KR102484789B1 - 무인단속 및 교통정보 수집 기능을 구비한 지능형 교차로 통합관리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고도 및 광각 기능을 구비하여, 교차로 전체 조망이 가능하도록 설치되어 감지된 차량객체의 궤적을 추적하는 트래킹 카메라와, 교차로에 연결되는 감지대상도로들 각각의 차량검지 및 번호인식을 수행하는 서브카메라들과, 각 감지대상도로의 차량신호들을 촬영하여 신호정보를 검출하는 교통신호 카메라들과, 각 카메라에서 획득된 영상 및 결과데이터를 통합적으로 분석하여, 교통정보 수집 및 무인단속 기능을 제공하는 컨트롤러를 포함함으로써 다른 감지수단들을 사용하지 않으면서 교차로의 무인단속 및 교통정보 수집 기능을 동시에 구현 가능하여, 시스템 구축 및 운영이 간단할 뿐만 아니라 설치 및 운영비용을 절감시킬 수 있는 무인단속 및 교통정보 수집 기능을 구비한 지능형 교차로 통합관리시스템에 관한 것이다.

Description

무인단속 및 교통정보 수집 기능을 구비한 지능형 교차로 통합관리시스템{Intelligent crossroad integration management system with unmanned control and traffic information collection function}

본 발명은 무인단속 및 교통정보 수집 기능을 구비한 지능형 교차로 통합관리시스템에 관한 것으로서, 상세하게로는 고도 및 광각 기능을 구비하여, 교차로 전체 조망이 가능하도록 설치되어 감지된 차량객체의 궤적을 추적하는 트래킹 카메라와, 교차로에 연결되는 감지대상도로들 각각의 차량검지 및 번호인식을 수행하는 서브카메라들과, 각 감지대상도로의 차량신호들을 촬영하여 신호정보를 검출하는 교통신호 카메라들과, 각 카메라에서 획득된 영상 및 결과데이터를 통합적으로 분석하여, 교통정보 수집 및 무인단속 기능을 제공하는 컨트롤러를 포함함으로써 다른 감지수단들을 사용하지 않으면서 교차로의 무인단속 및 교통정보 수집 기능을 동시에 구현 가능하여, 시스템 구축 및 운영이 간단할 뿐만 아니라 설치 및 운영비용을 절감시킬 수 있는 무인단속 및 교통정보 수집 기능을 구비한 지능형 교차로 통합관리시스템에 관한 것이다.

최근 들어, 차량 보급률이 증가하고 도심이 확장됨에 따라 교통 혼잡이 일상화되어 막대한 규모의 경제적 손실을 발생시키고 있고, 이에 따라 교통 혼잡을 해결하기 위하여 도로를 신설하거나 확장하는 등의 다양한 노력이 이루어지고 있으나, 이러한 방식은 막대한 재원이 소요될 뿐만 아니라 단기적으로 해결하기 어려운 한계를 갖는다.

특히 교차로는, 서로 다른 주행방향을 갖는 차로들이 연결됨에 따라, 차량 및 보행자 상충이 밀집되기 때문에 다른 도로와 비교하여 교통 정체 및 혼잡을 유발할 뿐만 아니라, 속도위반, 버스전용차로 통행위반, 갓길 통행위반, 신호위반, 차로위반, 교차로 통행방법위반, 차선위반, 유턴위반, 꼬리물기 위반 등의 법규위반 현상이 가장 빈번하여, 이로 인한 충돌사고가 가장 비일비재하게 발생하고 있다.

이에 따라, 교차로에 무인단속시스템 및 교통정보 수집시스템을 구축하여, 교차로 교통류를 관리하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.

특히, 최근 들어 무선통신 인프라가 확장되고 감지센서의 기술이 정밀화됨에 따라 교통정보를 통합적으로 운영하기 위한 ICT(Information &Communication Technology)가 도입되어 교차로의 교통상황을 실시간으로 확인하고 있다.

이러한 교차로를 관리하는데 있어서, 가장 중요한 기능은 1)교통정보를 수집하기 위한 기능과, 2)위반차량을 단속하기 위한 기능으로 분류된다.

그러나 종래에는 교통정보를 수집하기 위한 교통정보 수집시스템과, 위반차량을 단속하기 위한 단속시스템이 개별적으로 운영되었고, 이에 따라 각 시스템에서 검출된 정보는 서로 다른 정보처리 시스템으로 전송되어 목적에 맞는 정보를 생산함에 따라, 유효한 정보들이 통합 관리되지 못할 뿐만 아니라, 교차로에는 각 시스템의 구축을 위한 구성수단들이 중구난방으로 설치되어, 도시 미관을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 설치 및 운영비용이 증가하는 문제점이 발생하였다.

또한 종래기술과 같은 각 시스템의 독립적인 운영방식은, 향후에도 지속적으로 단일 목적의 카메라 시스템이 도로에 추가되게 될 것이고, 이에 따라 정보들의 통합 관리가 더욱 어려워지고, 단일목적 시스템의 지속적 추가 설치에 따른 비용 증가의 문제점이 더욱 심화될 것이다.

따라서 신호위반 단속 기능, 교통정보 수집 기능 및 방범 기능 등을 통합적으로 수행함으로써 그 정보들을 통합 관리할 수 있는 교통 감시 시스템이 절실하게 요구되고 있다.

도 1은 국내등록특허 제10-1372843호(발명의 명칭 : 스테레오 기법을 이용한 교차로 꼬리물기 차량 자동 단속 시스템 및 그 방법)에 개시된 교차로 차량 자동 단속 시스템을 나타내는 구성도이고, 도 2는 도 1의 설치 예시도이다.

도 1의 교차로 꼬리물기 차량 자동 단속 시스템(이하 종래기술이라고 함)(100)은 교차로에 설치되어 제어신호에 따라 교차로 진입차량을 측면 대각선 방향에서 촬영하여 차량번호를 인식하기 위한 영상을 전송하는 복수의 PTZ 카메라(110-1~110-4)와, 교차로에 설치되어 정차금지지대의 차량을 촬영하여 개별차량을 추출할 수 있도록 스테레오 영상을 전송하는 스테레오 카메라(220)와, 단속조건이 되면 스테레오 카메라(220)로부터 수신된 스테레오 영상을 이용하여 깊이정보를 획득하고 깊이영상에서의 분할을 통해 개별차량을 추출한 후 추출된 개별차량을 추적필터를 이용하여 추적하여 위반차량과 비위반 차량을 구분하는 차량 추출 및 추적서버(130)와, PTZ 카메라(110-1~110-4)로부터 수신된 영상을 분석하여 차량번호를 인식하고 위반/비위반 정보로부터 위반차량의 차량번호와 증거영상을 데이터베이스(120)에 저장하는 차량번호인식 및 증거영상저장서버(140)와, 증거영상과 단속결과 그리고 운영자와의 상호작용 내용을 저장하고 있는 데이터베이스(120)와, 교통신호 현시정보를 수집하여 꼬리물기 단속조건을 판단하여 차량추출 및 추적서버(130)와 차량번호 인식 및 증거영상저장서버(140)를 제어하는 꼬리물기 단속 운영서버(110)와, 단속결과를 외부 관제센터(240)로 전송하는 단속결과송신장치(150)와, 운영서버와 연결되어 필요한 파라미터들을 설정하고 자동으로 단속되지 않은 차량을 수동으로 단속하기 위한 운영 단말(160)로 구성된다.

예를 들어, 편도 3차선 네거리 교차로를 가정할 때, 종래기술(100)은 PTZ 기능이 있는 PTZ 카메라(110-1~110-4)들은 측면 대각선 방향에서 촬영하여 차량번호를 인식하도록 설치되고, 스테레오 카메라(240)는 정차금지지대의 차량을 촬영하여 개별차량을 추출할 수 있도록 설치된다.

