KR102533185B1 - General river safety management device using CCTV camera images - Google Patents

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KR102533185B1
KR102533185B1 KR1020230018128A KR20230018128A KR102533185B1 KR 102533185 B1 KR102533185 B1 KR 102533185B1 KR 1020230018128 A KR1020230018128 A KR 1020230018128A KR 20230018128 A KR20230018128 A KR 20230018128A KR 102533185 B1 KR102533185 B1 KR 102533185B1
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유형석
김정일
안수경
이태곤
권진섭
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주식회사 솔디아
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Abstract

The present invention relates to a general river safety management device using a CCTV camera image for measuring the width of a waterway analyzing a danger, and warning and taking safety measures by using an image filmed by a CCTV camera installed in various rivers, such as local rivers, small rivers, and the like. Accordingly, the present invention has an effect of preventing casualties and property damage in case of a water tank phenomenon at a river levee by analyzing the width of the river waterway, has an effect of preventing the entry of people and vehicles by controlling a circuit breaker from among the integrated river safety management devices installed in an entry and exit route of a facility like a high water channel according to a change in the width of the river waterway and efficiently managing water in a place like a dam by measuring the flow rate in the width of the river waterway posing danger, and has an effect of efficiently managing a river at an important point only by using one CCTV camera.

Description

CCTV 카메라 영상을 이용한 하천 종합 안전관리 장치 {General river safety management device using CCTV camera images}River safety management device using CCTV camera images {General river safety management device using CCTV camera images}

본 발명은 CCTV 카메라 영상을 이용한 하천 종합 안전관리 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 지방하천, 소하천 등 각종 하천에 설치된 CCTV 카메라로 촬영한 영상을 이용하여 하천의 물길 폭을 측정하고 위험성을 분석하여 경고 및 안전조치를 하기 위한 CCTV 카메라 영상을 이용한 하천 종합 안전관리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a comprehensive river safety management device using CCTV camera images, and more particularly, measures the waterway width of the river using images taken by CCTV cameras installed in various rivers such as local rivers and small rivers, analyzes the risk, and warns And it relates to a river comprehensive safety management device using CCTV camera images for safety measures.

하천에서는 각종 재난사고가 빈번하게 발생하고 있어 이를 방지하기 위하여 효율적인 안전관리의 필요성이 대두되고 있다.Since various disaster accidents frequently occur in rivers, the need for efficient safety management is emerging to prevent them.

특히, 지방하천, 소하천의 경우 갈수기에는 물이 일부만 흐르거나 전혀 흐르지 않는 건천(乾川)의 특성을 가지고 있으나 집중 폭우시에는 둔치를 포함한 하천 전체가 급격하게 침수되고, 제방이 설치된 곳에서는 집중 폭우로 인해 물의 흐름이 거의 없이 하천의 수위가 갑자기 올라가는 수조관 현상도 발생하여 위험한 상황이 종종 발생하고 있다.In particular, in the case of local and small rivers, they have the characteristics of dry streams in which only part of the water flows or does not flow at all during the dry season. However, during torrential rain, the entire river, including the banks, is rapidly flooded, and in places where levees are installed, concentrated heavy rain As a result, there is also a water tank phenomenon in which the water level of the river suddenly rises with almost no water flow, and dangerous situations often occur.

일반적으로, 하천은 원거리에 걸쳐 이어져 있음으로 관리해야 할 지역도 많은데 이러한 관리대상 지역의 경우 유량의 변화를 계산하기 위해 주로 수위를 측정하는 방법을 사용하고 있으나 수위를 측정하기 위해서는 많은 측정 장비 설치가 필요하므로 현실적으로 어려움이 있고 경제적인 부담이 큰 문제점이 있었다.In general, since rivers are connected over long distances, there are many areas that need to be managed. In the case of these managed areas, the method of measuring the water level is mainly used to calculate the change in flow rate. Since it is necessary, there were practical difficulties and a large economic burden.

또한, 대부분 각 개소가 수위관련 측정에 집중됨으로 국지적 집중 호우 발생으로 인한 하천 폭 변화를 이용하여 재해를 방지하기 위한 기술은 찾아보기 어려울 정도이다.In addition, since most of each location is concentrated on water level measurement, it is difficult to find a technology to prevent disasters by using the change in river width due to the occurrence of localized heavy rain.

그럼에도 불구하고 하천의 안전관리를 위해 개발된 관련 기술을 살펴보면 수위 관련 기술이 대부분이고 이와 관련된 기술 중에서 대표적인 수위 측정 관련 기술을 살펴보면, 등록특허공보 제10-1284842호인 '수위 측정 장치 및 방법'은 카메라 또는 외부 장치로부터 영상 데이터를 수신하는 수신부와, 유사 특성 영역으로 물 영역과 물 영역이 구분된 수위 모델을 통해 상기 감시 영역에서 물 영역과 물 영역의 변화를 판단하는 물 변화 판단부와, 기 설정된 캘리브레이션 방법을 통해 이차원의 상기 영상 데이터를 삼차원의 공간 정보와 대응시키는 캘리브레이션부, 및 상기 영상 데이터 중 상기 감시영역에서의 상기 물 영역의 변화를 상기 삼차원의 공간 정보 및 상기 감시 영역의 경사면 정보를 기초로 하는 수위 측정 모델을 통해 교정하여 수위를 측정하는 수위 측정부로 이루어진다.Nevertheless, when looking at the related technologies developed for the safety management of rivers, most of them are water level related technologies. Alternatively, a receiver for receiving image data from an external device, and a water change determination unit for determining a change between a water area and a water area in the monitoring area through a water level model in which the water area and the water area are divided into similar characteristic areas; A calibration unit for matching the two-dimensional image data with three-dimensional space information through a calibration method, and a change in the water area in the surveillance area among the image data based on the three-dimensional space information and the slope information of the surveillance area It consists of a water level measurement unit that measures the water level by calibrating through a water level measurement model to be.

