KR20100053318A

KR20100053318A - 코너정보를 이용한 끼어들기 위반차량 검지시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR20100053318A
Application number: KR1020080112378A
Authority: KR
Inventors: 김승우; 오주택; 이희신; 이준환
Original assignee: (주) 서돌 전자통신; 한국교통연구원
Priority date: 2008-11-12
Filing date: 2008-11-12
Publication date: 2010-05-20
Also published as: KR101001302B1

Abstract

끼어들기 위반지역을 촬영하기 위한 제1카메라와; 위반지역에서 검지된 끼어들기 위반차량을 촬영하여 차량정보를 획득하는 제2카메라와; 제1카메라에서 촬영된 영상을 디지털영상데이터로 변환하는 영상취득부와; 영상취득부에서 전달받은 디지털영상을 분석하여 차량의 코너정보들을 추출하고, 추출된 코너정보를 근거로 하여 끼어들기 위반차량을 검지하는 제1영상분석처리부; 제2카메라에서 촬영된 영상을 전달받아 위반차량의 차량정보를 추출하는 제2영상분석처리부와; 제1 및 제2카메라에서 촬영된 영상정보를 저장하는 저장부; 제1 및 제2영상분석처리부에서 분석한 영상정보를 근거로 제1 및 제2카메라의 구동을 제어하고, 제1 및 제2영상분석처리부에서 분석된 영상정보를 처리하여 상기 저장부에 저장하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 끼어들기 위반차량 검지시스템 및 이를 이용한 위반차량 단속방법이 개시된다.

끼어들기, 위반차량, 코너정보, 등록, 추적, 검지영역

Description

코너정보를 이용한 끼어들기 위반차량 검지시스템 및 그 방법{A sensing system of a lane offense cars using the corner data and sensing method using the same}

본 발명은 끼어들기 위반차량 검지시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 영상처리 알고리즘을 이용하여 도로의 끼어들기 위반차량을 검지하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

산업이 발전함에 따라서 교통수단인 차량대수가 증가하면서, 도로에서의 차량 통행량이 꾸준히 증가하고 있다. 이와 같이 차량 통행량이 증가함에 따라서 많은 교통사고가 발생하고 있으며, 이러한 교통사고의 예방을 위해서 많은 교통법규가 시행되고 있으며, 그 중 하나가 도로의 차선을 불법으로 변경하여 끼어들다가 발생하는 사고를 예방하기 위한 차선 변경 금지선을 도로에 표시하여 시행하고 있다. 따라서 복잡한 도로의 진입로 등에서는 차선 변경을 금지하여 끼어들기 위반차량을 단속함으로써 교통의 원활한 흐름을 유도함은 물론, 접촉사고 등을 예방하고 있다.

한편, 상기와 같이 차선변경 금지구역에서 차선을 변경하여 끼어들기를 하는 차량을 단속하기 위해서 다양한 단속 방법이 시행되고 있으며, 그중 하나를 설명하면 다음과 같다.

즉, 위반차량 단속영역 현장에서 교통경찰이 직접 상존하면서 시각적으로 끼어들기 차량을 적발하고, 벌칙금 발부조치하는 방법이 있다. 그런데 이와 같이 교통경찰이 직접 단속하는 경우에는 위반차량 적발시, 위반차량을 증명할 수 있는 증거확보가 쉽지 않고, 따라서 위반차량 운전자와의 시비가 자주 벌어지게 되며, 위반차량의 단속을 위해서는 많은 인원이 동원되어야 하는 문제점이 있다. 따라서 교통경찰이 없는 곳에서는 교통법규를 무시하고 주행하는 위반차량이 많아지게 되어 사고유발은 물론 교통흐름에 방해가 되는 문제점이 있다.

또한, 다른 단속 방법으로는, 위반차량 검지영역을 촬영하도록 카메라를 설치하여, 해당 검지 영역을 실시간으로 촬영하고, 촬영된 영상을 확인하여 위반차량을 적발하는 방법이 사용되고 있으나, 촬영된 영상을 모두 사람이 확인해야 하므로, 많은 인력과 시간이 필요하게 되는 문제점이 있다.

