KR101327256B1 - Ptz 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 시스템 및 방법 - Google Patents

Ptz 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101327256B1
KR101327256B1 KR1020130108838A KR20130108838A KR101327256B1 KR 101327256 B1 KR101327256 B1 KR 101327256B1 KR 1020130108838 A KR1020130108838 A KR 1020130108838A KR 20130108838 A KR20130108838 A KR 20130108838A KR 101327256 B1 KR101327256 B1 KR 101327256B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
shadow
ptz camera
interest
server
Prior art date
Application number
KR1020130108838A
Other languages
English (en)
Inventor
김중석
해용석
송재현
Original Assignee
(주)나인정보시스템
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)나인정보시스템 filed Critical (주)나인정보시스템
Priority to KR1020130108838A priority Critical patent/KR101327256B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101327256B1 publication Critical patent/KR101327256B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/04—Detecting movement of traffic to be counted or controlled using optical or ultrasonic detectors
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/017—Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles
    • G08G1/0175—Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles by photographing vehicles, e.g. when violating traffic rules
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/06—Protocols specially adapted for file transfer, e.g. file transfer protocol [FTP]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/681—Motion detection
    • H04N23/6815—Motion detection by distinguishing pan or tilt from motion
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/69—Control of means for changing angle of the field of view, e.g. optical zoom objectives or electronic zooming
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 시스템 및 방법이 개시된다. 다 시점(multiple viewpoint)을 생성하기 위해 미리 정해진 소정의 프리셋(preset) 동작을 수행하여 각각의 정지 영상을 촬영하고 송신하는 PTZ 카메라(Pan Tilt Zoom Camera); 상기 PTZ 카메라로부터 정지 영상을 수신하고, 수신된 정지 영상에서 차량의 그림자를 탐지하여 차량의 유무 및 위치를 판단하고 해당 차량의 번호를 인식하여 해당 정지 영상을 송신하는 영상 분석 서버; 상기 영상 분석 서버로부터 정지 영상을 수신하여 저장하는 DB 서버(database server); 상기 DB 서버에 저장된 정지 영상을 FTP(file transfer protocol) 통신으로 송신하는 FTP 서버; 사용자가 차량 검지 결과를 모니터링할 수 있도록 상기 FTP 서버로부터 정지 영상을 수신하여 디스플레이하는 모니터링 단말을 구성한다. 상기와 같은 PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 시스템 및 방법에 의하면, 정지 영상에서 차량의 그림자 영역을 추출하고 추출된 그림자 영역을 기준으로 차량의 위치를 판단함으로써, 한 대의 회전형 PTZ 카메라에서 촬영된 정지 영상에서 주로 발생하는 조명의 민감도 문제가 해결되는 효과가 있다. 또한, 해상도에 따라 발생하던 네트워크 전송 지연의 문제가 제거되는 효과가 있다.

Description

PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD OF DETECTING VEHICLE USING DETECTING SHADOW REGION OF THE VEHICLE BY PTZ CAMERA}
본 발명은 차량 검지 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 시스템 및 방법에 관한 것이다.
우리나라에는 매년 차량의 증가세가 가파르게 상승하지만, 주차 공간이라든가 도로 상황은 그 증가세가 그 차량의 증가세를 따라가지 못하는 실정이다. 특히, 주차 공간의 부족으로 인해 도로 상의 불법 주정차는 이미 진부한 법규 위반 사례가 된 실정이다. 이는 또한 도로 상의 교통 흐름을 방해하여 교통 상황을 악화시키는 요인이 되고 있다.
이러한 불법 주정차를 방지하기 위해 이미 다양한 방식의 불법 주정차 단속이 이루어지고 있다. 가장 기본적인 방식은 단속 인력이 직접 단속을 하는 방식인데 다발성으로 이루어지는 불법 주정차를 한정된 인력으로 단속하는 것은 무리이다. 단속 인력의 증가나 충원에도 한계가 있을 수밖에 없다.
이에, 다른 방식으로서 CCTV(closed circuit television)를 이용한 단속 방식이 있다. 그러나, CCTV를 이용한 방식 역시 단속 상황실에서 단속 인력이 일일이 영상을 분석하여 단속하여야 하므로, 단속 인력의 증원이 여전히 요구된다는 문제점이 있다.
즉, 기존의 방식은 자동으로 불법 주정차 차량을 검지하여 단속까지 자동으로 일괄 동작하는 알고리즘이 없기 때문에, 여전히 효율성에 있어서 부족한 면이 많다.
이에, CCTV를 이용한 자동 주정차 차량 검지 및 단속 방법이 나타났다. 이 방법은 CCTV 영상을 자동 분석하여 주정차된 차량의 위치를 판단한다. 이러한 방식은 영상에서 차량을 검지하기 위해 배경 모델링 기법과 템플렛 매칭(template matching) 기법을 사용하고 있다.
