KR20220032792A - Edge computing-based headlight inspection device and method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 헤드라이트 검사 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 클라우드 서버와 연동하여 차량의 헤드라이트 검사를 신속 정확하게 수행할 수 있는 엣지 컴퓨팅 기반의 헤드라이트 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a headlight inspection technology, and more particularly, to an edge computing-based headlight inspection apparatus and method capable of quickly and accurately performing a vehicle headlight inspection in conjunction with a cloud server.
차량에 설치되는 전조등(또는 헤드라이트)은 차량의 안전한 운행 및 차량 운전자의 생명 보호를 위해 법령으로 규정된 안전기준을 충족시킬 필요가 있다. 따라서, 차량의 출고 직전이나 차량 검사소에서 시행되는 차량 검사 항목 중에는 전조등 검사가 필수 항목으로 포함되어 있다.The headlights (or headlights) installed in the vehicle need to meet the safety standards stipulated by laws and regulations for the safe operation of the vehicle and the protection of the life of the vehicle driver. Therefore, headlight inspection is included as an essential item among vehicle inspection items performed immediately before the vehicle is shipped out or at a vehicle inspection station.
일반적으로 차량의 전조등 검사는 상향등과 하향등에 대한 검사를 포함하고, 전조등의 광축을 정밀하게 검사할 수 있도록 CCD(Charge Coupled Device)센서 카메라를 이용한 자동식 전조등 검사장치가 활용되고 있으나, 이러한 자동식 전조등 검사장치는 여전히 고가이기 때문에, 자동차 정기 검사소 또는 출장 검사소에서 개별적으로 구비하기에는 비용 부담이 크다는 문제점이 존재한다.In general, the headlight inspection of a vehicle includes the inspection of high and low beams, and an automatic headlight inspection device using a CCD (Charge Coupled Device) sensor camera is used to precisely inspect the optical axis of the headlight. Since the device is still expensive, there is a problem in that the cost burden is large to be individually provided at a regular automobile inspection station or an on-site inspection station.
또한, 전조등 검사장치는 단일 장치로 구현되기 때문에 최근에 다양하게 출시되는 모든 전조등을 정확도 높게 검사하기 어려운 문제점이 존재한다. 즉, 전조등 검사장치는 다양한 스펙을 가진 전조등을 검사할 수 있도록 기술 개발이 이루어지고 있으나, 해당 문제에 대한 원활한 해결에는 어려움이 존재하고 있는 상황이다.In addition, since the headlamp inspection device is implemented as a single device, there is a problem in that it is difficult to accurately inspect all the headlamps that are recently released in various ways. That is, the headlight inspection device has been developed technology to inspect headlamps having various specifications, but there are difficulties in solving the problem smoothly.
본 발명의 일 실시예는 클라우드 서버와 연동하여 차량의 헤드라이트 검사를 신속 정확하게 수행할 수 있는 엣지 컴퓨팅 기반의 헤드라이트 검사 장치 및 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide an edge computing-based headlight inspection apparatus and method capable of quickly and accurately performing a vehicle headlight inspection in conjunction with a cloud server.
본 발명의 일 실시예는 클라우드 서버로부터 제공되는 레퍼런스 헤드라이트 모델을 기초로 다양한 유형의 헤드라이트에 대한 검사를 원활히 수행할 수 있는 엣지 컴퓨팅 기반의 헤드라이트 검사 장치 및 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide an edge computing-based headlight inspection apparatus and method capable of smoothly inspecting various types of headlights based on a reference headlight model provided from a cloud server.
본 발명의 일 실시예는 다양한 차량 및 헤드라이트들에 대한 검사 데이터를 축적하고 빅데이터 분석을 통해 신속하고 정확한 헤드라이트 검사를 수행할 수 있는 엣지 컴퓨팅 기반의 헤드라이트 검사 장치 및 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide an edge computing-based headlight inspection apparatus and method capable of accumulating inspection data for various vehicles and headlights and performing a quick and accurate headlight inspection through big data analysis .
실시예들 중에서, 엣지 컴퓨팅 기반의 헤드라이트 검사 장치는 차량 전방의 스크린을 향해 조사되는 헤드라이트의 배광 영상을 획득하는 배광 영상 획득부; 상기 배광 영상을 기초로 헤드라이트 검사를 위한 이진화 이미지를 생성하는 이진화 이미지 생성부; 상기 이진화 이미지에 대해 수평 및 수직 방향으로 각각 정의된 스캔라인들을 순차적으로 적용하여 엘보점(elbow point)을 검출하는 엘보점 검출부; 상기 엘보점을 기준으로 컷오프라인(cut-off line)을 결정하는 컷오프라인 결정부; 상기 차량의 식별정보를 기초로 레퍼런스 헤드라이트 모델을 획득하고 해당 레퍼런스 헤드라이트 모델과 상기 엘보점 및 상기 컷오프라인을 비교 분석하여 상기 헤드라이트의 이상유무를 결정하는 헤드라이트 검사부를 포함한다.In embodiments, the edge computing-based headlight inspection apparatus includes: a light distribution image acquisition unit for obtaining a light distribution image of a headlight irradiated toward a screen in front of the vehicle; a binarized image generator for generating a binarized image for headlight inspection based on the light distribution image; an elbow point detector configured to sequentially apply scan lines defined in horizontal and vertical directions to the binarized image, respectively, to detect an elbow point; a cut-off line determining unit for determining a cut-off line based on the elbow point; and a headlight inspection unit that acquires a reference headlight model based on the identification information of the vehicle, and compares and analyzes the reference headlight model with the elbow point and the cut-off line to determine whether the headlight is abnormal.
상기 배광 영상은 상기 헤드라이트의 하향등 및 상향등에 관한 배광 영상을 포함할 수 있다.The light distribution image may include light distribution images related to low beam and high beam of the headlight.
엘보점 검출부는 상기 상향등에 관한 이진화 이미지의 경우 상기 스캔라인들을 순차적으로 적용하여 수평, 수직 경계점들을 검출하고, 상기 컷오프라인 결정부는 상기 수평, 수직 경계점들을 기준으로 광축(light center)을 결정하며, 상기 헤드라이트 검사부는 상기 레퍼런스 헤드라이트 모델과 상기 수평, 수직 경계점들 및 상기 광축을 비교 분석하여 상기 헤드라이트의 이상유무를 결정할 수 있다.The elbow point detector detects horizontal and vertical boundary points by sequentially applying the scan lines in the case of the binarized image for the high beam, and the cut-off line determiner determines a light center based on the horizontal and vertical boundary points, The headlight inspector may compare and analyze the reference headlight model, the horizontal and vertical boundary points, and the optical axis to determine whether the headlight is abnormal.
상기 이진화 이미지 생성부는 상기 이진화 이미지에 적어도 하나의 이미지 필터를 적용하여 전처리 연산을 수행할 수 있다.The binarized image generator may perform a preprocessing operation by applying at least one image filter to the binarized image.
