KR102427061B1 - 객체 검출 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 객체 검출 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 객체를 촬영하는 카메라부와, 상기 카메라부에서 촬영된 촬영 영상을 이미지 프로세싱하여, 상기 객체의 종류 및 상기 객체의 이동 방향을 포함하는 객체정보를 만드는 영상처리부와, 상기 객체정보에 기초하여 상기 객체에 대하여 사각지대에 있는 다른 객체에게 소정의 경보를 출력하는 경보부를 포함하는 객체 검출 장치를 제공한다.

Description

객체 검출 장치 및 그 방법{Device and Method for Detecting Entity}

본 발명은 객체 검출 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 한정되지는 않지만 자동차, 오토바이, 자전거, 사람 등과 같은 객체의 이동을 검출하고 적절한 경보를 발생시킬 수 있는 객체 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 도로에는 인도, 차도가 구분되고, 또한 교차로 등에는 신호등이 설치되어 교통사고의 발생을 예방하고 있다. 그런데 골목길, 이면도로 등과 같이 상대적으로 좁은 도로는 인도, 차도의 구분이 없으며 신호등이 없으므로 교통사고의 우려가 크다. 따라서 이러한 도로에 자동차, 오토바이, 자전거, 사람 등(이하 편의상 "객체")의 이동을 검출하여 이동 상황을 알려 줄 수 있다면 교통사고 등을 효과적으로 예방할 수 있다.

이를 위하여, 자동차를 검출하는 광센서를 도로에 매설하여, 도로를 주행하는 자동차를 검출하여 이를 다른 자동차에게 경보를 발생시키는 장치가 제안되어 있다. 이러한 종래의 장치에서는, 광센서가 자동차의 헤드라이트의 불빛을 검출함으로써 자동차의 주행을 감지하고 있다. 따라서 주간에는 자동차의 주행을 효과적으로 검출하지 못하는 단점이 있다. 또한 자동차 이외의 오토바이, 자전거, 사람 등의 통행은 검출하지 못한다는 단점이 있다. 따라서 주간 및 야간에도 자동차를 검출할 수 있고 또한 도로를 통행하는 오토바이, 자전거, 사람 등과 같은 다른 객체도 검출할 수 있는 객체 검출 장치가 요구되고 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 주간 및 야간에도 도로를 이동하는 객체를 검출할 수 있는 객체 검출 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명은 자동차뿐만 아니라 오토바이, 자전거, 사람 등과 같은 객체도 검출 가능한 객체 검출 장치 및 방법을 제공한다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시형태에 의하면, 본 발명은 객체를 촬영하는 카메라부와; 상기 카메라부에서 촬영된 촬영 영상을 이미지 프로세싱하여, 상기 객체의 종류 및 상기 객체의 이동 방향을 포함하는 객체정보를 만드는 영상처리부와; 상기 객체정보에 기초하여, 상기 객체에 대하여 사각지대에 있는 다른 객체에게 소정의 경보를 출력하는 경보부를 포함하는 객체 검출 장치를 제공한다. 상기 촬영 영상 및 상기 객체정보를 보관하는 저장부를 더욱 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 객체정보는 상기 객체의 이동속도를 더욱 포함하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 객체의 이동방향 및 상기 객체의 이동속도는, 상기 객체의 영상의 크기 변화를 이용하여 판단하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 카메라부는 도로에 매설되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 카메라부를 수용하는 하우징을 더욱 포함하며, 상기 하우징이 상기 도로에 매설되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 카메라부의 렌즈 및 상기 카메라부의 센서 중의 최소한 한 개의 소정 부분은 영상 획득이 불가능하도록 블록킹되는 것이 바람직하다. 상기 촬영 영상의 소정 부분은 보이지 않도록 소트프웨어 기법으로 블록킹 처리될 수도 있다. 상기 하우징의 소정 부분은 영상이 획득되지 못하도록 가려지게 할 수도 있다.

한편, 상기 하우징은 상면부와, 상기 상면부와 소정 경사를 가지고 연결되는 측면부를 포함하고, 상기 측면부에는 투명부가 구비되어, 상기 투명부를 통하여 상기 카메라부가 외부를 촬영하는 것이 바람직하다. 상기 하우징에 상기 경보부가 구비되는 것이 바람직하며, 상기 경보부는 상기 하우징의 내부에 구비되는 것이 더욱 바람직하다.

상기 경보부는 시각신호 및 청각신호 중의 최소한 한 개의 형태로 경보를 출력할 수 있다. 상기 경보부는 상기 검출된 객체의 종류에 따라서 출력하는 경보의 종류를 다르게 출력하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 경보부는 상기 객체가 연속적으로 검출되는 경우 및 상기 검출된 객체에 대한 출력이 종료되기 전에 다른 객체가 진입하는 경우에는 경보의 종류를 다르게 출력하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 객체가 한 개가 검출되는 경우에는 경보를 실행하지 않는 것이 바람직하다.

