KR20110123512A - Partial image extractor and its partial image extracting method - Google Patents

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KR20110123512A
KR20110123512A KR1020100043032A KR20100043032A KR20110123512A KR 20110123512 A KR20110123512 A KR 20110123512A KR 1020100043032 A KR1020100043032 A KR 1020100043032A KR 20100043032 A KR20100043032 A KR 20100043032A KR 20110123512 A KR20110123512 A KR 20110123512A
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Abstract

PURPOSE: A partial image extractor and a partial image extracting method thereof are provided to extract the license plate of a vehicle by determining the color parameters of the vehicle and the license plate. CONSTITUTION: An image pickup unit(110) picks up images about an external environment. A color coordination converting unit(120) converts the images into HIS color coordinates data. A binarization unit(130) generates a candidate area through the binarization of the HIS color coordinates data. A labeling unit(135) generates label data from the candidate area through recursive labeling algorithm. A filter unit(140) extracts the final candidate area by filtering the label data.

Description

부분 이미지 추출기 및 그 부분 이미지 추출 방법{Partial image extractor and its partial image extracting method}Partial image extractor and its partial image extracting method}

본 발명은 부분 이미지 추출기 및 부분 이미지 추출 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이미지의 색상을 이용하여 전체 이미지로부터 부분 이미지를 추출하는 부분 이미지 추출기 및 부분 이미지 추출 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a partial image extractor and a partial image extraction method, and more particularly, to a partial image extractor and a partial image extraction method for extracting a partial image from an entire image using the color of the image.

차량번호 인식시스템은 주차장 또는 고속 도로 요금징수 게이트, 도로 등에 설치되어 게이트로 진입하는 차량의 차량번호를 인식하는 시스템이다. 또한 과속 방지 시스템에서 과속 차량의 차량번호를 인식하는 시스템이기도 하다. 차량번호 인식시스템은 차량의 번호판을 포함한 영상을 분석하여 차량번호에 해당하는 숫자 또는 문자 정보를 추출한다. The vehicle number recognition system is a system for recognizing a vehicle number of a vehicle entering a gate installed in a parking lot or a highway toll gate, a road, or the like. It is also a system for recognizing the vehicle number of a speeding vehicle in a speeding prevention system. The vehicle number recognition system extracts numeric or character information corresponding to the vehicle number by analyzing an image including the license plate of the vehicle.

하지만, 종래의 차량의 번호판을 추출하는 시스템은 차량의 색상과 번호판의 색상이 유사한 경우에는 번호판 추출 성공률이 현저히 저하되는 문제점이 있었다. However, the conventional system for extracting a license plate has a problem in that the success rate of the license plate extraction is significantly lowered when the color of the vehicle is similar to the color of the license plate.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 차량의 번호판과 차량의 색상이 유사한 경우의 미세한 색상 차이 파악을 중점적으로 분석하여 번호판 및 차량 색상의 색상 파라미터를 결정하여, 차량의 번호판을 추출할 수 있는 부분 이미지 추출기 및 그 부분 이미지 추출 방법을 제공하는데 있다An object of the present invention for solving the above problems is to extract the license plate of the vehicle by determining the color parameters of the license plate and the vehicle color by intensively analyzing the fine color difference when the license plate of the vehicle and the color of the vehicle is similar. To provide a partial image extractor and partial image extraction method.

이상과 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 부분 이미지 추출기는, 외부 환경에 대한 이미지를 촬상하는 촬상부, 상기 촬상부로부터 상기 이미지를 전송받아 HSI 색좌표 데이터로 변환하는 색좌표변환부, 상기 HSI 색좌표 데이터를 이진(binary)화하여 후보 영역을 생성하는 이진화부, 상기 후보 영역에 반복 레이블링 알고리즘(recursive labeling algorithm)을 이용하여 레이블 데이터(labeled data)를 생성하는 레이블링(labeling)부 및 상기 레이블 데이터를 필터링(filtering)하여 최종 후보 영역을 추출하는 필터(filter)부를 포함한다.Partial image extractor according to an embodiment of the present invention for solving the above problems, the image pickup unit for imaging the image of the external environment, the color coordinate conversion unit for receiving the image from the image pickup unit to convert the HSI color coordinate data A binarization unit generating a candidate region by binarizing the HSI color coordinate data, a labeling unit generating label data using a recursive labeling algorithm in the candidate region, and And a filter unit for filtering the label data to extract the final candidate region.

여기에서 상기 이진화부는 통계적인 방법을 통한 결과값으로 기설정된 임계값을 이용하여 HSI 색좌표 데이터를 이진화한다.Here, the binarization unit binarizes the HSI color coordinate data using a threshold value that is set as a result value through a statistical method.

또한 부분 이미지 추출기는 상기 최종 후보 영역을 통과하는 주회전축을 결정하여 주회전축을 따라서 상기 최종 후보 영역을 회전 조정하는 것을 특징으로 하는 조정부를 더 포함한다.The partial image extractor may further include an adjusting unit configured to determine a main axis of rotation passing through the final candidate area and to rotate the final candidate area along the main axis of rotation.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 부분 이미지 추출기는 상기 회전 조정된 상기 최종 후보 영역을 분해하여 부분 이미지를 생성하는 이미지 분해부를 더 포함한다.In addition, the partial image extractor according to an embodiment of the present invention further includes an image decomposition unit for generating the partial image by decomposing the rotated final candidate region.

또한 부분 이미지 추출기는 상기 촬상부에서 촬상된 이미지 및 히스토그램 패턴을 저장하는 저장부 및 상기 저장된 이미지 상에서 상기 부분 이미지에 대응되는 이미지 영역을 히스토그램화, 정규화 및 필터링한 후, 결과 값을 상기 저장부에 저장된 히스토그램 패턴과 비교하여 상기 부분 이미지에 포함된 정보를 인식하여 출력하는 정보 독출부를 더 포함한다.The partial image extractor may further include a storage unit for storing the image and the histogram pattern captured by the imaging unit, histogram, normalize, and filter an image region corresponding to the partial image on the stored image, and then output the result value to the storage unit. The apparatus may further include an information reader configured to recognize and output the information included in the partial image in comparison with the stored histogram pattern.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 부분 이미지 추출 방법은 외부 환경에 대한 이미지를 촬상하는 단계, 촬상된 상기 이미지를 전송받아 HSI 색좌표 데이터로 변환하는 단계, 상기 HSI 색좌표 데이터를 이진(binary)화하여 후보 영역을 생성하는 이진화 단계, 상기 후보 영역에 반복 레이블링 알고리즘(recursive labeling algorithm)을 이용하여 레이블 데이터(labeled data)를 생성하는 레이블링(labeling) 단계 및 상기 후보 영역을 필터링(filtering)하여 최종 후보 영역을 추출하는 필터링 단계를 포함한다.Meanwhile, the partial image extraction method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of capturing an image of an external environment, receiving the captured image and converting the image into HSI color coordinate data, and binarizing the HSI color coordinate data. A binarization step of generating a candidate region, a labeling step of generating labeled data using a recursive labeling algorithm on the candidate region, and a final candidate by filtering the candidate region And filtering the regions.

여기에서 상기 이진화 단계는 통계적인 방법을 통한 결과값으로 기설정된 임계값을 이용하여 HSI 색좌표 데이터를 이진화한다.Here, the binarization step binarizes the HSI color coordinate data by using a threshold value that is set as a result value through a statistical method.

또한 부분 이미지 추출 방법은 상기 최종 후보 영역을 통과하는 주회전축을 결정하여 주회전축을 따라서 상기 최종 후보 영역을 회전 조정하는 것을 특징으로 하는 조정 단계를 더 포함한다.The partial image extraction method may further include an adjusting step of determining a main axis of rotation passing through the final candidate area and rotating the final candidate area along the main axis of rotation.

또한 부분 이미지 추출 방법은 상기 회전 조정된 상기 최종 후보 영역을 분해하여 부분 이미지를 생성하는 이미지 분해 단계를 더 포함한다.The partial image extraction method may further include an image decomposition step of generating the partial image by decomposing the rotated final candidate region.

