WO2013035951A1 - Apparatus and method for detecting traffic lane in real time - Google Patents

Apparatus and method for detecting traffic lane in real time Download PDF

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WO2013035951A1
WO2013035951A1 PCT/KR2012/002015 KR2012002015W WO2013035951A1 WO 2013035951 A1 WO2013035951 A1 WO 2013035951A1 KR 2012002015 W KR2012002015 W KR 2012002015W WO 2013035951 A1 WO2013035951 A1 WO 2013035951A1
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WO
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lane
channel
value
candidate region
brightness
Prior art date
Application number
PCT/KR2012/002015
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
손광훈
손종인
Original Assignee
연세대학교 산학협력단
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40Picture signal circuits
    • H04N1/407Control or modification of tonal gradation or of extreme levels, e.g. background level
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50Context or environment of the image
    • G06V20/56Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
    • G06V20/588Recognition of the road, e.g. of lane markings; Recognition of the vehicle driving pattern in relation to the road

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a real-time lane detection apparatus and method, and more particularly to a real-time lane detection apparatus and method that can detect the lane accurately and quickly even in various lighting changes environment of the driving road.
  • ASV Advanced Safety Vehicle
  • ASV advanced safety vehicle
  • the vision-based lane detection method consists of three stages: feature extraction, outlier removal and post-processing, and lane tracking.
  • the performance and characteristics of the lane detection algorithm are determined by the algorithm used in each step. .
  • the features used can be broadly divided into edges and colors.
  • the vision-based lane detection method using color as a feature has a problem in that it is difficult to apply to a road environment in which a change in lighting is found because it is very vulnerable to a change in lighting.
  • the road environment is usually yellow by sodium lamps, so the color of the lane changes with yellow lighting.
  • the color of the lane is white. Will change.
  • the color of the lane changes according to each lighting change in the road environment of rainy weather and the road environment of dawn.
  • the vision-based lane detection method using a boundary line as a feature has a problem in that the sharpness of the image decreases with increasing distance, so that the boundary line detection is difficult to be performed near the vanishing point.
  • an image sensor capable of obtaining high resolution data or a method of combining heterogeneous sensors with a long detection distance may be used.
  • the present invention is to propose a real-time lane detection apparatus and method that can detect the lane accurately and quickly even in various lighting changes environment of the driving road.
  • an area having a value corresponding to the brightness of a lane among brightness values in a color space of a color image is set as a candidate area for detecting a lane.
  • a lane determination unit configured to determine a lane in the candidate area by using the set straight line component of the candidate area.
  • the apparatus may further include a color space converter configured to convert the color space of the color image into at least one channel of a YCbCr color space channel.
  • the candidate region setting unit may set a region having a value greater than or equal to a threshold among brightness values of the Y channel of the color image as a candidate region for detecting a lane.
  • the threshold value is a value obtained by multiplying the Y channel brightness value for the standard color of the white lane by ⁇ % or when the plurality of pixels constituting the color image are accumulated in ascending order according to the Y channel brightness value. It may be a ⁇ channel brightness value when the number exceeds the upper n 2 %.
  • the candidate region setting unit may set a candidate region for detecting lanes having a value less than or equal to a threshold value among brightness values of the Cb channel of the color image.
  • the threshold value is a value obtained by multiplying the Cb channel brightness value for the standard color of the yellow lane by the number or when the plurality of pixels constituting the color image are accumulated in ascending order according to the Cb channel brightness value. It may be the Cb null brightness value when the lower m 2 % is exceeded.
  • the apparatus may further include a binarized image generator generating a binarized image by using the set candidate region.
  • the lane determination unit may determine the lane using a straight line component in the generated binarized image.
  • the lane determination unit may apply a Hough transform to the set candidate area, and determine a lane in the candidate area by using a plurality of straight lines generated by the Hough transform.
  • the lane determination unit may determine a lane in the candidate area by dividing the generated plurality of straight lines into left and right straight lines based on a slope ' .
  • a boundary extractor for extracting a boundary line from the color image; And a lane validator configured to verify the lane determined by the lane determiner using the extracted boundary line.
  • the lane validator may set a search area within a predetermined range based on the determined lane, and verify the determined lane from the presence or absence of the extracted boundary line in the set search area.
  • the color space conversion unit for converting the color space of the color image to at least one channel of the YCbCr color space channel; And a candidate region setting unit configured to set a region having a value corresponding to the brightness of the lane among the brightness values of the converted color space channel as a candidate region for detecting the lane.
  • the color space conversion unit for converting the color space of the color image to the Y channel of the YCbCr color space channel; And a candidate region setting unit configured to set a region having a value greater than or equal to a threshold value among brightness values of the converted Y channel as a candidate region for detecting a lane.
  • the method may further include converting a color space of a color image into at least one channel of a YCbCr color space channel; And setting a region having a value corresponding to the brightness of the lane among the brightness values of the converted color space channels as a candidate area for detecting the lane.
  • the lane can be detected accurately and quickly even in various lighting changing environments of the driving road.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a process of detecting a lane by receiving an image from an image capturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 2A is a diagram illustrating a color path of white lanes under various light sources and brightness.
  • 2B is a diagram showing a color path of yellow lanes under various light sources and brightness.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a detailed configuration of a real-time lane detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 4A is a diagram illustrating an input image according to an embodiment of the present invention.
  • 4B is a diagram illustrating an image generated with a Y channel value converted by a color space converter according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 4C is a diagram illustrating an image generated with a Cb channel value converted by a color space converter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 shows Cb channel brightness characteristics of yellow in contrast to other colors.
  • FIG. 7 illustrates an area having a value equal to or lower than the Cb channel brightness value when the number of accumulated plurality of pixels exceeds the lower 3% according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 8A is a diagram illustrating a candidate region for detecting a white lane binarized by a binarization image generating unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8B is a diagram illustrating a candidate region for detecting a yellow lane binarized by a binarization image generating unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 8A and 8B are combined, according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9A illustrates a binarized image generated by a binarized image generating unit according to an embodiment of the present invention.
  • 9B is a diagram illustrating a result of applying a Hough transform to a binarized image according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a process of dividing a plurality of straight lines into left and right straight lines using a slope according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 11A is a diagram illustrating a process of grouping left and right straight lines by the lane determination unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. Lib is a diagram illustrating a lane determined by a lane determination unit according to an exemplary embodiment of the present invention. 12 illustrates a search area set based on a determined lane according to an embodiment of the present invention.
  • FIG Ba is a view showing an 'image regarding the extracted boundary by the boundary extraction unit in accordance with one embodiment of the present invention.
  • FIG. 13B is a diagram showing a boundary line existing in a search area according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a real-time lane detection method according to an embodiment of the present invention over time.
  • boundary extractor 160 lane verification unit
  • FIG. 1 illustrates a real-time lane detection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention inputting a color image from an imaging apparatus 10. It is a figure which shows typically the process of receiving a lane detection.
  • the real-time lane detecting apparatus 100 is based on a vision-based lane detecting method, and may receive a color image of front information of a vehicle from an imaging device 10 mounted on a vehicle. (Hereinafter referred to as an 'input image'), the lane may be detected by analyzing the same.
  • the imaging device 10 exists outside the real-time lane detection apparatus 100, but the present invention is not limited thereto.
  • the real-time lane detection apparatus 100 uses both the boundary line and the color as a feature for lane detection.
  • the real-time lane detecting apparatus 100 may set a candidate area ' that is predicted to have a lane in the input image using color and determine a lane, and additionally verify the lane by applying boundary information to the determined lane.
  • the candidate region setting unit 120 and the binarization image generator 130 of the real-time lane detecting apparatus 100 analyze the color information of the input image to generate a binarized image with emphasis on the lane information, and the lane determination unit ( 140 determines the lane therefrom.
  • the boundary extractor 150 and the lane validator 160 verify the determined lane using the boundary information.
  • the real-time lane detection apparatus 100 since the vision-based lane detection method using color is sensitive to a change in illumination, that is, a change in the light source, the real-time lane detection apparatus 100 according to the present invention uses YCbCr instead of RGB color space as color information. Use color space.
  • the RGB color space represents an arbitrary color by using a combination of three colors of red (R), green (G), and blue (B), which are three primary colors of light, and a plurality of pixels constituting the input image are generally RGB. It is expressed in color space.
  • the YCbCr color space considers that a human eye is more sensitive to brightness than color, and refers to a color expression method based on luminance Y, blue intensity Cb, and red intensity Cr.
  • the white lane always has a higher brightness value than the other colors in various light sources (A, Cool, Daylight, Horizon, TL84) and brightness, so that the YCbCr color space for the white lane
  • the Y channel brightness value that is, the intensity may be formed to be constantly high unlike other colors.
  • the yellow lanes represent various light sources A, Cool,
  • the real-time lane detection apparatus 100 uses the Y channel brightness value for the extraction of the white lane from the color image, and uses the Cb channel brightness value for the extraction of the yellow lane.
  • the real-time lane detection apparatus 100 extracts a white lane using a high ⁇ channel brightness value of a white lane and uses a low Cb channel brightness value of a yellow lane. By extracting the yellow lanes, the lanes can be accurately detected even in an environment where the light source changes.
  • the real-time lane detection apparatus 100 uses the brightness characteristics in the Y channel of the white lane and the brightness characteristics of the Cb channel of the yellow lane, as described above.
  • the lane By setting it as a candidate area for detection, the lane can be detected more quickly.
  • the Y channel brightness value and the Cb channel brightness value from the RGB image may be quickly obtained through a simple conversion process, and may be used for lane detection.
  • FIGS. 3 to 13 is a diagram showing a detailed configuration of the real-time lane detection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
  • A, ttaron real-time lane detection apparatus 100 includes a color space conversion unit 110, a candidate area setting unit 120, a binary image generator (13 0) to one embodiment of the present invention as shown in Figure 3, It may include a lane determination unit (MO), a boundary line extraction unit 150 and a lane verification unit (160).
  • the color space converter 110 may convert the color space for each of the plurality of pixels constituting the input image into at least one channel of the YCbCr color space.
  • the color space converter 110 converts the RGB color space into a Y channel value or a Cb channel value according to the following equation. I can convert it.
  • Y denotes a channel value
  • R, G, and B represent each channel value in the RGB color space
  • 0.29900, 0.58700, and 0.11400 denote coefficients applied to the R, G, and B channels, respectively.
  • Cb ⁇ 0.16874? ⁇ 0.33126 0.50000 ⁇
  • Cb is the Cb channel value, -0.16874, -0.33126, 0.50000 is the R, G, B channel
  • Equations 1 and 2 represent examples for converting an RGB color space into Y channel values and Cb channel values, and various algorithms for channel value extraction may exist.
  • the Y channel value is zero at
  • the Y channel value may be used as the Y channel brightness value in the candidate region setting unit 120 described below.
  • the Cb channel value has a value from -127.5 to 127.5 according to Equation 2, and Cb is a value related to the blue intensity
  • the Cb channel value is the Cb channel brightness value in the candidate region setting unit 120 described below.
  • 127.5 can be added and used as a value from 0 to 255.
  • FIG. 4 illustrates an input image and an image generated by channel values converted by the color space converter 110 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A illustrates an input image
  • FIG. 4B illustrates Y channel values.
  • FIG. 4C is a diagram showing images generated with Cb channel values, respectively.
  • color space conversion by the color space conversion unit 110 corresponds to a data processing process, and may be performed by the candidate area setting unit 120 to be described below. That is, the candidate region setting unit 120 may convert the color space of the input image into at least one of the YCbCr channels, and set a candidate region for lane detection, as described below.
  • the candidate region setting unit 120 sets a region having a value corresponding to the brightness of the lane among the brightness of the channel converted by the color space converter 110 as a candidate region for detecting the lane.
  • the candidate region setting unit 120 may identify a region having a value greater than or equal to a threshold among the Y channel brightness values in the YCbQ color space with respect to the input image, as a candidate region for detecting white lanes. Can be set with That is, the candidate region setting unit 120 recognizes that the Y channel brightness value of the white lane is always formed high, and sets the region having a threshold value or more among the Y channel brightness values of the input image as the candidate area. The set candidate area may be used for detecting the white lane.
  • the threshold value refers to a Y-channel brightness value in which the white lane can be distinguished from other colors. According to an embodiment of the present invention, the threshold value may be relatively determined from the brightness value of the input image.
  • White lanes are displayed relatively brightly on bright input images and relatively brightly on dark input images.
  • the threshold value should be determined relatively from the brightness value of the input image.
  • the candidate region setting unit 120 may allow the threshold value to be relatively determined according to the input image by using the number of pixels accumulated according to the Y channel brightness value.
  • the candidate region setting unit 120 may set the Y channel brightness value when the accumulated number of picks exceeds the upper n%.
  • the threshold value is set, and an area having a random value or more is set as a candidate area.
  • the candidate region setting unit 120 detects a white lane in an area having a value greater than or equal to the Y channel brightness value when the number of accumulated plurality of pixels among the Y channel brightness values of the input image exceeds the upper 5%. It can be set as a candidate region for. 5 is the Y channel brightness.
  • the vertical axis represents the number of pixels according to the Y channel brightness value, and the area indicated by the circle is when the number of accumulated pixels exceeds the upper 5% according to an embodiment of the present invention.
  • a region having a value greater than or equal to the Y channel brightness value is shown.
  • an area having a value greater than or equal to the Y channel brightness value when the cumulative number of pixels causes the top 5% is an area having a Y channel brightness value that can be distinguished from other colors.
  • the white lane can be accurately detected even under various lighting changes.
  • all the region cells having the Y channel brightness value greater than or equal to the threshold value correspond to candidate regions for detecting the white lane, additionally in setting the candidate region for the value Y for lane detection Since no calculation is required, the white lane can be detected more quickly according to the present invention.
  • the threshold value may be set absolutely from the standard color of the white lane.
  • the threshold value may be preset from the Y channel brightness value for the standard color of the white lane, and the area having the Y channel brightness value over the preset threshold value is selected as the candidate area. By setting, the white lane can be detected more quickly.
  • 204 corresponding to 80% of the Y channel value 255 for the standard color sRGB (255, 255, 255) of the white lane is set as a threshold, and an area having a Y channel brightness value of 204 or more is a candidate region. Can be set.
  • the candidate region setting unit 120 selects a value less than or equal to a threshold value among the Cb channel brightness values in the YCb color space for the input image.
  • the region having the attached sheet 43 can be set as a candidate region for detecting yellow lanes.
  • the candidate region setting unit 120 recognizes that the Cb channel brightness value for the yellow lane is always low, and thus the value below the threshold value among the Cb channel brightness values for the input image. It is also possible to set an area having a to be a candidate area, and use the set candidate area to detect yellow lanes.
  • the threshold value refers to a Cb channel brightness value in which the yellow lane can be distinguished from other colors, and may be relatively determined from the brightness value of the input image. Uses the number of pixels accumulated according to the Cb channel brightness value.
  • the candidate region setting unit 120 when the plurality of pixels constituting the input image are accumulated in ascending order according to the Cb channel brightness value, the candidate region setting unit 120 according to an embodiment of the present invention accumulates the lower number of m%.
  • the Cb channel brightness value when exceeding is regarded as a threshold value, and an area having a value below the threshold value is set as a candidate area.
