KR20160083223A - 노면 영상 생성 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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KR20160083223A KR1020140193289A KR20140193289A KR20160083223A KR 20160083223 A KR20160083223 A KR 20160083223A KR 1020140193289 A KR1020140193289 A KR 1020140193289A KR 20140193289 A KR20140193289 A KR 20140193289A KR 20160083223 A KR20160083223 A KR 20160083223A
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민대홍
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위드로봇 주식회사
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Abstract

노면을 주행하는 차량에 설치된 카메라에 의해 촬영된 영상으로부터 노면 영상을 생성하는 노면 영상 생성 시스템 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 주행하는 차량에 설치된 복수의 카메라에 의해 촬영되는 차량 외부 영상에 기초하여 생성되는 일련의 버드아이뷰(bird eye view) 형식의 영상 프레임 각각에 대하여, 상기 영상 프레임의 일정 부분을 추출하는 추출모듈 및 추출된 각각의 영상 프레임의 일정 부분을 차례대로 합성하여 상기 차량의 주행 경로 상의 노면 영상을 생성하는 노면영상 생성모듈을 포함하는 노면 영상 생성 시스템이 제공된다.

Description

노면 영상 생성 시스템 및 그 방법{System and method for generating road image}
본 발명은 노면 영상 생성 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 노면을 주행하는 차량에 설치된 카메라에 의해 촬영된 영상으로부터 노면 영상을 생성하는 노면 영상 생성 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 차량에 카메라를 설치하여 주변 상황을 운전자에게 알려주는 각종 시스템이 등장하고 있다. 예를 들어, 차량의 후방에 카메라를 설치하여 후진 시 후방 영상을 촬영하여 차량 내부의 디스플레이 장치에 출력하는 주차 보조 시스템뿐만 아니라 나아가 차량의 전, 후, 좌, 우에 카메라를 설치하고 이들 카메라로부터 촬영되는 영상을 차량의 위쪽 방향에서 차량을 내려다보는 형태의 영상으로 재구성하여 차량의 디스플레이 장치에 출력함으로써 운전자가 차량 주변의 상황을 인식할 수 있도록 하는 시스템도 등장하고 있다. 특히 후자의 경우에는 마치 새가 하늘에서 내려다보는 듯한 영상을 제공한다는 점에서 버드아이뷰(bird eye view) 시스템이라고 일컬어지고 있으며, 상술한 버드아이뷰 시스템에서 제공하는 영상은 통상적으로 버드아이뷰 영상, 탑뷰 영상 또는 어라운드뷰 영상이라고 일컬어진다.
종래의 버드아이뷰 시스템에서 버드아이뷰를 생성하는 다양한 공지의 기술이 있으며, 대표적으로 등록특허공보 제10-0917330호 또는 공개특허공보 제10-2013-0064169호와 같은 기술을 들 수 있다.
한편, 상술한 버드아이뷰 영상의 경우에는 한 번에 관측할 수 있는 영역에 제한이 있는 경우가 많다. 버드아이뷰 시스템이 장착된 차량과 주변 차량간의 차간 거리가 좁을 경우 주변 차량에 의해 카메라의 시야가 가려지게 되는 경우가 대표적인 예이다. 이러한 경우, 버드아이뷰 영상에서 노면상의 존재하는 특정한 표지(예를 들면, 노면 표지나 도로 상의 결함 등)가 제대로 표시되지 않아 운전자가 이를 인식하기 어려운 문제가 있으며, 나아가 버드아이뷰 영상을 이용하여 각종 노면 표지나 도로 결함을 식별하고자 하는 시스템을 구축하는데 곤란함이 있을 수 있다.
등록특허공보 제10-0917330호 공개특허공보 제10-2013-0064169호
본 발명은 차량에 설치되는 카메라로부터 촬영되는 영상의 의해 생성되는 버드아이뷰 영상과 차량의 거동 정보를 이용하여 상기 차량의 주행하는 노면에 대한 영상을 효과적으로 획득할 수 있는 노면 영상 생성 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 주행하는 차량에 설치된 복수의 카메라에 의해 촬영되는 차량 외부 영상에 기초하여 생성되는 일련의 버드아이뷰(bird eye view) 형식의 영상 프레임 각각에 대하여, 상기 영상 프레임의 일정 부분을 추출하는 추출모듈 및 추출된 각각의 영상 프레임의 일정 부분을 차례대로 합성하여 상기 차량의 주행 경로 상의 노면 영상을 생성하는 노면영상 생성모듈을 포함하는 노면 영상 생성 시스템이 제공된다.