이와 같은 종래 기술들이 수위 또는 유속 측정에 중점을 두고 있을 뿐이고 하천의 물길 폭의 변화를 이용한 것이 아니므로 제방이 있는 하천의 경우에 폭우 발생 시 하천이 수조관과 같이 되어 짧은 시간에 수위가 갑자기 상승 시 재난에 대피하기 어려운 문제점이 있었다.Since these conventional technologies only focus on measuring the water level or flow velocity and do not use changes in the width of the river, in the case of a river with an embankment, when heavy rain occurs, the river becomes like a water tank and the water level rises suddenly in a short time. There was a problem that it was difficult to evacuate in the city disaster.

특허문헌1. 등록특허공보 제10-1284842호 '수위 측정 장치 및 방법' (등록일 2013. 07. 04.)Patent Document 1. Registered Patent Publication No. 10-1284842 'Water level measuring device and method' (registration date 2013. 07. 04.)

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 본 발명은 지방하천, 소하천 등 각종 하천에 CCTV 카메라를 설치하고 촬영되는 영상으로부터 하천의 물길 폭을 측정하여 위험성 분석 등 하천 안전 관리에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and the present invention is to install CCTV cameras in various rivers such as local rivers and small rivers, measure the waterway width of the river from the image taken, and use it for river safety management such as risk analysis. It has a purpose.

아울러, 기타 본 발명의 다른 목적들은 이하에서 설명하는 내용을 통해 유추될 수 있을 것이다.In addition, other objects of the present invention may be inferred through the contents described below.

상기한 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명 CCTV 카메라 영상을 이용한 하천 종합 안전관리 장치에 따르면 영상을 촬영하는 CCTV 카메라와; 상기 CCTV 카메라가 촬영하는 영상에서 좌측 제 1 포인트부터 수평으로 제 2 포인트까지 실제 거리가 저장되고 상기 제 1, 2 포인트 사이의 가로방향 픽셀 수가 저장되는 저장부, 물길 영역의 엣지 검출을 이용하여 물길 폭을 생성하고, 상기 저장부로부터 제 1, 2 포인트 사이의 실제 거리를 추출하며 제 1, 2 포인트 사이의 가로방향 픽셀 수를 추출하고, 상기 제 1, 2 포인트 사이에서 물길 폭의 가로방향 픽셀 수를 추출한 후, 제 1, 2 포인트 사이의 실제 거리와 제 1, 2 포인트 사이의 물길 폭의 가로방향 픽셀 수를 곱한 것을 제 1, 2 포인트 사이의 가로방향 픽셀 수로 나누어 물길 폭 실제 거리를 생성하고 생성된 물길 폭 실제 거리가 설정된 위험 범위에 도달하면 알림 데이터를 생성하는 제공하는 제어부가 포함된 함체로 이루어진 것을 해결 수단으로 한다.According to the river comprehensive safety management device using the CCTV camera image of the present invention for achieving the above object to be solved, a CCTV camera for taking an image; In the image taken by the CCTV camera, the actual distance from the first point on the left to the second point horizontally is stored, and the number of pixels in the horizontal direction between the first and second points is stored. Width is generated, the actual distance between the first and second points is extracted from the storage unit, the number of pixels in the horizontal direction between the first and second points is extracted, and the horizontal pixels of the width of the waterway between the first and second points are extracted. After extracting the number, the actual distance between the first and second points multiplied by the number of horizontal pixels of the waterway width between the first and second points is divided by the number of horizontal pixels between the first and second points to generate the actual waterway width distance When the generated waterway width and actual distance reaches the set risk range, a solution is to be made of an enclosure including a control unit that generates notification data.

본 발명은 하천 물길 폭 분석으로 하천 제방에서 수조관 현상 발생 시 미연에 인명 및 재산 피해발생을 예방하는 효과가 있고, 하천 물길 폭의 변화로부터 고수부지와 같은 시설물 진출입로에 설치된 하천 종합 안전 관리 장비 중 차단기를 제어하여 사람 및 차량의 진입을 방지하며 위험성을 갖는 하천 물길 폭에서 유량을 관측하여 댐과 같은 곳에서 효율적인 물관리가 가능한 효과가 있으며 1대의 CCTV 카메라만으로 중요 지점의 하천을 효율적으로 관리하는 효과가 있다.The present invention has the effect of preventing human life and property damage in advance when a water tank phenomenon occurs in a river embankment by analyzing the width of a river waterway, and comprehensive river safety management equipment installed at the entrance and exit of facilities such as high water sites from changes in the river waterway width Prevents entry of people and vehicles by controlling heavy circuit breakers, observes the flow rate in dangerous river waterways, has the effect of enabling efficient water management in places such as dams, and efficiently manages rivers at important points with only one CCTV camera has the effect of