한편, 상기 객체정보는 CCTV 통신망을 이용하여 다른 정보처리 시스템에 전달되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 카메라부는 광각카메라인 것이 바람직하다. 상기 광각카메라에 촬영된 영상에서 이미지 프로세싱이 수행되는 영역이 미리 설정되어 있는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 다른 실시형태에 의하면, 본 발명은 카메라를 이용하여 소정영역을 촬영하여 촬영 영상을 획득하는 영상 획득단계와; 상기 촬영 영상을 이미지 프로세싱하여 객체의 종류 및 이동 방향을 포함하는 객체정보를 만드는 객체정보 생성단계와; 상기 객체정보를 상기 객체에 대하여 사각지대에 있는 객체에게 알려주는 경보단계를 포함하는 객체 검출 방법을 제공한다. 상기 객체정보 생성단계에서 상기 객체 영상의 크기 변화로 상기 객체의 이동 방향을 판단하는 것이 바람직하다.

상술한 본 발명에 따른 객체 검출 장치 및 방법의 효과는 다음과 같다.

첫째, 본 발명에 따르면, 주간 및 야간에 자동차뿐만 아니라 오토바이, 자전거, 사람 등과 같은 객체도 검출할 수 있다는 이점이 있다.

둘째, 본 발명에 따르면, 객체의 검출뿐만 아니라 객체의 종류, 객체의 이동방향, 이동속도, 통행량 등과 같은 다른 정보를 얻을 수 있다는 이점이 있다.

셋째, 본 발명에 따르면, 객체의 이동 상황을 영상으로 저장하여, 교통사고 등과 같은 사고의 발생시에 증거 영상으로 이용할 수 있다는 이점이 있다.

넷째, 본 발명에 따른 객체 검출 장치는 도로에 매설이 가능하며, 따라서 구조가 간단하고 설치가 용이하다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 객체 검출 장치의 개념을 설명하기 위한 도면
도 2는 본 발명에 따른 객체 검출 장치의 실시예의 구성을 도시한 구성도
도 3은 본 발명에 따른 객체 검출 장치의 실시예가 도로에 매설된 상태를 도시한 단면도
도 4는 도 3의 객체 검출 장치의 사시도
도 5는 본 발명에 따른 객체 검출 방법의 실시예을 도시한 흐름도
도 6은 본 발명에 따른 객체 검출 장치에서 광각 카메라를 사용하는 경우에 얻어지는 전체 영상을 도시한 사진
도 7은 도 6의 광각 영상을 각 도로별로 해석하여 변환한 영상 중의 하나를 도시한 사진

이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 객체 검출 장치 및 방법의 바람직한 실시예를 설명한다. 아래에서 설명되는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명은 아래에서 설명되는 실시예에 한정되지 않는다.

먼저 도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 객체 검출 장치 및 방법의 개념을 설명한다. 본 발명에 따른 객체 검출 장치는 지주(pole)를 이용하여 도로의 상방에 설치할 수도 있지만, 도로에 매설하여 사용하는 것이 구조상 간단하므로 이하 편의상 이를 기준으로 설명한다.

도 1에 도시한 도로는 한정되지는 않지만 골목길, 이면도로 등과 같이 인도, 차도의 구분이 없고 신호등이 없는 상대적으로 좁은 도로(이하 편의상 "위험구역")이다. 또한 위험구역은 사거리, 삼거리 형태의 도로, 급커브를 가지는 도로 등과 같이 사람이 의도적으로 특정 방향으로 고개를 돌려 확인하지 않으면 해당 방향의 상황을 알기 어려운 사각지대를 가지는 도로 등도 포함하는 개념이다. 도 1에서는 설명의 편의상 위험구역은 사거리 도로, 객체는 자동차를 예들 들어 설명한다.

위험구역 예들 들어 사거리에는 객체 검출 장치(1)가 설치된다. 예들 들어, 사거리의 교차점에는 객체를 검출하는 검출부(D)가 설치되며, 상기 검출부(D)가 검출한 객체에 관한 정보를 다른 객체에 알려 주기 위한 경보부(W1, W2)가 설치된다. 여기서 경보부(W1, W2)에서 객체정보를 인지하는 다른 객체라 함은 자동차 등의 경우에는 이를 운전하는 사람이 될 것이지만 편의상 객체라 표현한다. 도 1에서, 검출부(D) 및 경보부(W1, W2)는 예들 들어 예시한 것이며 여러 가지 방법으로 구현될 수 있다. 본 실시예에서는 검출부(D)로서는 카메라를 사용하는 것이 바람직하다.(상세한 내용은 후술함.)

도로 1(S1) 및 도로 2(S1)에서 자동차(E1, E2)이 각각 교차로를 향하여 진입하고 있는 것을 예들 들어 설명한다. 신호등이 설치되는 상대적으로 큰 도로에서 신호등에 의하여 자동차이 통제되므로 교통신호를 지킨다면 교통사고의 위험은 상대적으로 적다. 그런데도 도 1에 도시한 바와 같은 상대적으로 작은 도로에서는 신호등이 없으므로, 사각지대에서 주행하는 자동차를 운전자 또는 보행자가 인지하기가 쉽지 않다. 예들 들어 도로 1(S1)에 주행하는 자동차 1(E1)의 운전자는 도로 2(S2)에서 교차로로 진입하는 자동차 2(E2)를 인지하기가 어렵다. 또한 도로 2(S2)에 주행하는 자동차 2(E2)의 운전자도 도로 1(S1)에서 교차로로 진입하는 자동차 1(E1)를 인지하기가 어렵다.

