KR20210063720A - Precision map generation system - Google Patents

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KR20210063720A
KR20210063720A KR1020190152182A KR20190152182A KR20210063720A KR 20210063720 A KR20210063720 A KR 20210063720A KR 1020190152182 A KR1020190152182 A KR 1020190152182A KR 20190152182 A KR20190152182 A KR 20190152182A KR 20210063720 A KR20210063720 A KR 20210063720A
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Abstract

The present invention relates to a precision map generation system. According to the present invention, only points, which overlap a lane model formula calculated by analyzing image data from point data of radar data, are extracted as lane data, and if the lane data is converted into map data, accurate lane map can be established. Accordingly, since lane information does not manually extracted from the radar data, precision map generation work can be rapidly and conveniently conducted.

Description

정밀지도 생성 시스템{Precision map generation system}Precision map generation system

본 발명은 정밀지도 생성 시스템에 대한 것으로, 더욱 구체적으로는 라이다데이터로부터 정확한 차선데이터를 추출하여 정밀지도 데이터로 변환할 수 있도록 하는 기술에 대한 것이다.The present invention relates to a precision map generation system, and more particularly, to a technology for extracting accurate lane data from lidar data and converting it into precision map data.

스마트 자동차나 자율주행 자동차 분야에서는 정밀지도를 이용하여 전방의 도로 형상, 도로간의 연결 관계, 차선 수 등을 고려하여 차선 변경이 필요한지를 자동으로 결정할 수 있도록 하고 있다. 이를 위해 정밀지도에 있어서 차선 지도를 정확하게 구축해 놓아야 할 필요가 있다.In the field of smart cars and autonomous vehicles, precise maps are used to automatically determine whether a lane change is necessary in consideration of the shape of the road ahead, the connection relationship between roads, and the number of lanes. For this purpose, it is necessary to accurately construct a lane map in the precision map.

정밀지도를 제작하기 위해서는 x-y-z 위치 정보를 갖는 점군 데이터(Point Cloud)가 필요하다. 점군 데이터는 라이다를 이용하여 도로와 도로 주변 시설물을 스캔하여 얻어지며, 후처리된 LAS 포맷의 라이다데이터에서 필요한 데이터를 추출하여 shp 포맷의 정밀지도 데이터로 변환하게 된다.In order to produce a precise map, point cloud data with x-y-z location information is required. The point cloud data is obtained by scanning the road and surrounding facilities using lidar, and necessary data is extracted from the post-processed LAS formatted lidar data and converted into shp format precision map data.

하지만 라이다데이터(LAS 데이터)에는 정밀지도에서는 필요 없는 노이즈 데이터가 상당하게 포함되어 있다. 예컨대 차선 지도를 구축하기 위해서는 인력을 투입하여 라이다데이터에서 차선에 해당하는 데이터만을 수작업을 추출한 후 이를 지도데이터로 변환하였다. 따라서 정밀지도 데이터를 생성하는 데 상당한 시간이 소요되는 문제가 있다.However, the lidar data (LAS data) contains a considerable amount of noise data that is not required for precision maps. For example, in order to construct a lane map, manpower was used to manually extract only the data corresponding to the lane from the lidar data, and then convert it into map data. Therefore, there is a problem in that it takes a considerable amount of time to generate the precision map data.

한편 정밀지도 생성과 관련된 종래기술로는 대한민국공개특허 제10-2018-0086951호(2018.08.01. '정밀지도 생성 지역 결정 방법 및 장치') 등이 있다.Meanwhile, as a prior art related to precision map generation, there is Korean Patent Laid-Open Patent No. 10-2018-0086951 (2018.08.01. 'Method and Apparatus for Determining Area of Precision Map Generation').

