KR20090088210A - 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 방법과 장치및 그를 이용한 주차 보조 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 방법과 장치 및 그를 이용한 주차 보조 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 차량의 목표주차위치를 검출하는 장치에 있어서, 주차 공간을 촬영한 입력 영상과 입력 영상에서의 두 개의 기준점을 수신하면, 두 개의 기준점을 이용하여 주차구획표시의 목표 모양을 검출하고 목표 모양을 이용하여 목표주차위치를 검출하고 출력하는 것을 특징으로 하는 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 차량에 장착되는 목표주차위치를 검출하기 위한 장치와 그를 이용해 주차를 보조하는 장치에 구비되는 메모리의 필요 용량과 마이크로프로세서 등의 하드웨어 및 소프트웨어의 필요 성능을 최소화할 수 있으며, 연산량이 적어 처리 속도를 개선할 수 있다.
기준점, 목표, 주차, 위치, 검출, 모양, 구획, 표시

Description

두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 방법과 장치 및 그를 이용한 주차 보조 시스템{Method and Apparatus for Detecting Target Parking Location by Using Two Reference Point and Parking Assist System Using Same}
본 발명은 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 방법과 장치 및 그를 이용한 주차 보조 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 차량에 장착된 카메라를 이용하여 주차 공간을 촬영하고 획득한 입력 영상에서 운전자로부터 목표주차위치의 입구를 지정하는 두 개의 기준점을 입력받아 주차구획표시를 인식하고 그에 따라 목표주차위치를 검출하는 방법과 장치 및 그를 이용한 주차 보조 시스템에 관한 것이다.
반자동주차시스템은 주차 과정에 필요한 조향 조작을 자동화한 운전자의 편의를 위한 장치이다. 운전자들은 주차 보조 시스템에 대한 관심이 크기 때문에, 주요 자동차의 제조사 및 부품 회사들은 다양한 형태의 주차 보조 시스템을 개발하고 있다.
이러한 주차 보조 시스템을 이용하여 주차하는 경우에는 최우선으로 주차하고자 하는 목표주차위치를 선정하는 것이 필수적이다. 따라서, 많은 자동차의 제조 사 및 부품 회사들은 주차하고자 하는 목표주차위치를 선정하는 방법에 대한 연구를 계속하고 있다.
목표주차위치를 설정하는 방법으로서는 운전자가 차량의 주변 영상에서 목표주차위치를 직접 설정하는 사용자 인터페이스 기반 방법(User Interface Based Method), 차량의 주변 영상에서 자동으로 주차구획표시를 인식하여 목표주차위치를 설정하는 주차구획표시 기반 방법(Parking Slot Marking Based Method), 주차된 두 차량 간의 빈 주차 공간을 목표주차위치로 설정하는 차량 간의 공간 기반 방법(Free Space Between Parked Vehicles Based Method), 위성항법장치(GPS: Global Positioning System)와 디지털 맵(Digital Map) 등을 이용하여 빈 주차 공간을 인식하는 시설 기반 방법(Infrastructure Based Method) 등이 개발되어 사용된다.
여기서, 주차구획표시 기반 방법 중에는 차량의 카메라를 이용하여 획득한 영상에서 운전자가 주차하고자 하는 위치를 한 번의 터치(Touch) 즉, 하나의 지점을 선택하면, 목표주차위치를 설정하는 장치가 해당 지점을 이용하여 목표주차위치를 자동으로 설정하는 원 터치를 이용한 주차구획표시 기반의 목표주차위치 설정 방법이 있다.
하지만, 이러한 종래의 원 터치를 이용한 주차구획표시 기반의 목표주차위치 설정 방법은 카메라로부터 획득한 영상의 전체에 대해 어안렌즈보상 및 조감도 생성 등의 과정을 수행해야 하기 때문에 목표주차위치를 설정하는 장치의 연산량이 많이 증가하여 연산을 위한 메모리와 마이크로프로세서의 필요 성능이 많이 증가하는 문제점이 있다.
또한, 이러한 종래의 방법은 주차구획과 도로가 직선으로 분리되어 있다고 가정하기 때문에 주차구획과 도로가 직선으로 분리되지 않은 다른 형태의 주차구획표시에 적용하기 어려운 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 차량에 장착된 카메라를 이용하여 주차 공간을 촬영하고 획득한 입력 영상에서 운전자로부터 목표주차위치의 입구를 지정하는 두 개의 기준점을 입력받아 주차구획표시를 인식하고 그에 따라 목표주차위치를 검출하는 방법과 장치 및 그를 이용한 주차 보조 시스템을 제공하는 데 그 주된 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 주차 공간을 촬영한 입력 영상과 입력 영상에서의 두 개의 기준점을 수신하면, 두 개의 기준점을 이용하여 주차구획표시의 목표 모양을 검출하고 목표 모양을 이용하여 목표주차위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, 차량의 주차를 보조하는 주차 보조 시스템에 있어서, 주차 공간을 촬영하여 입력 영상을 생성하고 전달하는 카메라; 입력 영상에서의 두 개의 기준점을 입력받아 전달하는 사용자 인터페이스부; 입력 영상과 두 개의 기준점을 전달받으면 두 개의 기준점을 이용하여 주차구획표시의 목표 모양을 검출하고 목표 모양을 이용하여 목표주차위치를 검출하고 출력하는 목표주차위치 검출부; 차량의 운전상황을 인식하기 위한 다수 개의 센서를 구비하여 차량의 운전상황정보를 생성하여 전달하는 감지부; 감지부로부터 운전상황정보를 수 신하여 차량의 위치를 추정하며, 목표주차위치를 전달받아 목표주차위치로 주차하기 위한 경로 계획을 생성하고 목표주차위치로 주차하기 위한 제어 신호를 생성하여 전달하는 주차 보조 제어부; 제어 신호를 수신하면 제어 신호에 따라 차량을 조향하는 능동 조향부; 및 제어 신호를 수신하면 제어 신호에 따라 차량을 제동하는 능동 제동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 장치를 이용한 주차 보조 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적에 의하면, 차량에 장착되는 카메라 및 사용자 인터페이스와 연결되는 목표주차위치 검출 장치가 차량의 목표주차위치를 검출하는 방법에 있어서, (a) 카메라로부터 주차 공간을 촬영한 입력 영상을 수신하는 단계; (b) 사용자 인터페이스로부터 입력 영상에서의 두 개의 기준점을 수신하는 단계; (c) 두 개의 기준점을 이용하여 주차구획표시의 목표 모양을 검출하는 단계; 및 (d) 목표 모양을 이용하여 목표주차위치를 검출하고 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 운전자가 주차하고자 하는 목표주차위치의 입구를 직접적으로 지적하기 때문에 어안렌즈 보상작업과 조감도 생성작업을 운전자가 지적한 지점 주변의 좁은 지역으로 한정할 수 있다. 그를 통해, 차량에 장착되는 목표주차위치를 검출하기 위한 장치와 그를 이용해 주차를 보조하는 장치에 구비되는 메모리의 필요 용량과 마이크로프로세서 등의 하드웨어와 소프트웨어의 필요 성능을 최소화할 수 있으며, 연산량이 적어 처리 속도를 개선할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 주차 공간과 도로 사이를 직선이 분리하고 있다고 가정할 필요가 없기 때문에 다양한 형태의 주차구획표시를 인식하여 목표주차위치를 검출할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 장치를 이용한 주차 보조 시스템을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 장치를 이용한 주차 보조 시스템(100)은 카메라(110), 사용자 인터페이스부(120), 목표주차위치 검출부(130), 주차 보조 제어부(140), 감지부(150), 능동 조향부(160) 및 능동 제동부(170)를 포함한다.