상기 엘보점 검출부는 수평 방향의 H-스캔라인과 수직 방향의 V-스캔라인을 정의하고 각 스캔라인을 수직 방향과 수평 방향으로 각각 이동시키면서 명도값의 변화율이 임계값을 초과하는 적어도 하나의 후보 지점들을 획득하여 상기 엘보점을 검출할 수 있다.The elbow point detection unit defines a horizontal H-scan line and a vertical V-scan line, moves each scan line in a vertical direction and a horizontal direction, respectively, at least one candidate whose rate of change in brightness exceeds a threshold value It is possible to detect the elbow point by acquiring points.
상기 헤드라이트 검사부는 상기 식별정보를 입력받는 입력 모듈; 클라우드 서버로부터 상기 식별정보에 대응되는 레퍼런스 헤드라이트 모델을 수신하는 레퍼런스 수신 모듈; 상기 엘보점과 상기 컷오프라인을 상기 레퍼런스 헤드라이트 모델과 비교하여 각각의 편차정보를 획득하는 비교분석 모듈; 및 상기 편차정보를 기초로 상기 헤드라이트의 이상유무를 결정하는 검사 모듈을 포함할 수 있다.The headlight inspection unit includes an input module for receiving the identification information; a reference receiving module for receiving a reference headlight model corresponding to the identification information from the cloud server; a comparative analysis module for obtaining respective deviation information by comparing the elbow point and the cut-off line with the reference headlight model; and an inspection module for determining whether the headlight is abnormal based on the deviation information.
상기 헤드라이트 검사부는 상기 이진화 이미지를 클라우드 서버에 전송하여 상기 헤드라이트에 관한 정밀 검사를 요청하고, 상기 클라우드 서버는 흑과 백의 그라데이션 이미지를 표준 광원 영상으로서 학습하여 정밀 검사 모델을 구축하고, 상기 이진화 이미지에 대응되어 변환된 그라데이션 이미지를 상기 정밀 검사 모델에 입력으로 제공하여 이상유무에 관한 출력을 검사 결과로서 수신하며, 상기 요청에 대한 응답으로 상기 검사 결과를 상기 헤드라이트 검사부로 전달할 수 있다.The headlight inspection unit transmits the binarized image to the cloud server to request a detailed inspection on the headlight, and the cloud server learns the black and white gradation image as a standard light source image to build a detailed inspection model, and the binarization A gradation image converted corresponding to the image may be provided as an input to the detailed inspection model to receive an output related to abnormality as an inspection result, and the inspection result may be transmitted to the headlight inspection unit in response to the request.
실시예들 중에서, 엣지 컴퓨팅 기반의 헤드라이트 검사 방법은 차량 전방의 스크린을 향해 조사되는 헤드라이트의 배광 영상을 획득하는 단계; 상기 배광 영상을 기초로 헤드라이트 검사를 위한 이진화 이미지를 생성하는 단계; 상기 이진화 이미지에 대해 수평 및 수직 방향으로 각각 정의된 스캔라인들을 순차적으로 적용하여 엘보점(elbow point)을 검출하는 단계; 상기 엘보점을 기준으로 컷오프라인(cut-off line)을 결정하는 단계; 및 상기 차량의 식별정보를 기초로 레퍼런스 헤드라이트 모델을 획득하고 해당 레퍼런스 헤드라이트 모델과 상기 엘보점 및 상기 컷오프라인을 비교 분석하여 상기 헤드라이트의 이상유무를 결정하는 단계를 포함한다.In embodiments, the edge computing-based headlight inspection method includes: acquiring a light distribution image of a headlight irradiated toward a screen in front of the vehicle; generating a binarized image for headlight inspection based on the light distribution image; detecting an elbow point by sequentially applying scan lines respectively defined in horizontal and vertical directions to the binarized image; determining a cut-off line based on the elbow point; and obtaining a reference headlight model based on the identification information of the vehicle, and comparing and analyzing the reference headlight model, the elbow point, and the cut-off line to determine whether the headlight is abnormal.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The disclosed technology may have the following effects. However, this does not mean that a specific embodiment should include all of the following effects or only the following effects, so the scope of the disclosed technology should not be understood as being limited thereby.
본 발명의 일 실시예에 따른 엣지 컴퓨팅 기반의 헤드라이트 검사 장치 및 방법은 클라우드 서버로부터 제공되는 레퍼런스 헤드라이트 모델을 기초로 다양한 유형의 헤드라이트에 대한 검사를 원활히 수행할 수 있다.Edge computing-based headlight inspection apparatus and method according to an embodiment of the present invention can smoothly perform inspection of various types of headlights based on a reference headlight model provided from a cloud server.
본 발명의 일 실시예에 따른 엣지 컴퓨팅 기반의 헤드라이트 검사 장치 및 방법은 다양한 차량 및 헤드라이트들에 대한 검사 데이터를 축적하고 빅데이터 분석을 통해 신속하고 정확한 헤드라이트 검사를 수행할 수 있다.The edge computing-based headlight inspection apparatus and method according to an embodiment of the present invention can accumulate inspection data for various vehicles and headlights and perform a fast and accurate headlight inspection through big data analysis.
도 1은 본 발명에 따른 헤드라이트 검사 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 헤드라이트 검사 장치의 시스템 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1의 헤드라이트 검사 장치의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엣지 컴퓨팅 기반의 헤드라이트 검사 과정을 설명하는 순서도이다.
도 5는 헤드라이트 위치에 따른 차량 정대를 설명하는 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 헤드라이트 검사 장치의 물리적 구성을 설명하는 도면이다.
도 7은 헤드라이트의 하향등에 관한 배광 영상을 설명하는 예시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 헤드라이트 검사 과정을 설명하는 예시도이다.1 is a view for explaining a headlight inspection system according to the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining the system configuration of the headlight inspection apparatus of FIG. 1 .
FIG. 3 is a view for explaining a functional configuration of the headlight inspection apparatus of FIG. 1 .
4 is a flowchart illustrating an edge computing-based headlight inspection process according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view for explaining a vehicle headlight according to the position of the headlight.
6 is a view for explaining the physical configuration of the headlight inspection apparatus according to the present invention.
7 is an exemplary view for explaining a light distribution image related to the low beam of the headlight.
8 is an exemplary view for explaining a headlight inspection process according to the present invention.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Since the description of the present invention is merely an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiment described in the text. That is, since the embodiment may have various changes and may have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, it should not be understood that the scope of the present invention is limited thereby.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.On the other hand, the meaning of the terms described in the present application should be understood as follows.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as “first” and “second” are for distinguishing one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first component may be termed a second component, and similarly, a second component may also be termed a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being “connected to” another component, it may be directly connected to the other component, but it should be understood that other components may exist in between. On the other hand, when it is mentioned that a certain element is "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle. Meanwhile, other expressions describing the relationship between elements, that is, "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to", etc., should be interpreted similarly.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The singular expression is to be understood as including the plural expression unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as "comprises" or "have" refer to the embodied feature, number, step, action, component, part or these It is intended to indicate that a combination exists, and it should be understood that it does not preclude the possibility of the existence or addition of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In each step, identification numbers (eg, a, b, c, etc.) are used for convenience of description, and identification numbers do not describe the order of each step, and each step clearly indicates a specific order in context. Unless otherwise specified, it may occur in a different order from the specified order. That is, each step may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.
