KR100690279B1

KR100690279B1 - 다목적 영상감지 시스템

Info

Publication number: KR100690279B1
Application number: KR1020050084469A
Authority: KR
Inventors: 정종승
Original assignee: 주식회사 리트코
Priority date: 2005-09-12
Filing date: 2005-09-12
Publication date: 2007-03-09

Abstract

본 발명은 도로상에서 발생하는 교통 이상유무를 자동으로 감지하기 위한 시스템에 관한 것으로, 차량이 통행하는 도로에 설치되어 도로의 주행상황을 촬영하는 영상촬영수단; 상기 영상촬영수단과 유무선으로 연결되고, 상기 영상촬영수단에서 촬영된 영상신호를 모션트래킹 방식으로 차량의 데이터를 분석하고, 현재 프레임의 차량 영상을 서버에 저장된 기준영상 및 직전의 프레임과 비교하여 차량운행의 이상 유무를 판별하여 저장하고, 분석 결과 차량 운행의 정체 및 화재 등의 이상발생시 경보신호를 발생하며, 발생된 경보 및 해당 영상을 서버로 전송하는 영상분석수단: 상기 영상촬영수단과 유무선으로 연결되고, 상기 영상분석수단에서 분석된 데이터와 비교하기 위하여 교통정보에 관한 기준값 데이터 베이스를 포함하며, 상기 영상분석수단이 전송하는 데이터를 저장하는 서버; 및 상기 서버와 유무선으로 연결되어 도로의 교통상황을 원격 감시하기 위한 관제부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 화면상에 표시되는 도로의 전 영역에 걸쳐 간편하고 신속하게 사고원인 및 현황을 파악하여 경보를 발령할 수 있으므로, 사고의 확대 및 추가적인 발생을 방지할 수 있다.

영상감지, 모션트래킹, 사고감지

Description

다목적 영상감지 시스템 {MULTIPURPOSE VIDEO IMAGE DETECTION SYSTEM}

도 1은 본원발명에서 사용되는 모션 트래킹 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 모션트래킹 방식을 활용하여 도로의 교통상황을 자동적으로 감시하는 본원발명에 따른 영상감지 시스템의 개략적인 구성도이다.

도 3은 본원발명에 따른 차량 사고 감지방법의 흐름도이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 도면 부호의 설명 ***

1 : 검지영역 2 : 마커

10 : 영상촬영수단 20 : 영상분석수단

30 : 서버 40 : 관제부

50 : 외부 SCADA 시스템

본원발명은 영상처리를 통해 도로상에서 발생하는 교통 이상유무를 자동으로 감지하기 위한 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 영상촬영수단에 의해 촬 영된 영상을 모션트래킹(motion tracking) 방식에 의하여 분석한 후 미리 설정된 기준값과 비교하여 교통 체증이나 사고 유무를 감지하기 위한 영상감지 시스템에 관한 것이다.

최근, 경제성장과 더불어 차량이 급증하고 있다. 이에 따라, 도로에서 발생하는 사고유형 또한 다양하게 나타나고 있어서 이의 예방 및 사후처리에 대한 관심이 증가되고 있는 추세이다. 따라서, 도로상에서 발생하는 각종 사고를 감시하고 교통 정보를 얻기 위하여 다양한 교통 관제 시스템이 사용되고 있다.

종래의 교통 관제 시스템은 크게 루프식 감지 방식과 레이다 또는 초음파 감지 방식의 두 가지 방식이 있다.

레이다 또는 초음파 감지 방식은 차량에 전파나 초음파를 발사하여 되돌아오는 시간을 측정함으로써 차량의 현재 속도를 계측하는 방식이다. 이러한 레이다 또는 초음파 감지 방식은 정지된 차량을 직접 감지함으로써 빠른 감지가 가능하나, 교통 정체에 의한 정지인지 아니면 사고에 의한 정지인지 등의 확인은 불가능하다는 문제점이 있다. 따라서, 사고원인을 파악하기 위해서는 별도의 영상기록을 검색하여야만 한다. 또한, 상기 방식은 진행파를 매개로 하고 있어서 일방향으로만 작동하게 되므로 선택되지 않은 방향으로 진행하는 차량에 대한 정보는 처리되지 않고 측정 각도 및 속도 보정이 어렵다는 점등의 문제점이 있다.

