KR100541865B1 - 스테레오 영상을 이용한 차량 위치 검출 시스템과 그 방법 - Google Patents

스테레오 영상을 이용한 차량 위치 검출 시스템과 그 방법 Download PDF

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    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/04—Detecting movement of traffic to be counted or controlled using optical or ultrasonic detectors
    • G06Q50/40—

Abstract

본 발명은 스테레오 영상을 이용한 차량 위치 검출 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 상기 차량 위치 검출 시스템은, 적어도 둘 이상의 카메라를 구비하여 상기 카메라들로부터 이동하는 목표 차량에 대한 스테레오 영상이 입력되는 스테레오 영상 입력부, 상기 스테레오 영상 입력부로부터 입력되는 스테레오 영상을 이용하여 목표 차량과 상기 카메라간의 거리를 검출하는 차량 위치 검출부, 기설정된 최적위치정보가 저장되어 있는 메모리, 및 상기 차량 위치 검출부에 의해 검출된 거리와 상기 메모리에 저장된 최적위치정보를 비교하여, 상기 목표 차량에 대한 최적의 스테레오 영상을 결정하는 최적 영상 획득부를 구비한다.
본 발명에 의하여, 이동하는 차량의 위치를 검지하기 위한 별도의 검지 시설물 없이 차량의 위치를 정확하게 파악할 수 있게 되며, 이동하는 차량이 원하는 위치에 도착하였을 때 차량에 대한 최적의 스테레오 영상을 획득할 수 있게 된다.
스테레오영상,차량,주차관리,최적 거리판정,고정 설치형,이동형,주행형

Description

스테레오 영상을 이용한 차량 위치 검출 시스템과 그 방법{Vehicle Position Tracking System by using Stereo Vision}
도 1은 본 발명에 따른 스테레오 영상을 촬영하는 상태를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 차량 위치 검출 시스템의 구성을 도시한 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 차량 위치 검출 시스템에서 스테레오 영상과 거리를 획득하는 것을 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 차량 위치 검출 시스템에서의 동작 과정을 순차적으로 설명하는 흐름도.
도 5는 카메라의 초점거리조건을 설명하기 위한 도면.
도 6은 두대의 카메라를 이용한 에피폴러 기하구조와 변위, 깊이의 관계를 보여주는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
200 : 스테레오 영상 입력부
210 : 차량위치 검출부
220 : 최적영상 획득부
250 : 메모리
230 : 차량번호 추출인식부
240 : 차량정보 송신부
본 발명은 차량 위치 검출 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 두 대의 카메라로부터 촬영되는 스테레오 영상을 이용하여 차량의 위치를 추적하고 기 설정된 최적의 거리에서 차량영상을 확보하는 차량 위치 검출 시스템에 관한 것이다.
종래에는 고정형의 레이저나 루프코일 방식 혹은 이동형의 레이저 기술방식을 이용하여 차량의 위치정보를 얻고 이를 이용하여 시간과 거리를 계산하여, 과속검출에 이용하고 있다. 주차장 진/출입로의 경우 루프코일이라든가 적외선센서를 이용하여 차량의 진/출입 여부를 판단하여 출입 통제 바에 대한 제어를 하기도 하였다.
주차관리나 교통관제 등에 필요한 정보의 수집 또는 과속 차량의 단속 등을 위해 일반적으로 사용되고 있는 종래의 루프 검지기의 경우, 차량의 검지를 위해 아스팔트 포장 도로 상에 매설되거나 콘크리트 포장 도로 상에 매설되는데 이에 따른 설치 환경이나 연결 전선의 길이, 그리고 그 길이에 따른 임피던스의 차이 등과 같이 설치 상태에 따라 루프코일은 다른 감도를 갖게 된다. 이렇게, 다른 감도를 갖게 되는 루프 코일을 통해 차량의 진입 여부에 관한 임의의 길이를 갖는 펄스 형태의 신호를 출력하므로, 도로를 통과하는 차량의 속도나 위치, 점유율 등의 교통 정보를 가공하는데 정확도가 떨어지게 되는 문제점이 있다.
