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객체의 이동궤적을 이용한 철도건널목 위험지역의 지장물 영상검지장치 및 그 제어방법

  • 기술번호 : KST2015175379
  • 담당센터 : 경기기술혁신센터
  • 전화번호 : 031-8006-1570
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 철도건널목의 위험지역을 촬영한 동영상분석에 의해 건널목의 위험지역에 진입한 관심객체를 검지하여 경보를 발생시키는 객체의 이동궤적을 이용한 철도건널목 위험지역의 지장물 영상 검지장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 철도건널목의 영상으로부터 이동영역과 정지영역을 검출한다. 객체 추출부(60)는 상기 이동영역 및 정지영역 영상신호에서 관심객체를 추출하고, 경로 추출부(70)는 객체 추출부(60)의 영상신호에서 관심객체의 경로정보를 추출하고, 영상검지 제어부(80)는 객체의 경로정보로부터 건널목의 위험지역에 있는지를 판단하여 위험지역에 있는 경우 경보신호를 발생시킴으로써, 철도건널목 주변의 상황을 인식하여 철도건널목에서 발생할 수 있는 사고로 인한 인명과 재산 피해를 예방하고, 사고예방을 위한 구조물의 건설비용을 절감할 수 있다. 컴퓨터 시각기술, 동영상 분석, 객체, 이동궤적, 지장물, 철도건널목, 영상검지
Int. CL G06T 7/00 (2006.01)
CPC G06T 7/97(2013.01) G06T 7/97(2013.01) G06T 7/97(2013.01) G06T 7/97(2013.01) G06T 7/97(2013.01) G06T 7/97(2013.01)
출원번호/일자 1020090039952 (2009.05.07)
출원인 한국철도기술연구원, 윈스로드(주)
등록번호/일자 10-1048045-0000 (2011.07.04)
공개번호/일자 10-2010-0121020 (2010.11.17) 문서열기
공고번호/일자 (20110713) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항 심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2009.05.07)
심사청구항수 14

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국철도기술연구원 대한민국 경기도 의왕시 철
2 윈스로드(주) 대한민국 경기도 성남시 분당구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 조봉관 대한민국 경기도 안양시 동안구
2 류상환 대한민국 서울특별시 동작구
3 지일천 대한민국 서울특별시 서초구
4 류성희 대한민국 경기도 수원시 권선구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 최종원 대한민국 서울특별시 금천구 벚꽃로 ***, 에이스하이엔드*차 ***호 한텍국제특허법률사무소 (가산동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국철도기술연구원 대한민국 경기도 의왕시 철
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2009.05.07 수리 (Accepted) 1-1-2009-0275555-13
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2009.06.18 수리 (Accepted) 4-1-2009-5119671-62
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2009.12.02 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2010.01.15 수리 (Accepted) 9-1-2010-0005043-16
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2010.10.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2010-0492939-81
6 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2010.12.29 수리 (Accepted) 1-1-2010-0873306-35
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2011.01.11 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2011-0023305-76
