KR102727664B1 - System and method for road polyline object evaluation using point cloud automatic analysis results - Google Patents
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Abstract
포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템 및 방법이 개시된다. 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템은, 도로 상에서 수집된 포인트 클라우드(Point Cloud; PCL) 데이터를 저장하는 포인트 클라우드 데이터 저장부; 상기 포인트 클라우드 데이터를 분석하여 차선을 추출하는 차선 추출부; 상기 차선 추출부에서 추출된 제0 점 및 제1 점으로 이루어진 제1 선 및, 제3 점 및 제4 점으로 이루어진 제2 선이 평행한지 여부를 판단하는 평행 판단부; 및 상기 제1 선 및 제2 선의 평행 여부에 따라 각각 기설정된 이상감지 기준 조건의 만족 여부에 따라 이상 여부를 판단하는 이상 감지부;를 포함한다.A road linear object evaluation system and method using the results of automatic point cloud analysis are disclosed. The road linear object evaluation system using the results of automatic point cloud analysis includes: a point cloud data storage unit that stores point cloud (PCL) data collected on a road; a lane extraction unit that analyzes the point cloud data to extract a lane; a parallel determination unit that determines whether a first line formed by a 0th point and a 1st point and a second line formed by a 3rd point and a 4th point extracted by the lane extraction unit are parallel; and an abnormality detection unit that determines whether there is an abnormality according to whether preset abnormality detection criteria conditions are satisfied based on whether the first and second lines are parallel.
Description
본 발명은 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 도로 상에서 수집된 포인트 클라우드(Point Cloud; PCL) 데이터를 이용하여 차선을 추출하고, 추출한 차선 선형의 구성 점들 중 복수의 기준점을 찾아 복수의 직선을 추출하며, 복수의 직선이 평행한지 여부에 따라 각각 기설정된 기준 오차값 안에 해당되는지 여부를 판단하여, 도로 선형(Road Polyline)의 이상 여부를 감지하는 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for evaluating a road linear object using the results of automatic analysis of a point cloud, and more particularly, to a system and method for evaluating a road linear object using the results of automatic analysis of a point cloud, which extracts a lane using point cloud (PCL) data collected on a road, finds a plurality of reference points among the constituent points of the extracted lane linearity, extracts a plurality of straight lines, and determines whether each of the plurality of straight lines falls within a preset reference error value depending on whether they are parallel, thereby detecting whether there is an abnormality in a road linearity (road polyline).
자율주행차는 사람의 조작이나 입력을 거의 또는 전혀 이용하지 않고, 주변 환경과 움직임을 감지할 수 있는 차량이다. 이러한 자율주행차가 실현되려면, 라이다(lidar), 레이더(radar), 컴퓨터 비전(computer vision), GPS, 주행 계측(odometry), 관성 측정(inertial measurement) 유닛들과 같이 주변 상황을 감지할 수 있는 다양한 센서들이 결합되어야 하며, 더욱 자세하게는, 다양한 물리적 센서들의 감지 동작과 HD-Map 데이터 저작기술로 사전 구성된 논리적 도로정보 기술이 결합되어야 한다.Autonomous vehicles are vehicles that can sense their surroundings and movements with little or no human intervention or input. In order for such autonomous vehicles to be realized, various sensors that can sense the surroundings, such as lidar, radar, computer vision, GPS, odometry, and inertial measurement units, must be combined, and more specifically, the sensing actions of various physical sensors and logical road information technology pre-configured with HD-Map data authoring technology must be combined.
특히, 자율주행차가 감지하기 어려운 주변 교통 상황을 파악하는데 용이하도록, 차량 운행 지원 정보를 자율주행차에 제공하는 실시간 데이터 및 전달 기술이 필요하다. 예를 들어, LDM(Local Dynamic Map)은 자율협력주행을 위해 표준화된 차량 운행 지원 정보를 연계, 저장, 관리하는 기술로서, 차로 수준의 정밀 전자 지도(또는 정적 정보)를 바탕으로 도로 교통과 주변 차량 상황(동적 정보)를 융합하여 실시간으로 자율주행차에 정보를 제공해야 한다.In particular, real-time data and transmission technology are needed to provide vehicle operation support information to autonomous vehicles so that autonomous vehicles can easily identify surrounding traffic conditions that are difficult to detect. For example, LDM (Local Dynamic Map) is a technology that links, stores, and manages standardized vehicle operation support information for autonomous cooperative driving. It should provide information to autonomous vehicles in real time by integrating road traffic and surrounding vehicle conditions (dynamic information) based on a precise electronic map (or static information) at the lane level.
차량의 무인자율화(자율주행차량)는 크게 주위 환경을 인식하는 단계와, 인식된 환경으로부터 주행경로를 계획하는 단계, 그리고 계획된 경로를 따라 주행하는 단계로 구성될 수 있다.Autonomous driving of vehicles (autonomous vehicles) can be broadly divided into three stages: recognizing the surrounding environment, planning a driving route based on the recognized environment, and driving along the planned route.
이러한 차량 주변의 환경에 대한 인식 기술은, 자율주행차량이 주행을 목표로 하는 대상환경에 따라 달라지게 되는데, 특히, 기존의 유인차량이 주행하도록 설계 및 시공된 도로환경에서 자율주행을 하기 위해서는, 도로에 존재하는 다양한 규칙 들을 인식하는 기술이 필수적으로 요구될 수 있다.Such technology for recognizing the environment around a vehicle will vary depending on the target environment in which the autonomous vehicle is driving. In particular, in order to drive autonomously in a road environment designed and constructed for existing manned vehicles, technology for recognizing various rules existing on the road may be essential.
특히, 차선을 인식하여 정해진 차선을 따라 이동하는 것은, 유인차량과의 안전한 주행을 위하여 가장 기본적인 기술이라고 할 수 있다.In particular, recognizing lanes and driving along a designated lane can be said to be the most basic technology for safe driving with manned vehicles.
도로의 차선을 인식하는 방법으로 카메라를 통해 획득된 영상을 기반으로 하는 방법이 있으나, 주위 광량이 부족한 경우 인식 정확도가 떨어지는 단점이 있다. 이에 따라, 최근에는 라이다(Lidar) 센서를 이용한 도로 차선 인식 기술이 개발되고 있다.There is a method based on images acquired through a camera to recognize lanes on the road, but it has the disadvantage of low recognition accuracy when the surrounding light is insufficient. Accordingly, technology for recognizing lanes on the road using Lidar sensors is being developed recently.
라이다 센서는 레이저 펄스를 도로면에 발사한 후 펄스가 충돌한 매질로부터 반사되어 돌아오는 신호의 강도(세기)를 통해, 물체까지의 거리 등을 측정함으로써, 주변의 모습을 정밀하게 그려내는 장치를 말하는 것으로, 전파를 이용한 레이더와 원리는 같으나, 전자기파 중 빛이라고 불리는 가시광선 영역의 주파수를 이용하므로, 실제 이용기술과 활용범위는 다르다고 볼 수 있다.A lidar sensor is a device that precisely draws the surroundings by measuring the distance to objects and the intensity of the signal that is reflected back from the medium where the pulse collided after firing a laser pulse onto the road surface. It has the same principle as radar using radio waves, but since it uses the frequency of the visible light range, which is called light among electromagnetic waves, the actual utilization technology and scope of use can be seen to be different.