이러한 문제점들을 해결하기 위해서, 최근에는 영상 정보 처리기술을 이용한 영상검지방법을 도입하려는 시도가 있어 왔으나, 영상 처리에 있어서 중요한 제한요소인 영상처리를 위한 최소한의 영상정보의 취득, 영상처리에 수반되는 정보의 일관성과 연속성, 연상의 복잡성이 증가할수록 기하급수적으로 증가하는 영상정보처리량의 폭증과 이로 인한 처리속도의 급감을 해결해야 하는 과제를 안고 있기 때문에, 기존의 영상정보 처리기술을 사용하여 끼어들기 위반 차량을 자동 검지하는데 있어서는, 그 처리 결과에 대한 신뢰성과 처리속도가 큰 문제점으로 지적되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 끼어들기 위반차량을 영상처리 알고리즘을 이용하여 간단하고 신속하게 검지할 수 있는 끼어들기 위반차량 검지 및 단속시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 코너정보를 이용한 끼어들기 위반차량 검지시스템은, 끼어들기 위반차량 검지 지역을 촬영하기 위한 제1카메라와; 위반 지역에서 검지된 끼어들기 위반차량을 촬영하여 차량정보를 획득하는 제2카메라와; 상기 제1카메라에서 촬영된 영상을 디지털영상데이터로 변환하는 영상취득부와; 상기 영상취득부에서 전달받은 디지털영상을 분석하여 차량의 코너정보들을 추출하고, 추출된 코너정보를 근거로 하여 끼어들기 위반차량을 검지하는 제1영상분석처리부; 상기 제2카메라에서 촬영된 영상을 전달받아 위반차량의 차량정보를 추출하는 제2영상분석처리부와; 상기 제1 및 제2카메라에서 촬영된 영상정보를 저장하는 저장부; 상기 제1 및 제2영상분석처리부에서 분석한 영상정보를 근거로 상기 제1 및 제2카메라의 구동을 제어하고, 상기 제1 및 제2영상분석처리부에서 분석된 영상정보를 처리하여 상기 저장부에 저장하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1영상분석처리부는, 상기 디지털 영상데이터에서 정상차선과, 상기 정상차선 내에 위치한 검지영역 및 상기 정상차선에 인접한 위반 예상차선을 설정하고, 상기 동영상에서 상기 정상차선과, 상기 위반 예상차선에 위치한 차량들의 코너 정보를 추출하여 각 차선별로 등록하고, 등록된 코너 정보를 추적하여 상기 검지영역에 상기 위반 예상차선에서 등록된 코너 정보의 검지시 끼어들기 차량으로 판단하는 것이 좋다.

또한, 상기 제1영상분석처리부는, 상기 검지영역에서 검지된 코너정보들 중에서 상기 위반 예상차선에서 등록된 코너정보의 비율을 설정값과 비교하여 위반차량인지 판단하고, 상기 검지영역을 통화한 코너정보의 등록설정을 해제하는 것이 좋다.

또한, 상기 코너정보는 디지털 영상데이터에서 발견되는 차량들의 변들 간의 꼭짓점을 포함하며, 상기 제1영상분석처리부는 상기 동영상에서 발견되는 위치별 밝기 차이에 의해 상기 꼭짓점을 추출하는 것이 좋다.

또한, 상기 제1영상분석처리부는 상기 꼭짓점들을 검출하는 판별값을 설정하고, 검출된 값이 상기 판별값 이상인 경우에만 코너정보로 등록하는 것이 좋다.

