KR20160143304A - 영상정보기반 교통정보 생성 장치 및 그 방법 - Google Patents

영상정보기반 교통정보 생성 장치 및 그 방법 Download PDF

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KR20160143304A
KR20160143304A KR1020150079823A KR20150079823A KR20160143304A KR 20160143304 A KR20160143304 A KR 20160143304A KR 1020150079823 A KR1020150079823 A KR 1020150079823A KR 20150079823 A KR20150079823 A KR 20150079823A KR 20160143304 A KR20160143304 A KR 20160143304A
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Abstract

본 발명은 영상정보기반 교통정보 생성 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 영상 정보 기반 교통정보 생성 장치는 주행 차량에 장착된 카메라를 통해 실시간으로 촬영된 영상을 획득하는 영상 획득부, 상기 촬영 영상으로부터 차선 및 주변 차량을 검출하고, 상기 촬영 영상에서 상기 주변 차량의 좌표 정보를 추출하는 검출부, 상기 주변 차량의 좌표 정보를 통하여 상기 주행 차량과의 상대 거리를 추정하는 거리 추정부, 상기 주행 차량과의 상대 거리 및 상기 주행 차량의 주행 속도를 이용하여 상기 주변 차량의 주행 속도를 추정하는 속도 추정부 및 상기 주변 차량의 주행 속도, 위치, 차로 번호, 수집 시각 중에서 적어도 하나를 포함하는 단위 교통정보를 교통정보 수집 서버에 전송하는 통신부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 주행 차량 외에도 주변 차량의 속도를 통해 일반적인 교통정보가 아닌 고품질의 정량화된 교통정보를 생성함으로써, 부가가치가 높은 실시간 교통정보를 생성 및 공유할 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 생성된 교통정보를 도로 사용자에게 제공하여, 도로 사용자가 실시간으로 최적의 경로를 선택하여 도로 정체 현상을 피하고 그에 따른 에너지 및 시간의 낭비를 줄일 수 있다.

Description

영상정보기반 교통정보 생성 장치 및 그 방법{Apparatus for generating traffic information base on image and Method thereof}
본 발명은 영상정보기반 교통정보 생성 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 촬영 영상을 통해 주변 차량의 해당 좌표 및 속도를 추정하고 그에 따른 교통정보를 생성하는 영상정보 기반 교통정보 생성 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
AD최근 차량용 블랙박스나 스마트폰을 이용하여 전방 도로 및 차량 상황을 영상으로 취득하는 기술이 일반화 되었다. 차량용 블랙박스는 자동차용 영상사고기록장치 충돌 전후의 사고를 기록하고 사고 정황을 파악하고 스마트폰의 경우에는 내장되어 있는 카메라 모듈과 특정 어플리케이션을 이용하여 영상을 취득하기도 한다.
이와 같은 카메라를 통해 촬영한 영상은 교통 법규 위반 차량, 수배 차량, 범죄 차량, 도난 차량 등의 범법 차량을 단속 및 검거하거나 도로 상황을 알 수 있는 교통정보를 생성할 수 있는 자료로 수집하여 활용되고 있다.
특히, 도로 상황을 알 수 있는 교통정보로 생성하여 길을 안내하는 기술이 가장 널리 이용되고 있다.
즉, 촬영한 영상을 기반으로 지도를 구축하여 네비게이션 시스템을 통해 기 저장된 지도에 따라서 출발지로부터 목적지까지의 주행 경로를 탐색하고 탐색한 주행경로를 따라 목적지까지 경로를 안내하는 서비스를 제공하고 있다.
최근에는 단순 경로 안내보다 더 나아가 최단 주행경로를 탐색하여 사용자에게 제공하고 있지만, 도로 상황의 실시간의 교통상황에 대한 정보를 제공하지 못하는 문제점이 있다. 즉, 네비게이션이 최단 경로를 제공하였지만, 예기치 못한 사고 및 정체 현상으로 인해 비효율적인 상황이 발생하고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 개별 차량에 탑재된 카메라를 통해 실시간 영상 정보를 수집하여 교통정보를 생성하는 기술이 제시되고 있으나 정량화된 고품질의 교통정보가 아닌 차량의 개수, 및 장애물과 같은 단순한 교통정보에 그치고 있다.
