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KR101095528B1 - An outomatic sensing system for traffic accident and method thereof - Google Patents

An outomatic sensing system for traffic accident and method thereof Download PDF

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Publication number
KR101095528B1
KR101095528B1 KR1020090093239A KR20090093239A KR101095528B1 KR 101095528 B1 KR101095528 B1 KR 101095528B1 KR 1020090093239 A KR1020090093239 A KR 1020090093239A KR 20090093239 A KR20090093239 A KR 20090093239A KR 101095528 B1 KR101095528 B1 KR 101095528B1
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KR
South Korea
Prior art keywords
accident
image
unit
detection
vehicle
Prior art date
Application number
KR1020090093239A
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Korean (ko)
Other versions
KR20100119476A (en
Inventor
임재극
오주택
김승우
Original Assignee
(주) 서돌 전자통신
충주대학교 산학협력단
한국교통연구원
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Publication date
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Publication of KR20100119476A publication Critical patent/KR20100119476A/en
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Abstract

연속류 도로의 감시영역을 촬영하여 감시하는 감시 카메라와; 감시 카메라로 상기 감시영역을 촬영한 실시간 동영상을 디지털영상데이터로 변환하는 영상취득부와; 영상취득부에서 전달받은 디지털영상을 분석하여 교통정보량을 산출하고 산출된 교통정보데이터를 수집하는 영상교통정보 수집부와; 영상취득부에서 전달받은 디지털영상을 분석하여 감시영역 내의 교통의 혼잡율과 교통사고 및 돌발 상황을 자동으로 검지하고, 사고 및 돌발 상황이 검지되었을 때 경보를 발령하거나, 사고 및 돌발 상황이 해제되었을 때 자동으로 경보상황을 해제하는 기능을 수행하는 영상정보 처리분석부와; 영상교통정보 수집부에서 처리된 교통정보데이터를 취합하여 교통관제센터로 전송할 수 있도록 실시간 데이터를 수집하고, 영상정보 처리분석부에서 검지된 사고 및 돌발 상황에 대한 검지 결과를 상기 교통관제센터로 보내거나, 교통관제센터로부터 데이터 검색요구나 카메라의 원격조정 명령을 수신하여 처리하는 시스템제어부와; 시스템제어부를 통해 입력된 실시간 디지털영상을 저장하고 시스템제어부를 통해 획득된 데이터를 데이터베이스로 구성 운용하는 데이터 저장부; 및 시스템제어부로부터 교통관제센터로의 교통정보데이터와 사고 및 돌발 검지결과 경보 및 경보의 해제데이터와 저장된 영상데이터를 전송하거나, 관제센터로부터 시스템제어부로의 데이터 요구명령이나 제어명령을 수신하는 데이터 전송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속류 도로 사고 및 돌발 자동판별 검지시스템이 개시된다.A surveillance camera which photographs and monitors a surveillance region of a continuous flow road; An image acquisition unit for converting a real-time video photographing the surveillance region with a surveillance camera into digital image data; An image traffic information collecting unit for analyzing the digital image received from the image obtaining unit to calculate an amount of traffic information and collecting the calculated traffic information data; Analyzing digital images received from the image acquisition unit automatically detects the traffic congestion rate, traffic accidents and accidents in the surveillance area, alerts you when an accident or accident is detected, or releases an accident or accident. An image information processing analysis unit which performs a function of automatically releasing an alarm situation when the image is processed; Collect real-time data to collect the traffic information data processed by the video traffic information collection unit and send it to the traffic control center, and send the detection result of accidents and accidents detected by the video information processing and analysis unit to the traffic control center. Or a system control unit for receiving and processing a data retrieval request or a remote control command of a camera from a traffic control center; A data storage unit configured to store a real-time digital image input through the system controller and to configure and operate data acquired through the system controller as a database; And transmits traffic information data from the system control unit to the traffic control center, accident and accident detection result alarms and alarm release data, and stored video data, or receives data request commands or control commands from the control center to the system control unit. Disclosed is a continuous flow road accident and sudden automatic detection detection system comprising a unit.

연속류도로, 감시영역, 교통정보, 사고 및 돌발, 사고분석필터, 사고예외처리, 사고 판단 Continuous flow road, surveillance area, traffic information, accident and accident, accident analysis filter, exception handling, accident judgment

Description

연속류도로 사고 및 돌발 자동판별 검지시스템 및 그 방법{An outomatic sensing system for traffic accident and method thereof}Continuous outflow road accident detection system and its method {An outomatic sensing system for traffic accident and method

본 발명은 연속류도로상에서 주행중인 차량의 사고 혹은 도로상의 돌발 상황 발생 자동판별 검지시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상처리 알고리즘을 이용하여 도로상에서 발생하는 차량의 고장, 사고 및 돌발 상황 발생을 자동 판별하고 검지하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic discrimination detection system and a method for detecting an accident of a vehicle driving on a continuous flow road or occurrence of an accident on the road, and more particularly, to a failure, an accident and an accident of a vehicle occurring on a road using an image processing algorithm. A system and method for automatically determining and detecting a situation occurrence.

산업이 발전함에 따라서 교통수단인 차량대수가 증가하면서, 교통량이 급격하게 증가되고 도로의 고속화가 진행되면서 이에 따른 부작용으로 교통사고 또한 증가하고 있다. 이와 같이 도로상에서 발생하는 사고는 단순히 가해운전자와 피해 운전자간의 문제로 국한되는 것이 아니라, 사고로 인한 여파는 후속 진행중인 차량들에게도 많은 영향을 미치고 있다. 이러한 후유 증상은 도로상을 주행하는 차량의 숫자가 많을수록, 또 차량 흐름의 속도가 빠를수록 그 여파도 클 수밖에 없다. 3차선 도로상의 임의의 한 개 차선에서 발생한 사고의 지속시간이 10분이 초과되면 최대 10Km 후방까지 여파가 미치게 되기도 한다. 따라서 도로상에서 발생하는 사고 혹은 돌발 상황의 조기 검지는 사고 및 돌발 상황의 신속한 처리를 가능케 하기 때 문에 교통 소통에 매우 큰 영향을 미치는 요소라고 할 수 있다. 이러한 도로상에서 발생하는 사고 혹은 돌발 상황에 대한 자동 검지 시스템을 도입함으로써 교통소통 및 정체 시간을 크게 줄일 수 있을 뿐 아니라, 경우에 따라서는 우회도로를 통해 사고지역으로 집중하는 차량의 분산을 유도할 수도 있는 장점이 있다.As the industry develops, the number of vehicles, which are the means of transportation, increases, the traffic volume increases rapidly, and the speed of the roads progresses. Accidents occurring on the road are not limited to the problem between the perpetrator and the victim, and the aftermath of the accident also affects subsequent vehicles. Such aftereffects are inevitably larger as the number of vehicles driving on the road and the speed of vehicle flow are faster. If the duration of an accident in any one lane on a three-lane road exceeds 10 minutes, the aftermath may extend up to 10 km back. Therefore, the early detection of accidents or accidents on the road can be said to have a great influence on traffic communication because it enables the rapid handling of accidents and accidents. The automatic detection system for accidents or accidents occurring on these roads can not only significantly reduce traffic and congestion time, but also induce decentralization of vehicles concentrating on the accident area through detours. There is an advantage.

이와 같이 도로상에서 발생하는 도로에서의 사고 및 돌발상황을 검지하기 위한 방법으로서 교통공학적인 방법으로서 APID나 McMaster, DES, DELOS등과 같은 알고리즘을 사용하고 있으며 이러한 기술들은 교통류의 흐름을 차선별 평균속도, 통행량, 점유시간 등의 교통정보를 실시간으로 수집하여 20초내지 80초가량의 시간적 주기별로 이 교통정보의 이동 평균을 산출하여 알고리즘의 주요한 변수로 적용한다. 그러나 이러한 알고리즘들은 500m 내지 2km에 이르는 긴 구간사이에 루프 검지지기나 자기검지기, 레이저검지기 혹은 영상검지기등의 교통정보 수집장치를 설치하여 실시간 교통정보를 수집하고 있으나, 긴 구간 사이의 교통정보량의 변화를 산출하고 사전에 누적 저장된 많은 양의 교통정보 데이터베이스의 정보량과 비교하여 교통류의 변화를 검지하는 방식으로서 거시적인 교통량의 변화를 추적하여 사고나 돌발 상황의 발생에 의한 여파를 검지하는 방식으로서 실제 특정구간에서의 사고 발생을 검지하는 방식이다. 그러나 이러한 교통정보량의 변화를 추적하고 사고나 돌발을 추정하는데까지의 검지시간이 길고 실제 교통사고 이외의 긴 정체 구간의 정체상황과 구별할 수 없는 문제점들과, 교통량이 많지 않은 상황에서 발생한 교통사고에 대해서는 운전자들의 신고 없이는 알아내기 매우 곤란한 문제점 들이 노출되어 있다.As a method of detecting accidents and accidents on the roads on the road, algorithms such as APID, McMaster, DES, and DELOS are used as traffic engineering methods. It collects traffic information such as traffic volume and occupancy time in real time, calculates moving average of this traffic information for every 20 ~ 80 second time period, and applies it as the main variable of the algorithm. However, these algorithms collect traffic information such as loop detectors, magnetic detectors, laser detectors, or image detectors between 500m to 2km long sections to collect real-time traffic information. It is a method of detecting the change of traffic flow by comparing with the amount of information in a large amount of traffic information database stored in advance and tracking the changes of macro traffic volume to detect the aftermath of an accident or accident. It is a way to detect the occurrence of accident in the section. However, there are long detection times to track changes in traffic information and to estimate accidents or outbreaks, and problems that are indistinguishable from congestion in long congestion sections other than actual traffic accidents, and traffic accidents in situations where there is not much traffic. The problems are very difficult to figure out without the driver's report.

한편으로는 교차로에서 발생하는 사고에 대한 검지 기술로서 사고당시에 발생하는 사고음을 통해 이벤트를 발생시키고 현장의 사고 전의 일정시간과 사고 후의 일정시간동안을 영상 저장장치에 기록 저장하는 교차로 사고 자동기록장치가 개발되어 일본 및 미국에서 일부 사용되고 있으나 사고음을 채집하지 못하는 경우의 사고 검지가 곤란할 뿐 아니라, 교차로와 같이 비교적 제한된 협소한 영역에서의 사고에 대해 자동으로 기록하여, 사고발생에 대한 결과를 분석하고 가, 피해자를 명백하게 규명하는 기능을 제공하는 긍정적인 효과가 있으나 사고음이 발생하지 않는 차량의 단독사고나 고장에 의한 교통흐름의 장애요인을 자동으로 검지하여 신속한 장애 제거를 위해 필요한 사고 및 돌발 상황의 조기 발견 수단을 제공하는 기능으로는 미흡한 실정이다. 특히 국도나 고속도로와 같이 교차로 구간보다는 더 긴 연속구간이 많은 도로에서의 사고발생을 조기에 검지하는 수단으로서는 사고발생시의 사고음을 채집하는것도 매우 곤란하고, 교차로와 같이 일정 주기로 신호등이 변화되는 원리를 사용하여 사고 발생을 검지하는 수단도 사용할 수 없는 문제점이 있다.On the other hand, as a detection technology for accidents occurring at intersections, an automatic accident system at the intersection is used to generate events through the sound of accidents occurring at the time of the accident, and to record and store certain time before and after the accident in the video storage device. Has been developed and used in Japan and the United States, but it is not only difficult to detect accidents when the sound is not collected, but also automatically records accidents in relatively limited areas such as intersections, and analyzes the results of the accidents. There is a positive effect that provides the function to clearly identify the victims, but it automatically detects the obstacles of traffic flow due to single accident or breakdown of the vehicle that does not generate an accident sound, so that accidents and accidents necessary for the rapid removal of the obstacles are eliminated. Not enough to provide a means of early detection of the situation Information is. In particular, as a means of early detection of accidents on roads with a longer continuous section than on intersections such as national highways and highways, it is very difficult to collect the sound of an accident at the time of an accident. There is a problem that can not use the means to detect the occurrence of an accident using.

이와같이 연속류도로상에서 발생하는 사고에 대한 전술한 거시적 사고 및 돌발 자동검지 알고리즘 이외에 제한된 구간을 실시간으로 감시하고 사고 및 돌발상황 발생 시 이를 자동으로 검지하여 교통흐름의 장애요인 발생 시에 이 장애요인을 효과적이고 신속하게 제거할 수 있도록 사고 및 돌발 상황을 감시하여 사고의 여파로 인한 추가적인 인명 및 경제적 손실을 최소화 할 수 있는 수단이 필요하게 된다.In addition to the above-mentioned macro-accident and accident detection algorithms for accidents occurring on continuous flow roads, real-time monitoring of restricted areas is performed in real-time and automatically detects accidents and accidents in case of traffic flow obstacles. There is a need for means to monitor incidents and incidents so that they can be effectively and quickly eliminated, minimizing additional human and economic losses in the aftermath of the incident.

