KR100801935B1 - 차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템 및 그 방법 - Google Patents

차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

주차장에 출입하는 차량의 출입 통제하기 위한 출입관리장치, 상기 주차장에 출입하는 차량 번호를 촬영하고 상기 영상을 처리 분석하여 차량 번호를 인식하고 마그네틱 발권기와 마그네틱 리딩기를 이용한 번호인식요금정산장치 및 상기 출입관리장치와 번호인식요금정산장치에 접속되어 주차제어관리를 가능하게 하는 주차관제장치로 이루어진 주차관리시스템에 있어서, 상기 번호인식요금정산장치는, 상기 주차장의 출입구를 실시간으로 프레임별로 연속 촬영하고 차량의 운전자를 촬영하는 영상촬영부; 상기 차량의 출입을 판단하는 영상판독부; 상기 영상판독부의 차량 이미지로부터 차량번호정보를 생성하는 번호인식부; 주차요금을 정산하여 주차요금정보를 생성하는 주차요금정산부; 상기 차량 이미지, 차량번호정보 및 주차요금정보를 처리하여 미리 저장된 등록차량정보와 비교 저장하는 데이터처리부; 상기 차량번호정보와 주차요금정보를 주차권에 인쇄하는 주차권인쇄부; 상기 실시간 촬영 영상, 차량 이미지와 운전자 이미지, 차량번호정보 및 주차요금정보를 해당 영역에 디스플레이하는 디스플레이부; 및 상기 구성부들에 전기적으로 접속되어 상기 구성부들을 제어하는 제어부를 포함하며; 각 프레임의 전체 영역을 상호간 연속적으로 비교하고 프레임 변화시 상기 차량이 진입한 것으로 판단하는 차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템이 제공된다.
주차장, 주차관리시스템, 차량번호, 차량번호인식, 실시간 촬영, 번호판

Description

차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템 및 그 방법{Parking management system using LPR and method thereof}
도 1은 종래의 차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도;
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템을 나타낸 블록구성도;
도 3a와 도 3b는 도 2의 주차관리시스템이 설치된 주차장의 입구와 출구를 개략적으로 나타낸 사시도;
도 4는 도 2의 주차관리시스템에 있어서 번호인식요금정산장치의 구성을 나타낸 블록구성도;
도 5는 도 2의 주차관리시스템에 있어서 주차권을 나타낸 도면;
도 6은 도 2의 주차관리시스템에 있어서 디스플레이부에 의해 디스플레이되는 화면을 나타낸 도면;
도 7a와 도 7b는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 차량 번호 인식을 이용한 주차관리 방법에 있어서 각각 차량의 입차 과정과 출차 과정을 나타낸 제어흐름도; 및
도 8은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 차량 번호 인식을 이용한 주 차관리시스템을 나타낸 블록구성도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 출입관리장치 200 : 번호인식요금장치
210 : 영상촬영부 220 : 영상판독부
230 : 번호인식부 240 : 주차요금정산부
250 : 데이터처리부 260 : 주차권인쇄부
270 : 디스플레이부 280 : 제어부
300 : 주차관제장치
본 발명은 차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 차량의 번호가 일기불순이나 장애물 등과 같은 장애요소에 의해 제대로 인식되지 못하는 조건에서도 차량의 번호 인식률을 향상시키고 관리자로 하여금 상기 차량 번호에 대한 인식 시간을 단축시킬 수 있는 차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 백화점, 아파트 및 유료 주차장 등과 같은 주차장 시설이 설비된 특정 장소에는 차량의 관리를 위한 다수의 인력을 사용하고 있다. 그러나 인력 사용에 따른 인건비를 절감하고자 주차장의 입구측과 출구측에 카메라를 설치하고 진입하는 차량의 번호판을 촬영한 뒤 이를 문자와 숫자로 인식하여 차량을 식별하 고 해당 주차요금을 정산하는 시스템이 개발되고 있다.
