KR20180089812A - 카메라 시스템 및 카메라 시스템의 캘리브레이션정보 조정방법 - Google Patents

카메라 시스템 및 카메라 시스템의 캘리브레이션정보 조정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 생성된 전방영상정보에 기초하여 차선과의 거리정보, 차선의 곡률정보 및 차선의 교차점을 감지하는 영상정보 감지부와 차량의 헤딩각정보를 감지하는 차량정보 감지부와 차량의 곡률주행정보를 추정하는 추정부와 차량의 곡률주행정보의 변화량이 미리 설정된 임계곡률주행정보 이하이고 차선과의 거리정보의 변화량이 미리 설정된 임계거리정보 이하이면, 차선의 곡률정보, 차량의 헤딩각정보 및 차선과의 거리정보를 이용하여 전방영상정보에서 차선의 추정교차점을 산출하는 산출부 및 차선의 교차점과 차선의 추정교차점의 차이가 미리 설정된 허용치를 초과하면, 미리 설정된 기존 캘리브레이션정보가 에러임을 알리는 알림부를 포함하는 카메라 시스템에 관한 것이다.

Description

카메라 시스템 및 카메라 시스템의 캘리브레이션정보 조정방법{CAMERA SYSTEM AND CAMERA SYSTEM INCLUDED CALIBRATION ADJUSTING METHOD}
본 발명은 차량에 포함되는 카메라 시스템에 관한 것이다.
최근 자율 주행차에 대한 관심이 증가되면서, 자율 주행차에 탑재되는 센서에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
자율 주행차에 탑재되는 센서로는 카메라, 적외선센서, 레이더, GPS, 라이더(Lidar), 자이로스코프 등이 있는데, 그 중 카메라는 사람의 눈을 대신하는 역할을 하는 센서로서 중요한 위치를 차지하고 있다.
일반적으로 카메라가 감지한 물체정보는 횡방향(감시방향에 대한 수직방향을 의미)에 대한 정보가 정확하고, 종방향(감시방향을 의미)에 대한 정보는 정확하지 않는 특징이 있다.
이러한 이유로, 일반적으로 자율 주행차는 카메라가 감지한 정보에 기반한 감지물체의 횡방향정보를 이용하고, 카메라 외 다른 센서가 감지한 정보를 이용하여 감지물체의 종방향정보 또는 감지물체의 위치 등을 이용한다.
한편, 자율 주행차가 다수의 센서를 이용하는 경우, 다수의 센서에 따라 가격이 상승하는 문제점 등이 발생할 수 있다.
이러한 문제점을 극복하고자, 최근 카메라를 포함하는 카메라 시스템은 카메라의 기하학적인 동작 등에 기초하여 캘리브레이션정보를 미리 설정하고, 상기 캘리브레이션정보를 반영하여 감지물체의 종방향정보(일 예를 들어, 차선정보, 차량정보 및 보행자정보 등)를 정확하게 감지할 수 있다.
상기 캘리브레이션정보는 차량 출고 시, 차량에 설치된 카메라의 위치, 상기 카메라의 감시각도 등에 따라 설정되는 정보이다.
이에, 차량 타이어의 바람이 빠지거나, 서스펜션의 셋팅이 변경되면, 변경 전 차량에 맞춰진 캘리브레이션정보를 이용하는 카메라 시스템은 감지물체의 종방향정보를 부정확하게 감지하는 문제점이 발생할 수 있다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 일 측면에서, 카메라 시스템에 미리 설정된 캘리브레이션정보의 에러여부를 알려주는 카메라 시스템에 관련된 기술을 제공하는 것이다.
일 측면에서, 본 발명은 생성된 전방영상정보에 기초하여 차선과의 거리정보, 차선의 곡률정보 및 차선의 교차점을 감지하는 영상정보 감지부와 차량의 헤딩각정보를 감지하는 차량정보 감지부와 차량의 곡률주행정보를 추정하는 추정부와 차량의 곡률주행정보의 변화량이 미리 설정된 임계곡률주행정보 이하이고 차선과의 거리정보의 변화량이 미리 설정된 임계거리정보 이하이면, 차선의 곡률정보, 차량의 헤딩각정보 및 차선과의 거리정보를 이용하여 전방영상정보에서 차선의 추정교차점을 산출하는 산출부 및 차선의 교차점과 차선의 추정교차점의 차이가 미리 설정된 허용치를 초과하면, 미리 설정된 기존 캘리브레이션정보가 에러임을 알리는 알림부를 포함하는 카메라 시스템을 제공한다.