일 실시예에서, 상기 추출모듈은, 상기 차량의 거동정보 및 상기 일련의 영상 프레임의 프레임 레이트에 기초하여 상기 일정 부분을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 차량의 거동 정보는 상기 차량의 속력 정보 또는 상기 차량의 조향각도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 추출모듈은, 상기 일정 부분의 너비가 상기 일련의 영상 프레임의 프레임 레이트에 반비례하고, 상기 차량의 속력에 비례하도록 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 노면 영상 생성 시스템은, 상기 노면 영상으로부터 노면 표지를 판단하는 판단모듈을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 노면 영상 생성 시스템은, 상기 복수의 카메라에 의해 촬영되는 차량 외부 영상에 기초하여 상기 일련의 버드아이뷰 형식의 영상 프레임을 생성하는 버드아이뷰 생성모듈을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 버드아이뷰 생성모듈은, 상기 복수의 카메라로부터 주기적으로 차량 외부 영상을 수신하고, 차량 외부 영상이 수신될 때마다 그에 상응하는 버드아이뷰 형식의 영상 프레임을 생성하고, 상기 추출모듈은, 상기 버드아이뷰 생성모듈에 의해 버드아이뷰 형식의 영상 프레임이 생성될 때마다 그 영상 프레임의 일정 부분을 추출할 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 주행하는 차량에 설치된 복수의 카메라에 의해 촬영되는 차량 외부 영상에 기초하여 생성되는 버드아이뷰 형식의 비디오를 구성하는 각각의 영상 프레임에 대하여, 상기 영상 프레임의 일정 부분을 추출하는 추출모듈 및 추출된 각각의 영상 프레임의 일정 부분을 차례대로 합성하여 상기 차량의 주행 경로 상의 노면 영상을 생성하는 지면 이미지 생성모듈을 포함하는 노면 영상 생성 시스템이 제공된다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 노면 영상 생성 시스템이, 주행하는 차량에 설치된 복수의 카메라에 의해 촬영되는 차량 외부 영상에 기초하여 생성되는 일련의 버드 아이뷰 형식의 영상 프레임 각각에 대하여, 상기 영상 프레임의 일정 부분을 추출하는 추출단계 및 상기 노면 영상 생성 시스템이, 추출된 각각의 영상 프레임의 일정 부분을 차례대로 합성하여 상기 차량의 주행 경로 상의 노면 영상을 생성하는 노면이미지 생성단계를 포함하는 노면 영상 생성 방법이 제공된다.
일 실시예에서, 상기 추출단계는, 상기 차량의 거동정보 및 상기 일련의 영상 프레임의 프레임 레이트에 기초하여 상기 일정 부분을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 차량의 거동정보 및 상기 일련의 영상 프레임의 프레임 레이트에 기초하여 상기 일정 부분을 결정하는 단계는, 상기 일정 부분의 너비가 상기 일련의 영상 프레임의 프레임 레이트에 반비례하고, 상기 차량의 속력에 비례하도록 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 노면 영상 생성 방법은, 상기 노면 영상 생성 시스템이, 상기 노면 영상으로부터 노면 표지를 판단하는 판단단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 노면 영상 생성 방법은, 상기 복수의 카메라에 의해 촬영되는 차량 외부 영상에 기초하여 상기 일련의 버드아이뷰 형식의 영상 프레임을 생성하는 버드아이뷰 생성단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 버드아이뷰 생성단계는, 상기 복수의 카메라로부터 주기적으로 차량 외부 영상을 수신하고, 차량 외부 영상이 수신될 때마다 그에 상응하는 버드아이뷰 형식의 영상 프레임을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 추출단계는, 상기 버드아이뷰 생성모듈에 의해 버드아이뷰 형식의 영상 프레임이 생성될 때마다 그 영상 프레임의 일정 부분을 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 노면 영상 생성 시스템이, 주행하는 차량에 설치된 복수의 카메라에 의해 촬영되는 차량 외부 영상에 기초하여 생성되는 버드아이뷰 형식의 비디오 구성하는 각각의 영상 프레임에 대하여, 상기 영상 프레임의 일정 부분을 추출하는 추출단계 및 상기 노면 영상 생성 시스템이, 추출된 각각의 영상 프레임의 일정 부분을 차례대로 합성하여 상기 차량의 주행 경로 상의 노면 영상을 생성하는 지면 이미지 생성단계를 포함하는 노면 영상 생성 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 데이터 처리장치에 설치되며 상술한 방법을 수행하기 위해 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 제공된다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 노면 영상 생성 시스템으로서, 프로세서 및 상기 프로세서에 의하여 실행되는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 메모리를 포함하며, 상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 노면 영상 생성 시스템이, 상술한 방법을 수행하도록 하는 노면 영상 생성 시스템이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량에 설치된 카메라를 이용하여 차량이 주행하는 경로 상의 노면에 대한 영상을 획득할 수 있는 시스템 및 방법이 제공될 수 있다.
