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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 최윤수
- 발행연도
- 2022
- 저작권
- 서울시립대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수41
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자율주행기술에서 정밀도로지도의 신속한 갱신은 매우 중요하며, 지도의 여러 요소에서 특히 도로 표시는 객체 추적 및 측위, 경로 계획을 위한 필수 요소이다. 본 논문에서는 카메라 이미지의 IPM 변환 결과를 정밀도로지도 투영 이미지와 매칭하여 비교함으로써 실시간으로 도로 노면 표지의 갱신 및 위치 측위를 위한 연구를 수행하였다.
차량의 전방을 촬영한 카메라 이미지에서 역 관점 매핑 (IPM; Inverse Perspective Mapping)기법을 사용하여 원근 효과를 제거하면 전방 도로 노면의 버드뷰 이미지를 얻을 수 있다. 그 다음 처리를 위해 이미지 이진화 결과에서 그림자에 의한 영향을 제거하고, 도로상의 차량 등 노면 표지가 가려지는 영향을 최소화 하였다. 이렇게 얻어진 버드뷰 이미지와 동일한 영역의 정밀도로지도 이미지를 얻기 위해 GNSS/INS를 참조하여 시간 동기화계산을 하였다. 두 이미지의 노면표시가 최대한 일치하도록 매칭을 하고, 정지선, 횡단보도, 점선 및 실선과 문자, 화살표를 인식하여 정밀도로지도의 객체와 비교함으로써 갱신 여부를 판단 한다. 새로 발견된 객체의 좌표는 정밀도로지도에서 가까운 주변의 객체의 위치 좌표값을 참조하여 계산하면 얻을 수 있다.
실제 도로의 테스트베드에서 실험을 진행 했을 때 도로시설물 객체에 대한 갱신판단 정확도를 측정한 결과 99.658%를 얻을 수 있었고, 신규 객체의 측위 정확도는 객체의 중심점을 기준으로 평균 0.15m로 나타났다. 본 연구를 통해 저가의 카메라 및 GNSS/INS 센서 만으로도 임베디드 장비에서 실시간 처리 가능한 정밀도로지도 갱신 결과를 얻을 수 있었다.
차량의 전방을 촬영한 카메라 이미지에서 역 관점 매핑 (IPM; Inverse Perspective Mapping)기법을 사용하여 원근 효과를 제거하면 전방 도로 노면의 버드뷰 이미지를 얻을 수 있다. 그 다음 처리를 위해 이미지 이진화 결과에서 그림자에 의한 영향을 제거하고, 도로상의 차량 등 노면 표지가 가려지는 영향을 최소화 하였다. 이렇게 얻어진 버드뷰 이미지와 동일한 영역의 정밀도로지도 이미지를 얻기 위해 GNSS/INS를 참조하여 시간 동기화계산을 하였다. 두 이미지의 노면표시가 최대한 일치하도록 매칭을 하고, 정지선, 횡단보도, 점선 및 실선과 문자, 화살표를 인식하여 정밀도로지도의 객체와 비교함으로써 갱신 여부를 판단 한다. 새로 발견된 객체의 좌표는 정밀도로지도에서 가까운 주변의 객체의 위치 좌표값을 참조하여 계산하면 얻을 수 있다.
실제 도로의 테스트베드에서 실험을 진행 했을 때 도로시설물 객체에 대한 갱신판단 정확도를 측정한 결과 99.658%를 얻을 수 있었고, 신규 객체의 측위 정확도는 객체의 중심점을 기준으로 평균 0.15m로 나타났다. 본 연구를 통해 저가의 카메라 및 GNSS/INS 센서 만으로도 임베디드 장비에서 실시간 처리 가능한 정밀도로지도 갱신 결과를 얻을 수 있었다.
목차
제1장 서 론 1제1절 연구배경 및 목적 1제2절 연구 동향 31. 카메라 기반 도로 노면표시 관련 연구 동향 32. 정밀도로지도 생성/갱신 기술 동향 7제3절 연구방법과 내용 11제2장 이론적 배경 12제1절 역원근맵핑(IPM; Inverse Perspective Mapping) 12제2절 이진화 알고리즘 151. 오츠 이진화 알고리즘 162. 적응형 이진화(Adaptive Threshold) 알고리즘 17제3장 카메라와 지도투영 이미지의 매칭으로 정밀도로지도 갱신 20제1절 실험 대상 테스트베드 20제2절 상세 연구내용 211. 정밀도로지도 갱신 시스템 파이프라인 212. 이미지와 센서 데이터 수집 및 동기화 223. 이미지 데이터 처리 254. 베이스 맵 생성 285. 이미지 매칭 296. 도로 노면 객체 갱신 판단 32제4장 정밀도로지도 실시간 갱신 결과 36제1절 객체 변화 판단 정확도 실험 36제2절 객체 측위 정확도 측정 실험 37제5장 결 론 44참고 문헌 46ABSTRACT 53
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