본 발명은 영상처리기술을 사용하여 연속류 도로에서 사고 발생 시 이를 효과적으로 자동 검지할 뿐 아니라, 사고발생시의 사고음의 유무 및 양 불량과 관계 없이 사고를 검지할 뿐 아니라 교차로 구간보다 훨씬 넓은 지역의 교통류의 변화상태를 실시간 감시할 수 있고, 교통정보량을 실시간 검지하며, 교통의 정체 시 이를 효과적으로 검지하여 혼잡상태 정보까지 제공할 수 있는 수단을 가진 연속류 도로 사고 및 돌발 자동판별 검지시스템 및 검지방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention not only automatically detects an accident in a continuous flow road using image processing technology, but also detects an accident regardless of the presence or absence of an error sound at the time of an accident, as well as in a much larger area than an intersection. Continuous flow road accident and accident detection system and detection method that can monitor the change status of traffic flow in real time, detect traffic information in real time, and effectively detect traffic congestion and provide congestion status information. The purpose is to provide.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연속류 도로 사고 및 돌발 자동판별 검지시스템은, 연속류 도로의 감시영역을 촬영하여 감시하는 감시 카메라와; 상기 감시 카메라로 상기 감시영역을 촬영한 실시간 동영상을 디지털영상데이터로 변환하는 영상취득부와; 상기 영상취득부에서 전달받은 디지털영상을 분석하여 교통정보량을 산출하고 산출된 교통정보데이터를 수집하는 영상교통정보 수집부와; 상기 영상취득부에서 전달받은 디지털영상을 분석하여 감시영역 내의 교통의 혼잡율과 교통사고 및 돌발 상황을 자동으로 검지하고, 사고 및 돌발 상황이 검지되었을 때 경보를 발령하거나, 사고 및 돌발 상황이 해제되었을 때 자동으로 경보상황을 해제하는 기능을 수행하는 영상정보 처리분석부와; 상기 영상교통정보 수집부에서 처리된 교통정보데이터를 취합하여 교통관제센터로 전송할 수 있도록 실시간 데이터를 수집하고, 상기 영상정보 처리분석부에서 검지된 사고 및 돌발 상황에 대한 검지 결과를 상기 교통관제센터로 보내거나, 교통관제센터로부터 데이터 검색요구나 카메라의 원격조정 명령을 수신하여 처리하는 시스템제어부와; 상기 시스템제어부를 통해 입력된 실시간 디지털영상을 저장하고 시스템제어부를 통해 획득된 데이터를 데이터베이스로 구성 운용하는 데이터 저장부; 및 상기 시스템제어부로부터 교통관제센터로의 교통정보데이터와 사고 및 돌발 검지결과 경보 및 경보의 해제데이터와 저장된 영상데이터를 전송하거나, 상기 관제센터로부터 상기 시스템제어부로의 데이터 요구명령이나 제어명령을 수신하는 데이터 전송부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Continuous flow road accident and sudden automatic detection detection system of the present invention for achieving the above object comprises a surveillance camera for monitoring by monitoring the monitoring area of the continuous flow road; An image acquisition unit for converting the real-time video captured by the surveillance camera into digital image data; An image traffic information collecting unit for analyzing the digital image transmitted from the image obtaining unit to calculate the amount of traffic information and collecting the calculated traffic information data; Analyzes the digital image received from the image acquisition unit to automatically detect the traffic congestion rate, traffic accident and accident situation in the surveillance area, issue an alarm when an accident and accident situation are detected, or release the accident and accident situation. An image information processing and analyzing unit for automatically releasing an alarm condition when the alarm is released; Collects the traffic information data processed by the video traffic information collecting unit and collects real-time data to transmit to the traffic control center, and detects the result of the accident and accident detected by the video information processing and analyzing unit at the traffic control center. A system control unit configured to send a data request or receive a data retrieval request from a traffic control center or a remote control command of a camera; A data storage unit for storing a real-time digital image input through the system control unit and configuring and operating data acquired through the system control unit as a database; And transmits traffic information data from the system control unit to the traffic control center, accident and accident detection result alarms and alarm release data, and stored video data, or receives a data request command or control command from the control center to the system control unit. And a data transmission unit.

여기서, 상기 영상교통정보 수집부는, 전달받은 디지털영상을 분석하여 연속류 도로상의 차선별 차량의 통행량과 차량속도와 차량별 점유시간을 측정하고, 일정 주기동안 차선별 속도 이동평균과, 상기 주기동안의 차량의 통행량과, 상기 주기동안 감시영역을 통과한 차량의 점유시간의 총 합을 계산하는 것이 바람직하다.Here, the video traffic information collecting unit analyzes the received digital image to measure the traffic volume, vehicle speed and occupancy time of each vehicle on the continuous flow road, and the speed moving average of each lane for a certain period and during the period. It is desirable to calculate the sum of the traffic volume of the vehicle and the occupancy time of the vehicle passing through the surveillance region during the period.

또한, 상기 영상정보 처리분석부는, 상기 영상교통정보 수집부에서 수집된 차량들의 공간점유도와 혼잡율을 산출하기 위한 혼잡율프로세스부와; 상기 영상교통정보 수집부에서 수집된 정보를 근거로, 운행 중인 차량들의 운행상태로부터 사고 징후영역을 감지하고, 감지된 사고 징후영역에 대해 지속적인 감시를 통해 차량의 사고 및 도로상의 돌발 상황 발생을 검지하여 1단계 사고검지를 실시하는 사고 및 돌발 검지 프로세스부와; 상기 사고 및 돌발 검지 프로세서부에서 1단계 사고 검지된 차량 및 영역에 대해 정밀한 사고여부를 판단하기 위한 사고분석필터부와; 상기 사고분석필터부의 판단결과 중 부정확한 판단의 요인이 되는 정체상태, 빛의 난반사, 주변 환경적 요인 등의 오인식 요인들에 대해 예외처리를 실시하는 예외처리부; 및 상기 예외처리부에서의 예외처리를 거쳐 최종적으로 확인된 사고 상황에 대해 최종적으로 사고판단을 결정하고, 사고 상황이 해제되었을 때 자동으로 사고 상황을 해제하는 사고 최종 판단제어부;를 포함하는 것이 좋다.In addition, the image information processing analysis unit, a congestion rate processing unit for calculating the spatial occupancy and congestion rate of the vehicles collected by the image traffic information collection unit; On the basis of the information collected by the video traffic information collecting unit, it detects the accident signs area from the driving state of the vehicles in operation, and detects the occurrence of accidents and accidents on the road by continuously monitoring the detected accident signs area. An accident and accident detection process for performing a first-step accident detection; An accident analysis filter unit configured to determine whether or not a precise accident has occurred in the vehicle and the area detected by the accident and accident detection processor unit at the first stage; An exception processing unit that performs exception processing on misrecognition factors such as stagnation state, diffuse reflection of light, and environmental factors that are inaccurate factors among the judgment results of the accident analysis filter unit; And an accident final decision control unit which finally determines an accident determination for an accident situation finally confirmed through exception processing in the exception processing unit, and automatically releases the accident situation when the accident situation is released.

또한, 상기 혼잡율프로세스부는, 상기 감시영역 내의 차량들의 영상을 추출하고, 차량들의 공간점유율과 공간이동량을 분석하여 혼잡율을 계산하여 지속적으로 혼잡율의 변화를 감시하면서, 사전에 정해진 일정혼잡율 이상의 혼잡 발생시 혼잡에 따른 사고 예비경보를 발생하는 것이 좋다.The congestion rate processor extracts an image of vehicles in the surveillance area, analyzes the space occupancy rate and the amount of space movement of the vehicles, calculates the congestion rate, and continuously monitors the change in the congestion rate. When the above congestion occurs, it is better to generate an accident preliminary alarm due to congestion.

또한, 상기 사고 및 돌발검지 프로세스부는, 매 입력 영상프레임으로부터 배경영상을 생성하고, 배경영상과 입력영상의 차영상을 추출하여 일정 임계값 이상의 영상을 차량의 영상으로 추출하고, 추출된 차량의 영상으로부터 차량영상의 변화를 매 영상프레임마다 분석하고, 일정 시간동안 차량 및 돌발상태의 정지 상태를 분석하여 사고 1차 예비검지를 하는 것이 좋다.The accident and accident detection process unit generates a background image from every input image frame, extracts a difference image between the background image and the input image, extracts an image of a predetermined threshold or more as an image of the vehicle, and extracts the image of the extracted vehicle. It is good to analyze the change of the vehicle image every image frame, and to analyze the vehicle and the stop state of the accident for a predetermined time to perform the first preliminary detection of the accident.

또한, 상기 사고분석필터부는, 상기 사고 및 돌발검지 프로세스부에서 검지된 예비사고 상황의 차량 및 돌발 영상을 일정 시간동안 1차 예비판단된 사고 및 돌발 상황 발생 영역을 분석하여 해당 영역의 면적 변화율과 이동변화율 및 주변 차량들의 이동상황을 분석하여 사고가 아닌 상황을 걸러내는 것이 좋다.In addition, the accident analysis filter unit analyzes the first accident preliminary accident and sudden situation occurrence area for a predetermined time from the vehicle and the incident image of the preliminary accident situation detected by the accident and accident detection process unit and the area change rate of the corresponding area and It is good to analyze the change rate and the movement of the surrounding vehicles to filter out the situation, not the accident.

또한, 상기 사고 최종 판단제어부는, 가우시안 복합모델을 통해 배경영상 생성과정을 반복하는 과정에서 정지된 사고영상이 서서히 배경영상화 되어 가는 과정을 방지하도록 사고영상부분을 저장하고, 입력된 영상과 저장된 사고영상부분의 상 관도를 계산하는 정규화 상관도(NCC)를 사용하여 사고차량의 존재를 확인하고, 사고영상의 후면의 차량들이 차선을 변경하여 사고영상의 좌, 우 방향으로 이동하는지 여부와, 사고 영상의 전방에 차량영상이 없는 공백지역이 존재하는지 여부를 확인하여 해당영상의 고유 존재성과 전방의 공백영역을 확인하여 사고 영역의 계속적인 존재를 확인하는 절차를 거쳐 최종적으로 사고를 판단하여 경보를 발령하거나, 상기 조건들 중에서 어느 하나라도 해당되지 않는 경우 사고 해제상황으로 판단하여 경보를 해제하는 것이 좋다.In addition, the accident final decision control unit stores the accident image portion to prevent the process of the stationary accident image is gradually transformed into the background image in the process of repeating the background image generation process through the Gaussian complex model, the input image and the stored accident Using the normalized correlation (NCC) to calculate the correlation of the image part, the existence of the accident vehicle is confirmed, and whether the vehicles on the back of the accident image change lanes and move to the left and right directions of the accident image, and After confirming whether there is a blank area without vehicle image in front of the image, check the inherent existence of the video and the blank area in front of the image to confirm the continuous existence of the accident area. If any of the above conditions are not issued, the alarm is determined to be an accident release situation and the alarm is released. Good to do.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 연속류 도로 사고 및 돌발 자동판별 검지방법은, 연속류 도로의 감시영역을 감시하여 차량 사고 및 돌발상황을 자동 검지하는 방법에 있어서, 카메라를 이용하여 상기 연속류 도로를 실시간 촬영하는 단계와; 상기 카메라에서 촬영된 영상을 디지털영상데이터로 변환하는 단계와; 상기 디지털영상데이터를 분석하여 교통정보량을 산출하고 산출된 교통정보데이터를 수집하는 단계와; 상기 수집하는 단계에서 산출 및 수집된 교통정보량을 임계값과 비교하여 사고 및 돌발상황 검지프로세스 실행여부를 판단하는 단계와; 상기 판단하는 단계에서 검지프로세스 실행상황으로 판단시, 상기 영상취득부에서 전달받은 디지털영상을 분석하여 감시영역 내의 교통의 혼잡율과 교통사고 및 돌발상황을 자동으로 검지하고, 사고 및 돌발 상황이 검지되었을 때 경보를 발령하거나, 사고 및 돌발 상황의 해제시 경보상황을 해제하는 상황 검지단계와; 상기 수집된 교통정보데이터와 상기 사고 및 돌발상황 검지정보를 저장하는 저장단계; 및 상기 수집된 교통정보데이터와 상기 사고 및 돌발상황 검지정보를 교통관제센터로 전송하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the continuous flow road accident and sudden automatic detection detection method for achieving the above object, in the method for monitoring the monitoring area of the continuous flow road to automatically detect the vehicle accident and sudden situation, the continuous flow road using a camera Real time shooting; Converting the image photographed by the camera into digital image data; Analyzing the digital image data to calculate a traffic information amount and collecting the calculated traffic information data; Determining whether to execute an accident and accident detection process by comparing the amount of traffic information calculated and collected in the collecting step with a threshold value; When judging as the detection process execution status in the judging step, the digital image received from the image acquisition unit is analyzed to automatically detect the congestion rate, traffic accidents and accidents in the surveillance area, and detect accidents and accidents. A situation detection step of releasing an alarm when an alarm is issued, or releasing an accident or accident; A storage step of storing the collected traffic information data and the accident and accident detection information; And transmitting the collected traffic information data and the accident and accident detection information to a traffic control center. Characterized in that it comprises a.