이와 같이 구성되는 종래기술(100)은 스테레오 영상처리 기법을 이용하여 교차로의 정차금지지대 내의 차량을 추출 및 추적하고, 현시신호 정보를 이용하여 그 차량들 중 꼬리물기 위반차량과 비위반차량을 구분하며, PTZ 제어가 가능한 고해상도의 번호인식용 카메라를 이용하여 차량 통행 방향에 따라 PTZ를 자동 제어하고, 이후 위반 차량의 번호판 인식 정보 및 증거 영상을 확보하여 제공할 수 있는 장점을 갖는다.

그러나 종래기술(100)은 단순히 꼬리물기 위반차량을 감지하기 위한 목적으로만 운영되는 것으로서, 교통정보를 수집하기 위해서는 교차로를 기준으로 각 차로별로 일정 길이까지의 구간(각 차로별 대기구간)에 대한 차량을 감지해야 하나, 종래기술(100)에는 각 차로별 대기구간의 차량을 감지하기 위한 기술 및 방법이 전혀 개시되어 있지 않기 때문에 교통정보를 수집하기 위해서는 별도의 교통정보 수집시스템을 구축해야 하고, 이러한 경우, 각 시스템에서 생산된 정보가 개별적으로 운영 및 활용되는 종래의 문제점을 전혀 해결할 수 없는 구조적 한계를 갖는다.

또한 종래기술(100)은 신호위반 등의 위반차량을 단속하기 위해서는, 교통신호 제어기의 현시체계를 연동 및 공유하기 위한 별도의 시스템을 구축해야하는 문제점이 발생한다.

또한 종래기술(100)은 차량번호 인식이 교차로를 진입한 차량에 한해서 이루어지도록 구성되었으나, 이러한 교차로 진입 이후 차량번호를 인식하는 방식은, 불법유턴, 속도위반, 갓길 통행위반, 차로위반, 차선위반 등에 대해서는 단속이 불가능한 단점을 갖는다.

이러한 불법유턴, 속도위반, 갓길 통행위반, 차로위반, 차선위반 등을 단속하기 위해서는, 첫 번째로 교차로뿐만 아니라 각 차로별 감지구간까지의 차량 감지가 이루어져야 하며, 두 번째로 차량번호 인식이 교차로를 진입하기 이전에 우선적으로 이루어져야 한다.

예를 들어, 차량번호 인식이 이루어지는 구간이, 불법유턴이 이루어지는 구간보다 교차로와 인접한 경우, 불법유턴이 감지되더라도, 해당 위반차량의 차량번호를 인식하지 못하기 때문에 단속 정확성 및 신뢰도가 떨어지게 된다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 트래킹 카메라가 교차로 전체 조망이 가능하도록 높은 위치에 설치되어 교차로 전체에 대한 차량검지가 가능하되, 각 감지대상도로를 향하는 방향으로 촬영을 수행하는 서브카메라들에 의해 교차로와 연결되는 감지대상도로들 각각에 대한 차량검지가 가능하도록 구성됨으로써 모니터링 다른 감지수단들을 사용하지 않으면서 교차로의 무인단속 및 교통정보 수집 기능을 동시에 구현 가능하여, 시스템 구축 및 운영이 간단할 뿐만 아니라 설치 및 운영비용을 절감시킬 수 있으며, 서비스 편의성 및 효율성을 높일 수 있는 지능형 교차로 통합관리시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 경찰관의 직접 단속을 대체하는 상시적인 무인단속 시스템을 구현함으로써 속도위반, 버스전용차로 통행위반, 갓길 통행위반, 신호위반, 차로위반, 교차로 통행방법위반, 차선위반, 유턴위반, 꼬리물기 위반 등의 각종 교통법규 위반정보를 단속 사각지대 없이 안전하고 정확하게 검출할 수 있는 지능형 교차로 통합관리시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 각 서브카메라의 제어기가 객체트래킹 및 번호인식이 가능하도록 설계되되, 진입지점(L)을 진입한 차량의 번호인식을 우선적으로 수행하며, 인식된 차량번호를 감지된 객체에 부여한 후, 객체 궤적을 트래킹하도록 구성됨으로써 단속 정확성 및 신뢰도를 높일 수 있는 지능형 교차로 통합관리시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 각 서브카메라에서 촬영되는 진입지점(L)이 유턴구간(M) 보다 이전에 형성되도록 구성됨으로써 불법유턴 차량에 대해서도 철저하게 단속할 수 있는 지능형 교차로 통합관리시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 교통관리 어플리케이션이 교차로 영상에 각 객체 및 이동궤적이 표시되는 합성영상을 출력하되, 위반차량이 검출되거나 또는 사용자에 의해 특정 객체가 선택되면, 다른 객체들을 제외한 배경화면에 위반차량 또는 선택차량의 객체이미지 및 이동궤적을 표시한 합성영상을 출력함으로써 모니터링 효율성 및 정확성을 극대화시킬 수 있는 지능형 교차로 통합관리시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 교차로(S)에 설치되어, 해당 교차로(S)를 촬영하는 적어도 하나 이상의 트래킹 카메라와, 상기 교차로(S)에 연결되는 연결대상도로들 중 상기 교차로(S)를 향하는 연결대상도로인 감지대상도로들 각각에 상기 교차로(S)를 중심으로 외측을 향하도록 촬영을 수행하는 서브카메라들과, 상기 교차로(S)에 설치되는 컨트롤러와, 통합관제센터 서버를 포함하는 지능형 교차로 통합관리시스템에 있어서: 상기 트래킹 카메라의 제어기는 촬영에 의해 획득된 교차로 영상을 분석하여 차량객체를 감지하며, 감지된 객체의 궤적을 추적하여, 각 객체별로 위치, 시간, 이동 정보를 포함하는 교차로 궤적정보를 생성한 후, 획득된 교차로 영상 및 생성된 교차로 궤적정보를 상기 컨트롤러로 전송하고, 상기 서브카메라들 각각의 제어기는 촬영에 의해 획득된 서브영상을 분석하여 차량객체를 감지하되, 기 설정된 진입지점(L)을 차량객체가 통과할 때, 차량객체의 차량번호를 인식하며, 감지된 객체의 궤적을 추적하여, 각 객체별로 차량번호, 위치, 시간, 이동 정보를 포함하는 서브 궤적정보를 생성한 후, 획득된 서브영상 및 생성된 서브 궤적정보를 상기 컨트롤러로 전송하고, 상기 트래킹 카메라는 단독으로 설치될 때, 상기 교차로(S)의 전체 조망이 가능하도록 설치되되, 2개 이상 설치될 때, 각 트래킹 카메라의 촬영영역들을 병합한 영역이 상기 교차로(S)의 전체 조망이 가능하도록 설치되고, 상기 컨트롤러는 상기 트래킹 카메라 및 상기 서브카메라들로부터 전송받은 교차로 궤적정보 및 서브 궤적정보들의 위치정보를 참조하여, 동일 객체들을 매칭시킨 후, 각 객체의 차량번호, 위치, 시간, 이동 정보를 포함하는 통합궤적정보를 생성하며, 생성된 통합궤적정보를 활용 및 분석하여 위반차량을 판별한 후, 위반차량 검출 시, 교차로 영상 또는 서브 영상을 탐색하여, 해당 위반차량이 교통법규를 위반한 시점의 이미지 프레임을 추출하여 단속영상을 생성함과 동시에 위반차량의 위치, 이동, 시점, 위반내용을 포함하는 위반정보를 생성하며, 상기 트래킹 카메라 및 상기 서브카메라들로부터 전송받은 교차로 영상 및 서브영상들을 상기 통합관제센터 서버로 전송하며, 생성된 통합궤적정보, 단속영상 및 위반정보를 상기 통합관제센터 서버로 전송하고, 상기 통합관제센터 서버는 상기 컨트롤러로부터 전송받은 영상 및 데이터를 저장함과 동시에 모니터링 하고, 상기 통합관제센터 서버는 교통관리 어플리케이션이 설치되는 모니터링 단말기들을 더 포함하고, 상기 교통관리 어플리케이션은 상기 통합관제센터 서버의 DB와 연동하여 데이터를 입출력하는 서버연동모듈; 상기 컨트롤러로부터 전송받은 영상(교차로 영상 및 서브영상들)과, 통합궤적정보, 위반정보를 상기 통합관제센터 서버의 DB로부터 추출하는 영상/데이터 추출모듈; 기 설정된 주기(T) 마다 실행되며, 이전 주기(T) 동안의 교차로 영상들 중 어느 하나를 임의 선택하여, 감지객체들을 제외한 교차로 배경화면을 생성하며, 이전 주기(T) 동안의 각 감지대상도로의 감시영상들 중 어느 하나를 임의 선택하여, 감지객체들을 제외한 서브 배경화면을 생성하는 배경화면 생성/저장모듈; 상기 영상/데이터 추출모듈에 의해 추출된 통합궤적정보로부터 각 감지객체별 궤적정보를 추출하는 각 객체별 이동궤적 추출모듈; 사용자(모니터링 요원)에 의해 감지객체들 중 어느 하나를 선택받거나 또는 위반차량이 검출될 때 실행되며, 사용자의 요청에 따른 감지객체 또는 위반차량 객체를 선택하는 객체선택모듈; 상기 영상/데이터 추출모듈에 의해 추출된 영상들 중, 상기 객체선택모듈에 의해 선택된 객체이미지들을 별도로 추출하는 객체이미지 추출모듈; 1)교차로 영상을 기본영상으로 하되, 각 감지객체의 테두리에 사각형 표식기호를 표시하며, 각 감지객체의 이동궤적을 선으로 표시한 합성영상을 생성하며, 2)상기 객체선택모듈에 의해 특정 감지객체 또는 위반차량 객체가 선택될 때, 상기 배경화면 생성/저장모듈에 의해 생성된 배경화면에, 상기 객체이미지 추출모듈에 의해 추출된 객체이미지를 합성한 후, 해당 객체의 이동궤적을 선으로 표시하는 합성영상을 생성하는 합성영상 생성모듈; 인터페이스 처리모듈을 포함하고, 상기 인터페이스 처리모듈은 상기 합성영상 생성모듈에 의해 생성된 합성영상과, 각종 데이터가 전시되는 그리팩 사용자 인터페이스(GUI)인 기본 인터페이스를 상기 모니터링 요원 단말기들에 전시하는 것이다.

