KR100860357B1 - 가변 정보 표지판의 감시 장치 및 방법 - Google Patents

가변 정보 표지판의 감시 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전광판을 통해 출력되는 문자, 숫자, 도형 등을 포함하는 영상 정보가 올바르게 출력되는지 여부를 검출하여 결과를 표시하는 가변 정보 표지판 감시 장치 및 방법에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 가변 정보 표지판의 감시 장치로서, VMS 서버로부터 입력되는 이미지를 출력하는 적어도 하나의 가변 정보 표지판; 상기 가변 정보 표지판의 전측에 설치되어 상기 가변 정보 표지판으로 출력되는 출력 이미지를 촬영하고, 상기 촬영된 출력 이미지를 상기 가변 정보 표지판을 통해 VMS 서버로 전송하는 카메라; 및 상기 가변 정보 표지판으로 제공되는 입력 이미지와, 상기 카메라로부터 촬영된 출력 이미지 사이의 호모그래피를 추정하여 상기 입력 이미지에 대응하는 출력 이미지를 검출하고, 상기 검출된 출력 이미지와 상기 가변 정보 표지판으로 제공되는 입력 이미지 사이의 동일 여부를 판단하여 결과를 표시하는 VMS 서버를 포함한다. 따라서 관리자는 가변 정보 표지판으로 출력되는 정보가 올바르게 표시되고 있는지 여부를 실시간으로 확인할 수 있고, 관리자의 지속적인 관찰이 필요 없어 업무효율을 개선할 수 있는 장점이 있다.
가변 정보 표지판, 전광판, 감시

Description

가변 정보 표지판의 감시 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MONITORING OUTPUT OF VARIABLE MESSAGE SIGN BOARD}
본 발명은 가변 정보 표지판의 감시에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전광판을 통해 출력되는 문자, 숫자, 도형 등을 포함하는 영상 정보가 정확하게 출력되는지 여부를 검출하여 결과를 표시하는 가변 정보 표지판 감시 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 도로상에 설치되어 교통정보를 표시하는 가변 정보 표지판(VMS: Variable Message Sign board)은 발광소자인 LED(Light Emitted Diode) 등을 도트 매트릭스 형태로 배열하고, 특정 발광소자를 선택적으로 점등시켜 각종 문자/그래픽 등의 정보를 표출한다.
즉 가변 정보 표지판은 교통정보센터로부터 교통정보를 수신하여 도로 소통상황 및 공사정보, 돌발상황 및 우회도로 등의 교통정보를 주행중인 운전자에게 실시간으로 제공하게 된다.
이러한 가변 정보 표지판은 교통정보센터에서 각 도로상에 설치된 표지판을 제어하여 각종 교통정보를 문자나 도형 등으로 표시하는데 현장에 설치된 표지판이 교통정보센터에서 지시한 내용대로 표시되고 있는지를 확인하기 위하여 표지판 화면 감시 장치가 필요하다.
표지판 화면 감시를 위한 방법은 반도체를 이용한 도트 감시방법과, 카메라를 이용한 감시방법 등이 있는데 반도체를 이용한 도트 감시방법은 각각의 발광소자가 정상적으로 동작하는지 여부를 확인하기 위하여 전류 또는 전압 검출장치가 설치되어야 하므로 가변 정보 표지판의 회로 구성이 증가하는 문제점이 있고, 실제로 표출되는 문자 정보를 확인할 수 없는 문제점이 있어서 카메라를 이용하는 감시방법과 함께 이중으로 표지판의 출력 화면을 감시하게 된다.
도 1 은 종래의 가변 정보 표지판의 출력 정보 표시 장치 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 가변 정보 표지판의 화면 검출 장치는 가변 정보 표지판(10)과, 유선 통신망 또는 무선 통신망을 통해 연결된 교통 정보 서버(20)로 구성된다.
가변 정보 표지판(10)은 도로상에 설치되어 가변 정보 표지판(10)의 동작을 제어하고, 교통 정보 서버(20)로부터 전송되는 정보를 데이터 송수신부(12)를 통해 수신하여 표지판(13)에 표시되도록(예를 들면, 도 2와 같은 도로 상황 안내용 문자열 정보) 하며, 표지판(13)의 전면에 설치된 카메라(14)를 통해 표지판(13)으로 출력되는 영상을 획득하여 교통 정보 서버(20)로 전송하는 표지판 제어부(11)를 포함 한다.
