KR20190014237A - 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치 및 방법 - Google Patents

모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치 및 방법

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KR20190014237A
KR20190014237A KR1020170096737A KR20170096737A KR20190014237A KR 20190014237 A KR20190014237 A KR 20190014237A KR 1020170096737 A KR1020170096737 A KR 1020170096737A KR 20170096737 A KR20170096737 A KR 20170096737A KR 20190014237 A KR20190014237 A KR 20190014237A
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김진영
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Abstract

본 발명은 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치 및 방법에 관한 것으로, 모바일 맵핑 시스템으로부터 획득된 LAS 데이터에서 주행 경로선의 기준점에 대한 단면 데이터를 추출하는 LAS 단면 처리부, LAS 단면 처리부를 통해 추출된 단면 데이터에서 높이 정보를 이용하여 도로면을 추출하는 도로면 추출부 및 도로면 추출부를 통해 추출된 도로면 내에서 각 포인트의 반사 강도(intensity)에 기초하여 차선 포인트를 추출하는 차선 추출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ACQUIRING OF ROAD LINE USING MOBILE MAPPING SYSTEM}
본 발명은 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저 포인트의 후처리를 통해 도로의 차선 정보를 자동으로 취득하는 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치 및 방법에 관한 것이다.
모바일 맵핑 시스템(Mobile Mapping System; MMS)은 차량 등의 이동체에 카메라나 라이다 등의 촬영센서와 정밀한 GNSS/INS를 장착하여 작업이 진행되는 동안 촬영센서에 대한 정확한 위치정보와 자세정보를 산출하고, 이를 이용하여 센서에서 취득된 레이저 포인트 자료 및 영상 객체의 실체 위치를 산출하는 고정밀의 3차원 지리정보 취득 장비이다.
이러한 모바일 맵핑 시스템은 공간정보의 최신성을 빠르게 확보할 수 있는 수단으로 각광받고 있으며, 특히 ADAS(Advanced Driver Assistance System), 자율 주행 차량 등을 위해 도로 및 주변 정밀 지도의 필요성이 증대됨에 따라 이에 대한 수요가 늘어나고 있다.
이와 같은 모바일 맵핑 시스템에서 취득되는 라이다 데이터는 GNSS/INS로부터 얻어지는 위치 좌표를 기준으로 한 포인트 클라우드의 형태로 생성되며, 이는 3차원 공간좌표를 가지는 포인트의 집합이다. 이러한 포인트 데이터는 도로 노면, 차선 등과 같은 명확한 형상 정보를 제공하지 못하므로, 이러한 형상을 추출하기 위해서는 포인트 클라우드를 기반으로 작업자가 직접 정보를 생성하여야 한다는 문제점이 존재하였다.
한편 본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2013-0004746호(2013.01.14.)에 개시되어 있다.