루프식 감지 방식은 비디오 카메라(⅓"∼½" CCD Camera)에 의하여 촬영된 도로의 영상화면을 비디오 모니터에 영상 화면을 보면서 도로의 차선마다 필요위치 에 영상 루프를 컴퓨터에 의하여 조정,설치하고 이 루프 위를 통과하는 차량을 영상처리장치(Video Image Processor (VIP) Board)로 검출토록 한다. 영상처리장치(VIP Board)는 매 16.67ms 마다 1개 화면(CCD카메라 표준 750 x 585 픽셀)씩 받아 기설정된 영상 루프의 픽셀영역(Pixels area) 내를 통과하는 차량에 의하여 변화하는 회색도(Grey level)와 비디오 이미지를 분석하여 통과 차량 유무를 검출하고 통과된 개별 차량의 속도와 차량길이를 계산하여 표시 및 저장토록 한다.

이러한 루프식 감지 방식은 화면상의 일정한 지점에 그어 놓은 가상의 선이 차량의 영상에 의해 점멸하는 것으로 감지하는 방식이므로 차량 들의 평균소통속도를 구하여 정체구간을 파악함으로써 사고를 간접적으로 추측하게 되고, 따라서 도로상에서 사고가 발생했을 시 사고 후 일정량의 차량이 정체되어야 사고 유무를 확인할 수 있게 된다는 문제점과 화면상의 도로에 마킹한 지점에 도달하기 이전에 차량이 정지한 경우에는 감지가 불가능하다는 문제점을 안고 있다.

더욱이, 교통망의 발달로 인해 증가되는 추세에 있는 각종 터널 등에서의 교통사고는 외부에서 발견되기 힘들다는 특성을 가지고 있어 신속한 사고처리가 요구되나, 기존의 교통 관제 시스템에 의해서는 이러한 요구를 만족하기 어렵다. 특히, 터널 내에서 화재가 발생하게 되면 화재로 인한 연기로 인해 가시거리가 급속히 짧아져 대형 사고로 번질 가능성을 항시 내포하고 있다는 점에 비춰볼 때, 사고의 즉각적인 파악과 아울러 사고 유형의 파악이 신속히 이루어져야 할 필요성이 크게 요청되고 있는 상황이나, 살펴본 바와 같이 기존의 교통 관제 시스템에 의해서는 어렵다는 문제점이 있다.

본원발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 기존 CCTV를 활용하여 촬영된 영상정보를 모션 트래킹(motion tracking) 방식으로 분석하여 교통정보, 교통사고, 및 터널 내에서의 화재 등과 같은 상황을 자동으로 감시하고, 필요에 따라 경보를 발령하며, 사고 상황을 녹화할 수 있는 다목적 영상감지 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본원발명에 따른 영상감지 시스템은,

차량이 통행하는 도로에 설치되어 도로의 주행상황을 촬영하는 영상촬영수단; 상기 영상촬영수단과 유무선으로 연결되고, 상기 영상촬영수단에서 촬영된 영상신호를 모션트래킹 방식으로 차량의 데이터를 분석하고, 현재 프레임의 차량 영상을 서버에 저장된 기준영상 및 직전의 프레임과 비교하여 차량운행의 이상 유무를 판별하여 저장하고, 분석 결과 차량 운행의 정체 및 화재 등의 이상발생시 경보신호를 발생하며, 발생된 경보 및 해당 영상을 서버로 전송하는 영상분석수단: 상기 영상촬영수단과 유무선으로 연결되고, 상기 영상분석수단에서 분석된 데이터와 비교하기 위하여 교통정보에 관한 기준값 데이터 베이스를 포함하며, 상기 영상분석수단이 전송하는 데이터를 저장하는 서버; 및 상기 서버와 유무선으로 연결되어 도로의 교통상황을 원격 감시하기 위한 관제부; 를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

또한 본원발명에 따른 영상감지방법은,

(a) 영상촬영수단에 의해 도로상의 영상을 촬영하는 단계; (b) 촬영되는 화면상에 감지영역을 설정하는 단계; (c) 상기 영상을 디지털화하고, 일정 프레임마다 기준화면을 생성하는 단계; (d) 상기 감지영역 상에서 현재 프레임을 상기 기준화면 및 이전 프레임과 비교하여 차량의 존재여부를 인식하는 단계; (e) 인식된 차량에 마커를 생성하는 단계; (f) 각 프레임을 따라 상기 마커가 생성된 차량의 연속적 이미지를 해당 차량의 위치 및 움직임을 분석하는 단계; 및 (g) 상기 (f)단계에서 분석된 결과를 미리 입력된 기준값과 비교하고, 이상 차량의 발생시 경보를 발령하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