카메라(112)는 차량에 장착되어 촬영하는 촬영 수단으로서, 차량의 전방, 후방, 측방 등 다양한 위치에 장착되어 주차 공간을 촬영하여 입력 영상을 생성한 후 사용자 인터페이스부(120), 목표주차위치 검출부(130)와 주차 보조 제어부(140) 등으로 전달한다. 이를 위해, 카메라(112)는 필름 카메라, 디지털 카메라, 디지털 캠 코더, CCTV 등 다양한 촬영 장치로 구현될 수 있다.
사용자 인터페이스부(120)는 차량에 장착되어 데이터 또는 명령어를 입력하고 출력하는 입출력수단으로서, 차량의 실내, 운전석이나 보조석 주위에 장착되어 운전자로부터 데이터 또는 명령어를 입력받아 목표주차위치 검출부(130)와 주차 보조 제어부(140) 등으로 전달하고 카메라(110), 목표주차위치 검출부(130), 주차 보조 제어부(140) 등으로부터 데이터를 수신하여 출력한다.
또한, 사용자 인터페이스부(120)는 카메라(112)로부터 입력 영상을 수신하면 출력하고 운전자로부터 입력 영상에서의 두 개의 기준점을 입력받아 목표주차위치 검출부(130)로 전달한다. 이를 위해, 사용자 인터페이스부(120)는 액정화면(LCD: Liquid Crystal Display), 터치 패드(Touch Pad), 키보드, 마우스, 터치 스크린(Touch Screen) 등 다양한 입출력 장치로 구현될 수 있다.
목표주차위치 검출부(130)는 데이터 통신과 연산을 수행하는 데이터 처리 수단으로서, 카메라(110)로부터 입력 영상을 수신하고 사용자 인터페이스부(120)로부터 입력 영상에서의 두 개의 기준점을 수신하면, 두 개의 기준점을 이용하여 목표주차위치를 검출하고 출력한다.
이를 위해, 목표주차위치 검출부(130)는 카메라(110)로부터 입력 영상을 수신하고 사용자 인터페이스(120)로부터 입력 영상에서의 두 개의 기준점을 수신하면, 두 개의 기준점을 이용하여 목표주차위치의 초기 방향을 결정하는 초기 방향 설정부(132), 두 개의 기준점을 이용하여 주차구획표시의 목표 모양을 검출하는 목표 모양 검출부(134) 및 목표 모양을 이용하여 목표주차위치를 검출하고 출력하는 목표주차위치 계산부(136)를 포함한다.
또한, 목표주차위치 검출부(130)는 두 개의 기준점을 이용하여 주차구획표시의 목표 모양을 검출하고 목표 모양을 이용하여 목표주차위치를 검출할 수 있으며, 입력 영상 중 두 개의 기준점으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 부분의 영상에서 목표 모양을 검출할 수 있다.
또한, 목표주차위치 검출부(130)는 주차구획표시의 모양에 따라 서로 다른 목표 모양을 검출할 수 있으며, 주차구획표시의 모양이 직사각형인 경우에는 'T'자형 목표 모양을 검출할 수 있으며, 주차구획표시의 모양이 '11'자형인 경우에는 'ㄷ'자형 목표 모양을 검출할 수 있다.
또한, 목표주차위치 검출부(130)는 두 개의 기준점으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 부분의 영상을 조감도(Vird's Eye View Image)로 변환하여 수정 영상(Rectified Image)을 생성하고, 수정 영상을 명암(Intensity)에 따라 복수 개의 무리(Cluster)로 무리화(Clustering)하여 가장 밝은 무리를 주차구획표시로서 검출하며, 주차구획표시의 골격(Skeleton)을 추출하고 거리 변환(Distance Transform)을 수행하여 목표 모양 템플릿(Target Pattern Template)의 위치와 방향을 계산하고 위치와 방향에 대한 오차를 최소화함으로써 목표 모양을 검출할 수 있다.
또한, 목표주차위치 검출부(130)는 두 개의 기준점으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 부분의 영상을 조감도로 변환하여 수정 영상을 생성하고, 수정 영상을 명암에 따라 복수 개의 무리로 무리화하여 가장 밝은 무리를 주차구획표시로서 검출하며, 주차구획표시의 외곽 모서리(Edge)를 추출하고 거리 변환을 수행하여 목표 모 양 템플릿의 위치, 방향 및 표시 폭을 계산하고 위치, 방향 및 표시 폭에 대한 오차를 최소화함으로써 목표 모양을 검출할 수 있다.
또한, 목표주차위치 검출부(130)는 목표 모양 간을 연결하는 직선 중 목표 모양으로부터 동일한 거리만큼 떨어지고 차량의 폭과 동일한 길이를 갖는 직선을 하나의 변으로 하며 차량의 길이와 동일한 변을 갖는 사각형을 목표주차위치로 검출할 수 있다.