그런데 본 발명에 따르면, 객체 검출 장치(1)에서 각각의 자동차(E1, E2)를 검출하여 이를 각각의 자동차(E1, E2)의 운전자에게 알려 줄 수 있다. 즉 객체 검출 장치(1)의 검출부(D)에서 자동차 1(E1) 및 자동차 2(E2)를 각각 검출하여, 상기 자동차 1(E1) 및 자동차 2(E2)의 전방에 설치된 경보부(W1, W2)에 이를 표시하여 준다. 도 1에 예시한 바와 같이, 경보부(W1, W2)는 각 도로로 진입하는 자동차의 방향을 표시하는 화살표 형태(A)의 LED 등과 같은 발광수단을 사용하여 사각지대에서 진입하는 자동차의 통행을 알려 줄 수 있다. 물론 경보부(W1, W2)는 이에 한정되지 않으며 다양한 방식으로 구현될 수 있다.

한편 본 발명에 따른 객체 검출 장치에서는 카메라를 이용하여 도로를 통행하는 자동차, 오토바이, 자전거, 사람 등을 촬영하고, 촬영된 영상을 이미지 프로세싱하여 통행하는 객체의 종류, 진행방향, 진행속도 등과 같은 정보(이하 편의상 "객체정보")를 획득하는 것이 바람직하다. 또한 본 발명에서는 카메라를 도로의 상방에 설치하기보다는 도로에 매설하여 사용하는 것이 바람직하다.

즉 본 발명에 따르면, 카메라를 교차로, 이면도로 등과 같은 위험구간의 도로 지면에 매설하고, 상기 카메라가 상기 위험구간을 통행하는 자동차, 오토바이, 자전거, 사람 등과 같은 객체를 촬영하고, 촬영 영상을 이미지 프로세싱을 이용하여 도로에 통행하는 이들 객체에 대한 객체정보를 획득하고, 주변에 통행하는 운전자 또는 보행자가 이를 인지하도록 객체정보를 시각적 또는 청각적인 경보신호 출력하여, 교통사고 등을 예방할 수 있다.

도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 객체 검출 장치의 실시예의 구성을 설명한다.

본 발명에 따른 객체 검출 장치는 자동차, 사람 등과 같은 객체를 촬영하는 카메라부(12)와, 상기 카메라부(12)에서 촬영된 촬영 영상을 이미지 프로세싱하여 상기 객체에 대한 객체정보를 만드는 영상처리부(14)와, 상기 객체정보에 기초하여 소정의 경보를 출력하는 경보부(18)를 포함하여 구성된다. 영상처리부(14) 및 경보부(18) 등은 이들을 제어하는 제어부(16)에 연결되는 것이 바람직하다.

또한 제어부(16)에는 촬영 영상과 객체정보를 저장하는 저장부(20)가 연결되는 것이 바람직하다. 또한 사용자가 객체 검출 장치의 각 구성요소를 조정할 수 있는 인터페이스로서 입력부(22)가 제어부(16)에 연결되는 것이 바람직하다. 또한 객체 검출 장치의 작동 상황 등을 알 수 있는 출력부(24)가 제어부(16)에 연결되는 것이 바람직하다. 한편 촬영 영상과 객체정보는 소정의 인터페이스(26)를 통하여, 주변에 설치되어 있는 CCTV를 이용한 장치 예들 들어 방범용 CCTV 장치(30)에 전달될 수 있다. 더 나아가, 소정의 통신망(32)을 통하여 원격지에 설치된 또 다른 정보통신 시스템 예들 들어 통합운영센터(40)에 전달될 수도 있다. 통합운영센터(40)는 지방자치단체 또는 경찰청 등에 설치되는 방범용 CCTV 통합시스템이 될 수 있다. 또한, 과속단속, 주정차위반 단속 통합 시스템 등도 될 수 있다.

각각의 구성요소를 상세히 설명하면 다음과 같다.

카메라부(12)는 삼거리, 사거리 등의 교차로, 사각 지대, 스쿨존 등과 같이 운전자 및 보행자의 주의를 요하는 위험구역에 설치되어, 상기 위험구역을 통행하는 자동차, 보행자 등을 촬영한다. 상기 카메라부(12)는 지주 등에 매달려 설치되는 것보다 도로에 매설하여 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 도로에 매설하여 사용하면 지주 등을 사용하지 않으므로 설치가 간단하고 비용 절감이 가능하기 때문이다.