또한 본 발명에서 상기 서브카메라의 진입지점(L)은 해당 연결대상도로의 유턴구간 이전에 형성되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 컨트롤러는 상기 트래킹 카메라 및 상기 서브카메라들로부터 전송받은 교차로 궤적정보 및 서브 궤적정보들의 위치정보를 참조하여, 동일 객체들을 매칭시키는 객체매칭부; 상기 객체매칭부에 의해 검출된 매칭정보, 교차로 궤적정보 및 서브 궤적정보들을 활용하여, 각 객체의 차량번호, 위치, 시간, 이동 정보를 포함하는 통합궤적정보를 생성하는 통합궤적정보 생성부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 지능형 교차로 통합관리시스템은 상기 연결대상도로들 각각에 대응하는 교통신호등을 촬영하여 신호영상을 획득하며, 획득된 신호영상을 분석하여 현재 현시체계를 나타내는 신호정보를 생성한 후, 생성된 신호정보 및 획득된 신호영상을 컨트롤러로 전송하는 교통신호 카메라들을 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 교통신호 카메라들로부터 전송받은 신호정보와, 상기 통합궤적정보 생성부를 활용 및 분석하여, 위반차량을 판별하는 위반여부 판단부; 상기 위반여부 판단부에서 위반차량이 검출될 때 실행되며, 교차로 영상 또는 서브 영상을 탐색하여, 해당 위반차량이 교통법규를 위반한 시점의 이미지 프레임을 추출하여 단속영상을 생성하는 단속영상 생성부; 상기 위반여부 판단부에서 위반차량이 검출된다고 판단될 때 실행되며, 위반차량의 위치, 이동, 시점, 위반내용을 포함하는 위반정보를 생성하는 위반정보 생성부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 컨트롤러는 상기 교통신호 카메라들로부터 전송받은 교통신호 영상들을 상기 통합관제센터 서버로 전송하는 것이 바람직하다.

삭제

또한 본 발명에서 상기 기본 인터페이스는 원본 교차로 영상이 노출되는 원본영상 전시란과, 배경영상이 전시되는 배경영상 전시란과, 합성영상이 전시되는 합성영상 전시란과, 차량정보가 표시되는 차량정보 표시란과, 각 감지객체별 이미지가 노출되는 객체독립 표시란과, 교통신호등의 신호영상이 전시되는 신호영상 표시란과, 서브영상이 표시되는 서브영상 표시란을 포함하고, 상기 객체독립 표시란에 노출되는 감지객체들 중, 어느 하나가 사용자에 의해 선택되면, 선택된 객체정보를 전술하였던 상기 객체선택모듈, 상기 객체이미지 추출모듈 및 상기 합성영상 생성모듈로 입력한 후, 상기 합성영상 생성모듈에 의해 생성된 합성영상을 상기 합성영상 전시란에 디스플레이 함과 동시에 상기 차량정보 표시란에 선택된 감지차량의 차량번호 및 감지시간을 표시하고, 상기 영상/데이터 추출모듈에 의해 추출된 위반정보를 참조하여, 위반차량 검출 시, 위반차량 정보를 상기 객체선택모듈, 상기 객체이미지 추출모듈 및 상기 합성영상 생성모듈로 입력한 후, 합성영상 생성모듈에 의해 생성된 합성영상을 합성영상 전시란에 디스플레이 함과 동시에 상기 차량정보 표시란에 위반차량의 차량번호 및 감지시간을 표시하는 것이 바람직하다.

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 트래킹 카메라가 교차로 전체 조망이 가능하도록 높은 위치에 설치되어 교차로 전체에 대한 차량검지가 가능하되, 각 감지대상도로를 향하는 방향으로 촬영을 수행하는 서브카메라들에 의해 교차로와 연결되는 감지대상도로들 각각에 대한 차량검지가 가능하도록 구성됨으로써 모니터링 다른 감지수단들을 사용하지 않으면서 교차로의 무인단속 및 교통정보 수집 기능을 동시에 구현 가능하여, 시스템 구축 및 운영이 간단할 뿐만 아니라 설치 및 운영비용을 절감시킬 수 있으며, 서비스 편의성 및 효율성을 높일 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 경찰관의 직접 단속을 대체하는 상시적인 무인단속 시스템을 구현함으로써 속도위반, 버스전용차로 통행위반, 갓길 통행위반, 신호위반, 차로위반, 교차로 통행방법위반, 차선위반, 유턴위반, 꼬리물기 위반 등의 각종 교통법규 위반정보를 단속 사각지대 없이 안전하고 정확하게 검출할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 각 서브카메라의 제어기가 객체트래킹 및 번호인식이 가능하도록 설계되되, 진입지점(L)을 진입한 차량의 번호인식을 우선적으로 수행하며, 인식된 차량번호를 감지된 객체에 부여한 후, 객체 궤적을 트래킹하도록 구성됨으로써 단속 정확성 및 신뢰도를 높일 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 각 서브카메라에서 촬영되는 진입지점(L)이 유턴구간(M) 보다 이전에 형성되도록 구성됨으로써 불법유턴 차량에 대해서도 철저하게 단속할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 교통관리 어플리케이션이 교차로 영상에 각 객체 및 이동궤적이 표시되는 합성영상을 출력하되, 위반차량이 검출되거나 또는 사용자에 의해 특정 객체가 선택되면, 다른 객체들을 제외한 배경화면에 위반차량 또는 선택차량의 객체이미지 및 이동궤적을 표시한 합성영상을 출력함으로써 모니터링 효율성 및 정확성을 극대화시킬 수 있게 된다.