여기서, 목표주차위치 검출부(130)와 그를 구성하는 초기 방향 설정부(132), 목표 모양 검출부(134) 및 목표주차위치 계산부(136)는 해당 기능을 수행하는 프로그램을 저장하는 메모리와 메모리에 저장된 프로그램을 실행하는 마이크로프로세서 등을 구비하는 하나의 독립적인 장치로서 구현될 수 있지만, 주차 보조 시스템(100)에 구비되는 하드웨어(메모리와 마이크로프로세서 등)에서 동작하는 소프트웨어 모듈로서 구현될 수도 있을 것이다.
주차 보조 제어부(140)는 감지부(150)로부터 운전상황정보를 수신하여 차량의 위치를 추정하며, 목표주차위치 검출부(130)로부터 목표주차위치를 수신하여 목표주차위치로 주차하기 위한 경로 계획을 생성하고 목표주차위치로 주차하기 위한 제어 신호를 생성하여 능동 조향부(160)와 능동 제어부(170)로 송신한다.
또한, 주차 보조 제어부(140)는 생성한 경로 계획을 사용자 인터페이스부(120)로 송신하여 출력하도록 제어하고, 목표주차위치로 주차하는 과정을 카메라(110)를 이용하여 촬영하고 촬영한 영상을 사용자 인터페이스부(120)로 송신하여 출력하도록 제어할 수 있다.
이를 위해, 주차 보조 제어부(140)는 목표주차위치 검출부(130)로부터 전달된 목표주차위치를 이용하여 주차하기 위한 경로 계획을 설정하는 경로 계획 생성부(142), 차량의 위치와 운전상황을 고려하고 설정한 경로 계획을 추적하여 차량을 목표주차위치에 주차하도록 제어하기 위한 제어 신호를 생성한 후 능동 조향부(160)와 능동 제동부(170)로 송신하는 경로 추적 제어부(144) 및 감지부(150)로부터 수신하는 운전상황정보를 이용하여 차량의 위치를 추정하는 위치 추정부(146)를 포함한다.
여기서, 주차 보조 제어부(140)와 그를 구성하는 경로 계획 생성부(142), 경로 추적 제어부(144) 및 위치 추정부(146)는 해당 기능을 수행하는 프로그램을 저장하는 메모리와 메모리에 저장된 프로그램을 실행하는 마이크로프로세서 등을 구비하는 하나의 독립적인 장치로서 구현될 수 있지만, 주차 보조 시스템(100)에 구비되는 하드웨어(메모리와 마이크로프로세서 등)에서 동작하는 소프트웨어 모듈로서 구현될 수도 있을 것이다.
감지부(150)는 차량의 운전상황을 인식하기 위한 다수 개의 센서 즉, 차륜속 센서, 조향각 센서, 요레이트(Yaw Rate) 센서, 가속도 센서 등을 구비하여 차량의 운전 상황을 감지하고 그에 따른 전기적인 신호인 감지 신호를 차량의 운전상황정보로서 생성하여 주차 보조 제어부(140)의 위치 추정부(146)로 송신한다.
능동 조향부(160)는 운전자의 조향 입력에 대해 각종 센서와 제어 장치를 이용하여 조향의 안전성을 획득할 수 있도록 조향을 유도하는 조향 보조 장치로서, 주차 보조 제어부(140)로부터 수신하는 제어 신호에 따라 차량을 조향한다.
이를 위해, 능동 조향부(160)는 전동식 조향장치(EPS: Electronic Power Steering), 모터구동 조향장치(MDPS: Motor Driven Power Steering), 능동전륜 조향장치(AFS: Active Front Steering) 등을 포함하는 개념일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
능동 제동부(170)는 차량의 이동 속도를 제한하는 제동 장치로서, 주차 보조 제어부(140)로부터 수신하는 제어 신호에 따라 차량의 제동 상태를 변환하여 차량을 제동한다.
이를 위해, 능동 제동부(170)는 안티록 브레이크 시스템(ABS: Anti-lock Brake System), 전자 안정성 제어(ESC: Electronic Stability Control) 시스템 등을 포함하는 개념일 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 방법은 목표주차위치 검출부(130) 또는 목표주차위치 검출 장치가 카메라(110)로부터 주차 공간을 촬영한 입력 영상을 수신하는 단계(S210), 사용자 인터페이스부(120)로부터 입력 영상에서의 두 개의 기준점을 수신하는 단계(S220), 두 개의 기준점을 이용하여 주차구획표시의 목표 모양을 검출하는 단계(S230) 및 목표 모양을 이용하여 목표주차위치를 검출하고 출력하는 단계(S240)를 포함한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 두 개의 기준점을 이용하여 목표 모양을 검출하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 방법에서 단계 S220에서 전술한 두 개의 기준점을 이용하여 목표 모양을 검출하는 과정은 후술하는 바와 같이 세분화될 수 있다.
즉, 목표주차위치 검출부(130) 또는 목표주차위치 검출 장치는 단계 S220에서 입력 영상에서의 두 개의 기준점을 수신한 후, 두 개의 기준점으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 부분의 영상을 조감도로 변환하여 수정 영상을 생성하고(S310), 수정 영상을 명암에 따라 복수 개의 무리로 무리화하여(S320) 무리화된 수정 영상에서 가장 밝은 무리를 주차구획표시로서 검출한다(S330).
이때, 목표주차위치 검출부(130) 주차구획표시의 모양이 직사각형인지 여부를 확인하여(S340), 주차구획표시의 모양이 직사각형인 경우에는 주차구획표시의 골격을 추출하고(S350), 주차구획표시의 골격을 거리 변환을 수행하여(S360), 목표 모양 템플릿의 위치와 방향을 계산하고(370), 목표 모양 템플릿의 위치와 방향에 대한 오차를 최소화함으로써 목표 모양을 검출한다(S380).