한편, 카메라부(12)는 삼거리, 사거리 등에서도 도로의 모든 방향에 대응하여 각각 1:1로 배치 즉 다수의 카메라부를 사용할 수도 있지만, 120, 180, 또는 360도 등의 광각의 촬영이 가능한 하나의 광각 카메라를 사용하는 것이 바람직하다. 광각 카메라를 사용하면, 전체적인 구성을 간단하게 하고 비용 절감이 가능하다. 또한 광각 카메라를 사용하면, 영상처리부(14)의 부하를 최소화하는 것이 가능하다. 또한 카메라부(12)는 주간의 역광 또는 야간의 영상에 대한 보정 기능과 최적화를 위한 기능을 포함하는 것이 바람직하다. 또한 카메라의 해상도는 도로의 넓이 등과 같은 정보를 기초로 하여 결정하는 것이 바람직하다.

영상처리부(14)는 카메라부(12)에서 획득한 영상을 이미지 프로세싱에 의하여 자동차, 자전거, 오토바이, 보행자 등과 같은 도로에 통행하는 객체에 대한 객체정보를 획득하는 기능을 수행한다. 객체정보는 객체의 종류 및 이동방향을 포함하며, 상기 객체의 이동속도도 포함하는 것이 보다 바람직하다. 또한 객체정보는 각 객체별로 통행을 합산하여 각각의 객체의 통행량을 포함할 수도 있다.

한편, 영상처리부(14)는 이미지 프로세싱을 통하여 영상을 분석하므로, 이를 위한 하드웨어와 소프트웨어를 포함하게 되며, 안정성이 가장 중요하다. 따라서 기존의 PC 와 윈도우 기반의 구성보다는 영상처리를 위한 전용 칩을 이용한 하드웨어와 임베디드 리눅스를 이용한 구성을 통하여 장애 가능성을 최소화하는 것이 바람직하다.

영상처리부(14)에서는 도로를 통행하는 객체의 객체정보를 획득하는 방법을 설명하면 다음과 같다. 영상처리부(14)에서는 카메라부(12)에서 획득한 영상을 이미지 프로세싱하여 객체의 종류를 판단할 수 있다. 현재 보안 및 방범용 카메라 시스템 등에서 자동차, 사람, 기타의 객체를 분석 및 판별하는 알고리즘이 널리 이용되고 있으며, 이를 이용하여 객체의 종류 등과 같은 객체 정보를 얻을 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

객체의 이동방향을 판단하는 것을 설명한다. 객체의 이동방향은 촬영된 최소한 2개의 영상의 크기 변화를 이용하여 판단할 수 있다. 예들 들어, 비교하는 2개의 객체 영상의 크기를 비교했을 때, 뒤에 촬영된 객체 영상의 크기가 커지면 카메라부(12) 방향으로 가까워지는 것이며, 크기가 작아지면 카메라부(12) 방향에서 멀어지는 것이다. 2개의 영상에서 객체 영상의 크기는 촬영 영상에서 픽셀의 크기를 이용하는 것이 간단하고 바람직하다. 객체의 이동속도는 역시 객체 영상의 크기변화 및 시간정보를 이용하여 획득할 수 있다. 각 객체의 통행량은 소정시간 동안 촬영 및 검출된 각 객체의 수를 이용하여 획득할 수 있다.

한편, 영상처리부(14)에는 획득한 객체종류, 이동방향, 이동속도, 통행량 등과 같은 객체정보는 저장부(20)에 보관되는 것이 바람직하다. 또한 촬영된 영상도 저장부(20)에 보관되는 것이 바람직하다. 이때, 영상처리부(14)에서 검출된 객체가 자동차 또는 보행자 여부에 따라서 영상을 다른 방식으로 저장할 수 있다. 예들 들어, 자동차이면 영상을 그대로 저장하고, 사람인 경우에는 프라이버시 보호를 위하여 얼굴 등을 식별하지 못하도록 얼굴 등 프라이버시에 관계된 부분은 가리고 저장할 수 있다. 자동차의 경우에도 운전자만 가리고 저장할 수도 있다.

한편 상술한 바와 같이, 본 발명에서는 광센서를 사용하는 종래 기술과는 달리 영상을 이용하여 객체를 검출하므로 여러 가지 이점이 있다. 즉 본 발명에 따르면 영상을 이용하여 객체를 검출하므로, 검출된 객체의 분류(자동차, 오토바이, 보행자 등)가 가능하다. 또한 영상을 이용하여 객체를 검출하므로, 주간 및 야간 모두 객체 검출의 정확도가 높아지며, 객체가 원거리에 있는 경우에도 검출이 가능하다. 또한 촬영된 영상을 저장하므로 사고가 발생하면 증거 영상을 확보할 수도 있다. 예를 들어 교차로 교통사고는 서로 사각지대에 있는 자동차과 자동차, 자동차과 보행자 사이에 발생하는데, 사고 발생의 영상이 없으면 사고의 원인 예들 들어 자동차이 멈춤 또는 서행을 입증할 방법이 없는데, 본 발명에 따른 저장된 영상을 이용하여 사고의 원인을 판단할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 카메라부(12)가 도로에 매설되는 경우에는 통상적인 방범이나 보안용 객체 검출 알고리즘이 4~6M의 높이에서 촬영된 영상을 기반으로 개발되고 최적화되어 있으므로, 지면에서 촬영되는 영상에서 객체의 출현이나 종류를 효과적으로 판단할 수 있도록 알고리즘을 적절히 변형하는 것이 바람직하다. 또한 광각카메라를 이용하는 경우에도 적절한 알고리즘의 변화 및 변형이 바람직하다.

