(Distance and Speed Measurements of Moving Object Using Difference Image in Stereo Vision System)

스테레오 비전 시스템에서 차 영상을 이용한 이동 물체의 거리와 속도측정

A method to measure the speed and distance of moving object is proposed using the stereo vision system. One of the most important factors for measuring the speed and distance of moving object is the accuracy of object tracking. Accordingly, the background image algorithm is adopted to track the rapidly moving object and the local opening operator algorithm is used to remove the shadow and noise of object. The extraction efficiency of moving object is improved by using the adaptive threshold algorithm independent to variation of brightness. Since the left and right central points are compensated, the more exact speed and distance of object can be measured. Using the background image algorithm and local opening operator algorithm, the computational processes are reduced and it is possible to achieve the real-time processing of the speed and distance of moving object. The simulation results show that background image algorithm can track the moving object more rapidly than any other algorithm. The application of adaptive threshold algorithm improved the extraction efficiency of the target by reducing the candidate areas. Since the central point of the target is compensated by using the binocular parallax, the error of measurement for the speed and distance of moving object is reduced. The error rate of measurement for the distance from the stereo camera to moving object and for the speed of moving object are 2.68% and 3.32%, respectively.

스테레오 비전 시스템을 이용하여 이동 물체의 거리와 속도를 측정하기 위한 방법을 제안하였다. 이동 물체의 거리와 속도 측정에 있어서 가장 중요한 요소 중 하나는 물체 추적의 정확성이다. 따라서 빠르게 움직이는 물체 추적을 위해 배경 영상 기법을 이용하였고, 물체의 그림자와 잡음을 제거하기 위해 지역 Opening 연산을 이용하였다. 적응형 임계치를 적용하여 자기 변화에 상관없이 이동 물체의 추출 효율을 높이도록 하였다. 좌, 우 중심점 위치를 보정하여 더 정확한 물체의 속도와 거리를 측정할 수 있도록 하였다. 배경 영상 기법과 지역 Opening 연산을 사용하여 계산 과정을 줄임으로써 이동 물체의 거리와 속도의 실시간 처리가 가능하도록 하였다. 실험 결과, 배경 영상 기법은 다른 알고리즘과는 달리 빠르게 움직이는 물체를 추적할 수 있음을 보여준다. 적응형 임계치를 적용하여 후보 영역을 줄임으로써 목표물 추출 효율이 개선되었다. 양안 시차를 이용하여 목표물의 중심점을 보정함으로써 거리와 속도 측정 오차가 감소하였다. 스테레오 카메라에서부터 이동 물체까지의 거리 측정 오차율은 2.68%, 이동 물체의 속도 측정 오차율은 3.32%로 본 시스템의 향상된 효율성을 나타냈다.