KR101473866B1 - 차량용 영상처리 시스템 및 이를 이용한 영상처리방법 - Google Patents

차량용 영상처리 시스템 및 이를 이용한 영상처리방법 Download PDF

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Abstract

차량용 영상처리 시스템을 제공한다. 이 시스템은 차량에 장착되어 차량 주변을 촬영하는 영상기록장치와, 지피에스(GPS; Global Positioning System)를 구비하고, 영상기록장치와 네트워크로 연결되어 데이터를 송수신하는 휴대단말기를 구비한다. 영상기록장치는 휴대단말기에 영상을 전송하고, 휴대단말기는 영상기록장치에서 기록된 영상에 위치신호를 동기화하므로, 휴대단말기를 통해 차량의 운행 정보를 생성하여 사용자에게 제공할 수 있다.

Description

차량용 영상처리 시스템 및 이를 이용한 영상처리방법{IMAGE PROCESSING SYSTEM FOR VEHICLE AND IMAGE PROCESSING METHOD OF USING THE SAME}
본 발명은 차량용 영상처리 시스템 및 이를 이용한 영상처리방법에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 영상기록장치의 사양을 낮추고 차량의 운행정보 및 돌발상황을 기록하며, 차선 이탈 및 추돌에 대하여 경보를 알려줄 수 있는 차량용 영상처리 시스템 및 이를 이용한 영상처리방법에 관한 것이다.
차량 주변의 영상을 기록하여 저장하는 블랙박스와 같은 차량용 영상기록장치는 카메라, 가속도센서, 오디오 장치 및 저장장치를 구비하고 있다. 카메라는 주행 중이거나 주차 중인 차량의 주변 영상을 주기적으로 또는 지속적으로 기록하여 저장장치에 저장하고, 차량에 충격이 가해지면 가속도 센서에 의해 충격을 감지하여 이벤트 상황으로 인식하여 차량 주변 영상을 기록하고 저장한다. 일부 장치는 지피에스(GPS; Global Positioning System)를 구비하고 있어서 차량의 위치와 속도를 기록된 영상에 동기화하여 저장하기도 한다.
일반적으로 디스플레이가 설치되어 있지 않은 차량용 영상기록장치는 실시간으로 영상을 확인할 수 없고, 저장된 영상을 확인하려면 저장장치를 분리하여 PC를 통해 확인하여야 한다.
일부 장치에는 디스플레이가 설치되어 기록되고 있는 영상을 확인하거나 저장된 영상을 확인할 수 있으나, 블랙박스의 위치가 차량 상단에 부착되어 있어 확인하기가 불편하고 제한된 공간에 디스플레이가 설치되기 때문에 화면이 작고 해상도가 낮다.
또한, 고해상도 영상에 대한 요구가 커지면서 고해상도 영상을 처리하기 위해 고성능의 모바일 중앙처리장치 필요하거나 촬영된 영상의 해상도를 떨어뜨려 영상을 처리함으로 인해 처리속도가 저하되거나 인식률이 낮아지는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 10-0917330호 대한민국 등록특허 10-1163446호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기록되는 영상을 실시간으로 확인하거나 기록된 영상을 저장장치를 분리하지 않고 확인할 수 있는 차량용 영상처리 시스템 및 이를 이용한 영상처리방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 영상기록장치의 사양을 낮추고 차량의 운행정보 및 돌발상황을 기록하며, 차선 이탈 및 추돌에 대하여 경보를 알려줄 수 있는 수 있는 차량용 영상처리 시스템 및 이를 이용한 영상처리방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 차량용 영상처리 시스템을 제공한다.