또한, 이러한 시스템에 의해 생성되는 노면 영상으로부터 차량이 주행하는 경로 상의 노면에 표시되어 있는 각종 노면 표지 또는 도로 결함을 용이하게 파악할 수 있도록 하는 효과가 있다. 나아가, 이러한 시스템에 의해 생성되는 노면에 대한 영상은 카메라가 설치된 차량에 다른 차량이 근접하여 기존의 버드아이뷰 영상만으로는 각종 노면 표지 또는 도로 결함을 파악하기 힘든 경우에도 노면 표지 또는 도로 결함을 용이하게 파악할 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 영상 생성 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2a는 본 발명의 차량의 전방에 설치된 카메라에 의해 촬영된 영상의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2b 및 도 2c는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 영상 생성 시스템이 생성하는 버드아이뷰 형태의 영상 프레임의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3a 내지 도 3h는 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 영상 생성 시스템이 버드아이뷰 형태의 영상 프레임에서 일정 부분을 추출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 영상 생성 시스템이 영상 프레임에서 추출할 부분을 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 영상 생성 시스템이 생성한 노면 영상의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 영상 생성 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에 있어서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터를 '전송'하는 경우에는 상기 구성요소는 상기 다른 구성요소로 직접 상기 데이터를 전송할 수도 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 상기 데이터를 상기 다른 구성요소로 전송할 수도 있는 것을 의미한다. 반대로 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터를 '직접 전송'하는 경우에는 상기 구성요소에서 다른 구성요소를 통하지 않고 상기 다른 구성요소로 상기 데이터가 전송되는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 영상 생성 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 영상 생성 방법을 구현하기 위하여, 노면 영상 생성 시스템(100)이 구비될 수 있다. 상기 노면 영상 생성 시스템(100)은 차량에 설치된 복수의 카메라(200)에 의해 주기적으로 촬영되어 제공되는 차량 외부 영상에 기초하여 일련의 버드아이뷰 형식의 영상 프레임을 생성하고 이로부터 다시 노면 영상을 합성할 수 있다.
상기 복수의 카메라(200)는 차량에 설치되는 전장 카메라일 수 있으며, 차량의 전방을 촬영하는 전방 카메라, 차량의 후방을 촬영하는 후방 카메라, 차량의 좌측방을 촬영하는 좌측 카메라, 차량의 우측방을 촬영하는 우측 카메라를 포함할 수 있다. 한편, 상기 복수의 카메라(200)는 일정한 주기(프레임 레이트)로 차량 외부 영상을 촬영하여 촬영된 차량 외부 영상을 상기 노면 영상 생성 시스템(100)으로 제공할 수 있다. 한편, 상기 복수의 카메라(200)는 동기화되어 동일한 시점에 차량 외부 영상을 촬영하고 이를 상기 노면 영상 생성 시스템(100)으로 제공할 수 있다.
한편, 상기 복수의 카메라(200)는 캠코더나 일반적인 카메라에 장착되는 표준 렌즈보다 넓은 시야각을 가지는 광각 렌즈 또는 어안렌즈를 구비할 수 있다. 이 경우 상기 복수의 카메라(200)에 의해 촬영되는 차량 외부 영상은 피쉬아이뷰(Fish eye view) 형식의 영상일 수 있다.
한편, 상기 노면 영상 생성 시스템(100)은 독립된 시스템 혹은 장치로 구현될 수도 있지만 차량에 탑재되는 소정의 시스템(예를 들면, 네비게이션 시스템, AVM(around view monitoring) 시스템, 버드아이뷰 시스템)에 설치되는 형태로 구현될 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 노면 영상 생성 시스템(100)은 버드아이뷰 생성모듈(110), 추출모듈(120), 노면 이미지 생성모듈(130), 판단모듈(140)을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따라서는, 상술한 구성요소들 중 일부 구성요소는 반드시 본 발명의 구현에 필수적으로 필요한 구성요소에 해당하지 않을 수도 있으며, 또한 실시예에 따라 상기 노면 영상 생성 시스템(100) 이보다 더 많은 구성요소를 포함할 수도 있음은 물론이다. 예를 들어, 상기 노면 영상 생성 시스템(100)은 상기 노면 영상 생성 시스템(100)의 다른 구성 요소(예를 들면, 상기 버드아이뷰 생성모듈(110), 추출모듈(120), 노면 이미지 생성모듈(130) 및/또는 판단모듈(140))의 기능 및/또는 리소스를 제어하기 위한 제어모듈(미도시)을 더 포함할 수도 있다.