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있는 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 CCTV 카메라 영상을 이용한 하천 종합 안전관리 장치 구성도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제 1, 2 포인트 실제 거리와 가로방향 픽셀 수 예시도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 물길 폭 실제 거리 생성 예시도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 위험성을 갖는 물길 폭 실제 거리 예시도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 설정에 의한 물길 폭 실제 거리 예시도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 유량 측정을 위한 하천 위험성 발생 예시도
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 함체와 연동되는 장비 예시도
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 지형에 따른 물길 폭 실제 거리 예시도1 is a block diagram of a river comprehensive safety management device using CCTV camera images according to an embodiment of the present invention
2 is an example of the first and second point actual distances and the number of pixels in the horizontal direction according to an embodiment of the present invention;
3 is an exemplary view of generating a waterway width actual distance according to an embodiment of the present invention
Figure 4 is an example of the actual distance of the width of a waterway with a risk according to an embodiment of the present invention
5 is an example of a waterway width actual distance by user setting according to an embodiment of the present invention
6 is an exemplary view of river hazard occurrence for flow rate measurement according to an embodiment of the present invention
7 is an exemplary view of equipment interlocking with the enclosure according to an embodiment of the present invention
8 is an exemplary view of a waterway width and an actual distance according to topography according to an embodiment of the present invention

이하, 본 발명의 최적 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 그 구성 및 작용을 설명하고 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며 도면에서 구성요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기술 및 그 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.Hereinafter, the configuration and operation of the best embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, and the embodiment of the present invention can be modified in various forms, and the shape of the components in the drawings emphasizes clearer description. In order to do so, detailed descriptions of well-known technologies and their configurations, which may be exaggerated and determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, will be omitted.

본 발명에서 설명하고 있는 수조관 현상은 물의 흐름보다 강우량이 더 많아 수위가 갑자기 상승하는 현상을 의미한다.The water tank phenomenon described in the present invention means a phenomenon in which the water level suddenly rises because the amount of rainfall is greater than the flow of water.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 CCTV 카메라 영상을 이용한 하천 종합 안전관리 장치 구성도로서, 상기 CCTV 카메라 영상을 이용한 하천 종합 안전관리 장치는 CCTV 카메라(100)와 저장부(210), 제어부(220)를 포함하는 함체(200)로 이루어진다.1 is a block diagram of a river comprehensive safety management device using a CCTV camera image according to an embodiment of the present invention. The river comprehensive safety management device using the CCTV camera image includes a CCTV camera 100, a storage unit 210, and a control unit. It consists of a housing (200) including (220).

보다 상세하게, 상기 CCTV 카메라(100)는 영상을 촬영한다.More specifically, the CCTV camera 100 takes an image.

예컨대, 상기 CCTV 카메라(100)는 하천 물길 폭의 변화로부터 하천의 범람을 비롯한 다양한 위험성을 방지하고자 촬영한다.For example, the CCTV camera 100 takes pictures to prevent various risks including flooding of the river from the change in the width of the river waterway.

상기 함체(200)에 포함된 저장부(210)는 상기 CCTV 카메라(100)가 촬영하는 영상에서 좌측 제 1 포인트부터 수평으로 제 2 포인트까지 실제 거리가 저장되고, 상기 제 1, 2 포인트 사이의 가로방향 픽셀 수가 저장된다.The storage unit 210 included in the enclosure 200 stores the actual distance from the first point on the left to the second point horizontally in the image taken by the CCTV camera 100, and stores the distance between the first and second points. The number of horizontal pixels is stored.

예컨대, 상기 저장부(210)는 도 2에 도시된 (a)와 같이 제 1 포인트인 A부터 수평으로 제 2 포인트인 A`까지 실제 거리 100m가 저장되고 또한, 도 2에 도시된 (b)와 같이 하천 환경, 지형적 특성 등에 따라 도 2의 (a)와 같이 영상의 좌우 끝이 아닌 영상 내에서 두 포인트 도 2의 (b)의 경우 B와 B` 사이의 실제 거리 80m가 저장될 수 있으며 더욱이, CCTV 카메라(100)가 촬영하는 관심영역에 대해서 원근법에 의하여 제 1, 2 포인트 사이의 실제 거리는 환경에 맞게 자유롭게 변경될 수 있고 변경되는 실제 거리가 저장된다.For example, the storage unit 210 stores the actual distance of 100 m from the first point A to the second point A' horizontally as shown in (a) shown in FIG. As shown in FIG. 2 (a), according to the river environment and topographical characteristics, the actual distance of 80 m between B and B` can be stored in the case of two points in the image, not at the left and right ends of the image, in FIG. Moreover, with respect to the region of interest captured by the CCTV camera 100, the actual distance between the first and second points can be freely changed according to the environment according to perspective, and the changed actual distance is stored.

아울러, 상기 저장부(210)는 1920×1080 Full HD 영상인 경우에 도 2에 도시된 (a)와 같이 촬영되는 영상의 좌측 끝인 제 1 포인트 A와 우측 끝인 제 2 포인트 A`가 1920에 해당함으로 1920 픽셀 수가 저장되고 또한, 도 2에 도시된 (b)와 같이 사용자가 임의로 설정한 의해서 좌측 제 1 포인트 B부터 수평으로 우측 제 2 포인트 B`까지 설정되면 설정된 제 1, 2 포인트의 픽셀 수 1000픽셀 수가 저장 즉, 제 1, 2 포인트 사이의 거리 변경에 맞는 픽셀 수가 저장된다.In addition, in the case of a 1920×1080 Full HD image, the storage unit 210 corresponds to 1920 as shown in (a) shown in FIG. 1920 pixels are stored, and the number of pixels of the first and second points set from the first point B on the left to the second point B' on the right horizontally by the user arbitrarily set as shown in (b) shown in FIG. The number of 1000 pixels is stored, that is, the number of pixels corresponding to the change in the distance between the first and second points is stored.