또한 본원발명에 따른 영상감지방법은,

(a) 영상촬영수단에 의해 도로상의 영상을 촬영하는 단계; (b) 촬영되는 화면상에 비교포인트를 설정하는 단계; (c) 상기 영상을 디지털화하고, 일정 프레임마다 기준화면을 생성하는 단계; (d) 상기 비교포인트 상에서 현재 프레임을 상기 기준화면 및 이전 프레임과 비교하여 조도의 변화여부를 분석하는 단계; (e) 상기 (d)단계에서 분석된 결과를 미리 입력된 기준값과 비교하고, 이상 발생시 경보를 발령하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

마지막으로 본원발명에 따른 영상감지방법은,

(a) 영상촬영수단에 의해 도로상의 영상을 촬영하는 단계; (b) 촬영되는 화면상에 감지영역을 설정하는 단계; (c) 상기 영상을 디지털화하고, 일정 프레임마다 기준화면을 생성하는 단계; (d) 상기 감지영역 상에서 현재 프레임을 상기 기준화면 및 이전 프레임과 비교함으로써 일정 크기와 조도를 가진 물체의 존재여부를 분석 단계; (e) 상기 (d)단계에서 분석된 결과를 미리 입력된 기준값과 비교하고, 이상 발생시 경보를 발령하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원발명에 따른 영상감지 시스템을 실시예에 따라 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 앞서, 관련된 공지기능 또는 구성에 관한 구체적인 설명은 본원발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다는 점을 밝혀둔다.

도 1은 본원발명에서 사용되는 모션 트래킹 방식을 설명하기 위한 도면이다.모션트래킹은 최근 대두되어 여러분야에 적용되고 있는 영상처리 기술로서, 최근 들어 비디오 영상으로부터 움직임 검출과 추적에 대한 중요성이 인식됨에 따라 이에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 이는 일련의 영상을 비교하여 유동(moving)부분과 고정(reference)부분을 분리하고, 영상에서의 유동부분이 움직이는 궤적을 추적하는 방식을 말한다. 즉, 카메라를 이용하여 이동물체를 검출하는 기법은 대부분 카메라로부터 입력되는 영상을 이용하여 배경 이미지를 제작하고,이 배경 이미지와 현재 입력영상과의 차를 이용하여 현재 영상에서의 움직이는 물체를 검출하는 방법을 취하고 있다. 움직이는 물체에 대한 추적방법도 위와 같은 방법으로 배경 이미지와 현재 입력영상과 차이를 이용하여 수행된다.

본원발명에서는 이러한 모션트래킹 방식을 차량의 추적에 적용함으로써 신뢰 성 있고 신속한 차량 정보를 얻는다. 이를 보다 자세하게 설명하기 위하여 본원발명에 따른 영상분석을 개략적으로 도시한 도 1을 참조한다. 먼저 카메라에서 촬영된 영상을 기초로 하여 각 차선별로 감지영역(1)을 설정한다(도 1(a)). 그리고 일정 시점에서의 기준영상(reference image)을 주기적으로, 예를 들어 매 5프레임마다 생성한다(도 1(b)). 이후, 비교하고자 하는 현재 프레임의 영상을 기준영상 및 바로 직전의 프레임의 영상과 모두 비교하여 그 차를 구함으로써 차량이 존재여부를 인식하게 된다(도 1(c)). 각각의 차량은 형태학적 분석을 하는 필터를 통해 인식되고, 각 차량에 마커(marker)(2)가 표시된다(도 1(d)). 각각의 프레임에 촬영된 영상을 비교하여 마커가 표시된 차량의 연속적 이미지를 추적함으로써, 차량의 움직임을 분석하여 시간에 대한 위치의 자취를 만들고(도 1(e), 도 1(f)), 이를 토대로 차량의 속도 및 정지여부를 판단하게 된다.

도 2에는 상기와 같은 모션트래킹 방식을 활용하여 도로의 교통상황을 자동적으로 감시하는 본원발명에 따른 영상감지 시스템의 개략적인 구성도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 본원발명에 따른 영상감지 시스템은, 도로의 주행상황을 촬영하는 영상촬영수단(10), 촬영된 영상신호를 모션트래킹 방식으로 분석하고, 분석된 데이터를 저장된 기준값과 비교하여 차량운행의 이상 유무를 판별하여 저장하며, 차량 운행의 이상발생시 경보신호를 발생하는 영상분석수단(20), 영상분석수단이 전송하는 데이터를 저장하는 서버(30), 서버와 유무선으로 연결되어 도로의 교통상황을 원격 감시하기 위한 관제부(40)를 포함하고 있다.