도 1은 국내등록특허 제10-1372843호(발명의 명칭 : 스테레오 기법을 이용한 교차로 꼬리물기 차량 자동 단속 시스템 및 그 방법)에 개시된 교차로 차량 자동 단속 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1의 설치 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예인 지능형 교차로 통합관리시스템을 나타내는 구성도이다.
도 4는 도 3의 각 교차로에 설치된 모습을 나타내는 예시도이다.
도 5는 도 4의 평면도이다.
도 6은 도 4의 트래킹 카메라 및 서브 카메라들에 의한 촬영영역을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 도 3의 트래킹 카메라를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 도 3의 서브 카메라를 나타내는 예시도이다.
도 9의 (a)는 본원 발명의 서브 카메라에 의해 불법유턴차량의 단속이 가능함을 설명하기 위한 예시도이고, (b)는 종래에 불법유턴차량의 단속이 불가능함을 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 도 3의 교통신호 카메라를 나타내는 예시도이다.
도 11은 도 3의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 12는 도 3의 교통관리 어플리케이션을 나타내는 블록도이다.
도 13은 도 12의 교통관리 어플리케이션에서 출력되는 화면을 나타내는 예시도이다.
도 14는 도 12의 교통관리 어플리케이션에서 출력되는 좌회전 신호위반 추적 예시도이다.
도 15는 도 12의 교통관리 어플리케이션에서 출력되는 좌회전 신호위반 추적에 대한 다른 예시도이다.
도 16은 도 12의 교통관리 어플리케이션에서 출력되는 좌회전 신호위반 추적에 대한 또 다른 예시도이다.
도 17은 도 12의 교통관리 어플리케이션에서 출력되는 3차선 U턴 위반 추적에 대한 예시도이다.
도 18은 도 12의 교통관리 어플리케이션에서 출력되는 차선위반에 대한 추적 예시도이다.
도 19는 도 12의 교통관리 어플리케이션에서 출력되는 차선위반 추적에 대한 다른 예시도이다.
도 20은 도 12의 교통관리 어플리케이션에서 출력되는 1차선 U턴 신호위반 추적 예시도이다.
도 21은 도 12의 교통관리 어플리케이션에서 출력되는 꼬리물기 위반 추적 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예인 지능형 교차로 통합관리시스템을 나타내는 구성도이고, 도 4는 도 3의 각 교차로에 설치된 모습을 나타내는 예시도이고, 도 5는 도 4의 평면도이고, 도 6은 도 4의 트래킹 카메라 및 서브카메라들의 촬영여역을 설명하기 위한 예시도이다.

본 발명의 일실시예인 지능형 교차로 통합관리시스템(1)은 교차로 전체 조망이 가능하도록 높은 위치에 트래킹 카메라(4)를 설치함과 동시에 교차로를 중심으로 각 연결도로(R1, R2, R3, R4)를 향하는 방향으로 객체트래킹 및 번호인식이 가능한 서브카메라(5)들을 각각 설치하되, 컨트롤러(3)가 각 카메라(4, 5, 7)에서 촬영된 영상과 생성된 유효정보를 통합적으로 분석하여, 위반차량 단속 및 교통정보 수집의 2가지 기능을 동시에 수행하도록 구성됨으로써 별도의 감지수단을 사용하지 않고 카메라만을 이용하여, 교차로의 무인단속 및 교통정보 수집의 2가지 기능을 동시에 구현 가능하여, 시스템 구축 및 운영이 간단할 뿐만 아니라 설치 및 운영비용을 절감시킬 수 있으며, 컨트롤러가 각 카메라에서 독립적으로 획득/생성된 영상/유효정보를 통합적으로 분석하여, 서비스 정확성 및 신뢰도를 높이기 위한 것이다.

또한 본 발명의 지능형 교차로 통합관리시스템(1)은 도 3 내지 6에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(3-1), ..., (3-N)들로부터 전송받은 영상, 교통정보 및 통합데이터(객체정보 및 위반정보 포함)를 저장함과 동시에 교통관리 어플리케이션(8)을 이용하여 각 교차로(S)의 교통상황을 모니터링 하는 교통관제센터 서버(2)와, 각 교차로(S)마다 설치되어, 해당 교차로(S)에 설치된 카메라(4), (5), (7)들의 동작을 관리 및 제어하는 컨트롤러(3-1), ..., (3-N)들과, 통합관제센터 서버(2) 및 컨트롤러(3-1), ..., (3-N)들 사이의 데이터 이동경로를 제공하는 통신망(10)으로 이루어진다.

이때 도 3에서는 설명의 편의를 위해, 각 교차로에 트래킹 카메라(4)가 한 대가 설치되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 트래킹 카메라(4)의 설치 수량은 이에 한정되지 않으며, 교차로에 연결되는 도로의 차선 수에 따라 2개 이상이 설치될 수 있다.

통신망(10)은 통합관제센터 서버(2) 및 컨트롤러(3-1), ..., (3-N)들 사이의 데이터 통신을 지원하며, 상세하게로는 광역통신망(WAN), LAN(local area network)망, VAN(Value Added Network)망, 유선통신망 등으로 구현될 수 있다.

통합관제센터 서버(2)는 각 교차로(S)의 컨트롤러(3)로부터 영상 및 통합데이터를 전송받으면, 전송받은 영상 및 통합데이터를 저장한다.

이때 통합데이터는 컨트롤러 식별정보, 차량정보(위치, 속도, 궤적 등) 및 위반정보를 포함한다.

또한 통합관제센터 서버(2)는 컨트롤러(3)로부터 전송받은 통합데이터의 차량정보를 가공 및 분석하여, 각 차로별 평균속도, 정체율, 차량 수 등을 포함하는 교통정보를 생성한다.

또한 통합관제센터 서버(2)는 모니터링 요원들이 기 제작된 교통관리 어플리케이션(8)을 이용하여, 각 컨트롤러(3)로부터 전송받은 영상을 모니터링 함과 동시에 필요한 영상 및 정보를 획득한다.

이때 교통관리 어플리케이션(8)은 후술되는 도 ? 내지 ?에서 상세하게 설명하기로 한다.

또한 통합관제센터 서버(2)는 컨트롤러(3)로부터 전송받은 통합데이터에 포함된 위반정보를 참조하여, 위반차량에 대한 과태료 발급 등의 후속처리가 이루어지도록 한다.

본 발명의 각 교차로(S)에는 컨트롤러(3)와, 트래킹 카메라(4), 서브 카메라(5)들, 교통신호 카메라(7)들이 설치된다.

이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 도시되지 않았지만, 컨트롤러(3)는 각 카메라(4, 5, 7)들과 유무선 통신망으로 연결되어 데이터 통신이 가능하도록 설계된다.

도 7은 도 3의 트래킹 카메라를 설명하기 위한 예시도이다.

도 7의 트래킹 카메라(4)는 해당 교차로(S)와 인접하게 설치되어, 교차로(S)의 차량이 상충되는 영역(A)을 촬영하여, 메인영상을 획득한다.

이때 트래킹 카메라(4)는 대략 18m 이상의 장-높이의 지주(20)에 설치됨과 동시에 광각렌즈를 구비하여, 교차로(S) 전체에 대한 조망이 가능하도록 설치됨으로써 교차로(S) 전체(A)를 촬영할 수 있게 된다.

즉 본 발명의 트래킹 카메라(4)는 18m 이상의 지주(20)에 설치됨과 동시에 103° 이상의 광각렌즈를 구비하여, 동일 설치수량 대비 검지영역을 극대화함으로써 단일 카메라를 이용하여 교차로(S) 전체에 대한 촬영, 영상획득 및 트래킹이 가능할 뿐만 아니라 카메라 설치 수량을 최소화하여, 영상분석의 정확성 및 신뢰도를 높이며, 설치 및 운용비용을 절감시킬 수 있게 된다.

