KR20100010734A - 스테레오 카메라 및 열화상 카메라를 이용한 승강장모니터링 시스템 및 그 방법 - Google Patents

스테레오 카메라 및 열화상 카메라를 이용한 승강장모니터링 시스템 및 그 방법 Download PDF

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오세찬
김길동
박성혁
이한민
이장무
강진기
이준희
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한국철도기술연구원
건아정보기술 주식회사
(주)로드닉스
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Abstract

승강장 모니터링 시스템 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 승강장 모니터링 시스템은, 열차가 진입하는 열차 영역을 포함한 모니터링 영역에 대한 영상 정보를 획득하기 위한 스테레오 카메라; 모니터링 영역에 대한 열화상 정보를 획득하기 위한 열화상 카메라; 영상 정보와 열화상 정보 중 적어도 어느 하나에 기초하여, 열차 영역 중 물체가 추락하여 정상적인 열차 운행에 지장을 줄 수 있는 영역으로 미리 설정되는 위험 영역 내에서 추락물체를 검출하는 추락물체 검출모듈; 및 추락물체 검출모듈에 의해 위험 영역 내에서 추락물체가 검출되면, 영상 정보와 열화상 정보에 기초하여 추락물체가 정상적인 열차 운행에 지장을 주는 위험물체인지 여부를 판단하는 위험물체 판단모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 위험물체에 대한 신속한 판단이 가능하면서도 위험물체에 대한 판단 오류를 최소화하여 전체 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
스테레오 카메라, 열화상 카메라, 승강장, 모니터링, 철도, 지하철

Description

스테레오 카메라 및 열화상 카메라를 이용한 승강장 모니터링 시스템 및 그 방법{MONITORING SYSTEM IN RAILWAY STATION STEREO CAMERA AND THERMAL CAMERA AND METHOD THEREOF}
본 발명은, 승강장 모니터링 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 스테레오 카메라와 열화상 카메라를 이용하여 열차 선로 주변에 추락한 위험물체를 판단하는 승강장 모니터링 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
철도분야에서 승객의 안전은 무엇보다 중요한 과제로서 철도안전이 집중 관리되고 있음에도 여전히 매년 수십 명의 승객들이 승강장 추락사고로 인해 숨지고 있으며, 이는 철도분야에서 해결해야 할 가장 시급한 문제로 떠오르고 있다.
최근에는 승강장 추락사고에 대한 신속히 파악 및 대응 차원에서 단순히 수동적으로 영상 정보를 기관사나 역무실에 전송하는 승강장 모니터링 시스템에서 벗어나 다양한 형태의 카메라 센서를 이용한 승강장 모니터링 시스템이 시도되고 있는 실정이다.
한편, 스테레오 카메라를 이용한 승강장 모니터링 시스템이 최근 제안된 바 있다. 일반적으로 스테레오 카메라를 이용한 승강장 모니터링 시스템은 스테레오 카메라에 의해 획득되는 영상 정보에 기초하여 승강장의 위험 영역 내에서 추락물체를 검출하고 검출된 추락물체가 정상적인 열차 운행에 지장을 주는 위험물체에 해당하는지 여부를 판단한다.
그러나, 위와 같은 스테레오 카메라를 이용한 승강장 모니터링 시스템은, 스테레오 카메라의 설치 위치로부터 먼 거리에 있는 추락물체, 어두운 색상을 갖는 추락물체 등에 대한 검출이 어렵다는 문제점이 있다.
또한, 스테레오 카메라를 이용한 승강장 모니터링 시스템은, 스테레오 카메라 주변의 급작스런 밝기 변화, 열차 선로 주변에 설치된 광고판 또는 거울에 비친 사람의 형상 등의 영향으로 인해 위험 영역 내에서 추락물체의 검출 또는 위험물체의 판단시 오류가 발생하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 열차 선로 주변에 추락한 위험물체에 대한 신속한 판단이 가능하면서도 위험물체에 대한 판단 오류를 최소화하여 전체 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 승강장 모니터링 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 열차가 진입하는 열차 영역을 포함한 모니터링 영역에 대한 영상 정보를 획득하기 위한 스테레오 카메라; 상기 모니터링 영역에 대한 열화상 정보를 획득하기 위한 열화상 카메라; 상기 영상 정보와 상기 열화상 정보 중 적어도 어느 하나에 기초하여, 상기 열차 영역 중 물체가 추락하여 정 상적인 열차 운행에 지장을 줄 수 있는 영역으로 미리 설정되는 위험 영역 내에서 추락물체를 검출하는 추락물체 검출모듈; 및 상기 추락물체 검출모듈에 의해 상기 위험 영역 내에서 추락물체가 검출되면, 상기 영상 정보와 상기 열화상 정보에 기초하여 상기 추락물체가 정상적인 열차 운행에 지장을 주는 위험물체인지 여부를 판단하는 위험물체 판단모듈을 포함하는 승강장 모니터링 시스템에 의해 달성된다.
여기서, 상기 추락물체 검출모듈은, 상기 열화상 정보를 통해 상기 위험 영역 내에서 설정온도 이상의 발열체의 유무를 확인하여 상기 위험 영역 내에서 추락물체를 검출할 수 있다.
상기 위험물체 판단모듈은, 상기 영상 정보에 대한 스테레오 정합(stereo matching)을 통해 얻어진 상기 추락물체의 3차원 좌표 데이터와 상기 열화상 정보에 기초하여 상기 추락물체가 상기 위험물체인지 여부를 판단할 수 있다.
상기 위험물체 판단모듈은, 상기 3차원 좌표 데이터에 기초하여 산출된 상기 추락물체의 크기가 설정크기 이상이고, 상기 열화상 정보에 기초하여 상기 위험 영역 내에 설정온도 이상의 발열체가 있는 것으로 확인되면, 상기 추락물체를 상기 위험물체로 판단할 수 있다.
상기 승강장 모니터링 시스템은, 상기 추락물체 검출모듈에 의해 검출된 추락물체에 고유의 추적코드를 부여하고, 상기 추락물체를 추적하는 추락물체 추적모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 추락물체 추적모듈은, 상기 스테레오 카메라로부터 전송되는 상기 영상 정보의 현재 프레임과 이전 프레임 사이의 영상 차이에 기초하여 상기 추락물체를 추적할 수 있다.
상기 추락물체 추적모듈은, 상기 추락물체의 움직임이 검출되는 경우, 상기 추락물체에 대한 추적을 설정시간 동안 계속하여, 상기 설정시간 이전에 추락물체가 상기 위험 영역을 벗어난 것으로 판단되면 상기 추락물체에 부여된 상기 추적코드를 삭제하고, 상기 추락물체가 상기 설정시간 이후에도 상기 위험 영역 내에 있는 것으로 판단되면 상기 추락물체에 고유의 식별코드를 부여할 수 있다.
