KR100444929B1 - 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지영상처리경보시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지하철/철도 승강장의 돌발상황을 자동으로 감지하여 경보하는 영상처리 경보시스템 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명은 다수의 촬상장치로 역 내의 승강장 선로부, 승강장 탑승부, 차량 도어부를 지속적으로 모니터링하여, 상기 승강장 내에 차량이 없는 경우, 상기 승강장 상황을 확인할 수 있는 영상을 상기 역으로 진행하는 도착직전 차량과, 역무실, 상황지령실에 유/무선으로 전송하고, 상기 역 내의 승강장 철로부에 인명의 추락사고 및 차량운행에 대한 각종 위해요소 발생 시 이를 즉시 자동감지하여 상기 역으로 진행하는 도착직전 차량과, 역무실, 상황지령실 및 각종 연동 경보장치로 영상 및 음성경보하며, 상기 승강장에 차량이 정차 중이거나 출발 직전에 있는 경우, 상기 승강장 내 이용객의 탑승상태와 승/하차 시 차량의 도어 개폐상태를 확인 할 수 있는 영상을 차량, 역무실 및 상황지령실로 유선 및 무선으로 전송하고, 돌발상황 발생 시 이를 즉시 자동감지하여 상기 정차 중 및 출발 직전 상태에 있는 차량과, 역무실, 상황지령실 및 각종 연동 경보장치로 영상 및 음성경보함으로써, 지하철/철도의 승강장에서 발생할 수 있는 임의의 돌발상황에 대하여 역무원, 상황통제원 및 차량운전원이 즉각 대처할 수 있도록 하는 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템 및 방법을 제공한다.

Description

지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템 및 방법{IMAGE PROCESSING ALARM SYSTEM AND METHOD FOR AUTOMATICALLY SENSING UNEXPECTED ACCIDENT AT TRAIN PLATFORM}

본 발명은 지하철/철도 승강장 내의 위험을 경보하는 경보시스템에 관한 것으로, 특히 지하철/철도 승강장의 돌발상황을 자동으로 감지하여 경보하는 영상처리 경보시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 다수의 촬상장치로 역 내의 승강장 선로부, 승강장 탑승부, 차량 도어부를 지속적으로 모니터링하여, 상기 승강장 내에 차량이 없는 경우, 상기 승강장 상황을 확인할 수 있는 영상을 상기 역으로 진행하는 도착직전 차량과, 역무실, 상황지령실에 유/무선으로 전송하고, 상기 역 내의 승강장 철로부에 인명의 추락사고 및 차량운행에 대한 각종 위해요소 발생 시 이를 즉시 자동감지하여 상기 역으로 진행하는 도착직전 차량과, 역무실, 상황지령실 및 각종 연동 경보장치로 영상 및 음성경보하며, 상기 승강장에 차량이 정차 중이거나 출발 직전에 있는 경우, 상기 승강장 내 이용객의 탑승상태와 승/하차 시 차량의 도어 개폐상태를 확인 할 수 있는 영상을 차량, 역무실 및 상황지령실로 유선 및 무선으로 전송하고, 돌발상황 발생 시 이를 즉시 자동감지하여 상기 정차 중 및 출발 직전 상태에 있는 차량과, 역무실, 상황지령실 및 각종 연동 경보장치로 영상 및 음성경보함으로써, 지하철/철도의 승강장에서 발생할 수 있는 임의의 돌발상황에 대하여 역무원, 상황통제원 및 차량운전원이 즉각 대처할 수 있도록 하는 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템 및 방법을 제공한다.

현재의 지하철/철도 승강장에는 승객이 차량이 진입하는 선로부에 너무 가까이 있어 진입하는 차량에 부딪치거나 차량과 승강장의 틈새에 끼이거나 또는 승강장 선로부에 떨어져 진입하는 차량에 충돌하는 사고를 방지하기 위해 지하철/철도 승강장에는 차량의 진입이 완료되거나 출발이 완료될 때 까지 승객과 차량이 유지하여야 하는 안전거리를 나타내는 안전선이 표시되어 있다.

이에 따라 차량의 진입과 출발 시에 승객들은 상기 안전선을 지키거나 차량의 경적음 및 안내방송에 의해 차량에 주의를 기울여 발생할 수 있는 사고를 피하고 있다.

또한 차량의 진입과 출발을 알리는 경보음 및 안내방송과 함께 승강장 주위에 차량의 운전원이 승강장의 상황을 확인할 수 있도록 하는 카메라와 모니터를 설치하고나 별도의 안전요원을 배치하여 사고의 예방에 힘쓰고 있다.

그럼에도 불구하고 승객의 부주의나 기타 예상치 못한 이유로 인해 승객이 승강장 선로에 떨어지거나 차량의 틈새 또는 차량과 승강장의 틈새에 끼이는 돌발상황이 발생할 수 있다.

이러한 실제 낙하물 등의 위해요인과 인명추락에 의한 돌발상황에 실시간으로 대응하기에는 현재의 지하철/철도 승강장에서의 인원 및 수동경보장치에 의한 설비적 측면이 매우 미흡한 실정이다.

또한 기존의 차량 운전원의 육안전방주시 및 안전속도 준수 및 감속에 의한 상기 돌발상황에 실시간으로 대응하기에는 무리가 있을 뿐만 아니라 상기 차량 운전원의 주 임무가 차량의 안전운행에 있는 만큼, 차량 내부에 설치되는 모니터로 상기 승강장 내 이용객의 탑승상태와 승/하차 시 차량의 도어 개폐상태 등을 확인할 수 있더라도 이를 계속적으로 모니터링 하여 상기 돌발상황들에 대처하기에는 곤란한 문제점이 있었다.

따라서 상기 돌발상황에 대하여 승객이 스스로 주의를 기울이는 것 외에 차량 및 역무실, 그리고 상황지령실에서 상기 돌발상황 발생 즉시 이를 감지하여 차량의 운행을 통제하거나 발생하는 상기 돌발상황에 즉각적인 대응방안을 수행할 수 있도록 하는 기술이 요망된다.