  • the candidate region setting unit 120 may display an area having a value less than or equal to the Cb channel brightness value when the number of accumulated pixels among the Cb channel brightness values for the input image exceeds the lower 3%. It can be set as a candidate region for detection.
  • the vertical axis represents the number of pixels according to the Cb channel brightness value, respectively.
  • the area indicated by the circle is the number of accumulated pixels according to an embodiment of the present invention. Shows an area with a value less than or equal to the Cb channel brightness value when is greater than the lower 3%.
  • an area having a value less than or equal to the Cb channel brightness value when the number of accumulated pixels exceeds the lower 3% is an area having a Cb channel brightness value that can be distinguished from other colors.
  • the candidate region for lane detection can be set quickly, and as a result, Yellow lanes can be detected more quickly.
  • the threshold may be set absolutely from the standard color of the yellow lane, for example, the Cb channel brightness value 29 for the standard color sRGB 254, 193, 16 of the yellow lane. 23, which corresponds to 80% of the value, is set as a threshold value, and an area having a Cb channel brightness value of 23 or less may be directly set as a candidate area.
  • the input image may include only the white lane, and in this case, the candidate region setting unit 120 ) May set both the candidate region for the detection of the white lane and the candidate region for the detection of the yellow lane.
  • the binarized image generating unit 130 may generate the binarized image by using the candidate region set by the candidate region setting unit 120.
  • the binarization image generating unit 130 displays a plurality of pixels constituting the candidate region set by the candidate region setting unit 120 as 1 and a plurality of pixels constituting the other region as 0. Can be generated.
  • the binarization image generating unit 130 the pixel having a value greater than or equal to a threshold value among the Y channel brightness values for each of the plurality of pixels constituting the input image is 1, and the other pixels are 0.
  • the binarization image generating unit 130 the pixel having a value less than or equal to the threshold value among the Cb channel brightness values for each of the plurality of pixels constituting the input image is 1, and the other pixels are Set to 0 to generate a binarized image for detecting the yellow lane.
  • the binarization image generating unit 130 combines each binarization image generated as described above into one binarization image, thereby referring to the vehicle by the lane determination unit 140 to be described below.
  • the left lane and the right lane to be determined can be determined. '
  • the binarization image generator 130 may combine the candidate region of the white lane having the brightness characteristic in the different channels and the candidate region of the yellow lane into one image, and as a result, the left lane based on the vehicle And the right lane may be determined and used as information for driving the vehicle.
  • FIG. 8 illustrates a binarized image generated by the binarized image generator 130 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8A illustrates a binarized image of a candidate region for detecting a white lane
  • FIG. 8B illustrates a binarized image of a candidate region for detecting a yellow lane
  • FIG. Sc illustrates a binary image of FIG. 8A as a premise for determining a lane.
  • the binarization image generating unit 130 of the present invention may generate a binarized image for each candidate region for a white lane having a brightness characteristic and a candidate region for a yellow lane in different channels. .
  • the lane determination unit 140 may determine the lane by extracting the ' normal ' component from the candidate area set by the candidate area setting unit 120.
  • the lane determination unit 140 determines a lane by extracting a linear component from the binarization image.
  • the lane determiner 140 may use a Hough transform to extract a linear component.
  • the Hough transform is an algorithm for finding a straight line that satisfies a specific condition among a set of random points on a plane, and the tacking condition is a line where the points exist when a certain number of points exist on an arbitrary line. It may be determined as.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a result of applying a Hough transform to a binarized image according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, a region of interest of a binarized image may be represented by a plurality of straight lines by the Hough transform. have.
  • the lane determination unit 140 analyzes a plurality of straight lines transformed by the Hough transform so that candidate regions having no characteristics as lanes are proposed in the lane determination process.
  • the left lane and the right lane based on the vehicle can be determined as the driving information. More specifically, the lane determination unit 140 divides the plurality of converted straight lines to the left and right, groups the plurality of straight lines divided to the left and right by .region, and then selects the area having the most straight lines in each grouped area. Decide on your lane
  • the lane determination unit 140 first divides the plurality of straight lines converted by the Hough transform into left and right straight lines based on a sloping machine.
  • the lane determination unit 140 applies coordinate axes X and y to the image shown in FIG. 9B, and an angle formed by a normal line lowered from a plurality of straight lines at the center point of the coordinate axis to the y axis.
  • a plurality of straight lines can be divided into left and right straight lines.
  • the straight line exists on the left side of the vehicle.
  • 100 ° ⁇ ⁇ 170 ° the straight line exists on the right side of the vehicle. It can be divided into
  • the lane determination unit 140 groups the divided left and right straight lines into regions based on the slope and the starting point of the X-axis, according to one embodiment of the present invention.
  • the left straight line may be grouped into one region
  • the right straight line may be grouped into two regions, respectively.
  • the lane determination unit 140 determines the area including the most straight lines in each grouped area as the lane. As shown in FIG. Lib, according to an embodiment of the present invention, since the left straight line is one area, it may be immediately determined as a lane, and the right straight line may be determined as a lane as an area including many straight lines among the two areas. .
  • the candidate determining region or the binarized image including the information about the lane may be determined as the lane as the driving information by the lane determining unit 140 according to the exemplary embodiment of the present invention, and the area having no characteristic as the lane may be determined. It may be excluded from the suboptimal decision process.
  • the candidate region setting unit 120 may set a region having a brightness value characteristic of a yellow lane as a candidate region even in an input image including only white lanes, and the region is determined as a lane.
  • the unit 140 may be excluded from the lane detection process.
  • the lane determining unit 140 uses the Hough transform as an algorithm for extracting the linear component, but the present invention is not limited thereto. Can use various algorithms for the extraction of linear components.
  • the lane determined by the lane determination unit 140 may be used directly as a data for detecting a lane in an arbitrary input image, and the boundary line extracting unit 150 and the lane described below Lane detection by the verification unit 160 corresponds to a process of verifying whether lane determination from a candidate area has been correctly performed. .
  • the lane verification unit 160 Prior to describing the boundary extractor 150, the lane verification unit 160 will be described first for convenience of description.
  • the lane verification unit 160 sets a search area within a predetermined range based on the lane determined by the lane determination unit 140, and uses the boundary line existing in the set search area to set a lane. Can be verified.
  • the lane validator 160 sets a search area within a range of 10 to 20 pixels in the left and right directions based on the lane determined by the lane determiner 140, and determines whether a boundary line exists within the search area. Validate it. In this case, the lane verification unit 160 determines the slope of the boundary line and the determined lane and the X coordinate axis.
  • the value of Annex 43 may be additionally used.
  • the lane verification unit 160 processes the lane determined by the lane determination unit 140 as invalid, and when the boundary line exists in the search area, the lane determination unit ( The lane determined by 140 may be treated as valid /
  • the determined lane may be treated as invalid when the slope of the lane determined by the lane determination unit 140 and the slope of the boundary show a large difference.
  • the determined lane may be treated as valid only when the determined slope and the X coordinate axis value are within a certain error range with the boundary line.
  • 10 to 20 pixels are only an example, and the search area may be narrower to improve the accuracy of lane detection.
  • the boundary line may be extracted by the boundary line extracting unit 150 according to an embodiment of the present invention, and the boundary line extracting unit 150 may use Canny edge detection as an algorithm for extracting the boundary line from the input image. Can be.
  • FIG. 12 illustrates a search area 164 set up based on the determined lane 162 according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 13A illustrates an image of a boundary line extracted by the boundary line extracting unit 150 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 13B illustrates a region of the search area 164 according to an embodiment of the present invention. Show the border.
  • the lane validator 160 processes the lane 162 determined by the lane determiner 140 as valid when a boundary line exists in the search area 164.
  • the lane validator 160 may remove the boundary line existing outside the search area 164 from the boundary image, and remove the boundary line existing in the search area 164 as one straight line. By combining, additional information may be provided for detection of the lane.
  • the detection of the lane may be made from the average value of the boundary line existing in the search area 164.
  • the real-time lane detecting apparatus 100 may accurately detect a lane even in an environment where a light source changes as compared with other vision-based lane detecting apparatuses.
  • the real-time lane detection apparatus 100 has an area having a brightness value above the threshold and a brightness value below the threshold.
  • FIG. 14 is a diagram of a real-time lane detection method according to an embodiment of the present invention.
  • a real-time lane As shown in FIG. 14, a real-time lane according to an embodiment of the present invention.
  • the detection method converts the color space (S1410) to set a candidate area.
  • the color space of the input image is converted into a color space.
  • At least one of the YCbCr color space channels may be converted.
  • step S1410 the RGB color of the input image
  • the Y channel value is
  • step S1420 of setting the candidate area in step S1410
  • the area of the brightness of the converted channel whose value corresponds to the brightness of the lane
  • step S1420 the force of the first-in, first-out
  • the set area is detected as a white lane
  • the threshold is the Y channel brightness in which the white lane can be distinguished from other colors.
  • step (S1420) according to an embodiment of the present invention Cb of the input image
  • the area having the value below the threshold among the channel brightness values For the detection of the yellow lane, the area having the value below the threshold among the channel brightness values
  • the set area can be used for detection of yellow lanes.
  • the threshold is Cb, where the yellow lane can be distinguished from other colors.
  • step S1430 of generating a binarized image in step S1420
  • step S1430 binarization expresses a plurality of pixels constituting the candidate region set in step S1420 as 1 and a plurality of pixels constituting the other region as 0.
  • An image can be generated. That is, in step S1430 according to an embodiment of the present invention, among the Y channel brightness values of each of the plurality of pixels constituting the input image, a pixel having a value greater than or equal to a threshold value is set to 1 and other pixels are set to 0.
  • a binarization image for detecting a white lane may be generated.
  • a pixel having a value less than or equal to a threshold value among the Cb channel brightness values of each of the pixels constituting the input image is set to 1 and other pixels are set to 0.
  • a binary image for detecting the yellow lane may be generated.
  • the candidate region and the yellow lane of the white lane having brightness characteristics in different channels are combined by combining the binarized images generated as described above into one binarized image.
  • the candidate region for the is represented as one image, and the left lane and the right lane based on the vehicle may be determined in operation S164 described below.
  • the lane may be defected using a straight line component in the binarization image generated in the operation S1430.
  • a Hough transform may be used to extract the linear components.
  • the left of the vehicle all criteria as, and at the same time driving information such that the step (S1440) in the by analyzing a plurality of straight lines transformed by the Hough transformation having the lane as a characteristic candidate regions are "not excluded from the decision-making process of the lane the lane And the right lane can be determined.
  • the plurality of converted straight lines are divided into left and right, the plurality of straight lines divided by left and right are grouped by area, and the area having the most straight lines in each grouped area is determined as a lane.
  • the boundary line is extracted from the input image, and in the verifying lane (S1460), the boundary image extracted in the step (S1450) and the lane determined in the step (S1440) are input image.
  • the lane can be verified at.
  • Embodiments of the present invention is implemented in program instruction form that can be executed by various computer means, it may be recorded in computer-readable media.
  • the computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks.
  • -Optical media magnetic-optical
  • ROM -Optical media
  • Examples of program instructions such as RAM, flash memory, etc., may be executed by a computer using an interpreter as well as machine code such as produced by a compiler. Contains high-level language codes.
  • the hardware device described above may be configured to operate as at least one software module to perform the operations of one embodiment of the present invention, and vice versa.
  • the present invention has been described by specific embodiments such as specific components and the like, but the embodiments and the drawings are provided only to assist the overall understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments .
  • various modifications and variations are possible to those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all of the equivalents and equivalents of the claims, as well as the appended claims, will fall within the scope of the present invention.

Abstract

Disclosed are an apparatus and method for detecting a traffic lane in real time. The disclosed apparatus for detecting a traffic lane in real-time includes: a candidate region setup unit for setting a region having an intensity corresponding to the brightness of a traffic lane, among the intensities of brightness in a color space of a color image, as a candidate region for detection of a traffic lane; and a traffic lane determination unit for determining a traffic lane in the candidate region using a straight-line component of the set candidate region. According to the present invention, it is possible to accurately and rapidly detect a traffic lane even in environments with various changes in the lighting of roads.

Description

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[별지—제 43호서식]  [Appendix—Form 43]
【발명의 명칭】 [Name of invention]
실시간 차선 검출 장치 및 방법  Real time lane detection device and method
【기술분야】  Technical Field
본 발명의 실시예들은 실시간 차선 검출 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주행도로의 다양한 조명 변화 환경에서도 차선을 정확하고 신속하게 검출할 수 있는 실시간 차선 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.  Embodiments of the present invention relate to a real-time lane detection apparatus and method, and more particularly to a real-time lane detection apparatus and method that can detect the lane accurately and quickly even in various lighting changes environment of the driving road.
【배경기술】  Background Art
IT 기술이 융합된 지능형 자동차에 대한 관심이 높아지면서, 이에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히, 사고의 위험을 줄이기 위하여 차선 이탈경보, 전방 /측면차량 충돌경보, 보행자 충돌경보 등을 운전자에게 제공하는 첨단 안전 자동차 (ASV: Advanced Safety Vehicle) 기술은 지능형 자동차 기술의 기초가 되는 기술로서 많은 연구와 기술 개발이 이루어지고 있다.  As interest in intelligent cars, which are fused with IT technology, is increasing, research on this is being actively conducted. In particular, Advanced Safety Vehicle (ASV) technology, which provides drivers with lane departure warning, front / side vehicle crash warning, and pedestrian crash warning, is a foundation for intelligent vehicle technology. Research and technology development are underway.
도로에 대한 컬러 영상으로부터 차선의 검출은 첨단 안전 자동차 (ASV) 기술의 핵심 기술로서, 영상 센서를 이용한 비전 (vision) 기반의 차선 검출 방법이 가장 널리 활용되고 있다.  Detection of lanes from color images on roads is a key technology of advanced safety vehicle (ASV) technology, and vision based lane detection method using image sensor is most widely used.
비전 기반의 차선 검출 방법은 크게 특징 (feature) 추출, 윤곽 (outlier) 제거 및 후처리, 차선 추적의 세 단계로 이루어지는데, 각 단계에서 사용하는 알고리즘에 따라 차선 검출 알고리즘의 성능 및 특성이 결정된다.  The vision-based lane detection method consists of three stages: feature extraction, outlier removal and post-processing, and lane tracking. The performance and characteristics of the lane detection algorithm are determined by the algorithm used in each step. .
비전 기반의 차선 검출 방법에서 . 사용되는 특징 (feature)은 크게 경계선 (edge)과 컬러 (color)로 나눌 수 있다. 그런데, 특징으로서 컬러를 이용하는 비전 기반의 차선 검출 방법은 조명의 변화에 매우 취약하기 때문에 조명 변화가 찾은 도로 환경에 적용하기 어렵다는 문제점이 있다.  In Vision Based Lane Detection Method. The features used can be broadly divided into edges and colors. However, the vision-based lane detection method using color as a feature has a problem in that it is difficult to apply to a road environment in which a change in lighting is found because it is very vulnerable to a change in lighting.