이 시스템은 차량에 장착되어 차량 주변을 촬영하는 영상기록장치와, 지피에스(GPS; Global Positioning System)를 구비하고, 상기 영상기록장치와 네트워크로 연결되어 데이터를 송수신하는 휴대단말기를 포함한다. 상기 영상기록장치는 상기 휴대단말기에 영상을 전송하고, 상기 휴대단말기는 상기 영상기록장치에서 기록된 영상에 위치신호를 동기화하는 것이 특징이다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 휴대단말기는 가속도 센서를 더 구비할 수 있다. 이때, 상기 영상기록장치에서 기록된 영상에 상기 휴대단말기에서 측정된 차량의 속도정보 및 충격정보 중 적어도 하나를 동기화할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 차량에 장착된 온보드 진단기(OBD;On Board Diagnostics)를 더 포함할 수 있다. 상기 영상기록장치는 상기 온보드 진단기를 통해 차량의 상태 또는 운행 정보를 수집하여 상기 기록된 영상과 함께 휴대단말기로 전송한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 영상기록장치는 접근점(AP;Access Point) 기능을 가지고, 상기 휴대단말기는 네트워크 기능을 가질 수 있다. 상기 휴대단말기는 접근점의 서비스 세트 식별자(SSID; Service Set Identifier)가 검색되면 상기 영상기록장치에 연결된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 휴대단말기에 설치된 클라이언트 프로그램을 더 포함할 수 있다. 상기 클라이언트 프로그램은 상기 영상기록장치에서 전송된 영상에서 전방의 장애물 및 차선 중 적어도 하나를 인식한다. 이 경우, 상기 휴대단말기는 영상기록장치에서 기록된 영상 중 차량 전방의 소정영역이 추출된 영상을 이용하여 장애물 또는 차선 중 적어도 하나를 인식할 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 영상처리 시스템에서, 상기 휴대단말기는 DAS 알고리즘을 통해 차선인식, 전방 차량 인식, 차량의 상태, 운행 정보, 차량의 속도, 충격정보를 가지고 운전 습관, 운전 행태에 대한 데이터를 수집하고, 이 수집된 데이터를 전송된 영상과 함께 네트워크를 통해 서버로 전송한다. 네트워크를 통해 서버로 전송되는 데이터에는 차선이탈 횟수, 차선 이탈 경보 횟수, 차선 변경시 방향 지시기 사용 횟수, 방향 지시기 사용 후 차선 변경시 까지의 시간, 주행시 차선과 차와의 거리, 주행시 앞차와 내차의 평균거리, 전방 추돌경보의 횟수, 앞차와 내차의 안전거리 유지 횟수, 앞차와 내차의 안전거리 내에서 운행한 거리, 급감속 횟수, 급감속의 평균값, 급가속의 횟수, 급가속의 평균값, 차선 위에서 주행 비율, 급감속 및 급가속 횟수에 대한 분석, 차선 이탈 상태에서의 운행시간, 운전 피로도 분석, 좌, 우회전시 회전 강도 분석, 점선, 실선 차선 변경분석, 중앙선 침범 횟수 등의 데이터가 포함된다.
본 발명에 따른 차량용 영상처리 시스템에서, 상기 휴대단말기는 지피에스(GPS; Global Positioning System) 데이터를 상기 영상기록장치에 전송하며, 상기 영상기록장치는 지피에스 데이터를 수신하여 지피에스 데이터를 주행 영상과 함께 기록할 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 영상처리 시스템에서, 상기 휴대단말기는 기록된 영상을 제3자의 스마트폰 어플리케이션에 의하여 제3자의 요청 또는 운전자의 요청으로 제3자의 스마트폰으로 운전자의 영상이 전송되어지는 리모트 뷰어 모니터링(Remote View Monitoring) 기능을 포함할 수 있다.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 차량용 영상처리방법을 제공한다.