상기 추락물체 추적모듈은, 상기 추락물체의 움직임이 검출되지 않은 경우, 상기 스테레오 카메라로부터 전송되는 현재 영상과 미리 저장된 배경 영상을 비교하고 상기 열화상 정보를 통해 상기 위험 영역 내에서 설정온도 이상의 발열체의 유무를 확인하여, 상기 현재 영상과 상기 배경 영상 사이에 영상 차이가 있거나 상기 위험 영역 내에 상기 발열체가 있는 것으로 확인되면 상기 추락물체에 고유의 식별코드를 부여하고, 상기 영상 차이가 없고 상기 위험 영역 내에 상기 발열체가 없는 것으로 확인되면 상기 추락물체에 부여된 상기 추적코드를 삭제할 수 있다.
상기 위험물체 판단모듈은, 상기 식별코드가 부여된 상기 추락물체에 대해서만 판단할 수 있다.
상기 승강장 모니터링 시스템은, 상기 열차 영역 내에 열차의 상태를 판단하는 열차 검출모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 열차 검출모듈은, 상기 스테레오 카메라로부터 전송되는 상기 영상 정보의 현재 프레임과 이전 프레임 사이의 영상 차이에 기초하여 상기 열차 영역 내에 열차의 상태를 판단할 수 있다.
상기 추락물체 검출모듈은, 상기 열차 검출모듈에 의해 상기 열차 영역 내에 열차가 없는 것으로 판단된 경우에 한하여, 상기 위험 영역 내에서 추락물체를 검출할 수 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 스테레오 카메라를 이용하여 열차가 진입하는 열차 영역을 포함한 모니터링 영역에 대한 영상 정보를 획득하고, 열화상 카메라를 이용하여 상기 모니터링 영역에 대한 열화상 정보를 획득하는 단계; 상기 영상 정보와 상기 열화상 정보 중 적어도 어느 하나에 기초하여, 상기 열차 영역 중 물체가 추락하여 정상적인 열차 운행에 지장을 줄 수 있는 영역으로 미리 설정되는 위험 영역 내에서 추락물체를 검출하는 단계; 및 상기 추락물체 검출 단계에서 상기 위험 영역 내에서 추락물체가 검출되면, 상기 영상 정보와 상기 열화상 정보에 기초하여 상기 추락물체가 정상적인 열차 운행에 지장을 주는 위험물체인지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 방법에 의해서도 달성된다.
여기서, 상기 추락물체 검출 단계는, 상기 열화상 정보를 통해 상기 위험 영역 내에서 설정온도 이상의 발열체의 유무를 확인하여 상기 위험 영역 내에서 추락물체를 검출할 수 있다.
상기 위험물체 판단 단계는, 상기 영상 정보에 대한 스테레오 정합(stereo matching)을 통해 얻어진 상기 추락물체의 3차원 좌표 데이터와 상기 열화상 정보에 기초하여 상기 추락물체가 상기 위험물체인지 여부를 판단할 수 있다.
상기 위험물체 판단 단계는, 상기 3차원 좌표 데이터에 기초하여 산출된 상 기 추락물체의 크기가 설정크기 이상이고, 상기 열화상 정보에 기초하여 상기 위험 영역 내에 설정온도 이상의 발열체가 있는 것으로 확인되면, 상기 추락물체를 상기 위험물체로 판단할 수 있다.
상기 승강장 모니터링 방법은, 상기 위험물체 판단 단계 전에, 상기 추락물체 검출 단계에서 검출된 추락물체에 고유의 추적코드를 부여하고, 상기 추락물체를 추적하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 추락물체 추적 단계는, 상기 스테레오 카메라로부터 전송되는 상기 영상 정보의 현재 프레임과 이전 프레임 사이의 영상 차이에 기초하여 상기 추락물체를 추적할 수 있다.
상기 추락물체 추적 단계는, 상기 추락물체의 움직임이 검출되는 경우, 상기 추락물체에 대한 추적을 설정시간 동안 계속하여, 상기 설정시간 이전에 추락물체가 상기 위험 영역을 벗어난 것으로 판단되면 상기 추락물체에 부여된 상기 추적코드를 삭제하고, 상기 추락물체가 상기 설정시간 이후에도 상기 위험 영역 내에 있는 것으로 판단되면 상기 추락물체에 고유의 식별코드를 부여할 수 있다.
상기 추락물체 추적 단계는, 상기 추락물체의 움직임이 검출되지 않은 경우, 상기 스테레오 카메라에 의해 전송되는 현재 영상과 미리 저장된 배경 영상을 비교하고 상기 열화상 정보를 통해 상기 위험 영역 내에서 설정온도 이상의 발열체의 유무를 확인하여, 상기 현재 영상과 상기 배경 영상 사이에 영상 차이가 있거나 상기 위험 영역 내에 상기 발열체가 있는 것으로 확인되면 상기 추락물체에 고유의 식별코드를 부여하고, 상기 영상 차이가 없고 상기 위험 영역 내에 상기 발열체가 없는 것으로 확인되면 상기 추락물체에 부여된 상기 추적코드를 삭제할 수 있다.
상기 위험물체 판단 단계는, 상기 추락물체에 상기 식별코드가 부여된 경우에 한하여 수행될 수 있다.
상기 승강장 모니터링 방법은, 상기 추락물체 검출 단계 전에, 상기 열차 영역 내에 열차의 상태를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 열차의 상태 판단 단계는, 상기 스테레오 카메라로부터 전송되는 상기 영상 정보의 현재 프레임과 이전 프레임 사이의 영상 차이에 기초하여 상기 열차 영역 내에 열차의 상태를 판단할 수 있다.
상기 추락물체 검출 단계는, 상기 열차의 상태 판단 단계에서 상기 열차 영역 내에 열차가 없는 것으로 판단된 경우 한하여 수행될 수 있다.