영상촬영수단(10)은 도로상의 주행상황을 촬영하기 위한 것으로서, 일반적으로 도로상에 많이 설치되어 있는 CCTV 카메라를 사용하여 영상을 촬영할 수 있다. 단, 모션 트래킹 방식에 의한 분석을 수행하기 위해서 초당 프레임 수가 25프레임 이상인 것이 바람직하다. 영상촬영수단(10)은 후술되는 영상분석수단(20)과 유무선으로 연결되어 있어서 촬영된 영상은 영상분석수단(20)으로 전송된다.

영상분석수단(20)은 상기 영상촬영수단(10) 및 후술되는 서버(30)와 연결되어 있으며 중앙처리부, 메모리부, 및 통신보드를 포함하여 구성된다. 중앙처리부는 상기 영상촬영수단(10)으로부터의 아날로그 영상을 디지털로 변환하고 디지털화된 영상을 상기한 모션 트래킹 방식에 의해 분석한다. 분석 결과 차량정차나 화재 등의 사고로 판단되면 이에 따른 경보를 발령하는 기능을 수행한다. 통신보드는 서버(30)와의 통신을 지원하는 기능을 한다. 메모리부는 촬영된 영상을 저장하고 이후 선입선출방식(First-In First-Out, FIFO)으로 삭제된다. 선입선출방식에 의해 삭제된 영상은 통신망을 통해 서버(30)로 업로드되어 영구보관된다. 또한, 사고 발생시 발생 전후, 예를 들어 사고 1분 전부터 사고 2분 후 사이에 저장된 영상이 경보와 함께 자동적으로 서버(30)로 업로드되어 관제부(40)로 전송된다.

서버(30)는 상기 영상분석수단(20) 및 관제부(40)와 LAN으로 연결된다. 서버(30)는 일차적으로 영상분석수단(20)에서 전송되는 정보를 저장하는 기능, 즉 영상분석수단(20)에서 전송되는 교통 경보, 교통 데이터, 및 영상자료를 저장하는 기능을 수행한다. 이와 같이 저장된 각종 데이터는 교통상황의 원격 감시를 위한 관제부(40)로 전송된다.

관제부(40)는 교통상황에 관한 각종 사고 및 화재 등의 이상상황을 관제할 수 있도록 하는 기능을 한다. 즉, 관제부(40)는 서버(30)와 LAN으로 연결되어 있어서, 서버(30)로부터 전송되는 영상, 경보, 및 교통량에 관한 데이터 등을 출력하여, 감시자가 도로의 전반적인 교통상황을 관제할 수 있게 하는 기능을 제공한다. 이러한 관제부(40)는, 바람직하게는, 영상그래픽 유저 인터페이스(GUI) 기반의 표준 데스크탑 컴퓨터로 구성되는 것이 좋다.

한편, 서버(30)에는 필요에 따라 다른 외부 시스템이 연결될 수 있다. 이러한 외부 시스템으로서 대표적으로는 외부 SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition) 시스템을 들 수 있는데, 도 2에서는 이러한 외부 SCADA 시스템(50)이 서버(30)와 LAN으로 연결되어 있다. 외부 SCADA 시스템(50)은, 가변차선 변경사항, 차선 차단, 터널 차단, 조명 설정 변경사항, 터널 내의 소화기 사용 여부 등에 관한 정보를 서버로 전송한다. 서버(30)는 외부 SCADA 시스템(50)으로부터 전송된 상기 정보를 다시 영상분석수단(20)으로 전송하게 되고, 영상분석수단(20)에서는, 예를 들어, 가변차선이 변경된 경우, 변경된 차선의 정상적인 흐름방향을 기존 방향의 반대방향으로 설정하여 정상적인 차량 주행방향이 역방향으로 판단되는 것을 방지하는 등과 같이, 이러한 사항을 고려하여 영상을 분석하게 된다. 한편, 영상분석수단(20)에서 경보가 발령되면, 이러한 경보는 서버(20)를 통해 외부 SCADA 시스템(50)으로도 전송되어 도로상의 사고 발생을 알리게 된다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 영상감지 시스템을 사용하여 차량 사고를 감지하는 방법에 관해 설명한다.