다른 일 측면에서, 본 발명은 생성된 전방영상정보에 기초하여 차선과의 거리정보, 차선의 곡률정보 및 차선의 교차점을 감지하는 영상정보 감지단계와 차량의 헤딩각정보를 감지하는 차량정보 감지단계와 차량의 곡률주행정보를 추정하는 추정단계와 차량의 곡률주행정보의 변화량이 미리 설정된 임계곡률주행정보 이하이고 차선과의 거리정보의 변화량이 미리 설정된 임계거리정보 이하이면, 차선의 곡률정보, 차량의 헤딩각정보 및 차선과의 거리정보를 이용하여 전방영상정보에서 차선의 추정교차점을 산출하는 산출단계와 차선의 교차점과 차선의 추정교차점의 차이가 미리 설정된 허용치를 초과하면, 미리 설정된 기존 캘리브레이션정보가 에러임을 알리는 알림단계 및 차선의 교차점과 차선의 추정교차점의 차이가 허용치를 초과하면, 차선의 교차점과 차선의 추정교차점의 차이가 상기 허용치 이내가 되도록 하는 신규 제1각 및 신규 제2각에 기초하여 신규 캘리브레이션정보를 생성하고, 기존 캘리브레이션정보를 상기 신규 캘리브레이션정보로 보정하는 보정단계를 포함하는 카메라 시스템의 캘리브레이션정보 조정방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 카메라 시스템에 미리 설정된 캘리브레이션정보의 에러여부를 알려주는 카메라 시스템에 관련된 기술을 제공할 수 있다.
도 1은 제1실시예에 따른 카메라 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 제1실시예에 따른 카메라 시스템의 동작을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 제2실시예에 따른 카메라 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 제2실시예에 따른 카메라 시스템의 동작을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 제3실시예에 따른 카메라 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 제3실시예에 따른 카메라 시스템의 동작을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 7은 제1실시예에 따른 카메라 시스템의 캘리브레이션정보 조정방법의 흐름을 도시한 도면이다.
이하, 일부 실시예들은 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 기술적 사상의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 제1실시예에 따른 카메라 시스템의 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 제1실시예에 따른 카메라 시스템의 동작을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1실시예에 따른 카메라 시스템(100)은 생성된 전방영상정보에 기초하여 차선과의 거리정보, 차선의 곡률정보 및 차선의 교차점을 감지하는(S200) 영상정보 감지부(110)와 차량의 헤딩각정보를 감지하는(S210) 차량정보 감지부(120)와 차량의 곡률주행정보를 추정하는(S220) 추정부(130)와 차량의 곡률주행정보의 변화량이 미리 설정된 임계곡률주행정보 이하이고(S230 에서 YES) 차선과의 거리정보의 변화량이 미리 설정된 임계거리정보 이하이면(S240 에서 YES), 차선의 곡률정보, 차량의 헤딩각정보 및 차선과의 거리정보를 이용하여 전방영상정보에서 차선의 추정교차점을 산출하는(S250) 산출부(140) 및 차선의 교차점과 차선의 추정교차점의 차이가 미리 설정된 허용치를 초과하면(S260 에서 YES), 미리 설정된 기존 캘리브레이션정보가 에러임을 알리는(S270) 알림부(150)를 포함할 수 있다.
제1실시예에 따른 카메라 시스템(100)의 영상정보 감지부(110)는 차량의 전방을 감시하는 영상감지장치(일 예를 들어, 카메라센서 등)로부터 생성된 전방영상정보에서 미리 알고 있는 차선정보(일 예를 들어, 차선의 색상정보, 차선의 너비정보, 차선의 길이정보 등)에 기초하여 차선을 감지하고, 감지된 차선에 기초하여 차선과의 거리정보, 차선의 곡률정보 및 차선의 교차점을 감지할 수 있다.
상기 차선의 교차점은 원근법에 의해 평행하는 차선이 교차하는 것으로 보이는 점을 의미할 수 있다.
제1실시예에 따른 카메라 시스템(100)의 차량정보 감지부(120)는 차량의 선회운동을 감지할 수 있는 센서의 감지값에 기초하여 차량의 헤딩각정보를 감지할 수 있다.
제1실시예에 따른 카메라 시스템(100)의 추정부(130)는 차량의 선회운동을 감지할 수 있는 센서의 감지값에 기초하여 차량의 곡률주행정보를 감지할 수 있다.