본 발명은 스테레오 카메라에 의해 획득되는 영상 정보와 열화상 카메라에 의해 획득되는 열화상 정보에 기초하여 열차 선로 주변에 추락한 위험물체를 판단함으로써, 위험물체에 대한 신속한 판단이 가능하면서도 위험물체에 대한 판단 오류를 최소화하여 전체 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 승강장 모니터링 시스템의 구성도이며, 도 2는 스테레오 카메라와 열화상 카메라에 의해 촬영되는 모니터링 영역을 나타낸 도면이고, 도 3은 열차 영역 내에 열차의 상태 전환을 나타낸 도면이고, 도 4는 열차 영역 내에 열차의 움직임을 검출하는 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 스테레오 카메라에 의해 획득되는 영상 정보에 대한 스테레오 정합을 통해 3차원 좌표 데이터를 얻는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 승강장 모니터링 시스템은, 모니터링 영역(10)에 대한 영상 정보 및 열화상 정보를 획득하는 정보 수집부(100)와, 정보 수집부(100)에 의해 수집되는 영상 정보 및 열화상 정보에 기초하여 위험 영역(14) 내에 추락물체의 검출 및 추락물체가 위험물체인지 여부를 판단하는 정보 처리부(200)를 구비한다.
여기서, 모니터링 영역(10)은, 열차가 진입하는 열차 영역(12)과, 열차 영역(12) 중 물체가 추락하여 정상적인 열차 운행에 지장을 줄 수 있는 영역으로 미리 설정되는 위험 영역(14)을 포함한다. 이때, 위험 영역(14)은 구체적으로 열차 선로 주변의 영역을 의미한다. 다만, 본 발명에서 열차 영역 및 위험 영역은 도 2에 도시된 바에 한정되지 아니한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 정보 수집부(100)는 열차가 진입하는 열차 영 역(12)을 포함한 모니터링 영역(10)에 대한 영상 정보를 획득하기 위해 승강장 내에 설치되는 스테레오 카메라(110)와, 모니터링 영역(10)에 대한 열화상 정보를 획득하기 위해 승강장 내에 설치되는 열화상 카메라(120)를 구비한다. 여기서, 「열화상 정보」는 열화상 카메라(120)에 의해 촬영되는 물체의 온도분포를 나타내는 영상 정보를 의미하는 것으로서, 본 명세서에서 스테레오 카메라(110)에 의해 촬영되는 영상 정보와 구분하여 사용된다.
스테레오 카메라(110) 및 열화상 카메라(120)는, 승강장에 진입하는 열차와 전체 승강장 상황을 촬영할 수 있는 위치(예를 들면, 열차의 진행 방향에 대해 승강장의 맨 앞쪽)에 설치되는 것이 바람직하며, 전체 승강장 상황에 대한 충분한 모니터링을 위해 열차의 선로를 따라 소정간격을 두고 복수 개의 스테레오 카메라(110) 및 복수 개의 열화상 카메라(120)가 각각 설치될 수도 있다.
스테레오 카메라(110)는, 일반적인 모노 카메라와는 달리 획득된 영상의 픽셀마다 3차원 좌표 데이터를 얻을 수 있기 때문에, 모니터링 영역을 임의의 3차원 공간으로 정의할 수 있으며, 이에 따라 모니터링 영역 내의 물체에 대한 3차원 좌표 데이터를 얻을 수 있는데, 그 구체적인 방법에 대해서는 후술하기로 한다.
열화상 카메라(120)는, 스테레오 카메라를 포함한 비디오 카메라처럼 작동하지만, 촬영되는 영상이 일반적인 빛(light)이 아닌 적외선 에너지(infrared energy)를 검출한다는 점에서 차이가 있다. 즉, 열화상 카메라(120)는 적외선 카메라의 한 종류로서 흔히 무인경비시스템에서 침입자 감시 및 화재 상황 판단 등을 위한 목적으로 사용되는 카메라이다. 이러한 열화상 카메라(120)는 촬영되는 물체 에서 나오는 적외선 에너지를 아날로그 파장의 형태로 검출하여 이를 온도분포 영상으로 재현한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 정보 처리부(200)는, 열차 영역(12) 내에 열차의 상태를 판단하는 열차 검출모듈(210)과, 위험 영역(14) 내에 추락물체를 검출하는 추락물체 검출모듈(220)과, 위험 영역(14) 내에 추락물체를 추적하는 추락물체 추적모듈(230)과, 추락물체가 위험물체인지 여부를 판단하는 위험물체 판단모듈(240)을 구비한다. 여기서, 「위험물체」는 위험 영역(14)에 추락한 물체 중 정상적인 열차 운행에 지장을 주는 물체를 의미하는데, 주로 위험 영역(14)에 추락한 사람, 즉 인체를 위험물체로 판단한다. 다만, 본 발명에서 위험물체는 인체에 한정되지 아니한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 열차 검출모듈(210)은, 추락물체 검출모듈(220)이 위험 영역(14) 내에 추락물체를 검출하기에 앞서, 열차 영역(12) 내에 열차의 상태를 판단한다. 여기서, 「열차의 상태」는 승강장에서 열차의 진입 및 진출 등에 관한 정보를 말한다.
일반적으로, 위험 영역(14) 내에 물체의 움직임이 검출되는 경우는, 위험 영역(14) 내에 물체가 추락한 경우와, 열차의 움직임이 있는 경우 등으로 나눌 수 있다. 따라서 위험 영역(14) 내에 추락물체를 검출하는 추락물체 검출모듈(220)은 그 검출의 신뢰성을 높이기 위해서 승강장의 열차 영역(12) 내에 열차가 없는 상태에서 위험 영역(14) 내에 추락물체를 검출하도록 설정되는 것이 바람직하다. 즉, 추락물체 검출모듈(220)은 열차 영역(12) 내에 열차가 없는 경우에 한하여 작동되는 것이 바람직하다.
위와 같이 열차 영역(12) 내에 열차가 없는 경우에 한하여 추락물체 검출모듈(220)이 작동되도록 하기 위하여, 열차 검출모듈(210)은 열차 영역(12) 내에 열차의 상태를 판단하고 그 결과를 추락물체 검출모듈(220)에 전송하는 것이다.
본 실시예에서, 열차 검출모듈(210)은 스테레오 카메라(110)로부터 전송되는 영상 정보의 현재 프레임과 이전 프레임 사이의 영상 차이를 분석하는 영상처리기법을 이용하는데 그 원리를 설명하면 다음과 같다.
[표 1]
열차의 상태 설 명
OFF 승강장 내에 열차가 없는 상태
IN 승강장으로 열차가 진입하고 있는 상태
ON 승강장 내에 열차가 정지하고 있는 상태
OUT 승장장에서 열차가 진출하고 있는 상태
상기의 [표 1]에 기재된 바와 같이, 열차 영역(14) 내에 열차의 상태는, 승강장 내에 열차가 없는 상태인 오프(OFF) 상태, 승강장으로 열차가 진입하고 있는 상태인 인(IN) 상태, 승강장 내에 열차가 정지하고 있는 상태인 온(ON) 상태 및 승강장에서 열차가 진출하고 있는 상태인 아웃(OUT) 상태의 4가지 상태로 구분된다. 전술한 바와 같이, 추락물체 검출모듈(220)에 의한 위험 영역(14) 내에 추락물체의 검출은, 열차 검출모듈(210)에 의해 열차 영역(12) 내에 열차가 없는 것으로 판단된 경우, 즉 오프(OFF) 상태 또는 인(IN) 상태인 경우에 한하여 수행된다.