이러한 라이다는, 모바일 맵핑 시스템(MMS; Mobile Mapping System)을 구성하는 하나의 구성요소로서, MMS는 라이다 이외에도 카메라, 관성측정유닛(IMU; Inertial Measurement Unit), GPS, 거리측정표시기(DMI; Distance Measurement Indicator) 등을 포함하고 있다.This lidar is one component of the Mobile Mapping System (MMS), and in addition to the lidar, the MMS also includes a camera, an inertial measurement unit (IMU), GPS, and a distance measurement indicator (DMI).
이에 라이다 센서, 영상센서, IMU 및 GPS 장비를 통합한 MMS 수집장비(차량)을 통해 획득된 정보는 도로의 구체적인 구성정보(매질의 신호 반사 강도, 매질의 절대위치, 연속성 등) 즉, 고정밀 디지털 맵 데이터를 획득할 수 있다.Accordingly, information acquired through MMS collection equipment (vehicle) integrating lidar sensors, image sensors, IMU, and GPS equipment can obtain specific road configuration information (signal reflection intensity of the medium, absolute position of the medium, continuity, etc.), i.e. high-precision digital map data.
일반적으로 MMS 장비를 장착한 차량을 통해서 수집된 포인트 클라우드 데이터는 도로 주변의 구조물이나 건물, 차량 등의 다양한 정보를 포함하고 있다. 하지만 포인트 클라우드 데이터에서 자율 주행에 실질적으로 필요한 정보는 차선, 도로 표지, 횡단 보도, 정지선 등의 정보를 포함하고 있는 도로의 바닥면 데이터이다. 라이다 장비를 통해서 수집된 포인트 클라우드 데이터를 그대로 자율 주행 차량에 제공할 경우, 옆 차선 차량 등에 의한 노이즈(미약한 신호 수집으로 인한 수집 누락 구간, 옆차선에서 나란히 주행한 차량의 주행 흔적 등)로 인해 자동 감지 결과 오류가 생길 수 있는 문제점이 있다.In general, point cloud data collected by vehicles equipped with MMS equipment includes various information such as structures, buildings, and vehicles around the road. However, the information that is actually needed for autonomous driving in the point cloud data is the road floor data including information such as lanes, road signs, crosswalks, and stop lines. If point cloud data collected by LiDAR equipment is provided as is to autonomous vehicles, there is a problem that automatic detection results may be erroneous due to noise (missed collection sections due to weak signal collection, driving traces of vehicles driving side by side in the adjacent lane, etc.) caused by vehicles in the adjacent lane.
본 발명의 목적은, HD Map 데이터로 도화(Cartography)된 도로 노면의 선형(차로, 중앙선, 경계석 등)의 연속성 및 정합성을 평가하는 것으로서, 도로 상에서 수집된 포인트 클라우드(Point Cloud; PCL) 데이터를 이용하여 차선을 추출하고, 추출한 차선 선형의 구성 점들 중 복수의 기준점을 찾아 복수의 직선을 추출하며, 복수의 직선이 평행한지 여부에 따라 각각 기설정된 기준 오차값 안에 해당되는지 여부를 판단하여, 도로 선형(Road Polyline)의 이상 여부를 감지하는 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템 및 방법을 제공하는 것뿐만 아니라, HD-MAP 구축 목적으로 저작된 도로 선형 일체의 적합성을 검사하는 방법을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention is to provide a system and method for evaluating a road linearity object using the results of an automatic analysis of a point cloud, which evaluates the continuity and consistency of a road surface linearity (lane, center line, curb, etc.) cartographed with HD map data, extracts a lane using point cloud (PCL) data collected on a road, finds a plurality of reference points among the constituent points of the extracted lane linearity, extracts a plurality of straight lines, and determines whether each of the plurality of straight lines falls within a preset reference error value depending on whether they are parallel, thereby detecting an abnormality in the road linearity (Road Polyline), as well as providing a method for examining the suitability of an entire road linearity created for the purpose of constructing an HD-MAP.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The purpose of the present invention is not limited to the purposes mentioned above, and other purposes not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 발명의 일 실시예에 따른, 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템은, 도로 상에서 수집된 포인트 클라우드(Point Cloud; PCL) 데이터를 저장하는 포인트 클라우드 데이터 저장부; 상기 포인트 클라우드 데이터를 분석하여 차선을 추출하는 차선 추출부; 상기 차선 추출부에서 추출된 제0 점 및 제1 점으로 이루어진 제1 선 및, 제3 점 및 제4 점으로 이루어진 제2 선이 평행한지 여부를 판단하는 평행 판단부; 및 상기 제1 선 및 제2 선의 평행 여부에 따라 각각 기설정된 이상감지 기준 조건의 만족 여부에 따라 이상 여부를 판단하는 이상 감지부;를 포함하여 구성된다.According to one embodiment of the present invention, a road linear object evaluation system using a point cloud automatic analysis result comprises: a point cloud data storage unit that stores point cloud (PCL) data collected on a road; a lane extraction unit that analyzes the point cloud data to extract a lane; a parallel judgment unit that determines whether a first line formed by a 0th point and a 1st point and a second line formed by a 3rd point and a 4th point extracted by the lane extraction unit are parallel; and an abnormality detection unit that determines whether there is an abnormality depending on whether preset abnormality detection criteria conditions are satisfied based on whether the first and second lines are parallel.
상기 이상 감지부는, 상기 제1 선 및 제2 선이 평행하다고 판단되면, 상기 제1 점 및 상기 제3 점을 연결한 제3 선과 제2 점과의 수직 거리를 계산한 제1 수직 거리를 제1 오차값으로 저장할 수 있다.The above-mentioned abnormality detection unit may store a first vertical distance calculated as a vertical distance between the second point and a third line connecting the first point and the third point, as a first error value, if it is determined that the first line and the second line are parallel.
상기 이상 감지부는, 상기 제1 선 및 제2 선이 평행하지 않다고 판단되면, 상기 제1 선 및 상기 제2 선의 확장 교차점(pK)을 계산하고, 상기 제1 점, 상기 제3 점 및 상기 확장 교차점을 이용하여 상기 제1 점 및 상기 제3 점을 연결하는 베지어(Bezier) 곡선을 생성할 수 있다.The above-described anomaly detection unit, if it is determined that the first line and the second line are not parallel, calculates an extended intersection point (pK) of the first line and the second line, and can generate a Bezier curve connecting the first point and the third point using the first point, the third point, and the extended intersection point.
상기 이상 감지부는, 상기 베지어 곡선 및 상기 제2 점의 수직 거리를 계산한 제2 수직 거리를 제2 오차값으로 저장할 수 있다.The above-mentioned abnormality detection unit can store a second vertical distance calculated as a vertical distance between the Bezier curve and the second point as a second error value.
상기 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템은, 상기 이상 감지부에서 감지한 제1 오차값 및 제2 오차값이 기설정된 오차 범위 내에 있는지 여부를 확인하는 오차범위 확인부;를 더 포함하여 구성된다.The road linear object evaluation system using the above point cloud automatic analysis results is configured to further include an error range verification unit that verifies whether the first error value and the second error value detected by the above anomaly detection unit are within a preset error range.