8 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2011.01.11 수리 (Accepted) 1-1-2011-0023307-67
9 거절결정서
Decision to Refuse a Patent		 2011.04.07 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0188255-07
10 명세서 등 보정서(심사전치)
Amendment to Description, etc(Reexamination)		 2011.04.27 보정승인 (Acceptance of amendment) 7-1-2011-0016158-81
11 등록결정서
Decision to grant		 2011.06.13 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0320757-79
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2012.09.13 수리 (Accepted) 4-1-2012-5192817-70
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2012.09.20 수리 (Accepted) 4-1-2012-5198374-85
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.07.05 수리 (Accepted) 4-1-2013-0030113-98
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.07.05 수리 (Accepted) 4-1-2013-0030114-33
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.06.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-0071408-91
17 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2016.04.29 수리 (Accepted) 4-1-2016-5054132-59
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
철도건널목에 설치되어 건널목의 영상을 촬영하는 카메라부(10)와; 상기 카메라부(10)에서 출력되는 건널목의 영상을 현재 프레임 I(t)과 이전 프레임 I(t-1) 및 배경 프레임 B(t)으로 분리하고, 상기 현재 프레임 I(t)과 이전 프레임 I(t-1)의 차영상에 절대값을 취한 후, 임계값으로 이진화하여 이진 차영상 신호를 구하고 현재 프레임 I(t)과 배경 프레임 B(t)의 차영상에 절대값을 취한 후, 임계값으로 이진화하여 이진 차영상 신호를 구하는 차영상신호 연산부(20)와; 상기 현재 프레임 I(t)과 이전 프레임 I(t-1)의 이진 차영상신호 그리고 현재 프레임 I(t)과 배경 프레임 B(t)의 이진 차영상신호를 앤드 연산하여 이동영역을 검출하는 이동영역 검지부(40)와; 상기 현재 프레임 I(t)과 이전 프레임 I(t-1)의 이진 차영상신호 그리고 현재 프레임 I(t)과 배경 프레임 B(t)의 이진 차영상신호를 감산연산하여 정지영역을 검출하는 정지영역 검지부(30)와; 상기 이동영역 검지부(40) 및 정지영역 검출부(30)에서 출력되는 영상신호를 상기 차영상신호 연산부(20)로 피드백하여 배경 프레임 B(t)을 갱신하도록 하는 배경영상 갱신부(50)와; 상기 이동영역 검지부(40) 및 정지영역 검지부(30)에서 출력되는 영상신호에서 블럽부분에 식별기호를 부여하고, 동일식별기호가 부여된 동일객체의 블럽부분을 병합하여 객체를 추출하는 객체 추출부(60)와; 상기 객체 추출부(60)에서 추출된 관심객체의 영상신호에서 관심객체의 경로정보를 추출하는 경로 추출부(70)와; 상기 관심객체의 경로정보로부터 건널목의 위험지역에 있는지를 판단하여 위험지역에 있는 경우 경보부(90)를 제어하여 경보신호를 출력하는 영상검지 제어부(80)와; 상기 영상검지 제어부(80)로부터 경보신호를 입력받아 경보를 발생하는 경보부(90)로 구성되는 것을 특징으로 하는 객체의 이동궤적을 이용한 철도건널목 위험지역의 지장물 영상검지장치
2 2
삭제
3 3