또한, 종래 루프 검출기에서 출력되는 신호의 길이를 정밀하게 분석하고 이에 따라 디지털 오실로스코프를 비롯한 각종 계측장치를 사용하여 적절하게 감도조절을 해야 하는 번거로움도 수반한다.
또한, 전술한 종래의 차량 검지 방식은 도로에 루프코일을 매설해야 한다든가 고가의 전주를 설치 해야 하는 설치 공사 및 유지보수의 어려움, 고가의 유지비 소요 등의 문제점이 있으며 도로여건과 통신의 발달로 인한 주변 환경의 변화에 따른 설비 노후화나 통신 데이터의 간섭으로 신뢰성의 문제를 안고 있다.
이러한 종래의 방식은 차량이 지나갈 때 발생한 자장의 크기 변화나 레이저반사파의 시간 등을 이용하여 차량 영상의 확보 여부를 결정한 후 촬영 이벤트조건을 만족하면 각 차선별 단독카메라를 사용하여 목표차량의 영상을 획득하였다. 이때, 도로상의 차선별 각 한대의 카메라는 특정 각, 촬영범위 등의 고정된 조건 하에서 차량 영상을 확보하며 루프 검지기 등에 의해 차량영상을 확보하고자 하는 이벤트가 발생하였다 하더라도 매번 차량에 대해 획득된 영상은 위치와 각도, 속도등에 따라 그 차량의 크기와 화질, 위치 등이 제각각이었다. 따라서, 이 영상에 대한 차량정보의 입력은 영상 자동 인식에 의하지 못하고 관련 담당자의 시각을 통한 영상 확인을 통해 수동으로 입력되었다. 각 차량정보를 관리하는 주차관리시스템을 적용하여 사용하고 있는 현장의 경우 이러한 이유로 주차 진입로 혹은 출차로에 진입 차량이 증가하면 일일이 지체로 인한 정체를 유발하게 되기도 하였다.
늘어가는 차량대수에 비해 주차시설은 턱없이 부족한 편이며 또한 주차구역 이 정해진 건물 구역 내에 뿐만 아니라 도로변이나 골목 안 등 그 관리 범위가 넓어지고 다양해 지고 있다. 차량영상을 확보하기 위한 최소한의 카메라 외에 차량 검출을 위한 매설물과 설치물 등 별도의 시설을 갖추어야만 가능하도록 되어 있는 종래의 주차관리 시스템은 이러한 다양한 주차환경을 만족하여 운영할 수 없으며 매 주차시설마다 종래의 설치공사와 매설공사를 하기엔 많은 어려움이 있는 실정이다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제1 목적은, 별도의 루프 검출기나 레이저 방식 검출기를 매설하거나 설치함 없이, 임의의 도로 혹은 주차영역, 주차진입 영역에 설치된 한 쌍의 카메라를 이용하여 획득된 매 순간에서의 한 쌍의 영상으로부터 차량이 현재 카메라로부터 얼마의 거리에 있는지를 지속적으로 구해낼 수 있는 차량 위치 검출 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제2 목적은, 차량과 카메라간의 거리와 각을 계산해 내고 이를 이용하여 목표 차량이 촬영하기에 최적인 지점에 도달했을 때를 검지해 내고 차량번호 인식을 위한 차량 번호판 영상을 정확하게 확보하여, 교통정보를 가공하는데 필요한 차량의 위치정보에 대하여 별도의 보정없이 스테레오 카메라 정보만으로 정확하게 차량의 위치정보를 확보 할 수 있는 차량 위치 검출 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제3 목적은, 한 쌍의 영상 즉, 동일한 목표차량에 대하여 왼쪽 카메라로 입력된 영상과 오른쪽 카메라로 입력된 영상데이터를 이용하여 차량 의 위치를 검출함으로써, 별도의 계측장비를 이용한 감도조절이 필요 없는 차량 위치 검출 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하여, 종래에 발생하던 잦은 도로 공사나 과적차량으로 인한 도로의 훼손으로 설비노후화로 유지보수가 어렵고 신뢰성이 저하되던 문제점들이 도로 상단 혹은 측면에 카메라를 설치함으로써 기초 데이터 확보가 가능하고 주변환경의 변화로부터 자유로워짐으로써 해결되었다.