본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The present invention can be embodied as computer-readable codes on a computer-readable recording medium, and the computer-readable recording medium includes all types of recording devices in which data readable by a computer system is stored. . Examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, and the like. In addition, the computer-readable recording medium is distributed in a computer system connected to a network, so that the computer-readable code can be stored and executed in a distributed manner.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Terms defined in general used in the dictionary should be interpreted as having the meaning consistent with the context of the related art, and cannot be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application.
도 1은 본 발명에 따른 헤드라이트 검사 시스템을 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining a headlight inspection system according to the present invention.
도 1을 참조하면, 헤드라이트 검사 시스템(100)은 차량(110), 헤드라이트 검사 장치(130), 데이터베이스(150) 및 클라우드 서버(170)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the
차량(110)은 엔진에 의해 생산된 동력을 이용하여 승객이나 화물을 운반하는 교통수단으로서 대표적인 예로서 자동차에 해당할 수 있다. 차량(110)은 자동차뿐만 아니라 선박 및 비행기 등을 포함할 수 있고, 반드시 이에 한정되지 않고, 동력을 이용하여 움직일 수 있는 다양한 운송 수단을 포함할 수 있다.The
헤드라이트 검사 장치(130)는 차량(110)의 헤드라이트에 관한 이상유무를 검사하고 검사 결과를 생성하여 제공할 수 있는 컴퓨팅 장치에 해당할 수 있다. 여기에서, 헤드라이트는 차량(110)의 진행방향인 전방에 배치될 수 있고, 양쪽에 대칭적으로 결합되어 동작할 수 있다. 헤드라이트 검사 장치(130)는 적어도 하나의 클라우드 서버(170)와 네트워크를 통해 연결될 수 있으며, 헤드라이트 검사에 필요한 다양한 정보를 주고 받을 수 있다.The
또한, 헤드라이트 검사 장치(130)는 차량(110)의 헤드라이트 검사에 필요한 다양한 센서들을 포함하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 헤드라이트 검사 장치(130)는 거리 센서, 카메라 센서, 레이더(RADAR) 센서 및 라이다(LIDAR) 센서 등을 포함하여 구현될 수 있다.In addition, the
일 실시예에서, 헤드라이트 검사 장치(130)는 지면에 고정 설치되는 형태로 구현될 수 있고, 이동가능한 형태로 구현되어 검사 과정에서 자유롭게 위치를 변경할 수도 있다. 한편, 헤드라이트 검사 장치(130)는 자동차 자동 검사 시스템의 일 구성요소로 포함되어 동작할 수도 있다. 즉, 자동차 자동 검사 시스템은 차량(110)을 고정된 장소에 위치시키면 일련의 검사 시나리오에 따라 다양한 항목에 대한 검사를 순차적 또는 동시적으로 수행하고, 그 결과를 통합하여 제공할 수 있다.In one embodiment, the
또한, 헤드라이트 검사 장치(130)는 데이터베이스(150)를 포함하여 구현될 수 있고, 데이터베이스(150)와 독립적으로 구현될 수 있다. 데이터베이스(150)와 독립적으로 구현된 경우 헤드라이트 검사 장치(130)는 데이터베이스(150)와 유선 또는 무선으로 연결되어 데이터를 주고받을 수 있다.In addition, the
데이터베이스(150)는 차량(110)의 헤드라이트에 관한 검사를 위해 필요한 다양한 정보들을 저장할 수 있다. 데이터베이스(150)는 차량(110) 및 헤드라이트에 관한 정보를 저장할 수 있고, 헤드라이트 검사를 위한 검사 규정 및 조건에 관한 정보들을 저장할 수 있으며, 반드시 이에 한정되지 않고, 차량(110)의 헤드라이트 검사를 수행하는 과정에서 다양한 형태로 수집 또는 가공된 정보들을 저장할 수 있다.The
클라우드 서버(170)는 헤드라이트 검사 장치(130)와 연동하여 동작하면서 헤드라이트 검사에 필요한 다양한 기능을 제공할 수 있는 서비스 제공 서버에 해당할 수 있다. 클라우드 서버(170)는 헤드라이트 검사 장치(130)와 네트워크를 통해 연결될 수 있으며, 필요에 따라 차량(110)의 사용자가 소유한 사용자 단말과 연결되어 검사의 순서나 방법 그리고 검사 결과와 관련된 다양한 정보를 제공할 수 있다.The
도 2는 도 1의 헤드라이트 검사 장치의 시스템 구성을 설명하는 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining the system configuration of the headlight inspection apparatus of FIG. 1 .
도 2를 참조하면, 헤드라이트 검사 장치(130)는 프로세서(210), 메모리(230), 사용자 입출력부(250) 및 네트워크 입출력부(270)를 포함하여 구현될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
프로세서(210)는 헤드라이트 검사 장치(130)가 동작하는 과정에서의 각 단계들을 처리하는 프로시저를 실행할 수 있고, 그 과정 전반에서 읽혀지거나 작성되는 메모리(230)를 관리할 수 있으며, 메모리(230)에 있는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리 간의 동기화 시간을 스케줄할 수 있다. 프로세서(210)는 헤드라이트 검사 장치(130)의 동작 전반을 제어할 수 있고, 메모리(230), 사용자 입출력부(250) 및 네트워크 입출력부(270)와 전기적으로 연결되어 이들 간의 데이터 흐름을 제어할 수 있다. 프로세서(210)는 헤드라이트 검사 장치(130)의 CPU(Central Processing Unit)로 구현될 수 있다.The
메모리(230)는 SSD(Solid State Drive) 또는 HDD(Hard Disk Drive)와 같은 비휘발성 메모리로 구현되어 헤드라이트 검사 장치(130)에 필요한 데이터 전반을 저장하는데 사용되는 보조기억장치를 포함할 수 있고, RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리로 구현된 주기억장치를 포함할 수 있다.The
사용자 입출력부(250)는 사용자 입력을 수신하기 위한 환경 및 사용자에게 특정 정보를 출력하기 위한 환경을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입출력부(250)는 터치 패드, 터치 스크린, 화상 키보드 또는 포인팅 장치와 같은 어댑터를 포함하는 입력장치 및 모니터 또는 터치스크린과 같은 어댑터를 포함하는 출력장치를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 입출력부(250)는 원격 접속을 통해 접속되는 컴퓨팅 장치에 해당할 수 있고, 그러한 경우, 헤드라이트 검사 장치(130)는 서버로서 수행될 수 있다.The user input/output unit 250 may include an environment for receiving a user input and an environment for outputting specific information to the user. For example, the user input/output unit 250 may include an input device including an adapter such as a touch pad, a touch screen, an on-screen keyboard, or a pointing device, and an output device including an adapter such as a monitor or a touch screen. In an embodiment, the user input/output unit 250 may correspond to a computing device connected through a remote connection, and in such a case, the
네트워크 입출력부(270)은 네트워크를 통해 외부 장치 또는 시스템과 연결하기 위한 환경을 포함하고, 예를 들어, LAN(Local Area Network), MAN(Metropolitan Area Network), WAN(Wide Area Network) 및 VAN(Value Added Network) 등의 통신을 위한 어댑터를 포함할 수 있다.The network input/
도 3은 도 1의 헤드라이트 검사 장치의 기능적 구성을 설명하는 도면이다.FIG. 3 is a view for explaining a functional configuration of the headlight inspection apparatus of FIG. 1 .