여기서, 상기 상황검지단계는, 상기 디지털영상을 분석하여 감시영역에서의 차량의 수량과 밀집도에 따른 혼잡율을 계산하는 단계와; 상기 디지털영상을 분석하여 도로에서의 사고 및 사고상황의 유형을 1차 예비 판단하는 단계와; 상기 1차 예비판단 단계에서 검지된 예비 판단된 사고 상황의 차량 및 돌발영상을 일정 시간동안 분석하여 사고가 아닌 상황을 걸러내는 필터링단계와; 상기 1차 예비판단 단계에서 검지된 예비 판단된 사고 상황의 차량 및 돌발영상을 일정 시간동안 분석하여 주변환경의 영향이나 야간 우천시 도로 표면의 난반사 등의 사고 오인식의 원인이 되는 장애요인을 분석하여 사고 오검지를 걸러내는 예외처리 단계와; 상기 1차 예비판단 단계에서 검지된 영상 중에서 상기 필터링단계 및 예외처리 단계에서 걸러지고 남은 영상을 지속 감시하여 최종 사고 및 돌발상황으로 판단하는 단계; 및 상기 최종 사고 및 돌발상황으로 판단시 경보신호를 생성하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.The situation detecting step may include: calculating a congestion rate according to the quantity and density of vehicles in the surveillance region by analyzing the digital image; Analyzing the digital image to preliminarily determine the types of accidents and accidents on the road; A filtering step of filtering the non-accident situation by analyzing the vehicle and the unexpected image of the pre-determined accident situation detected in the first preliminary determination step for a predetermined time; Analyze the vehicle and accidental images of the pre-determined accident situation detected in the first preliminary judging stage for a certain period of time, and analyze the obstacles that cause the misunderstanding of the accidents such as the influence of the surrounding environment or the diffuse reflection on the road surface at night during rainy weather. An exception handling step of filtering out false detections; Continuously monitoring the remaining images filtered in the filtering step and the exception processing step among the images detected in the first preliminary judging step to determine a final accident and an accident situation; And generating an alarm signal when judging by the final accident and the accident situation.

또한, 상기 혼잡율 계산단계에서는 상기 감시영역 내의 차량들의 혼잡율을 계산하여 지속적으로 혼잡율의 변화를 감시하고, 상기 계산된 혼잡율이 미리 설정된 임계혼잡율 이상으로 판단될 경우, 사고 예비경보를 발생시키는 것이 좋다.In the congestion rate calculation step, the congestion rate of the vehicles in the monitoring area is calculated to continuously monitor the change in the congestion rate, and when the calculated congestion rate is determined to be greater than or equal to a preset threshold congestion rate, an accident preliminary alarm is performed. Good to generate.

또한, 상기 1차 예비판단하는 단계는, 매 입력 영상프레임으로부터 배경영상을 생성하는 단계와; 배경영상과 입력영상의 차영상을 추출하고, 추출된 차영상 중 설정된 임계값 이상의 영상을 차량의 영상으로 추출하는 단계와; 상기 추출된 차량의 영상을 매 영상프레임마다 분석하고, 일정 시간동안 차량 및 돌발 상태의 정지 상태를 분석하여 1차 예비 사고로 판단하는 단계;를 포함하는 것이 좋다.In addition, the first preliminary judging may include generating a background image from every input image frame; Extracting a difference image between the background image and the input image, and extracting an image having a predetermined threshold value from the extracted difference image as an image of the vehicle; Analyzing the extracted image of the vehicle every image frame, and analyzing the stationary state of the vehicle and the sudden state for a predetermined time to determine the first preliminary accident.

또한, 상기 필터링단계는, 영상프레임에서 사고예비검지 물체로 판단된 물체의 이동량을 검지하고, 검지된 물체의 이동량 변화율이 기준값 이상일 경우 사고판단에서 제외하는 단계와; 영상프레임에서 추출된 물체의 면적이 다른 물체의 이동에 의해 겹쳐져 변화된 것으로 확인된 경우, 변화된 사고예비검지 물체의 면적이 원래의 물체의 면적에 비해 기준비율 이상 초과할 경우 사고판단에서 제외하는 단계; 및 영상프레임에서 사고예비검지 물체 주변의 차량 영상의 이동이 존재할 때, 정지되어 있는 사고예비검지 물체 영상위로 새로운 물체가 겹쳐 통과할 경우 사고판단에서 제외하는 단계;를 포함하는 것이 좋다.In addition, the filtering step may include detecting the movement amount of the object determined as the accident preliminary detection object in the image frame, and excluding it from the accident determination when the rate of change of the detected object is greater than or equal to the reference value; If it is determined that the area of the object extracted from the image frame is overlapped and changed by the movement of another object, if the area of the changed accident preliminary detection object exceeds the reference ratio by more than the area of the original object, excluding from the accident determination; And when there is movement of the vehicle image around the accident preliminary detection object in the image frame, excluding from the accident determination when a new object passes over the stationary accident preliminary detection object image.

또한, 상기 최종 사고 및 돌발상황으로 판단하는 단계는, 사고예비검지 물체로 판단된 물체의 통과하는 다른 차량이 존재하지 않는지 확인하는 제1확인단계와; 사고예비검지 물체의 후방의 차량들이 차선을 변경하여 사고예비검지 물체의 좌,우 방향으로 이동하는지 확인하는 제2확인단계와; 사고예비검지 물체의 전방에 공백지역이 존재하고, 일정시간동은 공백이 지속되는지 확인하는 제3확인단계와; 가우시안 복합모델을 통해 생성된 배경영상을 저장하고, 입력된 영상과 사고영상부분을 상관도를 계산하는 정규화 상관도(NCC)를사용하여 사고차량의 존재를 확인하는 제4확인단계; 및 상기 제1 내지 제4확인단계 모두를 만족할 경우, 사고 및 돌발경보를 발생하고, 제1 내지 제4확인단계 중 적어도 어느 하나를 만족하지 못할 경우 사고 및 돌발경보를 해제하는 단계;를 포함하는 것이 좋다.The determining of the final accident and the accident may include: a first checking step of checking whether there is no other vehicle passing through the object determined as the accident preliminary detection object; A second checking step of checking whether vehicles behind the accident preliminary detection object change lanes to move left and right of the accident preliminary detection object; A third checking step of checking whether there is a blank area in front of the accident preliminary detection object and if a blank is maintained for a predetermined time; A fourth checking step of storing a background image generated through the Gaussian complex model and confirming the existence of the accident vehicle using a normalized correlation (NCC) for calculating a correlation between the input image and the accident image; And generating an accident and an alarm when the first to fourth confirmation steps are satisfied, and releasing the accident and an alarm when the at least one of the first to fourth confirmation steps is not satisfied. It is good.

본 발명의 연속류도로 사고 및 돌발 자동판별 검지시스템및 방법에 따르면, 실시간으로 연속류 도로상의 교통정보량을 실시간으로 수집할 수 있으며, 혼잡상황으로 인한 사고상황은 물론, 교통량이 매우 적은 상황에서 발생한 차량의 단독사고와 차량의 고장으로 인한 장애까지 보다 정확하고 신뢰성 있게 자동으로 검지 가능한 이점이 있으므로 연속류도로에서 발생된 사고 및 돌발 상황을 효과적으로 검지할 수 있는 이점이 있다.According to the continuous flow road accident and accident detection system and method of the present invention, it is possible to collect the traffic information on the continuous flow road in real time in real time, the accident situation caused by congestion situation, as well as occurred in a very low traffic situation Since there is an advantage that can be detected automatically and more accurately and reliably, even a single accident of a vehicle and a failure caused by a failure of the vehicle, there is an advantage that can effectively detect accidents and accidents occurring in the continuous flow road.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 연속류 도로 사고 및 돌발 자동판별 검지시스템 및 그 검지방법을 자세하 설명하기로 한다.With reference to the accompanying drawings will be described in detail the continuous flow road accident detection system and automatic detection detection system and its detection method according to an embodiment of the present invention.

도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 연속류 도로 사고 및 돌발 자동판별 검지시스템은, 연속류 도로(10)의 감시영역(11)을 촬영하여 감시하는 감시 카메라(20)와, 영상취득부(30)와, 영상교통정보 수집부(40)와, 영상정보 처리분석부(50)와, 시스템제어부(60)와, 데이터저장부(70) 및 데이터전송부(80)를 구비한다.1 and 2, the continuous flow road accident detection and sudden automatic detection detection system according to an embodiment of the present invention, the surveillance camera 20 for monitoring by monitoring the monitoring area 11 of the continuous flow road 10 And, an image acquisition unit 30, an image traffic information collection unit 40, an image information processing analysis unit 50, a system control unit 60, a data storage unit 70, and a data transmission unit 80. It is provided.

상기 감시 카메라(20)는 연속류 도로(10)의 감시영역(11)을 촬영하도록 설치되어, 촬영한 실시간 동영상을 상기 영상취득부(30)로 전달한다.The surveillance camera 20 is installed to photograph the surveillance region 11 of the continuous flow road 10, and transmits the captured real-time video to the image acquisition unit 30.

상기 영상취득부(30)는 감시 카메라(20)에서 촬영한 실시간 동영상을 디지털 영상데이터로 변환하고, 변환된 디지털 영상데이터를 상기 영상교통정보 수집부(40)와 영상정보 처리분석부(50) 및 시스템 제어부(60)로 전송한다.The image acquisition unit 30 converts the real-time video photographed by the surveillance camera 20 into digital image data, and converts the converted digital image data into the image traffic information collecting unit 40 and the image information processing analyzing unit 50. And the system control unit 60.

상기 영상교통정보 수집부(40)는 영상취득부(30)에서 전달받은 디지털영상을 분석하여 차로별로 교통정보량을 산출하고, 산출된 교통정보데이터를 수집한다. 구체적으로, 영상교통정보 수집부(40)에서는 전달받은 디지털영상을 분석하여 일정 주기동안(t) 연속류 도로(10) 상의 차선별 차량의 통행량(Mi(t))과, 차량속도(Vi(t))와, 차량별 점유시간(Occi(t))을 측정하고, 일정 주기동안(t) 차선별 속도 이동평균

Figure 112009060354708-pat00001
과, 주기동안의 차량의 통행량과, 주기동안 감시영역을 통과한 차량의 점유시간의 총 합을 계산한다.The image traffic information collecting unit 40 analyzes the digital image received from the image obtaining unit 30 to calculate the amount of traffic information for each lane and collects the calculated traffic information data. In detail, the image traffic information collecting unit 40 analyzes the received digital image for a predetermined period (t) of the traffic volume Mi (t) of the vehicle on the continuous flow road 10 and the vehicle speed Vi ( t)) and occupancy time (Occi (t)) for each vehicle, and the speed moving average for each lane for a certain period (t)
Figure 112009060354708-pat00001
Calculate the sum of the traffic volume of the vehicle during the cycle and the occupancy time of the vehicle passing through the monitoring area during the cycle.

여기서 상기 일정 주기는 교통정보량을 추출하기 위하여 사용되는 시간 간격으로서 도로의 구조나 용량 및 지리적 여건에 따라서 20초 내지 1분으로 설정되는 것이 좋으며, 특히 대부분의 도로에서는 주기를 1분으로 하는 것이 좋다.In this case, the predetermined period is a time interval used for extracting traffic information, and may be set to 20 seconds to 1 minute according to the structure, capacity, and geographical condition of the road, and in particular, most roads should be set to 1 minute. .

더욱 구체적으로, 영상교통정보 수집부(40)에서는 일정 주기별로 산출된 교통정보량을 가지고 각각의 임계값들과 비교하고, 비교 결과에 따라서 감시영역의 혼잡율을 계산하거나, 사고검지프로세스를 수행하도록 하는 신호를 제공한다. 즉, 영상교통정보 수집부(40)에서는 일정 주기별로 산출된 공간점유시간(Occi(t))이 임계점유시간(Thocc) 이상인지, 차량속도(Vi(t))가 임계속도(Vcon)를 초과하는지 비교하여 산출하고, 산출된 결과에 따라서 교통정보가 차로별로 설정된 임계값을 초과하는 차로를 찾아내고, 감시영역 내에서 임계값을 초과한 차로의 대기 행렬 길이를 산출하고, 산출된 대기 행렬 길이와 임계값을 비교하여 사고 예비판단에 사용될 데이터를 산출한다.More specifically, the video traffic information collecting unit 40 compares each of the thresholds with the amount of traffic information calculated for each period and calculates the congestion rate of the surveillance area or performs an accident detection process according to the comparison result. To provide a signal. That is, the image traffic information collecting unit 40 determines whether the space occupancy time Occi (t) calculated for each period is greater than or equal to the threshold occupancy time Thocc, and the vehicle speed Vi (t) is a critical speed Vcon. Compares the result of the calculation and finds a lane whose traffic information exceeds the threshold set for each lane according to the calculated result, calculates the length of the queue of the lane exceeding the threshold value in the monitoring area, and calculates the queue Comparing the lengths and thresholds yields data to be used for preliminary judgments.

상기 영상정보 처리분석부(50)는 도 2와 같이 혼잡율프로세스부(51)와, 사고 및 돌발 검지 프로세스부(52)와, 사고분석 필터부(53)와, 예외처리부(54)와 사고 최종 판단제어부(55)를 구비한다.As shown in FIG. 2, the image information processing analysis unit 50 includes a congestion rate process unit 51, an accident and accident detection process unit 52, an accident analysis filter unit 53, an exception processing unit 54, and an accident. The final judgment control unit 55 is provided.

상기 혼잡율프로세스부(51)는 영상취득부(30)에서 전달받은 디지털영상과 상기 영상 교통정보 수집부(40)에서 수집된 교통정보량을 분석하여 차량의 감시영역에서 차량의 수량과 공간점유도에 따른 혼잡율을 산출한다.The congestion rate process unit 51 analyzes the digital image received from the image acquisition unit 30 and the traffic information amount collected by the image traffic information collection unit 40 to determine the quantity and space occupancy of the vehicle in the vehicle's surveillance area. Calculate the congestion rate according to.

그리고 혼잡율프로세스부(51)는 상기 일정 주기마다 혼잡율을 지속적으로 산출하고, 혼잡율의 변화를 감지한다. 그리고 사전에 미리 정해진 임계 혼잡율(기준혼잡율) 이상의 혼잡율 발생시에 혼잡에 따른 사고 예비경보를 발령한다.The congestion rate processor 51 continuously calculates the congestion rate at each predetermined period and detects a change in the congestion rate. Then, when a congestion rate occurs above a predetermined threshold congestion rate (standard congestion rate), an accident preliminary warning due to congestion is issued.