본 발명에 의하여, 종래의 차량위치 검출시스템들이 한 차선당 한 단위의 위치검출을 위한 장치나 설비가 필요하고 매설된 위치에서 조금이라도 벗어난 부근에 위치한 경우는 차량의 존재조차도 인식하지 못하는 경우가 발생한다. 이러한 문제점들이 본 발명에서는 스테레오 카메라를 이용하여 위치를 알아내는 방식을 취함으로써 차량위치 검출을 하고자 하는 영역의 제한범위를 둘 필요가 없어졌다.
종래의 기술에 따라 차선별로 설치된 한대의 카메라는 루프 코일이나 레이저검출 신호의 결과로부터 촬영 이벤트가 트리거되어 영상을 확보하므로, 촬영이벤트의 정확도와 신뢰도가 떨어지게 되고 그 결과 확보된 영상에 대한 신뢰도 역시 떨어지게 되었다. 또한, 종래의 기술에 의하여 한대의 카메라 만으로는 스스로 촬영 이벤트 조건이 만족되었는지의 여부를 판단하기는 정확도가 떨어지며 앞서 설명한 바와 같이 외부 트리거에 의해 촬영이벤트가 들어오면 영상을 획득할 뿐이다. 그러나, 본 발명은 카메라 이외의 별도의 트리거 장비를 설치할 필요 없이 스테레오 모드의 카메라 영상들로부터 구한 차량 위치 결과로 촬영 이벤트가 트리거 되므로 이벤트 트리거 조건에 대한 높은 신뢰도를 가질 수 있게 된다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 차량 위치 검출 시스템은, 적어도 둘 이상의 카메라를 구비하고 상기 카메라들로부터 이동하는 목표 차량에 대한 스테레오 영상이 입력되는 스테레오 영상 입력부, 상기 스테레오 영상 입력부로부터 입력되는 스테레오 영상을 이용하여 목표 차량과 상기 카메라간의 거리를 검출하는 차량 위치 검출부, 기설정된 최적위치정보가 저장되어 있는 메모리, 및 상기 차량 위치 검출부에 의해 검출된 거리와 상기 메모리에 저장된 최적위치정보를 비교하여, 상기 목표 차량에 대한 최적의 스테레오 영상을 획득하는 최적 영상 획득부를 구비하여, 목표 차량에 대한 최적 위치의 스테레오 영상을 획득한다.
이 때, 스테레오 영상 입력부는 제1 카메라 및 제2 카메라를 구비하고, 상기 제1 카메라 및 제2 카메라로부터 각각 제1 영상 및 제2 영상이 입력되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 차량 위치 검출 시스템은 상기 최적 영상 획득부에 의해 획득된 상기 목표 차량에 대한 최적의 스테레오 영상 및 상기 차량과 카메라간의 거리를 이용하여 차량번호를 추출하고 인식하는 차량번호 추출 인식부를 더 구비하여, 이동하는 목표 차량에 대한 스테레오 영상을 이용하여 최적위치의 차량 영상을 획득하여 차량 번호를 추출 및 인식할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차량 위치 검출 시스템은 주차관리시스템에 적용되고, 상기 차량 위치 검출 시스템에 의해 인식된 차량번호를 상기 주차관리시스템으로 전송하는 것 을 특징으로 한다.
본 발명에 의하여, 이동하는 차량의 위치를 검지하기 위한 별도의 시설물 없이 차량의 위치를 정확하게 파악할 수 있게 되며, 이동하는 차량에 대하여 보다 선명한 기초영상데이터를 확보하며 이를 이용하여 신속하게 차량 번호를 자동으로 검출할 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량 위치 검출 시스템의 구성과 동작 과정을 구체적으로 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 위치 검출 시스템은 적어도 2대의 카메라(202, 204)를 이용하여 이동하는 목표 차량에 대한 스테레오 영상을 추출하게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 차량 위치 검출 시스템의 일 실시예에 대한 구성을 도시한 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 스테레오 영상 입력부(200), 차량 위치 검출부(210), 최적 영상 획득부(220) 및 메모리(250)을 구비한다. 한편, 도 2는 본 발명에 따른 차량 위치 검출 시스템을 주차 관리 시스템에 적용하기 위하여 차량 번호 추출인식부(230) 및 차량 정보 송신부(240)을 더 구비한다. 이하, 상기 차량 위치 검출 시스템을 구성하는 각 구성요소에 대하여 설명한다.