아울러 부분 이미지 추출 방법은 상기 촬상된 이미지 및 히스토그램 패턴을 저장하여 상기 저장된 이미지 상에서 상기 부분 이미지에 대응되는 이미지 영역을 히스토그램화, 정규화 및 필터링한 후, 결과 값을 상기 저장된 히스토그램 패턴과 비교하여 상기 부분 이미지에 포함된 정보를 인식하여 출력하는 정보 독출 단계를 더 포함한다.In addition, the partial image extraction method stores the photographed image and the histogram pattern, histograms, normalizes, and filters an image region corresponding to the partial image on the stored image, and compares the result value with the stored histogram pattern. The method may further include an information reading step of recognizing and outputting information included in the image.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부분 이미지 추출기의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전 조정 작업을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 일 실시 예에 따른 후보 영역으로부터 정보를 독출하는 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 변조된 반복 레이블링 알고리즘을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부분 이미지 추출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
1 and 2 are block diagrams illustrating a configuration of a partial image extractor according to an exemplary embodiment.
3A to 3C are views for explaining a rotation adjustment operation according to an embodiment of the present invention.
4A to 4G are diagrams for describing a process of reading information from a candidate area according to an embodiment of the present invention.
5 illustrates a modulated iterative labeling algorithm according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of extracting a partial image, according to an exemplary embodiment.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described the present invention in more detail.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부분 이미지 추출기(100)의 구성을 나타내는 블록도이다. 부분 이미지 추출기(100)는 주위 환경에 대한 이미지를 수집하여, 수집된 전체 이미지 중 사용자의 관심이 있는 부분 영역을 추출하는 장치를 의미한다. 부분 이미지 추출기(100)는 자동차 번호판을 추출하는 장치, 침입자 감시 시스템에서의 침입자 형상을 추출하는 장치 등으로 구현될 수 있지만 본원에서는 자동차 번호판을 추출하는 장치에 관한 실시 예를 중점적으로 설명하도록 한다. 특히 설명의 편의를 위하여 자동차 번호판은 그린(green), 옐로우(yellow), 및 화이트(white)의 색깔(color)을 가지는 것을 상정하여 설명하도록 한다. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a partial image extractor 100 according to an exemplary embodiment. The partial image extractor 100 refers to a device that collects an image of the surrounding environment and extracts a partial region of interest from the collected entire images. The partial image extractor 100 may be implemented as an apparatus for extracting an automobile license plate or an apparatus for extracting an intruder shape in an intruder monitoring system. However, the present disclosure focuses on an embodiment of an apparatus for extracting an automobile license plate. In particular, it is assumed that the license plate has a color of green, yellow, and white for convenience of description.

도 1을 참조하면 부분 이미지 추출기(100)는 촬상부(110), 색좌표 변환부(120), 이진화부(130) 및 필터부(140)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the partial image extractor 100 may include an imaging unit 110, a color coordinate conversion unit 120, a binarization unit 130, and a filter unit 140.

촬상부(110)는 이미지 추출기(100)의 주위 환경에 관한 이미지를 수집하여 입력받는 기능을 한다. 즉 촬상부(110)는 외부 환경에 대한 이미지를 입력받는 장치로써 일반적인 카메라가 이용될 수 있다. 다만, 모든 자동차가 동일한 경로를 따라서 이동하지 않는 경우를 대비하여, 바람직하게는 PTZ(Pan-Tilt-Zoom) 카메라가 촬상부(110)로 이용될 수도 있다. PTZ 카메라가 이용됨으로써, 자동차가 원거리에서 이동 중이거나, 편향되어서 이동하는 경우에도 자동차 번호판을 포함하는 이미지를 수집하는 것이 용이할 것이다. 또한 촬상부(110)는 하나 이상의 카메라를 포함하는 형태로 구현되는 것도 가능하다.The imaging unit 110 collects and receives an image of the surrounding environment of the image extractor 100. That is, the imaging unit 110 may be a general camera as a device for receiving an image of the external environment. However, a pan-tilt-zoom (PTZ) camera may be preferably used as the imaging unit 110 in case all cars do not move along the same path. By using a PTZ camera, it will be easy to collect an image including the license plate even when the car is moving at a distance or being deflected. In addition, the imaging unit 110 may be implemented in a form including one or more cameras.

색좌표 변환부(120)는 촬상부(110)에 의하여 수집된 외부 환경에 대한 이미지를 색좌표로 변환하는 작업을 수행할 수 있다. 구체적으로 색좌표 변환부(120)는 번호판 인식용 영상데이터의 색좌표를 HSI(Hue, Saturation, Intensity) 색좌표계(color space)로 변환할 수 있다. HSI 색좌표계는 색깔(color)을 색상(Hue), 채도(saturation), 명도(intensity)로 표시한 좌표계이다. 본 실시 예에서는 HSI 색좌표계를 사용하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 YIQ, YCBCR, CIELUV, HSV, HSL 등 다양한 색좌표계를 사용할 수 있음은 물론이다. The color coordinate converter 120 may perform an operation of converting an image of the external environment collected by the imaging unit 110 into color coordinates. In detail, the color coordinate conversion unit 120 may convert the color coordinates of the image data for license plate recognition into a HSI (Hue, Saturation, Intensity) color coordinate system. The HSI color coordinate system is a coordinate system in which color is expressed in Hue, saturation, and intensity. In the present embodiment, the HSI color coordinate system is used, but the present invention is not limited thereto, and various color coordinate systems such as YIQ, YCBCR, CIELUV, HSV, and HSL may be used.

색좌표 변환부(120)에 입력되는 시점의 이미지는 RGB좌표계(RGB color space)로 표시되어 있다. 따라서, 색좌표 변환부(120)는 RGB 좌표계로 표시된 이미지를 HSI 색좌표계로 변환할 수 있다. 색좌표로 변환하는 과정은 다음의 수학식 1 내지 수학식 3을 따른다. 수학식 1은 색상값, 수학식 2는 채도값, 수학식 3은 명도값을 각각 나타낸다.The image at the time point inputted to the color coordinate converter 120 is represented by an RGB color space. Therefore, the color coordinate converter 120 may convert the image displayed in the RGB coordinate system into the HSI color coordinate system. The process of converting the color coordinates is based on Equations 1 to 3 below. Equation 1 represents a color value, Equation 2 represents a saturation value, and Equation 3 represents a brightness value.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

Figure pat00003
Figure pat00003

수학식 1을 따라 산출된 색상값은 0에서부터 360의 값을 가질 수 있다. 색상값이 0인 경우에는 레드(red)를 나타낸다. 색상값이 60인 경우에는 옐로우를, 색상값이 120인 경우는 그린을, 240인 경우에는 블루를 나타낸다.The color value calculated according to Equation 1 may have a value from 0 to 360. When the color value is 0, it represents red. The color value 60 indicates yellow, the color value 120 indicates green, and the color 240 indicates blue.

수학식 2를 따라 산출된 채도값은 0에서부터 1의 값을 가질 수 있다. The saturation value calculated according to Equation 2 may have a value from 0 to 1.

색좌표 변환부(120)는 수학식 1 내지 수학식 3을 따라서 산출된 HSI 모델에 의하여 표현된 데이터를 이진화부(130)로 전송할 수 있다.The color coordinate converter 120 may transmit data represented by the HSI model calculated according to Equations 1 to 3 to the binarization unit 130.

이진화부(130)는 HSI 색좌표로 표현된 데이터를 이진화할 수 있다. The binarization unit 130 may binarize the data represented by the HSI color coordinates.

구체적으로 이진화부(130)는 색상(hue)값의 평균값 및 표준 편차를 이용하여 이진화 작업을 수행할 수 있다. 또한 이진화부(130)는 그린(green) 및 옐로우(yellow)를 검출하기 위해서는 HSI 좌표계의 색상 파라미터(hue parameter)를 이용할 수 있다. 또한 이진화부(130)는 화이트(white)를 검출하는 경우에는 색상 파라미터를 이용하지 않으며, 채도(saturation) 및 명도(intensity) 파라미터를 중점적으로 이용할 수 있다.In detail, the binarization unit 130 may perform the binarization operation using the average value and the standard deviation of the hue values. In addition, the binarization unit 130 may use a hue parameter of the HSI coordinate system to detect green and yellow. In addition, the binarization unit 130 does not use color parameters when detecting white, and may mainly use saturation and intensity parameters.

