🚦 스마트 신호등

실시간으로 사람의 상태를 감지하고 신호 시간을 조정하는 신호등

📋 소개

횡단 중인 보행자를 실시간으로 카메라로 촬영하고 yolov5 모델을 사용하여 보행자를 감지합니다.

걷기, 넘어짐 2가지 모델을 학습시켜 사람의 상태를 탐지합니다.

보행자가 횡단보도 보행 중일 때 보행시간에 추가시간을 부여하여 녹색 등을 유지하고 사람이 걷고 있다는 신호를 보냅니다. 보행자가 쓰러지면 쓰러졌다고 경고 알림을 소리와 메세지를 홈페이지에서 출력하고 사람이 쓰러졌다는 신호를 보냅니다.

프로젝트 개요

이 프로젝트는 딥러닝 기반의 실시간 영상 분석 기술(YOLOv5)을 웹 애플리케이션과 결합하여, 현실의 교통 문제를 해결하는 것을 목표로 합니다. 보행자의 안전에 초점을 맞춰 '걷기'와 '넘어짐'이라는 구체적인 상태를 탐지하고, 그에 맞춰 신호등을 제어하고 사고 발생 시 신속하게 대처할 수 있도록 지원합니다.

• 주요 기능:
  • YOLOv5 모델을 활용한 실시간 보행자 상태('걷기', '넘어짐') 감지
  • 보행자 감지 시 녹색 신호등 시간 자동 연장
  • 보행자 낙상 사고 감지 시 웹페이지 및 음성을 통한 경고 알림
  • Firebase 연동을 통한 사고 데이터 기록 및 시각화
• 핵심 기술 스택:
  • AI/ML: Python, PyTorch, OpenCV, YOLOv5
  • Backend: Flask
  • Database: Firebase
• 사용 모델: https://github.com/ultralytics/yolov5

🚀 빠른 시작 가이드 (Quick Start Guide)

이 프로젝트를 로컬 컴퓨터에서 설정하고 실행하는 방법입니다.

사전 요구사항

• Python 3.8+
• Git

설치 및 실행 순서

1. 저장소 복제 (Clone Repository)

   git clone https://github.com/KOSA-MSAFullStack/Smart-TrafficLight.git
   cd Smart-TrafficLight

2. 가상환경 생성 및 활성화 (Create & Activate Virtual Environment)

   # Windows (Git Bash 기준)
   py -m venv .venv
   source .venv/Scripts/activate
   # (venv)가 떠있으면 가상환경 활성화 상태
   # CMD&PowerShell : venv\Scripts\activate
   
   # macOS & Linux
   # python3 -m venv venv
   # source venv/bin/activate

3. 가상환경 내 의존성 설치 (Install Dependencies in venv)

   중요: 반드시 2번 단계에서 생성한 가상환경이 활성화된 상태에서 아래 명령어 실행

   (venv) C:\...\Smart-TrafficLight> 와 같이 프롬프트 앞에 (venv)가 보여야 함

   pip install -r requirements.txt

4. 사전 준비

   4-1. 모델 파일 다운로드

   이 프로젝트를 완전히 실행하려면 학습시킨 커스텀 모델(best.pt) 필요

   >> best.pt 다운로드 링크 <<

   위 링크에서 best.zip 파일 다운로드 후, 프로젝트 최상위 경로에 (best/) 저장 (ex: Smart-TrafficLight/best/)

   참고: 표준 모델인 yolov5s.pt는 app.py를 처음 실행할 때 자동으로 다운로드 됨

   
   

   4-2. 모델 검증 데이터셋

   모델 성능 검증에 사용될 데이터셋(data/) 필요

   >> data/ 다운로드 링크 <<

   위 링크에서 data.zip 파일 다운로드 후, 프로젝트 최상위 경로에 (data/) 저장 (ex: Smart-TrafficLight/valid/)

5. 애플리케이션 실행 (Run the Application)

   py app.py

6. 결과 확인 (Check the Result) 웹 브라우저를 열고 http://127.0.0.1:5000 주소로 접속, 실시간 영상 스트림 확인

📚 기능 구현

사람 상태 감지

1. 걷기

2. 넘어짐

사람 넘어짐 통계

보행자 사고를 파이어베이스에서 로그 데이터를 가져와 x축은 날짜를 기준으로 구성, y축은 보행자의 쓰러짐을 감지한 횟수를 나타내는 그래프를 구성하여 보행자 사고를 집계합니다.

신호등 기능

1. 정상 보행일 때

보행자가 있어 보행시간을 확장했을 때의 비교 동영상입니다. 보행자가 신호 변경 버튼을 눌러 신호를 변경하였을 때 보행자가 보행 중에는 보행 시간에 추가시간을 부여하여 녹색 등을 유지하고, 이때 최대 보행 시간은 40초이며, 30초가 되면 세그먼트 타이머가 작동되어 9초부터 1초까지 남은 시간을 안내해 줍니다.

동영상 링크: https://www.youtube.com/watch?v=YyqUL5-E00k

왼쪽 사진은 보행자가 없을떄 신호가 빠르게 바뀌는 사진이고 오른쪽은 보행자가 걷고 있어 보행시간이 늘어난 사진입니다.

2. 보행중 넘어졌을 때

보행자가 횡단보도를 건너는 중에 쓰러지는 위급 상황 발생 시 MP3 모듈을 이용해 사람이 쓰러졌다는 음성을 송출하여 횡단보도 주변에 도움을 요청합니다.

동영상 링크: https://www.youtube.com/watch?v=Msn9IvRIOA4