또한 트래킹 카메라(4)는 제어기(미도시)를 포함한다.

이때 제어기는 촬영에 의해 교차로 영상이 획득되면 획득된 교차로 영상을 분석하여 차량객체를 감지하며, 차량객체 감지 시, 감지된 차량객체의 식별번호를 부여한 후, 궤적을 추적하여 교차로 궤적정보를 생성하며, 획득된 교차로 영상과 생성된 교차로 궤적정보를 컨트롤러(3)로 전송한다.

도 8은 도 3의 서브 카메라를 나타내는 예시도이다.

서브 카메라(5)는 교차로(S)의 연결도로(R1, R2, R3, R4)들 중, 교차로(S)를 향하는 방향으로 차량 진입이 이루어지는 방향의 도로(이하 감지대상도로라고 함)를 가로지르듯이 설치되는 암(21)들에 각각 설치된다.

또한 서브 카메라(5)들은 교차로(S)를 중심으로, 감지대상도로를 향하는 방향으로 해당 암(21)에 설치됨으로써 컨트롤러(3)의 감지영역이 교차로(S)에서 각 연결도로(R1, R2, R3, R4)들을 향하는 방향으로 확장(S -> (S+A))되고, 이에 따라 교차로(S)의 각 연결도로(R)에 대한 차량정보를 획득할 수 있을 뿐만 아니라 위반차량을 단속할 수 있게 된다.

또한 서브 카메라(5)들은 감지대상도로의 차로 수에 따라, 해당 암(21)에 1개 또는 2개 이상 설치될 수 있다.

예를 들어, 감지대상도로가 4차선인 경우, 서브 카메라(5)들은 동일 암(21)에 2개씩 설치될 수 있다.

즉 서브 카메라(5)들은 기 설정된 감지대상도로를 촬영하여 서브영상을 획득한다.

또한 서브 카메라(5)들은 서브 제어기들을 각각 포함한다.

이때 각 서브 제어기는 서브영상이 획득되면, 획득된 서브영상을 분석하여 차량객체를 감지하되, 감지대상도로의 촬영이 개시되는 지점인 진입지점(L)을 차량이 통과할 때, 감지차량의 차량번호판을 추출한 후, 추출된 차량번호판을 분석하여 감지차량의 차량번호를 인식하며, 감지차량의 궤적을 추적하여, 차량번호를 포함하는 서브 궤적정보를 생성하며, 생성된 서브 궤적정보 및 획득된 서브영상을 컨트롤러(3)로 전송한다.

또한 서브 카메라(5)에 의해 차량번호 인식이 이루어지는 진입지점(L)은, 해당 감지대상도로의 유턴구간 보다 외측(후방)에 형성되도록 한다.

도 9의 (a)는 본원 발명의 서브 카메라에 의해 불법유턴차량의 단속이 가능함을 설명하기 위한 예시도이고, (b)는 종래에 불법유턴차량의 단속이 불가능함을 설명하기 위한 예시도이다.

본원 발명은 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 서브 카메라(5)가 감지대상도로의 진입지점(L)부터 정지선까지의 영역을 촬영하되, 진입지점(L)이 차량 유턴이 이루어지는 유턴구간(M) 보다 후방에 배치되도록 설정됨으로써 유턴구간(M)에서 불법유턴이 이루어지더라도, 해당 불법유턴차량의 차량번호가 이미 인식된 상태이기 때문에 불법유턴차량의 단속이 가능해진다.

그러나 도 9의 (b)에서와 같이, 감지대상도로의 정지선(L‘)에서 차량번호 인식이 이루어지도록 설계되는 경우, 상세하게로는 번호인식이 이루어지는 지점이 유턴구간(M) 보다 전방에 형성되는 경우, 불법유턴이 발생하더라도, 불법유턴차량의 차량번호를 전혀 인식할 수 없기 때문에 단속 정확성 및 신뢰도가 떨어지는 문제점이 발생한다.

도 10은 도 3의 교통신호 카메라를 나타내는 예시도이다.

교통신호 카메라(7)들은 도 10에 도시된 바와 같이, 각 감지대상도로의 암(20)들에 각각 설치된다.

또한 교통신호 카메라(7)들은 교차로를 가로질러 대향되는 방향에 설치된 신호등(11)들을 각각 촬영하여 신호영상을 획득한다.

즉 교통신호 카메라(7)들은 해당 감지대상도로의 차량을 대상으로 교통신호를 출력하는 신호등(11)들을 향하는 방향(P’)으로 설치된다.

또한 교통신호 카메라(7)들은 촬영에 의해 신호영상이 획득되면, 기 설정된 영상분석 알고리즘을 이용하여, 획득된 신호영상을 분석하여, 현재 출력되고 잇는 신호체계를 의미하는 신호정보를 생성하며, 생성된 신호정보 및 획득된 신호영상을 컨트롤러(3)로 전송한다.

도 11은 도 3의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.

컨트롤러(3)는 도 11에 도시된 바와 같이, 제어부(30)와, 메모리(31), 통신 인터페이스부(32), 영상 및 데이터 입력부(33), 객체 매칭부(34), 통합궤적정보 생성부(35), 위반여부 판단부(36), 단속영상 생성부(37), 위반정보 생성부(38)로 이루어진다.

제어부(30)는 컨트롤러(3)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(31), (32), (33), (34), (35), (36), (37), (38)들의 동작을 관리 및 제어한다.

또한 제어부(30)는 트래킹 카메라(4), 서브 카메라(5)들 및 교통신호 카메라(7)들로부터 전송받은 영상 및 데이터(교차로 궤적정보, 서브 궤적정보 및 신호정보)를 영상 및 데이터 입력부(33)로 입력한다.

또한 제어부(30)는 객체 매칭부(34)에 의해 객체 매칭부(34)에 의해 객체가 매칭되면, 매칭정보를 통합궤적정보 생성부(35)로 입력한다.

또한 제어부(30)는 통합궤적정보 생성부(35)에 의해 통합궤적정보가 생성되면, 생성된 통합궤적정보, 교차로 영상, 서브 영상들 및 신호영상들이 통합관제센터 서버(2)로 전송되도록 통신 인터페이스부(32)를 제어한다.

또한 제어부(30)는 통합궤적정보 생성부(35)에 의해 통합궤적정보가 생성되면, 생성된 통합궤적정보를 위반여부 판단부(36)로 입력한다.

또한 제어부(30)는 위반여부 판단부(36)에서 위반차량이 검출되었다고 판단되면, 단속영상 생성부(37) 및 위반정보 생성부(38)를 실행시킨다.

또한 제어부(30)는 단속영상 생성부(37)에 의해 단속영상이 생성되고 위반정보 생성부(38)에 의해 위반정보가 생성되면, 생성된 단속영상 및 위반정보가 통합관제센터서버(2)로 전소오디도록 통신 인터페이스부(32)를 제어한다.

메모리(31)에는 해당 교차로(S)의 식별 및 위치정보와, 각 카메라의 통신식별정보 및 위치정보가 기 설정되어 저장된다.

또한 메모리(31)에는 교차로(S)의 검지영역(A)의 위치정보와, 각 연결도로(R1, ..., R4)의 및 차선정보와, 각 차로의 위치정보가 기 설정되어 저장된다.

또한 메모리(31)에는 각 서브 카메라(5)의 검지영역(B) 정보가 기 설정되어 저장된다.

또한 메모리(31)에는 트래킹 카메라(4)로부터 전송받은 교차로 영상 및 교차로 궤적정보와, 서브 카메라(5)들로부터 전송받은 서브 영상 및 서브 궤적정보와, 교통신호 카메라(7)들로부터 전송받은 신호영상 및 신호정보가 임시 저장된다.