먼저, 영상분석수단(20)은 영상촬영수단(10)에 의해 촬영된 아날로그 영상 정보를 획득하여 저장 및 디지털화한다. 디지털화된 영상은 교통상황의 관제를 위해 실시간으로 서버로 전송된다. 이와 동시에 영상분석수단(20)은 앞서 설명한 바와 같이 현재 프레임의 영상을 기준영상 및 바로 직전의 프레임의 영상과 모두 비교하여 그 차를 구함으로써 차량이 존재여부를 인식하게 된다. 인식된 각 차량에 마커(marker)를 표시하고, 각각의 프레임에 촬영된 영상을 비교하여 마커가 표시된 차량의 연속적 이미지를 추적하여 차량의 움직임을 분석한다. 이러한 분석을 통해 차량의 속도나 정지여부에 관한 데이터를 얻게 되고, 이를 서버(30)에 미리 저장된 각종 교통상황에 대한 기준값과 비교, 분석한다. 이를 교통 이상상황에 대한 유형별로 설명하면 다음과 같다.

(1) 정상적인 교통흐름 중 차량의 정차

도로를 통과하는 차량들의 평균 속도가 일정값 이상일 경우 정상적인 교통흐름으로 간주한다. 이때, 정상적으로 움직이던 차량이 멈추게 되면, 정지한 차량으로 간주하게 되고, 감지 전,후의 영상을 사고영상으로 저장하고 경보를 발령한다.

(2) 교통 정체 및 정체시 차량의 정차

도로를 통과하는 차량들의 평균속도가 정상적인 교통흐름으로 설정된 평균속도값 이하인 경우에는 차량의 지체상태로 간주한다. 차량의 지체상태 중에는 정지 와 주행을 반복하게 된다. 따라서 사고로 인해 멈춘 차량을 식별하기 위해서는 차량의 지체시 통상적으로 발생하는 정차시간을 고려하여, 정상적인 차량흐름에서 차량의 정지를 판단하기 위한 시간보다 더 긴 시간 이상으로 차량이 정차한 경우에 정지한 차량으로 간주한다. 이로써 지체구간에서 일시적으로 멈춘 차량과 사고로 인해 멈춘 차량을 구별할 수 있게 된다.

(3) 저속 차량

감지대상 도로상에서 차량의 주행속도가 주어진 기준치 이하로 주행하거나 평균 주행속도의 1/3 이하의 속도로 주행하거나 혹은 둘 다인 경우에 경보가 발령된다.

(4) 역주행 차량

감지대상 도로의 정상적인 주행방향을 거슬러 주행하는 차량을 인식하게 되면 경보를 발령한다.

이와 같은 분석을 통해 도로상에서 사고가 발생된 것으로 판별되면, 사고 영상과 함께 해당 경보를 서버(30)로 전송한다. 서버(30)는 이러한 정보를 관제부(40) 및 외부 SCADA 시스템(50)이 연결되어 있는 경우에는 외부 SCADA 시스템(50)으로도 전송한다.

관제부(40)로 사고의 발생을 알리는 경보와 함께 사고 전,후의 영상이 전송되어 감시자에 의해 즉각적인 사고 유형 파악 및 사고 처리가 이루어질 수 있게 된다.

한편, 도 3에는 상기 영상분석수단(20)에서 이루어지는 차량 사고 감지방법의 일 실시예가 도시되어 있다.

먼저, 영상분석수단(20)은 영상촬영수단(10)에 의해 촬영된 아날로그 영상 정보를 획득한다(S100). 이와 같이 획득된 아날로그 영상을 디지털화하고, 이후 앞서 설명한 바와 같이 현재 프레임의 영상을 기준영상 및 바로 직전의 프레임의 영상과 모두 비교하여 그 차를 구함으로써 차량이 존재여부를 인식하게 된다. 인식된 각 차량에 마커(marker)를 표시하고, 각각의 프레임에 촬영된 영상을 비교하여 마커가 표시된 차량의 연속적 이미지를 추적하여 차량의 움직임을 분석한다(S110). 이러한 분석을 통해 차량의 속도나 정지여부에 관한 데이터를 얻게 되고, 이러한 데이터와 미리 입력된 도로 길이에 관한 정보로부터 감지영역을 통과하는 차량들의 평균속도를 구한다(S120).

