KR102103834B1 - 고정밀 전자지도 갱신을 위한 객체 변화 탐지 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자율주행 차량을 위한 고정밀 전자지도의 품질을 유지하기 위하여 프로브 차량이 도로 상의 객체 변화를 탐지하여 전자지도를 갱신하는 과정에서 객체 변화 탐지를 위한 장치의 비용과 통신 부하를 낮출 수 있도록 한 고정밀 전자지도 갱신을 위한 객체 변화 탐지 시스템 및 방법에 관한 것으로, 이미 생성된 고정밀지도에서 수시로 변화되는 도로 관련 인접 객체들의 변화를 저가의 센서들을 통해서 탐지하되, 과도한 네트워크 부하를 발생시키는 전체 센싱 정보 대신 객체의 변화에 관련하여 프로브 차량에 장착된 장치에서 처리된 결과만 서버에 전송하도록 함으로써 객체 변화 탐지를 위한 장치의 비용을 낮추고 네트워크 부하를 최소화하여 운용 부담을 줄일 수 있어 자율주행의 보급과 상용화를 촉진시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

고정밀 전자지도 갱신을 위한 객체 변화 탐지 시스템 및 방법{Object change detection system for high definition electronic map upgrade and method thereof}

본 발명은 고정밀 전자지도 갱신을 위한 객체 변화 탐지 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 자율주행 차량을 위한 고정밀 전자지도의 품질을 유지하기 위하여 프로브 차량이 도로 상의 객체 변화를 탐지하여 전자지도를 갱신하는 과정에서 객체 변화 탐지를 위한 장치의 비용과 통신 부하를 낮출 수 있도록 한 고정밀 전자지도 갱신을 위한 객체 변화 탐지 시스템 및 방법에 관한 것이다.

길안내를 위한 네비게이션 서비스와 전자지도를 활용한 다양한 서비스들이 일반화되면서 전자지도의 중요성과 정확성에 대한 관심이 높아지고 있으며, 단순한 길안내나 부가 정보 제공을 위한 전자지도의 품질을 유지하기 위해서 전자지도 서비스 제공자는 엄청난 비용과 시간을 들여 지속적으로 도로 정보를 수집하고 있다.

한편, 자율주행에 대한 연구가 심화되고 있으며 서비스의 상용화가 점차 현실화되면서 자율주행을 위한 고정밀 전자지도에 대한 필요성도 높아지고 있다.

자율주행을 위해서는 차량이 다양한 도로 정보를 수집해야 하는데, 현실적으로 차량의 센서 만을 통해서 방대한 정보를 실시간 수집하여 분석하는 것은 쉽지 않으며 악천후와 같은 기상 조건이나 센서 블라인드 스팟 등이 존재하기 때문에 차량의 자율 주행이 현실화되려면 실제 자율 주행에 필요한 각종 정보를 제공해 줄 수 있는 고정밀 전자지도가 필수적이다.

이러한 고정밀 전자지도에는 도로와 주변 지형의 정보를 높은 정확도로 구축한 3차원 지도로서, 실제 도로와 25Cm 이내의 오차를 가지는 정밀한 지도를 의미한다. 통상 일반적인 전자지도의 정보(길안내를 위해 필요한 노드 정보들과 링크 정보들)와 더불어 도로의 폭, 도로의 곡률, 도로의 경사도, 차선 정보(점선, 실선, 정지선 등), 면형 정보(횡단보도, 과속방지턱, 갓길 등), 노면 마크 정보, 표지판 정보, 시설물 정보(신호등, 연석, 맨홀 등) 등을 포함한다.

이러한 고정밀 전자지도를 생성하기 위해서는 모바일 매핑 시스템(MMS)과 항공사진 촬영 정보 및 다양한 관련 자료들을 이용한다. MMS는 프로브 차량에 장착되어 차량의 운행과 함께 도로 주변에 있는 지형지물의 위치 측정과 시각정보를 취득할 수 있도록 것으로 대단히 고가의 장비에 해당한다. 이러한 MMS는 다양한 센서들로 구성되는데, 차체의 위치와 자세정보를 취득하기 위한 GPS(Global Positioning System), 관성 항법 장치(Inertial Navigation System; INS), 관성 측정 장치(Inertial Measurement Unit; IMU) 등 센서와 지형지물의 형상과 정보를 수집하기 위한 카메라, LiDAR(Light Detection and Ranging) 센서 등을 포함한다. 이러한 센서들 중에서 LiDAR 센서는 3차원 점군 데이터를 얻어 객체의 입체적인 형상을 파악하기 위한 것으로 정밀한 공간정보가 필요할수록 점군의 해상도가 높아야하므로 대단히 고가의 장비라는 점에서 MMS의 가격을 높이는 주요 원인이 되며 그로인하여 고정밀 전자지도 서비스 제공자가 MMS를 탑재한 차량을 다수 운용하기가 쉽지 않다.

따라서, 현재의 기술 수준으로도 자본과 장비 및 인력을 투입하여 원하는 지역의 고정밀 전자지도 데이터베이스를 구축할 수 있으나, 수시로 변경되는 도로 및 인접 구조물의 변화에 대응하기 위하여 주기적이거나 수시로 고정밀 전자지도에 변화 내용을 갱신해야 하는데 이러한 지속적인 서비스를 제공하기에는 아직 투자 대비 효과가 낮은 문제가 있어 고가의 MMS 탑재 프로브 차량을 다수 보유하여 지속적으로 운영하기 어려운 실정이다.

더불어, MMS 탑재 프로브 차량은 고정밀 측정을 위한 것으로 많은 수의 점군 데이터를 생성하고 영상 및 관련 센서 측정 정보들을 생성하는데, 이를 해당 장치 내부에서 모두 실시간으로 처리할 수 없으므로 측정된 모든 정보를 무선망을 통해 서버에 전송하거나 로컬 저장 장치에 저장하고, 서버가 MMS 탑재 차량이 무선망이나 별도 저장 장치로 전송하는 데이터들을 수집한 후 분석을 수행하게 된다. 무선망을 통해 모든 데이터를 전송하는 방식의 경우 MMS 탑재 차량이 실시간 전송하는 엄청난 규모의 데이터를 서버가 수집하기 위한 네트워크 부하가 크므로 통신 비용과 전력 및 서버의 부하 측면에서 초기 정밀 지도 구축이 아닌 수시로 이루어지는 변화 탐지와 갱신을 위한 목적으로는 적합하지 않다. 한편, 로컬 저장 장치에 저장한 후 나중에 분석하는 방식의 경우 상당한 지연이 발생하며 수집 데이터가 부족하거나, 노이즈가 많거나, 혹은 오류가 있는 경우 곧바로 추가 측정을 진행할 수 없고, 차량에 저장 장치를 보관해야 하므로 충격이나 파손 등에 의해 수집 데이터가 소실될 수 있는 문제가 있다.

따라서, 자율주행을 위한 고정밀 지도에 대한 기본 정보가 구축되어 있는 상태에서 해당 고정밀 지도에 포함된 객체 정보가 변경된 것을 검출하여 이를 갱신하고자 하는 목적에 적합한 별도의 수단을 마련하여 MMS 탑재 프로브 차량과 별도의 갱신용 프로브 차량을 운영할 수 있도록 하는 새로운 기술이 요구되고 있는 실정이다.

한국 공개특허 제10-2014-0072763호, [영상 정보와 항공사진 데이터를 비교하여 대상 객체를 결정하고 카메라 획득정보를 이용하여 대상 객체의 3차원 좌표를 획득하는 수치지도 제작 시스템] 한국 공개특허 제10-2016-0060275호, [고정밀 벡터지도 제공 방법]