상기 함체부(200)의 제어부(220)는 물길 영역의 엣지 검출을 이용하여 물길 폭을 생성하고, 상기 저장부(210)로부터 제 1, 2 포인트 사이의 실제 거리를 추출하며 제 1, 2 포인트 사이의 가로방향 픽셀 수를 추출하고, 상기 제 1, 2 포인트 사이에서 물길 폭의 가로방향 픽셀 수를 추출한 후, 제 1, 2 포인트 사이의 실제 거리와 제 1, 2 포인트 사이의 물길 폭의 가로방향 픽셀 수를 곱한 것을 제 1, 2 포인트 사이의 가로방향 픽셀 수로 나누어 물길 폭 실제 거리를 생성하고 생성된 물길 폭 실제 거리가 설정된 위험 범위에 도달하면 알림 데이터를 생성하여 제공한다.The control unit 220 of the housing unit 200 generates a waterway width using edge detection of the waterway area, extracts the actual distance between the first and second points from the storage unit 210, and calculates the first and second points After extracting the number of horizontal pixels between the first and second points and extracting the number of pixels in the horizontal direction of the waterway width between the first and second points, the actual distance between the first and second points and the width of the waterway width between the first and second points The multiplied by the number of direction pixels is divided by the number of pixels in the horizontal direction between the first and second points to generate an actual waterway width distance, and when the generated actual waterway width distance reaches a set danger range, notification data is generated and provided.

예컨대, 상기 제어부(220)는 도 3에 도시된 A와 같이 엣지 검출을 이용하여 물길 폭을 생성하고 제 1 포인트와 제 2 포인트 사이의 실제 거리 10m를 저장부(210)로부터 추출하고 제 1, 2 포인트 사이의 영상이 Full HD 해상도 1920×1080에서 좌우 끝에 제 1, 2 포인트가 있다면 1920이 저장됨에 따라 1920 픽셀 수를 추출하며 또한, 생성된 물길 폭의 940 픽셀 수라 한다면 아래 [수식 1]과 같이 물길 폭 실제 거리를 생성한다.For example, the controller 220 generates a waterway width using edge detection as shown in A shown in FIG. 3, extracts an actual distance of 10 m between the first point and the second point from the storage unit 210, If the image between the two points has the first and second points at the left and right ends at Full HD resolution of 1920 × 1080, the number of 1920 pixels is extracted as 1920 is stored, and if the number of 940 pixels of the generated waterway width is As the waterway width produces the actual distance.

[수식 1][Formula 1]

제 1, 2 포인트 사이의 실제 거리 : 제 1, 2 포인트 사이의 가로방향 픽셀 수 = 물길 폭 실제 거리 : 물길의 가로방향 픽셀 수Actual distance between the 1st and 2nd points: Number of pixels in the horizontal direction between the 1st and 2nd points = Waterway width Actual distance: Number of pixels in the horizontal direction of the waterway

[수식 1]과 같은 비례식을 적용하여 아래와 같이 물길 폭 실제 거리를 연산하여 생성한다.Applying the proportional formula like [Equation 1], the waterway width actual distance is calculated and generated as follows.

물길 폭 실제 거리 = 10m×940픽셀 수/1920Waterway width actual distance = 10m×940 number of pixels/1920

상기 물길 폭 실제 거리는 4.8958

Figure 112023015993916-pat00001
m 정도이고 소수점 이하는 본 발명에 영향을 주지 않는 자리 수에서 소프트웨어적인 처리를 통하여 올림, 버림, 반올림을 통해 물길 폭 실제 거리를 생성한다.The waterway width actual distance is 4.8958
Figure 112023015993916-pat00001
It is about m, and the real distance of the waterway width is generated through rounding up, rounding off, and rounding through software processing in a number of digits that do not affect the present invention.

이때, 상기 제어부(220)는 설정된 위험 범위가 6m이면 위 [수식 1]에 의해 연산된 물길 폭이 약 4.9m 임으로 안전한 상태로 판단한다.At this time, if the set risk range is 6m, the control unit 220 determines that the waterway width calculated by the above [Equation 1] is about 4.9m and is in a safe state.

반면, 상기 제어부(220)는 [도 4]에 도시된 (a)와 같이, 제 1, 2 포인트 사이의 실제 거리가 10m이고 Full 가로방향 픽셀 수가 1920이며 물길 폭이 1800 픽셀 수이면 아래 [수식 2]와 같이 물길 폭 실제 거리가 생성된다.On the other hand, the control unit 220, as shown in (a) shown in [Fig. 4], if the actual distance between the first and second points is 10 m, the number of pixels in the full horizontal direction is 1920, and the width of the waterway is 1800 pixels, the following [Equation 2], the actual distance of the waterway width is created.

[수신 2][Receive 2]

물길 폭 실제 거리 = 10m×1800픽셀 수/1920Waterway width actual distance = 10m×1800 number of pixels/1920

물길 폭 실제 거리 = 9.375mWaterway Width Actual Distance = 9.375m

따라서, 상기 제어부(220)는 설정된 위험 범위가 6m이고 [수식 2]에서 연산된 물길 폭 실제 거리가 9.375m임으로 알림 데이터를 생성하여 제공한다.Therefore, the control unit 220 generates and provides notification data based on the fact that the set risk range is 6 m and the waterway width actual distance calculated in [Equation 2] is 9.375 m.

이와 같이, 상기 제어부(220)는 도 4에 도시된 (b)와 같이 제방이 없는 농어촌 등의 하천에서 영상을 이용하여 물길 폭 실제 거리를 통하여 위험성을 판단하여 인적, 물적 피해를 미연에 예방하는 작용을 한다.As such, the control unit 220 determines the risk through the actual distance of the waterway width using the image in the river such as a farming and fishing village without an embankment as shown in (b) of FIG. 4 to prevent human and material damage in advance It works.

