Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP (대한전자공학회논문지SP)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Detection of a Land and Obstacles in Real Time Using Optimal Moving Windows

최적의 Moving Window를 사용한 실시간 차선 및 장애물 감지

  • Choi, Sung-Yug (Dept. of Electronics Engineering Pusan National University) ;
  • Lee, Jang-Myung (Dept. of Electronics Engineering Pusan National University)
  • Published : 2000.05.25
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Abstract

A moving window technique for detecting a lane and obstacles using the Images captured by a CCD camera attached in an automobile, is proposed in this paper To process the dynamic images in real time, there could be many constraints on the hardware To overcome these hardware constraints and to detect the lane and obstacles in real time, the optimal size of window IS determined based upon road conditions and automobile states. By utilizing the sub-Images inside the windows, detection of the lane and obstacles become possible m real time. For each Image frame, the moving windows are re-determined following the predicted directions based on Kalman filtering theory to Improve detection accuracy, as well as efficiency The feasibility of proposed algorithm IS demonstrated through the simulated experiments of highway driving.

본 논문에서는 주행차량에 장착된 CCD 카메라를 통하여 획득되어진 영상으로부터 moving window를 사용하여 차선을 인식하고 장애물을 감지하는 방법을 제안한다 입력되는 동영상을 실시간에 처리하기 위해서는 하드웨어적으로 상당히 많은 제약을 초래한다. 이러한 문제점을 극복하고 영상을 사용하여 실시간에 차선 인식 및 장애물을 감지하기 위해, 도로조건과 차량상태에 바탕을 둔 최적의 window 크기를 결정하고 그 window 영상만을 처리하여 차선 인식 및 장애물 감지를 실시간에 가능하게 하는 기법을 제안한다 영상의 각 프레임에 대하여 moving window는 칼만필터에 의해 정확성이 향상된 예측방향으로 옮겨진다. 제안된 알고리즘의 효용성을 고속도로 주행영상을 사용한 실험을 통해 보여준다

Keywords

References

  1. Reinhold Behringer and Nikolaus Muller, 'Autonomous Road Vehicle Guidance from Autobahnen to Narrow Curves,' IEEE Transactions on Robotics and Automation, vol. 14, no. 5, pp. 810-815, Oct 1998 https://doi.org/10.1109/70.720356
  2. Christopher E Smith, Charles A. Richards, Scott A. Brandt and Nikolaos P Papani-kolopoulos, 'Visual Tracking for Intelligent Vehicle-Highway Systems,' IEEE Transactions on Vehicular Technology 45(4), pp 744-759, 1996 https://doi.org/10.1109/25.543744
  3. Makoto Hirano, 'Development of Vehicle-Following Distance Warning System for Trucks and Buses,' IEEE-IEE Vehicle Navigation & Information Systems conference, Ottawa-VNIS'93, 1993 https://doi.org/10.1109/VNIS.1993.585684
  4. D. Koller, K. Danulidis and H -H Nagel, 'Model-Based Object Tracking in Monocular Image Sequences of Road Traffic Scenes,' International Journal of Computer Vision, 10 3, pp 257-281, 1993 https://doi.org/10.1007/BF01539538
  5. 최승욱, 이장명, '이동창을 이용한 차선 인식 및 장애물 감지,' 전자공학회논문지, 제36권 S편, 제1호, pp 93-103, 1999년 1월
  6. Woong Kwon, Jae-Won Lee, Dongmok Shin, Kyoungsig Roh, Dong- Yoon Kim, and Sukhan Lee, 'Experiments on Decision Masking Strategies for a Lane Departure Warning System,' Proc. of IEEE Conf on Robotics and Automation, pp. 2596-2601 Detroit, May 1999 https://doi.org/10.1109/ROBOT.1999.773988
  7. 이준용, '영상처리 기반의 차선 인식 알고리즘,' 제어.자동화.시스템공학 논문지, 제4권 제6호, pp 759-764, 1998년 12월
  8. 정준익, 최성구, 노도환, '직선 Edge 추출에 의한 주행 방향 및 장애물 검출에 관한 연구', 한국 자동 제어 학술회의 논문집, Vol 2, pp 97-100, 1996
  9. Saul A Teukolsky, William T Vetterling, Brian P Flannery, Numerical Recipes in C, Cambridge Univ Press, pp 656-706, 1992
  10. Harold W Sorenson, Kalman Filtering: Theory and Application, IEEE PRESS, pp, 16-25, 1985
  11. 이철헌, 김형태, 설성욱, 남기곤, 이장명, '칼만 필터를 이용한 다중 차량 추적 알고리즘,' 전자공학회논문지, 제36권 S편, 제3호, pp. 359-365, 1999년 3월
  12. 이연석, '다중표적 추적시스템에서의 표적물의 모델,' 전자공학회논문지, 제36권 S편, 제7호, pp. 34-42, 1999년 7월
  13. Ramesh Jain, Rangachar Kasturi, Brian G. Schunck, Machine Vision, McGraw-Hill International Edition, pp. 140-149, 1995
  14. 이성경, 'Prospective of Technology Advances in Intelligent Transport System tying transportation and telecommunication worlds together,' 전자공학회지, 제24권 제2호, pp. 13-25, 1997년 2월
  15. Charles E. Thorpe, Takeo Kanade, Vision and Navigation, Kluwer Academic Publishers, pp. 9-82, 1990
  16. 김승남, 김채수, 박창호, 최장원, 두민수, 진희수, 'Laser Radar를 이용한 Collision Warning System 개발,' 한국자동차공학회 춘계학술대회, pp. 167-172, 1996
  17. Toshiaki Kakinami, Jun Sato, Mitsuyoshi Saiki, and Kunihiko Soshi, 'Autonomous Vehicle Control System Using an Image Processing Sensor,' SAE, 1995
  18. 천병식, 고용일, 도로공학, 새론, pp. 95-168, 1994
  19. 최진욱, 한민홍, '무인 자동차 개발 연구,' 한국자동제어학술회의논문집, pp 88-93, 1993년 10월
  20. 문영수, 정상철, 이준용, 강동중, 권인소, '교통 정보 검지기 및 지능형 자동차 개발을 위한 영상 처리 알고리즘,' 제어.자동화.시스템공학 학회지, 제2권 제6호, pp 50-62, 1996년 11월
  21. 이상주, 박공만, '자동차 충돌방지용 밀리미터파 레이다 기술동향,' 전자공학회지, 제26권 10호, pp. 32-40, 1999년 10월