KR20120026200A - 차량용 거리측정 장치 및 거리측정 방법 - Google Patents

차량용 거리측정 장치 및 거리측정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120026200A
KR20120026200A KR1020100088281A KR20100088281A KR20120026200A KR 20120026200 A KR20120026200 A KR 20120026200A KR 1020100088281 A KR1020100088281 A KR 1020100088281A KR 20100088281 A KR20100088281 A KR 20100088281A KR 20120026200 A KR20120026200 A KR 20120026200A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
image
distance
camera
target
Prior art date
Application number
KR1020100088281A
Other languages
English (en)
Inventor
전해진
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020100088281A priority Critical patent/KR20120026200A/ko
Publication of KR20120026200A publication Critical patent/KR20120026200A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/04—Mounting of cameras operative during drive; Arrangement of controls thereof relative to the vehicle
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/14—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
    • G01C11/04—Interpretation of pictures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
    • G01C3/02—Details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)

Abstract

차량용 거리측정 장치 및 거리측정 방법이 개시된다. 차량의 후면에 설치되어 있으며 차량 후방의 제1영상을 획득하는 후방카메라, 차량의 측면에 설치되어 있으며 차량 후방의 제2영상을 획득하는 측방카메라, 제1영상 및 제2영상에 나타난 후방 목표물의 이미지 차이를 이용하여 차량에서부터 후방 목표물까지의 거리를 산출하는 연산부를 포함하는 차량용 거리측정 장치는, 후방카메라 및 측방카메라를 통하여 입체적으로 거리를 측정하여 거리측정의 정확도를 높일 수 있으며, 기존에 차량에 장착되던 후방카메라 및 측방카메라를 활용함으로써 비용을 절감할 수 있다.