열차 검출모듈(210)은 스테레오 카메라(110)로부터 전송되는 영상 정보의 현재 프레임과 이전 프레임 사이의 영상 차이를 분석함으로써, 상기와 같은 4가지 열차의 상태 사이의 전환을 판단한다.
도 3을 참조하면, 열차 검출모듈(210)은 열차 영역(12) 내에 큰 움직임이 5프레임 연속해서 검출되면 오프-인 전환(OFF-IN transition)으로 판단하고, 오프-인 전환 이후에 열차 영역(12) 내에 큰 움직임이 5프레임 연속해서 검출되지 않으면 인-온 전환(IN-ON transition)으로 판단하며, 인-온 전환 이후에 열차 영역(12) 내에 큰 움직임이 5프레임 연속해서 검출되면 온-아웃 전환(ON-OUT transition)으로 판단하고, 온-아웃 전환 이후에 열차 영역(12) 내에 큰 움직임이 5프레임 연속해서 검출되지 않으면 아웃-오프 전환(OUT-OFF transition)으로 판단한다. 이때, 큰 움직임이 5프레임 연속 검출 여부를 열차 상태 전환의 기준으로 하는 것은, 스테레오 카메라(110) 주변의 급작스런 밝기 변화 또는 다양한 노이즈(noise)에 의해 발생하는 열차 검출모듈(210)의 판단 오류를 최소화시키기 위함이다.
한편, 열차 검출모듈(210)은, 열차 영역(12) 내에 열차의 움직임과 다른 물체의 움직임을 구별하기 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 열차 영역(12) 내에 검출되는 움직임 영역(16)이 열차 영역(12)에 포함되고, 움직임 영역(16)의 폭(w)이 열차 영역(12)의 폭(W)의 40% 이상, 움직임 영역(16)의 높이(h)가 열차 영역(12)의 높이(H)의 60% 이상일 경우만 열차의 움직임으로 간주한다.
본 실시예에 따른 열차 검출모듈(210)은 스테레오 카메라(110)로부터 전송되는 영상 정보를 분석하여 승강장의 열차 영역(12) 내에 열차의 상태를 판단하지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 열차 검출모듈(210)은 승강장에 설치되는 적외선 센서 또는 레이저 센서 등의 다양한 센서를 이용하여 승강장의 열차 영역(12) 내에 열차의 상태를 판단하는 등 다양하게 구성될 수 있음은 물론이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 추락물체 검출모듈(220)은, 열화상 카메라(120)에 의해 획득되는 열화상 정보에 기초하여 위험 영역(14) 내에 추락물체를 검출한다. 즉, 추락물체 검출모듈(220)은 열화상 카메라(120)로부터 전송되는 열화상 정보를 통해 위험 영역(14) 내에 설정온도 이상의 발열체의 유무를 확인함으로써 위험 영역(14) 내에 추락물체를 검출한다. 이때, 위험 영역(14) 내에 설정온도 이상의 발열체가 있는 것으로 확인되면, 위험 영역(14) 내에 추락물체가 있는 것으로 본다.
이와 달리, 추락물체 검출모듈(220)은, 스테레오 카메라(110)에 의해 획득되는 영상 정보에 기초하여 위험 영역(14) 내에 추락물체를 검출하도록 구성될 수도 있다. 이때, 추락물체 검출모듈(220)은 스테레오 카메라(110)로부터 전송되는 영상 정보를 일정한 프레임 단위로 분석하여 위험 영역(14) 밖에서 위험 영역(14) 안으로 물체의 움직임이 확인되면, 위험 영역(14) 내에 추락물체가 있는 것으로 본다. 그러나, 영상 정보에 기초하여 위험 영역(14) 내에 추락물체를 검출하는 방식은, 카메라의 설치 위치로부터 먼 거리에 있는 추락물체, 어두운 색상을 갖는 추락물체 등에 대한 검출이 어렵다는 문제점이 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 추락물체 검출모듈(220)은, 카메라의 설치 위치로부터 먼 거리에 있는 추락물체, 어두운 색상을 갖는 추락물체 등에 대한 검출이 가능하여 전체 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록, 열화상 카메라(120)에 의해 획득되는 열화상 정보에 기초하여 위험 영역(14) 내에 추락물체를 검출한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 추락물체 추적모듈(230)은, 위험물체 판단모듈(240)이 검출된 추락물체가 열차 운행에 지장을 주는 위험물체인지 여부를 판단 하기에 앞서, 추락물체를 추적하여 추락물체가 위험 영역(14)을 벗어났는지 여부 및 추락물체 검출모듈(220)의 검출 오류를 판단하는 모듈이다.
먼저, 추락물체 추적모듈(230)은 추락물체 검출모듈(220)에 의해 위험 영역(14) 내에 추락물체가 검출되면, 추락물체에 고유의 추적코드를 부여하고, 추적코드가 부여된 추락물체의 움직임을 추적한다. 이때, 추락물체 추적모듈(230)은 추적코드가 부여된 추락물체의 움직임을 추적하기 위하여 스테레오 카메라(110)에 의해 획득되는 영상 정보의 현재 프레임과 이전 프레임 사이의 영상 차이를 분석하는 영상처리기법을 이용한다.
추락물체의 움직임 추적 결과, 추락물체의 움직임이 검출되면, 추락물체 추적모듈(230)은 추락물체의 움직임에 대한 추적을 설정시간 동안 계속하여, 설정시간 이전에 추락물체가 위험 영역(14)을 벗어난 것으로 판단되면 추락물체에 부여된 추적코드를 삭제하고, 추락물체가 설정시간 이후에도 위험 영역(14) 내에 있는 것으로 판단되면 추락물체에 고유의 식별코드를 부여한다.
추락물체의 움직임 추적 결과, 추락물체의 움직임이 검출되지 않으면, 추락물체 추적모듈(230)은 스테레오 카메라(110)에 의해 전송되는 현재 영상과 미리 저장된 배경 영상을 비교함과 아울러 열화상 카메라(120)에 의해 전송되는 열화상 정보를 통해 위험 영역(14) 내에 설정온도 이상의 발열체의 유무를 확인한다. 이는 실제로 위험 영역(14) 내에 추락물체가 없음에도, 스테레오 카메라(110) 주변의 급작스런 밝기 변화 등의 영향으로 추락물체 검출모듈(220)이 위험 영역(14) 내에 물체가 추락한 것을 잘못 판단한 경우를 가려내기 위함이다. 이때, 미리 저장 배경 영상은 일정한 주기로 업데이트(update)되는 것이 바람직하다.