상기 사고 및 돌발 검지 프로세스부(52)는 영상정보 수집부(40)에서 수집된 정보(교통정보량)와 영상취득부(30)에서 전달된 디지털영상을 근거로 하여, 운행 중인 차량들의 운행상태로부터 사고 징후 영역을 감지하고, 감지된 사고 징후영역에 대해 지속적인 감시를 통해 차량의 사고 및 도로상의 돌발 상황 발생을 검지하여 1단계 사고검지를 실시하게 된다.The accident and sudden detection process unit 52 is based on the information collected from the image information collecting unit 40 (traffic information amount) and the digital image transmitted from the image obtaining unit 30, from the driving state of the vehicles in operation. It detects the accident sign area and continuously monitors the detected accident sign area to detect the accident of the vehicle and the occurrence of the unexpected situation on the road, and performs the first stage accident detection.

즉, 사고 및 돌발 검지 프로세스부(52)는 영상취득부(30)에서 전달되는 매 영상프레임으로부터 배경영상을 생성하고, 배경영상과 입력영상의 차영상을 추출하여 일정 임계값 이상의 영상을 차량의 영상으로 추출하고, 추출된 차량의 영상으로부터 차량영상의 변화를 매 영상프레임마다 분석하고, 일정 시간동안 차량 및 돌발상태의 정지 상태를 분석하여 사고 1차 예비 검지를 한다.That is, the accident and accident detection processor 52 generates a background image from every image frame transmitted from the image acquisition unit 30, extracts a difference image between the background image and the input image, and displays an image of a vehicle having a predetermined threshold or higher. The image is extracted, and the change of the vehicle image is analyzed for each image frame from the extracted vehicle image, and the first preliminary detection of the accident is performed by analyzing the stop state of the vehicle and the sudden state for a predetermined time.

즉, 후에 자세히 설명하겠지만, 사고 및 돌발 검지 프로세스부(52)에서는 GMM 알고리즘과 ECD 검출법을 사용하여 30초 이상 정지된 물체(Object)를 배경화면 으로부터 추출할 수 있다. 그리고 30초 이상 정지된 물체를 배경화면으로부터 발견한 경우에는 1단계 사고예비검지할 수 있도록 1단계 사고예비검지 물체(차량)로 추출하고, 1차 사고예비검지를 수행한다.That is, as will be described in detail later, the accident and accident detection processor 52 may extract an object stopped for 30 seconds or more from the background screen using a GMM algorithm and an ECD detection method. If the object is found to be stopped for more than 30 seconds from the background screen, it is extracted as the first-stage accident preliminary detection object (vehicle) so as to detect the first-stage accident preliminary detection, and the first accident preliminary detection is performed.

상기 사고분석필터부(53)는 사고 및 돌발 검지 프로세스부(52)에서 1단계 사고 검지된 차량 및 해당 영역에 대한 정밀한 분석을 통해 사고여부를 판단한다. 이를 위해 사고분석필터부(53)에서는 1단계 사고예비검지 물체의 이동비율과, 해당 물체의 면적 변화비율 및 해당 물체의 부근(주변) 물체(차량)의 이동궤적을 산출하고, 산출된 값들을 기준값들과 비교하여 사고판단에서 제외하거나 유지하도록 한다. 즉, 감시영역 내에서 물체의 이동량 변화가 있을 경우, 그 변화율이 기준값(10%)의 이상일 경우에 해당 물체(차량)은 사고판단에서 제외된다.The accident analysis filter unit 53 determines whether there is an accident through a precise analysis of the vehicle and the corresponding area detected by the accident and accident detection process unit 52 in the first step. To this end, the accident analysis filter unit 53 calculates the movement rate of the first-stage accident preliminary detection object, the area change rate of the object, and the movement trajectory of the object (vehicle) near the object, and calculates the calculated values. Compared with the reference values, it should be excluded from the accident judgment or maintained. That is, if there is a change in the amount of movement of an object in the surveillance area, the object (vehicle) is excluded from the accident judgment when the change rate is more than the reference value (10%).

또한, 사고분석필터부(53)는 감시영역에서 발견된 1단계 사고예비검지 물체의 면적(영상프레임 내에서의 면적)이 다른 물체(차량)의 이동에 의해 겹쳐져 변화될 경우, 변화된 1단계 사고예비검지 물체의 면적이 원래의 면적에 비하여 증가할 경우 사고판단에서 제외한다.In addition, the accident analysis filter unit 53 may change the first-stage accident when the area of the first-stage accident preliminary detection object (area within the image frame) found in the surveillance area is overlapped and changed by the movement of another object (vehicle). If the area of the preliminary detection object increases compared to the original area, it is excluded from the accident judgment.

또한, 1단계 사고예비검지 물체 주변의 물체(차량)의 이동이 존재할 때, 정지되어 있는 1단계 사고예비검지 물체의 영상위로 새로운 물체(객체영상)가 겹쳐서 통과할 경우, 사고판단에서 제외한다. 이와 같이 사고분석필터부(53)는 적어도 3가지의 경우에 대해서 분석하여 예를 들어, 차량이 일시 정지해 있거나 서서히 움직이는 경우, 또는 그림자와 겹쳐지는 경우, 움직임이 미세하여 GMM을 통해 추출된 1단계 사고예비검지 물체가 오인식되는 것을 모두 걸러낼 수 있게 된다.In addition, when there is a movement of an object (vehicle) around the first stage preliminary detection object, if a new object (object image) passes over the image of the stationary first stage preliminary detection object, it is excluded from the accident judgment. In this way, the accident analysis filter unit 53 analyzes at least three cases, for example, when the vehicle is paused or moves slowly, or overlaps with a shadow, the movement is fine and is extracted through GMM. Phase preliminary detection can filter out all misunderstandings.

상기 예외처리부(54)는 사고분석필터부(53)의 판단결과 중에서 부정확한 판단의 요인이 되는 정체상태, 빛의 난반사, 주변 환경적 요인 등의 오인식 요인들에 대해 예외처리를 한다. 구체적으로는 차량이 장기시간 동안(예를 들어 10분 이상) 정체시, 사고판단에서 제외하고, 빗물이나 야간에 도로면의 광학적 난반사, 간접광 등에 의한 경우를 사고판단에서 제외하고, 주변환경 즉 그림자, 도로변 가로수, 주변의 조명에 의한 변화에 대해서도 사고판단에서 제외한다.The exception processing unit 54 performs exception processing for misrecognition factors such as a congestion state, diffuse reflection of light, and environmental factors, which are factors of inaccurate judgment, among the judgment results of the accident analysis filter unit 53. Specifically, when the vehicle is stalled for a long time (for example, 10 minutes or more), except in case of accident judgment, except in case of rain or night due to optical diffuse reflection of the road surface, indirect light, etc. Changes caused by shadows, roadside streets and surrounding lighting are also excluded from the accident judgment.

상기 사고 최종판단제어부(55)는 예외처리부(54)에서 예외처리를 거쳐서 최종적으로 확인된 1단계 사고예비검지 물체(사고 상황)에 대해서 최종적으로 사고판단으로 결정하고, 사고 상황이 해제되었을 때 자동으로 사고 상황을 해제한다. 즉, 사고 최종판단제어부(55)는 1단계 사고예비검지 물체(사고상황)를 일정 시간동안 계속 감시하는 과정에서 오인식이 일어나는 상황을 통해 최종적으로 사고판단 및/또는 사고/돌발 경보를 발령하거나, 사고 상황이 해제되었을 경우 사고 경보를 해제한다.The accident final determination control unit 55 finally determines the accident determination for the first stage preliminary detection object (accident situation) that is finally confirmed through exception processing in the exception processing unit 54, and automatically when the accident situation is released. Release the accident situation. That is, the accident final determination control unit 55 finally issues an accident determination and / or an accident / incident alarm through a situation in which misrecognition occurs in the process of continuously monitoring the first stage preliminary detection object (accident situation) for a predetermined time, If the accident situation is cleared, clear the accident alarm.

여기서 상기 최종판단제어부(55)에서는 사고판단 일정시간 뒤에 GMM 알고리즘의 처리과정에서 사고영상이 배경영상화되는 것을 방지하기 위해 사고영상부분을 저장하고, 입력된 영상과 저장된 사고영상부분을 상관도를 계산하는 정규화 상관도(NCC ; Normalized Cross Co-relation)를 사용하여 사고차량의 존재를 확인한다. 또한 최종판단제어부(55)는 사고지점 전후의 교통량(1단계 사고예비검지 물체를 통과하는 다른 차량영상의 부존재 여부) 확인, 사고지점 전방의 공백지역 존재여부, 사고지점 부근의 교통류궤적확인(1단계 사고예비검지 물체의 후면의 차량들이 차선 을 변경하여 좌, 우 방향으로 이동하는지 여부)을 통해서 최종적으로 사고를 판단하여 경보를 발령하거나, 상기 4가지 조건 중에서 어느 하나라도 해당되지(만족하지 않을 경우) 않을 경우에는 사고 해제상황으로 판단하여 경보를 해제한다.Here, the final judgment controller 55 stores the accident image part to prevent the accident image from becoming a background image in the processing of the GMM algorithm after a predetermined time of the accident determination, and calculates a correlation between the input image and the stored accident image part. The normalized cross co-relation (NCC) is used to confirm the existence of the accident vehicle. In addition, the final judging controller 55 checks the traffic volume before and after the accident spot (the presence or absence of other vehicle images passing through the first stage preliminary detection object), the presence of a blank area in front of the accident spot, and the traffic flow trace near the accident spot (1 Preliminary accident detection The vehicle finally determines whether an accident is triggered by changing lanes and moving in the left and right directions, or an alarm is issued or any of the above 4 conditions is not satisfied. If not, the alarm will be cleared as an accident release situation.

상기 시스템 제어부(60)는 영상취득부(30)로부터 입력된 실시간 동영상을 데이터 저장부(70)에 저장하고, 영상교통정보 수집부(40)에서 처리된 교통정보데이터를 취합하여 교통관제센터(90)로 전송할 수 있도록 실시간 데이터를 수집하고, 상기 영상정보 처리분석부(50)에서 검지된 사고 및 돌발 상황에 대한 검지 결과를 교통관제센터(90)로 보내거나, 교통관제센터(90)로부터 데이터 검색요구나 카메라(20)의 원격조정 명령을 수신하여 처리한다.The system control unit 60 stores the real-time video input from the image acquisition unit 30 in the data storage unit 70, and collects the traffic information data processed by the image traffic information collection unit 40, the traffic control center ( 90) to collect the real-time data to be transmitted to, and transmits the detection result of the accident and accident detected by the image information processing and analysis unit 50 to the traffic control center 90, or from the traffic control center 90 A data retrieval request or a remote control command from the camera 20 is received and processed.

상기 데이터저장부(70)는 시스템제어부(60)를 통해 입력된 실시간 디지털영상을 저장하거나, 시스템제어부(60)를 통해 획득된 데이터를 데이터베이스화하여 구성 운용한다.The data storage unit 70 stores the real-time digital image input through the system control unit 60, or configures and operates the data obtained through the system control unit 60 as a database.

상기 데이터전송부(80)는 시스템제어부(60)로부터 교통관제센터(90)로 교통정보데이터와 사고 및 돌발 검지결과 경보 및 경보의 해제데이터를 전송하거나, 상기 교통관제센터(90)로부터 시스템제어부(60)로의 데이터 요구명령이나 제어명령을 수신한다.The data transmission unit 80 transmits the traffic information data and the accident and accident detection result alarm and the release data of the alarm from the system control unit 60 to the traffic control center 90, or the system control unit from the traffic control center 90. A data request command or a control command to 60 is received.

상기 데이터전송부(80)와 교통관제센터(90) 사이의 신호전달은 유선 또는 무선 네트워크 망을 토해 이루어질 수 있다.Signal transmission between the data transmission unit 80 and the traffic control center 90 may be made through a wired or wireless network.

이하에서는 상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 연속류 도로 사고 및 돌발 자동판별 검지시스템을 이용한 검지방법을 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter will be described in detail the detection method using the continuous flow road accident and accident detection system according to an embodiment of the present invention having the above configuration.

도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 연속류 도로 사고 및 돌발 자동판별 검지방법을 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 1 to 5 will be described the continuous flow road accident detection and automatic detection method according to an embodiment of the present invention as follows.

먼저, 교통량을 감시할 영역 즉, 감시영역을 연속류 도로(10) 상에서 설정한다(S10).First, an area to monitor traffic, that is, a monitoring area, is set on the continuous flow road 10 (S10).

그리고 감시 카메라(20)를 설치하여 연속류 도로(10)에서 설정된 감시영역(11)을 촬영한다(S11).Then, the surveillance camera 20 is installed to photograph the surveillance region 11 set in the continuous flow road 10 (S11).

감시 카메라(20)에서 촬영된 동영상은 영상취득부(30)로 실시간으로 전달된다. 영상취득부(30)에서는 동영상을 입력받고, 실시간으로 입력되는 동영상을 디지털영상데이터로 변환한다(S12).The video captured by the surveillance camera 20 is transmitted to the image acquisition unit 30 in real time. The image acquisition unit 30 receives a video and converts the video input in real time into digital image data (S12).