경보부(18)는 영상처리부(14)의 객체 검출 신호에 따라 운전자 또는 보행자에게 객체의 종류, 출현방향, 이동방향, 이동속도 등을 시각신호 또는 청각신호 등을 출력하는 기능을 수행한다. 시각적 신호를 위해서는 LED 램프, 경광등, 전광판 등을 이용하는 것이 가능하고, 청각신호를 위해서는 각종 부저(BUZZER) 등을 이용하는 것이 가능하다.

다만, 운전자 또는 보행자에게 경보신호가 확실히 인지되도록 구성하는 것이 바람직하다. 예를 들면 시각적으로 출력하는 경우에 적색과 청색을 통한 시인성을 높이기 위한 구성을 할 수 있다. 또한 맑은 날의 주간에는 LED 램프의 시각적인 신호는 식별력이 크게 저하되므로, 운전자 또는 보행자가 인지가 용이한 소리의 경보음을 출력하는 것이 바람직하다. 또한 자동차과 보행자가 서로 다른 방향에서 검출되는 경우에 보행자 측에는 청각 신호를 추가적으로 출력할 수 있다. 또한 객체의 종류 즉 사람 또는 자동차에 따라서 출력되는 표시를 달리하는 것도 가능하다. 또한 심야 시간에 보행자는 서로 다른 방향의 사각지대에서 사람이 있다는 경보가 가능하도록 함으로 범죄를 예방하는 효과를 기대할 수도 있다. 또한 위험구역에서 한 개의 객체만이 검출되는 경우에는 객체 검출시에도 경보부(18)에서 경보를 출력하지 않도록 구성하는 것도 가능하다. 예들 들어, 도 1을 참조하여 설명하면, 사거리(S1,S2,S3,S4) 방향 중에서 S1 방향에서 객체(자동차, 사람)가 검출되고, S2, S3, S4 방향에서는 객체가 검출되지 않는다면, 경보를 받아야 할 객체가 존재하지 않으므로 경보를 출력하지 않아도 된다.

저장부(20)는 촬영 영상, 상기 촬영 영상에 기반한 객체 정보 등을 저장하는 기능을 한다. 저장부(20)에서는 모든 영상 및 객체정보를 보관하는 것도 가능하고, 경보가 출력하는 시점의 촬영 영상 및 객체정보만을 보관하는 것도 가능하다.

제어부(16)는 객체 검출 장치의 각각의 구성요소를 제어하는 기능을 한다. 다만, 영상처리부(14)와 제어부(16)는 각각의 기능 측면에서 설명의 편의상 명명한 것이며 반드시 하드웨어 또는 소프트웨어적으로 분리된다는 의미는 아니며 하나의 구성요소로 구성하는 것도 가능하다.

제어부(16)의 기능을 예를 들어 설명한다. 입력부(22)에서 사용자의 입력을 받아, 객체 검출 장치가 설치되는 위험구역에 적절히 대응하도록 카메라부(12)의 촬영 범위를 설정하는 기능을 할 수 있다. 또한 특히 카메라부(12)가 광각 카메라인 경우에 촬영된 영상에서 도로의 방향 또는 방향에 해당하는 영역을 설정할 수 있고, 광각의 영상에서 도로 형태(사거리, 삼거리)에 따라 방향을 설정하는 기능을 포함할 수 있다. 도 1을 참조하여 예를 들어 설명하면, 360도를 촬영하는 광각카메라의 경우에 S1, S2, S3, S4 방향에 대하여 각각 90도씩 할당하는 것이 가능하다. 예들 들어, S3 방향은 -45-45도(315-45도) 영역, S4 방향은 45-135도 영역, S1 방향은 135-225도 영역, S2 방향은 225-315도 영역으로 설정하는 것이 가능하다.

또한 상기 영상처리부(14)에서 영상을 분석 처리하는 단계에서 도로 영역 외의 불필요한 영역을 제외하도록 제어부(16)에서 설정함으로 영상처리부(14)의 부하를 최소화하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 영상 처리의 부하를 최소화하기 위하여, S1,S2,S3,S4 방향에서 객체가 통행하지 않는 소정 영역(B1, B2, B3, B4)을 영상처리를 하지 않는 영역으로 설정하여 둘 수도 있다. 예들 들어, S4 방향은 45-135도 영역으로 설정하되, 이미지 프로세싱은 60-120도만 수행하게 할 수도 있다.

또한 도로가 삼거리인 경우 예들 들면 S1, S2, S3인 경우에도 S4에 대한 영역의 영상 처리는 불필요하다. 또한 만약에 S1,S2,S3,S4 각각의 방향에 카메라가 설치된 경우에도 각각에 대해서 불필요한 영역을 설정하여 영상처리의 부하를 최소화하는 것이 성능 및 비용의 측면에서 바람직하다.