추락물체 추적모듈(230)은, 현재 영상과 배경 영상을 비교하고 열화상 정보를 통해 위험 영역(14) 내에 설정온도 이상의 발열체의 유무를 확인한 결과, 현재 영상과 배경 영상 사이에 영상 차이가 있거나 상기 위험 영역(14) 내에 설정온도 이상의 발열체가 있는 것으로 확인되면 추락물체에 고유의 식별코드를 부여하고, 현재 영상과 배경 영상 사이에 영상 차이가 없고 상기 위험 영역(14) 내에 설정온도 이상의 발열체가 없는 것으로 확인되면 추락물체에 부여된 추적코드를 삭제하여 추적을 종료한다.
여기서, 「식별코드의 부여」는 위험 영역(14) 내에 추락물체가 실제 존재함으로 의미하는 것으로, 식별코드가 부여된 추락물체만이 위험물체 판단모듈(240)의 판단 대상이 된다.
한편, 본 실시예에서 추락물체 추적모듈(230)은 스테레오 카메라(110)에 의해 전송되는 현재 영상과 배경 영상을 비교할 뿐만 아니라, 열화상 카메라(120)에 의해 전송되는 열화상 정보를 통해 위험 영역(14) 내에 발열체의 유무를 확인하는 방식을 취하는데, 이는 현재 영상과 배경 영상 사이의 영상 차이만으로는 추락물체의 확인이 어려운 경우, 예를 들면 어두운 색상의 옷을 입은 사람이 위험 영역(14) 내에 추락한 경우에 스테레오 카메라(110)에 의한 방식의 문제점을 보완하여 전체 시스템의 신뢰성을 향상시키기 위함이다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 승강장 모니터링 시스템은, 추락물체 검출모듈(220)에 의해 검출된 추락물체가 열차 운행에 지장을 주는 위험물체인지 여부를 위험물체 판단모듈(240)에 의해 판단하기에 앞서, 추락물체를 추적하여 추락물체가 위험 영역(14)을 벗어났는지 여부 및 추락물체 검출모듈(220)의 검출 오류를 판단하는 추락물체 추적모듈(230)을 구비함으로써, 상대적으로 많은 부하가 걸리는 위험물체 판단모듈(240)의 판단 대상을 선별하여 전체 시스템의 효율성을 향상시킬 수 있다.
즉, 본 실시예에 따른 승강장 모니터링 시스템은, 위험 영역(14) 내에 추락물체가 위험 영역(14)을 벗어났거나, 실제로 위험 영역(14) 내에 추락물체가 없음에도 추락물체 검출모듈(220)이 위험 영역(14) 내에 추락물체가 있는 것으로 잘못 판단한 경우에도 위험물체 판단모듈(240)이 활성화되어 전체 시스템의 부하가 불필요하게 증가하는 것을 방지할 수 있다.
다만, 본 발명은 전술한 바와 같은 추락물체 추적모듈(230)을 생략하고, 추락물체 검출모듈(220)에 의해 위험 영역(14) 내에 추락물체가 검출되면 바로 추락물체가 위험물체인지 여부를 판단하는 위험물체 판단모듈(240)이 활성화되도록 구성될 수도 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 위험물체 판단모듈(240)은, 위험 영역(14) 내에 추락물체가 검출되면, 스테레오 카메라(110)에 의해 획득되는 영상 정보와 열화상 카메라(120)에 의해 획득되는 열화상 정보에 기초하여 위험 영역(14) 내에 추락물체가 정상적인 열차 운행에 지장을 주는 위험물체인지 여부를 판단한다. 이때, 위험물체 판단모듈(240)은 전체 시스템의 효율성을 향상시키기 위한 측면에서, 전술한 바와 같이 추락물체 추적모듈(230)에 의해 식별코드가 부여된 추락물체만을 그 판단 대상으로 한다.
일반적으로, 추락물체 검출모듈(220)에 의해 검출되는 위험 영역(14) 내에 추락물체는, 자살 목적으로 또는 부주의로 승강장에서 열차 선로에 떨어진 사람 등과 같이 정상적인 열차 운행에 지장을 주어 위험 상황을 발생시키는 위험물체와, 열차 선로 주변에 떨어진 음료수 캔 등의 작은 쓰레기나 위험 영역(14) 내로 날아든 새 등과 같이 열차 운행에 지장을 주지 않는 비위험물체로 분류될 수 있다. 즉, 추락물체 검출모듈(220)에 의해 위험 영역(14) 내에 추락물체가 검출되었다고 해서 일률적으로 위험 상황이 발생했다고는 단정할 수 없는 것이다.
위험물체 판단모듈(240)은, 영상 정보에 대한 스테레오 정합(stereo matching)을 통해 얻어진 추락물체의 3차원 좌표 데이터를 미리 설정된 위험물체 데이터와 비교 분석하고, 열화상 정보를 통해 위험 영역 내에서 설정온도 이상의 발열체의 유무를 확인함으로써, 위험 영역(14) 내에 추락물체가 위험물체인지 여부를 판단한다.
여기서, 「스테레오 정합」이란 서로 다른 위치에서 획득된 두 영상을 적절히 정합함으로써 거리 정보를　얻는 영상 처리기법으로, 초음파와 레이저를 광원으로 사용하여 빛의　비행 시간과 속도의 함수로써 거리를 측정하는 것보다 효과적이고 실제 응용 환경의 제약을　적게 받는다는 장점 때문에 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다. 도 5를 참조하여 영상 정보에 대한 스테레오 정합을 통해 추락물체의 3차원 좌표 데이터를 얻는 방법을 설명하면 다음과 같다.
스테레오 카메라(110)의 특성에 의해서 하나의 물체점(x, y, z)에 대해서 좌 우 카메라에 맺히는 영상의 위치가 각각 Pl(x'l,y'l)과 Pr(x'r,y'r)으로 서로 다르다. 카메라가 위치하는 베이스라인 b가 주어지고, 렌즈의 촛점거리(focal length) f를 알고 있을 때, 삼각비에 의해서 물체의 거리 정보 Z는 b*f/(x'l-x'r)로 표현이 가능하다. 즉, 물체의 거리 정보(Z)는 좌측 카메라(Cl)와 우측 카메라(Cr) 각각의 렌즈 상호간의 거리(b)와 렌즈의 초점거리(f)에 비례하고 양안차(x'l-x'r)값에 반비례한다.