또한, 상기 제어부는, 끼어들기 위반차량 발견시, 상기 위반차량의 코너정보가 등록된 시점부터 상기 검지영역을 벗어나는 시점까지의 영상정보를 추출하여 상기 저장부에 저장시키는 것이 좋다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 코너정보를 이용한 끼어들기 위반차량 단속방법은, 도로의 끼어들기 단속지역을 촬영하는 단계와; 상기 촬영된 영상을 디지털 영상으로 변환하고, 상기 디지털 영상에서 정상차선과 위반예상차선 및 상기 정상차선 내의 검지영역을 설정하는 단계와; 디지털 영상에 나타나는 차량의 코너정보를 추출하는 단계와; 상기 추출된 코너정보를 상기 정상차선 및 예상 위반차선별로 등록하는 단계와; 등록된 코너정보를 추적하여 끼어들기 차량을 검지하는 단계; 및 끼어들기 차량으로 검지된 차량을 촬영하여 차량 정보를 획득하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 추출하는 단계는, 상기 디지털 영상 프레임별로 정상차선 및 예상 위반차선에서 발견되는 차량의 코너포인트들을 검출하는 단계와; 상기 검출된 코너포인트들 중에서 설정된 판별값 이상이 되는 코너포인트만을 추출하는 단계;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 검출하는 단계에서, 상기 코너포인트는 2차원 영상프레임에서 차량의 면과 면사이의 변 또는 변과 변이 만나는 꼭짓점을 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 검지하는 단계는, 상기 등록된 코너정보의 움직임을 추적하는 단계와; 상기 예상 위반차선에서 등록된 코너정보가 상기 정상차선에서 발견되었는지 확인하는 단계; 상기 정상차선에서 예상 위반차선에서 등록된 코너정보 발견시 위험플래그를 설정하는 단계; 상기 위험플래그가 설정된 상태에서 상기 검지영역에서 상기 예상 위반차선에서 등록된 코너정보가 진입되었는지 판단하는 단계; 상기 검지영역에 예상 위반차선에서 등록된 코너정보 발견시, 상기 검지영역에서 발견된 등록된 코너정보 중에서 상기 예상 위반차선에서 등록된 코너정보량의 비율을 산출하는 단계; 상기 산출된 코너정보량의 비율을 설정값과 비교하여 끼어들기 위반차량으로 판단하는 단계;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 산출된 코너정보량의 비율이 설정값 미만인 경우 상기 설정된 플래그를 해제하는 단계; 및 상기 검지영역에 존재하는 추적된 코너정보를 삭제하는 단계;를 더 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 판단하는 단계에서는, 상기 검지영역에서 검지된 전체 등록 코너정보들 중에서 상기 위반 예상차선에서 등록된 코너정보의 비율이 50% 이상일 경우 끼어들기 위반차량으로 판단하는 것이 좋다.

또한, 끼어들기 위반차량으로 검지된 차량에 대한 단속 정보를 획득하는 단계; 및 상기 획득된 단속정보를 저장하는 단계;를 더 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 획득하는 단계는, 상기 위반차량 촬영영상을 분석하여 위반차량의 차량번호를 추출하는 단계와; 상기 위반차량의 차량번호가 포함한 단속영상 프레임을 추출하는 단계와; 상기 위반차량이 상기 코너정보 등록시점부터 상기 검지영역을 통과하는 시점까지의 촬영영상을 추출하는 단계;를 포함하는 것이 좋다.

본 발명의 코너정보를 이용한 끼어들기 위반차량 검지 및 단속시스템 및 방법에 따르면, 실시간으로 끼어들기 차량을 검지할 수 있으며, 적은 양의 데이터를 처리하면서도 보다 정확하고 신뢰성있는 추적 및 검지가 가능한 이점이 있으므로, 끼어들기 위반차량을 효과적으로 검지 및 단속할 수 있는 이점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 코너정보를 이용한 끼어들기 위반차량 검지시스템 및 위반차량 단속방법을 자세히 설명하기로 한다.

도 1, 도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 코너정보를 이용한 끼어들기 위반차량 검지시스템은, 도로(100)의 끼어들기 금지차선(150) 을 넘어서 정상차선(110)으로 끼어드는 위반차량을 검지하여 단속하기 위한 것이다. 이러한 끼어들기 위반차량 검지시스템은, 도로(100)의 위반지역을 촬영하는 제1카메라(10)와, 상기 단속지역에서 검지된 끼어들기 위반차량을 촬영하여 차량정보를 획득하기 위한 제2카메라(20)와, 상기 제1카메라(10)에서 촬영된 동영상을 전달받아 디지털영상으로 변환하는 영상 취득부(30)와, 상기 영상취득부(30)에서 전달받은 디지털영상을 분석하여 끼어들기 위반차량을 검지하는 제1영상분석처리부(40)와, 제2카메라(20)에서 촬영된 영상을 전달받아 위반차량의 차량정보를 추출하는 제2영상분석처리부(50)와, 저장부(60)와, 제어부(70) 및 송수신부(80)를 구비한다.

상기 도로(100)에는 한쪽에 정상 차선(110)이 설정되고, 정상차선(110)과 끼어들기 금지선(150)을 사이에 두고 위반 예상차선(120)이 설정된다. 상기 제1카메라(10)는 도로(10) 전체를 소정 넓이로 촬영하되, 상기 차선들(110,120)을 위주로 동영상을 실시간으로 촬영하고, 촬영된 동영상은 상기 영상취득부(30)로 전달된다.

