sign detection method of the present invention may include the following process.
단계(S101)에서 교통 표지판 검출 시스템은 입력 영상에서 교통 표지판을 인식하기 위하여 우선 실제 도로에 설치되어 있는 교통 표지판의 표지판 모양과 기호 형태를 데이터베이스로 구성할 수 있다. 일반적인 교통 표지판은 규제 표지판, 지시 표지판, 주의 표지판 등으로 분류될 수 있으며 전달하고자 하는 내용을 문자나 도형적인 기호로 나타낼 수 있다. 상기 데이터베이스를 구성하는 단계(S101)는 상기 교통 표지판의 표지판 모양을 저장 및 유지할 수 있으며, 상기 표지판 모양에 따라 상기 교통 표지판을 분류한 후 각 표지판 모양에 대응되는 상기 교통 표지판의 기호 형태를 저장 및 유지할 수 있다.In step S101, the traffic sign detection system may first configure a sign shape and a sign form of a traffic sign installed on an actual road in order to recognize a traffic sign in an input image. General traffic signs may be classified into regulatory signs, indication signs, caution signs, and the like, and may express text to be conveyed by text or graphic symbols. The step S101 of configuring the database may store and maintain a sign shape of the traffic sign, classify the traffic sign according to the sign shape, and store the sign shape of the traffic sign corresponding to each sign shape. I can keep it.
단계(S102)에서 교통 표지판 검출 시스템은 상기 입력 영상의 색상 정보를 추출할 수 있다.In operation S102, the traffic sign detection system may extract color information of the input image.
도 2는 입력 영상의 색상 정보를 추출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for describing a process of extracting color information of an input image.
도 2를 참조하면, 상기 색상 정보를 추출하는 단계(S102)는 연산 처리 시간을 줄이기 위하여 상기 입력 영상(201)을 일정 크기(예를 들어, 160*120)로 축소한 후 상기 축소된 입력 영상(202)에서 초기 적색 정보(R), 초기 녹색 정보(G), 초기 청색 정보(B) (203)를 추출할 수 있다. 이어, 상기 색상 정보를 추출하는 단계(S102)는 상기 입력 영상(201)의 노이즈를 줄이기 위하여 상기 초기 적색 정보(R), 초기 녹색 정보(G), 초기 청색 정보(B) (203)를 정규화 함으로써 정규화 된 적색 정보(r), 녹색 정보(g), 청색 정보(b), 황색 정보(y) (204)를 추출할 수 있다.Referring to FIG. 2, in the extracting of the color information (S102), the
상기 정규화 된 적색 정보(r), 녹색 정보(g), 청색 정보(b), 황색 정보(y)는 수학식 1과 같이 정의할 수 있다.The normalized red information (r), green information (g), blue information (b), and yellow information (y) may be defined as in Equation (1).
단계(S103)에서 교통 표지판 검출 시스템은 상기 정규화 된 적색 정보(r), 녹색 정보(g), 청색 정보(b), 황색 정보(y)를 상호 비교하여 색상 대비 정보(rg_by)(205)를 산출할 수 있으며 상기 산출된 색상 대비 정보(rg_by)(205)의 윤곽선 정보(206)를 추출할 수 있다.In step S103, the traffic sign detection system compares the normalized red information r, green information g, blue information b, and yellow information y to compare color
상기 색상 대비 정보(rg_by)(205)는 수학식 2와 같이 정의할 수 있다.The color contrast information (rg_by) 205 may be defined as in Equation 2.