본 발명의 일 실시예에 따른, 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 방법은, 포인트 클라우드 데이터 저장부에서 수행되며, 도로 상에서 수집된 포인트 클라우드(Point Cloud; PCL) 데이터를 저장하는 포인트 클라우드 데이터 저장 단계; 차선 추출부에서 수행되며, 상기 포인트 클라우드 데이터를 분석하여 차선을 추출하는 차선 추출 단계; 평행 판단부에서 수행되며, 상기 차선 추출부에서 추출된 제0 점 및 제1 점으로 이루어진 제1 선 및, 제3 점 및 제4 점으로 이루어진 제2 선이 평행한지 여부를 판단하는 평행 판단 단계; 및 이상 감지부에서 수행되며, 상기 제1 선 및 제2 선의 평행 여부에 따라 각각 기설정된 이상감지 기준 조건의 만족 여부에 따라 이상 여부를 판단하는 이상 감지 단계;를 포함하여 구성된다.According to one embodiment of the present invention, a road linear object evaluation method using a point cloud automatic analysis result is configured to include a point cloud data storage step, which is performed in a point cloud data storage unit and stores point cloud (PCL) data collected on a road; a lane extraction step, which is performed in a lane extraction unit and analyzes the point cloud data to extract a lane; a parallel determination step, which is performed in a parallel determination unit and determines whether a first line composed of a 0th point and a first point, and a second line composed of a third point and a fourth point extracted from the lane extraction unit are parallel; and an abnormality detection step, which is performed in an abnormality detection unit and determines whether there is an abnormality depending on whether preset abnormality detection criteria conditions are satisfied based on whether the first line and the second line are parallel.
상기 이상 감지 단계는, 상기 제1 선 및 제2 선이 평행하다고 판단되면, 상기 제1 점 및 상기 제3 점을 연결한 제3 선과 제2 점과의 수직 거리를 계산한 제1 수직 거리를 제1 오차값으로 저장하는 단계;를 포함할 수 있다.The above-described abnormality detection step may include a step of storing a first vertical distance calculated as a vertical distance between a third line connecting the first point and the third point and the second point as a first error value, if it is determined that the first line and the second line are parallel.
상기 이상 감지 단계는, 상기 제1 선 및 제2 선이 평행하지 않다고 판단되면, 상기 제1 선 및 상기 제2 선의 확장 교차점(pK)을 계산하고, 상기 제1 점, 상기 제3 점 및 상기 확장 교차점을 이용하여 상기 제1 점 및 상기 제3 점을 연결하는 베지어(Bezier) 곡선을 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.The above-described abnormality detection step may include a step of calculating an extended intersection point (pK) of the first line and the second line, if it is determined that the first line and the second line are not parallel, and generating a Bezier curve connecting the first point and the third point using the first point, the third point, and the extended intersection point.
상기 이상 감지 단계는, 상기 베지어 곡선 및 상기 제2 점의 수직 거리를 계산한 제2 수직 거리를 제2 오차값으로 저장하는 단계;를 포함할 수 있다.The above-mentioned abnormality detection step may include a step of storing a second vertical distance calculated as a vertical distance between the Bezier curve and the second point as a second error value.
상기 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 방법은, 오차범위 확인부에서 수행되며, 상기 이상 감지 단계에서 감지한 제1 오차값 및 제2 오차값이 기설정된 오차 범위 내에 있는지 여부를 확인하는 오차범위 확인 단계;를 더 포함할 수 있다.The road linear object evaluation method using the above point cloud automatic analysis results is performed in an error range verification unit, and may further include an error range verification step for verifying whether the first error value and the second error value detected in the above abnormality detection step are within a preset error range.
본 발명의 일 측면에 따르면, 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 도로 상에서 수집된 포인트 클라우드(Point Cloud; PCL) 데이터를 이용하여 차선을 추출하고, 추출한 차선 선형의 구성 점들 중 복수의 기준점을 찾아 복수의 직선을 추출하며, 복수의 직선이 평행한지 여부에 따라 각각 기설정된 기준 오차값 안에 해당되는지 여부를 판단하여, 도로 선형(Road Polyline)의 이상 여부를 감지하는 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템 및 방법을 제공할 수 있다.According to one aspect of the present invention, the present invention relates to a system and method for evaluating a road linear object using a result of automatic analysis of a point cloud, wherein the system and method extract a lane using point cloud (PCL) data collected on a road, finds a plurality of reference points among constituent points of the extracted lane linearity, extracts a plurality of straight lines, and determines whether each of the plurality of straight lines falls within a preset reference error value depending on whether they are parallel, thereby detecting whether an abnormality in a road linearity (Road Polyline) is present.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템 및 방법은 자동 감지 결과로 옆 차선 차량 등에 의한 노이즈(미약한 신호 수집으로 인한 수집 누락 구간, 옆차선에서 나란히 주행한 차량의 주행 흔적 등)로 인해 발생한 자동 감지 결과 오류를 적합한 선형으로 보간하여, 도로 선형 오류 지점을 감지 및 제거하여 보다 정확한 차선을 추출할 수 있도록 한다.In addition, the system and method for evaluating road linear objects using the results of automatic point cloud analysis according to one embodiment of the present invention interpolates errors in the results of automatic detection caused by noise (missed collection sections due to weak signal collection, driving traces of vehicles driving side by side in the adjacent lane, etc.) due to vehicles in the adjacent lane into an appropriate linear interpolation result, thereby detecting and removing road linear error points, and extracting more accurate lanes.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable from the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs from the description below.
도 1은 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템 및 방법을 이용한 자동 분석 평가 방법의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템(200)을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템 및 방법에 의해 평행 감지부로부터 제1 선 및 제2 선이 평행일 때, 평행 여부를 판단하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 선 및 제2 선이 평행일 때, 제2 점을 계산하여 보간을 수행하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템 및 방법에 의해 평행 감지부로부터 제1 선 및 제2 선이 평행하지 않을 때, 평행 여부를 판단하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 선 및 제2 선이 평행하지 않을 때, 제2 점을 계산하여 보간을 수행하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 방법을 구현하기 위한 컴퓨터 시스템을 나타낸 블록도이다.
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 방법을 구현하기 위한 컴퓨터 시스템을 나타낸 블록도이다.Figure 1 is a drawing illustrating an example of an automatic analysis evaluation method using a road linear object evaluation system and method using the results of automatic point cloud analysis.
FIG. 2 is a drawing illustrating a road linear object evaluation system (200) using the results of automatic point cloud analysis.
FIG. 3 is a drawing illustrating an example of determining whether a first line and a second line are parallel when they are parallel from a parallel detection unit by a road linear object evaluation system and method using a point cloud automatic analysis result according to one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a process of calculating a second point and performing interpolation when a first line and a second line are parallel according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a drawing illustrating an example of determining whether a first line and a second line from a parallel detection unit are parallel when they are not parallel by a road linear object evaluation system and method using a point cloud automatic analysis result according to one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a process of calculating a second point and performing interpolation when the first line and the second line are not parallel according to one embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a computer system for implementing a road linear object evaluation method using point cloud automatic analysis results according to one embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a computer system for implementing a road linear object evaluation method using point cloud automatic analysis results according to one embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The advantages and features of the present invention, and the methods for achieving them, will become clear with reference to the embodiments described in detail below together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments are provided to make the disclosure of the present invention complete, and to fully inform a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs of the scope of the invention, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Meanwhile, the terminology used in this specification is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated in the phrase. The terms "comprises" and/or "comprising" as used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other components, steps, operations, and/or elements mentioned.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description is omitted.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. In order to facilitate overall understanding in describing the present invention, the same reference numbers will be used for the same means regardless of the drawing numbers.
도 1은 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템 및 방법을 이용한 자동 분석 평가 방법의 일 예를 도시한 도면이다.Figure 1 is a drawing illustrating an example of an automatic analysis evaluation method using a road linear object evaluation system and method using the results of automatic point cloud analysis.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템 및 방법에 의하면, 자율 주행에 실질적으로 필요한 정보인 차선 정보를 포함하고 있는 데이터만 추출할 수 있다. 도시된 것과 같이, 자율 주행 차량의 자율 주행에 불필요한 도로 주변의 구조물이나 건물, 차량 등의 포인트 클라우드 데이터는 제거되었음을 확인할 수 있다. 이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템 및 방법은 옆 차선 차량 등에 의한 노이즈(수집 누락 구간, 미약한 신호 강호)로 인해 발생한 자동 감지 결과 오류를 적합한 선형으로 보간하여, 도로 선형 오류 지점을 감지 및 제거하여 보다 정확한 차선을 추출할 수 있도록 한다.Referring to FIG. 1, according to the system and method for evaluating road linear objects using the automatic analysis results of a point cloud according to an embodiment of the present invention, only data including lane information, which is information practically necessary for autonomous driving, can be extracted. As illustrated, it can be confirmed that point cloud data of structures, buildings, vehicles, etc. around the road that are unnecessary for autonomous driving of an autonomous vehicle have been removed. In this way, the system and method for evaluating road linear objects using the automatic analysis results of a point cloud according to an embodiment of the present invention interpolates automatic detection result errors caused by noise (missed collection sections, weak signal strength) due to vehicles in adjacent lanes, etc. into an appropriate linear interpolation, thereby detecting and removing road linear error points, thereby enabling more accurate lane extraction.
도 2는 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템(200)을 도시한 도면이다.FIG. 2 is a drawing illustrating a road linear object evaluation system (200) using the results of automatic point cloud analysis.
도 2를 참조하면, 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템(200)은 포인트 클라우드 데이터 저장부(210), 차선 추출부(220), 평행 판단부(230), 이상 감지부(240) 및 오차범위 확인부(250)를 포함하여 구성된다. 도 2에 도시된 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템(200)은 일 실시예에 따른 것이고, 본 발명에 따른 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템(200)의 구성요소들이 도 2에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.Referring to FIG. 2, a road linear object evaluation system (200) using a cloud automatic analysis result is configured to include a point cloud data storage unit (210), a lane extraction unit (220), a parallel determination unit (230), an anomaly detection unit (240), and an error range confirmation unit (250). The road linear object evaluation system (200) using a cloud automatic analysis result illustrated in FIG. 2 is according to one embodiment, and the components of the road linear object evaluation system (200) using a cloud automatic analysis result according to the present invention are not limited to the embodiment illustrated in FIG. 2, and may be added, changed, or deleted as needed.
포인트 클라우드 데이터 저장부(210)는 도로 상에서 수집된 포인트 클라우드(Point Cloud; PCL) 데이터를 저장한다. 포인트 클라우드 데이터는 라이다(Lidar) 센서, RGB-D 센서 등으로 수집되는 데이터이다. 이러한 센서들은 물체에 빛/신호를 보내서 돌아오는 시간을 기록하여 각 빛/신호 당 거리 정보를 계산하고, 하나의 포인트(점)을 생성한다. 포인트 클라우드 데이터는 이러한 센서들로부터 수집된 3차원 공간상에 퍼져 있는 여러 포인트(Point)의 집합(set cloud)를 의미한다. 일 실시예에서, 포인트 클라우드 데이터 저장부(210)에 저장되는 포인트 클라우드 데이터는 MMS에 구비된 라이다 센서로부터 수집된 데이터일 수 있다. The point cloud data storage unit (210) stores point cloud (PCL) data collected on the road. The point cloud data is data collected by a Lidar sensor, an RGB-D sensor, etc. These sensors send light/signal to an object and record the time it takes for it to return, calculate distance information for each light/signal, and generate one point. The point cloud data refers to a set cloud of multiple points spread over a three-dimensional space collected from these sensors. In one embodiment, the point cloud data stored in the point cloud data storage unit (210) may be data collected from a Lidar sensor equipped in the MMS.
일 실시예에서, 포인트 클라우드 데이터는 las 파일 포맷으로 포인트 클라우드 데이터 저장부(210)에 저장될 수 있다. las 파일 포맷의 특성상 라이다 센서를 통해 포인트 클라우드 데이터가 도로 상에서 수집될 때 MMS 차량의 주행 경로를 따라 좌우로 구분되어 데이터가 수집되게 된다. 따라서, 포인트 클라우드 데이터가 도로 상에서 수집될 때 좌우로 구분되는 시점을 점으로 모아 선으로 변환한 차선(주행선)을 포인트 클라우드 데이터 상에 표현할 수 있다. In one embodiment, point cloud data may be stored in the point cloud data storage unit (210) in the las file format. Due to the characteristics of the las file format, when point cloud data is collected on the road via a lidar sensor, the data is collected by dividing it into left and right along the driving path of the MMS vehicle. Accordingly, when point cloud data is collected on the road, the lane (driving line) that is converted into a line by gathering the time points divided into left and right as points can be expressed on the point cloud data.
차선 추출부(220)는 포인트 클라우드 데이터 저장부(210)로부터 수집된 정보를 토대로 분석하여 차선을 추출할 수 있다. 차선 추출부(220)는 포인트 클라우드 데이터 저장부(210)로부터 주행방향을 따라 반복적으로 수행되는 데이터 수집을 토대로 점(point)을 연결하여 선(line)으로 표현할 수 있다.The lane extraction unit (220) can extract lanes by analyzing information collected from the point cloud data storage unit (210). The lane extraction unit (220) can connect points and express them as lines based on data collected repeatedly along the driving direction from the point cloud data storage unit (210).
평행 판단부(230)는 차선 추출부(220)에서 추출된 제0 점(p0) 및 제1 점(p1)으로 이루어진 제1 선 및, 제3 점(p3) 및 제4 점(p4)으로 이루어진 제2 선이 평행한지 여부를 판단할 수 있다. 제1 선 및 제2 선은 같은 거리로 이루어진 선(line)을 의미하며, 제1 및 제2 선이 주행방향(정방향)으로 수평하게 이루어진 것을 평행한 것으로 판단할 수 있다. 또한, 제1 선 및 제2 선이 주행방향(정방향)으로 수평하게 이루어지지 않았을때 평행하지 않은 것으로 판단할 수 있다.The parallel judgment unit (230) can determine whether the first line formed by the 0th point (p0) and the first point (p1) extracted from the lane extraction unit (220) and the second line formed by the third point (p3) and the fourth point (p4) are parallel. The first line and the second line mean lines formed by the same distance, and the first and second lines can be determined to be parallel if they are formed horizontally in the driving direction (forward direction). In addition, the first line and the second line can be determined to be not parallel if they are not formed horizontally in the driving direction (forward direction).
이상 감지부(240)는 제1 선 및 제2 선의 평행 여부에 따라 각각 기설정된 이상감지 기준 조건의 만족 여부에 따라 이상 여부를 판단할 수 있다. 여기에서 각각 기설정된 이상감지 기준 조건을 만족하였을 때는 정상으로 판단하며, 이상감지 기준 조건을 만족하지 못하였을 때는 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.The abnormality detection unit (240) can determine whether there is an abnormality based on whether the first and second lines are parallel and whether the preset abnormality detection criteria are satisfied. Here, when each preset abnormality detection criteria is satisfied, it is determined to be normal, and when the abnormality detection criteria are not satisfied, it is determined to be abnormal.
이상 감지부(240)는 제1 선 및 제2 선이 평행하다고 판단되면, 제1 점 및 제3 점을 연결한 제3 선과 제2 점과의 수직 거리를 계산한 제1 수직 거리를 제1 오차값으로 저장할 수 있다.If the abnormality detection unit (240) determines that the first line and the second line are parallel, it can store the first vertical distance calculated as the vertical distance between the second point and the third line connecting the first point and the third point as the first error value.
이상 감지부(240)는 제1 선 및 제2 선이 평행하지 않다고 판단되면, 제1 선 및 제2 선의 확장 교차점(pK)을 계산하고, 제1 점, 제3 점 및 상기 확장 교차점(pK)을 이용하여 제1 점 및 제3 점을 연결하는 베지어(Bezier) 곡선을 생성할 수 있으며, 베지어 곡선 및 제2 점의 수직 거리를 계산한 제2 수직 거리를 제2 오차값으로 저장할 수 있다.If the anomaly detection unit (240) determines that the first line and the second line are not parallel, it can calculate the extended intersection point (pK) of the first line and the second line, and generate a Bezier curve connecting the first point and the third point using the first point, the third point, and the extended intersection point (pK), and store the second vertical distance calculated as the vertical distance between the Bezier curve and the second point as a second error value.
오차범위 확인부(250)는 이상 감지부에서 감지한 제1 오차값 및 제2 오차값이 기설정된 오차 범위 내에 있는지 여부를 확인할 수 있다.The error range verification unit (250) can verify whether the first error value and the second error value detected by the abnormality detection unit are within a preset error range.
또한, 일 실시예에 따르면, 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 보정 시스템(200)은 HD Map 데이터로 도화(Cartography)된 도로 노면의 선형(차로, 중앙선, 경계석 등)의 연속성 및 정합성을 평가할 수 있다.In addition, according to one embodiment, a road linear object correction system (200) using the results of automatic point cloud analysis can evaluate the continuity and consistency of linearity (lanes, center lines, curbs, etc.) of a road surface cartographed with HD Map data.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템 및 방법에 의해 평행 감지부로부터 제1 선 및 제2 선이 평행일 때, 평행 여부를 판단하는 일 예를 도시한 도면이다.FIG. 3 is a drawing illustrating an example of determining whether a first line and a second line are parallel when they are parallel from a parallel detection unit by a road linear object evaluation system and method using a point cloud automatic analysis result according to one embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 선 및 제2 선이 평행일 때, 제2 점을 계산하여 보간을 수행하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a process of calculating a second point and performing interpolation when a first line and a second line are parallel according to one embodiment of the present invention.
도 3 및 도 4를 참조하면, 일 실시예에서 포인트 클라우드 데이터 저장부(210)는 반복적으로 포인트 클라우드 데이터(p0, p1, p2, p3, p4의 포인트 클라우드 데이터)를 수집하며, 차선 추출부(220)는 p0, p1을 연결하여 제1 선 및, p3, p4를 연결하여 제2 선을 추출하여 평행 판단부(230)에서 제1 선 및 제2 선의 평행 여부를 판단할 수 있다. 평행 판단부(230)에서 제1 선 및 제2 선이 평행하다고 판단하는 경우, p1과 p3를 연결하는 선과 p2와의 수직 거리를 계산하여, 기설정된 기준 범위 내에 있으면 정상 데이터로 판단할 수 있다. 여기에서 기설정된 기준 범위는 오차범위 일 수 있으며, 필요에 따라 기설정된 기준 범위는 변경될 수 있다. 또한, p2와의 수직 거리는 오차값으로 반복적으로 저장할 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4, in one embodiment, the point cloud data storage unit (210) repeatedly collects point cloud data (point cloud data of p0, p1, p2, p3, and p4), the lane extraction unit (220) extracts a first line by connecting p0 and p1, and a second line by connecting p3 and p4, so that the parallel determination unit (230) can determine whether the first line and the second line are parallel. When the parallel determination unit (230) determines that the first line and the second line are parallel, the vertical distance between the line connecting p1 and p3 and p2 is calculated, and if it is within a preset reference range, it can be determined as normal data. Here, the preset reference range may be an error range, and the preset reference range may be changed as necessary. In addition, the vertical distance from p2 may be repeatedly stored as an error value.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템 및 방법에 의해 평행 감지부로부터 제1 선 및 제2 선이 평행하지 않을 때, 평행 여부를 판단하는 일 예를 도시한 도면이다.FIG. 5 is a drawing illustrating an example of determining whether a first line and a second line from a parallel detection unit are parallel when they are not parallel by a road linear object evaluation system and method using a point cloud automatic analysis result according to one embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 선 및 제2 선이 평행하지 않을 때, 제2 점을 계산하여 보간을 수행하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a process of calculating a second point and performing interpolation when the first line and the second line are not parallel according to one embodiment of the present invention.
도 5 및 도 6을 참조하면, 일 실시예에서 포인트 클라우드 데이터 저장부(210)는 반복적으로 포인트 클라우드 데이터(p3, p4, p5, p6, p7의 포인트 클라우드 데이터)를 수집하며, 차선 추출부(220)는 p3, p4를 연결하여 제1 선 및, p6, p7을 연결하여 제2 선을 추출하여 평행 판단부(230)에서 제1 선 및 제2 선의 평행 여부를 판단할 수 있다. 평행 판단부(230)에서 제1 선 및 제2 선이 평행하지 않다고 판단하는 경우, 제1 선 및 제2 선과의 확장 교차 점(pK)을 산출하고, pK를 이용하여 p4 및 p5를 연결하는 베지어(Bezier)곡선을 생성하며, 생성된 베지어 곡선과 p2와의 수직 거리를 계산하여, 기설정된 기준 범위 내에 있으면 정상 데이터로 판단할 수 있다. 여기에서 기설정된 기준 범위는 오차범위 일 수 있으며, 필요에 따라 기설정된 기준 범위는 변경될 수 있다. 또한, p2와의 수직 거리는 오차값으로 반복적으로 저장할 수 있다.Referring to FIGS. 5 and 6, in one embodiment, the point cloud data storage unit (210) repeatedly collects point cloud data (point cloud data of p3, p4, p5, p6, and p7), the lane extraction unit (220) extracts a first line by connecting p3 and p4, and a second line by connecting p6 and p7, so that the parallel determination unit (230) can determine whether the first line and the second line are parallel. If the parallel determination unit (230) determines that the first line and the second line are not parallel, the extended intersection point (pK) with the first line and the second line is calculated, a Bezier curve connecting p4 and p5 is generated using pK, and the vertical distance between the generated Bezier curve and p2 is calculated, and if it is within a preset reference range, it can be determined as normal data. Here, the preset reference range may be an error range, and the preset reference range may be changed as needed. Additionally, the vertical distance from p2 can be repeatedly stored as an error value.
베지어(Bezier) 곡선은 컴퓨터 그래픽과 애니메이션에 사용되는 수학적으로 표현된 곡선이며, 2차 베지어 곡선을 그리려면 세 점(x0, x1, x2)을 이용하여 하나는 x0 to x1로, 다른 하나는 x1 to x2로 두 개의 가상 선을 그리고, 첫 번째 가상 선의 시작점과 두 번째 가상 선의 끝점이 꾸준히 이동하면서 세 번째 가상의 선이 그려지며, 이 가상의 선에는 시작점에서 끝점까지 꾸준히 움직이는 점이 그려지며 곡선을 형성하는 것을 의미한다.A Bezier curve is a mathematical representation of a curve used in computer graphics and animation. To draw a quadratic Bezier curve, use three points (x0, x1, x2) to draw two imaginary lines, one from x0 to x1 and the other from x1 to x2. As the start point of the first imaginary line and the end point of the second imaginary line move steadily, a third imaginary line is drawn. On this imaginary line, a point that moves steadily from the start point to the end point is drawn to form a curve.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 방법을 구현하기 위한 컴퓨터 시스템을 나타낸 블록도이다. FIG. 7 is a block diagram showing a computer system for implementing a road linear object evaluation method using point cloud automatic analysis results according to one embodiment of the present invention.
도 7에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 방법은 S710 단계 내지 S750 단계를 포함할 수 있다.As illustrated in FIG. 7, a road linear object evaluation method using a point cloud automatic analysis result according to one embodiment of the present invention may include steps S710 to S750.
S710 단계는 포인트 클라우드 데이터 저장부(210)에서, 도로 상에서 수집된 포인트 클라우드(Point Cloud; PCL) 데이터를 저장하는 단계이다. Step S710 is a step of storing point cloud (PCL) data collected on the road in the point cloud data storage unit (210).
S720 단계는 차선 추출부(220)에서 포인트 클라우드 데이터 저장부(210)로부터 수집된 정보를 토대로 분석하여 차선을 추출하는 단계이다. 차선 추출부(220)는 포인트 클라우드 데이터 저장부(210)로부터 주행방향을 따라 반복적으로 수행되는 데이터 수집을 토대로 점(point)을 연결하여 선(line)으로 표현하는 단계를 포함할 수 있다. Step S720 is a step of extracting a lane by analyzing information collected from the point cloud data storage unit (210) in the lane extraction unit (220). The lane extraction unit (220) may include a step of connecting points and expressing them as lines based on data collected repeatedly along the driving direction from the point cloud data storage unit (210).
S730 단계는 평행 판단부(230)에서 수행되며, 차선 추출부(220)에서 추출된 제0 점 및 제1 점으로 이루어진 제1 선 및, 제3 점 및 제4 점으로 이루어진 제2 선이 평행한지 여부를 판단하는 단계이다. 제1 선 및 제2 선은 같은 거리로 이루어진 선(line)을 의미하며, 제1 및 제2 선이 주행방향(정방향)으로 수평하게 이루어진 것을 평행한 것으로 판단하는 단계, 제1 선 및 제2 선이 주행방향(정방향)으로 수평하게 이루어지지 않았을때 평행하지 않은 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.Step S730 is performed in the parallel determination unit (230) and is a step of determining whether the first line formed by the 0th point and the 1st point extracted from the lane extraction unit (220) and the second line formed by the 3rd point and the 4th point are parallel. The first line and the second line mean lines formed at the same distance, and the step may include a step of determining that the first and second lines are parallel when they are formed horizontally in the driving direction (forward direction), and a step of determining that the first line and the second line are not parallel when they are not formed horizontally in the driving direction (forward direction).
S740 단계는 이상 감지부(240)에서 수행되며, 제1 선 및 제2 선의 평행 여부에 따라 각각 기설정된 이상감지 기준 조건의 만족 여부에 따라 이상 여부를 판단하는 단계를 포함하며, 여기에서 각각 기설정된 이상감지 기준 조건을 만족하였을 때는 정상으로 판단하고, 이상감지 기준 조건을 만족하지 못하였을 때는 이상이 있는 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.Step S740 is performed in the abnormality detection unit (240), and includes a step of determining whether there is an abnormality depending on whether the first line and the second line are parallel and whether preset abnormality detection criteria conditions are satisfied. Here, when each preset abnormality detection criteria condition is satisfied, it is determined to be normal, and when the abnormality detection criteria condition is not satisfied, it may include a step of determining that there is an abnormality.
S750 단계는 오차범위 확인부(250)에서 수행되며, 이상 감지부에서 감지한 제1 오차값 및 제2 오차값이 기설정된 오차 범위 내에 있는지 여부를 확인하는 단계이다.Step S750 is performed in the error range verification unit (250), and is a step for verifying whether the first error value and the second error value detected by the abnormality detection unit are within the preset error range.
전술한, 본 발명의 일 실시예에 따른 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 방법은, 도면에 제시된 흐름도를 참조로 하여 설명되었다. 간단히 설명하기 위하여 상기 방법은 일련의 블록들로 도시되고 설명되었으나, 본 발명은 상기 블록들의 순서에 한정되지 않고, 몇몇 블록들은 다른 블록들과 본 명세서에서 도시되고 기술된 것과 상이한 순서로 또는 동시에 일어날 수도 있으며, 동일한 또는 유사한 결과를 달성하는 다양한 다른 분기, 흐름 경로, 및 블록의 순서들이 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 방법의 구현을 위하여 도시된 모든 블록들이 요구되지 않을 수도 있다.The above-described method for evaluating a road linear object using the results of automatic point cloud analysis according to one embodiment of the present invention has been described with reference to the flow chart presented in the drawings. For simplicity, the method has been depicted and described as a series of blocks; however, the present invention is not limited to the order of the blocks, and some blocks may occur in a different order or simultaneously with other blocks than depicted and described herein, and various other branches, flow paths, and orders of blocks that achieve the same or similar results may be implemented. Furthermore, not all of the depicted blocks may be required to implement the method described herein.
도 7을 참조한 설명에서, 각 단계는 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다. 아울러, 기타 생략된 내용이라 하더라도 도 1 내지 도 6의 내용은 도 7의 내용에 적용될 수 있다. 또한, 도 7의 내용은 도 1 내지 도 6의 내용에 적용될 수 있다.In the description with reference to FIG. 7, each step may be further divided into additional steps or combined into fewer steps, depending on the implementation of the present invention. In addition, some steps may be omitted as needed, and the order between the steps may be changed. In addition, even if other omitted content is present, the content of FIGS. 1 to 6 may be applied to the content of FIG. 7. In addition, the content of FIG. 7 may be applied to the content of FIGS. 1 to 6.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 방법을 구현하기 위한 컴퓨터 시스템을 나타낸 블록도이다.FIG. 8 is a block diagram showing a computer system for implementing a road linear object evaluation method using point cloud automatic analysis results according to one embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 컴퓨터 시스템(1000)은, 버스(1070)를 통해 통신하는 프로세서(1010), 메모리(1030), 입력 인터페이스 장치(1050), 출력 인터페이스 장치(1060) 및 저장 장치(1040) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템(1000)은 또한 네트워크에 결합된 통신 장치(1020)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(1010)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU)이거나, 또는 메모리(1030) 또는 저장 장치(1040)에 저장된 명령을 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1030) 및 저장 장치(1040)는 다양한 형태의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리는 ROM(read only memory) 및 RAM(random access memory)를 포함할 수 있다. 본 기재의 실시예에서 메모리는 프로세서의 내부 또는 외부에 위치할 수 있고, 메모리는 이미 알려진 다양한 수단을 통해 프로세서와 연결될 수 있다. 메모리는 다양한 형태의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체이며, 예를 들어, 메모리는 읽기 전용 메모리(read-only memory, ROM) 또는 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the computer system (1000) may include at least one of a processor (1010), a memory (1030), an input interface device (1050), an output interface device (1060), and a storage device (1040) communicating via a bus (1070). The computer system (1000) may further include a communication device (1020) coupled to a network. The processor (1010) may be a central processing unit (CPU), or a semiconductor device that executes instructions stored in the memory (1030) or the storage device (1040). The memory (1030) and the storage device (1040) may include various forms of volatile or nonvolatile storage media. For example, the memory may include a read only memory (ROM) and a random access memory (RAM). In embodiments of the present disclosure, the memory may be located internally or externally to the processor, and the memory may be connected to the processor via various means known in the art. Memory is a variety of volatile or nonvolatile storage media, for example, memory may include read-only memory (ROM) or random access memory (RAM).
따라서, 본 발명의 실시예는 컴퓨터에 구현된 방법으로서 구현되거나, 컴퓨터 실행 가능 명령이 저장된 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서 구현될 수 있다. 한 실시예에서, 프로세서에 의해 실행될 때, 컴퓨터 판독 가능 명령은 본 기재의 적어도 하나의 양상에 따른 방법을 수행할 수 있다.Accordingly, embodiments of the present invention may be implemented as a computer-implemented method or as a non-transitory computer-readable medium having computer-executable instructions stored thereon. In one embodiment, the computer-readable instructions, when executed by a processor, may perform a method according to at least one aspect of the present disclosure.
통신 장치(1020)는 유선 신호 또는 무선 신호를 송신 또는 수신할 수 있다.The communication device (1020) can transmit or receive wired or wireless signals.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어, 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. In addition, the method according to the embodiment of the present invention may be implemented in the form of program commands that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium.
상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은, 본 발명의 실시예를 위해 특별히 설계되어 구성된 것이거나, 컴퓨터 소프트웨어 분야의 통상의 기술자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체는 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 판독 가능 기록 매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등일 수 있다. 프로그램 명령은 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라, 인터프리터 등을 통해 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.The above computer-readable medium may include program commands, data files, data structures, etc., alone or in combination. The program commands recorded on the computer-readable medium may be specially designed and configured for the embodiments of the present invention, or may be known and usable to those skilled in the art of computer software. The computer-readable recording medium may include a hardware device configured to store and execute the program commands. For example, the computer-readable recording medium may be a magnetic media such as a hard disk, a floppy disk, and a magnetic tape, an optical media such as a CD-ROM, a DVD, a magneto-optical media such as a floptical disk, a ROM, a RAM, a flash memory, etc. The program commands may include not only machine language codes generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer through an interpreter, etc.
참고로, 본 발명의 실시예에 따른 구성 요소들은 소프트웨어 또는 DSP(digital signal processor), FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 형태로 구현될 수 있으며, 소정의 역할들을 수행할 수 있다.For reference, components according to embodiments of the present invention may be implemented in the form of software or hardware such as a digital signal processor (DSP), a field programmable gate array (FPGA), or an application specific integrated circuit (ASIC), and may perform predetermined roles.
그렇지만 '구성 요소들'은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 각 구성 요소는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.However, 'components' are not limited to software or hardware, and each component may be configured to be on an addressable storage medium or configured to execute one or more processors.
따라서, 일 예로서 구성 요소는 소프트웨어 구성 요소들, 객체지향 소프트웨어 구성 요소들, 클래스 구성 요소들 및 태스크 구성 요소들과 같은 구성 요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다.Thus, as an example, components include components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, as well as processes, functions, properties, procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables.
구성 요소들과 해당 구성 요소들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성 요소들로 결합되거나 추가적인 구성 요소들로 더 분리될 수 있다.Components and the functionality provided within those components may be combined into a smaller number of components or further separated into additional components.
한편, 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.Meanwhile, it will be understood that each block of the flowchart drawings and combinations of the flowchart drawings can be performed by computer program instructions. These computer program instructions can be loaded onto a processor of a general-purpose computer, a special-purpose computer, or other programmable data processing equipment, so that the instructions executed by the processor of the computer or other programmable data processing equipment create a means for performing the functions described in the flowchart block(s). The computer program instructions can also be loaded onto a computer or other programmable data processing equipment, so that a series of operational steps are performed on the computer or other programmable data processing equipment to create a computer-executable process, so that the instructions that perform the computer or other programmable data processing equipment can also provide steps for performing the functions described in the flowchart block(s).
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.Additionally, each block may represent a module, segment, or portion of code that contains one or more executable instructions for performing a particular logical function(s). It should also be noted that in some alternative implementation examples, the functions mentioned in the blocks may occur out of order. For example, two blocks shown in succession may in fact be performed substantially concurrently, or the blocks may sometimes be performed in reverse order, depending on the functionality they perform.
본 실시예에서 사용되는 '~부' 또는 '~모듈'이라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부' 또는 '~모듈'은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부' 또는 '~모듈'은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부' 또는 '~모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부' 또는 '~모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부' 또는 '~모듈'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부' 또는 '~모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부' 또는 '~모듈'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부' 또는 '~모듈'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.The term 'part' or 'module' used in this embodiment means a software or hardware component such as an FPGA or an ASIC, and the 'part' or 'module' performs certain roles. However, the 'part' or 'module' is not limited to software or hardware. The 'part' or 'module' may be configured to be in an addressable storage medium and may be configured to play one or more processors. Thus, as an example, the 'part' or 'module' includes components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and processes, functions, properties, procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. The functionality provided within the components and '~sub-parts' or '~modules' may be combined into a smaller number of components and '~sub-parts' or '~modules' or further separated into additional components and '~sub-parts' or '~modules'. In addition, the components and '~sub-parts' or '~modules' may be implemented to regenerate one or more CPUs within the device or the secure multimedia card.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and changes may be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below.
200: 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템
210: 포인트 클라우드 데이터 저장부
220: 차선 추출부
230: 평행 판단부
240: 이상 감지부
250: 오차범위 확인부200: Road linear object evaluation system using point cloud automatic analysis results
210: Point Cloud Data Storage
220: Lane Extraction Unit
230: Parallel Judgment Section
240: Anomaly detection unit
250: Check the margin of error
Claims (10)
상기 포인트 클라우드 데이터를 분석하여 차선을 추출하는 차선 추출부;
상기 차선 추출부에서 추출된 제0 점 및 제1 점으로 이루어진 제1 선 및, 제3 점 및 제4 점으로 이루어진 제2 선이 평행한지 여부를 판단하는 평행 판단부; 및
상기 제1 선 및 제2 선의 평행 여부에 따라 각각 기설정된 이상감지 기준 조건의 만족 여부에 따라 이상 여부를 판단하는 이상 감지부;를 포함하되,
상기 이상 감지부는,
상기 제1 선 및 상기 제2 선이 평행하다고 판단되면 상기 제1 점 및 상기 제3 점을 연결한 제3 선과 제2 점에 기초하여 제1 오차값을 산출하고,
상기 제1 선 및 상기 제2 선이 평행하지 않다고 판단되면 상기 제1 점 및 상기 제3 점에 기초한 곡선과 상기 제2 점에 기초하여 제2 오차값을 산출하는 것을 특징으로 하는,
포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템.
A point cloud data storage unit that stores point cloud (PCL) data collected on the road;
A lane extraction unit that extracts lanes by analyzing the above point cloud data;
A parallel judgment unit that determines whether a first line composed of the 0th point and the 1st point extracted from the above-mentioned lane extraction unit and a second line composed of the 3rd point and the 4th point are parallel; and
An abnormality detection unit that determines whether there is an abnormality based on whether the preset abnormality detection criteria conditions are satisfied based on whether the first and second lines are parallel; including,
The above abnormality detection unit,
If the first line and the second line are judged to be parallel, the first error value is calculated based on the second point and the third line connecting the first point and the third point,
If it is determined that the first line and the second line are not parallel, a second error value is calculated based on a curve based on the first point and the third point and a second error value based on the second point.
Road alignment object evaluation system using point cloud automatic analysis results.
상기 이상 감지부는,
상기 제1 선 및 제2 선이 평행하다고 판단되면, 상기 제1 점 및 상기 제3 점을 연결한 제3 선과 제2 점과의 수직 거리를 계산한 제1 수직 거리를 상기 제1 오차값으로 저장하는 것을 특징으로 하는
포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템.
In the first paragraph,
The above abnormality detection unit,
If it is determined that the first line and the second line are parallel, the first vertical distance calculated from the vertical distance between the third line connecting the first point and the third point and the second point is stored as the first error value.
Road alignment object evaluation system using point cloud automatic analysis results.
상기 이상 감지부는,
상기 제1 선 및 제2 선이 평행하지 않다고 판단되면, 상기 제1 선 및 상기 제2 선의 확장 교차점(pK)을 계산하고, 상기 제1 점, 상기 제3 점 및 상기 확장 교차점을 이용하여 상기 제1 점 및 상기 제3 점을 연결하는 베지어(Bezier) 곡선을 생성하는 것을 특징으로 하는 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템.
In the second paragraph,
The above abnormality detection unit,
A road alignment object evaluation system using the results of automatic point cloud analysis, characterized in that if it is determined that the first line and the second line are not parallel, the extended intersection point (pK) of the first line and the second line is calculated, and a Bezier curve connecting the first point and the third point is generated using the first point, the third point, and the extended intersection point.
상기 이상 감지부는,
상기 베지어 곡선 및 상기 제2 점의 수직 거리를 계산한 제2 수직 거리를 상기 제2 오차값으로 저장하는 것을 특징으로 하는
포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템.
In the third paragraph,
The above abnormality detection unit,
characterized in that the second vertical distance calculated from the vertical distance between the above Bezier curve and the second point is stored as the second error value.
Road alignment object evaluation system using point cloud automatic analysis results.
상기 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템은,
상기 이상 감지부에서 감지한 상기 제1 오차값 및 상기 제2 오차값이 기설정된 오차 범위 내에 있는지 여부를 확인하는 오차범위 확인부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 시스템.
In the first paragraph,
The road linear object evaluation system using the above point cloud automatic analysis results is
It is characterized by further including an error range confirmation unit that confirms whether the first error value and the second error value detected by the above-mentioned abnormality detection unit are within a preset error range.
Road alignment object evaluation system using point cloud automatic analysis results.
차선 추출부에서 수행되며, 상기 포인트 클라우드 데이터를 분석하여 차선을 추출하는 차선 추출 단계;
평행 판단부에서 수행되며, 상기 차선 추출부에서 추출된 제0 점 및 제1 점으로 이루어진 제1 선 및, 제3 점 및 제4 점으로 이루어진 제2 선이 평행한지 여부를 판단하는 평행 판단 단계; 및
이상 감지부에서 수행되며, 상기 제1 선 및 제2 선의 평행 여부에 따라 각각 기설정된 이상감지 기준 조건의 만족 여부에 따라 이상 여부를 판단하는 이상 감지 단계;를 포함하되,
상기 이상 감지 단계는,
상기 제1 선 및 상기 제2 선이 평행하다고 판단되면 상기 제1 점 및 상기 제3 점을 연결한 제3 선과 제2 점에 기초하여 제1 오차값을 산출하는 단계; 및
상기 제1 선 및 상기 제2 선이 평행하지 않다고 판단되면 상기 제1 점 및 상기 제3 점에 기초한 곡선과 상기 제2 점에 기초하여 제2 오차값을 산출하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는,
포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 방법.
A point cloud data storage step that is performed in the point cloud data storage unit and stores point cloud (PCL) data collected on the road;
A lane extraction step performed in a lane extraction unit, wherein the lane is extracted by analyzing the point cloud data;
A parallel judgment step performed in a parallel judgment unit, which determines whether a first line composed of the 0th point and the 1st point extracted from the lane extraction unit and a second line composed of the 3rd point and the 4th point are parallel; and
An abnormality detection step performed in an abnormality detection unit, wherein an abnormality is determined based on whether preset abnormality detection criteria conditions are satisfied based on whether the first and second lines are parallel; including,
The above abnormality detection step is,
If it is determined that the first line and the second line are parallel, a step of calculating a first error value based on the second point and the third line connecting the first point and the third point; and
If it is determined that the first line and the second line are not parallel, a step of calculating a second error value based on a curve based on the first point and the third point and the second point.
characterized by including,
A method for evaluating road alignment objects using automatic point cloud analysis results.
상기 제1 오차값을 산출하는 단계는,
상기 제1 선 및 제2 선이 평행하다고 판단되면, 상기 제1 점 및 상기 제3 점을 연결한 제3 선과 제2 점과의 수직 거리를 계산한 제1 수직 거리를 상기 제1 오차값으로 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 방법.
In Article 6,
The step of calculating the above first error value is:
A method characterized in that it comprises the step of storing a first vertical distance calculated from the vertical distance between the third line connecting the first point and the third point and the second point as the first error value, if the first line and the second line are determined to be parallel.
A method for evaluating road alignment objects using automatic point cloud analysis results.
상기 제2 오차값을 산출하는 단계는,
상기 제1 선 및 제2 선이 평행하지 않다고 판단되면, 상기 제1 선 및 상기 제2 선의 확장 교차점(pK)을 계산하고, 상기 제1 점, 상기 제3 점 및 상기 확장 교차점을 이용하여 상기 제1 점 및 상기 제3 점을 연결하는 베지어(Bezier) 곡선을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 방법.
In Article 7,
The step of calculating the second error value is:
A method for generating a Bezier curve connecting the first point and the third point by using the first point, the third point, and the extended intersection point, characterized in that it comprises the step of calculating the extended intersection point (pK) of the first line and the second line if it is determined that the first line and the second line are not parallel.
A method for evaluating road alignment objects using automatic point cloud analysis results.
상기 제2 오차값을 산출하는 단계는,
상기 베지어 곡선 및 상기 제2 점의 수직 거리를 계산한 제2 수직 거리를 상기 제2 오차값으로 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 방법.
In Article 8,
The step of calculating the second error value is:
A method characterized by comprising: a step of calculating a second vertical distance between the Bezier curve and the second point and storing the second vertical distance as the second error value;
A method for evaluating road alignment objects using automatic point cloud analysis results.
상기 포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 방법은,
오차범위 확인부에서 수행되며, 상기 이상 감지 단계에서 감지한 상기 제1 오차값 및 상기 제2 오차값이 기설정된 오차 범위 내에 있는지 여부를 확인하는 오차범위 확인 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
포인트 클라우드 자동 분석 결과를 이용한 도로 선형 객체 평가 방법.
In Article 6,
The road linear object evaluation method using the above point cloud automatic analysis results is as follows:
It is characterized by further including an error range verification step performed in the error range verification unit and checking whether the first error value and the second error value detected in the abnormality detection step are within a preset error range.
A method for evaluating road alignment objects using automatic point cloud analysis results.
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- 2024-05-27 WO PCT/KR2024/007161 patent/WO2025127270A1/en unknown
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