상기 노면 영상 생성 시스템(100)은 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위해 필요한 하드웨어 리소스(resource) 및/또는 소프트웨어를 구비할 수 있으며, 반드시 하나의 물리적인 구성요소를 의미하거나 하나의 장치를 의미하는 것은 아니다. 즉, 상기 노면 영상 생성 시스템(100) 은 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위해 구비되는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 논리적인 결합을 의미할 수 있으며, 필요한 경우에는 서로 이격된 장치에 설치되어 각각의 기능을 수행함으로써 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 논리적인 구성들의 집합으로 구현될 수도 있다. 또한, 상기 노면 영상 생성 시스템(100) 은 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 각각의 기능 또는 역할별로 별도로 구현되는 구성들의 집합을 의미할 수도 있다. 예를 들면, 상기 생성모듈(110) 및/또는 제어모듈(120)은 서로 다른 물리적 장치에 위치할 수도 있고, 동일한 물리적 장치에 위치할 수도 있다. 또한, 구현 예에 따라서는 상기 생성모듈(110) 및/또는 제어모듈(120) 등 각각의 개별 모듈을 구성하는 세부요소들 역시 서로 다른 물리적 장치에 위치하고, 서로 다른 물리적 장치에 위치한 세부요소들이 서로 유기적으로 결합되어 각각의 개별 모듈이 수행하는 기능을 실현할 수도 있다.
또한, 본 명세서에서 모듈이라 함은, 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적, 구조적 결합을 의미할 수 있다. 예를 들면, 상기 모듈은 소정의 코드와 상기 소정의 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적인 단위를 의미할 수 있으며, 반드시 물리적으로 연결된 코드를 의미하거나, 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것은 아님은 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가에게는 용이하게 추론될 수 있다.
상기 버드아이뷰 생성모듈(110)은 주행하는 차량에 설치된 복수의 카메라(200)에 의해 촬영되는 차량 외부 영상에 기초하여 일련의 버드아이뷰 형식의 영상 프레임을 생성할 수 있다.
도 2a는 상기 복수의 카메라(200) 중 전방 카메라에 의해 촬영된 피쉬아이뷰 형식의 차량 외부 영상(특히, 전방 영상)의 일 예를 도시한 도면이다.
상기 버드아이뷰 생성모듈(110)은 전방 카메라에 의해 촬영된 전방 영상 및 상기 복수의 카메라(200)에 포함된 다른 카메라(예를 들면, 후방 카메라, 좌측 카메라, 우측 카메라)에 의해 촬영된 차량 외부 영상에 기초하여 버드아이뷰 형식의 영상 프레임을 생성할 수 있다.
상기 버드아이뷰 생성모듈(140)은 버드아이뷰 형식의 영상을 한차례만 생성하는 것이 아니라 주기적으로 전송되는 상기 복수의 카메라(200)에 의해 촬영되는 차량 외부 영상에 기초하여 일련의 버드아이뷰 형식의 영상 프레임을 생성할 수 있다. 따라서, 상기 버드아이뷰 생성모듈(110)이 생성하는 일련의 버드아이뷰 형식의 영상 프레임은 일정한 프레임 레이트를 가질 수 있으며, 상기 프레임 레이트는 1/(인접한 두 영상 프레임 간의 시간 간격)일 수 있다.
한편, 상기 버드아이뷰 생성모듈(110)에 의해 생성되는 상기 버드아이뷰 형식의 영상 프레임은 소정의 메모리 장치에 저장되어 차량의 주행과정을 저장한 비디오로 구성될 수도 있으며, 상기 차량에 설치된 디스플레이 장치로 계속 출력되는 실시간 비디오를 구성하는 영상 프레임일 수도 있다.