또한, 상기 윤곽선 정보(206)는 상기 색상 대비 정보(rg_by)에 대하여 소벨(Sobel)연산자 또는 캐니(Canny) 연산자를 적용하여 산출할 수 있다.In addition, the
단계(S104)에서 교통 표지판 검출 시스템은 상기 적색 정보(r), 녹색 정보(g), 청색 정보(b) 및 황색 정보(y) (204)에 대하여 각각 7레벨 가우시안(Gaussian) 피라미드 영상(이하, '색상 피라미드 영상'이라 칭함)을 생성하고 상 기 윤곽선 정보(206)에 대하여 마찬가지로 7레벨 가우시안 피라미드 영상(이하, '윤곽선 피라미드 영상'이라 칭함)을 생성할 수 있다.In step S104, the traffic sign detection system performs a seven-level Gaussian pyramid image (hereinafter, referred to as 204) for the red information (r), green information (g), blue information (b), and yellow information (y) (204). , A 'color pyramid image' may be generated, and a 7-level Gaussian pyramid image (hereinafter, referred to as an “contour pyramid image”) may be generated with respect to the
도 3은 윤곽선 정보에 대한 가우시안 피라미드 영상을 구성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for describing a process of constructing a Gaussian pyramid image for contour information.
도 3을 참조하면, 상기 윤곽선 정보(301)에 대하여 가우시안 필터링을 통해 레벨 1을 가지는 1번째 레이어를 생성한 후 상기 1번째 레이어를 축소(zoom-out)와 함께 가우시안 필터링 하여 레벨 2을 가지는 2번째 레이어를 생성한다. 이와 같이 축소와 가우시안 필터링을 단계적으로 반복하면서 레벨 7을 가지는 7번째 레이어까지 생성할 수 있다. 즉, 상기 윤곽선 정보(301)로부터 7개의 레이어로 구성된 상기 윤곽선 피라미드 영상(302)을 생성할 수 있으며, 동일한 방법으로 상기 적색 정보(r), 녹색 정보(g), 청색 정보(b) 및 황색 정보(y)에 대하여 각각 7개의 레이어로 구성된 상기 색상 피라미드 영상을 생성할 수 있다.Referring to FIG. 3, after generating a first
단계(S105)에서 교통 표지판 검출 시스템은 상기 윤곽선 피라미드 영상을 이용하여 상기 입력 영상의 윤곽선 특성을 나타내는 윤곽선 특징 맵을 산출할 수 있으며 상기 색상 피라미드 영상을 이용하여 상기 입력 영상의 색상 대비 특성을 나타내는 색상 대비 특징 맵을 산출할 수 있다.In operation S105, the traffic sign detection system may calculate a contour feature map representing contour characteristics of the input image using the contour pyramid image, and use the color pyramid image to display a color contrast characteristic of the input image. Contrast feature maps can be calculated.
먼저, 상기 윤곽선 특징 맵을 산출하는 단계는 상기 단계(S104)에서 생성된 윤곽선 피라미드 영상에서 3번째에서 7번째까지의 레이어를 선택한 후 상기 선택한 레이어에 대하여 확대(zoom-in)와 가우시안 필터링을 단계적으로 반복 수행하면서 상기 3번째에서 7번째까지의 레이어를 일정 크기(예를 들어, 160*120)로 복원한다.First, the calculating of the contour feature map may include selecting a third layer to a seventh layer from the contour pyramid image generated in step S104, and then performing zoom-in and Gaussian filtering on the selected layer. While repeating as described above, the third to seventh layers are restored to a predetermined size (for example, 160 * 120).
그리고, 상기 복원된 3번째에서 7번째까지의 레이어(303)를 이용하여 수학식 3과 수학식 4를 통해 상기 윤곽선 특징 맵()을 산출할 수 있다.The contour feature map (Equation 3 and Equation 4) using the reconstructed third to
이때, s는 상위 레벨 레이어, c는 하위 레벨 레이어, 는 상위 레벨 레이어의 윤곽선 정보, 는 하위 레벨 레이어의 윤곽선 정보, 는 상위 레벨 레이어와 하위 레벨 레이어 간 윤곽선 정보를 의미한다.Where s is the upper level layer, c is the lower level layer, Is the outline information of the top level layer, Is the outline information of the lower level layer, Denotes contour information between the upper level layer and the lower level layer.
여기서, 는 레이어 간의 픽셀 별 덧셈을 의미한다.here, Means pixel-by-pixel addition between layers.
