KR20150019191A - 카메라 위치 판별 장치 - Google Patents

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Abstract

카메라 위치 판별 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 카메라 위치 판별 장치는 주변 영상을 촬상하는 이미지 센서, 촬상된 영상을 이미지로 저장하는 메모리, 상기 이미지를 기초로 에지(edge) 패턴을 비교 분석하는 에지 패턴 인식 모듈 및 상기 에지 패턴을 기초로 카메라의 장착 위치를 판단하는 위치 판단 모듈을 포함한다.

Description

카메라 위치 판별 장치{APPRATUS FOR CAMERA POSITION DISTINCTION}
본 발명은 카메라 위치 판별 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 에지 패턴을 인식하여 복수의 카메라들 위치를 판별할 수 있는 카메라 위치 판별 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량은 여러 대의 카메라를 장착하는 경우, 비교적 인터페이스가 간단한 이더넷 스위치를 통해 복수의 이더넷 카메라를 ECU와 연결한다.
이 경우, ECU는 이더넷 스위치의 상위링크에 연결되어 이더넷 스위치의 하위 링크에 연결된 복수의 카메라와 통신하여 카메라를 제어하거나 카메라로부터의 영상 데이터를 수신한다.
종래에는 카메라의 고유정보 및 위치를 파악하기 위해 전원 스위치를 오프하는데, 이미지센서의 특성상 전원이 오프되면 영상이 끊어진다. 즉, 카메라의 위치를 파악하기 위한 스위칭 과정 중 카메라 영상 전송이 중단된다. 또한 전자 회로 전원의 온 오프시 각 IC마다 최소한의 전원 안정 초기화 시간이 필요하기 때문에, 카메라의 위치를 파악하기 위한 스위칭시 회로 전원 안정화를 위한 딜레이가 발생할 수 있다.
ECU가 복수 개의 카메라들과 연결되어 각각의 카메라를 스위칭하기 위해서는 장착된 카메라 수만큼 하드웨어 리소스가 추가적으로 할당되어야 한다. 또한 카메라의 고유정보와 장착위치를 정확히 매칭시키려면, 각각의 카메라에 대한 전원 스위칭을 제어하는 MCU가 각 제어핀에 연결된 카메라의 물리적인 장착위치를 알고 있어야 하는 제약이 있다.
본 발명은 카메라의 장착 위치를 쉽게 파악할 수 있는 카메라 위치 판별 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 하드웨어 리소스의 추가 없이 카메라의 장착 위치를 고려하지 않고 카메라를 장착할 수 있는 카메라 위치 판별 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 위치 판별 장치는 주변 영상을 촬상하는 이미지 센서, 촬상된 영상을 이미지로 저장하는 메모리, 상기 이미지를 기초로 에지(edge) 패턴을 비교 분석하는 에지 패턴 인식 모듈 및 상기 에지 패턴을 기초로 카메라의 장착 위치를 판단하는 위치 판단 모듈을 포함한다.
상기 에지 패턴 인식 모듈은 상기 이미지 하단의 범퍼 직선부 및 번호판 돌출부가 있는 이미지인 경우 전방 에지 패턴으로 인식한다.
상기 에지 패턴 인식 모듈은 상기 이미지 좌측 또는 우측의 차체 직선부 및 도어 핸들 돌출부가 있는 이미지인 경우 측면 에지 패턴으로 인식한다.
상기 에지 패턴 인식 모듈은 상기 이미지 하단의 범퍼 직선부만 있는 이미지 인 경우 후방 에지 패턴으로 인식한다.
상기 위치 판단 모듈은 상기 전방 에지 패턴으로 판단된 경우, 상기 카메라가 차량 전방에 위치한 것으로 판단한다.
상기 위치 판단 모듈은 상기 측방 에지 패턴으로 판단된 경우, 상기 카메라가 차량 좌측면 또는 우측면에 위치한 것으로 판단한다.
상기 위치 판단 모듈은 상기 후방 에지 패턴으로 판단된 경우, 상기 카메라가 차량 후방에 위치한 것으로 판단한다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 위치 판별 방법은 이미지 센서에 전원이 인가되는 단계, 상기 이미지 센서에 의해 촬상된 이미지를 획득하는 단계, 상기 이미지를 분석하여 에지 패턴을 인식하는 단계 및 인식된 상기 에지 패턴에 기초하여 카메라의 위치를 판별하는 단계를 포함한다.
상기 인식하는 단계는 상기 이미지 하단에 범퍼 직선부 및 번호판 돌출부가 있는 경우 전방 에지 패턴으로 인식하고, 상기 이미지 좌측 또는 우측에 차체 직선부 및 도어 핸들 돌출부가 있는 경우 측면 에지 패턴으로 인식하며, 상기 이미지 하단에 범퍼 직선부만 있는 경우 후방 에지 패턴으로 인식한다.