따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 지하철/철도 승강장에서 발생할 수 있는 돌발상황에 대하여 영상처리 기법을 적용하여 실시간으로 상기 돌발상황에 능동적으로 대처할 수 있도록 하는 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템 및 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 승강장 진입 차량의 운전원에게 도착직전 역에 도착하기 소정 시간 또는 거리 이전에 상기 도착직전 역 내의 승강장 영상정보 및 돌발상황에 대하여 차량 내에서 영상 및 경보신호로 자동 무선수신하여 상기 돌발상황에 효과적으로 대응할 수 있도록 하는 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템 및 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 지하철/철도 승강장 돌발상황을 자동으로 감지하여 영상처리함으로써 경보를 발생하는 시스템에서 교행 차량의 역광, 그림자 등의 광량 변화 및 지상구간에서의 조도변화에 민감하게 대응하여 상기 돌발상황의 감지대상 및 그 감지지역에 대한 오경보를 발생하는 요인을 최소화하여 최적의 자동감지를 위한 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템 및 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템의 블록 구성도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지하철/철도 승강장 돌발상황을 자동감지하여 이동중인 차량에게 무선전송하는 영상처리경보시스템의 무선통신 개념도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템의 촬상장치 배치를 보인 예시도,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보방법을 보인 제어 흐름도,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보방법에서 영상의 변화 발생판단을 위한 제어 흐름도,

도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보방법의 주야간 감지대상 상태판단을 위한 제어 흐름도,

도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보방법의 감지대상 감지를 위한 바닥정보 갱신 흐름도,

도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보방법의 감지대상의 유무에 따른 영상정보에 대한 분포의 차이를 보인 히스토그램.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 촬상장치 20: 영상분배장치

30: 영상변환장치 40: 영상처리장치

50: 경보제어장치 60: 영상분할장치

70: 무선전송장치(RT) 80: 차상장치

90: 역무실/상황지령실 91: 연동 경보장치

S1: 영상신호 S2: 경보제어신호

S3: 경보연동제어신호 S4: 영상/경보 무선신호

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 지하철/철도 승강장의 돌발상황을 자동으로 감지하여 경보하는 영상처리 경보시스템에 있어서:

적어도 하나 이상 구비되며, 각기 다른 위치에 설치되어 각 위치에서 지정된 감시구역의 영상을 지속적으로 촬영하는 관제용 카메라와, 상기 지정된 감시구역에 발생하는 변화를 영상감지하는 영상감지용 카메라로 구성되는 촬상장치;

상기 촬상장치들에 연결되어 상기 촬상장치의 동작 제어신호를 해당 촬상장치로 인가하고, 상기 촬상장치가 촬영한 영상을 수신하여 역무실, 상황지령실 및 상기 촬영 영상신호를 처리하는 각 구성부로 전송하는 영상분배장치;

상기 영상분배장치로부터 수신한 아날로그 영상신호를 고해상도 디지털 영상신호로 변환하는 영상변환장치;

상기 영상변환장치로부터 변환된 디지털 영상신호를 자동감지 영상처리 알고리즘에 의거, 처리하여 승강장에서의 차량주행 위해요소와 인명의 추락 및 기타 승강장 돌발상황을 자동으로 감지하고, 상기 돌발상황이 발생한 영상신호정보를 포함하는 경보신호를 즉시 발생하는 영상처리장치;

상기 영상처리장치로부터의 상기 돌발상황이 발생한 영상신호정보를 포함하는 경보신호를 수신하여 역무실, 상황지령실 및 차량으로 상기 돌발상황이 발생한 영상신호정보를 포함하는 경보제어신호를 전송하는 경보제어기;

상기 촬상장치로부터 촬영된 다수의 영상신호를 소정 개수의 모니터에 통합하여 디스플레이 될 수 있도록 소정 분할하고, 상기 경보제어기로부터의 경보제어신호에 따라 상기 소정 분할한 영상신호에서 상기 돌발상황이 발생한 영상신호를선택하여 분할 해제하는 영상분할장치;

상기 영상분배장치로부터 수신한 영상신호와 상기 영상분할장치로부터 수신한 상기 돌발상황이 발생한 영상신호를 무선 전송하는 무선전송장치;

상기 차량에 구비되며, 상기 무선전송장치로부터 전송되는 상기 돌발상황이 발생한 영상신호를 수신하고, 이를 디스플레이 하는 차상장치; 및

상기 촬상장치로부터 촬영된 다수의 영상을 분석 및 처리하여 승강장 돌발상황 발생시 상기 돌발상황을 자동으로 감지하고 경보하도록 상기 각 구성부의 동작을 제어하는 제어부; 로 이루어짐을 특징으로 하는 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템을 제공한다.

이때, 상기 영상처리장치는,

영상에서 감시하고자 하는 영역의 중앙에 트립라인을 설치하고, 설치된 상기 트립라인의 영역 내에서 기준영상과 상기 감시영역 영상의 그레이 레벨의 변화를 비교 분석하여 감지대상의 존재여부를 판단하는 트립라인 방식 알고리즘과, 상기 기준영상에서 감지대상의 영역을 배경과 분리한 후, 상기 각 감지대상이 점유하는 영역의 운동방향을 구하고, 상기 트립라인 방식 알고리즘에서 판단한 상기 감지대상의 이동상황을 판단하는 트래킹 방식 알고리즘을 조합한 다중 알고리즘 연산을 수행하는 감지모듈을 구비함을 특징으로 한다.

또한, 상기 경보제어기는,

승강장의 일측 적소에 설치되어, 상기 돌발상황이 발생한 영상신호정보에 포함된 경보제어신호에 따라 상기 돌발상황 발생을 경보하는 연동경보장치를 제어하는 경보연동제어신호를 더 발생함을 특징으로 한다.

또한, 상기 영상분할장치는,

상기 촬상장치로부터 촬영된 다수의 영상신호 중 상기 돌발상황이 발생한 영상신호에 상기 차상장치에서 식별이 가능하도록 문자, 숫자 및 시간 표시신호를 삽입, 삭제, 및 편집이 가능한 자막기능을 더 구비함을 특징으로 한다.

또한, 상기 영상분배장치는,

상기 촬상장치로부터 수신한 촬영 영상신호를 증폭하는 기능을 더 구비함을 특징으로 한다.

또한, 상기 촬상장치는,

상기 관제용 카메라와 상기 영상감지 카메라를 하나의 카메라로 통합하여, 상기 각 위치에서 지정된 감시구역의 영상을 촬영하는 관제용 카메라 기능과, 상기 지정된 감시구역의 변화를 영상감지하는 영상감지 카메라 기능을 통합하여 수행하는 다기능 카메라임을 특징으로 한다.