또한, 목표주차위치 검출부(130)는 단계 S340에서 확인한 결과, 주차구획표시의 모양이 직사각형이 아닌 경우(예를 들어, '11'자형인 경우)에는 주차구획표시의 외곽 모서리를 추출하고(S390), 주차구획표시의 외곽 모서리의 거리 변환을 수행하여(S392), 목표 모양 템플릿의 위치, 방향 및 표시 폭을 계산하고(394), 목표 모양 템플릿의 위치, 방향 및 표시 폭에 대한 오차를 최소화함으로써 목표 모양을 검출한다(S396).
여기서, 주차구획표시의 모양이 직사각형이 아닌 경우를 '11'자형인 경우로 예를 들었지만, '11'자와 같이 똑바로 선 모양의 '11'자뿐만 아니라 좌 또는 우로 비스듬히 기울어진 '11'자 모양('11' 등)과 그와 유사한 모양도 '11'자형으로 분류될 수 있을 것이다.
실시예
본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 장치는 운전자가 차량에 구비된 터치 스크린을 이용하여 목표주차위치를 검출하기 위한 힌트를 제공하는 방식이다.
이하에서는 주차구획표시가 직사각형이나 '11'자형인 경우에 대해 설명하지만, 본 발명은 반드시 이러한 모양을 갖는 주차구획표시에서만 적용되는 것이 아니라, 이와 유사한 모양의 주차구획표시가 있는 주차 공간에 주차하는 경우 목표주차위치를 검출할 때에도 적용될 수 있을 것이다.
도 4는 입력 영상에서 입력된 두 개의 기준점을 나타낸 예시도이다.
운전자가 기어의 위치를 후방(Rear)으로 전환함으로써 주차는 시작될 수 있다. 차량의 후미에 장착된 카메라(110)로 획득한 입력 영상을 사용자 인터페이스부(120)에 출력하면, 운전자는 입력 영상에서 주차하고자하는 주차구획표시의 양쪽 구분선의 끝 부분을 터치 패드 등을 통해 지적함으로써 두 개의 기준점을 입력한다. 입력된 기준점들을 이용하면 검출하고자 하는 목표주차위치의 방향을 좁은 영역으로 한정할 수 있다.
기준점 근처의 영상에 대하여 어안렌즈보상과 조감도변환을 한 후, 주차구획 표시의 모양에 따라 정해진 특정한 모양인 목표 모양(Target Pattern)을 탐색한다. 직사각형의 주차구획표시의 경우엔, 주차구획표시의 선분들이 만나는 모양인 'T'자 모양의 목표 모양을 찾는다. '11'자형 주차구획표시의 경우엔, 주차구획표시의 양쪽 구분선 끝의 외곽 모서리의 모양인 'ㄷ'자 모양 또는 '∏' 모양의 목표 모양을 찾는다.
목표 모양의 탐색은 주차구획표시 선분의 골격(Skeleton)이나 외곽 모서리의 특정 모양에 대한 템플릿 매칭(Template Matching)으로 구현한다. 특히, 목표 모양이 존재한다고 전제하면, 목표 모양 템플릿에 대한 매칭 오류(Matching Error)를 최소화하는 중심점과 각도를 나타내는 파라미터(Parameter)를 찾는 최적화 문제와 같다.
일단, 두 개의 목표 모양을 찾으면 목표주차위치의 입구 좌표를 확인한 것이기 때문에 목표주차위치를 검출할 수 있고 주차제어를 위한 경로 계획(Path Planning)을 실시할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따라 목표주차위치를 검출하는 과정을 번호에 따라 설명한다. 단, 이와 같이 번호에 따라 설명하는 것은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명이 반드시 번호의 순서에 한정되는 것은 아니다.
1. 기준점들을 이용한 목표주차위치 초기 방향 설정
도 5는 두 개의 기준점 사이를 잇는 직선과 목표주차위치의 초기 방향을 나타낸 예시도이다.
운전자가 입력한 두 기준점들은 목표주차위치의 입구와 거의 일치한다. 따라 서, 목표주차위치의 초기 방향은 두 기준점 사이를 잇는 직선에 수직이면서 카메라(110)로부터 멀어지는 방향으로 결정할 수 있다.
2. 주차구획표시의 모양에 따른 목표 모양 정의
목표주차위치의 초기 방향이 결정되면, 기준점 근처에서 주차구획표시의 구분선의 끝에 해당하는 특정한 모양인 목표 모양을 탐색한다. 기준점 근처 영상의 일정부분에 대하여 어안렌즈보상과 조감도생성을 적용하여, 도시한 바와 같이 수정 영상을 구한다. 기준점은 운전자가 주차구획 구분선의 끝을 지적한 것이기 때문에, 지표면 상의 점이라고 가정할 수 있다.
따라서, 차량 후미에 장착된 카메라에 의해 획득한 영상과 지표면 사이의 호모그래피(Homography)를 이용하여 조감도를 생성할 수 있다. 이때, 기준점 주변 가로/세로 각 1m에 해당하는 소정의 좁은 영역에 대해서만 조감도를 생성하고 보간법(Interpolation)을 수행하지 않기 때문에, 목표주차위치를 결정하기 위해 필요한 메모리 용량과 필요한 연산량이 적다.
도 6은 직사각형 주차구획표시의 수정 영상을 나타낸 예시도이다.
주차 공간과 도로를 구분하는 선분과 주차 공간 사이를 구분하는 선분이 만나기 때문에, 선분의 중심선으로 이루어진 'T'자 모양의 목표 모양이 있음을 알 수 있다.
도 7은 '11'자형 주차구획표시의 수정 영상을 나타낸 예시도이다.
도 6을 통해 전술한 직사각형 주차구획표시의 경우와 같이 선분의 중심선만을 활용하면, 길이 방향의 위치가 부정확하게 된다. 따라서, '11'자형 주차구획표 시의 경우엔, 선분의 외곽 모서리의 'ㄷ'자 모양 또는 '∏'모양을 목표 모양으로 사용한다.
3. 거리 변환(Distance Transform) 기반 목표 모양 검출(Target Pattern Detection)
목표 모양 검출은 수정 영상 내에 하나의 목표 모양이 존재한다고 가정하고, 목표 모양의 위치와 방향(Orientation)을 결정한다. 목표 모양 검출은 명암 히스토그램(Intensity Histogram)에서 일정 숫자의 무리(cluster)들을 찾고 가장 밝은 무리를 주차구획표시로서 결정한다. 이와 같이 단순한 주차구획표시의 분리는 아스팔트 바닥 문양 등의 외부 방해요소에 강인하지만, 주차구획표시의 경계선에 많은 잡음이 포함된다.