교통 정보 서버(20)는 입력부(22)로부터 관리자가 입력하는 문자열을 검출하고, 상기 검출된 문자열이 데이터 송수신부(23)를 통해 가변 정보 표지판(10)으로 전송되도록 하며, 상기 입력된 문자열과, 가변 정보 표지판(10)의 카메라(14)가 촬영한 영상 정보가 표시부(24)를 통해 표시되도록 하는 VMS 제어부(21)를 포함한다.
그러나, 이러한 종래의 가변 정보 표지판의 화면 검출 장치는 입력부(22)를 통해 입력된 문자열과, 가변 정보 표지판(10)의 카메라(14)가 촬영한 영상 정보를 표시하는 표시부(24)의 출력 화면을 관리자가 항상 비교 확인해야만 하는 문제점이 있다.
또한, 관리자가 다수의 가변 정보 표지판으로 각각 입력되는 문자열과, 각각의 가변 정보 표지판으로 출력되는 화면을 모두 비교 확인하고, 가변 정보 표지판이 오동작하는지 여부를 판단하는데 많은 시간과 집중력이 필요한 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 가변 정보 표지판으로 출력되는 정보가 올바르게 표시되고 있는지 여부를 비교, 확인하여 결과를 표시하는 가변 정보 표지판 감시 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 가변 정보 표지판의 감시 장치로서, VMS 서버로부터 입력되는 이미지를 출력하는 적어도 하나의 가변 정보 표지판; 상기 가변 정보 표지판의 전측에 설치되어 상기 가변 정보 표지판으로 출력되는 출력 이미지를 촬영하고, 상기 촬영된 출력 이미지를 상기 가변 정보 표지판을 통해 VMS 서버로 전송하는 카메라; 및 상기 가변 정보 표지판으로 제공되는 입력 이미지와, 상기 카메라로부터 촬영된 출력 이미지 사이의 호모그래피를 추정하여 상기 입력 이미지에 대응하는 출력 이미지를 검출하고, 상기 검출된 출력 이미지와 상기 가변 정보 표지판으로 제공되는 입력 이미지 사이의 동일 여부를 판단하여 결과를 표시하는 VMS 서버를 포함한다.
또한, 상기 카메라는 어안 렌즈를 더 포함하고, 상기 VMS 서버는 상기 어안 렌즈가 포함된 카메라로부터 출력 이미지를 취득한 경우, 출력 이미지의 방사 왜곡을 제거하고, 상기 방사 왜곡이 제거된 출력 이미지와 상기 입력 이미지 사이의 호모그래피를 추정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 VMS 서버는 입력부에서 입력되는 정보를 상기 가변 정보 표지판으로 제공하고, 상기 가변 정보 표지판 및 VMS 서버의 동작 제어용 신호를 출력하 는 VMS 제어부; 상기 카메라가 촬영한 가변 정보 표지판의 출력 이미지와 상기 가변 정보 표지판으로 제공되는 입력 이미지의 특징점들과, 상기 특징점들의 대응점들을 추출하여 상관관계가 적은 점들을 제거하고, 상기 촬영한 출력 이미지와 상기 입력 이미지 사이의 호모그래피를 추정하여 상기 입력 이미지에 대응되는 영역을 상기 촬영한 출력 이미지상에서 검출하는 영상 처리부; 및 상기 입력 이미지와, 상기 영상 처리부에서 검출된 출력 이미지를 정렬하여 표시하고, 상기 입력 이미지와 검출된 출력 이미지를 비교하여 일치 여부를 판단하며, 상기 판단 결과에 따라 경보신호를 출력하는 감시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 감시부는 상기 입력 이미지와 상기 영상 처리부에서 검출된 출력 이미지를 순차적으로 정렬하여 표시하는 표시부; 상기 검출된 출력 이미지의 벡터값, 평균 및 표준편차와, 상기 입력 이미지의 벡터값, 평균 및 표준편차를 비교하여 결과에 따라 동일 여부를 판단하는 비교부; 및 상기 비교부의 판단 결과, 동일한 이미지인 경우 정상 신호를 출력하고, 다른 이미지인 경우 이상 신호를 출력하는 경보부를 포함하고, 상기 검출된 출력 이미지 및 입력 이미지의 벡터값은 밝기인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 비교부의 비교 결과는 하기식으로부터 산출된 결과가 미리 설정된 기준값 이상인 경우 동일 이미지로 판단하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112008012013515-pat00001
이때, xi는 검출된 출력 이미지의 벡터값, yi는 입력 이미지의 벡터값, mx는 검출된 출력 이미지의 평균, my는 입력 이미지의 평균, N은 정수, σx는 검출된 출력 이미지의 표준편차, σy는 입력 이미지의 표준편차이다.