이 방법은 온보드 진단기에서 차량의 상태와 운행정보를 생성하며, 상기 차량의 상태와 운행정보는 영상기록장치에 의하여 휴대단말기에 전송되는 단계; 영상기록장치는 차량 주변의 영상을 기록하고, 기록된 영상을 휴대단말기에 전송하는 단계; 상기 휴대단말기는 클라이언트 프로그램을 이용하여 상기 휴대단말기가 위치하는 차량의 진행방향, 위치, 가속도 및 충격을 센서를 이용하여 측정하는 단계; 상기 휴대단말기에서 측정된 정보는 상기 영상기록장치에서 기록된 영상과 동기화되는 단계; 및 상기 휴대단말기는 온보드 진단기에서 생성된 차량의 상태 및 운행정보와 상기 영상을 동기화하는 단계를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 차량의 상태와 운행정보는 차량의 스티어링 정보, 가속페달, 브레이크, 기어상태, 배터리 전압, 외부 온도, 속도, 좌우측 방향지시등 정보, 비상등 정보, 안전벨트, RPM, 및 주행거리 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 차량의 방향, 위치, 가속도, 충격정보 및 상기 차량의 상태와 운행정보와 동기화된 영상은 통신망을 통하여 제3의 위치에 있는 서버에 전송되는 단계를 더 포함하여, 운전자의 운전습관이나 차량의 상태뿐 아니라 사고발생 시 상황을 분석하는데 활용될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 휴대단말기의 클라이언트 프로그램은 영상기록장치에서 전송받은 영상이미지를 영상처리를 통해 차선인식과 전방차량 인식 알고리즘을 이용하여 차선과 차량을 검출하여 차선 이탈과 전방추돌 위험이 있을 경우에는 운전자에게 디스플레이 또는 오디오를 통하여 위험에 대한 경보를 알려줄 수 있다.
본 발명에 따르면 휴대단말기를 이용하여 차량의 위치, 속도, 돌발상황 등을 측정하고 차량에 설치된 영상기록장치에서 기록된 영상과 동기화하여 저장할 수 있다. 운전자는 휴대단말기를 통하여 실시간으로 영상을 확인하거나 저장된 영상을 불러와 확인할 수 있다.
또한, 휴대단말기에는 클라이언트 프로그램이 설치되어 있어서, 영상에서 차선 및 전방 장애물을 인식하여 운전자에게 알려 줄 수도 있다. 영상기록장치와 휴대단말기 간에 무선으로 영상을 전송하고, 휴대단말기는 영상기록장치에서 전송된 영상에서 차선 및 차량을 인식하여 안전운전, 운행 데이터 수집, 차선 이탈 및 추돌에 대하여 경보할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량용 영상처리 시스템은 차량의 상태 운행정보, 차량의 속도, 충격정보 등을 저장되는 영상과 동기화하여 저장되거나 사용자에게 제공할 수 있고, 네트워크를 통해 이들 정보를 서버로 전송함으로써 사용자별 기록영상과 운전습관 및 사고 등의 돌발상황을 분석하는 자료로 활용될 수 있다.
또한, 휴대단말기의 클라이언트 프로그램은 영상기록장치에서 전송된 와이드 영상 이미지를 크롭하여 이미지를 축소하는 과정에서 발생되는 영상 데이터의 소실을 최소화 하여 원거리의 차선과 차량까지 인식 할 수 있어 인식률을 높일 수 있다
또한, 본 발명에 따른 차량용 영상처리 시스템의 영상기록장치는 카메라, 컨트롤러, 메모리, 무선통신모듈, 푸시서버 등으로 간단하게 구성하고, 영상기록장치와 휴대단말기 간을 무선으로 연결하여, 휴대단말기에 설치되어 있는 클라이언트 프로그램인 차선 인식과 차량 인식 알고리즘을 실행하여 운전자에게 차선 이탈, 전방 추돌 경보를 알려줌으로써 안전 운전에 도움을 줄 수 있는 시스템을 저가로 구성할 수 있다. 즉, 휴대단말기의 고사양 모바일 CPU, 디스플레이, GPS, 오디오, 무선통신을 영상처리에 사용함으로써, 상대적으로 저가로 DAS(Driving Assistnace System)을 구성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 영상처리 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 영상처리 시스템의 영상기록장치와 휴대단말기 간 데이터 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 영상 처리 시스템의 영상기록장치와 휴대 단말기 간에 주고 받는 데이터의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 영상처리 시스템의 데이터 처리를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대단말기에서 서버로 전송 되는 데이터의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상기록장치와 휴대단말기의 접속 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상기록장치와 휴대단말기 간의 영상처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 도 8의 원본 영상에서 크롭될 부분을 표시한 이미지이다.
