KR20110111668A - Lane recognition apparatus and method of recognition lane thereof - Google Patents
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Abstract
차선 인식 장치가 개시된다. 본 차선 인식 장치는, 차량 전방의 도로 영상을 촬상하여 컬러 이미지를 생성하는 촬상부, 컬러 이미지의 도로 소실 라인(vanish line)을 검출하고, 검출된 도로 소실 라인의 하부 영역에 대해서 수평하게 분할된 복수의 도로 영역으로 구분하는 영역 생성부, 구분된 복수의 도로 영역 각각의 차선을 병렬적으로 검출하는 차선 검출부, 및, 검출된 복수의 차선을 병합하여 차량 전방의 차선을 인식하는 차선 인식부를 포함한다. A lane recognizing apparatus is disclosed. The lane detecting apparatus is configured to detect an image of a road image in front of a vehicle to generate a color image, to detect a vanish line of a color image, and to divide the horizontal image with respect to a lower region of the detected road loss line. A region generating unit for dividing the plurality of road regions, a lane detecting unit for detecting lanes of each of the divided plurality of road regions in parallel, and a lane recognizing unit for merging the plurality of detected lanes to recognize a lane in front of the vehicle do.
Description
본 발명은 차선 인식 장치 및 차선 인식 방법에 관한 것으로, 구체적으로, 촬상된 컬러 이미지를 복수의 영역으로 구분하고, 구분된 영역을 이용하여 차선을 검출함으로써 보다 신속하고 보다 정확하게 차선을 인식할 수 있는 차선 인식 장치 및 차선 인식 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lane recognizing apparatus and a lane recognizing method. Specifically, a lane can be recognized more quickly and accurately by dividing a captured color image into a plurality of areas and detecting a lane using the divided areas. A lane recognizing apparatus and a lane recognizing method.
최근의 차량에는 운전자의 안전을 도모하기 위한 안전장치나 운전의 편의를 다양한 부가장치, 주행장치 등이 적용되고 있다. 이와 같은 부가 장치 중 차선이탈 방지장치는 전방의 영상을 촬영하고, 촬영된 영상에서 일정 거리 전방에 있는 차선과 차량의 위치를 계산하여 자동차가 차선을 이탈하는지를 판단하고 일정 거리를 이탈하는 경우 경보음을 울려 사용자에게 알려 주는 장치이다. Recently, various additional devices, driving devices, and the like have been applied to a safety device for driving a driver and convenience of driving. Among these additional devices, the lane departure prevention apparatus captures an image of the front and calculates the position of the lane and the vehicle in front of the predetermined distance from the captured image to determine whether the vehicle leaves the lane, and an alarm sound when the vehicle departs from the predetermined distance. Is a device that notifies the user by ringing.
종래의 차선 이탈 방지 장치는 차선 또는 마커 등에 대한 인식을 수행하기 위하여 흑백 정보를 가지고 일반도로와 도로 위 차선과의 그레이 레벨에서 그 차이를 기준으로 차선을 인식하였다. The conventional lane departure prevention apparatus recognizes a lane based on the difference in gray level between a general road and a lane on a road with black and white information in order to perform recognition of a lane or a marker.
그러나 흑백 영상에서는 황색 차선이 도로 표면과 거의 구별될 수 없거나 흰색 차선과 유색 차선을 구분하기 어려운 점에 있었다. 구체적으로, 황색 차선의 경우, 콘크리트 표면과 같이 밝은 도료 표면에서는 황색 차선의 밝기와 도료 표면의 밝기가 거의 같다는 점에서, 콘크리트 도로 상의 황색 차선을 검출하기 용이하지 않았다. However, in black and white images, yellow lanes were hardly distinguishable from the road surface, or white lanes and colored lanes were difficult to distinguish. Specifically, in the case of the yellow lane, the yellow lane on the concrete road was not easy to detect because the brightness of the yellow lane and the brightness of the paint surface were almost the same on the bright paint surface such as the concrete surface.
이와 같은 점을 해결하기 위하여 컬러 영상을 이용하여 차선을 검출하는 경우, 컬러 영상은 흑백 영상에 비하여 큰 데이터 양을 가진다는 점에서 차선 검출 속도가 늦어지는 단점이 있었다. 이러한 단점을 극복하고자 종래에는 입력 영상의 크기를 줄여 차선을 인식하였다. 그러나 입력 영상의 크기를 줄여 차선을 인식하는 경우, 도로 정보 및 차선 정보의 정확성이 떨어지는 문제점이 있었다. In order to solve such a problem, when detecting a lane using a color image, the lane detection speed is slow in that the color image has a larger data amount than the black and white image. In order to overcome these drawbacks, a lane is recognized in the related art by reducing the size of an input image. However, when the lane is recognized by reducing the size of the input image, there is a problem in that the accuracy of the road information and the lane information is inferior.