다시 말해, 상기 윤곽선 특징 맵()은 3번째에서 7번째까지의 레이어(303) 간 윤곽선 정보를 모두 합산함()으로써 산출할 수 있다.In other words, the contour feature map ( ) Sums up all the contour information between the 3rd to 7th layers 303 ( Can be calculated as
한편, 상기 색상 대비 특징 맵을 산출하는 단계는 상기 윤곽선 특징 맵을 산출하는 과정과 유사한 방법으로 상기 단계(S104)에서 생성된 색상 피라미드 영상에서 3번째에서 7번째까지의 레이어를 선택하여 일정 크기로 복원한 후 수학식 5 내지 수학식 7을 통해 상기 색상 대비 특징 맵()을 산출할 수 있다.On the other hand, the step of calculating the color contrast feature map is similar to the process of calculating the contour feature map to select a layer from the third to the seventh layer from the color pyramid image generated in the step (S104) to a predetermined size After reconstructing the color contrast feature map (Equation 5 through Equation 7) ) Can be calculated.
이때, s는 상위 레벨 레이어, c는 하위 레벨 레이어, 는 하위 레벨 레이어의 적색 정보, 는 상위 레벨 레이어의 녹색 정보, 는 하위 레벨 레이어의 녹색 정보, 는 상위 레벨 레이어의 적색 정보,는 상위 레벨 레이어와 하위 레벨 레이어 간 적색 정보와 녹색 정보의 대비 값을 의미한다.Where s is the upper level layer, c is the lower level layer, Is the red information for the lower level layer, Is the green information for the top level layer, Is the green information for the lower level layer, Is the red information for the top level layer, Denotes a contrast value of red information and green information between a higher level layer and a lower level layer.
이때, 는 하위 레벨 레이어의 청색 정보, 는 상위 레벨 레이어의 황색 정보, 는 하위 레벨 레이어의 황색 정보, 는 상위 레벨 레이어의 청색 정보, 는 상위 레벨 레이어와 하위 레벨 레이어 간 청색 정보와 황색 정보의 대비 값을 의미한다.At this time, Is the blue information of the lower level layer, Is the yellow information for the top level layer, Is the yellow information for the lower level layer, Is the blue information of the higher level layer, Denotes a contrast value of blue information and yellow information between a higher level layer and a lower level layer.
여기서, 는 레이어 간의 픽셀 별 덧셈을 의미한다.here, Means pixel-by-pixel addition between layers.
다시 말해, 상기 색상 대비 특징 맵()은 3번째에서 7번째까지의 레이어(303) 간 색상 대비 정보 즉, 적색 정보와 녹색 정보의 대비 값과 청색 정보와 황색 정보의 대비 값을 모두 합산함()으로써 산출할 수 있다.In other words, the color contrast feature map ( ) Sums the color contrast information between the third to
단계(S106)에서 교통 표지판 검출 시스템은 상기 색상 대비 특징 맵과 윤곽선 특징 맵을 이용하여 영상 강화 맵을 생성할 수 있다.In operation S106, the traffic sign detection system may generate an image enhancement map using the color contrast feature map and the contour feature map.
도 4를 참조하면, 상기 영상 강화 맵(403)은 상기 색상 대비 특징 맵(401)과 윤곽선 특징 맵(402)을 합성함으로써 생성할 수 있다. 상기 색상 대비 특징 맵()과 윤곽선 특징 맵()에 대해 수학식 8을 적용함으로써 상기 영상 강화 맵()을 생성할 수 있다.Referring to FIG. 4, the
이때, 는 상기 색상 대비 특징 맵에 대한 가중치, 는 상기 윤곽선 특징 맵에 대한 가중치를 의미할 수 있다.At this time, Is a weight for the color contrast feature map, May mean a weight for the contour feature map.