도 3을 참조하면, 헤드라이트 검사 장치(130)는 배광 영상 획득부(310), 이진화 이미지 생성부(320), 엘보점 검출부(330), 컷오프라인 결정부(340), 헤드라이트 검사부(350) 및 제어부(360)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the
배광 영상 획득부(310)는 차량(110) 전방의 스크린을 향해 조사되는 헤드라이트의 배광 영상을 획득할 수 있다. 헤드라이트 검사를 위해서는 차량(110)을 헤드라이트 검사 장치(130)의 전면에 배치하여야 하며, 차량(110)의 전방에 배치된 헤드라이트 검사 장치(130)를 향해 헤드라이트의 조명을 조사한 상태에서 검사가 수행될 수 있다. 이 때, 배광 영상이 반사되는 스크린은 헤드라이트 검사 장치(130)의 내부에 포함되어 구현될 수 있고, 사용 환경에 따라 헤드라이트 검사 장치(130)의 외부에 독립적으로 구현될 수도 있다. 배광 영상 획득부(310)는 카메라 센서를 통해 스크린에 형성된 배광 영상을 획득할 수 있다.The light distribution
일 실시예에서, 배광 영상은 헤드라이트의 하향등 및 상향등에 관한 배광 영상을 포함할 수 있다. 차량(110)의 헤드라이트는 기능에 따라 상향등과 하향등으로 구분될 수 있고, 배광 영상 획득부(310)는 헤드라이트의 하향등 및 상향등에 관한 배광 영상을 각각 독립적으로 획득할 수 있다.In an embodiment, the light distribution image may include light distribution images regarding low beam and high beam of a headlight. The headlight of the
이진화 이미지 생성부(320)는 배광 영상을 기초로 헤드라이트 검사를 위한 이진화 이미지를 생성할 수 있다. 배광 영상은 다양한 컬러로 표현될 수 있으며, 이는 정밀한 검사를 어렵게 하는 원인으로 작용할 수 있다. 따라서, 이진화 이미지 생성부(320)는 배광 영상을 흑과 백의 이진화 이미지로 변환함으로써 이후 헤드라이트 검사의 원활한 진행을 지원할 수 있다.The
한편, 이진화 이미지 생성부(320)는 배광 영상으로부터 그에 대응되는 이진화 이미지를 생성하기 위하여 다양한 이진화(Binarization, Thresholding) 알고리즘을 사용할 수 있다. 이진화 알고리즘은 임의의 명도값을 기준값으로 결정한 후 배광 영상의 각 픽셀 별로 기준값보다 크면 white, 기준값보다 작으면 black으로 변경하여 배광 영상을 이진화 이미지로 변환할 수 있다.Meanwhile, the
일 실시예에서, 이진화 이미지 생성부(320)는 이진화 이미지에 적어도 하나의 이미지 필터를 적용하여 전처리 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, 이진화 이미지 생성부(320)는 이진화 이미지에 대해 칼만 필터(Kalman filter), 쌍방 필터(Bilateral filter), 가우시안 필터(Gaussian filter) 등을 적용할 수 있다. 한편, 이진화 이미지 생성부(320)는 배광 영상 자체에도 다양한 이미지 필터를 적용한 다음 이진화 알고리즘을 적용하여 이진화 이미지를 생성할 수도 있다.In an embodiment, the
엘보점 검출부(330)는 이진화 이미지에 대해 수평 및 수직 방향으로 각각 정의된 스캔라인들을 순차적으로 적용하여 엘보점(elbow point)을 검출할 수 있다. 여기에서, 스캔라인은 엘보점 검출을 위해 이진화 이미지를 탐색하기 위한 탐색라인에 해당할 수 있다. 즉, 스캔라인은 이진화 이미지의 수평 방향 또는 수직 방향으로 이동하면서 엘보점 검출을 위한 부분 동작의 기준으로 작용할 수 있다. 엘보점 검출부(330)는 수평 방향으로 스캔라인을 적용한 다음 수직 방향으로 스캔라인을 적용하여 엘보점을 검출할 수 있고, 이와 반대 순서로 동작할 수도 있다. 한편, 엘보점 검출부(330)는 검사 정확도에 따라 스캔라인의 이동 간격을 동적으로 설정하여 엘보점 검출 동작을 수행할 수 있으며, 기본적으로 스캔라인은 1 픽셀(pixel) 간격으로 이동하도록 설정될 수 있다.The
일 실시예에서, 엘보점 검출부(330)는 상향등에 관한 이진화 이미지의 경우 스캔라인들을 순차적으로 적용하여 수평, 수직 경계점들을 검출할 수 있다. 즉, 엘보점 검출부(330)는 헤드라이트의 상향등과 하향등에 대해 각각 서로 다른 동작을 수행할 수 있다. 만약 이진화 이미지가 상향등에 해당하는 경우 엘보점 검출부(330)는 수직 및 수평 스캔라인들을 적용하여 상향등에 대응되는 배광 영역과 스캔라인이 최초로 또는 가장 마지막으로 교차하는 경계점을 각각 검출할 수 있다. 수평 스캔라인과 교차하는 경우 수평 경계점에 해당하고, 수직 스캔라인과 교차하는 경우 수직 경계점에 해당할 수 있다.In an embodiment, the elbow
일 실시예에서, 엘보점 검출부(330)는 수평 방향의 H-스캔라인과 수직 방향의 V-스캔라인을 정의하고 각 스캔라인을 수직 방향과 수평 방향으로 각각 이동시키면서 명도값의 변화율이 임계값을 초과하는 적어도 하나의 후보 지점들을 획득하여 엘보점을 검출할 수 있다. 보다 구체적으로, 엘보점 검출부(330)는 H-스캔라인을 수직 방향을 이동시키면서 이진화 이미지를 탐색할 수 있고, 명도값이 급격히 변하는 지점을 검출할 수 있다. 만약 명도값의 변화율이 기 설정된 임계값을 초과하는 경우 명도값이 급격히 변하는 지점에 해당할 수 있다. 엘보점 검출부(330)는 수직 및 수평 방향들 각각에 대해 명도값이 급격히 변하는 지점을 결정할 수 있고, 해당 지점들을 기준으로 엘보점을 결정할 수 있다.In an embodiment, the elbow
예를 들어, H-스캔라인을 통해 검출된 제1 지점에서 수평 방향으로 정의되는 직선과 V-스캔라인을 통해 검출된 제2 지점과 제3지점에 의해 정의되는 직선 간의 교차점이 해당 이진화 이미지에 대응되는 엘보점에 해당할 수 있다. 한편, 엘보점 검출부(330)는 스캔라인 탐색을 통해 제1 내지 제3 지점들이 결정되는 경우 해당 지점들 각각의 좌표값을 기초로 엘보점 산출을 위한 수학식을 적용함으로써 엘보점의 위치를 획득할 수 있다.For example, the intersection point between a straight line defined in the horizontal direction at a first point detected through the H-scan line and a straight line defined by a second point and a third point detected through the V-scan line is in the corresponding binarized image. It may correspond to the corresponding elbow point. On the other hand, when the first to third points are determined through the scan line search, the elbow