이제 각각의 차량에 관한 데이터로부터 정지한 차량이 존재하는가를 판별한다(S130). 만약 정지한 차량이 존재한다면, 감지영역을 통과하는 차량들의 평균속도가 서버(30)에 저장된 정상적인 흐름에서의 평균속도(기준속도1) 이상인가를 판별한다(S140). 차량들의 평균속도가 기준속도1 이하인 경우에는 차량 정체상태로 판별하여 현재 해당구간의 차량이 정체상태에 있다는 경보를 서버로 전송하고(S150), 정지된 차량의 정차시간이 일정한 기준시간 이상인가를 판별한다(S160). 정차시간이 기준시간 이하인 경우인 경우에는 정체상태에서 통상 발생할 수 있는 정차로 판별하여 계속적인 영상분석을 실행한다. 기준시간을 초과하는 경우에는 사고로 인한 정지로 판별하여 사고발생경보 및 정지 전,후의 영상을 서버(30)로 전송 한다(S170). 차량들의 평균속도가 기준속도1 이상인 경우에는 정상적인 흐름에서의 정지이므로 사고 차량으로 판별하여 마찬가지로 사고발생경보 및 정지 전,후의 영상을 서버(30)로 전송한다(S170).

한편, 정지한 차량이 존재하지 않는 경우라도 저속차량 이나 역주행 차량이 존재할 수 있다. 따라서 차량속도가 저속인지를 판단하기 위한 속도(기준속도2) 이하인지를 판별한다(S180). 차량의 속도가 기준속도2 이하인 경우, 다시 차량의 속도가 음인지 판단한다(S190). 이는 역주행하는 경우 차량의 속도가 음으로 판별되기 때문이다. 판별결과 차량의 속도가 음인 경우에는 차량 역주행에 해당하는 경보를 서버(30)로 전송하고(S200), 그렇지 않은 경우에는 저속 차량에 해당하는 경보를 서버(30)로 전송한다(S210)

서버(30)로 전송된 경보 및 영상은 앞서 설명한 바와 같이 관제부(40)로 전송되므로, 감시자는 차량이 사고로 정차하였는지, 교통이 지체상황인지, 또는 역주행하는 차량이 있는지 등에 관해 신속하고 정확하게 감시할 수가 있게 된다.

이하에서는 본원발명의 영상감지 시스템을 사용하여 노면상의 이물질이나 터널 내부에서 발생하는 화재를 감시하는 방법을 설명한다.

일정 크기 이상의 오물 등이 도로상에 방치되면 사고의 원인이 될 수 있으므로 이를 신속히 감지하여 경보를 발령하는 것이 바람직하다. 이를 위해서, 영상분석수단(20)에서는 영상촬영수단(10)에 의해 촬영된 아날로그 영상 정보를 획득하여 저장 및 디지털화한다. 일정 주기로 기준화면을 생성하고 기준 화면과 현재 화면을 비교하여 기준 화면에 존재하지 않았던 일정 크기와 조도를 가진 물체가 현재 화면상에 존재하는지 여부를 판단한다. 이러한 물체가 존재하는 것으로 판단되면, 상기 물체가 존재하는 시간을 미리 입력된 기준 시간과 비교하고, 비교결과 기준 시간을 초과하여 존재하면, 이를 오물 등으로 인식하여 경보를 발령한다.

다음으로 터널 내부에서 발생하는 화재 감지방법에 대해 설명한다. 터널 내부에서 발생하는 화재는 발생된 연기에 의해서 가시거리를 감소시키므로 사고가 확대될 가능성을 내포하고 있으므로, 이의 조속한 감시가 필요하다. 터널 내에서 화재가 발생하게 되면 연기로 인해 감지영역의 조도가 떨어지게 된다. 따라서, 감지영역 상에 조도가 높은 다수의 곳을 비교 포인트로 설정하여 놓고, 현재 프레임을 기준 영상 및 이전 프레임과 지속적으로 비교한다. 만약 화재로 인해 연기가 발생하여, 상기 비교 포인트의 조도가 점점 낮아져 미리 저장된 기준값 이하로 떨어지게 되면 화재 경보를 발령하게 된다. 이때, 보다 정확한 화재 감지를 위하여 조도가 감소되는 비교 포인트의 갯수, 비교 포인트의 위치, 및 조도 감소의 지속시간을 미리 입력한 기준값과 비교하는 것이 바람직하다.