또한, 본 발명은 교통 정보를 출력하는 가변 정보 표지판의 감시 방법으로서, a) 카메라를 통해 상기 가변 정보 표지판으로부터 출력되는 이미지를 촬영하여 출력 이미지를 검출하는 단계; b) 상기 단계 a)에서 촬영된 출력 이미지와, 상기 가변 정보 표지판으로 입력되는 입력 이미지 사이의 호모그래피를 추정하여 상기 촬영된 출력 이미지 상에서 상기 입력 이미지에 대응하는 영역의 출력 이미지를 검출하는 단계; c) 상기 단계 b)에서 검출된 출력 이미지와 상기 입력 이미지 사이의 상관관계를 산출한 값에 근거하여 동일 여부를 판단하는 단계; 및 d) 상기 단계 c)의 판단 결과에 따라 상기 가변 정보 표지판의 정상 동작/오동작 여부를 판단한 신호를 출력하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 단계 b)의 이미지 검출 단계는 주간에 촬영된 출력 이미지의 호모그래피를 추정하는 경우 렌즈 왜곡을 포함한 상기 촬영된 출력 이미지와 입력 이미지의 대응점으로부터 변수들을 추정하여 적용하고, 야간에 촬영된 출력 이미지의 호모그래피를 추정하는 경우 주간에 추정된 변수를 적용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단계 c)의 동일 여부를 판단하는 단계는 상기 산출된 값이 미리 설정된 기준값 이상인 경우 동일 이미지로 판단하고, 상기 산출된 값이 미리 설정된 기준값 미만인 경우 다른 이미지로 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 가변 정보 표지판의 감시 장치 및 방법은 관리자가 가변 정보 표지판으로 출력되는 정보가 올바르게 표시되고 있는지 여부를 실시간으로 확인할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 관리자가 가변 정보 표지판으로 출력되는 정보가 올바르게 표시되고 있는지 여부를 지속적으로 관찰할 필요가 없어 관리자의 업무를 개선할 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 가변 정보 표지판 감시 장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 3은 도 2의 영상 처리부 구성을 나타낸 블록도이며, 도 4는 도 2에 따른 입력 이미지와 가변 정보 표지판의 출력 이미지 비교를 위한 예시도이다.
도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 가변 정보 표지판의 감시 장치는 서로 다른 위치에 설치되어 교통 정보를 출력하는 제 1 가변 정보 표지판(100), 제 2 가변 정보 표지판(110)과, 제 n 가변 정보 표지판(120)과, 각각의 가변 정보 표지판 전측에 설치되어 가변 정보 표지판을 통해 출력되는 교통 정보 이미지를 촬영하는 카메라(14, 도 1 참조)와, 각각의 가변 정보 표지판(100, 110 및 120)을 통해 출력되도록 입력된 상기 교통 정보의 입력 이미지(원본 이미지)와, 카메라(14)가 촬영한 출력 이미지 사이의 호모그래피(homography)를 추정하여 상기 입력 이미지에 대응되는 출력 이미지를 검출하고, 상기 입력 이미지와 상기 검출된 출력 이미지 사이의 동일 여부를 판단하여 가변 정보 표지판의 오동작 여부를 표시하는 VMS 서버(200)로 구성된다.
다수의 가변 정보 표지판(100 내지 120) 구성은 종래의 가변 정보 표지판 구성과 동일하여도 무방하다. 즉 카메라를 통해 촬영한 출력 이미지는 가변 정보 표지판의 데이터 송수신부(12, 도 1 참조)를 통해 VMS 서버(200)로 전송된다.