상기 제2카메라(20)는 상기 정상 차선(110)으로 끼어들기 한 위반차량을 촬영하도록 설치되며, 촬영된 영상 즉, 스틸영상은 상기 제2영상분석처리부(50)로 전달된다.

상기 영상취득부(30)는 제1카메라(10)에서 촬영된 동영상을 전달받아 디지털영상데이터로 변환하여 실시간으로 디지털 영상프레임을 생성시켜, 상기 제1영상분석처리부(40)로 전달한다.

상기 제1영상분석처리부(40)는 영상취득부(30)로부터 전달받은 디지털영상을 분석하여 차량들의 코너정보를 추출하고, 추출된 코너정보들을 영역(차선)별로 등 록하고, 등록된 코너정보들을 추적하여 끼어들기 위반차량을 검지하게 된다. 즉, 구체적으로 제1영상분석처리부(40)는 도 2에 도시된 바와 같이, 디지털영상(200)에서 도로(100)의 정상차선(110)과 인접한 위반 예상 차선(120) 각각에서 코너정보를 등록하기 위한 영역(131,132)을 설정한다. 그리고 제1영상분석처리부(40)는 상기 정상 차선(110)에서 소정 넓이로 검지영역(140)을 설정하고, 그 검지영역(140)의 하단에 위반차량 검지선(141)이 설정된다.

상기와 같이 디지털영상(200)에서 각각의 영역들을 설정한 상태에서 상기 영역(131,132)으로 진입하는 차량들(310,320,410)의 코너정보들을 추출하고, 추출된 코너정보들을 각 차선별(110,120)로 등록한다. 여기서 코너정보의 내용은 대상(차량별) 객체영상 내에 포함된 특징점 정보들인 2차원의 모서리 정보와 꼭짓점 정보 이외에도 색상, 모폴로지, 크기 등을 포함할 수 있으며, 코너정보를 추출하는 방법의 예로서, [ Miroslav Trajkovic and Mark Hedley, “Fast corner detection”, Image and Vision Computing, Volume 16, Issue 2, 20 February 1998, Pages 75-87 ]에 수록된 내용과 같은 종래의 다양한 기법을 사용할 수 있다.

또한, 실제 도로상의 물리적 배치와 카메라 특성상 발생하는 영상의 원근에 의한 왜곡을 최소화하기 위해 원근 역변환 영상처리 알고리즘을 영상정보 전처리 과정에서 적용할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 상기 차량들(310,320,410)의 코너정보는 코너포인트(P1,P2,P3)로 추출되어 등록된다. 즉, 각 차량별(310,320,410)로 코너포인트(P1,P2,P3)가 해당 영역(차선별)별로 등록되어 관리된다.

본 발명에서 상기 코너포인트(P1,P2,P3)는 2차선의 디지털영상(200)에서 차량의 각 위치별 밝기의 차이에서 발생하는 면과 면사이 또는 변과 변 사이의 꼭짓점으로 정의되며, 구체적으로 변보다는 꼭짓점으로 판단되는 점이 코너포인트로 추적 및 등록된다.

또한, 추출되는 많은 수의 코너포인트들 중에서 등록할 코너포인트들만 선별하여 등록하기 위해서 특정한 판별값을 설정하고, 추출된 코너포인트가 설정된 판별값 이상이 되는 경우에만 코너포인트로 등록하게 된다. 예를 들어, 상기 판별값과 비교하는 코너포인트에 대한 값을 산출하는 기준으로 소위 CRF(Corner Response Function)이라는 개념을 이용하여 얻어낸 값이며, 이값을 판별값과 비교 판단하면 된다. 예를 들어, 코너포인트를 영상데이터(200)에서의 밝기 등을 기준으로 하여 추출할 경우에는, 추출되는 코너포인트의 밝기에 대한 기준으로 판별값을 설정할 수 있게 된다.

따라서, 상기 판별값의 기준을 낮추면 많은 수의 코너포인트가 등록되고, 판별값의 기준을 높이면 적은 수의 코너포인트가 등록되거나 등록되는 코너포인트가 없게 된다. 따라서 상기 판별값은 단속장소, 시간(난, 밤 등), 계절, 날씨 등의 변수요인들을 감안하여 적절히 설정될 수 있다.

상기와 같은 방법으로 제1영상분석처리부(40)에서는 인가받은 디지털영상의 프레임별로 차량별 코너포인트(P1,P2,P3)를 추출 및 등록하고, 등록된 코너포인트들(P1,P2,P3)의 이동을 추적한다.

즉, 이전 영상프레임까지 등록된 코너포인트 각각을 중심으로 하는 일정 크 기만큼의 영역과 현재 영상프레임에서 추출된 코너포인트 각각을 중심으로 하는 일정 크기만큼의 영역을 비교하여 가장 유사한 값을 가지는 점으로 이전 영상프레임까지 등록된 코너포인트들의 좌표를 이동하며 매 영상프레임마다 이를 반복하여 등록된 코너포인트들을 추적할 수 있다. 현재 프레임영상과 이전 프레임영상의 일정 크기의 영역을 비교하는 방법은 종래에 제안된 다양한 기법을 사용할 수 있다. 예를 들어, [ K. Briechle, U.D. Hanebeck, "Template Matching using Fast Normalized Cross Correlation", Proc. SPIE, Vol. 4387, 95(2001) ]에 수록된 기법 등을 이용할 수 있다.

그리고 제1영상분석처리부(40)는 추적된 코너포인트들(P1,P2,P3) 중에서 위반 예상차선(120)에서 등록된 코너포인트(P3)가 정상차선(110)에서 검지되고, 또한 검지영역(140)에서도 추적 및 검지될 경우에 끼어들기 위반차량으로 판단할 수 있게 된다. 여기서 상기 끼어들기 위반차량인지를 판단하는 구체적인 일예를 설명하면 다음과 같다. 즉, 코너포인트들(P3)의 특정한 상관관계를 가진 물체(차량)가 정상차선(110)에 들어오게 되면, 즉, 기하학적으로 정의된 영역 안에 들어와서 검지영역(140)에 이르는 동안 해당 정상차선(110)에서 벗어나지 않은 경우에 위반차량으로 판단할 수 있다.

더 구체적으로는, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 추적하는 코너포인트들(P3)이 다음의 관계식을 만족할 경우에 해당 코너포인트(P3)에 해당되는 물체(차량)가 끼어들기 위반차량인 것으로 판단할 수 있게 된다.

[관계식 1]

R = B/(A+B) > 50%

여기서, A는 위반 예상차선(120)에서 등록된 코너포인트들(P3) 중에서 위반 예상차선에서 그대로 추적된 코너포인트들의 수, B는 위반 예상차선(120)에서 등록된 코너포인트들(P3) 중에서 정상차선에서 추적된 코너포인트들의 수를 각각 나타낸다.

즉, 상기 관계식 1에 의하면, 위반 예상차선(120)에서 금지선(150)을 걸치고 있는 차량에 검출된 코너포인트들(P3)을 경우, 위반 예상차선(120)에서 검출된 코너포인트의 수보다 정상차선(110)에서 검출된 코너포인트의 수가 많은 경우, 단속 대상 차량으로 관리하여 추적하고, 그러한 상태(R > 50%)가 검지영역(140)까지 이어질 경우에 끼어들기 위반차량으로 판단할 수 있게 된다.

또한, 정상차선(110)을 주행하는 차량()도 코너포인트(P1,P2)가 등록되어 추적되며, 연속된 매 영상프레임마다 그 코너포인트들의 이동이 예측 및 추적 반복됨으로써 상기 위반 예상차선(120)에서 등록되어 추적되는 코너포인트들(P3)와 상기 코너포인트들(P1,P2)을 서로 구별하면서 추적하는 것이 가능하게 된다. 따라서 끼어들기 위반차량이 발생되어 차량들이 혼재되어 있는 상태라도, 최초에 추출되어 등록된 코너포인트들(P1,P2,P3)을 독립적으로 예측 추적하는 과정을 거치게 되므로, 위반 예상차선(120)에서 정상차선(110)으로 끼어들기 한 위반차량을 검지하는 것이 가능하게 된다. 즉, 차량의 구조에 있어서 연속된 추적과정에서 차량의 구조가 변하는 것이 아니므로, 코너정보들(P3)의 상관적 위치 및 개수의 변화가 거의 발생하지 않고, 미소한 변화가 발생하더라도, 특정 비율 이상을 유지하게 되면 동 일한 차량으로 판단할 수 있기 때문에, 최초부터 등록하여 추적하던 대상차량의 정보를 잃지 않고 최후 판단순간까지 추적할 수 있게 된다.