또한, 상기 무선전송장치는,

차량의 위치를 감지하여 상기 차량의 위치정보를 상기 차상장치로부터 업링크하여 상기 제어부로 전송하고, 상기 차량이 출발역과 도착역 사이에 위치하면, 상기 제어부의 제어 하에 상기 차량이 도착직전 역에 진입하기 소정 시간/거리 전부터 상기 차량이 진행하는 도착직전 역의 승강장 영상 및 경보신호를 상기 차상장치로 다운링크함을 특징으로 한다.

한편, 지하철/철도 승강장의 돌발상황을 자동으로 감지하여 경보하는 영상처리 경보방법에 있어서:

상기 지하철/철도 승강장에 감시구역을 지정하고, 일측 적소에 설치되는 촬상장치에 의해 지정된 감시구역의 영상을 지속적으로 촬영하는 단계;

상기 촬상장치가 촬영한 영상으로부터 자동감지 영상처리 알고리즘에 의거, 처리하여 상기 지정된 감시구역의 영상에 변화가 발생하였는지를 판단하는 단계;

상기 지정된 감시구역의 영상에 변화가 발생하면 상기 영상변화가 돌발상황인지를 판단하는 단계;

상기 영상변화가 돌발상황인 것으로 판단되면 상기 변화가 발생한 영상정보를 포함하는 경보신호를 즉시 발생하고, 상기 경보신호와 상기 변화가 발생한 영상신호정보를 포함하는 경보제어신호를 무선통신영역에 감지된 위치에 있는 차량으로 무선전송하는 단계;

상기 변화가 발생한 영상이 복구되었는지를 판단하는 단계;

상기 변화된 영상이 복구되면 상기 경보 발생을 종료하는 단계;

상기 영상과 관련된 정보를 갱신하는 단계; 로 이루어짐을 특징으로 하는 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보방법을 제공한다.

또한, 상기 영상에 변화가 발생하였는지를 판단하는 단계는,

상기 지정된 감시구역의 촬영 영상으로부터 통계정보를 추출하는 단계;

상기 추출한 통계정보로부터 감지대상유무를 판단하는 단계;

상기 감지대상이 존재하면 상기 감지대상의 이동여부를 판단하는 단계;

상기 감지대상이 이동하면 상기 감지대상과 그림자 및 불빛을 구분하는 단계;

상기 감지대상유무 판단과 상기 감지대상 이동여부 판단 및 상기 감지대상과 그림자/불빛의 구분에 따라 상기 감지대상의 정보를 갱신하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다. 하는 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보방법.

또한, 지상구간의 지하철/철도 승강장의 감지기능을 높이기 위해 주간 및 야간을 구분하는 단계를 더 구비함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템의 블록 구성도로서, 이를 참조하여 상기 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템의 구성을 간략히 설명한다.

본 발명에 따른 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이 지하철/철도 승강장 양방향 각각의 감시구역을 촬영하여 영상신호화는 다수의 카메라로 구성되는 촬상장치(10), 영상분배장치(20), 영상변환장치(30), 영상처리장치(40), 경보제어기(50), 영상분할장치(60), 무선전송장치(70), 차상장치(80)를 구비한다.

상기 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템의 구성을간략히 설명하면, 상기 촬상장치(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 감시영역(예로서, 승강장 안전선, 승강장 선로부 등이 위치한 구역)의 영상을 촬영하여 상기 영상변환장치(30)에 입력을 주고, 상기 영상변환장치(30)는 상기 촬상장치(10)로부터 수신한 영상신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 영상처리장치(40)의 감지모듈 메모리(미 도시함)에 저장한다. 상기 감지모듈에서는 상기 메모리에 저장된 영상을 읽어들여 필요한 영상처리를 수행한 후 감지 알고리즘을 통하여 감지대상을 감지한다. 또한, 상기 영상처리장치(40)의 감지모듈은 상기 감지대상의 다양한 이동경로 정보를 추출하여, 돌발상황 발생 시 이를 경보제어기(50)로 전송함으로써 영상 및 음성경고를 출력한다.

한편, 상기 영상처리장치(40)는 상기 감지모듈에서 영상을 분석한 결과를 토대로 상기 촬상장치(10)의 동작 및 움직임을 제어하는 제어신호를 송출한다.

상기 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템의 촬상장치 배치를 보인 예시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지하철/철도 승강장 돌발상황을 자동감지하여 이동중인 차량에게 무선전송하는 영상처리경보시스템의 무선통신 개념도이다.

이하 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 지하철/철도 승강장의 돌발상황을 자동으로 감지하여 경보하는 영상처리경보시스템은, 도 3에 도시된 바와 같이 촬상장치(10)가 승강장 내부의 각기 소정 위치에 설치되어 상기 각 위치에서 지정된 감시구역의 영상을 촬영하고,상기 지정된 감시구역의 변화를 영상감지한다.

상기 촬상장치(10)는 상기 지정된 감시구역의 영상을 지속적으로 촬영하는 기능을 수행하는 관제용 카메라와, 상기 지정된 감시구역에 발생하는 변화를 영상감지하는 기능을 수행하는 영상감지용 카메라를 각각 구비할 수 있으며, 본 발명의 일실시 예에서 보인 바와 같이 상기 관제용 카메라 기능과 상기 영상감지 카메라 기능을 하나의 카메라로 통합하여 상기 기능을 복합적으로 수행하는 다기능 카메라를 구비할 수도 있다.

상기 영상분배장치(20)는 상기 영상처리장치(40)의 감지모듈에서 영상을 분석한 결과를 토대로 송출하는 상기 촬상장치(10)의 동작 제어신호를 해당 촬상장치로 인가하고, 상기 촬상장치(10)가 촬영한 영상을 수신하여 역무실, 상황지령실 및 영상변환장치, 영상분할장치 등 상기 촬영 영상신호를 처리하는 각 구성부로 전송한다. 이때, 상기 영상분배장치(20)는 상기 촬상장치(10)로부터 수신한 촬영 영상신호(S1)를 원 비디오 영상 신호에 충실하도록 증폭하여 상기 역무실, 상황지령실 및 각 구성부로 전송한다.

상기 영상변환장치(30)는 상기 영상분배장치(20)로부터 수신한 아날로그 영상신호를 디지털 영상신호로 변환한다. 특히 상기 영상변환장치(30)는 본 발명에 따른 돌발상황 자동감지 영상처리를 수행하기 위해 상기 아날로그 영상신호를 고해상도의 디지털 영상신호로 변환한다.

상기 영상처리장치(40)는 상기 영상변환장치(30)로부터 변환된 디지털 영상신호를 본 발명에 따른 자동감지 영상처리 알고리즘에 따라 처리하여 승강장에서의차량주행 위해요소와 인명의 추락 및 기타 승강장 돌발상황을 자동으로 감지하고, 상기 돌발상황이 발생하면, 상기 돌발상황이 발생한 영상신호정보를 포함하는 경보신호를 즉시 발생한다.