배경 모델링 기법에서는 세부적으로 가우시안 분포의 혼합을 이용한 GMM(Gaussian mixture modeling)기법과 커널의 밀도추정을 이용한 KDE(kernel density estimation)기법이 주로 사용된다. 그런데, 이러한 방식 모두 고정된 카메라 환경에서 효과적으로 차량을 검출 할 수 있다는 장점이 있지만, 조명의 변화에 굉장히 민감히 반응하며 초당 일정 프레임 이상의 모든 픽셀을 처리해야지만 효과적인 성능을 기대할 수 있다는 문제점이 있다.
특히, 최근에 교차로 등에서 여러 방향의 도로를 모두 모니터링할 수 있는 1대의 PTZ 카메라(PTZ Camera)의 경우 이러한 영상 처리 기법은 효율적인지 못할 수밖에 없다.
PTZ 카메라에서는 프리셋(preset) 기능을 이용하여 다수의 시점을 만들어서 배경 모델링 방법을 사용할 수는 있지만 계속되는 프리셋 이동은 카메라의 PTZ(pan/tilt/zoom) 모터의 이상을 발생 시킬 수 있으며 PTZ 모터의 이상으로 인한 프리셋 이동의 오류는 배경 모델링의 결과 신뢰도에 치명적인 역할을 초래할 수 있다.
또한, 현재처럼 네트워크로 고 해상도의 영상을 전송하는 상황에서는 각 현장의 네트워크 상황에 따라 현장에서 단속 상황실로 전송되는 이미지의 프레임에 많은 차이를 가져올 수 있다. 즉, 배경 모델링 방법을 안정적으로 수행하는데 문제를 가져올 수 있다.
다른 한편, 또 다른 방식인 템플릿 매칭의 경우 차량 템플릿을 이용하여 고정된 영상에서의 차량을 판단하는 기술이다. 하지만, 위 방식 역시 다양한 차량의 검출을 위해서 다수의 템플릿이 필요하며 이 역시 조명의 변화에 민감한 특성을 보인다. 또한, 처리 이미지 해상도에 따라 그 처리 속도가 확연히 증가됨을 볼 수 있다.
종합컨대, 기존의 영상 처리 방식은 1대의 PTZ 카메라(Pan Tilt Zoom Camera)를 이용한 단속 방식에서 모두 조명에 대해서는 그 변화에 민감하여 처리 속도가 증가하고 안정적으로 동작하지 못하다는 문제점이 있다.
선행문헌인 공개특허공보 10-2010-0025338 및 10-0752583 역시 이러한 배경 모델링 기법과 템플렛 매칭(template matching) 기법을 이용하는 사례이다.
대한민국특허청 공개특허공보 10-2010-0025338 대한민국특허청 등록특허공보 10-0752583
본 발명의 목적은 PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 시스템은, 다 시점(multiple viewpoint)을 생성하기 위해 미리 정해진 소정의 프리셋(preset) 동작을 수행하여 각각의 정지 영상을 촬영하고 송신하는 PTZ 카메라(PTZ Camera); 상기 PTZ 카메라로부터 정지 영상을 수신하고, 수신된 정지 영상에서 차량의 그림자를 탐지하여 차량의 유무 및 위치를 판단하고 해당 차량의 번호를 인식하여 해당 정지 영상을 송신하는 영상 분석 서버; 상기 영상 분석 서버로부터 정지 영상을 수신하여 저장하는 DB 서버(database server); 상기 DB 서버에 저장된 정지 영상을 FTP(file transfer protocol) 통신으로 송신하는 FTP 서버; 사용자가 차량 검지 결과를 모니터링할 수 있도록 상기 FTP 서버로부터 정지 영상을 수신하여 디스플레이하는 모니터링 단말을 포함하도록 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 영상 분석 서버는, 상기 차량을 검지하기 위한 관심 영역(region of interest, ROI)을 설정하고, 설정된 관심 영역 중 수평 라인의 평균 밝기값을 측정하고, 측정된 수평 라인의 평균 밝기값으로부터 수직 라인의 평균 밝기값의 트랜지션(transition)을 계산하고, 계산된 트랜지션이 소정의 제1 임계치 이상인지 판단하고, 판단 결과 이상인 경우 이상인 것으로 검지된 영역을 피크-밸리 영역(peak-valley region)으로 설정하고, 설정된 피크-밸리 영역 중 밝기값이 소정의 음영 임계치(shodow threshold)보다 작은 픽셀(pixel)을 검지하여 관심 픽셀(interested pixel)로 설정하고, 설정된 관심 픽셀의 개수가 평균 그림자 영역 비율 이상인지 판단하고, 판단 결과 이상인 경우 소정 수평 라인 상의 상기 관심 픽셀의 개수가 소정 제2 임계치보다 큰지 판단하고, 판단 결과 큰 경우 상기 수평 라인을 차량 그림자 라인(vehicle shadow line)으로 설정하여 상기 차량을 검지하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 영상 분석 서버는, 상기 관심 픽셀의 개수가 평균 그림자 영역 비율 이상인지 판단한 결과 미만인 경우, 상기 음영 임계치를 줄여가면서 관심 픽셀을 검지하여 설정하고 설정된 관심 픽셀의 개수가 평균 그림자 영역 비율 이상인지 판단하는 동작을 소정 횟수 이내에서 반복하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 제1 임계치는, 30 내지 100으로 설정되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 평균 그림자 영역 비율은, 상기 관심 영역 중 그림자가 발생할 수 있는 영역의 비율로서 20% 내지 30%로 설정되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 제2 임계치는, 상기 관심 영역의 30% 이상 60% 이하로 설정되는 것이 바람직하다.