따라서, 개별 차량에서 취득한 영상정보를 이용하여 정량화된 차량의 차로별 또는 위치별 속도 정보를 생성하는 기술 개발이 필요하다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 국내공개특허 제 10-2011-004285호(2011.03.09 공개)에 개시되어 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 촬영 영상을 통해 주변 차량의 해당 좌표 및 속도를 추정하고 그에 따른 교통정보를 생성하는 영상정보 기반 교통정보 생성 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따르면, 주행 차량에 장착된 카메라를 통해 실시간으로 촬영된 영상을 획득하는 영상 획득부, 상기 촬영 영상으로부터 차선 및 주변 차량을 검출하고, 상기 촬영 영상에서 상기 주변 차량의 좌표 정보를 추출하는 검출부, 상기 주변 차량의 좌표 정보를 통하여 상기 주행 차량과의 상대 거리를 추정하는 거리 추정부, 상기 주행 차량과의 상대 거리 및 상기 주행 차량의 주행 속도를 이용하여 상기 주변 차량의 주행 속도를 추정하는 속도 추정부 및 상기 주변 차량의 주행 속도, 상기 주행 차량의 주행 속도, 상기 주행 차량의 위치, 상기 주변 차량과 상기 주행 차량의 차로 번호, 상기 촬영 영상을 획득하는 시각 중에서 적어도 하나를 포함하는 단위 교통정보를 교통정보 수집 서버에 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.
상기 거리 추정부는, 상기 촬영 영상에서 기준점을 설정하고 상기 기준점과 상기 주변 차량의 상대 좌표 사이의 픽셀 개수를 이용하여 상기 주행 차량과 주변 차량의 상대거리를 연산할 수 있다.
상기 거리 추정부는, 상기 주변 차량이 상기 주행 차량과 동일한 차로에 있는 경우, 상기 주행 차량이 주행하는 차로의 중심이 되는 X축 상의 지점을 상기 기준점으로 설정하고,
상기 주변 차량이 상기 주행 차량과 상이한 차로에 있는 경우, 상기 주변 차량이 주행하는 차로의 중심이 되는 지점 중에서 하나의 지점을 기준점으로 설정할 수 있다.
상기 거리 추정부는, 다음 수학식을 이용하여 주변 차량(n)에 대한 k시점의 상대거리(dn ,k)를 연산할 수 있다.
Figure pat00001
여기서, x0과 y0은 기준점 좌표, x와 y는 상기 주변 차량의 좌표, X는 실제 차로폭(m), A는 상기 주행 차량의 주행 차로의 폭 방향의 픽셀 개수, C는 상기 주변 차량이 위치한 지점에서의 주행 차로의 폭 방향의 픽셀 개수를 나타낸다.
상기 속도 측정부는, 상기 주행 차량의 GPS 정보 또는 내부에 설치된 속도 측정 장치를 통하여 상기 주행 차량의 주행 속도를 측정하고, 측정된 상기 주행 차량의 주행 속도와 시간에 따른 상기 주변 차량의 상대 거리의 변화를 통하여 상기 주변 차량의 속도를 추정할 수 있다.
상기 속도 측정부는, 다음의 수학식과 같이 상기 주행 차량의 주행 속도(v0 ,k)와 상기 주변 차량과의 상대 거리(dn ,k)를 이용하여 상기 주변 차량의 속도를 추정할 수 있다.
