[논문]영상처리기반 자동주차 시스템을 위한 레이저 포인터를 이용한 스테레오 비전 거리측정 알고리즘

김윤호; 임명섭

영상처리기반 자동주차 시스템을 위한 레이저 포인터를 이용한 스테레오 비전 거리측정 알고리즘
Stereo vision distance measurement algorithm using Laser point for Image processing based Automatic car-parking system 원문보기

김윤호 (전북대학교 전자공학과) , 임명섭 (전북대학교 전자공학과)

As a part of automatic car parking, this paper have devised the distance measurement algorism using stereo vision system which measure between object and parking lot. In this simulation, laser pointer is used for detecting edge of designated object and real distance is measured by searching the position of laser pointer and measuring the distance. Which are 1 / 1.5 / 2 / 2.5 / 3m and adjusted correction had applied in order for use in car parking system.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

자리 잡아 가고 있다. 따라서 빠르게 이동해야 하는 이동수단으로서의 개발보다 생활의 도구로서 안전하고 쉬운 이동에 대한 연구가 진행되고 있으며 자율주행에 대한 연구가 진행 중이다[1L 본 논문에서는 여러 운전자들이 어려움을 느끼는 주차문제에 대해서 연구를 하였다.
원하는 목표에 대한 물체를 인식하여 계산 처리 하는 부분에서 정보처리 시간이 소비되기 때문이다. 본 논문은 물체의 형태 인식이 아닌 레이저를 사용한 특정 포인트를 검색하여 처리하기 때문에 영상 처리 및 계산 시간에 대한 부분의 문제를 해결하였다. 목표물에 대한 특징을 레이저를 사용한 이유는 다음과 같다.
영상처리를 사용한 자동주차 시스템에서 1차적으로 장애물과 주차공간과의 거리측정을 하기 위해서 자동주차시스템에 맞춘 레이저 포인터를 이용한 스테레오 비전 거리측정을 설명하고자 한다.
이동하면서. 주차 공간에 다가가는 거리를 측정하는데 사용 하고자 한다.

가설 설정

. 객체 검출이 쉽다. (특정 색 검색)
. 거리 측정이 쉽다.
. 입체 영상의 시차 조절 불필요.
2) 각 블록의 색에 대한 평균값을 저장한다.
2) 렌즈통과의 굴절 및 왜곡의 문제로 인한 오차 발생.

제안 방법

거리측정 시스템은 스테레오 비전 시스템을 기반으로하여 제작되었다, 스테레오 비전 시스템에서의 가장 중요한 객체 검출은 레이저 포인터를 사용하여 객체 검출을 하였다.
본 논문에서는 장애물과의 거리 그리고 주차할 공간과 차량과의 거리를 측정하기 위해 스테레오 비전을 사용하였다. 따라서 평행식 구성법을 사용하여 시스템을 구성하였다.
이 스테레오 비전을 사용한 거리 측정 결과를 사용하여 실제 자동 주차 시스템에서 다가오는 장애물과 이동하면서. 주차 공간에 다가가는 거리를 측정하는데 사용 하고자 한다.
특정 사물에 대한 정확한 거리 측정 결과를 요구하는 시스템이 아니라 주차 시스템에 사용하기 위한 하나의 방법으로 사용되기 때문에 쉽게 적용할 수 있는 레이저, 포인터를 사용한 스테레오 비전 거리측정 시스템을 만들게 되었다.[2] ⑸
하나의 화소의 길이는 9㎛이며 이 길이 정보는 렌즈의 중심거리 20cm 초점거리 10mm일 때, 기준길이 1m 지점의 레이저 포인터 좌표의 스테레오 투영 영상을 매칭 후 추정한 시차 정보로부터 1화소의 길이를 측정하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용된 카메라는 시스템의 최소화를 위해 130만 화소의 웹캠 카메라를 사용하여 스테레오 영상을 입력받았으며, 각 카메라의 거리(B)는 20cm로 하였다. 웹캠카메라 렌즈의 길이(f)는 10mm 시스템 환경은 Pentium Centrino의 WindoweXP환경에서 Visual C++를 사용하였다.
영상 데이터를 얻기 위해서 총 4대의 카네라를 사용하게 된다. 2대의 카베라는 스테레오 비전을 사용하여 장애물 및 주차공간에 대한 거리 정보를 파악하는데 사용되며, 2대의 카메라는 차량의 양 측면에 장착하여 조}, 우측 주차공간을 검색 후 비어있는 주차공간을 찾아내는데 사용된다.

이론/모형

거리를 측정하기 위해 스테레오 비전을 사용하였다. 따라서 평행식 구성법을 사용하여 시스템을 구성하였다. 평행식 구성법을 사용한 이유는 다음과 같다.

성능/효과

5m 근처까지 가까이 오면 장애물로 인식하여 정지하게 하고 주차해야 하는 공간과 차량의 거리를 안다면 실제 조향에 대한 부분을 제어하는데 도움이 될 것이라고 생각한다. 따라서 이 논문에서 l~L5m의 거리 측정 결과 및 오차를 보았을 때 간단한 구조와 보급형 웹캠 카메라를 사용하여도 원하는 거리 측정값을 알 수 있다는 것을 실험을 통해 파악했다. 전체적인 시스템에 이 알고리즘을 적용 시킬 수 있으며, 추가적으로 카메라가 기구적 결함이 있으므로 좀 더 성능이 좋은 카메라를 사용하여 정확도에 대한 부분을 수정이 요구되며 주차공간 인식, 조향, 거리 측정 이 세 가지를 조합하여 완성도 높은 자동주차 시스템을 완성시킬 계획이다.

후속연구

실제 차량을 대상으로 한다고 가정 했을 때 l~1.5m 근처까지 가까이 오면 장애물로 인식하여 정지하게 하고 주차해야 하는 공간과 차량의 거리를 안다면 실제 조향에 대한 부분을 제어하는데 도움이 될 것이라고 생각한다. 따라서 이 논문에서 l~L5m의 거리 측정 결과 및 오차를 보았을 때 간단한 구조와 보급형 웹캠 카메라를 사용하여도 원하는 거리 측정값을 알 수 있다는 것을 실험을 통해 파악했다.
따라서 이 논문에서 l~L5m의 거리 측정 결과 및 오차를 보았을 때 간단한 구조와 보급형 웹캠 카메라를 사용하여도 원하는 거리 측정값을 알 수 있다는 것을 실험을 통해 파악했다. 전체적인 시스템에 이 알고리즘을 적용 시킬 수 있으며, 추가적으로 카메라가 기구적 결함이 있으므로 좀 더 성능이 좋은 카메라를 사용하여 정확도에 대한 부분을 수정이 요구되며 주차공간 인식, 조향, 거리 측정 이 세 가지를 조합하여 완성도 높은 자동주차 시스템을 완성시킬 계획이다.

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