KR101711742B1 - 지하철 부정 승차 감지 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 지하철 부정 승차 감지 방법은 카메라가 특정 구역을 센싱하는 단계; 오브젝트가 센싱되면 센싱된 오브젝트를 적어도 하나 이상의 구간으로 설정하는 단계; 설정된 적어도 하나 이상의 구간을 미리 결정된 개수의 구역 좌표로 나누어 RGB를 인식하는 단계; 인식된 RGB를 미리 결정된 산식에 따라 수치화하는 단계; 미리 결정된 개수의 구역 좌표의 수치를 분석하여 가장 높은 수치와 가장 낮은 수치를 체크하여 상기 미리 결정된 개수의 구역 좌표에 부여하는 단계; 상기 미리 결정된 개수의 구역 좌표가 수치화된 오브젝트가 상기 특정 구역에서 개폐 인식 라인을 지나갔는지 여부를 판단하는 단계; 및 판단결과, 상기 오브젝트가 개폐 인식 라인을 지나간 것으로 판단시 경보하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

지하철 부정 승차 감지 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING ILLEGAL RIDE IN SUBWAY}

본 발명은 지하철 부정 승차 감지 방법 및 시스템에 관한 것으로, 더 구체적으로는 부정승차자 중 무표 미신고승차를 감지하기 위한 지하철 부정 승차 감지 방법 및 시스템에 관한 것이다.

도시교통의 부정승차 유형은 교통카드 없이 무임 승차 후 직원에게 미고지하는 무표 미신고승차, 경로우대권, 장애인복지카드, 국가유공자증 등의 부정 사용에 해당하는 할인권 부정사용, 청소년 또는 어린이용 카드 부정 사용에 해당하는 교통카드 부정사용 등의 유형으로 구별될 수 있으며, 1년에 부정승차 적발 건수는 10만 건이 넘는다.

이러한 부정승차를 근절하기는 어렵더라도 부정승차자에게 경고하여 도시 교통의 부정승차를 경감시키기 위한 방안이 요구된다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 부정승차자 중 무표 미신고승차를 감지하기 위한 지하철 부정 승차 감지 시스템 및 방법을 제공하려는 것이다.

본 발명의 일 예에 따른 지하철 부정 승차 감지 방법은 카메라를 이용해 특정 구역을 센싱하는 단계; 오브젝트가 센싱되면 센싱된 오브젝트를 적어도 하나 이상의 구간으로 설정하는 단계; 설정된 적어도 하나 이상의 구간을 미리 결정된 개수의 구역 좌표로 나누어 RGB를 인식하는 단계; 인식된 RGB를 미리 결정된 산식에 따라 수치화하는 단계; 미리 결정된 개수의 구역 좌표의 수치를 분석하여 가장 높은 수치와 가장 낮은 수치를 체크하여 상기 미리 결정된 개수의 구역 좌표에 부여하는 단계; 상기 미리 결정된 개수의 구역 좌표가 수치화된, 오브젝트가 상기 특정 구역에서 개폐 인식 라인을 지나갔는지 여부를 판단하는 단계; 및 판단결과, 상기 오브젝트가 개폐 인식 라인을 지나간 것으로 판단시 경보하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한 상기 수치화된 오브젝트가 상기 특정 구역에서 개폐 인식 라인을 지나갔는지 여부를 판단하는 단계는, 수치화된 오브젝트의 수치와 소정의 오차범위 내의 값이 상기 개폐 인식 라인의 입구 구역에서 출구 구역으로의 변동이 있는지를 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 예에 따른 지하철 부정 승차 감지 시스템은 특정 구역을 센싱하는 카메라; 상기 카메라에 의해 오브젝트가 센싱되면 센싱된 오브젝트를 적어도 하나 이상의 구간으로 설정하고, 설정된 적어도 하나 이상의 구간을 미리 결정된 개수의 구역 좌표로 나누어 RGB를 인식하고, 인식된 RGB를 미리 결정된 산식에 따라 수치화하며, 미리 결정된 개수의 구역 좌표의 수치를 분석하여 가장 높은 수치와 가장 낮은 수치를 체크하여 상기 미리 결정된 개수의 구역 좌표에 부여하여 상기 미리 결정된 개수의 구역 좌표가 수치화된 오브젝트가 상기 특정 구역에서 개폐 인식 라인을 지나갔는지 여부를 판단하는 중앙 인식 처리 장치; 및 개폐 인식 라인에 센서가 설치되어, 상기 중앙 인식 처리 장치의 판단에 의해 상기 오브젝트가 개폐 인식 라인을 지나간 것으로 판단시 경보하는 개찰구 시스템;를 포함할 수 있다.