디지털영상데이터로 변환된 데이터는 영상교통정보 수집부(40)로 전달되고, 영상교통정보 수집부(40)에서는 디지털영상데이터를 분석하여 일정 주기동안 차로별 교통량을 산출하고, 산출된 교통정보 데이터를 수집한다(S13). 구체적으로는, 영상교통정보 수집부(40)에서는 디지털영상을 분석하여, 일정 주기동안(t) 감시영역(11)에서의 차선별 차량의 통행량(Mi(t))과, 차량속도(Vi(t))와, 차량별 점유시간(Occi(t))을 측정하고, 일정 주기동안(t) 차선별 평균속도(

Figure 112009060354708-pat00002
)와, 주기동안(t)의 차량의 통행량과, 주기동안(t) 감시영역을 통과한 차량의 점유시간의 총 합을 산출한다.The data converted into digital image data is transferred to the video traffic information collecting unit 40, and the video traffic information collecting unit 40 analyzes the digital video data to calculate traffic volume for each lane for a predetermined period, and the calculated traffic information data. Collect (S13). Specifically, the video traffic information collecting unit 40 analyzes the digital image, and during a predetermined period (t) the traffic volume Mi (t) of the vehicle in the monitoring area 11 and the vehicle speed Vi ( t)), occupancy time (Occi (t)) for each vehicle, and the average speed for each lane (t) for a certain period (t)
Figure 112009060354708-pat00002
), And the sum of the traffic volume of the vehicle during the period t and the occupancy time of the vehicle passing through the monitoring area during the period t.

이어서 영상교통정보 수집부(40)는 산출 및 수집된 교통정보량을 각각의 임계값들(기준값들)과 비교하여 사고 및 돌발상황 검지프로세스를 수행할지 여부를 판단하게 된다. 구체적으로는, 먼저 산출된 차량별 점유시간(Occi(t))이 임계값(Thocc)를 초과하는지 확인하고(S14), 초과할 경우에는 차량이 밀리고 있는 상태로서 차량속도(Vi(t))가 임계속도(Vconj) 미만인지 더 확인한다(S15). 상기 단계(S15)에서 차량속도(Vi(t))가 임계속도(Vconj) 미만이면 차량이 밀리는 것으로 판단할 수 있고, 이상인 경우에는 사고 상황인지 정확하지 않으므로 추가적으로 차량속도(Vi(t))가 자유속도(FFS)를 넘고 있는지 확인한다(S16). 여기서 상기 자유속도(FFS)는 예를 들어 해당 연속로 도로(10)에서 최대 허용속도의 80% 이상의 속도 또는 설정된 혼잡속도(60Km/s) 이상의 속도일 수 있다.Subsequently, the image traffic information collecting unit 40 compares the calculated and collected traffic information amounts with respective threshold values (reference values) to determine whether to perform an accident and accident detection process. Specifically, first, it is checked whether the occupancy time Occi (t) calculated for each vehicle exceeds the threshold value Thocc (S14), and when the vehicle occupancy is exceeded, the vehicle speed Vi (t) Further check whether is less than the critical speed (Vconj) (S15). In the step S15, if the vehicle speed Vi (t) is less than the threshold speed Vconj, it may be determined that the vehicle is pushed. If the vehicle speed Vi (t) is abnormal, the vehicle speed Vi (t) may not be accurate. Check if the free speed (FFS) is exceeded (S16). The free speed (FFS) may be, for example, a speed of 80% or more of the maximum allowable speed or a set congestion speed (60Km / s) or more of the road 10 in the corresponding continuous road.

한편, 상기 단계(S16)에서도 차량속도(Vi(t))가 자유속도(FFS) 미만이거나, 상기 단계(S15)에서 차량속도(Vi(t))가 임계속도(Vconj) 미만인 것으로 확인될 경우에는 차로별로 정체속도구간이 존재하는 것으로 인식하여, 주기동안(t) 속도 변화율을 계산하고(S17), 이어서 차로별 주기동안(t)의 평균속도(

Figure 112009060354708-pat00003
)를 계산한다(S18).On the other hand, when the vehicle speed Vi (t) is less than the free speed FFF or the vehicle speed Vi (t) is determined to be less than the threshold speed Vconj in the step S16. It is recognized that there is a stagnation speed section for each lane, and the speed change rate is calculated during the period (t) (S17), and then the average speed (t) during the period (t) for each lane (
Figure 112009060354708-pat00003
) Is calculated (S18).

계산된 평균속도(

Figure 112009060354708-pat00004
)가 음의 임계값(-Th3) 이하인지 비교하고(S19), 음의 임계값(-Th3) 미만인 경우 정체속도가 심화된 것으로 판단할 수 있으며, 음의 임계값(-Th3) 이상인 경우 적정 음의 임계값(-Th)과 양의 임계값(Th3) 사이에서 평균속도(
Figure 112009060354708-pat00005
)가 유지되는지 확인하고(S20), 상기 음의 임계값(-Th)과 양의 임계값(Th3) 사이에서 유지될 경우에는 정체속도가 일정하게 유지되고 있는 상태로 판단할 수 있다.Calculated average speed
Figure 112009060354708-pat00004
) Is compared to the negative threshold (-Th3) or less (S19), if the negative threshold (-Th3) can be determined that the congestion rate is deepened, if the negative threshold (-Th3) or more appropriate The average speed between the negative threshold (-Th) and the positive threshold (Th3)
Figure 112009060354708-pat00005
) Is maintained (S20), and if it is maintained between the negative threshold value (Th) and the positive threshold value (Th3), it may be determined that the stagnation speed is kept constant.

또한, 상기 단계(S20)에서서 확이한 결과 평균속도(

Figure 112009060354708-pat00006
)가 음의 임계값(-Th)과 양의 임계값(Th3) 사이에서도 유지되지 않는 것으로 확인될 경우, 대략 3 내지 5회의 주기(T)별로 평균속도(
Figure 112009060354708-pat00007
)가 누적되어 증가하는 것이 반복되는지 확인하고(S21), 확인결과 그렇지 않은 경우 정체속도가 유지 내지 심화되고 있는 것으로 판단할 수 있다.In addition, as a result of confirming in the step (S20) the average speed (
Figure 112009060354708-pat00006
) Is determined not to be maintained between the negative threshold (-Th) and the positive threshold (Th3), the average speed (about 3 to 5 cycles T)
Figure 112009060354708-pat00007
If the cumulative increase is repeated (S21), and if it is not confirmed, it can be determined that the stagnation speed is maintained or deepened.

따라서 평균속도(

Figure 112009060354708-pat00008
)의 확인 결과 정체속도가 유지되거나 심화되고 있는 것으로 확인되면, 타 차로 교통량 변화의 결과(S22)를 전달받아 차로별로 속도(V1(t), V2(t),...Vn(t))를 비교하여 평가한다(S23).Therefore, the average speed
Figure 112009060354708-pat00008
As a result of the check, it is confirmed that the congestion speed is maintained or deepening, and receives the result (S22) of the traffic volume change by other cars, and the speed (V1 (t), V2 (t), ... Vn (t)) for each lane. Evaluate by comparing (S23).

상기 단계(S23)에서 비교결과 차로별 속도(Vn(t)) 중에서 차로별로 설정된 차량속도의 서비스레벨(LOS-A, LOD-B,...LOS-F) 중에서 최하의 레벨(LOS-F) 미만의 차로가 존재하는지 비교하고(S24), 존재할 경우 LOS-F 이하의 차로수(1개, 2개, 3개,...n개)를 판단한다(S25).The lowest level (LOS-F) among the service levels (LOS-A, LOD-B, ... LOS-F) of the vehicle speed set for each lane among the vehicle-specific speeds Vn (t) as a result of the comparison in the step S23. If there are lanes less than) (S24), and if present, the number of lanes (one, two, three, ... n) of LOS-F or less is determined (S25).

이어서 차로수별로 대기행렬 길이를 산출한다(S26). 이와 같이 정체되는 차로들을 산출하고, 차로별 속도, 대기행렬길이, 등을 산출함으로써 횡방향 및 종방향의 정체규모를 판단할 수 있으며, 상기와 같이 산출된 데이터들을 가지고 사고 예비판단에 사용할 수 있게 된다. 즉, 상기와 같이 산출된 데이터들(혼잡속도 이하의 속도가 발생된 차로수, 차로별 대기행렬길이 등의 데이터를 가지고 혼잡율 프로 세스부(51)를 구동시켜 혼잡율을 산출한다(S27).Subsequently, the queue length is calculated for each lane (S26). By calculating the stagnant lanes in this way and calculating the speed, queue length, etc. for each lane, it is possible to determine the congestion scale in the lateral and longitudinal directions. do. That is, a congestion rate is calculated by driving the congestion rate process unit 51 with data calculated as described above (such as the number of lanes at which a speed below the congestion rate is generated, the queue length for each lane, etc.) (S27). .

산출된 혼잡율이 임계혼잡율(Cr-1)을 초과한 것으로 확인되면(S28), 영상교통정보 수집부(40)에서는 예비 경보를 발령한다(S29).When it is confirmed that the calculated congestion rate exceeds the threshold congestion rate Cr-1 (S28), the video traffic information collecting unit 40 issues a preliminary alert (S29).

이어서 영상정보 처리분석부(50)에서는 입력된 디지털영상과 교통정보 데이터를 가지고 사고자동검지프로세스를 수행하게 된다. 또한, 앞서 단계(S16)에서 해당 감시영역(11)에서의 혼잡율이 일정 수준 이상인데, 차량의 속도가 자유속도(FSS)를 초과할 경우에도 사고자동검지프로세스를 수행한다. 즉, 차량의 이동 중 사고 또는 돌발 상황 발생으로 도로 상에 갑자기 정지된 물체가 발생하면 물체의 정지 직후부터 사고자동검지 프로세스가 개시되는 것이다.Subsequently, the image information processing analysis unit 50 performs the automatic accident detection process with the input digital image and traffic information data. In addition, even if the congestion rate in the monitoring area 11 above the predetermined level in step S16, even if the speed of the vehicle exceeds the free speed (FSS), the automatic accident detection process is performed. That is, if an object suddenly stopped on the road due to an accident or an accident occurred during the movement of the vehicle, the accident automatic detection process is started immediately after the object is stopped.

먼저, 영상정보 처리분석부(50)에서는 입력된 디지털영상으로부터 배경영상을 추출한다(S30). 이때 배경영상은 GMM 알고리즘 및 ECD 검출법을 사용하여 바람직하게는 30초 이상 정지된 물체를 배경화면으로부터 추출할 수 있게 된다.First, the image information processing analysis unit 50 extracts a background image from the input digital image (S30). In this case, the background image may be extracted from the background image by using the GMM algorithm and the ECD detection method.

이 단계에서 정용되는 GMM 알고리즘과 ECD 검출법은 다음과 같다.The GMM algorithm and ECD detection method used at this stage are as follows.

< GMM 알고리즘 수행과정 ><GMM Algorithm Execution Process>

GMM은 각 화소를 임의의 개수의 가우시안 분포의 혼합으로 모델링하는 방법이다. 이 방법은 온라인 근사법을 이용하여 모델의 계수를 갱신하는데, 계수의 값을 조절하여 다양한 환경에 적응하는 배경을 추출할 수 있다.GMM is a method of modeling each pixel as a mixture of any number of Gaussian distributions. This method uses the online approximation to update the coefficients of the model. By adjusting the values of the coefficients, a background adapted to various environments can be extracted.

시간

Figure 112009060354708-pat00009
에서 화소 {
Figure 112009060354708-pat00010
}의 히스토리는,time
Figure 112009060354708-pat00009
Pixel at
Figure 112009060354708-pat00010
} History,

Figure 112009060354708-pat00011
(1)
Figure 112009060354708-pat00011
(One)

여기서,

Figure 112009060354708-pat00012
는 영상의 시퀀스(sequence)이다. 각 화소의 최근 히스토리를 K개의 GMM으로 나타내면 다음과 같다.here,
Figure 112009060354708-pat00012
Is a sequence of images. The recent history of each pixel is represented by K GMMs as follows.

Figure 112009060354708-pat00013
,(2)
Figure 112009060354708-pat00013
,(2)

여기서,

Figure 112009060354708-pat00014
: 시간
Figure 112009060354708-pat00015
에서
Figure 112009060354708-pat00016
번째 가우시안 가중 계수 (
Figure 112009060354708-pat00017
)here,
Figure 112009060354708-pat00014
: time
Figure 112009060354708-pat00015
in
Figure 112009060354708-pat00016
First Gaussian weighting factor (
Figure 112009060354708-pat00017
)

Figure 112009060354708-pat00018
: 시간
Figure 112009060354708-pat00019
에서
Figure 112009060354708-pat00020
Figure 112009060354708-pat00021
번째 가우시안 평균
Figure 112009060354708-pat00018
: time
Figure 112009060354708-pat00019
in
Figure 112009060354708-pat00020
Figure 112009060354708-pat00021
First Gaussian Average

Figure 112009060354708-pat00022
: 시간
Figure 112009060354708-pat00023
에서
Figure 112009060354708-pat00024
번째 가우시안 분산
Figure 112009060354708-pat00022
: time
Figure 112009060354708-pat00023
in
Figure 112009060354708-pat00024
First Gaussian variance

Figure 112009060354708-pat00025
: 가우시안 확률 분포 함수
Figure 112009060354708-pat00025
Gaussian probability distribution function

새로 들어온 프레임의화소

Figure 112009060354708-pat00026
에 대하여 각 분포의 표준 편차를 구하고, 표준 편차가 2.5이내인 매칭 분포를 찾은 후, 구한 분포를
Figure 112009060354708-pat00027
값이 큰 순서대로 정렬하여 이 중 몇 개의 분포를 영상의 배경으로 간주하고 다음과 같이 가중계수를 갱신한다. Pixel of new frame
Figure 112009060354708-pat00026
Find the standard deviation of each distribution with respect to, find the matching distribution with a standard deviation of 2.5 or less, and then
Figure 112009060354708-pat00027
The values are sorted in order of increasing order, and some distributions are regarded as the background of the image, and the weighting coefficient is updated as follows.

Figure 112009060354708-pat00028
(3)
Figure 112009060354708-pat00028
(3)

여기서,

Figure 112009060354708-pat00029
: 가중 변수here,
Figure 112009060354708-pat00029
Weighting variables

Figure 112009060354708-pat00030
: 학습률(learning rate),
Figure 112009060354708-pat00031
Figure 112009060354708-pat00030
Learning rate,
Figure 112009060354708-pat00031

Figure 112009060354708-pat00032
: 정합함수(Matching Function) =
Figure 112009060354708-pat00033
Figure 112009060354708-pat00032
: Matching Function =
Figure 112009060354708-pat00033

Figure 112009060354708-pat00034
: 시정수(Time constant)
Figure 112009060354708-pat00034
: Time constant

Figure 112009060354708-pat00035
번째 프레임에서 갱신되어질 가중변수 및 평균, 분산은 다음과 같이 표현된다.
Figure 112009060354708-pat00035
The weight variables, averages, and variances to be updated in the first frame are expressed as follows.

Figure 112009060354708-pat00036
(4)
Figure 112009060354708-pat00036
(4)

Figure 112009060354708-pat00037
(5
Figure 112009060354708-pat00037
(5

Figure 112009060354708-pat00038
(6)
Figure 112009060354708-pat00038
(6)

상기와 같이 GMM 알고리즘을 이용하여 배경영상을 생성하고, 생성된 배경영상을 저장하고, 배경영상이 저장되었는지 확인하고(S31), 확인결과 저장되지 않은 경우 배경영상 버퍼로부터 배경영상을 추출한다(S32). 그리고 저장된 배경영상과 실시간으로 입력되는 현재의 프레임 영상을 비교하여 그 차이의 영상을 구함으로써 영상프레임으로부터 물체(Obj)에 해당되는 차영상을 얻을 수 있다(S33). 여기서 상기 차영상의 생성 및 정지 객체정보를 추출하는 방법은 다음과 같은 방법을 통해 이루어질 수 있다.As described above, the background image is generated using the GMM algorithm, the generated background image is stored, the background image is stored (S31), and if it is not stored, the background image is extracted from the background image buffer (S32). ). Then, by comparing the stored background image with the current frame image input in real time and obtaining an image of the difference, a difference image corresponding to the object Obj can be obtained from the image frame (S33). The method of generating the difference image and extracting the still object information may be performed through the following method.

< 차영상의 생성 및 정지 객체정보 추출 ><Generation of Tea Image and Extraction of Still Object Information>

차영상이란 추출된 배경영상과 현재 프레임의 영상의 차이를 구하여 얻은 영상으로 그 차이가 큰 부분은 차량객체가 존재할 가능성이 있다. GMM에 의한 배경영상 및 차영상의 이진 영상을 얻는 과정은 다음과 같다.The difference image is an image obtained by obtaining a difference between the extracted background image and the image of the current frame, and there is a possibility that a vehicle object exists in the large difference. A process of obtaining a binary image of a background image and a difference image by GMM is as follows.

Figure 112009060354708-pat00039
(7)
Figure 112009060354708-pat00039
(7)

Figure 112009060354708-pat00040
,
Figure 112009060354708-pat00041
(8)
Figure 112009060354708-pat00040
,
Figure 112009060354708-pat00041
(8)

Figure 112009060354708-pat00042
,
Figure 112009060354708-pat00043
(9)
Figure 112009060354708-pat00042
,
Figure 112009060354708-pat00043
(9)

여기서

Figure 112009060354708-pat00044
,
Figure 112009060354708-pat00045
,
Figure 112009060354708-pat00046
는 각각 시간
Figure 112009060354708-pat00047
에서의 차영상, 입력동영상 프레임, 배경영상이다.here
Figure 112009060354708-pat00044
,
Figure 112009060354708-pat00045
,
Figure 112009060354708-pat00046
Each time
Figure 112009060354708-pat00047
The difference image, the input video frame, and the background image in.

위와 같은 방식으로 얻어진 이진영상은 차량의 그림자(cast shadow)와 차량객체를 포함하게 된다. 본 발명의 실시예에서는 야간이나 우천으로 인한 차량 신호, 조명 등의 반사로 인한 차량의 오인식을 줄일 수 있는 경계선 크기의 비변화 검출법(ECD, Edge magnitude Change ratio Detection Algorithm)을 사용하는 데 특징이 있다. 비변화(ECD) 검출법은 다음과 같이 이해될 수 있다.The binary image obtained in the above manner includes the cast shadow of the vehicle and the vehicle object. An embodiment of the present invention is characterized by using an edge magnitude change ratio detection algorithm (ECD) that can reduce misperception of a vehicle due to reflection of a vehicle signal or light due to night or rain. . Non-change (ECD) detection can be understood as follows.

< ECD 검출법 ><ECD detection method>

경계선 크기의 비가 모두 같고 변화가 없는 관심영역 내에서의 경계선 크기비의 분산은 다음과 같이 정의되고 값은 0이 된다.The variance of the borderline size ratio in the ROI where all the borderline ratios are equal and unchanged is defined as follows and the value is zero.

Figure 112009060354708-pat00048
(10)
Figure 112009060354708-pat00048
10

여기서,

Figure 112009060354708-pat00049
은 관심영역의 크기,
Figure 112009060354708-pat00050
은 경계선 크기의 비의 분산,
Figure 112009060354708-pat00051
은 경계선 크기 비의 평균이다. 따라서, 입력된 영상 시퀀스의 관심영역에 변화가 없을 경우 다음과 같이 재정리될 수 있다.here,
Figure 112009060354708-pat00049
Is the size of the region of interest,
Figure 112009060354708-pat00050
Is the variance of the ratio of the border size,
Figure 112009060354708-pat00051
Is the average of the borderline size ratios. Therefore, when there is no change in the ROI of the input image sequence, it may be rearranged as follows.

Figure 112009060354708-pat00052
(11)
Figure 112009060354708-pat00052
(11)

입력 영상내 화소들의 밝기의 집합을

Figure 112009060354708-pat00053
로 나타내고, 영상 내 차량의 변화가 발생했다면,Set the brightness of the pixels in the input image
Figure 112009060354708-pat00053
If a change in the vehicle in the image occurs,

Figure 112009060354708-pat00054
,(12)
Figure 112009060354708-pat00054
, (12)

Figure 112009060354708-pat00055
(13)
Figure 112009060354708-pat00055
(13)

이와 같은 조건이 만족되는 영상의 경계를 찾게 되면 물체(Object)의 경계가 된다.When the boundary of the image that satisfies the above condition is found, the boundary of the object becomes.

즉, 상기와 같이 ECD 검출법을 통해서 차영상을 획득하고, 획득된 차영상 중에서 임계값과 비교하여(S34, S37), 오인식될 수 있는 영상이나 노이즈를 필터링하고, 임계값에 미달되는 영상데이터를 폐기 처리한다.That is, the difference image is acquired through the ECD detection method as described above, and compared with the threshold value among the obtained difference images (S34 and S37), the image or noise that may be misrecognized is filtered, and the image data falling below the threshold value is filtered. Dispose of it.

그리고 상기와 같은 ECD 검출법을 일정 시간동안 분석하여 1차 예비사고 및 영상으로 판단한다(S38). 따라서 사고 검지주기(예를 들어 30초 주기)를 기준으로 하여 배경영상(BG(t-n)과, 결과영상(R(n), R(n-1))을 얻을 수 있게 된다(S39).The ECD detection method is analyzed for a predetermined time to determine the first preliminary accident and the image (S38). Therefore, the background image BG (t-n) and the resultant images R (n) and R (n-1) can be obtained based on the accident detection cycle (for example, 30 second cycle) (S39).

상기와 같은 과정을 통해서 사고 및 돌발 검지 프로세스부(52)에서는 사고검지 프로세스를 진행하여 사고예비검지 물체(영상)을 획득할 수 있게 된다.Through the above process, the accident and accident detection process unit 52 may proceed to the accident detection process to obtain an accident preliminary detection object (image).

그리고 나서 상기 사고분석 필터부(53) 및 예외처리부(54)에 의해서 1차 사고예비검지 분석 프로세스가 이루어진다.Then, the first accident preliminary detection analysis process is performed by the accident analysis filter unit 53 and the exception processing unit 54.

즉, 먼저 사고분석 필터부(53)에서는 사고 및 돌발 검지 프로세스부(52)에서 1단계 사고예비검지된 차량 및 영역에 대한 정밀한 분석을 통해서 사고여부를 판단하게 되는데(S40), 다음의 3가지 방법에 의해 이루어진다.That is, first, the accident analysis filter unit 53 determines whether there is an accident through a precise analysis of the vehicle and the area detected by the accident and accident detection process unit 52 in the first step (S40). By the method.

첫 번째는, 영상프레임에서 사고예비검지 물체로 판단된 물체의 이동량을 검 지하고, 검지된 물체의 이동량 변화율이 기준값 이상일 경우 사고 판단에서 제외한다(S41). 예를 들어 검지된 물체의 이동량 변화율이 10% 이상일 경우 사고판단에서 제외할 수 있다.First, the movement amount of the object determined as the accident preliminary detection object in the image frame is detected, and when the rate of change of the detected object is greater than the reference value is excluded from the accident determination (S41). For example, if the rate of change of the detected object is more than 10%, it can be excluded from the accident judgment.

두 번째는 영상프레임에서 추출된 물체의 면적이 다른 물체의 이동에 의해 겹쳐져 변화된 것으로 확인된 경우, 변화된 사고예비검지 물체의 면적이 원래의 물체의 면적에 비해 기준비율 이상 초과할 경우에는 사고판단에서 제외한다(S42).Second, when it is confirmed that the area of the object extracted from the image frame is overlapped and changed by the movement of another object, the accident judgment is made when the area of the changed accident preliminary detection object exceeds the standard ratio compared to the area of the original object. Excluded (S42).

세 번째는 영상프레임에서 사고예비검지 물체 주변의 차량 영상의 이동이 존재할 때, 정지되어 있는 사고예비검지 물체 영상위로 새로운 물체가 겹쳐 통과할 경우, 사고 판단에서 제외한다(S43).Third, when there is a movement of the vehicle image around the accident preliminary detection object in the image frame, when a new object passes over the stationary accident preliminary detection object image, it is excluded from the accident determination (S43).

상기와 같은 필터링 과정(S40)을 거친 후에는 예비처리부(54)에서 오인식될 수 있는 데이터를 제외시킨다. 즉, 일정시간동안 매 영상프레임을 분석한 결과, 사고예비검지 물체가 장기정체된 물체인 것으로 판단된 경우 사고판단에서 제외시킨다(S44).After the filtering process (S40) as described above, the data that may be misrecognized in the preliminary processing unit 54 is excluded. That is, after analyzing each image frame for a predetermined time, if it is determined that the accident preliminary detection object is a long-term stagnant object, it is excluded from the accident judgment (S44).

다음으로 빗물이나, 조명 등에 의한 광학적 난반사 및 간접광들에 의해 오검지상황을 예외로 처리한다(S45).Next, the false detection situation is treated as an exception by optical diffuse reflection and indirect light by rain or illumination (S45).

그리고 도로 주변의 가로수, 주변의 조명, 물체 등에 의한 그림자 등 환경적 요인에 의한 경우와 같이 논리적으로 처리가 모호한 경우에도 사고판단에서 예외로 처리한다(S46).In addition, even if the processing is ambiguous logically, for example, due to environmental factors such as roadside streets, surrounding lighting, shadows by objects, etc., the accident determination is treated as an exception (S46).

상기와 같은 과정을 통해서 1단계 예비검지 물체를 필터링 및 예외처리하고 남은 데이터들을 최종적으로 판단하여 사고 발생 또는 돌발 상황 발생으로 판단하 게 된다(S50).Through the above process, the first stage preliminary detection object is filtered and exception processed, and the remaining data is finally determined to determine whether an accident or an accident occurs (S50).

사고 발생으로 최종적으로 최종적으로 판단하여 경보를 발령하기에 앞서, 사고 판단된 영상처리 결과로부터 일정시간동안 사고 상황을 계속 감시하는 과정에서 다음과 같이 오인식이 일어나는 상황을 방지하기 위한 방법들을 통해서 최종적으로 사고판단 및 사고/돌발 경보를 발령하거나 사고상황이 해제되었을 경우 자동으로 사고 경보를 해제하도록 한다.Prior to finally determining the occurrence of an alarm and issuing an alarm, the following methods are used to prevent the occurrence of false recognition in the process of continuously monitoring the accident for a certain period of time from the result of the judged image processing. When an accident judgment or accident / incident alarm is issued or an accident situation is released, the accident alarm is automatically released.

즉, 먼저 사고 판단 일정시간 뒤 GMM 알고리즘의 처리과정에서 사고 영상이 배경영상화 되는 것을 방지하고, 일정 시간 뒤 사고 상황이 해제되었을 경우 자동으로 사고 상황을 해제하기 위해서 사고 영상부분(관심영역;ROI)에 대해 마스크 처리하여 추출 및 저장하고(S51), 일정 시간 간격(20초 내지 30초)으로 입력영상화면의 해당 ROI 영역과 저장된 마스크(Mask) 영상 간의 정규화상관계수(NCC)를 구한다(S52).That is, in order to prevent the accident image from becoming a background image in the process of GMM algorithm after a certain time, the accident image part (ROI) to automatically release the accident situation after a certain time is released. Extract and store by mask processing (S51), and obtain a normal image correlation coefficient (NCC) between a corresponding ROI region of the input video screen and a stored mask image at predetermined time intervals (20 to 30 seconds) (S52). .

여기서 ROI 영역의 산출 및 NCC 계산 절차는 다음과 같다.Here, the calculation of the ROI region and the NCC calculation procedure are as follows.

< ROI 영역 산출><ROI area calculation>

입력 실시간 영상 공간을

Figure 112009060354708-pat00056
라 하면 관심영역의 마스크
Figure 112009060354708-pat00057
는,Input real-time video space
Figure 112009060354708-pat00056
The mask of the region of interest
Figure 112009060354708-pat00057
Quot;

Figure 112009060354708-pat00058
(14)
Figure 112009060354708-pat00058
(14)

입력된 실시간 영상 내 기준 ROI Object 영역

Figure 112009060354708-pat00059
는,Reference ROI Object Area in Input Real-Time Image
Figure 112009060354708-pat00059
Quot;

Figure 112009060354708-pat00060
(15)
Figure 112009060354708-pat00060
(15)

현재 입력된 영상

Figure 112009060354708-pat00061
일 경우, 현재 영상중의 ROI Object는Currently input video
Figure 112009060354708-pat00061
If, the ROI Object in the current video is

Figure 112009060354708-pat00062
(16)
Figure 112009060354708-pat00062
(16)

가 된다. 이 기준 ROI 영상과 현재 입력된 영상의 ROI의 정규화 상환계수는 다음과 같이 계산된다.Becomes The normalized redemption coefficient of the ROI of the reference ROI image and the currently input image is calculated as follows.

< NCC 계산 결과 상관계수>

Figure 112009060354708-pat00063
<NCC calculation result correlation coefficient>
Figure 112009060354708-pat00063

ROI영역의 크기가 m x n 픽셀이고 기준 마스크 영상이

Figure 112009060354708-pat00064
, 입력된 영상의 ROI영역이
Figure 112009060354708-pat00065
일때 정규화 상관계수 계산은 다음 식 (17)과 같다.The ROI area is mxn pixels and the reference mask image is
Figure 112009060354708-pat00064
, The ROI area of the input image
Figure 112009060354708-pat00065
When the normalized correlation coefficient is calculated as in the following equation (17).

Figure 112009060354708-pat00066
(17)
Figure 112009060354708-pat00066
(17)

여기서,

Figure 112009060354708-pat00067
는 기준 마스크영상
Figure 112009060354708-pat00068
의 평균레벨,
Figure 112009060354708-pat00069
는 입력 영상의 ROI영역
Figure 112009060354708-pat00070
here,
Figure 112009060354708-pat00067
Reference mask image
Figure 112009060354708-pat00068
Average level of,
Figure 112009060354708-pat00069
Is the ROI area of the input image
Figure 112009060354708-pat00070

의 평균레벨로서 다음과 같이 구한다.The average level of is obtained as follows.

Figure 112009060354708-pat00071
(18)
Figure 112009060354708-pat00071
(18)

Figure 112009060354708-pat00072
(19)
Figure 112009060354708-pat00072
(19)

상기와 같은 방법에 의해 산출된 NCC가 임계값(Thncc)을 초과하는지 여부를 확인한다(S53).It is checked whether the NCC calculated by the above method exceeds the threshold value Thncc (S53).

도 5는 2치화 마스크 영역 M(x,y)과, 사고영상 ROI s(x,y)을 각각 나타낸다.5 shows the binarized mask area M (x, y) and the accident image ROI s (x, y), respectively.

또한, 사고 최종 판단을 위해서는 상기 NCC의 값뿐만 아니라 다음의 3가지 최종판단조건(Racc)을 모두 산출한 뒤(S55), 그 3가지 조건들(Racc)의 산출결과 모두가 임계값(Thacc)을 초과하는지 확인하고(S56), 상기 두 가지 확인과정(S53,S56)을 모두 만족하는 경우에만 사고 및 돌발상황으로 최종 판단하여 경보를 발령한다(S54).In addition, for the final judgment of the accident, after calculating not only the value of the NCC but also the following three final judgment conditions (Racc) (S55), all of the calculation results of the three conditions (Racc) are the threshold value (Thacc) Check if it exceeds (S56), and only when both of the above confirmation process (S53, S56) is satisfied, the final judgment as an accident and accident situation is issued an alarm (S54).

그리고 상기 두 가지 확인과정(S53,S56) 중에서 어느 하나라도 만족하지 못하는 것으로 확인될 경우에는, 사고 경보를 해제한다(S57).If it is confirmed that any one of the two check processes (S53, S56) is not satisfied, the accident alarm is released (S57).

한편, 상기 3가지 판단조건들은 다음과 같이 설정될 수 있다.Meanwhile, the three determination conditions may be set as follows.

첫 째, 사고예비검지 물체로 판단된 물체를 통과하는 다른 차량이 존재하지 않는지 확인(사고 지점 전후의 교통량정보로부터 확인가능)하고, 둘 째는 사고예비검지 물체의 후방의 차량들이 차선을 변경하여 사고예비검지 물체의 좌,우 방향으로 이동하는지 확인(사고지점부근의 교통류궤적정보로 확인가능)하고, 셋 째는 사고예비검지 물체의 전방에 공백지역이 존재하고 일정시간동은 공백이 지속되는지 확인할 수 있다.First, check whether there is another vehicle passing through the object that is determined as the accident preliminary detection object (available from the traffic volume information before and after the accident point), and second, vehicles behind the accident preliminary detection object change lanes Check whether the accident preliminary detection object moves in the left and right directions (confirmed by the traffic flow trace information near the accident point), and third, whether there is a blank area in front of the accident preliminary detection object and the space continues for a certain time. You can check it.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연속류도로 사고 및 돌발 자동검지 시스템을 나타내 보인 개략적인 구성도.Figure 1 is a schematic diagram showing a continuous flow road accident and accident automatic detection system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 영상교통정보수집부를 설명하기 위한 플로우차트 도면.FIG. 2 is a flowchart illustrating the image traffic information collecting unit of FIG. 1. FIG.

도 3a, 3b 및 도 3c 각각은 영상정보처리분석부에서 도로의 혼잡율을 계산하고 사고를 검지하여 최종적으로 사고여부를 판단하는 검지 방법을 설명하기 위한 도면.3A, 3B, and 3C are diagrams for explaining a detection method of calculating a congestion rate of a road in an image information processing analyzer and detecting an accident to finally determine whether an accident occurs.

도 4는 도3c의 NCC(정규화 상관도) 계산을 위한 ROI(관심영역)에 대한 마스크를 사용해 해당 영상을 추출하는 실예를 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating an example of extracting a corresponding image using a mask for a ROI (region of interest) for NCC (normalized correlation) calculation of FIG. 3C.

도 5a는 2치화 마스크 영상을 나타내 보인 도면.5A illustrates a binarized mask image.

도 5b는 사고 영상 ROI를 나타내 보인 도면.Figure 5b is a diagram showing an accident image ROI.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10.. 동영상카메라 20..디지털동영상취득부10. Video camera 20. Digital video acquisition unit

30..데이터전송부 40..영상교통정보수집부30. Data transmission unit 40. Video traffic information collection unit

50..영상정보처리분석부 60..시스템제어부50..Image information processing and analysis unit 60 .. System control unit

70..영상데이터저장부 80..데이터전송부70. Video data storage 80. Data transmission

Claims (13)

연속류 도로의 감시영역을 촬영하여 감시하는 감시 카메라와;A surveillance camera which photographs and monitors a surveillance region of a continuous flow road; 상기 감시 카메라로 상기 감시영역을 촬영한 실시간 동영상을 디지털영상으로 변환하는 영상취득부와;An image acquisition unit for converting the real-time video photographing the surveillance area into the digital image by the surveillance camera; 상기 영상취득부에서 전달받은 디지털영상을 분석하여 교통정보량을 산출하고 산출된 교통정보데이터를 수집하는 영상교통정보 수집부와;An image traffic information collecting unit for analyzing the digital image transmitted from the image obtaining unit to calculate the amount of traffic information and collecting the calculated traffic information data; 상기 영상취득부에서 전달받은 디지털영상을 분석하여 감시영역 내의 교통의 혼잡율과 교통사고 및 돌발 상황을 자동으로 검지하고, 사고 및 돌발 상황이 검지되었을 때 경보를 발령하거나, 사고 및 돌발 상황이 해제되었을 때 자동으로 경보상황을 해제하는 기능을 수행하는 영상정보 처리분석부와;Analyzes the digital image received from the image acquisition unit to automatically detect the traffic congestion rate, traffic accident and accident situation in the surveillance area, issue an alarm when an accident and accident situation are detected, or release the accident and accident situation. An image information processing and analyzing unit for automatically releasing an alarm condition when the alarm is released; 상기 영상교통정보 수집부에서 처리된 교통정보데이터를 취합하여 교통관제센터로 전송할 수 있도록 실시간 데이터를 수집하고, 상기 영상정보 처리분석부에서 검지된 사고 및 돌발 상황에 대한 검지 결과를 상기 교통관제센터로 보내거나, 교통관제센터로부터 데이터 검색요구나 카메라의 원격조정 명령을 수신하여 처리하는 시스템제어부와;Collects the traffic information data processed by the video traffic information collecting unit and collects real-time data to transmit to the traffic control center, and detects the result of the accident and accident detected by the video information processing and analyzing unit at the traffic control center. A system control unit configured to send a data request or receive a data retrieval request from a traffic control center or a remote control command of a camera; 상기 시스템제어부를 통해 입력된 실시간 디지털영상을 저장하고 시스템제어부를 통해 획득된 데이터를 데이터베이스로 구성 운용하는 데이터 저장부; 및A data storage unit for storing a real-time digital image input through the system control unit and configuring and operating data acquired through the system control unit as a database; And 상기 시스템제어부로부터 교통관제센터로의 교통정보데이터와 사고 및 돌발 검지결과 경보 및 경보의 해제데이터와 저장된 영상데이터를 전송하거나, 상기 관제센터로부터 상기 시스템제어부로의 데이터 요구명령이나 제어명령을 수신하는 데이터 전송부;를 포함하며,Transmitting traffic information data from the system control unit to the traffic control center, accident and accident detection result alarms and alarm release data, and stored image data, or receiving a data request command or control command from the control center to the system control unit. It includes; data transmission unit, 상기 영상정보 처리분석부는,The image information processing analysis unit, 상기 영상교통정보 수집부에서 수집된 차량들의 공간점유도와 혼잡율을 산출하기 위한 혼잡율프로세스부와;A congestion rate processing unit for calculating spatial occupancy and congestion rate of the vehicles collected by the image traffic information collecting unit; 상기 영상교통정보 수집부에서 수집된 정보를 근거로, 운행 중인 차량들의 운행상태로부터 사고 징후영역을 감지하고, 감지된 사고 징후영역에 대해 지속적인 감시를 통해 차량의 사고 및 도로상의 돌발 상황 발생을 검지하여 1단계 사고검지를 실시하는 사고 및 돌발 검지 프로세스부와;On the basis of the information collected by the video traffic information collecting unit, it detects the accident signs area from the driving state of the vehicles in operation, and detects the occurrence of accidents and accidents on the road by continuously monitoring the detected accident signs area. An accident and accident detection process for performing a first-step accident detection; 상기 사고 및 돌발 검지 프로세스부에서 1단계 사고 검지된 차량 및 영역에 대해 정밀한 사고여부를 판단하기 위한 사고분석필터부와;An accident analysis filter unit configured to determine whether the accident is precise for the vehicle and the area detected by the accident and the accident detection process in the first step; 상기 사고분석필터부의 판단결과 중 부정확한 판단의 요인이 되는 정체상태, 빛의 난반사, 주변 환경적 요인 등의 오인식 요인들에 대해 예외처리를 실시하는 예외처리부; 및An exception processing unit that performs exception processing on misrecognition factors such as stagnation state, diffuse reflection of light, and environmental factors that are inaccurate factors among the judgment results of the accident analysis filter unit; And 상기 예외처리부에서의 예외처리를 거쳐 최종적으로 확인된 사고 상황에 대해 최종적으로 사고판단을 결정하고, 사고 상황이 해제되었을 때 자동으로 사고 상황을 해제하는 사고 최종 판단제어부;를 포함하고,And an accident final decision control unit which finally determines an accident determination for an accident situation finally confirmed through exception processing in the exception processing unit, and automatically releases the accident situation when the accident situation is released. 상기 혼잡율프로세스부는,The congestion rate process unit, 상기 감시영역 내의 차량들의 영상을 추출하고, 차량들의 공간점유율과 공간이동량을 분석하여 혼잡율을 계산하여 지속적으로 혼잡율의 변화를 감시하면서, 사전에 정해진 일정혼잡율 이상의 혼잡 발생시 혼잡에 따른 사고 예비경보를 발생하고, Extracts images of vehicles in the surveillance area, analyzes the occupancy rate and space movement of the vehicles, calculates the congestion rate, and continuously monitors the change in the congestion rate, and reserves an accident according to congestion when congestion occurs above a predetermined predetermined congestion rate. Trigger an alarm, 상기 사고 및 돌발검지 프로세스부는,The accident and accident detection process unit, 가우시안 복합 모델(GMM) 알고리즘 및 비변화(EDC) 검출법을 사용하여 매 입력 영상프레임으로부터 배경영상을 생성하고, 배경영상과 입력영상의 차영상을 추출하여 일정 임계값 이상의 영상을 차량의 영상으로 추출하고, 추출된 차량의 영상으로부터 차량영상의 변화를 매 영상프레임마다 분석하고, 일정 시간동안 차량 및 돌발상태의 정지 상태를 분석하여 사고 1차 예비검지를 하는 것을 특징으로 하는 연속류 도로 사고 및 돌발 자동판별 검지시스템.A background image is generated from every input image frame by using Gaussian complex model (GMM) algorithm and non-change (EDC) detection method, and the image above the predetermined threshold is extracted as the vehicle image by extracting the difference image between the background image and the input image. And analyzing the change of the vehicle image from the extracted vehicle image every image frame, and analyzing the stationary state of the vehicle and the sudden state for a predetermined period of time, and detecting the first primary accident. Automatic discrimination detection system. 제1항에 있어서, 상기 영상교통정보 수집부는,The method of claim 1, wherein the image traffic information collecting unit, 전달받은 디지털영상을 분석하여 연속류 도로상의 차선별 차량의 통행량과 차량속도와 차량별 점유시간을 측정하고, 일정 주기동안 차선별 속도 이동평균과, 상기 주기동안의 차량의 통행량과, 상기 주기동안 감시영역을 통과한 차량의 점유시간의 총 합을 계산하는 것을 특징으로 하는 연속류 도로 사고 및 돌발 자동판별 검지시스템.Analyze the received digital image and measure the traffic volume, vehicle speed and occupancy time of each lane on the continuous flow road, and the average speed moving average of each lane, the traffic volume of the vehicle during the cycle, A continuous flow road accident detection and detection system, characterized in that the sum of the occupancy time of the vehicle passing through the monitoring area. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제2항에 있어서, 상기 사고분석필터부는,The method of claim 2, wherein the accident analysis filter unit, 상기 사고 및 돌발검지 프로세스부에서 검지된 예비사고 상황의 차량 및 돌발 영상을 일정 시간동안 1차 예비판단된 사고 및 돌발 상황 발생 영역을 분석하여 해당 영역의 면적 변화율과 이동변화율 및 주변 차량들의 이동상황을 분석하여 사고가 아닌 상황을 걸러내는 것을 특징으로 하는 연속류 도로 사고 및 돌발 자동판별 검지시스템.Analyze the first occurrence of accidents and accidents that were preliminarily determined for a predetermined time from the vehicle and the incident image detected by the accident and accident detection process unit for a predetermined time, and the area change rate and movement change rate of the corresponding area and the movement situation of the surrounding vehicles. Continuous flow detection and accident detection system for continuous flow, characterized in that to filter out the situation, not the accident. 제2항에 있어서, 상기 사고 최종 판단제어부는,According to claim 2, The accident final judgment control unit, a) 가우시안 복합모델을 통해 배경영상 생성과정을 반복하는 과정에서 정지된 사고영상이 서서히 배경영상화 되어 가는 과정을 방지하도록 사고영상부분을 저장하고, 입력된 영상과 저장된 사고영상부분의 상관도를 계산하는 정규화 상관도(NCC)를 사용하여 사고차량의 존재를 확인하고,a) In the process of repeating the background image generation process through the Gaussian complex model, the accident image part is saved to prevent the background image from being gradually converted into the background image, and the correlation between the input image and the stored accident image part is calculated. Use the normalized correlation coefficient (NCC) to determine the existence of the accident vehicle, b) 사고영상의 후면의 차량들이 차선을 변경하여 사고영상의 좌, 우 방향으로 이동하는지 여부를 확인하고, b) check whether the vehicles behind the accident image change lanes and move left and right in the accident image, c) 사고 영상의 전방에 차량영상이 없는 공백지역이 존재하는지 여부를 확인 하여 해당영상의 고유 존재성과 전방의 공백영역을 확인 및 c) Check whether there is a blank area without vehicle image in front of the accident image to check the unique existence of the image and the blank area in front of it. d) 사고 영역의 계속적인 존재를 확인하는 절차를 거쳐 최종적으로 사고를 판단하여 경보를 발령하거나, 상기 a),b),c) 및 d) 조건들 중에서 어느 하나라도 해당되지 않는 경우 사고 해제상황으로 판단하여 경보를 해제하는 것을 특징으로 하는 연속류 도로 사고 및 돌발 자동판별 검지시스템.d) A procedure for confirming the continuing existence of the accident area is used to finally determine the accident and issue an alarm, or if any of the conditions a), b), c) and d) does not apply, Continuous automatic road accident detection and accident detection system, characterized in that to release the alarm by judging. 연속류 도로의 감시영역을 감시하여 차량 사고 및 돌발상황을 자동 검지하는 방법에 있어서,In the method of automatically detecting the vehicle accident and accident by monitoring the monitoring area of the continuous flow road, 카메라를 이용하여 상기 연속류 도로를 실시간 촬영하는 단계와;Photographing the continuous flow road using a camera in real time; 상기 카메라에서 촬영된 영상을 디지털영상으로 변환하는 단계와;Converting the image captured by the camera into a digital image; 상기 디지털영상을 분석하여 교통정보량을 산출하고 산출된 교통정보데이터를 수집하는 단계와;Analyzing the digital image to calculate a traffic information amount and collecting the calculated traffic information data; 상기 수집하는 단계에서 산출 및 수집된 교통정보량을 임계값과 비교하여 사고 및 돌발상황 검지프로세스 실행여부를 판단하는 단계와;Determining whether to execute an accident and accident detection process by comparing the amount of traffic information calculated and collected in the collecting step with a threshold value; 상기 판단하는 단계에서 검지프로세스 실행상황으로 판단시, 상기 디지털영상을 분석하여 감시영역 내의 교통의 혼잡율과 교통사고 및 돌발상황을 자동으로 검지하고, 사고 및 돌발 상황이 검지되었을 때 경보를 발령하거나, 사고 및 돌발 상황의 해제시 경보상황을 해제하는 상황 검지단계와;When judging as the detection process execution status in the determining step, the digital image is analyzed to detect the traffic congestion rate, traffic accidents and accidents in the surveillance area automatically, and issue an alarm when an accident or accident is detected. A situation detection step of releasing an alarm situation upon the release of an accident and accident situation; 상기 수집된 교통정보데이터와 상기 사고 및 돌발상황 검지정보를 저장하는 저장단계; 및A storage step of storing the collected traffic information data and the accident and accident detection information; And 상기 수집된 교통정보데이터와 상기 사고 및 돌발상황 검지정보를 교통관제센터로 전송하는 단계;를 포함하며,And transmitting the collected traffic information data and the accident and accident detection information to a traffic control center. 상기 상황검지단계는,The situation detection step, 상기 디지털영상을 분석하여 감시영역에서의 차량의 수량과 밀집도에 따른 혼잡율을 계산하는 단계와;Calculating a congestion rate according to the quantity and density of vehicles in the surveillance region by analyzing the digital image; 상기 디지털영상을 분석하여 도로에서의 사고 및 사고상황의 유형을 1차 예비 판단하는 단계와;Analyzing the digital image to preliminarily determine the types of accidents and accidents on the road; 상기 1차 예비판단 단계에서 검지된 예비 판단된 사고 상황의 차량 및 돌발영상을 일정 시간동안 분석하여 사고가 아닌 상황을 걸러내는 필터링단계와;A filtering step of filtering the non-accident situation by analyzing the vehicle and the unexpected image of the pre-determined accident situation detected in the first preliminary determination step for a predetermined time; 상기 1차 예비판단 단계에서 검지된 예비 판단된 사고 상황의 차량 및 돌발영상을 일정 시간동안 분석하여 주변환경의 영향이나 야간 우천시 도로 표면의 난반사 등의 사고 오인식의 원인이 되는 장애요인을 분석하여 사고 오검지를 걸러내는 예외처리 단계와;Analyze the vehicle and accidental images of the pre-determined accident situation detected in the first preliminary judging stage for a certain period of time, and analyze the obstacles that cause the misunderstanding of the accidents such as the influence of the surrounding environment or the diffuse reflection on the road surface at night during rainy weather. An exception handling step of filtering out false detections; 상기 1차 예비판단 단계에서 검지된 영상 중에서 상기 필터링단계 및 예외처리 단계에서 걸러지고 남은 영상을 지속 감시하여 최종 사고 및 돌발상황으로 판단하는 단계; 및Continuously monitoring the remaining images filtered in the filtering step and the exception processing step among the images detected in the first preliminary judging step to determine a final accident and an accident situation; And 상기 최종 사고 및 돌발상황으로 판단시 경보신호를 생성하는 단계;를 포함하며, And generating an alarm signal when judging by the final accident and accident situation. 상기 혼잡율 계산단계에서는 상기 감시영역 내의 차량들의 혼잡율을 계산하여 지속적으로 혼잡율의 변화를 감시하고, 상기 계산된 혼잡율이 미리 설정된 임계혼잡율 이상으로 판단될 경우, 사고 예비경보를 발생시키고,In the congestion rate calculation step, the congestion rate of the vehicles in the monitoring area is calculated to continuously monitor the change in the congestion rate, and when the calculated congestion rate is determined to be greater than or equal to a preset threshold congestion rate, an accident preliminary alarm is generated. , 상기 1차 예비판단하는 단계는,The first preliminary determination step, 매 입력 영상프레임으로부터 배경영상을 생성하는 단계와;Generating a background image from every input image frame; 배경영상과 입력영상의 차영상을 추출하고, 추출된 차영상 중 설정된 임계값 이상의 영상을 차량의 영상으로 추출하는 단계와;Extracting a difference image between the background image and the input image, and extracting an image having a predetermined threshold value from the extracted difference image as an image of the vehicle; 상기 추출된 차량의 영상을 매 영상프레임마다 분석하고, 일정 시간동안 차량 및 돌발 상태의 정지 상태를 분석하여 1차 예비 사고로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속류 도로 사고 및 돌발 자동판별 검지방법.Analyzing the extracted image of the vehicle every image frame, and determining the first preliminary accident by analyzing the stop state of the vehicle and the sudden state for a predetermined time; continuous flow road accident and sudden automatic Discrimination detection method. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제8항에 있어서, 상기 필터링단계는,The method of claim 8, wherein the filtering step, 영상프레임에서 사고예비검지 물체로 판단된 물체의 이동량을 검지하고, 검지된 물체의 이동량 변화율이 기준값 이상일 경우 사고판단에서 제외하는 단계와;Detecting an amount of movement of an object determined as an accident preliminary detection object in an image frame and excluding it from an accident determination when a rate of change of the detected object is greater than a reference value; 영상프레임에서 추출된 물체의 면적이 다른 물체의 이동에 의해 겹쳐져 변화된 것으로 확인된 경우, 변화된 사고예비검지 물체의 면적이 원래의 물체의 면적에 비해 기준비율 이상 초과할 경우 사고판단에서 제외하는 단계; 및If it is determined that the area of the object extracted from the image frame is overlapped and changed by the movement of another object, if the area of the changed accident preliminary detection object exceeds the reference ratio by more than the area of the original object, excluding from the accident determination; And 가우시안 복합모델(GMM) 알고리즘 및 비변화(EDC) 검출법을 사용하여 매 입력 영상프레임에서 사고예비검지 물체 주변의 차량 영상의 이동이 존재할 때, 정지되어 있는 사고예비검지 물체 영상위로 새로운 물체가 겹쳐 통과할 경우 사고판단에서 제외하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속류 도로 사고 및 돌발 자동판별 검지방법.Using a Gaussian complex model (GMM) algorithm and unchanged (EDC) detection, when a vehicle image moves around an accident preliminary detection object in every input image frame, a new object passes over the stationary accident preliminary detection object image. The step of excluding from the accident judgment if the continuous road accident and accident detection method comprising a. 제8항 또는 제12항에 있어서, 상기 최종 사고 및 돌발상황으로 판단하는 단계는,The method of claim 8 or 12, wherein the step of determining the final accident and the accident situation, 사고예비검지 물체로 판단된 물체의 통과하는 다른 차량이 존재하지 않는지 확인하는 제1확인단계와;A first checking step of checking whether there is no other vehicle passing by the object determined as the accident preliminary detection object; 사고예비검지 물체의 후방의 차량들이 차선을 변경하여 사고예비검지 물체의 좌,우 방향으로 이동하는지 확인하는 제2확인단계와;A second checking step of checking whether vehicles behind the accident preliminary detection object change lanes to move left and right of the accident preliminary detection object; 사고예비검지 물체의 전방에 공백지역이 존재하고, 일정시간동은 공백이 지속되는지 확인하는 제3확인단계와;A third checking step of checking whether there is a blank area in front of the accident preliminary detection object and if a blank is maintained for a predetermined time; 가우시안 복합모델을 통해 생성된 배경영상을 저장하고, 입력된 영상과 사고영상부분을 상관도를 계산하는 정규화 상관도(NCC)를사용하여 사고차량의 존재를 확인하는 제4확인단계; 및A fourth checking step of storing a background image generated through the Gaussian complex model and confirming the existence of the accident vehicle using a normalized correlation (NCC) for calculating a correlation between the input image and the accident image; And 상기 제1 내지 제4확인단계 모두를 만족할 경우, 사고 및 돌발경보를 발생하고, 제1 내지 제4확인단계 중 적어도 어느 하나를 만족하지 못할 경우 사고 및 돌발경보를 해제하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속류 도로 사고 및 돌발 자동판별 검지방법.If the first to fourth confirmation step satisfies all, generating an accident and accident alarm, and if not satisfying at least one of the first to the fourth confirmation step; releasing the accident and accident alarm; Continuous flow road accident and sudden automatic detection detection method characterized in that.
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