자율주행을 위한 고정밀지도 정보 측정을 위해 라이다를 포함하는 고가의 센서를 포함하는 다양한 센서들과 고해상도 영상 정보를 생성하는 카메라를 이용하여 대용량 데이터를 로컬 저장 장치(차량 내)에 저장하거나 서버에 전송하는 방식으로 동작하는 기존의 MMS(Mobile Mapping System)는 수시로 변경되는 도로 관련 인접 객체들의 변화를 탐지하여 이미 생성된 고정밀지도를 갱신하기 위한 목적으로는 과도한 비용과 네트워크 부하를 발생시킨다. 따라서, 본 발명 실시예들의 목적은 이미 생성된 고정밀 전자지도에서 수시로 변화되는 도로 관련 인접 객체들의 변화를 저가의 센서들을 통해서 탐지하되, 과도한 네트워크 부하를 발생시키는 전체 센싱 정보 대신 객체의 변화에 관련하여 탐지된 결과만 서버에 전송하도록 함으로써 객체 변화 탐지를 위한 장치의 비용을 낮추고 네트워크 부하를 최소화하여 운용 부담을 줄일 수 있도록 한 고정밀 전자지도 갱신을 위한 객체 변화 탐지 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 스테레오 이미지에서 이미 고정밀 전자지도에 존재하는 정밀 공간좌표 속성을 가지는 객체들을 구분하고, 이들을 기준으로 관심 객체에 대한 공간 위치를 산출하도록 하되, 누적 측정 정보를 이용하여 객체의 변화를 확인하는 것으로 신규 객체와 기존 객체의 변화를 비교적 낮은 정밀도를 가진 센서들을 이용하면서도 신뢰할 수 있는 수준으로 관리할 수 있도록 한 고정밀 전자지도 갱신을 위한 객체 변화 탐지 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 고정밀 전자지도 갱신을 위한 객체 변화 탐지 시스템은, 이동체에 탑재되어 고정밀 전자지도에 포함된 객체의 변화를 탐지하는 지도 갱신용 프로브 장치와, 지도 갱신용 프로브 장치의 제공 정보를 수집하여 고정밀 전자지도를 갱신하는 지도 업데이트 서버를 포함하는 객체 변화 탐지 시스템으로서, 지도 갱신용 프로브 장치는, 도로의 스테레오 이미지와 이동체의 위치 및 자세 정보를 이동에 따라 반복적으로 획득하되, 획득된 정보를 기반으로 매번 이미지 내 객체들의 종류와 공간 위치를 기 보유한 고정밀 전자지도 객체와 비교하여 변화를 반복 수집한 후 객체 변화 정보만을 지도 업데이트 서버에 제공하고, 지도 업데이트 서버는, 지도 갱신용 프로브 장치로부터 수집한 객체 변화 정보를 누적 판단하여 신규 객체를 고정밀 전자지도에 추가하거나 변경 객체의 변경 상태를 반영한 후 지도 갱신용 프로브 장치를 위한 갱신 정보를 생성하여 제공하되, 지도 갱신용 프로브 장치는, 도로의 스테레오 이미지로부터 감지된 객체의 공간 위치와 이동체의 위치 및 자세를 고정밀 전자지도에 대응시키고, 감지된 객체들 중 GCP(Ground Control Point: 지상 기준점) 속성이 포함된 객체들을 기준으로 다른 감지 객체들의 공간 좌표를 다시 산출하되, N번 반복 연산된 객체의 상대위치 차분값에 근접한 객체간 절대 위치 차이를 가지는 공간 좌표를 선택하여 신규 객체나 변경 객체의 위치 산출값을 지도 업데이트 서버로 제공한다.

일례로서, 지도 갱신용 프로브 장치는, 지도 업데이트 서버와 통신하는 통신부와, 지도 업데이트 서버로부터 수신한 고정밀 전자지도 정보를 구비한 고정밀 지도 및 객체 데이터베이스와, 이동체의 위치와 자세를 센싱하는 센서를 통해 이동체의 위치와 자세를 측정하는 이동체 위치 및 자세 측정부와, 스테레오 카메라를 통해 도로의 좌우 영상을 획득하는 영상 획득부와, 영상 획득부의 영상으로부터 객체의 종류와 객체의 공간 위치를 검출하는 객체 감지부와, 객체 감지부에서 감지된 객체의 공간 위치와 이동체의 위치 및 자세를 고정밀 지도 및 객체 데이터베이스에 저장된 고정밀 전자지도에 대응시키며, 감지된 객체들 중 GCP(Ground Control Point: 지상 기준점) 속성이 포함된 객체들을 기준으로 다른 감지 객체들의 공간 좌표를 다시 산출하는 객체 공간 좌표 산출부와, 이동체의 이동에 따라 반복 산출된 객체 공간 좌표 산출부의 객체들에 대한 변화 정보의 누적이 기준 이상인 경우 신규 객체나 변경 객체에 대한 산출 정보만 통신부를 통해 지도 업데이트 서버에 제공하는 지도 객체 갱신부를 포함할 수 있다.

일례로서, 객체 공간 좌표 산출부는 고정밀 지도에 대응시켜 얻은 객체들 중에서 GCP 속성을 가진 객체 간의 위치 정확도를 산출하여 위치 이동 여부를 판단하고, GCP 속성을 가진 객체들 중에서 복수의 기준 객체들을 선별한 후 이들을 기준으로 GCP 속성이 없는 신규 객체의 위치를 산출하며, 이동체의 이동에 따른 후속 이미지들에서 검출되는 동일한 신규 객체에 대해 그 위치를 반복 산출하여 신규 객체 여부에 대한 정확도가 기준 이상이 되면, 해당 신규 객체에 대한 정보를 지도 업데이트 서버에 제공할 수 있다.

한편, 기준 객체들을 기준으로 신규 객체의 위치를 산출하는 것은 기준 객체들의 알려진 공간 좌표와 기준 객체들의 이미지 상 픽셀 위치들을 기준으로 신규 객체의 공간 좌표 중 2개 축에 대한 위치를 비례적으로 검출하고, 스테레오 이미지 간 격차를 정리한 격차맵을 생성하면서 얻어진 히스토그램 컬러값을 이용하여 신규 객체의 깊이에 대응하는 나머지 1개 축에 대한 위치를 비례적으로 검출할 수 있다.

여기서, 신규 객체의 깊이에 대응하는 위치를 검출할 경우 격차맵의 비선형 특성을 반영하는 것이 바람직하다.

한편, 객체 공간 좌표 산출부는, 고정밀 지도에 대응시켜 얻은 객체들 중에서 GCP 속성을 가진 객체 간의 위치 정확도를 산출하여 위치 이동 여부를 판단하고, 위치 이동이 기준 이상인 경우 이동체의 이동에 따른 후속 이미지들에서 검출되는 동일한 GCP 속성을 가진 객체 간의 위치 정확도를 누적하여 기준 이상 위치 이동한 것이 임계치 이상 반복되면, 해당 변경 객체에 대한 정보를 지도 업데이트 서버에 제공하며, GCP 속성을 가진 객체의 위치 이동은 해당 GCP 객체의 발견 실패를 포함할 수 있다.

일례로서, 지도 업데이트 서버는, 지도 갱신용 프로브 장치와 통신하는 통신부와, 고정밀 전자지도와 객체에 대한 데이터베이스와 연동하는 데이터베이스 관리부와, 통신부를 통해 지도 갱신용 프로브 장치로부터 수신한 객체 변화 정보가 신규 객체라면 신규 객체 리스트에 대기 상태로 등록하거나 대기 상태로 기 등록된 신규 객체의 경우 신규 객체 정확도를 갱신하여 기준 이상인지 판단하는 신규 객체 리스트 관리부와, 통신부를 통해 지도 갱신용 프로브 장치로부터 수신한 객체 변화 정보가 기존 객체의 변경이라면 해당 객체의 품질을 감소시키며 그 값이 기준 이하인지 판단하는 기존 객체 품질 관리부와, 신규 객체 리스트 관리부와 기존 객체 품질 관리부의 판단 결과에 따라 데이터베이스 관리부를 통해 고정밀 전자지도의 객체 정보를 갱신하도록 하는 업데이트 관리부와, 업데이트 관리부의 업데이트 정보의 내용이 기준 이상이거나 업데이트 주기가 되면 지도 갱신용 프로브 장치를 위한 갱신 정보를 생성하는 프로브 이동체 업데이트 정보 제공부와, 지도 갱신용 프로브 장치나 일반 사용자를 위하여 업데이트 된 고정밀 전자지도 갱신 정보를 생성하여 제공하는 업데이트 정보 제공부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 고정밀 전자지도 갱신을 위한 객체 변화 탐지 방법은, 이동체에 탑재되어 자율주행을 위하여 이미 마련된 고정밀 전자지도에 포함된 객체의 변화를 탐지하는 지도 갱신용 프로브 장치와, 지도 갱신용 프로브 장치의 제공 정보를 수집하여 고정밀 전자지도를 갱신하는 지도 업데이트 서버를 포함하는 객체 변화 탐지 시스템을 이용한 객체 변화 탐지 방법에 관한 것으로, (a) 지도 갱신용 프로브 장치가, 도로의 스테레오 이미지와 이동체의 위치 및 자세 정보를 검출하고, 스테레오 이미지에서 객체들을 검출하는 단계; (b) 지도 갱신용 프로브 장치가, 스테레오 이미지에서 검출된 객체들의 유형과 공간 좌표를 검출하고, 이미 마련된 고정밀 전자지도와 이동체의 위치를 일치시킨 후 검출된 객체들을 고정밀 전자지도의 객체들과 비교하는 단계; (c) 지도 갱신용 프로브 장치가, 이동체의 이동에 따른 복수의 스테레오 이미지로부터 객체를 검출하여 고정밀 전자지도의 객체들과 반복 비교하고, 신규 객체나 변경 객체가 있는 경우에만 신규 객체나 변경 객체의 정보를 지도 업데이트 서버에 제공하는 단계; 및 (d) 지도 업데이트 서버가, 지도 갱신용 프로브 장치로부터 수집한 객체 변화 정보를 누적 판단하여 신규 객체를 고정밀 전자지도에 추가하거나 변경 객체의 변경 상태를 반영한 후 지도 갱신용 프로브 장치를 위한 갱신 정보를 생성하여 제공하는 단계를 포함하되, (c) 단계는, 지도 갱신용 프로브 장치가 도로의 스테레오 이미지로부터 감지된 객체의 공간 위치와 이동체의 위치 및 자세를 고정밀 전자지도에 대응시키고, 감지된 객체들 중 GCP(Ground Control Point: 지상 기준점) 속성이 포함된 객체들을 기준으로 다른 감지 객체들의 공간 좌표를 다시 산출하되, N번 반복 연산된 객체의 상대위치 차분값에 근접한 객체간 절대 위치 차이를 가지는 공간 좌표를 선택하여 신규 객체나 변경 객체의 위치 산출값을 지도 업데이트 서버로 제공하는 단계를 포함한다.