따라서, 본 발명의 목적은 촬상된 컬러 이미지를 복수의 영역으로 구분하고, 구분된 영역을 이용하여 차선을 검출함으로써 보다 신속하고 보다 정확하게 차선을 인식할 수 있는 차선 인식 장치 및 차선 인식 방법을 제공하는 데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a lane recognizing apparatus and a lane recognizing method capable of recognizing a lane more quickly and accurately by dividing a captured color image into a plurality of areas and detecting a lane using the divided areas. There is.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차선 인식 장치는, 차량 전방의 도로 영상을 촬상하여 컬러 이미지를 생성하는 촬상부, 상기 컬러 이미지의 도로 소실 라인(vanish line)을 검출하고, 상기 검출된 도로 소실 라인의 하부 영역에 대해서 수평하게 분할된 복수의 영역으로 구분하는 영역 생성부, 상기 구분된 복수의 영역 각각의 차선을 병렬적으로 검출하는 차선 검출부, 및, 상기 검출된 복수의 차선을 병합하여 상기 차량 전방의 차선을 인식하는 차선 인식부를 포함한다. The lane detection apparatus of the present invention for achieving the above object, the image pickup unit for generating a color image by imaging the road image in front of the vehicle, detecting the vanish line of the color image (vanish line), A region generating unit for dividing a plurality of regions divided horizontally with respect to a lower region of a road disappearing line, a lane detecting unit for detecting lanes of each of the divided plurality of regions in parallel, and merging the detected plurality of lanes And a lane recognizing unit recognizing a lane in front of the vehicle.
이 경우, 상기 영역 생성부는, 상기 도로 소실 라인 하부 영역에 대해서 수직 방향으로 안전 영역(safe zone), 경고 영역(warning zone), 위급 영역(emergency zone) 및 사고 영역(dead zone)으로 구분하는 것이 바람직하다. In this case, the area generating unit may be divided into a safety zone, a warning zone, an emergency zone, and a dead zone in a vertical direction with respect to the area under the road disappearing line. desirable.
이 경우, 상기 안전 영역, 경고 영역, 위급 영역, 사고 영역은 동일한 이미지 높이를 갖는 것이 바람직하다. In this case, the safety zone, warning zone, emergency zone, and accident zone preferably have the same image height.
한편, 본 차선 인식 장치는, 상기 차량의 속도를 감지하는 속도 감지부를 더 포함하고, 상기 영역 생성부는, 상기 감지된 차량의 속도에 기초하여 상기 안전 영역, 경고 영역, 위급 영역, 사고 영역의 이미지 높이를 조정하여 구분하는 것이 바람직하다. Meanwhile, the lane recognizing apparatus further includes a speed detector configured to detect a speed of the vehicle, and the area generator includes an image of the safety area, the warning area, the emergency area, and the accident area based on the detected speed of the vehicle. It is desirable to adjust the height to distinguish.
한편, 상기 차선 검출부는, 상기 분할된 영역 내의 R, G, B 색상 값을 이용하여 흰색 차선을 검출하는 흰색 차선 검출부, 상기 분할된 영역 내의 Cb, Cr 색상 값을 이용하여 유색 차선을 검출하는 유색 차선 검출부, 상기 검출된 흰색 차선 및 황색 차선에 대한 윤곽선을 검출하는 엣지 검출부, 및 상기 윤곽선이 특정 각도의 직선 성분인지를 파악하여 차선으로 인식하는 허프 변환부를 포함한다. On the other hand, the lane detection unit, the white lane detection unit for detecting the white lane using the R, G, B color values in the divided region, the colored lane for detecting the colored lane using the Cb, Cr color values in the divided region A lane detection unit, an edge detection unit for detecting contours of the detected white lanes and yellow lanes, and a Hough transform unit for identifying whether the outline is a linear component of a specific angle and recognizing it as a lane.
한편, 본 차선 인식 장치는, 상기 인식된 차량 전방의 차선 내에 다른 차량을 검출하는 차량 검출부, 상기 차량의 속도를 감지하는 속도 감지부, 및, 상기 감지된 속도 및 상기 검출된 다른 차량의 위치 영역에 기초하여 위험을 운전자에게 경고하는 경고부를 더 포함한다. Meanwhile, the lane recognizing apparatus may include a vehicle detector configured to detect another vehicle in a lane in front of the recognized vehicle, a speed detector configured to detect the speed of the vehicle, and the detected speed and the location area of the detected other vehicle. It further includes a warning unit for warning the driver of the risk based on the.
한편, 상기 차선 인식부는, 차선이 인식되지 않은 영역이 존재하는 경우, 차선이 인식된 다른 영역 및 GPS 정보를 기초로 해당 영역에 대한 가상 차선을 생성하고, 인식된 차선 및 상기 생성된 가상 차선을 병합하는 것이 바람직하다. On the other hand, when there is an area in which the lane is not recognized, the lane recognizing unit generates a virtual lane for the corresponding area based on other areas in which the lane is recognized and GPS information, and generates the recognized lane and the generated virtual lane. It is desirable to merge.
