카메라 센서를 사용한 에지 검출 기반의 차량인식

Abstract

요 약

최근 급속하게 증가하는 차량과 함께 운전자에게 보다 편리하고 안전성을 제공하기 위해 능동형 안전 차량 ASV(Advanced Safety Vehicle)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 자동차의 지능화를 위한 연구는 차량에 탑재된 센서나 타 차량과의 정보교환 등으로 얻어진 데이터를 바탕으로 주행 환경을 자동으로 인식하여 운전자에게 위험요소를 제공, 경보를 울리거나 장애물에 대한 자동제동과 자동회피조작 등을 수행할 수 있다. 이러한 능동형 안전 차량의 개발로 인간의 시각 및 지각의 한계를 보완해줄 수 있는 시스템이 지속적으로 요구되고 있다.

전방의 차선 및 차량을 감지하는 지능형 자동차 시스템은 카메라 센서와 필요에 따라 레이더 등 추가적인 센서를 사용하는 연구도 진행되고 있다. 하지만 추가적인 센서의 장착은 차량의 비용과 설계상의 복잡성 문제가 야기된다. 따라서 카메라 센서를 이용하여 보다 효율적인 시스템 구축이 필요하다.

본 논문에서는 지능형 안전 차량의 한 분야인 카메라 센서를 통한 차량 인식으로써, 전방 차량에서 검출된 에지를 기반으로 차량을 인식하고자 한다. 실험 절차는 크게 4 단계로 이루어지며, 첫 번째, 카메라를 통해 들어오는 영상 이미지를 소벨 마스크를 사용하여 에지를 검출하고 이때, 마스크 연산을 통해 출력된 수평, 수직 에지가 0 보다 클 경우 플러스 에지, 0 보다 작을 경우 마이너스 에지로 구분한다. 두 번째, 각각의 에지들을 인식하기 위해 레이블링 기법을 이용하여 연속적으로 이웃된 픽셀을 하나의 그룹으로 인식한다. 세 번째, 레이블링된 각각의 에지를 기준으로 차량후보를 설정하고 각각의 에지들에 대해 점수를 부여하여 기준치 이상일 경우 차량으로 인식하게 된다. 마지막으로 현재 프레임과 이전프레임을 비교하여 차량을 추적하게 되며, 히스토그램 분석을 거쳐 차량이 아닌 곳을 차량으로 인식하는 오류를 최소화 한 이후 차량을 추적하게 된다. 제안된 방식을 검증하기 위해 CCD(Charge Coupled Device) 카메라를 사용하여 도로영상을 촬영하였고, 컴퓨터 모의실험을 통해 전방차량이 검출됨을 보였다.