또한, 카메라는 어안 렌즈(Fish-eye lens)를 포함하여 설치됨으로써 가변 정보 표지판(100 내지 120))의 전면 이미지를 모두 촬영하는 것이 가능하다.
VMS 서버(200)는 입력부(220)로부터 관리자가 입력하는 교통 정보의 이미지(이하, 입력 이미지라고 한다)를 검출하고, 입력된 상기 교통 정보는 데이터 신호로 변환되어 데이터 송수신부(230)를 통해 다수의 가변 정보 표지판(100, 110 및 120)으로 각각 전송되도록 하며, 상기 입력된 각각의 교통 정보와, 각각의 가변 정보 표지판(100, 110 및 120)로부터 전송된 출력 이미지로부터 왜곡을 제거한 다음 호모그래피 추정을 통해 검출된 출력 이미지를 제공하는 영상 처리부(240)와, 입력부(220)를 통해 입력된 이미지와 영상 처리부(240)에서 검출된 출력 이미지 사이의 동일 여부를 판단하여 결과를 표시하는 감시부(250)가 동작하도록 제어하는 VMS 제어부(210)를 포함한다.
즉 VMS 제어부(210)는 가변 정보 표지판으로 입력부(220)를 통해 입력 정보 를 제공하고, VMS 서버(200)의 전반적인 동작을 제어한다.
영상 처리부(240)는 카메라가 촬영한 가변 정보 표지판의 출력 이미지와, 입력부(220)를 통해 입력되어 가변 정보 표지판으로 전송되는 입력 이미지의 특징점들과, 상기 특징점들의 대응점들을 추출하여 오차가 포함된 점들을 제거하고, 상기 촬영한 출력 이미지와 입력 이미지 사이의 호모그래피(homography)를 추정하여 상기 입력 이미지에 대응되는 영역을 상기 촬영한 출력 이미지상에서 검출하여 제공하는 구성으로 영상 추출부(241), 영역 추출부(242), 대응점 검색부(243) 및 영상 보정부(244)를 포함한다.
영상 추출부(241)는 카메라에서 촬영한 영상에서 영상 이미지와, 비교 대상인 문자열 이미지(이하, 출력 이미지라고 한다)를 검출하고, 입력부(220)를 통해 입력되어 가변 정보 표지판으로 송신되는 교통 정보의 입력 이미지를 검출한다.
영역 추출부(242)는 상기 촬영된 출력 이미지에서 상기 입력 이미지에 해당하는 영역을 찾기 위하여 직선 성분 및 코너 점들을 추출한다. 즉 영상으로부터 사각형 모양인 표지판 영역이 어느 곳에 있는가를 찾기 위해 예를 들면, 제 1 가변 정보 표지판(100)의 가로 성분 및 세로 성분(예를 들면, 케이스)과, 상기 케이스의 네 모서리를 코너점으로 추출한다.
대응점 검색부(243)는 영역 추출부(242)에서 추출된 영역의 가변 정보 표지판의 출력 이미지를 이용하여 상기 출력 이미지의 특징점들과, 입력부(220)를 통해 입력되는 입력 이미지의 특징점들을 추출하고, 상기 추출된 특징점들 사이에 대응하는 점들을 추출하여 상관관계가 적은 점(outlier)들을 제거하면서 올바른 대응관 계의 점(inlier)들 만을 추출한다.
또한, 대응점 검색부(243)는 상기 출력 이미지와, 입력 이미지의 특징점을 구하기 위해 밝기 변화, 크기 변화, 회전 변화, 어파인(affine) 변형 등에 강인한 특성을 가진 SIFT(Scale Invariant Feature Transform) 알고리즘을 이용한다.
또한, 각 특징점들 사이의 정합은 상기 SIFT 알고리즘을 통해서 얻어진 특징점들을 서로 비교하여 피처 스페이스(feature space)에서 유클라디안 거리가 가장 가까운 것으로 정합시키고, 이때 가장 가까운 거리가 두 번째 가까운 특징점과의 거리보다 일정 비율 이상 작아야 한다. 이러한 방법으로 특징점을 정합하는 경우에는 필연적으로 상관관계가 적은 점(outlier)들이 존재한다.
