KR20230105912A - Collision risk notification system and method through warm-blooded animal detection and approach predictive learning - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 시스템은 물체 접근시 1차적으로 라이다 센서로 감지하여 접근 거리를 산출하고, 2차적으로 이미지 센서를 활용하여 촬영된 영상으로 물체를 탐지할 수 있으며, 상기 촬영된 영상으로 탐지되어 식별된 물체가 항온 동물에 해당하는 경우, 주변 운전자의 차량 충돌 위험 여부를 판단할 수 있으며, 충돌 위험으로 판단시 식별된 해당 물체의 종류, 접근 방향 및 접근 거리에 따른 단계별 미리 설정된 경고 알람을 출력하거나, 통신망을 통하여 운전자 단말기에 경고 알람을 전송하여 출력할 수 있는 것을 특징으로 한다.Collision risk notification system through detection of warm-blooded animals and learning of approach prediction according to an embodiment of the present invention detects firstly with a lidar sensor when approaching an object, calculates the approach distance, and secondarily uses an image sensor to detect It is possible to detect an object with an image, and if the object detected and identified by the photographed image corresponds to a warm-blooded animal, it is possible to determine whether or not there is a risk of collision with a driver around the vehicle. It is characterized in that it is possible to output a preset warning alarm for each stage according to the type, approach direction and approach distance, or transmit and output a warning alarm to the driver's terminal through a communication network.
Description
본 발명은 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량으로 접근하는 항온동물을 예측 학습을 통하여 탐지하고 위험 판단시 경고 알람을 제공하는 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for notifying the danger of collision through detection of warm-blooded animals and predictive approach learning, and more particularly, to detecting warm-blooded animals approaching a vehicle through predictive learning and providing a warning alarm when determining danger. And it relates to a collision risk notification system and method through approach predictive learning.
최근 기술 발달로 차량 운전자는 편안함을 위하여 안전보다는 자율주행 목적을 추구하는 시스템인 ADAS(Advanced Driver Assistance Systems)를 적용하여 운영하고 있다.With the recent development of technology, vehicle drivers apply and operate ADAS (Advanced Driver Assistance Systems), a system that pursues the purpose of autonomous driving rather than safety for comfort.
하지만 ADAS로 인해서 새롭게 발생하는 주행 도중 예기치 못한 항온동물 출현과 같은 돌발 상황을 시스템이 마련하지 못하거나 대처하지 못하여 시간이 지날수록 충돌 사고 사례가 누적되고 기술의 한계가 원인이 되어 사고가 오히려 증가하고 있다. However, as the system fails to prepare or cope with unexpected situations such as the unexpected appearance of warm-blooded animals while driving that newly occur due to ADAS, the number of crash accidents accumulates over time and the limit of technology causes accidents to increase. there is.
이를 해결하기 위해 로드킬 사고 대책을 마련하고 있지만 ADAS의 문제 중 하나는 항온동물이 숨어서 자유롭게 행동하는 특성을 간파하지 못하거나 정차된 물체를 인식 못해 일어나는 사고가 최근 증가 추세로 사회문제로 이슈화되고 있는 실정이다.In order to solve this problem, road-kill accident measures are being prepared, but one of the problems of ADAS is that accidents that occur due to the inability to detect the characteristics of warm-blooded animals hiding and acting freely or not recognizing stopped objects have recently increased and become an issue as a social problem. The situation is.
또한, 실제 운전자라고 하더라도 항온동물에 대한 미리 예측이 어려운 경우가 많아 로드킬 사고가 해마다 빈번하게 발생하고 있어, 이에 대한 대비가 시급한 실정이다.In addition, there are many cases where it is difficult to predict in advance about warm-blooded animals even by actual drivers, so road-kill accidents occur frequently every year, and preparation for this is urgent.
따라서, 전술한 문제를 해결하기 위하여 주행 중 돌발 출현하는 물체를 예지하여 탐지하여 충돌 위험 여부를 판단하고, 충돌 위험 판단시 회피할 수 있도록 경고 알람을 제공하는 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 시스템 및 방법에 대한 연구가 필요하게 되었다.Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, predict and detect an object that suddenly appears while driving to determine whether there is a risk of collision, and detect a warm-blooded animal that provides a warning alarm to avoid collision risk and collision through approach prediction learning. Research on risk notification systems and methods has become necessary.
본 발명의 목적은 라이다(LiDAR) 센서를 활용하여 동물의 x,y,z 좌표에 따른 위치 변화를 검출하고, 충분히 위치 및 시야가 확보되지 않는 환경에서 2차로 숨어있는 동물을 사람이 인지 못하는 영역의 미세한 복사 빛을 이미지 센서(cmos 센서)로 검지 및 광증폭기(광사태)를 중첩 활용하여 검출이 가능하도록 딥러닝 심화 학습하여 검출하고 위험 정도에 따라 설정된 단계별 경고 알람을 제공하는 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to use a LiDAR sensor to detect positional changes according to the x, y, and z coordinates of an animal, and to prevent humans from recognizing an animal that is hidden secondarily in an environment where sufficient location and visibility are not secured. Detecting warm-blooded animals that detects minute radiant light in an area with an image sensor (cmos sensor) and uses deep learning to detect by overlapping an optical amplifier (light avalanche) and provides step-by-step warning alarms set according to the degree of danger And to provide a collision risk notification system and method through approach predictive learning.
본 발명의 일 실시예에 따른 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 시스템은, 물체 접근시 1차적으로 라이다 센서로 감지하여 접근 거리를 산출하고, 2차적으로 이미지 센서를 활용하여 촬영된 영상으로 물체를 탐지할 수 있으며, 상기 촬영된 영상으로 탐지되어 식별된 물체가 항온 동물에 해당하는 경우, 주변 운전자의 차량 충돌 위험 여부를 판단할 수 있으며, 충돌 위험으로 판단시 식별된 해당 물체의 종류, 접근 방향 및 접근 거리에 따른 단계별 미리 설정된 경고 알람을 출력하거나, 통신망을 통하여 운전자 단말기에 경고 알람을 전송하여 출력할 수 있는 것을 특징으로 한다.In the collision risk notification system through detection of warm-blooded animals and learning of approach predictive learning according to an embodiment of the present invention, when approaching an object, firstly detect it with a lidar sensor to calculate the approaching distance, and secondly take a picture using an image sensor If the object detected and identified by the captured image corresponds to a warm-blooded animal, it is possible to determine whether or not there is a risk of collision with a driver around the vehicle, and the object identified when determined to be a risk of collision It is characterized in that it is possible to output a preset warning alarm for each stage according to the type, approach direction and approach distance, or send and output a warning alarm to the driver's terminal through a communication network.
상기 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 시스템은 상기 라이다 센서로 1차적으로 항온동물을 탐지하고, 항온동물 탐지가 라이다로 어려운 상황을 고려하여 2차적으로 CMOS 센서를 활용하여 항온동물을 식별하여 탐지할 수 있도록 영상 획득하는 CMOS 이미지 센서와 탐지가 어려운 영역의 복사 빛을 검지하여 탐지하기 위한 광증폭기를 구비한 센서부와, 물체 탐지 이슈가 발생하면 광각 렌즈를 이용하여 렌즈를 상황별 설정된 알고리즘에 따라 선택적으로 시야각이 사용되도록 제어되는 렌즈부와, 상기 라이다 센서가 탐조(探照) 못하는 영역에 대해 광증폭기로 표면으로부터의 빛을 복사하여 색 좌표 대비하는 명암비의 일정한 비례비를 근간으로 물체를 탐조할 수 있는 색명암대비부와, 상기 센서부를 활용하여 라이다 센서로 1차적으로 항온동물을 탐지하고, 항온동물 탐지가 라이다로 어려운 상황을 고려하여 2차적으로 CMOS 센서 및 광증폭기를 활용하여 항온동물을 탐지할 수 있도록 제어하는 탐조부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The collision risk notification system through detection of warm-blooded animals and approach predictive learning detects warm-blooded animals primarily with the lidar sensor, and secondarily utilizes a CMOS sensor in consideration of a situation where it is difficult to detect warm-blooded animals with lidar. A sensor unit equipped with a CMOS image sensor for acquiring images to identify and detect animals, an optical amplifier for detecting and detecting radiant light in areas that are difficult to detect, and a wide-angle lens when an object detection issue occurs. The lens unit, which is controlled so that the viewing angle is selectively used according to the algorithm set for each situation, and the light from the surface are radiated by the optical amplifier for the area where the lidar sensor cannot search, and the contrast ratio is a constant ratio of contrast ratio. A color contrast unit that can search for objects based on rain and the sensor unit are used to detect warm-blooded animals primarily with lidar sensors, and CMOS secondarily in consideration of the situation in which it is difficult to detect warm-blooded animals with lidar. It is characterized in that it includes a searcher for controlling to detect warm-blooded animals by utilizing a sensor and an optical amplifier.
상기 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 시스템은, 상기 탐조부로부터 탐지되는 항온동물을 식별하여 검출하고, 식별 결과를 제어부로 제공하는 검출부와, 상기 식별 결과를 검출부로부터 제공받으며, 식별 결과에 따라 해당 물체의 종류, 접근 방향 및 접근 거리를 고려하여 단계별 기설정된 알람을 출력하도록 제어하는 상기 제어부와, 상기 제어부로부터 위험 판단 결과에 따라 기설정된 위험 알림 신호를 주변 위험 반경 내에 위치한 차량 운전자의 단말기에 전송하기 위한 통신 프로토콜을 포함하는 통신부와, 상기 제어부로부터 항온동물 탐지 예측에 필요한 학습 데이터를 제공하도록 수집하여 저장하는 데이터베이스로서 역할하는 수집분석부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The collision risk notification system through the detection of warm-blooded animals and approach predictive learning includes a detection unit that identifies and detects the warm-blooded animal detected by the search unit and provides the identification result to the control unit, receives the identification result from the detection unit, and identifies According to the result, the control unit controls to output a predetermined alarm for each step in consideration of the type, approach direction and approach distance of the object, and a driver of a vehicle located within a surrounding danger radius sends a predetermined danger notification signal according to the risk determination result from the control unit It is characterized in that it further comprises a communication unit including a communication protocol for transmitting to the terminal, and a collection analysis unit serving as a database that collects and stores learning data necessary for detection and prediction of warm-blooded animals from the control unit.
상기 제어부는 항온동물 식별이 용이하도록 딥러닝 학습 모델을 활용하여 항온동물을 예측하도록 학습시키고, 상기 딥러닝 학습 모델로서 항온동물 접근 예측 알고리즘의 학습 결과를 활용하여 항온동물의 종류 식별을 용이하게 하도록 특이점을 산출하거나, 항온동물의 접근이 예측되는 방향, 접근 거리에 대한 특이점을 산출할 수 있는 것을 특징으로 한다.The control unit learns to predict the warm-blooded animal by using a deep learning learning model to facilitate identification of the warm-blooded animal, and uses the learning result of the warm-blooded animal approach prediction algorithm as the deep learning model to facilitate identification of the warm-blooded animal. It is characterized in that it is possible to calculate a singular point, or to calculate a singular point for a direction in which an approach of a warm-blooded animal is predicted, or an approach distance.
본 발명의 일 실시예에 따른 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 시스템을 이용한 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 방법에 있어서, 상기 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 시스템은 항온동물 접근시 라이다 센서로 감지하고, 감지된 항온동물의 접근 거리를 산출하는 단계; 상기 라이다 센서로 항온동물 감지가 어려운 경우, 2차로 물체 탐지 영상 및 복사 빛을 검출하는 광증폭기를 활용하여 탐지하는 단계; 물체 식별을 위해 광증폭기 활용시 광증폭기의 광시야각을 활용하고, 목표물 색과 명암 대비를 통하여 물체를 식별하는 단계; 식별된 물체가 항온 동물에 해당하는 경우, 주변의 운전자 차량으로 접근시 충돌 위험 여부를 판단하는 단계; 충돌 위험으로 판단시 해당 물체의 종류, 접근 방향 및 접근 거리에 따른 단계별 미리 설정된 경고 알람을 출력하거나, 운전자 단말과 관리자 단말에 전송하여 출력하는 단계를 포함한다.In the collision risk notification method through warm-blooded animal detection and approach predictive learning using the collision risk notification system through warm-blooded animal detection and approach predictive learning according to an embodiment of the present invention, collision through the warm-blooded animal detection and approach predictive learning The danger notification system detects when the warm-blooded animal approaches with a lidar sensor and calculates the approach distance of the warm-blooded animal; If it is difficult to detect a warm-blooded animal with the lidar sensor, detecting using an optical amplifier for detecting a second object detection image and radiant light; When using an optical amplifier to identify an object, using a wide viewing angle of the optical amplifier and identifying the object through contrast with the color of the target; If the identified object corresponds to a warm-blooded animal, determining whether there is a risk of collision when approaching a nearby driver's vehicle; When it is determined that there is a risk of collision, outputting a preset warning alarm for each step according to the type, approaching direction, and approaching distance of the object, or transmitting and outputting the warning alarm to the driver's terminal and the manager's terminal.
상기 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 방법은 항온동물 접근 예측 알고리즘의 학습 결과를 활용하여 항온동물의 식별을 용이하게 하거나, 항온동물의 접근이 예측되는 방향, 접근 거리에 대한 특이점을 검출하는 단계를 더 포함한다.The collision risk notification method through the detection of warm-blooded animals and approach predictive learning utilizes the learning result of the warm-blooded animal approach prediction algorithm to facilitate the identification of warm-blooded animals, or to identify peculiarities about the direction and approach distance in which the warm-blooded animals are predicted to approach. A step of detecting is further included.
상기 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 방법은 상기 검출된 특이점 및 식별 결과 데이터는 DB에 저장하여 딥러닝 학습에 활용할 수 있으며, 학습을 거듭할수록 상기 항온동물 접근 예측 알고리즘의 정확도가 향상되어 항온동물 종류 검출을 용이하게 하거나, 접근 방향, 접근 거리에 대한 예측 정확도를 높일 수 있는 것을 특징으로 한다.In the collision risk notification method through the detection of warm-blooded animals and approach predictive learning, the detected singularity and identification result data can be stored in a DB and used for deep learning learning, and the accuracy of the warm-blooded animal approach prediction algorithm improves as learning is repeated. It is characterized in that it can facilitate the detection of the type of warm-blooded animal or increase the prediction accuracy for the approach direction and approach distance.
상기의 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 방법은 컴퓨터에서 판독 가능한 저장매체에 기록된 컴퓨터 프로그램에 의해 수행될 수 있다.The collision risk notification method through the detection of warm-blooded animals and approach predictive learning may be performed by a computer program recorded on a computer-readable storage medium.
본 발명의 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 시스템은 노인, 자전거, 야생동물, 어린이, 민식이 법 악용 놀이 등으로 발생하는 차량 충돌 사고 상황을 미연에 방지하고, 갑작스런 사람이나 동물 출현에 대처하지 못해 일어나는 2차 인명, 물적 사고를 방지하여 사회적 손실을 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.The collision risk notification system through the detection of warm-blooded animals and approach predictive learning of the present invention prevents vehicle collision accident situations that occur due to the elderly, bicycles, wild animals, children, and Min-sik law abusive play, and the sudden appearance of people or animals It has the advantage of minimizing social losses by preventing secondary human and material accidents that occur due to failure to cope with
1차 Lidar와 2차 광사태를 활용하여 예측 학습을 통하여 돌발행동시 해당 물체의 숨어있는 모습이나 갑작스러운 변화에 대해 감지 할 수 있으며, 예측 결과에 따라 충돌 예지 경보 알람을 운전자에게 전송함으로서, 빠르게 대처할 수 있도록 함으로써, 자동차 ADAS가 할 수 없고 검출 오류를 일으키거나 하여 그대로 충돌하여 일어나는 대형 사고를 방지할 수 있으며, 나아가 법적, 교통설비 및 장치가 할 수 없는 영역을 시스템으로 일정 부분 예방하고 사회적 손실을 최소화할 수 있는 장점이 있다.Through predictive learning using the primary lidar and the secondary mineslide, it is possible to detect the hidden appearance or sudden change of the object in case of an unexpected action, and according to the prediction result, a collision prediction alarm is sent to the driver, By making it possible to cope with it, it is possible to prevent large-scale accidents that can not be done by automobile ADAS and cause detection errors and collide as they are. has the advantage of minimizing
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 시스템의 구성을 보인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 방법 개념을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 방법의 순서도이다.
도 4는 Real or Fake Decision Model의 프로세스를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.1 is a block diagram showing the configuration of a collision risk notification system through warm-blooded animal detection and approach predictive learning according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating the concept of a collision risk notification method through warm-blooded animal detection and approach predictive learning according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a collision risk notification method through warm-blooded animal detection and approach predictive learning according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram for explaining the process of Real or Fake Decision Model by way of example.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다. 또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the presented embodiments, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention may add, change, delete, etc. other elements within the scope of the same spirit, through other degenerative inventions or the present invention. Other embodiments included within the scope of the inventive idea can be easily proposed, but it will also be said to be included within the scope of the inventive concept. In addition, components having the same function within the scope of the same idea appearing in the drawings of each embodiment are described using the same reference numerals.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 시스템의 구성을 보인 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 방법 개념을 설명하기 위한 순서도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 방법의 순서도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a collision risk notification system through warm-blooded animal detection and approach predictive learning according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is warm-blooded animal detection and approach predictive learning according to an embodiment of the present invention. 3 is a flow chart for explaining the concept of a collision risk notification method through , and FIG. 3 is a flow chart of a collision risk notification method through warm-blooded animal detection and approach predictive learning according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 시스템(1000)은 항온동물 접근시 라이다로 감지하여 접근 거리를 산출하고, 라이다로 항온동물 감지가 어려운 경우, 2차 항온동물 감지 수단으로 이미지 센서의 촬영 영상 및 광증폭기(광사태)를 활용하여 탐지할 수 있으며, 이미지 센서 등으로 촬영된 영상으로부터 식별된 물체가 항온 동물에 해당하는 경우, 주변의 운전자에게 접근시 충돌 위험 여부를 판단할 수 있으며, 충돌 위험으로 판단시에는 접근 대상 종류, 접근 방향, 접근 거리 등에 따른 단계별 미리 설정된 경고 알람을 출력하거나, 통신망을 통하여 운전자 단말기(2000)와 관리자 단말기(2000)에 경고 알람을 전송하여 출력할 수 있다.The collision
상술한 기능을 구체적으로 수행하기 위한 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 시스템(1000)은 도 1을 참조하면, 센서부(100), 렌즈부(200), 색명암대비부(300), 탐조부(400), 검출부(500), 제어부(600), 통신부(700), 수집분석부(800)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a collision
센서부(100)는 라이다 센서와 영상 획득 위해 활용되는 CMOS 이미지 센서와 광증폭기를 구비할 수 있다.The
즉, 센서부(100)는 라이다 센서로 1차적으로 항온동물을 탐지하고, 항온동물 탐지가 라이다로 어려운 상황을 고려하여 2차적으로 CMOS 센서의 물체 탐지 영상 및 복사 빛을 검출하는 광증폭기의 광사태를 활용하여 항온동물의 식별 및 탐지할 수 있도록 두 가지 형태로 마련된다. 또한 여기서 항온동물은 로드킬의 대상이 되는 동물들뿐만 아니라, 사람도 물론 포함될 수 있다.That is, the
센서부(100) 중 라이다 센서는 항온동물의 변위, 위치 변화를 감지하여 접근 거리를 산출할 수 있다.Among the
또한, 센서부(100) 중 CMOS 센서에 나타나는 영상을 보정하여 탐지 가능성을 높일 수 있도록 할 수 있다.In addition, the possibility of detection may be increased by correcting an image appearing in a CMOS sensor of the
구체적으로 촬영된 영상에 나타나는 난반사, 정반사가 되는 굴절 산란 반사 흡수 영상에 대한 보정의 방법은 CMOS에 나타난 두 영상에 맺혀진 해당 지정한pixel의 평균값과 표준편차 그리고 산포(흩어짐)정도를 보고 임의의 켈빈 값으로 보정하여 재조정하여 확률을 높이고, 그 관계식은 다음 수학식 1과 같다.Specifically, the correction method for the refraction, scattering, reflection, and absorption image, which is diffuse reflection and regular reflection appearing in the captured image, is determined by looking at the average value, standard deviation, and degree of dispersion (scatter) of the designated pixel reflected in the two images displayed in CMOS. The probability is increased by correcting and readjusting the value, and the relational expression is shown in Equation 1 below.
여기서, GL 〉255라면 GL=255, GL 〈 0라면 GL= 0범위로 제한한다.Here, if GL > 255, GL = 255, and if GL < 0, the range is limited to GL = 0.
켈빈 값 조정은 경험적 선형보정 기법을 기반으로 하고, 운전자가 평소에 다니는 경로가 System에 입력되어 경험적 Raw Data가 축적되고 그것을 기반으로 현재 나타나는 특이한 영상에 대하여 절대 값을 가지고 선형 값을 만들어 켈빈 값으로 추가 결정하고 회귀 모형으로 보정 생성 이미지를 생산할 수 있다.The Kelvin value adjustment is based on the empirical linear correction technique, and the driver's usual route is input into the system to accumulate empirical raw data. Further determinations can be made and a calibration-generated image can be produced with the regression model.
나아가, 각종 Visual신호의 왜곡, Noise를 필터링할 수 있으며, 예를 들어 바닥의 물과 얼음 또는 공기 중의 온도차이로 발생하는 신기루 왜곡현상 등으로 인하여 촬영 영상이 왜곡될 경우에는 켈빈 값을 최소로 보정하여 산란효과를 감소시키고 출력값 으로 조정할 수 있다.Furthermore, distortion and noise of various visual signals can be filtered. For example, if the captured image is distorted due to the water and ice on the floor or the mirage distortion caused by the temperature difference in the air, correct the Kelvin value to the minimum. This can reduce the scattering effect and adjust it to the output value.
그 외 Noise에 대해서는 필터링을 적용할 수 있으며, 예컨대 칼만 필터링, 가우시안 필터링 기법 중 하나를 적용할 수 있다.For other noise, filtering can be applied, and for example, one of Kalman filtering and Gaussian filtering techniques can be applied.
렌즈부(200)는 CMOS 센서의 평상시 설정된 시야각으로 목표물인 항온동물을 탐지하다가 특정 물체 탐지시 해당 물체 식별이 용이하도록 광시야각을 활용하는 용도를 위해 다양한 시야각을 제공할 수 있다.The
구체적으로 렌즈부(200)는 67°의 광각기능의 줌렌즈와 45°의 표준렌즈와 21°의 미니멀리즘(Minimalism) 기능의 렌즈를 운영하며, 평상시는 45°의 렌즈를 운영하다가 물체 탐지 이슈가 발생하면 67°와 21°의 렌즈를 상황별 설정된 알고리즘에따라 선택적으로 시야각이 사용되도록 제어될 수 있다.Specifically, the
색명암대비부(300)는 라이다 센서가 탐조(探照) 못하는 영역(라이다 센서로 직선 거리에 위치하고 방해요소(장애물 등)가 없는 경우에 해당하여 거리 측정 및 해당 객체 식별이 가능한 경우를 제외한 경우)에 대해 지표면, 경사면, 벽면 등의 표면으로부터의 반사되는 빛을 복사하여 색 좌표 대비하는 명암비의 일정한 비례비를 근간으로 숨어있는 영역에 대한 물체를 탐조할 수 있으며, 이때 다음과 같은 수학식 2가 활용될 수 있다.The
여기서 M은 전체 복사량으로, 온도(T)의 4 제곱으로 급격히 커지며, Mλ는 분광복사량,σ는 슈테판볼츠만 상수이고 T는 흑점의 온도이다.Here, M is the total radiation, which rapidly increases with the fourth power of the temperature (T), Mλ is the spectral radiation, σ is the Stefan-Boltzmann constant, and T is the sunspot temperature.
색명암대비부(300)는 어둠 또는 보이지 않는 영역을 探照(탐조)하기 위해서 렌즈를 좌우로 일정한 거리만큼 움직여서 색명암대비부(300)에 의해 사물(물체)의 거리와 색 그리고 명암비를 구분하게 하여 색명암을 측정하고 측정 결과를 반영하여 물체를 탐지함으로써, 그 신뢰도를 높이게 하는 기작작용을 하게 한다.The
탐조부(400)는 센서부(100)를 활용하여 라이다 센서로 1차적으로 항온동물을 탐지하고, 항온동물 탐지가 라이다로 어려운 상황을 고려하여 2차적으로 CMOS 센서 및 광증폭기의 광사태를 활용하여 항온동물의 식별이 용이하도록 탐지할 수 있도록 제어할 수 있다.The
나아가 탐조부(400)는 항온동물 즉 객체 인식이 용이하도록 신경망 학습 알고리즘을 활용할 수도 있다.Furthermore, the
탐조부(400)는 보정 처리된 영상으로부터 객체 인식 알고리즘인 CNN 알고리즘을 적용하여 객체를 인식할 수 있다.The
CNN 알고리즘은 합성곱 연산을 통하여 객체를 인식시키는 신경망 알고리즘으로, 본 발명에서는 특히 객체 위치를 검출하는데 탁월하도록 딥러닝 회귀 방법을 사용한 R-CNN(Region-based Convolutional Neural Networks) 알고리즘을 이용하여 객체를 인식할 수 있다.The CNN algorithm is a neural network algorithm that recognizes an object through a convolution operation. Recognizable.
R-CNN 알고리즘은 먼저 후보영역을 생성하고 이를 기반으로 CNN을 학습시켜 영상 내 객체의 위치를 찾아내는 신경망 알고리즘으로, 객체인식과정은 입력된 영상에서 선택적 탐색을 이용하여 후보 영역 생성하는 과정과, 생성된 각 후보 영역들을 동일한 크기로 변환하고, CNN을 통해 특징을 추출하는 과정과, 추출된 특징을 이용하여 후보 영역 내의 객체를 SVM(Suppor Vector Machine)을 이용하여 분류하는 과정을 포함한다. 후보 영역의 위치는 정확하지 않기 때문에 최종적으로 회귀 학습을 통해 객체 영역 박스 위치를 정확히 보정할 수 있다. The R-CNN algorithm is a neural network algorithm that first creates a candidate region and trains CNN based on it to find the location of an object in an image. The process of converting each candidate region into the same size, extracting a feature through CNN, and classifying objects in the candidate region using a SVM (Suppor Vector Machine) using the extracted feature. Since the position of the candidate region is not accurate, the position of the object region box can be accurately corrected through regression learning.
또한 다른 신경망 알고리즘으로 Fast R-CNN, R-FCN, YOLO(You only Look Once), 텐서플로(TensorFlow), SSD(Single Shot MultiBox Detector) 등이 있는데, 상술한 신경망 알고리즘을 추가로 적용하거나 R-CNN을 대체하여 적용할 수 있으며, 상술한 신경망 알고리즘을 적용하여 다중 객체를 동시에 인식시켜 객체 인식 속도를 향상시킬 수도 있다.In addition, other neural network algorithms include Fast R-CNN, R-FCN, YOLO (You only Look Once), TensorFlow, and SSD (Single Shot MultiBox Detector). It can be applied instead of CNN, and object recognition speed can be improved by simultaneously recognizing multiple objects by applying the neural network algorithm described above.
나아가, 객체 인식율을 높이기 위해 에이다부스트(AdaBoost), 서포트 벡터 머신(Support Vector Machine: SVM), 선형판별식 해석(Linear Disciminant Analysis: LDA), 주성분 분석(Principal Component Analusis: PCA) 등의 알고리즘이 추가로 이용될 수도 있으며, 이러한 알고리즘 기법들은 모두 외형에 기반하여 인식대상 영역을 식별하는 것으로, 트레이닝에 사용될 영상 이미지들의 집합에 의해 트레이닝된 모델을 이용해서 객체 주위의 영역을 검출하며, 여러 주변의 제약 조건들이 트레이닝을 통해 극복되어지기 때문에 결과적으로 객체 인식 정확도와 신뢰도를 높일 수 있다.Furthermore, algorithms such as AdaBoost, Support Vector Machine (SVM), Linear Discriminant Analysis (LDA), and Principal Component Analysis (PCA) are added to increase the object recognition rate. All of these algorithm techniques identify the region to be recognized based on the appearance, detect the region around the object using a model trained by a set of video images to be used for training, and restrict various surroundings. As conditions are overcome through training, object recognition accuracy and reliability can be improved as a result.
검출부(500)는 탐조부(400)로부터 탐지되는 항온동물을 식별하여 검출하고, 식별 결과를 제어부(600)로 제공할 수 있다.The
제어부(600)는 식별 결과를 검출부(500)로부터 제공받으며, 항온동물 식별이 용이하도록 딥러닝 학습 모델을 활용하여 항온동물을 예측하도록 학습시킬 수 있다.The
구체적으로 딥러닝 학습 모델로서 항온동물 접근 예측 알고리즘의 학습 결과를 활용하여 항온동물의 식별을 용이하게 하도록 하는 특이점(특징점 또는 임계값)을 산출하거나, 항온동물의 접근이 예측되는 방향, 접근 거리에 대한 특이점을 산출할 수도 있다. Specifically, as a deep-learning model, it is possible to calculate a singular point (feature point or threshold) that facilitates identification of a warm-blooded animal by utilizing the learning result of a warm-blooded animal approach prediction algorithm, or to predict the approach of a warm-blooded animal in the direction and approach distance. singularities can be calculated.
나아가 항온동물 접근 예측 알고리즘은 센서부(100)에 추가로 온도센서나 적외선 카메라 등을 활용하여 일반 사물과 동물과 같은 항온동물을 구분하도록 할 수도 있으며, 이때 수집되는 온도정보나 카메라 획득 정보를 수집하여 항온동물 접근 예측을 위한 학습에 활용할 수도 있다.Furthermore, the warm-blooded animal approach prediction algorithm may use a temperature sensor or an infrared camera in addition to the
또한, 제어부(600)는 식별 결과에 따라 예측되는 물체 대상의 종류, 방향, 거리 등을 고려하여 단계별 기설정된 알람을 출력하도록 제어할 수 있다.In addition, the
예컨대, 단계별 알람을 경미함, 보통, 중대함 수준으로 구분하고, 항온동물이 작은 동물(또는 항온동물이 아닌 경우-사물 등-)이거나, 방향이 운전자와 충돌할 가능성이 낮은 방향 또는 거리가 먼 경우에는 경미함으로 판단하고, 항온동물이 큰 동물이거나, 방향이 운전자와 충돌할 가능성이 높은 방향 또는 거리가 가까운 경우 중대함으로 판단하도록 설정할 수 있다.For example, step-by-step alarms are classified into minor, medium, and major levels, and the warm-blooded animal is a small animal (or a non-warm-blooded animal-object, etc.-), or the direction is less likely to collide with the driver or the distance is far. In this case, it may be determined as slight, and if the warm-blooded animal is a large animal, or the direction is likely to collide with the driver, or the distance is close, it may be set to be determined as serious.
단계별 알람의 형태도 경미함의 경우 운전자 단말기(2000)에 시각적으로 디스플레이되는 형태로 알리고, 중대함의 경우에는 디스플레이 표시는 물론 스피커 출력, 진동 등 다른 형태의 알림을 포함하여 경각심을 키울 수 있게 함이 바람직하다.In the case of the form of the alarm for each stage, it is notified in the form of a visual display on the
나아가 딥러닝 학습 모델로서, 위험 판단 예측 모델을 활용할 수도 있으며, 위험 판단 예측 모델은 위험반경 내로 항온동물이 차량에 접근시 발생한 위험 알림 신호, 항온동물의 위치정보, 방향정보 등을 지속적으로 수집하고, 학습시 입력 변수로 하여 충돌 위험 상황을 판단 및 예측하고, 예측 결과로서 충돌 위험 반경을 재설정, 최적의 단계별 충돌 위험 반경 경계값(임계값)이나 단계 세부설정, 단계별 알람 종류, 알람 세기나 알람 출력 개수, 차량 제어(급정지) 명령에 필요한 임계시간 등을 재설정할 수 있도록 하고, 이를 통하여 정확한 위험 상황을 감지하고 최적화된 충돌 위험의 단계별로 경고를 제공할 수 있게 한다.Furthermore, as a deep-learning model, a risk judgment prediction model can be used. The risk judgment prediction model continuously collects danger notification signals generated when a warm-blooded animal approaches a vehicle within a danger radius, location information of a warm-blooded animal, and , Determines and predicts the collision risk situation as an input variable during learning, resets the collision risk radius as a prediction result, optimal step-by-step collision risk radius boundary value (threshold value) or step detailed setting, step-by-step alarm type, alarm intensity or alarm It is possible to reset the number of outputs, the critical time required for the vehicle control (emergency stop) command, etc., through which it is possible to detect an accurate dangerous situation and provide an optimized warning for each step of the risk of collision.
또한 위험 판단 예측 모델은 최적화된 충돌 위험의 단계별로 경고를 제공하기 위한 학습 및 예측 모델 알고리즘으로서, 예를 들어 SVM(서포트 벡터 머신), 심층 신경망(DNN)을 사용하거나 합성곱신경망(CNN) 또는 순환신경망(RNN) 방식과같이 여러가지 방식의 인공지능 알고리즘을 사용할 수 있다.In addition, the risk judgment prediction model is a learning and prediction model algorithm for providing warnings in stages of an optimized collision risk, for example, using a support vector machine (SVM), a deep neural network (DNN), or a convolutional neural network (CNN) or Various types of artificial intelligence algorithms can be used, such as a recurrent neural network (RNN) method.
특히 SVM은 복수의 디멘션을 갖는 데이터에 대해서, 복수의 디멘션을 잘 구분할 수 있는 최적의 결정 경계(decision boundary)를 찾는 것에 최적화된 방법으로 알려져 있다.In particular, SVM is known as an optimized method for finding an optimal decision boundary capable of well distinguishing a plurality of dimensions for data having a plurality of dimensions.
또한, 획득된 데이터에 상술한 것과 같은 SVM 기법을 적용할 때, 학습에 필요한 데이터 수가 증가하고 전송된 데이터들이 점점 더 축적될수록 머신러닝의 트레이닝 횟수가 증대되고, 결과적으로 트레이닝을 통해 획득한 모델링의 정확도가 점점 높아지게 된다.In addition, when the SVM technique as described above is applied to the acquired data, as the number of data required for learning increases and the transmitted data is accumulated more and more, the number of machine learning training increases, and as a result, the number of modeling obtained through training increases. Accuracy gradually increases.
결과적으로, 상술한 SVM 기법을 활용하여 행렬을 분석하고 예측하게 되면, 구체적으로 항온동물의 충돌 위험 반경 접근 패턴을 분석할 수 있으며, 또한 이러한 패턴에 대한 장기간 데이터를 확보함으로써, 결과적으로 단계별 충돌 위험 반경의 경계(임계값)를 설정하는데 이용할 수 있게 된다.As a result, if the matrix is analyzed and predicted using the above-described SVM technique, it is possible to specifically analyze the collision risk radius approach pattern of warm-blooded animals, and also by securing long-term data on these patterns, as a result, the collision risk by stage. It can be used to set the bounds (threshold) of the radius.
통신부(700)는 제어부(600)로부터 충돌 위험 판단 결과에 따라 기설정된 위험 알림 신호를 주변 위험 반경 내에 위치한 차량 운전자의 단말기(2000)에 전송하기 위한 통신 프로토콜을 포함할 수 있다.The
여기서 단말기(2000)는 차량 자체의 ADAS 시스템이나 운전자가 소지한 휴대 단말기(2000)를 포함하며, 추가로 충돌 위험 확인이 필요한 모니터링 서버나 관리자 단말이 될 수도 있다.Here, the terminal 2000 includes the ADAS system of the vehicle itself or the portable terminal 2000 possessed by the driver, and may be a monitoring server or manager terminal that additionally needs to check the risk of collision.
수집분석부(800)는 제어부(600)로부터 항온동물 탐지 예측에 필요한 학습 데이터를 제공하도록 수집하여 저장하는 데이터베이스로서 역할하고, 필요시 제어부(600)의 학습 알고리즘을 구성하여 딥러닝 학습을 통한 특이점 산출 등의 역할을 수행할 수도 있다.The collection and
나아가 도 4를 참조하면, 딥러닝 학습은 Data의 Real or Fake Decision Model을 통하여 이루어질 수도 있다.Furthermore, referring to FIG. 4, deep learning learning may be performed through a Real or Fake Decision Model of Data.
구체적으로는 예측 오류를 바탕으로 행위를 피드백으로 통제하고 새로운 감각정보를 얻고 동시에 예측을 바꾸어서 지각 내용을 자동적으로 다음의 모델 패턴에 따라 업데이트(최적화)시킨다.Specifically, actions are controlled by feedback based on prediction errors, new sensory information is obtained, and predictions are changed at the same time to automatically update (optimize) perceptions according to the following model patterns.
보다 구체적으로 촬영된 영상의 불분명하고, 흔들리고, 항온동물이 숨어있어 노이즈가 많은 정보, 안개, 카메라에 비치는 직사광선, 불충분한 조명으로 항온동물 검지(식별)가 지연되거나 누락되는 정보 그리고 부분적으로 보이는 물체, 사람처럼 보이는 물체, 카메라 렌즈 위에 붙은 곤충, 폭우시 헤드라이트와의 조합, 강한 빛의 그림자 등으로 인해 오인식 및 오판되는 거짓 알람을 부분적으로 끊임없이 추론하고 구체적으로 생성하는 지각편린(Percept Interpretant)은 다음 수학식 3 및 수학식 4를 활용한 모델을 기반하여 정보를 끊임없이 생산해 낼 수 있다.More specifically, the captured images are unclear, shaken, noisey information due to hidden warm-blooded animals, fog, direct sunlight on the camera, information that delays or omits warm-blooded animal detection (identification) due to insufficient lighting, and partially visible objects Percept Interpretant, which infers false alarms that are misrecognized and misjudged due to objects that look like people, insects attached to camera lenses, combination with headlights during heavy rain, shadows of strong light, etc. Information can be continuously produced based on a model using Equations 3 and 4 below.
Ms : Machine Signal Ms: Machine Signal
Kb : Kelvin Bridge Kb: Kelvin Bridge
σ : 정규분포 표준편차 σ : normal distribution standard deviation
Opt cnd : 최적판정 결과 Opt cnd: Optimal decision result
: 어떤 복잡한 상황이 전개되는 분포 : a distribution in which a complex situation develops
상술한 충돌 위험 알림 시스템(1000) 구성에 의한 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 방법의 과정을 설명하면, 먼저 충돌 위험 알림 시스템(1000)은 항온동물 접근시 1차적으로 라이다 센서로 감지하고, 감지된 항온동물의 접근 거리를 산출한다(S100).The above-described collision
이때, 라이다 센서로 항온동물 감지가 어려운 경우, 2차 항온동물 감지 수단으로 광증폭기(광사태)를 활용하여 탐지할 수 있다(S102).At this time, if it is difficult to detect the warm-blooded animal with the lidar sensor, it can be detected using an optical amplifier (light avalanche) as a secondary means for detecting the warm-blooded animal (S102).
항온동물 접근 예측 알고리즘의 학습 결과를 활용하여 특이점을 검출할 수 있다(S104).A singularity can be detected by using the learning result of the warm-blooded animal approach prediction algorithm (S104).
또한, 정확한 물체 식별을 위해 광증폭기 활용시 광증폭기의 광시야각을 활용하고, 목표물 색과 명암 대비를 통하여 물체를 식별할 수 있도록 한다(S106).In addition, when an optical amplifier is used for accurate object identification, a wide viewing angle of the optical amplifier is used, and the object can be identified through contrast with the target color (S106).
이제, 식별된 물체가 항온 동물에 해당하는 경우, 주변의 운전자 차량에 접근시 충돌 위험 여부를 판단할 수 있다(S108).Now, if the identified object corresponds to a warm-blooded animal, it is possible to determine whether there is a risk of collision when approaching a nearby driver's vehicle (S108).
또한, 충돌 위험으로 판단시에는 접근 대상 종류, 접근 방향, 접근 거리 등에 따른 단계별 미리 설정된 경고 알람을 출력하거나, 운전자 단말기(2000)와 관리자 단말기(2000)에 전송하여 출력할 수 있다(S110).In addition, when it is determined that there is a risk of collision, a preset warning alarm for each step according to the type of approach object, approach direction, approach distance, etc. may be output, or may be transmitted and output to the
이후, 운전자 단말기(2000)에서는 경고 알람을 수신 후 운전 방향을 바꿔 접근하는 항온동물을 회피하도록 운전자에 의해 차량이 수동 제어되도록 하거나, 위험이 중대함으로 운전자의 안전을 위해 필요한 경우, 차량을 직접 급제동하거나 방향 전환하도록 자동 제어되도록 할 수 있다.Then, after receiving a warning alarm, the
나아가, 상기 검출된 특이점 및 식별 결과 데이터는 DB에 저장하여 딥러닝 학습에 활용할 수 있으며, 학습을 거듭할수록 상기 항온동물 접근 예측 알고리즘의 정확도가 향상되어 항온동물 식별 검출을 용이하게 하거나, 항온동물 접근 거리, 방향 등에 대한 예측 정확도를 높일 수 있다(S112).Furthermore, the detected singularity and identification result data can be stored in a DB and used for deep learning learning. Prediction accuracy for distance, direction, etc. may be increased (S112).
딥러닝 학습시 특이점을 보정하는 방식으로 학습하여 예측 정확도 향상에 도움을 줄 수 있다.During deep learning learning, learning by correcting singularities can help improve prediction accuracy.
나아가 본 발명의 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 방법은 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현되거나, 이 컴퓨터 프로그램이 동작하는 컴퓨터 하드웨어에 탑재되는 모듈 형태로 구현될 수 있다.Furthermore, the method for notifying collision risk through detection of warm-blooded animals and learning of approach prediction of the present invention is implemented as a computer program stored in a storage medium for execution through combination with a computer, or in the form of a module loaded into computer hardware in which the computer program operates. can be implemented as
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리, SSD(Solid State Drive) 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. In addition, collision risk notification through warm-blooded animal detection and approach predictive learning according to an embodiment of the present invention The method may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the medium may be those specially designed and configured for the present invention or those known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. - includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, SSD (Solid State Drive), and the like. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler.
본 명세서에서 ‘단말기’는 휴대성 및 이동성이 보장된 무선 통신 장치일 수 있으며, 예를 들어 스마트폰, 태블릿 PC 또는 노트북 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치일 수 있다. 또한, ‘단말기’는 통신망을 통해 다른 단말 또는 서버 등에 접속할 수 있는 PC 등의 유선 통신 장치인 것도 가능하다. 또한, 통신망은 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 인터넷 (WWW: World Wide Web), 유무선 데이터 통신망, 전화망, 유무선 텔레비전 통신망 등을 포함한다. In this specification, a 'terminal' may be a wireless communication device that guarantees portability and mobility, and may be, for example, any type of handheld-based wireless communication device such as a smart phone, a tablet PC, or a laptop computer. In addition, the 'terminal' may also be a wired communication device such as a PC capable of accessing other terminals or servers through a communication network. In addition, a communication network refers to a connection structure capable of exchanging information between nodes such as terminals and servers, such as a local area network (LAN), a wide area network (WAN), and the Internet (WWW : World Wide Web), wired and wireless data communications network, telephone network, and wired and wireless television communications network.
무선 데이터 통신망의 일례에는 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스 통신, 적외선 통신, 초음파 통신, 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication), 라이파이(LiFi) 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.Examples of wireless data communication networks include 3G, 4G, 5G, 3rd Generation Partnership Project (3GPP), Long Term Evolution (LTE), World Interoperability for Microwave Access (WIMAX), Wi-Fi, Bluetooth communication, infrared communication, ultrasonic communication, visible light communication (VLC: Visible Light Communication), LiFi, and the like, but are not limited thereto.
100 ; 센서부
200 ; 렌즈부
300 ; 색명암대비부
400 ; 탐조부
500 ; 검출부
600 ; 제어부
700 ; 통신부
800 ; 수집분석부
1000 ; 충돌 위험 알림 시스템
2000 ; 단말기100; sensor part
200; lens part
300; Color Contrast
400; birdwatcher
500; detection unit
600; control unit
700; Ministry of Communications
800; Collection and analysis department
1000; Collision Hazard Notification System
2000; terminal
Claims (8)
상기 촬영된 영상으로 탐지되어 식별된 물체가 항온 동물에 해당하는 경우, 주변 운전자의 차량 충돌 위험 여부를 판단할 수 있으며,
충돌 위험으로 판단시 식별된 해당 물체의 종류, 접근 방향 및 접근 거리에 따른 단계별 미리 설정된 경고 알람을 출력하거나, 통신망을 통하여 운전자 단말기에 경고 알람을 전송하여 출력할 수 있는 것을 특징으로 하는 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 시스템.When approaching an object, it is first detected by the lidar sensor to calculate the approach distance, and secondarily, the image sensor is used to detect the object with the captured image.
If the object detected and identified by the photographed image corresponds to a warm-blooded animal, it is possible to determine whether or not there is a risk of collision with a driver around the vehicle.
Detection of warm-blooded animals, characterized in that when determining the risk of collision, a warning alarm can be output in advance according to the type, approach direction and approach distance of the object identified, or a warning alarm can be transmitted and output to the driver terminal through a communication network and collision risk notification system through approach predictive learning.
상기 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 시스템은
상기 라이다 센서로 1차적으로 항온동물을 탐지하고, 항온동물 탐지가 라이다로 어려운 상황을 고려하여 2차적으로 CMOS 센서를 활용하여 항온동물을 식별하여 탐지할 수 있도록 영상 획득하는 CMOS 이미지 센서와 탐지가 어려운 영역의 복사 빛을 검지하여 탐지하기 위한 광증폭기를 구비한 센서부와,
물체 탐지 이슈가 발생하면 광각 렌즈를 이용하여 렌즈를 상황별 설정된 알고리즘에 따라 선택적으로 시야각이 사용되도록 제어되는 렌즈부와,
상기 라이다 센서가 탐조(探照) 못하는 영역에 대해 광증폭기로 표면으로부터의 빛을 복사하여 색 좌표 대비하는 명암비의 일정한 비례비를 근간으로 물체를 탐조할 수 있는 색명암대비부와,
상기 센서부를 활용하여 라이다 센서로 1차적으로 항온동물을 탐지하고, 항온동물 탐지가 라이다로 어려운 상황을 고려하여 2차적으로 CMOS 센서 및 광증폭기를 활용하여 항온동물을 탐지할 수 있도록 제어하는 탐조부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 시스템.The method of claim 1,
The collision risk notification system through the detection of the warm-blooded animal and approach prediction learning
A CMOS image sensor that firstly detects warm-blooded animals with the lidar sensor and acquires images to identify and detect warm-blooded animals using a CMOS sensor secondarily in consideration of a situation where it is difficult to detect warm-blooded animals with lidar A sensor unit having an optical amplifier for detecting and detecting radiation in an area that is difficult to detect;
When an object detection issue occurs, a lens unit that uses a wide-angle lens to selectively control the viewing angle according to an algorithm set for each situation;
A color contrast unit capable of searching for an object based on a constant proportional ratio of contrast ratios in which color coordinates are compared by copying light from the surface with an optical amplifier for an area where the lidar sensor cannot search;
Using the sensor unit, firstly detects warm-blooded animals with lidar sensor, and secondarily uses CMOS sensor and optical amplifier to detect warm-blooded animals in consideration of the difficult situation where detecting warm-blooded animals is controlled by lidar birdwatcher
Collision risk notification system through warm-blooded animal detection and approach predictive learning, characterized in that it comprises a.