따라서, 구문적인 모양 인식(Pattern Recognition) 방법으론 인식이 어렵기 때문에, 목표 모양에 대한 거리 변환(Distance Transform)과 목표 모양 템플릿(Target Pattern Template) 사이의 오류를 유전 알고리즘(Genetic Algorithm)으로 최소화하는 방법을 사용한다.
3-1. 'T'자 목표 모양: 직사각형 주차구획표시
도 8은 'T'자형 목표 모양 검출 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
8A 내지 8D는 차례로 수정 영상, 수정 영상을 무리화한 결과 영상, 주차구획표시를 인식한 영상, 주차구획표시의 골격을 나타낸 것이다.
주차구획표시는 일반적으로 어두운 바닥에 밝은 색으로 그려지기 때문에, 두 가지 밝기의 무리로 분해할 수 있다. 하지만, 본 발명에서는 차량 주변의 그림자나 아스팔트 문양 등의 영향을 고려하여 네 개의 무리로 과도하게 무리화하고, 그 중 가장 밝은 무리를 주차구획표시로 결정한다.
본 발명에서는 과도한 무리화로 주차구획표시의 외곽 모서리에 많은 잡음이 포함되지만, 주차구획표시가 확실한 점들만을 묶어낼 수 있다. 'T'자 목표 모양의 경우엔, 이진 형태학상의 연산(Binary Morphological Operation)을 이용하여 주차구획표시의 골격을 구할 수 있다.
도 9는 주차구획표시의 골격에 대한 거리 변환 결과를 나타낸 예시도이다.
9A는 주차구획표시의 골격을 거리 변환한 영상이고, 9B는 주차구획표시의 골격을 거리 변환한 결과를 거리와 픽셀에 대한 그래프로 나타낸 것이다.
주차구획표시의 골격이 구해지면, 도 9에 도시한 바와 같이, 주차구획표시의 골격에 대한 거리 변환(Distance Transform)을 구할 수 있다. 목표 모양 검출은 목표 모양 템플릿의 최적의 위치와 방향을 찾는 것과 같다.
도 10은 직사각형 주차구획표시의 목표 모양 템플릿을 나타낸 예시도이다.
직사각형 주차구획표시의 경우, 목표 모양 템플릿은 도 10에 도시한 바와 같이, 길이가 'L'인 세 개의 직선으로 구성된다. 여기서, 목표 모양 템플릿은 임의의 가설이므로, 목표 모양 템플릿의 위치와 방향에 대한 오차(Error)는, 도 10에 도시한 바와 같이, 목표 모양 템플릿이 가설에 따라 거리 변환 결과 위에 놓일 때 목표 모양 템플릿 상의 일정 간격 위치들에서의 거리(Distance) 값의 합으로 정의할 수 있다.
목표 모양 검출은 목표 모양 템플릿의 배치 P(x, y, θ)에 대한 오차를 최소 화하는 것이다. 본 발명에서는 유전 알고리즘을 이용하여 답을 구한다. 즉, 유전 알고리즘의 유전자는 배치 P의 세 개의 파라미터 x, y, θ로 구성되고, 적합 함수(Fitness Function)는 주차구획표시의 골격의 거리 변환을 이용하여 정의한 오차를 사용한다. 이때, 방향 θ는 목표주차위치 초기 방향에 가깝도록 한정한다.
또한, 'T'자형 목표 모양 템플릿의 교차점을 주차구획표시의 골격의 교점(Intersection)들로 초기화하여 탐색의 효율을 높인다.
도 11은 주차구획표시의 골격의 교점과 최적의 배치를 나타낸 예시도이다.
유전 알고리즘은 200 개의 개체군(Population)에 대하여 100 세대(Generation)로 수행할 수 있다.
11A는 주차구획표시의 골격의 교점을 나타낸 것이고, 11B는 유전 알고리즘을 수행한 결과로 찾아진 목표 모양 템플릿의 최적의 배치를 나타낸 것이다.
도 12는 유전 알고리즘의 평균/최소 적합도 함수값을 나타낸 예시도이다.
유전 알고리즘을 수행하는 동안 평균 적합도(Mean Fitness) 함수값과 최적 적합도(Best Fitness) 함수값은 도 12에 도시한 바와 같이 나타낼 수 있다. 도 12를 통해 전체 100 개의 세대는 초기에 최소값으로 빠르게 수렴함을 알 수 있다.
3-2. 'ㄷ'자형 목표 모양 검출: 11자형 주차구획표시
도 13은 'ㄷ'자형 목표 모양 검출 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
13A 내지 13D는 차례로 수정 영상, 수정 영상을 무리화한 결과 영상, 주차구획표시를 인식한 영상, 주차구획표시의 외곽 모서리를 나타낸 것이다.
'T'자 목표 모양 검출에서와 마찬가지로, 명암 히스토그램에 대하여 네 개의 무리를 검출하고 가장 밝은 무리를 주차구획표시로 결정한다. 'ㄷ'자 또는 '∏'자 목표 모양의 경우엔, 이진 형태학상 연산(Binary Morphological Operation)을 이용하여 주차구획표시의 외곽 모서리(Edge)를 구한다. 목표 모양은 외곽 모서리의 끝 부분의 'ㄷ'자 또는 '∏' 모양이다.
도 14는 주차구획표시의 외곽 모서리에 대한 거리 변환 결과를 나타낸 예시도이다.
14A는 주차구획표시의 외곽 모서리에 대한 거리 변환 결과를 나타낸 것이고, 14B는 주차구획표시의 끝점에 대한 거리 변환 결과를 나타낸 것이며, 14C는 주차구획표시 내부에 해당하는 부분을 나타낸 것이며, 14D는 주차구획표시의 외곽 모서리에 대한 수정된 거리 변환 결과를 나타낸 것이다.
도 13에 도시한 바와 같이 주차구획표시의 외곽 모서리가 구해지면, 14A에 나타낸 바와 같이 주차구획표시의 외곽 모서리에 대한 거리 변환을 구할 수 있다. 'ㄷ'자 또는 '∏'자 목표 모양의 거리 변환은 'T'자 목표 모양의 경우와 달리, 주차구획표시의 폭이 변하고 길이 방향에 대한 정보가 부족하다.
이를 보충하기 위하여, 본 발명에서는 14B에 나타낸 바와 같이 주차구획표시의 끝점에 대한 거리 변환을 구하고, 14C에 나타낸 바와 같은 주차구획표시 내부에 해당하는 부분을 14A에 나타낸 주차구획표시의 외곽 모서리의 거리 변환 결과와 곱하여, 14D에 나타낸 바와 같이 주차구획표시의 끝 부분의 거리(Distance)값이 더 작게 수정된 거리 변환을 구한다.
도 15는 '11'자형 주차구획표시의 목표 모양 템플릿을 나타낸 예시도이다.
'ㄷ'자 또는 '∏'자 목표 모양 검출은 목표 모양 템플릿의 최적의 위치, 방향과 표시 폭(Marking Width)을 찾는 것과 같다. 즉, '11'자 주차구획표시의 경우, 주차구획표시의 선분의 폭인 표시 폭을 미리 알 수 없기 때문에, 도 15에 도시한 바와 같이 폭 w만큼 떨어지고 길이가 L인 두 선분으로 주차구획표시의 선분이 구성되는 것으로 가정한다. 임의의 가정에 대한 오차는 도 15에 도시한 보아 같이, 목표 모양 템플릿이 임의의 가정에 따라 거리 변환 결과에 놓일 때, 템플릿 상의 일정 간격 위치들에서의 거리(Distance)값의 합으로 정의한다.
도 16은 'ㄷ'자 또는 '∏'자 목표 모양 검출 결과를 나타낸 예시도이다.
16A는 '11'자형 주차구획표시의 외곽 모서리를 나타낸 것이고, 16B는 수정 영상에서 'ㄷ'자 또는 '∏'자 목표 모양을 검출한 결과를 나타낸 것이다.
목표 모양 검출은 목표 모양 템플릿의 배치 P(x, y, θ)와 표시 폭 w에 대한 오차를 최소화하는 것이다. 본 발명에서는 직사각형 주차구획표시의 경우와 마찬가지로 유전 알고리즘을 이용하여 답을 구한다.
도 17은 유전 알고리즘의 평균/최소 적합도 함수값을 나타낸 예시도이다.
유전 알고리즘을 수행하는 동안의 평균 적합도 함수값과 최적 적합도 함수값을 그래프로 나타내면 도 17과 같다. 전체 100 개의 세대 중 초기에 최소값으로 빠르게 수렴함을 알 수 있다.
4. 목표주차위치 검출
전술한 바와 같이, 주차구획표시의 양쪽 구분선의 목표 모양을 인식하면, 두 개의 목표 모양을 이용하여 목표주차위치를 검출할 수 있다.
도 18은 두 개의 기준점과 검출된 목표 모양을 나타낸 예시도이다.
운전자가 차량에 구비된 사용자 인터페이스부(120)의 터치 스크린 등을 이용하여 입력한 두 개의 기준점과 두 개의 기준점의 근처에서 검출한 목표 모양은 도 18에 도시한 바와 같이 나타낼 수 있다,
운전자는 소형의 터치 스크린 등을 이용하여 두 개의 기준점을 입력한다. 따라서, 운전자가 두 개의 기준점을 정확하게 목표 모양의 중심에 지적하기는 어렵다.
하지만, 본 발명에 따르면 도 18에 도시한 바와 같이, 운전자가 목표 모양으로부터 상당히 떨어진 지점을 지적한 경우에도 성공적으로 목표 모양을 인식할 수 있고, 그를 통해 목표주차위치를 정확하게 검출할 수 있다. 이러한 점이 단순히 운전자가 수동으로 목표주차위치를 설정하는 방법과 다르다.
도 19는 목표주차위치의 검출 결과를 나타낸 예시도이다.
검출된 두 개의 목표 모양 사이를 잇는 직선상에 사각형의 한 변이 있고, 사각형이 두 개의 목표 모양으로부터 같은 거리만큼 떨어지도록 설정함으로써 목표주차위치를 검출할 수 있다.
이때, 그 사각형의 폭과 길이는 차량의 폭과 길이와 동일하다. 두 개의 목표 모양의 위치와 방향도 상당히 정확하게 검출될 뿐만 아니라, 주차구획표시의 양쪽에 떨어진 목표 모양 두 개를 이용하여 목표주차위치의 방향을 더욱 정밀하게 검출할 수 있다.
5. 실험결과
두 가지 형태의 주차구획표시의 다양한 예(즉, 직사각형 주차구획표시와 '11'자형 주차구획표시)에 대하여 본 발명을 적용하면, 성공적으로 주차구획표시를 인식하여 목표주차위치를 검출할 수 있다.
도 20은 '11'자형 주차구획표시의 목표주차위치 검출 결과를 나타낸 예시도이다.
20A는 'ㄷ'자 또는 '∏'자 목표 모양을 검출한 결과를 나타낸 것이고, 20B는 '11'자형 주차구획표시의 목표주차위치 검출 결과를 나타낸 것이다.
도 21은 직사각형 주차구획표시의 목표주차위치 검출 결과를 나타낸 예시도이다.
21A는 'T'자 목표 모양을 검출한 결과를 나타낸 것이고, 20B는 직사각형 주차구획표시의 목표주차위치 검출 결과를 나타낸 것이다.
도 22는 주차구획표시 앞에 다른 표시가 있는 경우의 목표주차위치 검출 결과를 나타낸 예시도이다.
22A는 주차구획표시 앞에 다른 표시가 있는 경우의 목표 모양을 검출한 모습을 나타낸 것이고, 22B는 주차구획표시 앞에 다른 표시가 있는 경우의 목표주차위치를 검출한 모습을 나타낸 것이다.
특히, 도 22에 도시한 바와 같이 주차구획표시 앞에 다른 표시가 있는 경우, 하나의 기준점을 입력받는 방법과 같은 기존의 목표주차위치 검출 방법에서는 다른 표시로 인해 주차구획표시를 정상적으로 인식하기 어려워 목표주차위치의 검출이 어려웠으나, 본 발명을 이용하면 도시한 바와 같이 문제없이 인식할 수 있다.
이는 본 발명이 운전자가 지적한 두 개의 기준점의 근처의 일부 영상만을 사용하여 목표주차위치를 검출하기 때문이다.
도 23은 주변과 명암 차이가 심한 경우의 목표 모양 검출 결과를 나타낸 예시도이다.
전술한 이유와 같은 이유로, 도 23에 도시한 바와 같이 주차된 차량이 목표주차위치의 바로 옆에 위치하여 명암 차이가 심한 경우에도 본 발명을 이용하면 문제없이 목표 모양을 정확하게 검출하고 그를 통해 목표주차위치를 정확하게 검출할 수 있다.
도 24는 원 거리의 주차구획표시를 지적한 경우의 목표주차위치를 검출한 결과를 나타낸 예시도이다.
24A는 목표 모양을 검출한 모습을 나타낸 것이고, 24B는 목표주차위치를 검출한 모습을 나타낸 것이다.
운전자가 주차 공간을 촬영한 입력 영상에서 원거리에 있는 주차 공간의 주차구획표시의 끝 부분을 두 개의 기준점으로 입력한 경우에도 도시한 바와 같이, 목표 모양과 목표주차위치를 정확하게 검출할 수 있다.
도 25는 원 거리의 주차구획표시를 지적한 경우의 목표 모양 검출 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
25A 내지 25C는 첫 번째 목표 모양을 검출하는 과정을 나타낸 것이고, 25D 내지 25F는 두 번째 목표 모양을 검출하는 과정을 나타낸 것이다.
도시한 바와 같이, 두 개의 기준점 주변의 영상은 많은 왜곡이 있다. 하지만, 본 발명에 따르면 과도한 무리화(Over Clustering)으로 주차구획표시를 성공적으로 분리할 수 있으며, 골격을 이용하여 목표 모양을 성공적으로 검출할 수 있다.
본 발명은 운전자가 목표주차위치와 그 좌우의 주차구획을 구별하는 구분선의 끝을 두 개의 기준점으로서 터치스크린에서 지적함으로써 목표주차구획 입구의 좌우를 인식하고, 이를 이용하여 목표주차위치를 검출하는 것이다.
구분선의 끝을 인식하는 것은 주차구획표시의 모양에 따라 다른 목표 모양의 위치와 방향을 인식하는 것과 같다. 따라서, 주차구획표시의 모양에 따라 다른 목표 모양을 정의할 수 있기 때문에, 다양한 형태의 주차구획표시에 적용할 수 있다.
본 발명에서는 직사각형 주차구획표시와 '11'자형 주차구획표시에 대한 목표 모양을 정의하고 검출하여 목표주차위치를 설정한다. 목표 모양의 검출 방법으로는 주차구획표시의 골격이나 외곽 모서리에 대한 거리 변환을 생성하고, 목표 모양 템플릿에 대한 오차가 최소가 되는 파라미터들을 탐색하는 방식을 사용한다. 거리 변환을 기반으로 오차를 정의함으로써, 주차구획표시에 잡음이 많거나 불연속한 경우에도 성공적으로 목표 모양을 인식할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석 되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 장치를 이용한 주차 보조 시스템을 간략하게 나타낸 블록 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 두 개의 기준점을 이용하여 목표 모양을 검출하는 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 4는 입력 영상에서 입력된 두 개의 기준점을 나타낸 예시도,
도 5는 두 개의 기준점 사이를 잇는 직선과 목표주차위치의 초기 방향을 나타낸 예시도,
도 6은 직사각형 주차구획표시의 수정 영상을 나타낸 예시도,
도 7은 '11'자형 주차구획표시의 수정 영상을 나타낸 예시도,
도 8은 'T'자형 목표 모양 검출 과정을 설명하기 위한 예시도,
도 9는 주차구획표시의 골격에 대한 거리 변환 결과를 나타낸 예시도,
도 10은 직사각형 주차구획표시의 목표 모양 템플릿을 나타낸 예시도,
도 11은 주차구획표시의 골격의 교점과 최적의 배치를 나타낸 예시도,
도 12는 유전 알고리즘의 평균/최소 적합도 함수값을 나타낸 예시도,
도 13은 'ㄷ'자형 목표 모양 검출 과정을 설명하기 위한 예시도,
도 14는 주차구획표시의 외곽 모서리에 대한 거리 변환 결과를 나타낸 예시도,
도 15는 '11'자형 주차구획표시의 목표 모양 템플릿을 나타낸 예시도,
도 16은 'ㄷ'자 또는 '∏'자 목표 모양 검출 결과를 나타낸 예시도,
도 17은 유전 알고리즘의 평균/최소 적합도 함수값을 나타낸 예시도,
도 18은 두 개의 기준점과 검출된 목표 모양을 나타낸 예시도,
도 19는 목표주차위치의 검출 결과를 나타낸 예시도,
도 20은 '11'자형 주차구획표시의 목표주차위치 검출 결과를 나타낸 예시도,
도 21은 직사각형 주차구획표시의 목표주차위치 검출 결과를 나타낸 예시도,
도 22는 주차구획표시 앞에 다른 표시가 있는 경우의 목표주차위치 검출 결과를 나타낸 예시도,
도 23은 주변과 명암 차이가 심한 경우의 목표 모양 검출 결과를 나타낸 예시도,
도 24는 원 거리의 주차구획표시를 지적한 경우의 목표주차위치를 검출한 결과를 나타낸 예시도,
도 25는 원 거리의 주차구획표시를 지적한 경우의 목표 모양 검출 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110: 카메라 120: 사용자 인터페이스부
120: 목표주차위치 검출부 132: 초기 방향 설정부
134: 목표 모양 검출부 136: 목표주차위치 계산부
140: 주차 보조 제어부 142: 경로 계획 생성부
144: 경로 추적 제어부 146: 위치 추정부
150: 감지부 160: 능동 조향부
170: 능동 제어부

Claims (11)

  1. 차량의 목표주차위치를 검출하는 장치에 있어서,
    주차 공간을 촬영한 입력 영상과 상기 입력 영상에서의 두 개의 기준점을 수신하면, 상기 두 개의 기준점을 이용하여 주차구획표시의 목표 모양을 검출하고 상기 목표 모양을 이용하여 상기 목표주차위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 목표주차위치 검출 장치는 상기 입력 영상 중 상기 두 개의 기준점으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 부분의 영상에서 상기 목표 모양을 검출하는 것을 특징으로 하는 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 목표주차위치 검출 장치는 상기 주차구획표시의 모양에 따라 서로 다른 목표 모양을 검출하는 것을 특징으로 하는 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 목표주차위치 검출 장치는, 상기 주차구획표시의 모양이 직사각형인 경 우, 상기 두 개의 기준점으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 부분의 영상을 조감도로 변환하여 수정 영상을 생성하고, 상기 수정 영상을 명암에 따라 복수 개의 무리로 무리화하여 가장 밝은 무리를 상기 주차구획표시로서 검출하며, 상기 주차구획표시의 골격을 추출하고 거리 변환을 수행하여 목표 모양 템플릿의 위치와 방향을 계산하고 상기 위치와 방향에 대한 오차를 최소화함으로써 상기 목표 모양으로서 'T'자형 목표 모양을 검출하는 것을 특징으로 하는 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 목표주차위치 검출 장치는, 상기 주차구획표시의 모양이 '11'자형인 경우, 상기 두 개의 기준점으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 부분의 영상을 조감도로 변환하여 수정 영상을 생성하고, 상기 수정 영상을 명암에 따라 복수 개의 무리로 무리화하여 가장 밝은 무리를 상기 주차구획표시로서 검출하며, 상기 주차구획표시의 외곽 모서리를 추출하고 거리 변환을 수행하여 목표 모양 템플릿의 위치, 방향 및 표시 폭을 계산하고 상기 위치, 방향 및 표시 폭에 대한 오차를 최소화함으로써 상기 목표 모양으로서 'ㄷ'자형 목표 모양을 검출하는 것을 특징으로 하는 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 목표주차위치 검출 장치는 상기 목표 모양 간을 연결하는 직선 중 상기 목표 모양으로부터 동일한 거리만큼 떨어지고 상기 차량의 폭과 동일한 길이를 갖는 직선을 하나의 변으로 하며 상기 차량의 길이와 동일한 변을 갖는 사각형을 상기 목표주차위치로 검출하는 것을 특징으로 하는 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 목표주차위치 검출 장치는 상기 입력 영상을 수신하고 상기 두 개의 기준점을 수신하면, 상기 두 개의 기준점을 이용하여 상기 목표주차위치의 초기 방향을 결정하는 초기 방향 설정부, 상기 두 개의 기준점을 이용하여 주차구획표시의 목표 모양을 검출하는 목표 모양 검출부 및 상기 목표 모양을 이용하여 상기 목표주차위치를 검출하고 출력하는 목표주차위치 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 장치.
  8. 차량의 주차를 보조하는 주차 보조 시스템에 있어서,
    주차 공간을 촬영하여 입력 영상을 생성하고 전달하는 카메라;
    상기 입력 영상에서의 두 개의 기준점을 입력받아 전달하는 사용자 인터페이스부;
    상기 입력 영상과 상기 두 개의 기준점을 전달받으면 상기 두 개의 기준점을 이용하여 주차구획표시의 목표 모양을 검출하고 상기 목표 모양을 이용하여 목표주차위치를 검출하고 출력하는 목표주차위치 검출부;
    상기 차량의 운전상황을 인식하기 위한 다수 개의 센서를 구비하여 상기 차량의 운전상황정보를 생성하여 전달하는 감지부;
    상기 감지부로부터 상기 운전상황정보를 수신하여 상기 차량의 위치를 추정하며, 상기 목표주차위치를 전달받아 상기 목표주차위치로 주차하기 위한 경로 계획을 생성하고 상기 목표주차위치로 주차하기 위한 제어 신호를 생성하여 전달하는 주차 보조 제어부;
    상기 제어 신호를 수신하면 상기 제어 신호에 따라 상기 차량을 조향하는 능동 조향부; 및
    상기 제어 신호를 수신하면 상기 제어 신호에 따라 상기 차량을 제동하는 능동 제동부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 장치를 이용한 주차 보조 시스템.
  9. 차량에 장착되는 카메라 및 사용자 인터페이스와 연결되는 목표주차위치 검출 장치가 상기 차량의 목표주차위치를 검출하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 카메라로부터 주차 공간을 촬영한 입력 영상을 수신하는 단계;
    (b) 상기 사용자 인터페이스로부터 상기 입력 영상에서의 두 개의 기준점을 수신하는 단계;
    (c) 상기 두 개의 기준점을 이용하여 주차구획표시의 목표 모양을 검출하는 단계; 및
    (d) 상기 목표 모양을 이용하여 상기 목표주차위치를 검출하고 출력하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 단계 (c)는,
    상기 주차구획표시의 모양은 직사각형인 경우,
    (c1) 상기 두 개의 기준점으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 부분의 영상을 조감도로 변환하여 수정 영상을 생성하는 단계;
    (c2) 상기 수정 영상을 명암에 따라 복수 개의 무리로 무리화하여 가장 밝은 무리를 상기 주차구획표시로서 검출하는 단계; 및
    (c3) 상기 주차구획표시의 골격을 추출하고 거리 변환을 수행하여 목표 모양 템플릿의 위치와 방향을 계산하고 상기 위치와 방향에 대한 오차를 최소화함으로써 상기 목표 모양을 검출하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 단계 (c)는,
    상기 주차구획표시의 모양이 '11'자형인 경우,
    (c4) 상기 두 개의 기준점으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 부분의 영상을 조감도로 변환하여 수정 영상을 생성하는 단계;
    (c5) 상기 수정 영상을 명암에 따라 복수 개의 무리로 무리화하여 가장 밝은 무리를 상기 주차구획표시로서 검출하는 단계; 및
    (c6) 상기 주차구획표시의 외곽 모서리를 추출하고 거리 변환을 수행하여 목표 모양 템플릿의 위치, 방향 및 표시 폭을 계산하고 상기 위치, 방향 및 표시 폭에 대한 오차를 최소화함으로써 상기 목표 모양을 검출하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 두 개의 기준점을 이용한 목표주차위치 검출 방법.
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