KR20190014283A - Apparatus for manufacturing lane information and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차선 정보 생성 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동체로부터 획득한 영상 데이터를 이용하여 도로의 차선 정보를 생성하는 차선 정보 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for generating lane information, and more particularly, to a lane information generating apparatus and method for generating lane information of a road using image data acquired from a moving object.
차량단말기는 GPS(Global Positioning System)를 이용하여 운행중인 차량의 위치를 추적하여 도로 지도상에 표시하고, 목적지까지의 경로와 관련된 정보를 제공하고 있다.The vehicle terminal uses a GPS (Global Positioning System) to track the position of the vehicle in operation, displays it on a road map, and provides information related to the route to the destination.
차량 단말기는 보편적으로 2차원 이미지를 사용한 지도를 제공하고 있으며, 최근에는 3차원 이미지를 이용하여 지도를 제공하고 있다. 3차원 이미지는 실제 도로를 주행하는 것과 유사한 정보를 제공하기 때문에 2차원 이미지보다는 사실적인 디스플레이가 필요하다. 3차원 이미지는 도로의 높낮이, 교차로 등을 사실적으로 디스플레이하며, 도로에 표시되는 차선 수, 횡단보도, 차선 정보 등도 세부적으로 디스플레이한다.The vehicle terminal generally provides a map using a two-dimensional image, and recently, a map is provided using a three-dimensional image. Because three-dimensional images provide information similar to running on real roads, realistic displays are needed rather than two-dimensional images. The three-dimensional image realistically displays the elevation, intersection, etc. of the road, and displays the number of lanes, pedestrian crossing, and lane information displayed on the road in detail.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0039605호(2013.04.22)의 '수치지도의 편집시스템'에 개시되어 있다.Background Art [0002] The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0039605 (Feb.
본 발명의 목적은 이동체로부터 획득한 영상을 기반으로 3차원 RGB 포인트 클라우드를 추출하고 추출된 3차원 RGB 포인트 클라우드를 이용하여 차선을 생성하는 차선 정보 생성 장치 및 방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a lane information generating apparatus and method for extracting a three-dimensional RGB point cloud based on an image acquired from a moving object and generating a lane using the extracted three-dimensional RGB point cloud.
본 발명의 일 측면에 따른 차선 정보 생성 장치는 이동체로부터 촬영된 영상 데이터로부터 3차원 컬러 포인트를 추출하는 추출부; 상기 추출부에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트를 필터링하여 3차원 컬러 포인트 중 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트를 추출하는 필터링부; 상기 필터링부에 의해 필터링된 3차원 컬러 포인트를 군집화시켜 차선 폴리곤을 생성하는 차선 폴리곤 생성부; 및 상기 차선 폴리곤 생성부에 의해 생성된 차선 폴리곤을 이용하여 차선 정보를 생성하는 차선 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for generating lane information according to an aspect of the present invention includes: an extracting unit for extracting a three-dimensional color point from image data photographed from a moving object; A filtering unit for filtering a three-dimensional color point extracted by the extraction unit to extract a three-dimensional color point corresponding to a lane among the three-dimensional color points; A lane polygon generation unit for clustering the three-dimensional color points filtered by the filtering unit to generate a lane polygon; And a lane generator for generating lane information using the lane polygon generated by the lane polygon generator.
본 발명의 상기 필터링부는 상기 추출부에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트의 Red값, Green값 및 Blue값을 이용하여 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트를 추출하되, 상기 필터링부는 상기 추출부에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트의 Red값, Green값 및 Blue값을 기 설정된 설정 범위와 각각 비교하여 RGB값이 상기 설정 범위 이내에 포함되는지 여부에 따라 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트를 추출하는 것을 특징으로 한다.The filtering unit extracts a three-dimensional color point corresponding to the lane using the red value, the green value, and the blue value of the three-dimensional color point extracted by the extracting unit, and the filtering unit extracts Dimensional color point corresponding to the lane is extracted according to whether the RGB value is included within the set range by comparing the Red value, Green value and Blue value of the three-dimensional color point with the predetermined setting range, respectively .
본 발명의 상기 필터링부는 상기 추출부에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트의 Red값, Green값 및 Blue값이 상기 흰색 차선에 대응되는 설정 범위에 각각 포함되면 상기 추출부에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트를 흰색 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트로 인식하고, 상기 추출부에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트의 Red값, Green값 및 Blue값이 상기 황색 차선에 대응되는 설정 범위에 각각 포함되면 상기 추출부에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트를 황색 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트로 인식하는 것을 특징으로 한다.The filtering unit of the present invention is characterized in that when the Red value, the Green value and the Blue value of the 3D color point extracted by the extracting unit are included in the setting range corresponding to the white lane, Dimensional color point extracted by the extracting unit is included in a setting range corresponding to the yellow lane, the red color value, the green color value, and the blue color value of the three- Dimensional color point extracted by the three-dimensional color point recognizing unit 3 as a three-dimensional color point corresponding to the yellow lane.