또한 메모리(31)에는 통합궤적정보 생성부(35)에 의해 생성된 통합궤적정보가 임시 저장된다.

또한 메모리(31)에는 단속영상 생성부(37)에서 생성된 단속영상과, 위반정보 생성부(38)에서 생성된 위반정보가 임시 저장된다.

통신 인터페이스부(32)는 통합관제센터 서버(2) 및 각 카메라와 데이터를 송수신한다.

영상 및 데이터 입력부(33)는 카메라(4), (5), (7)들로부터 전송받은 영상 및 데이터를 입력받는다.

이때 영상은 교차로 영상, 서브 영상 및 신호영상을 포함하고, 데이터는 교차로 궤적정보, 서브 궤적정보 및 신호정보를 포함한다.

객체 매칭부(34)는 영상 및 데이터 입력부(33)를 통해 입력된 교차로 궤적정보 및 서브 궤적정보의 차량객체 위치정보를 이용하여, 교차로 영상 내 차량객체와, 서브영상 내 차량객체를 매칭시킨다.

통합궤적정보 생성부(35)는 객체 매칭부(34)에 의해 매칭된 매칭정보를 활용하여, 전체 검지영역(A+B)에 대한 각 차량객체의 차량번호, 위치, 차선, 이동, 속도 정보를 포함하는 통합궤적정보를 생성한다.

이때 통합궤적정보 생성부(35)에 의해 생성된 통합궤적정보는 제어부(30)의 제어에 따라 통신 인터페이스부(32)를 통해 통합관제센터 서버(2)로 전송됨과 동시에 메모리(31)에 임시 저장되며, 위반여부 판단부(36)로 입력된다.

위반여부 판단부(36)는 통합궤적정보 생성부(35)에 의해 생성된 통합궤적정보와, 영상 및 데이터 입력부(33)를 통해 입력된 신호정보를 활용하여, 각 감지차량의 통합궤적정보의 각 파라미터를 기 설정된 교통위반조건과 비교하여, 각 감지차량의 위반여부를 판단한다.

이때 교통위반조건은, 속도위반, 버스전용차로 통행위반, 갓길 통행위반, 신호위반, 차로위반, 교차로 통행방법위반, 차선위반, 유턴위반, 꼬리물기 등을 포함한다.

예를 들어, 위반여부 판단부(36)는 신호정보를 활용하여, 차량 직진신호 동안, 좌회전을 한 차량을 신호위반 차량으로 판단할 수 있으며, 차량 좌회전신호가 종료된 이후에도, 좌회전 꼬리 물기를 한 차량을 꼬리 물기 위반차량으로 판단할 수 있다.

이때 제어부(30)는 위반여부 판단부(36)에 의해 위반차량이 검출되면 단속영상 생성부(37) 및 위반정보 생성부(38)를 실행시킨다.

단속영상 생성부(37)는 위반여부 판단부(36)에서 위반차량이 검출될 때 실행되며, 교차로 영상 또는 서브 영상을 탐색하여, 해당 위반차량이 교통법규를 위반한 시점의 이미지 프레임을 추출하여 단속영상을 생성한다.

위반정보 생성부(38)는 위반여부 판단부(36)에서 위반차량이 검출될 때 실행되며, 해당 위반차량의 차량번호, 위반시점, 위반내용 등을 포함하는 위반정보를 생성한다.

이때 제어부(30)는 단속영상 생성부(37)에서 생성된 단속영상과, 위반정보 생성부(38)에서 생성된 위반정보가 통합관제센터 서버(2)로 전송되도록 통신 인터페이스부(32)를 제어한다.

도 12는 도 3의 교통관리 어플리케이션을 나타내는 블록도이다.

도 12의 교통관리 어플리케이션(8)은 통합관제센터 서버(2)의 모니터링 요원의 단말기들에 설치되며, 사용자(모니터링 요원)에게 교차로 영상과, 서브영상, 신호영상, 통합궤적정보, 위반정보를 기 제작된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphic User Interface)를 통해 제공함과 동시에 사용자의 요청에 따라, 영상 및 데이터를 가공하여 제공하는 응용 프로그램, 소프트웨어 및 어플리케이션이다.

또한 교통관리 어플리케이션(8)은 도 12에 도시된 바와 같이, 제어모듈(80)과, DB연동모듈(81), 영상/데이터 추출모듈(82), 배경화면 생성/저장모듈(83), 각 객체별 궤적정보 추출모듈(84), 객체선택모듈(85), 객체이미지 추출모듈(86), 합성영상 생성모듈(87), 디스플레이 모듈(88), 인터페이스I 처리모듈(89)로 이루어진다.

제어모듈(80)은 교통관리 어플리케이션(8)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(81), (82), (83), (84), (85), (86), (87), (88), (89)들의 동작을 관리 및 제어한다.

서버연동모듈(81)은 통합관제센터 서버(2)의 DB와 연동하여 데이터를 입출력한다.

영상/데이터 추출모듈(82)은 각 교차로(S)의 컨트롤러(3)로부터 전송받은 영상(교차로 영상, 서브영상들 및 신호영상들)과, 통합궤적정보, 위반정보를 통합관제센터 서버(2)의 DB로부터 추출한다.

배경화면 생성/저장모듈(83)은 기 설정된 주기(T) 마다 실행되며, 이전 주기(T) 동안의 교차로 영상들 중 어느 하나를 임의 선택하여, 감지객체들을 제외한 교차로 배경화면을 생성한다. 이때 배경화면 생성/저장모듈(83)의 주기(T)는 단위 시간으로 설정되는 것이 바람직하다.

또한 배경화면 생성/저장모듈(83)은 이전 주기(T) 동안의 각 감지대상도로의 감시영상들 중 어느 하나를 임의 선택하여, 감지객체들을 제외한 서브 배경화면을 생성한다.

각 객체별 이동궤적 추출모듈(84)은 영상/데이터 추출모듈(82)에 의해 추출된 통합궤적정보로부터 각 감지객체별 궤적정보를 추출한다.

객체선택모듈(85)은 사용자(모니터링 요원)에 의해 감지객체들 중 어느 하나를 선택받을 때 실행되며, 사용자의 요청에 따라 특정 감지객체를 선택한다.

객체이미지 추출모듈(86)은 영상/데이터 추출모듈(82)에 의해 추출된 영상들을 처리하여, 객체선택모듈(85)에 의해 선택된 객체이미지들을 별도로 추출한다.

합성영상 생성모듈(87)은 1)교차로 영상을 기본영상으로 하되, 각 감지객체의 테두리에 사각형 표식기호를 표시하며, 각 감지객체의 이동궤적을 선으로 표시한 합성영상을 생성한다.

또한 합성영상 생성모듈(87)은 2)객체선택모듈(85)에 의해 특정 감지객체가 선택될 때, 배경화면 생성/저장모듈(83)에 의해 생성된 배경화면에, 객체이미지 추출모듈(86)에 의해 추출된 객체이미지를 합성한 후, 해당 객체의 이동궤적을 선으로 표시하는 합성영상을 생성한다.

즉 모니터링 요원은, 평시에는 교차로 영상을 기본으로 하되, 각 감지객체 및 이동궤적이 표시되는 합성영상을 열람하되, 특정 감지객체 선택 시, 선택된 객체를 제외한 다른 객체들이 제외된 합성영상을 열람함으로써 각 객체의 이동궤적을 직관적으로 신속하게 인식할 수 있게 된다.

디스플레이 모듈(88)은 인터페이스 처리모듈(89)에 의해 처리된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 모니터링 용원 단말기에 디스플레이 한다.

인터페이스 처리모듈(89)은 합성영상 생성모듈(87)에 의해 생성된 합성영상과, 각종 데이터가 전시되는 그리팩 사용자 인터페이스(GUI)를 사용자(모니터링 요원) 단말기에 제공함과 동시에 사용자의 요청에 따른 데이터를 추출 및 가공하여, 응답데이터를 제공한다.

