KR101227341B1 - System and method for monitoring vehicle violating traffic regulation using stereo camera - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 스트레오 카메라를 이용한 법규 위반 차량 단속 시스템(100)은 차량의 이미지를 촬영하는 2개의 카메라(112)를 포함하는 스트레오 카메라부(110), 스트레오 카메라부(110)의 카메라 작동 및 조도를 제어하는 제어 모듈부(120), 스트레오 카메라부(110)에서 촬영된 이미지를 깊이 정보를 갖는 이미지로 변환하는 이미지 변환부(130) 및 이미지 변환부(130)에서 변환된 이미지 정보를 기반으로 촬영된 차량의 법규 위반 여부를 판단하는 위반여부 판단부(140)를 포함한다. 스트레오 카메라를 이용하여 카메라만으로 속도 위반뿐만 아니라 차선 위반 등 다른 교통 법규 위반도 단속이 가능하다.The law violation vehicle control system 100 using the stereo camera according to the present invention is a stereo camera unit 110 including two cameras 112 for taking an image of the vehicle, the camera operation and illumination of the stereo camera unit 110 Based on the image information converted by the control module unit 120 for controlling the image, the image conversion unit 130 and the image conversion unit 130 for converting the image taken by the stereo camera unit 110 with the depth information It includes a violation determination unit 140 for determining whether or not the violation of the law of the photographed vehicle. Using stereo cameras, cameras can be used to crack down on traffic and other traffic laws, including lane violations.
Description
본 발명은 도로상 교통 법규를 위반한 차량을 단속하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 스트레오 카메라를 이용한 법규 위반 차량 단속 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for cracking down a vehicle on the road. In particular, the present invention relates to a system and method for breaking a law using a stereo camera.
최근 교통량 증가와 차량의 성능 향상으로 인해 신호위반이나 속도위반의 빈도가 증가함에 따라 교차로나 일반도로에서의 크고 작은 사고의 발생률이 높아지고 있다. Recently, as the frequency of signal and speed violations increase due to the increase in traffic volume and the performance of vehicles, the incidence rate of large and small accidents at intersections or roads is increasing.
사고를 미연에 방지하고자 많은 신호 및 과속 단속 카메라를 설치하고 있지만 기존의 시스템은 고정식의 경우에 지상에 센서를 설치해야하고 위치 변동이 어렵다는 단점이 있었고, 두 개의 센서 라인을 통과하여야만 정확한 속도를 측정할 수 있기 때문에 오차가 생길 수 있다는 문제점이 있었다.In order to prevent accidents, many signal and speed cameras are installed, but the existing system has the disadvantage that the sensor must be installed on the ground in case of fixed type and its position is difficult to change, and accurate speed is measured only through two sensor lines. There was a problem that an error can occur because it can.
지상의 센서 방식 대신 카메라로 촬영된 영상을 이용하여 차량의 속도를 처리하고자 하는 시도가 있었다. 그러나 종래의 카메라를 이용한 방식 경우 하나의 차선에 국한되는 문제점이 있었다. 즉, 과속차량이 2개의 차선을 걸쳐서 주행하면 과속차량에 대한 2개의 부분영상이 촬영되므로, 하나의 완성된 영상이 획득되지 못한 경우에는 과속차량에 대한 증거자료로 사용하지 못하는 구조적인 문제점이 있었다.Attempts have been made to process the speed of the vehicle using images taken by cameras instead of on the ground. However, there has been a problem in that the conventional camera method is limited to one lane. That is, when a speeding vehicle travels over two lanes, two partial images of the speeding vehicle are photographed, and thus, when one completed image is not obtained, there is a structural problem that cannot be used as evidence for the speeding vehicle. .
나아가 카메라 방식 경우, 정확한 차량의 이미지를 얻기 위해서는 촬영된 영상에서 차선 등 주변 영상을 제거하는 사전 과정이 추가적으로 필요하다는 문제점이 있었다. Furthermore, in the camera method, there is a problem in that a preliminary process of removing a surrounding image such as a lane from a captured image is additionally required to obtain an accurate vehicle image.
본 발명에 따른 스트레오 카메라를 이용한 법규 위반 차량 단속 시스템 및 방법은 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.The law violation system and method using a stereo camera according to the present invention aims to solve the following problems.
첫째, 스트레오 카메라를 사용하여 카메라만으로 편리하게 차량의 교통 법규 위반 여부를 탐지하고자 한다.First, the stereo camera is used to conveniently detect whether a vehicle violates the traffic laws with the camera alone.
둘째, 스트레오 카메라를 사용하여 촬영된 영상 중 주변 차선 등을 사전에 제거하지 않고, 깊이 맵을 이용해 차량을 검출하고자 한다.Second, the vehicle is detected by using a depth map without removing the surrounding lanes from the images captured by the stereo camera in advance.
셋째, 차량의 속도 위반뿐만 아니라 차선 침범 등의 교통 법규 위반 여부도 동시에 단속하고자 한다.Third, not only the violation of the speed of the vehicle but also the violation of traffic laws such as lane invasion will be controlled at the same time.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The solution to the problem of the present invention is not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명에 따른 스트레오 카메라를 이용한 법규 위반 차량 단속 시스템은 차량의 이미지를 촬영하는 2개의 카메라를 포함하는 스트레오 카메라부, 스트레오 카메라부의 카메라 작동 및 조도를 제어하는 제어 모듈부, 스트레오 카메라부에서 촬영된 이미지를 깊이 정보를 갖는 이미지로 변환하는 이미지 변환부 및 이미지 변환부에서 변환된 이미지 정보를 기반으로 촬영된 차량의 법규 위반 여부를 판단하는 위반여부 판단부를 포함한다.Violation regulation system using a stereo camera according to the present invention is a stereo camera unit including two cameras for recording the image of the vehicle, the control module unit for controlling the camera operation and illuminance of the stereo camera unit, was taken from the stereo camera unit The image converting unit converts an image into an image having depth information, and a violation determining unit determining whether a vehicle violated by a law based on the image information converted by the image converting unit.
본 발명에 따른 스트레오 카메라부는 조도를 높이기 위한 조명 장치를 포함하고, 제어 모듈부는 조도를 측정하는 센서를 포함하여, 촬영 환경의 조도를 일정하게 유지하는 것을 특징으로 한다.The stereo camera unit according to the present invention includes a lighting device for increasing the illuminance, and the control module unit includes a sensor for measuring the illuminance, characterized in that to maintain a constant illuminance of the shooting environment.
본 발명에 따른 이미지 변환부는 스트레오 카메라부의 2개의 카메라가 촬영한 이미지에서 발생한 편차 오차를 수정하는 편차 오차 수정부 및 편차 오차 수정부에서 오차가 수정된 이미지에서 2개의 카메라가 촬영한 이미지 간의 정합점을 찾아 깊이 맵을 작성하는 깊이 맵 생성부를 포함한다.The image conversion unit according to the present invention is a matching point between the deviation error correction for correcting the deviation error occurred in the image taken by the two cameras of the stereo camera unit and the image taken by the two cameras in the image in which the error is corrected in the deviation error correction Includes a depth map generator to find and create a depth map.
본 발명에 따른 이미지 변환부는 깊이 맵 생성부에서 생성한 깊이 맵에서 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부를 더 포함한다.The image converter according to the present invention further includes a noise removing unit for removing noise from the depth map generated by the depth map generator.
본 발명에 따른 위반여부 판단부는 이미지 변환부에서 변환된 깊이 맵에서 거리 정보가 빠르게 변화하는 값을 갖는 물체를 추적하는 물체 추적부 및 물체 추적부에서 추적된 물체의 거리 정보 변화량과 프레임 간의 속도를 이용하여 물체의 속도를 측정하는 속도 측정부를 포함한다.Violation determination unit according to the present invention is the object tracking unit for tracking an object having a value that changes the distance information in the depth map converted by the image conversion unit and the speed of the distance information change of the object tracked by the object tracking unit and the speed between the frame It includes a speed measuring unit for measuring the speed of the object using.
본 발명에 따른 위반여부판단부는 이미지 변환부에서 변환된 깊이 맵에서 거리 정보가 빠르게 변화하는 값을 갖는 물체를 추적하는 물체 추적부 및 물체 추적부에서 추적된 물체가 기준 차선 또는 기준 영역을 침범하거나 이탈하는지 여부를 검출하는 영역 검출부를 포함한다.Violation determination unit according to the present invention is an object tracking unit for tracking an object having a value that changes the distance information rapidly in the depth map transformed by the image conversion unit and the object tracked in the object tracking unit invades the reference lane or reference area or And an area detection unit for detecting whether the vehicle departs.
본 발명에 따른 스트레오 카메라를 이용한 법규 위반 차량 단속 방법은 차량의 이미지가 2개의 카메라로 촬영되는 S1 단계, S1 단계에서 촬영된 이미지가 깊이 정보를 갖는 깊이 맵으로 변환되는 S2 단계, S2 단계에서 변환된 깊이 맵에서 거리 정보가 빠르게 변화하는 값을 갖는 물체가 추적되는 S3 단계 및 S3 단계에서 추적되는 물체의 속도 또는 물체의 이동 영역이 검출되는 S4 단계를 포함한다.According to the present invention, a method for controlling a vehicle in violation of a law using a stereo camera is performed in steps S1 and S2 in which an image of a vehicle is photographed by two cameras, and in steps S2 and S2, in which an image captured in S1 is converted into a depth map having depth information. And a step S3 in which an object having a rapidly changing value in the depth map is tracked, and a step S4 in which a speed of the object or a moving region of the object is detected in step S3.
본 발명에 따른 S1 단계는 카메라 주변 환경의 조도를 일정하게 유지하면서 차량의 이미지가 촬영되는 것을 특징으로 한다.Step S1 according to the present invention is characterized in that the image of the vehicle is taken while maintaining the illuminance of the surrounding environment of the camera.
본 발명에 따른 S2 단계는 S1 단계에서 2개의 카메라로 촬영된 이미지에서 발생한 편차 오차가 수정되는 S2-1 단계 및 S2-1 단계에서 편차 오차가 수정된 이미지에서 2개의 카메라가 촬영한 이미지 간 정합점을 찾아 깊이 맵이 작성되는 S-2 단계를 포함한다.In the step S2 according to the present invention, the matching between the images taken by the two cameras in the image in which the deviation error is corrected in the step S2-1 and the step S2-1 in which the deviation error occurred in the image captured by the two cameras in the step S1 is corrected. The step S-2 involves finding a point and creating a depth map.
본 발명에 따른 S2 단계는 S-2 단계에 작성된 깊이 맵에서 노이즈가 제거되는 S2-3 단계를 더 포함할 수 있다.Step S2 according to the present invention may further include step S2-3 in which noise is removed from the depth map created in step S-2.
본 발명에 따른 S4 단계는 S3 단계에서 추적된 물체의 거리 정보 변화량과 프레임 간의 속도를 이용하여 물체의 속도가 측정되는 것을 특징으로 한다.Step S4 according to the present invention is characterized in that the speed of the object is measured using the distance between the distance information change amount and the frame of the object tracked in step S3.
본 발명에 따른 S4 단계는 S3 단계에서 추적된 물체가 기준 차선 또는 기준 영역을 침범하거나 이탈하는지 여부를 검출하는 것을 특징으로 한다.The step S4 according to the present invention is characterized by detecting whether the object tracked in the step S3 invades or leaves the reference lane or the reference area.
본 발명에 따른 스트레오 카메라를 이용한 법규 위반 차량 단속 시스템 및 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.Law violation system and method using a stereo camera according to the present invention has the following effects.
첫째, 스트레오 카메라를 이용하여 깊이 맵을 생성하여 효과적으로 빠른 속도로 이동하는 물체(자동차)를 검출가능하다.First, a depth map can be generated using a stereo camera to effectively detect a moving object (car).
둘째, 이동성이 좋은 카메라를 이용하여 효율적인 교통 단속이 가능하다.Second, efficient traffic control is possible using a mobile camera.
셋째, 스트레오 카메라를 이용하여 카메라만으로 속도 위반뿐만 아니라 차선 위반 등 다른 교통 법규 위반도 단속이 가능하다.Third, by using stereo cameras, it is possible to control not only speed violations but also other traffic laws violations such as lane violations using only cameras.
넷째, 2개의 카메라를 이용하기 때문에 부수적인 센서 없이 차량의 교통 위반 여부를 단속할 수 있다.Fourth, since two cameras are used, it is possible to control whether the vehicle is in violation of traffic without ancillary sensors.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명에 따른 스트레오 카메라를 이용한 법규 위반 차량 단속 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량 단속 시스템이 중앙 교통 관제 시스템(200)과 연동된 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 도로상에 설치된 본 발명의 차량 단속 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 스트레오 카메라를 이용한 법규 위반 차량 단속 방법의 순서를 개략적으로 도시한 순서도이다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a violation control system using a stereo camera according to the present invention.
2 is a block diagram illustrating a configuration in which the vehicle control system according to the present invention is linked with the central traffic control system 200.
3 is a view showing an example of the vehicle control system of the present invention installed on the road.
Figure 4 is a flow chart schematically showing the sequence of a law violation vehicle enforcement method using a stereo camera according to the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, but merely for distinguishing one component from other components. Only used as For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise. It is to be understood that the present invention means that there is a part or a combination thereof, and does not exclude the presence or addition possibility of one or more other features or numbers, step operation components, parts or combinations thereof.
이하에서는 도면을 참조하면서 스트레오 카메라를 이용한 법규 위반 차량 단속 시스템(100) 및 방법에 관하여 구체적으로 설명하겠다.Hereinafter, a law violation vehicle control system 100 and a method using a stereo camera will be described in detail with reference to the drawings.
도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다. 따라서, 본 명세서를 통해 설명되는 각 구성부들의 존재 여부는 기능적으로 해석되어야 할 것이며, 이러한 이유로 본 발명의 무선 전력 전송 장치 따른 구성부들의 구성은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한도 내에서 도 1과는 상이해질 수 있음을 명확히 밝혀둔다.Prior to the detailed description of the drawings, it is to be clear that the division of the components in the present specification is only divided by the main function of each component. That is, two or more constituent parts to be described below may be combined into one constituent part, or one constituent part may be divided into two or more functions according to functions that are more subdivided. Each of the components to be described below may additionally perform some or all of the functions of other components in addition to the main functions of the components, and some of the main functions of each of the components are different. Of course, it may be carried out exclusively by. Therefore, the presence or absence of each component described through this specification should be interpreted functionally, and for this reason, the configuration of the components according to the wireless power transmission apparatus of the present invention is within the limits to achieve the object of the present invention. Clearly, it may be different from 1.
도 1은 본 발명에 따른 스트레오 카메라를 이용한 법규 위반 차량 단속 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a law violation vehicle control system 100 using a stereo camera according to the present invention.
본 발명에 따른 스트레오 카메라를 이용한 법규 위반 차량 단속 시스템(100)은 차량의 이미지를 촬영하는 2개의 카메라(112)를 포함하는 스트레오 카메라부(110), 스트레오 카메라부(110)의 카메라 작동 및 조도를 제어하는 제어 모듈부(120), 스트레오 카메라부(110)에서 촬영된 이미지를 깊이 정보를 갖는 이미지로 변환하는 이미지 변환부(130) 및 이미지 변환부(130)에서 변환된 이미지 정보를 기반으로 촬영된 차량의 법규 위반 여부를 판단하는 위반여부 판단부(140)를 포함한다.The law violation vehicle control system 100 using the stereo camera according to the present invention is a stereo camera unit 110 including two
본 발명은 2개의 카메라(112)를 이용하여 대상물을 촬영하는 스트레오 카메라 시스템을 이용한다. 스테레오 이미지 이용 원리는 실제 두 눈의 시각차에서 깊이감을 느끼는 것처럼 두 개의 카메라에서 얻는 이미지의 시점의 차이를 이용하여 깊이 정보를 가진 이미지를 획득하고 이미지에서 물체를 추적하여 각 물체의 속도나 위치 정보를 획득하는 것이다.The present invention utilizes a stereo camera system for photographing an object using two
스트레오 카메라부(110)는 조도를 높이기 위한 조명 장치(111)를 포함하고, 제어 모듈부(120)는 조도를 측정하는 센서를 포함하여, 촬영 환경 조도를 일정하게 유지하는 것이 바람직하다.The stereo camera unit 110 includes an
카메라로 특정 대상물을 촬영하는 경우, 대상물 주변이 적절한 조도를 갖추어야 정확한 영상이 촬영된다. 특히 차량단속시스템 경우 야간에도 작동되어야 하므로, 별도의 조명 장치(111)를 갖추는 것이 바람직하다(도3 참조).When photographing a specific object with a camera, the correct image is captured only when the surroundings of the object have proper illumination. In particular, in the case of a vehicle control system, it should be operated at night, it is preferable to have a separate lighting device 111 (see Fig. 3).
도로상에서 지나가는 차량이 촬영되는 지점의 조도를 일정하게 해야하는데 이 지점에 대한 조도를 촬영 환경 조도라고 명명한다. 촬영 환경 조도를 적절하게 유지하기 위해서 촬영 지점의 조도를 계속 측정해야 한다. 이를 위해 스트레오 카메라부(110)는 조도 측정 센서를 별도로 두고, 측정된 조도를 기반으로 조명 장치(111)가 조절될 수 있도록 한다. 조도 조절은 스트레오 카메라부(110)에서 수행될 수도 있고, 제어 모듈부(120)에서 별도로 제어될 수도 있을 것이다.The illuminance of the spot where the vehicle passing by on the road is photographed should be constant. In order to maintain the shooting environment illumination properly, the illumination of the shooting spot must be continuously measured. To this end, the stereo camera unit 110 allows the
이미지 변환부(130)는 스트레오 카메라로 촬영된 영상을 깊이 맵(Depth Map)으로 변환하는 구성이다. 본 발명의 이미지 변환부(130)는 스트레오 카메라부(110)의 2개의 카메라(112)가 촬영한 이미지에서 발생한 편차 오차를 수정하는 편차 오차 수정부(131) 및 편차 오차 수정부(131)에서 오차가 수정된 이미지에서 2개의 카메라(112)가 촬영한 이미지 간의 정합점을 찾아 깊이 맵을 작성하는 깊이 맵 생성부(132)를 포함한다.The
나아가 이미지 변환부(130)는 깊이 맵 생성부(132)에서 생성한 깊이 맵에서 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부(133)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 노이즈 제거는 해당분야의 통상의 지식을 가진 자가 알고 있는 다양한 방법이 사용될 수 있다.Furthermore, the
이미지 변환부(130)에서 변환된 깊이 맵은 촬영된 대상(차량)에 대한 거리 정보를 갖고 있다. 즉 촬영에 사용된 카메라로부터 어떤 위치에 있는지에 대한 정보를 갖고 있다. 이를 이용하여 차량의 정확한 위치 또는 속도를 측정할 수 있다.The depth map converted by the
위반여부 판단부(140)는 이미지 변환부(130)에서 변환된 깊이 맵에서 거리 정보가 빠르게 변화하는 값을 갖는 물체를 추적하는 물체 추적부(141) 및 물체 추적부(141)에서 추적된 물체의 거리 정보 변화량과 프레임 간의 속도를 이용하여 물체의 속도를 측정하는 속도 측정부(142)를 포함할 수 있다.The
위반여부 판단부(140)에서 물체 추적부(141)는 필수적인 구성에 해당한다. 촬영된 영상에서 이동하는 차량을 검출하는 것은 필수적인 과정이기 때문이다.In the
물체 추적부(141)는 깊이 맵에서 거리 정보가 빠르게 변화하는 값을 갖는 물체, 즉 도로상에서 빠르게 이동하는 차량을 검출한다. 나아가 카메라로 촬영되는 영역의 모든 물체에 대한 검출이 가능하다. 따라서 카메라의 각도를 적절히 조절하여 복수 개의 차선에 걸쳐 촬영이 가능하다면, 다수의 차량에 대한 검출이 가능하다.The
속도 측정부(142)는 물체 추적부(141)에 추적된 물체에 대해 촬영된 영상의 프레임 간 이동 거리가 얼마나 변경되는지 연산할 수 있다. 프레임마다 대상 차량에 대한 거리정보가 있고, 프레임은 일정한 시간 간격을 갖기 때문에, 촬영 지점을 통과하는 차량의 순간 속도가 연산가능하다.The
본 발명의 차량 단속 시스템(100)은 차량의 속도 위반 여부만을 검출하는 것이 아니라, 동일한 깊이 맵을 이용하여 다른 교통 법규 위반 여부도 검출이 가능하다. 촬영된 영상에는 도로의 차선 정보가 있기 때문에 차량이 중앙선을 침범하였는지, 버스전용차선을 침범하였는지 등의 여부를 확인할 수 있다.The vehicle control system 100 of the present invention may not only detect whether a vehicle violates the speed, but also detect other traffic laws violation using the same depth map. Since the photographed image includes lane information of the road, it is possible to determine whether the vehicle has invaded the center line or the bus lane.
이를 위해 위반여부판단부는 이미지 변환부(130)에서 변환된 깊이 맵에서 거리 정보가 빠르게 변화하는 값을 갖는 물체를 추적하는 물체 추적부(141) 및 물체 추적부(141)에서 추적된 물체가 기준 차선 또는 기준 영역을 침범하거나 이탈하는지 여부를 검출하는 영역 검출부(143)를 포함할 수 있다. 즉, 영역 검출부(143)는 촬영 대상인 차량이 기준 차선을 침범하였는지 또는 교통 법규상 주행할 수 없는 특정 영역을 침범하였는지 여부를 판단가능하다.To this end, the violation determination unit may refer to an
차선 위반 또는 특정 영역 침범 여부를 판단하기 위한 경우에는 위반여부판단부에 영상을 저장하는 별도의 저장장치(메모리)를 갖추고, 일정 시간 검출된 정보를 저장하는 것이 바람직하다.In order to determine whether a lane violation or a specific area is invaded, it is preferable to have a separate storage device (memory) for storing an image in the violation determination unit and to store the detected information for a certain time.
도 2는 본 발명에 따른 차량 단속 시스템(100)이 중앙 교통 관제 시스템(200)과 연동된 구성을 도시한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a configuration in which the vehicle control system 100 according to the present invention is linked with the central traffic control system 200.
본 발명의 차량 단속 시스템(100)은 중앙 교통 관제 시스템(200)과 연결되어 작동되는 것이 바람직하다. 촬영된 영상을 위반여부판단부에서 판단한 결과 교통 법규 위반이 검출된 경우, 차량 단속 시스템(100)은 단속 정보를 교통 관제 시스템(200)에 전송한다. 차량 단속 시스템(100)과 중앙 교통 관제 시스템(200)은 유선 또는 무선 통신을 이용해 연결된다. 단속 정보는 촬영된 영상 정보, 차량의 속도 정보, 차량의 식별번호 정보 등을 포함할 수 있다.The vehicle control system 100 of the present invention is preferably operated in connection with the central traffic control system 200. When a violation of the traffic law is detected as a result of the determination of the violation by the judging unit, the vehicle control system 100 transmits the enforcement information to the traffic control system 200. The vehicle control system 100 and the central traffic control system 200 are connected by wire or wireless communication. The enforcement information may include photographed image information, vehicle speed information, vehicle identification number information, and the like.
따라서 차량 단속 시스템(100)은 단속 정보를 중앙 교통 관제 시스템(200)에 전송하는 단속 정보 전송부(150)를 더 포함할 수 있다.Therefore, the vehicle enforcement system 100 may further include an enforcement
중앙 교통 관제 시스템(200)은 촬영된 영상을 출력할 수 있는 모니터부, 차량 번호가 촬영된 장면 및 속도 등이 표시된 장면이 출력되는 프린터부, 본 발명의 차량 단속 시스템(100)에서 전송된 단속 정보가 저장되는 저장 장치부 등을 포함할 수 있다.The central traffic control system 200 may include a monitor unit capable of outputting a photographed image, a printer unit displaying a scene in which a vehicle number is photographed, a speed, and the like, and a control unit transmitted from the vehicle enforcement system 100 of the present invention. It may include a storage unit for storing information.
도 3은 도로상에 설치된 본 발명의 차량 단속 시스템(100)의 일 예를 도시한 도면이다.3 is a view showing an example of the vehicle control system 100 of the present invention installed on the road.
제어 모듈부(120)는 이동하는 차량이 촬영되는 지점 근처에 설치된 조명 장치(111)를 제어한다. 제어 모듈부(120)는 도로상에 설치된 2개의 카메라(112)를 제어하여 스트레오 영상을 촬영한다. 이미지 변환부(130)는 2개의 카메라(112)에서 획득한 스트레오 영상의 편차를 수정하고, 수정한 이미지를 이용하여 깊이 정보를 획득한다. 획득한 깊이 정보 이미지에서 노이즈를 제거하여 최종적인 물체에 대한 영상을 획득한다. 위반여부 판단부(140)는 최종적인 영상에서 깊이 정보를 이용하여 차량의 속도나 신호 위반 여부 등을 판단한다. 교통 법규 위반으로 판단된 경우 단속 정보 전송부(150)가 단속 정보를 중앙 교통 관제 시스템(200)에 전송한다.The
이하 본 발명에 따른 법규 위반 차량 단속 방법을 설명한다. 전술한 법규 위반 차량 단속 시스템(100)과 중복되는 내용은 간략하게 설명한다.Hereinafter, a method for cracking down on a vehicle in violation of regulations according to the present invention will be described. The overlapping content with the above-described violation control system 100 will be briefly described.
도 4는 본 발명에 따른 스트레오 카메라를 이용한 법규 위반 차량 단속 방법의 순서를 개략적으로 도시한 순서도이다.Figure 4 is a flow chart schematically showing the sequence of a law violation vehicle enforcement method using a stereo camera according to the present invention.
본 발명에 따른 스트레오 카메라를 이용한 법규 위반 차량 단속 방법은 차량의 이미지가 2개의 카메라(112)로 촬영되는 S1 단계, S1 단계에서 촬영된 이미지가 깊이 정보를 갖는 깊이 맵으로 변환되는 S2 단계, S2 단계에서 변환된 깊이 맵에서 거리 정보가 빠르게 변화하는 값을 갖는 물체가 추적되는 S3 단계 및 S3 단계에서 추적되는 물체의 속도 또는 물체의 이동 영역이 검출되는 S4 단계를 포함한다.In accordance with the present invention, a method for controlling a vehicle in violation of a law using a stereo camera includes steps S1 in which an image of a vehicle is captured by two
S1 단계는 카메라 주변 환경 조도를 일정하게 유지하면서 차량의 이미지가 촬영되는 것이 바람직하다.In the step S1, it is preferable that the image of the vehicle is taken while maintaining the constant illumination of the surrounding environment of the camera.
S2 단계는 S1 단계에서 2개의 카메라(112)로 촬영된 이미지에서 발생한 편차 오차가 수정되는 S2-1 단계 및 S2-1 단계에서 편차 오차가 수정된 이미지에서 2개의 카메라(112)가 촬영한 이미지 간 정합점을 찾아 깊이 맵이 작성되는 S-2 단계를 포함한다.Step S2 is an image taken by the two
S2 단계는 S-2 단계에 작성된 깊이 맵에서 노이즈가 제거되는 S2-3 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.Step S2 preferably further includes step S2-3 in which noise is removed from the depth map created in step S-2.
S4 단계는 S3 단계에서 추적된 물체의 거리 정보 변화량과 프레임 간의 속도를 이용하여 물체의 속도가 측정될 수 있다.In step S4, the speed of the object may be measured using the distance information change amount of the object tracked in step S3 and the speed between frames.
S4 단계는 S3 단계에서 추적된 물체가 기준 차선 또는 기준 영역을 침범하거나 이탈하는지 여부를 검출할 수도 있다.The step S4 may detect whether the object tracked in the step S3 invades or leaves the reference lane or the reference area.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.The embodiments and drawings attached to this specification are merely to clearly show some of the technical ideas included in the present invention, and those skilled in the art can easily infer within the scope of the technical ideas included in the specification and drawings of the present invention. Modifications that can be made and specific embodiments will be apparent that all fall within the scope of the present invention.
100 : 법규 위반 차량 단속 시스템 110 : 스트레오 카메라부
111 : 조명 장치 112 : 카메라
120 : 제어 모듈부 130 : 이미지 변환부
131 : 편차 오차 수정부 132 : 깊이 맵 생성부
133 : 노이즈 제거부 140 : 위반여부 판단부
141 : 물체 추적부 142 : 속도 측정부
143 : 영역 검출부 200 : 중앙 교통 관제 시스템100: violation of the law enforcement system 110: stereo camera unit
111: lighting device 112: camera
120: control module 130: image conversion unit
131: deviation error correction unit 132: depth map generator
133: noise removing unit 140: violation determination unit
141: object tracking unit 142: speed measurement unit
143: area detection unit 200: central traffic control system
Claims (12)
상기 스트레오 카메라부의 카메라 작동 및 조도를 제어하는 제어 모듈부;
상기 스트레오 카메라부에서 촬영된 이미지를 깊이 정보를 갖는 이미지로 변환하는 이미지 변환부; 및
상기 이미지 변환부에서 변환된 이미지 정보를 기반으로 촬영된 차량의 법규 위반 여부를 판단하는 위반여부 판단부를 포함하되,
상기 이미지 변환부는
상기 스트레오 카메라부의 2개의 카메라가 촬영한 이미지에서 발생한 편차 오차를 수정하는 편차 오차 수정부; 및
상기 편차 오차 수정부에서 오차가 수정된 이미지에서 2개의 카메라가 촬영한 이미지 간의 정합점을 찾아 깊이 맵을 작성하는 깊이 맵 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 위반여부 판단부는
상기 이미지 변환부에서 변환된 깊이 맵에서 거리 정보가 빠르게 변화하는 값을 갖는 물체를 추적하는 물체 추적부 및 상기 물체 추적부에서 추적된 물체의 거리 정보 변화량과 프레임 간의 속도를 이용하여 상기 물체의 속도를 측정하는 속도 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 스트레오 카메라를 이용한 법규 위반 차량 단속 시스템.A stereo camera unit including two cameras to capture an image of the vehicle;
A control module unit controlling camera operation and illuminance of the stereo camera unit;
An image converter converting the image photographed by the stereo camera unit into an image having depth information; And
Including a violation determination unit for determining whether the violation of the law of the vehicle photographed based on the image information converted by the image conversion unit,
The image conversion unit
A deviation error correction unit for correcting a deviation error generated in an image photographed by two cameras of the stereo camera unit; And
And a depth map generator for creating a depth map by finding a matching point between images captured by two cameras in the image in which the error is corrected in the deviation error correction unit.
The violation determination unit
An object tracker that tracks an object whose distance information is rapidly changed in the depth map converted by the image converter, and a velocity of the object by using a speed between a frame and a change amount of distance information of the object tracked by the object tracker. Violation regulation system using a stereo camera, characterized in that it comprises a speed measuring unit for measuring.
상기 스트레오 카메라부는 조도를 높이기 위한 조명 장치를 포함하고, 상기 제어 모듈부는 조도를 측정하는 센서를 포함하여, 촬영 환경 조도를 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 스트레오 카메라를 이용한 법규 위반 차량 단속 시스템.The method of claim 1,
The stereo camera unit includes a lighting device for increasing the illuminance, and the control module unit includes a sensor for measuring the illuminance, the law violation vehicle control system using a stereo camera, characterized in that to maintain a constant shooting environment illuminance.
상기 이미지 변환부는
상기 깊이 맵 생성부에서 생성한 깊이 맵에서 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레오 카메라를 이용한 법규 위반 차량 단속 시스템.The method of claim 1,
The image conversion unit
And a noise removing unit for removing noise from the depth map generated by the depth map generator.
상기 위반여부판단부는
상기 물체 추적부에서 추적된 물체가 기준 차선 또는 기준 영역을 침범하거나 이탈하는지 여부를 검출하는 영역 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레오 카메라를 이용한 법규 위반 차량 단속 시스템.The method of claim 1,
The violation determination unit
And a region detecting unit detecting whether the object tracked by the object tracking unit violates or leaves the reference lane or the reference region.
상기 S1 단계에서 촬영된 이미지가 깊이 정보를 갖는 깊이 맵으로 변환되는 S2 단계;
상기 S2 단계에서 변환된 깊이 맵에서 거리 정보가 빠르게 변화하는 값을 갖는 물체가 추적되는 S3 단계; 및
S3 단계에서 추적되는 물체의 속도 또는 물체의 이동 영역이 검출되는 S4 단계를 포함하되,
상기 S2 단계는
상기 S1 단계에서 2개의 카메라로 촬영된 이미지에서 발생한 편차 오차가 수정되는 S2-1 단계; 및
상기 S2-1 단계에서 편차 오차가 수정된 이미지에서 2개의 카메라가 촬영한 이미지 간 정합점을 찾아 깊이 맵이 작성되는 S2-2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 S4 단계는 상기 S3 단계에서 추적된 물체의 거리 정보 변화량과 프레임 간의 속도를 이용하여 상기 물체의 속도가 측정되는 것을 특징으로 하는 스트레오 카메라를 이용한 법규 위반 차량 단속 방법.Step S1 in which the image of the vehicle is photographed by two cameras;
Step S2 of converting the image photographed in step S1 into a depth map having depth information;
Step S3 of tracking an object having a value of rapidly changing distance information in the depth map converted in step S2; And
In step S3 includes the step of detecting the speed of the object or the moving region of the object,
The step S2
Step S2-1 of correcting the deviation error generated in the images photographed by the two cameras in step S1; And
And a step S2-2 in which a depth map is created by finding a matching point between images captured by two cameras in the image in which the deviation error is corrected in step S2-1.
The step S4 of the law violation control method using a stereo camera, characterized in that the speed of the object is measured by using the distance between the distance information and the change amount of the object tracked in the step S3.
상기 S1 단계는 카메라 주변 환경 조도를 일정하게 유지하면서 차량의 이미지가 촬영되는 것을 특징으로 하는 스트레오 카메라를 이용한 법규 위반 차량 단속 방법.The method of claim 7, wherein
In the step S1, a method of controlling a vehicle in violation of a law using a stereo camera, wherein an image of the vehicle is photographed while maintaining a constant illumination of the surrounding environment of the camera.
상기 S2 단계는
상기 S2-2 단계에 작성된 깊이 맵에서 노이즈가 제거되는 S2-3 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레오 카메라를 이용한 법규 위반 차량 단속 방법.The method of claim 7, wherein
The step S2
And a step S2-3 in which noise is removed from the depth map created in step S2-2.
상기 S4 단계는 상기 S3 단계에서 추적된 물체가 기준 차선 또는 기준 영역을 침범하거나 이탈하는지 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 스트레오 카메라를 이용한 법규 위반 차량 단속 방법.
The method of claim 7, wherein
The step S4 of the law violation control method using a stereo camera, characterized in that for detecting whether or not the object tracked in the step S3 invasion or departure from the reference lane or reference area.
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