상기와 같이 끼어들기 위반차량을 검지한 정보는 제어부(70)로 전달한다. 여기서, 상기 제1영상분석처리부(40)는 끼어들기 위반차량의 검지시, 위반차량의 코너정보(코너포인트)가 등록된 시점부터 검지영역(140)의 검지선(141)을 벗어나는 시점까지의 영상정보(동영상정보)를 추출하여 상기 제어부(70)로 전달함으로써, 제어부(70)에서는 전달받은 영상정보를 저장부(60)에 저장시켜서 증거자료를 확보할 수 있게 된다.

상기 제2영상분석처리부(50)는 상기 제1영상분석처리부(40)에서 끼어들기 위반차량을 검지시, 해당 위반차량 정보를 획득하기 위해서 제2카메라(20)에서 촬영된 영상을 전달받아, 위반차량의 차량번호를 분석 및 획득한다. 그리고 획득된 위반차량에 대한 정보(차량번호, 촬영영상)는 상기 제어부(70)로 전달된다.

상기 제어부(70)는 상기 제1 및 제2카메라(10, 20)의 구동을 제어하고, 상기 제1및 제2영상분석처리부(40)(50)에서 전달된 위반차량 검지정보 및 증거정보들을 처리하여 상기 저장부(60)에 저장시킨다. 또한, 제어부(70)는 위반차량 검지정보 및 증거정보들을 상기 송/수신부(80)를 통해 원격지의 관리센터로 전송함으로써, 관리센터에서는 실시간으로 고지서 발급 등 위반차량 단속관련 업무를 편리하고 신속하게 관리 및 처리할 수 있게 된다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 끼어들기 위반차량 검지 및 단속시스템을 이용하여 위반차량을 단속하는 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 제1카메라(10)를 구동시켜 위반검지 영역을 실시간으로 촬영하여 동영상을 획득한다(S10). 촬영된 동영상은 영상 취득부(30)로 인가되어 디지털영상으로 변환된다(A11).

연속해서 변환된 디지털영상(영상프레임)은 제1영상분석처리부(40)로 인가되고, 제1영상분석처리부(40)에서는 디지털영상(200)에서 검지영역이 설정되었는지를 확인하고(S12), 설정되지 않은 경우 검지영역(140)을 도 2와 같이 설정한다(S13).

그리고 제1영상분석처리부(40)는 디지털영상(200)에서 차량별로(310,320,410) 코너포인트(P1,P2,P3)를 추출하고(S14), 추출된 코너포인트들(P1,P2,P3)을 영역별 즉, 차선별(110,120)로 등록한다(S15). 여기서 코너포인트(P1,P2,P3)의 추출방법은 앞서 설명한 방법을 사용할 수 있다.

이어서, 제1영상분석처리부(40)는 매 인가되는 디지털영상(200)을 분석하여 등록된 코너포인트들(P1,P2,P3)을 추적한다(S16).

그리고 제1영상분석처리부(40)는 이전에 설정된 플래그가 존재하는지(플래그 값 = 1)인지 없는지(플래그값 = 0)인지 확인한다(S17).

상기 단계(S17)에서 플래그가 설정되지 않은 경우, 위반차량 검지영역(정상차선(110) 내에 위반 예상 포인트( 즉, 위반 예상차선에서 등록된 코너포인트(P3))가 존재하는지 확인한다(S18).

위반 예상차선(120)의 차량(410)의 코너포인트(P3) 중에서 일부가 검지영역(140)에 존재하는 것으로 검출될 경우, 끼어들기 위반 위험플래그를 설정한다(S19).

이어서, 위반차량 검지선(141)에서도 상기 코너포인트(P3)가 검출되는지 확인하고(S20). 검출될 경우, 앞선 관계식1에 의해 'R'값을 산출한다(S21).

그리고 R > 50%인지 판단하고(S22), 관계식 1을 만족할 경우, 끼어들기 위반에 대한 알람을 발생시킬 수 있다(S24). 상기 알람정보는 제어부(70)로 인가되고, 제어부(70)에서는 제2카메라(20)를 제어하여 위반차량(410)을 촬영한다(S25).

제2영상분석처리부(50)에서는 위반차량을 촬영한 영상을 획득하고, 획득된 영상에서 위반차량의 차량번호를 획득한다(S26).