일례로서, (c) 단계에서, 지도 갱신용 프로브 장치가, 고정밀 전자지도의 객체들과 반복 비교하여 얻은 객체들 중에서 GCP 속성을 가진 객체의 위치 정확도를 산출하여 위치 이동 여부를 판단하고, GCP 속성을 가진 객체들 중에서 위치 이동이 기준 이하인 복수의 기준 객체들을 선별한 후 이들을 기준으로 GCP 속성이 없는 신규 객체의 위치를 산출하며, 이동체의 이동에 따른 후속 이미지들에서 검출되는 동일한 신규 객체에 대해 그 위치를 반복 산출하여 신규 객체 여부에 대한 정확도가 기준 이상이 되면 해당 신규 객체에 대한 정보를 지도 업데이트 서버에 제공하고, 지도 갱신용 프로브 장치가 GCP 속성을 가진 객체 중 위치 이동이 기준 이상인 경우 이동체의 이동에 따른 후속 이미지들에서 검출되는 동일한 GCP 속성을 가진 객체의 위치를 누적하여 기준 이상 위치 이동한 것이 임계치 이상 반복되면 해당 이동 객체에 대한 정보를 지도 업데이트 서버에 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 고정밀 전자지도 갱신을 위한 객체 변화 탐지 시스템 및 방법은 이미 생성된 고정밀지도에서 수시로 변화되는 도로 관련 인접 객체들의 변화를 저가의 센서들을 통해서 탐지하되, 과도한 네트워크 부하를 발생시키는 전체 센싱 정보 대신 객체의 변화에 관련하여 프로브 차량에 장착된 장치에서 처리된 결과만 서버에 전송하도록 함으로써 객체 변화 탐지를 위한 장치의 비용을 낮추고 네트워크 부하를 최소화하여 운용 부담을 줄일 수 있어 자율주행의 보급과 상용화를 촉진시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 고정밀 전자지도 갱신을 위한 객체 변화 탐지 시스템 및 방법은 스테레오 이미지에서 이미 고정밀 전자지도에 존재하는 정밀 공간좌표 속성을 가지는 객체들을 구분하고 이들을 기준으로 관심 객체에 대한 공간 위치를 산출하도록 하되, 누적 측정 정보를 이용하여 객체의 변화를 확인하는 것으로 신규 객체와 기존 객체의 변화를 비교적 낮은 정밀도를 가진 센서들을 이용하면서도 신뢰할 수 있는 수준으로 품질 관리가 가능하여 낮은 비용으로도 신뢰성이 높은 고정밀 전자지도를 지속적으로 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고정밀 전자 지도 갱신을 위한 객체 변화 탐지 시스템의 구성도이다.
도 2는 고정밀 전자 지도에 포함되는 각종 객체들의 예를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지도 갱신용 프로브 장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 사용되는 스테레오 이미지의 격차에 대한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 격차맵과 이를 이용한 객체의 공간 좌표 산출 방식을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에서 사용되는 격차맵의 비선형 특성을 보인 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 객체 공간 좌표 산출부의 동작 과정을 보인 순서도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 지도 갱신용 프로브 장치의 동작 과정을 보인 순서도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 지도 업데이트 서버의 구성도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 지도 업데이트 서버의 동작 과정을 보인 순서도이다.

상기한 바와 같은 본 발명을 첨부된 도면들과 실시예들을 통해 상세히 설명하도록 한다.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

한편, 본 발명에서 언급되는 서버(특히, 지도 업데이트 서버)나 장치(특히, 지도 갱신용 프로브 장치)는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 시스템, 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 또한, 이러한 서버나 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 서버나 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 서버나 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 서버나 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다. 더불어, 상기 장치는 인터페이스를 통해서 다양한 센서들을 직접 혹은 별도의 드라이버나 센서 제어를 위해 별도로 마련된 하드웨어/소프트웨어 보드나 모듈을 통해서 제어할 수 있으며, 이를 위한 다양한 논리적, 전기적, 광학적 변형들을 모두 포괄할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예들을 도 1 내지10을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고정밀 전자지도 갱신을 위한 객체 변화 탐지 시스템의 구성도로서, 도시된 바와 같이 이동체, 즉 프로브 차량(100)에 탑재되어 자율주행을 위하여 이미 마련된 고정밀 전자지도에 포함된 객체의 변화를 탐지하는 지도 갱신용 프로브 장치(110)와, 지도 갱신용 프로브 장치(110)의 제공 정보를 수집하여 고정밀 전자지도를 갱신하는 지도 업데이트 서버(200)를 포함한다.

지도 업데이트 서버(200)는 고정밀 전자지도를 위한 고정밀 수치 지도 정보를 구비한 지도 데이터베이스와 고정밀 전자지도에 포함되는 각종 객체에 대한 정보를 구비한 객체 데이터베이스 등을 구비한 데이터베이스(201)를 포함하거나 혹은 별도로 마련된 데이터베이스와 연동할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 지도 업데이트 서버(200)는 도로와 주변 지형의 정보를 높은 정확도로 구축한 3차원 지도에 대한 업데이트를 관리하는데, 정밀한 수치 지도와 길안내를 위한 정보(길안내를 위해 필요한 노드 정보들과 링크 정보들)와 더불어 차선 정보(점선, 실선, 정지선 등), 면형 정보(횡단보도, 과속방지턱, 갓길 등), 노면 마크 정보, 표지판 정보, 시설물 정보(신호등, 연석, 맨홀 등) 등을 포함하는 고정밀 전자지도를 이미 관리하고 있는 상태이다.

즉, 본 발명은 고정밀 전자지도를 최초 작성하기 위한 것이 아니라 이미 고정밀 전자지도에 대한 시스템과 데이터가 모두 마련된 상태에서, 해당 고정밀 전자지도에서 빈번하게 변화가 발생하는 객체에 대한 갱신을 효과적으로 수행하기 위한 시스템으로서, 본 발명의 지도 갱신용 프로브 장치(110)는 통상 고정밀 전자지도를 생성하기 위해 고가의 LiDAR를 이용하는 MMS(모바일 매핑 시스템)와 달리 비교적 저렴한 스테레오 카메라를 이용하여 객체를 검출하는 방식을 이용한다.

본원 발명의 지도 갱신용 프로브 장치(110)는 3차원 객체 측정에서 오차가 상당한 스테레오 카메라를 이용하여 객체를 검출하는 방식을 적용하지만 이미 구축된 고정밀 전자지도를 활용하여 그 변화를 검출하도록 함으로써 그 객체 검출의 정밀도를 대폭 향상시킬 수 있도록 함과 아울러, 측정된 모든 센싱 정보를 지도 업데이트 서버(200)에 전송하는 것이 아니라 변화가 탐지된 객체에 대한 탐지 결과만을 전송하는 방식을 채택함으로써 네트워크 전송 데이터량을 최소화한다. 이를 통해서 3G/4G/LTE 등의 광역 통신망은 물론이고 소용량 광역 데이터 전송을 위한 LoRA나 IoT 전용 통신 서비스 등을 이용할 수도 있어 통신 비용을 낮추고 서버의 네트워크 부하를 크게 줄일 수 있도록 한다.

도 2는 고정밀 전자 지도에 포함되는 각종 객체들의 예를 보인 예시도로서, 도시된 바와 같이 지도 갱신용 프로브 장치가 카메라를 통해 파악할 수 있는 화면(10)이며, 여기서 도로(1)에 인접한 각종 표지판(2, 3)이나 신호등(4)과 같은 교통 시설물들을 확인하게 된다.

고정밀 전자지도가 이미 생성된 상황이라면, 이러한 각종 교통시설물들 중에서 특정 시설물은 GCP(Ground Control Point: 지상 기준점)로 지정되어 고정밀 전자지도에 벡터 포인트로 매핑되어 있다(즉, 정확한 공간 좌표를 가지고 있다).

본 발명은 앞서 언급했던 바와 같이 이미 고정밀 전자지도가 존재하는 상황에서 객체의 변화를 탐지하여 신규 객체나 기존 객체의 변경(이동, 제거 등)에 대한 전자지도 정보를 갱신하기 위한 것이다.

따라서, 본 발명의 동작을 위해서는 최소한의 주요 객체를 필요로 한다. 이러한 주요 객체로서 중앙선 및 차선, 도로 위에 마킹된 표지(도로 바닥에 표시되는 기호(도시된 경우는 마름모 기호)나 문자), 도로 표지판(2, 3), 신호등(4), 폴 형태의 구조물(가로등, 전신주 등 도로에 설치되어 있는 폴 형식의 구조물)을 포함한다.