상기 버드아이뷰 생성모듈(110)은 필요한 경우 상기 복수의 카메라(200)에 의해 촬영된 차량 외부 영상에 대한 명도나 휘도, 색상의 편차를 보정할 수 있으며, 상기 복수의 카메라(200)가 촬영한 피쉬아이뷰 형태의 영상에 대한 굴곡을 보정하는 렌즈 왜곡 보정을 과정을 수행할 수도 있으며, 이외에도 원근감 보정이나 시점 변환을 수행할 수도 있다. 이와 같은 과정을 수행한 후 상기 버드아이뷰 생성모듈(110)은 상기 복수의 카메라(200)에 의해 촬영된 차량 외부 영상을 합성하여 버드아이뷰 형식의 영상 프레임을 생성할 수 있다. 이 외에도 상기 버드아이뷰 생성모듈(110)은 공지된 다양한 방식을 통해 피쉬아이뷰 형태의 영상을 통해 버드아이뷰 영상 프레임을 생성할 수 있다.
도 2b 및 도 2c는 각각 상기 버드아이뷰 생성모듈(110)이 생성하는 버드아이뷰 형태의 영상 프레임의 일 예를 도시한 도면이다. 상기 복수의 카메라(200)에 의해 촬영되는 차량 외부 영상은 차량의 외부를 촬영한 영상이므로 차량 외부 영상을 합성하여 생성되는 버드아이뷰 형식의 영상 프레임은 도 2b에 도시된 바와 같이, 차량이 점유하고 있는 부분(1)은 나타나지 않을 수 있다. 한편, 구현 예에 따라서는 상기 버드아이뷰 생성모듈(110)은 차량이 점유하고 있는 부분에 소정의 차량 이미지(2)를 오버래핑하여 버드아이뷰 형식의 영상 프레임을 생성할 수 있다.
한편, 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 버드아이뷰 생성모듈(110)은 상기 차량의 전방이 위쪽이 되도록 상기 일련의 영상 프레임을 생성할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 추출모듈(120)은 상기 버드아이뷰 생성모듈(110)이 생성하는 상기 일련의 영상 프레임 각각에 대하여, 상기 영상 프레임의 일정 부분을 추출할 수 있다. 즉, 상기 추출모듈(120)은 상기 버드아이뷰 생성모듈(110)이 생성하는 매 영상 프레임 별로, 해당 영상 프레임에서 추출할 일정 부분(추출 부분)을 결정한 후 상기 추출 부분을 추출할 수 있다.
도 3a 내지 도 3h는 상기 추출모듈(120)이 버드아이뷰 형태의 영상 프레임에서 일정 부분을 추출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 3a 내지 도 3h에는 순서대로 1~8번까지의 버드아이뷰 형식의 영상 프레임이 도시되어 있다.
먼저 도 3a를 참조하면, 상기 버드아이뷰 생성모듈(110)이 1번 영상 프레임(10)을 생성하면, 상기 추출모듈(120)은 1번 영상 프레임(10) 중 일정 부분인 1번 추출부분(11)을 추출할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 상기 버드아이뷰 생성모듈(110)이 2번 영상 프레임(20)을 생성하면, 상기 추출모듈(120)은 2번 영상 프레임(20) 중에서 2번 추출부분(21)을 추출할 수 있다.
상기 2번 추출부분(20)의 위쪽 경계는 상기 1번 추출부분(20)의 아래쪽 경계와 일치할 수 있으며, 상기 2번 추출부분의 너비(즉, 위쪽 경계와 아래쪽 경계간의 길이)는 상기 1번 프레임(10)에는 나타나지 않았지만 상기 2번 프레임(20)에 새롭게 나타난 영역의 너비와 같을 수 있다.
즉, 상기 추출모듈(120)은 상기 2번 추출부분(20)의 위쪽 경계가 이전 프레임의 추출부분(즉, 상기 1번 추출부분(11))의 아래쪽 경계와 일치하도록 상기 2번 추출부분(20)의 위쪽 경계를 결정하고, 상기 2번 추출부분의 너비를 상기 1번 프레임(10)에는 나타나지 않았지만 상기 2번 프레임(20)에 새롭게 나타난 영역의 너비로 결정함으로써 상기 2번 추출부분(20)을 특정할 수 있다. 이와 같은 방식으로 상기 2번 추출부분(20)을 특정한 후 상기 추출모듈(120)은 상기 2번 추출부분(20)을 추출할 수 있다.
도 3c 내지 도 3h에 도시된 바와 같이, 상기 추출모듈(120)은 3번 내지 8번 영상 프레임(30, 40, 50, 60, 70, 80)에서 각각 추출부분(31, 41, 51, 61, 71, 81)을 추출할 수 있다.