청구항 1에 있어서, 상기 차영상신호 연산부(20)는 상기 카메라부(10)에서 출력되는 영상신호 중에서 현재 프레임 I(t)과 상기 배경 프레임 B(t)의 차를 구하는 제1 감산부(21)와; 상기 제1 감산부(21)의 출력을 이진화하는 제1 이진화부(22)와; 상기 제1 이진화부(22)의 출력을 필터링하여 노이즈를 제거하는 제1 필터링부(23)와; 상기 카메라부(10)에서 출력되는 영상신호 중에서 이전 프레임 I(t-1)과 현재 프레임 I(t)의 차를 구하는 제2 감산부(24)와; 상기 제2 감산부(24)의 출력을 이진화하는 제2 이진화부(25)와; 상기 제2 이진화부(25)의 출력을 필터링하여 노이즈를 제거하는 제2 필터링부(26)로 구성하는 것을 특징으로 하는 객체의 이동궤적을 이용한 철도건널목 위험지역의 지장물 영상검지장치
4 4
청구항 1에 있어서, 상기 객체 추출부(60)는 상기 정지영역 검지부(30)와 상기 이동영역 검지부(40)에서 출력되는 정지영역 데이터와 이동영역 데이터를 앤드연산하여 이동물체를 추출하고, 상기 앤드연산한 결과값이 임계치를 넘지 못하면 이동물체로 판단하지 않는 것을 특징으로 하는 객체의 이동궤적을 이용한 철도건널목 위험지역의 지장물 영상검지장치
5 5
청구항 1 에 있어서, 상기 배경영상 갱신부(50)는 초기 배경영상 모델링 단계와 실시간 배경영상 업데이트 단계를 나누어 실행하고, 초기 배경영상 모델링 단계에서는 다수의 영상 프레임 동안 픽셀의 히스토그램을 추출하고, 상기 픽셀 히스토그램에서 최대빈도를 갖는 히스토그램의 빈(Bin)값을 초기 배경영상의 픽셀 값으로 결정하고, 실시간 배경영상 업데이트 단계에서는 이전영상 프레임까지 결정된 배경영상의 픽셀 값과 현재 t의 영상 프레임까지 누적된 (x,y) 좌표의 픽셀 히스토그램에서 최대빈도를 갖는 빈(Bin)값의 가중치 평균 계산에 의하여 최종결정된 픽셀값으로 배경영상을 갱신하는 것을 특징으로 하는 객체의 이동궤적을 이용한 철도건널목 위험지역의 지장물 영상검지장치
6 6
청구항 1에 있어서, 상기 객체 추출부(60)는, 이동역역 검지부(40)와 정지영역 검지부(30)로부터 이동영역과 정지영역에 대한 블럽데이터를 입력받아서 블럽 레이블링 작업과 끊어진 블럽영역을 일정한 조건하에 각 화소별로 연결하는 작업을 하는 블럽요소 연결부(61)와; 상기 블럽요소 연결부(61)에서 레이블링되고 합쳐진 블럽영역들을 뭉쳐주거나 끊어주어 블럽머징을 실행하는 블럽머징부(62)와; 상기 블럽머징부(62)에서 출력되는 객체 블럽의 중심 위치, 세로 및 가로 길이, 가로세로비, 면적 정보를 추출하여 관심객체를 추출하는 관심객체 추출부(63)로 구성되는 것을 특징으로 하는 객체의 이동궤적을 이용한 철도건널목 위험지역의 지장물 영상검지장치
7 7
청구항 6에 있어서, 상기 블럽머징부(62)는 상기 블럽요소 연결부(61)에서 입력되는 영상을 N×N 영상으로 다중 분할한 후, 관심객체(65a, 65b)의 분할된 각 영역(64)에 대하여 수평/수직 방향으로 투영시켜 분할영역(64)별로 관심객체(65a, 65b)의 분할 최소경계영역(66a, 66b)을 추출하고 상기 분할 최소경계영역(66a, 66b)들을 인접한 것끼리 서로 정합하여 최종적으로 관심객체(65a, 65b)의 최소경계영역(68a, 68b)을 독립적으로 추출하는 것을 특징으로 하는 객체의 이동궤적을 이용한 철도건널목 위험지역의 지장물 영상검지장치
8 8
청구항 7항에 있어서, 상기 블럽머징부(62)는 상기 분할영역(64)의 수평/수직 방향 투영시 누산되는 값을 일정 임계값이상의 것만을 선택하여 움직임 에너지가 조밀한 부분만을 투영 결과로 추출하고, 움직임 에너지가 조밀하지 못한 부분(67)은 분할 최소경계영역(66a, 66b)으로 설정하지 않는 것을 특징으로 하는 객체의 이동궤적을 이용한 철도건널목 위험지역의 지장물 영상검지장치
9 9
청구항 6 또는 청구항 7항에 있어서, 상기 블럽머징부(62)는 수평/수직 방향 투영을 통하여 얻은 분할 최소경계영역(71, 72, 73, 74)들의 좌표는 다음의 수식(5)에 의해 얻고,
10 10
청구항 6에 있어서, 상기 관심객체 추출부(63)는 상기 블럽머징부(62)에서 출력되는 병합된 최소 경계영역(68a, 68b)으로부터 그 객체의 중심 위치, 세로 및 가로 길이, 가로세로비, 면적의 정보를 추출하여 관심객체에 대한 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 객체의 이동궤적을 이용한 철도건널목 위험지역의 지장물 영상검지장치
11 11
청구항 10에 있어서, 상기 경로추출부(70)는 상기 관심객체 추출부(63)로부터 관심객체에 대한 정보(객체의 중심 위치, 세로 및 가로 길이, 가로세로비, 가로세로의 면적, 밀집도)를 입력받고, 상기 관심객체 추출부(63)에서 입력되는 영상 프레임에서 현재 관심객체(81)와 이전 관심객체(81a)의 변위(82)를 산출하고, 현재 관심객체(81)가 앞으로 이동할 예측변위(82a)를 상기 산출된 변위(82)와 동일하게 설정함으로써 상기 관심객체(81)가 앞으로 이동할 예상 위치를 예측하고, 상기 관심객체(81)의 예상 위치에서 추적하고자 하는 상기 관심객체(81)의 외형 모델을 다음의 수식(8), 수식(9), 수식(10)으로 표현하고,
12 12
청구항 11에 있어서, 상기 경로추출부(70)는 상기 객체 추출부(60)에서 입력되는 관심객체에 대한 정보로부터 추출된 기본 영역정보를 이용하여 이동하는 관심객체의 특징들을 갱신 및 모델링한 후, 이를 바탕으로 관심객체(81)의 외형 모델을 관심객체의 색상모델로써 이동물체 및 정지물체 영역내의 픽셀 색상정보와 관심객체의 확률마스크로써 이동물체 및 정지 물체 영역내의 변화하는 모양특성 정보로 산출 및 갱신하고, 상기 관심객체(81)의 외형 모델을 기준으로 확률 마스크가 0 값을 갖는 픽셀은 객체가 아니고 배경영상의 픽셀로 결정하고, 추출된 객체 픽셀의 색상정보와 유사도를 결정함으로써 관심객체의 추적을 수행하는 것을 특징으로 하는 객체의 이동궤적을 이용한 철도건널목 위험지역의 지장물 영상검지장치
13 13
청구항 12에 있어서, 상기 관심객체(81)의 외형 모델을 기준으로 현재 영상 프레임에 대하여 특정 픽셀위치에서의 최대유사도를 다음 수식(11), 수식(12)에 계산하고,
14 14
영상검지 제어부(80)를 초기화하고, 카메라부(10)로부터 건널목 영상을 입력받는 단계; 상기 건널목 영상으로부터 현재 프레임 I(t)과 이전 프레임 I(t-1)의 차연산에 의해 차영상 화면(43)을 산출하고, 현재 프레임 I(t)과 배경 프레임 B(t)의 차에 의해 차영상 화면(44)을 검출하는 단계와; 상기 차영상 화면(43)과 차영상 화면(44)을 앤드연산하여 이동영역을 검출하고 상기 차영상 화면(43)과 차영상 화면(44)을 감산연산하여 정지영역을 검출하는 단계와; 상기 이동영역 및 정지영역 영상신호에서 유사한 성질을 가지고 모여 있는 화소에 해당하는 블럽데이터 부분에 식별기호를 부여하여 객체를 구성하는 블럽데이터들을 하나의 영역으로 묶어주는 단계와; 상기 이동영역 및 정지영역 영상신호의 한 프레임을 N×N으로 다중 분할한 후, 관심객체(65a, 65b)의 각 분할영역(64)에 대하여 수평/수직 방향으로 투영시켜 분할영역별로 분할 최소경계영역(66a, 66b)을 추출하고, 상기 분할 최소경계영역(66a, 66b)들을 인접한 것끼리 서로 정합하여 최종적으로 관심객체의 최소경계영역(68a, 68b)을 추출하는 단계와: 최소경계영역(68a, 68b)에 대한 영상신호에서 관심객체에 대한 정보를 입력받고, 현재 관심객체(81)와 이전 관심객체(81a)의 변위(82)를 산출하여 현재 관심객체(81)가 앞으로 이동할 예측변위(82a)를 상기 산출된 변위(82)와 동일하게 설정함으로써 관심객체(81)의 앞으로 이동할 예상 위치를 예측하는 단계와; 관심객체에 대한 정보를 포함하는 영상 프레임에서 관찰할 수 있는 관심객체의 색상정보, 모양정보를 적용하여 외형 모델을 산출하고, 상기 예상 위치에서 추적하고자 하는 관심객체의 외형 모델과 가장 유사한 픽셀 위치를 찾음으로써 이동하는 관심객체를 추적하여 관심객체의 경로정보를 추출하는 단계와; 상기 관심객체의 경로정보로부터 관심객체가 위험지역 내에 있는지를 판단하여 관심객체가 위험지역 내에 있지 않은 경우 상기 카메라부(10)로부터 건널목 영상을 입력받는 단계로 복귀하여 그 이하의 과정을 수행하는 단계와; 관심객체가 위험지역 내에 있는 경우 상기 건널목으로 열차가 진행하고 있으며, 차단기가 내려져 있는 경보를 울리는 조건이 만족되고 있는지 판단하여 만족하는 경우 경보부(90)를 제어하여 경보를 발생하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 객체의 이동궤적을 이용한 철도건널목 위험지역의 지장물 영상검지장치의 제어방법
15 15
청구항 14에 있어서, 상기 배경프레임은 상기 이동영역 및 정지영역의 영상신호에 대해 다수의 영상 프레임 동안 얻은 픽셀 히스토그램에서 최대빈도를 갖는 빈(Bin)값을 배경프레임의 픽셀 값으로 결정하여 초기 배경프레임을 모델링하고, 다수의 영상 프레임 동안 얻은 픽셀 히스토그램에서 최대빈도를 갖는 빈(Bin)값을 이전영상 프레임까지 결정된 픽셀 값과 가중치 평균으로 배경프레임을 갱신하는 것을 특징으로 하는 객체의 이동궤적을 이용한 철도건널목 위험지역의 지장물 영상검지장치의 제어방법
16 16
삭제
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.