즉, 도로 환경은 시간과 장소에 따라 다양한 조명을 가지며 이러한 조명의 변화에 따라 차선의 컬러도 다양한 값을 가지게 되므로, 컬러를 이용하는 경우 차선 검출의 신뢰도가 감소될 수 있다.  That is, since the road environment has various lights according to time and place, and the color of the lane also has various values according to the change of the illumination, reliability of lane detection may be reduced when using color.
예를 들어, 터널 내에서나 야간의 도로 환경은 일반적으로 나트륨등에 의해 황색을 띠므로 차선의 색상도 황색 조명을 따라 변하게 되며, 형광등이나 LED의 경우에는 흰색을 띠므로 차선의 색상도 흰색 조명을 따라 변하게 된다. 마찬가지로, 우천 시의 도로 환경, 새벽의 도로 환경 등에서도 각각의 조명 변화에 따라 차선의 컬러가 변하게 되는 것이다.  For example, in a tunnel or at night, the road environment is usually yellow by sodium lamps, so the color of the lane changes with yellow lighting. In the case of fluorescent or LED, the color of the lane is white. Will change. Similarly, the color of the lane changes according to each lighting change in the road environment of rainy weather and the road environment of dawn.
한편, 특징 (feature)으로서 경계선을 이용하는 비전 기반의 차선 검출 방법은 거리의 증가에 따라 영상의 선명도가 저하되어 소실점 근처에서 경계선 검출이 잘 이루어지지 않는 문제점을 갖는다.  On the other hand, the vision-based lane detection method using a boundary line as a feature has a problem in that the sharpness of the image decreases with increasing distance, so that the boundary line detection is difficult to be performed near the vanishing point.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 고해상도의 데이터 획득이 가능한 영상 센서를 사용하거나, 탐지 거리가 먼 이종의 센서를 결합하는 방법 등이  In order to solve this problem, an image sensor capable of obtaining high resolution data or a method of combining heterogeneous sensors with a long detection distance may be used.
210醒 X297誦 (보존용지 (2종) 70g/m2) _ 210 醒 X297 誦 (Storage paper (2 types) 70g / m 2 ) _
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[별지 제 43호서식] 제안되었으나, 이러한 방법들은 구현 비용이 증가하고 실시간으로 데이터를 처리하기 어렵다는 단점을 갖는다.  Although the proposed method has been proposed, these methods have disadvantages of increasing implementation cost and difficulty in processing data in real time.
【발명의 상세한 설명】  [Detailed Description of the Invention]
【기술적 과제】  [Technical problem]
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 주행도로의 다양한 조명 변화 환경에서도 차선을 정확하고 신속하게 검출할 수 있는 실시간 차선 검출 장치 및 방법을 제안하고자 한다.  In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention is to propose a real-time lane detection apparatus and method that can detect the lane accurately and quickly even in various lighting changes environment of the driving road.
본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.  Other objects of the present invention may be derived by those skilled in the art through the following examples.
[ 기술적 해결방법 】  [Technical Solution]
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 컬러 영상의 색 공간에서의 밝기 값 (intensity) 중 차선의 밝기에 상웅하는 값을 갖는 영역올 차선의 검출을 위한 후보 영역으로 설정하는 후보 영역 설정부; 및 상기 설정된 후보 영역의 직선 성분을 이용하여 상기 후보 영역에서 차선을 결정하는 차선 결정부를 포함하는 실시간 차선 검출 장치가 제공된다.  According to an exemplary embodiment of the present invention, an area having a value corresponding to the brightness of a lane among brightness values in a color space of a color image is set as a candidate area for detecting a lane. A candidate region setting unit; And a lane determination unit configured to determine a lane in the candidate area by using the set straight line component of the candidate area.
상기 컬러 영상의 색 공간을 YCbCr 색 공간 채널 중 적어도 어느 하나의 채널로 변환하는 색 공간 변환부를 더 포함할 수 있다.  The apparatus may further include a color space converter configured to convert the color space of the color image into at least one channel of a YCbCr color space channel.
상기 후보 영역 설정부는 상기 컬러 영상의 Y 채널에 관한 밝기 값 중 임계값 이상의 값을 갖는 영역을 차선의 검출을 위한 후보 영역으로 설정할 수 있다.  The candidate region setting unit may set a region having a value greater than or equal to a threshold among brightness values of the Y channel of the color image as a candidate region for detecting a lane.
상기 임계값은 흰색 차선의 표준 색상에 대한 Y 채널 밝기 값에 ηι%가 곱해진 값 또는 상기 컬러 영상올 구성하는 복수의 픽셀이 Y 채널 밝기 값에 따라 오름차순으로 누적되는 경우 누적된 복수의 픽셀의 개수가 상위 n2%를 초과할 때의 γ 채널 밝기 값일 수 있다. The threshold value is a value obtained by multiplying the Y channel brightness value for the standard color of the white lane by ηι % or when the plurality of pixels constituting the color image are accumulated in ascending order according to the Y channel brightness value. It may be a γ channel brightness value when the number exceeds the upper n 2 %.
상기 후보 영역 설정부는 상기 컬러 영상의 Cb 채널에 관한 밝기 값 중 임계값 이하의 값을 갖는 영역올 차선의 검출을 위한 후보 영역으로 설정할 수 있다.  The candidate region setting unit may set a candidate region for detecting lanes having a value less than or equal to a threshold value among brightness values of the Cb channel of the color image.
상기 임계값은 황색 차선의 표준 색상에 대한 Cb 채널 밝기 값에 가 곱해진 값 또는 상기 컬러 영상을 구성하는 복수의 픽셀이 Cb 채널 밝기 값에 따라 오름차순으로 누적되는 경우 누적된 복수의 픽셀의 개수가 하위 m2%를 초과할 때의 Cb 널 밝기 값일 수 있다. The threshold value is a value obtained by multiplying the Cb channel brightness value for the standard color of the yellow lane by the number or when the plurality of pixels constituting the color image are accumulated in ascending order according to the Cb channel brightness value. It may be the Cb null brightness value when the lower m 2 % is exceeded.
상기 설정된 후보 영역을 이용하여 이진화 영상을 생성하는 이진화 영상 생성부를 더 포함할 수 있다.  The apparatus may further include a binarized image generator generating a binarized image by using the set candidate region.
상기 차선 결정부는 상기 생성된 이진화 영상에서의 직선 성분을 이용하여 상기 차선을 결정할 수 있다.  The lane determination unit may determine the lane using a straight line component in the generated binarized image.
210画 X297腿 (보존용지 (2종) 70g/m2) 전자문서 이용가 PCT 용도210 画 X297 腿 (Storage paper (2 types) 70g / m 2 ) Electronic Document Usage for PCT
:별지 제 43호서식] 상기 차선 결정부는 상기 설정된 후보 영역에 허프 변환 (Hough transform)을 적용하고, 상기 허프 변환에 의해 생성된 복수의 직선을 이용하여 상기 후보 영역에서 차선을 결정할 수 있다. The lane determination unit may apply a Hough transform to the set candidate area, and determine a lane in the candidate area by using a plurality of straight lines generated by the Hough transform.
상기 차선 결정부는 상기 생성된 복수의 직선을 기울'기에 기초하여 좌우 직선으로 구분함으로써 상기 후보 영역에서 차선을 결정할 수 있다. The lane determination unit may determine a lane in the candidate area by dividing the generated plurality of straight lines into left and right straight lines based on a slope ' .
상기 컬러 영상으로부터 경계선을 추출하는 경계선 추출부; 및 상기 추출된 경계선을 이용하여 상기 차선 결정부에 의해 결정된 차선을 검증하는 차선 검증부를 더 포함할 수 있다.  A boundary extractor for extracting a boundary line from the color image; And a lane validator configured to verify the lane determined by the lane determiner using the extracted boundary line.
상기 차선 검증부는 상기 결정된 차선을 기준으로 소정의 범위 내에서 검색 영역을 설정하고, 상기 설정된 검색 영역 내 상기 추출된 경계선의 존재 여부로부터 상기 결정된 차선을 검증할 수 있다.  The lane validator may set a search area within a predetermined range based on the determined lane, and verify the determined lane from the presence or absence of the extracted boundary line in the set search area.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 컬러 영상의 색 공간을 YCbCr 색 공간 채널 중 적어도 어느 하나의 채널로 변환하는 색 공간 변환부; 및 상기 변환된 색 공간 채널의 밝기 값 (intensity) 중 차선의 밝기에 상응하는 값을 갖는 영역을 차선의 검출을 위한 후보 영역으로 설정하는 후보 영역 설정부를 포함하는 실시간 차선 검출 장치가 제공된다.  In addition, according to another embodiment of the present invention, the color space conversion unit for converting the color space of the color image to at least one channel of the YCbCr color space channel; And a candidate region setting unit configured to set a region having a value corresponding to the brightness of the lane among the brightness values of the converted color space channel as a candidate region for detecting the lane.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 컬러 영상의 색 공간을 YCbCr 색 공간 채널 중 Y채널로 변환하는 색 공간 변환부; 및 상기 변환된 Y 채널에 관한 밝기 값 (intensity) 중 임계값 이상의 값올 갖는 영역을 차선의 검출을 위한 후보 영역으로 설정하는 후보 영역 설정부를 포함하는 실시간 차선 검출 장치가 제공된다.  In addition, according to another embodiment of the present invention, the color space conversion unit for converting the color space of the color image to the Y channel of the YCbCr color space channel; And a candidate region setting unit configured to set a region having a value greater than or equal to a threshold value among brightness values of the converted Y channel as a candidate region for detecting a lane.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 컬러 영상의 색 공간을 YCbCr 색 공간 채널 중 적어도 어느 하나의 채널로 변환하는 단계; 및 상기 변환된 색 공간 채널의 밝기 값 (intensity) 중 차선의 밝기에 상응하는 값을 갖는 영역을 차선의 검출을 위한 후보 영역ᅳ으로 설정하는 단계를 포함하는 실시간 차선 검출 방법이 제공된다.  According to another embodiment of the present invention, the method may further include converting a color space of a color image into at least one channel of a YCbCr color space channel; And setting a region having a value corresponding to the brightness of the lane among the brightness values of the converted color space channels as a candidate area for detecting the lane.
【유리한 효과】  Advantageous Effects
본 발명에 따르면, 주행도로의 다양한 조명 변화 환경에서도 차선을 정확하고 신속하게 검출할 수 있는 장점이 있다.  According to the present invention, there is an advantage that the lane can be detected accurately and quickly even in various lighting changing environments of the driving road.
【도면의 간단한 설명】  [Brief Description of Drawings]
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 차선 검출 장치가 촬상 장치로부터 영상을 입력 받아 차선을 검출하는 과정을 모식적으로 도시한 도면이다.  1 is a diagram schematically illustrating a process of detecting a lane by receiving an image from an image capturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2a는 다양한 광원과 밝기에서 흰색 차선의 color path를 도시하는 도면이다.  2A is a diagram illustrating a color path of white lanes under various light sources and brightness.
2101腿 X297腿 (보존용지 (2종) 70g/m2) 전자문서 이용가 PCT 용도2101 腿 X297 腿 (Storage paper (2 types) 70g / m 2 ) Electronic Document Usage for PCT
:별지 제 43호서식] 도 2b는 다양한 광원과 밝기에서 황색 차선의 color path를 도시하는 도면이다. 2B is a diagram showing a color path of yellow lanes under various light sources and brightness.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 차선 검출 장치의 상세한 구성을 도시하는 도면이다.  3 is a diagram illustrating a detailed configuration of a real-time lane detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 영상을 도시하는 도면이다. 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 색 공간 변환부에 의해 변환된 Y 채널 값으로 생성된 영상을 도시하는 도면이다.  4A is a diagram illustrating an input image according to an embodiment of the present invention. 4B is a diagram illustrating an image generated with a Y channel value converted by a color space converter according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 색 공간 변환부에 의해 변환된 Cb 채널 값으로 생성된 영상을 도시하는 도면이다.  4C is a diagram illustrating an image generated with a Cb channel value converted by a color space converter according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라, 누적된 복수의 픽셀의 개수가 상위 5 is the number of the plurality of stacked pixels is different according to an embodiment of the present invention
5%를 초과할 때의 Y 채널 밝기 값 이상의 값을 갖는 영역을 도시한다. An area with a value greater than or equal to the Y channel brightness value when greater than 5% is shown.
도 6은 다른 컬러에 대비하여 황색의 Cb 채널 밝기 특성을 도시하는 도면이다.  FIG. 6 shows Cb channel brightness characteristics of yellow in contrast to other colors. FIG.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라, 누적된 복수의 픽셀의 개수가 하위 3%를 초과할 때의 Cb 채널 밝기 값 이하의 값을 갖는 영역을 도시한다.  FIG. 7 illustrates an area having a value equal to or lower than the Cb channel brightness value when the number of accumulated plurality of pixels exceeds the lower 3% according to one embodiment of the present invention.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이진화 영상 생성부에 의해 이진화된 흰색 차선 검출을 위한 후보 영역을 도시하는 도면이다.  8A is a diagram illustrating a candidate region for detecting a white lane binarized by a binarization image generating unit according to an embodiment of the present invention.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 이진화 영상 생성부에 의해 이진화된 황색 차선 검출을 위한 후보 영역올 도시하는 도면이다.  FIG. 8B is a diagram illustrating a candidate region for detecting a yellow lane binarized by a binarization image generating unit according to an embodiment of the present invention.
도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따라, 도 8a와 도 8b의 이진화 영상이 결합된 이진화 영상을 도시하는 도면이다.  8C is a diagram illustrating a binarization image in which the binarization images of FIGS. 8A and 8B are combined, according to an embodiment of the present invention.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이진화 영상 생성부에 의해 생성된 이진화 영상을 도시하는 도면이다.  9A illustrates a binarized image generated by a binarized image generating unit according to an embodiment of the present invention.
도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 이진화 영상에 허프 변환이 적용된 결과를 도시하는 도면이다.  9B is a diagram illustrating a result of applying a Hough transform to a binarized image according to an embodiment of the present invention.
도 ; 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 결정부가 기울기를 이용하여 복수의 직선을 좌우 직선으로 구분하는 과정을 도시하는 도면이다.  10 is a diagram illustrating a process of dividing a plurality of straight lines into left and right straight lines using a slope according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 11a는 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 결정부가 좌우 직선을 그룹화하는 과정을 도시하는 도면이다.  11A is a diagram illustrating a process of grouping left and right straight lines by the lane determination unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 lib는 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 결정부에 의해 결정된 차선을 도시하는 도면이다. - 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라, 결정된 차선을 기준으로 설정된 검색 영역올 도시한다.  FIG. Lib is a diagram illustrating a lane determined by a lane determination unit according to an exemplary embodiment of the present invention. 12 illustrates a search area set based on a determined lane according to an embodiment of the present invention.
도 Ba는 본 발명의 일 실시예에 따른 경계선 추출부에 의해 '추출된 경계선에 관한 영상을 도시하는 도면이다. FIG Ba is a view showing an 'image regarding the extracted boundary by the boundary extraction unit in accordance with one embodiment of the present invention.
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[별지 제 43호서식] 도 13b는 본 발명의 일 실시예에 따라 검색 영역 내에 존재하는 경계선을 도시하는 도면이다.  FIG. 13B is a diagram showing a boundary line existing in a search area according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 차선 검출 방법을 시간의 흐름에 따라 도시한 순서도이다.  14 is a flowchart illustrating a real-time lane detection method according to an embodiment of the present invention over time.
