KR20160038944A - 교통감시 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르는 교통감시 시스템은, 도로상의 미리 정해둔 관심영역을 분할한 분할영역들을 각각 촬상하는 다수의 촬상부로 구성되는 제1촬상장치; 상기 미리 정해둔 관심영역의 중앙부분으로 진입하는 차량의 전면과 상기 중앙부분으로부터 이탈하는 차량의 후면을 촬상하는 촬상부로 구성되는 제2촬상장치; 및 상기 제1촬상장치로부터의 촬상정보를 머지하여 도로의 미리 정해둔 관심영역에 대한 트래킹용 촬상정보를 생성하여 저장하고, 상기 제2촬상장치가 촬상한 촬상정보로부터 차량의 번호판을 검출하여 차량을 검지하고, 상기 차량이 검지되면 상기 트래킹용 촬상정보를 토대로 상기 검지된 차량에 대한 움직임을 트래킹하고, 그 차량의 움직임을 토대로 교통법규 위반여부를 판단하는 제어부;를 구비하며, 상기 제1촬상장치와 상기 제2촬상장치의 촬상부들은 동기되어 구동하며, 상기 분할영역들은 서로 중첩되는 영역이 존재함을 특징으로 한다.

Description

교통감시 시스템{traffic monitoring system}

본 발명은 교통감시 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 움직임 및 번호인식을 위한 촬상을 이행하여 교통법규를 위반하는 차량을 검출하며, 차량의 번호인식의 성공율을 높임은 물론이고 넓은 영역에서의 차량 움직임을 트래킹하여 사각지역에 의해 교통법규 위반여부 검지를 할 수 없는 영역을 최소화할 수 있는 교통감시 시스템에 관한 것이다.

산업이 발전함에 따라 도로에서의 차량 통행량이 증가하고 있으며, 이러한 상황에서 도로에서의 교통사고를 방지하고 교통 체증이 발생하는 것을 방지하기 위하여 다양한 교통법규를 구비하고 있다. 이러한 교통법규에는 속도제한, 정지선 위반, 신호위반, 주정차 금지, 끼어들기 금지 및 꼬리물기 금지 등이 있다.

종래에는 도로상에 위치하거나 주행하는 차량을 촬상하고, 그에 따른 촬상정보를 이용하여 차량의 움직임을 검출하고, 그 검출된 차량의 움직임을 토대로 교통법규의 위반여부를 판별하였다.

이러한 종래 기술로는 대한민국 특허청에 영상 처리를 기반으로 한 끼어들기 단속 시스템을 명칭으로 하여 특허공개된 제1020120090471호가 있으며, 이는 끼어들기 금지 구간의 시작지점에 설치되어 통과 차량들에 대한 제1촬상 정보들을 제공하는 제1검지 카메라부; 끼어들기 금지 구간의 종점에 설치되어 통과 차량들에 대한 제2촬상 정보들을 제공하는 제2검지 카메라부; 끼어들기 금지 구간을 주행하는 차량들을 촬영하여 트래킹 영상을 제공하는 차량 추적 카메라부; 저장 모듈을 구비하고, 상기 제1검지 카메라부로부터 제공되는 제1촬상 정보, 상기 제2검지 카메라부로부터 제공되는 제2 촬상 정보, 및 상기 차량 추적 카메라부로부터 제공되는 트래킹 영상을 상기 저장 모듈에 저장하는 데이터 저장부; 상기 저장 모듈의 제1 촬상 정보와 제2 촬상 정보를 이용하여 끼어들기 차량을 검출하는 끼어들기 차량 검출 모듈, 및 끼어들기 차량 검출 모듈에 의해 검출된 끼어들기 차량의 궤적을 상기 트래킹 영상에서 역방향 추적하여 상기 트래킹 영상으로부터 상기 끼어들기 차량이 끼어들기 하는 순간에 대한 증거 영상을 추출하여 제공하는 증거 영상 검출 모듈을 포함하는 제어부;를 구비하여, 끼어들기 금지 구간내의 끼어들기 차량을 검출하는 것을 특징으로 하는 끼어들기 단속 시스템을 개시하고 있다.