아울러, 상기 제어부(220)는 위험 정도에 따라 위험 범위를 단계별로 설정할 수 있고 단계별 위험 정도에 맞는 알림 데이터를 생성하여 제공하는 것도 바람직하다.In addition, the control unit 220 may set the risk range step by step according to the degree of risk, and it is preferable to generate and provide notification data suitable for the degree of risk by step.

이때, 영상에서 엣지를 검출하는 수단은 화소의 위치를 위, 아래, 오른쪽으로 하나씩 이동시키면 이동 한 만큼 화소 값의 기울기가 발생하고 원래 화소에서 이동 위치의 화소를 단순히 빼서 엣지를 구하는 이동과 차분 기법, 화소를 감산한 값에서 최대값을 결정하여 엣지를 검출하는 유사 연산자 기법, 중앙 화소를 중심으로 마주보는 값을 뺄셈한 절대 값 중 가장 큰 값을 설정하는 차 연산자 기법 등 다양한 방법이 적용될 수 있다.At this time, the means for detecting the edge in the image moves the position of the pixel up, down, and right one by one, and the gradient of the pixel value occurs as much as the movement is made, and the movement and difference technique that obtains the edge by simply subtracting the pixel at the moved position from the original pixel , various methods can be applied, such as a pseudo-operator technique that detects an edge by determining the maximum value from a value obtained by subtracting pixels, and a difference operator technique that sets the largest value among absolute values obtained by subtracting opposite values centered on a central pixel. .

더욱이, 상기 제어부(220)는 함체(200)에 포함됨에 따라 하천 주변에 지주 설치 또는 기 설치된 지주에 함체가 구성됨으로 자유롭게 설치가 가능하고 또한 각각의 하천 환경 조건이 서로 다르기 때문에 환경에 맞게 설치가 용이하다.Moreover, the controller 220 is included in the enclosure 200, so that the enclosure can be freely installed by installing a support around a river or an enclosure on a pre-installed support, and since the environmental conditions of each river are different, it can be installed according to the environment. It's easy.

한편, 상기 제어부(220)는 사용자에 의해서 위험성이 발생될 여지가 있는 기 측정된 하천 거리가 설정되면 상기 실시간 생성되는 물길 폭 실제 거리가 상기 기 측정된 하천 거리에 도달하면 알림 데이터를 생성하여 제공하는 것도 바람직하다.On the other hand, the control unit 220 generates and provides notification data when the actual distance of the waterway width generated in real time reaches the measured distance of the river when the user sets a previously measured river distance at which risk may occur. It is also desirable to

예컨대, 상기 제어부(220)는 제방을 정비하면서 구체적인 예로써 도 5에 도시된 (a)와 같이 하천 옆에 산책로가 설계되면 제 1, 2 포인트 사이에서 도 5에 도시된 (a)의 A와 같은 물길 폭의 실제 거리와 도 5에 도시된 (a)의 B와 같은 산책로 실제 거리에 대한 정보를 미연에 수집한다.For example, when a promenade is designed next to a river as shown in (a) shown in FIG. 5 as a specific example while maintaining an embankment, the control unit 220 determines A and Information on the actual distance of the same waterway width and the actual distance of the promenade shown in (a) B shown in FIG. 5 is collected in advance.

이때, 상기 물길 폭 실제 거리와 산책로 실제 거리는 직접 CCTV 카메라(100)가 촬영되는 영상의 환경에 적합한 장소에서 본 발명 관리자가 직접 물길 폭 거리와 산책로 거리를 직접 측정한 정보를 이용하는 것도 바람직하다.At this time, it is also preferable to use information obtained by directly measuring the waterway width distance and the trail distance by the manager of the present invention in a place suitable for the environment of the image in which the CCTV camera 100 is directly photographed.

이후, 상기 제어부(220)는 물길 폭이 산책로까지 범람한 것이라면 위험성이 있는 것임으로 사용자에 의해서 도 5에 도시된 (a)의 C와 같이 기 측정된 하천 실제 거리가 설정되면 실시간으로 물길 폭 픽셀 수의 변화가 발생하고 이때, 물길 폭 픽셀 수가 변화하는 과정에서 [수식 1]을 통하여 상기 기 측정된 하천 거리에 도달하면 알림 데이터를 생성하여 제공한다.Thereafter, the control unit 220 determines that there is a danger if the width of the waterway overflows to the walking trail, and when the actual distance of the river already measured as shown in C of (a) is set by the user in real time, the waterway width pixels A change in the number occurs, and at this time, when the measured river distance is reached through [Equation 1] in the process of changing the number of waterway width pixels, notification data is generated and provided.

따라서, 상기 제어부(220)는 산책로, 자전거 도로 또는 고수부지와 같은 장소에 주차장 등이 있는 시설물이 있는 하천에서 해당 관리자에게 알림 데이터를 제공하여 사람 또는 차량의 진입을 방지하는 작용을 한다.Accordingly, the control unit 220 serves to prevent entry of people or vehicles by providing notification data to a corresponding manager in a river where there is a facility such as a parking lot in a place such as a walking trail, bicycle road, or high water site.