단계(S107)에서 교통 표지판 검출 시스템은 상기 단계(S106)에서 생성된 영상 강화 맵(403)에서 표지판 후보영역(404)을 선정할 수 있다.In step S107, the traffic sign detection system may select the
상기 표지판 후보영역(404)을 선정하는 단계(S107)는 먼저 상기 영상 강화 맵 내에서 일정 크기의 윈도우를 이동해가면서 상기 윈도우 내 지역 최대 에너지에 해당하는 픽셀을 검색하는 방식으로 표지판 후보지(candidate region)를 선정할 수 있다. 이어, 상기 표지판 후보영역(404)을 선정하는 단계(S107)는 상기 선정된 각 표지판 후보지에 대하여 영역 키움(region growing)을 기반으로 한 엔트로피(entropy) 최대화 알고리즘을 수행하여 상기 표지판 후보지의 영역 크기(즉, 표지판 후보영역)를 산출할 수 있다.In the selecting of the sign candidate region 404 (S107), a candidate region is searched by first searching a pixel corresponding to the maximum energy of the region in the window while moving a window having a predetermined size in the image enhancement map. Can be selected. Subsequently, in the step S107 of selecting the
상기 표지판 후보지(X)에 대한 영역 크기(s) (scale(X))는 수학식 9와 같이 정의할 수 있다.The area size s (scale (X)) for the sign candidate site X may be defined as shown in Equation (9).
상기 표지판 후보지(X)에 대한 영역 크기(S) (scale(X))는 최대 엔트로피를 가지는 높이()와 너비()를 구함으로써 산출할 수 있다. 이때, 상기 영역 크기(S)는 수학식 10의 조건()을 만족시켜야 한다.The area size S for the sign candidate site X is the height with maximum entropy ) And width ( Can be calculated by At this time, the area size (S) is a condition (10) ) Must be satisfied.
여기서, D는 디스크립터(descriptor) 값의 집합을 의미한다.Here, D means a set of descriptor values.
그리고, 상기 높이()는 수학식 11과 같이 정의하며, 상기 너 비()는 수학식 12와 같이 정의할 수 있다.And the height ( ) Is defined as in Equation 11, and the width ( ) May be defined as in Equation 12.
여기서, 는 상기 영역 크기(S)를 나타내는 크기(s)와, 상기 표지판 후보지(X)를 나타내는 위치(x)와, 상기 디스크립터 값(D)을 나타내는 값(d)으로 이루어진 확률 질량 함수(probability mass function)를 의미할 수 있다.here, Is a probability mass function consisting of a size (s) representing the area size (S), a position (x) representing the sign candidate site (X), and a value (d) representing the descriptor value (D). May mean.
단계(S108)에서 교통 표지판 검출 시스템은 상기 단계(S104)에서 생성된 윤곽선 피라미드 영상을 이용하여 상기 표지판 후보영역에 대한 모양 정보를 추출할 수 있다.In step S108, the traffic sign detection system may extract shape information on the sign candidate region using the contour pyramid image generated in step S104.
도 5는 교통 표지판 인식 과정을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a traffic sign recognition process.
도 5를 참조하면, 상기 모양 정보를 추출하는 단계(S108)는 상기 윤곽선 피라미드 영상에서 1번째에서 3번째까지의 레이어를 선택한 후 상기 선택된 각 레이어에서 상기 표지판 후보영역과 대응되는 영역(501)의 윤곽선 정보(502)를 추출할 수 있으며 상기 추출된 윤곽선 정보(502)의 외부 모양 즉, 상기 모양 정보를 판단 할 수 있다. 예를 들어, 상기 윤곽선 정보(502)의 내부 영역을 검정 색상으로 채움으로써 상기 윤곽선 정보(502)의 외부 모양을 추출할 수 있다.Referring to FIG. 5, in the extracting of the shape information (S108), the first to third layers are selected from the contour pyramid image, and then, in each of the selected layers, the
단계(S109)에서 교통 표지판 검출 시스템은 상기 데이터베이스에 저장된 표지판 모양 및 기호 형태를 이용하여 상기 단계(108)에서 추출된 모양 정보와 매칭되는 교통 표지판을 인식할 수 있다.In operation S109, the traffic sign detection system may recognize a traffic sign that matches the shape information extracted in the step 108 by using the shape of the sign and the shape of the sign stored in the database.