도 10은 도 8의 영상을 크롭한 이미지이다.
도 11는 도 8을 QVGA(320x240)로 변환한 이미지이다.
도 12은 도 10을 QVGA(320x240)로 변환한 이미지이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성이 다른 구성 에 연결되어 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성에 직접 연결될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성이 개재될 수도 있다. 또한, 도면들에 있어서, 구성들의 크기 및 두께 등은 명확성을 위해 과장된 것이다. 또한, 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 영역, 구성들 등을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 영역,구성들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 소정 영역 또는 구성을 다른 영역 또는 구성과 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시예는 그것의 상보적인 실시예도 포함한다. 본 명세서에서 '및/또는' 이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 영상처리 시스템의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 차량용 영상처리 시스템은 영상기록장치(100)와 휴대단말기(102)을 포함한다. 상기 영상기록장치(100)는 차량의 전방 및/또는 후방을 촬영하거나, 차량 전,후,좌,우를 촬영하여 어라운드 뷰 영상을 기록할 수도 있다. 상기 휴대단말기(102)는 운전자가 사용하는 스마트폰일 수 있다.
상기 영상기록장치(100)에서 기록된 영상은 푸시서버에 의해 상기 휴대단말기(200)로 전송된다. 상기 휴대단말기(200)에는 클라이언트 프로그램이 설치되어 있어 상기 영상기록장치(100)에서 전송된 영상을 처리하여 차선을 인식하거나 장애물을 인식하여 알람을 생성할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서 상기 차량용 영상처리 시스템은 온보드 진단기(OBD; 300)를 더 포함할 수 있다. 상기 온보드 진단기(300)는 차량에 장착되어 차량의 스티어링 정보, 가속페달, 브레이크, 기어상태, 배터리 전압, 외부 온도, 속도, 좌우측 방향지시등 정보, 비상등 정보, 안전벨트, RPM, 주행거리 등의 운행 정보 및 차량의 상태 등을 측정한다. 상기 온보드 진단기(300)에서 측정된 운행정보 및 차량의 상태는 상기 영상기록장치(100)를 통하여 상기 휴대단말기(200)에 전송된다.
상기 휴대단말기(200)는 상기 영상기록장치(100)에서 기록된 영상을 WiFi, 3G, 4G, LTE, 5G 등 네트워크망을 통하여 제3의 영역에 위치하는 저장장치 또는 서버에 전송될 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 영상처리 시스템의 영상기록장치와 휴대단말기 간 데이터 전송을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 영상 처리 시스템의 영상기록장치와 휴대 단말기 간에 주고 받는 데이터의 구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 4은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 영상처리 시스템의 데이터 처리를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 상기 온보드 진단기(300)는 차량의 운행정보 및 차량의 상태를 상기 영상기록장치(100)에 전송한다. 이때, 상기 온보드 진단기(300)와 상기 영상기록장치(100)는 UART, 와이파이, 블루투스, NFC 등의 통신 연결 방식 중 하나의 통신 연결 방식을 통해 데이터를 전송할 수 있다.
상기 영상기록장치(100)는 카메라(102), 컨트롤러(104), 푸시서버(106)를 포함하고, 상기 휴대단말기(200)는 GPS(202), 가속도 센서(204), 지자기 센서(206), Wifi 모듈(208) 및 통신모듈(210)을 포함할 수 있다.