그리고 대한민국 특허청에 영상처리를 기반으로 한 꼬리물기 단속 시스템 및 그 방법을 명칭으로 하여 특허등록된 제1010414960000호는 각 차로에 배치되어 각 차로의 정지선 또는 교차로를 통과하는 차량들을 촬상하여 통과 차량들에 대한 차량 번호를 검출할 수 있는 차량 검지 영상들을 제공하는 차량 검지 카메라부; 교차로내에서 주행하는 차량들을 촬영하여 트래킹 영상을 제공하는 차량 추적 카메라부; 저장 모듈을 구비하고, 상기 교통신호 제어반으로부터 제공되는 시각별 교통신호 현시 정보, 상기 차량 검지 카메라부로부터 제공되는 교차로를 통과하는 차량들에 대한 차량 검지 영상들, 상기 차량 추적 카메라부로부터 제공되는 교차로내에서 주행하는 차량들에 대한 트래킹 영상을 상기 저장 모듈에 저장하는 데이터 저장 부; 상기 저장 모듈의 시각별 교통신호 현시 정보 및 차량 검지 영상들을 이용하여 꼬리물기 차량을 검출하는 꼬리물기 차량 검출 모듈, 및 상기 꼬리물기 차량에 대한 꼬리물기 증거 영상을 획득하여 제공하는 증거 영상 검출모듈을 포함하는 제어부;를 구비하고, 상기 제어부의 증거 영상 검출 모듈은 상기 꼬리물기 차량 검출 모듈로부터 상기 꼬리물기 차량이 검출된 차량 검지 영상에 대한 촬상 시간을 제공받고, 상기 트래킹 영상 중 상기 촬상 시간에 대응되는 프레임을 시작 프레임으로 설정하고, 상기 트래킹 영상의 시작 프레임에서 상기 꼬리물기 차량을 검출하고, 상기 검출된 꼬리물기 차량의 이동 궤적을 상기 트래킹 영상의 상기 시작 프레임으로부터 역방향 추적하여 꼬리물기 증거 영상을 획득하여 제공하는 꼬리물기 단속 시스템을 개시하고 있다.

이와 같이 종래에는 차량의 움직임을 트래킹하여 끼어들기 또는 꼬리물기를 검출하여 단속하기는 하였으나, 상기한 차량 움직임의 트래킹 및 번호인식을 위한 촬상이 효율적으로 이루어지지 않는 문제가 있었다.

즉 차량이 서로 근접하여 이동하거나 주차된 경우 또는 직사광선에 의한 반사 또는 그림자에 의해 번호인식을 위한 촬상장치에 의해 촬상된 촬상정보로부터의 번호인식에 실패하면 차량 움직임의 트래킹을 통해 교통법규 위반을 검출하더라도 해당 차량을 단속할 수 없는 문제가 있었다.

또한 상기 차량 움직임의 트래킹이 단방향으로만 이루어져 광범위에 걸친 교통법규 위반을 검출할 수가 없었다.

한국 특허등록 제10-1041496호 한국 특허등록 제10-1203712호

본 발명은 차량의 움직임 및 번호인식을 위한 촬상을 이행하여 교통법규를 위반하는 차량을 검출하며, 차량의 번호인식의 성공율을 높임은 물론이고 넓은 영역에서의 차량 움직임을 트래킹하여 사각지역에 의해 교통법규 위반여부 검지를 할 수 없는 영역을 최소화할 수 있는 정역방향 트래킹에 의한 교통감시 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 교통감시 시스템은, 도로상의 미리 정해둔 관심영역을 분할한 분할영역들을 각각 촬상하는 다수의 촬상부로 구성되는 제1촬상장치; 상기 미리 정해둔 관심영역의 중앙부분으로 진입하는 차량의 전면과 상기 중앙부분으로부터 이탈하는 차량의 후면을 촬상하는 촬상부로 구성되는 제2촬상장치; 및 상기 제1촬상장치로부터의 촬상정보를 머지하여 도로의 미리 정해둔 관심영역에 대한 트래킹용 촬상정보를 생성하여 저장하고, 상기 제2촬상장치가 촬상한 촬상정보로부터 차량의 번호판을 검출하여 차량을 검지하고, 상기 차량이 검지되면 상기 트래킹용 촬상정보를 토대로 상기 검지된 차량에 대한 움직임을 트래킹하고, 그 차량의 움직임을 토대로 교통법규 위반여부를 판단하는 제어부;를 구비하며, 상기 제1촬상장치와 상기 제2촬상장치의 촬상부들은 동기되어 구동하며, 상기 분할영역들은 서로 중첩되는 영역이 존재함을 특징으로 한다.