상기 스테레오 영상 입력부(200)는 적어도 둘 이상의 카메라, 제1 카메라(202) 및 제2 카메라를 구비하며, 상기 카메라들을 이용하여 이동하는 목표 차량에 대한 스테레오 영상을 촬영하게 된다. 본 발명에 따른 차량 위치 검출 시스템을 주차관리 시스템에 적용하는 경우, 도로상이나 주차영역 등 주차관리 대상 영 역에 목표 차량을 촬영할 수 있는 위치에 카메라들을 설치하게 될 것이다. 또한, 카메라들의 배치 위치는 연속적으로 통과하는 차량이라 하더라도 앞차의 가림에 의해 뒷차의 번호판 영역이 가려지지 않도록 설치하는 것이 보다 바람직하게 된다. 즉, 인식하고자 하는 차량 번호판 영역에 대한 정보를 촬영되는 스테레오 영상에 포함될 수 있도록 카메라들을 배치하게 되는 것이다.
상기 차량 위치 검출부(210)는 상기 스테레오 영상 입력부로부터 입력되는 스테레오 영상을 이용하여 스테레오비전 특성에 따라 기하학적 매핑과정을 통해 목표 차량과 상기 카메라간의 거리를 검출한다. 도 3에 도시된 바와 같이, t-1번째 프레임에 스테레오 카메라에 잡힌 스테레오 영상(Ct-1 left, Ct-1 right)로부터 t-1시점의 목표 차량과 카메라와의 거리(P)를 구한다. 마찬가지로, t번째 프레임에 스테레오 카메라에 잡힌 스테레오 영상(Ct left, Ct right)로부터 t시점의 목표 차량과 카메라와의 거리(Q)를 구하게 된다.
상기 메모리(250)는 기설정된 최적위치정보가 저장되어 있다. 차량 위치 검출 시스템에서의 최적 거리를 결정하기 위하여, 먼저 차량 진출입을 검지해내고자 하는 위치에 카메라를 설치한 후 카메라의 초점 거리를 조정하고, 각종 차들의 번호판이 촬영 영역내에 들어오는 범위가 되도록 최소, 최대 범위를 정하여 줌을 결정하게 된다. 이러한 카메라의 조건하에서 특정 영역에 진입 또는 진출하고자 하는 목표 차량이 선명하고 크게 잘 찍히는 위치를 결정하게 되는데, 이 위치에 대한 카메라와의 거리값을 최적 위치 정보로서 메모리에 저장하게 된다.
즉, 진입로 혹은 진출로를 통과하는 차량에 대해 차량을 검출 해 내고자 하는 대상 영역에 대하여 최적의 카메라조건을 정한다. 카메라의 초점거리를 정하기 위해서는 찍고자 하는 피사체 즉, 목표차량을 영상에 어느정도의 크기로 찍을 것인지(피사체 크기 X 와 이미지크기 V), 목표차량을 검출하고자 하는 영역이 어디에서 어디까지인지 (피사체 거리,L) 등의 조건을 고려하여 초점거리와 렌즈의 조건이 결정된다. 도 5에서 보는 바와 같이, 렌즈의 초점거리를 구하는 방법에서 결상배율(
Figure 112003031057227-pat00001
) = V/X=f/L 의 관계를 가지며 초점거리(f) = ( 피사체거리(L) x 이미지 크기 (V) ) / 피사체 높이(X)를 통해 결정된다. 또한, 렌즈와 카메라의 결합에 따른 화각의 변화를 고려하여 처리한다. 결국, 최적위치정보는 결정된 이미지 크기 내에서 촬상가능한 범위각, 렌즈의 초점거리, 카메라의 이미지 사이즈, 피사체 검출 대상 구간 등의 관계에 의해 목표차량의 차종에 따른 번호판의 위치와 크기에 상관없이 번호판 영역이 가장 잘 찍히는 조건을 찾아내어 미리 정해두는 것이다.
상기 최적 영상 획득부(220)는 상기 스테레오 영상에 대하여 상기 차량 위치 검출부(201)에 의해 검출된 거리와 상기 메모리(250)에 저장된 최적위치정보와 비교하여, 최적 거리 또는 최상의 번호판 크기 확보가 가능한 조건을 만족하게 되면, 해당 스테레오 영상을 상기 목표 차량에 대한 최적의 스테레오 영상으로 결정한다.
상기 차량 번호 추출 인식부(230)는 상기 최적 영상 획득부(220)에 의해 결정된 상기 목표 차량에 대한 최적의 스테레오 영상, 및 상기 최적의 스테레오 영상으로부터 검출한 상기 차량과 카메라간의 거리를 이용하여 차량번호판의 영역을 정확하게 추출하고, 추출된 차량번호판 영역으로부터 문자인식과정을 거쳐 차량번호를 인식한다.
상기 차량번호 송신부(240)는 상기 차량 번호 추출 인식부(230)에 의해 인식된 차량번호 및 목표 차량에 대한 스테레오 영상을 주차관리시스템과 같은 외부의 시스템으로 전송함으로써, 차량정보관리 및 주차관련 기기의 제어에 이용될 수 있도록 한다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 차량 번호 검출 시스템의 동작 과정을 순차적으로 설명한다.
먼저, 차량에 대한 최적의 스테레오 영상을 결정하기 위한 최적위치정보를 미리 설정한다. 다음, 제1 및 제2 카메라를 이용하여 이동하는 목표 차량에 대한 스테레오 영상을 연속적으로 촬영한다(단계 400). 촬영된 스테레오 영상들에 대하여 카메라와 목표 차량과의 거리들을 검출한다(단계 410). 다음, 검출된 거리가 기설정된 최적 거리의 일정 범위내에 포함되는지 여부를 판단한다(단계 420). 만약, 상기 촬영된 영상 중 특정 스테레오 영상에 대해 검출된 거리가 기설정된 최적 거리의 일정 범위내에 포함되면, 해당 스테레오 영상을 최적의 스테레오 영상으로 결정하고, 결정된 최적 스테레오 영상 및 검출된 거리 정보를 이용하여 자동차 번호판 영역을 추출하고, 이로부터 차량 번호를 인식한다(단계 440). 만약 단계 420에서 촬영된 스테레오 영상들 중 어느 영상도 검출 거리가 기설정된 최적 거리의 일정 범위내에 포함되지 아니하면, 단계 400으로 되돌아가서 이동하는 목표 차량에 대한 영상을 촬영하게 된다. 이와 같은 과정을 반복함으로써, 이동하는 목표 차량에 대하여 차량 번호를 확인하기 위한 최적의 스테레오 영상을 획득 및 결정하게 된다.
다음, 본 발명에 따른 차량 번호 검출 시스템을 주차 관리 시스템에 적용하는 경우, 상기 최적의 스테레오 영상으로부터 차량 번호를 인식하게 되면, 인식된 차량 번호를 외부의 주차 관리 시스템의 데이터베이스로 저장하거나 전송하게 된다(단계 450).
이하, 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 차량 위치 검출 시스템에서 스테레오 영상으로부터 거리를 검출하는 과정에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. 스테레오 영상은, 도 6에 도시된 바와 같이, 스테레오 카메라의 기하학적 구조에서처럼 공간상의 한 점을 여러 시점에서 촬영한 영상들을 의미한다. 이 영상들을 이용하여 목표차량에 대한 스테레오정합을 실행하고 3차원 공간내 좌표를 구하여 이를 이용하게 된다.
