KR101203712B1 - 영상 처리를 기반으로 한 끼어들기 단속 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 끼어들기 단속 시스템에 관한 것이다. 상기 끼어들기 단속 시스템은, 끼어들기 금지 구간의 시작지점에 설치되어 통과 차량들에 대한 제1 촬상 정보들을 제공하는 제1 검지 카메라부; 끼어들기 금지 구간의 종점에 설치되어 통과 차량들에 대한 제2 촬상 정보들을 제공하는 제2 검지 카메라부; 끼어들기 금지 구간의 전 영역에 대한 트래킹 영상을 제공하는 차량 추적 카메라부; 상기 제1 촬상 정보와 상기 제2 촬상 정보를 이용하여 끼어들기 차량을 검출하고, 상기 검출된 끼어들기 차량을 상기 트래킹 영상에서 역방향 트래킹하여 끼어들기 하는 순간에 대한 증거 영상을 추출하여 제공하는 제어부;를 구비한다.
상기 제어부는, 종점을 통과한 차량의 차량 번호가 시작 지점을 통과한 차량 번호 목록에 존재하지 않는 경우, 상기 종점을 통과한 차량은 끼어들기 차량으로 판단한다. 상기 제어부는 끼어들기 차량을 트래킹 영상으로부터 검출하고, 상기 검출된 끼어들기 차량을 상기 트래킹 영상에서 역방향 트래킹(Back-Tracking)하거나 그룹 역방향 트래킹하여 상기 끼어들기 차량이 끼어들기 하는 순간에 대한 증거 영상을 추출하여 제공한다.

Description

영상 처리를 기반으로 한 끼어들기 단속 시스템{System for crackdown on traffic signal violation}
본 발명은 영상 처리를 기반으로 한 끼어들기 단속 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도로를 주행하는 차량들에 대하여 촬상된 영상들을 이용하여 차량 검지 및 차량 궤적 추적을 하고, 이를 통해 끼어들기 금지 구간내에서의 끼어들기 차량을 확인하고 단속시키는 시스템에 관한 것이다.
최근 산업이 발전함에 따라 도로에서의 차량 통행량이 증가하고 있으며, 이러한 상황에서 도로에서의 교통사고를 방지하고 교통 체증이 발생하는 것을 방지하기 위하여 다양한 교통법규를 구비하고 있다.
한편, 원활한 교통 소통을 도모하고 교통 사고가 발생하는 것을 방지하기 위하여 주행 도로의 특정 구간을 끼어들기 금지 구간으로 설정하고, 주행 차량이 해당 구간에서는 끼어들기하는 것을 금지하게 된다. 하지만, 끼어들기 금지 구간에서 차량이 끼어들기 하는 것을 막기 위하여, 교통 경찰이 해당 구간에 직접 배치되어 끼어들기 차량을 확인하고 단속하고 있는 실정이다.
이와 같이 교통 경찰이 직접 배치되어 끼어들기 차량을 단속하는 방법은 많은 인력이 필요하고, 정확한 증거자료를 확보하기도 어려운 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 무인 단속 카메라를 이용하여 끼어들기 차량을 검출하는 방안을 제안하고자 한다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 주행 차량들에 대한 촬상 정보 및 궤적에 대한 트래킹 영상을 이용하여 끼어들기 차량을 검출하고, 상기 끼어들기 차량이 끼어들기하는 순간에 대한 증거 영상을 확보할 수 있는 끼어들기 단속 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따른 도로상의 끼어들기 금지 구간내의 끼어들기 차량을 검출하는 끼어들기 단속 시스템은, 끼어들기 금지 구간의 시작지점에 설치되어 통과 차량들에 대한 제1 촬상 정보들을 제공하는 제1 검지 카메라부; 끼어들기 금지 구간의 종점에 설치되어 통과 차량들에 대한 제2 촬상 정보들을 제공하는 제2 검지 카메라부; 끼어들기 금지 구간을 주행하는 차량들을 촬영하여 트래킹 영상을 제공하는 차량 추적 카메라부; 저장 모듈을 구비하고, 상기 제1 검지 카메라부로부터 제공되는 제1 촬상 정보, 상기 제2 검지 카메라부로부터 제공되는 제2 촬상 정보, 및 상기 차량 추적 카메라부로부터 제공되는 트래킹 영상을 상기 저장 모듈에 저장하는 데이터 저장부; 상기 저장 모듈의 제1 촬상 정보와 제2 촬상 정보를 이용하여 끼어들기 차량을 검출하는 끼어들기 차량 검출 모듈, 및 끼어들기 차량 검출 모듈에 의해 검출된 끼어들기 차량의 궤적을 상기 트래킹 영상에서 역방향 추적하여 상기 트래킹 영상으로부터 상기 끼어들기 차량이 끼어들기 하는 순간에 대한 증거 영상을 추출하여 제공하는 증거 영상 검출 모듈을 포함하는 제어부;을 구비하여, 끼어들기 금지 구간내의 끼어들기 차량을 검출한다.
전술한 제1 특징에 따른 끼어들기 단속 시스템에 있어서, 상기 제1 촬상 정보 및 제2 촬상 정보는 통과 차량들의 번호판에 대한 영상을 포함하며, 상기 제어부의 끼어들기 차량 검출 모듈은 제1 촬상 정보들로부터 상기 시작지점을 통과한 차량의 차량 번호들을 획득하여 기준 차량 번호 목록에 저장하고, 제2 촬상 정보들로부터 종점을 통과한 차량의 차량 번호들을 획득하고, 상기 종점을 통과한 차량의 차량 번호가 기준 차량 번호 목록에 존재하는지 여부를 확인하고, 만약 종점을 통과한 차량의 차량 번호가 기준 차량 번호 목록에 존재하지 않는 경우, 상기 종점을 통과한 차량은 끼어들기 차량으로 판단하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 특징에 따른 도로상의 끼어들기 금지 구간내의 끼어들기 차량을 검출하는 끼어들기 단속 시스템은, 끼어들기 금지 구간의 시작지점에 설치되어 끼어들기 금지 차로밖의 다른 차로들의 통과 차량들에 대한 제1 촬상 정보들을 제공하는 제1 검지 카메라부; 끼어들기 금지 구간의 종점에 설치되어 통과 차량들에 대한 제2 촬상 정보들을 제공하는 제2 검지 카메라부; 끼어들기 금지 구간을 주행하는 차량들을 촬영하여 트래킹 영상을 제공하는 차량 추적 카메라부; 저장 모듈을 구비하고, 상기 제1 검지 카메라부로부터 제공되는 제1 촬상 정보, 상기 제2 검지 카메라부로부터 제공되는 제2 촬상 정보, 및 상기 차량 추적 카메라부로부터 제공되는 트래킹 영상을 상기 저장 모듈에 저장하는 데이터 저장부; 상기 저장 모듈의 제1 촬상 정보와 제2 촬상 정보를 이용하여 끼어들기 차량을 검출하는 끼어들기 차량 검출 모듈, 및 끼어들기 차량 검출 모듈에 의해 검출된 끼어들기 차량의 궤적을 상기 트래킹 영상에서 역방향 추적하여 상기 트래킹 영상으로부터 상기 끼어들기 차량이 끼어들기하는 순간에 대한 증거 영상을 추출하여 제공하는 증거 영상 검출 모듈을 포함하는 제어부;을 구비하여, 끼어들기 금지 구간내의 끼어들기 차량을 검출한다.
전술한 제2 특징에 따른 끼어들기 단속 시스템에 있어서, 상기 제1 촬상 정보 및 제2 촬상 정보는 통과 차량들의 번호판에 대한 영상을 포함하며, 상기 제어부의 끼어들기 차량 검출 모듈은 제1 촬상 정보들로부터 끼어들기 금지 차로밖에서 주행하는 차량에 대한 차량 번호들을 획득하여 기준 차량 번호 목록에 저장하고, 제2 촬상 정보들로부터 종점을 통과한 차량의 차량 번호들을 획득하고, 상기 종점을 통과한 차량의 차량 번호가 기준 차량 번호 목록에 존재하는지 여부를 확인하고, 만약 종점을 통과한 차량의 차량 번호가 기준 차량 번호 목록에 존재하는 경우, 상기 종점을 통과한 차량은 끼어들기 차량으로 판단하는 것이 바람직하다.
전술한 제1 및 제2 특징에 따른 끼어들기 단속 시스템에 있어서, 상기 제어부의 증거 영상 검출 모듈은 상기 끼어들기 차량 검출 모듈에 의해 끼어들기 차량이 검출되면, 상기 검출된 끼어들기 차량을 트래킹 영상으로부터 추출하고, 상기 추출된 끼어들기 차량을 상기 트래킹 영상에서 역방향 트래킹(Back-Tracking)하여 상기 끼어들기 차량이 끼어들기 하는 순간에 대한 증거 영상을 추출하여 제공하거나,
상기 제어부의 증거 영상 검출 모듈은 상기 끼어들기 차량 검출 모듈에 의해 끼어들기 차량이 확인되면, 끼어들기 차량을 포함하는 다수 개의 연속된 차량들을 그룹으로 설정하고, 그룹 설정된 차량들을 트래킹 영상으로부터 추출하고, 상기 추출된 차량들을 상기 트래킹 영상에서 그룹 역방향 트래킹(Group Back-Tracking)하여 상기 끼어들기 차량이 끼어들기 하는 순간에 대한 증거 영상을 추출하여 제공할 수 있다.
전술한 제1 및 제2 특징에 따른 끼어들기 단속 시스템에 있어서, 상기 증거 영상 검출 모듈은 끼어들기 차량을 촬상한 제2 촬상 정보로부터 촬상 시간에 대한 정보를 확인하고, 상기 촬상 시간에 대응되는 상기 트래킹 영상의 프레임을 판독하고, 상기 판독된 프레임을 역방향 추적의 시작 프레임으로 설정하고, 상기 끼어들기 차량의 궤적에 대한 역방향 추적은 상기 트래킹 영상의 시작 프레임부터 시작하는 것이 바람직하다.
전술한 제1 및 제2 특징에 따른 끼어들기 단속 시스템에 있어서, 상기 제1 검지 카메라부 및 상기 차량 추적 카메라부는 다수 개로 이루어지고, 상기 다수 개의 제1 검지 카메라부들은 끼어들기 금지 구간의 사전 설정된 다수 개의 시작 지점들에 각각 배치되고,상기 다수 개의 차량 추적 카메라부의 각각은 상기 끼어들기 금지 구간의 전 영역에 대한 트래킹 영상을 획득할 수 있도록 끼어들기 금지 구간내에 분산 배치되고,
상기 제어부는 끼어들기 금지 구간의 시작 지점들 중 하나를 선택하고, 상기 선택한 시작 지점에 배치된 제1 검지 카메라부를 구동시키고, 상기 선택된 시작 지점과 종점의 사이에 위치한 차량 추적 카메라부를 구동시키는 시작지점 설정 모듈을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기한 본 발명은 주행 차량에 대하여 촬상된 영상들을 분석하여 끼어들기 차량을 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 차량에 대한 역방향 트래킹(Back Tracking)을 통해 끼어들기 차량이 끼어들기 하는 순간의 증거 영상도 획득할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에 의하여, 무인 단속 카메라들을 이용하여 끼어들기 위반 차량을 검출하고 이러한 위반 차량들이 끼어들기 하는 순간의 증거 자료도 함께 확보할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 트래킹 영상에서 끼어들기 차량을 검출하고, 상기 검출된 끼어들기 차량을 트래킹 영상에서 역방향 트래킹함으로써, 트래킹의 시작점을 정확하게 판별할 수 있을 뿐만 아니라 정확한 트래킹을 할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 끼어들기 차량을 포함한 다수의 연속된 주행 차량들을 그룹으로 설정하고, 그룹 설정된 차량들들 트래킹 영상에서 검출하고, 상기 검출된 차량들의 궤적을 트래킹 영상에서 그룹 역방향 추적(Group Back Tracking)함으로써, 검은 색과 같이 트래킹이 어려운 차량에 대하여도 트래킹이 가능할 뿐만 아니라 비 또는 눈이 오는 환경에서 빛 산란이 발생하더라도 트래킹이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 끼어들기 단속 시스템을 설명하기 위하여 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 검지 카메라부, 제2 검지 카메라부 및 차량 추적 카메라부에 의해 촬상되는 영역들을 예시적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 끼어들기 차량 검출 모듈의 동작을 순차적으로 설명한 흐름도이다.
도 4의 (a) 및 (b)는 각각 역방향 트래킹시와 정방향 트래킹시의 차량 크기 변화를 대비하여 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따라 그룹 트래킹을 하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 제1 검지 카메라부를 설명하기 위하여 도시한 구성도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 끼어들기 단속 시스템 및 그 방법을 구체적으로 설명한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 끼어들기 단속 시스템은 도로상의 끼어들기 금지 구간내의 끼어들기 차량을 검출하고, 상기 검출된 끼어들기 차량이 끼어들기하는 순간에 대한 증거 영상을 추출하여 제공하는 것을 특징으로 한다.
제1 실시예
본 발명의 제1 실시예에 따른 끼어들기 단속 시스템은 끼어들기 금지 구간의 시작 지점의 통과 차량들과 종점의 통과 차량들을 비교하여 끼어들기 차량을 검출하고, 검출된 끼어들기 차량의 궤적을 역방향 추적(Back Tracking)하여 끼어들기하는 순간에 대한 증거 영상을 추출하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 끼어들기 단속 시스템을 설명하기 위하여 도시한 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 끼어들기 단속 시스템(10)은, 끼어들기 금지 구간의 시작지점에 설치되어 시작 지점의 통과 차량들에 대한 제1 촬상 정보들을 제공하는 제1 검지 카메라부(110), 끼어들기 금지 구간의 종점에 설치되어 종점의 통과 차량들에 대한 제2 촬상 정보들을 제공하는 제2 검지 카메라부(120), 끼어들기 금지 구간의 전 구간에 대한 트래킹 영상을 제공하는 차량 추적 카메라부(130), 저장 모듈을 갖는 데이터 저장부(140) 및 상기 제1 촬상 정보들, 제2 촬상 정보들, 트래킹 영상을 이용하여 끼어들기 차량을 검출하고 끼어들기하는 순간의 증거 영상을 추출하는 제어부(100)를 구비한다. 이하, 전술한 각 구성요소들의 구성 및 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.
상기 제1 검지 카메라부(110) 및 제2 검지 카메라부(120)는 각각 촬상 장치, 상기 촬상 장치로 전원을 제공하는 전원 장치, 제어모듈 및 무선 인터페이스모듈을 구비하며, 무선 인터페이스 모듈을 이용하여 상기 제어부(100) 및 데이터 저장부(140)와 데이터를 송수신하는 것이 바람직하다. 상기 전원 장치는 태양 전지와 배터리로 구성되거나 상용 전원이 공급될 수도 있으며, 특히 태양 전지를 이용함으로써 별도의 전원 공급이 필요치 않도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제1 및 제2 검지 카메라부의 제어 모듈들은 각각 무선 인터페이스모듈을 통해 상기 제어부로부터 구동 신호가 수신되면, 촬상 장치를 구동시켜 설치 영역을 통과하는 차량들을 촬상하고, 촬상된 제1 촬상 정보들 및 제2 촬상 정보들을 데이터 저장부(140)로 전송한다. 상기 제1 촬상 정보들 및 제2 촬상 정보들은 통과 차량들에 대한 영상 정보들로서, 특히 통과 차량의 차량 번호판에 대한 영상을 포함하는 것이 바람직하다.
데이터저장부(140)는 저장 모듈을 구비하고, 제1 및 제2 검지 카메라부로부터 전송되는 제1 촬상 정보들과 제2 촬상 정보들을 저장 모듈에 저장하고, 차량 추적 카메라부로부터 전송되는 트래킹 영상들도 저장 모듈에 저장한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 검지 카메라부, 제2 검지 카메라부 및 차량 추적 카메라부에 의해 촬상되는 영역들을 예시적으로 도시한 것이다. 제1 검지 카메라부는 끼어들기 금지 구간의 시작 지점(도 2의 'START')에 설치되어 끼어들기 금지 구간의 시작 지점을 통과하는 차량을 촬상하고, 촬상된 제1 촬상 정보들을 제어부로 전송한다. 제2 검지 카메라부는 끼어들기 금지 구간의 종점에 설치되어 끼어들기 금지 구간의 종점(도 2의 'END')을 통과하는 차량들을 촬상하고, 촬상된 제2 촬상 정보들을 제어부로 전송한다. 도 2의 'a' 영역은 제1 검지 카메라부에 의해 촬상되는 영역을 표시한 것이며, 'b' 영역은 제2 검지 카메라부에 의해 촬상되는 영역을 표시한 것이다.
차량 추적 카메라부(130)는 끼어들기 금지 구간의 전 영역에 대한 트래킹 영상을 촬영하는 것으로서, 넓은 각도로 촬영하는 고해상도의 광각 카메라, 상기 광각 카메라로 전원을 공급하는 전원장치, 제어모듈, 상기 제어부와 데이터를 송수신하는 무선 인터페이스모듈을 구비한다. 차량 추적 카메라부의 제어 모듈은 제어부(100)로부터 수신된 구동 신호에 따라 광각 카메라를 구동시키며, 광각 카메라에 의해 촬영된 트래킹 영상을 무선 인터페이스모듈을 통해 데이터저장부(140)로 전송한다.
상기 광각 카메라는 단일의 고해상도의 광각 카메라를 사용하여 트래킹 영상을 획득하는 것이 바람직하다. 하지만, 고해상도의 광각 카메라를 사용하는 경우, 불필요한 좌우 영상까지 촬영되므로 비효율적이기도 하다. 따라서, 본 발명의 광각 카메라의 다른 실시 형태는 다수 개의 저해상도 카메라들로 구성하고, 상기 저해상도 카메라들로부터 촬영된 영상들을 버티컬(Vertical) 모자이싱하여 단일의 트래킹 영상을 설정할 수도 있다.
상기 차량 추적 카메라부(130)는 역방향 트래킹(Back Tracking)을 하기 위하여 끼어들기 금지 구간의 시작 지점이 아닌 종점에 설치되어 끼어들기 금지 구간의 전 구간에 대한 트래킹 영상을 촬영하는 것이 바람직하다. 도 2의 'c' 영역은 차량 추적 카메라부에 의해 촬영되는 영역을 표시한 것이며, 도 2의 'd'영역은 끼어들기 금지 구간을 표시한 것이다.
상기 제어부(100)는 무선 인터페이스 모듈(101), 저장 장치(103), 처리모듈(105)을 구비하며, 상기 처리 모듈(105)은 끼어들기 차량 검출 모듈(107) 및 증거 영상 검출 모듈(109)을 구비하여, 상기 제1 검지 카메라부, 제2 검지 카메라부 및 차량 추적 카메라부로부터 각각 수신된 제1 촬상 정보들, 제2 촬상 정보들 및 트래킹 영상을 이용하여 끼어들기 차량을 검출하고, 상기 끼어들기 차량이 끼어들기하는 순간에 대한 증거 영상을 추출한다.
상기 끼어들기 차량 검출 모듈(107)은 제1 검지 카메라부로부터 수신된 제1 촬상 정보들 및 제2 검지 카메라부로부터 수신된 제2 촬상 정보들을 이용하여 끼어들기 차량을 검출하는 것으로서, 이하 그 동작을 구체적으로 설명한다. 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 끼어들기 차량 검출 모듈의 동작을 순차적으로 설명한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 상기 끼어들기 차량 검출 모듈(107)은 먼저 제1 검지 카메라부로부터 수신된 끼어들기 금지 구간의 시작 지점을 통과한 차량들에 대한 촬상 정보인 제1 촬상 정보들을 데이터저장부의 저장 모듈로부터 판독하고, 상기 제1 촬상 정보들로부터 차량 번호를 인식하여 시작 지점을 통과한 차량들에 대한 차량 번호들을 획득하여 저장 장치의 기준 차량 번호 목록에 저장한다(단계 310). 여기서 기준 차량 번호 목록은 사전에 설정된 일정 시간 범위내에 시작 지점을 통과한 차량들의 차량 번호들을 저장한 목록이다.
한편, 끼어들기 차량 검출 모듈(107)은 제2 검지 카메라부로부터 수신된 끼어들기 금지 구간의 종점을 통과한 차량들에 대한 촬상 정보인 제2 촬상 정보들을 데이터저장부의 저장 모듈로부터 판독하고, 상기 수신된 제2 촬상 정보들로부터 차량 번호를 인식하여 종점을 통과한 차량들에 대한 차량 번호들을 획득한다(단계 320).
종점을 통과한 차량 번호가 획득되면, 상기 저장 장치에 저장된 기준 차량 번호 목록에 상기 종점을 통과한 차량 번호가 존재하는지 여부를 확인한다(단계 330). 만약 상기 종점을 통과한 차량 번호가 기준 차량 번호 목록에 존재하지 않는 경우, 상기 종점을 통과한 차량 번호는 끼어들기 차량의 차량 번호로 판단한다(단계 340).
다음, 상기 끼어들기 차량으로 판단된 차량 번호를 증거 영상 검출 모듈(109)로 제공한다(단계 350).
상기 증거 영상 검출 모듈(109)은 끼어들기 차량 검출 모듈(107)로부터 끼어들기 차량을 검출한 제2 촬상 정보의 촬상 시간을 획득하고, 상기 촬상 시간에 대응되는 트래킹 영상의 프레임을 판독하고, 상기 판독된 프레임을 역방향 추적의 시작 프레임으로 설정하며, 트래킹 영상의 상기 설정된 시작프레임부터 상기 끼어들기 차량의 궤적에 대한 역방향 추적(Back-Tracking)을 시작한다. 이와 같이 끼어들기 차량을 상기 트래킹 영상에서 역방향 트래킹하여, 상기 끼어들기 차량이 끼어들기 금지 구간내에서 끼어들기 하는 순간의 증거 영상을 추출한다. 여기서, 끼어들기 차량이 트래킹 영상에서 끼어들기 금지 차로에서 벗어나는 순간을 끼어들기 하는 순간으로 판단하며, 이 순간의 영상을 증거 영상으로 추출하게 된다.
상기 증거 영상 검출 모듈(109)은 끼어들기 차량을 역방향 트래킹하는 것을 특징으로 하는데, 이러한 역방향 트래킹은 정방향 트래킹에 비해 보다 효율적이다. 도 4의 (a) 및 (b)는 각각 역방향 트래킹시와 정방향 트래킹시의 차량 크기 변화를 대비하여 도시한 것이다. 도 4의 (a)를 참조하면, 역방향 트래킹시에는 트래킹용 물체인 끼어들기 차량이 대(大) -> 소(小)로 변경되기 때문에 트래킹이 용이할 뿐만 아니라, 제2 검지 카메라부로부터 검지된 끼어들기 차량의 위치로부터 시작이 되므로 정확한 트래킹 시작점을 알 수 있다. 하지만, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 정방향 트래킹시에는 트래킹용 물체가 원거리에 있기 때문에 트래킹용 물체인 끼어들기 차량이 소(小) -> 대(大)로 되어 트래킹이 어려우며 트래킹의 시작점을 찾기도 어려운 문제점이 있다.
제2 실시예
이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 끼어들기 단속 시스템의 구성 및 동작을 구체적으로 설명한다. 본 실시예에 따른 끼어들기 단속 시스템은 끼어들기 차량이 끼어들기 하는 순간의 증거 영상을 획득하기 위하여 트래킹 영상에서 그룹 역방향 트래킹 방법을 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예에 따른 끼어들기 단속 시스템의 전체 시스템 구성은 제1 실시예의 그것과 동일하며, 다만 제어부의 처리 모듈인 끼어들기 차량 검출 모듈과 증거 영상 검출 모듈만이 상이하므로, 중복되는 설명은 생략하고 상이한 부분만을 설명한다.
전술한 제1 실시예에서와 같이 트래킹 영상의 배경 이미지에서 1대의 끼어들기 차량을 트래킹하는 것은 기술적으로 어려움이 존재할 뿐만 아니라 차량의 색이나 환경에 따른 빛 산란 등에 의해 해당 차량을 쉽게 놓칠 우려가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 실시예에 따른 끼어들기 단속 시스템은 끼어들기 차량을 역방향 트래킹할 때, 상기 증거 영상 검출 모듈은 끼어들기 차량을 포함하는 다수 개의 연속되는 차량들을 검출하고, 이들을 그룹화하고, 그룹화된 다수 개의 연속된 차량들을 트래킹 영상에서 그룹 역방향 트래킹함으로써, 오차의 범위를 줄이고 정확한 트래킹이 가능해진다.
본 실시예에 따른 제어부의 처리모듈의 끼어들기 차량 검출 모듈이 끼어들기 차량을 검출하는 방법은 제1 실시예에서의 그것과 동일하다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따라 그룹 트래킹을 하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 구성도이다. 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 증거 영상 검출 모듈은 끼어들기 차량 검출 모듈로부터 끼어들기 차량을 검출한 제2 촬상 정보의 촬상 시간을 획득하고, 상기 촬상 시간에 대응되는 트래킹 영상의 프레임을 판독하고, 상기 판독된 프레임을 역방향 추적의 시작 프레임으로 설정하며, 트래킹 영상의 상기 설정된 시작프레임부터 상기 끼어들기 차량의 궤적에 대한 역방향 추적(Back-Tracking)을 시작한다. 이때, 상기 시작 프레임에서 끼어들기 차량의 주변에 위치한 다수 개의 차량들을 확인하고, 상기 끼어들기 차량과 상기 확인된 주변의 차량들을 그룹(Group)으로 설정한다. 상기 그룹으로 설정된 끼어들기 차량과 상기 확인된 차량들(도 5의 'B')을 상기 트래킹 영상에서 그룹 역방향 추적(Group Back-Tracking)한다. 그룹 역방향 추적을 함에 있어서, 상기 트래킹 영상에서 끼어들기 차량이 그룹에서 없어지는 지점을(도 5의 'A') 끼어들기가 발생한 지점으로 판단하고, 트래킹 영상으로부터 상기 끼어들기 차량이 끼어들기 금지 구간내에서 끼어들기 하는 순간의 증거 영상을 추출한다.
본 실시예에서와 같이 그룹 역방향 트래킹하는 경우, 차량의 색과 관계없이 트래킹이 용이하며, 비 또는 눈이 오는 환경에서 발생하는 빛 산란에 따른 문제도 해결할 수 있게 된다.
제3 실시예
이하 본 발명의 제3 실시예에 따른 끼어들기 단속 시스템의 구성 및 동작을 설명한다. 본 실시예에 따른 끼어들기 단속 시스템은 끼어들기 금지 구간의 시작 지점에 끼어들기가 금지된 차로뿐만 아니라 인접한 다른 차로들을 주행하는 차량들도 함께 촬상하여, 끼어들기 금지 차로의 끼어들기 금지 구간의 시작 지점에서 끼어들기 금지 차로 밖의 다른 차로에서 주행하는 차량을 검출하고, 상기 검출된 다른 차로의 차량이 끼어들기 금지 차로의 끼어들기 금지 구간의 종점에서 검지되는 경우 끼어들기 차량으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예에 따른 끼어들기 단속 시스템의 전체 시스템은 제1 실시예의 그것과 동일하게 구성되나, 제1 검지 카메라부 및 제어부의 처리 모듈의 동작이 상이하므로, 중복되는 설명은 생략하고 상이한 구성 요소들에 대하여 중점적으로 설명한다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 제1 검지 카메라부를 설명하기 위하여 도시한 구성도이다. 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 검지 카메라부의 촬상 장치는 끼어들기 금지 차로 및 끼어들기 금지 차로 밖의 다른 차로들도 함께 촬상할 수 있는 다차선 검지 카메라로 구성하여, 끼어들기 금지 구간의 시작 지점에서, 끼어들기 금지 차로밖의 다른 차로들을 주행하는 차량들을 촬상하여 제1 촬상 정보들을 제공하게 된다.
제어부의 처리 모듈의 끼어들기 차량 검출 모듈은 먼저 제1 검지 카메라부로부터 제공되는 제1 촬상 정보들을 영상 처리하여, 끼어들기 금지 구간의 시작 지점에서 끼어들기 금지 차로 밖의 다른 차로들을 주행하는 차량의 차량 번호들을 획득하고, 상기 획득된 차량 번호들을 저장 장치의 기준 차량 번호 목록에 저장한다.
한편, 제2 검지 카메라부로부터 제공되는 제2 촬상 정보들을 영상 처리하여 끼어들기 금지 구간의 종점을 통과한 차량의 차량 번호를 획득한다.
다음, 상기 획득된 종점을 통과한 차량 번호가 상기 저장 장치의 기준 차량 번호 목록에 존재하는지 여부를 확인한다. 만약 상기 획득된 종점을 통과한 차량 번호가 기준 차량 번호 목록에 존재하는 경우, 해당 차량 번호의 차량은 끼어들기 차량으로 판단한다.
본 실시예의 제어부의 처리 모듈의 증거 영상 검출 모듈은 제1 실시예의 증거 영상 검출 모듈이 그대로 사용되어 1대의 끼어들기 차량을 역방향 트래킹하거나, 제2 실시예의 증거 영상 검출 모듈이 사용되어 그룹 역방향 트래킹을 함으로써, 끼어들기 차량이 끼어들기 금지 구간내에서 끼어들기 하는 순간의 영상을 추출할 수 있다.
본 발명에 따른 끼어들기 단속 시스템의 다른 실시예는, 서로 다른 위치에 배치된 다수 개의 시작 지점을 사전에 설정하고, 교통 상황에 따라 끼어들기 단속 구간의 단속 시작 지점을 가변할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 실시예는 전술한 제1 내지 제3 실시예에서 설명된 구성과 유사하나, 다만 각 시작 지점에 설치된 다수개의 제1 검지 카메라부들을 구비하고, 단속 구간의 전 영역에 대한 트래킹 영상을 확보하기 위한 다수 개의 차량 추적 카메라부들을 구비한다.
또한, 제어부는 시작 지점 설정 모듈을 더 구비하고, 상기 시작 지점 설정 모듈은 다수 개의 제1 검지 카메라부들로부터 촬상되는 제1 촬상 정보들을 이용하여 시작 지점을 선택하거나 다수 개의 차량 추적 카메라부들로부터 촬상되는 트래킹 영상들을 이용하여 시작 지점을 선택한다. 상기 시작 지점 설정 모듈은 시작 지점이 선택되면, 선택된 시작 지점에 배치된 제1 검지 카메라부를 구동시키고, 상기 선택된 시작 시점과 종점의 사이에 위치한 차량 추적 카메라부들을 모두 구동시키게 된다.
또한, 본 실시예에 따른 단속 시스템은 디스플레이 장치 등으로 구성되는 정보 표출부를 더 구비하고, 상기 제어부의 시작 지점 설정 모듈은 단속 구간의 시작 지점에 대한 정보를 알려주는 메시지를 생성하여 상기 정보 표출부에 출력함으로써, 차량 운전자들에게 끼어들기 단속 구간의 시작 지점을 안내할 수 있도록 한다.
본 실시예에 따른 단속 시스템은, 심한 교통정체시 단속 구간을 더 길게 설정할 수 있도록 함으로써, 교통 정체에도 적절하게 대응할 수 있게 된다.
10 : 끼어들기 단속 시스템
100 : 제어부
110 : 제1 검지 카메라부
120 : 제2 검지 카메라부
130 : 차량 추적 카메라부
140 : 데이터 저장부
101 : 제어부의 무선 인터페이스 모듈
103 : 저장장치
105 : 처리모듈
107 : 끼어들기 차량 검출 모듈
109 : 증거 영상 검출 모듈

Claims (14)

  1. 도로상의 끼어들기 금지 구간내의 끼어들기 차량을 검출하는 끼어들기 단속 시스템에 있어서,
    끼어들기 금지 구간의 시작지점에 설치되어 통과 차량들에 대한 제1 촬상 정보들을 제공하는 제1 검지 카메라부;
    끼어들기 금지 구간의 종점에 설치되어 통과 차량들에 대한 제2 촬상 정보들을 제공하는 제2 검지 카메라부;
    끼어들기 금지 구간을 주행하는 차량들을 촬영하여 트래킹 영상을 제공하는 차량 추적 카메라부;
    저장 모듈을 구비하고, 상기 제1 검지 카메라부로부터 제공되는 제1 촬상 정보, 상기 제2 검지 카메라부로부터 제공되는 제2 촬상 정보, 및 상기 차량 추적 카메라부로부터 제공되는 트래킹 영상을 상기 저장 모듈에 저장하는 데이터 저장부;
    상기 저장 모듈의 제1 촬상 정보와 제2 촬상 정보를 이용하여 끼어들기 차량을 검출하는 끼어들기 차량 검출 모듈, 및 끼어들기 차량 검출 모듈에 의해 검출된 끼어들기 차량의 궤적을 상기 트래킹 영상에서 역방향 추적하여 상기 트래킹 영상으로부터 상기 끼어들기 차량이 끼어들기 하는 순간에 대한 증거 영상을 추출하여 제공하는 증거 영상 검출 모듈을 포함하는 제어부;
    을 구비하고, 상기 제어부의 증거 영상 검출 모듈은 상기 끼어들기 차량 검출 모듈에 의해 끼어들기 차량이 검출되면, 상기 검출된 끼어들기 차량을 트래킹 영상으로부터 추출하고, 상기 추출된 끼어들기 차량을 상기 트래킹 영상에서 역방향 트래킹(Back-Tracking)하여 상기 끼어들기 차량이 끼어들기 하는 순간에 대한 증거 영상을 추출하여 제공하여, 끼어들기 금지 구간내의 끼어들기 차량을 검출하는 것을 특징으로 하는 끼어들기 단속 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 촬상 정보 및 제2 촬상 정보는 통과 차량들의 번호판에 대한 영상을 포함하며,
    상기 제어부의 끼어들기 차량 검출 모듈은 제1 촬상 정보들로부터 상기 시작지점을 통과한 차량의 차량 번호들을 획득하여 기준 차량 번호 목록에 저장하고, 제2 촬상 정보들로부터 종점을 통과한 차량의 차량 번호들을 획득하고, 상기 종점을 통과한 차량의 차량 번호가 기준 차량 번호 목록에 존재하는지 여부를 확인하고, 만약 종점을 통과한 차량의 차량 번호가 기준 차량 번호 목록에 존재하지 않는 경우, 상기 종점을 통과한 차량은 끼어들기 차량으로 판단하는 것을 특징으로 하는 끼어들기 단속 시스템.
  3. 도로상의 끼어들기 금지 구간내의 끼어들기 차량을 검출하는 끼어들기 단속 시스템에 있어서,
    끼어들기 금지 구간의 시작지점에 설치되어 끼어들기 금지 차로밖의 다른 차로들의 통과 차량들에 대한 제1 촬상 정보들을 제공하는 제1 검지 카메라부;
    끼어들기 금지 구간의 종점에 설치되어 통과 차량들에 대한 제2 촬상 정보들을 제공하는 제2 검지 카메라부;
    끼어들기 금지 구간을 주행하는 차량들을 촬영하여 트래킹 영상을 제공하는 차량 추적 카메라부;
    저장 모듈을 구비하고, 상기 제1 검지 카메라부로부터 제공되는 제1 촬상 정보, 상기 제2 검지 카메라부로부터 제공되는 제2 촬상 정보, 및 상기 차량 추적 카메라부로부터 제공되는 트래킹 영상을 상기 저장 모듈에 저장하는 데이터 저장부;
    상기 저장 모듈의 제1 촬상 정보와 제2 촬상 정보를 이용하여 끼어들기 차량을 검출하는 끼어들기 차량 검출 모듈, 및 끼어들기 차량 검출 모듈에 의해 검출된 끼어들기 차량의 궤적을 상기 트래킹 영상에서 역방향 추적하여 상기 트래킹 영상으로부터 상기 끼어들기 차량이 끼어들기하는 순간에 대한 증거 영상을 추출하여 제공하는 증거 영상 검출 모듈을 포함하는 제어부;
    을 구비하여, 끼어들기 금지 구간내의 끼어들기 차량을 검출하는 것을 특징으로 하는 끼어들기 단속 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 촬상 정보 및 제2 촬상 정보는 통과 차량들의 번호판에 대한 영상을 포함하며,
    상기 제어부의 끼어들기 차량 검출 모듈은 제1 촬상 정보들로부터 끼어들기 금지 차로밖에서 주행하는 차량에 대한 차량 번호들을 획득하여 기준 차량 번호 목록에 저장하고, 제2 촬상 정보들로부터 종점을 통과한 차량의 차량 번호들을 획득하고, 상기 종점을 통과한 차량의 차량 번호가 기준 차량 번호 목록에 존재하는지 여부를 확인하고, 만약 종점을 통과한 차량의 차량 번호가 기준 차량 번호 목록에 존재하는 경우, 상기 종점을 통과한 차량은 끼어들기 차량으로 판단하는 것을 특징으로 하는 끼어들기 단속 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제어부의 증거 영상 검출 모듈은 상기 끼어들기 차량 검출 모듈에 의해 끼어들기 차량이 검출되면, 상기 검출된 끼어들기 차량을 트래킹 영상으로부터 추출하고, 상기 추출된 끼어들기 차량을 상기 트래킹 영상에서 역방향 트래킹(Back-Tracking)하여 상기 끼어들기 차량이 끼어들기 하는 순간에 대한 증거 영상을 추출하여 제공하는 것을 특징으로 하는 끼어들기 단속 시스템.
  6. 제1항 및 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부의 증거 영상 검출 모듈은 상기 끼어들기 차량 검출 모듈에 의해 끼어들기 차량이 확인되면, 끼어들기 차량을 포함하는 다수 개의 연속된 차량들을 그룹으로 설정하고, 그룹 설정된 차량들을 트래킹 영상으로부터 추출하고, 상기 추출된 차량들을 상기 트래킹 영상에서 그룹 역방향 트래킹(Group Back-Tracking)하여 상기 끼어들기 차량이 끼어들기 하는 순간에 대한 증거 영상을 추출하여 제공하는 것을 특징으로 하는 끼어들기 단속 시스템.
  7. 제1항 및 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 검지 카메라부, 제2 검지 카메라부, 차량 추적 카메라부 및 제어부는 무선 인터페이스 모듈을 구비하고, 무선으로 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 끼어들기 단속 시스템.
  8. 제5항에 있어서, 상기 증거 영상 검출 모듈은 끼어들기 차량을 촬상한 제2 촬상 정보로부터 촬상 시간에 대한 정보를 확인하고, 상기 촬상 시간에 대응되는 상기 트래킹 영상의 프레임을 판독하고, 상기 판독된 프레임을 역방향 추적의 시작 프레임으로 설정하고, 상기 끼어들기 차량의 궤적에 대한 역방향 추적은 상기 트래킹 영상의 시작 프레임부터 시작하는 것을 특징으로 하는 끼어들기 단속 시스템.
  9. 제6항에 있어서, 상기 증거 영상 검출 모듈은 끼어들기 차량을 촬상한 제2 촬상 정보로부터 촬상 시간에 대한 정보를 확인하고, 상기 촬상 시간에 대응되는 상기 트래킹 영상의 프레임을 판독하고, 상기 판독된 프레임을 역방향 추적의 시작 프레임으로 설정하고, 상기 끼어들기 차량의 궤적에 대한 역방향 추적은 상기 트래킹 영상의 시작 프레임부터 시작하는 것을 특징으로 하는 끼어들기 단속 시스템.
  10. 제1항 및 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 검지 카메라부는 다수 개로 이루어지고, 상기 다수 개의 제1 검지 카메라부들은 끼어들기 금지 구간의 사전 설정된 다수 개의 시작 지점들에 각각 배치되고,
    상기 제어부는 끼어들기 금지 구간의 시작 지점들 중 하나를 선택하고 상기 선택한 시작 지점에 배치된 제1 검지 카메라부를 구동시키는 시작지점 설정 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 끼어들기 단속 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 차량 추적 카메라부는 다수 개로 이루어지고, 상기 다수 개의 차량 추적 카메라부의 각각은 상기 끼어들기 금지 구간의 전 영역에 대한 트래킹 영상을 획득할 수 있도록 끼어들기 금지 구간내에 분산 배치되고,
    상기 제어부의 시작지점 설정 모듈은 상기 선택된 시작 지점과 종점의 사이에 위치한 차량 추적 카메라부를 구동시키는 것을 특징으로 하는 끼어들기 단속 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제어부의 시작지점 설정 모듈은 다수 개의 제1 검지 카메라부들로부터 촬상되는 제1 촬상 정보들을 이용하여 시작 지점을 선택하거나, 다수 개의 차량 추적 카메라부들로부터 촬상되는 트래킹 영상들을 이용하여 시작 지점을 선택하는 것을 특징으로 하는 끼어들기 단속 시스템.
  13. 제1항 및 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차량 추적 카메라부는 다수 개의 광각 카메라로 구성되며,
    상기 데이터저장부는 상기 차량 추적 카메라부의 광각 카메라들로부터 수신되는 영상들을 결합하여 끼어들기 금지 구간의 전체 영역에 대한 트래킹 영상을 획득하여 저장모듈에 저장하는 것을 특징으로 하는 끼어들기 단속 시스템.
  14. 제5항에 있어서, 상기 끼어들기 단속 시스템은 끼어들기 금지 구간내의 임의의 위치에 배치된 정보 표출부를 더 구비하고,
    상기 제어부의 시작 지점 선택 모듈은 끼어들기 금지 구간의 시작 시점을 알려주는 메시지를 상기 정보 표출부에 출력하는 것을 특징으로 하는 끼어들기 단속 시스템.





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