도 1은 종래의 차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량감지부(2)가 설치된 일정 지점을 통과하는 차량의 번호판을 촬영하는 영상촬영부(4)와 영상촬영부(4)로부터 촬영된 영상으로부터 이미지를 생성하고 처리하여 번호판에 대응된 데이터를 추출하는 번호추출부(6)를 포함한다.
그러나 상기와 같은 종래의 차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템은, 상기 차량의 번호판을 촬영하는 영상촬영부(4)로써, 주로 CCD 카메라나 LPR 카메라가 사용되고 있다. 상기 CCD 카메라, 즉 아날로그 카메라는 1장의 프레임 사진으로 차량의 번호판을 인식하기 때문에 일기불순이나 장애물 등과 같은 장애요소에 의해 차량의 번호판의 인식률이 떨어지는 단점이 있다.
또한, LPR 카메라, 즉 디지털 카메라는 환경변화나 장애요소 등에 대해 차량 번호판의 인식률은 아날로그 카메라 보다 높지만, 비교적 고가의 장비이기 때문에 주차관리시스템의 설치비용이 전반적으로 증가되는 문제가 있다.
또한, 주차장의 출입구에 진입하는 차량을 감지하는 차량감지부(2)로써, 해당 위치에 루프 또는 이에 대응된 감지수단이 더 설치되기 때문에 그 설치작업이 불편하고 이에 따른 설치비용이 증가되는 문제가 있다.
또한, 차량감지부(2)의 동작에 따른 영상촬영부(4)의 차량 번호 촬영시, 차량감지부(2)에 의한 차량 감지 순간 디지털 카메라인 영상촬영부(4)가 단 한 장의 사진을 촬영하기 때문에 일기불순 예를 들면, 강우, 강설, 안개 및 차량 번호판 부위(촬영 영역)에 양지와 음지가 동시에 존재하는 경우나, 장애물 예를 들면, 주차권발행기(미도시)로부터 주차권 발행을 기다리는 선진입차량의 후방에 차량감지부(2)의 설치지역에 진입한 후진입차량이 아주 가까이 근접하여 상기 선진입차량의 범퍼에 의해 후진입차량의 번호판이 가려지는 경우 등과 같은 제한적인 촬영조건에 의하여 차량의 번호판이 명확히 촬영되지 않아 그 인식률이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.
또한 인식위치 앞에서 좌회전이나 우회전을 해서 진입하는 차량은 진입각도가 매우 다양한 관계로 인식을 위한 루프를 설치하더라도 회전각이 일정하지 않으면 번호판의 측면이 촬영되기 때문에 인식률이 떨어지는 저하되는 문제점이 있다.
또한, 촬영수단에 의해 촬영된 사진 중에는 야외에서 앞차의 보닛 반사광이나 그림자에 의해 번호 판독이 어려운 문제점이 있다.
또한, 번호추출부(6)로부터 생성되는 상기 차량 번호에 대응된 데이터는 예를 들면, '서울 1 가 1234'이나 '80 가 1234'등과 같은 단순히 문자와 숫자를 포함하는 텍스트 데이터(자가용 차량번호와 영업용 차량번호의 구분을 위한 색상 무시)로 생성되기 때문에 상기 차량의 출고시 관리자가 모니터상에 나타나는 수십 ~ 수백의 텍스트 데이터로부터 상기 차량 번호에 대응된 텍스트 데이터를 찾아 인식(예를 들면, 한번 입차한 차량의 운전자가 주차요금을 절약하기 위하여 출차 전 부당한 방법으로 다시 주차권을 발급받는 것을 방지하기 위한 확인 작업임)하기에는 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
또한, 종래의 단순한 다중 촬영에 의한 번호 인식시 일일이 번호를 인식하는데 따른 시간 제약의 문제점이 있다.
또한, 현재 운영중에 있는 번호판은 다양함에도 불구하고 촬영 번호를 획일적으로 텍스트화 함에 따라 인식 시간의 과다한 소모가 발생되는 문제점이 있다.