도 4는 상기 추출모듈(120)이 추출부분을 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 5의 (b)는 특정 시점의 영상 프레임(현재 영상 프레임)의 일 예를 도시한 도면이며, 도 5의 (a)는 도 5b에 도시된 영상 프레임의 직전에 생성된 영상 프레임(직전 영상 프레임)의 일 예를 도시한 도면이다. 현재 영상 프레임(F1)의 위쪽 부분(N)은 직전 영상 프레임(F0)에는 나타나지 않으나 현재 영상 프레임(F2)에는 새롭게 나타난 부분이다. 그 너비를 h라고 하면, 현재 영상 프레임(F1)의 추출부분(P1)의 너비 역시 h일 수 있다. 그렇다고 하여 현재 영상 프레임(F1)의 추출부분(P1)이 새롭게 나타난 부분(N)과 반드시 일치하는 것은 아니다. 현재 영상 프레임(F1)의 추출부분(P1)의 아래쪽 경계는 직전 영상 프레임(F0)의 추출부분(P0)의 위쪽 경계(L0)와 일치할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 추출모듈(120)은 차량의 거동 정보 및 상기 버드아이뷰 생성모듈(110)에 의해 생성되는 일련의 영상 프레임의 프레임 레이트에 기초하여 상기 추출 부분을 결정할 수 있다.
차량의 거동 정보는 상기 차량의 위치 변화와 관련된 정보를 의미할 수 있으며, 예를 들어, 차량의 속력 정보, 방향 정보, 조향각도 정보 등을 포함할 수 있다.
특히, 상기 차량이 직진 운행을 하는 경우, 상기 추출모듈(120)이 차량의 거동 정보 중 차량의 속력 정보를 이용하여 상기 추출 부분의 크기를 결정할 수 있으며, 이 경우 상기 추출모듈(120)에 의해 추출되는 추출 부분은 그 너비가 상기 일련의 영상 프레임의 프레임 레이트에 반비례하고, 상기 차량의 속력에 비례할 수 있다. 특정 영상 프레임에서 새롭게 나타난 영역의 너비는 직전 영상 프레임이 촬영될 시점과 특정 영상 프레임을 촬영한 시점 동안 차량이 이동한 거리에 비례하기 때문이다. 따라서, 상기 추출모듈(120)은 영상 프레임의 크기 대비 상기 영상 프레임에 나타낸 실제 노면의 영역의 크기를 비롯한 각종 파라미터에 의해 결정되는 소정의 비례상수와 차량의 속력 및 프레임 레이트에 기초하여 상기 추출 부분의 크기를 결정할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 노면영상 생성모듈(140)은 추출된 각각의 영상 프레임의 일정 부분을 차례대로 합성하여 상기 차량의 주행 경로 상의 노면 영상을 생성할 수 있다.
도 5는 상기 추출모듈(120)이 도 3a 내지 3h에 도시된 영상 프레임(10 내지 80)으로부터 추출한 추출부분(11 내지 81)을 차례대로 합성하여 생성한 노면 영상의 일 예를 도시한 도면이다. 상기 노면영상 생성모듈(140)은 각 추출부분이 포함된 영상 프레임의 시간 순서에 따라 차례로 각 추출부분을 합성할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 노면영상 생성모듈(140)은 1번 추출부분(11)부터 8번 추출부분(81)까지 차례로 연결하여 노면 영상(90)을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 노면영상 생성모듈(140)은 상기 추출모듈(120)이 추출하는 각 추출부분을 차례로 연결하여 하나의 노면 이미지를 생성할 수 있다.
다른 일 실시예에서, 상기 노면영상 생성모듈(140)은 상기 추출모듈(120)이 특정 영상 프레임에서 추출부분을 추출할 때마다 해당 추출부분이 새롭게 추가된 독립된 노면 영상 프레임을 생성할 수도 있다. 이 경우 상기 노면영상 생성모듈(140)이 생성하는 각각의 노면 영상 프레임의 크기는 동일해야 하므로 상기 노면영상 생성모듈(140)은 직전에 생성되었던 노면 영상 프레임에서 해당 추출부분을 새롭게 추가하면서, 해당 추출부분의 크기만큼을 제거하는 방식으로 해당 추출부분이 새롭게 추가된 노면 영상 프레임을 생성할 수 있다. 한편, 이와 같은 방식으로 생성되는 각각의 노면 영상 프레임은 하나의 노면 영상 비디오를 구성할 수도 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 판단모듈(140)은 상기 노면영상 생성모듈(140)에 의해 생성되는 노면 영상에 대한 이미지 프로세싱을 수행하여 각종 노면 표지를 판단할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 노면 영상 생성 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 상기 노면 영상 생성 시스템(100)은 차량에 설치된 복수의 카메라로부터 주기적으로 차량 외부 영상을 수신할 수 있다(S100).