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 라이다데이터로부터 정확한 차선데이터를 자동으로 추출하여 정밀지도 데이터로 변환할 수 있도록 함으로써 편리하고 빠르게 정밀지도를 생성할 수 있도록 하는 기술을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the problems of the prior art as described above. By automatically extracting accurate lane data from lidar data and converting it into precise map data, it is possible to create a precise map conveniently and quickly. Its purpose is to provide the technology to

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정밀지도 생성 시스템은, GPS데이터저장부로부터 특정 지점에 대한 GPS데이터를 추출하고 절대 위치를 결정하는 GPS데이터추출부; 영상데이터저장부로부터 영상데이터를 추출하는 영상데이터추출부; 상기 영상데이터추출부에서 추출된 영상데이터를 분석하여 차선 모델식을 산출하는 차선모델식산출부; 상기 GPS데이터추출부에서 결정한 절대 위치에 기반하여 라이다데이터저장부로부터 일정 구간의 라이다데이터를 추출하는 라이다데이터추출부; 상기 라이다데이터추출부에서 추출한 라이다데이터 중에서 상기 차선모델식산출부에서 산출한 차선 모델식과 중첩되는 라이다데이터를 차선데이터로 추출하는 차선데이터추출부; 및 상기 차선데이터추출부에서 추출한 차선데이터를 정밀지도 데이터로 변환하는 지도데이터변환부;를 포함한다.A system for generating a precise map according to the present invention for achieving the above object includes: a GPS data extraction unit for extracting GPS data for a specific point from a GPS data storage unit and determining an absolute position; an image data extraction unit for extracting image data from the image data storage unit; a lane model equation calculation unit for calculating a lane model equation by analyzing the image data extracted by the image data extraction unit; a lidar data extraction unit for extracting lidar data of a certain section from the lidar data storage unit based on the absolute position determined by the GPS data extraction unit; a lane data extraction unit for extracting, as lane data, the lidar data overlapping the lane model equation calculated by the lane model equation calculation unit among the lidar data extracted by the lidar data extraction unit; and a map data conversion unit that converts the lane data extracted by the lane data extraction unit into precise map data.

여기서, 상기 GPS데이터저장부에 저장되는 GPS데이터와 상기 영상데이터저장부에 저장되는 영상데이터는 동기화되어 있고, 상기 영상데이터추출부에서 영상데이터를 추출할 시에는 상기 GPS데이터추출부에서 추출하는 GPS데이터와 동기화된 영상데이터가 추출될 수 있다.Here, the GPS data stored in the GPS data storage unit and the image data stored in the image data storage unit are synchronized, and when the image data is extracted by the image data extraction unit, the GPS data extracted by the GPS data extraction unit is extracted. Image data synchronized with the data may be extracted.

또한, 상기 차선데이터추출부는 상기 라이다데이터 중에서 상기 차선 모델식과 중첩되는 점 중에서 일정 기준이 되는 하나의 점을 차선데이터로 추출하고, 상기 GPS데이터추출부를 통해 결정된 절대 위치를 일정 거리만큼 이동한 후 다시 차선데이터를 추출할 수 있다.In addition, the lane data extraction unit extracts a point serving as a predetermined reference among points overlapping the lane model formula among the lidar data as lane data, and after moving the absolute position determined through the GPS data extraction unit by a predetermined distance The lane data can be extracted again.

본 발명에 따른 정밀지도 생성 시스템은 라이다데이터의 점군 데이터에서 영상데이터를 분석하여 산출된 차선모델식과 중첩되는 점들만을 차선데이터로 추출할 수 있고, 이 차선데이터를 지도데이터로 변환하면 정확한 차선 지도를 구축할 수 있다. 즉 수작업을 통해 라이다데이터에서 차선 정보를 추출하는 것이 아니어서 정밀지도 생성 작업을 매우 빠르고 편리하게 생성할 수 있는 것이다.The precise map generation system according to the present invention can extract only the points overlapping with the lane model equation calculated by analyzing the image data from the point cloud data of the lidar data as lane data, and when the lane data is converted into map data, the correct lane You can build a map. In other words, it is not possible to manually extract lane information from lidar data, so it is possible to create a precise map very quickly and conveniently.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 정밀지도 생성 시스템을 설명하기 위한 블록도.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 정밀지도 생성 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도3은 라이다데이터, 차선모델식 및 추출된 차선데이터를 설명하기 위한 도면.
도4는 지도데이터로 변환된 예시를 설명하기 위한 도면.1 is a block diagram illustrating a system for generating a precision map according to an embodiment of the present invention;
2 is a flowchart illustrating a method of generating a precision map according to an embodiment of the present invention;
3 is a diagram for explaining lidar data, a lane model formula, and extracted lane data;
4 is a diagram for explaining an example converted into map data;

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, some components irrelevant to the gist of the invention will be omitted or compressed, but the omitted configuration is not necessarily a configuration that is not necessary in the present invention, and will be used in combination by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. can

