Abstract
In this paper, lane and curvature detection algorithm based on the curve template matching method is proposed. To eliminate the perspective effect of the original image, the input image is transformed to a top view image. From this top view image, its edge image is created. To increase the accuracy of detection, a novel edge detection method, which shows a strength in lane detection, is proposed. In the first step, straight lanes are detected from the edge image, and then the Curve Template Matching(CTM) method is applied to detect the curved lanes and to find their curvatures. Since the proposed CTM method uses only the simple equations, such as line and circle equations, to detect the curved lane, the algorithm is simple. Moreover, we used the detected lane information in the previous frames to detect the current frame's lanes, the detection results become more reliable. The proposed algorithm has been tested in various road conditions (highway, urban street, night time highway, etc.). Experimental results show that the proposed algorithm can process about 70 frames per second with the successful lane detection rate over 95% and curvature detection rate about 90%.
본 논문에서는 곡선 템플릿 정합 방법을 이용한 곡률 검출 및 차선 검출 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서는 영상의 원근감을 제거하기 위하여 입력 영상을 탑뷰(top view) 영상으로 변환한다. 생성된 탑뷰 영상을 이용하여 에지 영상을 생성하는데 검출의 정확도를 높이기 위해 차선 검출에 적합한 에지 검출 방법을 제안한다. 검출된 에지 영상을 이용하여 먼저 직선 차선을 검출한 후 본 논문에서 제안한 곡선 템플릿 정합 방법을 이용하여 가장 적합한 곡선 차선을 결정하여 곡률을 검출한다. 제안된 곡선 템플릿 정합 방법은 법선의 방정식과 원의 방정식만을 이용한 단순한 계산만으로 곡선 차선을 검출하기 때문에 알고리즘이 단순하고 검출 시간이 매우 짧다. 또한 본 논문에서는 이전 프레임에서 검출된 차선 정보를 이용하여 현재 프레임의 차선 정보를 보정하고 보완함으로써 보다 안정적인 차선 검출이 가능하였다. 제안된 알고리즘은 고속도로나 비교적 복잡한 시내 도로, 야간 시 고속도로 등에서 얻은 다양한 환경에서의 영상을 이용하여 실험하였다. 제안된 알고리즘은 초당 70 frame 가량의 영상 처리가 가능하였고 95% 이상의 차선 검출율과 90% 가량의 곡률 검출율을 얻을 수 있었다.