Figure pat00002
여기서, vnk는 상기 주변 차량(n)의 시점(k)에서의 주행 속도,
Figure pat00003
는 영상 처리에 활용되는 프레임 시간 간격, dn ,k 는 k 시점에서의 상기 주행 차량과 상기 주변 차량(n)과의 상대거리를 나타낸다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 교통정보 생성 장치를 이용하여 교통정보 생성하는 방법에 있어서, 주행 차량에 장착된 카메라를 통해 실시간으로 촬영된 영상을 획득하는 단계, 상기 촬영 영상으로부터 차선 및 주변 차량을 검출하고, 상기 촬영 영상에서 상기 주변 차량의 좌표 정보를 추출하는 단계, 상기 주변 차량의 좌표 정보를 통하여 상기 주행 차량과의 상대 거리를 추정하는 단계, 상기 주행 차량과의 상대 거리 및 상기 주행 차량의 주행 속도를 이용하여 상기 주변 차량의 주행 속도를 추정하는 단계 및 상기 주변 차량의 주행 속도, 상기 주행 차량의 주행 속도, 상기 주행 차량의 위치, 상기 주변 차량과 상기 주행 차량의 차로 번호, 상기 촬영 영상을 획득하는 시각 중에서 적어도 하나를 포함하는 단위 교통정보를 교통정보 수집 서버에 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 주행 차량 외에도 주변 차량의 속도를 통해 일반적인 교통정보가 아닌 고품질의 정량화된 교통정보를 생성함으로써, 부가가치가 높은 실시간 교통정보를 생성 및 공유할 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 생성된 교통정보를 도로 사용자에게 제공하여, 도로 사용자가 실시간으로 최적의 경로를 선택하여 도로 정체 현상을 피하고 그에 따른 에너지 및 시간의 낭비를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주행 차량 및 촬영 영상의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시에에 따른 교통정보 생성 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 교통정보 생성 방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 동일한 차로에서 주행 중인 주변차량과의 상대거리를 추정하는 방법을 나타내는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 상이한 차로에서 주행 중인 주변차량과의 상대 거리를 추정하는 방법을 나타내는 예시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
이하에서는 설명의 편의상, 도로상에서 주행하며 카메라를 통해 영상을 촬영하고 촬영된 영상을 이용하여 교통정보를 생성하는 장치를 장착한 차량을 주행 차량이라고 지칭한다.
또한, 설명의 편의상 차량의 내/ 외부에 장착한 카메라는 전방을 촬영하고, 교통정보 생성 장치는 촬영한 전방의 영상을 통해 선행 차량의 속도를 추정하여 교통정보를 생성하는 것으로 설명하지만, 이에 한정하지는 않는다. 즉, 카메라는 전방 외에도 후방 및 측면 등 주행 차량 주변을 촬영할 수 있고 촬영된 영상에 따라 교통정보 생성 장치는 주행 차량의 주변의 차량의 속도를 추정하여 교통정보를 생성할 수 있다.
이하에서 설명의 편의상 주행 차량의 주변에 위치하며 주행하는 차량을 주변 차량이라고 지칭하며 주변 차량은 선행 차량을 포함하는 것으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주행 차량 및 촬영 영상의 예시도이다.
도 1의 (a)와 같이, 도로에 주행하는 차량(200)에 장착된 카메라를 통해 주변 영상을 촬영한다.
여기서, 주행 차량(200)에 장착된 카메라는 별도의 차량용 카메라이거나 블랙박스, 네비게이션, 단말기 등 기기가 포함하고 있는 카메라를 나타내며, 장착된 카메라가 촬영한 영상은 예시된 도 1의 (b)와 같다.
도 1의 (b)와 같이 촬영 영상은 차량의 전방을 나타내며, 교통정보 생성 장치(미도시함)는 이와 같이 실시간으로 촬영한 영상을 획득하여 단위 교통정보를 생성한다.
여기서, 교통정보 생성 장치는 차량용 카메라, 단말기, 내비게이션이나 블랙박스 등 기기안에 장착되거나 기기와 연동되어 각 기기들로부터 촬영되는 영상을 획득하여 단위 교통정보를 생성할 수 있다.
그리고 교통정보 생성 장치는 획득한 촬영 영상에서 차선을 검출하여 주행 차량(200)과 동일한 차로에 주행하는 주변 차량(210)과 주행 차량(200)과 상이한 차로에서 주행하는 주변 차량(220)을 검출한다.
그리고 교통정보 생성 장치는 주행 차량(200)의 진행 방향과 동일한 주변차량(210, 220)에 대해 각각 주행 차량(200)과의 상대 거리 및 속도를 측정하여 단위 교통정보를 생성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예로 주변 차량을 선행 차량에 대해서만 예시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 주행 차량에 장착된 카메라를 통해 촬영된 영상에 따라 주변 차량은 선행 차량, 후행 차량, 측면 차량 등을 모두 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시에에 따른 교통정보 생성 장치의 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따른 교통정보 생성 장치(100)는 영상 획득부(110), 검출부(120), 거리 추정부(130), 속도 추정부(140) 및 통신부(150)를 포함한다.