[부호의 설명]  [Description of the code]
10: 촬상 장치 100 실시간 차선 검출 장  10: imaging device 100 real-time lane detection cabinet
110: 색 공간 변환부 120 후보 영역 설정부  110: color space conversion unit 120 candidate area setting unit
130: 이진화 영상 생성부 140 차선 결정부  130: binarization image generation unit 140 lane determination unit
150: 경계선 추출부 160 차선 검증부  150: boundary extractor 160 lane verification unit
162: 결정된 차선 164 검색 영역  162: determined lane 164 search area
【발명의 실시를 위한 형태】  [Form for implementation of invention]
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.  As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar elements.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다ᅳ 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 차선 검출 장치 (100)가 촬상 장치 (10)로부터 컬러 영상을 입력 받아 차선을 검출하는 과정을 모식적으로 도시한 도면이다.  Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 illustrates a real-time lane detection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention inputting a color image from an imaging apparatus 10. It is a figure which shows typically the process of receiving a lane detection.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 실시간 차선 검출 장치 (100)는 비전 기반의 차선 검출 방식에 의한 것으로서, 차량에 장착된 촬상 장치 (10)로부터 차량의 전방 정보에 관한 컬러 영상을 입력 받을 수 있으며 (이하, '입력 영상'이라 함), 이를 분석하여 차선을 검출할 수 있다.  Referring to FIG. 1, the real-time lane detecting apparatus 100 according to the present invention is based on a vision-based lane detecting method, and may receive a color image of front information of a vehicle from an imaging device 10 mounted on a vehicle. (Hereinafter referred to as an 'input image'), the lane may be detected by analyzing the same.
본 발명에서는 설명의 편의를 위하여, 촬상 장치 (10)가 실시간 차선 검출 장치 (100)의 외부에 존재하는 것으로 가정하여 설명하기로 하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.  In the present invention, for convenience of description, it is assumed that the imaging device 10 exists outside the real-time lane detection apparatus 100, but the present invention is not limited thereto.
본 발명에 따른 실시간 차선 검출 장치 (100)는 차선 검출을 위한 특징으로서 경계선과 컬러를 모두 이용한다.  The real-time lane detection apparatus 100 according to the present invention uses both the boundary line and the color as a feature for lane detection.
즉, 실시간 차선 검출 장치 (100)는 컬러를 이용하여 입력 영상에서 차선이 존재할 것으로 예측되는 후보 영역'을 설정하고 차선을 결정할 수 있으며, 추가적으로 결정된 차선에 경계선 정보를 적용하여 차선을 검증할 수 That is, the real-time lane detecting apparatus 100 may set a candidate area ' that is predicted to have a lane in the input image using color and determine a lane, and additionally verify the lane by applying boundary information to the determined lane.
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:별지 제 43호서식] 있다. : The attached sheet 43th form].
보다 상세하게, 실시간 차선 검출 장치 (100)의 후보 영역 설정부 (120)와 이진화 영상 생성부 (130)는 입력 영상의 컬러 정보를 분석하여 차선 정보가 강조된 이진화 영상을 생성하며, 차선 결정부 (140)는 이로부터 차선을 결정한다. 그리고, 경계선 추출부 (150)와 차선 검증부 (160)는 경계선 정보를 이용하여 결정된 차선을 검증한다.  In more detail, the candidate region setting unit 120 and the binarization image generator 130 of the real-time lane detecting apparatus 100 analyze the color information of the input image to generate a binarized image with emphasis on the lane information, and the lane determination unit ( 140 determines the lane therefrom. The boundary extractor 150 and the lane validator 160 verify the determined lane using the boundary information.
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 컬러를 이용하는 비전 기반의 차선 검출 방법은 조명의 변화 즉, 광원의 변화에 민감하므로, 본 발명에 따른 실시간 차선 검출 장치 (100)는 컬러 정보로서 RGB 색 공간 대신에 YCbCr 색 공간을 이용한다.  On the other hand, as described above, since the vision-based lane detection method using color is sensitive to a change in illumination, that is, a change in the light source, the real-time lane detection apparatus 100 according to the present invention uses YCbCr instead of RGB color space as color information. Use color space.
RGB 색 공간은 빛의 삼원색인 적색 (R), 녹색 (G), 청색 (B)의 3가지 색의 합성 성분으로 임의의 색을 표현하는 것으로서, 입력 영상을 구성하는 복수의 픽셀은 일반적으로 RGB 색 공간으로 표현된다. 그리고, YCbCr 색 공간은 사람의 눈이 색상보다 밝기에 더 민감하다는 점을 고려한 것으로서, 휘도 Y와 푸른색의 강도 Cb, 붉은색의 강도 Cr에 기초한 색 표현 방식을 의미한다.  The RGB color space represents an arbitrary color by using a combination of three colors of red (R), green (G), and blue (B), which are three primary colors of light, and a plurality of pixels constituting the input image are generally RGB. It is expressed in color space. In addition, the YCbCr color space considers that a human eye is more sensitive to brightness than color, and refers to a color expression method based on luminance Y, blue intensity Cb, and red intensity Cr.
즉, 도 2a에 도시된 바와 같이, 흰색 차선은 다양한 광원 (A, Cool, Daylight, Horizon, TL84)과 밝기에서 다른 컬러에 비해 항상 높은 밝기 값을 가지므로, 흰색 차선에 대한 YCbCr 색 공간에서의 Y 채널 밝기 값, 즉 intensity는 다른 컬러와는 달리 일정하게 높게 형성될 수 있다.  That is, as shown in FIG. 2A, the white lane always has a higher brightness value than the other colors in various light sources (A, Cool, Daylight, Horizon, TL84) and brightness, so that the YCbCr color space for the white lane The Y channel brightness value, that is, the intensity may be formed to be constantly high unlike other colors.
또한, 도 2b에 도시된 바와 같이, 황색 차선은 다양한 광원 (A, Cool, In addition, as shown in FIG. 2B, the yellow lanes represent various light sources A, Cool,
Daylight, Horizon, TL84)과 밝기에서 다른 컬러에 비해 항상 낮은 푸른색의 강도를 가지므로, 황색 차선에 대한 YCbCr 색 공간에서의 Cb 채널 밝기 값, 즉 intensity는 다른 컬러와는 달리 일정하게 낮게 형성될 수 있다. Daylight, Horizon, and TL84) and brightness always have a lower blue intensity than other colors, so the Cb channel brightness value, ie intensity, in the YCbCr color space for the yellow lane will be consistently low, unlike other colors. Can be.
따라서, 본 발명에 따른 실시간 차선 검출 장치 (100)는 컬러 영상에서 흰색 차선의 추출을 위해 Y 채널 밝기 값을 이용하며, 황색 차선의 추출을 위해 Cb 채널 밝기 값을 이용한다.  Therefore, the real-time lane detection apparatus 100 according to the present invention uses the Y channel brightness value for the extraction of the white lane from the color image, and uses the Cb channel brightness value for the extraction of the yellow lane.
요컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 차선 검출 장치 (100)는 흰색 차선의 γ 채널 밝기 값이 높다는 점을 이용하여 흰색 차선올 추출하고, 황색 차선의 Cb 채널 밝기 값이 낮다는 점을 이용하여 황색 차선을 추출함으로써, 광원이 변하는 환경하에서도 차선을 정확하게 검출할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 차선 검출 장치 (100)는 상기와 같은 흰색 차선의 Y 채널에서의 밝기 특성과 황색 차선의 Cb 채널에서의 밝기 특성을 이용함에 있어서, 임계값 이상의 Y 채널 밝기 값을 갖는 영역을 일를적으로 흰색 차선의 검출을 위한 후보 영역으로 설정하고, 임계값 이하의 Cb 채널 밝기 값을 갖는 '영역을 일률적으로 황색 차선의 In short, the real-time lane detection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention extracts a white lane using a high γ channel brightness value of a white lane and uses a low Cb channel brightness value of a yellow lane. By extracting the yellow lanes, the lanes can be accurately detected even in an environment where the light source changes. In addition, the real-time lane detection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention uses the brightness characteristics in the Y channel of the white lane and the brightness characteristics of the Cb channel of the yellow lane, as described above. brightness, an area having a value in ilreul typically set by the candidate area for the detection of a white lane, and the 'yellow lane areas uniformly with a Cb-channel brightness value equal to or less than a threshold value
210画 X297醒 (보존용지 (2종) 70g/n ) 전자문서 이용가 PCT 용도 210 画 X297 醒 (Storage Paper (2 Types) 70g / n) Electronic Document Usage for PCT
[별지 제 43호서식] 검출을 위한 후보 영역으로 설정함으로써, 차선을 보다 신속하게 검출할 수 있다.  By setting it as a candidate area for detection, the lane can be detected more quickly.
그리고, RGB 영상으로부터 Y 채널 밝기 값과 Cb 채널 밝기 값은 단순한 변환 과정을 통해 빠르게 획득되어 차선의 검출에 이용될 수 있다. 한편, 본 발명에서는 실시간 차선 검출 장치 (100)가 YCbCr 색 공간을 이용하여 차선을 검출하는 것으로 설명하기로 하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 광원이 변하는 환경에서도 흰색과 황색 차선이 일정한 값을 유지할 수 있는 다른 색 공간 채널 또한 사용될 수 있음은 당업자에게 자명하다 할 것이다.  In addition, the Y channel brightness value and the Cb channel brightness value from the RGB image may be quickly obtained through a simple conversion process, and may be used for lane detection. Meanwhile, in the present invention, the real-time lane detection apparatus 100 will be described as detecting the lane using the YCbCr color space, but the present invention is not limited thereto. It will be apparent to one skilled in the art that other color space channels may also be used that may maintain the < RTI ID = 0.0 >
이처럼 본 발명에 따르면 다양한 조명의 변화에도 차선을 정확하고 신속하게 검출할 수 있는 바, 이하 도 3 내지 도 13을 참조하여 본 발명에 따른 실시간 차선 검출 장치 (100)를 보다상세히 살펴보기로 한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 차선 검출 장치 (100)의 상세한 구성을 도시하는 도면이다.  As described above, according to the present invention, the lane can be accurately and quickly detected even in various lighting changes. Hereinafter, the real-time lane detecting apparatus 100 according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 13. 3 is a diagram showing a detailed configuration of the real-time lane detection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따론 실시간 차선 검출 장치 (100)는 색 공간 변환부 (110), 후보 영역 설정부 (120), 이진화 영상 생성부 (130), 차선 결정부 (MO), 경계선 추출부 (150) 및 차선 검증부 (160)를 포함할 수 있다. A, ttaron real-time lane detection apparatus 100 includes a color space conversion unit 110, a candidate area setting unit 120, a binary image generator (13 0) to one embodiment of the present invention as shown in Figure 3, It may include a lane determination unit (MO), a boundary line extraction unit 150 and a lane verification unit (160).
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 색 공간 변환부 (110)는 입력 영상을 구성하는 복수의 픽셀 각각에 대한 색 공간올 YCbCr 색 공간 중 적어도 어느 하나의 채널로 변환할 수 있다.  First, the color space converter 110 according to an embodiment of the present invention may convert the color space for each of the plurality of pixels constituting the input image into at least one channel of the YCbCr color space.
앞서 설명한 바와 같이, 입력 영상을 구성하는 복수의 픽셀은 일반적으로 RGB 색 공간으로 표현되므로, 색 공간 변환부 (110)는 하기의 수학식에 따라, RGB 색 공간을 Y 채널 값 또는 Cb 채널 값으로 변환할 수 있다.  As described above, since a plurality of pixels constituting the input image is generally represented by an RGB color space, the color space converter 110 converts the RGB color space into a Y channel value or a Cb channel value according to the following equation. I can convert it.
[수학식 1】 [Equation 1]
Figure imgf000009_0001
Figure imgf000009_0001
여기서, Y는 Ύ 채널 값, R, G, B는 RGB 색 공간에서의 각 채널 값, 0.29900, 0.58700, 0.11400은 R, G, B 채널에 적용되는 계수를 각각 의미한다.  Here, Y denotes a channel value, R, G, and B represent each channel value in the RGB color space, and 0.29900, 0.58700, and 0.11400 denote coefficients applied to the R, G, and B channels, respectively.
【수학식 2】  [Equation 2]
Cb =ᅳ 0.16874 ?ᅳ 0.33126 0.50000^ 여기서, Cb는 Cb 채널 값, -0.16874, -0.33126, 0.50000은 R, G, B 채널에  Cb = ᅳ 0.16874? ᅳ 0.33126 0.50000 ^ where Cb is the Cb channel value, -0.16874, -0.33126, 0.50000 is the R, G, B channel
210誦 X297瞧 (보존용지 (2종) 70g/m!) 전자문서 이용;^7" PCT 용도 210 誦 X297 瞧 (Storage paper (2 types) 70g / m ! ) Use of electronic documents; ^ 7 " PCT
[별지 제 43호서식] 적용되는 계수를 각각 꾀미한다. 수학식 1과 수학식 2는 RGB 색 공간을 Y 채널 값과 Cb 채널 값으로 변환하기 위한 일례를 나타내며, 채널 값 추출을 위한 알고리즘은 다양하게 존재할 수 있다.  [Appendix 43] The coefficients to be applied are each applied. Equations 1 and 2 represent examples for converting an RGB color space into Y channel values and Cb channel values, and various algorithms for channel value extraction may exist.
본 발명의 일 실시예에 따르면, Y 채널 값은 수학식 1에 따라 0에서 According to an embodiment of the present invention, the Y channel value is zero at
255까지의 값을 가지며, Y는 RGB의 평균 밝기에 관한 값이므로, Y 채널 값은 이하 설명하는 후보 영역 설정부 (120)에서 Y 채널 밝기 값으로 그대로 사용될 수 있다. Since Y has a value up to 255 and Y is a value related to the average brightness of RGB, the Y channel value may be used as the Y channel brightness value in the candidate region setting unit 120 described below.
그리고, Cb 채널 값은 수학식 2에 따라 -127.5에서 127.5까지의 값을 가지며, Cb는 푸른색 강도에 관한 값이므로, Cb 채널 값은 이하 설명하는 후보 영역 설정부 (120)에서 Cb 채널 밝기 값으로 사용되기 위해, 127.5가 더해진 후 0에서 255까지의 값으로 사용될 수 있다.  In addition, since the Cb channel value has a value from -127.5 to 127.5 according to Equation 2, and Cb is a value related to the blue intensity, the Cb channel value is the Cb channel brightness value in the candidate region setting unit 120 described below. To be used as, 127.5 can be added and used as a value from 0 to 255.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 영상과 색 공간 변환부 (110)에 의해 변환된 채널 값으로 생성된 영상을 각각 도시하며, 도 4a는 입력 영상, 도 4b는 Y 채널 값으로 생성된 영상, 도 4c는 Cb 채널 값으로 생성된 영상을 각각 도시하는 도면이다.  4 illustrates an input image and an image generated by channel values converted by the color space converter 110 according to an embodiment of the present invention. FIG. 4A illustrates an input image and FIG. 4B illustrates Y channel values. FIG. 4C is a diagram showing images generated with Cb channel values, respectively.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 색 공간 변환부 (110)에 의한 색 공간 변환은 데이터 처리 과정에 해당하는 것으로서, 이하 설명하는 후보 영역 설정부 (120)에서 수행될 수도 있다. 즉, 후보 영역 설정부 (120)는 입력 영상의 색 공간을 YCbCr 채널 중 적어도 어느 하나의 채널로 변환하고, 이하 설명하는 바와 같이, 차선 검출을 위한 후보 영역을 설정할 수 있다.  Meanwhile, according to another exemplary embodiment of the present invention, color space conversion by the color space conversion unit 110 corresponds to a data processing process, and may be performed by the candidate area setting unit 120 to be described below. That is, the candidate region setting unit 120 may convert the color space of the input image into at least one of the YCbCr channels, and set a candidate region for lane detection, as described below.