본 발명은 모바일 맵핑 시스템에서 획득된 정보를 기반으로 도로 차선 정보를 자동으로 구축할 수 있는 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치는 모바일 맵핑 시스템으로부터 획득된 LAS 데이터에서 주행 경로선의 기준점에 대한 단면 데이터를 추출하는 LAS 단면 처리부; 상기 LAS 단면 처리부를 통해 추출된 단면 데이터에서 높이 정보를 이용하여 도로면을 추출하는 도로면 추출부; 및 상기 도로면 추출부를 통해 추출된 도로면 내에서 각 포인트의 반사 강도(intensity)에 기초하여 차선 포인트를 추출하는 차선 추출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 차선 추출부는, 각각의 기준점에 대해 추출된 차선 포인트들을 주행 경로선 방향으로 연결하여 차선 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치는 상기 생성된 차선 정보를 서버로 전송하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 차선 추출부는, 반사 강도를 고려하여 추출된 포인트들 사이의 간격을 더 고려하여 상기 차선 포인트를 추출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 차선 추출부는, 상기 반사 강도를 고려하여 추출된 포인트들 사이의 높이차를 더 고려하여 상기 차선 포인트를 추출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 차선 추출부는, 각각의 기준점에 대해 추출된 차선 포인트들의 패턴을 분석하여 차선의 종류를 인식하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 차선 추출부는, 상기 차선의 종류로서 점선, 실선 및 이중선을 인식하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 차선 추출부는, 하나의 차선에 대한 차선 포인트가 연속적으로 추출된 패턴이면 해당 차선을 실선으로 인식하고, 하나의 차선에 대한 차선 포인트가 간헐적으로 추출된 패턴이면 해당 차선을 점선으로 인식하며, 하나의 단면에 대한 2개의 차선 포인트가 기준거리 이내인 패턴이면 해당 차선을 이중선으로 인식하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치는 주행 경로 정보 및 LAS 데이터를 생성하는 모바일 맵핑 시스템; 및 상기 모바일 맵핑 시스템으로부터 획득된 LAS 데이터에서 주행 경로선의 기준점에 대한 단면 데이터를 추출하고, 상기 추출된 단면 데이터에서 각 포인트의 반사 강도에 기초하여 차선 포인트를 추출하며, 각각의 기준점에 대해 추출된 차선 포인트들을 주행 경로선 방향으로 연결하여 차선 정보를 생성하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 제어부는, 상기 단면 데이터의 각 포인트의 높이 정보를 더 고려하여 상기 차선 포인트를 추출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 제어부는, 반사 강도를 고려하여 추출된 포인트들 사이의 간격 및 높이차를 더 고려하여 상기 차선 포인트를 추출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 방법은 제어부가 모바일 맵핑 시스템으로부터 주행 경로 정보 및 LAS 데이터를 획득하는 단계; 상기 제어부가 상기 획득된 LAS 데이터에서 주행 경로선의 기준점에 대한 단면 데이터를 추출하는 단계; 상기 제어부가 상기 추출된 단면 데이터에서 높이 정보를 이용하여 도로면을 추출하는 단계; 상기 제어부가 상기 추출된 도로면 내에서 각 포인트의 반사 강도에 기초하여 차선 포인트를 추출하는 단계; 및 상기 제어부가 각각의 기준점에 대해 추출된 차선 포인트들을 연결하여 차선 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 차선 포인트를 추출하는 단계에서, 상기 제어부는, 반사 강도를 고려하여 추출된 포인트들 사이의 간격을 더 고려하여 상기 차선 포인트를 추출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 차선 포인트를 추출하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 반사 강도를 고려하여 추출된 포인트들 사이의 높이차를 더 고려하여 상기 차선 포인트를 추출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 방법은 상기 제어부가 각각의 기준점에 대해 추출된 차선 포인트들의 패턴을 분석하여 차선의 종류를 인식하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 차선의 종류를 인식하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 차선의 종류로서 점선, 실선 및 이중선을 인식하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 차선의 종류를 인식하는 단계에서, 상기 제어부는, 하나의 차선에 대한 차선 포인트가 연속적으로 추출된 패턴이면 해당 차선을 실선으로 인식하고, 하나의 차선에 대한 차선 포인트가 간헐적으로 추출된 패턴이면 해당 차선을 점선으로 인식하며, 하나의 단면에 대한 2개의 차선 포인트가 기준거리 이내인 패턴이면 해당 차선을 이중선으로 인식하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치 및 방법은 LAS 데이터에서 주행 경로선의 기준점에 대한 단면 데이터를 추출하고, 단면 데이터의 각 포인트의 반사 강도에 기초하여 차선 포인트를 추출함으로써, 도로의 차선 정보를 자동으로 취득할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치 및 방법은 추출된 차선 포인트들의 패턴을 분석함으로써, 차선의 종류를 자동으로 인식할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치의 구성을 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치의 단면 처리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치의 도로면 추출을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치의 차선 포인트를 추출을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치의 차선 정보 생성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치의 차선 종류 인식을 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치 및 방법의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치의 구성을 나타낸 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치의 단면 처리를 설명하기 위한 예시도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치의 도로면 추출을 설명하기 위한 예시도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치의 차선 포인트를 추출을 설명하기 위한 예시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치의 차선 정보 생성을 설명하기 위한 예시도이고, 도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치의 차선 종류 인식을 설명하기 위한 예시도로서, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치는 제어부(100), 통신부(110) 및 모바일 맵핑 시스템(200)을 포함할 수 있으며, 제어부(100)는 LAS 단면 처리부(101), 도로면 추출부(102) 및 차선 추출부(103)를 포함할 수 있다.
모바일 맵핑 시스템(200)은 GNSS(Global Navigation Satellite System, 위성항법장치)/INS(Inertial Navigation System, 관성항법장치), DMI(Distance Measurement Instrument, 주행거리 측정장치), 레이저 스캐너(laser scanner) 등으로 구성될 수 있다. 이러한 모바일 맵핑 시스템(200)은 주행 경로 정보 및 LAS(레이저 포인트) 데이터를 생성할 수 있으며, 여기서 주행 경로 정보에는 3차원 주행 위치에 대한 정보가 포함될 수 있다.
다만 모바일 맵핑 시스템(200) 그 자체는 본 발명의 기술분야에서 이미 널리 사용되고 있는 장치이므로, 본 실시예에서 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
통신부(110)는 서버와 통신을 수행하도록 구성되어, 후술할 과정을 거쳐 생성되는 차선 정보 및 인식된 차선의 종류에 대한 정보를 서버로 전송할 수 있다. 여기서 차선 정보 및 차선의 종류에 대한 정보를 전송받는 서버는 지도 정보를 저장 또는 가공하기 위한 서버, 지도 정보를 서비스 하는 서버 등일 수 있다. 또한 통신부(110)와 서버 사이의 통신은 다양한 방식이 채용될 수 있으며, LTE 등의 이동통신 방식이 사용되는 것이 바람직하다.
제어부(100)는 프로세서(processor)를 포함하여 구성되는 연산 처리 장치일 수 있고, 복수개의 프로세서를 포함하여 구성되는 형태일 수도 있다. 즉, LAS 단면 처리부(101), 도로면 추출부(102) 및 차선 추출부(103) 각각이 개별적인 프로세서로 구성될 수 있다. 또는 제어부(100)의 각 기능이 한 개 이상의 프로세서에 분산 배치되는 형태, 예를 들어 도로면 추출부(102) 및 차선추출부(103)가 단일 프로세서 상에 구현되는 형태로 구성될 수도 있다. 이러한 경우 LAS 단면 처리부(101), 도로면 추출부(102) 및 차선 추출부(103) 각각의 기능은 제어 알고리즘 또는 로직의 형태로 구성될 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치는 차량에 설치되어, 모바일 맵핑 시스템(200)을 통해 획득되는 정보를 실시간으로 가공하여, 차선에 대한 정보를 서버로 전송하는 장치의 구성일 수 있다. 다만 본 발명의 모든 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 형태의 장치 구성은 후술하기로 한다.
LAS 단면 처리부(101)는 모바일 맵핑 시스템으로부터 획득된 LAS 데이터에서 주행 경로선의 기준점에 대한 단면 데이터를 추출할 수 있다.
구체적으로, 모바일 맵핑 시스템(200)에서 생성된 주행 경로 정보로부터 차량이 주행한 주행 경로선이 획득할 수 있다. 이때 주행 경로선이 모바일 맵핑 시스템(200)에서 생성되어 LAS 단면 처리부(101) 전달되는 방식이나, LAS 단면 처리부(101)가 주행 경로 정보부터 이를 직접 산출하는 방식 등이 사용될 수 있다.
이러한 주행 경로선은 도 2에 도시된 라인(노란색 점이 표시된 분홍색 라인)과 같이 획득될 수 있다.
도 2에 도시된 노란색 점은 주행 경로선의 기준점을 나타내는 것으로, 본 실시예에 따른 장치는 미리 설정된 간격마다 기준점을 선정하고, 이러한 기준점을 기준으로 차선에 관련된 정보를 추출하는 형태로 구성될 수 있다.
즉, LAS 단면 처리부(101)는 각 기준점에서 LAS 데이터를 단면 처리하여 단면 데이터를 추출할 수 있으며, 이러한 단면 데이터는 주행 경로선에 대해 수직(도 2의 파란색 라인)인 면의 포인트 데이터를 의미할 수 있다.
도로면 추출부(102)는 LAS 단면 처리부(101)에서 추출된 단면 데이터에서 높이 정보를 이용하여 도로면을 추출할 수 있다. 여기서 도로면은 예상되는 도로면에 해당하는 포인트들의 집합을 의미할 수 있다.
구체적으로, 주행 경로 정보를 통해 차량이 주행한 높이에 대한 정보를 획득할 수 있으므로, 차량이 주행한 도로면의 높이에 대한 정보 또한 획득될 수 있다.
즉, 도로면 추출부(102)는 단면 데이터의 각 포인트의 높이 정보를 이용하여 예상되는 도로면에 해당하는 포인트들을 추출할 수 있다. 예를 들어 도로면 추출부(102)는 차량이 주행한 도로면의 높이를 기준으로 일정 범위 내의 높이를 가지는 포인트들을 예상되는 도로면에 해당하는 포인트들로 추출할 수 있다.
또한 도 3에서 볼 수 있듯이, 도로면 추출부(102)는 반사 강도(intensity)가 임계값 이상인 포인트들에 의한 형태를 이용하여 개략적인 도로의 형상을 파악할 수도 있으며, 이를 이용하여 도로면의 시작과 끝 지점(도 3 및 도 4 참조)을 파악하여, 해당 지점 사이에 있는 포인트들을 예상되는 도로면에 해당하는 포인트들로 추출할 수도 있다. 즉, 도로면이 끝나는 지점에는 도로와는 다른 구조(예: 보도블록, 가드레일 등)가 위치하므로, 해당 지점에 대한 반사 강도는 도로면과는 다른 형태를 보이게 되고, 도로면 추출부(102)는 이를 통해 도로면의 시작과 끝 지점을 파악하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도로면 추출부(102)는 단면 데이터를 격자화 시키고 연속되는 포인트들의 높이 차이를 이용하여 도로면의 시작과 끝 지점을 파악할 수 있다.
도로면 추출부(102)는 이와 같은 도로면 추출 작업을 통해 분석의 대상이 되는 포인트의 수를 줄임으로써, 차선 정보 획득 및 차선 인식의 정확성을 향상시키고, 그 데이터 처리량을 감소시킬 수 있도록 한다.
차선 추출부(103)는 도로면 추출부(102)를 통해 추출된 도로면 내에서 각 포인트의 반사 강도에 기초하여 차선 포인트를 추출할 수 있다.
즉, 도 5 및 도 6에서 볼 수 있듯이, 도로의 차선에 해당되는 포인트의 반사 강도는 도로의 차선으로 사용되는 도료 등의 특성에 따른 값을 가지므로, 차선 추출부(103)는 미리 설정된 기준에 따라 차선에 해당되는 포인트를 추출할 수 있다. 여기서 미리 설정된 기준은 반사 강도가 설정값 이상인 포인트를 추출하도록 하거나, 반사 강도가 설정범위 안에 포함되는 포인트를 추출하도록 하는 방식으로 설정될 수 있다.
또한 차선 추출부(103)는 차선 포인트의 추출 시, 반사 강도를 고려하여 추출된 포인트들 사이의 간격이나 높이차를 더 고려하여 차선 포인트를 추출할 수 있다.
즉, 도로의 특성 상, 차선 포인트 사이의 간격이 법정 범위(예: 3m~5m)에 포함되게 되므로, 해당 범위를 벗어나는 포인트는 오류로서 예외 처리하여 차선 포인트에서 제외시킬 수 있다. 또한 이웃하는 2개의 차선 사이의 높이차가 수십 센티미터 이상일 수는 없으므로, 차선 추출부(103)는 반사 강도를 고려하여 추출된 포인트들 사이의 높이차를 고려하여 추출된 포인트들을 다시 한 번 확인할 수 있다.
한편 상술한 차선 포인트의 추출은 각각의 기준점에 대해 수행될 수 있으므로, 도 7에서 볼 수 있듯이, 차선 추출부(103)는 각각의 기준점에 대해 추출된 차선 포인트들을 주행 경로선 방향으로 연결하여 차선 정보를 생성할 수 있다.
여기서 차선 포인트들을 주행 경로선 방향으로 연결한다함은 주행 경로선과 완전히 동일한 방향으로 연결한다는 것을 의미하는 것이 아니라, 주행 경로선과 유사한 방향(주행 경로선의 진행 방향과 같은 방향성을 가지는 방향)으로 차선 포인트들을 연결하는 것으로 해석해야할 것이다.
또한 차선 추출부(103)는 각각의 기준점에 대해 추출된 차선 포인트들의 패턴을 분석하여 차선의 종류를 인식할 수 있으며, 예를 들어, 차선의 종류로서 점선, 실선 및 이중선을 인식할 수 있다.
즉, 도 8 및 도 9에서 볼 수 있듯이, 차선 추출부(103)는 하나의 차선에 대한 차선 포인트가 연속적으로 추출된 패턴이면 해당 차선을 실선으로 인식하고, 하나의 차선에 대한 차선 포인트가 간헐적으로 추출된 패턴이면 해당 차선을 점선으로 인식하며, 하나의 단면에 대한 2개의 차선 포인트가 기준거리 이내인 패턴이면 해당 차선을 이중선으로 인식할 수 있다.
이때 하나의 차선에 대한 차선 포인트가 연속적으로 추출된 패턴이라 함은, 해당 차선에 대한 차선 포인트가 연속적으로 존재하는 경향(예: 10개의 기준점 중 8개 이상의 지점에 차선 포인트가 존재하는 경우)을 가지는 경우로 해석될 수 있고, 하나의 차선에 대한 차선 포인트가 간헐적으로 추출된 패턴이나 하나의 단면에 대한 2개의 차선 포인트가 기준거리 이내인 패턴인 경우에도 차선 포인트들이 해당 경향을 가지는 것으로 해석되는 것이 바람직하다.
한편 본 발명에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치는 제어부가 모바일 맵핑 시스템이 장착된 차량과는 별도로 구성되는 형태, 예를 들어 데이터 연산이 가능한 서버 등의 형태로 구성될 수도 있으며, 이러한 경우 제어부(즉, 서버에 포함된 프로세서)가 모바일 맵핑 시스템으로부터 주행 경로 정보 및 LAS 데이터를 획득하여 차선 정보 생성 및 차선 종류 인식을 자동으로 수행하는 형태로 장치가 구성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 10에 도시된 것과 같이, 제어부(100)는 먼저 주행 경로선 및 LAS 데이터를 획득한다(S100). 이때 제어부(100)는 모바일 맵핑 시스템(200)으로부터 주행 경로선을 획득하거나, 모바일 맵핑 시스템(200)으로부터 주행 경로 정보를 전달받아 주행 경로선을 획득하도록 구성될 수 있다.
이어서 제어부(100)는 주행 경로선의 기준점에 대해 LAS 단면 데이터를 추출한다(S200). 즉, 제어부(100)는 주행 경로선의 각 기준점에서 LAS 데이터를 단면 처리하여 단면 데이터를 추출할 수 있으며, 이러한 단면 데이터는 주행 경로선에 대해 수직인 면의 포인트 데이터를 의미할 수 있다.
상기 단계(S200) 이후, 제어부(100)는 LAS 단면 데이터에서 높이 정보를 이용하여 도로면을 추출한다(S300). 여기서 도로면은 예상되는 도로면에 해당하는 포인트들의 집합을 의미할 수 있다.
제어부(100)는 예를 들어, 차량이 주행한 도로면의 높이를 기준으로 일정 범위 내의 높이를 가지는 점들을 예상되는 도로면에 해당하는 포인트들로 추출할 수 있다.
이에 더해 제어부(100)는 반사 강도가 임계값 이상인 포인트들에 의한 형태를 이용하여 개략적인 도로의 형상을 파악하여 도로면의 시작과 끝 지점(도 3 및 도 4 참조)을 추출하고, 차량이 주행한 도로면의 높이를 기준으로 일정 범위 내의 높이를 가지는 포인트들 중 도로면의 시작과 끝 지점 사이에 있는 포인트들을 예상되는 도로면에 해당하는 포인트들로 추출할 수 있다.
이어서 제어부(100)는 추출된 도로면 내에서 반사 강도에 기초하여 차선 포인트를 추출한다(S400). 예를 들어, 제어부(100)는 반사 강도가 미리 설정된 기준에 부합하는 포인트들을 차선에 해당되는 포인트를 추출할 수 있다. 여기서 미리 설정된 기준은 반사 강도가 설정값 이상인 포인트를 추출하도록 하거나, 반사 강도가 설정범위 안에 포함되는 포인트를 추출하도록 하는 방식으로 설정될 수 있다.
또한 제어부(100)는 차선 포인트의 추출 시, 반사 강도를 고려하여 추출된 포인트들 사이의 간격이나 높이차를 더 고려하여 차선 포인트를 추출할 수도 있다.
상기 단계(S400) 이후, 제어부(100)는 추출된 차선 포인트들을 주행 경로선 방향으로 연결하여 차선을 생성한다(S500). 즉, 상술한 차선 포인트의 추출은 각각의 기준점에 대해 수행될 수 있으므로, 제어부(100)는 각각의 기준점에 대해 추출된 차선 포인트들을 주행 경로선 방향으로 연결하여 차선 정보를 생성할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치 및 방법은 LAS 데이터에서 주행 경로선의 기준점에 대한 단면 데이터를 추출하고, 단면 데이터의 각 포인트의 반사 강도에 기초하여 차선 포인트를 추출함으로써, 도로의 차선 정보를 자동으로 취득할 수 있도록 하며, 추출된 차선 포인트들의 패턴을 분석함으로써, 차선의 종류를 자동으로 인식할 수 있도록 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100: 제어부
101: LAS 단면 처리부
102: 도로면 추출부
103: 차선 추출부
110: 통신부
200: 모바일 맵핑 시스템

Claims (17)

  1. 모바일 맵핑 시스템으로부터 획득된 LAS(레이저 포인트) 데이터에서 주행 경로선의 기준점에 대한 단면 데이터를 추출하는 LAS 단면 처리부;
    상기 LAS 단면 처리부를 통해 추출된 단면 데이터에서 높이 정보를 이용하여 도로면을 추출하는 도로면 추출부; 및
    상기 도로면 추출부를 통해 추출된 도로면 내에서 각 포인트의 반사 강도(intensity)에 기초하여 차선 포인트를 추출하는 차선 추출부를 포함하는 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차선 추출부는, 각각의 기준점에 대해 추출된 차선 포인트들을 주행 경로선 방향으로 연결하여 차선 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 생성된 차선 정보를 서버로 전송하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 차선 추출부는, 반사 강도를 고려하여 추출된 포인트들 사이의 간격을 더 고려하여 상기 차선 포인트를 추출하는 것을 특징으로 하는 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 차선 추출부는, 상기 반사 강도를 고려하여 추출된 포인트들 사이의 높이차를 더 고려하여 상기 차선 포인트를 추출하는 것을 특징으로 하는 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 차선 추출부는, 각각의 기준점에 대해 추출된 차선 포인트들의 패턴을 분석하여 차선의 종류를 인식하는 것을 특징으로 하는 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 차선 추출부는, 상기 차선의 종류로서 점선, 실선 및 이중선을 인식하는 것을 특징으로 하는 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 차선 추출부는, 하나의 차선에 대한 차선 포인트가 연속적으로 추출된 패턴이면 해당 차선을 실선으로 인식하고, 하나의 차선에 대한 차선 포인트가 간헐적으로 추출된 패턴이면 해당 차선을 점선으로 인식하며, 하나의 단면에 대한 2개의 차선 포인트가 기준거리 이내인 패턴이면 해당 차선을 이중선으로 인식하는 것을 특징으로 하는 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치.
  9. 주행 경로 정보 및 LAS(레이저 포인트) 데이터를 생성하는 모바일 맵핑 시스템; 및
    상기 모바일 맵핑 시스템으로부터 획득된 LAS 데이터에서 주행 경로선의 기준점에 대한 단면 데이터를 추출하고, 상기 추출된 단면 데이터에서 각 포인트의 반사 강도에 기초하여 차선 포인트를 추출하며, 각각의 기준점에 대해 추출된 차선 포인트들을 주행 경로선 방향으로 연결하여 차선 정보를 생성하는 제어부를 포함하는 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 단면 데이터의 각 포인트의 높이 정보를 더 고려하여 상기 차선 포인트를 추출하는 것을 특징으로 하는 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 반사 강도를 고려하여 추출된 포인트들 사이의 간격 및 높이차를 더 고려하여 상기 차선 포인트를 추출하는 것을 특징으로 하는 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 장치.
  12. 제어부가 모바일 맵핑 시스템으로부터 주행 경로 정보 및 LAS 데이터를 획득하는 단계;
    상기 제어부가 상기 획득된 LAS 데이터에서 주행 경로선의 기준점에 대한 단면 데이터를 추출하는 단계;
    상기 제어부가 상기 추출된 단면 데이터에서 높이 정보를 이용하여 도로면을 추출하는 단계;
    상기 제어부가 상기 추출된 도로면 내에서 각 포인트의 반사 강도에 기초하여 차선 포인트를 추출하는 단계; 및
    상기 제어부가 각각의 기준점에 대해 추출된 차선 포인트들을 연결하여 차선 정보를 생성하는 단계를 포함하는 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 차선 포인트를 추출하는 단계에서, 상기 제어부는, 반사 강도를 고려하여 추출된 포인트들 사이의 간격을 더 고려하여 상기 차선 포인트를 추출하는 것을 특징으로 하는 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 차선 포인트를 추출하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 반사 강도를 고려하여 추출된 포인트들 사이의 높이차를 더 고려하여 상기 차선 포인트를 추출하는 것을 특징으로 하는 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제어부가 각각의 기준점에 대해 추출된 차선 포인트들의 패턴을 분석하여 차선의 종류를 인식하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 차선의 종류를 인식하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 차선의 종류로서 점선, 실선 및 이중선을 인식하는 것을 특징으로 하는 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 차선의 종류를 인식하는 단계에서, 상기 제어부는, 하나의 차선에 대한 차선 포인트가 연속적으로 추출된 패턴이면 해당 차선을 실선으로 인식하고, 하나의 차선에 대한 차선 포인트가 간헐적으로 추출된 패턴이면 해당 차선을 점선으로 인식하며, 하나의 단면에 대한 2개의 차선 포인트가 기준거리 이내인 패턴이면 해당 차선을 이중선으로 인식하는 것을 특징으로 하는 모바일 맵핑 시스템을 이용한 도로 차선 취득 방법.
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