그러므로, 대응점 검색부(243)에서는 상기 특징점들 사이의 올바른 대응관계 설정을 위해 상관관계가 적은 점(outlier)들을 제거하면서 올바른 대응관계의 점(inlier)들을 추출하는 RANSAC(Random Sample Consensus) 알고리즘에 의해 잘못된 대응관계의 점들을 제거한다.
한편, 가변 정보 표지판의 전면이 모두 촬영될 수 있도록 어안 렌즈(미도시)를 설치한 카메라로부터 영상 이미지가 제공된 경우 대응점 추출부(243)는 상기 검출한 영상 이미지로부터 방사 왜곡(radial distortion)을 제거하여 평활화한다.
일반적으로 방사 왜곡은 주점을 기준으로 대칭형으로 발생하며, 카메라 렌즈마다 그 양이 다르고 렌즈 왜곡에 가장 큰 영향을 미친다.
한편, 방사 왜곡 이외에 나타나는 접선방향의 왜곡은 방사 왜곡에 비해 매우 작으므로 방사 왜곡만을 주로 보정한다.
영상 보정부(244)는 대응점 검색부(243)에서 추출되는 올바른 대응관계의 점(inlier)들을 이용하여 호모그래피의 모델링 파라미터를 추정하고, 상기 호모그래피의 모델링 파라미터의 추정이 끝나면 대응점 검색부(243)에서 최종적으로 추출된 상기 올바른 대응관계의 점들을 포함하여 입력 이미지에 대응하는 출력 이미지를 검출하여 제공한다.
본 실시예에서는 상기한 올바른 대응관계의 점(inlier)들을 사용하여 수렴속도가 빠르고 안정성이 높은 비선형 최적화 알고리즘인 Levenberg-Marquardt(LM) 알고리즘을 활용하여 호모그래피의 모델링 파라미터를 추정하였다.
감시부(250)는 상기 입력 이미지와, 영상 처리부(240)에서 검출된 출력 이미지를 정렬하여 관리자에게 노출되도록 표시하고, 상기 입력 이미지와 검출된 출력 이미지를 비교하여 동일 이미지인지 여부를 판단하며, 상기 판단 결과에 따라 경보신호를 출력하는 구성으로 표시부(251)와, 비교부(252)와, 경보부(253)를 포함한다.
표시부(251)는 입력부(220)를 통해 입력되는 교통 정보의 이미지와, 영상 처리부(240)에서 검출된 출력 이미지가 관리자에게 노출되도록 하는 구성으로 모니터, LCD 등의 디스플레이장치로 구성되고, 상기 교통 정보의 입력 이미지와, 상기 검출된 출력 이미지는 순차적으로 정렬하여 표시되도록 한다.
비교부(252)는 영상 처리부(240)에서 검출된 출력 이미지와, 상기 입력 이미지의 동일 여부를 판단하기 위해 검출된 출력 이미지의 벡터값과, 상기 검출된 출력 이미지 벡터값의 평균 및 표준편차와, 상기 입력 이미지의 벡터값과, 상기 입력 이미지 벡터값의 평균 및 표준편차를 이용한다.
즉 두 이미지를 비교하여 상관관계를 분석하고, 분석 결과에 따라 동일 여부를 판단한다.
비교부(252)의 동작을 더욱 상세하게 설명하면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 검출된 출력 이미지(610)와 입력 이미지(510)를 미리 설정된 영역으로 분할하고, 분할된 각 영역의 밝기를 수치적으로 표시한 벡터값(xi, yi)을 검출한다.
상기 검출된 출력 이미지(610)와 입력 이미지(510)의 동일 여부를 판단하기 위해 상기 검출한 각각의 벡터값을 하기식에 대입하여 평균을 구한다.
Figure 112008012013515-pat00002
,
Figure 112008012013515-pat00003
또한, 상기 검출된 출력 이미지와 입력 이미지의 동일 여부를 판단하기 위해 하기식으로부터 표준편차를 구한다.
Figure 112008012013515-pat00004
,
Figure 112008012013515-pat00005
상기 산출된 값들을 이용하여 두 이미지와 입력 이미지 사이의 상관관계를 하기식으로부터 산출하고, 산출된 결과값을 미리 설정된 기준값과 비교한다.
Figure 112008012013515-pat00006
이때, xi는 검출된 출력 이미지의 벡터값, yi는 입력 이미지의 벡터값, mx는 검출된 출력 이미지의 평균, my는 입력 이미지의 평균, N은 정수, σx는 검출된 출력 이미지의 표준편차, σy는 입력 이미지의 표준편차이다.
수학식 1에서 산출된 결과값이 동일 여부를 판단하기 위해 미리 설정된 기준값 이상인 경우 동일 이미지로 판단하고, 상기 수학식 1에서 산출된 결과값이 미리 설정된 기준값 미만인 경우 다른 이미지로 판단한다.
경보부(253)는 비교부(252)로부터 출력되는 판단 결과에 따라 관리자가 인식할 수 있도록 경보신호를 출력하는 구성으로 화면 표시수단, 음향 출력 수단, 경고 등을 포함한다.
경보부(253)는 동일한 이미지인 경우 정상 동작 상태임을 표시하는 신호를 출력하고, 다른 이미지인 경우 표시부(251)를 통해 출력되는 출력 이미지에 관리자가 확인할 수 있는 동작 또는 신호를 포함하여 출력하거나, 음향수단을 통해 경보음이 출력되도록 하거나, 경보등을 온/오프 시켜 확인할 수 있도록 이상 동작 신호를 출력한다.
도 5는 본 발명에 따른 가변 정보 표지판의 감시 과정을 나타낸 흐름도이고, 도 6은 도 5에 따른 입력 이미지와 가변 정보 표지판의 출력 이미지를 나타낸 예시도이로서, 도 2 내지 도 6을 참조하여 가변 정보 표지판의 감시 방법을 설명한다.
VMS 제어부(210)는 입력부(220)를 통해 문자열(510)이 입력되면, 상기 입력된 문자열의 이미지(500)를 검출하고, 데이터 송수신부(230)를 통해 각각의 가변 정보 표지판(100 내지 120)으로 데이터를 송신하여 입력된 문자열(510)이 가변 정보 표지판을 통해 표시되도록 한다(S100).
가변 정보 표지판으로부터 출력되는 이미지(또는 영상)는 가변 정보 표지판의 전측에 설치된 카메라를 통해 출력 이미지(600)가 촬영되고, 상기 촬영된 이미지(600)는 VMS 서버(200)로 전송되어 영상 처리부(240)에서 입력 이미지(500)와, 출력 이미지(600)를 검출하게 된다(S110).
영상 처리부(240)는 가변 정보 표지판으로부터 전송되는 출력 이미지가 주간에 촬영된 이미지인지 야간에 촬영된 이미지 인지를 판단(S120)하여, 주간에 촬영 된 출력 이미지의 호모그래피를 추정하는 경우 렌즈 왜곡을 포함한 상기 촬영된 출력 이미지와 입력 이미지의 대응점으로부터 호모그래피의 모델링 파라미터를 추정(S131)하고, 상기 호모그래피의 모델링 파라미터의 추정이 끝나면 최종적으로 추출된 올바른 대응관계의 점들을 포함하여 입력 이미지에 대응하는 출력 이미지를 검출하며, 상기 S131단계에서 추정된 파라미터를 저장(S132)한다.
또한, 야간에 촬영된 출력 이미지의 호모그래피를 추정하는 경우 호모그래피 모델링에 필요한 파라미터의 획득이 어려워 상기 S132단계에서 저장된 파라미터를 적용(S133)하여 입력 이미지에 대응하는 출력 이미지를 검출한다.
한편, 영상 처리부(240)는 출력 이미지(600)로부터 가변 정보 표지판(610)과, 가변 정보 표지판 모서리(610a, 610b, 610c, 610d)를 이용하여 표시 문자열(620)이 포함된 유효한 출력 이미지를 검출하고, 상기 검출된 출력 이미지와, 가변 정보 표지판으로 입력되는 입력 이미지 사이의 호모그래피를 추정하여 상기 촬영된 출력 이미지상에서 상기 입력 이미지에 대응하는 영역의 출력 이미지를 검출하며, VMS 제어부(210)는 영상 처리부(240)에서 검출된 출력 이미지를 감시부(250)의 표시부(251)를 통해 상기 검출된 출력 이미지와, 입력 이미지를 순차적으로 정렬하여 표시되도록 한다(S140).