한편, 상기 영역 생성부는 VHDL로 구현되는 것이 바람직하다. On the other hand, the region generation unit is preferably implemented in VHDL.
한편, 본 실시예에 따른 차선 인식 방법은, 차량 전방의 도로 영상을 촬상하여 컬러 이미지를 생성하는 단계, 상기 컬러 이미지의 도로 소실 라인(vanish line)을 검출하는 단계, 상기 검출된 도로 소실 라인의 하부 영역에 대해서 수평하게 분할된 복수의 영역으로 구분하는 단계, 상기 구분된 복수의 도로 각각의 차선을 병렬적으로 검출하는 단계, 및, 상기 검출된 복수의 차선을 병합하여 상기 차량 전방의 차선을 인식하는 단계를 포함한다. Meanwhile, the lane recognizing method according to the present embodiment may include generating a color image by capturing a road image in front of the vehicle, detecting a vanish line of the color image, and detecting the detected road loss line. Dividing a plurality of areas horizontally divided with respect to a lower area, detecting lanes of each of the plurality of divided roads in parallel, and merging the detected plurality of lanes to divide a lane in front of the vehicle Recognizing.
이 경우, 상기 구분하는 단계는, 상기 도로 소실 라인 하부 영역에 대해서 수직 방향으로 동일한 이미지 높이를 갖는 안전 영역(safe zone), 경고 영역(warning zone), 위급 영역(emergency zone) 및 사고 영역(dead zone)으로 구분하는 것이 바람직하다. In this case, the dividing may include a safety zone, a warning zone, an emergency zone and an accident zone having the same image height in the vertical direction with respect to the area under the road disappearing line. zone).
한편, 상기 차선을 검출하는 단계는, 상기 분할된 영역 내의 R, G, B 색상 값을 이용하여 흰색 차선을 검출하는 단계, 상기 분할된 영역 내의 Cb, Cr 색상 값을 이용하여 유색 차선을 검출하는 단계, 상기 검출된 흰색 차선 및 황색 차선에 대한 윤곽선을 검출하는 단계, 및, 상기 윤곽선이 특정 각도의 직선 성분인지를 파악하여 차선으로 인식하는 단계를 포함한다. The detecting of the lane may include detecting a white lane using R, G, and B color values in the divided area, and detecting a colored lane using Cb and Cr color values in the divided area. The method may include detecting contours of the detected white lanes and yellow lanes, and identifying whether the contour line is a linear component of a specific angle and recognizing the lane as a lane.
이상과 같이 본 실시예에 따른 차선 인식 장치 및 차선 인식 방법은 컬러 이미지를 이용하여 차선을 검출한다는 점에서 흰색, 황색, 초록색 등의 다양한 색깔의 차선을 구분하여 인식할 수 있다. As described above, the lane recognizing apparatus and the lane recognizing method according to the present exemplary embodiment may distinguish and recognize lanes of various colors such as white, yellow, and green in that the lane is detected using a color image.
또한, 본 실시예에 따른 차선 인식 장치 및 차선 인식 방법은 입력된 컬러 이미지를 복수의 영역으로 구분하여 차선 인식 과정을 수행한다는 점에서, 도로 정보 및 차선 정보의 정확성이 향상된다. Further, in the lane recognizing apparatus and the lane recognizing method according to the present embodiment, the lane recognition process is performed by dividing the input color image into a plurality of areas, thereby improving the accuracy of the road information and the lane information.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 인식 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 2는 도 1의 표시부에 표시되는 사용자 인터페이스 창의 예를 나타내는 도면, 그리고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 인식 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 1 is a block diagram showing a configuration of a lane recognizing apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a user interface window displayed on the display unit of FIG. 1, and