그리고 제어부(70)에서는 상기 도로를 촬영한 동영상정보와 위반차량을 촬영한 촬영영상(스틸영상)을 각각 저장부(60)에 저장한다(S27).

또한, 상기 단계(S26)에서 획득된 정보는 송/수신부(80)를 통해서 원격지의 관리센터로 송신될 수 있다(S28).

한편, 상기 단계(S22)에서 관계식 1을 만족하지 못하는 것을 판단될 경우, 설정되었던 끼어들기 위험플래그를 해제하고, 검지선(141)에 진입한 차량위에 존재하는 추적된 코너포인트를 삭제한다(S23).

상기와 같은 방법에 의해서 도로상에서 끼어들기를 위반하는 차량들을 실시간으로 신속하게 검지할 수 있으며, 특히 주위 환경에 영향을 덜 받으면서 보다 정확하고 신속하게 검지할 수 있게 된다.

또한, 원하는 양의 코너포인트들만 추출하여 추적하여 검지함으로써, 처리할 데이터량을 감소시킬 수 있으므로, 도로상에서 발생하는 끼어들기 위반차량의 실시간 검지가 가능하고, 그 검지의 신뢰성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 끼어들기 위반차량 단속시스템을 나타내 보인 개략적인 구성도.

도 2는 도 1의 제1카메라에서 촬영된 영상프레임을 설명하기 위한 도면.

도 3a 및 도 3b 각각은 영상프레임상에서 차량별 코너포인트들을 추적하여 위반차량을 검지하는 방법을 설명하기 위한 도면.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 끼어들기 위반차량 단속방법을 나타내 보인 흐름도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10..제1카메라 20..제2카메라

30..영상취득부 40..제1영상분석처리부

50..제2영상분석처리부 60..저장부

70..제어부 80..송/수신부

Claims

끼어들기 위반차량 검지 지역을 촬영하기 위한 제1카메라와;

위반지역에서 검지된 끼어들기 위반차량을 촬영하여 차량정보를 획득하는 제2카메라와;

상기 제1카메라에서 촬영된 영상을 디지털영상데이터로 변환하는 영상취득부와;

상기 영상취득부에서 전달받은 디지털영상을 분석하여 차량의 코너정보들을 추출하고, 추출된 코너정보를 근거로 하여 끼어들기 위반차량을 검지하는 제1영상분석처리부;

상기 제2카메라에서 촬영된 영상을 전달받아 위반차량의 차량정보를 추출하는 제2영상분석처리부와;

상기 제1 및 제2카메라에서 촬영된 영상정보를 저장하는 저장부;

상기 제1 및 제2영상분석처리부에서 분석한 영상정보를 근거로 상기 제1 및 제2카메라의 구동을 제어하고, 상기 제1 및 제2영상분석처리부에서 분석된 영상정보를 처리하여 상기 저장부에 저장하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코너정보를 이용한 끼어들기 위반차량 검지시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1영상분석처리부는,

상기 디지털 영상데이터에서 정상차선과, 상기 정상차선 내에 위치한 검지영 역 및 상기 정상차선에 인접한 위반 예상차선을 설정하고,

상기 동영상에서 상기 정상차선과, 상기 위반 예상차선에 위치한 차량들의 코너 정보를 추출하여 각 차선별로 등록하고, 등록된 코너 정보를 추적하여 상기 검지영역에 상기 위반 예상차선에서 등록된 코너 정보의 검지시 끼어들기 차량으로 판단하는 것을 특징으로 하는 코너정보를 이용한 끼어들기 위반차량 검지시스템.
제2항에 있어서, 상기 제1영상분석처리부는,

상기 검지영역에서 검지된 코너정보들 중에서 상기 위반 예상차선에서 등록된 코너정보의 비율을 설정값과 비교하여 위반차량인지 판단하고, 상기 검지영역을 통화한 코너정보의 등록설정을 해제하는 것을 특징으로 하는 코너정보를 이용한 끼어들기 위반차량 검지시스템.
제2항에 있어서, 상기 코너정보는 디지털 영상데이터에서 발견되는 차량들의 변들 간의 꼭짓점을 포함하며,