본 발명에 따른 영상처리를 이용한 감지정보의 추출방식은 트립라인을 이용하는 방식과 이동체의 움직임을 추적하는 트래킹 방식으로 크게 2가지로 나눌 수 있다.

첫째, 트립라인 방식의 알고리즘의 경우에는 일반적으로 영상에서 감시하고자하는 영역의 중앙에 트립라인을 설치하여, 설치된 트립라인의 영역 내에서 기준영상과 현재의 감시영역 영상과의 그레이레벨(그레이레벨)의 차나 특징 값의 변화를 분석하여 교통정보를 산출한다. 이 방식은 주어진 영역에 대한 처리만을 하므로 계산량이 적고 알고리즘도 상대적으로 복잡하지 않다.

트립라인 방식의 감지 알고리즘의 결과로 나온 정보는 1차적으로 감지대상의 존재 여부에 관한 정보이고, 이 정보를 이용하여 감지대상의 점유율 등에 의한 크기를 직접 구할 수 있고 두 개의 트립라인을 이용하여 감지대상의 이동 변이량을 구할 수 있다. 하지만 이 방식은 정해진 위치에서의 이동체의 움직임 밖에는 알 수 없으므로, 환경요인 등의 변화유발 요인에 의한 정확한 정보는 얻어내기 어렵다. 그러나 이 방식은 감지 대상의 움직임을 추적하는 트래킹 방식에서 대상 추적 시점을 알려주는 트리거(Trigger) 정보를 제공하는 중요한 역할을 하므로 이 단계의 알고리즘이 좋은 성능을 가져야만 감지대상의 추적 단계에서 좋은 성능을 낼 수 있다.

둘째, 감지대상의 움직임을 추적하는 트래킹 방식 알고리즘은 영상에서 감지대상의 영역을 배경과 분리해낸 후, 각 대상의 영역의 운동방향을 구하여 필요한 정보를 얻고 다음 영상에서의 위치를 예측함으로써 영상 내에서 임의의 방향으로의 감지대상의 추적을 하게 된다. 이 방식을 사용하면 감지대상의 움직임에 관한 정보를 얻을 수 있으므로 트립라인보다 정확한 속도정보를 얻을 수 있으며, 감지대상의 이동방향 변경이나 감시영역의 이동 상황 등에 관한 정보를 추출할 수 있다. 하지만 감지대상 추적 중에 다수의 감지대상의 영상이 겹쳐질 때는 영상에서 하나의 감지대상만 보이게 되는 문제가 발생하여 감지대상의 추적 중 감지대상을 잃어버리는 문제가 발생한다. 그러므로 두 개의 감지대상이 겹쳐지는 문제를 해결하기 위해서는 각 감지대상의 영역들을 구분하여 인식하는 과정을 필요로 한다.

따라서 감지대상의 추적방식은 감지대상의 감지와 감지대상영역을 분리해내는 과정, 감지대상을 인식하는 과정, 그리고 인식된 영역을 예측하는 과정이 필요하게 되어 많은 계산을 필요로 하므로 실시간 처리를 위해서는 계산능력이 강력한 시스템을 필요로 한다.

이에 따라, 상기 영상처리장치(40)는 감지모듈을 구비하여 상기 승강장 영상에서 감시하고자 하는 영역의 중앙에 트립라인(트립라인)을 설치하고, 설치된 상기 트립라인의 영역 내에서 기준영상과 상기 감시영역 영상의 그레이 레벨의 변화를 비교 분석하여 감지대상의 존재여부를 판단하는 트립라인 방식 알고리즘과, 상기 기준영상에서 감지대상의 영역을 배경과 분리한 후, 상기 각 감지대상이 점유하는 영역의 운동방향을 구하고, 상기 트립라인 방식 알고리즘에서 판단한 상기 감지대상의 이동상황을 판단하는 트래킹(Tracking) 방식 알고리즘을 조합한 다중 알고리즘 연산을 수행한다.

상기 경보제어기(50)는 상기 영상처리장치(40)로부터의 상기 돌발상황이 발생한 영상신호정보를 포함하는 경보신호를 수신하여 상기 역무실, 상황지령실 및 차상장치(80)로 상기 돌발상황이 발생한 영상신호정보를 포함하는 경보제어신호(S2) 생성하여 전송한다. 상기 경보제어신호(S2)는 음성경보와 함께 돌발상황이 발생한 영상을 실시간으로 전송한다.

상기 경보제어기(50)는 또한, 상기 돌발상황이 발생한 경우 상기 경보제어신호(S2)를 포함하는 경보연동제어신호(S3)를 발생시키고, 이를 승강장의 일측 적소에 필요에 따라 설치되는 경보음 발생장치 및 신호등과 같은 연동경보장치(210)에 전송한다. 이에 따라 상기 역무실, 상황지령실 및 차량의 운전원은 상기 영상 및 음성경보 뿐만 아니라 상기 연동경보장치(210)를 통해서도 경보를 수신함으로써, 입체적인 경보시스템을 경험하게 된다.

상기 영상분할장치(60)는 상기 촬상장치(10)로부터 촬영된 다수의 영상신호를 하나의 모니터에 통합하여 디스플레이 할 수 있도록 상기 모니터 화면에 맞추어 상기 영상신호를 분할하고, 상기 경보제어기(50)로부터의 경보제어신호(S2)에 따라 상기 소정 분할한 영상신호에서 상기 돌발상황이 발생한 영상신호를 선택하여 상기 모니터에 확대하여 디스플레이 될 수 있도록 영상분할을 해제한다.

즉, 상기 촬상장치(10)로부터 촬영된 다수의 영상신호는 하나의 모니터 화면을 분할하여 다중으로 디스플레이 되고, 상기 촬상장치(10)로부터 촬영된 다수의영상신호 중 상기 돌발상황이 발생한 영상신호는 즉각 식별이 가능하도록 상기 모니터 화면을 분할하지 않고 전체로 표시된다.

한편, 상기 영상분할장치(60)는 상기 영상신호에 문자, 숫자 및 시간 표시신호의 삽입, 삭제, 및 편집이 가능한 자막기능을 수행한다.

상기 무선전송장치(70)는 상기 영상분배장치(20)로부터 수신한 영상신호와 상기 영상분할장치(60)로부터 수신한 상기 돌발상황이 발생한 영상신호를 상기 차상장치로 무선 전송한다.