컷오프라인 결정부(340)는 엘보점을 기준으로 컷오프라인(cut-off line)을 결정할 수 있다. 컷오프라인 결정부(340)는 엘보점 검출부(330)에 의해 엘보점이 결정된 경우 해당 엘보점의 위치를 기준으로 좌측 방향으로 수평하게 정의되는 수평 컷오프라인과 해당 엘보점의 위치를 기준으로 우측 방향으로 경사지게 정의되는 경사 컷오프라인을 각각 결정할 수 있다. 이 때, 경사 컷오프라인을 결정하는 기울기는 헤드라이트 검사 장치(130)에 의해 사전에 정의될 수 있으며, 차량(110)의 모델에 따라 각각 상이할 수 있다.The cut-off
일 실시예에서, 컷오프라인 결정부(340)는 수평, 수직 경계점들을 기준으로 광축(light center)을 결정할 수 있다. 여기에서, 광축(light center)은 상향등의 중심에 해당할 수 있다. 즉, 컷오프라인 결정부(340)는 상향등에 관한 이진화 이미지의 경우 수평 방향에서 검출되는 2개의 수평 경계점들과 수직 방향에서 검출되는 2개의 수직 경계점들을 이용하여 광축의 좌표를 결정할 수 있다. 예를 들어, 컷오프라인 결정부(340)는 2개의 수평 경계점들을 각각 지나는 수평 방향의 직선들을 정의할 수 있고, 2개의 수직 경계점들을 각각 지나는 수직 방향의 직선들을 정의할 수 있으며, 각 직선들이 교차하여 형성되는 사각 영역의 중심을 광축으로 결정할 수 있다.In an embodiment, the
헤드라이트 검사부(350)는 차량(110)의 식별정보를 기초로 레퍼런스 헤드라이트 모델을 획득하고 해당 레퍼런스 헤드라이트 모델과 엘보점 및 컷오프라인을 비교 분석하여 헤드라이트의 이상유무를 결정할 수 있다. 여기에서, 레퍼런스 헤드라이트 모델은 차량(110)의 모델에 따른 기준정보에 해당할 수 있다. 즉, 차량(110)은 모델에 따라 헤드라이트의 스펙이 상이하게 적용될 수 있으므로, 헤드라이트 검사부(350)는 차량(110)에 맞는 검사 기준을 적용하여 헤드라이트 검사를 수행할 수 있다. 이때, 레퍼런스 헤드라이트 모델은 데이터베이스(150)에 저장되어 보관될 수 있고, 클라우드 서버(170)로부터 네트워크를 통해 제공될 수도 있다.The
일 실시예에서, 헤드라이트 검사부(350)는 레퍼런스 헤드라이트 모델과 수평, 수직 경계점들 및 광축을 비교 분석하여 헤드라이트의 이상유무를 결정할 수 있다. 즉, 헤드라이트 검사부(350)는 레퍼런스 헤드라이트 모델의 기준정보와 실제 측정된 측정값들 사이의 편차를 도출하고, 해당 편차들이 허용된 범위 내에 존재하는지에 따라 헤드라이트의 이상유무를 최종 결정할 수 있다.In an embodiment, the
일 실시예에서, 헤드라이트 검사부(350)는 식별정보를 입력받는 입력 모듈, 클라우드 서버(170)로부터 식별정보에 대응되는 레퍼런스 헤드라이트 모델을 수신하는 레퍼런스 수신 모듈, 엘보점과 컷오프라인을 레퍼런스 헤드라이트 모델과 비교하여 각각의 편차정보를 획득하는 비교분석 모듈 및 편차정보를 기초로 헤드라이트의 이상유무를 결정하는 검사 모듈을 포함할 수 있다.In one embodiment, the
보다 구체적으로, 입력 모듈은 사용자로부터 차량(110)의 식별정보를 입력받을 수 있다. 이를 위하여 입력 모듈은 사용자의 입력을 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 레퍼런스 수신 모듈은 클라우드 서버(170)에 차량 식별정보를 질의하여 그에 대한 응답으로서 해당 차량(110)에 대응되는 레퍼런스 헤드라이트 모델을 수신할 수 있다. 비교분석 모듈은 수신된 정보들을 비교 분석하여 그 편차를 산출할 수 있고, 검사 모듈은 산출된 편차에 기초하여 헤드라이트의 이상유무를 최종적으로 결정할 수 있다.More specifically, the input module may receive identification information of the
일 실시예에서, 헤드라이트 검사부(350)는 이진화 이미지를 클라우드 서버(170)에 전송하여 헤드라이트에 관한 정밀 검사를 요청할 수 있다. 이 때, 클라우드 서버(170)는 흑과 백의 그라데이션 이미지를 표준 광원 영상으로서 학습하여 정밀 검사 모델을 구축하고, 이진화 이미지에 대응되어 변환된 그라데이션 이미지를 정밀 검사 모델에 입력으로 제공하여 이상유무에 관한 출력을 검사 결과로서 수신하며, 요청에 대한 응답으로 검사 결과를 헤드라이트 검사부(350)로 전달할 수 있다. 즉, 헤드라이트 검사 장치(130)는 자체적으로 헤드라이트 검사를 수행할 수 있으나, 필요에 따라 클라우드 서버(170)에 별도의 검사를 요청하고 그에 대한 응답을 수신하여 검사 결과로서 활용할 수도 있다.In an embodiment, the
보다 구체적으로, 클라우드 서버(170)는 다양한 검사 데이터를 인공지능 학습한 결과를 활용하여 헤드라이트 검사를 수행할 수 있다. 한편, 클라우드 서버(170)는 충분한 자원을 활용할 수 있다는 점에서 헤드라이트 검사 장치(130)에서 원활하게 수행되기 어려운 빅데이터 분석 및 인공지능 학습을 수행하고 그 결과를 활용할 수 있다는 점에서 기존의 헤드라이트 검사 시스템이 제공하지 못했던 다양한 모델에 대한 신속 정확한 검사와 검사 규정의 변경에 따른 기존 검사 방법의 수정을 효과적으로 제공할 수 있다.More specifically, the
또한, 클라우드 서버(170)는 이진화 이미지를 그대로 사용할 수도 있으나, 검사 정확도를 향상시키기 위하여 이진화 이미지를 기초로 그라데이션(gradation) 이미지로 변환하는 동작을 수행할 수 있다. 이 때, 이진화 이미지가 흑과 백의 색상값 만을 포함하는 반면, 그라데이션 이미지는 양단의 색상을 각각 흑과 백으로 하는 256개의 색상값들을 포함할 수 있다. 헤드라이트의 배광 영상이 그라데이션 이미지로 표현된 결과, 클라우드 서버(170)는 헤드라이트 검사 장치(130)에서 수행되는 검사보다 더 높은 정확도를 제공할 수 있다.In addition, the
즉, 클라우드 서버(170)는 흑과 백의 그라데이션 이미지를 표준 광원 영상으로서 학습하여 정밀 검사 모델을 구축한 후 이를 이용하여 헤드라이트 검사를 진행할 수 있다. 즉, 기존에 수행되었던 다양한 검사 사례를 빅데이터 분석하여 활용한다는 점에서 클라우드 서버(170)는 다양한 형태로 구현된 헤드라이트에 대해서는 일정 이상의 검사 정확도를 제공할 수 있으며, 정밀 검사 모델을 통해 검사 결과를 신속하게 제공할 수 있다.That is, the
일 실시예에서, 클라우드 서버(170)는 차량(110)에 대한 이진화 이미지를 수신하면 해당 차량(110)의 식별정보를 기초로 기 저장된 표준 광원 영상을 검색하고, 기존의 표준 광원 영상이 존재하지 않는 경우 해당 정밀 검사 결과를 기초로 해당 차량(110)에 대한 표준 광원 영상을 생성하여 저장할 수 있으며, 이후 동일 차량(110)에 대한 헤드라이트 검사에 활용할 수 있다.In an embodiment, when the
제어부(360)는 헤드라이트 검사 장치(130)의 전체적인 동작을 제어하고, 배광 영상 획득부(310), 이진화 이미지 생성부(320), 엘보점 검출부(330), 컷오프라인 결정부(340) 및 헤드라이트 검사부(350) 간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 관리할 수 있다.The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엣지 컴퓨팅 기반의 헤드라이트 검사 과정을 설명하는 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a headlight inspection process based on edge computing according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 헤드라이트 검사 장치(130)는 배광 영상 획득부(310)를 통해 차량(110) 전방의 스크린을 향해 조사되는 헤드라이트의 배광 영상을 획득할 수 있다(단계 S410). 헤드라이트 검사 장치(130)는 이진화 이미지 생성부(320)를 통해 배광 영상을 기초로 헤드라이트 검사를 위한 이진화 이미지를 생성할 수 있다(단계 S420).Referring to FIG. 4 , the
또한, 헤드라이트 검사 장치(130)는 엘보점 검출부(330)를 통해 이진화 이미지에 대해 수평 및 수직 방향으로 각각 정의된 스캔라인들을 순차적으로 적용하여 엘보점(elbow point)을 검출할 수 있다(단계 S430). 헤드라이트 검사 장치(130)는 컷오프라인 결정부(340)를 통해 엘보점을 기준으로 컷오프라인(cut-off line)을 결정할 수 있다(단계 S440). 헤드라이트 검사 장치(130)는 헤드라이트 검사부(350)를 통해 차량(110)의 식별정보를 기초로 레퍼런스 헤드라이트 모델을 획득하고 해당 레퍼런스 헤드라이트 모델과 엘보점 및 컷오프라인을 비교 분석하여 헤드라이트의 이상유무를 결정할 수 있다(단계 S450).In addition, the
도 5는 헤드라이트 위치에 따른 차량 정대를 설명하는 예시도이다.5 is an exemplary view for explaining a vehicle headlight according to the position of the headlight.
도 5를 참조하면, 헤드라이트 검사 장치(130)는 차량의 높이에 따라 차량 정대를 수행할 수 있다. 여기에서, 차량 정대는 차량의 높이, 즉 헤드라이트의 높이에 맞춰 헤드라이트 검사 장치(130)의 높이를 조절하는 동작에 해당할 수 있다. 동일한 모델의 차량(110)이라 하더라도, 사용 상태나 검사 환경 등에 따라 실제 헤드라이트의 높이는 달라질 수 있고, 특히 실차의 차고가 30mm 높(낮)아지는 경우, 헤드라이트 검사를 위한 스크린 상에 형성되는 배광 영상의 엘보점 역시 동일한 거리만큼 높(낮)아질 수 있다. 만약, 헤드라이트 검사 장치(130)가 해당 실차 차고(h)를 추종하지 못하는 경우, 차고 만큼의 오(誤) 에이밍(aiming)이 발생할 수 있다. 한편, 헤드라이트 검사 장치(130)는 차량(110)과의 거리를 측정할 수 있고, 거리에 따라 배광 영상의 배율을 조절하여 차량(110)을 고정된 위치에 배치하지 않더라도 정밀한 헤드라이트 검사가 가능할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the
도 6은 본 발명에 따른 헤드라이트 검사 장치의 물리적 구성을 설명하는 도면이다.6 is a view for explaining the physical configuration of the headlight inspection apparatus according to the present invention.
도 6을 참조하면, 헤드라이트 검사 장치(130)는 차량(110)의 헤드라이트(610)의 전면에 배치되어 헤드라이트 검사를 수행할 수 있다. 헤드라이트 검사 장치(130)는 내부에 전면 렌즈(630), 반사판(650) 및 카메라(670)가 나란히 배치된 형태로 결합되어 동작할 수 있다. 여기에서, 전면 렌즈(630)은 평면 볼록렌즈로 구현될 수 있고, 차량(110)의 전방 1m 이상 지점에 위치하여 헤드라이트(610)의 광원을 모으는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 전면 렌즈(630)는 사각형의 형태로 존재하고 원래의 광원을 축소한 형태로 모으는 기능을 제공하며, 예를 들어, 1/4배 이상으로 축소시킬 수 있다.Referring to FIG. 6 , the
반사판(650)은 반투명 반사판으로 구현될 수 있고, 전면 렌즈(630)를 통과한 광원의 영상이 맺히는 스크린에 해당할 수 있다. 반사판(650)은 플라스틱이나 유리 재질로 구현될 수 있으며, 광축 판단을 위한 영상 기준선을 포함하여 구현될 수 있다. 카메라(670)는 반사판(650)에 맺힌 배광 영상을 촬영하는 장치에 해당할 수 있으며, 5MP 이상이 컬러카메라를 포함할 수 있다.The
한편, 헤드라이트 검사 장치(130)는 광분석 시스템을 포함하여 구현될 수 있으며, 광분석 시스템은 광원의 광도분석, 광축분석, 굴절점 분석 및 굴절각도 분석을 수행할 수 있다. 또한, 헤드라이트 검사 장치(130)는 네트워크를 활용하여 측정 데이터를 외부 시스템으로 전송할 수 있으며, 클라우드 서버(170)와 연동하여 동작할 수 있다. 또한, 헤드라이트 검사 장치(130)는 터치 스크린을 이용하여 헤드라이트 검사를 위한 다양한 UI 및 MMI를 제공할 수 있다.Meanwhile, the
도 7은 헤드라이트의 하향등에 관한 배광 영상을 설명하는 예시도이다.7 is an exemplary view for explaining a light distribution image related to the low beam of the headlight.