도1은 본 발명의 실시예에 따른 정밀지도 생성 시스템을 설명하기 위한 블록도이다. 도1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 정밀지도 생성 시스템(10)은 GPS데이터저장부(11), 영상데이터저장부(12), 라이다데이터저장부(13), GPS데이터추출부(14), 영상데이터추출부(15), 라이다데이터추출부(16), 차선모델식산출부(17), 차선데이터추출부(18) 및 지도데이터변환부(19)를 포함한다. 설명하기에 앞서 본 발명의 실시예에 따른 정밀지도 생성 시스템(10)은 자율주행 차량에 탑재되기 위한 정밀지도 중 차선 지도를 구축하는 분야에 적용된다.1 is a block diagram illustrating a system for generating a precision map according to an embodiment of the present invention. As shown in Fig. 1, the precision map generation system 10 according to an embodiment of the present invention includes a GPS data storage unit 11, an image data storage unit 12, a lidar data storage unit 13, and GPS data extraction. It includes a unit 14 , an image data extraction unit 15 , a lidar data extraction unit 16 , a lane model formula calculation unit 17 , a lane data extraction unit 18 , and a map data conversion unit 19 . Before the description, the precise map generating system 10 according to an embodiment of the present invention is applied to the field of constructing a lane map among precision maps to be mounted on an autonomous vehicle.

GPS데이터저장부(11)는 GPS 좌표 정보와, GPS 타임 정보를 포함하는 GPS데이터를 저장하기 위해 마련되며, 영상데이터저장부(12)는 카메라를 통해 촬영한 영상데이터를 저장하기 위해 마련되고, 라이다데이터는저장부는 라이다를 이용하여 확보한 라이다데이터를 저장하기 위해 마련된다.The GPS data storage unit 11 is provided to store GPS data including GPS coordinate information and GPS time information, and the image data storage unit 12 is provided to store image data captured by a camera, The lidar data storage unit is provided to store lidar data secured using lidar.

본 발명의 실시예에 따른 정밀지도 생성 시스템(10)을 이용하여 정밀지도를 생성하기 위해서는 미리 특정 구간에 대한 GPS데이터, 영상데이터 및 라이다데이터가 준비되어 있어야 한다. 즉 특정 구간에 대한 정밀지도 생성(차선 지도 구축)을 위해서는 차량 등의 이동수단에 GPS장비(미도시)와 카메라장비(미도시)를 탑재하고, 해당 구간을 이동하면서 GPS데이터와 영상데이터를 획득하게 되고, 이렇게 획득한 GPS데이터와 영상데이터가 각각 GPS데이터저장부(11)와 영상데이터저장부(12)에 저장된다. GPS데이터와 영상데이터가 저장될 때에는 GPS 타임 정보를 통해 동기화가 이루어진 후 저장될 수 있다.In order to generate a precise map using the precise map generating system 10 according to an embodiment of the present invention, GPS data, image data, and lidar data for a specific section must be prepared in advance. In other words, in order to create a precise map for a specific section (lane map construction), a GPS device (not shown) and a camera device (not shown) are mounted on a means of transportation such as a vehicle, and GPS data and image data are acquired while moving the section. The GPS data and image data thus obtained are stored in the GPS data storage unit 11 and the image data storage unit 12, respectively. When GPS data and image data are stored, they may be stored after synchronization is made through GPS time information.

한편, 라이다데이터는 제3자가 미리 구축해 놓은 것을 제공받아 활용할 수도 있다. 라이다(Lidar)는 전파 대신 직진성이 강한 고출력 펄스 레이저를 발사하고, 그 빛이 주위의 대상 물체에서 반사되어 돌아오는 것을 받아 대상 물체까지의 거리, 방향을 정밀하게 측정할 수 있는 장치를 말한다.On the other hand, lidar data can also be used by being provided by a third party in advance. Lidar refers to a device that can precisely measure the distance and direction to a target by emitting a high-power pulsed laser with strong straightness instead of radio waves, and receiving the reflected light from the surrounding target.