상술한 본 발명의 다른 목적에 따른 PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 방법은, PTZ 카메라(PTZ Camera)가 다 시점(multiple viewpoint)를 생성하기 위해 미리 정해진 소정의 프리셋(preset) 동작을 수행하는 단계; 상기 PTZ 카메라이 상기 프리셋 동작에 따라 정지 영상을 촬영하여 송신하는 단계; 영상 분석 서버가 상기 PTZ 카메라로부터 상기 정지 영상을 수신하는 단계; 상기 영상 분석 서버가 상기 수신된 정지 영상에서 차량의 그림자를 탐지하여 차량의 유무 및 위치를 판단하는 단계; 상기 판단 결과 차량의 위치가 검지된 경우, 상기 영상 분석 서버가 상기 차량의 번호를 인식하고 해당 정지 영상을 DB(database) 서버로 송신하는 단계; 상기 DB 서버가 상기 인식된 번호 및 정지 영상을 수신하여 저장하는 단계; FTP(file transfer protocol) 서버가 상기 저장된 번호 및 정지 영상을 모니터링 단말로 송신하는 단계; 상기 모니터링 단말이 상기 번호 및 정지 영상을 수신하여 디스플레이하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 영상 분석 서버가 상기 수신된 정지 영상에서 차량의 그림자를 탐지하여 상기 차량의 유무 및 위치를 판단하는 단계는, 상기 영상 분석 서버가 상기 정지 영상에서 차량을 검지하기 위한 관심 영역(region of interest, ROI)을 설정하고, 설정된 관심 영역 중 수평 라인의 평균 밝기값을 측정하고, 측정된 수평 라인의 평균 밝기값으로부터 수직 라인의 평균 밝기값의 트랜지션(transition)을 계산하고, 계산된 트랜지션이 소정의 제1 임계치 이상인지 판단하고, 판단 결과 이상인 경우 이상인 것으로 검지된 영역을 피크-밸리 영역(peak-valley region)으로 설정하고, 설정된 피크-밸리 영역 중 밝기값이 소정의 음영 임계치(shodow threshold)보다 작은 픽셀(pixel)을 검지하여 관심 픽셀(interested pixel)로 설정하고, 설정된 관심 픽셀의 개수가 평균 그림자 영역 비율 이상인지 판단하고, 판단 결과 이상인 경우 소정 수평 라인 상의 상기 관심 픽셀의 개수가 소정 제2 임계치보다 큰지 판단하고, 판단 결과 큰 경우 상기 수평 라인을 차량 그림자 라인(vehicle shadow line)으로 설정하여 상기 차량을 검지하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 영상 분석 서버가 상기 수신된 정지 영상에서 차량의 그림자를 탐지하여 상기 차량의 유무 및 위치를 판단하는 단계는, 상기 관심 픽셀의 개수가 평균 그림자 영역 비율 이상인지 판단한 결과 미만인 경우, 상기 음영 임계치를 줄여가면서 관심 픽셀을 검지하여 설정하고 설정된 관심 픽셀의 개수가 평균 그림자 영역 비율 이상인지 판단하는 동작을 소정 횟수 이내에서 반복하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 제1 임계치는, 30 내지 100으로 설정되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 평균 그림자 영역 비율은, 상기 관심 영역 중 그림자가 발생할 수 있는 영역의 비율로서 20% 내지 30%로 설정되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 제2 임계치는, 상기 관심 영역의 30% 이상 60% 이하로 설정되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 시스템 및 방법에 의하면, 정지 영상에서 차량의 그림자 영역을 추출하고 추출된 그림자 영역을 기준으로 차량의 위치를 판단함으로써, 한 대의 회전형 PTZ 카메라에서 촬영된 정지 영상에서 주로 발생하는 조명의 민감도 문제가 해결되는 효과가 있다.