도 13은 도 12의 교통관리 어플리케이션에서 출력되는 화면을 나타내는 예시도이고, 도 14는 도 12의 교통관리 어플리케이션에서 출력되는 좌회전 신호위반 추적 예시도이고, 도 15는 도 12의 교통관리 어플리케이션에서 출력되는 좌회전 신호위반 추적에 대한 다른 예시도이고, 도 16은 도 12의 교통관리 어플리케이션에서 출력되는 좌회전 신호위반 추적에 대한 또 다른 예시도이고, 도 17은 도 12의 교통관리 어플리케이션에서 출력되는 3차선 U턴 위반 추적에 대한 예시도이고, 도 18은 도 12의 교통관리 어플리케이션에서 출력되는 차선위반에 대한 추적 예시도이고, 도 19는 도 12의 교통관리 어플리케이션에서 출력되는 차선위반 추적에 대한 다른 예시도이고, 도 20은 도 12의 교통관리 어플리케이션에서 출력되는 1차선 U턴 신호위반 추적 예시도이고, 도 21은 도 12의 교통관리 어플리케이션에서 출력되는 꼬리물기 위반 추적 예시도이다.

도 13 내지 21을 참조하여 인터페이스 처리모듈(89)은 살펴보면, 인터페이스 처리모듈(89)은 실행 시, 도 13의 기본 인터페이스(900)를 제공한다.

기본 인터페이스(900)는 원본 교차로 영상이 노출되는 원본영상 전시란(11)과, 배경영상이 전시되는 배경영상 전시란(12)과, 합성영상이 전시되는 합성영상 전시란(13)과, 차량정보가 표시되는 차량정보 표시란(14)과, 각 감지객체별 이미지가 노출되는 객체독립 표시란(15)과, 교통신호등의 신호영상이 전시되는 신호영상 표시란(16)과, 서브영상이 표시되는 서브영상 표시란(17)을 포함한다.

또한 기본 인터페이스(900)는 객체독립 표시란(15)에 노출되는 감지객체들 중, 어느 하나가 사용자에 의해 선택되면, 선택된 객체정보를 전술하였던 도 12의 객체선택모듈(85), 객체이미지 추출모듈(86) 및 합성영상 생성모듈(87)로 입력한 후, 합성영상 생성모듈(87)에 의해 생성된 합성영상을 합성영상 전시란(13)에 디스플레이 함과 동시에 차량정보 표시란(14)에 선택된 감지차량의 차량번호 및 감지시간을 표시하도록 한다.

또한 기본 인터페이스부(900)는 영상/데이터 추출모듈(82)에 의해 추출된 위반정보를 참조하여, 위반차량 검출 시, 위반차량 정보를 객체선택모듈(85), 객체이미지 추출모듈(86) 및 합성영상 생성모듈(87)로 입력한 후, 합성영상 생성모듈(87)에 의해 생성된 합성영상을 합성영상 전시란(13)에 디스플레이 함과 동시에 차량정보 표시란(14)에 위반차량의 차량번호 및 감지시간을 표시하도록 한다.

이와 같이 본 발명의 일실시예인 지능형 교차로 통합관리시스템(1)은 트래킹 카메라가 교차로 전체 조망이 가능하도록 높은 위치에 설치되어 교차로 전체에 대한 차량검지가 가능하되, 각 감지대상도로를 향하는 방향으로 촬영을 수행하는 서브카메라들에 의해 교차로와 연결되는 감지대상도로들 각각에 대한 차량검지가 가능하도록 구성됨으로써 모니터링 다른 감지수단들을 사용하지 않으면서 교차로의 무인단속 및 교통정보 수집 기능을 동시에 구현 가능하여, 시스템 구축 및 운영이 간단할 뿐만 아니라 설치 및 운영비용을 절감시킬 수 있으며, 서비스 편의성 및 효율성을 높일 수 있게 된다.

또한 본 발명의 지능형 교차로 통합관리시스템(1)은경찰관의 직접 단속을 대체하는 상시적인 무인단속 시스템을 구현함으로써 속도위반, 버스전용차로 통행위반, 갓길 통행위반, 신호위반, 차로위반, 교차로 통행방법위반, 차선위반, 유턴위반, 꼬리물기 위반 등의 각종 교통법규 위반정보를 단속 사각지대 없이 안전하고 정확하게 검출할 수 있다.

또한 본 발명의 지능형 교차로 통합관리시스템(1)은 각 서브카메라의 제어기가 객체트래킹 및 번호인식이 가능하도록 설계되되, 진입지점(L)을 진입한 차량의 번호인식을 우선적으로 수행하며, 인식된 차량번호를 감지된 객체에 부여한 후, 객체 궤적을 트래킹하도록 구성됨으로써 단속 정확성 및 신뢰도를 높일 수 있게 된다.

또한 본 발명의 지능형 교차로 통합관리시스템(1)은 각 서브카메라에서 촬영되는 진입지점(L)이 유턴구간(M) 보다 이전에 형성되도록 구성됨으로써 불법유턴 차량에 대해서도 철저하게 단속할 수 있다.

또한 본 발명의 지능형 교차로 통합관리시스템(1)은 교통관리 어플리케이션이 교차로 영상에 각 객체 및 이동궤적이 표시되는 합성영상을 출력하되, 위반차량이 검출되거나 또는 사용자에 의해 특정 객체가 선택되면, 다른 객체들을 제외한 배경화면에 위반차량 또는 선택차량의 객체이미지 및 이동궤적을 표시한 합성영상을 출력함으로써 모니터링 효율성 및 정확성을 극대화시킬 수 있게 된다.

1:지능형 교차로 통합관리시스템 2:통합관제센터 서버
3:컨트롤러 4:트래킹 카메라
5:서브카메라 7:교통신호 카메라
8:교통관리 어플리케이션 10:통신망
20:지주 21:암
30:제어부 31:메모리
32:통신 인터페이스부 33:영상 및 데이터 입력부
34:객체 매칭부 35:통합궤적정보 생성부
36:위반여부 판단부 37:단속영상 생성부
38:위반정보 생성부 80:제어모듈
81:서버연동모듈 83:영상/데이터 추출모듈
84:배경화면 생성/저장모듈 85:각 객체별 궤적정보 추출모듈
86:객체선택모듈 87:합성영상 생성모듈
88:디스플레이 모듈 89:인터페이스 처리모듈

Claims (7)