이상에서 살펴본 본 발명은 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었으나 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

상기한 바와 같이 모션 트래킹 방식을 이용한 차량의 자동 사고 감지 시스템 에 의하여 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

(1) 화면상에 표시되는 도로의 전 영역에 걸쳐 간편하고 신속하게 사고원인 및 현황을 파악하여 경보를 발령할 수 있으므로, 사고의 확대 및 추가적인 발생을 방지할 수 있다.

(2) 정상 소통 상태에서의 차량정지와 정체상태에서의 차량 정지를 구별함으로써 사고 감지의 정확성을 높일 수 있다.

(3) 터널 내에 설치되는 경우 화재 발생을 신속하고 정확하게 감지할 수 있어, 화재로 인한 2차 사고를 방지할 수 있다.

Claims

차량이 통행하는 도로에 설치되어 도로의 주행상황을 촬영하는 영상촬영수단;

상기 영상촬영수단과 유무선으로 연결되고, 상기 영상촬영수단에서 촬영된 영상신호를 모션트래킹 방식으로 차량의 데이터를 분석하고, 현재 프레임의 차량 영상을 서버에 저장된 기준영상 및 직전의 프레임과 비교하여 차량운행의 이상 유무를 판별하여 저장하고, 분석 결과 차량 운행의 정체 및 화재 등의 이상발생시 경보신호를 발생하며, 발생된 경보 및 해당 영상을 서버로 전송하는 영상분석수단:

상기 영상촬영수단과 유무선으로 연결되고, 상기 영상분석수단에서 분석된 데이터와 비교하기 위하여 교통정보에 관한 기준값 데이터 베이스를 포함하며, 상기 영상분석수단이 전송하는 데이터를 저장하는 서버; 및

상기 서버와 유무선으로 연결되어 도로의 교통상황을 원격 감시하기 위한 관제부;

를 포함하는 영상감지 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 영상분석수단에 저장된 영상이 선입선출방식에 의해 삭제되고, 삭제된 영상은 서버로 전송되는 것을 특징으로 하는 영상감지 시스템.
도로상의 교통상황을 감지하는 영상감지방법에 있어서,

(a) 영상촬영수단에 의해 도로상의 영상을 촬영하는 단계;

(b) 촬영되는 화면상에 감지영역을 설정하는 단계;

(c) 상기 영상을 디지털화하고, 일정 프레임마다 기준화면을 생성하는 단계;

(d) 상기 감지영역 상에서 현재 프레임을 상기 기준화면 및 이전 프레임과 비교하여 차량의 존재여부를 인식하는 단계;

(e) 인식된 차량에 마커를 생성하는 단계;

(f) 각 프레임을 따라 상기 마커가 생성된 차량의 연속적 이미지를 해당 차량의 위치 및 움직임을 분석하는 단계; 및

(g) 상기 (f)단계에서 분석된 결과를 미리 입력된 기준값과 비교하고, 이상 차량의 발생시 경보를 발령하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상감지방법.
도로상의 교통상황을 감지하는 영상감지방법에 있어서,

(a) 영상촬영수단에 의해 도로상의 영상을 촬영하는 단계;

(b) 촬영되는 화면상에 비교포인트를 설정하는 단계;

(c) 상기 영상을 디지털화하고, 일정 프레임마다 기준화면을 생성하는 단계;

(d) 상기 비교포인트 상에서 현재 프레임을 상기 기준화면 및 이전 프레임과 비교하여 조도의 변화여부를 분석하는 단계; 및

(e) 상기 (d)단계에서 분석된 결과를 미리 입력된 기준값과 비교하고, 이상 발생시 경보를 발령하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상감지방법.
도로상의 교통상황을 감지하는 영상감지방법에 있어서,

(a) 영상촬영수단에 의해 도로상의 영상을 촬영하는 단계;

(b) 촬영되는 화면상에 감지영역을 설정하는 단계;

(c) 상기 영상을 디지털화하고, 일정 프레임마다 기준화면을 생성하는 단계;

(d) 상기 감지영역 상에서 현재 프레임을 상기 기준화면 및 이전 프레임과 비교함으로써 일정 크기와 조도를 가진 물체의 존재여부를 분석하는 단계; 및

(e) 상기 (d)단계에서 분석된 결과를 미리 입력된 기준값과 비교하고, 이상 발생시 경보를 발령하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상감지방법.