영상 획득부(110)는 주행 차량(200)에 장착되어 있는 카메라를 통해 촬영한 영상을 획득한다. 영상 획득부(110)는 블랙박스, 네비게이션, 스마트폰, 차량용 카메라 등 주행 차량(200)의 내/외부에 장착되어 있는 기기를 통해 촬영 영상을 획득할 수 있다.
검출부(120)는 촬영 영상으로부터 차선 및 주변 차량을 검출하고, 촬영 영상에서 주변 차량의 좌표 정보를 추출한다.
검출부(120)는 촬영 영상으로부터 주변 차량을 검출하고 해당 주변 차량이 주행 차량(200)과 동일한 차로에 위치해 있는지, 상이한 차로에 위치해 있는지를 파악하기 위해 차선을 검출할 수 있다.
그리고 검출부(120)는 촬영 영상 해상도의 픽셀을 이용하여 주변 차량의 좌표 정보를 추출할 수 있다.
거리 추정부(130)는 주변 차량의 좌표 정보를 통하여 주행 차량(200)과의 상대거리를 추정한다.
즉, 거리 추정부(130)는 기준점과 주변 차량의 상대 좌표의 사이에 존재하는 픽셀 개수를 기 저장되어 있는 실제 차로의 가로 길이와 비례식으로 연산하여 상대 거리를 추정할 수 있다.
속도 추정부(140)는 주행 차량(200)과의 상대 거리 및 주행 차량(200)의 주행 속도를 이용하여 주변 차량의 주행 속도를 추정한다.
속도 추정부(140)는 GPS 정보 또는 내부에 설치된 속도 측정 장치를 통하여 상기 주행 차량(200)의 주행 속도를 측정하고, 측정된 주행 차량(200)의 주행 속도와 시간에 따른 주변 차량의 상대 거리의 변화를 통하여 주변 차량의 속도를 추정할 수 있다.
즉, 속도 추정부(140)는 GPS(Global Positioning System, GNSS(Global Navigation Satellite System)와 같은 위성항법 장치나 위치측위 장치를 통하여 주행 차량(200)의 위치 정보를 검색하여 위치 정보를 수집하고 시간의 경과에 따른 차량의 위치정보의 변화를 통하여 주행 차량(200)의 속도를 추정할 수도 있고, 내부에 설치된 속도 측정 장치와 유선 또는 무선으로 통신하여 속도를 측정할 수도 있다.
통신부(150)는 주변 차량의 주행 속도, 주행 차량(200)의 속도, 주행 차량(200)의 위치, 차로 번호, 수집 시각 중에서 적어도 하나를 포함하는 단위 교통정보를 교통정보 수집 서버(미도시함)에 전송한다.
이때, 교통정보 수집 서버(미도시함)는 기존 ITS 센터, 교통정보 센터 등의 수집서버를 의미하며 무선 통신을 통하여 교통정보 생성 장치의 단위 교통정보를 수집한다.
여기서 무선 통신의 형태로는 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth), NFC, 등의 근거리 통신 또는 3G, 4G, LTE, LTE-A 등의 원거리 통신을 이용하며 특정 무선 통신망에 국한되지 않는다.
이하에서는 도 3내지 도 5를 통해 본 발명의 실시예에 따른 교통정보 생성 장치(100)의 교통정보 생성 방법을 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 교통정보 생성 방법의 순서도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 동일한 차로에서 주행 중인 주변차량과의 상대거리를 추정하는 방법을 나타내는 예시도이다. 또한 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 상이한 차로에서 주행 중인 주변차량과의 상대 거리를 추정하는 방법을 나타내는 예시도이다.
먼저, 교통정보 생성 장치(100)는 주행 차량(200)에 장착된 카메라를 통해 실시간으로 촬영된 영상을 획득한다(S310).
