KR100374407B1 - 복잡한 교차로에서의 배경영상 생성 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정체가 심한 일반 도로뿐만 아니라 차량통행 패턴이 복잡한 교차로에서도 교차로의 네 방향을 진행 방향에 따라 8 개의 영역으로 구분하고 각 영역에 장면차이 기법을 이용하여 견고하게 배경생성을 하는 방법을 제공한다.

Description

복잡한 교차로에서의 배경영상 생성 방법{Background producing method in an intersection}

본 발명은 본 출원인의 출원번호 10-1999-29538호(출원일 : 1999년 7월 21일, 명칭 : 영상검지기를 위한 배경 생성방법)를 개선한 복잡한 교차로에서의 배경영상 생성 방법에 관한 것이다.

기존의 배경영상 생성 방법은 소통이 원활한 도로나 혹은 정체가 되는 일반도로에서는 양호하게 작동되지만 통행 패턴이 일반도로와 다른 교차로에서는 신호대기로 인한 장기 대기 패턴이 교차로 네 방향에서 지속적으로 일어나기 때문에 기존의 방법이 잘 작동되지 않는다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 방법의 문제점을 개선하기 위하여 이루어진 것으로서, 교차로의 네 방향을 진행 방향에 따라 8 개의 영역으로 구분하고 각영역에 장면차이 기법을 이용하여 차량이 비어있거나 혹은 차량이 움직일 때만 배경생성을 하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 교차로의 네 방향을 진행방향에 따라 여덟 개의 영역으로 구분하고 각 영역에 장면차이 기법을 적용하여 각 진행방향에 따라 촬영되어 입력된 영상을 토대로 각 영역별 장면차이를 구하는 제1스텝; 각 영역별 장면차이의 임계치와의 비교결과, 차량의 움직임이 있거나 혹은 차량이 없다고 판단된 각 영역에 대해 화소 위치별로 누적 또는 빈도를 정해진 시간동안 반복 계산하는 제2스텝; 상기 제2스텝에서 계산된 화소 위치별 누적치의 평균값 또는 빈도 중 최빈치를 계산하고, 계산된 최빈치를 그 화소 위치에서의 초기배경값으로 사용하여 화소 위치별 누적/빈도 계산값을 토대로 초기배경을 생성하는 제3스텝; 상기 제3스텝에서 생성된 초기배경과 촬영되어 입력된 영상간의 배경차이를 통해 각 영역에서의 차량을 탐지하되, 영상내 각 화소가 물체화소이면 버리고, 배경화소이면 각 화소 위치별로 배경화소로 분류된 것만 누적 또는 빈도를 일정시간동안 계산하는 제4스텝; 및 화소 위치별 누적치의 평균값 또는 빈도 중 최빈치를 계산하여 그 화소 위치에서의 배경값으로 사용하고, 상기 화소별 누적/빈도를 계산하여 최종배경을 생성하는 제5스텝으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 개념도.

도 2는 본 발명을 실현시키기 위한 동작 흐름도.도 3은 본 발명의 제어 블록도.* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *2 ------ 카메라 3 ------ 모니터4 ------ 디지타이저 5 ------ 포맷터6 ------ 컴퓨터 8 ------ 교통신호제어기9 ------ 레코더

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.본 발명의 배경영상 생성장치(1)는 도 3에 도시한 바와 같이 센서로서의 카메라(2), 모니터(3), 디지타이저(4), 포맷터(5), 예를 들어 마이크로프로세서 따위의 컴퓨터(6), 터미널(7), 교통신호제어기(8) 및 레코더(9)를 포함한다. 상기 컴퓨터(6)와 연관하여서는 RAM 및 ROM이 메모리로 구성된다.카메라(2)(픽셀 카메라)는 가로등 지지대, 신호등 지지대, 빌딩 혹은 기타 지지구조상에 설치되며, 도로상의 필요한 지역의 교통량을 촬영할 수 있도록 지향된다. 카메라(2)는 가시범위내에서 도로를 따라 주행하는 차량으로부터 유도된 시각적으로 확인이 가능한 영상을 촬영할 수 있는 것이면 어떤 것이든 상관없으며, 통상적인 방법으로 동작하는 것이면 된다.디지타이저(3)는 상기 픽셀 카메라(2)에 의해 생성된 아날로그 비디오신호를 디지털화한다. 디지타이저(3)는 스캔라인의 아날로그신호를 영상의 밀도를 표현하는 픽셀로 변환하고, 영상을 수개의 프레임 혹은 픽셀 어레이로 세분한다.모니터(4)는 영상신호를 수신하도록 상기 카메라(2)에 연결되며, 실시간으로 영상을 디스플레이한다.터미널(7)은 조작자가 추가적인 프로세싱을 실현하기 위하여 필요로 하는 부분 혹은 영상 윈도우를 선택하는 경우에 이용된다. 실시예에 있어서, 조작자는 터미널(7)을 이용하여 필요로 하는 윈도우를 규정하는 모니터(4)상의 위치에 커서 따위의 지시기를 위치시킬 수 있다. 터미널(7)을 이용하면 조작자는 후술하는 포맷터가 윈도우내에서 영상을 표현하는 픽셀을 디지타이저(3)로부터 선택하도록 할 수 있다. 이때, 선택된 픽셀은 컴퓨터(6)에 전송되어 메모리에 저장된다.포맷터(5)는 윈도우내에서 영상을 표현하는 픽셀들을 선별한다.컴퓨터(6)는 차량의 존재, 통행여부 및/혹은 다른 특성들을 결정한다. 이 결정은 영상의 배경데이터의 특성인 측정치에 대응하는 영상으로부터 추출된 비교측정치에 근거하여 행해진다.