본 발명의 일 실시 예에 따르는 이진화 작업에서 이용되는 색상 파라미터, 채도 파라미터, 및 명도 파라미터는 자동차 번호판을 포함하는 각각 상이한 이미지로부터 통계적인 방법을 통하여 설정될 수 있다. Color parameters, saturation parameters, and brightness parameters used in the binarization operation according to an embodiment of the present invention may be set through a statistical method from different images including a license plate.

여기서, 통계적 방법이란, 자동차 번호판을 다양한 환경에서 촬상한 이후, 다양한 환경에서 촬상된 이미지 샘플로부터 색상, 채도, 명도를 각각 수집하여 수집된 각각의 색상, 채도, 명도 값의 평균을 구하여서 색상 파라미터로 설정한 이후, 각 샘플들에 의한 표준 편차를 고려하여 일정한 범위의 파라미터를 설정하는 방법을 의미할 수 있다. 다음의 수학식 4 및 5의 소정의 상수들은 통계적 방법을 통하여 결정될 수 있다.Here, the statistical method refers to a color parameter obtained by photographing a license plate in various environments, and then collecting hue, saturation, and brightness from the image samples photographed in various environments, and calculating the average of the respective hue, saturation, and brightness values. After setting to, it may mean a method of setting a predetermined range of parameters in consideration of the standard deviation by each sample. Certain constants in the following equations (4) and (5) can be determined through a statistical method.

다음의 수학식 4는 색상의 그린 및 옐로우를 검출하는 경우, 이진화 과정에서 이용되는 수학식이다.Equation 4 below is an equation used in the binarization process when detecting green and yellow color.

Figure pat00004
Figure pat00004

Figure pat00005
Figure pat00005

Figure pat00006
Figure pat00006

Figure pat00007
Figure pat00007

여기에서, H(x,y), S(x,y), I(x,y)는 각각 색상, 채도 및 명도의 x번째, y번째 픽셀의 성분을 의미한다. μH 및 σH는 각각 색상값 평균 및 색상값 표준편차를 의미한다. Here, H (x, y), S (x, y), and I (x, y) mean components of the x-th and y-th pixels of hue, saturation, and lightness, respectively. μ H and σ H mean color value mean and color value standard deviation, respectively.

또한 다음의 수학식 5는 주위 환경, 즉 자동차 번호판을 포함한 자동차가 강한 빛에 노출된 경우 또는 약한 빛에 노출된 경우의 화이트에 관한 이진화 과정을 나타낸다. 각각 첨자의 n, l, h는 번호판이 노출된 환경이 각각 일반적인 빛의 양에 노출된 경우, 약한 빛에 노출된 경우, 강한 빛에 노출된 경우를 의미한다.In addition, Equation 5 below represents a binarization process for white when the surrounding environment, that is, a vehicle including a license plate is exposed to strong light or weak light. The subscripts n, l, and h denote the case where the environment in which the plates are exposed is exposed to the general amount of light, when the light is exposed to weak light, and when the light is exposed to strong light.

Figure pat00008
Figure pat00008

Figure pat00009
Figure pat00009

Figure pat00010
Figure pat00010

Figure pat00011
Figure pat00011

Figure pat00012
Figure pat00012

Figure pat00013
Figure pat00013

여기에서, S(x,y) 및 I(x,y)는 x, y 번째 픽셀의 각각의 채도값 및 명도값을 나타낸다. μS 및 σS는 각각 채도값의 평균 및 채도값의 표준편차 값을 나타낸다. μH 및 σH는 각각 명도값의 평균 및 명도값의 표준편차 값을 나타낸다. Here, S (x, y) and I (x, y) represent saturation values and brightness values of the x and y th pixels, respectively. μ S and σ S represent the mean of the chroma values and the standard deviation values of the chroma values, respectively. μ H and σ H represent the mean of the brightness values and the standard deviation values of the brightness values, respectively.

수학식 4 및 수학식 5를 이용한 이진화 과정을 거쳐 후보 영역을 얻을 수 있다. 이때의 후보 영역은 바람직하게는 관심이 있는 부분영역, 즉 자동차 번호판은 1로 표현되며, 자동차 번호판 이외의 부분은 0으로 표현되어 자동차 번호판 부분을 이외의 부분으로부터 구별할 수 있도록 구성될 수 있다.The candidate region may be obtained through a binarization process using Equations 4 and 5. In this case, the candidate region is preferably a partial region of interest, that is, the license plate is represented by 1, and parts other than the license plate may be represented by 0, so that the license plate part may be distinguished from other parts.

다만, 자동차 번호판과 자동차의 색깔이 유사한 경우에는 자동차 번호판 이외의 자동차 부분도 1로 표시될 수 있으며 이에 따라서 정확히 자동차 번호판을 추출할 수 없는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 레이블링부(135)는 필터링 단계에서 반복 레이블링 알고리즘을 이용하며, 이에 대하여서는 더욱 상세하게 후술하도록 한다.However, when the color of the license plate and the car is similar, the parts of the car other than the license plate may also be displayed as 1, which may cause a problem in that the license plate may not be extracted accurately. In order to solve this problem, the labeling unit 135 uses an iterative labeling algorithm in the filtering step, which will be described later in more detail.

레이블링부(135)는 이진화 데이터를 이진화부(130)로부터 전송받아, 레이블링 작업을 수행하여 레이블 데이터를 생성한다. 또한 레이블링부(135)는 생성된 레이블 데이터를 필터부(140)로 전송한다. The labeling unit 135 receives the binarization data from the binarization unit 130 and performs labeling to generate label data. In addition, the labeling unit 135 transmits the generated label data to the filter unit 140.

필터부(140)는 레이블링부(135)로부터 자동차 번호판을 포함한 하나 이상의 후보 영역을 전송받아 최종적으로 자동차 번호판의 후보 영역을 필터링(filtering)하여 최종 후보 영역을 생성할 수 있다.The filter unit 140 may receive one or more candidate regions including the license plate from the labeling unit 135 and finally filter the candidate regions of the license plate to generate the final candidate region.

최종 후보 영역은 자동차 번호판을 포함할 수 있으며, 자동차 번호판과 유사한 색깔을 가지는 부분을 포함할 수도 있다. 또한 필터부(140)는 수 개의 후보 영역 중에서 자동차 번호판이 아닌 것으로 추정되는 후보 영역을 제외할 수 있다.The final candidate area may include a license plate and may include portions having a color similar to the license plate. In addition, the filter unit 140 may exclude candidate regions that are estimated to not be license plates from among several candidate regions.

표 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 후보 영역을 제외하는 기준에 대한 도표이다.Table 1 is a table of criteria for excluding candidate regions according to an embodiment of the present invention.

필터링 파라미터Filtering parameters 그린Green 옐로우yellow 화이트White 바운딩 박스Bounding box [0.6, 1.0][0.6, 1.0] [0.7,1.0][0.7,1.0] [0.7, 1.0][0.7, 1.0] 가로-세로 비율Aspect ratio [1.0, 3.0][1.0, 3.0] [1.0,2.0][1.0,2.0] [1.0,6.0][1.0,6.0] 가능한 번호판 모양Possible license plate shape 직사각형Rectangle

필터링 과정, 즉 자동차 번호판이 아닌 것으로 추정되는 후보 영역을 제외하는 과정은 자동차 번호판의 외형적 특징을 이용할 수 있다. 여기서 외형적 특징이란 바운딩 박스(bounding box) 및 가로-세로 비율 등이 될 수 있다. The filtering process, that is, the process of excluding a candidate region that is not considered to be a license plate, may use the external characteristics of the license plate. Here, the external characteristic may be a bounding box and a horizontal-to-vertical ratio.

필터부(140)는 표 1과 같은 기설정된 조건을 만족시키지 못하는 후보 영역을 자동차 번호판이 아니라고 판단하며, 이를 후보 영역에서 제외할 수 있다. 필터부(140)는 이와 같이 후보 영역을 제외하고 남은 부분을 최종적으로 자동차 번호판의 후보 영역으로 설정할 수 있으며 최종 후보 영역을 사용자에게 제공할 수 있다. The filter unit 140 may determine that the candidate region that does not satisfy the preset conditions as shown in Table 1 is not the license plate, and exclude the candidate region from the candidate region. In this way, the filter unit 140 may finally set the remaining portion excluding the candidate region as a candidate region of the license plate and provide the final candidate region to the user.

더욱 상세하게는, 바운딩 박스는 직사각형으로써 추출된 영역의 좌측 일단, 우측 일단, 상방 일단 및 하방 일단의 교차점을 연결한 영역을 의미할 수 있다. 여기에서 바운딩 박스의 넓이는 픽셀에 의하여 결정되며, 촬상 객체의 상대적 크기를 나타낼 수도 있다.In more detail, the bounding box may refer to a region connecting intersection points of one left end, one right end, an upper end, and a lower end of the region extracted as a rectangle. Here, the width of the bounding box is determined by the pixel and may represent the relative size of the image pickup object.

가로-세로 비율은 바운딩 박스의 가로 및 세로의 길이의 비율을 나타내는 값이다. 가로-세로 비율은 추출된 이미지에서 결정될 수 있으며, 다음의 수학식 6으로 표현될 수 있다.The aspect ratio is a value representing the ratio of the length of the bounding box to the width and length. The aspect-ratio may be determined from the extracted image, and may be expressed by Equation 6 below.

Figure pat00014
Figure pat00014

여기에서, c 및 r은 각각 바운딩 박스의 행(column)의 길이와 열(raw)의 길이를 나타낸다. 그린 색의 번호판의 경우에는 ρA가 1 내지 3의 값을 나타내며, 옐로우 색의 번호판의 경우에는 1 내지 2, 화이트 색의 번호판인 경우에는 1 내지 6의 값을 나타낸다.Here, c and r respectively represent the length of the column and the length of the column of the bounding box. In the case of a green plate, pA represents a value of 1 to 3, in the case of a yellow plate, 1 to 2, and a white plate to a value of 1 to 6.

필터부(140)는 기설정된 범위에 포함되지 않는 후보 영역을 제외함으로써, 자동차 번호판이 아니면서도 후보 영역에 포함된 영역들을 제외하여 최종적으로 자동차 번호판의 후보 영역을 추출할 수 있다. The filter unit 140 may finally extract the candidate region of the license plate by excluding the regions included in the candidate region without the license plate by excluding a candidate region not included in the preset range.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부분 이미지 추출기(100)의 구성을 나타낸 블록도이다. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a partial image extractor 100 according to an exemplary embodiment.

도 2를 참조하면, 부분 이미지 추출기(100)는 조정부(150), 이미지 분해부(160), 정보 독출부(170) 및 저장부(180)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the partial image extractor 100 may further include an adjusting unit 150, an image resolving unit 160, an information reading unit 170, and a storage unit 180.

필터부(140)로부터 필터링된 최종적인 후보 영역은 사용자에게 제공되기 이전에, 조정부(150)를 통하여 기설정된 조정 작업을 거친 이후 이미지 분해부(160)로 전송되어 색좌표 변환 이전의 원래의 이미지로 제공될 수 있다. 또한 정보 독출부(170)는 원본 부분 이미지로부터 부분 이미지가 가진 정보를 추출할 수 있다. The final candidate area filtered from the filter unit 140 is transmitted to the image decomposition unit 160 after the preset adjustment operation through the adjustment unit 150 before being provided to the user, and then is transferred to the original image before the color coordinate conversion. Can be provided. In addition, the information reader 170 may extract information included in the partial image from the original partial image.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 조정부(150)는 필터부(140)로부터 최종적인 후보 영역을 전송받아, 이에 대하여 회전 조정 작업을 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the adjustment unit 150 may receive the final candidate region from the filter unit 140 and perform a rotation adjustment operation on the final candidate region.

자동차가 부분 이미지 추출기(100)의 주위를 통과하는 경우, 항상 동일한 방향 및 동일한 거리로 이동하는 것은 아니기 때문에 촬상부(110)에서 수집되는 이미지는 상이할 수 있으며, 특히 상이한 촬상 각도에 의하여 촬상될 수 있다. 이러한 상이한 촬상 각도에서 촬상된 직사각형 형태의 자동차 번호판의 이미지는 완전한 직사각형의 형태가 아닐 수 있다. When the vehicle passes around the partial image extractor 100, the images collected by the imaging unit 110 may be different because they do not always move in the same direction and at the same distance, and may be captured by different imaging angles. Can be. An image of a rectangular license plate imaged at these different imaging angles may not be in the form of a perfect rectangle.

따라서 조정부(150)는 사용자에게 후보 영역을 제공하기 이전에, 회전 조정 작업을 수행하여 후보 영역을 직사각형 형태로 조정할 수 있다. 도 3a 내지 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전 조정 과정을 나타낸다. 이에 대하여서는 도 3a 내지 도 3c를 참조하며 더욱 상세하게 후술하도록 한다.Therefore, the adjustment unit 150 may adjust the candidate area in a rectangular shape by performing a rotation adjustment operation before providing the candidate area to the user. 3A to 3C illustrate a rotation adjustment process according to an embodiment of the present invention. This will be described later with reference to FIGS. 3A to 3C.

추출된 후보 영역은 색좌표 변환 및 이진화 작업을 거친 이후이기 때문에 0과 1의 값으로만 표현되어 있다. 사용자에게 의미있는 정보를 제공하기 위하여서는 이러한 0과 1로 표현된 데이터가 아닌 원래의 이미지를 제공하여야 한다. The extracted candidate regions are expressed only with values of 0 and 1 since they have undergone color coordinate transformation and binarization. In order to provide meaningful information to the user, the original image should be provided instead of the data represented by these zeros and ones.

저장부(170)는 촬상부(110)로부터 촬상된 외부 환경에 대한 이미지를 전송받아 저장할 수 있다. 이미지 분해부(160)는 조정부(150)로부터 조정된 후보 영역을 전송받으며, 저장부(170)로부터 원본 이미지를 전송받을 수 있다.The storage unit 170 may receive and store an image of the external environment captured by the image capturing unit 110. The image separation unit 160 may receive the adjusted candidate region from the adjustment unit 150, and may receive the original image from the storage unit 170.

이미지 분해부(160)는 전송받은 두 개의 이미지를 비교하여 조정된 후보 영역에 해당하는 부분을 원본 이미지로부터 추출하여, 정보 독출부(180)로 전송할 수 있다.The image separation unit 160 may compare two received images, extract a portion corresponding to the adjusted candidate region from the original image, and transmit the extracted image to the information reader 180.

정보 독출부(180)는 이미지 분해부(160)로부터 전송된 부분 이미지로부터 사용자가 관심있는 정보를 독출할 수 있다. 예를 들어 사용자가 관심있는 정보가 자동차 번호판의 정보라면, 정보 추출부(180)는 자동차 번호판에 해당하는 부분 이미지로부터 숫자와 문자의 정보를 독출할 수 있다. 자동차 번호판으로부터 문자와 숫자에 대한 정보를 추출하는 방법은 도 4a 내지 도 4g를 참조하여 더욱 상세하게 후술하도록 한다. 한편, 추출된 정보는 사용자에게 제공될 수도 있으며, 저장부(170)에 저장될 수도 있다. 추출된 정보가 사용자에게 제공되는 경우 디스플레이, 유선 또는 무선을 이용한 정보 전송, 음성출력 등 다양한 방식으로 제공될 수 있다. The information reader 180 may read information of interest to the user from the partial image transmitted from the image resolver 160. For example, if the information of interest to the user is information on the license plate, the information extracting unit 180 may read information of numbers and letters from a partial image corresponding to the license plate. A method of extracting information about letters and numbers from the license plate will be described later in more detail with reference to FIGS. 4A to 4G. Meanwhile, the extracted information may be provided to the user or may be stored in the storage unit 170. When the extracted information is provided to the user, the extracted information may be provided in various ways such as display, wired or wireless information transmission, and voice output.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조정부(150)에서의 회전 조정 작업을 나타낸다.3A to 3C illustrate a rotation adjustment operation in the adjustment unit 150 according to an embodiment of the present invention.

조정부(150)는 우선 후보 영역의 중심을 결정하며, 최소 2차 모멘트(least second moment) 축을 결정할 수 있다. The adjuster 150 may first determine the center of the candidate area and determine a minimum second moment axis.

여기서, 후보 영역의 중심은 후보 영역 내의 공간 분포에 기초한 행 및 열 축에 의하여 결정될 수 있다. 다음 수학식 7은 후보 영역의 중심을 결정하는 식을 나타낸다.Here, the center of the candidate region may be determined by the row and column axis based on the spatial distribution in the candidate region. Equation 7 shows an equation for determining the center of the candidate region.

Figure pat00015
Figure pat00015

여기에서, rcenter 및 ccenter는 각각 열 및 행 방향의 중심의 좌표를 나타내며, r 및 c는 열 및 행 좌표를 나타내며, 첨자 i는 i번째 픽셀을 의미하며, Ai는 영역의 넓이를 나타내며 픽셀에 의하여 산출될 수 있다.Here, r center and c center represent the coordinates of the center of the column and row direction, respectively, r and c represent the column and row coordinates, the subscript i means the i-th pixel, Ai indicates the width of the area, and the pixel Can be calculated by

최소 2차 모멘트로써 중심축 및 중심 모멘트를 결정할 수 있다. 중심 모멘트를 결정하는 식은 다음의 수학식 8에 표현되어 있다.The central axis and the central moment can be determined as the minimum second moment. The equation for determining the center moment is expressed in Equation 8 below.

Figure pat00016
Figure pat00016

또한 결정된 중심축 및 중심 모멘트를 기초로 최종적으로 회전할 각도 θ는 다음의 수학식 9에 의하여 결정된다.Also, the angle θ to be finally rotated based on the determined center axis and the center moment is determined by the following equation (9).

Figure pat00017
Figure pat00017

수학식 9에 의한 θ만큼의 회전을 함으로써 후보영역은 직사각형에 가까운 형태를 가질 수 있다.By rotating by θ by Equation 9, the candidate region may have a shape close to a rectangle.

도 3a는 필터부(140)에 의하여 필터링된 최종적인 후보 영역을 나타낸다. 3A illustrates a final candidate region filtered by the filter unit 140.

도 3b는 회전 조정 작업을 위한 최소 2차 모멘트 축을 나타낸 것이다. 도 3c는 회전 조정 작업을 거친 후, 얻어진 직사각형 형태의 후보 영역을 나타낸다.3b shows the minimum secondary moment axis for the rotation adjustment operation. 3C shows the candidate area of the rectangular shape obtained after the rotation adjustment operation.

도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 일 실시 예를 따르는 이미지 분해부(160)로부터 전송된 부분 이미지로부터 문자 및 숫자의 정보를 추출하는 과정을 나타낸다.4A to 4G illustrate a process of extracting information of letters and numbers from a partial image transmitted from the image separation unit 160 according to an embodiment of the present invention.

도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 의하여 얻어진 부분 이미지를 나타낸다. 4A illustrates a partial image obtained by an embodiment of the present invention.

도 4b는 자동차 번호판을 세로 방향으로 스캔하여 얻어진 세로 방향 위치 히스토그램을 나타낸다. 도 4b의 0 및 250 근처 영역에서 100에 가까운 값을 가지는 것은 0 및 250에 자동차 번호판의 경계가 있음을 나타낸다. 4B shows a longitudinal position histogram obtained by scanning a license plate longitudinally. Having a value close to 100 in the region near 0 and 250 in FIG. 4B indicates that there is a border of the license plate at 0 and 250.

도 4c는 자동차 번호판을 가로 방향으로 스캔하여 얻어진 가로 방향 위치 히스토그램을 나타낸다. 도 4c 역시 하부에 자동차 번호판 경계를 포함하고 있음을 알 수 있다. 다만, 자동차 번호판의 경계는 숫자 및 문자를 식별하는 데에 불필요한 영역이기 때문에 후보 영역의 정보를 검출하는 데에 있어 제외되는 것이 바람직하다. 4C shows a lateral position histogram obtained by scanning a license plate in the lateral direction. It can be seen that Figure 4c also includes a license plate border at the bottom. However, since the boundary of the license plate is an unnecessary area for identifying numbers and letters, it is preferable to be excluded in detecting information of the candidate area.

도 4d는 자동차 번호판의 경계를 제외시킨, 즉 필터링 후의 가로 방향 위치 히스토그램을 나타낸다. 4D shows a horizontal position histogram after the boundary of the license plate has been excluded, ie filtered.

정보 독출부(180)는 번호판의 경계를 제외시킨 후보 영역을 기초로하여 후보 영역으로부터 후보 영역의 정보를 독출할 수 있다.The information reader 180 may read information of the candidate area from the candidate area based on the candidate area excluding the boundary of the license plate.

도 4e는 도 자동차 번호판의 경계를 제외시킨 히스토그램을 정규화시킨 이미지로, '10 러 7177'의 정보를 얻을 수 있음을 알 수 있다. 4E is a normalized image of the histogram excluding the boundary of the license plate of the vehicle, and it can be seen that information of '10 7177 'can be obtained.

도 4f는 세로 방향 위치 히스토그램을 나타낸다. 도 4f에 나타난 바와 같이 일곱 개의 피크(peak)가 존재하며, 이는 각각의 숫자 및 문자에 대응된다. 정보 독출부(180)는 기저장된 히스토그램의 패턴과 독출된 히스토그램을 비교하여 자동차 번호판의 정보를 독출할 수 있다. 4F shows a longitudinal position histogram. As shown in Fig. 4f, there are seven peaks, which correspond to the respective numbers and letters. The information reader 180 may read the information of the license plate by comparing the previously stored pattern of the histogram with the read histogram.

도 4g는 독출된 번호판의 정보를 나타내며, 정보 독출부(180)는 일곱 개의 숫자 및 문자의 정보를 독출할 수 있다.4G illustrates information of the read license plate, and the information reading unit 180 may read information of seven numbers and letters.

도 5는 자동차의 색깔과 자동차 번호판의 색깔이 유사한 경우에, 자동차 번호판 영역을 후보 영역으로 추출할 수 있는 반복 레이블링 알고리즘을 나타낸다.FIG. 5 shows an iterative labeling algorithm capable of extracting a license plate area as a candidate area when the color of the car is similar to the color of the license plate.

자동차의 색깔과 자동차 번호판의 색깔이 유사한 경우에도 자동차의 색깔과 자동차 번호판의 색깔에는 차이가 있으며, 반복 레이블링 알고리즘은 색깔 차이에 기초하여 자동차 번호판을 후보 영역으로 추출할 수 있다.Even when the color of the car is similar to that of the license plate, there is a difference between the color of the car and the license plate. The iterative labeling algorithm may extract the license plate as a candidate region based on the color difference.

도 5를 참조하면, 두 개의 네 개와 연결된 픽셀은 수학식 10을 만족하는 경우에 그룹핑될 수 있다. 수학식 10의 Dist는 수학식 11에 의하여 결정된다.Referring to FIG. 5, two four connected pixels may be grouped when the equation 10 is satisfied. Dist of Equation 10 is determined by Equation 11.

Figure pat00018
Figure pat00018

Figure pat00019
Figure pat00019

여기에서 IR i ,j에서의 위첨자 R은 레드를 나타내며, G는 그린, B는 블루를 나타낸다. I는 명도를 나타내며, 아래첨자 i,j는 가로 방향으로 i번째, 세로 방향으로 j번째 픽셀을 의미한다.Here, the superscript R in I R i , j represents red, G represents green, and B represents blue. I denotes brightness, and the subscripts i, j denote the i-th pixel in the horizontal direction and the j-th pixel in the vertical direction.

도 5의 첫 번째 도면은 이진화된 영역을 나타낸다. 이진화된 영역에서 1을 나타내는 영역이 후보 영역으로써 추출되며, 이에 따라 도 5의 두 번째 도면에 나타난 바와 같이 각 영역에 레이블링 작업이 수행된다. 두 번째 도면은 하나의 픽셀을 중심으로 상, 하, 좌, 우 방향에 존재하는 픽셀과의 연관성을 판단하여 연관이 있는 경우에 연결하는 작업이 수행된 후의 후보 영역을 나타낸다. 본 발명의 일 실시 예를 따르는 작업의 결과, 첫 번째 도면에서 임의의 픽셀은 상, 하, 좌, 우 방향에 존재하는 픽셀과의 관계가 수학식 10을 만족하는 경우에 서로 연결될 수 있다.The first figure of FIG. 5 shows a binarized region. A region representing 1 in the binarized region is extracted as a candidate region, and accordingly, a labeling operation is performed on each region as shown in the second drawing of FIG. 5. The second drawing shows a candidate region after a connection is performed in the case where there is an association by determining an association with pixels existing in up, down, left, and right directions about one pixel. As a result of the operation according to the exemplary embodiment of the present disclosure, in the first drawing, arbitrary pixels may be connected to each other when the relationship with the pixels existing in the up, down, left, and right directions satisfies Equation (10).

서로 연결된 픽셀들은 도 5의 세 번째 도면에 나타난 바와 같이 그룹화될 수 있으며, 이에 따라서 자동차의 색깔과 자동차 번호판의 색깔이 유사한 경우에, 번호판을 최종 후보 영역으로 효율적으로 추출할 수 있다.The pixels connected to each other may be grouped as shown in the third drawing of FIG. 5, so that when the color of the car is similar to the color of the license plate, the license plate may be efficiently extracted as the final candidate area.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부분 이미지 추출 방법을 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a partial image extraction method according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 부분 이미지 추출 방법은 이미지 촬상 단계(S610), 색좌표 변환 단계(S620), 이진화 단계(S630), 레이블링 단계(S640), 필터링 단계(S650), 조정 단계(S660), 이미지 분해 단계(S670) 및 정보 독출 단계(S680)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the partial image extraction method includes an image capturing step (S610), a color coordinate conversion step (S620), a binarization step (S630), a labeling step (S640), a filtering step (S650), an adjusting step (S660), and an image. It may include a decomposition step (S670) and information reading step (S680).

촬상부(110)는 이미지 추출기(100)의 주위 환경에 관한 이미지를 수집하여 입력받을 수 있다(S610).The imaging unit 110 may collect and receive an image of the surrounding environment of the image extractor 100 (S610).

색좌표 변환부(120)는 촬상부(110)에 의하여 수집된 외부 환경에 대한 이미지를 색좌표로 변환하는 작업을 수행할 수 있다. 색좌표 변환부(120)는 번호판 인식용 영상데이터의 색좌표를 HSI(Hue, Saturation, Intensity) 색좌표계(color space)로 변환할 수 있다(S620). 본 실시 예에서는 HSI 색좌표계를 사용하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 YIQ, YCBCR, CIELUV, HSV, HSL 등 다양한 색좌표계를 사용할 수 있음은 물론이다. The color coordinate converter 120 may perform an operation of converting an image of the external environment collected by the imaging unit 110 into color coordinates. The color coordinate conversion unit 120 may convert the color coordinates of the image data for license plate recognition into a HSI (Hue, Saturation, Intensity) color coordinate system (S620). In the present embodiment, the HSI color coordinate system is used, but the present invention is not limited thereto, and various color coordinate systems such as YIQ, YCBCR, CIELUV, HSV, and HSL may be used.

색좌표 변환부(120)에 입력되는 시점의 이미지는 RGB좌표계(RGB color space)로 표시되어 있다. 따라서, 색좌표 변환부(120)는 RGB 좌표계로 표시된 이미지를 HSI 색좌표계로 변환할 수 있다. The image at the time point inputted to the color coordinate converter 120 is represented by an RGB color space. Therefore, the color coordinate converter 120 may convert the image displayed in the RGB coordinate system into the HSI color coordinate system.

이진화부(130)는 HSI 색좌표로 표현된 데이터를 이진화할 수 있다(S630).The binarization unit 130 may binarize the data represented by the HSI color coordinates (S630).

본 발명의 일 실시 예에 따른 이진화부(130)는 색상(hue)값의 평균값 및 표준 편차를 이용하여 이진화 작업을 수행할 수 있다. 그린(green) 및 옐로우(yellow)를 검출하기 위해서는 HSI 좌표계의 색상 파라미터(hue parameter)를 이용할 수 있다. 화이트(white)를 검출하는 경우에는 색상 파라미터는 이용되지 않으며, 채도(saturation) 및 명도(intensity) 파라미터가 중점적으로 이용될 수 있다.The binarization unit 130 according to an embodiment of the present invention may perform a binarization operation by using an average value and a standard deviation of hue values. In order to detect green and yellow, a hue parameter of the HSI coordinate system may be used. In the case of detecting white, the color parameter is not used, and the saturation and intensity parameters may be mainly used.

본 발명의 일 실시 예에 따르는 이진화 작업에서 이용되는 색상 파라미터, 채도 파라미터, 및 명도 파라미터는 자동차 번호판을 포함하는 각각 상이한 이미지로부터 통계적인 방법을 통하여 설정될 수 있다. Color parameters, saturation parameters, and brightness parameters used in the binarization operation according to an embodiment of the present invention may be set through a statistical method from different images including a license plate.

통계적 방법이란, 자동차 번호판을 다양한 환경에서 촬상한 이후, 다양한 환경에서 촬상된 이미지 샘플로부터 색상, 채도, 명도를 각각 수집하여 수집된 각각의 색상, 채도, 명도 값의 평균을 구하여서 색상 파라미터로 설정한 이후, 각 샘플들에 의한 표준 편차를 고려하여 일정한 범위의 파라미터를 설정하는 방법을 의미할 수 있다.The statistical method is to set the color parameters by capturing the license plate in various environments, and then collecting the hue, saturation, and brightness from the image samples taken in various environments, and then calculating the average of the respective hue, saturation, and brightness values. After that, it may mean a method of setting a predetermined range of parameters in consideration of the standard deviation by each sample.

이진화 과정을 거쳐 후보 영역을 얻을 수 있다. 이때의 후보 영역은 바람직하게는 관심이 있는 부분영역, 즉 자동차 번호판은 1로 표현되며, 자동차 번호판 이외의 부분은 0으로 표현되어 자동차 번호판 부분을 이외의 부분으로부터 구별할 수 있도록 구성될 수 있다. Candidate regions can be obtained through the binarization process. In this case, the candidate region is preferably a partial region of interest, that is, the license plate is represented by 1, and parts other than the license plate may be represented by 0, so that the license plate part may be distinguished from other parts.

다만, 자동차 번호판과 자동차의 색깔이 유사한 경우에는 자동차 번호판 이외의 자동차 부분도 1로 표시될 수 있으며 이에 따라서 정확히 자동차 번호판을 추출할 수 없는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 레이이블링부(135)는 필터링 단계에서 반복 레이블링 알고리즘을 이용할 수 있다.However, when the color of the license plate and the car is similar, the parts of the car other than the license plate may also be displayed as 1, which may cause a problem in that the license plate cannot be accurately extracted. In order to solve this problem, the labeling unit 135 may use an iterative labeling algorithm in the filtering step.

레이블링부(135)는 이진화 데이터를 이진화부(130)로부터 전송받아, 레이블링 작업을 수행하여 레이블 데이터를 생성한다(S640). 또한 레이블링부(135)는 생성된 레이블 데이터를 필터부(140)로 전송한다. The labeling unit 135 receives the binarization data from the binarization unit 130 and performs labeling to generate label data (S640). In addition, the labeling unit 135 transmits the generated label data to the filter unit 140.

필터부(140)는 레이블링부(135)로부터 자동차 번호판을 포함한 하나 이상의 후보 영역을 전송받아 최종적으로 자동차 번호판의 후보 영역을 필터링(filtering)할 수 있다(S650).The filter unit 140 may receive one or more candidate regions including the license plate from the labeling unit 135 and finally filter the candidate regions of the license plate (S650).

최종 후보 영역은 자동차 번호판을 포함할 수 있으며, 자동차 번호판과 유사한 색깔을 가지는 부분을 포함할 수도 있다. 또한 필터부(140)는 수 개의 후보 영역 중에서 자동차 번호판이 아닌 것으로 추정되는 후보 영역을 제외할 수 있다.The final candidate area may include a license plate and may include portions having a color similar to the license plate. In addition, the filter unit 140 may exclude candidate regions that are estimated to not be license plates from among several candidate regions.

필터링 과정, 즉 자동차 번호판이 아닌 것으로 추정되는 후보 영역을 제외하는 과정은 자동차 번호판의 외형적 특징을 이용할 수 있다. 여기서 외형적 특징이란 바운딩 박스(bounding box) 및 가로-세로 비율 등이 될 수 있다. 이에 대한 설명은 표 1과 관련하여 상술한 바와 같다.The filtering process, that is, the process of excluding a candidate region that is not considered to be a license plate, may use the external characteristics of the license plate. Here, the external characteristic may be a bounding box and a horizontal-to-vertical ratio. The description thereof is as described above with reference to Table 1.

필터부(140)는 표 1과 같은 기설정된 조건을 만족시키지 못하는 후보 영역을 자동차 번호판이 아니라고 판단하며, 이를 후보 영역에서 제외할 수 있다. 필터부(140)는 이와 같이 후보 영역을 제외하고 남은 부분을 최종적으로 자동차 번호판의 후보 영역으로 설정할 수 있으며 최종적인 후보 영역을 사용자에게 제공할 수 있다. The filter unit 140 may determine that the candidate region that does not satisfy the preset conditions as shown in Table 1 is not the license plate, and exclude the candidate region from the candidate region. In this way, the filter unit 140 may finally set the remaining portion excluding the candidate region as the candidate region of the license plate and provide the final candidate region to the user.

필터부(140)로부터 필터링된 최종적인 후보 영역은 사용자에게 제공되기 이전에, 조정부(150)를 통하여 기설정된 조정 작업을 거친 이후 이미지 분해부(160)로 전송되어 색좌표 변환 이전의 원래의 이미지로 제공될 수 있다(S660).The final candidate area filtered from the filter unit 140 is transmitted to the image decomposition unit 160 after the preset adjustment operation through the adjustment unit 150 before being provided to the user, and then is transferred to the original image before the color coordinate conversion. It may be provided (S660).

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 조정부(150)는 필터부(140)로부터 최종적인 후보 영역을 전송받아, 이에 대하여 회전 조정 작업을 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the adjustment unit 150 may receive the final candidate region from the filter unit 140 and perform a rotation adjustment operation on the final candidate region.

자동차가 부분 이미지 추출기(100)의 주위를 통과하는 경우, 항상 동일한 방향 및 동일한 거리로 이동하는 것은 아니기 때문에 촬상부(110)에서 수집되는 이미지는 상이할 수 있으며, 특히 상이한 촬상 각도에 의하여 촬상될 수 있다. 이러한 상이한 촬상 각도에서 촬상된 직사각형 형태의 자동차 번호판의 이미지는 완전한 직사각형의 형태가 아닐 수 있다. 따라서 조정부(150)는 사용자에게 후보 영역을 제공하기 이전에, 회전 조정 작업을 수행하여 후보 영역을 직사각형 형태로 조정할 수 있다.When the vehicle passes around the partial image extractor 100, the images collected by the imaging unit 110 may be different because they do not always move in the same direction and at the same distance, and may be captured by different imaging angles. Can be. An image of a rectangular license plate imaged at these different imaging angles may not be in the form of a perfect rectangle. Therefore, the adjustment unit 150 may adjust the candidate area in a rectangular shape by performing a rotation adjustment operation before providing the candidate area to the user.

추출된 후보 영역은 색좌표 변환 및 이진화 작업을 거친 이후이기 때문에 0과 1의 값으로만 표현되어 있다. 사용자에게 의미있는 정보를 제공하기 위하여서는 이러한 0과 1로 표현된 데이터가 아닌 원래의 이미지를 제공하여야 한다. The extracted candidate regions are expressed only with values of 0 and 1 since they have undergone color coordinate transformation and binarization. In order to provide meaningful information to the user, the original image should be provided instead of the data represented by these zeros and ones.

저장부(170)는 촬상부(110)로부터 촬상된 외부 환경에 대한 이미지를 전송받아 저장할 수 있다. 이미지 분해부(160)는 조정부(150)로부터 조정된 후보 영역을 전송받으며, 저장부(170)로부터 원본 이미지를 전송받을 수 있다. The storage unit 170 may receive and store an image of the external environment captured by the image capturing unit 110. The image separation unit 160 may receive the adjusted candidate region from the adjustment unit 150, and may receive the original image from the storage unit 170.

이미지 분해부(160)는 전송받은 두 개의 이미지를 비교하여 조정된 후보 영역에 해당하는 부분을 원본 이미지로부터 추출하여,(S670) 정보 독출부(180)로 전송할 수 있다.The image decomposition unit 160 may compare two received images, extract a portion corresponding to the adjusted candidate region from the original image, and transmit the extracted image to the information reader 180 (S670).

정보 독출부(180)는 이미지 분해부(160)로부터 전송된 부분 이미지로부터 사용자가 관심있는 정보를 독출할 수 있다(680). 예를 들어 사용자가 관심있는 정보가 자동차 번호판의 정보라면, 정보 추출부(180)는 자동차 번호판에 해당하는 부분 이미지로부터 숫자와 문자의 정보를 독출할 수 있다. 이에 대한 설명은 부분 이미지 추출기가 문자의 정보를 독출하는 방법과 동일한다. 추출된 정보는 사용자에게 제공될 수도 있으며, 저장부(170)에 저장될 수도 있다. 사용자에게 제공되는 방법은 디스플레이, 유선 또는 무선을 이용한 정보 전송, 음성출력 등 다양한 방식으로 제공될 수 있다. The information reader 180 may read information of interest to the user from the partial image transmitted from the image resolver 160 (680). For example, if the information of interest to the user is information on the license plate, the information extracting unit 180 may read information of numbers and letters from a partial image corresponding to the license plate. The description thereof is the same as that of the partial image extractor to read the information of the character. The extracted information may be provided to the user or may be stored in the storage unit 170. The method provided to the user may be provided in various ways, such as display, wired or wireless information transmission, and voice output.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.While the above has been shown and described with respect to preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, it is usually in the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

100 : 부분 이미지 추출기 110 : 촬상부
120 : 색좌표 변환부 130 : 이진화부
135 : 레이블링부 140 : 필터부
150 : 조정부 160 : 이미지 분해부
170 : 저장부 180 : 정보 독출부
100: partial image extractor 110: imaging unit
120: color coordinate conversion unit 130: binarization unit
135 labeling portion 140 filter portion
150: adjusting unit 160: image decomposition unit
170: storage unit 180: information reading unit

Claims (10)

부분 이미지 추출기에 있어서,
외부 환경에 대한 이미지를 촬상하는 촬상부;
상기 촬상부로부터 상기 이미지를 전송받아 HSI 색좌표 데이터로 변환하는 색좌표 변환부;
상기 HSI 색좌표 데이터를 이진(binary)화하여 후보 영역을 생성하는 이진화부;
반복 레이블링 알고리즘(recursive labeling algorithm)을 이용하여 상기 후보 영역으로부터 레이블 데이터(labeled data)를 생성하는 레이블링(labeling)부; 및
상기 레이블 데이터를 필터링(filtering)하여 최종 후보 영역을 추출하는 필터(filter)부;를 포함하는 부분 이미지 추출기.
In the partial image extractor,
An imaging unit for capturing an image of an external environment;
A color coordinate conversion unit receiving the image from the imaging unit and converting the image into HSI color coordinate data;
A binarization unit for generating candidate regions by binarizing the HSI color coordinate data;
A labeling unit configured to generate labeled data from the candidate region using a recursive labeling algorithm; And
And a filter unit for filtering the label data to extract a final candidate region.
제 1 항에 있어서,
상기 이진화부는, 통계적인 방법을 통한 결과값으로 기설정된 임계값을 이용하여 HSI 색좌표 데이터를 이진화하는 것을 특징으로 하는 부분 이미지 추출기.
The method of claim 1,
The binarization unit is a partial image extractor, characterized in that to binarize the HSI color coordinate data using a predetermined threshold value as a result of the statistical method.
제 1 항에 있어서,
상기 최종 후보 영역을 통과하는 주회전축을 결정하여 주회전축을 따라서 상기 최종 후보 영역을 회전 조정하는 조정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 이미지 추출기.
The method of claim 1,
And a controller configured to determine a main axis of rotation passing through the final candidate area and to adjust the rotation of the final candidate area along the main axis of rotation.
제 3 항에 있어서,
상기 회전 조정된 상기 최종 후보 영역을 분해하여 부분 이미지를 생성하는 이미지 분해부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 이미지 추출기.
The method of claim 3, wherein
And an image decomposition unit for generating the partial image by decomposing the rotated final candidate region.
제 4 항에 있어서,
상기 촬상부에서 촬상된 이미지 및 히스토그램 패턴을 저장하는 저장부; 및
상기 저장된 이미지 상에서 상기 부분 이미지에 대응되는 이미지 영역을 히스토그램화, 정규화 및 필터링한 후, 결과 값을 상기 저장부에 저장된 히스토그램 패턴과 비교하여 상기 부분 이미지에 포함된 정보를 인식하여 출력하는 정보 독출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 이미지 추출기.
The method of claim 4, wherein
A storage unit which stores an image and a histogram pattern captured by the imaging unit; And
An information reader configured to histogram, normalize, and filter an image region corresponding to the partial image on the stored image, and compare the result value with a histogram pattern stored in the storage to recognize and output information included in the partial image; Partial image extractor, characterized in that it further comprises.
부분 이미지 추출 방법에 있어서,
외부 환경에 대한 이미지를 촬상하는 단계;
촬상된 상기 이미지를 전송받아 HSI 색좌표 데이터로 변환하는 단계;
상기 HSI 색좌표 데이터를 이진(binary)화하여 후보 영역을 생성하는 이진화 단계;
반복 레이블링 알고리즘(recursive labeling algorithm)을 이용하여 상기 후보 영역으로부터 레이블 데이터(labeled data)를 생성하는 레이블링(labeling) 단계; 및
상기 후보 영역을 필터링(filtering)하여 최종 후보 영역을 추출하는 필터링 단계;를 포함하는 부분 이미지 추출 방법.
In the partial image extraction method,
Imaging an image of an external environment;
Receiving the captured image and converting the captured image into HSI color coordinate data;
Binarizing the HSI color coordinate data to generate a candidate region;
A labeling step of generating labeled data from the candidate region using a recursive labeling algorithm; And
And filtering the candidate region to extract a final candidate region.
제 6 항에 있어서,
상기 이진화 단계는, 통계적인 방법을 통한 결과값으로 기설정된 임계값을 이용하여 HSI 색좌표 데이터를 이진화하는 것을 특징으로 하는 부분 이미지 추출 방법.
The method according to claim 6,
The binarization step is a partial image extraction method, characterized in that to binarize the HSI color coordinate data using a threshold set as a result value through a statistical method.
제 6 항에 있어서,
상기 최종 후보 영역을 통과하는 주회전축을 결정하여 주회전축을 따라서 상기 최종 후보 영역을 회전 조정하는 것을 특징으로 하는 조정 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 이미지 추출 방법.
The method according to claim 6,
And adjusting the final candidate area along the main axis of rotation by determining a main axis of rotation passing through the final candidate area; and further comprising: adjusting the final candidate area along the main axis of rotation.
제 8 항에 있어서,
상기 회전 조정된 상기 최종 후보 영역을 분해하여 부분 이미지를 생성하는 이미지 분해 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 이미지 추출 방법.
The method of claim 8,
And an image decomposition step of decomposing the rotated final candidate region to generate a partial image.
제 9 항에 있어서,
상기 촬상된 이미지 및 히스토그램 패턴을 저장하며, 상기 저장된 이미지 상에서 상기 부분 이미지에 대응되는 이미지 영역을 히스토그램화, 정규화 및 필터링한 후, 결과 값을 상기 저장된 히스토그램 패턴과 비교하여 상기 부분 이미지에 포함된 정보를 인식하여 출력하는 정보 독출 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 이미지 추출 방법.
The method of claim 9,
Information stored in the partial image by storing the photographed image and the histogram pattern, and performing histogram, normalization, and filtering on an image area corresponding to the partial image on the stored image, and comparing the result value with the stored histogram pattern. And reading the information and outputting the detected information.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101337625B1 (en) * 2012-03-16 2013-12-05 삼성중공업 주식회사 A blasting inspection system
KR101493900B1 (en) * 2013-04-22 2015-02-17 대한민국 Video processing method for detecting whether visibility pattern of gambling card is or not
KR20160054150A (en) 2014-11-05 2016-05-16 한밭대학교 산학협력단 System and Method for Automatically Detecting a Mura Defect using Morphological Image Processing and Labeling
KR101701249B1 (en) * 2015-08-21 2017-02-01 영남대학교 산학협력단 Method for measuring depth of airway surface liquid using fluorescence microscopy image
KR20170092734A (en) * 2016-02-03 2017-08-14 한국기술교육대학교 산학협력단 Method for extracting pallet image using color information, and rack or pallet loading condition recognition module using vision recognition for automatic guided vehicle
KR102573975B1 (en) * 2022-06-15 2023-09-04 주식회사 코이웨어 Device and method for determining ID Authentication
CN116824906A (en) * 2023-08-29 2023-09-29 成都市巨多广告有限公司 Parking lot guiding method and system with identification function

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101519966B1 (en) * 2014-03-21 2015-05-14 (주)오비전 Vision recognitiong method and system based on reference plate

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100444578B1 (en) * 2001-11-08 2004-08-16 삼성전자주식회사 Mehtod for extracting specfic region using feature pattern of an object in input image
KR100903816B1 (en) * 2007-12-21 2009-06-24 한국건설기술연구원 System and human face detection system and method in an image using fuzzy color information and multi-neural network

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101337625B1 (en) * 2012-03-16 2013-12-05 삼성중공업 주식회사 A blasting inspection system
KR101493900B1 (en) * 2013-04-22 2015-02-17 대한민국 Video processing method for detecting whether visibility pattern of gambling card is or not
KR20160054150A (en) 2014-11-05 2016-05-16 한밭대학교 산학협력단 System and Method for Automatically Detecting a Mura Defect using Morphological Image Processing and Labeling
KR101701249B1 (en) * 2015-08-21 2017-02-01 영남대학교 산학협력단 Method for measuring depth of airway surface liquid using fluorescence microscopy image
KR20170092734A (en) * 2016-02-03 2017-08-14 한국기술교육대학교 산학협력단 Method for extracting pallet image using color information, and rack or pallet loading condition recognition module using vision recognition for automatic guided vehicle
KR102573975B1 (en) * 2022-06-15 2023-09-04 주식회사 코이웨어 Device and method for determining ID Authentication
CN116824906A (en) * 2023-08-29 2023-09-29 成都市巨多广告有限公司 Parking lot guiding method and system with identification function
CN116824906B (en) * 2023-08-29 2023-11-17 成都市巨多广告有限公司 Parking lot guiding method and system with identification function

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