즉, 교통정보 생성 장치(100)는 앞에서 설명한 도 1의 (b)와 같은 촬영 영상을 획득한다.
교통정보 생성 장치(100)는 주행 차량(200)의 내/외부에 장착된 카메라뿐 아니라 블랙박스, 네비게이션등 카메라를 포함하는 다른 기기를 통해 촬영된 영상을 유선 또는 무선으로 통신하여 실시간으로 획득할 수 있다.
다음으로, 교통정보 생성 장치(100)는 획득한 촬영 영상으로부터 차선 및 주변 차량을 검출하고, 촬영 영상에서 주변 차량의 좌표 정보를 추출한다(S320).
즉, 교통정보 생성 장치(100)는 획득한 촬영 영상으로부터 촬영 영상에 포함된 차로를 구분하기 위해 차선을 검출하고 주변 차량을 검출할 수 있다.
여기서, 교통정보 생성 장치(100)는 촬영된 주변 차량을 모두 검출하는 것이 아니라, 차로의 양쪽 차선이 모두 검출된 차로에 위치하는 주변 차량을 검출할 수 있다.
그리고 교통정보 생성 장치(100)는 획득한 촬영 영상으로부터 차량을 검색하여 한대 혹은 그 이상 N대의 차량을 추출하고 각 차량에 대해 번호를 지정하거나 차량 번호판의 차량 번호를 인식하여 데이터베이스(미도시함)에 저장할 수 있다.
도 4를 살펴보면, 교통정보 생성 장치(100)는 획득한 촬영 영상을 통해 3개의 차선을 검출하고 주변 차량을 검색한다.
이때, 주행 차량(200)과 동일한 차로에 위치하는 주변 차량을 제1 주변 차량(210), 주행 차량(200)과 상이한 오른쪽 차로에 위치하는 주변 차량을 제2 주변 차량(220)으로 번호를 지정하여 저장할 수 있다.
그리고, 교통정보 생성 장치(100)는 촬영 영상의 해상도(M*K)의 픽셀 정보를 이용하여, 좌측 하단의 모서리는 (0.0) 좌표, 우측 상단의 모서리는 (M. K) 좌표로 나타낸다. 또한 교통정보 생성 장치(100)는 촬영 영상으로부터 각 주변 차량(210, 220)의 좌표 정보(x, y)를 추출할 수 있다.
다음으로, 교통정보 생성 장치(100)는 검색된 주변 차량(210, 220)의 좌표 정보를 통하여 주행 차량(200)과의 상대 거리를 추정한다(S330).
교통정보 생성 장치(100)는 주행 차량(200)과의 상대 거리를 추정하기 위해 기준점을 설정할 수 있다.
먼저, 도 4와 같이, 제1 주변 차량(210)이 주행 차량(200)과 동일한 차로일 경우 교통정보 생성 장치(100)는 주행 차량(200)이 주행하는 차로의 중심이 되는 X축 상의 지점을 기준점(x0, y0)으로 설정한다. 이때, 교통정보 생성 장치(100)는 기준점(x0, y0)을 포함하는 X축 상의 차로의 폭에 해당하는 A개의 픽셀과 제1 주변 차량(210)의 좌표(x, y)를 포함하는 차로의 폭에 해당하는 C개의 픽셀을 추출한다.
여기서, 교통정보 생성 장치(100)는 촬영 영상에 포함된 A개 픽셀을 기 저장되어 있는 실제 차로폭의 거리 정보(X)와 비교하여 1개의 픽셀(
Figure pat00004
(m)) 값을 연산한다. 또한, 교통정보 생성 장치(100)는 제1 주변 차량(210)이 위치하는 지점에서의 차로의 폭에 해당하는 C개의 픽셀을 실제 차로 폭의 거리 정보(X)와 비교하여 1개의 픽셀(
Figure pat00005
(m)) 값을 연산한다. 그리고 교통정보 생성 장치(100)는 단위 픽셀당 실제 도로 길이를
Figure pat00006
(m)와
Figure pat00007
의 평균 값인
Figure pat00008
로 추정할 수 있다.
그리고 교통정보 생성 장치(100)는 주행 차량(200)과 제1 주변 차량(210)의 상대 거리를 다음의 수학식 1을 이용하여 추정한다.