이러한 라이다를 이용하면 점의 집합인 점구름(점군, Point cloud) 형태의 고정밀 데이터를 확보할 수가 있고, 폭과 거리, 높낮이까지 반영한 3차원의 점을 한데 모아 사물의 형상 데이터를 추출할 수가 있다. 이렇게 라이다를 이용하여 주변을 스캔하고 확보한 점군 형태의 데이터를 라이다데이터라고 하며, LAS 포맷으로 라이다데이터저장부(13)에 저장될 수 있다.Using such lidar, it is possible to secure high-precision data in the form of a point cloud, which is a set of points, and to extract shape data of objects by collecting three-dimensional points that reflect width, distance, and height. have. The data in the form of a point cloud obtained by scanning the surroundings using the lidar in this way is called lidar data, and may be stored in the lidar data storage unit 13 in the LAS format.

GPS데이터추출부(14)는 GPS데이터저장부(11)로부터 GPS데이터를 추출하여 차량의 절대 위치를 결정하기 위해 마련된다.The GPS data extraction unit 14 is provided to extract GPS data from the GPS data storage unit 11 to determine the absolute position of the vehicle.

영상데이터추출부(15)는 영상데이터저장부(12)에 저장된 영상데이터를 추출하기 위해 마련된다. 이때 영상데이터추출부(15)는 GPS데이터추출부(14)를 통해 추출된 차량의 절대 위치와 동기화된 영상데이터를 추출한다. 즉 영상데이터추출부(15)에서 추출한 영상데이터는 GPS데이터와 동기화 되어 있어서 그 영상이 어느 위치, 어느 시간에 촬영된 것인지 알수 있게 된다.The image data extraction unit 15 is provided to extract the image data stored in the image data storage unit 12 . At this time, the image data extraction unit 15 extracts the image data synchronized with the absolute position of the vehicle extracted through the GPS data extraction unit 14 . That is, the image data extracted by the image data extraction unit 15 is synchronized with the GPS data, so that it is possible to know at which location and at what time the image was taken.

라이다데이터추출부(16)는 라이다데이터저장부(13)에서 특정 구간에 대한 라이다데이터를 추출하기 위해 마련된다. 라이다데이터추출부(16)는 GPS데이터추출부(14)에서 추출된 차량의 절대 위치 정보에 기반하여 일정 구간을 선정하고, 선정된 구간에 대한 라이다데이터를 추출한다.The lidar data extraction unit 16 is provided to extract lidar data for a specific section from the lidar data storage unit 13 . The lidar data extraction unit 16 selects a predetermined section based on the absolute position information of the vehicle extracted from the GPS data extraction unit 14, and extracts lidar data for the selected section.

차선모델식산출부(17)는 영상데이터추출부(15)에서 추출된 영상을 분석하여 차선을 추출하고, 차선이 이루고 있는 곡선에 대한 3차식, 즉 차선 모델식을 산출하기 위해 마련된다. 또한 차선모델식산출부(17)는 GPS데이터추출부(14)에서 결정한 차량의 절대 위치를 원점으로 하는 상대좌표계 상에 차선이 이루는 곡선이 표시될 수 있도록 차선 모델식을 산출한다. 즉 차량의 진행 방향을 X축으로 하고 횡방향을 Y축으로 하는 상대좌표계 상에서 영상분석을 통해 추출한 차선의 곡선이 3차식으로 표시될 수 있도록 하는 것이다. 이 경우 촬영된 영상을 탑뷰 변환하고 소정의 가공을 거쳐 차량을 위에서 바라본 상태로 3차식이 산출된다. 이에 대한 구체적인 알고리즘은 이미 공지된 기술이므로 자세한 설명을 생략한다.The lane model equation calculation unit 17 is provided to analyze the image extracted by the image data extraction unit 15 to extract a lane and to calculate a cubic equation for a curve formed by the lane, that is, a lane model equation. In addition, the lane model equation calculation unit 17 calculates the lane model equation so that the curves formed by the lanes can be displayed on the relative coordinate system having the absolute position of the vehicle as the origin determined by the GPS data extraction unit 14 . That is, the curve of the lane extracted through image analysis on a relative coordinate system in which the traveling direction of the vehicle is the X-axis and the lateral direction is the Y-axis can be displayed in a cubic formula. In this case, a tertiary equation is calculated in a state where the photographed image is converted into a top view, and the vehicle is viewed from above through predetermined processing. Since a specific algorithm for this is already known technology, a detailed description thereof will be omitted.

