[논문]자율주행을 위한 이중초점 스테레오 카메라 시스템을 이용한 깊이 영상 생성 방법

이은경

doi:10.13067/jkiecs.2021.16.6.1311

자율주행을 위한 이중초점 스테레오 카메라 시스템을 이용한 깊이 영상 생성 방법
Depth Generation using Bifocal Stereo Camera System for Autonomous Driving 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.16 no.6, 2021년, pp.1311 - 1316

이은경 (호남대학교 미래자동차공학부)

초록
AI-Helper

본 논문에서는 이중시점 스테레오 이미지와 그에 상응하는 깊이맵을 생성하기 위해 서로 다른 초점거리를 가지고 있는 두 카메라를 결합한 이중시점 스테레오 카메라 시스템을 제안한다. 제안한 이중초점 스테레오 카메라 시스템을 이용해 깊이맵을 생성하기 위해서는 먼저 서로 다른 초점을 가진 두 카메라에 대한 카메라 정보를 추출하기 위한 카메라 보정(Camera Calibration)을 수행한다. 카메라 파라미터를 이용해 깊이맵 생성을 위한 공통 이미지 평면을 생성하고 스테레오 이미지 정렬화(Image Rectification)를 수행한다. 마지막으로 정렬화된 스테레오 이미지를 이용하여 깊이맵을 생성하였다. 본 논문에서는 깊이맵을 생성하기 위해서 SGM(Semi-global Matching) 알고리즘을 사용하였다. 제안한 이중초점 스테레오 카메라 시스템은 서로 다른 초점 카메라들이 수행해야 하는 기능을 수행함과 동시에 두 카메라를 이용한 스테레오 정합(Stereo Matching)을 통해서 현재 주행 중인 환경에서의 차량, 보행자, 장애물과의 거리 정보까지 생성할 수 있어서 보다 안전한 자율주행 차량 설계를 가능하게 하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, we present a bifocal stereo camera system combining two cameras with different focal length cameras to generate stereoscopic image and their corresponding depth map. In order to obtain the depth data using the bifocal stereo camera system, we perform camera calibration to extract internal and external camera parameters for each camera. We calculate a common image plane and perform a image rectification for generating the depth map using camera parameters of bifocal stereo camera. Finally we use a SGM(Semi-global matching) algorithm to generate the depth map in this paper. The proposed bifocal stereo camera system can performs not only their own functions but also generates distance information about vehicles, pedestrians, and obstacles in the current driving environment. This made it possible to design safer autonomous vehicles.

주제어

표/그림 (7)

그림 그림 1. 깊이맵 생성을 위한 전체 구성도 Fig. 1 Overall framework of depth map generation
그림 그림 2. 가상 스테레오 카메라 생성 Fig. 2 Virtual stereo camera generation
표 표 1. 이중초점 스테레오 카메라 시스템 구성 Table 1. System Configuration of Bifocal Stereo Camera System
그림 그림 3. 이중초점 스테레오 카메라 시스템 Fig. 3 Bifocal stereo camera system
그림 그림 4. 이중초점 스테레오 카메라 입력영상 Fig. 4 Input images of bifocal stereo camera
그림 그림 5. 카메라 보정을 위한 패턴 영상 획득 Fig. 5 Pattern image acquistion for camera calibration
그림 그림 6. 생성한 깊이맵 생성 결과 Fig. 6 Generated depth map results

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