좌측영상에서 나타난 목표차량의 임의의 위치부가 우측영상의 어느 위치에 나타나 있는지를 판단하는 정합(matching)과정을 거치며 두 영상에서 나타나는 좌표의 차이인 변위(disparity)값을 찾아낸다. 카메라와 카메라 사이의 거리를 기준선(baseline distance, d12)라 하여 이 선은 광축(optical axis)과 수직하다고 가정한다. 에피폴러라인(epipolar line)의 경우 물체와 두 카메라의 렌즈를 포함하는 평면과 영상평면이 교차해서 생기는 선을 말하는데 두 카메라가 평행하고 광축과 기준선이 수직할 경우, 에피폴러 라인은 직선이 되고, 좌측영상의 한점에 대응하는 우측영상에서의 한점은 반드시 이 선상에 놓이게 된다. 도 6에서 좌측영상과 우측영상 이러한 각 점을 m1, m2로 표현하였다. 따라서, 정합을 에피폴러 라인에서만 수행 할 수 있어 탐색시간을 줄일 수 있게 된다. 거리를 검출하기 위해 필요한 또하나의 정보는 초점거리(Focal Length:f)이며, 이는 영상과 렌즈 사이의 거리를 말한 다. 초점거리가 클수록 시야가 좁아지고, 초점거리가 작을 수록 시야가 넓어진다. 도 6에서 물체와 카메라와의 거리(depth)를 z라고 하고 v1과 v2의 차이(disparity)를 d라고 가정하면 d=v2-v1=d12f/z 식이 성립한다. 즉,카메라로부터 목표차량 M까지의 떨어진 거리 z=d12f/(v2-v1)로 구할 수 있다. 즉,이러한 관계를 이용하여 3차원 공간내 지점들의 상대적 거리를 구할 수 있고, 초점거리와 기준선의 길이를 알 수 있다면 물체의 z좌표를 구할 수 있다. 도 6에서 C1과 C2는 왼쪽 카메라와 오른쪽 카메라의 각 Optical Center를 의미한다.
본 발명에 따른 스테레오 비전을 이용한 차량 위치 검출 시스템은, 주차장에 입/출차하는 차량을 검지해 내고 최적의 거리 위치 혹은 원하는 촬영지점에 진입하는 순간을 검출하여 목표 차량에 대한 최적 조건에서의 스테레오 영상을 확보해 낼 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량 위치 검출 시스템은 스테레오 영상을 이용함으로써 제한된 구간안에서만 차량이 진입 혹은 진출하고 있음을 인지 했던 종래기술과는 달리, 목표 차량과 카메라 간의 거리의 원근에 관계없이 목표 차량에 대한 위치를 판단할 수 있고, 목표차량과 카메라간의 거리와 위치정보를 알아내고 이를 이용하여 가장 최적의 촬영조건에서 목표차량에 대한 스테레오 영상을 촬영할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 차량 위치 검출 시스템을 이용하여 카메라 촬영조건을 고려한 최적의 위치에서 영상을 획득할 수 있음으로 해서 획득한 스테레오 영상은 영상에 의한 자동차번호정보를 자동인식하는 시스템에 적용될 수 있다. 번호판 특징 영역을 보다 명확히 구분하여 추출하고, 추출된 번호영역으로부터 문자 인식율 신뢰도를 높일 수 있는 기초영상을 제공할 수 있기 때문이다. 즉, 최적의 스테레오 영상으로부터 차량 번호영역을 자동 추출 및 인식하는 과정을 거쳐 주차 관리 시스템에 적용할 수 있게 된 것이다. 이와 같이 본 발명에 따른 차량 위치 검출 시스템을 주차 관리 시스템에 적용하기 위하여 차량 번호 영역 추출 및 차량 번호 인식을 위한 프로그램을 실행함에 있어서, 본 발명에 따라 차량 번호 인식을 위한 최적의 스테레오 영상을 확보할 수 있게 되고, 그 결과 목표 차량에 대한 차량 번호 인식을 보다 정확하고 신뢰성있게 수행할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명에 따른 차량 위치 검출 시스템은 도로상의 차량에 대한 진입 위치 자동검지 및 최적의 영상획득이 가능하게 되고, 이로 인하여 어떠한 환경에서도 차량 번호 추출 및 인식을 높은 추출 및 인식률로 적용할 수 있게 된다.