도 7을 참조하면, 헤드라이트 검사 장치(130)는 차량(110)의 헤드라이트 중에서 하향등에 대한 검사를 수행할 수 있다. 헤드라이트의 하향등에 대한 배광 영상은 수평선(H)과 수직선(V)을 기준으로 4개의 구역으로 구분될 수 있다. 좌상 구역은 차량(110)의 진행방향을 기준으로 왼쪽 전방방향에 해당할 수 있고, 우상 구역은 차량(110)의 오른쪽 전방 갓길방향에 해당할 수 있다. 헤드라이트의 하향등은 왼쪽 전방방향에 대해 반대 차선을 주행하는 차를 향한 현혹방지를 위해 어둡게 표시될 필요가 있다.Referring to FIG. 7 , the
또한, 배광영상은 수평선(H)과 수직선(V)이 교차하는 헤드라이트 중심(710)을 기준으로 아래 방향에 엘보점(720)이 위치할 수 있으며, 엘보점(720)을 기준으로 좌측 방향의 수평선에 해당하는 수평 컷오프라인(741)과 우측 상향 방향의 경사선에 해당하는 경사 컷오프라인(743)을 형성할 수 있다. 또한, 배광 영상의 우하 구역에는 광도측정 점(730)이 위치할 수 있다. 엘보점(720)의 위치는 하향등 조사방향, 즉 광축에 해당할 수 있다. 경사 컷오프라인(743)를 기준으로 위쪽 방향, 즉 차량(110)의 오른쪽 앞 위방향에 대해 표식확인 등의 밝기가 필요할 수 있으며, 경사 컷오프라인(743)의 아래 방향, 즉, 차량(110)의 오른쪽 전방 갓길에 대해 사람, 자동차, 갓길 등이 확인 가능하도록 충분한 밝기가 필요할 수 있다.In addition, in the light distribution image, the
도 8은 본 발명에 따른 헤드라이트 검사 과정을 설명하는 예시도이다.8 is an exemplary view for explaining a headlight inspection process according to the present invention.
도 8을 참조하면, 헤드라이트 검사 장치(130)는 헤드라이트의 배광 영상을 기초로 하향등 및 상향등에 관한 이상유무를 검사할 수 있다. 도 8a 및 8b의 경우, 헤드라이트 검사 장치(130)는 하향등에 관한 배광 영상에 대해 이진화 이미지(810)를 획득할 수 있고, 이진화 이미지(810)에 대해 수평 방향의 H-스캔라인(830)과 수직 방향의 V-스캔라인(850)을 각각 정의한 다음 각 스캔라인을 수직 방향과 수평 방향으로 이동시키면서 명도값의 변화율에 따라 후보 지점들을 획득하여 엘보점을 검출할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the
보다 구체적으로, 헤드라이트 검사 장치(130)는 H-스캔라인(830)을 아래쪽에서 위쪽 방향으로 1픽셀 간격으로 이동시키면서 명도값이 급격히 변하는 지점을 제1 후보 지점(831)으로 결정할 수 있다. 헤드라이트 검사 장치(130)는 제1 후보 지점(831)을 통과하면서 수평방향으로 정의되는 가상의 제1 직선을 결정할 수 있다.More specifically, the
또한, 헤드라이트 검사 장치(130)는 V-스캔라인(850)을 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 1픽셀 간격으로 이동시키면서 명도값이 급격히 변하는 지점을 제2 및 제3 후보 지점들(851, 852)로 각각 결정할 수 있다. 헤드라이트 검사 장치(130)는 제2 및 제3 후보 지점들(851, 852)을 모두 통과하는 가상의 제2 직선을 결정할 수 있다. 헤드라이트 검사 장치(130)는 가상의 제1 및 제2 직선들의 교차점을 검출할 수 있고, 해당 교차점을 해당 배광 영상에서의 엘보점으로 결정할 수 있다. 한편, 엘보점 검출을 위한 각 스캔라인의 탐색 방향은 필요에 따라 반대로 진행될 수 있음은 물론이다.In addition, the
도 8c 및 8d의 경우, 헤드라이트 검사 장치(130)는 상향등에 관한 배광 영상에 대해 이진화 이미지(810)를 획득할 수 있고, 이진화 이미지(810)에 대해 수평 방향의 H-스캔라인(830)과 수직 방향의 V-스캔라인(850)을 각각 정의한 다음 각 스캔라인을 수직 방향과 수평 방향으로 이동시키면서 명도값의 변화율에 따라 경계점들을 획득하여 광축을 검출할 수 있다.In the case of FIGS. 8C and 8D , the
보다 구체적으로, 헤드라이트 검사 장치(130)는 H-스캔라인(830)을 아래쪽에서 위쪽 방향으로 1픽셀 간격으로 이동시키면서 명도값이 급격히 변하는 지점을 제1 및 제2 경계점들(832, 833)로 각각 결정할 수 있다. 또한, 헤드라이트 검사 장치(130)는 V-스캔라인(850)을 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 1픽셀 간격으로 이동시키면서 명도값이 급격히 변하는 지점을 제3 및 제4 경계점들(853, 854)로 각각 결정할 수 있다. 헤드라이트 검사 장치(130)는 제1 내지 제4 경계점들을 이용하여 해당 배광 영상에서의 광축을 결정할 수 있다.More specifically, the
예를 들어, 헤드라이트 검사 장치(130)는 제1 내지 제4 경계점들을 적어도 3개 이상 통과하는 가상의 원을 결정한 다음 해당 가상의 원의 중심을 광축으로 결정할 수 있다. 또 다른 방법으로, 헤드라이트 검사 장치(130)는 제1 내지 제4 경계점들 각각을 통과하고 수평 및 수직 방향으로 정의되는 가상의 직선들에 의해 형성되는 사각형의 중심을 광축으로 결정할 수도 있다.For example, the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that it can be done.
100: 헤드라이트 검사 시스템
610: 헤드라이트
630: 전면 렌즈
650: 반사판
670: 카메라
710: 헤드라이트 중심
720: 엘보점
730: 광도측정 점
741: 수평 컷오프라인
743: 경사 컷오프라인
810: 이진화 이미지
830: H-스캔라인
831: 제1 후보 지점
832: 제1 경계점
833: 제2 경계점
850: V-스캔라인
851: 제2 후보 지점
852: 제3 후보 지점
853: 제3 경계점
854: 제4 경계점100: headlight inspection system
610: headlight 630: front lens
650: reflector 670: camera
710: headlight center 720: elbow point
730: photometric point 741: horizontal cutoff line
743: bevel cutoffline
810: binarized image 830: H-scan line
831: first candidate point 832: first boundary point
833: second boundary point 850: V-scan line
851: second candidate point 852: third candidate point
853: third boundary point 854: fourth boundary point
Claims (8)
상기 배광 영상을 기초로 헤드라이트 검사를 위한 이진화 이미지를 생성하는 이진화 이미지 생성부;
상기 이진화 이미지에 대해 수평 및 수직 방향으로 각각 정의된 스캔라인들을 순차적으로 적용하여 엘보점(elbow point)을 검출하는 엘보점 검출부;
상기 엘보점을 기준으로 컷오프라인(cut-off line)을 결정하는 컷오프라인 결정부;
상기 차량의 식별정보를 기초로 레퍼런스 헤드라이트 모델을 획득하고 해당 레퍼런스 헤드라이트 모델과 상기 엘보점 및 상기 컷오프라인을 비교 분석하여 상기 헤드라이트의 이상유무를 결정하는 헤드라이트 검사부를 포함하는 엣지 컴퓨팅 기반의 헤드라이트 검사 장치.