또한, 상기 제어부(220)는 산책로와 같은 시설물이 있지만, 도 5에 도시된 (b)와 같이 산책로, 자전거 도로 등 시설물이 없는 경우의 제방이 수로를 형성함에 있어서 경사가 형성됨으로 사용자에 의해서 도 5에 도시된 D, E 사이의 기 측정된 하천 거리가 사용자에 의하여 설정되면 물길 폭이 제방의 경사를 따라 상승하여 [수식 1]에 의해서 D, E와 같은 거리가 되면 알림 데이터를 생성하여 제공하고 아울러, 제방에 D, E와 같은 물길 폭 실제 거리를 단계별로 형성하여 단계별로 알림 데이터를 제공하는 것도 바람직하다.In addition, the control unit 220 has facilities such as walking trails, but as shown in (b) shown in FIG. When the measured river distance between D and E shown in Fig. 5 is set by the user, the width of the waterway rises along the slope of the embankment and reaches the same distance as D and E by [Equation 1], and notification data is generated and provided. In addition, it is also desirable to provide notification data step by step by forming the actual distance of the waterway width such as D and E on the embankment step by step.

한편, 상기 제어부(220)는 상기 저장부(210)에 기 측정된 하천 거리에 해당하는 하천 횡단면적이 더 저장된 경우에, 상기 실시간 생성되는 물길 폭 실제 거리가 상기 기 측정된 하천 거리에 도달하면, 상기 저장부(210)로부터 해당 하천 횡단면적을 추출하고, 촬영되는 영상을 통해서 표면유속을 측정하며 상기 표면유속을 설정 시간 내에서 평균유속을 산출하고 상기 하천 단면적과 평균유속을 곱하여 유량을 산출하는 것도 바람직하다.On the other hand, the control unit 220, when the storage unit 210 further stores the cross-sectional area of the river corresponding to the measured river distance, when the real-time generated waterway width actual distance reaches the previously measured river distance , Extracting the cross-sectional area of the river from the storage unit 210, measuring the surface flow rate through the captured image, calculating the average flow rate of the surface flow rate within a set time, and calculating the flow rate by multiplying the cross-sectional area of the river and the average flow rate It is also desirable to

예컨대, 상기 저장부(210)는 기 측정된 하천 거리가 사용자에 의해서 위험성이 발생될 여지가 있는 거리에 해당함으로 이때, 유량 측정을 위하여 기 측정된 하천 거리에 해당하는 하천 횡단면적이 저장된다.For example, the storage unit 210 stores a river cross-sectional area corresponding to a previously measured river distance in order to measure a flow rate since a previously measured river distance corresponds to a distance at which a risk may occur by a user.

따라서, 상기 제어부(220)는 도 6에 도시된 A, B가 사용자에 의하여 위험성이 발생될 여지가 있는 기 측정된 하천 거리라면 [수식 1]을 통하여 물길 폭 실제 거리가 도 6에 도시된 A부터 B까지 도달할 때, 저장부(210)로부터 도 6에 도시된 A, B에 대한 횡단면적을 추출한다.Therefore, if A and B shown in FIG. 6 are the previously measured river distances where danger may occur by the user, the control unit 220 calculates the waterway width actual distance A shown in FIG. When reaching from B to B, the cross-sectional areas for A and B shown in FIG. 6 are extracted from the storage unit 210.

또한, 상기 제어부(220)는 CCTV 카메라(100)가 촬영되는 영상을 통해서 촬영된 영상을 디지털화하고 디지털화된 영상으로부터 정지 화상을 추출하고 정지화상의 그레이 스케일(Grey scale) 전환한 후 영상 왜곡을 보정하고 유속벡터를 산정하여 필터링하는 표면영상측정 알고리즘(SIV: Surface Image Velocimetry)을 비롯하여 표면유속을 측정할 수 있는 알고리즘이 포함되어 표면유속이 산출됨에 따라 설정된 시간에서 평균유속을 산출한다.In addition, the control unit 220 digitizes the captured image through the image captured by the CCTV camera 100, extracts a still image from the digitized image, converts the gray scale of the still image, and corrects image distortion. It includes Surface Image Velocimetry (SIV), which calculates and filters the flow vector, and an algorithm that can measure the surface flow rate. As the surface flow rate is calculated, the average flow rate is calculated at the set time.

이와 같이, 상기 제어부(220)는 산출된 평균유속에 상기 저장부(210)로부터 추출한 하천 횡단면적을 곱하여 유량을 산출한다.As such, the control unit 220 calculates the flow rate by multiplying the calculated average flow rate by the cross-sectional area of the river extracted from the storage unit 210 .

한편, 각각의 하천별로 설치된 함체(200)의 제어부(220)가 생성한 각각의 유량을 하천 종합 안전관리 센터의 시스템에 전송하는 것도 바람직하다.On the other hand, it is also preferable to transmit each flow rate generated by the control unit 220 of the enclosure 200 installed for each river to the system of the comprehensive river safety management center.

예컨대, 상기 함체(200)는 CCTV 카메라(100)가 설치되는 지주에 설치됨에 따라 각각의 하천에 용이하게 설치할 수 있고 함체(200) 내부에 제어부(220)가 CCTV 카메라(100)가 촬영하는 영상을 이용하여 유량을 측정함으로 각각의 하천의 유량을 하천 종합 안전관리 센터의 시스템에 전송되어 거주자를 대피시키는 방송, 댐의 개방 여부 등 재난을 방지하는 작용을 한다.For example, the housing 200 can be easily installed in each river as it is installed on a support on which the CCTV camera 100 is installed, and the control unit 220 inside the housing 200 has an image captured by the CCTV camera 100. By measuring the flow rate using , the flow rate of each river is transmitted to the system of the river comprehensive safety management center, and it acts to prevent disasters such as broadcasting to evacuate residents and whether or not the dam is open.