또한 상기 중앙 인식 처리 장치는, 상기 수치화된 오브젝트가 상기 특정 구역에서 개폐 인식 라인을 지나갔는지 여부를 판단할 때 수치화된 오브젝트의 수치와 소정의 오차범위 내의 값이 상기 개폐 인식 라인의 입구 구역에서 출구 구역으로의 변동이 있는지를 판단할 수 있다.

또한 상기 카메라는 상기 개폐 인식 라인의 수직 상방에 위치하여 상기 개폐 인식 라인을 촬영하여 2차원 영상을 얻게 할 수 있다.

본 발명에 따른 지하철 부정 승차 감지 시스템 및 방법에 의하면 부정승차자 중 무표 미신고승차를 감지하여 경고함으로써 부정승차를 경감시키는 효과를 가진다.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명을 설명하기 위하여 개찰구를 내려다본 관점의 도면이다.
도 2는 본 발명을 설명하기 위하여 여러 모습의 사람들을 내려다본 관점의 도면이다.
도 3은 본 발명을 설명하기 위하여 도 2에 도시된 도면부호 10을 더 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명을 설명하기 위하여 도 2에 도시된 도면부호 40을 더 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명을 설명하기 위하여 도 3에 도시된 도면부호 210을 더 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하철 부정 승차 감지 시스템을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하철 부정 승차 감지 방법을 나타내는 흐름도이다.

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기구성 요소들은 상기용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

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. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 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 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는한, 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 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않F설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위하여 개찰구를 내려다본 관점(100)의 도면이다. 도 1을 참고하면, 개폐인식 라인(120)을 통해 사람 등이 지나갔는지를 판단하는 개찰구들(110)이 도시되어 있으며, 도 1에서는 1-1 내지 1-2, 2-1 내지 2-2, 3-1 내지 3-2 및 4-1 내지 4-2가 도시되어 총 4개의 입구 및 출구가 도시된다.

이때, 1-1, 2-1, 3-1 및 4-1이 입구에 해당하며, 1-2, 2-2, 3-2 및 4-2가 출구에 해당한다. 예컨대, 카메라가 상기 개찰구를 실시간으로 감시하는 중 무임승차자가 1-1에서 1-2로 지나갈 경우 이를 인식하여 무임승차에 대한 경고방송이 이루어진다.

도 2는 본 발명을 설명하기 위하여 여러 모습의 사람들을 내려다본 관점의 도면이다. 도 2를 참고하면, 일반 사람(10), 모자 쓴 사람(20), 가방 맨 사람(30) 및 가방 든 사람(40)이 도시된다. 개찰구의 수직 상부에 위치한 카메라는 개폐인식 라인(120)을 감시하여 상기 일반 사람(10), 모자 쓴 사람(20), 가방 맨 사람(30) 및 가방 든 사람(40) 등이 지나가는 것을 감지할 수 있으며, 각각의 사람들은 이하에서 설명될 본 발명에 따른 지하철 부정 승차 감지 방법에 따라 인식 범위가 달라질 것이다.

상기 카메라는 개찰구 또는 개폐 인식 라인(120)의 수직 상부에 설치되어 촬영되는 영상이 2차원으로 나타날 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하철 부정 승차 감지 시스템을 나타내는 도면이다. 상기 지하철 부정 승차 감지 시스템(1)은 카메라(10), 중앙 인식 처리 장치(20), 개찰구 시스템(30) 및 데이타베이스(DB, 40)를 포함한다. 상기 개찰구 시스템(30)은 경고부(31) 및 센서(33)를 포함할 수 있다.

상기 카메라(10)는 도 1에 도시된 개찰구들(110) 및 개폐인식 라인(120)의 수직 상부에 위치하여 수직 하방으로 상기 개폐 인식 라인(120)을 촬영한다.

상기 개찰구 시스템(30)의 센서(33)는 개찰구들(110)에 마련될 수 있으며, 개찰구들(110)의 개방 및 미개방에 대한 정보를 중앙 인식 처리 장치(20)로 전송할 수 있다.

상기 중앙 인식 처리 장치(20)는 상기 카메라(10)에 의해 촬영된 영상정보를 RGB 형태로 변환시켜 RGB의 공간적 변화를 인식하여 오브젝트의 개찰구(110) 통과 여부를 확인한다.

상기 중앙 인식 처리 장치(20)는 센싱된 오브젝트를 적어도 하나 이상의 구간으로 설정하고, 설정된 적어도 하나 이상의 구간을 미리 결정된 개수의 구역 좌표로 나누어 RGB를 인식할 수 있으며, 인식된 RGB를 미리 결정된 산식에 따라 수치화할 수 있다.

또한 상기 중앙 인식 처리 장치(20)는 미리 결정된 개수의 구역 좌표의 수치를 분석하여 가장 높은 수치와 가장 낮은 수치를 체크하여 상기 미리 결정된 개수의 구역 좌표에 부여할 수 있다.

상기 중앙 인식 처리 장치(20)는 상기 미리 결정된 개수의 구역 좌표가 가장 높은 수치와 가장 낮은 수치가 부여되어 수치화된, 오브젝트가 상기 특정 구역에서 개폐 인식 라인을 지나갔는지 여부를 판단할 수 있다.

이때 상기 수치화된 오브젝트가 상기 특정 구역에서 개폐 인식 라인(120)을 지나갔는지 여부를 판단할때 수치화된 오브젝트의 수치와 소정의 오차범위 내의 값이 상기 개폐 인식 라인의 입구 구역에서 출구 구역으로의 변동이 있는지를 판단할 수 있다.

상기 중앙 인식 처리 장치(20)는 센서(33)로부터 개방 신호가 없이 오브젝트의 개찰구 통과가 확인되면 경고부(31)를 통해 경고가 이루어질 수 있으며, 상기 경고는 경고 방송 또는 경고용 불빛 알람을 포함할 수 있다.

데이타베이스(DB, 40)는 상기 카메라(10)에 의해 수신되는 각종 영상 정보 및 RGB 수치값 정보 등을 포함할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하철 부정 승차 감지 방법을 나타내는 흐름도이다. 상기 지하철 부정 승차 감지 방법은 도 6에 도시된 지하철 부정 승차 감지 시스템(1)에 의해 수행될 수 있다.

도 7을 참고하면, 상기 지하철 부정 승차 감지 시스템(1)의 카메라(10)가 특정 구역을 센싱한다(S10). 여기서 상기 특정 구역은 개폐인식 라인(120)을 포함하고 있는, 오브젝트(ex. 사람)이 지나가는 개찰구의 일정 영역에 해당할 수 있다.

상기 오브젝트가 센싱되면 상기 지하철 부정 승차 감지 시스템(1)은 센싱된 오브젝트를 적어도 하나 이상의 구간으로 설정한다(S20). 예컨대 도 3은 이를 설명하기 위하여 도 2에 도시된 도면부호 10을 더 구체적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 이을 설명하기 위하여 도 2에 도시된 도면부호 40을 더 구체적으로 나타낸 도면이다. 도 3과 같이 센싱된 오브젝트(10)를 적어도 하나 이상의 구간(210 내지 250)으로 설정할 수 있을 것이고 도 4와 같이 센싱된 오브제그(40)를 적어도 하나 이상의 구간(210 내지 250 및 260)을 설정할 수 있을 것이다.

상기 지하철 부정 승차 감지 시스템(1)은 설정된 적어도 하나 이상의 구간(예컨대, 도면부호 10의 경우 210 내지 250, 도면부호 40의 경우 210 내지 260)을 각각 미리 결정된 개수의 구역 좌표로 나누어 RGB를 인식한다(S30). 예컨대 도 5는 이를 설명하기 위하여 도 3에 도시된 도면부호 210을 더 구체적으로 나타낸 도면인데, 도 5와 같이 상기 적어도 하나 이상의 구간(210)을 미리 결정된 개수인 9개의 구역 좌표(211 내지 219)로 나눌 수 있으며, 각각의 구역 좌표(211 내지 219)에서 RGB를 인식한다. 도 5에서는 도면부호 210을 예로 설명하였으나, 다른 구간(ex. 260 등)도 마찬가지로 이해될 것이다.

상기 지하철 부정 승차 감지 시스템(1)은 인식된 RGB를 미리 결정된 산식에 따라 수치화한다(S40). 이후 상기 지하철 부정 승차 감지 시스템(1)은 미리 결정된 개수인 9개의 구역 좌표의 수치를 분석하여 가장 높은 수치와 가장 낮은 수치를 체크하여 상기 미리 결정된 개수의 구역 좌표에 부여한다. 예컨대, 도 5를 참고하여 설명하면, 구역 212가 가장 높은 수치이고, 구역 219가 가장 낮은 수치일 경우 상기 구간(210)에 구역 212의 수치와 구역 219의 수치를 부여한다(S50).

이후 상기 지하철 부정 승차 감지 시스템(1)은 상기 미리 결정된 개수인 9개의 구역 좌표가 가장 높은 수치와 가장 낮은 수치가 부여되어 수치화된, 오브젝트가 상기 특정 구역에서 개폐 인식 라인을 지나갔는지 여부를 판단하고 판단결과, 상기 오브젝트가 개폐 인식 라인을 지나간 것으로 판단시 경보한다(S60).

이때 상기 수치화된 오브젝트가 상기 특정 구역에서 개폐 인식 라인(120)을 지나갔는지 여부를 판단할때 수치화된 오브젝트의 수치와 소정의 오차범위 내의 값이 상기 개폐 인식 라인의 입구 구역에서 출구 구역으로의 변동이 있는지를 판단할 수 있다. 예컨대, 수치화된 오브젝트의 수치가 20, 50이고, 소정의 오차범위 내의 값이 5일 경우, 입구쪽의 RGB 수치가 20, 50을 보이다가 없어지고 출구쪽의 RGB 수치가 18, 45를 보일 경우, 상기 소정의 오차범위인 5의 이하에 해당하여 오브젝트가 상기 개폐 인식 라인(120)을 지나간 것으로 판단할 수 있다.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

1. 카메라를 이용해 개찰구를 촬영하는 단계;
   촬영된 영상에서 오브젝트가 센싱되면, 센싱된 오브젝트 내에 다수의 구별되는 구간을 설정하는 단계;
   설정된 다수의 구별되는 구간 각각을 미리 결정된 개수의 구역으로 나누어 각 구역마다 RGB 값을 인식하는 단계;
   인식된 RGB 값을 미리 결정된 산식에 따라 수치화하는 단계;
   오브젝트 내 각각의 구간마다 상기 구역의 수치를 분석하여 가장 높은 수치와 가장 낮은 수치를 판별하고 해당 구역의 좌표에 부여하는 단계;
   각각의 구간에 가장 높은 수치 및 상기 가장 높은 수치를 중심으로 기 설정된 오차범위 내에 속하는 값, 그리고 가장 낮은 수치 및 상기 가장 낮은 수치를 중심으로 기 설정된 오차범위 내에 속하는 값이 부여된 오브젝트가 상기 개찰구의 영상에서 개폐 인식 라인을 중심으로 일 측에 위치하는 입구 영역으로부터 상기 개폐 인식 라인을 중심으로 타 측에 위치하는 출구 영역으로 이동하는 오브젝트 위치 변화를 검출하여, 상기 오브젝트가 개폐 인식 라인을 통과하는지 여부를 결정하는 단계; 및
   상기 개찰구에 설치된 센서로부터 개찰구의 개방 신호가 미수신된 상태에서 상기 오브젝트가 개폐 인식 라인을 통과한 것으로 결정된 경우, 경보를 제공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하철 부정 승차 감지 방법.
2. 삭제
3. 개찰구를 촬영하는 카메라;
   상기 카메라에 의해 촬영된 영상에서 오브젝트가 센싱되면, 센싱된 오브젝트 내에 다수의 구별되는 구간을 설정하고, 설정된 다수의 구별되는 구간 각각을 미리 결정된 개수의 구역으로 나누어 각 구역마다 RGB 값을 인식하고, 인식된 RGB 값을 미리 결정된 산식에 따라 수치화하고, 오브젝트 내 각각의 구간마다 상기 구역의 수치를 분석하여 가장 높은 수치와 가장 낮은 수치를 판별하고 해당 구역의 좌표에 부여하고, 각각의 구간에 가장 높은 수치 및 상기 가장 높은 수치를 중심으로 기 설정된 오차범위 내에 속하는 값, 그리고 가장 낮은 수치 및 상기 가장 낮은 수치를 중심으로 기 설정된 오차범위 내에 속하는 값이 부여된 오브젝트가 상기 개찰구의 영상에서 개폐 인식 라인을 중심으로 일 측에 위치하는 입구 영역으로부터 상기 개폐 인식 라인을 중심으로 타 측에 위치하는 출구 영역으로 이동하는 오브젝트 위치 변화를 검출하여, 상기 오브젝트가 개폐 인식 라인을 통과하는지 여부를 결정하는 중앙 인식 처리 장치; 및
   개폐 인식 라인에 설치되어 개찰구의 개방 여부를 감지하는 센서를 포함하고, 상기 센서로부터 개찰구의 개방 신호가 미수신된 상태에서 상기 오브젝트가 개폐 인식 라인을 통과한 것으로 결정된 경우, 경보를 제공하는 개찰구 시스템;을 포함하는 것을 특징으로 하는 지하철 부정 승차 감지 시스템.
4. 삭제
5. 제3항에 있어서,
   상기 카메라는 상기 개폐 인식 라인의 수직 상방에 위치하여 상기 개폐 인식 라인을 포함하는 개찰구를 촬영하여 2차원 영상을 출력하는 것을 특징으로 하는 지하철 부정 승차 감지 시스템.

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