차선데이터추출부(18)는 라이다데이터추출부(16)에서 추출한 라이다데이터 중에서, 차선모델식산출부(17)에서 산출한 차선모델식과 중첩되는(또는 일정 거리 이내로 인접한) 라이다데이터를 차선데이터로 판정하고, 이 차선데이터를 추출하기 위해 마련된다. 즉 라이다데이터에 포함된 점군 데이터 중 차선모델식과 중첩되는(인접한) 데이터가 실제 차선데이터라고 간주하고, 이 차선데이터만을 추출하여 정밀지도 생성을 위한 자료로 활용하는 것이다. 차선데이터추출부(18)는 GPS데이터를 통해 일정 거리 간격으로 차량 절대 위치를 결정하고, 이 차량 절대 위치에 동기화된 영상데이터에서 차선모델식이 산출된 후 라이다데이터에서 차선모델식과 중첩되는 차선데이터를 추출하는 작업을 반복 수행한다.The lane data extraction unit 18 overlaps with the lane model equation calculated by the lane model equation calculation unit 17 (or adjacent within a certain distance) from the lidar data extracted by the lidar data extraction unit 16 . It is determined as the lane data and provided for extracting the lane data. That is, data that overlaps (adjacent) the lane model formula among the point cloud data included in the lidar data is regarded as the actual lane data, and only this lane data is extracted and used as data for creating a precise map. The lane data extraction unit 18 determines the absolute position of the vehicle at regular distance intervals through GPS data, and after calculating the lane model equation from the image data synchronized to the absolute position of the vehicle, the lane data overlapping the lane model equation in the lidar data Repeat the extraction operation.

지도데이터변환부(19)는 차선데이터추출부(18)에서 추출한 차선데이터를 지도데이터로 변환하기 위해 마련된다. 즉 차선데이터추출부(18)를 통해 추출된 차선데이터들을 모아 shp 포맷의 정밀지도파일로 변환하는 것이다.The map data conversion unit 19 is provided to convert the lane data extracted by the lane data extraction unit 18 into map data. That is, the lane data extracted through the lane data extraction unit 18 is collected and converted into a precision map file in shp format.

이상에서 설명한 정밀지도 생성 시스템(10)은 도2 내지 도4를 통해 설명하게 되는 정밀지도 생성 방법을 통해 더욱 구체화 될 것이다.The precision map generating system 10 described above will be further embodied through the precision map generating method described with reference to FIGS. 2 to 4 .

도2는 본 발명의 실시예에 따른 정밀지도 생성 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 즉 도1에 도시된 정밀지도 생성 시스템(10)을 통해 미리 준비된 GPS데이터, 영상데이터 및 라이다데이터를 활용하여 차선 지도를 생성하는 과정에 대한 것이다.2 is a flowchart illustrating a method of generating a precision map according to an embodiment of the present invention. That is, it relates to a process of generating a lane map by using GPS data, image data, and lidar data prepared in advance through the precision map generating system 10 shown in FIG. 1 .

설명하기에 앞서 정밀지도 생성 시스템(10)의 GPS데이터저장부(11) 및 영상데이터저장부(12)에는 정밀지도 생성을 위해 필요한 구간에서 미리 취득한 GPS데이터와 영상데이터가 동기화된 상태로 저장되어 있다고 가정한다. 더불어 라이다데이터저장부(13)에도 미리 확보한 라이다데이터가 LAS 포맷으로 저장되어 있다고 가정한다.Before the description, in the GPS data storage unit 11 and the image data storage unit 12 of the precision map generation system 10, the GPS data and image data acquired in advance in the section necessary for generating the precision map are stored in a synchronized state. Assume there is In addition, it is assumed that the lidar data secured in advance is stored in the LAS format in the lidar data storage unit 13 .

라이다데이터저장부(13)에 저장된 라이다데이터의 예시를 도3을 통해 확인할 수 있다. 도3을 참조하면 라이다데이터는 차선 뿐만 아니라 지면 및 주변 사물에 대한 정보를 모두 포함하고 있다. 하지만 점군 데이터만을 확인하여서는 어느 점이 차선인지 알 수가 없다. 이를 위해 GPS데이터와 영상데이터를 활용하는 것이다.An example of the lidar data stored in the lidar data storage unit 13 can be confirmed through FIG. 3 . Referring to FIG. 3 , lidar data includes not only lanes but also information on the ground and surrounding objects. However, it is impossible to know which point is the next best line by checking only the point cloud data. For this purpose, GPS data and image data are utilized.