상기 교통 표지판을 인식하는 단계(S109)는 상기 추출된 모양 정보에 대하여 상기 데이터베이스에 저장된 표지판 모양 및 기호 형태와의 템플릿 매칭(Template Matching)을 수행함으로써 상기 표지판 후보영역이 실제 교통 표지판에 해당하는지 여부를 인식할 수 있다.Recognizing the traffic sign (S109) may perform template matching with the sign shape and the sign shape stored in the database on the extracted shape information to determine whether the sign candidate area corresponds to the actual traffic sign. Can be recognized.
여기서, 상기 1번째 내지 3번째의 각 레이어 별 윤곽선 정보에서 매칭 값이 일정 임계값 보다 크고, 상기 모양 정보의 매칭값이 다른 매칭값에 비해 가장 크면 교통 표지판인 것으로 판단하고 템플릿 매칭을 종료한다.Here, when the matching value is greater than a predetermined threshold in the contour information for each layer of the first to third layers, and the matching value of the shape information is larger than other matching values, it is determined that the traffic sign is a traffic sign and the template matching is terminated.
이때, 상기 데이터베이스의 모든 표지판 모양과 특정 레이어에서 추출한 모양 정보의 매칭값이 임계값 이하이면 다른 레이어를 선택하여 다시 템플릿 매칭을 수행한다. 한편, 상기 데이터베이스의 모든 표지판 모양과 모든 레이어에서 추출한 모양 정보의 매칭값이 임계값 이하이면, 교통 표지판이 아닌 것으로 판단할 수 있다.At this time, if the matching value of all the signs of the database and the shape information extracted from a specific layer is less than or equal to the threshold, another layer is selected and template matching is performed again. On the other hand, if the matching value of all the signs of the database and the shape information extracted from all layers is less than the threshold value, it can be determined that the traffic signs are not.
따라서, 상기 데이터베이스에 저장된 모양 정보를 바탕으로 상기 표지판 후보영역에 해당하는 모양 정보와의 템플릿 매칭을 통해 상기 표지판 후보영역이 교통 표지판에 해당하는지 여부를 인식할 수 있다.Therefore, based on the shape information stored in the database, it is possible to recognize whether the sign candidate area corresponds to a traffic sign through template matching with the shape information corresponding to the sign candidate area.
상기한 교통 표지판 검출 방법은 도 6에 도시한 교통 표지판 검출 시스템에 의해 실행할 수 있다.The above traffic sign detection method can be executed by the traffic sign detection system shown in FIG.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 교통 표지판 검출 시스템의 내부 구성을 도시한 블록도이다.6 is a block diagram showing the internal configuration of a traffic sign detection system according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 교통 표지판 검출 시스템(600)은 데이터베이스(604)와, 특징 맵 산출부(601)와, 강화 맵 생성부(602)와, 표지판 검출부(603)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 6, the traffic
상기 데이터베이스(604)는 실제 도로에 설치되어 있는 교통 표지판의 표지판 모양과 기호 형태를 저장 및 유지하는 역할을 수행한다.The
상기 특징 맵 산출부(601)는 입력 영상에서 색상 정보를 포함한 색상 대비 특징 맵과 윤곽선 정보를 포함한 윤곽선 특징 맵을 산출하는 역할을 수행할 수 있다.The
도 7은 상기 특징 맵 산출부(601)의 구성에 대한 일례를 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