이러한 주요 객체들 중 일부는 고정밀 전자지도 생성시 이미 GCP 측량을 통해서 공간 좌표값을 가지고 있으며(테스트 베드 맵에서 GCP 점 확인), 고정밀 전자지도 상에 벡터 포인트의 속성값으로 지정되어 있다.

본 발명은 이러한 GCP 속성을 가진 객체를 활용하여 스테레오 카메라와 같은 다소 오차가 큰 3차원 객체 측정 센서를 통해서 변화 객체를 정밀하게 측정하도록 하여 고가의 LiDAR나 이를 통해 얻어지는 다수의 점군 데이터를 이용하지 않고서도 변화 객체의 종류와 공간 좌표를 얻을 수 있도록 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지도 갱신용 프로브 장치(110)의 구성도이다.

도시된 바와 같이 지도 업데이트 서버(200)와 통신하는 통신부(117)와, 지도 업데이트 서버(200)로부터 수신한 고정밀 전자지도 정보를 구비한 고정밀 지도 및 객체 데이터베이스(116)와, 이동체(프로브 차량(100))의 위치와 자체를 센싱하는 GPS 측정부(111a)와 센서부(관성 항법 장치(INS), 관성 측정 장치(IMU) 등)(111b)를 통해 이동체의 위치와 자세를 측정하는 이동체 위치 및 자세 측정부(111)와, 스테레오 카메라부(112a)를 통해 도로의 좌우 영상을 획득하는 영상 획득부(112)와, 영상 획득부(112)의 영상으로부터 객체의 종류와 객체의 공간 위치를 검출하는 객체 감지부(113)와, 객체 감지부(113)에서 감지된 객체의 공간 위치와 이동체의 위치 및 자세를 고정밀 지도 및 객체 데이터베이스(116)에 저장된 고정밀 전자지도에 대응시키며, 감지된 객체들 중 GCP 속성이 포함된 객체들을 기준으로 다른 감지 객체들의 공간 좌표를 다시 산출하는 객체 공간 좌표 산출부(114)와, 이동체의 이동에 따라 반복 산출된 상기 객체 공간 좌표 산출부(114)의 객체들에 대한 변화 정보의 누적이 기준 이상인 경우 신규 객체나 변경 객체에 대한 산출 정보만 상기 통신부를 통해 상기 지도 업데이트 서버(200)에 제공하는 지도 객체 갱신부(115)를 포함할 수 있다.

즉, 영상 획득부(112)에서 얻은 스테레오 이미지를 기반으로 객체의 종류와 공간 좌표를 객체 감지부(113)가 검출하게 되는데, 이러한 객체 감지부(113)에서 얻어진 객체의 공간 좌표는 비교적 오차가 클 수 있다. 즉, 스테레오 이미지의 특성상 객체가 일정한 거리 이내인 경우 비교적 정밀한 공간 좌표 측정이 가능하지만 거리가 기준 이상 멀어지면 공간 좌표의 오차가 커지게 된다.

이러한 객체 감지부(113)는 기본적으로 스테레오 이미지에서 노이즈를 제거하고 경계를 추출하며 명암을 조절하여 객체 인식을 위한 사전 처리를 수행한다. 이러한 과정에서 알려져 있는 영상 처리 알고리즘(예컨대 Harris Corner, sift(Scale Invariant Feature Transform), FAST(Features from Accelerated Segment Test) 등)을 이용할 수 있다. 객체 감지부(113)는 이렇게 전처리된 영상으로부터 대상 객체와 영역을 인식할 수 있는데, 공간 필터링, 이미지 영역 분할, 특징 추출, 동작 분석, 패턴 인식, 파리미터 추정, 블록 매칭 등의 방법으로 대상 객체 및 영역을 인식할 수 있다. 나아가 머신 러닝/딥 러닝 등을 통해 얻어진 파라미터로 인식된 객체가 어떠한 종류의 것인지도 구분할 수 있으므로 객체를 검출하고 해당 객체의 종류가 어떠한 것인 지 구분할 수 있다.

한편, 스테레오 이미지를 이용하여 객체의 3차원 위치 정보를 산출할 수 있는데, 알려져 있는 스테레오 비전 알고리즘을 통해서 격차 맵(Disparity Map)을 구성하고, 이러한 격차 맵을 통해서 객체의 공간 상 위치를 추정할 수 있다.

객체 공간 좌표 산출부(114)는 앞서 객체 감지부(113)를 통해 감지된 객체의 3차원 공간 정보와, 이동체 위치 및 자세 측정부(111)를 통해 얻어진 프로브 차량(100)의 위치와 자세를 고정밀 지도 및 객체 데이터베이스(116)에 저장된 고정밀 전자지도에 대응시키는데, 이를 통해서 감지된 객체의 3차원 공간 정보를 고정밀도 전자지도에 매핑하여 해당 위치에 기 존재하는 객체가 있는 지 확인할 수 있다. 기 존재하는 객체가 있으면 그 위치의 정확도와 해당 객체의 종류를 파악하고, 기 존재하는 객체가 없으면 신규 객체일 것으로 예상해 볼 수 있다. 반대로 해당 위치의 고정밀 전자지도에는 존재하는 객체가 감지 객체들 중에서 없다면 해당 기존의 객체가 이동하거나 제거된 것일 수 있다.

나아가, 객체 공간 좌표 산출부(114)는 감지된 객체의 공간 좌표를 좀 더 정밀하게 재산출함으로써 신뢰도가 낮은 스테레오 이미지의 공간 좌표를 실제와 유사하게 개선하도록 하는데, 이를 위하여 GCP 속성이 있는 객체들의 정밀 측정된 공간 좌표를 활용한다.

이를 위하여 본 발명의 실시예에 따른 객체 공간 좌표 산출부(114)는 앞서 객체 감지부(113)를 통해 검출된 객체들을 고정밀 지도 및 객체 데이터베이스(116)에 저장된 고정밀 전자지도의 벡터 객체(기 존재하는 GCP 객체 포함)와 비교하여 내부 메모리에 비교 테이블을 작성한다. 고정밀 전자지도 객체와 비교 테이블을 작성하는 과정에서 비교 객체간의 오차값을 기록하고, 이미지를 통해 찾은 객체의 누락여부를 판단하며, 고정밀 전자지도 객체의 속성값 중에 GCP정보 여부를 함께 작성한다. 또한 각 객체별로 고정밀 전자지도의 QI(Quality Index) 값(표준화가 진행 중)을 산정하여 테이블에 포함한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 객체 공간 좌표 산출부(114)는 비교테이블의 객체중에 객체의 GCP속성과 매칭되는 객체를 제외한 나머지 객체(이하, 일반 객체라 칭함)의 공간 좌표를 재측정하는데, 다음과 같은 과정을 이용할 수 있다.

우선, 객체 공간 좌표 산출부(114)는 이미지 내 정확한 공간 좌표를 가진 GCP 객체가 최소한 2개 이상 존재하는 지 확인하는데, 그 미만이라면 해당 이미지로부터 감지된 일반 객체의 신규 공간 좌표 산출은 불가능하다. 만일 이미지 내 GCP 객체가 적어도 2개 이상이라면 대상 GCP 객체들 중에 서로 가장 멀리 떨어진 GCP 객체의 공간 좌표를 얻고 이미지내의 가로/세로축의 픽셀 거리를 얻는다.

계산의 편의상 공간 좌표의 X좌표는 카메라로부터 취득한 이미지의 가로픽셀축으로 맵핑하고, Y축은 카메라의 정면에서의 깊이로 가정한다. 동일한 개념으로 Z축은 GCP 객체 간의 고도차를 의미하며, 이미지의 세로픽셀 축으로 맵핑된다. 물론 이러한 좌표 맵핑은 필요에 따라 변경할 수 있다.

GCP 객체가 아닌 일반 객체의 공간 좌표값 X, Z는 GCP 공간 좌표와 픽셀 거리에 비례하여 값을 구하게 되는데, 기준이 되는 제 1 GCP 객체와 제 2 GCP 객체의 공간상 X축 거리와 두 객체의 이미지 상 픽셀 거리를 대응시키고, 일반 객체의 픽셀 위치에 따른 공간상 X축 거리를 산출하는 것으로 비교적 정확한 일반 객체의 공간상 X축 좌표를 산출할 수 있다. 일반 객체의 Z축 좌표 역시 동일한 방식으로 산출할 수 있다.

이러한 일반 객체의 X축과 Z축 공간 좌표 정밀도는 스테레오 이미지의 해상도를 높임에 따라 높아질 수 있는데, 최근 디지털 카메라의 성능 대비 비용이 대단히 낮으므로 HD급은 물론이고 4K나 8K 해상도를 가지며 더 많은 프레임의 촬영이 가능한 고속의 고해상도 카메라를 이용할 수도 있다. 특히, 기존의 MMS와 같이 센싱된 모든 정보들(영상 포함)을 서버에 전송하는 방식이라면 막대한 통신 데이터에 의해 이러한 카메라 해상도 증가나 사용 프레임 수가 제한되겠지만, 본 발명의 경우는 센싱된 정보 자체를 지도 업데이트 서버(200)에 제공하는 것이 아니라 객체에 대한 변화 탐지 결과가 있을 때 그 변화에 관련된 소량의 정보 데이터 만을 전달하기 때문이 객체 검출의 수단이 되는 스테레오 카메라부(112a)의 성능을 개선하고 해상도를 높이는데 있어 운용 상 제한은 발생하지 않는다(물론, 지도 갱신용 프로브 장치(110)의 하드웨어 구성과 영상 처리 부하를 고려하면 장치의 비용이 다소 높아질 수 있으나 기존 MMS의 장치 비용이나 지속적으로 발생하게 되는 통신 비용 및 감가상각을 고려하면 월등히 경제성을 가질 수 있다).