이와 같이 스테레오 카메라(110)는 모노 카메라와 달리 촬영되는 물체의 거리 정보를 알 수 있으므로, 모니터링 영역을 임의의 3차원 공간으로 정의할 수 있으며, 이에 따라 모니터링 영역 내의 물체에 대한 3차원 좌표 데이터를 얻을 수 있는 것이다.
위험물체 판단모듈(240)은 위와 같이 영상 정보에 대한 스테레오 정합을 통해 얻어진 추락물체의 3차원 좌표 데이터를 미리 설정된 위험물체 데이터와 비교 분석하고, 열화상 정보를 통해 위험 영역(14) 내에 설정온도 이상의 발열체의 유무를 확인함으로써, 위험 영역(14) 내에 추락물체가 위험물체인지 여부를 판단한다.
보다 구체적으로, 위험물체 판단모듈(240)은 추락물체의 3차원 좌표 데이터에 기초하여 산출된 추락물체의 크기가 설정크기 이상이고, 열화상 정보에 기초하하여 위험 영역(14) 내에 설정온도 이상의 발열체가 있는 것으로 확인되면, 위험 영역(14) 내에 검출된 추락물체를 위험물체로 판단한다. 이때, 설정크기는 위험물체 데이터 중 하나이며, 설정크기 및 설정온도는 위험물체가 대부분 열차 선로 주 변에 추락한 사람인 점을 감안하여 인체의 크기 및 온도를 기준으로 미리 설정되는 것이 바람직하다. 한편, 위험물체 판단모듈(240)은 추락물체의 3차원 좌표 데이터에 기초하여 추락물체의 형상을 인식할 수 있으므로, 사람의 형상에 관한 정보를 위험물체 데이터로 미리 설정해 두고 추락물체의 형상을 기준으로 추락물체가 위험물체인지 여부를 판단하도록 구성될 수도 있다.
만약, 영상 정보만 기초하여 위험물체를 판단하는 경우에는 열차 선로 주변에 설치된 광고판 또는 거울에 비친 사람의 형상을 위험물체로 잘못 판단할 수 있으며, 열화상 정보만 기초하여 위험물체를 판단하는 경우에는 열차 선로 주변에 날아든 새들을 위험물체로 잘못 판단할 수 있기 때문에, 위험 상황이 발생하지 않았음에도 위험 상황이 발생한 것으로 잘못 판단됨으로써 원활한 열차 운행에 지장을 주는 상황을 초래할 가능성이 크다.
반면, 본 실시예에 따른 위험물체 판단모듈(240)은, 영상 정보에 기초한 판단 기준과 열화상 정보에 기초한 판단 기준을 중첩적으로 적용하여 두 기준을 모두 만족하는 추락물체에 대해 위험물체로 판단하기 때문에, 위험물체에 대한 판단 오류를 최소화시킬 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 승강장 모니터링 시스템은, 스테레오 카메라(110)에 의해 획득되는 영상 정보와 열화상 카메라(120)에 의해 획득되는 열화상 정보에 기초하여 위험물체를 판단함으로써, 위험물체에 대한 신속한 판단이 가능하면서도 위험물체에 대한 판단 오류를 최소화하여 전체 시스템에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이하, 도 6 내지 도 8을 참조하여, 전술한 승강장 모니터링 시스템에 의해 수행되는 승강장 모니터링 방법의 일 실시예를 설명하기로 한다. 도 6은 도 1에 도시된 시스템에 의한 승강장 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 7은 도 6에 도시된 S140 단계를 보다 구체적으로 나타낸 흐름도이고, 도 8은 도 6에 도시된 S150 단계를 보다 구체적으로 나타낸 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 승강장 모니터링 방법은, 영상 정보와 열화상 정보를 획득하는 단계(S110)와, 열차 영역(12) 내에 열차의 상태를 판단하는 단계(S120)와, 위험 영역(14) 내에 추락물체를 검출하는 단계(S130)와, 추락물체를 추적하는 단계(S140)와, 영상 정보와 열화상 정보에 기초하여 위험물체를 판단하는 단계(S150)를 포함하는데, 이들 단계를 순차적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 스테레오 카메라(110)를 이용하여 열차가 진입하는 열차 영역(12)을 포함한 모니터링 영역(10)에 대한 영상 정보를 획득하고, 열화상 카메라(120)를 이용하여 모니터링 영역(10)에 대한 열화상 정보를 획득하는 단계가 수행된다(S110).
다음으로, 스테레오 카메라(110)로부터 전송되는 영상 정보의 현재 프레임과 이전 프레임 사이의 영상 차이에 기초하여 열차 영역(12) 내에 열차의 상태를 판단하는 단계가 수행된다(S120).
다음으로, 열차의 상태 판단 단계(S120)에서 열차 영역(12) 내에 열차가 없는 것으로 판단되면, 열화상 카메라(120)에 의해 획득되는 열화상 정보에 기초하여 위험 영역(14) 내에 추락물체를 검출하는 단계가 수행된다(S130). 구체적으로, 위험 영역(14) 내에 추락물체의 검출은, 열화상 카메라(120)로부터 전송되는 열화상 정보를 통해 위험 영역(14) 내에 설정온도 이상의 발열체의 유무에 기초하여 이루어진다. 즉, 열화상 카메라(120)로부터 전송되는 열화상 정보를 통해 위험 영역(14) 내에 설정온도 이상의 발열체가 있는 것으로 확인되면, 위험 영역(14) 내에 추락물체가 검출된 것으로 본다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 승강장 모니터링 방법은, 열화상 정보에 기초하여 위험 영역(14) 내에 추락물체를 검출함으로써, 열화상 정보의 특성상 카메라의 설치 위치로부터 먼 거리에 있는 추락물체, 어두운 색상을 갖는 추락물체 등에 대한 검출이 가능하여 전체 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 도 7을 참조하면, 추락물체 검출 단계(S130)에서 검출된 추락물체에 고유의 추적코드를 부여하고, 추적코드가 부여된 추락물체를 추적하는 단계가 수행된다(S140). 이때, 추적코드가 부여된 추락물체는 스테레오 카메라(110)로부터 전송되는 영상 정보의 현재 프레임과 이전 프레임 사이의 영상 차이에 기초하여 그 움직임이 추적된다.
추락물체 추적 단계(S140)에서, 추락물체의 움직임이 검출되는 경우에는 추락물체의 움직임에 대한 추적을 설정시간 동안 계속하여, 설정시간 이전에 추락물체가 위험 영역(14)을 벗어난 것으로 판단되면 추락물체에 부여된 추적코드를 삭제하고, 추락물체가 설정시간 이후에도 위험 영역(14) 내에 있는 것으로 판단되면 추락물체에 고유의 식별코드를 부여한다.
한편, 추락물체의 움직임이 검출되지 않은 경우에는 스테레오 카메라(110)에 의해 전송되는 현재 영상과 미리 저장된 배경 영상을 비교함과 아울러 열화상 카메 라(120)에 의해 전송되는 열화상 정보를 통해 위험 영역(14) 내에 설정온도 이상의 발열체의 유무를 확인한다. 현재 영상과 배경 영상을 비교하고 열화상 정보를 통해 위험 영역(14) 내에 설정온도 이상의 발열체의 유무를 확인한 결과, 현재 영상과 배경 영상 사이에 영상 차이가 있거나 상기 위험 영역(14) 내에 설정온도 이상의 발열체가 있는 것으로 확인되면 추락물체에 고유의 식별코드를 부여하고, 현재 영상과 배경 영상 사이에 영상 차이가 없고 상기 위험 영역(14) 내에 설정온도 이상의 발열체가 없는 것으로 확인되면 추락물체에 부여된 추적코드를 삭제한다.
여기서, 「식별코드의 부여」는 위험 영역(14) 내에 추락물체가 실제 존재함으로 의미하는 것으로, 위험물체 판단 단계(S150)는 추락물체에 식별코드가 부여된 경우에 한하여 수행된다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 승강장 모니터링 방법은, 위험물체 판단 단계(S150)에 앞서, 위험 영역(14) 내에 추락물체를 추적하여 추락물체가 위험 영역(14)을 벗어났는지 여부 및 추락물체 검출 단계(S130)에서의 검출 오류를 판단하는 추락물체 추적 단계(S140)을 포함함으로써, 상대적으로 많은 부하가 걸리는 위험물체 판단 단계(S150)의 판단 대상을 선별하여 전체 시스템의 효율성을 향상시킬 수 있다.
즉, 본 실시예에 따른 승강장 모니터링 방법은, 위험 영역(14) 내에 추락물체가 위험 영역(14)을 벗어났거나, 실제로 위험 영역(14) 내에 추락물체가 없음에도 추락물체 검출 단계(S130)에서 위험 영역(14) 내에 추락물체가 있는 것으로 잘못 판단한 경우에도 위험물체 판단 단계(S150)가 수행되어 전체 시스템의 부하가 불필요하게 증가하는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 8을 참조하면, 추락물체 추적 단계(S140)에서 식별코드가 부여된 추락물체에 대해 영상 정보와 열화상 정보에 기초하여 위험물체인지 여부를 판단하는 단계가 수행된다(S150).
위험물체 판단 단계(S150)는, 영상 정보에 대한 스테레오 정합(stereo matching)을 통해 얻어진 추락물체의 3차원 좌표 데이터와 열화상 정보에 기초하여 추락물체가 위험물체인지 여부를 판단한다. 이때, 위험물체 판단 단계(S150)는 3차원 좌표 데이터에 기초하여 산출된 추락물체의 크기가 설정크기 이상이고, 열화상 정보에 기초하여 위험 영역(14) 내에 설정온도 이상의 발열체가 있는 것으로 확인되면, 위험 영역(14) 내에 검출된 추락물체를 위험물체로 판단한다. 즉, 위험물체 판단 단계(S150)는 영상 정보에 기초한 판단 기준과 열화상 정보에 기초한 판단 기준을 중첩적으로 적용하여 두 기준을 모두 만족하는 추락물체에 대해 위험물체로 판단한다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 승강장 모니터링 방법은, 스테레오 카메라(110)에 의해 획득되는 영상 정보와 열화상 카메라(120)에 의해 획득되는 열화상 정보에 기초하여 위험물체를 판단함으로써, 위험물체에 대한 신속한 판단이 가능하면서도 위험물체에 대한 판단 오류를 최소화하여 전체 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상 의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 승강장 모니터링 시스템의 구성도이다.
도 2는 스테레오 카메라와 열화상 카메라에 의해 촬영되는 모니터링 영역을 나타낸 도면이다.
도 3은 열차 영역 내에 열차의 상태 전환을 나타낸 도면이다.
도 4는 열차 영역 내에 열차의 움직임을 검출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 스테레오 카메라에 의해 획득되는 영상 정보에 대한 스테레오 정합을 통해 3차원 좌표 데이터를 얻는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 시스템에 의한 승강장 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 도 6에 도시된 S140 단계를 보다 구체적으로 나타낸 흐름도이다.
도 8은 도 6에 도시된 S150 단계를 보다 구체적으로 나타낸 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 정보 수집부 110 : 스테레오 카메라
120 : 열화상 카메라 200 : 정보 처리부
210 : 열차 검출모듈 220 : 추락물체 검출모듈
230 : 추락물체 추적모듈 240 : 위험물체 판단모듈

Claims (24)

  1. 열차가 진입하는 열차 영역을 포함한 모니터링 영역에 대한 영상 정보를 획득하기 위한 스테레오 카메라;
    상기 모니터링 영역에 대한 열화상 정보를 획득하기 위한 열화상 카메라;
    상기 영상 정보와 상기 열화상 정보 중 적어도 어느 하나에 기초하여, 상기 열차 영역 중 물체가 추락하여 정상적인 열차 운행에 지장을 줄 수 있는 영역으로 미리 설정되는 위험 영역 내에서 추락물체를 검출하는 추락물체 검출모듈; 및
    상기 추락물체 검출모듈에 의해 상기 위험 영역 내에서 추락물체가 검출되면, 상기 영상 정보와 상기 열화상 정보에 기초하여 상기 추락물체가 정상적인 열차 운행에 지장을 주는 위험물체인지 여부를 판단하는 위험물체 판단모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 추락물체 검출모듈은,
    상기 열화상 정보를 통해 상기 위험 영역 내에서 설정온도 이상의 발열체의 유무를 확인하여 상기 위험 영역 내에서 추락물체를 검출하는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 위험물체 판단모듈은,
    상기 영상 정보에 대한 스테레오 정합(stereo matching)을 통해 얻어진 상기 추락물체의 3차원 좌표 데이터와 상기 열화상 정보에 기초하여 상기 추락물체가 상기 위험물체인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 위험물체 판단모듈은,
    상기 3차원 좌표 데이터에 기초하여 산출된 상기 추락물체의 크기가 설정크기 이상이고, 상기 열화상 정보에 기초하여 상기 위험 영역 내에서 설정온도 이상의 발열체가 있는 것으로 확인되면, 상기 추락물체를 상기 위험물체로 판단하는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 추락물체 검출모듈에 의해 검출된 추락물체에 고유의 추적코드를 부여하고, 상기 추락물체를 추적하는 추락물체 추적모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 추락물체 추적모듈은,
    상기 스테레오 카메라로부터 전송되는 상기 영상 정보의 현재 프레임과 이전 프레임 사이의 영상 차이에 기초하여 상기 추락물체를 추적하는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 추락물체 추적모듈은,
    상기 추락물체의 움직임이 검출되는 경우, 상기 추락물체에 대한 추적을 설정시간 동안 계속하여, 상기 설정시간 이전에 추락물체가 상기 위험 영역을 벗어난 것으로 판단되면 상기 추락물체에 부여된 상기 추적코드를 삭제하고, 상기 추락물체가 상기 설정시간 이후에도 상기 위험 영역 내에 있는 것으로 판단되면 상기 추락물체에 고유의 식별코드를 부여하는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 추락물체 추적모듈은,
    상기 추락물체의 움직임이 검출되지 않은 경우, 상기 스테레오 카메라로부터 전송되는 현재 영상과 미리 저장된 배경 영상을 비교하고 상기 열화상 정보를 통해 상기 위험 영역 내에서 설정온도 이상의 발열체의 유무를 확인하여, 상기 현재 영상과 상기 배경 영상 사이에 영상 차이가 있거나 상기 위험 영역 내에 상기 발열체가 있는 것으로 확인되면 상기 추락물체에 고유의 식별코드를 부여하고, 상기 영상 차이가 없고 상기 위험 영역 내에 상기 발열체가 없는 것으로 확인되면 상기 추락 물체에 부여된 상기 추적코드를 삭제하는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 위험물체 판단모듈은,
    상기 식별코드가 부여된 상기 추락물체에 대해서만 판단하는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 열차 영역 내에 열차의 상태를 판단하는 열차 검출모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 열차 검출모듈은,
    상기 스테레오 카메라로부터 전송되는 상기 영상 정보의 현재 프레임과 이전 프레임 사이의 영상 차이에 기초하여 상기 열차 영역 내에 열차의 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 추락물체 검출모듈은,
    상기 열차 검출모듈에 의해 상기 열차 영역 내에 열차가 없는 것으로 판단된 경우에 한하여, 상기 위험 영역 내에서 추락물체를 검출하는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 시스템.
  13. 스테레오 카메라를 이용하여 열차가 진입하는 열차 영역을 포함한 모니터링 영역에 대한 영상 정보를 획득하고, 열화상 카메라를 이용하여 상기 모니터링 영역에 대한 열화상 정보를 획득하는 단계;
    상기 영상 정보와 상기 열화상 정보 중 적어도 어느 하나에 기초하여, 상기 열차 영역 중 물체가 추락하여 정상적인 열차 운행에 지장을 줄 수 있는 영역으로 미리 설정되는 위험 영역 내에서 추락물체를 검출하는 단계; 및
    상기 추락물체 검출 단계에서 상기 위험 영역 내에서 추락물체가 검출되면, 상기 영상 정보와 상기 열화상 정보에 기초하여 상기 추락물체가 정상적인 열차 운행에 지장을 주는 위험물체인지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 추락물체 검출 단계는,
    상기 열화상 정보를 통해 상기 위험 영역 내에서 설정온도 이상의 발열체의 유무를 확인하여 상기 위험 영역 내에서 추락물체를 검출하는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 위험물체 판단 단계는,
    상기 영상 정보에 대한 스테레오 정합(stereo matching)을 통해 얻어진 상기 추락물체의 3차원 좌표 데이터와 상기 열화상 정보에 기초하여 상기 추락물체가 상기 위험물체인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 위험물체 판단 단계는,
    상기 3차원 좌표 데이터에 기초하여 산출된 상기 추락물체의 크기가 설정크기 이상이고, 상기 열화상 정보에 기초하여 상기 위험 영역 내에서 설정온도 이상의 발열체가 있는 것으로 확인되면, 상기 추락물체를 상기 위험물체로 판단하는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 위험물체 판단 단계 전에,
    상기 추락물체 검출 단계에서 검출된 추락물체에 고유의 추적코드를 부여하고, 상기 추락물체를 추적하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 방법.
  18. 제17항에 있어서
    상기 추락물체 추적 단계는,
    상기 스테레오 카메라로부터 전송되는 상기 영상 정보의 현재 프레임과 이전 프레임 사이의 영상 차이에 기초하여 상기 추락물체를 추적하는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 추락물체 추적 단계는,
    상기 추락물체의 움직임이 검출되는 경우, 상기 추락물체에 대한 추적을 설정시간 동안 계속하여, 상기 설정시간 이전에 추락물체가 상기 위험 영역을 벗어난 것으로 판단되면 상기 추락물체에 부여된 상기 추적코드를 삭제하고, 상기 추락물체가 상기 설정시간 이후에도 상기 위험 영역 내에 있는 것으로 판단되면 상기 추락물체에 고유의 식별코드를 부여하는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 추락물체 추적 단계는,
    상기 추락물체의 움직임이 검출되지 않은 경우, 상기 스테레오 카메라에 의해 전송되는 현재 영상과 미리 저장된 배경 영상을 비교하고 상기 열화상 정보를 통해 상기 위험 영역 내에서 설정온도 이상의 발열체의 유무를 확인하여, 상기 현재 영상과 상기 배경 영상 사이에 영상 차이가 있거나 상기 위험 영역 내에 상기 발열체가 있는 것으로 확인되면 상기 추락물체에 고유의 식별코드를 부여하고, 상기 영상 차이가 없고 상기 위험 영역 내에 상기 발열체가 없는 것으로 확인되면 상기 추락물체에 부여된 상기 추적코드를 삭제하는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 위험물체 판단 단계는,
    상기 추락물체에 상기 식별코드가 부여된 경우에 한하여 수행되는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 방법.
  22. 제13항에 있어서,
    상기 추락물체 검출 단계 전에,
    상기 열차 영역 내에 열차의 상태를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 열차의 상태 판단 단계는,
    상기 스테레오 카메라로부터 전송되는 상기 영상 정보의 현재 프레임과 이전 프레임 사이의 영상 차이에 기초하여 상기 열차 영역 내에 열차의 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 방법.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 추락물체 검출 단계는,
    상기 열차의 상태 판단 단계에서 상기 열차 영역 내에 열차가 없는 것으로 판단된 경우 한하여 수행되는 것을 특징으로 하는 승강장 모니터링 방법.
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