종래의 기술은 임의 순간의 스테레오 영상으로부터 목표차량이 어느 위치에 있는지의 정보를 알아 낼 수 있으므로 한대의 카메라 만으로는 목표차량의 위치를 정확하게 계산 할 수 없어 루프코일 등의 외부 트리거 신호가 필요했던 문제점이 있던 반면에, 본 발명에 따른 차량 위치 검출 시스템은 스테레오 모드의 카메라를 사용함으로써 스테레오 영상으로부터 정확한 위치를 계산하여 차량위치 검출에 이용 가능하게 되었다. 즉, 그 결과인 정확한 산출 거리에 따라 촬영 이벤트를 발생시킴으로써 영상의 목표차량과의 초점거리, 각도, 적정 차량 영상의 크기 확보 등 촬영조건을 안정화 시킴으로써 결과영상 또한 최선의 화질, 목표 차량영상의 적당한 크기, 각도, 위치를 확보할 수 있게 되었다.
이러한 조건과 정보 하에 촬영된 스테레오 영상이므로 관리자의 시각에 의한 영상처리가 아니라 영상인식에 의한 차량번호 관리가 가능하도록 안정된 기초 영상 데이터를 제공하게 되었다. 따라서, 기존의 주차관리 시스템이 외부이벤트에 의해 영상을 확보한 후 인간 시각에 의해 수동으로 일일이 정보를 입력하던 것을 안정된 패턴의 차량영상을 확보함으로써 컴퓨터의 인식처리 알고리즘을 이용하여 차량정보를 확보 관리 할 수 있게 되었다.
본 발명에 따른 차량 위치 검출 시스템은, 차량검지를 위한 매설이나 설치공사가 필요없이 어디서든 별도의 진입로를 둔 주차관리 영역을 비롯하여 별도의 진입시설이 갖추어 지지 않은 도로변 주차장이라든가 행사를 위해 설치된 임시주차장 등을 비롯한 다양한 장소에 고정 설치형 주차관리 시스템은 물론, 이동 설치형, 주행중인 차량에 설치해서 운영하는 차량이동 순회형 주차관리시스템 모두에 적용할 수 있다.
본 발명에 따른 차량위치 검출시스템을 주차관리 시스템에 적용함으로써 종래기술이 특정 영역으로 진입하는 목표차량 검지를 루프코일이나 레이저 등의 센서 검출에 의해 함으로써 발생하던 문제점을 해결할 수 있다. 왜냐하면, 본 발명에 따른 차량위치 검출 시스템은 차량위치 검출을 스테레오 비전을 이용함으로써 가능하게 하기 때문이다. 다시말해, 연속 입력되는 매 순간의 스테레오 영상으로부터 카메라와 목표 차량간의 거리를 계속 구하여, 이 거리값이 주차관리 영역에 진입 혹 은 진출하고자 하는 목표차량을 촬영하기에 최적이라고 미리 정해둔 거리값과 일치하는지를 체크한다. 만일 최적인 거리에 도달 했다는 이벤트가 발생하면 영상을 획득하도록 하며, 그 결과로써 항상 선명한 화질의 최적영상을 확보한다. 따라서, 주차관리 시스템에서 관리하고자 하는 관계 차량의 영상확보는 물론 차량번호의 자동추출이 용이해지고 정확도를 높일 수 있게 된다. 또한, 스테레오 영상특성을 이용함으로써 차량번호의 인식을 위한 리던던시 효과를 가지는 기초데이터로 활용 가능하다. 이렇게 하여 주차관리시스템의 차량 진입 및 출입 위치 검지, 최적의 차량영상 확보, 차량번호의 추출 및 인식률을 높이게 되는 것이다.