상기 판별하는 단계는 상기 전방 에지 패턴으로 인식하면 상기 카메라가 차량 전방에 위치한 것으로 판단하고, 상기 측방 에지 패턴으로 인식하면 상기 카메라가 차량 좌측면 또는 우측면에 위치한 것으로 판단하며, 상기 후방 에지 패턴으로 인식하면 상기 카메라가 차량 후방에 위치한 것으로 판단한다.
본 발명의 카메라 위치 판별 장치 및 방법에 따르면, 이미지로부터 에지 패턴을 인식함으로써 추가적인 하드웨어 리소스 없이 카메라의 위치를 쉽게 파악할 수 있다.
본 발명의 카메라 위치 판별 장치 및 방법에 따르면, 카메라 위치를 쉽게 파악함으로써 카메라 장착 공정이 단순해지고, 이에 따라 원가가 절감되며 카메라 오장착 품질 이슈를 줄일 수 있다.
도 1은 차량의 에지 패턴을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 위치 판별 장치의 블럭도이다.
도 3은 도 2의 실시예에 따른 카메라 위치 판별 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 위치 판별 장치의 블럭도이다.
도 5는 도 4의 실시예에 따른 카메라 위치 판별 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 차량의 에지 패턴을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 차량은 차량 사방에 각각 4대의 카메라들, 즉, 전방 카메라, 후방 카메라, 우측방 카메라 및 좌측방 카메라를 포함할 수 있다.
차량의 전방 카메라에서 촬상된 전방 이미지(Front)의 경우, 도시된 바와 같이, 범퍼 직선부 및 번호판 돌출부를 전방 에지 패턴으로 포함한다.
차량의 후방 카메라에서 촬상된 후방 이미지(Back)의 경우, 도시된 바와 같이 전방 에지 패턴과 달리 범퍼 직선부만 후방 에지 패턴으로 포함한다.
차량의 측방 카메라에서 촬성된 측면 이미지(Side)의 경우, 도시된 바와 같이 차체 직선부 및 도어 핸들 돌출부를 측방 에지 패턴으로 포함한다. 이때 측방 에지 패턴이 왼쪽에 있으면 카메라가 좌측에 있는 것이고, 측방 에지 패턴이 오른쪽에 있으면 카메라가 우측에 있는 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 위치 판별 장치의 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 카메라(10)는 차량의 주변환경을 촬상함과 동시에 에지 패턴을 인식하고, 당해 카메라의 위치를 판단한다.
카메라(10)는 제1 이미지 센서(11), 제1 CPU(12), 제1 메모리(13), 에지 패턴 인식 모듈(14), 위치 판단 모듈(15) 및 제1 차량네트워크 인터페이스(16)를 포함한다. 한편 AVM ECU(Around View Monitoring ECU, 20)는 제2 이미지 센서(21), 제2 CPU(22), 제2 메모리(23) 및 제2 차량 네트워크 인터페이스(24)를 포함한다.
제1 이미지 센서(11)는 차량의 주변 영상을 촬상한다.
제1 CPU(12)는 카메라(10)의 제반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 제1 이미지 센서(11)가 영상을 촬상하도록 제어하거나, 촬상된 영상을 제1 메모리(13)로 전송하도록 제어할 수 있다. 또한 에지 패턴 인식 모듈(14), 위치 판단 모듈(15) 및 제1 차량 네트워크 인터페이스(16)의 동작을 제어할 수 있다.
제1 메모리(13)는 제1 이미지 센서(11)에서 촬상된 영상을 이미지를 저장한다.
에지 패턴 인식 모듈(14)는 제1 메모리(13)에 저장되어 있는 이미지를 기초로 에지 패턴을 분석한다. 에지 패턴 분석은 도 1에서 설명한 바와 같이 전방 에지 패턴, 후방 에지 패턴 또는 측방 에지 패턴으로 인식할 수 있다.
위치 판단 모듈(15)은 에지 패턴 인식 모듈(15)의 인식 결과에 따라 카메라의 위치를 판별한다. 예를 들어, 전방 에지 패턴으로 판단한 경우 카메라가 차량 전방에 위치하는 것으로 판단하고, 후방 에지 패턴으로 판단한 경우 카메라가 차량 후방에 위치하는 것으로 판단한다. 또는 측방 에지 패턴으로 판단한 경우 카메라가 차량 측방(좌측 또는 우측)에 위치하는 것으로 판단한다.
제1 차량 네트워크 인터페이스(16)는 AVM ECU(20)와 데이터를 송수신한다. 제1 차량 네트워크 인터페이스(16)는 이더넷(Ethernet), 무선 네트워크, CAN 통신 등 이 기술 분야의 기술자에게 통상적인 범위 내에서 가능한 모든 통신 인터페이스를 포함한다.
제2 이미지 센서(21)는 차량의 주변 환경을 촬상한다.
제2 CPU(22)는 AVM ECU(20) 내 각 구성요소의 제반적인 동작을 제어한다.
제2 메모리(23)는 제2 이미지 센서(21)에서 촬상한 영상을 이미지로 저장한다.
제2 차량 네트워크 인터페이스(24)는 카메라(10)와 데이터를 송수신한다. 제2 차량 네트워크 인터페이스(24)는 이더넷(Ethernet), 무선 네트워크, CAN 통신 등 이 기술 분야의 기술자에게 통상적인 범위 내에서 가능한 모든 통신 인터페이스를 포함한다.
도 3은 도 2의 실시예에 따른 카메라 위치 판별 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 카메라(10) 전원이 온(ON) 되면, 카메라의 각 구성요소에 전원이 공급된다(S10). 카메라(10)는 차량의 주변 영상을 촬상하고, 촬상된 이미지를 저장한다(S11). 카메라(10)는 이미지에 기초하여 에지 패턴을 분석한다(S12,S13).
이미지의 에지 패턴이 좌측 에지 패턴 또는 우측 에지 패턴인 경우(S12), 카메라(10)는 핸들 에지 형성 위치에 기초하여 자신이 차량의 좌측 또는 우측에 있다고 판단한다(S14).
이미지의 에지 패턴이 하단 에지 패턴인 경우(S13), 카메라(10)는 번호판 에지 돌출 여부에 기초하여 자신이 차량의 전방 또는 후방에 있다고 판단한다(S15).
카메라(10)는 자신의 위치를 파악하면 그 위치 정보를 AVM ECU(20)로 전송한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 위치 판별 장치의 블럭도이다.
도 4를 참조하면, 카메라(10')는 차량의 주변환경을 촬상함과 동시에 에지 패턴을 인식하고, 당해 카메라의 위치를 판단한다.
카메라(10')는 제1 이미지 센서(11), 제1 CPU(12), 제1 메모리(13), 및 제1 차량네트워크 인터페이스(16)를 포함한다. 한편 AVM ECU(Around View Monitoring ECU, 20')는 제2 이미지 센서(21), 제2 CPU(22), 제2 메모리(23), 에지 패턴 인식 모듈(25), 위치 판단 모듈(26)및 제2 차량 네트워크 인터페이스(24)를 포함한다.
제1 이미지 센서(11)는 차량의 주변 영상을 촬상한다.
제1 CPU(12)는 카메라(10)의 제반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 제1 이미지 센서(11)가 영상을 촬상하도록 제어하거나, 촬상된 영상을 제1 메모리(13)로 전송하도록 제어할 수 있다. 또한 에지 패턴 인식 모듈(14), 위치 판단 모듈(15) 및 제1 차량 네트워크 인터페이스(16)의 동작을 제어할 수 있다.
제1 메모리(13)는 제1 이미지 센서(11)에서 촬상된 영상을 이미지를 저장한다.
제1 차량 네트워크 인터페이스(16)는 AVM ECU(20)와 데이터를 송수신한다. 제1 차량 네트워크 인터페이스(16)는 이더넷(Ethernet), 무선 네트워크, CAN 통신 등 이 기술 분야의 기술자에게 통상적인 범위 내에서 가능한 모든 통신 인터페이스를 포함한다.
제2 이미지 센서(21)는 차량의 주변 환경을 촬상한다.
제2 CPU(22)는 AVM ECU(20) 내 각 구성요소의 제반적인 동작을 제어한다.
제2 메모리(23)는 제2 이미지 센서(21)에서 촬상한 영상을 이미지로 저장한다.
제2 차량 네트워크 인터페이스(24)는 카메라(10)와 데이터를 송수신한다. 제2 차량 네트워크 인터페이스(24)는 이더넷(Ethernet), 무선 네트워크, CAN 통신 등 이 기술 분야의 기술자에게 통상적인 범위 내에서 가능한 모든 통신 인터페이스를 포함한다.
에지 패턴 인식 모듈(25)는 카메라(10')에서 촬상되어 제1 메모리(13)에 저장되어 있는 이미지를 기초로 에지 패턴을 분석한다. 에지 패턴 분석은 도 1에서 설명한 바와 같이 전방 에지 패턴, 후방 에지 패턴 또는 측방 에지 패턴으로 인식할 수 있다.
위치 판단 모듈(26)은 에지 패턴 인식 모듈(25)의 인식 결과에 따라 카메라의 위치를 판별한다. 예를 들어, 전방 에지 패턴으로 판단한 경우 카메라가 차량 전방에 위치하는 것으로 판단하고, 후방 에지 패턴으로 판단한 경우 카메라가 차량 후방에 위치하는 것으로 판단한다. 또는 측방 에지 패턴으로 판단한 경우 카메라가 차량 측방(좌측 또는 우측)에 위치하는 것으로 판단한다.
도 5는 도 4의 실시예에 따른 카메라 위치 판별 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 카메라(10') 전원이 온(ON) 되면, 카메라의 각 구성요소에 전원이 공급된다(S20). 카메라(10')는 차량의 주변 영상을 촬상하고, 촬상된 이미지를 저장한다. 카메라(10')는 저장된 이미지를 AVM ECU(20')로 전송한다(S21). AVM ECU(20')는 수신된 이미지에 기초하여 에지 패턴을 분석한다(S22).
이미지의 에지 패턴이 좌측 에지 패턴 또는 우측 에지 패턴인 경우(S23), AVM ECU(20')는 핸들 에지 형성 위치에 기초하여 자신이 차량의 좌측 또는 우측에 있다고 판단한다(S25).
이미지의 에지 패턴이 하단 에지 패턴인 경우(S24), AVM ECU(20')는 번호판 에지 돌출 여부에 기초하여 자신이 차량의 전방 또는 후방에 있다고 판단한다(S26).
본 발명의 카메라 위치 판변 장치 및 그 방법에 따르면, 카메라가 차량의 어느 위치에 장착되어도 자동으로 특정 카메라의 위치를 판단할 수 있고, 단일의 카메라로 다양한 컨셉의 카메라 응용 시스템에 대응할 수 있다.
또한 자동으로 카메라 위치를 인식할 수 있어, 카메라 장착 위치에 따라 핀맵 및 품번을 다르게 관리하지 않아도 된다. 또한 카메라 장착 공정이 단순해져 작업자 부주의로 인한 오장착 품질 이슈를 줄일 수 있으며, 별도의 하드웨어 리소스를 추가할 필요가 없다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10, 10': 카메라 장치
20, 20' : AVM ECU

Claims (10)

  1. 주변 영상을 촬상하는 이미지 센서;
    촬상된 영상을 이미지로 저장하는 메모리;
    상기 이미지를 기초로 에지(edge) 패턴을 비교 분석하는 에지 패턴 인식 모듈; 및
    상기 에지 패턴을 기초로 카메라의 장착 위치를 판단하는 위치 판단 모듈을 포함하는 카메라 위치 판별 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 에지 패턴 인식 모듈은
    상기 이미지 하단의 범퍼 직선부 및 번호판 돌출부가 있는 이미지인 경우 전방 에지 패턴으로 인식하는 카메라 위치 판별 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 에지 패턴 인식 모듈은
    상기 이미지 좌측 또는 우측의 차체 직선부 및 도어 핸들 돌출부가 있는 이미지인 경우 측면 에지 패턴으로 인식하는 카메라 위치 판별 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 에지 패턴 인식 모듈은
    상기 이미지 하단의 범퍼 직선부만 있는 이미지 인 경우 후방 에지 패턴으로 인식하는 카메라 위치 판별 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 위치 판단 모듈은
    상기 전방 에지 패턴으로 판단된 경우, 상기 카메라가 차량 전방에 위치한 것으로 판단하는 카메라 위치 판별 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 위치 판단 모듈은
    상기 측방 에지 패턴으로 판단된 경우, 상기 카메라가 차량 좌측면 또는 우측면에 위치한 것으로 판단하는 카메라 위치 판별 장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 위치 판단 모듈은
    상기 후방 에지 패턴으로 판단된 경우, 상기 카메라가 차량 후방에 위치한 것으로 판단하는 카메라 위치 판별 장치.
  8. 이미지 센서에 전원이 인가되는 단계;
    상기 이미지 센서에 의해 촬상된 이미지를 획득하는 단계;
    상기 이미지를 분석하여 에지 패턴을 인식하는 단계; 및
    인식된 상기 에지 패턴에 기초하여 카메라의 위치를 판별하는 단계를 포함하는 카메라 위치 판별 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 인식하는 단계는
    상기 이미지 하단에 범퍼 직선부 및 번호판 돌출부가 있는 경우 전방 에지 패턴으로 인식하고,
    상기 이미지 좌측 또는 우측에 차체 직선부 및 도어 핸들 돌출부가 있는 경우 측면 에지 패턴으로 인식하며,
    상기 이미지 하단에 범퍼 직선부만 있는 경우 후방 에지 패턴으로 인식하는 카메라 위치 판별 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 판별하는 단계는
    상기 전방 에지 패턴으로 인식하면 상기 카메라가 차량 전방에 위치한 것으로 판단하고,
    상기 측방 에지 패턴으로 인식하면 상기 카메라가 차량 좌측면 또는 우측면에 위치한 것으로 판단하며,
    상기 후방 에지 패턴으로 인식하면 상기 카메라가 차량 후방에 위치한 것으로 판단하는 카메라 위치 판별 방법.
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