본 발명에 따른 후보 영역 설정부 (120)는 색 공간 변환부 (110)에 의해 변환된 채널에 관한 밝기 중 차선의 밝기에 상응하는 값을 갖는 영역을 차선의 검출을 위한 후보 영역으로 설정한다.  The candidate region setting unit 120 according to the present invention sets a region having a value corresponding to the brightness of the lane among the brightness of the channel converted by the color space converter 110 as a candidate region for detecting the lane.
보다 상세하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 후보 영역 설정부 (120)는 입력 영상에 대한 YCbQ 색 공간에서의 Y 채널 밝기 값 중 임계값 이상의 값을 갖는 영역을 흰색 차선의 검출을 위한 후보 영역으로 설정할 수 있다. 즉, 후보 영역 설정부 (120)는 흰색 차선에 대한 Y 채널 밝기 값이 항상 높게 형성된다는 점에 상웅하여, 입력 영상에 대한 Y 채널 밝기 값 중 임계값 이상의 값을 갖는 영역을 후보 영역으로 설정하고, 설정된 후보 영역이 흰색 차선의 검출에 이용될 수 있도록 한다.  In more detail, the candidate region setting unit 120 according to an embodiment of the present invention may identify a region having a value greater than or equal to a threshold among the Y channel brightness values in the YCbQ color space with respect to the input image, as a candidate region for detecting white lanes. Can be set with That is, the candidate region setting unit 120 recognizes that the Y channel brightness value of the white lane is always formed high, and sets the region having a threshold value or more among the Y channel brightness values of the input image as the candidate area. The set candidate area may be used for detecting the white lane.
이때, 임계값은 흰색 차선이 다른 컬러와 구분될 수 있는 Y 채널 밝기 값을 의미하는 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 입력 영상의 밝기 값으로부터 상대적으로 결정될 수 있다.  In this case, the threshold value refers to a Y-channel brightness value in which the white lane can be distinguished from other colors. According to an embodiment of the present invention, the threshold value may be relatively determined from the brightness value of the input image.
흰색 차선은 밝은 입력 영상에서도 상대적으로 밝게 표현되며, 어두운 입력 영상에서도 상대적으로 밝게 표현되므로, 광원이 변하는 환경하에서  White lanes are displayed relatively brightly on bright input images and relatively brightly on dark input images.
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[별지 제 43호서식] 임계값은 입력 영상의 밝기 값으로부터 상대적으로 결정되어야 한다.  The threshold value should be determined relatively from the brightness value of the input image.
이에 본 발명의 일 실시예에 따른 후보 영역 설정부 (120)는 Y 채널 밝기 값에 따라 누적되는 복수의 픽셀의 개수를 이용하여 임계값이 입력 영상에 따라 상대적으로 결정되도록 할 수 있다.  Accordingly, the candidate region setting unit 120 according to an embodiment of the present invention may allow the threshold value to be relatively determined according to the input image by using the number of pixels accumulated according to the Y channel brightness value.
즉, 후보 영역 설정부 (120)는 입력 영상을 구성하는 복수의 픽셀 c 채널 밝기 값에 따라 오름차순으로 누적되는 경우, 누적된 복수의 픽 개수가 상위 n%를 초과할 때의 Y 채널 밝기 값을 임계값으로 보고, 임 이상의 값을 갖는 영역을 후보 영역으로 설정한다.  That is, when the candidate region setting unit 120 accumulates in ascending order according to the plurality of pixel c channel brightness values constituting the input image, the candidate region setting unit 120 may set the Y channel brightness value when the accumulated number of picks exceeds the upper n%. The threshold value is set, and an area having a random value or more is set as a candidate area.
일례로, 후보 영역 설정부 (120)는 입력 영상에 대한 Y 채널 밝기 값 중 누적된 복수의 픽셀의 개수가 상위 5%를 초과할 때의 Y 채널 밝기 값 이상의 값을 갖는 영역을 흰색 차선의 검출을 위한 후보 영역으로 설정할 수 있다. 도 5의 가로축은 Y 채널 밝기. 값을, 세로축은 Y 채널 밝기 값에 따른 복수의 픽셀의 개수를 각각 의미하며, 원으로 표시된 영역은 본 발명의 일 실시예에 따라, 누적된 복수의 픽셀의 개수가 상위 5%를 초과할 때의 Y 채널 밝기 값 이상의 값을 갖는 영역을 도시한다.  For example, the candidate region setting unit 120 detects a white lane in an area having a value greater than or equal to the Y channel brightness value when the number of accumulated plurality of pixels among the Y channel brightness values of the input image exceeds the upper 5%. It can be set as a candidate region for. 5 is the Y channel brightness. The vertical axis represents the number of pixels according to the Y channel brightness value, and the area indicated by the circle is when the number of accumulated pixels exceeds the upper 5% according to an embodiment of the present invention. A region having a value greater than or equal to the Y channel brightness value is shown.
도 5에 도시된 바와 같이, 누적된 복수의 픽셀의 개수가 상위 5%를 촉과할 때의 Y 채널 밝기 값 이상의 값을 갖는 영역은 다른 컬러와 구분될 수 있는 Y 채널 밝기 값을 갖는 영역임과 동시에 입력 영상의 밝기 값에 따라 상대적으로 결정되는 영역이므로, 본 발명의 일 실시예에 따라 후보 영역으로 설정되는 경우, 흰색 차선이 다양한 조명 변화에서도 정확하게 검출될 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이 임계값 이상의 Y 채널 밝기 값을 갖 Π계셀는 영역은 모두 흰색 차선의 검출을 위한 후보 영역에 해당하므로, 차선 검출을의값 Y 위한 후보 영역을 설정함에 있어서 추가적인 연산을 요하지 않는 바, 본 발명에 따르면 흰색 차선은 보다 신속하게 검출될 수 있다.  As shown in FIG. 5, an area having a value greater than or equal to the Y channel brightness value when the cumulative number of pixels causes the top 5% is an area having a Y channel brightness value that can be distinguished from other colors. At the same time, since the area is relatively determined according to the brightness value of the input image, when the candidate area is set according to an embodiment of the present invention, the white lane can be accurately detected even under various lighting changes. In addition, as shown in FIG. 5, since all the region cells having the Y channel brightness value greater than or equal to the threshold value correspond to candidate regions for detecting the white lane, additionally in setting the candidate region for the value Y for lane detection Since no calculation is required, the white lane can be detected more quickly according to the present invention.
한편, 차선 검출 과정의 간소화를 위해 본 발명의 다른 실시예에 따르면 : 임계값은 흰색 차선의 표준 색상으로부터 절대적으로 설정될 수도 있다. On the other hand, according to another embodiment of the present invention to simplify the lane detection process : the threshold value may be set absolutely from the standard color of the white lane.
즉, 광원의 변화가 일정할 것으로 예상되는 주행 환경에서는 흰색 차선의 표준 색상에 관한 Y 채널 밝기 값으로부터 임계값을 미리 설정할 수 있으며, 미리 설정된 임계값 이상의 Y 채널 밝기 값을 갖는 영역을 후보 영역으로 설정함으로써, 흰색 차선을 보다 신속하게 검출할 수 있다.  That is, in a driving environment in which the change of the light source is expected to be constant, the threshold value may be preset from the Y channel brightness value for the standard color of the white lane, and the area having the Y channel brightness value over the preset threshold value is selected as the candidate area. By setting, the white lane can be detected more quickly.
일례로, 흰색 차선의 표준 색상 sRGB(255, 255, 255)에 관한 Y 채널 값 255의 80%에 해당하는 204가 임계값으로 설정되고, 204 이상의 Y 채널 밝기 값을 갖는 영역은 바로 후보 영역으로 설정될 수 있다.  For example, 204 corresponding to 80% of the Y channel value 255 for the standard color sRGB (255, 255, 255) of the white lane is set as a threshold, and an area having a Y channel brightness value of 204 or more is a candidate region. Can be set.
계속하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 후보 영역 설정부 (120)는 입력 영상에 대한 YCb 색 공간에서의 Cb 채널 밝기 값 중 임계값 이하의 값을  Subsequently, the candidate region setting unit 120 according to an exemplary embodiment of the present invention selects a value less than or equal to a threshold value among the Cb channel brightness values in the YCb color space for the input image.
210匪 X297画 (보존용지 (2종) 70g/m2) 전자문서 이용가능 PCT 용도 210 匪 X297 画 (Storage paper (2 types) 70g / m 2 ) Electronic Documents Available PCT
[별지 제 43호서식] 갖는 영역을 황색 차선의 검출을 위한 후보 영역으로 설정할 수 있다.  The region having the attached sheet 43 can be set as a candidate region for detecting yellow lanes.
즉, 후보 영역 설정부 (120)는 도 6에 도시된 바와 같이, 황색 차선에 대한 Cb 채널 밝기 값이 항상 낮게 형성된다는 점에 상웅하여, 입력 영상에 대한 Cb 채널 밝기 값 중 임계값 이하의 값을 갖는 영역을 후보 영역으로 설정하고, 설정된 후보 영역이 황색 차선의 검출에 이용될 수 있도특 한다.  That is, as shown in FIG. 6, the candidate region setting unit 120 recognizes that the Cb channel brightness value for the yellow lane is always low, and thus the value below the threshold value among the Cb channel brightness values for the input image. It is also possible to set an area having a to be a candidate area, and use the set candidate area to detect yellow lanes.
이때, 임계값은 앞서 설명한 바와 마찬가지로, 황색 차선이 다른 컬러와 구분될 수 있는 Cb 채널 밝기 값을 의미하는 것으로서, 입력 영상의 밝기 값으로부터 상대적으로 결정될 수 있으며, 이를 위해 후보 영역 설정부 (120)는 Cb 채널 밝기 값에 따라 누적되는 복수의 픽샐의 개수를 이용한다.  In this case, as described above, the threshold value refers to a Cb channel brightness value in which the yellow lane can be distinguished from other colors, and may be relatively determined from the brightness value of the input image. Uses the number of pixels accumulated according to the Cb channel brightness value.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 후보 영역 설정부 (120)는 입력 영상을 구성하는 복수의 픽샐이 Cb 채널 밝기 값에 따라 오름차순으로 누적되는 경우, 누적된 복수의 픽셀의 개수가 하위 m%를 초과할 때의 Cb 채널 밝기 값을 임계값으로 보고, 임계값 이하의 값을 갖는 영역을 후보 영역으로 설정한다. 일례로, 후보 영역 설정부 (120)는 입력 영상에 대한 Cb 채널 밝기 값 중 누적된 복수의 픽셀의 개수가 하위 3%를 초과할 때의 Cb 채널 밝기 값 이하의 값을 갖는 영역을 황색 차선의 검출을 위한 후보 영역으로 설정할 수 있다. 도 7의 가로축은 Cb 채널 밝기 값을, 세로축은 Cb 채널 밝기 값에 따른 복수의 픽셀의 개수를 각각 의미하며, 원으로 표시된 영역은 본 발명의 일 실시예에 따라, 누적된 복수의 픽셀의 개수가 하위 3%를 초과할 때의 Cb 채널 밝기 값 이하의 값을 갖는 영역을 도시한다.  That is, when the plurality of pixels constituting the input image are accumulated in ascending order according to the Cb channel brightness value, the candidate region setting unit 120 according to an embodiment of the present invention accumulates the lower number of m%. The Cb channel brightness value when exceeding is regarded as a threshold value, and an area having a value below the threshold value is set as a candidate area. For example, the candidate region setting unit 120 may display an area having a value less than or equal to the Cb channel brightness value when the number of accumulated pixels among the Cb channel brightness values for the input image exceeds the lower 3%. It can be set as a candidate region for detection. The horizontal axis of FIG. 7 represents the Cb channel brightness value, and the vertical axis represents the number of pixels according to the Cb channel brightness value, respectively. The area indicated by the circle is the number of accumulated pixels according to an embodiment of the present invention. Shows an area with a value less than or equal to the Cb channel brightness value when is greater than the lower 3%.
도 7에 도시된 바와 같이, 누적된 복수의 픽셀의 개수가 하위 3%를 초과할 때의 Cb 채널 밝기 값 이하의 값을 갖는 영역은 다른 컬러와 구분될 수 있는 Cb 채널 밝기 값을 갖는 영역임과 동시에 입력 영상의 밝기 값에 따라 상대적으로 결정되는 영역이므로, 본 발명의 일 실시예에 따라 후보 영역으로 설정되는 경우, 황색 차선이 다양한 조명 변화에서도 정확하게 검출될 수 있다.  As shown in FIG. 7, an area having a value less than or equal to the Cb channel brightness value when the number of accumulated pixels exceeds the lower 3% is an area having a Cb channel brightness value that can be distinguished from other colors. At the same time, since the region is relatively determined according to the brightness value of the input image, when the candidate region is set according to an embodiment of the present invention, the yellow lane may be accurately detected even under various lighting changes.
또한, 흰색 차선 검출의 경우와 마찬가지로, 임계값 이하의 Cb 채널 밝기 값을 갖는 영역은 모두 황색 차선의 검출을 위한 후보 영역에 해당하므로 : 차선 검출을 위한 후보 영역이 빠르게 설정될 수 있으며, 결과적으로 황색 차선은 보다 신속하게 검출될 수 있다. In addition, as in the case of the white lane detection, all regions having a Cb channel brightness value below the threshold value correspond to candidate regions for detection of the yellow lane : the candidate region for lane detection can be set quickly, and as a result, Yellow lanes can be detected more quickly.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 임계값은 황색 차선의 표준 색상으로부터 절대적으로 설정될 수도 있으며, 일례로, 황색 차선의 표준 색상 sRGB(254, 193, 16)에 관한 Cb 채널 밝기 값 29의 80%에 해당하는 23이 임계값으로 설정되고, 23 이하의 Cb 채널 밝기 값을 갖는 영역은 바로 후보 영역으로 설정될 수 있다.  And, according to another embodiment of the present invention, the threshold may be set absolutely from the standard color of the yellow lane, for example, the Cb channel brightness value 29 for the standard color sRGB 254, 193, 16 of the yellow lane. 23, which corresponds to 80% of the value, is set as a threshold value, and an area having a Cb channel brightness value of 23 or less may be directly set as a candidate area.