도 2에 도시된 바와 같이 상기 무선전송장치(70)는 차량의 위치를 감지하여 상기 차량의 위치정보를 상기 차상장치로부터 업링크(Up Link)하고, 상기 차량이 출발역과 도착역 사이에 위치하면, 상기 차량이 도착직전 역에 진입하기 소정 시간/거리 전부터 상기 차량이 진행하는 도착직전 역의 승강장 영상 및 경보신호를 상기 차상장치(80)로 다운링크(Down Link)한다.

도시된 바와 같이, 차량이 전역을 출발하여 RT1(Radio frequency Transmitter)의 무선통신영역을 지날때, RT1은 차량을 감지하고 상기 차량에게 도착직전 역의 승강장 영상 및 돌발상황 발생 시 경보신호를 전송한다. 따라서 상기 차량의 상기 차상장치(80)는 차량이 도착직전 역에 진입하기 소정 시간 또는 소정 거리 전부터 상기 도착직전 역의 승강장 영상 및 경보신호를 수신하여 디스플레이 한다. 이에 따라 상기 차량의 운전원은 상기 도착직전 역의 승강장에 돌발상황 발생 시, 이를 즉시 파악하고 미리 대처할 수 있다.

이와 같은 방법으로 상기 차량은 상기 도착직전 역으로 진행하면서차상장치(80)를 이용하여 상기 무선전송장치(70)와 계속적으로 데이터를 교환한다.

상기 무선통신영역은 통신방식에 따라 통신이 가능한 셀 크기가 정해지므로, 상기 차상장치(80)와 상기 무선전송장치(70)가 지속적으로 양방향 신호를 송/수신 하려면 다수의 RT를 가져야 한다. 도 2는 RT1에서 상기 차상장치(80)가 상기 도착직전 역의 승강장 영상신호를 수신하기 시작하여 RT2의 무선통신영역을 지날때 상기 승강장으로 진입을 시작한다. 이에 따라 상기 무선전송장치(70)는 상기 차량의 위치정보를 수신하고, 계속적으로 승강장 영상신호를 송신한다.

상기 차량이 상기 승강장에 일정시간 정차한 후 다음역으로 출발하는 시점과상기 승강장을 완전히 벗어나는 시점에서 상기 무선전송장치(70)는 RT3의 무선통신영역에서 상기 차량의 위치정보를 파악하고 상기 차상장치로의 상기 승강장 영상신호 송신을 종료한다.

이에 따라, 차량 운전원이 승강장에 진입하기 건에 실시간으로 상기 승강장의 상황을 영상신호를 통하여 파악하고, 돌발상황 발생 시 이를 영상 및 음성으로 경보할 수 있으므로, 지하철/철도 차량사고에서 촌각을 다투는 인명사고에 대하여 즉각적인 대응이 가능하다.

한편, 상기 차량이 상기 승강장에 정차한 일정시간 동안에 상기 무선전송장치(70)는 상기 차량의 차상장치(80)로 상기 승강장 내 이용객의 탑승상태와 승/하차 시 차량의 도어 개폐상태를 확인 할 수 있는 영상을 제공한다.

상기 차상장치(80)는 상기 차량에 구비되며, 상기 무선전송장치(70)로부터 전송되는 상기 돌발상황이 발생한 영상신호를 수신하고 이를 디스플레이 하는 무선통신모듈 및 모니터로 구성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보방법을 보인 제어 흐름도로서, 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템의 제어부(미 도시함)는 400단계에서 상기 지하철/철도 승강장에 감시구역을 지정하고, 일측 적소에 설치되는 촬상장치(10)에 의해 지정된 감시구역의 영상을 지속적으로 촬영한다.

그리고 상기 제어부는 402단계에서 상기 촬상장치가 촬영한 영상으로부터 자동감지 영상처리 알고리즘에 의거, 처리하여 상기 지정된 감시구역의 영상에 변화가 발생하였는지를 판단한다.

상기 영상의 변화 발생을 판단하는 알고리즘은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보방법의 성능을 좌우하는 매우 중요한 요소로서 도 1의 영상처리장치(40)의 감지모듈(미 도시함)의 제어부에서 처리된다.

본 발명에 따른 상기 영상의 변화 발생을 판단하는 알고리즘은 히스토그램에 의한 평균, 분산분석과 분포함수의 평균과 분산 값을 동시에 비교한다. 상기 분포함수의 통계량의 변화량으로 감지대상의 이동괘적과 오동작을 유발하는 교행차량에 의한 역광 및 그림자 등의 위해요소를 탐지하고, 히스토그램 정보를 구분하여 감지대상의 색과 그림자에 대한 특징을 추출한다. 즉, 트립라인을 점유하는 물체(그림자, 불빛)등은 분포함수의 변화량을 이용하여 탐지하고, 감지대상과 그림자, 불빛 등의 구분은 히스토그램의 변화를 이용하여 구분한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보방법에서 영상의 변화 발생판단을 위한 제어 흐름도로서, 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 상기 영상의 변화 발생을 판단하는 알고리즘은 500단계에서 통계 정보를 추출한다.

상기 제어부는 탐지라인1(감지대상의 점유부분), 2(감지대상의 이탈부분)를 화면내의 감지영역에 설치하여 각각의 분포함수의 평균과 분산 값을 계산한다. 또한, 픽셀(픽셀) 값을 탐지라인의 평균값을 기준으로 어두운 색과 밝은 색의 두 부분으로 구분하여 히스토그램을 구성한다. 그리고, 히스토그램의 분산과 최소 구간, 최대 구간을 구하고 구간의 폭을 계산하여 분포함수의 변화를 탐지할 수 있는 통계량을 계산한다.

이어, 상기 제어부는 502단계에서 지상에 위치하는 지하철/철도의 승강장의 감지기능을 극대화 하기 위하여 도 6에 도시된 바와 같이 분포함수의 평균값을 이용하여 주간과 야간을 판단한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보방법의 주야간 감지대상 상태판단을 위한 제어 흐름도로서, 상기 제어부는 주간과 야간을 판단하고 이를 히스토그램과 분포함수의 변화탐지 임계값에 대입하여 변화시킨다.

그리고, 상기 제어부는 504단계에서 감지대상의 이동여부를 판단한다. 상기 제어부는 상기 탐지라인 구간의 픽셀 값에 대한 분포함수의 변화를 판단하여 분포함수의 변화가 없으면 각 탐지라인의 평균, 분산값을 갱신한다. 그리고, 감지대상에 점유한 후 분포함수가 정상으로 되돌아 온 경우에는 점유율을 계산한다.