일 예를 들어, 차량의 선회운동을 감지할 수 있는 센서는 조향각센서, 횡가속도센서 등을 포함할 수 있으며, 차량의 선회운동에 기초하여 차량의 헤딩각정보 및 차량의 곡률주행정보를 감지 또는 산출하는 방법은 기존의 모든 방법을 적용할 수 있다.
제1실시예에 따른 카메라 시스템(100)의 산출부(140)는 추정된 차량의 곡률주행정보의 변화량이 미리 설정된 임계곡률주행정보 이하이고 감지된 차선과의 거리정보의 변화량이 미리 설정된 임계거리정보 이하이면, 감지된 차선의 곡률정보, 차량의 헤딩각정보 및 차선과의 거리정보를 이용하여 차량의 전방을 감시하는 영상감지장치로부터 생성된 전방영상정보에서 차선의 추정교차점을 산출할 수 있다.
자세히 설명하면, 산출부(140)가 감지된 차선의 곡률정보, 차량의 헤딩각정보 및 차선과의 거리정보를 이용하여 차량의 전방을 감시하는 영상감지장치로부터 생성된 전방영상정보에서 차선의 추정교차점을 산출함에 있어 산출시간이 소요될 수 있다.
이에, 산출부(140)가 차선의 추정교차점이 정확하게 산출하기 위해서는 상기 산출시간 동안 차선의 곡률정보, 차선의 헤딩각정보 및 차선과의 거리정보가 유지되어야 한다.
즉, 산출부(140)는 정확한 차선의 추정교차점을 산출하기 위해 추정된 차량의 곡률주행정보의 변화량이 미리 설정된 임계곡률주행정보 이하이고 감지된 차선과의 거리정보의 변화량이 미리 설정된 임계거리정보 이하인 상황에서만 차선의 추정교차점을 산출할 수 있다.
이러한 추정교차점은 원근법에 의해 평행하는 차선이 교차하는 것으로 추정되는 점을 의미하는 것으로서, 아래에서 자세하게 서술할 캘리브레이션정보 등에 반영하여 추정한 것일 수 있다.
제1실시예에 따른 카메라 시스템(100)의 알림부(150)는 감지된 차선의 교차점과 산출된 차선의 추정교차점의 차이가 미리 설정된 허용치를 초과하면, 미리 설정된 기존 캘리브레이션정보가 에러임을 알릴 수 있다.
캘리브레이션정보에 대해 자세히 설명하면, 생성된 영상정보에 포함된 물체에 대한 상세정보를 산출하기 위해 사용되는 정보로서, 기하학적인 관점에서 영상감지센서의 동작에 관련된 정보일 수 있다. 상기 상세정보는 종방향(영상정보를 출력하는 카메라가 감시하는 방향을 의미)에 대한 정보로서, 물체의 인식, 물체와의 거리, 물체의 길이 등을 포함할 수 있다.
캘리브레이션정보는 다음 수학식 1과 같은 매트릭스(Matrix)로 표현될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
여기서,
Figure pat00002
은 카메라 시스템에 설정되는 고유한(Intrinsic) 성분으로서, 다음 수학식 2와 같은 관계식으로 표현될 수 있으며,
Figure pat00003
은 카메라 시스템에 설정되는 외적인(Extrinsic) 성분으로서, 다음 수학식 3과 같은 회전변환에 따른 관계식을 포함할 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00004
여기서,
Figure pat00005
는 x축(또는, u축으로 명명하기도 함)에 대한 픽셀 수를 의미하고,
Figure pat00006
는 y축(또는, v축으로 명명하기도 함)에 대한 픽셀 수를 의미하고,
Figure pat00007
는 x축에 대한 픽셀의 중앙 위치를 의미하고,
Figure pat00008
는 y축에 대한 픽셀의 중앙 위치를 의미하고,
Figure pat00009
는 왜곡성분(skew factor)을 의미하며, f 는 광축(Optical axis)에 대한 초점거리를 의미한다.
[수학식 3]
Figure pat00010
여기서,
Figure pat00011
는 요우레이트(Yaw rate)에 대한 각도로서, 본 명세서의 제1각을 의미하고,
Figure pat00012
는 피치(Pitch)에 대한 각도로서, 본 명세서의 제2각을 의미하며,
Figure pat00013
는 요우레이트 및 피치 각각과 직교하는 성분에 대한 각도로서, 차량의 움직임에 있어 무시할 수 있다.