또한 제어부(16)에서는, 영상처리부(14)에서 검출된 객체의 종류, 방향에 따라서 출력하는 경보의 종류 등을 다르게 출력하거나, 또는 연속해서 객체가 검출되는 경우 또는 검출된 객체에 대한 출력이 종료되기 전에 다른 객체가 진입하는 경우 등도 경보의 종류 등을 다르게 하는 것이 바람직하다. 또한 검출된 객체의 종류, 방향에 따라서 경보의 출력 방향도 적절히 설정할 수도 있다. 즉, 검출된 객체의 종류, 방향 등과 같은 각자의 상황에 맞추어, 경보부(18)에서 경보의 종류, 출력 방향, 주기, 지속시간 등을 적절히 조정하는 것이 가능하다. 또한 제어부(16)는 카메라부(12)와 영상처리부(14)의 작동 상태를 모니터링하는 기능을 포함하는 것이 바람직하다.

한편 객체 검출 장치의 주변의 방범 카메라 장치와 같은 기존의 CCTV망(30)이 존재하면, 카메라부(12)와 영상처리부(14)에서 획득한 정보를 상기 CCTV망을 이용하여 다른 정보처리 시스템 예들 들어 통합운영센터(40)에 전송 또는 연동하도록 구성하는 것이 가능하다. 이를 위하여, 촬영된 영상 또는 영상 처리된 객체 영상과 객체 종류, 객체 이동방향, 이동 속도 등과 같은 객체정보를 전송하는 유선 또는 무선의 인터페이스(26)를 포함할 수 있다. 여기서 통합운영센터(40)는 현재 운영되고 있는 경찰청 등의 방범용 CCTV 통합관제장치, 지방자치단체에서 운영되고 있는 불법주정차 단속 CCTV 통합관제장치 등이 될 수 있다. 또한 통합운영센터(40)는 기타의 과속단속용 CCTV 통합관제장치, 교통상황관리용 CCTV 통합관제장치 등도 될 수 있다.

한편 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 객체 검출 장치는 도로에 매설되는 것이 바람직하다. 도 3 및 도 4를 참조하여, 객체 검출 장치가 도로에 매설되는 경우를 설명하면 다음과 같다.

도로(3)에 매설되는 경우에는, 카메라부(12)는 하우징(50)에 수용되어, 상기 하우징(50)이 상기 도로(3)에 매설되는 것이 바람직하다. 이때, 영상처리부(14), 제어부(16), 저장부(20), 경보부(18), 입력부(22), 출력부(24), 인테페이스부(26)는 상기 하우징(50)에 같이 포함되거나 부분적으로 외부에 별도로 설치될 수도 있다. 도로 주변의 여건을 고려하여, 하우징(50)에 카메라부(12)를 제외한 다른 구성부분을 포함할 것인지 별개로 구성할 것인지를 결정하는 것이 바람직하다. 예들 들어, 다른 여건이 만족한다면, 도로(3)에 매설되는 하우징(50)의 크기를 최소화하기 위하여, 카메라부(12) 이외의 구성요소는 하우징(50)에 포함되지 않고 별도로 설치될 수도 있다.

도 4를 참조하여, 하우징(50)의 바람직한 실시예을 설명한다.

하우징(50)은 카메라부(12)를 수용하는 몸체(52)를 포함한다. 몸체(52)는 자동차 또는 보행자에 의하여 밟히게 되므로 강도가 높은 재질을 사용하여 자동차 또는 보행자의 하중에 의하여 변형이 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

한편 몸체(52)는 상하부로 2개로 구성되어 볼트(58) 등과 같은 결합수단으로 결합되는 것이 바람직하다. 예들 들어, 몸체(52)는 실질적으로 도로(3)에 매설되는 하부몸체(57)와, 상기 하부몸체(57)에 결합되는 상부몸체(59)로 구성되며, 상기 하부몸체(57)와 상기 상부몸체(59)는 볼트(58)로 결합될 수 있다. 그리고 상부몸체(59)는 상면부(59a)와, 상기 상면부(59a)와 소정 경사를 가지고 연결되는 측면부(59b)로 구성되는 것이 바람직하다. 또한 상면부(59a)는 불투명 재질로 구성하고 상기 측면부(59b)에는 투명부(54)가 구비되어, 상기 투명부(54)를 통하여 카메라부(미도시)가 외부를 촬영할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 물론 측면부(59b) 전체를 투명하게 구성하는 것도 가능하다.

이렇게 구성하며, 카메라부는 경사진 투명부(54)를 통하여 하우징(50)의 외부를 촬영하므로, 대략 직상방은 촬영할 수 없고 소정 경사를 가지고 외부를 촬영하게 된다. 따라서 하우징(50)의 상부를 보행하는 보행자의 대략 측면을 촬영하게 되므로 프라이버시 보호에도 효과가 있다.(프라이버시 보호의 상세한 내용은 후술함.)

한편, 몸체(52)의 내부에는 경보부(18)가 구비될 수 있다. 예들 들어, 경보부(18)가 시각신호를 출력하는 LED 등의 형태이면, 상면부(59a)에 투명부(56)를 구비시키고 상기 투명부(56)의 안쪽에 경보부(18)가 구비될 수 있다.