GPS데이터추출부(14)는 GPS데이터저장부(11)에서 정밀지도 생성을 위해 지정된 특정 위치에 대한 GPS데이터를 추출하여 차량의 절대 위치를 결정<S205>한다. 더불어 영상데이터추출부(15)는 GPS데이터추출부(14)를 통해 추출된 차량의 절대 위치와 동기화된 영상데이터를 추출<S205>한다. 따라서 추출된 영상데이터는 GPS데이터와 동기화 되어 있어서 어느 위치와 시간에 촬영된 것인지 알 수 있다.The GPS data extraction unit 14 determines the absolute position of the vehicle by extracting the GPS data for a specific position designated for generating a precise map from the GPS data storage unit 11 <S205>. In addition, the image data extraction unit 15 extracts the image data synchronized with the absolute position of the vehicle extracted through the GPS data extraction unit 14 <S205>. Therefore, the extracted image data is synchronized with the GPS data, so it is possible to know at which location and time it was taken.

이후 차선모델식산출부(17)는 영상데이터추출부(15)에서 추출된 영상을 분석하여 차선을 추출하고, 차선이 이루고 있는 곡선에 대한 3차식, 즉 차선 모델식을 산출<S210>한다. 이때 차선모델식산출부(17)는 GPS데이터추출부(14)에서 결정한 차량의 절대 위치를 원점으로 하는 상대좌표계 상에 차선이 이루는 곡선이 표시될 수 있도록 차선 모델식을 산출한다. Thereafter, the lane model formula calculation unit 17 analyzes the image extracted by the image data extraction unit 15 to extract a lane, and calculates a cubic equation for the curve formed by the lane, that is, a lane model equation <S210>. At this time, the lane model equation calculation unit 17 calculates the lane model equation so that the curves formed by the lanes can be displayed on the relative coordinate system having the absolute position of the vehicle as the origin determined by the GPS data extraction unit 14 .

한편, 라이다데이터추출부(16)는 GPS데이터추출부(14)에서 추출된 차량의 절대 위치 정보에 기반하여 일정 구간의 라이다데이터를 라이다데이터저장부(13)에서 추출<S215>한다.On the other hand, the lidar data extraction unit 16 extracts lidar data of a certain section from the lidar data storage unit 13 based on the absolute position information of the vehicle extracted from the GPS data extraction unit 14 <S215> .

이후 차선데이터추출부(18)는 라이다데이터추출부(16)에서 추출한 라이다데이터 중에서, 차선모델식산출부(17)에서 산출한 차선모델식과 중첩되는(일정 거리 이내로 인접한) 라이다데이터를 차선데이터로 판정하고, 이 차선데이터를 추출<S220>한다.Then, the lane data extraction unit 18 overlaps with the lane model equation calculated by the lane model equation calculation unit 17 (adjacent within a certain distance) from the lidar data extracted by the lidar data extraction unit 16. It is determined as the lane data, and this lane data is extracted <S220>.

도3을 참조하면 차량의 절대 위치를 원점으로 하는 상대좌표계를 확인할 수 있다. 즉 GPS데이터추출부(14)에서 추출된 GPS데이터를 이용하여 차량의 절대 위치를 결정하고, 이를 원점으로 하는 상대좌표계를 생성하면, 이 상대좌표계에 대응하도록 산출된 3차식 형태의 차선모델식도 특정 곡선 형태로 도시될 수 있다. 더불어 라이다데이터추출부(16)에서 추출한 라이다데이터 역시 각각의 점들이 절대적인 좌표를 가지고 있기 때문에 차량의 절대 위치를 원점으로 하여 각각의 점군이 투영될 수 있다.Referring to FIG. 3 , a relative coordinate system having the absolute position of the vehicle as the origin can be confirmed. That is, when the absolute position of the vehicle is determined using the GPS data extracted from the GPS data extraction unit 14 and a relative coordinate system is generated using this as the origin, the third-order lane model equation calculated to correspond to the relative coordinate system is also specified. It may be shown in the form of a curve. In addition, since each point also has absolute coordinates in the lidar data extracted by the lidar data extraction unit 16, each point cloud can be projected with the absolute position of the vehicle as the origin.