1. 각 교차로(S)에 설치되어, 해당 교차로(S)를 촬영하는 적어도 하나 이상의 트래킹 카메라와, 상기 교차로(S)에 연결되는 연결대상도로들 중 상기 교차로(S)를 향하는 연결대상도로인 감지대상도로들 각각에 상기 교차로(S)를 중심으로 외측을 향하도록 촬영을 수행하는 서브카메라들과, 상기 교차로(S)에 설치되는 컨트롤러와, 통합관제센터 서버를 포함하는 지능형 교차로 통합관리시스템에 있어서:
   상기 트래킹 카메라의 제어기는
   촬영에 의해 획득된 교차로 영상을 분석하여 차량객체를 감지하며, 감지된 객체의 궤적을 추적하여, 각 객체별로 위치, 시간, 이동 정보를 포함하는 교차로 궤적정보를 생성한 후, 획득된 교차로 영상 및 생성된 교차로 궤적정보를 상기 컨트롤러로 전송하고,
   상기 서브카메라들 각각의 제어기는
   촬영에 의해 획득된 서브영상을 분석하여 차량객체를 감지하되, 기 설정된 진입지점(L)을 차량객체가 통과할 때, 차량객체의 차량번호를 인식하며, 감지된 객체의 궤적을 추적하여, 각 객체별로 차량번호, 위치, 시간, 이동 정보를 포함하는 서브 궤적정보를 생성한 후, 획득된 서브영상 및 생성된 서브 궤적정보를 상기 컨트롤러로 전송하고,
   상기 트래킹 카메라는 단독으로 설치될 때, 상기 교차로(S)의 전체 조망이 가능하도록 설치되되, 2개 이상 설치될 때, 각 트래킹 카메라의 촬영영역들을 병합한 영역이 상기 교차로(S)의 전체 조망이 가능하도록 설치되고,
   상기 컨트롤러는
   상기 트래킹 카메라 및 상기 서브카메라들로부터 전송받은 교차로 궤적정보 및 서브 궤적정보들의 위치정보를 참조하여, 동일 객체들을 매칭시킨 후, 각 객체의 차량번호, 위치, 시간, 이동 정보를 포함하는 통합궤적정보를 생성하며, 생성된 통합궤적정보를 활용 및 분석하여 위반차량을 판별한 후, 위반차량 검출 시, 교차로 영상 또는 서브 영상을 탐색하여, 해당 위반차량이 교통법규를 위반한 시점의 이미지 프레임을 추출하여 단속영상을 생성함과 동시에 위반차량의 위치, 이동, 시점, 위반내용을 포함하는 위반정보를 생성하며, 상기 트래킹 카메라 및 상기 서브카메라들로부터 전송받은 교차로 영상 및 서브영상들을 상기 통합관제센터 서버로 전송하며, 생성된 통합궤적정보, 단속영상 및 위반정보를 상기 통합관제센터 서버로 전송하고,
   상기 통합관제센터 서버는
   상기 컨트롤러로부터 전송받은 영상 및 데이터를 저장함과 동시에 모니터링 하고,
   상기 통합관제센터 서버는
   교통관리 어플리케이션이 설치되는 모니터링 단말기들을 더 포함하고,
   상기 교통관리 어플리케이션은
   상기 통합관제센터 서버의 DB와 연동하여 데이터를 입출력하는 서버연동모듈;
   상기 컨트롤러로부터 전송받은 영상(교차로 영상 및 서브영상들)과, 통합궤적정보, 위반정보를 상기 통합관제센터 서버의 DB로부터 추출하는 영상/데이터 추출모듈;
   기 설정된 주기(T) 마다 실행되며, 이전 주기(T) 동안의 교차로 영상들 중 어느 하나를 임의 선택하여, 감지객체들을 제외한 교차로 배경화면을 생성하며, 이전 주기(T) 동안의 각 감지대상도로의 감시영상들 중 어느 하나를 임의 선택하여, 감지객체들을 제외한 서브 배경화면을 생성하는 배경화면 생성/저장모듈;
   상기 영상/데이터 추출모듈에 의해 추출된 통합궤적정보로부터 각 감지객체별 궤적정보를 추출하는 각 객체별 이동궤적 추출모듈;
   사용자(모니터링 요원)에 의해 감지객체들 중 어느 하나를 선택받거나 또는 위반차량이 검출될 때 실행되며, 사용자의 요청에 따른 감지객체 또는 위반차량 객체를 선택하는 객체선택모듈;
   상기 영상/데이터 추출모듈에 의해 추출된 영상들 중, 상기 객체선택모듈에 의해 선택된 객체이미지들을 별도로 추출하는 객체이미지 추출모듈;
   1)교차로 영상을 기본영상으로 하되, 각 감지객체의 테두리에 사각형 표식기호를 표시하며, 각 감지객체의 이동궤적을 선으로 표시한 합성영상을 생성하며, 2)상기 객체선택모듈에 의해 특정 감지객체 또는 위반차량 객체가 선택될 때, 상기 배경화면 생성/저장모듈에 의해 생성된 배경화면에, 상기 객체이미지 추출모듈에 의해 추출된 객체이미지를 합성한 후, 해당 객체의 이동궤적을 선으로 표시하는 합성영상을 생성하는 합성영상 생성모듈;
   인터페이스 처리모듈을 포함하고,
   상기 인터페이스 처리모듈은
   상기 합성영상 생성모듈에 의해 생성된 합성영상과, 각종 데이터가 전시되는 그리팩 사용자 인터페이스(GUI)인 기본 인터페이스를 상기 모니터링 요원 단말기들에 전시하는 것을 특징으로 하는 지능형 교차로 통합관리시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 서브카메라의 진입지점(L)은 해당 연결대상도로의 유턴구간 이전에 형성되는 것을 특징으로 하는 지능형 교차로 통합관리시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 컨트롤러는
   상기 트래킹 카메라 및 상기 서브카메라들로부터 전송받은 교차로 궤적정보 및 서브 궤적정보들의 위치정보를 참조하여, 동일 객체들을 매칭시키는 객체매칭부;
   상기 객체매칭부에 의해 검출된 매칭정보, 교차로 궤적정보 및 서브 궤적정보들을 활용하여, 각 객체의 차량번호, 위치, 시간, 이동 정보를 포함하는 통합궤적정보를 생성하는 통합궤적정보 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 교차로 통합관리시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 지능형 교차로 통합관리시스템은
   상기 연결대상도로들 각각에 대응하는 교통신호등을 촬영하여 신호영상을 획득하며, 획득된 신호영상을 분석하여 현재 현시체계를 나타내는 신호정보를 생성한 후, 생성된 신호정보 및 획득된 신호영상을 컨트롤러로 전송하는 교통신호 카메라들을 더 포함하고,
   상기 컨트롤러는
   상기 교통신호 카메라들로부터 전송받은 신호정보와, 상기 통합궤적정보 생성부를 활용 및 분석하여, 위반차량을 판별하는 위반여부 판단부;
   상기 위반여부 판단부에서 위반차량이 검출될 때 실행되며, 교차로 영상 또는 서브 영상을 탐색하여, 해당 위반차량이 교통법규를 위반한 시점의 이미지 프레임을 추출하여 단속영상을 생성하는 단속영상 생성부;
   상기 위반여부 판단부에서 위반차량이 검출된다고 판단될 때 실행되며, 위반차량의 위치, 이동, 시점, 위반내용을 포함하는 위반정보를 생성하는 위반정보 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 교차로 통합관리시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 컨트롤러는
   상기 교통신호 카메라들로부터 전송받은 교통신호 영상들을 상기 통합관제센터 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 지능형 교차로 통합관리시스템.
6. 삭제
7. 제5항에 있어서, 상기 기본 인터페이스는
   원본 교차로 영상이 노출되는 원본영상 전시란과, 배경영상이 전시되는 배경영상 전시란과, 합성영상이 전시되는 합성영상 전시란과, 차량정보가 표시되는 차량정보 표시란과, 각 감지객체별 이미지가 노출되는 객체독립 표시란과, 교통신호등의 신호영상이 전시되는 신호영상 표시란과, 서브영상이 표시되는 서브영상 표시란을 포함하고,
   상기 객체독립 표시란에 노출되는 감지객체들 중, 어느 하나가 사용자에 의해 선택되면, 선택된 객체정보를 전술하였던 상기 객체선택모듈, 상기 객체이미지 추출모듈 및 상기 합성영상 생성모듈로 입력한 후, 상기 합성영상 생성모듈에 의해 생성된 합성영상을 상기 합성영상 전시란에 디스플레이 함과 동시에 상기 차량정보 표시란에 선택된 감지차량의 차량번호 및 감지시간을 표시하고,
   상기 영상/데이터 추출모듈에 의해 추출된 위반정보를 참조하여, 위반차량 검출 시, 위반차량 정보를 상기 객체선택모듈, 상기 객체이미지 추출모듈 및 상기 합성영상 생성모듈로 입력한 후, 상기 합성영상 생성모듈에 의해 생성된 합성영상을 합성영상 전시란에 디스플레이 함과 동시에 상기 차량정보 표시란에 위반차량의 차량번호 및 감지시간을 표시하는 것을 특징으로 하는 지능형 교차로 통합관리시스템.

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