도 1에 도시한 바와 같이 본 발명에서는 교차로의 네 방향을 진행방향에 따라 여덟 개의 영역으로 구분하여 각 영역에 장면 차이 기법을 적용토록 한다.

이 같이 설정한 상태에서 도 2에 도시한 바와 같이 각 진행방향에 따른 영상이 카메라(2)에 의해 촬영되어 디지타이저(4)에서 디지털화하고, 포맷터(5)에서 영상을 표현하는 픽셀들이 선별되어 컴퓨터(6)에 입력되면(스텝 S1), 컴퓨터(6)는 입력된 영상에 대해 각 영역(영역 i) 별로 장면 차이를 구한다(스텝 S2).

그 결과, 각 영역별 장면차이가 임계치보다 작으면 차량의 움직임이 없는 것으로 판단하여 각 영역별 영상을 계속 입력받도록 스텝 S1으로 복귀하고, 임계치보다 크면 차량의 움직임이 있는 것으로 판단한다(스텝 S3).

따라서, 차량의 움직임이 있다고 판단된 각 영역에 대해 화소 위치별로 누적 또는 빈도를 계산하는 작업을 정해진 시간동안 반복적으로 수행한다(스텝 S4).

상기 스텝 S4의 동작이 정해진 시간동안 행해진 경우(스텝 S5) 화소 위치별 누적치의 평균값 또는 빈도중 최빈치를 계산하여 그 화소 위치에서의 초기 배경 값으로 사용한다(스텝 S6).

이어서, 상기 화소 위치별 누적/빈도를 계산하여 초기배경을 생성한다(스텝 S7).

이와 같이 초기배경이 생성된 상태에서 각 진행방향에 따른 영역별로 영상이 입력되면(스텝 S8) 상기 스텝 S7에서 생성된 초기배경과 스텝 S8에서 입력된 영상간의 배경차이를 통해 차량을 탐지한다(스텝 S9).

스텝 S9에서의 차량 탐지를 통해 영상내 각 화소가 배경화소인지 물체화소인지를 구분하여 물체화소이면 버리고 스텝 S8로 복귀하여 각 영역별 영상을 계속 입력토록 하며, 배경화소이면(스텝 S10) 각 화소 위치별로 배경화소로 분류된 것만 누적 또는 빈도를 계산한다(스텝 S11).

이 같은 동작을 일정시간동안 반복 수행하면서(스텝 S12) 화소 위치별 누적치의 평균값 또는 빈도 중 최빈치를 계산하여 그 화소 위치에서의 배경 값으로 사용하고(스텝 S13), 상기 화소 위치별 누적/빈도를 계산하여 최종배경을 생성한다(스텝 S14).

상술한 바와 같이 본 발명의 복잡한 교차로에서의 배경영상 생성방법에 따르면, 교차로를 여덟 개의 진행방향으로 나누어서 각 영역에 장면차이 기법을 적용함으로써 정확한 교통정보가 가능토록 하는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 교차로의 네 방향을 진행방향에 따라 여덟 개의 영역으로 구분하고 각 영역에 장면차이 기법을 적용하여 각 진행방향에 따라 촬영되어 입력된 영상을 토대로 각 영역별 장면차이를 구하는 제1스텝;

   각 영역별 장면차이의 임계치와의 비교결과, 차량의 움직임이 있거나 혹은 차량이 없다고 판단된 각 영역에 대해 화소 위치별로 누적 또는 빈도를 정해진 시간동안 반복 계산하는 제2스텝;

   상기 제2스텝에서 계산된 화소 위치별 누적치의 평균값 또는 빈도 중 최빈치를 계산하고, 계산된 최빈치를 그 화소 위치에서의 초기배경값으로 사용하여 화소 위치별 누적/빈도 계산값을 토대로 초기배경을 생성하는 제3스텝;

   상기 제3스텝에서 생성된 초기배경과 촬영되어 입력된 영상간의 배경차이를 통해 각 영역에서의 차량을 탐지하되, 영상내 각 화소가 물체화소이면 버리고, 배경화소이면 각 화소 위치별로 배경화소로 분류된 것만 누적 또는 빈도를 일정시간동안 계산하는 제4스텝; 및

   화소 위치별 누적치의 평균값 또는 빈도 중 최빈치를 계산하여 그 화소 위치에서의 배경값으로 사용하고, 상기 화소별 누적/빈도를 계산하여 최종배경을 생성하는 제5스텝으로 이루어진 것을 특징으로 하는 복잡한 교차로에서의 배경영상 생성방법.