NIR카메라 영상 분석을 통한 라이다 센서 기울기 측정

국문 초록 (Abstract)

자율주행 자동차 및 전기자동차의 대중화에 따라 차량용 센서(라이다, 레이다, 측후방카메라 등)의 종류와 장착대수가 증가하는 추세이다. 라이다는 보편적으로 차량의 측후방에 장착되어 중장거리 거리탐지를 통한 ADAS 및 자율주행 기능 구현에 사용된다. 진동/충격에 의한 센서 탈착 및 광축의 틀어짐은 라이다 센서의 측정범위, FoV, 거리 감지 범위의 변화를 발생시켜 ADAS 기능의 오작동을 야기하는 주요 평가요소 중 하나이나 이를 평가하는 평가법에 대한 논의가 부족한 상황이다. 본 연구에서는 실차 장착상황에 적용가능한 라이다 센서의 기울기 측정 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 라이다 송광축을 기준으로하는 센서의 pitch각을 추정하는 방법으로써 라이다 송광부에서 발사하는 레이저를 위치보정한 reference chart로 반사시켜 NIR 카메라로 수집한 영상을 통해 라이다의 광폭과 pitch각을 추정한다. 여기서 라이다 레이저 spectrum range는 NIR 카메라의 Range와 일치하며, NIR 카메라와 라이다 LD는 co-axial 구조로 설치되었으며 둘의 baseline은 무시 가능함을 가정한다. 제안하는 방법의 실현가능성을 확인하기 위해 실험실 환경에서 라이다를 배치하여 이의 pitch각도를 추정하는 실험을 수행하였다. 실험은 상용 라이다의 상면에 Xsenes MTI-30 IMU 센서를 결착하여 라이다 LD에서 발신되는 레이저 중심 방향을 x축이라고 설정할 때 x축에 대해 임의로 라이다 회전을 만들고 이를 IMU 센서에서 측정되는 pitch 각과 NIR 영상분석 결과(그림1)을 통해 추정한 pitch 각과의 비교검증을 수행하였다. 실험 결과는 NIR 카메라 영상분석을 통해 오차범위 3.6% 내 라이다의 pitch 각을 추정할 수 있었으며, 향후 본 방법을 확장하여 실차에 적용가능한 라이다 센서 각 틀어짐 추정법을 개발하고자 한다.