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[별지 제 43호서식] 이상에서는 설명의 편의를 위하여 누적된 복수의 픽셀의 개수가 각각 상위 5%와 하위 3%로 설정되는 것으로 가정하여 설명하였으나, 이는 일례에 불과하며, 보다 정확한 차선 검출을 위해, 각각 상위 3%와 하위 1%로 설정될 수도 있음은 당업자에게 자명하다.  For the convenience of explanation, the above description has been made on the assumption that the number of accumulated plurality of pixels is set to the upper 5% and the lower 3%, respectively, but this is only an example, and more accurate lane detection is performed. It will be apparent to those skilled in the art that for the sake of brevity, they may be set to the top 3% and the bottom 1%, respectively.
또한, 입력 영상이 흰색 차선과 황색 차선을 모두 포함하고 있는 것으로 가정하여 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 입력 영상은 흰색 차선만을 포함할 수 있으며, 이 경우에도 후보 영역 설정부 (120)는 흰색 차선의 검출을 위한 후보 영역과 황색 차선의 검출을 위한 후보 영역을 모두 설정할 수 있다.  In addition, although it has been described assuming that the input image includes both the white lane and the yellow lane, according to another embodiment of the present invention, the input image may include only the white lane, and in this case, the candidate region setting unit 120 ) May set both the candidate region for the detection of the white lane and the candidate region for the detection of the yellow lane.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 이진화 영상 생성부 (130)는 후보 영역 설정부 (120)에 의해 설정된 후보 영역을 이용하여 이진화 영상을 생성할 수 있다.  Next, the binarized image generating unit 130 according to an embodiment of the present invention may generate the binarized image by using the candidate region set by the candidate region setting unit 120.
보다 상세하게, 이진화 영상 생성부 (130)는 후보 영역 설정부 (120)에 의해 설정된 후보 영역을 구성하는 복수의 픽셀은 1로, 그 외의 영역을 구성하는 복수의 픽셀은 0으로 표현하는 이진화 영상을 생성할 수 있다.  More specifically, the binarization image generating unit 130 displays a plurality of pixels constituting the candidate region set by the candidate region setting unit 120 as 1 and a plurality of pixels constituting the other region as 0. Can be generated.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 이진화 영상 생성부 (130)는 입력 영상을 구성하는 복수의 픽셀 각각에 대한 Y 채널 밝기 값 중 임계값 이상의 값을 갖는 픽셀은 1로, 그 외의 픽셀은 0으로 설정하여 흰색 차선의 검출올 위한 이진화 영상을 생성할 수 있다.  That is, the binarization image generating unit 130 according to an embodiment of the present invention, the pixel having a value greater than or equal to a threshold value among the Y channel brightness values for each of the plurality of pixels constituting the input image is 1, and the other pixels are 0. By setting to, it is possible to generate a binarized image for detecting all white lanes.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 이진화 영상 생성부 (130)는 입력 영상을 구성하는 복수의 픽셀 각각에 대한 Cb 채널 밝기 값 중 임계값 이하의 값을 갖는 픽셀은 1로, 그 외의 픽셀은 0으로 설정하여 황색 차선의 검출을 위한 이진화 영상을 생성할 수 있다.  In addition, the binarization image generating unit 130 according to an embodiment of the present invention, the pixel having a value less than or equal to the threshold value among the Cb channel brightness values for each of the plurality of pixels constituting the input image is 1, and the other pixels are Set to 0 to generate a binarized image for detecting the yellow lane.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이진화 영상 생성부 (130)는 상기와 같이 생성된 각각의 이진화 영상을 하나의 이진화 영상으로 결합함으로써, 이하 설명하는 차선 결정부 (140)에 의해 차량을 기준으로 하는 좌측 차선과 우측 차선이 결정될 수 있도록 한다. ' In addition, the binarization image generating unit 130 according to an embodiment of the present invention combines each binarization image generated as described above into one binarization image, thereby referring to the vehicle by the lane determination unit 140 to be described below. The left lane and the right lane to be determined can be determined. '
즉, 이진화 영상 생성부 (130)에 의해 서로 다른 채널에서 밝기 특성을 갖는 흰색 차선에 관한 후보 영역과 황색 차선에 관한 후보 영역이 하나의 영상으로 결합될 수 있으며, 결과적으로 차량을 기준으로 좌측 차선과 우측 차선이 결정되어 차량의 주행을 위한 정보로 활용될 수 있다.  That is, the binarization image generator 130 may combine the candidate region of the white lane having the brightness characteristic in the different channels and the candidate region of the yellow lane into one image, and as a result, the left lane based on the vehicle And the right lane may be determined and used as information for driving the vehicle.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이진화 영상 생성부 (130)에 의해 생성되는 이진화 영상을 도시한다. 도 8a는 흰색 차선의 검출을 위한 후보 영역이 이진화된 영상을, 도 8b는 황색 차선의 검출을 위한 후보 영역이 이진화된 영상을, 도 Sc는 차선의 결정을 위한 전제로서 도 8a의 이진화 영상과  8 illustrates a binarized image generated by the binarized image generator 130 according to an embodiment of the present invention. FIG. 8A illustrates a binarized image of a candidate region for detecting a white lane, FIG. 8B illustrates a binarized image of a candidate region for detecting a yellow lane, and FIG. Sc illustrates a binary image of FIG. 8A as a premise for determining a lane.
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—[별지 제 43호서식] 도 8b의 이진화 영상이 결합된 영상을 각각 도시한다. — [Annex 43] Each of the images combined with the binarized image of Fig. 8B is shown.
도 8c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이진화 영상 생성부 (130)는 서로 다른 채널에서 밝기 특성을 갖는 흰색 차선에 관한 후보 영역과 황색 차선에 관한 후보 영역올 하나의 이진화 영상으로 생성할 수 있다.  As illustrated in FIG. 8C, the binarization image generating unit 130 of the present invention may generate a binarized image for each candidate region for a white lane having a brightness characteristic and a candidate region for a yellow lane in different channels. .
계속하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 결정부 (140)는 후보 영역 설정부 (120)에 의해 설정된 후보 영역에서'직^ 성분을 추출하여 차선을 결정할 수 있다. Subsequently, the lane determination unit 140 according to an embodiment of the present invention may determine the lane by extracting the ' normal ' component from the candidate area set by the candidate area setting unit 120.
이때, 후보 영역은 앞서 설명한 바와 같이, 이진화 영상 생성부 (130)에 의해 이진화 영상으로 생성되므로, 본 발명에 따른 차선 결정부 (140)는 이진화 영상에서 직선 성분을 추출하여 차선을 결정한다.  In this case, since the candidate region is generated as the binarized image by the binarization image generating unit 130 as described above, the lane determination unit 140 according to the present invention determines a lane by extracting a linear component from the binarization image.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 결정부 (140)는 직선 성분의 추출을 위해 허프 변환 (Hough transform)을 이용할 수 있다.  First, the lane determiner 140 according to an embodiment of the present invention may use a Hough transform to extract a linear component.
이때, 허프 변환은 평면 위에 있는 임의의 점들의 집합 중에 특정 조건을 만족하는 직선을 찾는 알고리즘으로서, 톡정 조건은 임의의 선 상에 일정 개수 이상의 점들이 존재하는 경우, 그 점들이 존재하는 영역을 선으로 결정하는 것일 수 있다.  In this case, the Hough transform is an algorithm for finding a straight line that satisfies a specific condition among a set of random points on a plane, and the tacking condition is a line where the points exist when a certain number of points exist on an arbitrary line. It may be determined as.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이진화 영상에 허프 변환이 적용된 결과를 도시하는 도면이며, 도 9에 도시된 바와 같이, 허프 변환에 의해 이진화 영상의 관심 영역은 복수의 직선으로 표현될 수 있다.  FIG. 9 is a diagram illustrating a result of applying a Hough transform to a binarized image according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, a region of interest of a binarized image may be represented by a plurality of straight lines by the Hough transform. have.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 결정부 (140)는 허프 변환에 의해 변환된 복수의 직선을 분석함으로써, 차선으로서의 특성을 갖고 있지 않은 후보 영역이 차선의 결정 과정에서 제의되도록 함과 동시에 주행 정보로서 차량을 기준으로 하는 좌측 차선과 우측 차선을 결정할 수 있다. 보다 상세하게, 차선 결정부 (140)는 변환된 복수의 직선을 좌우로 구분하고, 좌우로 구분된 복수의 직선을 .영역별로 그룹화한 후, 각각의 그룹화된 영역에서 가장 많은 직선을 갖는 영역을 차선으로 결정한다.  Next, the lane determination unit 140 according to an embodiment of the present invention analyzes a plurality of straight lines transformed by the Hough transform so that candidate regions having no characteristics as lanes are proposed in the lane determination process. At the same time, the left lane and the right lane based on the vehicle can be determined as the driving information. More specifically, the lane determination unit 140 divides the plurality of converted straight lines to the left and right, groups the plurality of straight lines divided to the left and right by .region, and then selects the area having the most straight lines in each grouped area. Decide on your lane
이를 위해, 차선 결정부 (140)는 먼저, 허프 변환에 의해 변환된 복수의 직선을 기을기에 기초하여 좌우 직선으로 구분한다.  To this end, the lane determination unit 140 first divides the plurality of straight lines converted by the Hough transform into left and right straight lines based on a sloping machine.
예를 들어, 차선 결정부 (140)는 도 10에 도시된 바와 같이, 도 9b에 도시된 영상에 좌표축 X, y를 적용하고, 좌표축의 중심점에서 복수의 직선으로 내려진 법선이 y축과 이루는 각도를 이용함으로써, 복수의 직선을 좌우 직선으로 구분할 수 있다.  For example, as illustrated in FIG. 10, the lane determination unit 140 applies coordinate axes X and y to the image shown in FIG. 9B, and an angle formed by a normal line lowered from a plurality of straight lines at the center point of the coordinate axis to the y axis. By using, a plurality of straight lines can be divided into left and right straight lines.
일례로, 법선이 y축과 이루는 각도 Θ가 10° <θ<80° 인 경우 차량을 중심으로 좌측에 존재하는 직선으로, 100° <θ<170° 인 경우 차량을 중심으로 우측에 존재하는 직선으로 구분할 수 있다. For example, if the angle Θ formed by the y-axis is 10 ° <θ <80 ° , the straight line exists on the left side of the vehicle. When 100 ° <θ <170 ° , the straight line exists on the right side of the vehicle. It can be divided into
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[별지 ᅵᅵ 43호서식] 다음으로, 차선 결정부 (140)는 도 11a에 도시된 바와 같이, 구분된 좌우 직선을 기울기와 X축의 시작점에 기초하여 영역별로 그룹화하며, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 좌측 직선은 1개의 영역으로, 우측 직선은 2개의 영역으로 각각 그룹화될 수 있다. Next, as shown in FIG. 11A, the lane determination unit 140 groups the divided left and right straight lines into regions based on the slope and the starting point of the X-axis, according to one embodiment of the present invention. According to, the left straight line may be grouped into one region, and the right straight line may be grouped into two regions, respectively.
마지막으로, 차선 결정부 (140)는 각각의 그룹화된 영역에서 가장 많은 직선을 포함하는 영역을 차선으로 결정한다. 도 lib에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 좌측 직선은 1개의 영역이므로 바로 차선으로 결정될 수 있으며, 우측 직선은 2개의 영역 중 많은 직선을 포함하는 영역이 차선으로 결정될 수 있다.  Finally, the lane determination unit 140 determines the area including the most straight lines in each grouped area as the lane. As shown in FIG. Lib, according to an embodiment of the present invention, since the left straight line is one area, it may be immediately determined as a lane, and the right straight line may be determined as a lane as an area including many straight lines among the two areas. .
이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 결정부 (140)에 의해 차선에 관한 정보를 포함하고 있는 후보 영역 또는 이진화 영상이 주행 정보로서의 차선으로 결정될 수 있으며, 차선으로서의 특성을 갖고 있지 않은 영역이 차선의 결정 과정에서 제외될 수 았다.  As such, the candidate determining region or the binarized image including the information about the lane may be determined as the lane as the driving information by the lane determining unit 140 according to the exemplary embodiment of the present invention, and the area having no characteristic as the lane may be determined. It may be excluded from the suboptimal decision process.
일례로, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 후보 영역 설정부 (120)는 흰색 차선만을 포함하는 입력 영상에서도 황색 차선의 밝기 값 특성을 갖는 영역을 후보 영역으로 설정할 수 있으며, 이러한 영역은 차선 결정부 (140)에 의해 차선 검출 과정에서 제외되게 된다.  For example, according to another exemplary embodiment of the present disclosure, the candidate region setting unit 120 may set a region having a brightness value characteristic of a yellow lane as a candidate region even in an input image including only white lanes, and the region is determined as a lane. The unit 140 may be excluded from the lane detection process.
한편, 상기에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 차선 결정부 (140)가 직선 성분의 추출을 위한 알고리즘으로 허프 변환올 이용하는 것으로 가정하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 차선 결정부 (140)는 직선 성분의 추출을 위한 다양한 알고리즘을 이용할 수 있다.  Meanwhile, in the above, it is assumed that the lane determining unit 140 according to an embodiment uses the Hough transform as an algorithm for extracting the linear component, but the present invention is not limited thereto. Can use various algorithms for the extraction of linear components.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차선 결정부 (140)에 의해 결정된 차선은 임의의 입력 영상에서 차선의 검출을 위한 자료로 직접 사용될 수 있으며, 이하 설명하는 경계선 추출부 (150) 및 차선 검증부 (160)에 의한 차선 검출은 후보 영역으로부터의 차선 결정이 바르게 수행되었는지를 검증하는 과정에 해당한다. .  In addition, according to one embodiment of the present invention, the lane determined by the lane determination unit 140 may be used directly as a data for detecting a lane in an arbitrary input image, and the boundary line extracting unit 150 and the lane described below Lane detection by the verification unit 160 corresponds to a process of verifying whether lane determination from a candidate area has been correctly performed. .
경계선 추출부 (150)를 설명하기에 앞서, 설명의 편의를 위해 차선 검증부 (160)를 먼저 설명하기로 한다.  Prior to describing the boundary extractor 150, the lane verification unit 160 will be described first for convenience of description.
본 발명의 일 실시예에 따른 차선 검증부 (160)는 차선 결정부 (140)에 의해 결정된 차선을 기준으로 소정의 범위 내에서 검색 영역을 설정하고, 설정된 검색 영역 내에 존재하는 경계선을 이용하여 차선을 검증할 수 있다. 보다 상세하게, 차선 검증부 (160)는 차선 결정부 (140)에 의해 결정된 차선을 기준으로 좌우 10 내지 20 픽셀 범위 내에서 검색 영역을 설정하고, 경계선이 검색 영역 내에 존재하는지를 판단하여 결정된 차선의 유효 여부를 검증한다. 이때, 차선 검증부 (160)는 경계선과 결정된 차선의 기울기 및 X좌표축  The lane verification unit 160 according to an exemplary embodiment sets a search area within a predetermined range based on the lane determined by the lane determination unit 140, and uses the boundary line existing in the set search area to set a lane. Can be verified. In more detail, the lane validator 160 sets a search area within a range of 10 to 20 pixels in the left and right directions based on the lane determined by the lane determiner 140, and determines whether a boundary line exists within the search area. Validate it. In this case, the lane verification unit 160 determines the slope of the boundary line and the determined lane and the X coordinate axis.