본 발명은 차량의 움직임 및 번호인식을 위한 촬상을 이행하여 교통법규를 위반하는 차량을 검출하며, 차량의 번호인식의 성공율을 높임은 물론이고 넓은 영역에서의 차량 움직임을 트래킹하여 사각지역에 의해 교통법규 위반여부 검지를 할 수 없는 영역을 최소화할 수 있는 효과를 야기한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 정역방향 트래킹에 의한 교통감시 시스템의 촬상장치들의 설치예를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 정역방향 트래킹에 의한 교통감시 시스템의 구성도.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 정역방향 트래킹에 의한 교통감시 방법의 흐름도.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 촬상정보 처리예를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 제2 및 제3실시예에 따른 촬상장치들의 설치예를 도시한 도면.

본 발명은 차량의 움직임 및 번호인식을 위한 촬상을 이행하여 교통법규를 위반하는 차량을 검출하며, 차량의 번호인식의 성공율을 높임은 물론이고 넓은 영역에서의 차량 움직임을 트래킹하여 사각지역에 의해 교통법규 위반여부 검지를 할 수 없는 영역을 최소화한다.

<제1실시예>

이러한 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 정역방향 트래킹에 의한 교통감시 시스템 및 교통 감시 방법을 상세히 설명한다.

<정역방향 트래킹에 의한 교통감시 시스템의 구성>

본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 정역방향 트래킹에 의한 교통감시 시스템의 구성을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 정역방향 트래킹에 의한 교통감시 시스템의 촬상장치들의 설치예를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 정역방향 트래킹에 의한 교통 감시 시스템의 구성도이다.

상기 정역방향 트래킹에 의한 교통 감시 시스템은 제1촬상장치(100)와 제2촬상장치(200)와 제어장치(300)로 구성된다.

상기 제1촬상장치(100)는 도로의 지주물에 설치되는 제1 내지 제3촬상부(310~314)를 구비하며, 상기 제1~제3촬상부(310~314) 각각은 광각렌즈를 구비하는 광각촬상장치로서 도로상의 미리 정해진 관심영역을 분할한 제1 내지 제3촬상영역을 촬상하며, 상기 제1 내지 제3촬상영역은 일부가 중첩되게 설정된다. 상기 제1 내지 제3촬상영역을 촬상한 촬상정보들은 제어장치(300)로 제공된다. 상기 제1촬상장치(100)로부터의 촬상정보들은 도로를 주행하는 차량들의 움직임을 역방향 트래킹 및 정방향 트래킹하기 위한 자료로 채용된다.

상기 제2촬상장치(200)는 상기 제1촬상장치(100)의 설치위치의 근처에 상기 관심영역의 중앙부분에 설치되는 제4촬상부(316)를 구비하며, 상기 제4촬상부(316)는 제2촬상장치(200)의 설치위치로 진입하는 차량들의 전면을 촬상하고 그에따른 촬상정보는 제어장치(300)로 제공하고, 제2촬상장치(200)의 설치위치로부터 이탈하는 차량들의 뒷면을 촬상하고 그에따른 촬상정보는 제어장치(300)로 제공한다. 상기 제2촬상장치(200)로부터의 촬상정보는 제2촬상장치(200)의 설치위치로 진입하는 차량의 앞번호판 또는 뒷번호판을 인식하기 위한 자료로 채용된다.

상기 제어장치(300)는 제어부(302)와 메모리부(304)와 통신모듈(306)과 사용자 인터페이스(308)를 구비한다. 상기 제어부(302)는 상기 정역방향 트래킹에 의한 교통감시 시스템의 각부를 전반적으로 제어함은 물론이며 상기 제1촬상장치(100)로부터의 촬상정보들을 결합하여 넓은 영역에 대한 트래킹용 촬상정보를 생성함과 아울러, 상기 트래킹용 촬상정보에서 차량의 움직임을 정방향 또는 역방향으로 트래킹하여 교통법규 위반 차량을 검출함과 아울러 상기 차량에 대한 차량번호를 제2촬상장치(200)의 촬상정보로부터 인식한다. 이를 위해 상기 제어부(302)는 상기 제1촬상장치(100)와 제2촬상장치(200)의 촬상부들의 촬상시각을 동기화함과 아울러 제1촬상장치(100)에 의해 촬상되는 촬상영역과 제2촬상장치(200)에 의해 촬상되는 촬상영역이 겹침에 따라, 제2촬상장치(100)에 의해 검지된 차량을 제1촬상장치(200)에 의해 촬상된 촬상영역에서 검출할 수 있게 한다. 상기 메모리부(304)는 상기 제어부(302)의 처리 프로그램을 포함하는 각종 정보를 저장한다. 상기 통신모듈(306)은 상기 제어부(302)와 외부의 모니터링 서버 사이의 통신을 담당한다. 상기 사용자 인터페이스(308)는 사용자와 상기 제어부(302) 사이의 통신을 담당한다.

<교통감시 방법의 절차>

이제 상기한 교통감시 시스템에 적용가능한 본 발명에 따르는 정역방향 트래킹에 의한 교통감시방법의 절차를 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.

상기 제어장치(300)의 제어부(302)는 미리 정해둔 주기마다 제1 및 제2촬상장치(100,200)의 제1 내지 제4촬상부(310~316)를 동기화하여 구동함과 아울러 제1 및 제2촬상장치(100,200)로부터의 촬상정보를 입력받아 저장한다(400단계).

특히 상기 제1 내지 제3촬상부(310~314)로부터의 촬상정보는 머지되어 도로상의 넓은 영역에 대한 트래킹용 촬상정보를 생성한다. 상기 제1 내지 제3촬상부(310~314)로부터의 촬상정보를 머지한 결과를 도시한 것이 도 4의 (a)이다. 상기 도 4의 (a)를 참조하면, 상기 제1촬상부(310)에 의해 촬상된 제1촬상영역에 대한 촬상정보와 상기 제2촬상부(312)에 의해 촬상된 제2촬상영역에 대한 촬상정보와 상기 제3촬상부(314)에 의해 촬상된 제3촬상영역에 대한 촬상정보가 머지되어 도로의 긴 영역에 대해 촬상을 이행한다. 이때 머지되는 기준은 제1 및 제2촬상영역 사이의 제1중첩영역과 제2 및 제3촬상영역 사이의 제2중첩영역이 된다.

그리고 제4촬상부(316)로부터의 촬상정보는 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이 차량의 전면을 촬상한 것이고, 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이 차량의 후면을 촬상한 것이다.

상기 제어부(302)는 상기 제4촬상부(316)로부터의 촬상정보들을 입력받아 번호판이 존재하는지 여부를 토대로 차량을 검지한다(402단계). 이와같이 본 발명은 상기 제4촬상부(316)를 토대로 도로상을 주행하는 차량의 앞번호판 및 뒷번호판을 검지하여, 도로상을 주행하는 차량을 검지하며, 이는 차량이 인접되게 주행하는 경우에도 차량의 번호판을 인식할 수 있게 함은 물론이며 직사광선이나 그림자의 영향이 발생되는 경우에도 차량의 번호판을 인식할 수 있게 한다. 여기서, 상기 제4촬상부(316)에 의해 촬상된 촬상정보는 차량의 전면인 경우 도 5의 (c)에 예시한 바와 같고, 차량의 후면인 경우 도 6의 (c)에 예시한 바와 같다.

이와 같이 제4촬상부(316)로부터의 촬상정보로부터 차량이 인식되면, 상기 제어부(302)는 제1 내지 제3촬상부(310~314)로부터의 촬상정보를 머지하여 생성한 트래킹용 촬상정보를 독출하여, 해당 차량의 움직임을 정방향 및 역방향 트래킹한다(404단계). 이러한 차량의 움직임에 대한 정방향 및 역방향 트래킹은 도 5 및 도 6의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같다.

좀더 설명하면, 도 5의 (a)는 차량(DC)이 검지된 시점의 트래킹용 촬상정보를 도시한 것이고, (b)는 차량을 검지한 시점에서 이전 시점들에서의 트래킹용 촬상정보들을 이용하여 상기 검지된 차량(DC)의 위치정보들(DCR1~DCR4)을 검출하여 차량의 움직임을 트래킹한 것을 예시한 것이다.

그리고 도 6의 (a)는 차량(DC)이 검지된 시점의 트래킹용 촬상정보를 도시한 것이고, (b)는 차량을 검지한 시점에서 이후 시점들에서의 트래킹용 촬상정보들을 이용하여 상기 검지된 차량(DC)의 위치정보들(DCF1~DCF3)을 검출하여 차량의 움직임을 트래킹한 것을 예시한 것이다.

상기 검지된 차량의 움직임을 정방향 역방향 트래킹한 결과를 토대로, 상기 제어부(302)는 해당 차량이 교통법규를 위반하였는지를 체크한다(406단계).

이후 상기 제어부(302)는 검지된 차량이 교통법규를 위반하였으면, 상기 차량에 대한 번호판 정보 및 움직임 정방향 및 역방향 트래킹 정보 등을 포함하는 단속정보를 생성하여 원격 모니터링 서버로 전송하여 통지한다(408단계).

상기한 바와 같은 정방향 및 역방향 트래킹 정보를 토대로 검출할 수 있는 교통법규로는 정차선 위반, 신호위반, 불법 주정차 여부, 꼬리물기, 끼워들기 위반 등이다.

<제2실시예>

본 발명의 바람직한 제1실시예에서는 세개의 카메라를 하나의 지주물에 설치한 것만을 예시하였으나, 상기 세개의 카메라는 이격 설치된 다수의 지주물에 설치될 수 있다. 이러한 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따라 세개의 카메라를 설치한 것을 예시한 것이 도 7의 (a)이다.

상기 도 7의 (a)를 참조하면, 제5 내지 제7카메라(900~902,906)가 이격 설치된 세개의 지주물에 설치되며, 중간에 위치하는 제6카메라(902)의 하부에는 도로의 양방향에 대해 촬상을 이행하는 제8카메라(904)가 위치한다.

<제3실시예>

본 발명의 바람직한 제1실시예에서는 세개의 카메라를 하나의 지주물에 설치한 것만을 예시하였으나, 상기 세개의 카메라를 하나의 초광각 카메라를 이용할 수도 있다. 이를 예시한 것이 도 7의 (b)이다.

상기 도 7의 (b)를 참조하면, 제9카메라(908)는 도로를 초광각으로 촬상하고, 상기 제9카메라(908)의 하부에는 도로의 양방향에 대해 촬상을 이행하는 제10카메라(910)가 위치한다.

상기한 본 발명의 실시예에서는 차량을 인식하고, 차량의 움직임을 역방향 또는 정방향 트래킹하는 것만을 예시하였으나, 상기 역방향 또는 정방향 트래킹 정보를 토대로 해당 차량의 이동경로를 예측할 수도 있다. 예를들어 차량이 좌회전 차로로 이동하는 것이 감지되면, 해당 차량은 좌회전할 것으로 예측할 수 있다.

100 : 제1촬상장치
200 제2촬상장치
300 제어장치

Claims (5)

1. 교통감시 시스템에 있어서,
   도로상의 미리 정해둔 관심영역을 분할한 분할영역들을 각각 촬상하는 다수의 촬상부로 구성되는 제1촬상장치;
   상기 미리 정해둔 관심영역의 중앙부분으로 진입하는 차량의 전면과 상기 중앙부분으로부터 이탈하는 차량의 후면을 촬상하는 촬상부로 구성되는 제2촬상장치; 및
   상기 제1촬상장치로부터의 촬상정보를 머지하여 도로의 미리 정해둔 관심영역에 대한 트래킹용 촬상정보를 생성하여 저장하고,
   상기 제2촬상장치가 촬상한 촬상정보로부터 차량의 번호판을 검출하여 차량을 검지하고,
   상기 차량이 검지되면 상기 트래킹용 촬상정보를 토대로 상기 검지된 차량에 대한 움직임을 트래킹하고, 그 차량의 움직임을 토대로 교통법규 위반여부를 판단하는 제어부;를 구비하며,
   상기 제1촬상장치와 상기 제2촬상장치의 촬상부들은 동기되어 구동하며,
   상기 분할영역들은 서로 중첩되는 영역이 존재함을 특징으로 하는 교통감시 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 차량의 움직임은 상기 중앙부분을 기준으로 진입하는 차량은 역방향 트래킹하고, 상기 중앙부분을 기준으로 이탈하는 차량은 정방향 트래킹함을 특징으로 하는 교통감시 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 교통법규는 불법 주정차, 신호위반, 정차선 위반, 과속, 끼어들기, 꼬리물기 중 어느 하나이상임을 특징으로 하는 교통감시 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부와 외부 사이의 통신을 이행하는 통신모듈;을 더 구비하며,
   상기 제어부는 교통법규 위반으로 판단되면, 해당 차량의 차량번호 및 트래킹 정보를 포함하는 단속정보를 생성하여 상기 통신모듈을 통해 외부로 전송함을 특징으로 하는 교통감시 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 차량의 해당 차량의 차량번호 및 트래킹 정보를 토대로 해당 차량의 이동경로를 예측함을 특징으로 하는 교통감시 시스템.
   

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