KR101016404B1 - 스쿨존의 방범시스템, 차량 감시시스템 및 이를 이용한 불법 주정차 검출시스템 - Google Patents

스쿨존의 방범시스템, 차량 감시시스템 및 이를 이용한 불법 주정차 검출시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스쿨존에 설치된 카메라 스테이션과 서버 스테이션으로 이루어진 카메라 시스템에 관한 것으로, 고해상도의 카메라로 스쿨존을 촬영하며, 촬영된 영상을 동영상압축표준에 의하여 서버 스테이션으로 전송하며, 사람의 움직임과 차량의 움직임을 검출하고, 이러한 움직임이 검출되면 고해상도의 정지영상압축표준에 의하여 서버 스테이션으로 전송하도록 하는 것이다.

Description

스쿨존의 방범시스템, 차량 감시시스템 및 이를 이용한 불법 주정차 검출시스템{monitering system for security and vehicle of school zone}
본 발명은 스쿨존에서 발생되는 범죄를 예방하기 위한 방범목적과 차량의 과속 및 난폭 운전을 예방하기 위한 방범시스템, 차량 감시시스템 및 이를 이용한 불법 주정차 검출시스템에 관한 것이다.
스쿨존은 어린 학생들이 많이 다니는 영역이기 때문에 차량의 제한속도가 통상 30km/h로 정해져 있으나 운전자들은 이 규정속도를 지키지 않고 있는 실정으로 학생들은 등하교길에서 교통사고의 위험에 노출되어 있다. 또한 이러한 스쿨존에서 어린이들을 대상으로 하는 범죄행위가 빈번히 일어나고 있다.
이와 같이 스쿨존 내에서 과속차량 및 난폭운전 및 범죄행위를 예방하기 위하여 많은 수의 감시카메라를 설치하고 있다.
또한 스쿨존 내에서 불법주정차된 차량에 의하여 교통정체가 심하게 발생되며, 이러한 학생들은 불법 주정차 차량을 피하여 도로등을 보행하기 때문에 부상의 위험에 노출되어 있다.
등록특허 10-818323(과속차량 검출시스템 및 과속차량 검출방법)(이하 종래기술이라 함)은 주행중인 차량의 속도를 촬영된 사진들에 의하여 산출 확인할 수 있도록 하는 과속차량 검출시스템을 개시하고 있다. 도 1은 종래기술의 구성을 설명하기 위한 영상이다. 종래기술은 실제 도로상의 간격에 대응하는 화면상에 표시되는 간격을 O.S.D 상의 붉은색의 지시선으로 형성하고, 차량이 통과할 때의 일정 간격(33.3msec)으로 촬영하게 되면 차량이 이동한 거리를 판독할 수 있으며, 판독된 차량의 이동거리를 촬영간격(33.3msec)로 나누게 되면 차량의 주행속도를 알 수 있다. 종래기술은 이와 같이 차량의 주행속도가 검출되면 과속여부를 판정하게 되고, 과속된 차량의 영상으로부터 차량번호를 인식하여 과속차량에 범칙금을 납부하도록 하도록 하고 있다. 그러나, 이와 같은 종래기술은 카메라가 D1급(30만화소)의 화질로 화면이 형성되기 때문에 차량번호의 인식과 속도 산출의 오차가 커서 실효성이 없으며, 이러한 카메라는 차량의 영상을 획득하도록 구동되기 때문에 영상처리가 요구되는 방범목적으로는 전혀 사용할 수 없다. 또한 저해상도의 이러한 카메라를 메가픽셀 급의 고해상도 카메라로 대체하게 되면 데이터 처리용량에 비하여 종래기술의 프로세서는 연산속도가 느리기 때문에 실시간으로 과속차량을 검출할 수 없다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 메가픽셀급의 고해상도 카메라에 의하여 스쿨존을 촬영하고, 영상내에 이벤트의 유무에 따라서 저해상도의 동영상 스트림과 고해상도의 정지영상 스트림으로 서버에 전송함으로써 방범 및 과속검출용으로 사용할 수 있도록 하는 스쿨존의 방범 및 차량 감시시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명은 팬틸트 기능을 갖는 스피돔 카메라로부터 입력되는 영상을 분석하여 불법 주정차 차량이 스쿨존에 존재할 때 이를 검출하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기위한 본 발명의 해결수단은 스쿨존을 메가픽셀의 고해상도로 촬영하는 적어도 하나 이상의 카메라 스테이션들과 상기 카메라 스테이션들로부터 전송되는 영상 데이터를 관리하는 서버 스테이션으로 이루어지는 스쿨존 카메라 시스템에 있어서: 상기 카메라 스테이션은 스쿨존을 촬영하는 고해상도로 촬영하는 촬영부; 상기 촬영부의 영상을 입력받아 기설정된 이벤트가 발생되는 검출하는 이벤트 검출수단; 상기 촬영부에서 촬영된 영상을 동영상 압축하여 동영상 압축수단; 상기 기설정된 이벤트가 발생되는 경우 상기 촬영부에서 촬영된 영상을 고해상도의 정지영상으로 압축하는 정지영상 압축수단을 포함하는 것이다.