210薩 x297 mill (보존용지 (2종) 70g/m2) 전자문서 이용가능 PCT 용도 210 薩 x 2 97 mill (Storage paper (2 types) 70g / m 2 ) Electronic Documents Available PCT
[별지 제 43호서식] 값을 추가로 이용할 수 있다.  The value of Annex 43 may be additionally used.
일례로, 검색 영역 내에 경계선이 존재하지 않은 경우 차선 검증부 (160)는 차선 결정부 (140)에 의해 결정된 차선을 유효하지 않은 것으로 처리하고, 검색 영역 내에 경계선이 존재하는 경우에는 차선 결정부 (140)에 의해 결정된 차선을 유효한 것으로 처리할 수 있다/  For example, when the boundary line does not exist in the search area, the lane verification unit 160 processes the lane determined by the lane determination unit 140 as invalid, and when the boundary line exists in the search area, the lane determination unit ( The lane determined by 140 may be treated as valid /
그리고, 검색 영역 내에 경계선 '이 존재하는 경우라 하더라도, 차선 결정부 (140)에 의해 결정된 차선의 기을기와 경계선의 기울기가 큰 차이를 보이는 경우에는 결정된 차선을 유효하지 않은 것으로 처리할 수 있다. Even when the boundary line ' is present in the search area, the determined lane may be treated as invalid when the slope of the lane determined by the lane determination unit 140 and the slope of the boundary show a large difference.
또한, 검색 영역 내에 경계선의 일부만이 존재하는 경우에는 결정된 차선의 기울기와 X좌표축 값이 경계선과 일정한 오차 범위 내에 있는 경우에 한하여 결정된 차선을 유효한 것으로 처리할 수 있다.  In addition, when only a part of the boundary line exists in the search area, the determined lane may be treated as valid only when the determined slope and the X coordinate axis value are within a certain error range with the boundary line.
이때, 10 내지 20 픽셀은 일례에 불과하며, 차선 검출의 정확도 향상을 위해 검색 영역은 더 좁게 설정될 수도 있다.  In this case, 10 to 20 pixels are only an example, and the search area may be narrower to improve the accuracy of lane detection.
한편, 경계선은 본 발명의 일 실시예에 따른 경계선 추출부 (150)에 의해 추출될 수 있으며, 경계선 추출부 (150)는 입력 영상으로부터 경계선을 추출하기 위한 알고리즘으로 일례로, Canny edge detection을사용할 수 있다.  Meanwhile, the boundary line may be extracted by the boundary line extracting unit 150 according to an embodiment of the present invention, and the boundary line extracting unit 150 may use Canny edge detection as an algorithm for extracting the boundary line from the input image. Can be.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라, 결정된 차선 (162)을 기준으로 설정된 검색 영역 (164)을 도시한다.  12 illustrates a search area 164 set up based on the determined lane 162 according to one embodiment of the invention.
그리고, 도 13a는 본 발명의 일 실시예에 따른 경계선 추출부 (150)에 의해 추출된 경계선에 관한 영상을 도시하며, 도 13b는 본 발명의 일 실시예에 따라 검색 영역 (164) 내에 존재하는 경계선을 도시한다.  FIG. 13A illustrates an image of a boundary line extracted by the boundary line extracting unit 150 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 13B illustrates a region of the search area 164 according to an embodiment of the present invention. Show the border.
도 13에 도시된 바와 같이, 차선 검증부 (160)는 검색 영역 (164) 내에 경계선이 존재하는 경우 차선 결정부 (140)에 의해 결정된 차선 (162)을 유효한 것으로 처리한다.  As shown in FIG. 13, the lane validator 160 processes the lane 162 determined by the lane determiner 140 as valid when a boundary line exists in the search area 164.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 차선 검증부 (160)는 검색 영역 (164) 외에 존재하는 경계선을 경계선 영상에서 제거할 수 있으며, 검색 영역 (164) 내에 존재하는 경계선을 하나의 직선으로 결합함으로써, 차선의 검출을 위한 추가 정보를 제공할 수도 있다.  Meanwhile, according to another exemplary embodiment of the present disclosure, the lane validator 160 may remove the boundary line existing outside the search area 164 from the boundary image, and remove the boundary line existing in the search area 164 as one straight line. By combining, additional information may be provided for detection of the lane.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 차선의 검출은 검색 영역 (164) 내에 존재하는 경계선의 평균 값으로부터 이루어질 수도 있다.  That is, according to another embodiment of the present invention, the detection of the lane may be made from the average value of the boundary line existing in the search area 164.
이와 같이, 본 발명에 따른 실시간 차선 검출 장치 (100)는 다른 비전 기반의 차선 검출 장치에 비하여 광원이 변하는 환경에서도 차선을 정확하게 검출할 수 있다. ·  As described above, the real-time lane detecting apparatus 100 according to the present invention may accurately detect a lane even in an environment where a light source changes as compared with other vision-based lane detecting apparatuses. ·
또한, 본 발명에 따른 실시간 차선 검출 장치 (100)는 앞서 설명한 바와 같이, 임계값 이상의 밝기 값을 갖는 영역과 임계값 이하의 밝기 값을 갖는  In addition, the real-time lane detection apparatus 100 according to the present invention, as described above, has an area having a brightness value above the threshold and a brightness value below the threshold.
210匪 X297腿 (보존용지 (2종) 70g/m2) 영역을 바로 차선 후보 영역으로 설정함으로써, 차선을 보다 신속하게 검출할 수 있으며 , 색 공간 변환 과정으로부터 밝기 값을 획득하는 과정 또한 빠르게 210 匪 X297 腿 (Storage paper (2 types) 70g / m 2 ) By setting the area as a lane candidate area, the lane can be detected more quickly, and the process of acquiring the brightness value from the color space conversion process is also faster
처리되어 차선의 검출에 이용될 수 있다. 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 차선 검출 방법올 시간의 Can be processed and used for the detection of lanes. 14 is a diagram of a real-time lane detection method according to an embodiment of the present invention.
흐름에 따라 도시한 순서도이다ᅳ This is a flow chart showing the flow.
도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 차선  As shown in FIG. 14, a real-time lane according to an embodiment of the present invention.
검출 방법은 색 공간을 변환하는 단계 (S1410), 후보 영역을 설정하는 The detection method converts the color space (S1410) to set a candidate area.
단계 (S1420), 이진화 영상을 생성하는 단계 (S1430), 차선을 결정하는 단계 (S1440), In operation S1420, generating a binarized image in operation S1430, determining a lane in operation S1440,
경계선을 추출하는 단계 (S1450) 및 차선을 검증하는 단계 (S1460)를 포함할 수 Extracting a boundary line (S1450) and verifying a lane (S1460)
있다. have.
먼저, 색 공간을 변환하는 단계 (S1410)에서는 입력 영상의 색 공간을  First, in operation S1410, the color space of the input image is converted into a color space.
YCbCr 색 공간 채널 중 적어도 어느 하나의 채널로 변환할 수 있다.  At least one of the YCbCr color space channels may be converted.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 단계 (S1410)에서는 입력 영상의 RGB 색、  According to an embodiment of the present invention, in step S1410, the RGB color of the input image,
공간을 Y 채널 값과 Cb 채널 값으로 변환할 수 있다. 이때, Y 채널 값은 Space can be converted to Y channel value and Cb channel value. In this case, the Y channel value is
단계 (S1420)에서 Y 채널 밝기 값으로 그래도 사용될 수 있으며, Cb 채널 값은 Can be used as the Y channel brightness value in step S1420, and the Cb channel value is
0에서 255의 값을 갖도록 127.5가 더해진 후 사용될 수 있다. Can be used after 127.5 is added to have a value from 0 to 255.
다음으로, 후보 영역을 설정하는 단계 (S1420)에서는 단계 (S1410)에서  Next, in step S1420 of setting the candidate area, in step S1410
변환된 채널에 관한 밝기 중 차선의 밝기에 상웅하는 값을 갖는 영역을 차선의 The area of the brightness of the converted channel whose value corresponds to the brightness of the lane
검출을 위한 후보 영역으로 설정한다. It is set as a candidate area for detection.
보다 상세하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 단계 (S1420)에서는 선출입 ¬에의력  More specifically, in step S1420 according to an embodiment of the present invention, the force of the first-in, first-out
영상의 Y 채널 밝기 값 중 임계값 이상의 값을 갖는 영역을 흰색 차 White difference between the Y-channel brightness of the image
검출을 위한 후보 영역으로 설정하여, 설정된 영역이 흰색 차선의 검 As a candidate area for detection, the set area is detected as a white lane
사용되도록 할 수 있다. Can be used.
이때, 임계값은 흰색 차선이 다른 컬러와 구분될 수 있는 Y 채널 밝기  In this case, the threshold is the Y channel brightness in which the white lane can be distinguished from other colors.
값을 의미하는 것으로서, 입력 영상의 밝기 값으로부터 상대적으로 결정될 수 As a value, it can be determined relatively from the brightness value of the input image.
있다. have.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 단계 (S1420)에서는 입력 영상의 Cb  In addition, in step (S1420) according to an embodiment of the present invention Cb of the input image
채널 밝기 값 중 임계값 이하의 값을 갖는 영역을 황색 차선의 검출을 위한 For the detection of the yellow lane, the area having the value below the threshold among the channel brightness values
후보 영역으로 설정하여, 설정된 영역이 황색 차선의 검출에 사용되도록 할 수 By setting as a candidate area, the set area can be used for detection of yellow lanes.
있다. have.
마찬가지로, 임계값은 황색 차선이 다른 컬러와 구분될 수 있는 Cb  Similarly, the threshold is Cb, where the yellow lane can be distinguished from other colors.
채널 밝기 값을 의미하는 것으로서, 입력 영상의 밝기 값으로부터 상대적으로 Meaning the channel brightness value, which is relatively from the brightness value of the input image.
결정될 수 있다. Can be determined.
계속하여, 이진화 영상을 생성하는 단계 (S1430)에서는 단계 (S1420)에서  Subsequently, in step S1430 of generating a binarized image, in step S1420
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[별지 제 43호서식] 설정된 후보 영역을 이용하여 이진화 영상을 생성한다.  [Annex 43] A binarized image is generated using the set candidate region.
보다 상세하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 단계 (S1430)에서는 단계 (S1420)에서 설정된 후보 영역을 구성하는 복수의 픽셀은 1로, 그 외의 영역을 구성하는 복수의 픽셀은 0으로 표현하는 이진화 영상을 생성할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 단계 (S1430)에서는 입력 영상을 구성하는 복수의 픽셀 각각에 대한 Y 채널 밝기 값 중 임계값 이상의 값을 갖는 픽셀은 1로, 그 외의 픽셀은 0으로 설정하여 흰색 차선의 검출을 위한 이진화 영상을 생성할 수 있다.  More specifically, in step S1430 according to an embodiment of the present invention, binarization expresses a plurality of pixels constituting the candidate region set in step S1420 as 1 and a plurality of pixels constituting the other region as 0. An image can be generated. That is, in step S1430 according to an embodiment of the present invention, among the Y channel brightness values of each of the plurality of pixels constituting the input image, a pixel having a value greater than or equal to a threshold value is set to 1 and other pixels are set to 0. A binarization image for detecting a white lane may be generated.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 단계 (S1430)에서는 입력 영상을 구성하는 복수의 픽셀 각각에 대한 Cb 채널 밝기 값 중 임계값 이하의 값을 갖는 픽셀은 1로, 그 외의 픽셀은 0으로 설정하여 황색 차선의 검출을 위한 이진화 영상을 생성할 수 있다.  In operation S1430, a pixel having a value less than or equal to a threshold value among the Cb channel brightness values of each of the pixels constituting the input image is set to 1 and other pixels are set to 0. A binary image for detecting the yellow lane may be generated.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 단계 (S1430)에서는 상기와 같이 생성된 각각의 이진화 영상을 하나의 이진화 영상으로 결합함으로써, 서로 다른 채널에서 밝기 특성을 갖는 흰색 차선에 관한 후보 영역과 황색 차선에 관한 후보 영역이 하나의 영상으로 표현하며, 이하 설명하는 단계 (S164)에서 차량을 기준으로 하는 좌측 차선과 우측 차선이 결정될 수 있도톡 한다.  In operation S1430, the candidate region and the yellow lane of the white lane having brightness characteristics in different channels are combined by combining the binarized images generated as described above into one binarized image. The candidate region for the is represented as one image, and the left lane and the right lane based on the vehicle may be determined in operation S164 described below.
차선을 결정하는 단계 (S1440)에서는 단계 (S1430)에서 생성된 이진화 영상에서 직선 성분을 이용하여 차선을 결점할 수 있다.  In the determining of the lane (S1440), the lane may be defected using a straight line component in the binarization image generated in the operation S1430.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 .단계 (S1440)에서는 직선 성분의 추출을 위해 허프 변환 (Hough transform)을 이용할 수 있다. At this time, according to an embodiment of the present invention . In operation S1440, a Hough transform may be used to extract the linear components.
그리고, 단계 (S1440)에서는 허프 변환에 의해 변환된 복수의 직선을 분석함으로써 차선으로서의 특성을 갖고' 있지 않은 후보 영역이 차선의 결정 과정에서 제외되도록 함과 동시에 주행 정보로서 차량올 기준으로 하는 좌측 차선과 우측 차선을 결정할 수 있다. Then, the left of the vehicle all criteria as, and at the same time driving information such that the step (S1440) in the by analyzing a plurality of straight lines transformed by the Hough transformation having the lane as a characteristic candidate regions are "not excluded from the decision-making process of the lane the lane And the right lane can be determined.
즉, 변환된 복수의 직선올 좌우로 구분하고, 좌우로 구분된 복수의 직선을 영역별로 그룹화한 후, 각각의 그룹화된 영역에서 가장 많은 직선을 갖는 영역을 차선으로 결정한다.  That is, the plurality of converted straight lines are divided into left and right, the plurality of straight lines divided by left and right are grouped by area, and the area having the most straight lines in each grouped area is determined as a lane.
마지막으로, 경계선을 추출하는 단계 (S1450)에서는 입력 영상으로부터 경계선을 추출하며, 차선을 검증하는 단계 (S1460)에서는 단계 (S1450)에서 추출된 경계선과 단계 (S1440)에서 결정된 차선을 이용하여 입력 영상에서 차선을 검증할 수 있다.  Finally, in the step of extracting the boundary line (S1450), the boundary line is extracted from the input image, and in the verifying lane (S1460), the boundary image extracted in the step (S1450) and the lane determined in the step (S1440) are input image. The lane can be verified at.
지금까지 본 발명에 따른 실시간 차선 검출 방법의 실시예들에 대하여 설명하였고, 앞서 도 1 내지 도 13에서 설명한 실시간 차선 검출 장치 (100)에 관한 구성이 본 실시예에도 그대로 적용 가능하다. 이에, 보다 상세한 설명은  The embodiments of the real-time lane detection method according to the present invention have been described so far, and the configuration of the real-time lane detection apparatus 100 described above with reference to FIGS. Thus, the more detailed description
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[별지 제 43호서식] 생략하기로 한다.  Annex No. 43 will be omitted.
