GPS를 활용한 Vision/IMU/OBD 시각동기화 기법

• Published in: 한국항행학회논문지 Vol. 21; no. 3; pp. 251 - 257
• Main Authors: 임준후, Joonhoo Lim, 최광호, Kwang Ho Choi, 유원재, Won Jae Yoo, 김라우, La Woo Kim, 이유담, Yu Dam Lee, 이형근, Hyung Keun Lee
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국항행학회 30.06.2017
• Subjects: Global positioning system; Micro electro mechanical systems - inertial measurement unit; On-board diagnostics; Time synchronization; Vision; 항공우주공학; Micro electro mechanical systems - inertial measurement unit; Vision; Time synchronization; On-board diagnostics; Global positioning system
• ISSN: 1226-9026; 2288-842X
• DOI: 10.12673/jant.2017.21.3.251

차량의 정확한 위치 추정을 위하여 GPS (global positioning system)와 영상 센서, 관성 센서 등을 결합한 복합 측위에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 복합 측위에 있어 중요한 요소 중 하나인 각 센서 간의 시각동기화 기법을 제안한다. 제안된 기법은 GPS 시각 정보를 기준으로 시각동기화 된 영상 센서, 관성 센서와 OBD (on-board diagnostics) 측정치를 획득하는 기법이다. GPS로부터 시각 정보와 위치 정보를 획득하며, 관성 센서로부터 차량의 자세에 관련된 측정치와 OBD를 활용하여 차량의 속력을 획득한다. 영상 센서로부터 획득한 영상에 GPS 시각 정보와 위치 정보, 관성 센서와 OBD의 측정치를 색상으로 변환하여 영상 픽셀에 삽입하는 기법을 제안한다. 또한, 영상에 삽입된 시각동기화 된 센서 측정치들은 변환 과정을 통하여 추출할 수 있다. 각 센서들의 결합을 위하여 임베디드 리눅스 보드를 활용하였으며, 제안된 기법의 성능 평가를 위하여 실제 차량 주행을 통한 실험을 수행하였다. Recently, hybrid positioning system combining GPS, vision sensor, and inertial sensor has drawn many attentions to estimate accurate vehicle positions. Since accurate multi-sensor fusion requires efficient time synchronization, this paper proposes an efficient method to obtain time synchronized measurements of vision sensor, inertial sensor, and OBD device based on GPS time information. In the proposed method, the time and position information is obtained by the GPS receiver, the attitude information is obtained by the inertial sensor, and the speed information is obtained by the OBD device. The obtained time, position, speed, and attitude information is converted to the color information. The color information is inserted to several corner pixels of the corresponding image frame. An experiment was performed with real measurements to evaluate the feasibility of the proposed method.