또한 본 발명에서 상기 스쿨존 카메라 시스템에서 차량번호의 인식은 상기 정지영상으로부터 이루어지는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 동영상 압축은 MPEG-4 또는 H.264에 의하여 이루어지고, 상기 정지영상 압축은 JPEG에 의하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 기설정된 이벤트는 차량의 움직임이나, 사람의 움직임인 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 스쿨존 카메라 시스템은 상기 스쿨존의 도로를 촬영하는 스쿨존 촬영부를 더 포함하고, 상기 이벤트 검출수단은 상기 스쿨존 촬영부에 의하여 촬영된 영상으로부터 불법주정차차량을 검출하고, 상기 스쿨존 촬영부는 상기 이벤트 검출수단에 의하여 상기 불법주정차차량이 검출되면 줌인하여 상기 불법주정차차량을 촬영하여 상기 정지영상압축수단에 전송하는 것을 특징으로 하는 스쿨존 카메라 시스템.
상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면, 상기 동영상에 의하여 스쿨존에서 발생된 전체적인 사건을 개괄적으로 파악할 수 있으며, 고해상도의 정지영상에 의하여 사람의 얼굴을 정확히 파악할 수 있어 스쿨존에서 발생되는 범죄를 예방할 수 있어 범죄인의 얼굴, 옷차림을 정확히 인식할 수 있어 방범용 또는 보안용으로 카메라 시스템을 활용할 수 있으며, 차량의 번호인식의 에러율을 대폭 낮추도록 함으로써 교통단속용으로도 할용할 수 있을 뿐만 아니라 통신선로의 부하를 저감시켜 통신장애를 줄일 수 있다.
또한 본 발명은 스쿨존 관내를 촬영하는 스피돔 카메라로부터 촬영된 영상중에 불법 주정차 차량이 존재하는 경우 이를 검출 적발할 수 있다.
도 1은 종래기술의 구성을 설명하기 위한 영상이다.
도 2는 본 발명의 일실시예의 전체적인 구성을 나타내기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예의 표시부의 예시도이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예의 전체적인 구성을 나타내기 위한 블록도이고, 본 발명의 일실시예의 표시부의 예시도이다.
도 2에 도시된 시스템은 카메라 스테이션(100)과 서버 스테이션(200)이 인터넷, LAN의 통신망에 연결되어 서버 스테이션(200)으로부터 카메라 스테이션에 제어명령이 전달되고, 카메라 스테이션(100)으로부터 데이터가 서버 스테이션(200)으로 전송되어 저장 관리된다.
카메라 스테이션(100)은 OS를 담당하는 제어모듈(103), 이벤트를 검출하는 이벤트 검출모듈(105), H.264 또는 MPEG-4에 의하여 입력되는 영상프레임을 동영상 압축하는 동영상 압축모듈(107), 이벤트 검출모듈(105)에 의하여 이벤트가 검출될 때 JPEG에 의하여 고해상도의 정지영상으로 압축하는 정지영상압축모듈(109)을 구비하는 제어부(101)를 중심으로 동작한다.