Figure pat00009
여기서, x0과 y0은 영상 내의 기준점 좌표, x와 y는 주변 차량의 영상 내 좌표, X는 실제 차로폭(m), A는 주행 차량(200)의 주행 차로의 폭 방향의 픽셀 개수, C는 주변 차량이 위치한 지점에서 주행 차로의 폭 방향의 픽셀 개수를 나타낸다.
한편, 도 5와 같이, 교통정보 생성 장치(100)는 주행 차량(200)과 상이한 차로에 위치해 있는 제2 주변 차량(220)의 상대 거리를 추정하기 위해 기준점(x0, y0)을 설정한다.
이때, 기준점(x0, y0)은 촬영 영상의 해상도상 보이는 제2 주변 차량(220)이 주행하는 차로의 중심이 되는 지점으로 도 5에서 보면, 촬영 영상에 보이는 오른쪽 차로의 양 끝점(P점, Q점)의 중심이 되는 지점이 된다.
여기서, 양 끝점(P점, Q점)을 연결하는 가상의 선은 차선과 수직을 형성하는 것이 바람직하다.
그리고 교통정보 생성 장치(100)는 차로의 양 끝점(P점, Q점)을 연결하는 가상의 선으로 차로의 폭에 해당하는 A개의 픽셀과 제2 주변 차량(220)의 좌표(x, y)를 포함하는 차로의 폭에 해당하는 C개의 픽셀을 추출한다.
여기서, 교통정보 생성 장치(100)는 촬영 영상에 포함된 A개 픽셀을 기 저장되어 있는 실제 차로폭의 거리 정보(X)와 비교하여 1개의 픽셀(
Figure pat00010
(m)) 값을 연산한다. 또한, 교통정보 생성 장치(100)는 제2 주변 차량(220)이 위치하는 지점에서의 차로의 폭에 해당하는 C개의 픽셀을 실제 차로 폭의 거리 정보(X)와 비교하여 1개의 픽셀(
Figure pat00011
(m)) 값을 연산한다. 그리고 교통정보 생성 장치(100)는 단위 픽셀당 실제 도로 길이를
Figure pat00012
(m)와
Figure pat00013
의 평균 값인
Figure pat00014
로 추정할 수 있다.
그리고 교통정보 생성 장치(100)는 주행 차량(200)과 제1 주변 차량(210)의 상대 거리를 기준점(x0, y0)과 제2 주변 차량(220)의 좌표(x, y)의 거리를 수학식 1을 이용하여 추정한다.
다음으로 교통정보 생성 장치(100)는 주행 차량(200)과의 상대 거리 및 상기 주행 차량(200)의 주행 속도를 이용하여 주변 차량의 주행 속도를 추정한다(S340).
교통정보 생성 장치(100)는 주행 차량(200)의 GPS 정보 또는 내부에 설치된 속도 측정 장치를 통하여 주행 차량(200)의 주행 속도를 측정하고, 측정된 주행 차량(200)의 주행 속도와 시간에 따른 주변 차량의 상대 거리의 변화를 통하여 주변 차량의 속도를 추정할 수 있다.
교통정보 생성 장치(100)는 다음의 수학식 2와 같이 주행 차량(200)의 주행 속도(v0 ,k)와 주변 차량과의 상대 거리를 이용하여 주변 차량(210, 220)의 속도를 추정할 수 있다.
Figure pat00015
여기서, vnk는 주변 차량(n)의 시점(k)에서의 주행 속도,
Figure pat00016
는 영상 처리에 활용되는 프레임 시간 간격, dn ,k 는 k 시점에서의 주행 차량과 주변 차량(n)과의 상대 거리를 나타낸다.
교통정보 생성 장치(100)는 주변 차량의 주행 속도, 주행 차량의 주행 속도, 주행 차량의 위치, 주변 차량과 상기 주행 차량의 차로 번호, 촬영 영상을 획득하는 시각 중에서 적어도 하나를 포함하는 단위 교통정보를 교통정보 수집 서버에 전송한다(S350).