따라서, 인간시각이 두개의 서로 다른 시각 이미지를 통해 3차원의 영상 정보를 획득하고 인식하게 되는 것과 마찬가지로 스테레오 비전 기술을 통하여 두 대의 카메라를 주차관리 영역에 설치하고 두 대의 카메라로 입력되는 동일 차량에 대해 공간적으로 다른 평면으로부터 얻어진 두 장의 영상을 통해 차량과 카메라와의 거리, 각, 기울어짐 등에 대한 정보를 얻을 수 있다. 이것은 스테레오 비전 기술을 응용함으로써 가능하며 차량영상을 구성하는 각 객체들은 두 영상간에 동일한 수평 스캔라인에 대해 이미지 매칭 특성이 있으므로 스테레오 매칭을 할 때 이를 이용하여 목표차량과 카메라간의 거리를 정확히 구해낼 수 있다. 따라서, 주차관리시스템에 적용하는 경우 진출입하는 각 차선 혹은 영역이 보이는 위치에 스테레오 카메라를 기존의 구조물을 이용한다거나 이동차량에 부착한다거나 상관없이 설치할 수 있음으로 해서 주차관리가 필요한 다양한 환경-예를 들면 도로가 주차로, 임시주차장 구역 주차장 등등-에 폭넓게 사용될 수 있다. 스테레오비전 방식의 카메라를 설치 함으로써 주차관리가 필요한 지역 혹은 영역이나 장소에서 차량진출입 여부와 차량의 위치를 알아내어 설정조건에 따라 최적의 차량영상을 확보하여 사용 할 수 있게 되는 것이다.

Claims (7)

  1. 적어도 둘 이상의 카메라를 구비하고, 상기 카메라들로부터 이동하는 목표 차량에 대한 스테레오 영상이 입력되는 스테레오 영상 입력부;
    상기 스테레오 영상 입력부로부터 입력되는 스테레오 영상을 이용하여 목표 차량과 상기 카메라간의 거리를 검출하는 차량 위치 검출부;
    기설정된 최적거리정보가 저장되어 있는 메모리; 및
    상기 스테레오 영상에 대하여 상기 차량 위치 검출부에 의하여 검출된 거리와 상기 메모리에 저장된 최적거리정보를 비교하고, 만약 상기 검출된 거리가 상기 최적 거리 정보의 일정 범위내에 포함되는 경우, 해당 스테레오 영상을 상기 목표 차량에 대한 최적의 스테레오 영상으로 결정하는 최적 영상 획득부
    를 구비하여, 목표 차량에 대한 최적 위치의 스테레오 영상을 획득하는 차량 위치 검출 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 스테레오 영상 입력부는 제1 카메라 및 제2 카메라를 구비하고, 상기 제1 카메라 및 제2 카메라로부터 각각 제1 영상 및 제2 영상이 입력되는 것을 특징으로 하는 차량 위치 검출 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 최적 영상 획득부에 의해 결정된 상기 목표 차량에 대한 최적의 스테레오 영상 및 상기 차량과 카메라간의 거리를 이용하여 스테레오 영상으로부터 차량번호영역을 추출하고 인식하는 차량번호 추출 인식부를 더 구비하여, 이동하는 목표 차량에 대한 스테레오 영상들 중 최적의 스테레오 영상으로부터 차량 번호를 추출 및 인식할 수 있는 것을 특징으로 하는 차량 위치 검출 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 차량 위치 검출 시스템은 주차관리시스템에 적용되고, 상기 차량 위치 검출 시스템에 의해 인식된 차량번호를 상기 주차관리시스템으로 전송하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 검출 시스템.
  5. (a) 차량의 차량 번호판에 대한 스테레오 영상을 결정하기 위한 최적 거리 정보를 미리 설정하는 단계;
    (b) 적어도 2 이상의 카메라를 이용하여 이동하는 목표 차량에 대한 스테레오 영상을 입력받는 단계;
    (c) 입력된 스테레오 영상으로부터 상기 목표 차량과 카메라간의 거리를 계산하는 단계;
    (d) 상기 계산된 거리와 기설정되어 있는 차량에 대한 최적 거리 정보를 비교하는 단계;
    (e) 만약 상기 계산된 거리가 상기 최적 거리 정보의 일정 범위내인 경우에는, 상기 입력된 스테레오 영상을 차량 번호 검출을 위한 최적 스테레오 영상으로 결정하는 단계
    를 구비하여, 이동하는 목표 차량에 대한 위치를 검출하는 차량 위치 검출 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 차량 위치 검출 방법은, (f) 상기 결정된 최적의 스테레오 영상 및 상기 스테레오 영상이 촬영된 거리 정보를 이용하여 차량 번호를 인식하고 추출하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 검출 방법.
  7. 삭제
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