Description

차량용 거리측정 장치 및 거리측정 방법{Distance measuring apparatus for vehicle and distance measuring method}
본 발명은 차량용 거리측정 장치 및 거리측정 방법에 관한 것이다.
최근 자동차 시장의 추세는 안정성과 편의성이다. 이에 따라, 자동차가 다양한 센서를 이용하여 주변의 환경을 인지함으로써, 운전자의 안전 및 편의성을 제공하고 있다.
이러한 추세에 맞춰 카메라를 이용한 편의장치도 증가되고 있다. 자동차 후방에 카메라를 장착하여 후방 사물을 감지하거나, 측방 사이드 미러에 카메라를 장착하여 좌우 차선의 이동 시에 물체 감지하여 경고를 알려주는 장치 등이 대표적이다.
그런데,　측방카메라를 이용하여 후방 차량과의 거리를 측정하는 경우에 거리측정의 정확도가 떨어지는 문제가 있다.
본 발명은 차량에 설치되는 카메라를 활용하여 정확하게 거리를 측정할 수 있는 차량용 거리측정 장치 및 거리측정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 차량의 후면에 설치되어 있으며, 상기 차량 후방의 제1영상을 획득하는 후방카메라, 상기 차량의 측면에 설치되어 있으며, 상기 차량 후방의 제2영상을 획득하는 측방카메라, 상기 제1영상 및 상기 제2영상에 나타난 후방 목표물의 이미지 차이를 이용하여, 상기 차량에서부터 상기 후방 목표물까지의 거리를 산출하는 연산부를 포함하는 차량용 거리측정 장치가 제공된다.
상기 연산부는, 상기 제1영상 및 상기 제2영상에 나타난 상기 후방 목표물의 위치 차이를 이용하여 상기 후방 목표물까지의 거리를 산출할 수 있다.
상기 연산부는 다음의 관계식을 이용하여 상기 후방 목표물까지의 거리를 산출할 수 있다.
[관계식]
Figure pat00001
여기서,
Figure pat00002
는 상기 차량에서 상기 후방 목표물까지의 거리(상기 차량의 길이방향 기준)이고,
Figure pat00003
는 상기 측방카메라에서 상기 후방카메라까지의 거리(상기 차량의 길이방향 기준)이고,
Figure pat00004
은 상기 후방카메라의 렌즈 중심으로부터 상기 후방카메라의 이미지센서에서 목표물의 상이 나타난 곳까지의 거리(상기 차량의 폭방향 기준)이고,
Figure pat00005
은 상기 측방카메라의 렌즈 중심으로부터 상기 측방카메라의 이미지센서에서 목표물의 상이 나타난 곳까지의 거리(상기 차량의 폭방향 기준)이고,
Figure pat00006
는 상기 후방카메라에서 상기 측방카메라까지의 거리(상기 차량의 폭방향 기준)이고,
Figure pat00007
는 상기 측방카메라 초점거리(
Figure pat00008
) 및 상기 후방카메라 초점거리(
Figure pat00009
)의 비율로서
Figure pat00010
임.
상기 연산부는, 상기 제1영상 및 상기 제2영상에서 후방의 차량 이미지를 인식할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 차량의 후방에 설치된 후방카메라를 이용하여 상기 차량 후방의 제1영상을 획득하는 단계, 상기 차량의 측면에 설치된 측방카메라를 이용하여 상기 차량 후방의 제2영상을 획득하는 단계, 상기 제1영상 및 상기 제2영상에서 후방 목표물을 식별하는 단계, 상기 제1영상 및 상기 제2영상에 나타난 상기 후방 목표물의 이미지 차이를 이용하여, 상기 차량에서부터 상기 후방 목표물까지의 거리를 산출하는 단계를 포함하는 거리측정 방법이 제공된다.
상기 거리 산출단계는, 상기 제1영상 및 상기 제2영상에서 상기 후방 목표물의 위치 차이를 이용하여 상기 후방 목표물까지의 거리를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 연산부는 다음의 관계식을 이용하여 상기 후방 목표물까지의 거리를 산출할 수 있다.
[관계식]
Figure pat00011
여기서,
Figure pat00012
는 상기 차량에서 상기 후방 목표물까지의 거리(상기 차량의 길이방향 기준)이고,
Figure pat00013
는 상기 측방카메라에서 상기 후방카메라까지의 거리(상기 차량의 길이방향 기준)이고, 은 상기 후방카메라의 렌즈 중심으로부터 상기 후방카메라의 이미지센서에서 목표물의 상이 나타난 곳까지의 거리(상기 차량의 폭방향 기준)이고,
Figure pat00015
은 상기 측방카메라의 렌즈 중심으로부터 상기 측방카메라의 이미지센서에서 목표물의 상이 나타난 곳까지의 거리(상기 차량의 폭방향 기준)이고,
Figure pat00016
는 상기 후방카메라에서 상기 측방카메라까지의 거리(상기 차량의 폭방향 기준)이고,
Figure pat00017
는 상기 측방카메라 초점거리(
Figure pat00018
) 및 상기 후방카메라 초점거리(
Figure pat00019
)의 비율로서
Figure pat00020
임.
상기 후방 목표물 식별단계는, 상기 제1영상 및 상기 제2영상에서 후방의 차량 이미지를 인식하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 후방카메라 및 측방카메라를 통하여 입체적으로 거리를 측정하여 거리측정의 정확도를 높일 수 있다.