비교부(252)는 상기 S140단계에서 표시되는 출력 이미지와 상기 입력 이미지를 비교하여 두 이미지 사이의 상관관계를 수치적으로 산출(S150)하고, 상기 산출된 값은 두 이미지의 동일성 여부를 판단하기 위해 미리 설정한 기준값과 비교하여 두 이미지의 동일성을 판단(S160)한다.
상기 S160단계에서 산출된 값이 미리 설정된 기준값 이하인 경우 비교부(252)는 가변 정보 표지판이 오동작하는 것으로 판단하여 경보부(253)로 이상 동작 신호를 출력(S161)하고, 산출된 값이 미리 설정된 기준값 이상인 경우 비교부(252)는 동일 이미지로 판단하여 경보부(253)로 정상 동작 신호를 출력(S162)한다.
경보부(253)는 이상 동작 신호가 출력되면, 표시부(251)를 통해 출력되는 출력 이미지에 관리자가 확인할 수 있는 동작 또는 신호를 포함하여 출력하거나, 음향수단을 통해 경보음이 출력되도록 하거나, 경보등이 온/오프되도록 하여 관리자가 확인할 수 있도록 한다.
따라서 관리자가 입력한 교통 정보가 올바르게 출력되는지 여부를 관리자의 지속적인 관찰 없이 확인할 수 있고, 가변 정보 표지판의 오동작 또는 데이터 전송 오류에 의한 잘못된 데이터 출력을 용이하게 확인할 수 있게 된다.
이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
도 1 은 종래 기술에 따른 가변 정보 표시판의 화면 검출 장치 구성을 나타낸 블록도.
도 2 는 본 발명에 따른 가변 정보 표지판 감시 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 3 은 도 2의 영상 처리부 구성을 나타낸 블록도.
도 4 는 도 2에 따른 입력 이미지와 가변 정보 표지판의 출력 이미지 비교를 위한 예시도.
도 5 는 본 발명에 따른 가변 정보 표지판의 감시 과정을 나타낸 흐름도.
도 6 은 도 5에 따른 입력 이미지와 가변 정보 표지판의 출력 이미지를 나타낸 예시도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호)
100: 제 1 가변 정보 표지판 110: 제 2 가변 정보 표지판
120: 제 n 가변 정보 표지판 200: VMS 서버
210: VMS 제어부 220: 입력부
230: 데이터 송수신부 240: 영상 처리부
241: 영상 추출부 242: 영역 추출부
243: 대응점 검색부 244: 영상 보정부
250: 감시부 251: 표시부
252: 비교부 253: 경보부
500: 입력 이미지 510: 입력 문자열
600: 영상 이미지 610: 출력 이미지
610a, 610b, 610c, 610d: 가변 정보 표지판 모서리
620: 표시 문자열

Claims (9)

  1. 가변 정보 표지판의 감시 장치로서,
    VMS 서버로부터 입력되는 이미지를 출력하는 적어도 하나의 가변 정보 표지판;
    상기 가변 정보 표지판의 전측에 설치되어 상기 가변 정보 표지판으로 출력되는 출력 이미지를 촬영하고, 상기 촬영된 출력 이미지를 상기 가변 정보 표지판을 통해 VMS 서버로 전송하는 카메라; 및
    상기 가변 정보 표지판으로 제공되는 입력 이미지와, 상기 카메라로부터 촬영된 출력 이미지 사이의 호모그래피를 추정하여 상기 입력 이미지에 대응하는 출력 이미지를 검출하고, 상기 검출된 출력 이미지와 상기 가변 정보 표지판으로 제공되는 입력 이미지 사이의 동일 여부를 판단하여 결과를 표시하는 VMS 서버를 포함하는 가변 정보 표지판의 감시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 카메라는 어안 렌즈를 더 포함하고,
    상기 VMS 서버는 상기 어안 렌즈가 포함된 카메라로부터 출력 이미지를 취득한 경우, 출력 이미지의 방사 왜곡을 제거하고, 상기 방사 왜곡이 제거된 출력 이미지와 상기 입력 이미지 사이의 호모그래피를 추정하는 것을 특징으로 하는 가변 정보 표지판의 감시 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 VMS 서버는 입력부에서 입력되는 정보를 상기 가변 정보 표지판으로 제공하고, 상기 가변 정보 표지판 및 VMS 서버의 동작 제어용 신호를 출력하는 VMS 제어부; 상기 카메라가 촬영한 가변 정보 표지판의 출력 이미지와 상기 가변 정보 표지판으로 제공되는 입력 이미지의 특징점들과, 상기 특징점들의 대응점들을 추출하여 상관관계가 적은 점들을 제거하고, 상기 촬영한 출력 이미지와 상기 입력 이미지 사이의 호모그래피를 추정하여 상기 입력 이미지에 대응되는 영역을 상기 촬영한 출력 이미지상에서 검출하는 영상 처리부; 및