상기 제1영상분석처리부는 상기 동영상에서 발견되는 위치별 밝기 차이에 의해 상기 꼭짓점을 추출하는 것을 특징으로 하는 코너정보를 이용한 끼어들기 위반차량 검지시스템.
제4항에 있어서, 상기 제1영상분석처리부는 상기 꼭짓점들을 검출하는 판별값을 설정하고, 검출된 값이 상기 판별값 이상인 경우에만 코너정보로 등록하는 것 을 특징으로 하는 코너정보를 이용한 끼어들기 위반차량 검지시스템.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는,

끼어들기 위반차량 발견시, 상기 위반차량의 코너정보가 등록된 시점부터 상기 검지영역을 벗어나는 시점까지의 영상정보를 추출하여 상기 저장부에 저장시키는 것을 특징으로 하는 코너정보를 이용한 끼어들기 위반차량 검지시스템.
도로의 끼어들기 위반 검지 지역을 촬영하는 단계와;

상기 촬영된 영상을 디지털 영상으로 변환하고, 상기 디지털 영상에서 정상차선과 위반예상차선 및 상기 정상차선 내의 검지영역을 설정하는 단계와;

디지털 영상에 나타나는 차량의 코너정보를 추출하는 단계와;

상기 추출된 코너정보를 상기 정상차선 및 예상 위반차선별로 등록하는 단계와;

등록된 코너정보를 추적하여 끼어들기 위반차량을 검지하는 단계; 및

끼어들기 차량으로 검지된 차량을 촬영하여 차량 정보를 획득하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코너정보를 이용한 끼어들기 위반차량 검지방법.
제7항에 있어서, 상기 추출하는 단계는,

상기 디지털 영상 프레임별로 정상차선 및 예상 위반차선에서 발견되는 차량의 코너포인트들을 검출하는 단계와;

상기 검출된 코너포인트들 중에서 설정된 판별값 이상이 되는 코너포인트만을 추출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코너정보를 이용한 끼어들기 위반차량 검지방법.
제8항에 있어서, 상기 검출하는 단계에서, 상기 코너포인트는 2차원 영상프레임에서 차량의 면과 면사이의 변 또는 변과 변이 만나는 꼭짓점을 포함하는 것을 특징으로 하는 코너정보를 이용한 끼어들기 위반차량 검지방법.
제7항에 있어서, 상기 검지하는 단계는,

상기 등록된 코너정보의 움직임을 추적하는 단계와;

상기 예상 위반차선에서 등록된 코너정보가 상기 정상차선에서 발견되었는지 확인하는 단계;

상기 정상차선에서 예상 위반차선에서 등록된 코너정보 발견시 위험플래그를 설정하는 단계;

상기 위험플래그가 설정된 상태에서 상기 검지영역에서 상기 예상 위반차선에서 등록된 코너정보가 진입되었는지 판단하는 단계;

상기 검지영역에 예상 위반차선에서 등록된 코너정보 발견시, 상기 검지영역에서 발견된 등록된 코너정보 중에서 상기 예상 위반차선에서 등록된 코너정보량의 비율을 산출하는 단계;

상기 산출된 코너정보량의 비율을 설정값과 비교하여 끼어들기 위반차량으로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코너정보를 이용한 끼어들기 위반차량 검지방법.
제10항에 있어서, 상기 산출된 코너정보량의 비율이 설정값 미만인 경우 상기 설정된 플래그를 해제하는 단계; 및

상기 검지영역에 존재하는 추적된 코너정보를 삭제하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코너정보를 이용한 끼어들기 위반차량 검지방법.
제10항에 있어서, 상기 판단하는 단계에서는,

상기 검지영역에서 검지된 전체 등록 코너정보들 중에서 상기 위반 예상차선에서 등록된 코너정보의 비율이 50% 이상일 경우 끼어들기 위반차량으로 판단하는 것을 특징으로 하는 코너정보를 이용한 끼어들기 위반차량 검지방법.
제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

끼어들기 위반차량으로 검지된 차량에 대한 단속 정보를 획득하는 단계; 및

상기 획득된 단속정보를 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코너정보를 이용한 끼어들기 위반차량 검지방법.
제13항에 있어서, 상기 획득하는 단계는,

상기 위반차량 촬영영상을 분석하여 위반차량의 차량번호를 추출하는 단계 와;

상기 위반차량의 차량번호가 포함한 단속영상 프레임을 추출하는 단계와;

상기 위반차량이 상기 코너정보 등록시점부터 상기 검지영역을 통과하는 시점까지의 촬영영상을 추출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 코너정보를 이용한 끼어들기 위반차량 검지방법.