이어, 상기 제어부는 506단계로 진행하여 감지대상과 그림자, 불빛 등을 구분한다. 상기 제어부는 분포함수가 변화하면 히스토그램의 정보를 이용하여 감지대상과 그림자, 불빛 등을 구분한다. 탐색라인에 감지대상을 점유한 경우로 판단되면 감지대상 정보를 갱신하고 감지대상의 점유영역을 검색한다. 감지대상의 점유영역은 그림자에 의해 어두운 픽셀값이 집중되어 있으므로 클러스트링(clusting)으로 어두운 픽셀값이 밀집한 영역을 감지대상으로 인식한다.

마지막으로 상기 제어부는 508단계에서 감지대상정보의 갱신을 수행한다. 상기 감지대상정보의 갱신은 도 7과 같이 바닥정보 갱신에 의한 감지대상의 점유가 확인되고 각종 정보를 수집한 후 필요한 정보를 계산한다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보방법의 감지대상 감지를 위한 바닥정보 갱신 흐름도로서, 도시된 바와 같이 바닥정보 갱신을 수행한다.

또한, 상기 제어부는 상기 4의 402단계에서 상기 지정된 감시구역의 영상에 변화가 발생하면 상기 영상변화가 돌발상황인지를 판단한다.

본 발명에 따른 감지대상의 유무감지는 트립라인 영역을 관찰하여 그 영역에 감지대상이 존재하는지의 여부를 알아내는 기능으로서, 상기 승강장 내에서의 돌발상황 자동감지 기능을 위하여 매우 유용하게 사용된다.

상기 감지대상의 유무감지는 상기 승강장의 선로부에 트리라인을 설정하여 낙하물 또는 이용객 추락 등의 돌발 사고를 실시간으로 감지하고, 또한 감지대상을추적하여 추락 대상의 돌발상황 회피 능력 여부를 구하기 위한 이동체 속도를 측정하기 위해 속도를 측정하는 구간에 감지대상의 점유를 알림으로써, 그 다음 단계인 감지대상 추적( Object Tracking )을 시작하게 하는 트리거링 기능을 수행한다.

상기 감지대상유무감지 알고리즘은 24시간 실시간으로 동작해야 하므로 무엇보다도 적응성(Adaptiveness), 견고성(Robustness), 그리고 간결성(Brevity)이 필수적이다. 여기서의 감지대상 유무판정은 영상에서 감지대상의 유무를 판정할 수 있는 수치(Measure)를 계산하고 이 결과를 임계치와 비교하여 감지대상의 유무를 판정한다. 이때, 감지대상의 유무판정의 기준이 되는 임계치는 환경의 변화에 적응할 수 있도록 그림자와 불빛에 의한 영향 및 주간과 야간의 경우를 구분하여 고려함으로써 외부의 개입없이 동시에 적용이 가능하다.

상기 주간과 야간의 구분에 있어서, 지상부 승강장의 경우, 보통 맑은 날씨의 경우에는 감지영역 상에 감지대상이 있을 때와 감지대상이 없을 때는 구별은 쉽다. 대개 감지대상이 없는 상태의 감지영역의 픽셀들의 그레이레벨의 분포는 약간의 변동은 있지만 도 8과 같이 일정하게 유지되는 일정한 값 주위에 대칭형으로 몰려 있는 단일 가우시안 분포를 하게 된다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보방법의 감지대상의 유무에 따른 영상정보에 대한 분포의 차이를 보인 히스토그램이다.

그러나 감지대상이 감지영역 위를 덮는 순간의 분포는 현재의 평균과는 떨어진 곳에서 분포를 이루거나 한 쪽으로 치우치거나 또는 두 개의 가우시안 분포가겹친 모양을 나타내기도 한다.

또한 대부분의 감지대상이 트립라인을 통과할 때에 영상은 안정한 상태에서 비교적 짧은 시간 안에 급격한 변화를 겪게 된다. 따라서 감지대상이 있는 경우와 없는 경우에 트립라인 위의 그레이레벨이 차이가 나게 되고 이를 구별하는 수치로 임의의 t시점에서의 트립라인 상의 순간 평균을 사용할 수 있다. 즉, 현재의 감지대상이 없는 상태에서의 트립라인 상의 평균을 기준값으로 저장하여 그 값을 가지고 있다가 현재(예로서, t시점)의 평균과 비교하여 일정한 임계치 이상의 변화가 생긴 경우에 감지대상이 있는 것으로 감지한다. 이것을 식으로 나타내면 다음과 같다.

위의 식에서 구한 시간t 에서의 트립라인 위 픽셀들의 평균 avg(t)와 현재의 기준평균인 ref_avg(t)와의 차가 임계치인 T(t)보다 큰 경우에 감지대상을 감지한다.

그러나, 평균값의 변화를 사용하는 경우, 때때로 감지대상이 지나갔음에도 불구하고 그때의 평균이 감지대상이 없는 감지영역의 평균과 비슷한 경우 분포의 모양은 틀리지만 평균이 비슷한 값을 가지므로 감지하지 못하는 경우가 발생하게 된다. 이러한 감지대상은 주로 감지영역의 바닥과 비슷한 회색계열이나 검정색 계열인데, 이것을 감지하기 위해 임계치를 작게 하는 경우에는, 구름 또는 반사된 불빛에 의해서 트립라인 위의 평균값이 약간씩 변하여도 민감하게 반응하여 감지대상이 있는 것으로 오판하는 경우가 생긴다.

이러한 이유로 평균을 이용하는 경우에는 적절한 임계치의 결정이 어려우며, 결정한다 해도 에러가 커서 신뢰성이 떨어진다. 따라서 평균의 변화로 감지대상을 감지하는 것을 사용하지 않고 분포의 특성을 이용하여 감지대상을 감지하는 방식을 채택하였다.

상기 분포의 퍼진 정도를 표현할 수 있는 분산을 감지대상의 감지하는 특징으로 이용하게 되면, 감지대상이 없을 때의 영상인 기준 영상과 감지대상이 지나가는 순간의 영상과 평균이 같게 되더라도 분포의 모양을 비교하여 다르게 나오는 경우에도 감지를 하게 되고, 이와 반대로 평균값이 반사나 시간의 변화에 따라 약간씩 변하더라도 잘못 감지 되는 경우가 매우 작게 되어 감지가 잘 된다.