교통정보 생성 장치(100)는 이러한 단위 교통정보를 데이터 테이블로 생성하여 교통정보 수집 서버(미도시함)에 전송할 수 있다.
또한, 교통정보 생성 장치(100)는 주변 차량(210,220)의 추정된 속도 정보를 무선 또는 유선으로 네비게이션 또는 단말기에 전달하며, 네이게이션 또는 단말기의 디스플레이에 주변 차량의 속도가 표시될 수 있도록 할 수 있다.
한편, 주변 차량이 후행 차량 또는 측면 차량의 경우에도 교통정보 생성 장치(100)는 동일한 방법을 통해 주행차량과의 상대 거리 및 주변 차량의 속도를 추정하여 교통정보 수집 서버에 전송할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 주행 차량 외에도 주변 차량의 속도를 통해 일반적인 교통정보가 아닌 고품질의 정량화된 교통정보를 생성함으로써, 부가가치가 높은 실시간 교통정보를 생성 및 공유할 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 생성된 교통정보를 도로 사용자에게 제공하여, 도로 사용자가 실시간으로 최적의 경로를 선택하여 도로 정체 현상을 피하고 그에 따른 에너지 및 시간의 낭비를 줄일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 교통정보 생성 장치 110: 영상 획득부
120: 검출부 130: 거리 추정부
140: 속도 추정부 150: 통신부
200: 주행 차량 210: 제1 주변 차량
220: 제2 주변 차량

Claims (12)

  1. 주행 차량에 장착된 카메라를 통해 실시간으로 촬영된 영상을 획득하는 영상 획득부;
    상기 촬영 영상으로부터 차선 및 주변 차량을 검출하고, 상기 촬영 영상에서 상기 주변 차량의 좌표 정보를 추출하는 검출부;
    상기 주변 차량의 좌표 정보를 통하여 상기 주행 차량과의 상대 거리를 추정하는 거리 추정부;
    상기 주행 차량과의 상대 거리 및 상기 주행 차량의 주행 속도를 이용하여 상기 주변 차량의 주행 속도를 추정하는 속도 추정부; 및
    상기 주변 차량의 주행 속도, 상기 주행 차량의 주행 속도, 상기 주행 차량의 위치, 상기 주변 차량과 상기 주행 차량의 차로 번호, 상기 촬영 영상을 획득하는 시각 중에서 적어도 하나를 포함하는 단위 교통정보를 교통정보 수집 서버에 전송하는 통신부를 포함하는 교통정보 생성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 거리 추정부는,
    상기 촬영 영상에서 기준점을 설정하고 상기 기준점과 상기 주변 차량의 상대 좌표 사이의 픽셀 개수를 이용하여 상기 주행 차량과 주변 차량의 상대거리를 연산하는 교통정보 생성 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 거리 추정부는,
    상기 주변 차량이 상기 주행 차량과 동일한 차로에 있는 경우, 상기 주행 차량이 주행하는 차로의 중심이 되는 X축 상의 지점을 상기 기준점으로 설정하고,
    상기 주변 차량이 상기 주행 차량과 상이한 차로에 있는 경우, 상기 주변 차량이 주행하는 차로의 중심이 되는 지점 중에서 하나의 지점을 기준점으로 설정하는 교통정보 생성 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 거리 추정부는,
    다음 수학식을 이용하여 주변 차량(n)에 대한 k시점의 상대거리(dn ,k)를 연산하는 교통정보 생성 장치:
    Figure pat00017

    여기서, x0과 y0은 기준점 좌표, x와 y는 상기 주변 차량의 좌표, X는 실제 차로폭(m), A는 상기 주행 차량의 주행 차로의 폭 방향의 픽셀 개수, C는 상기 주변 차량이 위치한 지점에서의 주행 차로의 폭 방향의 픽셀 개수를 나타낸다.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 속도 측정부는,
    상기 주행 차량의 GPS 정보 또는 내부에 설치된 속도 측정 장치를 통하여 상기 주행 차량의 주행 속도를 측정하고, 측정된 상기 주행 차량의 주행 속도와 시간에 따른 상기 주변 차량의 상대 거리의 변화를 통하여 상기 주변 차량의 속도를 추정하는 교통정보 생성 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 속도 측정부는,
    다음의 수학식과 같이 상기 주행 차량의 주행 속도(v0 ,k)와 상기 주변 차량과의 상대 거리(dn ,k)를 이용하여 상기 주변 차량의 속도를 추정하는 교통정보 생성 장치:
    Figure pat00018

    여기서, vnk는 상기 주변 차량(n)의 시점(k)에서의 주행 속도,
    Figure pat00019
    는 영상 처리에 활용되는 프레임 시간 간격, dn ,k 는 k 시점에서의 상기 주행 차량과 상기 주변 차량(n)과의 상대거리를 나타낸다.
