$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

엣지 디바이스에서의 딥러닝 기반 차량 인식 및 속도 추정을 통한 스마트 횡단보도 시스템의 설계 및 구현
Design and Implementation of A Smart Crosswalk System based on Vehicle Detection and Speed Estimation using Deep Learning on Edge Devices 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.24 no.4, 2020년, pp.467 - 473  

장선혜 (Department of Computer Engineering, Kumoh National Institute of Technology) ,  조희은 (Department of Computer Engineering, Kumoh National Institute of Technology) ,  정진우 (Department of Computer Engineering, Kumoh National Institute of Technology)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

최근 우리나라의 자동차 보급률이 증가함에 따라 교통사고 발생 건수 또한 증가하고 있다. 특히, 차량간 사고뿐만 아니라 횡단보도 근처에서의 인명 사고 또한 증가하고 있어 횡단보도 교통안전에 대한 주의가 더욱 요구되고 있다. 본 논문에서는 NVIDIA Jetson Nano급의 엣지 디바이스를 이용하여 횡단보도에 접근하는 차량을 인식하고 속도를 추정함으로써 횡단보도 주위 안전 상태를 예측하는 시스템을 제안한다. 딥러닝 기반 차량 위치 인식을 통하여 얻은 정보들을 바탕으로 다양한 기계 학습 기법을 학습시켜 차량 속도에 따른 위험 정도를 예측한다. 마지막으로, 실제 주행 영상을 이용한 실험 및 웹 시뮬레이션을 통해 제안하는 시스템의 성능과 활용 가능성을 검증하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently, the number of traffic accidents has also increased with the increase in the penetration rate of cars in Korea. In particular, not only inter-vehicle accidents but also human accidents near crosswalks are increasing, so that more attention to traffic safety around crosswalks are required. I...

주제어

표/그림 (11)

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 자동차 속도의 위험 예측을 위한 모델로는 SVM, Decision Tree (DT), Random Forest (RF), KNN, Logistic regression classifier (LR), Multi Layer Perceptron (MLP), AdaBoost, Naive-Bayes (GNB), LDA을 사용하였다. 또한, 각각의 모델을 학습시키기 위한 특징 벡터들을 다음과 같이 세 가지 그룹으로 재구성하여 사용된 특징에 따른 모델들의 정확도의 차이를 분석하고자 하였다: 1) 객체의 위치 정보만을 활용, 2) 객체의 넓이 정보만을 활용, 3) 객체의 위치 및 넓이 정보들을 모두 활용. 안전 수준 분류를 위한 학습을 위하여 각 주행속도에 따라 안전 수준의 영상 367개, 주의 수준의 영상 391 개, 경고 수준의 영상 386개의 클립을 활용하였으며, 10-fold cross validation을 통하여 정확도 성능을 평가하였다.
  • 본 논문에서는 객체 인식을 위한 SSD-MobileNet V2 기반 디텍터를 이용하여 엣지 디바이스에서 횡단보도에 접근하는 차량을 인식하고 시간 별 차량 인식 결과를 특징 벡터로 사용하는 기계학습 알고리즘들을 활용하여 횡단보도 위험도를 분류하기 위한 방법을 제안하였다. 또한, 실제 차량 주행 영상을 이용한 실험 및 시뮬레이터 기반 시나리오를 통하여 제안하는 시스템의 실무활용 가능성을 확인하였다.
  • 본 연구에서 제안하는 시스템의 성능 평가를 위하여 각 속도 구간에 따른 자동차 주행 영상을 촬영하였다. 주행 영상 촬영은 운전자 한 명과 촬영자 두 명으로 구성된 팀을 통하여 약 1시간 가량 이루어졌으며 촬영된 주행 영상은 각각 10~20초 사이의 길이로 구성되었다.
  • 본 연구에서는 횡단보도에 접근하는 차량의 위치 변화를 모니터링 하여 차량 속도에 따른 위험 정도를 예측한 후, 횡단보도에 설치된 LED 등의 발광 장비를 통해 횡단보도 내 구간별 위험 정도를 제공하는 스마트 횡단보도 시스템을 제안한다. 접근하는 차량의 인식 및 속도 측정을 위해 NVIDIA Jetson Nano급의 엣지 컴퓨팅 환경에서 딥러닝 기반 객체 인식 기술을 사용하여 주행 차량의 위치 변화 정보 등을 추출하고 기계 학습 기반 분류자를 사용하여 위험 정도를 예측한다.
  • 나타내고 있다. 본 연구의 현 단계에서는 실제 횡단보도에 고휘도 LED 설치가 불가능하여 웹 시뮬레이터를 통하여 활용 방안을 제시한다. 웹 시뮬레이터에서는 각 차선별로 입력되는 차량 주행 영상으로부터 차량 객체를 인식하고 그에 따른 안전 수준을 예측한다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (17)