상기 영상기록장치(100)와 상기 휴대단말기(200)는 Wifi통신으로 접속될 수 있다. 이때, 상기 영상기록장치(100)의 푸시서버(106)가 실행되어 접근점(AP; Access Point) 기능을 가지며, 상기 휴대단말기(200)의 Wifi모듈(208)은 접근점의 서비스 세트 식별자(SSID; Service Set Identifier)가 검색되면 자동으로 상기 영상기록장치(100)와 네트워크로 연결된다. 휴대단말기(200)의 클라이언트 프로그램은 휴대단말기가 실행되어질 때 같이 실행되며, 계속적으로 서비스 세트 식별자(SSID)를 검색하며, SSID 가 검색되면 접속을 시도하게 된다. 접속시에는 다른 기기의 연결을 막기 위해 등록된 비밀번호가 필요하며, 휴대단말기의 클라이언크 프로그램은 이를 저장하고 있다.
상기 영상기록장치(100)는 기록되는 영상을 상기 휴대단말기(200)에 전송할 수 있다. 상기 휴대단말기(200)의 GPS(202), 가속도 센서(204) 및 지자기 센서(206)는 차량의 운행위치, 진행방향, 가속도 및 충격 등을 감지할 수 있다. 상기 감지된 차량의 위치, 방향, 가속도 및 충격은 상기 영상기록장치(100)로 전송되어 상기 영상기록장치에서 기록되는 주행 영상에 동기화되어 함께 저장될 수 있다.
상기 온보드 진단기(300)는 차량의 상태 및 운행정보를 진단하여 상기 영상기록장치(100)로 전송하고, 상기 영상기록장치(100)는 상기 전송된 차량의 상태 및 운행정보를 상기 휴대단말기(200)로 전송한다. 상기 휴대단말기(200)는 상기 온보드 진단기(300)에 전송된 데이터와 상기 영상기록장치(100)의 영상을 동기화하여 상기 영상기록장치(100)로 전송하여 저장되도록 하거나, 통신망을 통하여 제3의 위치에 있는 서버로 전송할 수도 있다.
도 3을 참조하면, 상기 영상 기록 장치(100)와 휴대 단말기(200) 간에 전송 되는 데이터는 320x240 사이즈의 QVGA 영상 데이터와 상기 온보드 진단기(300)에서 얻어지는 차량의 상태 및 운행 정보 데이터로 이루어진다. 차량의 상태 및 운행 정보 데이터는 명령의 시작을 나타내는 시작 플래그(Start Mark)와 OBD 헤더(Header), 사이즈(Size), 데이터(Data), 검사합(Checksum), 엔드 마크(End Mark)로 구성 된다. 데이터 필드는 RPM, SPD(속도), FRA(평균연비), WIP(와이퍼 상태)등과 같은 명령항과 명령항에 대한 정보의 길이를 나타내는 사이즈(Size), 그리고 현재 속도, RPM, 와이퍼 ON/OFF 등의 값을 포함한다.
도 4을 참조하면, 상기 온보드 진단기(300)에서 차량의 상태와 운행정보를 생성한다(S1). 상기 차량의 상태와 운행정보는 차량의 스티어링 정보, 가속페달, 브레이크, 기어상태, 배터리 전압, 외부 온도, 속도, 좌우측 방향지시등 정보, 비상등 정보, 안전벨트, RPM, 주행거리 등을 포함한다. 이러한 정보들은 운전자의 운전성향이나 운전습관을 분석하는데 필요한 데이터로 제공될 수 있고, 사고나 이상발생 시의 차량상태 또는 주행상태를 분석하는데도 유용하게 사용될 수 있다.
상기 영상기록장치(100)는 차량 주변의 영상을 기록하고(S2), 기록된 영상을 휴대단말기에 전송하며, 상기 휴대단말기(200)는 클라이언트 프로그램을 이용하여 상기 휴대단말기(200)가 위치하는 차량의 진행방향, 위치, 가속도 및 충격 등을 센서를 이용하여 측정한다(S3).
상기 휴대단말기(200)에서 측정된 정보는 상기 영상기록장치(100)에서 기록된 영상과 동기화된다(S4). 상기 영상기록장치(100)에서 기록된 영상에 상기 휴대단말기(200)에서 측정된 데이터가 동기화되면, 영상 내의 차량의 위치가 어디인지 파악될 수 있고 그 시점의 진행방향, 차량의 속도, 가속 및 감속을 확인할 수 있다. 또한, 휴대단말기(200)의 클라이언트 프로그램은 영상기록장치(100)에서 전송받은 영상이미지를 영상처리를 통해 차선인식과 전방차량 인식 알고리즘을 이용하여 차선과 차량을 검출하여 차선 이탈과 전방추돌 위험이 있을 경우에는 운전자에게 디스플레이와 오디오를 통하여 위험에 대한 경보를 알려준다.
상기 온보드 진단기(300)에서 생성된 차량의 상태 및 운행정보는 상기 영상과 동기화될 수 있다(S5). 상기 차량의 상태 및 운행정보와 상기 영상의 동기화는 상기 휴대단말기(200)에서 이루어질 수 있다. 상기 영상과 동기화된 차량의 상태 및 운행정보는 운전자의 운전습관이나 차량의 상태를 영상과 함께 제공될 수 있고, 이상 상황 발생 시 운전자의 운전조작이 어떠하였는지 그 시점의 차량 상태는 어떠한지를 분석하는데 활용될 수도 있다.
상기 차량의 방향, 위치, 가속도, 충격정보 및 상기 차량의 상태와 운행정보와 동기화된 영상은 통신망을 통하여 제3의 위치에 있는 서버에 전송되어 운전자의 운전습관이나 차량의 상태뿐 아니라 사고발생 시 상황을 분석하는데 활용될 수 있다. 예컨대, 영상기록장치(100)에서 충격이 감지되면, 충격 정보를 주행영상과 함께 휴대단말기(200)에 전송하고, 휴대단말기(200)는 통신망을 통하여 충격정보를 갖는 주행영상을 서버로 전송할 수 있다.
또한, 상기 차량의 방향, 위치, 가속도, 충격정보 및 상기 차량의 상태와 운행정보와 동기화된 리얼타임 영상은 제3자의 스마트폰에서 제공된 스마트폰 어플리케이션에 의해 제3자가 요청시 실질적인 주행영상을 볼 수 있다. 또한 운전자가 원할시 제3자의 스마트폰에 전송될 수 있다.
도 5은 휴대단말기(200)에서 서버로 전송 되는 데이터의 형식이다.
도 5을 참조하면, 휴대 단말기는 날짜/시간, 위도/경도, 속도 데이터로 구성되는 GPS 데이터와 깜빡이 정보, 차선 이탈 정보, 전방 추동 정보, 가속도 센서에 의한 충격/회전량 정보들은 포함하는 DAS 데이터, 상기 온보드 진단기(300)에서 생성된 차량의 상태 및 운행정보를 포함하는 온보드 진단기 데이터(OBD Data)를 하나의 패킷으로 구성하여 서버로 전송한다.
도 6는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상기록장치와 휴대단말기의 접속 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6를 참조하면, 상기 영상기록장치(100)에 설치된 푸시서버가 개시된다(400). 상기 영상기록장치(100)는 상기 차량의 데이터를 수신(401)하면서 차량 주변의 영상을 기록한다(402).
상기 푸시서버에 의해 휴대단말기의 연결이 시도되고(404), 스마트폰과 같은 휴대단말기와 연결되지 않은 경우, 상기 영상기록장치(100)는 블랙박스 기능을 수행하며 차량 주변의 영상을 촬영하여 저장한다(406). 이때, 상기 영상에는 상기 온보드 진단기에서 측정된 차량의 데이터가 동기화되어 저장될 수도 있다.
휴대단말기가 식별되어 접속이 되면, 상기 차량 정보 데이터와 상기 영상이 상기 휴대단말기로 전송이 된다(407).
도 7는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상기록장치(100)와 휴대단말기(200) 간의 영상처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리 방식을 설명하기 위한 도면이며, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 도 8의 원본 영상에서 크롭될 부분을 표시한 이미지이며, 도 10은 도 8의 영상을 크롭한 이미지이며, 도 11는 도 8을 QVGA(320x240)로 변환한 이미지며, 도 12은 도 10을 QVGA(320x240)로 변환한 이미지이다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 상기 휴대단말기(200)는 클라이언트 프로그램(220)을 포함한다. 상기 영상기록장치에서 기록된 영상은 상기 푸시서버를 통하여 상기 휴대단말기(200)로 전송된다. 영상기록장치는 촬영되고 있는 영상에서 영상 이미지를 캡쳐하여 휴대단말기로 전송할 수 있다.
본 발명에서는 상기 휴대단말기(200)에 설치된 클라이언트 프로그램이 상기 영상 이미지 중 일부 영역을 크롭하여 데이터 처리량을 줄일 수 있다.
고해상도(HD, Full HD) 영상을 클라이언트 프로그램에서 영상처리를 하기 위해서는 휴대단말기(200)의 CPU 처리용량을 많이 차지하게 되어 영상을 처리하는 프레임 속도가 저하될 수 있으므로, 작은 사이즈의 영상으로 변환(QVGA)하여 수행할 수 있다. 그런데, 고해상도(HD)의 이미지를 작은 사이즈의 이미지(QVGA)로 변환하게 되면 영상에서 차의 크기와 차선의 폭이 줄거나 사라지는 경우가 발생하여 영상 인식률이 떨어지게 된다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 휴대단말기의 클라이언트 프로그램은 영상기록장치에서 전송된 영상 이미지의 영상처리속도를 높이고 차량 인식률을 높이기 위하여 와이드 영상 이미지에서 전방 각을 축소하여 영상 이미지를 크롭할 수 있다. 도 8의 원본 1280x720의 고해상도(HD)이미지에서 좌우 280픽셀을 제거하고 세로의 길이는 560(280x2)를 뺀 720과 4:3 비율을 만들기 위해 540 픽셀을 도 9과 같이 취하여 도 10과 같은 720x540(4:3) 사이즈의 크롭 이미지를 만들 수 있다.
도 8 및 도 9에서 전방의 차량의 원본 크기는 60x50 잡았을 경우, 도 10의 이미지를 QVGA로 변환하였을 때 도 12와 같이 26x22크기로 변환되며, 원본 도 8의 이미지를 QVGA로 변환하였을 경우 도 11과 같이 15x16의 크기로 변환된다.
이와 같이 영상이미지를 크롭하여 사용할 경우에는 원본 고해상도(HD) 이미지에서 작은 사이즈의 이미지(QVGA)로 변환하였을 경우보다 차의 크기, 차선의 폭이 커지면서 축소로 인한 손실을 최소화함으로써 인식율을 높일 수 있으며, 원거리의 차선과 차량의 인식이 가능하다.
차량이 전방으로 주행할 경우 차량 전방의 차선 및/또는 차량 진행방향에 위치하는 장애물을 인식할 수 있는 영역이 크롭되도록 크롭되는 영역이 사전에 설정될 수 있다.
상기 크롭된 영상에서 휴대단말기(200)의 클라이언트 프로그램은 차량 인식 알고리즘을 통하여 차선 또는 장애물과 차량의 운행정보 데이터를 추출하고, 차선을 이탈하거나 전방 추돌이 예상되는 경우 스마트폰이나 차량에 설치된 경보 기능을 이용하여 운전자에게 알려줄 수 있다.
나아가, 휴대단말기(200)는 운행정보 데이터를 제3의 위치에 있는 서버에 전송할 수 있다. 차량기록장치(100)는 온보드 진단기와 인터페이스를 통해 얻어진 운행정보와 차량정보는 운행 영상 이미지와 함께 휴대단말기(200)의 클라이언트 프로그램에 전달되어지며, 클라이언트 프로그램은 이를 데이터화하여 사용자 아이디(ID)와 함께 휴대단말기의 통신망을 통하여 서버로 전송하게 된다. 이렇게 얻어진 데이터는 사용자의 운전습관을 분석하는 자료 또는 사고시나 돌발 상황을 분석하는 자료로 사용할 수 있다.
통신망를 통해 서버로 전송되는 데이터에는 차선이탈 횟수, 차선 이탈 경보 횟수, 차선 변경시 방향 지시기 사용 횟수, 방향 지시기 사용 후 차선 변경시까지의 시간, 주행시 차선과 차와의 거리, 주행시 앞차와 내차의 평균거리, 전방 추돌경보의 횟수, 앞차와 내차의 안전거리 유지 횟수, 앞차와 내차의 안전거리 내에서 운행한 거리, 급감속 횟수, 급감속의 평균값, 급가속의 횟수, 급가속의 평균값, 차선 위에서 주행 비율, 급감속 및 급가속 횟수에 대한 분석, 차선 이탈 상태에서의 운행시간, 운전 피로도 분석, 좌, 우회전시 회전 강도 분석, 점선, 실선 차선 변경분석, 중앙선 침범 횟수 등의 데이터가 포함된다.
이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.
100: 영상기록장치 102: 카메라
104: 컨트롤러 106: 푸시서버
200: 휴대단말기 202: GPS
204: 가속도 센서 206: 지자기 센서
208: Wifi 모듈 210: 통신모듈
300: 온보드 진단기

Claims (13)

  1. 차량에 장착되어 차량 주변을 촬영하는 영상기록장치;및
    지피에스(GPS; Global Positioning System)를 구비하고, 상기 영상기록장치와 네트워크로 연결되어 데이터를 송수신하는 휴대단말기를 포함하되,
    상기 영상기록장치는 상기 휴대단말기에 영상을 전송하고, 상기 휴대단말기는 상기 영상기록장치에서 기록된 영상에 위치신호를 동기화하는 것을 특징으로 하며,
    상기 영상기록장치는 접근점(AP;Access Point) 기능을 가지고, 상기 휴대단말기는 네트워크 기능을 가지되,
    상기 휴대단말기는 접근점의 서비스 세트 식별자(SSID; Service Set Identifier)가 검색되면 상기 영상기록장치에 연결되며,
    상기 휴대단말기에 설치된 클라이언트 프로그램을 더 포함하되,
    상기 클라이언트 프로그램은 상기 영상기록장치에서 전송된 영상에서 전방의 장애물 및 차선 중 적어도 하나를 인식하며, 상기 휴대단말기는 영상기록장치에서 기록된 영상 중 차량 전방의 소정영역이 추출된 영상을 이용하여 장애물 또는 차선 중 적어도 하나를 인식하며,
    상기 휴대단말기는 차선인식, 전방 차량 인식, 차량의 상태, 운행 정보, 차량의 속도, 충격정보, 운전습관, 운전행태에 대한 데이터 중 적어도 하나를 전송된 영상과 함께 네트워크를 통해 서버로 전송하며,
    상기 휴대단말기는 기록된 영상을 제3자의 스마트폰 어플리케이션에 의하여 제3자의 요청 또는 운전자의 요청으로 제3자의 스마트폰으로 운전자의 영상이 전송되어지는 리모트 뷰어 모니터링(Remote View Monitoring) 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 영상처리 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 휴대단말기는 가속도 센서를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하되,
    상기 영상기록장치에서 기록된 영상에 상기 휴대단말기에서 측정된 차량의 속도정보 및 충격정보 중 적어도 하나를 동기화하는 것을 특징으로 하는 차량용 영상처리 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량에 장착된 온보드 진단기(OBD;On Board Diagnostics)를 더 포함하되,
    상기 영상기록장치는 상기 온보드 진단기를 통해 차량의 상태 또는 운행 정보를 수집하여 상기 기록된 영상과 함께 휴대단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 차량용 영상처리 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 휴대단말기는 지피에스(GPS; Global Positioning System) 데이터를 상기 영상기록장치에 전송하며,
    상기 영상기록장치는 지피에스 데이터를 수신하여 지피에스 데이터를 주행 영상과 함께 기록하는 것을 특징으로 하는 차량용 영상처리 시스템.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
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