전술한 수학식 1 내지 수학식 3은 카메라 시스템에 있어서, 기하학적인 관점, 이미지프레임과 픽셀프레임 간 관점 및 캘리브레이션정보에 따른 관점 등에 기반하는 관계식으로서, 더 자세한 설명은 생략한다.
이에, 카메라 시스템(100)에 미리 설정된 기존 캘리브레이션정보가 정상이면, 감지부(110)가 감지하는 차선의 교차점과 산출부(140)가 기존 캘리브레이션정보에 기초하여 산출하는 차선의 추정교차점의 차이는 미리 설정된 허용치 이내일 수 있으며, 정상인 기존 캘리브레이션정보를 활용하여 산출된 전방물체의 상세정보는 정확한 정보일 수 있다.
반면, 기존 캘리브레이션정보가 비정상이면, 감지부(110)가 감지하는 차선의 교차점과 산출부(140)가 기존 캘리브레이션정보에 기초하여 산출하는 차선의 추정교차점의 차이는 미리 설정된 허용치를 초과할 수 있으며, 비정상인 기존 캘리브레이션정보를 활용하여 산출된 전방물체의 상세정보는 부정확한 정보일 수 있다.
이상에서 도 1 및 도 2를 이용하여 설명한 제1실시예에 따른 카메라 시스템은 설정된 캘리브레이션정보가 에러인지를 판단하여 운전자에게 에러임을 알려주는 효과가 있다. 이로써, 카메라 시스템이 캘리브레이션정보의 에러에 따라 물체를 부정확하게 인식하는 것을 차단할 수 있다.
한편, 제2실시예에 따른 카메라 시스템은 제1실시예에 따른 카메라 시스템과 같이 미리 설정된 기존 캘리브레이션정보가 에러임을 판단할 뿐만 아니라, 에러로 판단된 기존 캘리브레이션정보를 정상인 신규 캘리브레이션정보로 보정하는 보정부를 더 포함할 수 있다.
이에 대해 도 3 및 도 4를 참조하여 자세히 설명한다.
도 3은 제2실시예에 따른 카메라 시스템의 구성을 도시한 도면이고, 도 4는 제2실시예에 따른 카메라 시스템의 동작을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제2실시예에 따른 카메라 시스템(101)은 생성된 전방영상정보에 기초하여 차선과의 거리정보, 차선의 곡률정보 및 차선의 교차점을 감지하는(S200) 영상정보 감지부(110)와 차량의 헤딩각정보를 감지하는(S210) 차량정보 감지부(120)와 차량의 곡률주행정보를 추정하는(S220) 추정부(130)와 차량의 곡률주행정보의 변화량이 미리 설정된 임계곡률주행정보 이하이고(S230 에서 YES) 차선과의 거리정보의 변화량이 미리 설정된 임계거리정보 이하이면(S240 에서 YES), 차선의 곡률정보, 차량의 헤딩각정보 및 차선과의 거리정보를 이용하여 전방영상정보에서 차선의 추정교차점을 산출하는(S250) 산출부(140)와 차선의 교차점과 차선의 추정교차점의 차이가 미리 설정된 허용치를 초과하면(S260 에서 YES), 미리 설정된 기존 캘리브레이션정보가 에러임을 알리는(S270) 알림부(150) 및 차선의 교차점과 차선의 추정교차점의 차이가 허용치를 초과하면(S260 에서 YES), 차선의 교차점과 차선의 추정교차점의 차이를 허용치 이내로 하는 신규 제1각 및 신규 제2각에 기초하여 신규 캘리브레이션정보를 생성하고(S400), 기존 캘리브레이션정보를 신규 캘리브레이션정보로 보정하는(S410) 보정부(160)를 포함할 수 있다.
일 예를 들어, 보정부(160)는 차선의 교차점과 차선의 추정교차점의 차이를 허용치 이내로 하는 신규 제1각 및 신규 제2각을 생성하고, 신규 제1각 및 신규 제2각에 전술한 수학식 1 내지 수학식 3에 기초하여 신규 캘리브레이션정보를 생성할 수 있다.
또는, 보정부(160)는 기존 캘리브레이션정보를 분해하여 기존 제1각 및 기존 제2각을 추출하고, 추출된 기존 제1각 및 기존 제2각 각각을 보정하여 생성한 신규 제1각 및 신규 제2각에 기초하여 신규 캘리브레이션정보를 생성할 수 있다.
자세히 설명하면, 기존 제1각 및 기존 제2각에서 신규 제1각 및 신규 제2각으로 보정되는 각각의 보정각의 크기는 영상정보 감지부(110)에서 감지된 차선의 교차점과 산출부(140)에서 산출된 추정교차점의 차이의 크기에 비례할 수 있다.
또한, 기존 제1각 및 기존 제2각에서 신규 제1각 및 신규 제2각으로 보정되는 각각의 보정각의 방향은 영상정보 감지부(110)에서 감지된 차선의 교차점과 산출부(140)에서 산출된 추정교차점의 차이의 방향에 따라 결정될 수 있다.
이와 같이 보정부(160)가 기존 캘리브레이션정보를 분해하여 추출된 기존 제1각 및 기존 제2각에 기초함으로써 보다 빠르고 정확하게 신규 캘리브레이션정보를 생성할 수 있다.
이상에서 도 3 및 도 4를 이용하여 설명한 제2실시예에 따른 카메라 시스템은 설정된 기존 캘리브레이션정보가 에러로 판단되면 정상인 신규 캘리브레이션정보로 보정할 수 있다.
한편, 제3실시예에 따른 카메라 시스템은 제1실시예에 따른 카메라 시스템과 같이 미리 설정된 기존 캘리브레이션정보가 에러임을 판단할 뿐만 아니라, 정상으로 판단된 기존 캘리브레이션정보를 이용하여 전방영상정보에 포함된 물체와의 거리를 감지하는 거리 감지부를 더 포함할 수 있다.
이에 대해 도 5 및 도 6을 참조하여 자세히 설명한다.
도 5는 제3실시예에 따른 카메라 시스템의 구성을 도시한 도면이고, 도 6은 제3실시예에 따른 카메라 시스템의 동작을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제3실시예에 따른 카메라 시스템(102)은 생성된 전방영상정보에 기초하여 차선과의 거리정보, 차선의 곡률정보 및 차선의 교차점을 감지하는(S200) 영상정보 감지부(110)와 차량의 헤딩각정보를 감지하는(S210) 차량정보 감지부(120)와 차량의 곡률주행정보를 추정하는(S220) 추정부(130)와 차량의 곡률주행정보의 변화량이 미리 설정된 임계곡률주행정보 이하이고(S230 에서 YES) 차선과의 거리정보의 변화량이 미리 설정된 임계거리정보 이하이면(S240 에서 YES), 차선의 곡률정보, 차량의 헤딩각정보 및 차선과의 거리정보를 이용하여 전방영상정보에서 차선의 추정교차점을 산출하는(S250) 산출부(140)와 차선의 교차점과 차선의 추정교차점의 차이가 미리 설정된 허용치를 초과하면(S260 에서 YES), 미리 설정된 기존 캘리브레이션정보가 에러임을 알리는(S270) 알림부(150) 및 차선의 교차점과 차선의 추정교차점의 차이가 허용치를 초과하지 않으면(S260 에서 NO), 기존 캘리브레이션정보를 이용하여 전방영상정보에 포함된 물체와의 거리를 감지하는(S600) 거리 감지부(170)를 포함할 수 있다.
이상에서 도 5 및 도 6를 이용하여 설명한 제3실시예에 따른 카메라 시스템은 설정된 기존 캘리브레이션정보가 정상으로 판단되면 전방영상정보에 포함된 물체와의 거리를 감지할 수 있다. 이로써, 제3실시예에 따른 카메라 시스템은 전방영상정보에 포함된 물체와의 거리가 부정확하게 감지되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 제1실시예에 따른 카메라 시스템 내지 제3실시예에 따른 카메라 시스템에 포함되는 추정부는 차량의 요우레이트정보 및 차량의 속도정보에 기초하여 차량의 곡률주행정보를 추정할 수 있다.
자세히 설명하면, 추정부는 미리 설정된 차량의 주행모델(또는, 차량의 요우레이트정보 및 차량의 속도정보에 기반한 데이터맵)에 차량의 요우레이트정보 및 차량의 속도정보를 반영하여 차량의 곡률주행정보를 추정할 수 있다. 상기 차량의 주행모델은, 차량의 전장길이, 차량의 너비길이 등에 기초하여 미리 설정될 수 있다.
이를 위해, 차량정보 감지부는 차량의 요우레이트정보 및 차량의 속도정보를 더 감지할 수 있다.
또한, 제1실시예에 따른 카메라 시스템 내지 제3실시예에 따른 카메라 시스템에 포함되는 추정부는 타이어의 각정보에 기초하여 차량의 곡률주행정보를 추정할 수 있다.
자세히 설명하면, 추정부는 미리 설정된 차량의 주행모델(또는, 타이어의 각정보에 기반한 데이터맵)에 타이어의 각정보를 반영하여 차량의 곡률주행정보를 추정할 수 있다. 상기 차량의 주행모델은, 차량의 전장길이, 차량의 너비길이 등에 기초하여 미리 설정될 수 있다.
이를 위해, 차량정보 감지부는 타이어의 각정보를 더 감지할 수 있다. 일 예를 들어, 차량정보 감지부는 차량의 타이어 양쪽의 휠속정보에 기반하여 타이어의 각정보를 감지할수 있다.
이하에서는 도 3 및 도 4를 이용하여 설명한 카메라 시스템이 수행하는 동작인 카메라 시스템의 캘리브레이션정보 조정방법에 대해서 간략하게 설명한다.
도 7은 제1실시예에 따른 카메라 시스템의 캘리브레이션정보 조정방법의 흐름을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 제1실시예에 따른 카메라 시스템의 캘리브레이션정보 조정방법은 생성된 전방영상정보에 기초하여 차선과의 거리정보, 차선의 곡률정보 및 차선의 교차점을 감지하는 영상정보 감지단계(S700)와 차량의 헤딩각정보를 감지하는 차량정보 감지단계(S710)와 차량의 곡률주행정보를 추정하는 추정단계(S720)와 차량의 곡률주행정보의 변화량이 미리 설정된 임계곡률주행정보 이하이고 차선과의 거리정보의 변화량이 미리 설정된 임계거리정보 이하이면, 차선의 곡률정보, 차량의 헤딩각정보 및 차선과의 거리정보를 이용하여 전방영상정보에서 차선의 추정교차점을 산출하는 산출단계(S730)와 차선의 교차점과 차선의 추정교차점의 차이가 미리 설정된 허용치를 초과하면, 미리 설정된 기존 캘리브레이션정보가 에러임을 알리는 알림단계(S740) 및 차선의 교차점과 차선의 추정교차점의 차이가 허용치를 초과하면(S260 에서 YES), 차선의 교차점과 차선의 추정교차점의 차이를 허용치 이내로 하는 신규 제1각 및 신규 제2각에 기초하여 신규 캘리브레이션정보를 생성하고, 기존 캘리브레이션정보를 신규 캘리브레이션정보로 보정하는 보정단계(S750)를 포함할 수 있다.
제1실시예에 따른 카메라 시스템의 캘리브레이션정보 조정방법의 영상정보 감지단계(S700)는 차량의 전방을 감시하는 영상감지장치(일 예를 들어, 카메라센서)로부터 생성된 전방영상정보에서 미리 알고 있는 차선정보(일 예를 들어, 차선의 색상정보, 차선의 너비정보, 차선의 길이정보 등)에 기초하여 차선을 감지하고, 감지된 차선에 기초하여 차선과의 거리정보, 차선의 곡률정보 및 차선의 교차점을 감지할 수 있다.
상기 차선의 교차점은 원근법에 의해 평행하는 차선이 교차하는 것으로 보이는 점을 의미할 수 있다.
제1실시예에 따른 카메라 시스템의 캘리브레이션정보 조정방법의 차량정보 감지단계(S710)는 차량의 선회운동을 감지할 수 있는 센서의 감지값에 기초하여 차량의 헤딩각정보를 감지할 수 있다.
제1실시예에 따른 카메라 시스템의 캘리브레이션정보 조정방법의 추정단계(S720)는 차량의 선회운동을 감지할 수 있는 센서의 감지값에 기초하여 차량의 곡률주행정보를 감지할 수 있다.
일 예를 들어, 차량의 선회운동을 감지할 수 있는 센서는 조향각센서, 횡가속도센서 등을 포함할 수 있으며, 차량의 선회운동에 기초하여 차량의 헤딩각정보 및 차량의 곡률주행정보를 감지 또는 산출하는 자세한 방법은 기존의 모든 방법을 적용할 수 있다.
제1실시예에 따른 카메라 시스템의 캘리브레이션정보 산출단계(S730)는 추정된 차량의 곡률주행정보의 변화량이 미리 설정된 임계곡률주행정보 이하이고 감지된 차선과의 거리정보의 변화량이 미리 설정된 임계거리정보 이하이면, 감지된 차선의 곡률정보, 차량의 헤딩각정보 및 차선과의 거리정보를 이용하여 차량의 전방을 감시하는 영상감지장치로부터 생성된 전방영상정보에서 차선의 추정교차점을 산출할 수 있다.
자세히 설명하면, 산출단계(S730)가 감지된 차선의 곡률정보, 차량의 헤딩각정보 및 차선과의 거리정보를 이용하여 차량의 전방을 감시하는 영상감지장치로부터 생성된 전방영상정보에서 차선의 추정교차점을 산출함에 있어 산출시간이 소요될 수 있다.
이에, 산출단계(S730)가 차선의 추정교차점이 정확하게 산출하기 위해서는 상기 산출시간 동안 차선의 곡률정보, 차선의 헤딩각정보 및 차선과의 거리정보가 유지되어야 한다.
즉, 산출단계(S730)는 정확한 차선의 추정교차점을 산출하기 위해 추정된 차량의 곡률주행정보의 변화량이 미리 설정된 임계곡률주행정보 이하이고 감지된 차선과의 거리정보의 변화량이 미리 설정된 임계거리정보 이하인 상황에서만 차선의 추정교차점을 산출할 수 있다.
이러한 추정교차점은 원근법에 의해 평행하는 차선이 교차하는 것으로 추정되는 점을 의미하는 것으로서, 아래에서 자세하게 서술할 캘리브레이션정보 등에 반영하여 추정한 것일 수 있다.
제1실시예에 따른 카메라 시스템의 캘리브레이션정보 조정방법의 알림단계(S740)는 감지된 차선의 교차점과 산출된 차선의 추정교차점의 차이가 미리 설정된 허용치를 초과하면, 미리 설정된 기존 캘리브레이션정보가 에러임을 알릴 수 있다.
캘리브레이션정보에 대해 자세히 설명하면, 생성된 영상정보에 포함된 물체에 대한 상세정보를 산출하기 위해 사용되는 정보로서, 기하학적인 관점에서 영상감지센서의 동작에 관련된 정보일 수 있다. 상기 상세정보는, 물체와의 거리, 물체의 길이 등을 포함할 수 있다.
제1실시예에 따른 카메라 시스템의 캘리브레이션정보 조정방법의 보정단계(S750)는 차선의 교차점과 차선의 추정교차점의 차이를 허용치 이내로 하는 신규 제1각 및 신규 제2각을 생성하고, 신규 제1각 및 신규 제2각에 전술한 수학식 1 내지 수학식 3에 기초하여 신규 캘리브레이션정보를 생성할 수 있다.
또는, 보정단계(S750)는 기존 캘리브레이션정보를 분해하여 기존 제1각 및 기존 제2각을 추출하고, 추출된 기존 제1각 및 기존 제2각 각각을 보정하여 생성한 신규 제1각 및 신규 제2각에 기초하여 신규 캘리브레이션정보를 생성할 수 있다.
자세히 설명하면, 기존 제1각 및 기존 제2각에서 신규 제1각 및 신규 제2각으로 보정되는 각각의 보정각의 크기는 영상정보 감지단계(S700)에서 감지된 차선의 교차점과 산출단계(S730)에서 산출된 추정교차점의 차이의 크기에 비례할 수 있다.
또한, 기존 제1각 및 기존 제2각에서 신규 제1각 및 신규 제2각으로 보정되는 각각의 보정각의 방향은 영상정보 감지단계(S700)에서 감지된 차선의 교차점과 산출단계(S730)에서 산출된 추정교차점의 차이의 방향에 따라 결정될 수 있다.
이와 같이 보정단계(S750)가 기존 캘리브레이션정보를 분해하여 추출된 기존 제1각 및 기존 제2각에 기초함으로써 보다 빠르고 정확하게 신규 캘리브레이션정보를 생성할 수 있다.
도 7을 이용하여 설명한 제1실시예에 따른 카메라 시스템의 캘리브레이션정보 조정방법은 설정된 기존 캘리브레이션정보가 에러로 판단되면 정상인 신규 캘리브레이션정보로 보정할 수 있다.
이로써, 신규 캘리브레이션정보가 반영된 카메라 시스템은 전방영상정보에 포함된 물체의 상세정보를 정확하게 감지할 수 있는 효과가 있다. 상기 상세정보는, 물체와의 거리, 물체의 길이 등을 포함할 수 있다.
이 외에도 카메라 시스템의 캘리브레이션정보 조정방법은 도 1 내지 도 6에 기초하여 설명한 카메라 시스템이 수행하는 각 동작을 모두 수행할 수 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 개시된 실시예들은 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예들의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 생성된 전방영상정보에 기초하여 차선과의 거리정보, 차선의 곡률정보 및 차선의 교차점을 감지하는 영상정보 감지부;
    차량의 헤딩각정보를 감지하는 차량정보 감지부;
    차량의 곡률주행정보를 추정하는 추정부;
    상기 차량의 곡률주행정보의 변화량이 미리 설정된 임계곡률주행정보 이하이고 상기 차선과의 거리정보의 변화량이 미리 설정된 임계거리정보 이하이면, 상기 차선의 곡률정보, 상기 차량의 헤딩각정보 및 상기 차선과의 거리정보를 이용하여 상기 전방영상정보에서 차선의 추정교차점을 산출하는 산출부; 및
    상기 차선의 교차점과 상기 차선의 추정교차점의 차이가 미리 설정된 허용치를 초과하면, 미리 설정된 기존 캘리브레이션정보가 에러임을 알리는 알림부;
    를 포함하는 카메라 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 차선의 교차점과 상기 차선의 추정교차점의 차이가 상기 허용치를 초과하면, 상기 차선의 교차점과 상기 차선의 추정교차점의 차이를 상기 허용치 이내로 하는 신규 제1각 및 신규 제2각에 기초하여 신규 캘리브레이션정보를 생성하고, 상기 기존 캘리브레이션정보를 상기 신규 캘리브레이션정보로 보정하는 보정부;
    를 더 포함하는 카메라 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 보정부는,
    상기 기존 캘리브레이션정보를 분해하여 기존 제1각 및 기존 제2각을 추출하고, 상기 기존 제1각 및 기존 제2각 각각을 상기 신규 제1각 및 신규 제2각으로 보정하는 것을 특징으로 하는 카메라 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 차선의 교차점과 상기 차선의 추정교차점의 차이가 상기 허용치 이내이면 상기 기존 캘리브레이션정보를 이용하여 상기 전방영상정보에 포함된 물체와의 거리를 감지하는 거리 감지부;
    를 더 포함하는 카메라 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 차량정보 감지부는, 차량의 요우레이트정보 및 차량의 속도정보를 더 감지하고,
    상기 추정부는,
    차량의 요레이트정보 및 차량의 속도정보에 기초하여 상기 차량의 곡률주행정보를 추정하는 것을 특징으로 하는 카메라 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 차량정보 감지부는, 타이어의 각정보를 더 감지하고,
    상기 추정부는,
    상기 타이어의 각정보에 기초하여 상기 차량의 곡률주행정보를 추정하는 것을 특징으로 하는 카메라 시스템.
  7. 생성된 전방영상정보에 기초하여 차선과의 거리정보, 차선의 곡률정보 및 차선의 교차점을 감지하는 영상정보 감지단계;
    차량의 헤딩각정보를 감지하는 차량정보 감지단계;
    차량의 곡률주행정보를 추정하는 추정단계;
    상기 차량의 곡률주행정보의 변화량이 미리 설정된 임계곡률주행정보 이하이고 상기 차선과의 거리정보의 변화량이 미리 설정된 임계거리정보 이하이면, 상기 차선의 곡률정보, 상기 차량의 헤딩각정보 및 상기 차선과의 거리정보를 이용하여 상기 전방영상정보에서 차선의 추정교차점을 산출하는 산출단계;
    상기 차선의 교차점과 상기 차선의 추정교차점의 차이가 미리 설정된 허용치를 초과하면, 미리 설정된 기존 캘리브레이션정보가 에러임을 알리는 알림단계; 및
    상기 차선의 교차점과 상기 차선의 추정교차점의 차이가 상기 허용치를 초과하면, 상기 차선의 교차점과 상기 차선의 추정교차점의 차이가 상기 허용치 이내가 되도록 하는 신규 제1각 및 신규 제2각에 기초하여 신규 캘리브레이션정보를 생성하고, 상기 기존 캘리브레이션정보를 상기 신규 캘리브레이션정보로 보정하는 보정단계;
    를 포함하는 카메라 시스템의 캘리브레이션정보 조정방법.
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