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M29.02 · 카메라 기반 Perception와 위치추정

단위별 목표·권장 선수와 자료 준비 상태를 확인하고, 공개된 본문과 활동을 읽고 준비 상태를 확인할 수 있습니다.

전체 커리큘럼

학습 안내

본문을 읽고 장비 없는 기본 실습·세 확인 문제와 해설로 이해를 확인하세요.

예상 학습 시간: 미정. 이 페이지 방문이나 자료 열람으로 완료·숙달을 자동 부여하지 않습니다.

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학습 목표

  • 카메라 차선/객체 인지와 차량 위치추정의 출력을 구분한다.
  • 투영·깊이/시간 오차의 작은 예제를 계산한다.
  • 야간/가림·지도/관측 불일치의 실패 평가를 설계한다.

아래 설명·실습·문제로 각 학습 목표를 확인하세요.

권장 선수

M29.01의 개념을 사용한다. 필요한 새 용어·기호는 본문에서 정의한다. 일반 코딩 문법/실제 장비 설치를 요구하지 않으며 합성 자료로 기본 경로를 수행한다. 이미 알고 있다면 직접 열어볼 수 있습니다.

설명 필수

세 목표에 대응하는 검수된 설명·예제를 읽습니다.

같은 영상에서도 서로 다른 질문을 푼다

차량 카메라는 차선/도로 영역·객체 상자/분할·신호 등의 관측 후보를 제공할 수 있다. Visual Odometry나 지도 기반 위치 추정은 그 관측의 기하와 이력/지도 대응으로 차량 pose를 추정한다. 검출 정확도가 높다는 사실만으로 지도에서의 위치가 정확하다는 뜻은 아니다. M12의 투영/평가와 M16.01의 영상 운동 추정을 재사용하고 각 출력의 좌표/시각·불확실성과 실패 상태를 전달한다.

카메라 영상의 픽셀은 광선 방향을 정하지만 추가 가정 없이 깊이를 유일하게 정하지 못한다. 도로 평면과 보정이 정확하다는 가정으로 지면 점을 역투영할 수 있지만 경사/단 차·지면 아닌 물체에서는 가정이 깨진다. 단안 학습 깊이도 학습 분포/척도 근거를 평가해야 한다. 픽셀 상자 중심을 그대로 차량 앞의 미터 좌표로 읽지 않는다.

투영의 단위와 프레임을 고정한다

자체 왜곡 없는 핀 홀 카메라는 초점 f500px·중심 cx320px이 고광학 좌표의 X 오른쪽/Z 전방으로 둔다. 점 X1m/Z10m의 u는 500×1/10+320=370px다. 같은 u370에서 깊이 20m면 X2m가 되어 영상 위치만으로 거리 위치를 확정할 수 없다. 광학 좌표의 오른쪽/아래/앞과차체좌표의 앞/왼쪽/위 규약을 변환 표로 연결한다.

이미지를 축소/자르거나 왜곡을 보정했다면 유효 초점/중심과 좌표도 바뀔 수 있다. 원본 보정값을 가공 영상의 픽셀에 그대로 쓰지 않는다. 렌즈/해상도/노출·보정 revision·프레임 ID와 취득 시각을 원본에 남긴다. 보정의 재투영 오차와 객체 검출 오차·지도 위치오차는 다른 지표다.

차선과 주행 가능 영역은 근거가 다르다

Semantic 분할의 도로 영역은 현재 영상의 클래스 판정이고 차선/도로 지도는 연결/주행 방향/정지 구역 등의 의미를 포함할 수 있다. 그림자나 마모된 차선·공사 구간·눈부심에서는 관측과 지도가 충돌할 수 있다. 한 쪽을 항상 정답으로 강제하지 말고 관측 품질/시각과 지도 버전을 보고 불일치를 처리하는 정책을 정한다.

자체 정답 도로 점 10개 중 TP8/FN2, 비도로점을도로로 분류한 FP4라면 도로 precision8/12≈.667·recall8/10=.8·IoU8/14≈.571이다. 이 점별 비율은 차선이 연결됐는지·차량 전체 폭이 통과 가능한지·보행자가 없는지까지 증명하지 않는다. 지표분모와과제의 결정 조건을 분리한다.

영상 기반 위치추정의 실패를 드러낸다

영상 위치 추정은 대응/정적기하·보정과 스케일/지도 기준이 필요하다. 저텍스처·반사·동적 차량·반복 구조·블러에서 추적이 상실되거나 잘못된 대응이 생길 수 있다. pose가 계속 출력된다고 새 관측으로 정상 갱신되고 있다는 뜻은 아니다. 마지막 갱신 시각·유효 대응/공간 분포·잔차·불확실성·전파만 사용한 구간을 기록한다.

단안 기하에서 미터 척도 근거가 없으면 지도/차량 제어에 바로 전달할 수 없다. 다른 센서/알려진 길이·스테레오 등의 근거를 확인한다. 지도 좌표가 갱신되거나 재로컬라이제이션이 발생하면 위치 점프와 odom 연속성을 구분한다. M29.03의 LiDAR 기반 추정도 동일한 좌표/시간 계약으로 비교해야 한다.

시간 오차와 환경 변화를 따로 평가한다

자체 정적 장애물 앞으로 차량이 4m/s로 이동하고 영상 취득 →판정 시간이.1s라면 그 동안 차량은.4m 이동한다. 옛 영상의 장애물 상대 위치를 현재 body 위치로 쓰면 시점 차이를 무시한다. 이는 공통 clock·일정 속도 예제이며 회전/물체 운동·실제 제어 오차는 제외한다. 원본 취득 시 각 과 pose/변환 시각을 맞추거나 명시한 예측/불확실성으로 처리한다.

낮/밤·역광/비·거리/가림·차선 품질·영상 누락별로 정답 수·오탐/누락·위치 오차·지연/유효 비율을 나눈다. 쉬운 정상 영상이 다수를 차지해 평균이 높아져도 작업 실패를 숨기지 않는다. 학습/검증/최종 평가 시퀀스와 체크 포인트/전처리 형상을 고정한다. 기본 활동은 제공 좌표와 집계의 분석이며 실제 영상 모델 학습/차량 시험은 미수행이다. 후속 융합에서 다른 센서의 확신을 추가하더라도 가림/시간/상관관계의 한계는 남는다.

같은 영상을 가로/세로 각각 절반으로 축소하고 다른 자르기가 없다면 예제의 초점 500→250px, 중심 320→160px, 투영 370→185px로 함께 바뀐다. 축소 영상에 원래 보정값을 쓰면 같은 물체의 광선 방향이 달라진다. 이미지 처리 설정을 모델 파일과 별개로 버 전 관리해야 하는 이유다.

실패 장면에서는 원본 영상과 전처리 영상·검출/분할·pose 추정·최종 명령을 시각 순으로 나란히 본다. 원본에서 이미 가려진 객체, 전처리에서 잘린 객체, 모델이 누락한 객체를 구분한다. 최종 제어 실패만 보고 인지 모델을 바꾸기보다 어느 단계에서 근거가 사라졌는지 먼저 확인한다.

학습 범위와 한계

기본 설명·예제가 준비되었습니다. 기존 보충 자료의 범위와 구별하세요.

실습 필수

장비 없는 실습을 수행하고 관찰·계산 근거를 해설과 비교합니다.

  1. X1/Z10/f500/cx320의 u와 동일 u·Z20의 X를 구한다.
  2. TP8/FP4/FN2의 precision/recall/IoU를 계산한다.
  3. v4·지연.1s의 차량 이동과 인지/pose 실패를 구분할로 그 열을 작성한다. 막히면 픽셀·광학/차체/지도 프레임·시각을 나눈다.
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학습 범위와 한계

기본 실습은 장비 없이 수행합니다. 실제 장비·GPU 실증을 완료했다는 뜻은 아닙니다.

평가·해설 필수

목표별 세 서술문항에 답하고 해설·판정 기준으로 자기검토합니다.

확인 문제 Q1

카메라 차선 검출이 좋으면 차량 map 위치와 주행 가능성도 정확한가?

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확인 문제 Q2

제공 핀 홀의 u370px가 X1m를 유일하게 정하는가?

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확인 문제 Q3

도로 TP8/FP4/FN2의 IoU와 4m/s·.1s의 시점 차이를 구하라.

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학습 범위와 한계

서술답안과 해설이 준비되었습니다. 자기검토와 학습 완료는 숙달 인증과 별개입니다.

참고 자료

학습 확인

실습과 세 문항의 답안을 해설과 비교한 뒤, 이 단위의 학습 완료를 직접 기록할 수 있습니다. 자기검토·학습 완료는 자동 채점이나 숙달 인증과 별개입니다.

실습1개·확인 문제3개의 답안을 저장하고 각각 자기검토를 기록하세요.

학습 이동

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