한편, 하우징(50)의 내부에 수용되는 카메라부(12) 등에 공급되는 전원은 태양광을 이용한 전력을 공급하는 것도 가능하지만, 통행량이 빈번한 지점에서는 외부 전력의 공급이 불가피한 경우가 많다. 따라서 도로에 매설하는 형태의 특성상 누전으로 인한 보행자의 피해를 예방하기 위하여, 카메라부(12)의 구동에 필요한 저압의 전원을 공급받는 것이 바람직하다. 또한 카메라부(12)에 무선으로 외부 전원을 카메라부(12)에 공급하는 장치를 선택하여, 도로에 매설되는 하우징(50)과 외부 전원의 물리적인 연결이 없는 형태로 구성하는 것도 가능하다.

한편 카메라부(12)가 도로에 매설되면, 상기 카메라부(12)는 대략 도로의 상방을 향하도록 설치되고 도로의 상방을 촬영하게 되므로, 카메라에 인접하여 통행하는 사람의 프라이버시보호를 위한 대책을 마련하는 것이 바람직하다. 카메라부(12)가 도로의 상방을 촬영하게 되면, 주변을 지나는 보행자를 아래에서 보게 되는 것과 유사하게 되기 때문이다.

이를 위하여, 카메라부(12)가 촬영 동작시에 프라이버시 보호를 위하여 필요한 소정 부분을 처음부터 촬영하지 않을 수 있다.(이하 편의상 "하드웨어적 블록킹") 또한, 카메라부(12)가 전체 영역을 촬영하되, 촬영된 영상에서 프라이버시 보호를 위하여 필요한 소정 부분을 소프트웨어적으로 사용자가 볼 수 없도록 가릴 수도 있다.(이하 편의상 "소프트웨어적 블록킹")

소프트웨어적 블록킹은 마스킹(Masking), 블러링(Bluring), 스크램블(Scrambling) 등과 같은 소프트웨어 기법은 이용하여, 촬영된 영상에서 프라이버시 보호를 위하여 필요한 소정 부분을 보이지 않게 하는 방법이며, 이미 사용되고 있는 기술이다. 그러나 소프트웨어적 블록킹에서는 디코딩(Decording)을 통하여 원래 영상을 복원하는 것이 가능하거나, 또는 사용자가 설정을 해제한다면 마스킹된 영상 부분을 볼 수 있다는 문제가 있다.

따라서 촬영 단계에서 프라이버시의 문제가 되는 영상의 획득 자체를 근본적으로 불가능하도록 하는 것이 하드웨어적 블록킹을 사용하는 것도 하나의 방법이다. 예들 들어, 카메라부(12)의 렌즈, 또는 센서의 소정 부분을 가려서, 상기 소정 부분에 대응하는 영상 자체를 얻기 않는 것이 가능하다. 즉, 카메라부(12)의 CCD 또는 CMOS 등과 같은 센서에서 소정 영역의 획득이 불가능하도록 하여, 소정 영역의 영상을 얻지 못하게 구성할 수도 있다. 또는, 카메라부(12)의 렌즈의 소정 영역을 가려서 상기 소정 영역이 촬영되지 않도록 구성할 수도 있다. 또는 카메라부(12)가 수용되는 하우징(5)의 소정 부분은 물리적으로 덮어서, 소정 영역이 촬영되지 않도록 구성할 수도 있다.

도 5를 참조하여, 본 실시예에 따른 객체 검출 방법를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 카메라를 이용하여 소정영역을 촬영하여 촬영 영상을 획득한다(영상획득단계, S1). 다음에는 영상획득 단계(S1)에서 얻어진 촬영 영상을 이미지 프로세싱하여 객체의 종류 및 이동 방향 등을 포함하는 객체정보를 만든다(객체정보 생성단계, S3). 그 다음에는 상기 객체정보를 상기 객체에 대하여 사각지대에 있는 객체에게 경보를 발령한다(경보단계, S5).

한편, 상술한 바와 같이, 카메라는 도로에 매설되는 것이 바람직하며, 상기 카메라로서 광각 카메라를 사용하는 것이 바람직하다. 따라서 광각카메라를 도로에 매설하고 실험을 하였다. 도 6에 도시한 바와 같이, 객체정보 생성단계(S3)에서 먼저 360도 촬영된 영상이 얻어진다. 그리고 360도 촬영된 영상(도 6)에서 미리 정의된 영역별로 분리하여 영역별 영상을 만든다. 도 7은 도 6의 영상에서 영역별로 분리된 영상의 한 개이다. 즉 도 1에서 도로 S3에 상당하는 영상을 분리한 영상이다. 다음에는 영역별로 분리된 각각의 영역별 영상을 이미지 프로세싱하여, 객체의 종류, 객체의 이동방향, 이동 속도와 같은 객체정보를 만든다.

물론 상술한 바와 같이, 분리된 각각의 영역별 영상을 이미지 프로세싱할 때도 객체가 출현할 가능성이 없는 부분(예들 들어 도 1의 B1, B2, B3, B4)에 대하여는 이미지 프로세싱을 하지 않음으로써 영상 처리의 부하를 감소시키는 것이 바람직하다. 경보단계(S5)에서도 객체가 한 개만 검출되면 경보를 발령하지 않는 것이 바람직하다.

상술한 본 발명의 실시예는 컴퓨터와 같은 정보처리장치에서 수행될 수 있는 형태로 구현되어 상기 정보처리장치가 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 정보처리장치가 판독 가능한 매체에는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등이 단독으로 또는 조합하여 포함될 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나, 컴퓨터 소프트웨어 기술 분야의 통상의 기술자에게 알려져 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예는 하드디스크, 플로피 디스크 및 자기테이프와 같은 자기매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광매체(magneto-optical media), 및 롬, 램, 플레시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예는 컴파일러에 의해 만들어지는 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의하여 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

상술한 바와 같이, 본 발명을 구체적 구성요소 등과 같은 특정 사항을 가지는 한정된 실시예 및 도면에 의하여 설명하였으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 사용된 것이다. 즉 본 발명은 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 이러한 수정 및 변형의 본 발명의 범주이다.

1 : 객체 검출 장치 12 : 카메라부
14 : 영상처리부 18 : 경보부

Claims (20)

1. 객체를 촬영하는 카메라부와;
   상기 카메라부에서 촬영된 촬영 영상을 이미지 프로세싱하여, 상기 객체의 종류, 상기 객체의 이동 방향 및 상기 객체의 이동속도를 포함하는 객체정보를 만드는 영상처리부와;
   상기 객체정보에 기초하여, 상기 객체에 대하여 사각지대에 있는 다른 객체에게 소정의 경보를 출력하는 경보부를 포함하며,
   상기 객체의 이동방향 및 상기 객체의 이동속도는, 상기 객체의 영상의 크기 변화를 이용하여 판단하는 객체 검출 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 촬영 영상 및 상기 객체정보를 보관하는 저장부를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 객체 검출 장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 카메라부는 도로에 매설되는 것을 특징으로 하는 객체 검출 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 카메라부를 수용하는 하우징을 더욱 포함하며, 상기 하우징이 상기 도로에 매설되는 것을 특징으로 하는 객체 검출 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 카메라부의 렌즈 및 상기 카메라부의 센서 중의 최소한 한 개의 소정 부분은 영상 획득이 불가능하도록 블록킹되는 것을 특징으로 하는 객체 검출 장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 촬영 영상의 소정 부분은 보이지 않도록 소프트웨어 기법으로 블록킹 처리되는 것을 특징으로 하는 객체 검출 장치.
9. 제6항에 있어서, 상기 하우징의 소정 부분은 영상이 획득되지 못하도록 가려지는 것을 특징으로 하는 객체 검출 장치.
10. 제6항에 있어서, 상기 하우징은 상면부와, 상기 상면부와 소정 경사를 가지고 연결되는 측면부를 포함하고, 상기 측면부에는 투명부가 구비되어, 상기 투명부를 통하여 상기 카메라부가 외부를 촬영하는 것을 특징으로 하는 객체 검출 장치.
11. 제6항에 있어서, 상기 하우징에 상기 경보부가 구비되는 것을 특징으로 하는 객체 검출 장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 경보부는 시각신호 및 청각신호 중의 최소한 한 개의 형태로 경보를 출력하는 것을 특징으로 하는 객체 검출 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 경보부는 상기 검출된 객체의 종류에 따라서 출력하는 경보의 종류를 다르게 출력하는 것을 특징으로 하는 객체 검출 장치.
14. 제12항에 있어서, 상기 경보부는 상기 객체가 연속적으로 검출되는 경우 및 상기 검출된 객체에 대한 출력이 종료되기 전에 다른 객체가 진입하는 경우에는 경보의 종류를 다르게 출력하는 것을 특징으로 하는 객체 검출 장치.
15. 제1항에 있어서, 상기 경보부는 객체가 한 개만 검출되는 경우 경보를 출력하지 않는 것을 특징으로 하는 객체 검출 장치.
16. 제1항에 있어서, 상기 객체정보는 CCTV 통신망을 이용하는 다른 정보처리 시스템에 전달되는 것을 특징으로 하는 객체 검출 장치.
17. 제1항에 있어서, 상기 카메라부는 광각카메라인 것을 특징으로 하는 객체 검출 장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 광각카메라에 촬영된 영상에서 이미지 프로세싱이 수행되는 영역이 미리 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 객체 검출 장치.
19. 카메라를 이용하여 소정영역을 촬영하여 촬영 영상을 획득하는 영상 획득단계와;
    상기 촬영 영상을 이미지 프로세싱하여 객체의 종류, 상기 객체의 이동 방향 및 상기 객체의 이동속도를 포함하는 객체정보를 만드는 객체정보 생성단계와;
    상기 객체정보를 상기 객체에 대하여 사각지대에 있는 다른 객체에게 알려주는 경보단계를 포함하며,
    상기 객체정보 생성단계에서, 상기 객체의 이동방향 및 상기 객체의 이동속도는 상기 객체의 영상의 크기 변화를 이용하여 판단하는 객체 검출 방법.
    
    
    
20. 삭제

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