    상기 입력 이미지와, 상기 영상 처리부에서 검출된 출력 이미지를 정렬하여 표시하고, 상기 입력 이미지와 검출된 출력 이미지를 비교하여 일치 여부를 판단하며, 상기 판단 결과에 따라 경보신호를 출력하는 감시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 정보 표지판의 감시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 감시부는 상기 입력 이미지와 상기 영상 처리부에서 검출된 출력 이미지를 순차적으로 정렬하여 표시하는 표시부;
    상기 검출된 출력 이미지의 벡터값, 평균 및 표준편차와, 상기 입력 이미지의 벡터값, 평균 및 표준편차를 비교하여 결과에 따라 동일 여부를 판단하는 비교부; 및
    상기 비교부의 판단 결과, 동일한 이미지인 경우 정상 신호를 출력하고, 다른 이미지인 경우 이상 신호를 출력하는 경보부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 정보 표지판의 감시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 비교부의 비교 결과는 하기식으로부터 산출된 결과가 미리 설정된 기준값 이상인 경우 동일 이미지로 판단하는 것을 특징으로 하는 가변 정보 표지판의 감시 장치.
    Figure 112008050453380-pat00007
    이때, xi는 검출된 출력 이미지의 벡터값, yi는 입력 이미지의 벡터값, mx는 검출된 출력 이미지의 평균, my는 입력 이미지의 평균, N은 정수, σx는 검출된 출력 이미지의 표준편차, σy는 입력 이미지의 표준편차이다.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 검출된 출력 이미지 및 입력 이미지의 벡터값은 밝기인 것을 특징으로 하는 가변 정보 표지판의 감시 장치.
  7. 교통 정보를 출력하는 가변 정보 표지판의 감시 방법으로서,
    a) 카메라를 통해 상기 가변 정보 표지판으로부터 출력되는 이미지를 촬영하여 출력 이미지를 검출하는 단계;
    b) 상기 단계 a)에서 촬영된 출력 이미지와, 상기 가변 정보 표지판으로 입 력되는 입력 이미지 사이의 호모그래피를 추정하여 상기 촬영된 출력 이미지 상에서 상기 입력 이미지에 대응하는 영역의 출력 이미지를 검출하는 단계;
    c) 상기 단계 b)에서 검출된 출력 이미지와 상기 입력 이미지 사이의 상관관계를 산출한 값에 근거하여 동일 여부를 판단하는 단계; 및
    d) 상기 단계 c)의 판단 결과에 따라 상기 가변 정보 표지판의 정상 동작/오동작 여부를 판단한 신호를 출력하는 단계를 포함하는 가변 정보 표지판의 감시 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 단계 b)의 이미지 검출 단계는 주간에 촬영된 출력 이미지의 호모그래피를 추정하는 경우 렌즈 왜곡을 포함한 상기 촬영된 출력 이미지와 입력 이미지의 대응점으로부터 변수들을 추정하여 적용하고, 야간에 촬영된 출력 이미지의 호모그래피를 추정하는 경우 주간에 추정된 변수를 적용하는 것을 특징으로 하는 가변 정보 표지판의 감시 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 단계 c)의 동일 여부를 판단하는 단계는 상기 산출된 값이 미리 설정된 기준값 이상인 경우 동일 이미지로 판단하고, 상기 산출된 값이 미리 설정된 기준값 미만인 경우 다른 이미지로 판단하는 것을 특징으로 하는 가변 정보 표지판의 감시 방법.
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