즉 차량의 절대 위치를 원점으로 하여 영상 분석을 통해 산출한 차선모델식과 라이다데이터의 점군이 한 평면 상에 표시될 수 있는 것이다. 그렇다면 차선데이터추출부(18)는 차선모델식과 라이다데이터의 점들 중 중첩되는 점들을 추출할 수 있으며, 이렇게 추출된 점들을 차선데이터로 추출하고 나머지 점들은 지도 작성 시 필요 없는 데이터이므로 취득하지 않는다.That is, the lane model equation calculated through image analysis with the absolute position of the vehicle as the origin and the point cloud of the lidar data can be displayed on one plane. Then, the lane data extraction unit 18 can extract overlapping points among the points of the lane model formula and the lidar data, and extract the extracted points as lane data, and the remaining points are not obtained because they are unnecessary data for map preparation. .

물론 도3에 도시된 바와 같이 차선모델식과 중첩되는 라이다데이터를 한번의 차량 절대 위치 상에서 모두 추출해 낼 수도 있지만, 보다 정확한 차선데이터 취득을 위해 차선데이터추출부(18)는 하나의 차량 절대 위치 상에서는 한 점의 차선데이터만을 추출한다. 즉 차선모델식의 3차식에서 Y축과 만나는 점(x=0)을 차선데이터로 취득하고, 이후 차량이 2m 전진한 이후 다시 Y축과 만나는 점을 차선데이터로 취득하는 것이다. 이렇게 취득한 차선데이터들은 라이다데이터에 이미 포함되어 있던 점들이기 때문에 각각 절대적인 좌표정보를 가지고 있다. 그리고 이 점들을 이어주면 비로소 라이다데이터 중에서 실제 차선이 어느 점이었는지를 알게 되어 차선 지도를 구축할 수 있게 되는 것이다.Of course, as shown in FIG. 3 , it is also possible to extract all of the lidar data overlapping with the lane model formula on one absolute vehicle position, but in order to obtain more accurate lane data, the lane data extraction unit 18 is Only one point of lane data is extracted. That is, in the third equation of the lane model equation, the point (x=0) that meets the Y-axis is acquired as lane data, and the point where the vehicle meets the Y-axis again after moving forward 2m is acquired as lane data. Since the lane data obtained in this way are points already included in the lidar data, each has absolute coordinate information. And when these points are connected, it is only possible to know which point was the actual lane in the lidar data and build a lane map.

이후 지도데이터변환부(19)는 차선데이터추출부(18)에서 일정 거리 간격으로 취득한 차선데이터들을 모아 지도데이터로 변환<S225>한다. 즉 추출된 차선데이터들을 모아 도4에 도시된 바와 같이 shp 포맷의 정밀지도 파일을 생성하는 것이다. 도3과 도4를 통해 확인할 수 있듯이 최초의 라이다데이터에는 정밀지도에서는 필요치 않은 데이터들이 다수 포함되어 있었으나, 라이다데이터 중 영상데이터를 분석하여 산출한 차선모델식과 중첩되는 점들만을 차선데이터로 추출한 후 지도데이터로 변환하면 정확한 차선 지도를 구축할 수 있다.Thereafter, the map data conversion unit 19 collects the lane data acquired at regular distance intervals from the lane data extraction unit 18 and converts the data into map data <S225>. That is, the extracted lane data are collected to generate a precision map file in the shp format as shown in FIG. 4 . As can be seen from FIGS. 3 and 4 , the initial lidar data contained a lot of data not required in the precision map, but only points overlapping with the lane model formula calculated by analyzing the image data among the lidar data were used as lane data. After extracting and converting to map data, an accurate lane map can be constructed.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 정밀지도 생성 시스템은 라이다데이터의 점군 데이터에서 영상데이터를 분석하여 산출된 차선모델식과 중첩되는 점들만을 차선데이터로 추출할 수 있고, 이 차선데이터를 지도데이터로 변환하면 정확한 차선 지도를 구축할 수 있다. 즉 수작업을 통해 라이다데이터에서 차선 정보를 추출하는 것이 아니어서 정밀지도 생성 작업을 매우 빠르고 편리하게 생성할 수 있는 것이다.As described in detail above, the precision map generation system according to the present invention can extract only the points overlapping with the lane model equation calculated by analyzing the image data from the point cloud data of the lidar data as lane data, and map the lane data. When converted into data, accurate lane maps can be built. In other words, it is not possible to manually extract lane information from lidar data, so it is possible to create a precise map very quickly and conveniently.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The above-described preferred embodiments of the present invention have been disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art with ordinary knowledge of the present invention will be able to make various modifications, changes and additions within the spirit and scope of the present invention, and such modifications, changes and additions are to be considered as falling within the scope of the claims of the present invention.