도 7을 참조하면, 상기 특징 맵 산출부(601)는 색상 추출부(701)와, 윤곽선 추출부(702)와, 윤곽선 피라미드 생성부(703)와, 윤곽선 맵 생성부(704)와, 색상 피라미드 생성부(705)와, 색상 맵 생성부(706)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 7, the
상기 색상 추출부(701)는 상기 입력 영상에서 초기 적색 정보(R), 초기 녹색 정보(G), 초기 청색 정보(B)를 추출한 후 상기 초기 적색 정보(R), 초기 녹색 정보(G), 초기 청색 정보(B)를 정규화 하여 상기 정규화 된 적색 정보(r), 녹색 정보(g), 청색 정보(b), 황색 정보(y)를 추출할 수 있다.The
상기 윤곽선 추출부(702)는 상기 정규화 된 적색 정보(r), 녹색 정보(g), 청색 정보(b), 황색 정보(y)를 상호 비교하여 색상 대비 정보(rg_by)를 산출할 수 있으며 상기 산출된 색상 대비 정보(rg_by)를 이용하여 윤곽선 정보를 추출할 수 있다. 이때, 상기 윤곽선 추출부(702)는 소벨 연산자 또는 캐니 연산자를 이용한 필터로 구성될 수 있다.The
상기 윤곽선 피라미드 생성부(703)는 상기 윤곽선 추출부(702)에서 추출된 윤곽선 정보의 해상도를 단계적으로 샘플링하여 7개의 레이어로 구성된 윤곽선 피라미드 영상을 생성할 수 있다.The
상기 윤곽선 맵 생성부(704)는 상기 윤곽선 피라미드 영상 중 3번째에서 7번째까지의 레이어를 일정 크기로 복원한 후 상기 복원된 3번째에서 7번째까지의 레이어를 이용하여 윤곽선 특징 맵을 생성할 수 있다.The
상기 색상 피라미드 생성부(705)는 상기 색상 추출부(701)에서 추출된 적색 정보(r), 녹색 정보(g), 청색 정보(b) 및 황색 정보(y)의 해상도를 단계적으로 샘플링하여 각각 7개의 레이어로 구성된 색상 피라미드 영상을 생성할 수 있다.The color
상기 색상 맵 생성부(706)는 상기 적색 정보(r), 녹색 정보(g), 청색 정보(b) 및 황색 정보(y)에 대한 각 색상 피라미드 영상에서 3번째에서 7번째까지의 레이어를 선택하여 일정 크기로 복원한 후, 동일 레벨에 해당하는 레이어의 적색 정보(r), 녹색 정보(g), 청색 정보(b) 및 황색 정보(y)를 상호 비교하여 색상 대비 특징 맵을 산출할 수 있다.The
다시 도 6에서, 상기 강화 맵 생성부(602)는 상기 색상 대비 특징 맵과 윤곽 선 특징 맵을 이용하여 영상 강화 맵을 생성하는 역할을 수행할 수 있다.6, the
상기 표지판 검출부(603)는 상기 영상 강화 맵을 이용하여 상기 입력 영상 내의 교통 표지판을 검출하는 역할을 수행할 수 있다.The
도 8은 상기 표지판 검출부(603)의 구성에 대한 일례를 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
도 8을 참조하면, 상기 표지판 검출부(603)는 후보 선정부(801)와, 모양 추출부(802)와, 매칭 수행부(803)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 8, the
상기 후보 선정부(801)는 상기 강화 맵 생성부(602)에서 생성된 영상 강화 맵으로부터 교통 표지판으로 예상되는 표지판 후보영역을 선정할 수 있다.The
상기 모양 추출부(802)는 상기 윤곽선 피라미드 생성부(703)를 통해 생성된 윤곽선 피라미드 영상을 이용하여 상기 표지판 후보영역에 대한 모양 정보를 추출할 수 있다. 상기 모양 추출부(802)는 상기 윤곽선 피라미드 영상에서 1번째에서 3번째까지의 레이어를 선택한 후 상기 선택된 각 레이어에서 상기 표지판 후보영역과 대응되는 영역의 윤곽선 정보를 추출하고 상기 추출된 윤곽선 정보에 해당하는 모양 정보를 판단할 수 있다.The
상기 매칭 수행부(803)는 상기 데이터베이스(604)에 저장된 표지판 모양 및 기호 형태를 이용하여 상기 모양 추출부(802)를 통해 추출된 모양 정보와 매칭되는 교통 표지판을 인식할 수 있다. 상기 매칭 수행부(803)는 상기 추출된 모양 정보를 상기 데이터베이스(604)에 저장된 표지판 모양 및 기호 형태와의 템플릿 매칭을 통해 상기 표지판 후보영역이 실제 교통 표지판에 해당하는지 여부를 인식할 수 있다.The matching
따라서, 본 발명은 윤곽선 특성을 나타내는 윤곽선 특징 맵과 색상 대비 특성을 나타내는 색상 대비 특징 맵을 통해 영상 강화 맵을 생성하여 상기 영상 강화 맵으로부터 교통 표지판을 인식함으로써 기후 및 조도 변화, 영상의 블러링 및 색상 대비 변화, 교통 표지판의 가려짐 및 기울어짐에 대비한 교통 표지판 검출 모델을 제공할 수 있다.Accordingly, the present invention generates an image enhancement map through the contour feature map representing the contour characteristics and the color contrast feature map representing the color contrast characteristics, and recognizes traffic signs from the image enhancement map, thereby blurring the climate and illumination, blurring the image, and the like. Traffic sign detection models can be provided for changes in color contrast, occlusion and skew of traffic signs.
본 발명에 따른 교통 표지판 검출 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The traffic sign detection method according to the present invention can be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 교통 표지판 검출 방법의 전 과정을 도시한 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating the entire process of a traffic sign detection method according to an embodiment of the present invention.
도 2는 입력 영상의 색상 정보와 윤곽선 정보를 추출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for describing a process of extracting color information and contour information of an input image.
도 3은 윤곽선 정보에 대한 가우시안 피라미드 영상을 구성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for describing a process of constructing a Gaussian pyramid image for contour information.
도 4는 영상 강화 맵을 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for describing a process of generating an image enhancement map.
도 5는 교통 표지판 인식 과정을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a traffic sign recognition process.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 교통 표지판 검출 시스템의 내부 구성을 도시한 블록도이다.6 is a block diagram showing the internal configuration of a traffic sign detection system according to an embodiment of the present invention.
도 7은 도 6의 특징 맵 산출부의 구성에 대한 일례를 도시한 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a configuration of the feature map calculator of FIG. 6.
도 8은 도 6의 표지판 검출부의 구성에 대한 일례를 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating an example of a configuration of a sign detector of FIG. 6.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
601: 특징 맵 산출부601: feature map calculator
602: 강화 맵 생성부602: reinforcement map generation unit
603: 표지판 검출부603: sign detection unit
604: 데이터베이스604: database
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080122572A KR101014125B1 (en) | 2008-12-04 | 2008-12-04 | Method for detecting traffic sign board in intelligent vehicle and system for executing the method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080122572A KR101014125B1 (en) | 2008-12-04 | 2008-12-04 | Method for detecting traffic sign board in intelligent vehicle and system for executing the method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100064140A true KR20100064140A (en) | 2010-06-14 |
KR101014125B1 KR101014125B1 (en) | 2011-02-14 |
Family
ID=42363861
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080122572A KR101014125B1 (en) | 2008-12-04 | 2008-12-04 | Method for detecting traffic sign board in intelligent vehicle and system for executing the method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101014125B1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101312306B1 (en) * | 2011-11-11 | 2013-09-27 | 서강대학교산학협력단 | Apparatus for recognizing signs, Method thereof, and Method for recognizing image |
WO2015175826A1 (en) * | 2014-05-14 | 2015-11-19 | Kapach Yair | Systems and methods for detecting traffic signs |
US9489586B2 (en) | 2014-10-23 | 2016-11-08 | Hyundai Mobis Co., Ltd. | Traffic sign recognizing apparatus and operating method thereof |
US10402665B2 (en) | 2014-05-14 | 2019-09-03 | Mobileye Vision Technologies, Ltd. | Systems and methods for detecting traffic signs |
US10438087B2 (en) | 2016-03-03 | 2019-10-08 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus and method for extracting salient line for information sign |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104899898B (en) * | 2015-05-28 | 2018-01-05 | 华南理工大学 | Pavement detection method based on multidimensional information probabilistic model |
KR102001763B1 (en) * | 2018-01-02 | 2019-07-18 | 창원대학교 산학협력단 | A Method and Apparatus for Recognizing Speed Signs Based on Image Processing |
KR102274544B1 (en) | 2018-10-04 | 2021-07-07 | 삼성전자주식회사 | Electronic device and image processing method thereof |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006259885A (en) | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Akita Univ | Method of recognizing signboard and sign using color image |