이 방법은 크게 분포를 히스토그램으로 재구성하는 단계와 분포의 퍼진 정도를 나타내는 수치를 정의하고 이를 계산하는 2단계로 이루어진다.

첫번째 단계에서는 현재 트립라인 상의 모든 픽셀의 그레이레벨을 트립라인상에 감지대상이 없을 때의 평균과의 비로 나타내고, 이 값이 가지는 범위를 일정 개수의 구간으로 나눈 후 각 픽셀들을 해당하는 구간에 할당한다. 이 단계를 거치게 되면 히스토그램상에서 중앙은 항상 감지대상이 없는 감지영역의 평균이 위치하게 된다. 히스토그램상에서 감지대상이 없는 경우에는 중앙을 중심으로 대칭으로 몰려있는 분포가 나오게 되고, 감지대상이 지나가게 되면 이와는 전혀 다른 모습을 띠게 된다. 따라서 두 번째 단계에서는 감지대상이 없을 때와 있을 때를 판별할 수 있는 수치를 계산하여 임계치와 비교한다. 영상처리 경보시스템 및 방법의 환경상 실시간으로 상황이 변화하므로 이것에 적응하기 위해서 기준평균과 임계치도 실시간으로 획득하여 현재의 상황을 반영하도록 하였다.

우선 트립라인 위의 각 픽셀의 그레이레벨을 ref_avg(t)과의 비(ratio)를 구한다. 이 비가 가지는 범위를 일정한 개수의 구간으로 나누어 각 픽셀들을 각 구간에 할당하였다. 이때 상기 비의 상한값을 제한하였다. 이를 식으로 나타내면 다음과 같다.

앞에서와 마찬가지로 ref_avg(t)은 감지대상이 없는 최근의 순간에 구한 트립라인의 평균값이다. 위 식에서 Ik(t)의 의미는 트립라인위의 k번째 픽셀의 그레이레벨이 속하게 되는 구간의 번호를 말한다. 이와 같이 구간을 나누는 방법을 정의할 때, ref_avg(t)이 속하게 되는 구간의 번호는 Iref(t)이다.

한편, 상기 제어부는 상기 영상변화가 돌발상황인 것으로 판단되면 상기 도 1의 406단계에서 상기 변화가 발생한 영상정보를 포함하는 경보신호를 즉시 발생하고, 상기 경보신호와 상기 변화가 발생한 영상신호정보를 포함하는 경보제어신호를 무선통신영역에 감지된 위치에 있는 차량으로 무선전송한다.

상기 제어부는 상기 무선전송장치(70)를 이용하여 상기 이동중인 차량의 차상장치(80)와 양방향 무선통신을 수행한다. 그리고 408단계에서 상기 변화가 발생한 영상이 복구되었는지를 판단하고, 상기 변화된 영상이 복구되면 410단계로 진행하여 상기 경보 발생을 종료한다. 그리고 412단계로 진행하여 상기 영상과 관련된 정보를 갱신하는 단계를 수행한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 다수의 촬상장치로 역 내의 승강장 선로부, 승강장 탑승부, 차량 도어부를 지속적으로 모니터링하여, 상기 승강장 내에 차량이 없는 경우, 상기 승강장 상황을 확인할 수 있는 영상을 상기 역으로 진행하는 도착직전 차량과, 역무실, 상황지령실에 유/무선으로 전송하고, 상기 역 내의 승강장 철로부에 인명의 추락사고 및 차량운행에 대한 각종 위해요소 발생 시 이를 즉시 자동감지하여 상기 역으로 진행하는 도착직전 차량과, 역무실, 상황지령실 및 각종 연동 경보장치로 영상 및 음성경보하며, 상기 승강장에 차량이 정차 중이거나 출발 직전에 있는 경우, 상기 승강장 내 이용객의 탑승상태와 승/하차 시 차량의 도어 개폐상태를 확인 할 수 있는 영상을 차량, 역무실 및 상황지령실로 유선 및 무선으로 전송하고, 돌발상황 발생 시 이를 즉시 자동감지하여 상기 정차 중 및 출발 직전 상태에 있는 차량과, 역무실, 상황지령실 및 각종 연동 경보장치로 영상 및 음성경보함으로써, 지하철/철도의 승강장에서 발생할 수 있는 임의의 돌발상황에 대하여 역무원, 상황통제원 및 차량운전원이 즉각 대처할 수 있도록 하는 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템 및 방법을 제공한다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 다수의 승객들과 지하철/철도 시설운영자 및 관리자에게 공중의 안전과 시설의 운영 및 관리에 있어서, 안전한 교통 이용환경을 제공하는 이점이 있다. 또한, 본 발명은 지하철/철도 승강장에서 발생할 수 있는 돌발상황에 대하여 영상처리 기법을 적용하여 실시간으로 상기 돌발상황에 능동적으로 대처할 수 있는 이점이 있다. 뿐만 아니라, 본 발명은 승강장 진입 차량의 운전원에게 도착직전 역에 도착하기 소정 시간 또는 거리 이전에 상기 도착직전 역 내의 승강장 영상정보 및 돌발상황에 대하여 차량 내에서 영상 및 경보신호로 자동 무선수신함으로써 촌각을 다투는 돌발상황에 효과적으로 대응할 수 있는 이점이 있다.

Claims (10)

1. 지하철/철도 승강장의 돌발상황을 자동으로 감지하여 경보하는 영상처리 경보시스템에 있어서:

   적어도 하나 이상 구비되며, 각기 다른 위치에 설치되어 각 위치에서 지정된 감시구역의 영상을 지속적으로 촬영하는 관제용 카메라와, 상기 지정된 감시구역에 발생하는 변화를 영상감지하는 영상감지용 카메라로 구성되는 촬상장치;

   상기 촬상장치들에 연결되어 상기 촬상장치의 동작 제어신호를 해당 촬상장치로 인가하고, 상기 촬상장치가 촬영한 영상을 수신하여 역무실, 상황지령실 및 상기 촬영 영상신호를 처리하는 각 구성부로 전송하는 영상분배장치;

   상기 영상분배장치로부터 수신한 아날로그 영상신호를 고해상도 디지털 영상신호로 변환하는 영상변환장치;

   상기 영상변환장치로부터 변환된 디지털 영상신호를 자동감지 영상처리 알고리즘에 의거, 처리하여 승강장에서의 차량주행 위해요소와 인명의 추락 및 기타 승강장 돌발상황을 자동으로 감지하고, 상기 돌발상황이 발생한 영상신호정보를 포함하는 경보신호를 즉시 발생하는 영상처리장치;