3 is a flowchart illustrating a lane recognition method according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 인식 장치를 도시한 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating a lane recognizing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 차선 인식 장치(100)는 촬상부(110), 영역 생성부(120), 차선 검출부(130), 차선 인식부(140), 차량 검출부(150), 속도 감지부(160), 경고부(170), 표시부(180) 및 제어부(190)로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 1, the
촬상부(110)는 차량 전방의 도로 영상을 촬상하여 컬러 이미지를 생성한다. 구체적으로, 촬상부(110)는 CCD 또는 CMOS 소자를 이용하여 차량 전방의 도로 영상을 촬상할 수 있다. 이와 같은 촬상부(110)는 차량 전방의 도로 영상을 촬상하기 위하여 차량의 대쉬보드 등과 같은 차량의 전방에 배치될 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 촬상부(110)에 구비되는 CCD 또는 CMOS 소자를 이용하여 도로 영상을 촬상하는 실시예에 대해서만 설명하였지만, 구현시에는 외부 카메라로부터 영상을 입력받는 형태로도 구현될 수 있다. The
영역 생성부(120)는 컬러 이미지의 도로의 소실 라인(vanish line)을 검출하고, 검출된 도로 소실 라인의 하부 영역을 수직 방향으로 수평하게 분할된 복수의 영역으로 구분할 수 있다. 구체적으로, 영역 생성부(120)는 촬상부(110)를 통하여 입력된 컬러 이미지 상에 존재하는 도로 소실 라인을 검출하고, 검출된 도로 소실 라인의 경계 아래의 영역을 도 2에 도시된 바와 같이 안전 영역(safe zone), 경고 영역(warning zone), 위급 영역(emergency zone) 및 사고 영역(dead zone)으로 구분할 수 있다. The
그리고, 영역 생성부(120)는 구분된 영역을 기초로 컬러 이미지를 분할하고, 분할된 컬러 이미지를 차선 검출부(130)에 전달할 수 있다. 이와 같은 영역 생성부(120)는 구현시에 VHDL(VHSIC Hardware Description Languae) 등과 같은 영상 처리용 칩으로 구현될 수 있다. In addition, the
차선 검출부(130)는 구분된 복수의 도로 영역 각각에 포함된 차선을 검출한다. 구체적으로, 차선 검출부(130)는 흰색 차선 검출부(131), 유색 차선 검출부(132), 엣지 검출부(133), 허프 변환부(134)로 구성될 수 있다. The
흰색 차선 검출부(131)는 분할된 영역 내의 R(Red), G(Green), B(Blue) 색상 값을 이용하여 분할된 영역 내의 흰색 영역을 검출할 수 있다. 구체적으로, 흰색 차선 검출부(131)는 영역 생성부(120)에서 제공된 분할된 영역 이미지 내에 흰색 영역을 검출할 수 있다. The white
유색 차선 검출부(132)는 분할된 영역 내의 Cb, Cr 색상 값을 이용하여 분할된 영역 내의 황색, 초록색 영역을 검출할 수 있다. 구체적으로, 유색 차선 검출부(132)는 영역 생성부(120)에서 제공된 분할된 영역 이미지 내에 황색 및 초록색 영역을 검출할 수 있다. The colored
엣지 검출부(133)는 흰색 차선 검출부(131) 및 유색 차선 검출부(132)에서 검출된 해당 영역에 대한 윤곽선을 검출할 수 있다. 구체적으로, 엣지 검출부(133)는 캐니 엣지(Canny Edge) 방법을 이용하여 흰색 차선 검출부(131)에서 검출된 흰색 영역 및 유색 차선 검출부(132)에서 검출된 유색 영역에 대한 윤곽선을 검출할 수 있다. 이때 엣지 검출부(133)는 검출된 윤곽선 중 일반적인 차선의 형상과 다른 윤곽선을 갖는 영역에 대해서는 필터링을 수행할 수 있다. The
허프 변환부(134)는 윤곽선이 특정 각도의 직선 성분인지를 파악하여 차선으로 인식할 수 있다. 구체적으로, 허프 변환부(134)는 엣지 검출부(133)에서 검출된 윤곽선이 이미지 하부에서 상부로 연결되는 직선인지를 허프 변환(Hough Transform)을 이용하여 파악하고, 하부에서 상부로 연결되는 직선의 경우 차선으로 검출할 수 있다. The Hough
구현시에 이와 같은 흰색 차선 검출부(131), 유색 차선 검출부(132), 엣지 검출부(133), 허프 변환부(134)는 복수개 영역의 개수에 대응되는 개수만큼 구비되어, 복수의 영역에 대해서 병렬적으로 차선을 검출하는 형태로 구현될 수 있다. 또는 각각의 흰색 차선 검출부(131), 유색 차선 검출부(132), 엣지 검출부(133), 허프 변환부(134) 각각이 병렬적으로 복수의 영역을 처리하는 형태로도 구현될 수 있다. In the implementation, the white
차선 인식부(140)는 검출된 복수의 차선을 병합하여 차량 전방의 차선을 인식한다. 구체적으로, 차선 인식부(140)는 차선 검출부(130)에서 검출된 차선을 구분된 영역의 순서에 맞게 연결하여 차량 전방의 차선을 인식할 수 있다. The
한편, 촬상된 이미지 상에 다른 차량이 존재하거나, 촬상 조건에 따라 차선이 검출되지 않는 영역이 존재할 수 있다. 이 경우, 차선 인식부(140)는 차선이 인식된 다른 영역 및 GPS 정보를 이용하여 차선이 검출되지 않은 영역에 대한 가상 차선을 생성하고, 생성된 가상 차선과 차선 검출부(130)에서 검출된 차선을 병합하여 차량 전방의 차선을 인식할 수 있다. Meanwhile, another vehicle may exist on the captured image, or an area where a lane is not detected may exist according to an imaging condition. In this case, the
차량 검출부(150)는 인식된 차량 전방의 차선 내에 다른 차량이 존재하는지를 검출할 수 있다. 구체적으로, 차량 검출부(150)는 차선 인식부(140)에서 인식된 차선 내의 이미지 영역에 차량이 있는지 여부를 검출할 수 있다. 본 실시 예에서는 차량을 검출하는 실시예에 대해서만 설명하였지만, 차량에 한정되는 것은 아니다. The
속도 감지부(160)는 현재 운행 차량의 속도를 감지한다. 구체적으로, 속도 감지부(160)는 GPS 정보, 차량의 계기판의 정보 등을 수신하여 현재 운행 차량의 속도를 파악할 수 있다. 구현시에는 별도의 속도 측정 센서를 이용하여 차량의 속도를 감지할 수도 있다. The