본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 · 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체 (magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체 (optical media), 플롭티컬 디스크 (floptical disk)와 같은 자기-광 매체 (magneto-optical), 및 름 (ROM): 램 (RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일 실시예들의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다. 이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 '아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범 와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다. Embodiments of the present invention is implemented in program instruction form that can be executed by various computer means, it may be recorded in computer-readable media. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. -Optical media (magneto-optical), and names (ROM) : Examples of program instructions such as RAM, flash memory, etc., may be executed by a computer using an interpreter as well as machine code such as produced by a compiler. Contains high-level language codes. The hardware device described above may be configured to operate as at least one software module to perform the operations of one embodiment of the present invention, and vice versa. As described above, the present invention has been described by specific embodiments such as specific components and the like, but the embodiments and the drawings are provided only to assist the overall understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments . In other words, various modifications and variations are possible to those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all of the equivalents and equivalents of the claims, as well as the appended claims, will fall within the scope of the present invention.
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Claims

전자문서 이용가 PCT 용도 [별지 제 43호서식] 【청구의 범위】 Electronic document use PCT use [attached sheet 43 form] [claim]
【청구항 1】 ' [1] claims "
컬러 영상의 색 공간에서의 밝기 값 (intensity) 중 차선의 밝기에 상웅하는 값을 갖는 영역을 차선의 검출을 위한 후보 영역으로 설정하는 후보 영역 설정부; 및  A candidate region setting unit configured to set a region having a value corresponding to the brightness of the lane among the brightness values in the color space of the color image as a candidate region for detecting the lane; And
상기 설정된 후보 영역의 직선 성분을 이용하여 상기 후보 영역에서 차선을 결정하는 차선 결정부  A lane determination unit that determines a lane in the candidate area using the set straight line component of the candidate area
를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 차선 검출 장치.  Real-time lane detection apparatus comprising a.
【청구항 2】  [Claim 2]
제 1항에 있어서,  The method of claim 1,
상기 컬러 영상의 색 공간을 YCbCr 색 공간 채널 중 적어도 어느 하나의 채널로 변환하는 색 공간 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 차선 검출 장치  And a color space converting unit converting the color space of the color image into at least one of the YCbCr color space channels.
【청구항 3】  [Claim 3]
거 12항에 있어서,  According to claim 12,
상기 후보 영역 설정부는  The candidate region setting unit
상기 컬러 영상의 Y 채널에 관한 밝기 값 중 임계값 이상의 값을 갖는 영역을 차선의 검출을 위한 후보 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 실시간 차선 검출 장치. ' And a region having a value greater than or equal to a threshold among brightness values of the Y channel of the color image as a candidate region for detecting a lane. '
【청구항 4】  [Claim 4]
제 3항에 있어서,  The method of claim 3,
상기 임계값은 흰색 차선의 표준 색상에 대한 Y 채널 밝기 값에 가 곱해진 값 또는 상기 컬러 영상을 구성하는 복수의 픽셀이 Y 채널 밝기 값에 따라 오름차순으로 누적되는 경우 누적된 복수의 픽셀의 개수가 상위 n2%를 초과할 때의 γ채널 밝기 값인 것을 특징으로 하는 실시간 차선 검출 장치. The threshold value is a value obtained by multiplying the Y channel brightness value for the standard color of the white lane by the number or when the plurality of pixels constituting the color image are accumulated in ascending order according to the Y channel brightness value. A real-time lane detection device, characterized in that the γ-channel brightness value when the upper n 2 % exceeds.
【청구항 5】 [Claim 5]
제 2항에 있어서,  The method of claim 2,
상기 후보 영역 설정부는  The candidate region setting unit
상기 컬러 영상의 Cb 채널에 관한 밝기 값 증 임계값 이하의 값을 갖는 영역을 차선의 검출을 위한 후보 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 실시간 차선 검출 장치.  And an area having a value equal to or lower than a brightness increase value threshold value for the Cb channel of the color image as a candidate area for detecting a lane.
【청구항 6]  [Claim 6]
제 5항에 있어서,  The method of claim 5,
상기 임계값은 황색 차선의 표준 색상에 대한 Cb 채널. 밝기 값에 1 %가 곱해진 값 또는 상기 컬러 영상을 구성하는 복수의 픽셀이 Cb 채널  The threshold is the Cb channel for the standard color of the yellow lane. The brightness value is multiplied by 1%, or a plurality of pixels constituting the color image are Cb channels.
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[별지 제 43호서식] 밝기 값에 따라 오름차순으로 누적되는 경우 누적된 복수의 픽셀의 개수가 하위 m2%를 초과할 때의 Cb 채널 밝기 값인 것을 특징으로 하는 실시간 차선 검출 장치. [Appendix 43] The real-time lane detecting apparatus according to claim 43, wherein the accumulated number of pixels is a Cb channel brightness value when the number of accumulated pixels exceeds the lower m 2 %.
【청구항 7】  [Claim 7]
제 1항에 있어서,  The method of claim 1,
상기 설정된 후보 영역을 이용하여 이진화 영상을 생성하는 이진화 영상 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 차선 검출 장치.  And a binarization image generating unit generating a binarization image by using the set candidate region.
【청구항 8】  [Claim 8]
제 7항에 있어서,  The method of claim 7,
상기 차선 결정부는  The lane determination unit
상기 생성된 이진화 영상에서의 직선 성분을 이용하여 상기 차선을 결정하는 것을 특징으로 하는 실시간 차선 검출 장치.  And determining the lane using a linear component of the generated binarized image.
【청구항 9】  [Claim 9]
제 1항에 있어서,  The method of claim 1,
상기 차선 결정부는  The lane determination unit
상기 설정된 후보 영역에 허프 변환 (Hough transform)을 적용하고, 상기 허프 변환에 의해 생성된 복수의 직선을 이용하여 상기 후보 영역에서 차선을 결정하는 것을 특징으로 하는 실시간 차선 검출 장치.  And applying a Hough transform to the set candidate region, and determining a lane in the candidate region using a plurality of straight lines generated by the Hough transform.
【청구항 10】  [Claim 10]
제 9항에 있어서,  The method of claim 9,
상기 차선 결정부는  The lane determination unit
상기 생성된 복수의 직선을 기울기에 기초하여 좌우 직선으로 구분함으로써 상기 후보 영역에서 차선을 결정하는 것을 특징으로 하는 실시간 차선 검출 장치.  And determining a lane in the candidate area by dividing the generated plurality of straight lines into left and right straight lines based on a slope.
【청구항 11】  [Claim 11]
제 1항에 있어서,  The method of claim 1,
상기 컬러 영상으로부터 경계선을 추출하는 경계선 추출부; 및  A boundary extractor for extracting a boundary line from the color image; And
상기 추출된 경계선을 이용하여 상기 차선 결정부에 의해 결정된 차선을 검증하는 차선 검증부  A lane verification unit that verifies the lane determined by the lane determination unit using the extracted boundary line
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 차선 검출 장치.  Real-time lane detection apparatus further comprising a.
【청구항 12】  [Claim 12]
제 11항에 있어서,  The method of claim 11,
상기 차선 검증부는  The lane verification unit
상기 결정된 차선을 기준으로 소정의 범위 내에서 검색 영역을 설정하고, 상기 설정된 검색 영역 내 상기 추출된 경계선의 존재 여부로부터  A search area is set within a predetermined range based on the determined lane, and from the presence or absence of the extracted boundary line in the set search area.
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[별지 제 43호서식] 상기 결정된 차선을 검증하는 것을 특징으로 하는 실시간 차선 검출 장치.  [Annex 43] The real-time lane detection apparatus characterized by verifying the determined lane.
【청구항 13】 [Claim 13]
컬러 영상의 색 공간을 YCbCr 색 공간 채널 중 적어도 어느 하나의 채널로 변환하는 색 공간 변환부; 및  A color space converter for converting the color space of the color image into at least one channel of the YCbCr color space channel; And
상기 변환된 색 공간 채널의 밝기 값 (intensity) 중 차선의 밝기에 상웅하는 값을 갖는 영역을 차선의 검출을 위한 후보 영역으로 설정하는 후보 영역 설정부  A candidate region setting unit configured to set a region having a value corresponding to the brightness of the lane among the brightness values of the converted color space channels as a candidate region for detecting the lane;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 차선 검출 장치.  Real-time lane detection apparatus comprising a.
【청구항 14】  [Claim 14]
제 13항에 있어서,  The method of claim 13,
상기 후보 영역 설정부는  The candidate region setting unit
상기 변환된 Y 채널에 관한 밝기 값 중 임계값 이상의 값을 갖는 영역을 차선의 검출을 위한 후보 영역으로 설정하며,  Setting an area having a value greater than or equal to a threshold among brightness values of the converted Y channel as a candidate area for detecting a lane;
상기 임계값은 흰색 차선의 표준 색상에 대한 Y 채널 밝기 값에 %가 곱해진 값 또는 상기 컬러 영상을 구성하는 복수의 픽셀이 Y 채널 밝기 값에 따라 오름차순으로 누적되는 경우 누적된 복수의 픽셀의 개수가 상위 %를 초과할 때의 Y채널 밝기 값인 것을 특징으로 하는 실시간 차선 검출 장치.  The threshold value is a value obtained by multiplying the Y channel brightness value for the standard color of the white lane by%, or when the plurality of pixels constituting the color image are accumulated in ascending order according to the Y channel brightness value. Is a Y-channel brightness value when is greater than the upper%.
【청구항 15】 [Claim 15]
제 13항에 있어서,  The method of claim 13,
상기 후보 영역 설정부는  The candidate region setting unit
상기 변환된 Cb 채널에 관한 밝기 값 중 임계값 이하의 값을 갖는 영역을 차선의 검출을 위한후보 영역으로 설정하며,  A region having a value less than or equal to a threshold value among brightness values of the converted Cb channel is set as a candidate region for detecting a lane;
상기 임계값은 황색 차선의 표준 색상에 대한 Cb 채널 밝기 값에 m <¾가 곱해진 값 또는 상기 컬러 영상을 구성하는 복수의 픽셀이 Cb 채널 밝기 값에 따라 오름차순으로 누적되는 경우 누적된 복수의 픽셀의 개수가 하위 m2%를 초과할 때의 Cb 채널 밝기 값인 것을 특징으로 하는 실시간 차선 검출 장치. The threshold value is a value obtained by multiplying the Cb channel brightness value for the standard color of the yellow lane by m < ¾ or when the plurality of pixels constituting the color image are accumulated in ascending order according to the Cb channel brightness value. And a Cb channel brightness value when the number of m exceeds a lower m 2 %.
【청구항 16】  [Claim 16]
컬러 영상의 색 공간을 YCbG 색 공간 채널 중 Y 채널로 변환하는 색 공간 변환부; 및  A color space converter for converting the color space of the color image into the Y channel among the YCbG color space channels; And
상기 변환된 Y 채널에 관한 밝기 값 (intensity) 중 임계값 이상의 값을 갖는 영역을 차선의 검출을 위한 후보 영역으로 설정하는 후보 영역 설정부 를 포함하는 것을 특징으로 하는실시간 차선 검출 장치.  And a candidate region setting unit configured to set a region having a value equal to or greater than a threshold value among the intensity values of the converted Y channel as a candidate region for detecting a lane.
【청구항 17】  [Claim 17]
제 16항에 있어서,  The method of claim 16,
210薩 X297誦 (보존용지 (2종) 70g/m2) 전자문서 이용가능 PCT 용도 210 薩 X297 誦 (Storage paper (2 types) 70g / m 2 ) Electronic Documents Available PCT
[별지 제 43호서식] 상기 임계값은 흰색 차선의 표준 색상에 대한 Y 채널 밝기 값에 ηι%가 곱해진 값 또는 상기 컬러 영상을 구성하는 복수의 픽샐이 Y 채널 밝기 값에 따라 오름차순으로 누적되는 경우 누적된 복수의 픽셀의 개수가 상위 n2%를 초과할 때의 γ 채널 밝기 값인 것을 특징으로 하는 실시간 차선 검출 장치.[Attachment 43] The threshold value is a value obtained by multiplying the Y channel brightness value for the standard color of the white lane by ηι % or by collecting a plurality of pixels constituting the color image in ascending order according to the Y channel brightness value. And the? Channel brightness value when the number of accumulated plurality of pixels exceeds the upper n 2 %.
【청구항 18】 [Claim 18]
컬러 영상의 색 공간을 YCbCr 색 공간 채널 중 적어도 어느 하나의 채널로 변환하는 단계; 및 Converting a color space of a color image into at least one channel of a YCbCr color space channel; And
상기 변환된 색 공간 채널의 밝기 값 (intensity) 중 차선의 밝기에 상웅하는 값을 갖는 영역을 차선의 검출을 위한후보 영역으로 설정하는 단계 를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 차선 검출 방법.  And setting an area having a value corresponding to the brightness of the lane among the brightness values of the converted color space channel as a candidate area for detecting the lane.
【청구항 19】  [Claim 19]
제 18항에 있어서,  The method of claim 18,
상기 후보 영역 설정 단계는  The candidate region setting step
상기 변환된 Y 채널에 관한 밝기 값 중 임계값 이상의 값을 갖는 영역을 차선의 검출올 위한 후보 영역으로 설정하며,  A region having a value greater than or equal to a threshold value among brightness values of the converted Y channel is set as a candidate region for lane detection;
상기 임계값은 흰색 차선의 표준 색상에 대한 Y 채널 밝기 값에 ηι%가 곱해진 값 또는 상기 컬러 영상을 구성하는 복수의 픽셀이 Y 채널 밝기 값에 따라 오름차순으로 누적되는 경우 누적된 복수의 픽셀의 개수가 상위 n2%를 초과할 때의 γ 채널 밝기 값인 것을 특징으로 하는 실시간 차선 검출 방법ᅳThe threshold is a value obtained by multiplying the Y channel brightness value for the standard color of the white lane by ηι % or when the plurality of pixels constituting the color image are accumulated in ascending order according to the Y channel brightness value. Real-time lane detection method characterized in that the γ channel brightness value when the number exceeds the upper n 2 % ᅳ
【청구항 20】 [Claim 20]
제 18항에 있어서,  The method of claim 18,
상기 후보 영역 설정 단계는  The candidate region setting step
상기 변환된 Cb 채널에 관한 밝기 값 중 임계값 이하의 값을 갖는 영역을 차선의 검출을 위한 후보 영역으로 설정하며,  A region having a value less than or equal to a threshold value among brightness values of the converted Cb channel is set as a candidate region for detecting a lane;
상기 임계값은 황색 차선의 표준 색상에 대한 Cb 채널 밝기 값에 mi%가 곱해진 값 또는 상기 컬러 영상을 구성하는 복수의 픽셀이 Cb 채널 밝기 값에 따라 오름차순으로 누적되는 경우 누적된 복수의 픽셀의 개수가 하위 m2%를 초과할 때의 Cb 채널 밝기 값인 것을 특징으로 하는 실시간 차선 검출 방법 The threshold is a value obtained by multiplying the Cb channel brightness value for the standard color of the yellow lane by mi % or when the plurality of pixels constituting the color image are accumulated in ascending order according to the Cb channel brightness value. Real-time lane detection method characterized in that the Cb channel brightness value when the number exceeds the lower m 2 %
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