또한, 기존에 차량에 장착되던 후방카메라 및 측방카메라를 활용함으로써, 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 거리측정 장치 및 거리측정 방법을 나타낸 개념도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 거리측정 장치의 후방카메라 및 측방카메라를 나타낸 도면.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 거리측정 장치 및 거리측정 방법에서 거리산출 원리를 설명하는 도면.
이하에서 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 거리측정 장치 및 거리측정 방법을 나타낸 개념도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 거리측정 장치의 후방카메라 및 측방카메라를 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 거리측정 장치는, 후방카메라(10), 측방카메라(20) 및 연산부(30)를 포함한다.
후방카메라(10)는 차량(1)의 후면에 설치되어 차량 후방의 제1영상을 획득하는 부분이다.
도 2에 나타난 바와 같이, 본 실시예에서는 후진 시에 후방 사물을 감지하는 카메라가 후방카메라(10)로 사용될 수 있다.
측방카메라(20)는 차량(1)의 측면에 설치되어 차량 후방의 제2영상을 획득하는 부분이다.
도 3에 나타난 바와 같이, 본 실시예에서는 차선이동 시에 물체 감지하는 카메라가 측방카메라(20)로 사용될 수 있으며, 차량(1)의 좌우 측에 각각 설치된다.
연산부(30)는 후방카메라(10) 및 측방카메라(20)에서 얻어진 제1영상 및 제2영상을 비교하여 차량(1)에서부터 후방의 목표물까지의 거리를 산출하는 부분이다. 즉, 연산부(30)는 제1영상 및 제2영상에 나타난 후방 목표물의 이미지 차이를 이용하여, 운전자가 탑승한 차량에서 후방 목표물까지의 거리를 산출할 수 있다.
본 실시예의 후방의 차량(5)과의 거리를 산출하기 위하여, 연산부(30)는 제1영상 및 제2영상에서 후방 차량(5)의 이미지를 인식할 수 있다.
이하에서는 후방 목표물의 이미지 차이를 이용한 거리산출의 예를 구체적으로 설명한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 거리측정 장치 및 거리측정 방법에서 거리산출 원리를 설명하는 도면이다.
후방카메라(10) 및 측방카메라(20)를 통하여 후방의 제1영상 및 제2영상이 획득되면(S112 및 S114), 연산부(30)는 제1영상 및 제2영상에서 거리를 측정할 후방 차량(5)의 이미지를 인식한다(S122 및 S124). 본 실시예에서는 신경망 분류기(Neural Network)를 사용하여, 다양한 차량의 이미지를 인식하고 학습할 수 있다.
다음으로, 연산부(30)는 제1영상과 제2영상에서 후방 차량(5)의 이미지 차이를 검출한다(S130).
본 실시예에서는 후방 차량(5)의 이미지 중에서 기준패턴(6)을 선정하고 제1영상 및 제2영상에서 기준패턴(6) 이미지의 위치를 검출한다. 각 영상에서 기준패턴(6)의 이미지 위치를 검출하면, 각 카메라의 이미지센서에서 기준패턴(6)의 상이 배치되는 위치를 알 수 있다.
도 5에 나타난 바와 같이, 본 실시예에서는 제1영상에서 기준패턴(6)의 이미지를 인식하여, 후방카메라(10)의 렌즈 중심으로부터 후방카메라(10)의 이미지센서에서 기준패턴의 상이 나타난 곳까지의 거리(
Figure pat00021
)를 얻을 수 있다(차량의 폭방향을 따라 거리를 계산함). 또한, 제2영상에서 기준패턴(6)의 이미지를 인식하여, 측방카메라(20)의 렌즈 중심으로부터 측방카메라(20)의 이미지센서에서 기준패턴의 상이 나타난 곳까지의 거리(
Figure pat00022
)도 얻을 수 있다(차량의 폭방향을 따라 거리를 계산함).
다음으로, 연산부(30)는 제1영상과 제2영상에서 후방 차량의 이미지 차이를 이용하여 차량에서 후방 차량(5)까지의 거리를 산출한다(S140).
도 5에 나타난 바와 같이, 본 실시예에서는 각 렌즈 중심으로부터 각 이미지센서에 기준패턴 상이 나타나는 곳까지의 거리를 산출한 후에, 아래의 삼각형 비례 관계식을 이용하여 후방 차량(5)까지의 거리에 대한 관계식을 산출할 수 있다
[비례식]
Figure pat00023
[관계식]
Figure pat00024
여기서,
Figure pat00025
는 차량에서 후방 차량(5)까지의 거리(차량의 길이방향 기준)이고,
Figure pat00026
는 측방카메라(20)에서 후방카메라(10)까지의 거리(차량의 길이방향 기준)이고,
Figure pat00027
는 후방카메라(10)에서 측방카메라(20)까지의 거리(차량의 폭방향 기준)이고,
Figure pat00028
는 후방카메라(10)에서 후방 차량(5)까지의 폭방향 거리이고,
Figure pat00029
는 측방카메라 초점거리(
Figure pat00030
) 및 후방카메라 초점거리(
Figure pat00031
)의 비율로서
Figure pat00032
이다.
따라서, 연산부(30)는 후방카메라(10) 및 측방카메라(20)를 통하여 입체적으로 후방 차량(5)까지의 거리를 측정하여 거리측정의 정확도를 높일 수 있다. 또한, 기존에 차량에 장착된 후방카메라(10) 및 측방카메라(20)를 그대로 활용하여 거리를 측정할 수 있어서, 저렴한 비용으로 차량에 거리측정 시스템을 갖출 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
10: 후방카메라
20: 측방카메라
30: 연산부