또한 제어부(101)에는 차량의 속도를 감지하는 속도감지부(115)가 연결된다.
이때 속도감지부(115)는 도로에 설치되는 루프와 루프를 차량이 통과할 때 발생되는 임피이던스 변화로부터 속도를 감지하는 통상적인 속도감지장치이거나, 초음파 또는 레이져를 통과차량에 출사하여 차량의 속도를 감지하도록 하는 통상의 전자파를 이용한 속도감지장치가 설치된다.
또한 제어부(101)에는 제어부(101)의 제어를 받아 도로를 촬영하는 촬영부(117)가 연결된다. 촬영부(117)는 메가(Mega) 픽셀급의 고해상도로 도로를 촬영하며, 촬영부(117)에 촬영된 영상은 제어부(101)에 30fps 내지 60fps로 전달된다.
또한, 제어부(101)에는 스피드 돔 카메라와 같은 스쿨존 촬영부(120)가 연결된다. 스쿨존 촬영부(120)는 스쿨존 영역의 불법 주정차 차량을 촬영하기 위한 것으로 팬틸트에 의하여 광경로가 상하 좌우로 변화되게 되며, 제어부(101)의 제어에 따라서 줌-인 기능이 구현된다.
또한 제어부(101)에는 통과차량의 속도를 표시하며, 통과차량의 속도가 과속이 아닌 경우 도 3에 도시된 바와 같이 웃음의 영상을 표출하며, 과속인 경우에 찡그린 영상을 표출하도록 하는 표시부(119)가 연결되며, 데이터를 서버 스테이션(200)에 전송하고, 서버 스테이션(200)로부터 데이터를 수신하는 데이터 송수신부(113)가 연결되며, 데이터 및 프로그램을 저장하는 저장부(111)가 연결된다.
또한 이벤트 검출모듈(105)은 촬영부로부터 입력되는 고해상도의 영상으로부터 움직임 벡터(motion vector)를 추출하고, 움직임 벡터를 생성하는 물체의 종류를 판별한다.
또한 이벤트 검출모듈(105)에는 다양한 이벤트가 설정될 수 있다. 차량이 검출된 후 차량의 움직임 벡터들에 의하여 차량의 지그재그 운전, 과속운전 등을 이벤트로 설정할 수 있다. 특히 스쿨존 촬영부(120)로부터 입력되는 영상내에 정차된 차량이 존재하는 경우 이를 불법주정차 차량으로 판정하고, 불법주정차차량의 위치정보를 제어모듈(103)에 전송하고, 제어모듈(103)은 스쿨존 촬영부(120)가 수신된 불법주정차 차량의 위치에 대하여 줌인하도록 제어하고, 제어모듈(103)은 스쿨존 촬영부(120)가 줌인하여 촬영한 불법주정차 차량의 영상을 정지영상압축모듈(109)에 의하여 압축하도록 하여 서버 스테이션(200)에 전송하도록 한다.
저장부(111)에는 도로 및 도로 인접부위에서 움직임이 발생될 수 있는 물체들에 의한 움직임 벡터의 패턴들이 저장되고, 이벤트 검출모듈(105)은 검출된 움직임 벡터의 패턴과 저장부(111)에 저장된 움직임 벡터의 패턴들을 비교하여 일치하는 물체를 검출함으로써 물체의 종류를 판별하고, 차량에 의한 움직임 벡터인 경우에 차량의 지그재그 운전, 과속운전, 불법주정차 차량의 검출을 제어모듈(103)이 수행하도록 한다.
동영상압축모듈(107)은 촬영부(117)로부터 입력되는 메가 픽셀급의 고해상도의 로우 데이터를 H.264 표준이나 MPEG-4의 표준에 의해 30만 화소급의 저해상도로 압축하여 30fps의 동영상을 생성하여 서버 스테이션(200)에 전송한도록 한다.