한편, 상기 제어부(220)는 상기 알림 데이터가 하천 종합 안전관리에 필요한 차단기, 스피커, 디스플레이 장치 중 어느 하나에 제공되어 구동되도록 하는 것도 바람직하다.Meanwhile, it is also preferable that the control unit 220 provides the notification data to any one of a circuit breaker, a speaker, and a display device required for river comprehensive safety management to be driven.

예컨대, 상기 제어부(220)가 포함된 함체(200)는 지주와 같은 장비에 설치되어서 CCTV 카메라(100)가 촬영하는 영상을 제어부(220)가 알림 데이터를 생성하였다는 것은 곧, 하천에 위험성이 있다는 것이고 이와 같은 위험성이 발생하면 함체(200)와 유선 또는 무선 네트워크로 연결되어서 하천 주변 시설물 구체적인 예로써 주차장, 쉼터, 농구장, 운동시설을 이용하는 자의 진입을 방지하고자 도 7에 도시된 바와 같이, 차단기 즉, 문형 차단기, 펜스형 차단기, 차량진입 방지 차단기 등에 알람 데이터를 이용하여 구동되도록 제어하고 또한, 소리를 이용한 스피커를 비롯하여 육안으로 직접 확인할 수 있는 디스플레이 장치를 알람 데이터를 이용하여 구동되도록 제어한다.For example, the housing 200 including the control unit 220 is installed in equipment such as a holding post, and the fact that the control unit 220 generates notification data for the video captured by the CCTV camera 100 means that there is a danger to the river. When such a risk occurs, it is connected to the enclosure 200 and a wired or wireless network to prevent entry of those using parking lots, shelters, basketball courts, and sports facilities as specific examples of facilities around the river. As shown in FIG. 7, a circuit breaker That is, a door-type circuit breaker, a fence-type circuit breaker, a vehicle entry prevention circuit breaker, etc. are controlled to be driven using alarm data, and a display device that can be checked directly with the naked eye, including a speaker using sound, is controlled to be driven using alarm data.

따라서, 함체(200)는 하천 주변 시설물 주변에 설치됨에 따라 함체(200)에 포함된 제어부(220)가 하천의 환경에 맞게 설치된 사람, 차량 진입 방지용 시설물을 제어함으로써 하천과 관련된 종합 안전관리를 제공하는 작용을 한다.Therefore, as the enclosure 200 is installed around facilities around the river, the control unit 220 included in the enclosure 200 controls facilities for preventing people and vehicles from entering the river, thereby providing comprehensive safety management related to the river. It works.

한편, 상기 제어부(220)는 물길 폭 실제 거리를 생성하기 위한 상기 제 1, 2 포인트와 같은 포인트와 포인트 사이를 복수개 형성하여 각각의 포인트 사이의 물길 폭 실제 거리가 각각 설정된 범위에 도달하면 알림 데이터를 생성하여 제공하는 것도 바람직하다.On the other hand, the controller 220 forms a plurality of points between points such as the first and second points for generating the actual waterway width distance, and when the actual waterway width distance between each point reaches a set range, notification data It is also desirable to generate and provide.

예컨대, 상기 제어부(220)는 도 8에 도시된 바와 같이, 굴곡이 있는 하천의 경우 앞서 설명한 물길 폭 실제 거리의 특성이 다름 즉, 도 8에 도시된 A 포인트와 B 포인트의 경우 지형적으로 급류를 타고 흘러가는 물길 폭이고, C 포인트와 D 포인트의 경우 급류의 물살을 타고 진행하는 과정에서 주변 지대가 낮은 형태이고, E 포인트와 F 포인트의 경우 물이 고이는 지형임으로 이때, 각각의 지형의 성격이 다름으로 제 1, 2 포인트와 같은 포인트와 포인트 사이를 복수개 형성하여 각각의 포인트 별로 물길 폭 실제 거리가 각각 설정된 범위에 도달하면 위험성이 있음으로 알림 데이터를 생성하여 제공하는 것입니다.For example, as shown in FIG. 8, the control unit 220, in the case of a curved river, has different characteristics of the waterway width and actual distance described above, that is, in the case of point A and point B shown in FIG. In the case of point C and D, the surrounding area is low in the process of riding the rapid current, and in the case of point E and F, it is a terrain where water accumulates. At this time, the nature of each terrain is Differently, by forming a plurality of points between points such as the 1st and 2nd points, when the actual distance of the waterway width for each point reaches the set range, notification data is generated and provided as there is danger.

이상 설명한 본 발명은 하천을 예로 들어 설명하고 있지만 계곡, 저수지, 댐 등 물과 관련하여 폭을 측정할 수 있는 대상 모두에 적용될 수 있다.Although the present invention described above has been described by taking a river as an example, it can be applied to all objects whose width can be measured in relation to water, such as valleys, reservoirs, and dams.

즉, 계곡의 경우는 계곡의 물 폭 변경, 저수지의 경우는 저수지 수위에 의한 폭 변경, 댐의 경우 역시 수위에 의한 폭변경 등에 맞게 물 폭 변경을 통해 알림 데이터를 제공한다.That is, notification data is provided through a change in the width of the water according to the change in the width of the valley in the case of a valley, the change in the width of the reservoir in the case of a reservoir, and the change in the width of the water level in the case of a dam.

본 발명은 실시하기 위한 하나의 실시예에 해당하는 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.The present invention corresponds to one embodiment to be practiced, and the present invention is not limited to the above embodiments, and as claimed in the following claims, in the field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention. Anyone skilled in the art will say that the technical spirit of the present invention exists to the extent that various changes can be made.