Claims (8)

  1. 차량의 후면에 설치되어 있으며, 상기 차량 후방의 제1영상을 획득하는 후방카메라;
    상기 차량의 측면에 설치되어 있으며, 상기 차량 후방의 제2영상을 획득하는 측방카메라; 및
    상기 제1영상 및 상기 제2영상에 나타난 후방 목표물의 이미지 차이를 이용하여, 상기 차량에서부터 상기 후방 목표물까지의 거리를 산출하는 연산부를 포함하는 차량용 거리측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연산부는,
    상기 제1영상 및 상기 제2영상에 나타난 상기 후방 목표물의 위치 차이를 이용하여 상기 후방 목표물까지의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 거리측정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연산부는 다음의 관계식을 이용하여 상기 후방 목표물까지의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 거리측정 장치.
    [관계식]
    Figure pat00033

    여기서,
    Figure pat00034
    는 상기 차량에서 상기 후방 목표물까지의 거리(상기 차량의 길이방향 기준)이고,
    Figure pat00035
    는 상기 측방카메라에서 상기 후방카메라까지의 거리(상기 차량의 길이방향 기준)이고,
    Figure pat00036
    은 상기 후방카메라의 렌즈 중심으로부터 상기 후방카메라의 이미지센서에서 목표물의 상이 나타난 곳까지의 거리(상기 차량의 폭방향 기준)이고,
    Figure pat00037
    은 상기 측방카메라의 렌즈 중심으로부터 상기 측방카메라의 이미지센서에서 목표물의 상이 나타난 곳까지의 거리(상기 차량의 폭방향 기준)이고,
    Figure pat00038
    는 상기 후방카메라에서 상기 측방카메라까지의 거리(상기 차량의 폭방향 기준)이고,
    Figure pat00039
    는 상기 측방카메라 초점거리(
    Figure pat00040
    ) 및 상기 후방카메라 초점거리(
    Figure pat00041
    )의 비율로서
    Figure pat00042
    임.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연산부는, 상기 제1영상 및 상기 제2영상에서 후방의 차량 이미지를 인식하는 것을 특징으로 하는 차량용 거리측정 장치.
  5. 차량의 후방에 설치된 후방카메라를 이용하여 상기 차량 후방의 제1영상을 획득하는 단계;
    상기 차량의 측면에 설치된 측방카메라를 이용하여 상기 차량 후방의 제2영상을 획득하는 단계;
    상기 제1영상 및 상기 제2영상에서 후방 목표물을 식별하는 단계; 및
    상기 제1영상 및 상기 제2영상에 나타난 상기 후방 목표물의 이미지 차이를 이용하여, 상기 차량에서부터 상기 후방 목표물까지의 거리를 산출하는 단계를 포함하는 거리측정 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 거리 산출단계는,
    상기 제1영상 및 상기 제2영상에서 상기 후방 목표물의 위치 차이를 이용하여 상기 후방 목표물까지의 거리를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 거리측정 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연산부는 다음의 관계식을 이용하여 상기 후방 목표물까지의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 거리측정 방법.
    [관계식]
    Figure pat00043

    여기서,
    Figure pat00044
    는 상기 차량에서 상기 후방 목표물까지의 거리(상기 차량의 길이방향 기준)이고,
    Figure pat00045
    는 상기 측방카메라에서 상기 후방카메라까지의 거리(상기 차량의 길이방향 기준)이고,
    Figure pat00046
    은 상기 후방카메라의 렌즈 중심으로부터 상기 후방카메라의 이미지센서에서 목표물의 상이 나타난 곳까지의 거리(상기 차량의 폭방향 기준)이고,
    Figure pat00047
    은 상기 측방카메라의 렌즈 중심으로부터 상기 측방카메라의 이미지센서에서 목표물의 상이 나타난 곳까지의 거리(상기 차량의 폭방향 기준)이고,
    Figure pat00048
    는 상기 후방카메라에서 상기 측방카메라까지의 거리(상기 차량의 폭방향 기준)이고,
    Figure pat00049
    는 상기 측방카메라 초점거리(
    Figure pat00050
    ) 및 상기 후방카메라 초점거리(
    Figure pat00051
    )의 비율로서
    Figure pat00052
    임.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 후방 목표물 식별단계는,
    상기 제1영상 및 상기 제2영상에서 후방의 차량 이미지를 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 거리측정 방법.
KR1020100088281A 2010-09-09 2010-09-09 차량용 거리측정 장치 및 거리측정 방법 KR20120026200A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100088281A KR20120026200A (ko) 2010-09-09 2010-09-09 차량용 거리측정 장치 및 거리측정 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100088281A KR20120026200A (ko) 2010-09-09 2010-09-09 차량용 거리측정 장치 및 거리측정 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120026200A true KR20120026200A (ko) 2012-03-19

Family

ID=46132154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100088281A KR20120026200A (ko) 2010-09-09 2010-09-09 차량용 거리측정 장치 및 거리측정 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120026200A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018008834A1 (ko) * 2016-07-06 2018-01-11 주식회사 케이에스에스이미지넥스트 차량용 카메라 제어 장치 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018008834A1 (ko) * 2016-07-06 2018-01-11 주식회사 케이에스에스이미지넥스트 차량용 카메라 제어 장치 및 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5440461B2 (ja) 校正装置、距離計測システム、校正方法および校正プログラム
US10501059B2 (en) Stereo camera device
CN108692719B (zh) 物体检测装置
KR100941271B1 (ko) 자동차용 차선이탈 방지 방법
US8896690B2 (en) Image acquisition system and method for distance determination using an image recording system
EP3705371A1 (en) Obstacle detecting device
EP1909064A1 (en) Object detection device
CN109313813B (zh) 用于机动车辆的视觉系统和方法
US10318829B2 (en) Passenger counting device, system, method and program, and vehicle movement amount calculation device, method and program
US10180318B2 (en) Stereo camera apparatus, vehicle provided with stereo camera apparatus, and non-transitory recording medium
CN102853777B (zh) 基于图像处理的制动间隙宽度测量方法和设备
CN106546257A (zh) 车距测量方法及装置、车辆相对速度测量方法及装置
US10595003B2 (en) Stereo camera apparatus and vehicle comprising the same
US20210042945A1 (en) Stereo camera device
US20160207473A1 (en) Method of calibrating an image detecting device for an automated vehicle
JP5056861B2 (ja) 測距装置
JP2011033594A (ja) 車両用距離算出装置
JP2010107435A (ja) 地物位置認識装置
KR20120026200A (ko) 차량용 거리측정 장치 및 거리측정 방법
JP5717416B2 (ja) 運転支援制御装置
CN112470456B (zh) 铁路车辆用摄像系统
KR20070070671A (ko) 광흐름을 이용한 속도 측정 장치 및 그 방법
JP5266539B2 (ja) 測距装置
KR102489209B1 (ko) 차량제어장치 및 차량제어방법
JP2007240316A (ja) 車載測距装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination