KR20030051557A - Advanced License Plate Recognition System - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 촬영된 차량영상에서 차량번호를 추출하는 차량번호 인식시스템에 관한 것이다. 최근 차량의 증가로 인해 교통사고, 교통체증, 도난차량, 과속차량 등 차량과 관련하여 발생하는 많은 문제들이 사회적인 이슈로 대두되고 있다. 이에 따라 차량관리, 차량추적, 통행료 자동과금, 주차관리및 수배차량 관리 등의 응용분야에서 차량번호판 인식을 통해 문제 해결하고자 많은 연구들이 진행되고있다.The present invention relates to a vehicle number recognition system for extracting a vehicle number from a photographed vehicle image. Due to the recent increase in vehicles, many problems related to vehicles, such as traffic accidents, traffic jams, stolen vehicles, and speeding vehicles, are emerging as social issues. Accordingly, many studies have been conducted to solve problems through license plate recognition in application fields such as vehicle management, vehicle tracking, toll automatic charging, parking management, and arrangement vehicle management.
차량번호 인식시스템의 응용분야로는 과속단속시스템(고정형, 휴대용, 이동형), 신호위반단속시스템, 통행료 면탈방지시스템, 주차장관리시스템 등에 활용되고 있으며, 시스템 사양은 디지털카메라(100만화소 이상), 스트로브(조명장치), Grab Board, 차량번호인식 주 제어기, Auto IRIS렌즈, 차량감지센서(Loop Coil 등) 등으로 구성된다.Application fields of vehicle number recognition system are used for speed control system (fixed, portable, mobile), signal violation control system, toll evasion prevention system, parking lot management system, and the system specifications are digital camera (more than 1 million pixels), It consists of a strobe (lighting device), a grab board, a vehicle number recognition main controller, an auto iris lens, and a vehicle detection sensor (Loop Coil, etc.).
이와 같은 차량번호 인식시스템에서 중요한 핵심 기술은 주 제어기가 인식 할 수 있는 좋은 영상을 얻는 방법이다. 즉 인식율의 관건은 얻어진 차량영상이 인식하기 좋은 영상인가에 가장 크게 의존한다. 그 외에 차량번호 인식알고리즘의 정확성및 신뢰성, 차량번호판의 상태 등이 인식 성공률에 영향을 준다. 현재 차량번호인식시스템을 개발하는 업체들은 보다 낳은 영상을 얻기 위해서 다양한 방법을 동원하고 있다. 카메라를 개발 또는 개조하거나, 스트로브의 세기를 조절하거나, 자동IRIS렌즈를 채택하거나, 조도 센서를 사용해서 조리개를 제어하거나, 계절별 시간대 조도를 미리 설정하여 활용하거나, 촬상된 영상의 밝기를 가지고 조리개를 Feed-Back제어 하는 등 정말로 많은 시도가 이루어져 왔다.An important core technology in such a vehicle identification system is a method of obtaining a good image that can be recognized by the main controller. That is, the key to the recognition rate depends on whether the obtained vehicle image is a good image to recognize. In addition, the accuracy and reliability of the license plate recognition algorithm and the status of the license plate affect the success rate. Companies developing vehicle identification systems are using various methods to obtain better images. Develop or modify a camera, adjust the intensity of the strobe, employ an automatic IRIS lens, control the aperture with the Ambient Light Sensor, use the pre-set Seasonal Illumination, or adjust the aperture with the brightness of the captured image. There have been many attempts to control feed-back.
본 발명의 기본적인 고려사항은 첫번째, 인식하기 좋은 영상을 얻기 위해서 영상획득 방법을 개선한다. 두번째, 피사체의 조도를 범용성 있게 판단 할 수 있는 감지방법을 고안하여 제안한다. 세번째, 설치와 유지보수가 용이하도록 스트로브 조명장치를 사용하지 않고 야간 상시 조명을 사용한다.The basic considerations of the present invention are firstly to improve the image acquisition method in order to obtain a recognizable image. Second, we propose and devise a detection method that can determine the illuminance of the subject with universality. Third, use nighttime lighting without strobe lighting for ease of installation and maintenance.
상기사항을 고려하여 차량번호 인식율을 높일 수 있는 시스템을 구축하고자아래와 같은 지능형 차량번호인식시스템을 개발하였다.In consideration of the above, the following intelligent vehicle number recognition system has been developed to build a system that can increase the vehicle number recognition rate.
-. 차량의 진입 여부를 실시간으로 촬영되는 영상을 지속적으로 분석하여, 차량여부를 시스템이 스스로 판단하고, 차량으로 판단시 촬영된 차량영상에서 차량번호를 추출한다. 이러한 지능적인 차량판단은 별도의 감지 센서 등의 사용을 불필요하게 하여 시스템의 구성과 설치를 단순화하며, 실시간 정보 취득으로 차량번호인식의 정확도를 혁신적으로 높일 수 있다.-. By continuously analyzing the image taken in real time to determine whether the vehicle has entered, the system determines whether the vehicle itself, and extracts the vehicle number from the captured vehicle image when judged as the vehicle. This intelligent vehicle judgment simplifies the configuration and installation of the system by eliminating the use of a separate sensor, and can dramatically improve the accuracy of vehicle number recognition by real-time information acquisition.
-. 피사체에 대한 조도를 알아 내는 방법으로, 차량번호를 인식하기 위해서 촬영된 영상만으로 알아내는 방법은 너무도 단순한 영상 자료이기 때문에 주변의 상황 변화에 따라 인식 성공률이 큰 차이가 있다. 예를 들어 어두운 차량과 밝은 차량에 따른 조도의 편차 등에 적절한 조리개 제어가 불가능하게 됨으로 인해서 얻어진 영상이 시스템의 인식 성공률이 떨어지는 경향이 있다. 따라서 피사체 영상을 분석하여 조도를 얻고, 또한 보조로 피사체와 주변환경 전체가 나타나는 영상을 얻어서 분석된 조도와 연계시켜 피사체의 조도를 판단하여 조리개를 제어하면 정확한 영상을 얻을 수 있다.-. As a method of finding illuminance of a subject, a method of finding only a photographed image for recognizing a vehicle number is too simple image data, and thus there is a big difference in recognition success rate according to changes in surrounding conditions. For example, the image obtained due to the inability to control the appropriate aperture, for example, the deviation of illuminance due to a dark vehicle and a bright vehicle, tends to have a low recognition success rate. Therefore, by analyzing the image of the subject to obtain the illuminance, and also to obtain an image showing the entire subject and the surrounding environment as an auxiliary to determine the illuminance of the subject in conjunction with the analyzed illuminance can be obtained an accurate image.
-. 마지막으로 시스템이 야간 또는 안개 등의 악천후시에 필요로 하는 조명을 일반 할로겐 조명장치를 사용하여 조도 밝기에 따라 ON-OFF 자동제어 만으로도 가능하게 하였다. 기존의 시스템에서 필수적으로 요구되는 스트로브 조명의 사용은 시스템의 차량번호 인식작업을 실시간으로 수행 할 수 없으며, 순간적인 강렬한 빛을 발산하여 운전자의 시각 기능방해로 인한 사고 유발과 불쾌감을 주게 되며, 시스템 구축 시 복잡하며 고가의 장비사용 등으로 유발되는 고 비용 부담과 유지보수의 어려움 등이 단점이다.-. Lastly, the system needs lighting at night or in bad weather such as fog by using general halogen lighting device with ON-OFF automatic control according to illuminance brightness. The use of strobe lighting, which is required in the existing system, cannot perform the vehicle number recognition task in real time, and it causes an accident and discomfort due to the driver's visual impairment by emitting intense light momentarily. Disadvantages include high cost and maintenance difficulties caused by complex and expensive equipment.
본 발명을 이루기 위한 수단으로는 차량의 진입을 감지하는 차량영상감지 모듈, 촬상된 영상에서 차량번호를 해독하는 모듈, 인식된 차량번호를 관리하는 데이터관리모듈, 타 시스템(상위시스템, DVR 등)과의 통신모듈, 촬상된 영상에서 조도에 따라 카메라렌즈와 Camera Shutter속도, 야간 상시조명장치 On/Off제어를 하는 모듈 그리고 관리자가 운영하기 위한 HMI(Human Machine Interface)기능으로 구성되어 있다.Means for achieving the present invention includes a vehicle image detection module for detecting the entry of the vehicle, a module for decoding the vehicle number from the captured image, a data management module for managing the recognized vehicle number, other systems (parent system, DVR, etc.) It consists of a communication module, a camera lens and a camera shutter speed according to the illuminance in the captured image, a module for on / off control of the nighttime lighting device, and a HMI (Human Machine Interface) function for the administrator to operate.
(도1)은 지능형 차량번호인식시스템 구성도1 is a block diagram of an intelligent vehicle number recognition system
(도2)는 지능형 차량번호인식시스템 소프트웨어 구성도(Figure 2) is the intelligent vehicle number recognition system software configuration
(도3)은 차량영상 식별 흐름도3 is a flowchart of vehicle image identification
(도4)는 차량번호 해석 흐름도(Figure 4) is a vehicle number analysis flow chart
(도5)는 지능형 차량번호인식시스템에서 정보관리용 Table내용5 is a table for information management in the intelligent vehicle number recognition system
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상세한 구성과 작용에 대해서 첨부된 도면을 이용해서 설명한다.The present invention for achieving the above object will be described with reference to the accompanying drawings for the detailed configuration and operation.
첫번째 (도면1)은 차량번호 인식시스템 구성도로써, 차량번호 해독용카메라(200)에서 촬상된 영상을 수신받은 차량번호 인식시스템(100)은 해당 영상에 차량정보가 있는지를 판단하고, 차량으로 판단되는 경우 차량번호를 해독한다. 이때 차량번호 해독용 카메라의 조리개(210) 제어는 피사체 전체 전망용 카메라(300)에서 수신받은 영상의 조도와 차량번호 해독용 카메라(200)에서 얻어진 영상의 조도가 결합된 값에 의해서 해독용 카메라렌즈의 조리개(210)가 제어된다. 여기에서 계산된 조도에 의해서 상시 조명장치(400)의 On-Off제어를 실시하도록 한다.First (Fig. 1) is a diagram of a vehicle number recognition system, and the vehicle number recognition system 100 receiving the image captured by the vehicle number decoding camera 200 determines whether there is vehicle information in the corresponding image, If determined, the car number is decoded. In this case, the control of the aperture 210 of the camera for decoding the vehicle number is based on a combination of the illuminance of the image received from the camera 300 for viewing the entire subject and the illuminance of the image obtained from the camera number decoding camera 200. The aperture 210 of the lens is controlled. The on-off control of the lighting device 400 is performed by the illuminance calculated here.
두번째 (도면2)는 차량번호 차량번호인식시스템의 소프트웨어모듈 구성도로써, 차량영상을 실시간으로 원하는 영상을 얻기 위해서 팬틸트(Fan-Tilt)와 조리개, 줌(Zoom), Shutter속도 등을 조정하는 카메라제어통신모듈(500)과 차량영상을 획득하여 해당영상이 차량영상인지를 판단하는 차량영상식별모듈(200), 얻어진 차량영상에서 차량번호를 인식하는 차량번호해석모듈(300), 인식된 차량번호와 촬상된 해독용 차량영상 그리고 조도 감지용 영상을 데이터베이스에 관리하기 위한 데이터관리모듈(400), 피사체 주변의 조도를 감지하기 위한 조도분석모듈(600), 수집된 차량번호를 외부시스템과 인터베이스를 지원하는 외부시스템과 통신모듈(700), 지능형 차량번호 인식시스템을 관리하는 HMI(Human Machine Interface)모듈로 구성된 소프트웨어(100)이다.The second (Fig. 2) is the software module configuration of the vehicle number vehicle identification system, which adjusts pan-tilt, aperture, zoom, shutter speed, etc. to obtain the desired image in real time. A vehicle image identification module 200 for acquiring a vehicle image with a camera control communication module 500 to determine whether the image is a vehicle image, a vehicle number analysis module 300 for recognizing a vehicle number from the obtained vehicle image, and a recognized vehicle. Data management module 400 for managing the number and the image of the decoding vehicle image and the image for detecting the illumination in the database, the illumination analysis module 600 for detecting the illumination around the subject, the collected vehicle number is interlocked with the external system It is a software 100 consisting of an external system supporting the communication module 700 and the HMI (Human Machine Interface) module for managing the intelligent vehicle number recognition system.
세번째 (도면3)은 (도면2)에서 차량영상을 얻고 해당영상이 차량영상인지를 판단하는 차량영상식별모듈(200)의 처리흐름도를 나타낸다.The third (Fig. 3) shows the processing flow diagram of the vehicle image identification module 200 to obtain a vehicle image in Figure 2 and determine whether the image is a vehicle image.
네번째 (도면4)는 (도면2)에서 얻어진 차량영상에서 차량번호를 인식하는 차량번호해석모듈(300)의 처리흐름도를 나타낸다.The fourth (Fig. 4) shows a process flow diagram of the vehicle number analysis module 300 for recognizing the vehicle number in the vehicle image obtained in (Fig. 2).
다섯번째 (도면5)는 (도면2)에서 인식된 차량번호, 촬상된 해독용 차량영상, 조도 감지용 영상, 촬상시간 등을 데이터베이스에 관리하기 위한 데이터관리모듈(400)에서 다루는 데이터 구조이다.Fifth (Fig. 5) is a data structure handled by the data management module 400 for managing the vehicle number recognized in (Fig. 2), the image of the decoded vehicle image, the image of illuminance detection, the image capturing time, etc. in the database.
차량영상을 외부의 트리거신호에 의해서 영상을 얻지 않고, 실시간으로 연속 촬영된 영상에서 차량이 있는지를 시스템이 지능적으로 식별하고, 차량의 영상으로 시스템에서 판단된 경우 차량번호를 인식/추출함으로써 여러 개의 영상에서 가장높은 정확도를 가진 차량번호를 선택함으로 인식된 차량번호가 미인식과 오인식이 될 확률을 획기적으로 낮추었다. 또한 외부 트리거신호와 스트로브 조명장치를 사용하지 않음으로 운전자의 안전과 설치 및 유지보수가 용이하게 하였다.Instead of acquiring the vehicle image by the external trigger signal, the system intelligently identifies whether there is a vehicle in the continuously captured image in real time, and recognizes / extracts the vehicle number when it is determined by the system as the image of the vehicle. By selecting the vehicle number with the highest accuracy in the image, the probability of the recognized vehicle number becoming unrecognized and misrecognized is greatly reduced. In addition, it does not use external trigger signal and strobe lighting device, which makes the driver's safety, installation and maintenance easy.
그리고 피사체의 밝기와 피사체 주변의 밝기를 연계하여 조리개제어와 Shutter속도를 제어함으로 인식하기 좋은 양질의 영상을 얻을 수 있게 되었다. 즉 차량번호 인식율을 향상시킬 수 있는 중요한 관리 요소이다.In addition, by controlling the aperture control and shutter speed by linking the brightness of the subject with the brightness around the subject, it is possible to obtain a good quality image. That is, it is an important management factor to improve the vehicle number recognition rate.
이와 같은 방법으로 차량번호영상을 해독시 잘못된 값으로 인식하는 것과 인식 불능이 발생되는 확률을 줄이게 함으로써 차량관리, 차량추적, 통행료 자동징수, 주차관리 및 수배차량 관리 등의 응용분야에서 효율적이고 지능적인 시스템 구축이 가능하게 하며 경비절감과 교통사고 예방, 효율적인 인력운영이 가능하게 한다.In this way, by recognizing the wrong number when decoding the license plate image and reducing the probability of unrecognition, it is efficient and intelligent in applications such as vehicle management, vehicle tracking, automatic toll collection, parking management, and arrangement of vehicles. It is possible to build the system, reduce expenses, prevent traffic accidents, and enable efficient manpower operation.
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