경고부(170)는 감지된 속도 및 검출된 다른 차량의 위치 영역에 기초하여 위험을 운전자에게 경고할 수 있다. 구체적으로, 경고부(170)는 차량 검출부(150)에서 감지된 다른 차량이 경고 영역, 위급 영역, 사고 영역에 있는 경우, 경고음 또는 경고 메시지를 운전자에게 알릴 수 있다. The
한편, 현재 차량이 정차 또는 저속 주행 중인 경우에는 다른 차량이 경고 영역, 위급 영역, 사고 영역에 있는 경우에도 경고를 할 필요가 없는 경우가 있다. 이러한 점에서, 경고부(170)는 속도 감지부(160)에서 감지된 속도를 참고하여 경고음 또는 경고 메시지를 알릴 수 있다. On the other hand, when the vehicle is stopped or running at low speed, there is a case where it is not necessary to warn even when another vehicle is in the warning area, emergency area or accident area. In this regard, the
표시부(180)는 인식된 차선을 표시할 수 있다. 구체적으로, 표시부(180)는 촬상부(110)에서 촬상된 컬러 이미지를 표시하고, 차선 인식부(140)에서 인식된 차선을 오버랩하여 표시할 수 있다. 표시부(180)에서 표시될 수 있는 사용자 인터페이스 창의 예에 대해서는 도 2를 참고하여 후술한다. The
그리고, 표시부(180)는 다른 차량이 경고 영역, 위급 영역, 사고 영역에 있는 경우, 경고 메시지를 사용자 인터페이스 창에 표시할 수도 있다. The
제어부(190)는 차선 인식 장치(100) 내의 각 구성을 제어한다. 구체적으로, 차량 운행이 시작되는 경우, 촬상부(110)가 차량의 전방을 촬상하도록 제어하고, 촬상된 이미지를 통하여 차선이 인식되도록 영역 생성부(120), 차선 검출부(130) 및 차선 인식부(140) 등을 제어할 수 있다. The
따라서, 본 실시예에 따른 차선 인식 장치는 촬상된 이미지에 대한 스케일링을 수행하지 않고, 복수의 영역으로 구분하여 차선 인식한다는 점에서, 도로 정보 및 차선 정보의 정확성이 향상된다. Accordingly, the lane recognizing apparatus according to the present embodiment improves the accuracy of the road information and the lane information in that the lane recognition is performed by dividing the captured image into a plurality of areas without performing scaling on the captured image.
또한, 컬러 이미지를 이용하여 차선을 인식한다는 점에서, 흰색 차선뿐만 아니라 황색 차선, 초록 차선에 대해서도 용이하게 검출할 수 있게 된다. In addition, since the lane is recognized using the color image, not only the white lane but also the yellow lane and the green lane can be easily detected.
도 2는 도 1의 표시부에 표시되는 사용자 인터페이스 창의 예를 나타내는 도면이다. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a user interface window displayed on the display unit of FIG. 1.
도 2를 참고하면, 사용자 인터페이스 창은 수직 방향으로 수평하게 분할된 복수의 영역을 포함한다. 구체적으로, 사용자 인터페이스 창은 도로 소실 라인(202)을 기준으로 도로 소실 라인(202)의 하부 영역이 수평하게 분할된 안전 영역(203), 경고 영역(204), 위급 영역(205), 사고 영역(206)을 포함한다. 그리고, 각각의 영역은 검출된 차선을 포함한다. Referring to FIG. 2, the UI window includes a plurality of areas divided horizontally in a vertical direction. In detail, the user interface window includes a
구체적으로, 안전 영역(203)은 안전 영역(203) 내의 우측 차선인 SR(Safe zone Right)과 좌측 차선인 SL(Safe zone Left)을 표시한다. 이러한 안전 영역(203)은 현재의 차량과 충분하게 떨어진 거리인바, 다른 차량이 안전 영역(203) 상에 위치하는 경우에도, 차선 인식 장치(100)는 별도의 경고 음성이나 경고음을 출력하지 않는다. Specifically, the
그리고, 경고 영역(204)은 경고 영역(204) 내의 우측 차선인 WR(Warning zone Right)과 좌측 차선인 WL(Warning zone Left)을 표시한다. 이러한 경고 영역(204)은 현재의 차량과 충분하게 떨어지지 않은 거리인바, 다른 차량이 경고 영역(204) 상에 위치하면, 차선 인식 장치(100)는 경고 음성이나 경고음을 알릴 수 있다. 또는 사용자 인터페이스 창 상에 경고 메시지를 표시할 수도 있다. 한편, 현재 차량의 속도가 기설정된 속도 이하인 경우에는 경고 영역(204) 상에 다른 차량이 존재하는 경우에도 경고 음성이나 경고음을 알리지 않을 수 있다. The
그리고, 위험 영역(205)은 위험 영역(205) 내의 우측 차선인 ER(Emergency zone Right)과 좌측 차선인 WL(Emergency zone Left)을 표시한다. 이러한 위험 영역(205)은 현재의 차량과 가까운 거리인바, 다른 차량이 위험 영역(205) 상에 위치하면, 위험 영역 상에 다른 차량이나 장해물이 존재함을 경고 음성이나 경고음으로 알릴 수 있다. 한편, 현재 차량의 속도가 기설정된 속도 이하인 경우에는 위험 영역(205) 상에 다른 차량이 존재하는 경우에도 경고 음성이나 경고음을 알리지 않을 수 있다. In addition, the
그리고, 사고 영역(206)은 사고 영역(206) 내의 우측 차선인 DR(Dead zone Right)과 좌측 차선인 DL(Dead zone left)을 표시한다. 이러한 사고 영역(205)은 현재의 차량과 너무 가까운 거리인바, 다른 차량이 사고 영역(206) 상에 위치하면, 사고가 발생될 수 있음을 운전자에게 알릴 수 있다. 이 경우, 차량의 브레이크가 작동될 수 있도록 이러한 정보를 차량의 제어 모듈에 전달하는 형태로도 구현될 수 있다. The
본 실시 예에서는 안전 영역, 경고 영역, 위급 영역, 사고 영역과 같이 검출된 도로 소실 라인의 아래 영역을 4개의 영역으로 구분하였지만, 구현시에는 2개 또는 3개의 영역으로 구분하는 형태로도 구현될 수 있으며, 4개 이상의 영역으로 구분하는 형태로도 구현될 수 있다. In the present exemplary embodiment, the lower area of the road disappearing line detected as a safety area, a warning area, an emergency area, and an accident area is divided into four areas. It may be implemented in the form of dividing into four or more areas.
또한, 본 실시 예에서는 각각의 영역이 동일한 이미지 높이를 갖는 실시예에 대해서만 설명하였지만, 구현시에는 각각의 영역의 높이가 다르도록 구현될 수 있으며, 각각의 영역의 높이는 차량의 속도 및 촬상부(110)의 촬상 위치에 따라 조정될 수 있다. In addition, in the present embodiment, only the embodiments in which each region has the same image height have been described, but in the implementation, the heights of the respective regions may be different, and the height of each region may be determined by the speed of the vehicle and the imaging unit ( It may be adjusted according to the imaging position of 110.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 인식 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a lane recognition method according to an embodiment of the present invention.
먼저, 차량 전방의 영상을 촬상하여 컬러 이미지를 생성한다(S310). 구체적으로, CCD 또는 CMOS 소자를 이용하여 차량 전방의 도로 영상을 촬상할 수 있다. First, a color image is generated by capturing an image of the front of the vehicle (S310). In detail, the road image in front of the vehicle may be captured by using a CCD or a CMOS device.
그리고, 컬러 이미지의 도로 소실 라인을 검출한다(S320). 구체적으로, 촬상된 컬러 이미지 상에 존재하는 도로가 보이는 끝 선인 도로 소실 라인을 이미지 프로세싱을 이용하여 검출할 수 있다. Then, the road disappearing line of the color image is detected (S320). Specifically, the road disappearing line, which is the end line of which the road existing on the captured color image is visible, may be detected using image processing.
그리고, 검출된 도로 소실 라인의 하부 영역에 대해서 수직 방향으로 수평하게 분할된 복수의 도로 영역으로 구분한다(S330). 구체적으로, 검출된 도로 소실 라인의 경계 아래의 도로 영역을 도 2에 도시된 바와 같이 안전 영역(safe zone), 경고 영역(warning zone), 위급 영역(emergency zone) 및 사고 영역(dead zone)으로 구분할 수 있다. In operation S330, the plurality of road regions are horizontally divided in the vertical direction with respect to the lower region of the detected road disappearing line. Specifically, the road area below the boundary of the detected road disappearing line is divided into a safe zone, a warning zone, an emergency zone and a dead zone as shown in FIG. 2. Can be distinguished.
그 다음, 구분된 복수의 도로 영역 각각의 차선을 병렬적으로 검출한다(S340). 구체적으로, 각각의 분할된 영역 내의 R, G, B 색상 값을 이용하여 흰색 차선을 검출하고, 각각의 분할된 영역 내의 Cb, Cr 색상 값을 이용하여 유색 차선을 검출할 수 있다. 그리고, 검출된 흰색 차선 및 황색 차선에 대한 윤곽선을 검출하고, 윤곽선이 특정 각도의 직선 성분인지를 파악하여 차선으로 검출할 수 있다. Next, lanes of each of the divided road areas are detected in parallel (S340). Specifically, white lanes may be detected using R, G, and B color values in each divided area, and colored lanes may be detected using Cb and Cr color values in each divided area. In addition, the contour lines of the detected white lanes and the yellow lanes are detected, and whether the contour line is a linear component of a specific angle can be detected as a lane.
그 다음, 검출된 복수의 차선을 병합하여 차량 전방의 차선을 인식한다(S350). 구체적으로, 각각의 영역에 대해서 검출된 차선을 구분된 영역의 순서에 맞게 연결하여 차량 전방의 차선을 인식할 수 있다. 한편, 촬상된 이미지 상에 다른 차량이 존재하거나, 촬상 조건에 따라 차선이 검출되지 않는 영역이 존재할 수 있다. 이 경우, 차선이 인식된 다른 영역 및 GPS 정보를 이용하여 차선이 검출되지 않은 영역에 대한 가상 차선을 생성하고, 생성된 가상 차선과 검출된 차선을 병합하여 차량 전방의 차선을 인식할 수 있다. Next, the plurality of detected lanes are merged to recognize the lanes in front of the vehicle (S350). In detail, the lanes in front of the vehicle may be recognized by connecting the detected lanes for each region in the order of the divided regions. Meanwhile, another vehicle may exist on the captured image, or an area where a lane is not detected may exist according to an imaging condition. In this case, a virtual lane may be generated for another area in which the lane is recognized and an area in which the lane is not detected using GPS information, and the generated virtual lane and the detected lane may be merged to recognize the lane in front of the vehicle.
따라서, 본 실시예에 따른 차선 인식 방식은 촬상된 이미지에 대한 스케일링을 수행하지 않고, 복수의 영역으로 구분하여 차선 인식한다는 점에서, 도로 정보 및 차선 정보의 정확성이 향상된다. 또한, 컬러 이미지를 이용하여 차선을 인식한다는 점에서, 흰색 차선뿐만 아니라 황색 차선, 초록 차선에 대해서도 용이하게 검출할 수 있게 된다. 도 3과 같은 차선 인식 방법은 도 1의 구성을 가지는 차선 인식 장치 상에서 실행될 수 있으며, 그 밖의 다른 구성을 가지는 차선 인식 장치 상에서도 실행될 수 있다. Therefore, the lane recognition method according to the present embodiment improves the accuracy of the road information and the lane information in that the lane recognition is divided into a plurality of areas without performing scaling on the captured image. In addition, since the lane is recognized using the color image, not only the white lane but also the yellow lane and the green lane can be easily detected. The lane recognizing method as shown in FIG. 3 may be executed on the lane recognizing apparatus having the configuration of FIG. 1 or may be executed on the lane recognizing apparatus having other configurations.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고, 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다. Although preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the present invention belongs to the present invention without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such changes are within the scope of the claims.
100: 차선 인식 장치 110: 촬상부
120: 영역 생성부 130: 차선 검출부
140: 차선 인식부 150: 차량 검출부
160: 속도 감지부 170: 경고부
180: 표시부 190: 제어부100: lane recognition device 110: imaging unit
120: region generation unit 130: lane detection unit
140: lane recognition unit 150: vehicle detection unit
160: speed detection unit 170: warning unit
180: display unit 190: control unit
Claims (11)
차량 전방의 도로 영상을 촬상하여 컬러 이미지를 생성하는 촬상부;
상기 컬러 이미지의 도로 소실 라인(vanish line)을 검출하고, 상기 검출된 도로 소실 라인의 하부 영역에 대해서 수평하게 분할된 복수의 영역으로 구분하는 영역 생성부;
상기 구분된 복수의 영역 각각의 차선을 병렬적으로 검출하는 차선 검출부; 및
상기 검출된 복수의 차선을 병합하여 상기 차량 전방의 차선을 인식하는 차선 인식부;를 포함하는 차선 인식 장치. In the lane detection apparatus,
An imaging unit configured to capture a road image in front of the vehicle and generate a color image;
A region generating unit detecting a vanish line of the color image and dividing the vanish line into a plurality of regions horizontally divided with respect to a lower region of the detected road vanishing line;
A lane detection unit detecting lanes of each of the divided plurality of areas in parallel; And
And a lane recognizing unit which merges the plurality of detected lanes and recognizes a lane in front of the vehicle.
상기 영역 생성부는,
상기 도로 소실 라인 하부 영역에 대해서 수직 방향으로 안전 영역(safe zone), 경고 영역(Warning zone), 위급 영역(Emergency zone) 및 사고 영역(dead zone)으로 구분하는 것을 특징으로 하는 차선 인식 장치. The method of claim 1,
The area generator,
And a safety zone, a warning zone, an emergency zone, and a dead zone in a vertical direction with respect to a lower area of the road disappearing line.
상기 안전 영역, 경고 영역, 위급 영역, 사고 영역은 동일한 이미지 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 차선 인식 장치. The method of claim 2,
And said safety zone, warning zone, emergency zone, and accident zone have the same image height.
상기 차량의 속도를 감지하는 속도 감지부;를 더 포함하고,
상기 영역 생성부는,
상기 감지된 차량의 속도에 기초하여 상기 안전 영역, 경고 영역, 위급 영역, 사고 영역의 이미지 높이를 조정하여 구분하는 것을 특징으로 하는 차선 인식 장치. The method of claim 2,
Further comprising: a speed sensor for detecting the speed of the vehicle,
The area generator,
And recognizing and classifying image heights of the safety area, the warning area, the emergency area, and the accident area based on the detected speed of the vehicle.
상기 차선 검출부는,
상기 분할된 영역 내의 R, G, B 색상 값을 이용하여 흰색 차선을 검출하는 흰색 차선 검출부;
상기 분할된 영역 내의 Cb, Cr 색상 값을 이용하여 유색 차선을 검출하는 유색 차선 검출부;
상기 검출된 흰색 차선 및 황색 차선에 대한 윤곽선을 검출하는 엣지 검출부; 및
상기 윤곽선이 특정 각도의 직선 성분인지를 파악하여 차선으로 검출하는 허프 변환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 인식 장치. The method of claim 1,
The lane detection unit,
A white lane detector detecting a white lane using R, G, and B color values in the divided area;
A colored lane detector for detecting colored lanes using Cb and Cr color values in the divided region;
An edge detector for detecting contours of the detected white and yellow lanes; And
And a Hough transform unit configured to detect whether the outline is a straight line component having a specific angle and detect the line as a lane.
상기 인식된 차량 전방의 차선 내에 다른 차량을 검출하는 차량 검출부;
상기 차량의 속도를 감지하는 속도 감지부; 및
상기 감지된 속도 및 상기 검출된 다른 차량의 위치 영역에 기초하여 위험을 운전자에게 경고하는 경고부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 인식 장치. The method of claim 1,
A vehicle detector detecting another vehicle in a lane in front of the recognized vehicle;
A speed detector for detecting a speed of the vehicle; And
And a warning unit that warns a driver of danger based on the detected speed and the detected area of the other vehicle.
상기 차선 인식부는,
차선이 인식되지 않은 영역이 존재하는 경우, 차선이 인식된 다른 영역 및 GPS 정보를 기초로 해당 영역에 대한 가상 차선을 생성하고, 인식된 차선 및 상기 생성된 가상 차선을 병합하는 것을 특징으로 하는 차선 인식 장치. The method of claim 1,
The lane recognition unit,
If there is an area where the lane is not recognized, the lane is characterized by generating a virtual lane for the corresponding area based on another area where the lane is recognized and GPS information, and merging the recognized lane and the generated virtual lane. Recognition device.
상기 영역 생성부는 VHDL로 구현되는 것을 특징으로 하는 차선 인식 장치. The method of claim 1,
And the area generating unit is implemented by VHDL.
차량 전방의 도로 영상을 촬상하여 컬러 이미지를 생성하는 단계;
상기 컬러 이미지의 도로 소실 라인(vanish line)을 검출하는 단계;
상기 검출된 도로 소실 라인의 하부 영역에 대해서 수평하게 분할된 복수의 영역으로 구분하는 단계;
상기 구분된 복수의 영역 각각의 차선을 병렬적으로 검출하는 단계; 및
상기 검출된 복수의 차선을 병합하여 상기 차량 전방의 차선을 인식하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 인식 방법. In the lane recognition method,
Generating a color image by capturing a road image in front of the vehicle;
Detecting a vanish line of the color image;
Dividing the area into a plurality of areas horizontally divided with respect to a lower area of the detected road disappearing line;
Detecting lanes of each of the divided plurality of areas in parallel; And
And recognizing a lane in front of the vehicle by merging the detected plurality of lanes.
상기 구분하는 단계는,
상기 도로 소실 라인 하부 영역에 대해서 수직 방향으로 동일한 이미지 높이를 갖는 안전 영역(safe zone), 경고 영역(Warning zone), 위급 영역(Emergency zone) 및 사고 영역(dead zone)으로 구분하는 것을 특징으로 하는 차선 인식 방법. 10. The method of claim 9,
The step of separating,
The safety zone, warning zone, emergency zone, and dead zone having the same image height in the vertical direction with respect to the lower area of the road disappearing line may be divided. Lane Recognition Method.
상기 차선을 검출하는 단계는,
상기 분할된 영역 내의 R, G, B 색상 값을 이용하여 흰색 차선을 검출하는 단계;
상기 분할된 영역 내의 Cb, Cr 색상 값을 이용하여 유색 차선을 검출하는 단계;
상기 검출된 흰색 차선 및 황색 차선에 대한 윤곽선을 검출하는 단계; 및
상기 윤곽선이 특정 각도의 직선 성분인지를 파악하여 차선으로 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 인식 방법. 10. The method of claim 9,
Detecting the lane,
Detecting a white lane using R, G, and B color values in the divided region;
Detecting colored lanes by using Cb and Cr color values in the divided region;
Detecting contours of the detected white and yellow lanes; And
And detecting whether the contour line is a straight component of a specific angle, and detecting the line as a lane.
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