또한, 해상도에 따라 발생하던 네트워크 전송 지연의 문제가 제거되는 효과가 있다.
무엇보다도, 단속 상황실에서는 본 발명의 알고리즘에 의해 일괄적으로 차량을 정확하게 검지하여 사용자(단속 상황실)에게 알려줌으로써, 단속의 효율성을 높이는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PTZ 카메라의 프리셋 동작에 대한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PTZ 카메라의 촬영 영상의 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 그림자 탐지에 의한 차량 검지 영상의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 방법의 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 그림자 영역 탐지에 의한 차량 검지 알고리즘의 세부 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 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.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 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.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 시스템의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 시스템(100)(이하, '차량 검지 시스템'이라 함)은 PTZ 카메라(Pan Tilt Zoom Camera)(110), 영상 분석 서버(120), DB(database) 서버(130), FTP(file transfer protocol) 서버(140) 및 모니터링 단말(150)을 포함하도록 구성될 수 있다.
차량 검지 시스템(100)은 기존과 달리 차량 그림자 영역을 탐지함으로써, 실외에서 조명의 민감도에 따라 검지하지 못하던 차량을 정확하게 검지하도록 구성된다.
또한, 차량 검지 시스템(100)은 차량 검지 여부도 사용자(단속 상황실)가 직접 검지하지 않아도 자동으로 일괄 검지하여 판단하므로, 차량 검지를 분석하기 위한 단속 인력이 요구되지 않고 단속 효율성이 높아진다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
PTZ 카메라(110)는 다 시점(multiple viewpoint)를 생성하기 위해 미리 정해진 소정의 프리셋(preset) 동작을 수행하여 각각의 정지 영상을 촬영하고 영상 분석 서버(120)로 송신하도록 구성된다.
여기에서, PTZ 카메라(110)는 교차로 등에서 회전 가능한 PTZ(pan/tilt/zoom) 카메라로 구성되며, 교차로에 한 대만 설치되면 각 도로의 방향을 모두 회전하면서 촬영할 수 있도록 구성된다.
이와 같이, 프리셋 동작은 이와 같이 네 방향으로 회전하여 촬영하도록 미리 설정되는 것으로서, PTZ 카메라(110)는 차량이 검출되지 않으면, 다음 프리셋 방향으로 회전하여 촬영을 순차적으로 진행하도록 구성된다.
영상 분석 서버(120)는 PTZ 카메라(110)로부터 차량이 검지된 정지 영상을 수신하도록 구성된다.
영상 분석 서버(120)는 수신된 정지 영상에서 차량의 그림자를 탐지하여 해당 차량의 위치를 판단하도록 구성된다.
여기에서, 그림자는 차량을 검지하기 위한 것이다.
한편, 판단 결과 차량이 검지된 경우, 영상 분석 서버(120)는 차량의 번호를 인식하고 해당 정지 영상을 DB(database) 서버(130)로 송신하도록 구성된다.
이때, 차량의 번호를 인식하기 위해 PTZ 카메라(110)로 하여금 해당 차량의 차량 번호판을 확대하여 촬영하고 송신하도록 제어하고, 확대 촬영된 영상을 수신하여 차량 번호판의 번호를 인식하도록 구성될 수 있다.
다른 한편, 이하에서는 차량을 차량의 그림자 영역에 의해 탐지하는 알고리즘에 대해 설명한다.
먼저, 영상 분석 서버(120)는 차량을 검지하기 위한 관심 영역(region of interest, ROI)을 설정하도록 구성된다. 여기에서, 관심 영역은 정지 영상 중에서 차량이 주차할 수 있을 만한 영역을 의미하며, 예를 들어서 정지 영상 중 도로 영역이 될 수 있다.
영상 분석 서버(120)는 설정된 관심 영역 중 수평 라인의 평균 밝기값을 측정하도록 구성된다. 그리고 측정된 수평 라인의 평균 밝기값으로부터 수직 라인의 평균 밝기값의 트랜지션(transition)을 계산하도록 구성된다.
여기에서, 영상 분석 서버(120)는 계산된 트랜지션이 소정의 제1 임계치 이상인지 판단한다. 그림자가 발생하는 부분이 있으면 트랜지션이 높게 나타날 수 있기 때문이다.
이때, 제1 임계치는 30 내지 100으로 설정되는 것이 바람직하다.
한편, 판단 결과 제1 임계치 이상인 경우, 영상 분석 서버(120)는 제1 임계치 이상인 것으로 검지된 영역을 피크-밸리 영역(peak-valley region)으로 설정하도록 구성된다.
그리고 영상 분석 서버(120)는 피크-밸리 영역 중 밝기값이 소정의 음영 임계치(shodow threshold)보다 작은 픽셀(pixel)을 검지하여 관심 픽셀(interested pixel)로 설정하도록 구성된다.
관심 픽셀은 소정의 음영 임계치보다 어두워서 그림자로 분류될 수 있는 픽셀이다.
한편, 영상 분석 서버(120)는 관심 픽셀의 개수가 평균 그림자 영역 비율 이상인지 판단한다. 여기에서, 평균 그림자 영역 비율은 관심 영역 중 그림자가 발생할 수 있는 영역의 비율로서 20% 내지 30%로 설정되는 것이 바람직하다.
판단 결과 평균 그림자 영역 비율 이상인 경우, 영상 분석 서버(120)는 소정 수평 라인 상의 관심 픽셀의 개수가 소정 제2 임계치보다 큰지 판단한다.
여기에서, 제2 임계치는 관심 영역의 30% 이상 60% 이하로 설정되는 것이 바람직하다.
판단 결과 제2 임계치보다 큰 경우, 영상 분석 서버(120)는 수평 라인을 차량 그림자 라인(vehicle shadow line)으로 설정하여 차량을 검지하도록 구성된다.
다른 한편, 영상 분석 서버(120)는 관심 픽셀의 개수가 평균 그림자 영역 비율 이상인지 판단한 결과 그 미만인 경우, 음영 임계치를 줄여가면서 관심 픽셀을 검지하여 설정하고 설정된 관심 픽셀의 개수가 평균 그림자 영역 비율 이상인지 판단하는 동작을 소정 횟수 이내에서 반복하도록 구성된다.
즉, 주야간에 따라서 음영 임계치가 달라질 수 있기 때문에, 음영 임계치를 계속 줄여가면서 관심 픽셀을 계속 검출해나가도록 구성되는 것이 바람직하다.
여기에서, 관심 픽셀의 검출을 위한 음영 임계치의 줄임은 10회 이내에서 이루어지는 것이 바람직하다.
DB 서버(130)는 영상 분석 서버(120)로부터 정지 영상을 수신하여 저장하도록 구성된다.
FTP(file transfer protocol) 서버(140)는 DB 서버(120)에 저장된 정지 영상을 FTP(file transfer protocol) 통신으로 모니터링 단말(150)로 송신하도록 구성된다.
모니터링 단말(150)은 사용자(단속 상황실)가 차량 검지 결과를 모니터링할 수 있도록 FTP 서버(140)로부터 정지 영상을 수신하여 디스플레이하도록 구성된다. 모니터링 단말(150)은 단속 상황실에 배치된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PTZ 카메라의 프리셋 동작에 대한 개념도이다.
도 2를 참조하면, PTZ 카메라(110)가 프리셋 동작에 의해 교차로의 네 방향의 도로를 모두 차례대로 촬영하도록 구성됨을 알 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 PTZ 카메라의 촬영 영상의 예시도이다.
도 3에서는 PTZ 카메라(110)에 의해 촬영된 영상을 나타낸다.
도로 상에 차량 세대가 있음을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 그림자 탐지에 의한 차량 검지 영상의 예시도이다.
도 4를 참조하면, 도 3의 촬영 영상을 본 발명의 차량 그림자 추출 알고리즘에 의해 추출된 그림자가 표시되어 있음을 알 수 있다. 즉, 차량의 그림자를 이용하여 차량이 있음을 검지함을 알 수 있다.
차량의 그림자는 그 주변의 수직 방향의 픽셀의 밝기값과 확연히 차이가 나기 때문에, 그 수직 라인의 트랜지션을 측정하고, 그 그림자의 관심 영역 대비 크기 등을 종합적으로 고려하여 차량의 그림자임을 추정하여 검지하도록 구성됨을 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 방법의 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 먼저 PTZ 카메라(110)가 다 시점(multiple viewpoint)를 생성하기 위해 미리 정해진 소정의 프리셋(preset) 동작을 수행한다(S110).
다음으로, PTZ 카메라(110)가 프리셋 동작에 따라 정지 영상을 촬영하여 송신하는 단계(S120).
다음으로, 영상 분석 서버(120)가 PTZ 카메라(110)로부터 정지 영상을 수신한다(S130).
다음으로, 영상 분석 서버(120)가 앞서 수신된 정지 영상에서 차량의 그림자를 탐지하여 차량의 유무 및 위치를 판단한다(S140).
여기에서, 판단 결과 차량의 위치가 검지된 경우, 영상 분석 서버(120)가 차량의 번호를 인식하고 해당 정지 영상을 DB(database) 서버(130)로 송신한다(S150).
다음으로, DB 서버(130)가 앞서 인식된 번호 및 정지 영상을 수신하여 저장한다(S160).
다음으로, FTP(file transfer protocol) 서버(140)가 앞서 저장된 번호 및 정지 영상을 모니터링 단말(150)로 송신한다(S170).
다음으로, 모니터링 단말(150)이 차량의 번호 및 정지 영상을 수신하여 디스플레이한다(S180).
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 그림자 영역 탐지에 의한 차량 검지 알고리즘의 세부 흐름도이다.
도 6의 단계들은 도 5의 단계 S140의 세부 단계들로 구성된다.
도 6을 참조하면, 먼저 영상 분석 서버(120)가 정지 영상에서 차량을 검지하기 위환 관심 영역(region of interest, ROI)을 설정한다(S141).
다음으로, 영상 분석 서버(120)는 관심 영역으로 설정된 관심 영역 중 수평 라인의 평균 밝기값을 측정한다(S142).
다음으로, 영상 분석 서버(120)는 측정된 수평 라인의 평균 밝기값으로부터 수직 라인의 평균 밝기값의 트랜지션(transition)을 계산한다(S143).
다음으로, 영상 분석 서버(120)는 계산된 트랜지션이 소정의 제1 임계치 이상인지 판단한다(S144). 여기에서, 제1 임계치는 30 내지 100으로 설정되는 것이 바람직하다.
이때, 판단 결과 제1 임계치 이상인 경우, 영상 분석 서버(120)는 제1 임계치 이상인 것으로 검지된 영역을 피크-밸리 영역(peak-valley region)으로 설정한다(S145).
다음으로, 영상 분석 서버(120)는 피크-밸리 영역 중 밝기값이 소정의 음영 임계치(shodow threshold)보다 작은 픽셀(pixel)을 검지하여 관심 픽셀(interested pixel)로 설정한다(S146).
다음으로, 영상 분석 서버(120)는 관심 픽셀의 개수가 평균 그림자 영역 비율 이상인지 판단한다(S147). 여기에서, 평균 그림자 영역 비율은 관심 영역 중 그림자가 발생할 수 있는 영역의 비율로서 20% 내지 30%로 설정되는 것이 바람직하다.
이때, 판단 결과 평균 그림자 영역 비율 이상인 경우, 영상 분석 서버(120)는 소정 수평 라인 상의 관심 픽셀의 개수가 소정 제2 임계치보다 큰지 판단한다(S148). 제2 임계치는 관심 영역의 30% 이상 60% 이하로 설정되는 것이 바람직하다.
여기에서, 판단 결과 제2 임계치보다 큰 경우, 영상 분석 서버(120)는 수평 라인을 차량 그림자 라인(vehicle shadow line)으로 설정하여 차량을 검지한다(S149).
한편, 단계 S147에서 관심 픽셀의 개수가 평균 그림자 영역 비율 이상인지 판단한 결과 미만인 경우, 영상 분석 서버(120)는 음영 임계치를 줄여가면서 관심 픽셀을 검지하여 설정한다(S147b). 그 이전에 설정된 관심 픽셀의 개수가 평균 그림자 영역 비율 이상인지 판단하는 동작을 소정 횟수 이내에서 반복하도록 구성된다(S147a).
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: PTZ 카메라 120: 영상 분석 서버
130: DB 서버 140: FTP 서버
150: 모니터링 단말

Claims (12)

  1. 다 시점(multiple viewpoint)을 생성하기 위해 미리 정해진 소정의 프리셋(preset) 동작을 수행하여 각각의 정지 영상을 촬영하고 송신하는 PTZ 카메라(Pan Tilt Zoom Camera);
    상기 PTZ 카메라로부터 정지 영상을 수신하고, 수신된 정지 영상에서 차량의 그림자를 탐지하여 차량의 유무 및 위치를 판단하고 해당 차량의 번호를 인식하여 해당 정지 영상을 송신하는 영상 분석 서버;
    상기 영상 분석 서버로부터 정지 영상을 수신하여 저장하는 DB 서버(database server);
    상기 DB 서버에 저장된 정지 영상을 FTP(file transfer protocol) 통신으로 송신하는 FTP 서버;
    사용자가 차량 검지 결과를 모니터링할 수 있도록 상기 FTP 서버로부터 정지 영상을 수신하여 디스플레이하는 모니터링 단말을 포함하며,
    상기 영상 분석 서버는,
    상기 차량을 검지하기 위한 관심 영역(region of interest, ROI)을 설정하고, 설정된 관심 영역 중 수평 라인의 평균 밝기값을 측정하고, 측정된 수평 라인의 평균 밝기값으로부터 수직 라인의 평균 밝기값의 트랜지션(transition)을 계산하고, 계산된 트랜지션이 소정의 제1 임계치 이상인지 판단하고, 판단 결과 이상인 경우 이상인 것으로 검지된 영역을 피크-밸리 영역(peak-valley region)으로 설정하고, 설정된 피크-밸리 영역 중 밝기값이 소정의 음영 임계치(shodow threshold)보다 작은 픽셀(pixel)을 검지하여 관심 픽셀(interested pixel)로 설정하고, 설정된 관심 픽셀의 개수가 평균 그림자 영역 비율 이상인지 판단하고, 판단 결과 이상인 경우 소정 수평 라인 상의 상기 관심 픽셀의 개수가 소정 제2 임계치보다 큰지 판단하고, 판단 결과 큰 경우 상기 수평 라인을 차량 그림자 라인(vehicle shadow line)으로 설정하여 상기 차량을 검지하는 것을 특징으로 하는 PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 영상 분석 서버는,
    상기 관심 픽셀의 개수가 평균 그림자 영역 비율 이상인지 판단한 결과 미만인 경우, 상기 음영 임계치를 줄여가면서 관심 픽셀을 검지하여 설정하고 설정된 관심 픽셀의 개수가 평균 그림자 영역 비율 이상인지 판단하는 동작을 소정 횟수 이내에서 반복하는 것을 특징으로 PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 임계치는,
    30 내지 100으로 설정되는 것을 특징으로 하는 PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 평균 그림자 영역 비율은,
    상기 관심 영역 중 그림자가 발생할 수 있는 영역의 비율로서 20% 내지 30%로 설정되는 것을 특징으로 하는 PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2 임계치는,
    상기 관심 영역의 30% 이상 60% 이하로 설정되는 것을 특징으로 하는 PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 시스템.
  7. PTZ 카메라(Pan Tilt Zoom Camera)가 다 시점(multiple viewpoint)를 생성하기 위해 미리 정해진 소정의 프리셋(preset) 동작을 수행하는 단계;
    상기 PTZ 카메라가 상기 프리셋 동작에 따라 정지 영상을 촬영하여 송신하는 단계;
    영상 분석 서버가 상기 PTZ 카메라로부터 상기 정지 영상을 수신하는 단계;
    상기 영상 분석 서버가 상기 수신된 정지 영상에서 차량의 그림자를 탐지하여 차량의 유무 및 위치를 판단하는 단계;
    상기 판단 결과 차량의 위치가 검지된 경우, 상기 영상 분석 서버가 상기 차량의 번호를 인식하고 해당 정지 영상을 DB(database) 서버로 송신하는 단계;
    상기 DB 서버가 상기 인식된 번호 및 정지 영상을 수신하여 저장하는 단계;
    FTP(file transfer protocol) 서버가 상기 저장된 번호 및 정지 영상을 모니터링 단말로 송신하는 단계;
    상기 모니터링 단말이 상기 번호 및 정지 영상을 수신하여 디스플레이하는 단계를 포함하며,
    상기 영상 분석 서버가 상기 수신된 정지 영상에서 차량의 그림자를 탐지하여 상기 차량의 유무 및 위치를 판단하는 단계는,
    상기 영상 분석 서버가 상기 정지 영상에서 차량을 검지하기 위한 관심 영역(region of interest, ROI)을 설정하고, 설정된 관심 영역 중 수평 라인의 평균 밝기값을 측정하고, 측정된 수평 라인의 평균 밝기값으로부터 수직 라인의 평균 밝기값의 트랜지션(transition)을 계산하고, 계산된 트랜지션이 소정의 제1 임계치 이상인지 판단하고, 판단 결과 이상인 경우 이상인 것으로 검지된 영역을 피크-밸리 영역(peak-valley region)으로 설정하고, 설정된 피크-밸리 영역 중 밝기값이 소정의 음영 임계치(shodow threshold)보다 작은 픽셀(pixel)을 검지하여 관심 픽셀(interested pixel)로 설정하고, 설정된 관심 픽셀의 개수가 평균 그림자 영역 비율 이상인지 판단하고, 판단 결과 이상인 경우 소정 수평 라인 상의 상기 관심 픽셀의 개수가 소정 제2 임계치보다 큰지 판단하고, 판단 결과 큰 경우 상기 수평 라인을 차량 그림자 라인(vehicle shadow line)으로 설정하여 상기 차량을 검지하는 것을 특징으로 하는 PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서, 상기 영상 분석 서버가 상기 수신된 정지 영상에서 차량의 그림자를 탐지하여 상기 차량의 유무 및 위치를 판단하는 단계는,
    상기 관심 픽셀의 개수가 평균 그림자 영역 비율 이상인지 판단한 결과 미만인 경우, 상기 음영 임계치를 줄여가면서 관심 픽셀을 검지하여 설정하고 설정된 관심 픽셀의 개수가 평균 그림자 영역 비율 이상인지 판단하는 동작을 소정 횟수 이내에서 반복하는 것을 특징으로 PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 임계치는,
    30 내지 100으로 설정되는 것을 특징으로 하는 PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 평균 그림자 영역 비율은,
    상기 관심 영역 중 그림자가 발생할 수 있는 영역의 비율로서 20% 내지 30%로 설정되는 것을 특징으로 하는 PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제2 임계치는,
    상기 관심 영역의 30% 이상 60% 이하로 설정되는 것을 특징으로 하는 PTZ 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 방법.
KR1020130108838A 2013-09-11 2013-09-11 Ptz 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 시스템 및 방법 KR101327256B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130108838A KR101327256B1 (ko) 2013-09-11 2013-09-11 Ptz 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 시스템 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130108838A KR101327256B1 (ko) 2013-09-11 2013-09-11 Ptz 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 시스템 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101327256B1 true KR101327256B1 (ko) 2013-11-08

Family

ID=49857203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130108838A KR101327256B1 (ko) 2013-09-11 2013-09-11 Ptz 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 시스템 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101327256B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101859342B1 (ko) * 2017-12-19 2018-05-17 김항중 장애인 전용 주차 구역 위반 차량 단속 방법
KR20210144042A (ko) 2020-05-21 2021-11-30 (주)고백기술 지능화된 공간 정보에 기반한 안전 지킴과 대응 알림을 지원하는 안전 자율 관제 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080004833A (ko) * 2006-07-06 2008-01-10 삼성전자주식회사 주간 및 야간 주행 차량을 조도상황에 따라 검출하는 방법및 장치
KR20100040822A (ko) * 2010-03-10 2010-04-21 강명수 주정차 위반차량 단속시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080004833A (ko) * 2006-07-06 2008-01-10 삼성전자주식회사 주간 및 야간 주행 차량을 조도상황에 따라 검출하는 방법및 장치
KR20100040822A (ko) * 2010-03-10 2010-04-21 강명수 주정차 위반차량 단속시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101859342B1 (ko) * 2017-12-19 2018-05-17 김항중 장애인 전용 주차 구역 위반 차량 단속 방법
KR20210144042A (ko) 2020-05-21 2021-11-30 (주)고백기술 지능화된 공간 정보에 기반한 안전 지킴과 대응 알림을 지원하는 안전 자율 관제 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101496390B1 (ko) 차량번호인식 시스템
TWI489395B (zh) 前景偵測裝置及方法
US9639937B2 (en) Apparatus and method for detecting event from plurality of photographed images
CN105144705B (zh) 对象监视系统、对象监视方法和用于提取待监视对象的程序
KR100834550B1 (ko) 불법 주정차 무인 자동 단속방법 및 그 시스템
JP6270433B2 (ja) 情報処理装置、情報処理方法、情報処理システム
CN110738150B (zh) 相机联动抓拍方法、装置以及计算机存储介质
JP2017534046A (ja) 建物高さの計算方法、装置及び記憶媒体
KR101032495B1 (ko) 디지털 팬, 틸트 및 줌에 의한 영역감시, 방범 및 주정차단속 다기능 단속시스템 및 이를 이용한 단속방법
JP4653207B2 (ja) 煙検出装置
JPH08221577A (ja) 移動体検出・抽出装置及び方法
KR101204259B1 (ko) 화재 검출 방법
KR101832274B1 (ko) 영상 촬영에 의한 지능형 방범 시스템 및 그 수행 방법
US10373015B2 (en) System and method of detecting moving objects
KR20150078049A (ko) 화재 감지 장치
KR100820952B1 (ko) 단일 카메라를 이용한 불법 주정차 무인 자동 단속방법 및그 시스템
KR101697060B1 (ko) 이벤트 감지 방법 및 이를 실행하는 장치
CN111914592B (zh) 多相机联合取证方法、装置及系统
US20160180201A1 (en) Image processing
CN112270253A (zh) 一种高空抛物的检测方法及装置
KR102366544B1 (ko) 딥러닝을 활용한 영상 기반의 강수 정보 제공 시스템 및 방법
KR101327256B1 (ko) Ptz 카메라에 의한 차량 그림자 영역 탐지를 이용한 차량 검지 시스템 및 방법
CN113869258A (zh) 交通事件检测方法、装置、电子设备及可读存储介质
KR101033237B1 (ko) 360도 초광역 영상에 의한 영역감시, 방범 및 주정차단속 다기능 시스템 및 단속방법
KR101161557B1 (ko) 카메라 위치?태양이 움직이는 시간에 따른 그림자 제거방식을 통한 영상추적장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161010

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171110

Year of fee payment: 5