KR100703956B1 (en) | 2005-10-12 | 2007-04-04 | 정보안주식회사 | Vehicle identification system and method of processing the same |
-
2008
- 2008-12-04 KR KR1020080122572A patent/KR101014125B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101312306B1 (en) * | 2011-11-11 | 2013-09-27 | 서강대학교산학협력단 | Apparatus for recognizing signs, Method thereof, and Method for recognizing image |
WO2015175826A1 (en) * | 2014-05-14 | 2015-11-19 | Kapach Yair | Systems and methods for detecting traffic signs |
US9195895B1 (en) | 2014-05-14 | 2015-11-24 | Mobileye Vision Technologies Ltd. | Systems and methods for detecting traffic signs |
US9619719B2 (en) | 2014-05-14 | 2017-04-11 | Mobileye Vision Technologies Ltd. | Systems and methods for detecting traffic signs |
US10402665B2 (en) | 2014-05-14 | 2019-09-03 | Mobileye Vision Technologies, Ltd. | Systems and methods for detecting traffic signs |
US9489586B2 (en) | 2014-10-23 | 2016-11-08 | Hyundai Mobis Co., Ltd. | Traffic sign recognizing apparatus and operating method thereof |
US10438087B2 (en) | 2016-03-03 | 2019-10-08 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus and method for extracting salient line for information sign |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101014125B1 (en) | 2011-02-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101014125B1 (en) | Method for detecting traffic sign board in intelligent vehicle and system for executing the method | |
US20190042888A1 (en) | Training method, training apparatus, region classifier, and non-transitory computer readable medium | |
CN105160309B (en) | Three lanes detection method based on morphological image segmentation and region growing | |
Ping et al. | A deep learning approach for street pothole detection | |
CN109583345B (en) | Road recognition method, device, computer device and computer readable storage medium | |
CN106096607A (en) | A kind of licence plate recognition method | |
JP5223675B2 (en) | Vehicle detection device, vehicle detection method, and vehicle detection program | |
CN103870803A (en) | Vehicle license plate recognition method and system based on coarse positioning and fine positioning fusion | |
CN112990065B (en) | Vehicle classification detection method based on optimized YOLOv5 model | |
CN106157283A (en) | The detection method of lane segmentation thing and device | |
CN109543672B (en) | Object detection method based on dense feature pyramid network | |
CN106250824A (en) | Vehicle window localization method and system | |
CN114092917B (en) | MR-SSD-based shielded traffic sign detection method and system | |
KR101178508B1 (en) | Vehicle Collision Alarm System and Method | |
CN112613434A (en) | Road target detection method, device and storage medium | |
Parvin et al. | Vehicle number plate detection and recognition techniques: a review | |
CN106778736A (en) | The licence plate recognition method and its system of a kind of robust | |
CN114519819A (en) | Remote sensing image target detection method based on global context awareness | |
CN114581886A (en) | Visibility discrimination method, device and medium combining semantic segmentation and frequency domain analysis | |
CN115346206B (en) | License plate detection method based on improved super-resolution deep convolution feature recognition | |
KR102008630B1 (en) | Apparatus and method for increasing image recognition rate | |
KR102026280B1 (en) | Method and system for scene text detection using deep learning | |
CN111144361A (en) | Road lane detection method based on binaryzation CGAN network | |
CN115909241A (en) | Lane line detection method, system, electronic device and storage medium | |
JP5447164B2 (en) | Mobile object identification apparatus, computer program, and mobile object identification method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140116 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150119 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160122 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |