듬성듬성한 점에서도 차선을 찾아내는 허프 변환

3-07 점들의 특성들을 모아서 숨어 있는 직선을 찾는다. 

차선을 따라 주행하게 해 주는 LKA (Lane Keeping Assist) 기능을 위해서는 도로 위에 그려져 있는 차선 마킹을 정확히 파악해야 한다. 색에 의해 구분해야 하므로 카메라를 통해서만 검출이 가능하다. 곧은길에 뚜렷이 바닥에 그려져 있는 차선이라면 영상에서 에지를 추출하는 것으로도 쉽게 파악할 수 있다. 하지만, 도로가 수리로 얼룩져 있거나, 눈이나 웅덩이로 가려져 있다면 검출하기 어려운 경우도 자주 있다.  

도로 차선이 훼손된 사례들 - 어려운 상황에서도 차선을 추정해야 한다. 

이렇게 마커의 일부만 보이는 차선을 효율적으로 검출하기 위해 주로 사용되는 처리법이 허프 변환(Hough Transporation)이다. 공간상의 점들은 그 점을 지나는 다양한 직선들이 존재할 수 있는데, 각각의 가능성 있는 직선들을 원점에서 거리와 X 축과의 각도로 표현하면 직선은 한 점으로 표현이 되고 반대로 한 점은 그 점을 지나는 다양한 직선들의 거리와 각도 정보를 이은 하나의 곡선으로 표현이 된다. 

한 점은 그 점을 지나는 다양한 직선들로 바꿔 표현할 수 있다. 

카메라로 촬영한 영상에서 검출한 점들을 허프 공간 상의 선들로 변환해 보면 그중에 곡선들이 서로 교차하는 점들이 나타난다. 그 점들은 결국 실제 영상에서 하나의 직선을 대변함으로 허프 공간 상에서 여러 곡선이 겹치는 교차점일수록 차선일 가능성이 커진다. 이런 차선들을 기존 에지에서 추출한 차선들 정보와 결합해 보면, 잘 보이지 않는 차선도 쉽게 추출이 가능하다.

에지에서 대략 값을 추출하고 허프 변환으로 보완한다. 

일반 영상에서는 차선 외에도 횡당보도, 교각, 전신주 등 여러 종류가 있다. 차선은 일단 진행 방향과 평행하기 때문에 수평한 직선들은 세로 필터를 통해서 차선 검출에서는 제외시켜 준다. 대신 수평 방향 에지 추출을 이용해서 주행에 방해되는 장애물을 대비하는 용도로 처리한다.