또한 정지영상압축모듈(109)은 속도 감지부(115)로부터 과속차량이 검출되었거나, 이벤트 검출모듈(105)에 설정되는 특정 이벤트가 발생되는 경우 이벤트 검출모듈(105)로부터 트리거 신호를 입력받아 촬영부(117)에서 입력되는 로우 데이터로부터 JPEG에 의한 고해상도의 정지영상을 압축하여 서버 스테이션(200)에 전송하도록 하거나, 스쿨존 촬영부(120)으로부터 줌인된 불법주정차차량의 영상을 압축하여 서버 스테이션(200)에 전송하도록 한다.
서버 스테이션(200)은 정지영상압축모듈(109), 동영상압축모듈(107)로부터 입력되는 영상을 디코딩하는 정지영상디코딩부, 동영상디코딩부를 구비하며, 정지영상디코딩부로부터 출력되는 고해상도의 영상으로부터 차량번호를 인식하는 차량번호인식부를 구비한다.
차량의 번호인식은 고해상도의 정지영상에 의하여 이루어지기 때문에 번호인식률을 높힐 수 있어 인식에러가 줄어지게 된다.
또한 사람의 움직임이 이벤트로 설정되는 경우 영상 내에 사람의 영상은 정지영상에 의하여 확보되기 때문에 사람에 대한 선명한 영상을 얻을 수 있어 보안용으로도 카메라 스테이션을 이용할 수 있다.
또한 불법주정차 차량의 존재하는 이벤트에서도 마찬가지로 선명한 영상이 서버 스테이션(200)에 전송되기 때문에 불법주정차차량의 인식률의 오차를 줄일 수 있다.
또한 고해상도의 데이터는 이벤트가 발생하는 경우에 카메라 스테이션(100)으로부터 서버 스테이션(200)으로 전송되기 때문에 고해상도의 영상을 확보하면서도 LAN의 통신부하를 경감시킬 수 있어 통신장애를 방지할 수 있다.
또한 서버 스테이션(200)은 일정 거리 이격되어 복수로 설치되는 카메라 스테이션(100)들과 연결되어져 하나의 차량이 두 카메라 스테이션(100)을 통과할 때의 시간에 의하여 통과차량의 평균속도를 산출할 수 있다.
100: 카메라 스테이션 101: 제어부 103: 제어모듈 105: 이벤트검출모듈 107: 동영상압축모듈 109: 정지영상압축모듈 117: 촬영부 200: 서버 스테이션

Claims (6)

  1. 스쿨존을 메가픽셀의 고해상도로 촬영하는 적어도 하나 이상의 카메라 스테이션들과 상기 카메라 스테이션들로부터 전송되는 영상 데이터를 관리하는 서버 스테이션으로 이루어지는 스쿨존 카메라 시스템에 있어서:
    상기 카메라 스테이션은
    물체들의 종류에 따라서 분류되는 움직임 벡터의 패턴들이 저장되는 저장부;
    스쿨존을 촬영하는 고해상도로 촬영하는 촬영부;
    상기 촬영부의 영상을 입력받아 움직임 벡터를 검출하고 검출된 움직임 벡터와 상기 저장부에 저장되는 움직임 벡터의 패턴들의 비교하여 물체의 종류를 판별하여 기설정된 이벤트를 검출하는 이벤트 검출수단;
    상기 촬영부에서 촬영된 영상을 동영상 압축하여 동영상 압축수단;
    상기 기 설정된 이벤트가 발생되는 경우 상기 촬영부에서 촬영된 영상을 고해상도의 정지영상으로 압축하는 정지영상 압축수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 스쿨존 카메라 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에서, 상기 기 설정된 이벤트는 차량의 움직임인 것을 특징으로 하는 스쿨존 카메라 시스템.
  5. 청구항 1에서, 상기 기 설정된 이벤트는 사람의 움직임인 것을 특징으로 하는 스쿨존 카메라 시스템.
  6. 삭제
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