10 : 정밀지도 생성 시스템
11 : GPS데이터저장부
12 : 영상데이터저장부
13 : 라이다데이터저장부
14 : GPS데이터추출부
15 : 영상데이터추출부
16 : 라이다데이터추출부
17 : 차선모델식산출부
18 : 차선데이터추출부
19 : 지도데이터변환부10: precision map generation system
11: GPS data storage unit
12: image data storage unit
13: lidar data storage unit
14: GPS data extraction unit
15: image data extraction unit
16: lidar data extraction unit
17: lane model formula calculation unit
18: lane data extraction unit
19: map data conversion unit

Claims (3)

GPS데이터저장부로부터 특정 지점에 대한 GPS데이터를 추출하고 절대 위치를 결정하는 GPS데이터추출부;
영상데이터저장부로부터 영상데이터를 추출하는 영상데이터추출부;
상기 영상데이터추출부에서 추출된 영상데이터를 분석하여 차선 모델식을 산출하는 차선모델식산출부;
상기 GPS데이터추출부에서 결정한 절대 위치에 기반하여 라이다데이터저장부로부터 일정 구간의 라이다데이터를 추출하는 라이다데이터추출부;
상기 라이다데이터추출부에서 추출한 라이다데이터 중에서 상기 차선모델식산출부에서 산출한 차선 모델식과 중첩되는 라이다데이터를 차선데이터로 추출하는 차선데이터추출부; 및
상기 차선데이터추출부에서 추출한 차선데이터를 정밀지도 데이터로 변환하는 지도데이터변환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정밀지도 생성 시스템.
a GPS data extraction unit for extracting GPS data for a specific point from the GPS data storage unit and determining an absolute position;
an image data extraction unit for extracting image data from the image data storage unit;
a lane model equation calculation unit for calculating a lane model equation by analyzing the image data extracted by the image data extraction unit;
a lidar data extraction unit for extracting lidar data of a certain section from the lidar data storage unit based on the absolute position determined by the GPS data extraction unit;
a lane data extraction unit for extracting, as lane data, the lidar data overlapping the lane model equation calculated by the lane model equation calculation unit among the lidar data extracted by the lidar data extraction unit; and
and a map data conversion unit that converts the lane data extracted by the lane data extraction unit into precise map data.
 제1항에 있어서,
상기 GPS데이터저장부에 저장되는 GPS데이터와 상기 영상데이터저장부에 저장되는 영상데이터는 동기화되어 있고, 상기 영상데이터추출부에서 영상데이터를 추출할 시에는 상기 GPS데이터추출부에서 추출하는 GPS데이터와 동기화된 영상데이터가 추출되는 것을 특징으로 하는 정밀지도 생성 시스템.
The method of claim 1,
The GPS data stored in the GPS data storage unit and the image data stored in the image data storage unit are synchronized, and when the image data is extracted by the image data extraction unit, the GPS data extracted by the GPS data extraction unit and the A precision map generation system, characterized in that synchronized image data is extracted.
 제1항에 있어서,
상기 차선데이터추출부는 상기 라이다데이터 중에서 상기 차선 모델식과 중첩되는 점 중에서 일정 기준이 되는 하나의 점을 차선데이터로 추출하고, 상기 GPS데이터추출부를 통해 결정된 절대 위치를 일정 거리만큼 이동한 후 다시 차선데이터를 추출하는 것을 특징으로 하는 정밀지도 생성 시스템.The method of claim 1,
The lane data extraction unit extracts a point serving as a predetermined reference from among the points overlapping the lane model formula among the lidar data as lane data, moves the absolute position determined through the GPS data extraction unit by a predetermined distance, and then returns to the lane A precision map generation system, characterized in that extracting data.
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