그러면, 상기 노면 영상 생성 시스템(100)은 차량 외부 영상이 수신될 때마다 그에 상응하는 버드아이뷰 형식의 영상 프레임을 생성할 수 있으며(S110), 버드아이뷰 형식의 영상 프레임이 생성될 때마다 그 영상 프레임의 일정 부분(추출 부분)을 추출할 수 있다(S120).
한편, 상기 노면 영상 생성 시스템(100)은 각 추출부분을 합성하여 노면 영상을 생성할 수 있다. 즉, 상기 노면 영상 생성 시스템(100)은 기 생성된 노면 영상과 S120 단계에서 새로이 추출한 추출부분을 합성하여 새로운 노면 영상을 생성할 수 있다(S140).
한편, 상기 노면 영상 생성 시스템(100)은 위 S100 내지 S140의 과정을 일정 기간(예를 들면, 차량 주행 기간) 동안 반복적으로 수행하여 차량의 주행 경로 상의 노면 영상을 생성할 수 있다.
지금까지는 상기 노면 영상 생성 시스템(100)이 차량에 설치되는 카메라에 의해 촬영되는 차량 외부 영상에 기초하여 실시간으로 노면 영상을 생성하는 방법을 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상에 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에서, 상기 노면 영상 생성 시스템(100)은 차량에 설치되는 카메라에 의해 촬영되는 차량 외부 영상이 저장된 소정의 비디오 파일로부터 일련의 버드아이뷰 형식의 영상 프레임을 생성하고 이로부터 노면 영상을 생성할 수도 있으며, 다른 일 실시예에서 상기 노면 영상 생성 시스템(100)은 차량에 설치되는 카메라에 의해 촬영되는 차량 외부 영상에 기초하여 버드아이뷰 형식의 비디오 파일을 생성하고, 이후 상기 버드아이뷰 형식의 비디오 파일에 포함된 각각의 영상 프레임으로부터 노면 영상을 생성할 수도 있다.
한편, 구현 예에 따라서, 상기 노면 영상 생성 시스템(100)은 프로세서 및 상기 프로세서에 의해 실행되는 프로그램을 저장하는 메모리를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 싱글 코어 CPU혹은 멀티 코어 CPU를 포함할 수 있다. 메모리는 고속 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있고 하나 이상의 자기 디스크 저장 장치, 플래시 메모리 장치, 또는 기타 비휘발성 고체상태 메모리 장치와 같은 비휘발성 메모리를 포함할 수도 있다. 프로세서 및 기타 구성 요소에 의한 메모리로의 액세스는 메모리 컨트롤러에 의해 제어될 수 있다. 여기서, 상기 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되는 경우, 본 실시예에 따른 노면 영상 생성 시스템(100)으로 하여금, 상술한 노면 영상 생성 방법을 수행하도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 노면 영상 생성 방법은 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 따른 제어 프로그램 및 대상 프로그램도 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
기록 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터로 읽을 수 있는 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. 또한 상술한 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 전자적으로 정보를 처리하는 장치, 예를 들어, 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (17)

  1. 주행하는 차량에 설치된 복수의 카메라에 의해 촬영되는 차량 외부 영상에 기초하여 생성되는 일련의 버드아이뷰(bird eye view) 형식의 영상 프레임 각각에 대하여, 상기 영상 프레임의 일정 부분을 추출하는 추출모듈; 및
    추출된 각각의 영상 프레임의 일정 부분을 차례대로 합성하여 상기 차량의 주행 경로 상의 노면 영상을 생성하는 노면영상 생성모듈을 포함하는 노면 영상 생성 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 추출모듈은,
    상기 차량의 거동정보 및 상기 일련의 영상 프레임의 프레임 레이트에 기초하여 상기 일정 부분을 결정하는 노면 영상 생성 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 차량의 거동 정보는 상기 차량의 속력 정보 또는 상기 차량의 조향각도 정보 중 적어도 하나를 포함하는 노면 영상 생성 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 추출모듈은,
    상기 일정 부분의 너비가 상기 일련의 영상 프레임의 프레임 레이트에 반비례하고, 상기 차량의 속력에 비례하도록 결정하는 노면 영상 생성 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 노면 영상 생성 시스템은,
    상기 노면 영상으로부터 노면 표지를 판단하는 판단모듈을 더 포함하는 노면 영상 생성 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 노면 영상 생성 시스템은,
    상기 복수의 카메라에 의해 촬영되는 차량 외부 영상에 기초하여 상기 일련의 버드아이뷰 형식의 영상 프레임을 생성하는 버드아이뷰 생성모듈을 더 포함하는 노면 영상 생성 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 버드아이뷰 생성모듈은,
    상기 복수의 카메라로부터 주기적으로 차량 외부 영상을 수신하고, 차량 외부 영상이 수신될 때마다 그에 상응하는 버드아이뷰 형식의 영상 프레임을 생성하고,
    상기 추출모듈은,
    상기 버드아이뷰 생성모듈에 의해 버드아이뷰 형식의 영상 프레임이 생성될 때마다 그 영상 프레임의 일정 부분을 추출하는 노면 영상 생성 시스템.