본 발명의 상기 차선 폴리곤 생성부는 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트를 차선 단위로 군집화시켜 차선 단위의 3차원 컬러 포인트 클라우드를 생성하는 포인트 클라우드 생성부; 상기 포인트 클라우드 생성부에 의해 생성된 3차원 컬러 포인트 클라우드의 3차원 컬러 포인트 각각에 큐브를 생성하고 생성된 큐브를 군집화하는 큐브 생성부; 및 상기 큐브 생성부에 의해 군집화된 큐브의 좌표를 기반으로 차선 폴리곤을 검출하는 차선 폴리곤 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The lane polygon generation unit may include: a point cloud generation unit for generating a three-dimensional color point cloud in units of lanes by grouping the three-dimensional color points corresponding to the lane into lanes; A cube generation unit for generating cubes in each of the three-dimensional color points of the three-dimensional color point cloud generated by the point cloud generation unit and clustering the generated cubes; And a lane polygon detecting unit for detecting a lane polygon based on the coordinates of the cube clustered by the cube generating unit.
본 발명의 상기 큐브는 너비가 차선폭 범위 이내에 포함되도록 생성되는 것을 특징으로 한다.The cube of the present invention is characterized in that the width is generated so as to be included within a lane width range.
본 발명의 상기 포인트 클라우드 생성부는 큐브들이 서로 겹쳐질 수 있는지에 대한 상관관계를 토대로 3차원 컬러 포인트를 군집화시키는 것을 특징으로 한다.The point cloud generator of the present invention is characterized by grouping three-dimensional color points based on a correlation of whether cubes can overlap with each other.
본 발명의 상기 포인트 클라우드 생성부는 3차원 컬러 포인트 중 군집화되지 않은 3차원 컬러 포인트를 노이즈로 인식하여 필터링하는 것을 특징으로 한다.The point cloud generating unit of the present invention is characterized in that the non-clustered three-dimensional color point among three-dimensional color points is recognized as noise and filtered.
본 발명의 상기 차선 폴리곤 검출부는 상기 큐브 생성부에 의해 군집화된 큐브의 바닥면의 좌상단 좌표와 우하단 좌표 중 적어도 하나를 이용하여 차선 폴리곤을 검출하는 것을 특징으로 한다.The lane polygon detecting unit of the present invention is characterized in that a lane polygon is detected by using at least one of the upper left coordinates and the lower right coordinates of the bottom surface of the cube clustered by the cube generating unit.
본 발명의 상기 차선 생성부는 상기 차선 폴리곤 생성부에 의해 생성된 차선 폴리곤의 장단면의 중심점을 이용하여 차선 선형을 추출하는 것을 특징으로 한다.The lane generator of the present invention is characterized by extracting a lane shape using the center point of the long side surface of the lane polygon generated by the lane polygon generation unit.
본 발명의 일 측면에 따른 차선 정보 생성 방법은 추출부가 이동체로부터 촬영된 영상 데이터로부터 3차원 컬러 포인트를 추출하는 단계; 필터링부가 상기 추출부에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트를 필터링하여 3차원 컬러 포인트 중 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트를 추출하는 단계; 차선 폴리곤 생성부가 상기 필터링부에 의해 필터링된 3차원 컬러 포인트를 군집화시켜 차선 폴리곤을 생성하는 단계; 및 차선 생성부가 상기 차선 폴리곤 생성부에 의해 생성된 차선 폴리곤을 이용하여 차선 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of generating lane information according to an aspect of the present invention includes extracting a 3D color point from image data photographed from a moving object; Extracting a three-dimensional color point corresponding to a lane among the three-dimensional color points by filtering the three-dimensional color point extracted by the filtering unit; The lane polygon generation unit clustering the three-dimensional color points filtered by the filtering unit to generate a lane polygon; And generating the lane information using the lane polygon generated by the lane polygon generation unit.
본 발명의 상기 필터링부는 상기 추출부에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트의 Red값, Green값 및 Blue값을 이용하여 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트를 추출하되, 상기 추출부에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트의 Red값, Green값 및 Blue값을 기 설정된 설정 범위와 각각 비교하여 RGB값이 상기 설정 범위 이내에 포함되는지 여부에 따라 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트를 추출하는 것을 특징으로 한다.The filtering unit extracts a three-dimensional color point corresponding to a lane by using a red value, a green value, and a blue value of the three-dimensional color point extracted by the extracting unit, The red value, the green value and the blue value of the color point are respectively compared with the predetermined setting range, and the three-dimensional color point corresponding to the lane is extracted according to whether the RGB value is included within the set range.
본 발명의 상기 필터링부는 상기 추출부에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트의 Red값, Green값 및 Blue값이 상기 흰색 차선에 대응되는 설정 범위에 각각 포함되면 상기 추출부에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트를 흰색 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트로 인식하고, 상기 추출부에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트의 Red값, Green값 및 Blue값이 상기 황색 차선에 대응되는 설정 범위에 각각 포함되면 상기 추출부에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트를 황색 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트로 인식하는 것을 특징으로 한다.The filtering unit of the present invention is characterized in that when the Red value, the Green value and the Blue value of the 3D color point extracted by the extracting unit are included in the setting range corresponding to the white lane, Dimensional color point extracted by the extracting unit is included in a setting range corresponding to the yellow lane, the red color value, the green color value, and the blue color value of the three- Dimensional color point extracted by the three-dimensional color point recognizing unit 3 as a three-dimensional color point corresponding to the yellow lane.
본 발명의 상기 차선 폴리곤을 생성하는 단계는, 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트를 차선 단위로 군집화시켜 차선 단위의 3차원 컬러 포인트 클라우드를 생성하는 단계; 3차원 컬러 포인트 클라우드의 3차원 컬러 포인트 각각에 큐브를 생성하고 생성된 큐브를 군집화하는 단계; 및 군집화된 큐브의 좌표를 기반으로 차선 폴리곤을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step of generating the lane polygon according to the present invention includes the steps of: clustering three-dimensional color points corresponding to lanes into lanes to generate a three-dimensional color point cloud in lane-based units; Generating cubes in each of the three-dimensional color points of the three-dimensional color point cloud and grouping the generated cubes; And detecting a lane polygon based on coordinates of the clustered cube.
본 발명의 상기 큐브는 너비가 차선폭 범위 이내에 포함되도록 생성되는 것을 특징으로 한다.The cube of the present invention is characterized in that the width is generated so as to be included within a lane width range.
본 발명의 상기 큐브를 군집화하는 단계는 큐브들이 서로 겹쳐질 수 있는지에 대한 상관관계를 통해 큐브를 군집화시키는 것을 특징으로 한다.The clustering of the cubes of the present invention is characterized by clustering the cubes through correlation of whether the cubes can overlap with each other.
본 발명의 상기 큐브를 군집화하는 단계에서, 큐브들 간의 상관관계를 통해 군집화되지 않은 3차원 컬러 포인트를 노이즈로 인식하여 필터링하는 것을 특징으로 한다.In the grouping of the cubes of the present invention, the three-dimensional color points that are not clustered through the correlation between the cubes are recognized as noise and filtered.
본 발명의 상기 차선 폴리곤을 검출하는 단계는 군집화된 큐브의 바닥면의 좌상단 좌표 및 우하단 좌표를 이용하여 차선 폴리곤을 검출하는 것을 특징으로 한다.The step of detecting the lane polygon of the present invention is characterized in that the lane polygon is detected by using the left upper and left lower coordinates of the bottom surface of the clustered cube.
본 발명의 상기 차선 생성부는 상기 차선 폴리곤 생성부에 의해 생성된 차선 폴리곤의 장단면의 중심점을 이용하여 차선 선형을 추출하는 것을 특징으로 한다.The lane generator of the present invention is characterized by extracting a lane shape using the center point of the long side surface of the lane polygon generated by the lane polygon generation unit.
본 발명의 일 측면에 따른 차선 정보 생성 장치 및 방법은 비행체를 이용하여 차선을 생성할 수 있어 차선 생성 및 지도 제작을 위한 소요 시간 및 경비를 크게 감소시킬 수 있다.The lane information generating apparatus and method according to an aspect of the present invention can generate a lane using an air vehicle, thereby greatly reducing the time and cost required for generating a lane and generating a map.
본 발명의 다른 측면에 따른 차선 정보 생성 장치 및 방법은 이동체를 통해 획득한 영상에서 차선 정보를 자동으로 생성함으로써, 자율주행용 지도 제작의 효율성 및 생성성을 크게 향상시킬 수 있다. According to another aspect of the present invention, an apparatus and method for generating lane information can automatically improve lane information in an image acquired through a moving object, thereby greatly improving the efficiency and creativity of autonomous driving map production.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 정보 생성 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 폴리곤 생성부의 블럭 구성도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 RGB 포인트 클라우드의 RGB 정보를 이용한 1차 필터 과정을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 1차 필터 결과로 획득한 차선 단위의 포인트 클라우드를 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 포인트 단위 큐브를 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 군집화된 큐브를 나타낸 도면이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 군집화된 큐브의 좌상단 좌표와 우하단 좌표를 이용하여 차선 폴리곤을 형성하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 폴리곤 중심점을 이용하여 차선 선형을 추출하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 정보 생성 방법을 도시한 순서도이다.1 is a block diagram of a lane information generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a lane polygon generation unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram illustrating a first-order filtering process using RGB information of a 3D RGB point cloud according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a view showing a point cloud in a lane-based unit obtained as a result of a first-order filter according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a point unit cube according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view illustrating a clustered cube according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a method of forming a lane polygon using upper left coordinates and lower right coordinates of a clustered cube according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
8 is a diagram illustrating a method of extracting a lane shape using a lane polygon center point according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a method of generating lane information according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 정보 생성 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 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 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. Hereinafter, an apparatus and method for generating lane information according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. Further, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the user, the intention or custom of the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 정보 생성 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 폴리곤 생성부의 블럭 구성도이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 RGB 포인트 클라우드의 RGB 정보를 이용한 1차 필터 과정을 개념적으로 도시한 도면이며, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 1차 필터 결과로 획득한 차선 단위의 포인트 클라우드를 나타낸 도면이며, 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 포인트 단위 큐브를 나타낸 도면이며, 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 군집화된 큐브를 나타낸 도면이며, 도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 군집화된 큐브의 좌상단 좌표와 우하단 좌표를 이용하여 차선 폴리곤을 형성하는 방식을 나타낸 도면이며, 도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 폴리곤 중심점을 이용하여 차선 선형을 추출하는 방식을 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a block diagram of a lane information generating apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a lane polygon generating unit according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a view showing a point cloud of a lane-based unit obtained as a result of a first-order filter according to an embodiment of the present invention. FIG. FIG. 5 is a view illustrating a point unit cube according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a view illustrating a clustered cube according to an embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram illustrating a method of forming a lane polygon using the upper left coordinates and the lower right coordinates of the clustered cube according to an embodiment of the present invention. And a method of extracting a lane linearity.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 정보 생성 장치는 추출부(10), 필터링부(20), 차선 폴리곤 생성부(30) 및 차선 생성부(40)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a lane information generating apparatus according to an embodiment of the present invention includes an extracting
추출부(10)는 이동체로부터 촬영된 영상 데이터로부터 3차원 컬러 포인트를 추출한다. 여기서, 이동체는 지상의 MMS(Mobile Mapping System) 차량 또는 비행체가 포함될 수 있으며, 비행체로는 드론 등이 포함될 수 있다.The
즉, 추출부(10)는 이동체에 구비된 각종 촬영기기로부터 영상 데이터가 입력되면, 이 입력된 영상 데이터를 영상 처리하여 3차원 컬러 포인트를 추출한다. That is, when the image data is inputted from various photographing equipments provided in the moving object, the extracting
3차원 컬러 포인트는 영상 데이터에서 색상을 가지고 있는 포인트이며, Red값, Green값 및 Blue값을 가지고 있다. The 3D color point is a point having a color in the image data, and has a red value, a green value, and a blue value.
필터링부(20)는 추출부(10)에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트를 필터링하여 다수 개의 3차원 컬러 포인트 중 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트를 추출한다. The
3차원 컬러 포인트는 상기한 바와 같이 Red값, Green값 및 Blue값을 각각 가지고 있는 바, 필터링부(20)는 추출부(10)에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트의 Red값, Green값 및 Blue값을 이용하여 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트만을 추출할 수 있다. As described above, the three-dimensional color point has a red value, a green value, and a blue value, respectively. The
이 경우, 필터링부(20)는 추출부(10)에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트의 Red값, Green값 및 Blue값을 기 설정된 설정 범위와 각각 비교하여 Red값, Green값 및 Blue값 각각이 설정 범위 이내에 포함되는지 여부에 따라 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트를 검출한다. In this case, the
설정 범위는 도 3 에 도시된 바와 같이 3차원 컬러 포인트가 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트에 해당하는지를 판단하기 위한 기준이 되는 Red값, Green값 및 Blue값의 범위이며, 설정 범위는 흰색 차선에 대응되는 설정 범위, 및 황색 차선에 대응되는 설정 범위로 구분될 수 있다. 이는 차선이 흰색 차선과 황색 차선으로 구분되기 때문이며, 흰색 차선에 대응되는 설정 범위 및 황색 차선에 대응되는 설정 범위를 바탕으로 차선이 흰색 차선 또는 황색 차선으로 식별될 수 있다. As shown in FIG. 3, the setting range is a range of Red values, Green values, and Blue values that serve as criteria for determining whether a three-dimensional color point corresponds to a three-dimensional color point corresponding to a lane. A corresponding setting range, and a setting range corresponding to a yellow lane. This is because the lane is divided into a white lane and a yellow lane, and a lane can be identified as a white lane or a yellow lane based on a setting range corresponding to a white lane and a setting range corresponding to a yellow lane.
이에, 필터링부(20)는 추출부(10)에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트의 Red값, Green값 및 Blue값이 설정 범위에 포함되는지 여부에 따라, 3차원 컬러 포인트 중 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트로 추출하되, 추출부(10)에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트의 Red값, Green값 및 Blue값이 흰색 차선에 대응되는 설정 범위에 각각 포함되면 추출부(10)에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트를 흰색 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트로 인식하고, 추출부(10)에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트의 Red값, Green값 및 Blue값이 황색 차선에 대응되는 설정 범위에 각각 포함되면 추출부(10)에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트를 황색 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트로 인식한다. Accordingly, the
차선 폴리곤 생성부(30)는 필터링부(20)에 의해 필터링된 3차원 컬러 포인트를 군집화시켜 차선 폴리곤을 생성한다. The lane
도 2 를 참조하면, 차선 폴리곤 생성부(30)는 포인트 클라우드 생성부(32), 큐브 생성부(34) 및 차선 폴리곤 검출부(36)를 포함한다. 2, the lane
포인트 클라우드 생성부(32)는 필터링부(20)에 의해 획득된 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트를 차선 단위로 군집화시켜 차선 단위의 3차원 컬러 포인트 클라우드를 생성한다.The point
도 4 를 참조하면, 포인트 클라우드 생성부(32)는 필터링부(20)에 의해 획득된 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트를 차선 단위로 군집화시켜 차선 단위의 3차원 컬러 포인트 클라우드(cloud)를 형성한다. Referring to FIG. 4, the point
큐브 생성부(34)는 포인트 클라우드 생성부(32)에 의해 생성된 3차원 컬러 포인트 클라우드의 3차원 컬러 포인트 각각에 큐브를 생성하고 생성된 큐브를 군집화한다. The
큐브는 도 5 에 도시된 바와 같이 3차원 컬러 포인트를 중심으로 육면체로 형성되며, 그 너비가 차선폭 범위 이내에 포함되도록 형성된다. 큐브의 너비가 차선폭 범위 이내에 포함되도록 형성됨에 따라, 이후 큐브의 좌표를 기반으로 생성되는 차선 폴리곤이 차선의 폭에 대응되게 생성될 수 있다. 이에 대해서는 후술한다. The cube is formed in a hexahedron centered on a three-dimensional color point as shown in FIG. 5, and is formed such that its width is included within a lane width range. As the width of the cube is formed to be included within the lane width range, a lane polygon generated based on the coordinates of the cube can be generated corresponding to the width of the lane. This will be described later.
3차원 컬러 포인트 클라우드에는 복수 개의 3차원 컬러 포인트가 존재하므로, 3차원 컬러 포인트의 큐브는 도 6 에 도시된 바와 같이 군집화될 수 있다. Since a plurality of three-dimensional color points exist in a three-dimensional color point cloud, cubes of three-dimensional color points can be clustered as shown in FIG.
이 경우, 큐브 생성부(34)는 복수 개의 3차원 컬러 포인트의 큐브들 서로 간의 상관 관계에 따라 3차원 컬러 포인트의 큐브들을 군집화시킨다. 즉, 큐브 생성부(34)는 3차원 컬러 포인트의 큐브 각각에 대해 인접한 다른 3차원 컬러 포인트의 큐브와 서로 겹쳐지는지를 확인하고 확인 결과 서로 겹쳐지는 3차원 컬러 포인트의 큐브들끼리 군집화시킨다. 이에 따라, 3차원 컬러 포인트의 큐브들은 차선 단위로 군집화된다. In this case, the
더욱이, 큐브 생성부(34)는 상기한 바와 같이 3차원 컬러 포인트의 큐브들 서로 간의 상관관계에 따라 3차원 컬러 포인트의 큐브들을 군집화시키는 과정에서, 군집화되지 않는 에어 포인트(Air Point) 또는 로우 포인트(Low Point)들은 노이즈로 인식하여 필터링한다. Further, in the process of grouping the cubes of the three-dimensional color point according to the correlation between the cubes of the three-dimensional color point, as described above, the
차선 폴리곤 검출부(36)는 큐브 생성부(34)에 의해 군집화된 큐브의 좌표를 기반으로 차선 폴리곤을 검출한다. The lane
도 7 을 참조하면, 차선 폴리곤 검출부(36)는 큐브 생성부(34)에 의해 군집화된 큐브의 바닥면의 좌상단 좌표 및 우하단 좌표를 이용하여 차선 폴리곤을 검출한다. 즉, 차선 폴리곤 검출부(36)는 3차원 컬러 포인트의 각 큐브가 상기한 바와 같이 차선폭의 범위 이내에서 형성되므로, 이들 3차원 컬러 포인트의 큐브의 좌상단 좌표와 우하단 좌표를 추출하고 이들 각 큐브의 바닥면의 좌상단 좌표들을 서로 연결하고 우하단 좌표들을 서로 연결함으로써, 차선에 대응되는 차선 폴리곤을 형성할 수 있다. 7, the lane
한편, 상기한 바와 같이 3차원 컬러 포인트에 큐브를 형성하고 이를 기반으로 차선 폴리곤을 형성함으로써, 비행체가 바람 등의 영향으로 흔들림이 있거나, 또는 지상의 MMS 차량이 진동이나 주행에 의해 흔들림이 있더라도, 큐브를 통해 노이즈를 필터링할 수 있다. As described above, the cubes are formed on the three-dimensional color points and the lane polygons are formed on the cubes. As a result, even if the aircraft is shaken due to the influence of the wind or the ground MMS vehicle is shaken due to vibration or running, You can filter the noise through the cube.
차선 생성부(40)는 차선 폴리곤 생성부(30)에 의해 생성된 차선 폴리곤을 이용하여 차선 정보를 생성한다.The
도 8 을 참조하면, 차선 생성부(40)는 차선 폴리곤 생성부(30)에 의해 생성된 각 폴리곤별로 장단면의 중심점을 검출하고, 이들 중심점을 이용하여 차선 선형을 추출한다. Referring to FIG. 8, the
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 정보 생성 방법을 도 9 를 참조하여 설명한다. Hereinafter, a lane information generating method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 정보 생성 방법을 도시한 순서도이다.9 is a flowchart illustrating a method of generating lane information according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 9 를 참조하면, 먼저 추출부(10)는 이동체로부터 촬영된 영상 데이터가 입력되면, 이 입력된 영상 데이터를 영상 처리하여 Red값, Green값 및 Blue값을 가진 3차원 컬러 포인트를 추출한다(S10). Referring to FIG. 9, the extracting
추출부(10)에 의해 3차원 컬러 포인트가 추출됨에 따라, 필터링부(20)는 추출부(10)에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트의 Red값, Green값 및 Blue값을 기 설정된 설정 범위와 각각 비교하여 Red값, Green값 및 Blue값이 기 설정된 설정 범위 이내에 포함되는지 여부에 따라 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트를 검출한다(S20). As the three-dimensional color point is extracted by the
이때, 필터링부(20)는 추출부(10)에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트의 Red값, Green값 및 Blue값이 흰색 차선에 대응되는 설정 범위에 각각 포함되면 추출부(10)에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트를 흰색 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트로 인식하고, 추출부(10)에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트의 Red값, Green값 및 Blue값이 황색 차선에 대응되는 설정 범위에 각각 포함되면 추출부(10)에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트를 황색 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트로 인식한다. At this time, if the Red value, Green value and Blue value of the three-dimensional color point extracted by the extracting
차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트가 검출됨에 따라, 포인트 클라우드 생성부(32)는 필터링부(20)에 의해 획득된 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트를 차선 단위로 군집화시켜 차선 단위의 3차원 컬러 포인트 클라우드를 생성한다(S30). As the three-dimensional color point corresponding to the lane is detected, the point
이어 큐브 생성부(34)는 포인트 클라우드 생성부(32)에 의해 생성된 3차원 컬러 포인트 클라우드의 3차원 컬러 포인트 각각에 육면체의 큐브를 생성하고, 생성된 3차원 컬러 포인트의 큐브들을 서로 간의 상관관계에 따라 군집화한다(S40). 이 경우, 큐브 생성부(34)는 3차원 컬러 포인트의 큐브 각각에 대해 인접한 다른 3차원 컬러 포인트의 큐브와 서로 겹쳐지는지를 확인하고 확인 결과 서로 겹쳐지는 3차원 컬러 포인트의 큐브들끼리 군집화시킨다. 그 결과, 3차원 컬러 포인트의 큐브들은 차선 단위로 군집화된다. 이때 큐브 생성부(34)는 3차원 컬러 포인트의 큐브를 그 너비가 차선폭 범위 이내에 포함되도록 형성한다. Then, the
이 과정에서, 큐브 생성부(34)는 군집화되지 않는 에어 포인트(Air Point) 또는 로우 포인트(Low Point)들은 노이즈로 인식하여 필터링한다. In this process, the
3차원 컬러 포인트의 큐브를 군집화함에 따라, 차선 폴리곤 검출부(36)는 큐브 생성부(34)에 의해 군집화된 큐브의 바닥면의 좌상단 좌표 및 우하단 좌표를 추출하고, 이들 각 큐브의 바닥면의 좌상단 좌표들을 서로 연결하고 우하단 좌표들을 서로 연결하여 차선 폴리곤을 검출한다(S50).The lane
이어 차선 생성부(40)는 차선 폴리곤 생성부(30)에 의해 생성된 각 폴리곤별로 장단면의 중심점을 검출하고, 이들 중심점을 중심으로 차선 폴리곤의 위치에 대응되게 차선 선형을 추출한다(S60).Next, the
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 정보 생성 장치 및 방법은 비행체를 이용하여 차선을 생성함으로써 차선 생성 및 지도 제작을 위한 소요 시간 및 경비를 크게 감소시킬 수 있다.As described above, the lane information generating apparatus and method according to the embodiment of the present invention can greatly reduce the time and expense for lane creation and map production by generating lanes using air vehicles.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 정보 생성 장치 및 방법은 비행체를 통해 획득한 영상에서 차선 정보를 자동으로 생성함으로써, 자율주행용 지도 제작의 효율성 및 생성성을 크게 향상시킬 수 있다. In addition, the lane information generating apparatus and method according to an embodiment of the present invention can automatically improve the efficiency and creativity of autonomous driving map generation by automatically generating lane information from an image acquired through a flight.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, I will understand. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.
10: 추출부
20: 필터링부
30: 차선 폴리곤 생성부
32: 포인트 클라우드 생성부
34: 큐브 생성부
36: 차선 폴리곤 검출부
40: 차선 생성부10:
20:
30: a lane polygon generation unit
32: Point Cloud Generator
34: Cube generation unit
36: Lane polygon detector
40: lane generator
Claims (18)
상기 추출부에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트를 필터링하여 3차원 컬러 포인트 중 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트를 추출하는 필터링부;
상기 필터링부에 의해 필터링된 3차원 컬러 포인트를 군집화시켜 차선 폴리곤을 생성하는 차선 폴리곤 생성부; 및
상기 차선 폴리곤 생성부에 의해 생성된 차선 폴리곤을 이용하여 차선 정보를 생성하는 차선 생성부를 포함하는 차선 정보 생성 장치.
An extracting unit for extracting a three-dimensional color point from the image data photographed from the moving object;
A filtering unit for filtering a three-dimensional color point extracted by the extraction unit to extract a three-dimensional color point corresponding to a lane among the three-dimensional color points;
A lane polygon generation unit for clustering the three-dimensional color points filtered by the filtering unit to generate a lane polygon; And
And a lane generator for generating lane information using the lane polygon generated by the lane polygon generator.
2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the filtering unit extracts a three-dimensional color point corresponding to the lane using the red value, the green value, and the blue value of the three-dimensional color point extracted by the extracting unit, The Green value and the Blue value of the three-dimensional color point extracted by the three-dimensional color point are compared with the predetermined setting range, respectively, and the three-dimensional color point corresponding to the lane is extracted according to whether or not the RGB value is included within the set range Wherein the lane information generating device comprises:
3. The image processing apparatus as claimed in claim 2, wherein the filtering unit includes a filtering unit for filtering the extracted three-dimensional color points, if the red value, the green value and the blue value of the three-dimensional color point extracted by the extracting unit are included in the setting range corresponding to the white lane, Dimensional color point is recognized as a three-dimensional color point corresponding to a white lane, and when the Red value, the Green value and the Blue value of the three-dimensional color point extracted by the extraction unit are included in the setting range corresponding to the yellow lane And recognizes the three-dimensional color point extracted by the extraction unit as a three-dimensional color point corresponding to a yellow lane.
차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트를 차선 단위로 군집화시켜 차선 단위의 3차원 컬러 포인트 클라우드를 생성하는 포인트 클라우드 생성부;
상기 포인트 클라우드 생성부에 의해 생성된 3차원 컬러 포인트 클라우드의 3차원 컬러 포인트 각각에 큐브를 생성하고 생성된 큐브를 군집화하는 큐브 생성부; 및
상기 큐브 생성부에 의해 군집화된 큐브의 좌표를 기반으로 차선 폴리곤을 검출하는 차선 폴리곤 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 정보 생성 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the lane polygon generation unit
A point cloud generator for generating a three-dimensional color point cloud in a lane-by-lane by grouping the three-dimensional color points corresponding to the lane into lanes;
A cube generation unit for generating cubes in each of the three-dimensional color points of the three-dimensional color point cloud generated by the point cloud generation unit and clustering the generated cubes; And
And a lane polygon detecting unit for detecting a lane polygon based on the coordinates of the cube clustered by the cube generating unit.
5. The apparatus of claim 4, wherein the cube is generated such that the width is included within a lane width range.
5. The apparatus of claim 4, wherein the point cloud generator clusters three-dimensional color points based on a correlation of whether cubes can be overlapped with each other.
7. The apparatus of claim 6, wherein the point cloud generating unit recognizes non-clustered three-dimensional color points among three-dimensional color points as noise and filters the three-dimensional color points.
5. The apparatus of claim 4, wherein the lane polygon detecting unit detects a lane polygon using at least one of a left upper end coordinate and a lower right end coordinate of a bottom surface of a cube clustered by the cube generating unit.
The lane information generating apparatus according to claim 1, wherein the lane-generating section extracts a lane-shaped line using the center point of the long side surface of the lane polygon generated by the lane polygon generating section.
필터링부가 상기 추출부에 의해 추출된 3차원 컬러 포인트를 필터링하여 3차원 컬러 포인트 중 차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트를 추출하는 단계;
차선 폴리곤 생성부가 상기 필터링부에 의해 필터링된 3차원 컬러 포인트를 군집화시켜 차선 폴리곤을 생성하는 단계; 및
차선 생성부가 상기 차선 폴리곤 생성부에 의해 생성된 차선 폴리곤을 이용하여 차선 정보를 생성하는 단계를 포함하는 차선 정보 생성 방법.
Extracting a three-dimensional color point from the image data photographed from the moving object;
Extracting a three-dimensional color point corresponding to a lane among the three-dimensional color points by filtering the three-dimensional color point extracted by the filtering unit;
The lane polygon generation unit clustering the three-dimensional color points filtered by the filtering unit to generate a lane polygon; And
And the lane generator generates the lane information using the lane polygon generated by the lane polygon generation unit.
11. The image processing apparatus according to claim 10, wherein the filtering unit extracts a three-dimensional color point corresponding to the lane using the red value, the green value, and the blue value of the three-dimensional color point extracted by the extracting unit, Dimensional color point corresponding to the lane is extracted according to whether the RGB value is within the set range or not by comparing the Red value, Green value and Blue value of the three-dimensional color point, Lane information generation method.
12. The image processing apparatus according to claim 11, wherein the filtering unit includes a filtering unit for filtering the extracted three-dimensional color points, if the Red value, the Green value, and the Blue value of the 3D color point extracted by the extracting unit are included in the setting range corresponding to the white lane, Dimensional color point is recognized as a three-dimensional color point corresponding to a white lane, and when the Red value, the Green value and the Blue value of the three-dimensional color point extracted by the extraction unit are included in the setting range corresponding to the yellow lane Wherein the three-dimensional color point extracted by the extracting unit is recognized as a three-dimensional color point corresponding to a yellow lane.
차선에 해당하는 3차원 컬러 포인트를 차선 단위로 군집화시켜 차선 단위의 3차원 컬러 포인트 클라우드를 생성하는 단계;
3차원 컬러 포인트 클라우드의 3차원 컬러 포인트 각각에 큐브를 생성하고 생성된 큐브를 군집화하는 단계; 및
군집화된 큐브의 좌표를 기반으로 차선 폴리곤을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차선 정보 생성 방법.
11. The method of claim 10, wherein generating the lane polygon comprises:
Generating a three-dimensional color point cloud in a lane-by-lane unit by grouping the three-dimensional color points corresponding to the lane into lanes;
Generating cubes in each of the three-dimensional color points of the three-dimensional color point cloud and grouping the generated cubes; And
And detecting a lane polygon based on the coordinates of the clustered cube.
14. The method of claim 13, wherein the cube is generated such that the width is included within a lane width range.
14. The method of claim 13, wherein clustering the cubes comprises clustering cubes based on a correlation of whether the cubes can overlap with each other.
16. The method according to claim 15, wherein in the step of clustering the cubes, the three-dimensional color points that are not clustered through the correlation between the cubes are recognized as noise and filtered.
14. The method of claim 13, wherein the detecting of the lane polygon comprises detecting a lane polygon using left upper and right lower coordinates of the bottom surface of the clustered cube.
14. The lane information generating method according to claim 13, wherein the lane-generating unit extracts a lane-shaped line using the center point of the long side surface of the lane polygon generated by the lane polygon generating unit.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |