KR102388128B1 - Method and apparatus for generating virtual curved grid lines for vehicle speed detection using image tracking - Google Patents

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KR102388128B1 KR1020200087990A KR20200087990A KR102388128B1 KR 102388128 B1 KR102388128 B1 KR 102388128B1 KR 1020200087990 A KR1020200087990 A KR 1020200087990A KR 20200087990 A KR20200087990 A KR 20200087990A KR 102388128 B1 KR102388128 B1 KR 102388128B1
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Abstract

영상 추적을 이용한 차량 속도 검출을 위한 가상 곡선 격자선 생성 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일측면에 따른 컴퓨팅 장치에서 수행되는 영상 추적을 이용한 차량 속도 검출을 위한 가상 곡선 격자선 생성 방법은, 대상 도로 상 카메라의 설치환경에 상응하는 격자 이미지를 선택하는 단계; 상기 격자 이미지를 촬영할 때 소정 위치에 배치된 미리 설정된 형상의 격자 정합부의 모서리 정보와 상기 격자 이미지를 이용하여 가상 격자를 생성하는 단계; 및 상기 대상 도로의 굴곡정보를 취득하여 상기 가상 격자를 곡선화하는 단계를 포함한다.A method and apparatus for generating a virtual curved grid line for vehicle speed detection using image tracking are disclosed. According to an aspect of the present invention, there is provided a method for generating a virtual curve grid line for vehicle speed detection using image tracking performed in a computing device, the method comprising: selecting a grid image corresponding to an installation environment of a camera on a target road; generating a virtual grid by using the grid image and edge information of a grid matching unit having a preset shape disposed at a predetermined position when the grid image is photographed; and obtaining curvature information of the target road to curve the virtual grid.

Description

영상 추적을 이용한 차량 속도 검출을 위한 가상 곡선 격자선 생성 방법 및 장치{Method and apparatus for generating virtual curved grid lines for vehicle speed detection using image tracking}Method and apparatus for generating virtual curved grid lines for vehicle speed detection using image tracking

본 발명은 영상 추적을 이용한 차량 속도 검출을 위한 가상 곡선 격자선 생성 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for generating a virtual curved grid line for vehicle speed detection using image tracking.

현재 도로에서 차량의 속도 위반 단속은 도로에 매설된 코일을 통해서 차량의 속도를 추출하고 차량이 제한 속도를 초과하여 운행하는 경우 영상 정보를 통해 번호판을 인식하여 과금하는 형태로 진행되고 있다. Currently, vehicle speed violation enforcement on the road is carried out in the form of extracting the speed of the vehicle through a coil buried in the road, and recognizing the license plate through image information and charging the vehicle when the vehicle travels over the speed limit.

하지만 이 방식은 과도한 유지비용이 들어 모든 시스템을 이 방식으로 구축해서 유지하기는 힘들며 이를 대체할 수 있는 기술에 대해 많은 연구가 진행 중이다.However, this method has an excessive maintenance cost, so it is difficult to build and maintain all systems in this way, and many studies are being conducted on alternative technologies.

최근 영상 분석을 통해 차량의 속도를 검출하는 방법이 제안되고 있다. 하나의 카메라에 의해 촬영된 영상의 정확한 분석을 위해서는 3차원의 도로상황을 보다 정확히 인식할 필요가 있다. Recently, a method of detecting the speed of a vehicle through image analysis has been proposed. In order to accurately analyze an image captured by a single camera, it is necessary to more accurately recognize a three-dimensional road condition.

한국공개공보 제10-2017-0080481호Korean Publication No. 10-2017-0080481

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 도로의 굴곡 등의 상황을 보다 정확히 반영하여 차량속도측정의 정밀도를 높일 수 있는 영상 추적을 이용한 차량 속도 검출을 위한 가상 곡선 격자선 생성 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다. Therefore, the present invention has been devised to solve the above-mentioned problems, and it is possible to more accurately reflect the situation such as the curvature of the road to increase the precision of the vehicle speed measurement. To provide a method and apparatus.

본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 바람직한 실시예를 통하여 보다 명확해질 것이다. Other objects of the present invention will become clearer through preferred embodiments described below.

본 발명의 일 측면에 따르면, 컴퓨팅 장치에서 수행되는 영상 추적을 이용한 차량 속도 검출을 위한 가상 곡선 격자선 생성 방법에 있어서, 대상 도로 상 카메라의 설치환경에 상응하는 격자 이미지를 선택하는 단계; 상기 격자 이미지를 촬영할 때 소정 위치에 배치된 미리 설정된 형상의 격자 정합부의 모서리 정보와 상기 격자 이미지를 이용하여 가상 격자를 생성하는 단계; 및 상기 대상 도로의 굴곡정보를 취득하여 상기 가상 격자를 곡선화하는 단계를 포함하는, 영상 추적을 이용한 차량 속도 검출을 위한 가상 곡선 격자선 생성 방법이 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is provided a method for generating a virtual curve grid line for vehicle speed detection using image tracking performed in a computing device, the method comprising: selecting a grid image corresponding to an installation environment of a camera on a target road; generating a virtual grid by using the grid image and edge information of a grid matching unit having a preset shape disposed at a predetermined position when the grid image is photographed; and obtaining the curvature information of the target road to curve the virtual grid, a virtual curve grid line generation method for detecting vehicle speed using image tracking is provided.

여기서, 상기 굴곡정보는 상기 카메라에 의해 촬영되는 횡단보도, 차선을 포함하는 도로상의 표시선에 대한 외곽선 굴곡을 이용하여 산출될 수 있다.Here, the curvature information may be calculated by using the curvature of an outline of a crosswalk captured by the camera and a marked line on a road including a lane.

또한, 상기 카메라에 의해 촬영되는 이동차량의 기울어짐을 더 이용하여 상기 굴곡정보를 산출한다.In addition, the bending information is calculated by further using the inclination of the moving vehicle photographed by the camera.

또한, 상기 카메라에 의한 촬영영상의 분석에 의해 상기 대상 도로상에 흐르는 빗물의 흐름을 분석하여 상기 곡선화를 보정하는 단계를 더 포함한다.In addition, the method further includes the step of correcting the curvature by analyzing the flow of rainwater flowing on the target road by the analysis of the captured image by the camera.

또한, 상기 가상 격자는 곡선화를 위해 베지어 곡선으로 형성한다.In addition, the virtual grid is formed as a Bezier curve for curvature.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 영상 추적을 이용한 차량 속도 검출을 위한 가상 곡선 격자선 생성 장치로서, 프로세서; 및 상기 프로세서에 연결된 메모리를 포함하되, 상기 메모리는, 대상 도로 상 카메라의 설치환경에 상응하는 격자 이미지를 선택하고, 상기 격자 이미지를 촬영할 때 소정 위치에 배치된 미리 설정된 형상의 격자 정합부의 모서리 정보와 상기 격자 이미지를 이용하여 가상 격자를 생성하고, 상기 대상 도로의 굴곡정보를 취득하여 상기 가상 격자를 곡선화하도록 상기 프로세서에 의해 실행 가능한 프로그램 명령어들을 저장하는, 영상 추적을 이용한 차량 속도 검출을 위한 가상 곡선 격자선 생성 장치가 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for generating a virtual curve grid line for detecting vehicle speed using image tracking, comprising: a processor; and a memory connected to the processor, wherein the memory selects a grid image corresponding to an installation environment of a camera on a target road, and corner information of a grid matching unit of a preset shape disposed at a predetermined position when the grid image is photographed and generating a virtual grid using the grid image, and storing program instructions executable by the processor to obtain curvature information of the target road to curve the virtual grid, for vehicle speed detection using image tracking An apparatus for generating a virtual curved grid line is provided.

본 발명에 따르면, 도로의 굴곡 등의 상황을 보다 정확히 반영하여 차량속도측정의 정밀도를 높일 수 있는 영상 추적을 이용한 차량 속도 검출을 위한 가상 곡선 격자선 생성 방법 및 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a method and apparatus for generating a virtual curve grid line for detecting vehicle speed using image tracking, which can increase the precision of vehicle speed measurement by reflecting conditions such as curvature of a road more accurately.

또한, 본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. In addition, the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and it should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 추적을 이용한 차량 속도 검출을 위한 가상 곡선 격자선 생성 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상격자 생성장치의 구성을 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 추적을 이용한 차량 속도 검출을 위한 가상 곡선 격자선 생성 과정을 도시한 흐름도.
도 4는 본 실시예에 따른 실제 격자 이미지를 이용하여 가상의 격자를 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면.
도 5는 가상 격자 생성을 위한 정합 과정을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 도로상의 횡단보도 표시선을 이용한 굴곡정보 취득 과정을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 가상 격자 곡선화 보정 과정을 도시한 흐름도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 가상 격자의 곡선화를 설명하기 위한 도면.1 is a diagram showing the configuration of a virtual curve grid line generation system for vehicle speed detection using image tracking according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the configuration of an apparatus for generating a virtual grid according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a process of generating a virtual curve grid line for vehicle speed detection using image tracking according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a process of generating a virtual grid using an actual grid image according to the present embodiment.
5 is a view for explaining a matching process for generating a virtual grid.
6 is a view for explaining a process of obtaining bending information using a crosswalk marking line on a road according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a virtual lattice curvature correction process according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view for explaining curves of a virtual grid according to an embodiment of the present invention; FIG.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When an element is referred to as being “connected” or “connected” to another element, it is understood that it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 후술될 제1 임계값, 제2 임계값 등의 용어는 실질적으로는 각각 상이하거나 일부는 동일한 값인 임계값들로 미리 지정될 수 있으나, 임계값이라는 동일한 단어로 표현될 때 혼동의 여지가 있으므로 구분의 편의상 제1, 제2 등의 용어를 병기하기로 한다. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, terms such as a first threshold value and a second threshold value, which will be described later, may be preset as threshold values that are substantially different or partially have the same value, but may cause confusion when expressed with the same word threshold. Since there is room, terms such as 1st and 2nd are used together for convenience of classification.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is used only to describe specific embodiments, and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.In addition, the components of the embodiment described with reference to each drawing are not limitedly applied only to the embodiment, and may be implemented to be included in other embodiments within the scope of maintaining the technical spirit of the present invention, and also Even if the description is omitted, it is natural that a plurality of embodiments may be re-implemented as a single integrated embodiment.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components regardless of the reference numerals are given the same or related reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 추적을 이용한 차량 속도 검출을 위한 가상 곡선 격자선 생성 시스템의 구성을 도시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating the configuration of a virtual curve grid line generation system for vehicle speed detection using image tracking according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전체시스템은 카메라(100), 컴퓨팅 장치(102), 디스플레이(104) 및 사용자 인터페이스(106)를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 1 , the entire system according to the present embodiment may include a camera 100 , a computing device 102 , a display 104 , and a user interface 106 .

카메라(100)는 도로 영역을 촬영한다. 카메라(100)는 이동식으로 설치될 수 있고, 또한, CCTV와 같이 고정식으로 설치될 수도 있다. The camera 100 captures a road area. The camera 100 may be installed in a movable manner, and may also be installed in a fixed manner, such as CCTV.

컴퓨팅 장치(102)는 메모리 및 프로세스를 구비하여, 카메라(100)에 의한 영상을 분석하여 차량의 속도를 검출하기 위해 필요한 가상 격자를 생성하기 위한 장치이다. The computing device 102 is a device for generating a virtual grid necessary for detecting the speed of a vehicle by analyzing an image by the camera 100 by having a memory and a process.

이하에서, 컴퓨팅 장치(102)를 가상격자 생성장치로 정의한다. Hereinafter, the computing device 102 is defined as a virtual grid generating device.

디스플레이(104)는 카메라(100)를 통해 촬영된 영상을 디스플레이한다. The display 104 displays an image captured by the camera 100 .

본 실시예에 따르면, 격자 이미지 및 소정 형상의 격자 정합부를 촬영하고 이를 이용하여 도로상에 가상의 격자를 생성하는데, 이때 소정 형상의 격자 정합부를 이용한 정합 과정이 수행될 수 있다. According to the present embodiment, a grid image and a grid matching unit of a predetermined shape are photographed, and a virtual grid is created on the road by using it. In this case, a matching process using a grid matching unit of a predetermined shape may be performed.

사용자는 디스플레이(104)에 표시되는 현재 시점에 촬영된 격자 정합부의 모서리를 이전에 격자 이미지 촬영된 추출된 격자 정합부의 모서리 위치에 맞추는 정합 과정을 수행할 수 있다. The user may perform a matching process of aligning the edge of the grid matching unit photographed at the current time displayed on the display 104 to the edge position of the extracted grid matching unit photographed previously in the grid image.

또한, 사용자 인터페이스(106)는 사용자가 가상 격자 생성을 위한 각종 변수를 입력하는 수단이다. In addition, the user interface 106 is a means for the user to input various variables for generating a virtual grid.

본 실시예에 따른 가상격자 생성장치(102)에 의해 생성된 가상 격자를 이용하여 차량의 속도를 측정할 수 있다. 도로를 촬영한 영상에 가상의 격자를 생성하여 가상의 격자 기반으로 차량의 속도를 검출한다. 예를 들어, 차량을 촬영한 영상프레임의 시간간격 동안 몇개의 가상 격자를 이동하였는지를 이용하여 속도를 산출한다. 격자를 이용한 속도측정 방식은 당업자에게는 자명할 것이므로, 이하에서는 속도 산출을 위한 가상 격자를 위주로 설명하기로 한다. The speed of the vehicle may be measured using the virtual grid generated by the virtual grid generating apparatus 102 according to the present embodiment. A virtual grid is created on the image of the road and the speed of the vehicle is detected based on the virtual grid. For example, the speed is calculated using how many virtual grids are moved during the time interval of the image frame in which the vehicle is photographed. Since the method of measuring the velocity using a grid will be apparent to those skilled in the art, a virtual grid for calculating the velocity will be mainly described below.

가상의 격자를 생성하기 위해, 가상격자 생성장치(102)는 실제 격자 이미지를 촬영하고, 이를 도로상에서의 위치에 따라 정합하는 과정을 수행할 수 있다.In order to generate a virtual grid, the virtual grid generating apparatus 102 may perform a process of photographing an actual grid image and matching it according to a location on a road.

실제 격자 이미지 촬영 시, 카메라의 렌즈 종류, 높이, 격자와의 거리, 격자 셀 크기에 관한 정보가 함께 저장될 수 있다. 추후 카메라(100)가 속도 검출을 위해 도로상에 설치되는 경우, 설치된 조건에 따른 격자 이미지를 추출하고, 이를 도로 환경에 따라 정합하는 과정을 수행한다. When shooting an actual grid image, information about the lens type, height, distance to the grid, and grid cell size of the camera may be stored together. Later, when the camera 100 is installed on a road for speed detection, a process of extracting a grid image according to the installed condition and matching it according to the road environment is performed.

이때, 격자 정합은 사각형상의 격자 정합부를 이용하여 수행될 수 있으며, 이는 이하에서 다시 상세하게 설명될 것이다. In this case, the lattice matching may be performed using a rectangular lattice matching unit, which will be described in detail again below.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상격자 생성장치의 구성을 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 추적을 이용한 차량 속도 검출을 위한 가상 곡선 격자선 생성 과정을 도시한 흐름도이다.2 is a block diagram illustrating the configuration of an apparatus for generating a virtual grid according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a process of generating a virtual curve grid line for vehicle speed detection using image tracking according to an embodiment of the present invention. is a flowchart showing

도 2를 참조하면, 가상격자 생성장치는 격자정보 저장부(210), 굴곡정보 저장부(220), 메모리(230) 및 프로세서(240)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the virtual grid generating apparatus includes a grid information storage unit 210 , a bending information storage unit 220 , a memory 230 , and a processor 240 .

격자정보 저장부(210) 및 굴곡정보 저장부(220)는 각각의 물리적 저장매체로서 구비될 수 있으며, 또는 하나의 저장매체를 이용하여 논리적으로 구분되는 형태일 수도 있다.The grid information storage unit 210 and the bending information storage unit 220 may be provided as respective physical storage media, or may be logically separated using one storage medium.

격저정보 저장부(210)에는 실제 격자 이미지를 촬영한 카메라의 렌즈 종류, 높이, 격자와의 거리, 격자 셀 크기에 관한 정보가 함께 저장된다. 이처럼 카메라에 관한 다양한 파라미터를 갖는 정보를 저장하는 것은 실제 도로에 설치되는 카메라의 종류, 설치 위치에 따라 대응되는 격자를 추출하기 위한 것이다. The grid information storage unit 210 stores information about the lens type, height, distance from the grid, and grid cell size of the camera that actually photographed the grid image. In this way, storing information having various parameters about the camera is to extract a grid corresponding to the type and installation location of the camera actually installed on the road.

도 4는 본 실시예에 따른 실제 격자 이미지를 이용하여 가상의 격자를 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 가상 격자 생성을 위한 정합 과정을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining a process of generating a virtual grid using an actual grid image according to the present embodiment, and FIG. 5 is a diagram for explaining a matching process for creating a virtual grid.

도 4에 도시된 바와 같이, 카메라(100)를 소정 위치에 배치하여 전방에 위치한 격자 형상의 지면을 촬영한다. 촬영된 영상에서 격자 이미지를 식별하고, 식별된 격자 이미지에서 격자 좌표를 추출하여 데이터베이스화(즉, 격자정보 저장부에 저장)한다. As shown in FIG. 4 , the camera 100 is disposed at a predetermined position to photograph the grid-shaped ground located in front. A grid image is identified from the captured image, and grid coordinates are extracted from the identified grid image and stored in a database (ie, stored in the grid information storage unit).

본 실시예에 따르면, 실제 격자 이미지 촬영 시, 소정 위치에 사각형상의 격자 정합부가 배치될 수 있다. 사각형상의 정합부의 수평 방향은 실제 격자의 수평 방향과 평행하게 배치되는 것이 바람직하다. According to the present exemplary embodiment, a rectangular grid matching unit may be disposed at a predetermined position when an actual grid image is photographed. It is preferable that the horizontal direction of the rectangular matching portion is arranged parallel to the horizontal direction of the actual grid.

본 실시예에 따른 가상격자 생성장치(102)는 미리 촬영된 실제 격자의 좌표 정보와, 격자 정합부의 모서리 좌표 정보를 추출하며, 격자정보 저장부(210)에 카메라 파라미터와 함께 상기와 같이 추출된 격자 좌표 정보 및 모서리 좌표 정보를 저장한다. The virtual grid generating apparatus 102 according to the present embodiment extracts coordinate information of the real grid photographed in advance and the edge coordinate information of the grid matching unit, and the extracted as above along with the camera parameters in the grid information storage unit 210 . It stores grid coordinate information and edge coordinate information.

실제 도로에 카메라를 설치하고, 가상 격자를 생성하는 경우, 실제 격자를 촬영한 시점에서의 격자의 방향과 실제 도로에서의 방향이 다소 차이가 있을 수 있다. When a camera is installed on a real road and a virtual grid is generated, the direction of the grid at the time the actual grid is photographed and the direction on the actual road may be slightly different.

본 실시예에 따르면, 실제 도로에 카메라를 설치하는 경우, 카메라를 통해 입력된 영상에는 이전에 추출된 격자 정합부의 모서리가 화면의 소정 위치에 표시된다.According to the present embodiment, when the camera is installed on an actual road, the previously extracted edge of the grid matching unit is displayed at a predetermined position on the screen in the image input through the camera.

또한, 작업자는 도로에 인접한 소정 위치에 격자 이미지 촬영 시 사용된 격자 정합부를 배치한다. In addition, the operator arranges the grid matching unit used for photographing the grid image at a predetermined position adjacent to the road.

이때, 사각 형상의 격자 정합부는 도로의 진행 방향에 평행하게 배치하는 것이 바람직하다. 도로 환경에 따라 화면상에 표시되는 모서리와 도로상에 배치된 격자 정합부의 위치가 일치하지 않을 수 있다. In this case, it is preferable to arrange the grid matching part of the square shape parallel to the traveling direction of the road. Depending on the road environment, the positions of the corners displayed on the screen and the grid matching units disposed on the road may not match.

이때, 작업자는 도 5에 도시된 바와 같이, 화면상에 표시된 모서리를 도로상에 배치된 격자 정합부의 모서리와 일치시키며, 이에 따라 기하학적 변형으로 추출된 격자가 실제 도로 환경에 적합한 가상의 격자로 변환된다. 이는 homogeneous transformation 과정(동차변환 또는 투시변환)으로 정의될 수 있다. At this time, as shown in FIG. 5 , the operator matches the edge displayed on the screen with the edge of the grid matching unit disposed on the road, and the grid extracted by geometrical deformation is converted into a virtual grid suitable for the real road environment. do. It can be defined as a homogeneous transformation process (homogeneous transformation or perspective transformation).

상기에서는 실제 격자 이미지를 촬영하여 도로상에 가상의 격자를 생성하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정됨이 없이 소정 사이즈를 갖는 격자 무늬를 생성하고, 이를 도로 진행 방향에 맞게 변형하여 도로상에 가상의 격자를 생성할 수도 있다. In the above, it has been described that a virtual grid is created on the road by photographing an actual grid image, but without being limited thereto, a grid pattern having a predetermined size is created, and a virtual grid is created on the road by transforming it according to the direction of the road. You can also create

다시 도 2를 참조하면, 굴곡정보 저장부에는 도로의 굴곡에 따라 가상격자의 곡선화를 위한 관련정보가 저장된다. 이해의 편의를 위해 간략화된 예를 들면, 도로의 굴곡이 x,y,z축으로 (1,1,1)의 값일 때 가상격자를 어떤 값으로 굴곡화시켜야 하는지에 대한 정보가 저장되는 것이다. 그리고, 굴곡정보 저장부(220)에는 카메라(100)가 설치된 대상 도로의 굴곡정보가 저장될 수 있다.Referring back to FIG. 2 , the curvature information storage unit stores related information for curving the virtual grid according to the curvature of the road. As a simplified example for the convenience of understanding, when the curvature of the road is a value of (1,1,1) in the x, y, and z axes, information on which value to bend the virtual grid is stored. In addition, the curvature information storage unit 220 may store curvature information of the target road on which the camera 100 is installed.

프로세서(240)는 컴퓨터 프로그램을 실행할 수 있는 CPU(central processing unit)나 그밖에 가상 머신 등을 포함할 수 있다. The processor 240 may include a central processing unit (CPU) or other virtual machine capable of executing a computer program.

메모리(230)는 고정식 하드 드라이브나 착탈식 저장 장치와 같은 불휘발성 저장 장치를 포함할 수 있다. 착탈식 저장 장치는 컴팩트 플래시 유닛, USB 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 메모리(230)는 각종 랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리도 포함할 수 있다. 이와 같은 메모리(230)에는 프로세서(240)에 의해 실행 가능한 프로그램 명령어들이 저장된다. The memory 230 may include a nonvolatile storage device such as a fixed hard drive or a removable storage device. The removable storage device may include a compact flash unit, a USB memory stick, and the like. Memory 230 may also include volatile memory, such as various random access memories. The memory 230 stores program instructions executable by the processor 240 .

프로세서(240)는 메모리(230)에 저장된 프로그램 명령어를 실행함에 따라, 카메라(100)에서 차량의 속도측정을 위한 가상 격자를 생성한다. As the processor 240 executes the program command stored in the memory 230 , the camera 100 creates a virtual grid for measuring the vehicle speed.

가상 격자의 생성 과정을 도시한 도 3을 참조하면, 카메라(100)의 설치환경에 상응하는 격자이미지 및 격자 정합부의 관련 모서리 정보를 선택하고(S310), 선택된 정보를 이용하여 가상 격자를 생성한다(S320). 상술한 바와 같이, 격자정보 저장부(210)에 저장된 실제 촬영된 격자 이미지의 격자 좌표 정보, 격자 정합부의 모서리 좌표 정보 및 격자 이미지 촬영 시 카메라의 렌즈 종류, 높이, 격자와의 거리, 격자 셀 크기에 관한 정보와 같은 파라미터 정보를 이용하여, 카메라의 설치환경에 맞는 정보를 격자정보 저장부(210)에서 추출하여 가상 격자를 생성하는 것이다.Referring to FIG. 3 showing the creation process of a virtual grid, a grid image corresponding to the installation environment of the camera 100 and relevant edge information of a grid matching unit are selected (S310), and a virtual grid is created using the selected information. (S320). As described above, the grid coordinate information of the actually photographed grid image stored in the grid information storage unit 210, the corner coordinate information of the grid matching unit, and the lens type, height, distance to the grid, and grid cell size of the camera when photographing the grid image By using parameter information such as information about the camera, information suitable for the installation environment of the camera is extracted from the grid information storage unit 210 to generate a virtual grid.

그리고, 대상 도로의 굴곡정보를 취득하고, 취득된 굴곡정보와 굴곡정보 저장부에 저장된 저장된 정보를 기반으로 가상 격자를 곡선화한다(S330).Then, the curvature information of the target road is obtained, and the virtual grid is curved based on the obtained curvature information and the information stored in the curvature information storage unit (S330).

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 도로상의 횡단보도 표시선을 이용한 굴곡정보 취득 과정을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a process of obtaining bending information using a crosswalk marking line on a road according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 가상격자 생성장치(102) 카메라(100)에 의해 촬영되는 횡단보도와 같은 도로상의 표시선에 대한 외곽선 굴곡을 이용하여 굴곡정보를 산출한다.As shown in FIG. 6 , the virtual grid generating device 102 calculates curvature information by using the curvature of the outline of the marked line on the road, such as a crosswalk photographed by the camera 100 .

촬영된 영상에서 횡단보도가 존재하지 않는다면, 차선, 방향지시선과 같은 다른 표시선을 이용한다. If a crosswalk does not exist in the captured image, other marking lines such as lanes and direction indicators are used.

또는 도면에는 도시하지 않았으나, 도로의 굴곡은 곧 달리는 차량에 반영되는데, 촬영된 영상에서 차량의 기울어짐을 측정하여 굴곡정보를 도출할 수도 있다. 이해의 편의를 위해 예를 들면, 1차선에 있는 차량은 좌측을 기울어지고, 2차선에 있는 차량은 우측으로 기울어진 것으로 확인되면, 1차선과 2차선 사이를 기준으로 좌우로 고도가 낮아지는 굴곡을 가지는 것으로 인식될 수 있을 것이다. Alternatively, although not shown in the drawings, the curvature of the road is reflected in a moving vehicle, and curvature information may be derived by measuring the inclination of the vehicle from a photographed image. For convenience of understanding, for example, if it is confirmed that the vehicle in the first lane is inclined to the left and the vehicle in the second lane is inclined to the right, the height is lowered to the left and right between the first and second lanes. can be recognized as having

또는 각 차량의 기울어짐뿐 아니라, 각 차선의 이동차량의 상대적인 기울어짐을 이용할 수도 있다.Alternatively, in addition to the inclination of each vehicle, the relative inclination of the moving vehicles in each lane may be used.

이렇게 산출된 굴곡정보는 굴곡정보 저장부(220)에 저장한다.The calculated bending information is stored in the bending information storage unit 220 .

다시 말해, 가상격자 생성장치(102)는 도로상의 표시선, 촬영된 차량의 기울어짐 등을 이용하여 대상 도로의 굴곡정보를 획득하고, 굴곡정보를 가상 격자에 반영하여 가상 격자를 굴곡화한다.In other words, the virtual grid generating device 102 obtains curvature information of the target road by using a mark line on the road, the inclination of a photographed vehicle, and the like, and reflects the curvature information to the virtual grid to bend the virtual grid.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 가상 격자 곡선화 보정 과정을 도시한 흐름도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 가상 격자의 곡선화를 설명하기 위한 도면이다.7 is a flowchart illustrating a virtual lattice curvature correction process according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a diagram for explaining a virtual lattice curvature correction process according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 주기적으로 카메라(100)에 의해 촬영된 도로의 영상을 이전 영상과 비교하여(S710), 도로에 비가 내리고 있는지 여부를 판단한다(S720).Referring to FIG. 7 , the image of the road photographed by the camera 100 is periodically compared with the previous image (S710), and it is determined whether it is raining on the road (S720).

비가 내리는 것으로 판단되는 경우, 도로의 영상을 분석하여 도로상에 빗물의 흐름을 분석한다(S730). 도로의 굴곡에 따라 빗물의 흐름이 흐르기 때문에 빗물의 흐름을 영상으로 분석하는 것이다.When it is determined that it is raining, the image of the road is analyzed to analyze the flow of rainwater on the road (S730). Because the flow of rainwater flows according to the curve of the road, the flow of rainwater is analyzed as an image.

분석된 빗물의 흐름을 이용하여 가상 격자의 곡선화를 보정한다(S740). The curvature of the virtual grid is corrected using the analyzed flow of rainwater (S740).

예를 들면, 구간A와 구간B가 동일한 곡선으로 곡선화되었는데, 구간A가 구간B에 비해 빗물이 더 빨리 흐르는 것으로 분석되면, 구간A 및/또는 구간B에 대한 곡선화 정도를 변경하여 보정한다.For example, if section A and section B are curved with the same curve, but section A is analyzed to be flowing faster than section B, it is corrected by changing the degree of curvature for section A and/or section B .

본 실시예에 따르면, 도로 상의 표시선과 이동차량의 기울어짐을 이용하여 산출된굴곡정보를 이용하여 굴곡화를 수행한 이후, 실제 도로위에 흐르는 빗물의 움직임을 분석하여 반영하여 보다 정확한 도로의 굴곡을 반영할 수 있게 된다.According to this embodiment, after bending is performed using the curvature information calculated using the display line on the road and the inclination of the moving vehicle, the actual motion of the rainwater flowing on the road is analyzed and reflected to reflect the curvature of the road more accurately. be able to do

그리고, 일례에 따르면, 가상 격자는 곡선화를 위해 베지어 곡선으로 형성할 수 있다. 베지어 곡선(bezier　curve)이란 컴퓨터　그래픽에서 임의의 형태의 곡선을 표현하기 위해 수학적으로 만든 곡선이며, 최초의　제어점(control　point)인 시작점과 최후의 제어점인 끝점 그리고 그 사이에 위치하는 내부 제어점의 이동에 의해 다양한 자유 곡선을 얻는 방법이다. And, according to an example, the virtual lattice may be formed as a Bezier curve for curvature. A bezier curve is a curve created mathematically to express an arbitrary shape of a curve in computer graphics. This is a method to obtain various free curves by movement.

가상 격자의 곡선화를 예시한 도 8을 참조하면, 격자상의 가로 세로 라인을 베지어 곡선으로 생성하고 조절하게 되면 격자상의 가로 세로 교차점들의 좌표들이 저절로 수정되어 교차점 하나하나를 수정할 필요 없이 라인 전체가 쉽게 수정이 되고 이의 결과로 렌즈 왜곡이나, 도로의 곡면등이 보정되어 반영된다. 따라서 도면과 같이 가상 격자(810)에 굴곡정보를 간편하게 반영하여 굴곡화된 가상 격자(820)를 얻을 수 있다.Referring to Fig. 8, which exemplifies the curvature of the virtual grid, when horizontal and vertical lines on the grid are created and adjusted as Bezier curves, the coordinates of horizontal and vertical intersections on the grid are automatically corrected, so that the entire line is restored without the need to correct each intersection. It is easily corrected, and as a result, lens distortion and road curves are corrected and reflected. Accordingly, the curved virtual grid 820 can be obtained by simply reflecting the bending information on the virtual grid 810 as shown in the drawing.

상술한 본 발명에 따른 영상을 영상 추적을 이용한 차량 속도 검출을 위한 가상 곡선 격자선 생성 방법 은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다. The method for generating a virtual curve grid line for vehicle speed detection using an image tracking image according to the present invention described above can be implemented as a computer-readable code in a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes any type of recording medium in which data that can be read by a computer system is stored. For example, there may be a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), a magnetic tape, a magnetic disk, a flash memory, an optical data storage device, and the like. In addition, the computer-readable recording medium may be distributed in computer systems connected through a computer communication network, and stored and executed as readable codes in a distributed manner.

또한, 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In addition, although the above has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those of ordinary skill in the art can use the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be understood that various modifications and variations are possible.

100 : 카메라 102 : 컴퓨팅 장치(가상격자 생성장치)
104 : 디스플레이 106 : 사용자 인터페이스100: camera 102: computing device (virtual grid generating device)
104: display 106: user interface

Claims (10)

컴퓨팅 장치에서 수행되는 영상 추적을 이용한 차량 속도 검출을 위한 가상 곡선 격자선 생성 방법에 있어서,
대상 도로 상 카메라의 설치환경에 상응하는 격자 이미지를 선택하는 단계;
상기 격자 이미지를 촬영할 때 소정 위치에 배치된 미리 설정된 형상의 격자 정합부의 모서리 정보와 상기 격자 이미지를 이용하여 가상 격자를 생성하는 단계; 및
상기 대상 도로의 굴곡정보를 취득하여 상기 가상 격자를 곡선화하는 단계를 포함하되,
상기 굴곡정보는 상기 카메라에 의해 촬영되는 횡단보도, 차선을 포함하는 도로상의 표시선에 대한 외곽선 굴곡을 이용하여 산출되며,
상기 카메라에 의해 촬영되는 이동차량의 기울어짐을 더 이용하여 상기 굴곡정보를 산출하는, 영상 추적을 이용한 차량 속도 검출을 위한 가상 곡선 격자선 생성 방법.A method for generating a virtual curve grid line for vehicle speed detection using image tracking performed in a computing device, the method comprising:
selecting a grid image corresponding to an installation environment of a camera on a target road;
generating a virtual grid by using the grid image and edge information of a grid matching unit having a preset shape disposed at a predetermined position when the grid image is photographed; and
Comprising the step of obtaining the curvature information of the target road to curve the virtual grid,
The curvature information is calculated using the curvature of the outline of the crosswalk captured by the camera and the marked line on the road including the lane,
A method of generating a virtual curve grid line for vehicle speed detection using image tracking, which calculates the bending information by further using the inclination of the moving vehicle photographed by the camera. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 카메라에 의한 촬영영상의 분석에 의해 상기 대상 도로상에 흐르는 빗물의 흐름을 분석하여 상기 곡선화를 보정하는 단계를 더 포함하는, 영상 추적을 이용한 차량 속도 검출을 위한 가상 곡선 격자선 생성 방법.The method according to claim 1,
The method of generating a virtual curve grid line for vehicle speed detection using image tracking further comprising the step of correcting the curvature by analyzing the flow of rainwater flowing on the target road by analysis of the captured image by the camera. 청구항 1에 있어서,
상기 가상 격자는 곡선화를 위해 베지어 곡선으로 형성하는, 영상 추적을 이용한 차량 속도 검출을 위한 가상 곡선 격자선 생성 방법.The method according to claim 1,
The virtual grid is formed as a Bezier curve for curvature, a method for generating a virtual curve grid line for vehicle speed detection using image tracking. 청구항 1에 따른 방법을 수행하는 저장매체에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 프로그램. A computer readable program stored in a storage medium for performing the method according to claim 1. 영상 추적을 이용한 차량 속도 검출을 위한 가상 곡선 격자선 생성 장치로서,
프로세서; 및
상기 프로세서에 연결된 메모리를 포함하되,
상기 메모리는,
대상 도로 상 카메라의 설치환경에 상응하는 격자 이미지를 선택하고, 상기 격자 이미지를 촬영할 때 소정 위치에 배치된 미리 설정된 형상의 격자 정합부의 모서리 정보와 상기 격자 이미지를 이용하여 가상 격자를 생성하고, 상기 대상 도로의 굴곡정보를 취득하여 상기 가상 격자를 곡선화하도록,
상기 프로세서에 의해 실행 가능한 프로그램 명령어들을 저장하되,
상기 굴곡정보는 상기 카메라에 의해 촬영되는 횡단보도, 차선을 포함하는 도로상의 표시선에 대한 외곽선 굴곡을 이용하여 산출되며,
상기 카메라에 의해 촬영되는 이동차량의 기울어짐을 더 이용하여 상기 굴곡정보를 산출하는,, 영상 추적을 이용한 차량 속도 검출을 위한 가상 곡선 격자선 생성 장치.An apparatus for generating a virtual curved grid line for vehicle speed detection using image tracking, comprising:
processor; and
a memory coupled to the processor;
The memory is
Selecting a grid image corresponding to the installation environment of the camera on the target road, and generating a virtual grid using the grid image and corner information of a grid matching unit of a preset shape disposed at a predetermined position when the grid image is taken, To obtain the curvature information of the target road and curve the virtual grid,
Stores program instructions executable by the processor,
The curvature information is calculated using the curvature of the outline of the crosswalk captured by the camera and the marked line on the road including the lane,
An apparatus for generating a virtual curve grid line for vehicle speed detection using image tracking, which calculates the bending information by further using the inclination of the moving vehicle photographed by the camera. 삭제delete 삭제delete 청구항 7에 있어서,
상기 카메라에 의한 촬영영상의 분석에 의해 상기 대상 도로상에 흐르는 빗물의 흐름을 분석하여 상기 곡선화를 보정하는 단계를 더 포함하는, 영상 추적을 이용한 차량 속도 검출을 위한 가상 곡선 격자선 생성 장치.8. The method of claim 7,
Further comprising the step of correcting the curvature by analyzing the flow of rainwater flowing on the target road by the analysis of the captured image by the camera, a virtual curve grid line generating device for detecting vehicle speed using image tracking.
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