  8. 주행하는 차량에 설치된 복수의 카메라에 의해 촬영되는 차량 외부 영상에 기초하여 생성되는 버드아이뷰 형식의 비디오를 구성하는 각각의 영상 프레임에 대하여, 상기 영상 프레임의 일정 부분을 추출하는 추출모듈; 및
    추출된 각각의 영상 프레임의 일정 부분을 차례대로 합성하여 상기 차량의 주행 경로 상의 노면 영상을 생성하는 지면 이미지 생성모듈을 포함하는 노면 영상 생성 시스템.
  9. 노면 영상 생성 시스템이, 주행하는 차량에 설치된 복수의 카메라에 의해 촬영되는 차량 외부 영상에 기초하여 생성되는 일련의 버드 아이뷰 형식의 영상 프레임 각각에 대하여, 상기 영상 프레임의 일정 부분을 추출하는 추출단계; 및
    상기 노면 영상 생성 시스템이, 추출된 각각의 영상 프레임의 일정 부분을 차례대로 합성하여 상기 차량의 주행 경로 상의 노면 영상을 생성하는 노면이미지 생성단계를 포함하는 노면 영상 생성 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 추출단계는,
    상기 차량의 거동정보 및 상기 일련의 영상 프레임의 프레임 레이트에 기초하여 상기 일정 부분을 결정하는 단계를 포함하는 노면 영상 생성 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 차량의 거동정보 및 상기 일련의 영상 프레임의 프레임 레이트에 기초하여 상기 일정 부분을 결정하는 단계는,
    상기 일정 부분의 너비가 상기 일련의 영상 프레임의 프레임 레이트에 반비례하고, 상기 차량의 속력에 비례하도록 결정하는 단계를 포함하는 노면 영상 생성 방법.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 노면 영상 생성 방법은,
    상기 노면 영상 생성 시스템이, 상기 노면 영상으로부터 노면 표지를 판단하는 판단단계를 더 포함하는 노면 영상 생성 방법.
  13. 제9항 있어서,
    상기 노면 영상 생성 방법은,
    상기 복수의 카메라에 의해 촬영되는 차량 외부 영상에 기초하여 상기 일련의 버드아이뷰 형식의 영상 프레임을 생성하는 버드아이뷰 생성단계를 더 포함하는 노면 영상 생성 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 버드아이뷰 생성단계는,
    상기 복수의 카메라로부터 주기적으로 차량 외부 영상을 수신하고, 차량 외부 영상이 수신될 때마다 그에 상응하는 버드아이뷰 형식의 영상 프레임을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 추출단계는,
    상기 버드아이뷰 생성모듈에 의해 버드아이뷰 형식의 영상 프레임이 생성될 때마다 그 영상 프레임의 일정 부분을 추출하는 단계를 포함하는 노면 영상 생성 방법.
  15. 노면 영상 생성 시스템이, 주행하는 차량에 설치된 복수의 카메라에 의해 촬영되는 차량 외부 영상에 기초하여 생성되는 버드아이뷰 형식의 비디오 구성하는 각각의 영상 프레임에 대하여, 상기 영상 프레임의 일정 부분을 추출하는 추출단계; 및
    상기 노면 영상 생성 시스템이, 추출된 각각의 영상 프레임의 일정 부분을 차례대로 합성하여 상기 차량의 주행 경로 상의 노면 영상을 생성하는 지면 이미지 생성단계를 포함하는 노면 영상 생성 방법.
  16. 데이터 처리장치에 설치되며 제9항 또는 제15항에 기재된 방법을 수행하기 위해 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  17. 노면 영상 생성 시스템으로서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서에 의하여 실행되는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 메모리를 포함하며,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 노면 영상 생성 시스템이, 제9항 또는 제15항에 기재된 방법을 수행하도록 하는 노면 영상 생성 시스템.
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