상기 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 시스템은
상기 탐조부로부터 탐지되는 항온동물을 식별하여 검출하고, 식별 결과를 제어부로 제공하는 검출부와,
상기 식별 결과를 검출부로부터 제공받으며, 식별 결과에 따라 해당 물체의 종류, 접근 방향 및 접근 거리를 고려하여 단계별 기설정된 알람을 출력하도록 제어하는 상기 제어부와,
상기 제어부로부터 위험 판단 결과에 따라 기설정된 위험 알림 신호를 주변 위험 반경 내에 위치한 차량 운전자의 단말기에 전송하기 위한 통신 프로토콜을 포함하는 통신부와,
상기 제어부로부터 항온동물 탐지 예측에 필요한 학습 데이터를 제공하도록 수집하여 저장하는 데이터베이스로서 역할하는 수집분석부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 시스템.The method of claim 2,
The collision risk notification system through the detection of the warm-blooded animal and approach prediction learning
A detection unit for identifying and detecting the warm-blooded animal detected by the birdwatching unit and providing the identification result to the control unit;
The control unit receiving the identification result from the detection unit and controlling to output a preset alarm for each stage in consideration of the type, approaching direction, and approaching distance of the object according to the identification result;
A communication unit including a communication protocol for transmitting a predetermined danger notification signal according to a result of the risk determination from the control unit to a terminal of a vehicle driver located within a surrounding danger radius;
Collection analysis unit serving as a database that collects and stores learning data necessary for predicting detection of warm-blooded animals from the control unit
Collision risk notification system through warm-blooded animal detection and approach predictive learning, characterized in that it further comprises.
상기 제어부는
항온동물 식별이 용이하도록 딥러닝 학습 모델을 활용하여 항온동물을 예측하도록 학습시키고,
상기 딥러닝 학습 모델로서 항온동물 접근 예측 알고리즘의 학습 결과를 활용하여 항온동물의 종류 식별을 용이하게 하도록 특이점을 산출하거나, 항온동물의 접근이 예측되는 방향, 접근 거리에 대한 특이점을 산출할 수 있는 것을 특징으로 하는 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 시스템.in claim 3
The control unit
In order to easily identify warm-blooded animals, a deep learning learning model is used to learn to predict warm-blooded animals,
As the deep learning model, by using the learning result of the warm-blooded animal approach prediction algorithm, a singularity can be calculated to facilitate the identification of the type of warm-blooded animal, or a singularity can be calculated for the direction and approach distance in which the approach of the warm-blooded animal is predicted Collision risk notification system through warm-blooded animal detection and approach prediction learning.
상기 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 시스템은 항온동물 접근시 라이다 센서로 감지하고, 감지된 항온동물의 접근 거리를 산출하는 단계;
상기 라이다 센서로 항온동물 감지가 어려운 경우, 2차로 물체 탐지 영상 및 복사 빛을 검출하는 광증폭기를 활용하여 탐지하는 단계;
물체 식별을 위해 광증폭기 활용시 광증폭기의 광시야각을 활용하고, 목표물 색과 명암 대비를 통하여 물체를 식별하는 단계;
식별된 물체가 항온 동물에 해당하는 경우, 주변의 운전자 차량으로 접근시 충돌 위험 여부를 판단하는 단계;
충돌 위험으로 판단시 해당 물체의 종류, 접근 방향 및 접근 거리에 따른 단계별 미리 설정된 경고 알람을 출력하거나, 운전자 단말과 관리자 단말에 전송하여 출력하는 단계
를 포함하는 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 방법.In the collision risk notification method through warm-blooded animal detection and approach predictive learning using a collision risk notification system through warm-blooded animal detection and approach predictive learning,
The collision risk notification system through the detection of the warm-blooded animal and approach predictive learning detects when the warm-blooded animal approaches with a lidar sensor, and calculates the approach distance of the detected warm-blooded animal;
If it is difficult to detect a warm-blooded animal with the lidar sensor, detecting using an optical amplifier for detecting a second object detection image and radiant light;
When using an optical amplifier to identify an object, using a wide viewing angle of the optical amplifier and identifying the object through contrast with the color of the target;
If the identified object corresponds to a warm-blooded animal, determining whether there is a risk of collision when approaching a nearby driver's vehicle;
Outputting a step-by-step preset warning alarm according to the type, approach direction, and approach distance of the object when it is determined that there is a risk of collision, or transmitting and outputting it to the driver terminal and manager terminal
Collision risk notification method through warm-blooded animal detection and approach prediction learning.
항온동물 접근 예측 알고리즘의 학습 결과를 활용하여 항온동물의 식별을 용이하게 하거나, 항온동물의 접근이 예측되는 방향, 접근 거리에 대한 특이점을 검출하는 단계
를 더 포함하는 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 방법.The method of claim 5,
A step of facilitating the identification of warm-blooded animals by utilizing the learning results of the warm-blooded animal approach prediction algorithm, or detecting singularities in the direction and approach distance in which the warm-blooded animal is predicted to approach
Collision risk notification method through warm-blooded animal detection and approach prediction learning further comprising.
상기 검출된 특이점 및 식별 결과 데이터는 DB에 저장하여 딥러닝 학습에 활용할 수 있으며, 학습을 거듭할수록 상기 항온동물 접근 예측 알고리즘의 정확도가 향상되어 항온동물 종류 검출을 용이하게 하거나, 접근 방향, 접근 거리에 대한 예측 정확도를 높일 수 있는 것을 특징으로 하는 항온동물 탐지 및 접근 예지 학습을 통한 충돌 위험 알림 방법.The method of claim 6,
The detected singularity and identification result data can be stored in a DB and used for deep learning learning, and as learning is repeated, the accuracy of the warm-blooded animal approach prediction algorithm improves, making it easy to detect the warm-blooded animal type, approaching direction, approaching distance Collision risk notification method through warm-blooded animal detection and approach predictive learning, characterized in that it can increase the prediction accuracy for.
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