A light distribution image acquisition unit for obtaining a light distribution image of the headlight irradiated toward the screen in front of the vehicle;
a binarized image generator for generating a binarized image for headlight inspection based on the light distribution image;
an elbow point detector configured to sequentially apply scan lines defined in horizontal and vertical directions to the binarized image, respectively, to detect an elbow point;
a cut-off line determining unit for determining a cut-off line based on the elbow point;
Edge computing base including a headlight inspection unit that acquires a reference headlight model based on the identification information of the vehicle, and compares and analyzes the reference headlight model, the elbow point, and the cut-off line to determine whether the headlight is abnormal headlight inspection device.
상기 헤드라이트의 하향등 및 상향등에 관한 배광 영상을 포함하는 것을 특징으로 하는 엣지 컴퓨팅 기반의 헤드라이트 검사 장치.
According to claim 1, wherein the light distribution image
Edge computing-based headlight inspection device, characterized in that it includes a light distribution image for the low beam and high beam of the headlight.
상기 엘보점 검출부는 상기 상향등에 관한 이진화 이미지의 경우 상기 스캔라인들을 순차적으로 적용하여 수평, 수직 경계점들을 검출하고,
상기 컷오프라인 결정부는 상기 수평, 수직 경계점들을 기준으로 광축(light center)을 결정하며,
상기 헤드라이트 검사부는 상기 레퍼런스 헤드라이트 모델과 상기 수평, 수직 경계점들 및 상기 광축을 비교 분석하여 상기 헤드라이트의 이상유무를 결정하는 것을 특징으로 하는 엣지 컴퓨팅 기반의 헤드라이트 검사 장치.
3. The method of claim 2,
The elbow point detector detects horizontal and vertical boundary points by sequentially applying the scan lines in the case of the binarized image of the high beam,
The cut-off line determining unit determines a light center based on the horizontal and vertical boundary points,
The headlight inspection unit compares and analyzes the reference headlight model with the horizontal and vertical boundary points and the optical axis to determine whether the headlight is abnormal.
상기 이진화 이미지에 적어도 하나의 이미지 필터를 적용하여 전처리 연산을 수행하는 것을 특징으로 하는 엣지 컴퓨팅 기반의 헤드라이트 검사 장치.
According to claim 1, wherein the binarized image generating unit
Edge computing-based headlight inspection apparatus, characterized in that the pre-processing operation is performed by applying at least one image filter to the binarized image.
수평 방향의 H-스캔라인과 수직 방향의 V-스캔라인을 정의하고 각 스캔라인을 수직 방향과 수평 방향으로 각각 이동시키면서 명도값의 변화율이 임계값을 초과하는 적어도 하나의 후보 지점들을 획득하여 상기 엘보점을 검출하는 것을 특징으로 하는 엣지 컴퓨팅 기반의 헤드라이트 검사 장치.
According to claim 1, wherein the elbow point detection unit
By defining a horizontal H-scanline and a vertical V-scanline, moving each scanline in the vertical and horizontal directions, respectively, obtaining at least one candidate point whose rate of change in brightness exceeds a threshold value, Edge computing-based headlight inspection device, characterized in that it detects the elbow point.
상기 식별정보를 입력받는 입력 모듈;
클라우드 서버로부터 상기 식별정보에 대응되는 레퍼런스 헤드라이트 모델을 수신하는 레퍼런스 수신 모듈;
상기 엘보점과 상기 컷오프라인을 상기 레퍼런스 헤드라이트 모델과 비교하여 각각의 편차정보를 획득하는 비교분석 모듈; 및
상기 편차정보를 기초로 상기 헤드라이트의 이상유무를 결정하는 검사 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 엣지 컴퓨팅 기반의 헤드라이트 검사 장치.
According to claim 1, wherein the headlight inspection unit
an input module for receiving the identification information;
a reference receiving module for receiving a reference headlight model corresponding to the identification information from the cloud server;
a comparative analysis module for obtaining respective deviation information by comparing the elbow point and the cut-off line with the reference headlight model; and
Edge computing-based headlight inspection apparatus comprising an inspection module for determining whether the headlight is abnormal based on the deviation information.
상기 헤드라이트 검사부는 상기 이진화 이미지를 클라우드 서버에 전송하여 상기 헤드라이트에 관한 정밀 검사를 요청하고,
상기 클라우드 서버는 흑과 백의 그라데이션 이미지를 표준 광원 영상으로서 학습하여 정밀 검사 모델을 구축하고, 상기 이진화 이미지에 대응되어 변환된 그라데이션 이미지를 상기 정밀 검사 모델에 입력으로 제공하여 이상유무에 관한 출력을 검사 결과로서 수신하며, 상기 요청에 대한 응답으로 상기 검사 결과를 상기 헤드라이트 검사부로 전달하는 것을 특징으로 하는 엣지 컴퓨팅 기반의 헤드라이트 검사 장치.
The method of claim 1,
The headlight inspection unit transmits the binarized image to the cloud server to request a detailed inspection of the headlight,
The cloud server learns a black and white gradation image as a standard light source image to build a detailed inspection model, and provides a gradation image converted to correspond to the binarized image as an input to the detailed inspection model to check the output regarding the presence or absence of abnormality Edge computing-based headlight inspection apparatus, characterized in that receiving as a result, and transmitting the inspection result to the headlight inspection unit in response to the request.
상기 배광 영상을 기초로 헤드라이트 검사를 위한 이진화 이미지를 생성하는 단계;
상기 이진화 이미지에 대해 수평 및 수직 방향으로 각각 정의된 스캔라인들을 순차적으로 적용하여 엘보점(elbow point)을 검출하는 단계;
상기 엘보점을 기준으로 컷오프라인(cut-off line)을 결정하는 단계; 및
상기 차량의 식별정보를 기초로 레퍼런스 헤드라이트 모델을 획득하고 해당 레퍼런스 헤드라이트 모델과 상기 엘보점 및 상기 컷오프라인을 비교 분석하여 상기 헤드라이트의 이상유무를 결정하는 단계를 포함하는 엣지 컴퓨팅 기반의 헤드라이트 검사 방법.
obtaining a light distribution image of a headlight irradiated toward a screen in front of the vehicle;
generating a binarized image for headlight inspection based on the light distribution image;
detecting an elbow point by sequentially applying scan lines respectively defined in horizontal and vertical directions to the binarized image;
determining a cut-off line based on the elbow point; and
Edge computing-based head comprising the step of obtaining a reference headlight model based on the identification information of the vehicle and comparing and analyzing the reference headlight model, the elbow point, and the cut-off line to determine whether the headlight is abnormal Light inspection method.
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