   상기 영상처리장치로부터의 상기 돌발상황이 발생한 영상신호정보를 포함하는 경보신호를 수신하여 역무실, 상황지령실 및 차량으로 상기 돌발상황이 발생한 영상신호정보를 포함하는 경보제어신호(S2)를 전송하는 경보제어기;

   상기 촬상장치로부터 촬영된 다수의 영상신호를 하나의 모니터에 통합하여디스플레이 할 수 있도록 상기 모니터 화면에 맞추어 상기 영상신호를 분할하고, 상기 경보제어기로부터의 경보제어신호(S2)에 따라 상기 소정 분할한 영상신호에서 상기 돌발상황이 발생한 영상신호를 선택하여 분할 해제하는 영상분할장치;

   상기 영상분배장치로부터 수신한 영상신호와 상기 영상분할장치로부터 수신한 상기 돌발상황이 발생한 영상신호를 무선 전송하는 무선전송장치;

   상기 차량에 구비되며, 상기 무선전송장치로부터 전송되는 상기 돌발상황이 발생한 영상신호를 수신하고, 이를 디스플레이 하는 차상장치; 및

   상기 촬상장치로부터 촬영된 다수의 영상을 분석 및 처리하여 승강장 돌발상황 발생시 상기 돌발상황을 자동으로 감지하고 경보하도록 상기 각 구성부의 동작을 제어하는 제어부; 로 이루어짐을 특징으로 하는 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 영상처리장치는,

   영상에서 감시하고자 하는 영역의 중앙에 트립라인을 설치하고, 설치된 상기 트립라인의 영역 내에서 기준영상과 상기 감시영역 영상의 그레이 레벨의 변화를 비교 분석하여 감지대상의 존재여부를 판단하는 트립라인 방식 알고리즘과, 상기 기준영상에서 감지대상의 영역을 배경과 분리한 후, 상기 각 감지대상이 점유하는 영역의 운동방향을 구하고, 상기 트립라인 방식 알고리즘에서 판단한 상기 감지대상의 이동상황을 판단하는 트래킹 방식 알고리즘을 조합한 다중 알고리즘 연산을수행하는 감지모듈을 구비함을 특징으로 하는 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템.
3. 제 1항에 있어서, 상기 경보제어기는,

   승강장의 일측 적소에 설치되어, 상기 돌발상황이 발생한 영상신호정보에 포함된 경보제어신호(S2)에 따라 상기 돌발상황 발생을 경보하는 연동경보장치를 제어하는 경보연동제어신호(S3)를 더 발생함을 특징으로 하는 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템.
4. 제 1항에 있어서, 상기 영상분할장치는,

   상기 촬상장치로부터 촬영된 다수의 영상신호 중 상기 돌발상황이 발생한 영상신호에 상기 차상장치에서 식별이 가능하도록 문자, 숫자 및 시간 표시신호를 삽입, 삭제, 및 편집이 가능한 자막기능을 더 구비함을 특징으로 하는 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템.
5. 제 1항에 있어서, 상기 영상분배장치는,

   상기 촬상장치로부터 수신한 촬영 영상신호를 증폭하는 기능을 더 구비함을특징으로 하는 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템.
6. 제 1항에 있어서, 상기 촬상장치는,

   상기 관제용 카메라와 상기 영상감지 카메라를 하나의 카메라로 통합하여, 상기 각 위치에서 지정된 감시구역의 영상을 촬영하는 관제용 카메라 기능과, 상기 지정된 감시구역의 변화를 영상감지하는 영상감지 카메라 기능을 통합하여 수행하는 다기능 카메라임을 특징으로 하는 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템.
7. 제 1항에 있어서, 상기 무선전송장치는,

   차량의 위치를 감지하여 상기 차량의 위치정보를 상기 차상장치로부터 업링크하여 상기 제어부로 전송하고, 상기 차량이 출발역과 도착역 사이에 위치하면, 상기 제어부의 제어 하에 상기 차량이 도착직전 역에 진입하기 소정 시간/거리 전부터 상기 차량이 진행하는 도착직전 역의 승강장 영상 및 경보신호를 상기 차상장치로 다운링크함을 특징으로 하는 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보시스템.
8. 지하철/철도 승강장의 돌발상황을 자동으로 감지하여 경보하는 영상처리 경보방법에 있어서:

   상기 지하철/철도 승강장에 감시구역을 지정하고, 일측 적소에 설치되는 촬상장치에 의해 지정된 감시구역의 영상을 지속적으로 촬영하는 단계;

   상기 촬상장치가 촬영한 영상으로부터 자동감지 영상처리 알고리즘에 의거, 처리하여 상기 지정된 감시구역의 영상에 변화가 발생하였는지를 판단하는 단계;

   상기 지정된 감시구역의 영상에 변화가 발생하면 상기 영상변화가 돌발상황인지를 판단하는 단계;

   상기 영상변화가 돌발상황인 것으로 판단되면 상기 변화가 발생한 영상정보를 포함하는 경보신호를 즉시 발생하고, 상기 경보신호와 상기 변화가 발생한 영상신호정보를 포함하는 경보제어신호를 무선통신영역에 감지된 위치에 있는 차량으로 무선전송하는 단계;

   상기 변화가 발생한 영상이 복구되었는지를 판단하는 단계;

   상기 변화된 영상이 복구되면 상기 경보 발생을 종료하는 단계;

   상기 영상과 관련된 정보를 갱신하는 단계; 로 이루어짐을 특징으로 하는 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보방법.
9. 제 8항에 있어서, 상기 영상에 변화가 발생하였는지를 판단하는 단계는,

   상기 지정된 감시구역의 촬영 영상으로부터 통계정보를 추출하는 단계;

   상기 추출한 통계정보로부터 감지대상유무를 판단하는 단계;

   상기 감지대상이 존재하면 상기 감지대상의 이동여부를 판단하는 단계;

   상기 감지대상이 이동하면 상기 감지대상과 그림자 및 불빛을 구분하는 단계;

   상기 감지대상유무 판단과 상기 감지대상 이동여부 판단 및 상기 감지대상과 그림자/불빛의 구분에 따라 상기 감지대상의 정보를 갱신하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지 영상처리경보방법.
10. 제 9항에 있어서,

    지상구간의 지하철/철도 승강장의 감지기능을 높이기 위해 주간 및 야간을 구분하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 지하철/철도 승강장 돌발상황 자동감지영상처리경보방법.