  7. 교통정보 생성 장치를 이용하여 교통정보 생성하는 방법에 있어서,
    주행 차량에 장착된 카메라를 통해 실시간으로 촬영된 영상을 획득하는 단계;
    상기 촬영 영상으로부터 차선 및 주변 차량을 검출하고, 상기 촬영 영상에서 상기 주변 차량의 좌표 정보를 추출하는 단계;
    상기 주변 차량의 좌표 정보를 통하여 상기 주행 차량과의 상대 거리를 추정하는 단계;
    상기 주행 차량과의 상대 거리 및 상기 주행 차량의 주행 속도를 이용하여 상기 주변 차량의 주행 속도를 추정하는 단계; 및
    상기 주변 차량의 주행 속도, 상기 주행 차량의 주행 속도, 상기 주행 차량의 위치, 상기 주변 차량과 상기 주행 차량의 차로 번호, 상기 영상을 획득하는 시각 중에서 적어도 하나를 포함하는 단위 교통정보를 교통정보 수집 서버에 전송하는 단계를 포함하는 교통정보 생성 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상대거리를 추정하는 단계는,
    상기 촬영 영상에서 기준점을 설정하고 상기 기준점과 상기 주변 차량의 상대 좌표 사이의 픽셀 개수를 이용하여 상기 주행 차량과 주변 차량의 상대거리를 연산하는 교통정보 생성 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상대 거리를 추정하는 단계는,
    상기 주변 차량이 상기 주행 차량과 동일한 차로에 있는 경우, 상기 주행 차량이 주행하는 차로의 중심이 되는 X축 상의 지점을 상기 기준점으로 설정하고,
    상기 주변 차량이 상기 주행 차량과 상이한 차로에 있는 경우, 상기 주변 차량이 주행하는 차로의 중심이 되는 지점 중에서 하나의 지점을 기준점으로 설정하는 교통정보 생성 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 상대거리를 추정하는 단계는,
    다음 수학식을 이용하여 주변 차량(n)에 대한 k시점의 상대거리(dn ,k)를 연산하는 교통정보 생성 장치:
    Figure pat00020

    여기서, x0과 y0은 기준점 좌표, x와 y는 상기 주변 차량의 좌표, X는 실제 차로폭(m), A는 상기 주행 차량의 주행 차로의 폭 방향의 픽셀 개수, C는 상기 주변 차량이 위치한 지점에서의 주행 차로의 폭 방향의 픽셀 개수를 나타낸다.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 주행속도 추정하는 단계는,
    상기 주행 차량의 GPS 정보 또는 내부에 설치된 속도 측정 장치를 통하여 상기 주행 차량의 주행 속도를 측정하고, 측정된 상기 주행 차량의 주행 속도와 시간에 따른 상기 주변 차량의 상대 거리의 변화를 통하여 상기 주변 차량의 속도를 추정하는 교통정보 생성 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 주행속도 추정하는 단계는,
    다음의 수학식과 같이 상기 주행 차량의 주행 속도(v0 ,k)와 상기 주변 차량과의 상대 거리를 이용하여 상기 주변 차량의 속도를 추정하는 교통정보 생성 방법:
    Figure pat00021

    여기서, vnk는 상기 주변 차량(n)의 시점(k)에서의 주행 속도,
    Figure pat00022
    는 영상 처리에 활용되는 프레임 시간 간격, dn ,k 는 k 시점에서의 상기 주행 차량과 상기 주변 차량(n)과의 상대거리를 나타낸다.
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