  1. Yonhap News Agency. 157 pedestrian traffic accident patients per day: seven out of ten crosswalks [Internet]. Available : https://www.yna.co.kr/view/AKR20180227095200017 

  2. Dong-A ILBO. 62% of traffic fatalities on foot are 'smombie' [Internet]. Available : http://www.donga.com/news/article/all/20180517/90136145 

  3. A. Kurniawan, A. Ramadlan and E. M. Yuniarno, "Speed Monitoring for Multiple Vehicle Using Closed Circuit Television (CCTV) Camera," in Proceeding of the IEEE International Conference on Computer Engineering, Network and Intelligent Multimedia (CENIM), pp.88-93, 2018. 

  4. J. H. Kim, D. K. Shin, J. K. Kim, C. H. Kwon, and H. R. Byun, "Optical Flow Based Vehicle Counting and Speed Estimation in CCTV Videos," Journal of Broadcast Engineering, vol.22, no.4, pp.448-461, Jul. 2017 

  5. J. H. Kim, D. H. Kim, and W. S. Lee, "Real-time Measurement of Traffic Speed and Volume Based on CCTV Videos," in Proceeding of the KIIT Summer Conference, pp. 107-110, 2018 

  6. N. H. Cho, S. Z. Byun, M. K. Lee, and Y. H. Kim, "Implementation of Pedestrian Crosswalk Monitoring System for Accident Prevention," The Journal of Korean Institute of Information Technology, vol. 14, no.4, pp. 45-50, Apr. 2016. 

  7. K. P. Kim, E. J. Do, and Y. S. Bae, "AI crosswalk system for safety of pedestrian", in Proceeding of Korean Institute of Information Technology Conference, pp. 1683-1685, 2016. 

  8. W. Czajewski and M. Iwanowski, "Vision-based vehicle speed measurement method," in Proceeding of the International Conference on Computer Vision and Graphics pp. 308-315, 2010. 

  9. A. Dehghani and A. Pourmohammad, "Single camera vehicles speed measurement," in Proceeding of the 8th Iranian Conference on Machine Vision and Image Processing (MVIP), pp.190-193, 2013. 

  10. C. H. Xiao and N. H. C. Yung, "A novel algorithm for estimating vehicle speed from two consecutive images," in Proceeding of the IEEE Workshop on Applications of Computer Vision (WACV), pp. 12-12, 2007. 

  11. H. Zhiwei, L. Yuanyuan, and Y. Xueyi, "Models of vehicle speeds measurement with a single camera", in Proceeding of the International Conference on Computational Intelligence and Security, pp. 283-286, 2007. 

  12. D. C. Luvizon, B. T. Nassu, and R. Minetto, "A VideoBased System for Vehicle Speed Measurement in Urban Roadways," IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, vol.18, no.6, pp. 1393-1404, Sep. 2016. 

  13. C. Y. Cho, H. K. Yim, and M.. J. Lee, "Development of ICT-based road safety integrated facilities for pedestrian crossing," Journal of the Korea Academica-Industrial cooperatino Society, vol.18, no.12, pp. 93-99, Jun. 2017. 

  14. S. H. Ku, J. Y. Jang, E. H. Jung, E. S. Choi, and D. H. Lee, "Integrated Crosswalk Pedestrian Safety System with Smartphone Application," in Proceedings of the Korean Institute of Information Technology Conference, pp. 349-350. 2019. 

  15. G. B. Kim and B. K. Kim, "Using Arduino crossing the sidewalk safety systems," in Proceeding of the Korean Institute of Information Technology Conference, pp. 361-362, 2015. 

  16. S. J. Bae, H. J. Choi, and G. M. Jeong, "YOLO Model FPS Enhancement Method for Determining Human Facial Expression based on NVIDIA Jetson TX1," Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology, vol.12, no.5, pp. 467-474. 2019. 

  17. D. Y. Chun, J. W. Choi, and H. Kim, "Two-Context CNN Inference with TensorRT," in Proceeding of the Institute of Electronics and Information Engineers Fall Conference, pp. 460-461, 2019. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로