이와 같이 일반 객체에 대한 2개 축에 대한 공간 좌표를 얻은 후, 나머지 축인 Y축의 깊이 값을 얻게 되는데, 이러한 Y축 값은 일반 영상이 아닌 스테레오 카메라의 좌우 이미지의 객체간 격차를 이용한다.

도 4는 본 발명의 실시예에서 사용되는 스테레오 이미지의 격차에 대한 개념도로서, 예컨대 도 4와 같이 스테레오 카메라부(112a)를 통해 도 2의 화면에 대응되는 장면을 영상 획득부(112)에서 좌우 이미지로 획득한 경우 좌측의 이미지(10a)와 우측의 이미지(10b)는 그 시점에 따라 화면 상에 배치되는 객체들(도로 표지판(2, 3), 신호등(4))의 위치에 차이가 발생하게 된다.

이러한 차이는 객체의 거리가 멀어질 수록 적어지고 객체의 거리가 가까울 수록 커지게 되는데, 도시된 바와 같이 가까이 있는 도로 표지판(2a, 2b)에 대한 영상을 겹쳐서 보면(2c) 그 차이가 크다는 것을 알 수 있고, 객체가 거리가 먼 신호등(4a, 4b)에 대한 영상을 겹쳐서 보면(4c) 그 차이가 크지 않다는 것을 알 수 있으며, 그 사이에 위치한 도로 표지판(3a, 3b)의 영상을 겹쳐서 보면 그 차이가 인접한 도로 표지판(2c)에 비해 줄어든 것(3c)을 알 수 있다.

이와 같이 객체가 근접할 수록 객체 간 격차가 커지기 때문에 이를 기반으로 객체와의 거리, 즉 깊이감에 대한 정보를 얻을 수 있으며 통상 스테레오 카메라를 이용하여 물체의 공간 위치를 측정할 경우 스테레오 비전 알고리즘을 통해서 격차 맵(Disparity Map)을 구성하고, 이러한 격차 맵을 통해서 객체의 공간 상 위치를 추정하게 된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 격차맵과 이를 이용한 객체의 공간 좌표 산출 방식을 설명하기 위한 개념도로서, 도 5a에 도시된 바와 같은 실제 영상(11)에서(혹은 이에 대응되는 스테레오 이미지들로부터) 3개의 객체들(2개의 GCP 속성을 가진 객체(Land1, Land2), 하나의 일반 객체(Obj1))를 검출하며, 이들에 대한 스테레오 이미지들로부터 도 5b와 같이 격차맵(근접할 수록 명암이 밝아지고 멀 수록 명암이 어두워짐)을 얻을 수 있다.

특히, 본 발명의 실시예에서는 이러한 격차맵을 계산하는 과정에서 얻어진 히스토그램 컬러값을 활용하여 객체의 깊이에 따른 좌표를 산출한다. 즉, 영상 내에 특정한 객체들이 존재하는 경우 해당 객체들의 깊이는 비교적 일정할 것이어서 영상 내 해당 깊이에 따른 컬러의 사용 빈도가 커지게 된다는 점을 이용한다.

즉, 도 5b와 같은 격차맵의 시각화 과정에서 얻어지는 격차맵 이미지를 보면 3개의 객체들이 저마다 일정 영역 이상 화면을 차지하고 있고, 해당 객체들의 컬러값은 유사할 것이므로 해당 이미지에 사용되는 컬러값의 히스토그램을 보면 특정한 컬러들의 수치가 높은 지점들을 구분할 수 있다. 이렇게 얻어진 히스토그램에서의 객체 위치(즉, 순차적으로 변화되는 컬러값 축에서의 위치)를 알 수 있고, 이 중에서 이미 그 공간 좌표를 명확하게 알고 있는 GCP 객체들을 구분할 수 있으므로 각 객체에 대응되는 컬러값과 Y축의 값을 대응시키면 컬러값과 Y축에 대한 비례정보를 얻을 수 있다(즉, X, Z 축은 픽셀과 맵핑하고, Y축은 히스토그램의 컬러값과 맵핑).

따라서, 2개의 위치를 알고 있는 객체들(Land1, Land2)의 Y축 차이와 해당 객체들의 히스토그램 컬러 차이를 맵핑하고 일반 객체(Obj1)의 히스토그램 컬러값을 대응시키면 해당 일반 객체(Obj1)의 Y축 공간 좌표를 비례적으로 알 수 있게 된다.

다만, 이러한 격차 맵은 선형적인 정확도를 가지는 것이 아니라 거리가 가까울 수록 더 많은 차이를 구분하고 거리가 멀수록 그 차이에 대한 해상도가 낮아지는 비선형 특성을 가지고 있다는 점에서, 이러한 격차맵의 비선형 특성을 반영해야 좀 더 정밀한 Y축 공간 좌표를 얻을 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에서 사용되는 격차맵의 비선형 특성을 보인 그래프이다. 도시된 바와 같이 거리가 멀어질수록 단위 격차의 단위 간격이 성기며, 거리가 가까워질수록 격차의 단위 간격이 조밀함을 알 수 있는데, 이러한 변화의 정도는 극히 비선형적임을 알 수 있다. 즉, 일정한 거리 이내라면 비교적 격차의 단위 간격이 조밀하여 상대적으로 높은 해상도를 가질 수 있으나 거리가 멀어질수록 격차의 단위가 성겨 해상도가 낮아지므로 실질적인 신뢰성이 낮아지는 특성이 있으므로 이러한 비선형 특성을 반영하여 Y축 공간 좌표를 산출해야 하며 일정 거리 이상이라면 신뢰도를 낮추거나 버리고 후속 이미지를 통해 재측정하는 것이 바람직하다.

이와 같이 객체 공간 좌표 산출부(114)는 정밀 측정된 GCP 객체들을 기준으로 일반 객체들의 정확한 공간 좌표를 재산출하기 때문에 공간 좌표가 정밀하게 보정된 객체들의 정보를 지도 객체 갱신부(115)가 확보할 수 있게 된다.

지도 객체 갱신부(115)는 객체 공간 좌표 산출부(114)를 통해 얻어진 정확한 공간 좌표를 가진 객체들을 고정밀 지도 및 객체 데이터베이스(116)에 저장된 고정밀 전자지도의 객체들과 비교하여 그 변화를 탐지한 후 신규 객체 여부나 기존 객체의 변경(이동, 제거 등)에 대한 정보(발견한 객체의 종류와 산출된 공간 좌표 등)를 지도 업데이트 서버(200)에 전달한다.

이를 정리하면 도 7과 같이 나타낼 수 있는데, 도시된 바와 같이 객체 공간 좌표 산출부(114)가 검출된 객체들 중에서 GCP 객체를 확인하여 일반 객체와 GCP 객체를 분별한다. 만일 현재 수집된 스테레오 이미지들의 검출 객체들 중에서 GCP 객체가 2개 미만인 경우이거나 변경을 고려하지 않아도 되는 상황(일반 객체가 없고 GCP 객체들도 모두 존재(GCP 객체간 위치 정확도 기준 이상))이라면 추가 과정을 수행하지 않고 종료한다. 즉, 지도 업데이트 서버(200)에 전송할 객체 변화 정보가 없는 것으로 판단할 수 있다.

만일, 2개 이상의 GCP 객체가 존재하며 일반 객체도 존재할 경우 선별된 GCP 객체의 공간 좌표와 해당 객체가 존재하는 이미지의 픽셀 거리를 매핑하고, 일반 객체의 이미지 상 픽셀 위치를 이용하여 2개축(본 발명의 실시예에서는 X축과 Z축)에 대한 공간 좌표를 산출한다.

더불어 스테레오 이미지들로부터 얻어지는 격차맵을 생성하면서 얻어지는 히스토그램 컬러값들로부터 객체들의 컬러값 위치를 얻고, GCP 객체들의 컬러값 차이와 공간 좌표의 해당 축 차이를 맵핑하여 일반 객체의 컬러값 위치에 따른 Y축 공간 좌표를 산출하는데, 비선형 격차맵의 특성 곡선을 반영하여 산출한다.

이러한 방식으로 한 번의 스테레오 카메라 영상 획득 내용을 토대로 일반 객체의 비교적 정확한 공간 좌표를 산출할 수 있으며, 이를 지도 객체 갱신부(115)에 제공한다.

한편, 지도 객체 갱신부(115)가 한 쌍의 이미지에서 얻어진 검출 객체에 따른 객체 변화 탐지 결과를 매번 지도 업데이트 서버(200)에 전달하는 방식을 이용할 수도 있으나, 실질적으로 프로브 차량(100)이 지도 갱신용 프로브 장치(110)를 탑재한 상태에서 이동한다는 점에서 일정한 화면 상의 객체들은 여러번 반복하여 검출할 수 있는데, 그 거리에 따라 측정 정밀도가 달라진다는 점과 카메라를 통한 광학적 이미지를 기반으로 한다는 점에서 다양한 외부 환경 변화에 민감하여 노이즈 요인이 많다는 부분을 고려하여 객체 변화 탐지를 여러 번 수행한 결과를 누적하여 좀 더 정확한 객체 변화 탐지 정보를 지도 업데이트 서버(200)에 전달하는 것이 바람직하다.

따라서, 지도 객체 갱신부(115)는 이동체의 이동에 따라 반복 산출된 객체 공간 좌표 산출부(114)의 객체들에 대한 변화 정보의 누적이 기준 이상인 신규 객체나 변경 객체에 대한 산출 정보만 통신부(117)를 통해 지도 업데이트 서버(200)에 제공할 수 있다.

예를 들어, 객체 유무의 정확도를 판단하기 위하여 다음의 수학식 1을 이용할 수 있다.

수학식 1은 객체 유무의 정확도를 해당 객체가 확인 되었다가 사라지는 기간 동안 해당 객체가 검출되거나 검출되지 않은 횟수의 누적을 통해서 산출하기 위한 것으로, 객체 검출을 통해 발견한 객체 중에서 정밀 전자지도에서 일치하는 객체를 발견하지 못한 경우 해당 객체에 대해서 각각 산출된다. T_obj는 객체가 존재한다고 판단한 경우의 횟수이고 F_obj는 객체가 존재하지 않는다고 판단하는 경우로서, 여러 노이즈 상황에도 불구하고 해당 객체가 정도 이상 반복 검출되면 해당 객체를 신규 객체로 판단하게 된다.

한편, 객체의 위치정확도 중에서 절대 위치 정확도는 다음의 식을 통해 산출할 수 있다.

각 객체의 공간 좌표를 기준으로 하는 절대위치 차이 Ri가 위 수학식 2와 같다면 객체간 상대위치 차분값은 다음의 수학식 3과 같다.

객체간 상대위치 차분값은 객체 A(x_A, y_A, y_B)와 객체 B(x_B, y_B, z_B)의 공간 좌표를 N회 측정한 평균값으로, 객체 A에 GCP 속성이 존재한다고 가정하면, 객체 B의 측정회수 N이 클수록 객체 B의 공간좌표 신뢰성이 높아지게 된다. 이러한 N 값은 지도 갱신용 프로브 장치(110)의 연산 능력이나 카메라의 촬영 프레임 수에 따라 제한되는 것으로 카메라에서 객체 B가 발견된 시점에서 사라진 시점까지의 공간좌표 분석 회수로 결정된다.

따라서, 지도 객체 갱신부(115)는 반복적인 검출 객체와 고정밀 전자지도의 객체를 대비하여 그 검출 여부를 누적하고 일반 객체(즉, 신규 객체)의 공간 좌표를 지속적으로 정밀화한 후, 탐지된 객체 변화에 대한 정보를 제공한다. 예를 들어, 지도 객체 갱신부(115)가 지도 업데이트 서버(200)에 전송하는 정보는 고정밀 전자지도와 공간좌표가 일치하지 않는 객체(이동된 도로 시설물, 혹은 제거된 도로 시설물)의 여부와 해당 객체의 공간 좌표(제거된 경우 생략), 기존에 존재하지 않았던 객체(신규 도로 시설물)의 여부(수학식 1을 통해 산출한 정확도가 기준 이상인 경우)와 해당 객체의 공간 좌표를 제공할 수 있는데, 공간좌표가 일치하지 않는 객체 중 일부는 기존 객체의 제거와 신규 객체의 존재로 검출될 수도 있으며 이 경우 신규 객체에 준하여 그 위치가 산출되며 유사한 종류의 객체(객체 검출 시 영상 분석을 통해 객체의 종류를 구분할 수 있음) 이동을 추정해 볼 수 있다. 더불어, 변화된 객체의 공간 좌표를 제공할 경우 N번 연산된 객체의 상대위치 차분값(수학식 3)에 근접한 Ri(수학식 2)를 가지는 공간 좌표를 선택할 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 지도 갱신용 프로브 장치의 동작 과정을 보인 순서도로서, 도시된 바와 같이 영상 획득부(112)가 스테레오 카메라 영상을 획득하여 전처리하고, 객체 감지부(113)가 해당 영상으로부터 대상 객체들을 검출하며 스테레오 이미지에서 검출된 객체들의 유형과 공간 좌표를 검출한다.

이후 객체 공간 좌표 산출부(114)가 이미 마련된 고정밀 전자지도와 이동체의 위치를 일치시킨 후 검출된 객체들을 고정밀 전자지도의 객체들과 비교하여 비교 테이블을 작성한다.

지도 객체 갱신부(115)는 객체 공간 좌표 산출부(114)를 통해 고정밀 전자지도의 객체들과 반복 비교하여 얻은 객체의 위치 정확도를 산출하여 위치 이동 여부를 판단한다. 또한 지도 객체 갱신부(115)는 객체 공간 좌표 산출부(114)가 GCP 속성을 가진 객체들 중에서 복수의 기준 객체들을 선별한 후 이들을 기준으로 GCP 속성이 없는 신규 객체의 위치를 산출한 정보를 수신하며, 이동체의 이동에 따른 후속 이미지들에서 검출되는 동일한 신규 객체에 대해 그 위치를 객체 공간 좌표 산출부(114)를 통해 반복 수신하여 신규 객체 여부에 대한 정확도가 기준 이상이 되면 해당 신규 객체에 대한 정보를 상기 지도 업데이트 서버(200)에 제공한다. 이 때 위치 정확도에 대한 정보도 함께 전달할 수 있다.

또한, 지도 객체 갱신부(115)는 객체 공간 좌표 산출부(114)가 고정밀 지도에 대응시켜 얻은 객체들 중에서 GCP 속성을 가진 객체 간의 위치 정확도를 산출하면 이를 기반으로 위치 이동 여부를 판단하고 위치 이동이 기준 이상인 경우 이동체의 이동에 따른 후속 이미지들에서 검출되는 동일한 GCP 속성을 가진 객체 간의 위치 정확도를 누적하여 기준 이상 위치 이동한 것이 임계치 이상 반복되면, 해당 이동 객체에 대한 정보를 상기 지도 업데이트 서버(200)에 제공한다.

본 발명의 실시예에서 지도객체 갱신부(115)는 객체 공간 좌표 산출부(114)와 별개로 구성되지만, 이들은 실질적으로 정보를 지속적으로 교환하는 하나의 구성부일 수 있으며, 객체 공간 좌표 산출부(114)가 지도객체 갱신부(115)를 포함하거나 그 반대일 수도 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 지도 업데이트 서버(200)의 구성도로서, 도시된 바와 같이 지도 갱신용 프로브 장치(110)와 통신하는 통신부(210)와, 고정밀 전자지도와 객체에 대한 데이터베이스(201)와 연동하는 데이터베이스 관리부(270)와, 통신부(210)를 통해 지도 갱신용 프로브 장치(110)로부터 수신한 객체 변화 정보가 신규 객체라면 신규 객체 리스트에 대기 상태로 등록하거나 대기 상태로 기 등록된 신규 객체의 경우 신규 객체 정확도를 갱신하여 기준 이상인지 판단하는 신규 객체 리스트 관리부(220)와, 상기 통신부(210)를 통해 지도 갱신용 프로브 장치(210)로부터 수신한 객체 변화 정보가 기존 객체의 변경(객체의 이동이나 제거 등)이라면 해당 객체의 품질 지수를 감소시키며 그 값이 기준 이하인지 판단하는 기존 객체 품질 관리부(230)와, 신규 객체 리스트 관리부(220)와 기존 객체 품질 관리부(230)의 판단 결과에 따라 데이터베이스 관리부(270)를 통해 고정밀 전자지도와 객체에 대한 데이터베이스(201)에 저장된 고정밀 전자지도의 객체 정보를 갱신하도록 하거나 별도의 갱신용 데이터 세트를 생성하는 업데이트 관리부(240)와, 업데이트 관리부(240)의 업데이트 정보의 내용이 기준 이상(갱신 내용이 기준보다 많거나 우선 순위가 높은 객체들이 변경되는 경우 등)이거나 업데이트 주기가 되면 지도 갱신용 프로브 장치(110)를 위한 갱신 정보를 생성하는 프로브 차량 업데이트 정보 제공부(250)와, 지도 갱신용 프로브 장치(110)나 일반 사용자를 위하여 업데이트 된 고정밀 전자지도 갱신 정보를 생성하여 제공하는 업데이트 정보 제공부(260)를 포함한다.

여기서, 신규 객체 리스트 관리부(220)는 고정밀 전자지도에 신규 객체 업데이트 여부를 결정하기 전에 정보를 수집중인 리스트로서, 전자지도 업데이트 대기 신규객체 리스트를 구비한다. 신규 객체 리스트 관리부(220)는 지도 갱신용 프로브 장치(110)로부터 수집된 객체 정보 중에 신규객체를 확인하여 해당 신규 객체가 고정밀 전자지도 업데이트 대기 신규객체 리스트에 등록되어있는지 검색한다.

신규 객체 리스트 관리부(220)는 수신된 신규객체가 고정밀 전자지도 업데이트 대기 신규객체 리스트에 등록되지 않은 객체라면 리스트에 등록하고 이미 등록된 객체라면 해당 대기 신규객체를 고정밀 전자지도 업데이트를 위한 실제 신규객체로 등록할 것인지 여부를 판단하기위해 앞서 보였던 수학식 1을 활용하여 객체 유무의 정확도를 연산한다. 만일 정해진 횟수이상 동일 객체가 수집되었고 수학식 1의 연산 결과가 임계치 이상일 때 이를 업데이트 관리부(240)에 알려 고정밀 전자지도에 해당 신규객체를 업데이트 한다. 이러한 업데이트시 QI값을 최대값으로 적용하여 업데이트 한다. 만일 다른 프로브 차량이나 동일 프로브 차량이 해당 위치를 다시 지났을 때 신규 객체에 대한 보고가 없다면 객체 미발견으로 처리할 수 있다.

한편, 고정밀 전자지도에 업데이트되는 신규객체의 공간 좌표값은 여러 지도 갱신용 프로브 장치(110)들(혹은 단일 지도 갱신용 프로브 장치(110)의 다음 주기측정)에서 수집된 공간좌표의 평균값으로 적용한다.

실제 업데이트가 이루어지기 전에 이와 같이 업데이트할 신규 객체로 등록되는 경우 지도 갱신용 프로브 장치(110)로부터 동일 객체정보가 수집되어도 처리하지 않는다. 이후 프로브 차량 업데이트 정보 제공부(250)를 통해 해당 업데이트가 반영된 고정밀 전자지도가 모든 지도 갱신용 프로브 장치(110)에 다운로드되어서 적용되면 더 이상 해당 객체의 정보가 전송되지 않게된다.

한편, 기존 객체 품질 관리부(230)는 지도 갱신용 프로브 장치(110)로부터 수집된 객체정보 중에 변화된 객체(객체의 속성값중 공간좌표값의 큰변화, 도로 구조물 타입의 변화, 객체를 찾을 수 없음 등)는 고정밀 전자지도의 QI(품질 지수) 값을 변화내용에 따른 가중치를 두어 감소시킨다.

기존 객체 품질 관리부(230)는 QI값이 0보다 작은 경우 이를 업데이트 관리부(240)에 알려 해당 객체를 변화된 상태로 업데이트 하도록 한다. 해당 객체의 변경 상태가 업데이트 되면 QI 값을 최대값으로 적용하는 것이 바람직하다.

기존 객체 품질 관리부(230)는 업데이트가 결정된 변화된 객체와 동일한 객체가 지도 갱신용 프로브 장치(110)로부터 수집되어도 이에 대한 처리는 하지 않는다. 이후 프로브 차량 업데이트 정보 제공부(250)를 통해 해당 업데이트가 반영된 고정밀 전자지도가 모든 지도 갱신용 프로브 장치(110)에 다운로드되어서 적용되면 더 이상 해당 객체의 정보가 전송되지 않게된다.

이 경우 역시 고정밀 전자지도에 업데이트되는 변화 객체의 공간 좌표값은 여러 지도 갱신용 프로브 장치(110)들(혹은 단일 지도 갱신용 프로브 장치(110)의 다음 주기측정)에서 수집된 공간좌표의 평균값으로 적용한다.

업데이트 관리부(240)는 고정밀 전자지도가 업데이트되면 프로브 차량 업데이트 정보 제공부(250)를 통해 지도 갱신용 프로브 장치(110)에 신규 업데이트 요청 메시지를 보내고, 한편, 업데이트 정보 제공부(260)를 통해 자율주행 차량 등에도 신규 업데이트 요청 메시지를 보내고 고정밀지도 배포 업데이트를 수행할 수 있다.

이 경우, 프로브 차량의 지도 갱신용 프로브 장치 및 업데이트된 공간좌표와 근접한 자율주행 차량, 차량이 보유한 지도의 버전과 업데이트 버전 차이에 가중치를 두어 가중치가 높은 차량에 우선적으로 배포 할 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 지도 업데이트 서버의 동작 과정을 보인 순서도이다.

도시된 바와 같이 프로브 차량의 지도 갱신용 프로브 장치로부터 객체 변화 정보를 수신한다.

해당 수신된 객체 변화 정보가 신규 객체라면 신규 객체 리스트에 대기 상태로 등록하거나 대기 상태로 기 등록된 신규 객체의 경우 신규 객체 정확도를 갱신하여 기준 이상인지 판단한다. 만일 대기 상태로 등록된 신규 객체의 누적된 정확도가 기준 이상이라면 업데이트 관리부를 통해 해당 객체를 신규 객체로서 고정밀 전자지도의 객체 정보를 갱신한다.

만일, 해당 수신된 객체 변화 정보가 기존 객체의 변경이라면 해당 객체의 품질을 감소시키며 그 값이 기준 이하인지 판단한다. 만일, 기존 객체의 품질이 기준 이하로 감소하면 업데이트 관리부를 통해 해당 객체의 변화된 상태 정보를 고정밀 전자지도의 객체 정보에 반영하여 갱신한다.

이후, 설정된 조건이 되면 업데이트 관리부가 누적된 업데이트 정보를 고정밀 전자지도 데이터베이스에 반영하고, 업데이트 정보를 지도 갱신용 프로브 장치에 제공하거나 일반 사용자(자율주행 차량)를 위해 제공한다.

이상에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예들에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 첨부하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능할 것이다.

100: 프로브 차랑 110: 지도 갱신용 프로브 장치
111: 이동체 위치 및 자세 측정부 112: 영상 획득부
113: 객체 감지부 114: 객체 공간 좌표 산출부
115: 지도 객체 갱신부 116: 데이터베이스 관리부
117: 통신부 200: 지도 업데이트 서버
201: 고정밀 지도 및 객체 DB 210: 통신부
220: 신규 객체 리스트 관리부 230: 기존 객체 품질 관리부
240: 업데이트 관리부
250; 프로브 이동체 업데이트 정보 제공부
260: 업데이트 정보 제공부 270: DB 관리부

Claims (9)

1. 이동체에 탑재되어 고정밀 전자지도에 포함된 객체의 변화를 탐지하는 지도 갱신용 프로브 장치와, 상기 지도 갱신용 프로브 장치의 제공 정보를 수집하여 고정밀 전자지도를 갱신하는 지도 업데이트 서버를 포함하는 객체 변화 탐지 시스템으로서,
   상기 지도 갱신용 프로브 장치는, 도로의 스테레오 이미지와 상기 이동체의 위치 및 자세 정보를 이동에 따라 반복적으로 획득하되, 획득된 정보를 기반으로 매번 이미지 내 객체들의 종류와 공간 위치를 기 보유한 고정밀 전자지도 객체와 비교하여 변화를 반복 수집한 후 객체 변화 정보만을 지도 업데이트 서버에 제공하고,
   상기 지도 업데이트 서버는, 상기 지도 갱신용 프로브 장치로부터 수집한 객체 변화 정보를 누적 판단하여 신규 객체를 고정밀 전자지도에 추가하거나 변경 객체의 변경 상태를 반영한 후 상기 지도 갱신용 프로브 장치를 위한 갱신 정보를 생성하여 제공하되,
   상기 지도 갱신용 프로브 장치는, 상기 도로의 스테레오 이미지로부터 감지된 객체의 공간 위치와 이동체의 위치 및 자세를 상기 고정밀 전자지도에 대응시키고, 감지된 객체들 중 GCP(Ground Control Point: 지상 기준점) 속성이 포함된 객체들을 기준으로 다른 감지 객체들의 공간 좌표를 다시 산출하되, N번 반복 연산된 객체의 상대위치 차분값에 근접한 객체간 절대 위치 차이를 가지는 공간 좌표를 선택하여 신규 객체나 변경 객체의 위치 산출값을 상기 지도 업데이트 서버로 제공하는 것을 특징으로 하는, 고정밀 전자지도 갱신을 위한 객체 변화 탐지 시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 지도 갱신용 프로브 장치는,
   지도 업데이트 서버와 통신하는 통신부와;
   지도 업데이트 서버로부터 수신한 고정밀 전자지도 정보를 구비한 고정밀 지도 및 객체 데이터베이스와;
   상기 이동체의 위치와 자체를 센싱하는 센서를 통해 이동체의 위치와 자세를 측정하는 이동체 위치 및 자세 측정부와;
   스테레오 카메라를 통해 도로의 좌우 영상을 획득하는 영상 획득부와;
   상기 영상 획득부의 영상으로부터 객체의 종류와 객체의 공간 위치를 검출하는 객체 감지부와;
   상기 객체 감지부에서 감지된 객체의 공간 위치와 이동체의 위치 및 자세를 상기 고정밀 지도 및 객체 데이터베이스에 저장된 고정밀 전자지도에 대응시키며, 감지된 객체들 중 GCP(Ground Control Point: 지상 기준점) 속성이 포함된 객체들을 기준으로 다른 감지 객체들의 공간 좌표를 다시 산출하는 객체 공간 좌표 산출부와;
   상기 이동체의 이동에 따라 반복 산출된 상기 객체 공간 좌표 산출부의 객체들에 대한 변화 정보의 누적이 기준 이상인 경우 신규 객체나 변경 객체에 대한 산출 정보만 상기 통신부를 통해 상기 지도 업데이트 서버에 제공하는 지도 객체 갱신부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고정밀 전자지도 갱신을 위한 객체 변화 탐지 시스템.
   
3. 청구항 2에 있어서, 상기 객체 공간 좌표 산출부는,
   고정밀 지도에 대응시켜 얻은 객체들 중에서 GCP 속성을 가진 객체 간의 위치 정확도를 산출하여 위치 이동 여부를 판단하고, GCP 속성을 가진 객체들 중에서 복수의 기준 객체들을 선별한 후 이들을 기준으로 GCP 속성이 없는 신규 객체의 위치를 산출하며, 이동체의 이동에 따른 후속 이미지들에서 검출되는 동일한 신규 객체에 대해 그 위치를 반복 산출하여 신규 객체 여부에 대한 정확도가 기준 이상이 되면, 해당 신규 객체에 대한 정보를 상기 지도 업데이트 서버에 제공하는 것을 특징으로 하는 고정밀 전자지도 갱신을 위한 객체 변화 탐지 시스템.
   
4. 청구항 3에 있어서, 상기 기준 객체들을 기준으로 신규 객체의 위치를 산출하는 것은 기준 객체들의 알려진 공간 좌표와 기준 객체들의 이미지 상 픽셀 위치들을 기준으로 신규 객체의 공간 좌표 중 2개 축에 대한 위치를 비례적으로 검출하고, 스테레오 이미지 간 격차를 정리한 격차맵을 생성하면서 얻어진 히스토그램 컬러값을 이용하여 신규 객체의 깊이에 대응하는 나머지 1개 축에 대한 위치를 비례적으로 검출하는 것을 특징으로 하는 고정밀 전자지도 갱신을 위한 객체 변화 탐지 시스템.
   
5. 청구항 4에 있어서, 상기 신규 객체의 깊이에 대응하는 위치를 검출할 경우 격차맵의 비선형 특성을 반영하는 것을 특징으로 하는 고정밀 전자지도 갱신을 위한 객체 변화 탐지 시스템.
   
6. 청구항 2에 있어서, 상기 객체 공간 좌표 산출부는,
   고정밀 지도에 대응시켜 얻은 객체들 중에서 GCP 속성을 가진 객체 간의 위치 정확도를 산출하여 위치 이동 여부를 판단하고, 위치 이동이 기준 이상인 경우 이동체의 이동에 따른 후속 이미지들에서 검출되는 동일한 GCP 속성을 가진 객체 간의 위치 정확도를 누적하여 기준 이상 위치 이동한 것이 임계치 이상 반복되면, 해당 변경 객체에 대한 정보를 상기 지도 업데이트 서버에 제공하며, GCP 속성을 가진 객체의 위치 이동은 해당 GCP 객체의 발견 실패를 포함하는 것을 특징으로 하는 고정밀 전자지도 갱신을 위한 객체 변화 탐지 시스템.
   
7. 청구항 1에 있어서, 상기 지도 업데이트 서버는,
   상기 지도 갱신용 프로브 장치와 통신하는 통신부와;
   고정밀 전자지도와 객체에 대한 데이터베이스와 연동하는 데이터베이스 관리부와;
   상기 통신부를 통해 상기 지도 갱신용 프로브 장치로부터 수신한 객체 변화 정보가 신규 객체라면 신규 객체 리스트에 대기 상태로 등록하거나 대기 상태로 기 등록된 신규 객체의 경우 신규 객체 정확도를 갱신하여 기준 이상인지 판단하는 신규 객체 리스트 관리부와;
   상기 통신부를 통해 상기 지도 갱신용 프로브 장치로부터 수신한 객체 변화 정보가 기존 객체의 변경이라면 해당 객체의 품질을 감소시키며 그 값이 기준 이하인지 판단하는 기존 객체 품질 관리부와;
   상기 신규 객체 리스트 관리부와 상기 기존 객체 품질 관리부의 판단 결과에 따라 상기 데이터베이스 관리부를 통해 고정밀 전자지도의 객체 정보를 갱신하도록 하는 업데이트 관리부와;
   상기 업데이트 관리부의 업데이트 정보의 내용이 기준 이상이거나 업데이트 주기가 되면 상기 지도 갱신용 프로브 장치를 위한 갱신 정보를 생성하는 프로브 이동체 업데이트 정보 제공부와;
   상기 지도 갱신용 프로브 장치나 일반 사용자를 위하여 업데이트 된 고정밀 전자지도 갱신 정보를 생성하여 제공하는 업데이트 정보 제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고정밀 전자지도 갱신을 위한 객체 변화 탐지 시스템.
   
8. 이동체에 탑재되어 자율주행을 위하여 이미 마련된 고정밀 전자지도에 포함된 객체의 변화를 탐지하는 지도 갱신용 프로브 장치와, 지도 갱신용 프로브 장치의 제공 정보를 수집하여 고정밀 전자지도를 갱신하는 지도 업데이트 서버를 포함하는 객체 변화 탐지 시스템을 이용한 객체 변화 탐지 방법에 관한 것으로,
   (a) 상기 지도 갱신용 프로브 장치가, 도로의 스테레오 이미지와 상기 이동체의 위치 및 자세 정보를 검출하고, 상기 스테레오 이미지에서 객체들을 검출하는 단계;
   (b) 상기 지도 갱신용 프로브 장치가, 상기 스테레오 이미지에서 검출된 객체들의 유형과 공간 좌표를 검출하고, 이미 마련된 고정밀 전자지도와 이동체의 위치를 일치시킨 후 검출된 객체들을 고정밀 전자지도의 객체들과 비교하는 단계;
   (c) 상기 지도 갱신용 프로브 장치가, 상기 이동체의 이동에 따른 복수의 스테레오 이미지로부터 객체를 검출하여 고정밀 전자지도의 객체들과 반복 비교하고, 신규 객체나 변경 객체가 있는 경우에만 신규 객체나 변경 객체의 정보를 상기 지도 업데이트 서버에 제공하는 단계; 및
   (d) 상기 지도 업데이트 서버가, 상기 지도 갱신용 프로브 장치로부터 수집한 객체 변화 정보를 누적 판단하여 신규 객체를 고정밀 전자지도에 추가하거나 변경 객체의 변경 상태를 반영한 후 상기 지도 갱신용 프로브 장치를 위한 갱신 정보를 생성하여 제공하는 단계를 포함하되,
   상기 (c) 단계는,
   상기 지도 갱신용 프로브 장치가, 상기 도로의 스테레오 이미지로부터 감지된 객체의 공간 위치와 이동체의 위치 및 자세를 상기 고정밀 전자지도에 대응시키고, 감지된 객체들 중 GCP(Ground Control Point: 지상 기준점) 속성이 포함된 객체들을 기준으로 다른 감지 객체들의 공간 좌표를 다시 산출하되, N번 반복 연산된 객체의 상대위치 차분값에 근접한 객체간 절대 위치 차이를 가지는 공간 좌표를 선택하여 신규 객체나 변경 객체의 위치 산출값을 상기 지도 업데이트 서버로 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고정밀 전자지도 갱신을 위한 객체 변화 탐지 방법.
   
9. 청구항 8에 있어서, 상기 (c) 단계에서,
   상기 지도 갱신용 프로브 장치가, 상기 고정밀 전자지도의 객체들과 반복 비교하여 얻은 객체들 중에서 GCP 속성을 가진 객체의 위치 정확도를 산출하여 위치 이동 여부를 판단하고, GCP 속성을 가진 객체들 중에서 위치 이동이 기준 이하인 복수의 기준 객체들을 선별한 후 이들을 기준으로 GCP 속성이 없는 신규 객체의 위치를 산출하며, 이동체의 이동에 따른 후속 이미지들에서 검출되는 동일한 신규 객체에 대해 그 위치를 반복 산출하여 신규 객체 여부에 대한 정확도가 기준 이상이 되면 해당 신규 객체에 대한 정보를 상기 지도 업데이트 서버에 제공하고,
   상기 지도 갱신용 프로브 장치가 GCP 속성을 가진 객체 중 위치 이동이 기준 이상인 경우 이동체의 이동에 따른 후속 이미지들에서 검출되는 동일한 GCP 속성을 가진 객체의 위치를 누적하여 기준 이상 위치 이동한 것이 임계치 이상 반복되면 해당 이동 객체에 대한 정보를 상기 지도 업데이트 서버에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고정밀 전자지도 갱신을 위한 객체 변화 탐지 방법.
   

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