100 : CCTV 카메라 200 : 함체
210 : 저장부 220 : 제어부100: CCTV camera 200: enclosure
210: storage unit 220: control unit

Claims (6)

영상을 촬영하는 CCTV 카메라와;
상기 CCTV 카메라가 촬영하는 영상에서 좌측 제 1 포인트부터 수평으로 제 2 포인트까지 실제 거리가 저장되고 상기 제 1, 2 포인트 사이의 가로방향 픽셀 수가 저장되는 저장부, 물길 영역의 엣지 검출을 이용하여 물길 폭을 생성하고, 상기 저장부로부터 제 1, 2 포인트 사이의 실제 거리를 추출하며 제 1, 2 포인트 사이의 가로방향 픽셀 수를 추출하고, 상기 제 1, 2 포인트 사이에서 물길 폭의 가로방향 픽셀 수를 추출한 후, 제 1, 2 포인트 사이의 실제 거리와 제 1, 2 포인트 사이의 물길 폭의 가로방향 픽셀 수를 곱한 것을 제 1, 2 포인트 사이의 가로방향 픽셀 수로 나누어 물길 폭 실제 거리를 생성하고 생성된 물길 폭 실제 거리가 설정된 위험 범위에 도달하면 알림 데이터를 생성하는 제공하는 제어부가 포함된 함체로 이루어진 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라 영상을 이용한 하천 종합 안전관리 장치.
A CCTV camera for taking images;
In the image taken by the CCTV camera, the actual distance from the first point on the left to the second point horizontally is stored, and the number of pixels in the horizontal direction between the first and second points is stored. Width is generated, the actual distance between the first and second points is extracted from the storage unit, the number of pixels in the horizontal direction between the first and second points is extracted, and the horizontal pixels of the width of the waterway between the first and second points are extracted. After extracting the number, the actual distance between the first and second points multiplied by the number of horizontal pixels of the waterway width between the first and second points is divided by the number of horizontal pixels between the first and second points to generate the actual waterway width distance Comprehensive river safety management device using CCTV camera images, characterized in that it consists of an enclosure including a control unit that generates and provides notification data when the generated waterway width and actual distance reaches the set risk range.
 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는
사용자에 의해서 위험성이 발생될 여지가 있는 기 측정된 하천 거리가 설정되면 실시간 생성되는 물길 폭 실제 거리가 상기 기 측정된 하천 거리에 도달하면 알림 데이터를 생성하여 제공하는 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라 영상을 이용한 하천 종합 안전관리 장치.
The method according to claim 1, wherein the controller
When the measured river distance that may cause danger is set by the user, when the actual distance of the waterway width generated in real time reaches the measured river distance, a CCTV camera image characterized in that for generating and providing notification data Comprehensive river safety management system used.
 청구항 2에 있어서, 상기 제어부는
상기 저장부에 기 측정된 하천 거리에 해당하는 하천 횡단면적이 더 저장된 경우에, 상기 실시간 생성되는 물길 폭 실제 거리가 상기 기 측정된 하천 거리에 도달하면, 상기 저장부로부터 해당 하천 횡단면적을 추출하고, 촬영되는 영상을 통해서 표면유속을 측정하며 상기 표면유속을 설정 시간 내에서 평균유속을 산출하고 상기 하천 횡단면적과 평균유속을 곱하여 유량을 산출하는 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라 영상을 이용한 하천 종합 안전관리 장치.
The method according to claim 2, wherein the control unit
When the river cross-sectional area corresponding to the pre-measured river distance is further stored in the storage unit and the actual distance of the waterway width generated in real time reaches the pre-measured river distance, the corresponding river cross-section area is extracted from the storage unit. Comprehensive river safety using CCTV camera images, characterized in that the surface flow rate is measured through the captured image, the average flow rate is calculated from the surface flow rate within a set time, and the flow rate is calculated by multiplying the cross-sectional area of the river and the average flow rate. management device.
 청구항 3에 있어서,
각각의 하천별로 설치된 함체의 제어부가 생성한 각각의 유량을 하천 종합 안전관리 센터의 시스템에 전송하는 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라 영상을 이용한 하천 종합 안전관리 장치.
The method of claim 3,
River comprehensive safety management device using CCTV camera images, characterized in that for transmitting each flow rate generated by the control unit of the enclosure installed for each river to the system of the river comprehensive safety management center.
 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는
상기 알림 데이터가 하천 종합 안전관리에 필요한 차단기, 스피커, 디스플레이 장치 중 어느 하나에 제공되어 구동되도록 하는 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라 영상을 이용한 하천 종합 안전관리 장치.
The method according to claim 1, wherein the controller
River comprehensive safety management device using CCTV camera images, characterized in that the notification data is provided to any one of the circuit breaker, speaker, and display device required for river comprehensive safety management to drive.
 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는
물길 폭 실제 거리를 생성하기 위한 상기 제 1, 2 포인트와 같은 포인트와 포인트 사이를 복수개 형성하여 각각의 포인트 사이의 물길 폭 실제 거리가 각각 설정된 범위에 도달하면 알림 데이터를 생성하여 제공하는 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라 영상을 이용한 하천 종합 안전관리 장치.The method according to claim 1, wherein the controller
Forming a plurality of points between points such as the first and second points for generating the actual distance of the waterway width, and generating and providing notification data when the actual distance of the waterway width between each point reaches the set range, respectively. Comprehensive river safety management device using CCTV camera images.
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