따라서 주차관리시스템을 설치작업을 간단히 하고 그 비용을 절약하며 관리자로 하여금 보다 간편하고 편리한 차량의 주차 관리를 가능하게 하는 새로운 차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템 및 그 방법이 대두되고 있는 실정이다.
따라서 본 발명의 목적은 상기 차량의 번호판을 CCTV 카메라 등과 같은 아날로그 카메라로 촬영하여 그 설치비용을 절약 할 수 있는 차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 주차장의 출입구에 진입하는 차량을 실시간으로 연속 촬영하고 상기 차량감지부재의 작동에 의존한 촬영시 발생되는 제한적인 촬영조건(일기불순이나 장애물 또는 일정하지 않은 진입방향 등)을 극복하여 차량 번호의 인식률을 향상시킬 수 있는 차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 차량감지부재를 설치하지 않아 주차관리시스템의 전반적인 설치작업을 간편히 하고 그 설치비용을 절약할 수 있는 차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 차량 번호에 대응된 차량번호정보를 상기 차량의 실제 번호판과 동일한 문자, 번호 및 색상으로 출력하여 관리자로 하여금 출차의 번호판에 대한 확인 작업을 신속하고 간편하게 할 수 있는 차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 다양한 차량 번호판에 대하여 가로/세로비, 색상 및 글자 배열에 따른 차량 번호판 유형화를 통해 차량 번호 인식 시간을 단출할 수 있는 차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 부정적인 주차 시간 단축을 방지하고 요금정산의 투명성을 확보할 수 있는 차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 주차장에 출입하는 차량의 출입 통제하기 위한 출입관리장치, 상기 주차장에 출입하는 차량 번호를 촬영하고 상기 영상을 처리 분석하여 차량 번호를 인식하고 마그네틱 발권기와 마그네틱 리딩기를 이용한 번호인식요금정산장치 및 상기 출입관리장치와 번호인식요금정산장치에 접속되어 주차제어관리를 가능하게 하는 주차관제장치로 이루어진 주차관리시스템에 있어서, 상기 번호인식요금정산장치는, 상기 주차장의 출입구를 실시간으로 프레임별로 연속 촬영하고 차량의 운전자를 촬영하는 영상촬영부; 상기 차량의 출입을 판단하는 영상판독부; 상기 영상판독부의 차량 이미지로부터 차량번호정보를 생성하는 번호인식부; 주차요금을 정산하여 주차요금정보를 생성하는 주차요금정산부; 상기 차량 이미지, 차 량번호정보 및 주차요금정보를 처리하여 미리 저장된 등록차량정보와 비교 저장하는 데이터처리부; 상기 차량번호정보와 주차요금정보를 주차권에 인쇄하는 주차권인쇄부; 상기 실시간 촬영 영상, 차량 이미지와 운전자 이미지, 차량번호정보 및 주차요금정보를 해당 영역에 디스플레이하는 디스플레이부; 및 상기 구성부들에 전기적으로 접속되어 상기 구성부들을 제어하는 제어부를 포함하며; 각 프레임의 전체 영역을 상호간 연속적으로 비교하고 프레임 변화시 상기 차량이 진입한 것으로 판단하는 차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템이 제공된다.
또한, 상기 제어부는 상기 프레임 내에서 번호판 외곽을 나타내는 영역을 추출하여 그 가로와 세로비에 관한 데이터와 정형화된 차량 번호판의 가로와 세로비 데이터를 비교하여 일치하는 지를 순차적으로 판단하고, 일치할 경우 차량 번호의 문자와 숫자를 판독하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 차량 번호의 문자와 숫자 판독 과정에서 정형화된 문자와 숫자와 일치하지 않는 부분이 있을 경우 이후 프레임에서 정형화된 차량 번호판 외곽과 차량 번호의 문자와 숫자를 판독하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 차량번호정보는 차량 번호에 대한 문자/숫자열 데이터와 색상 데이터를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 주차권은 상기 차량번호정보가 상기 차량의 실제 번호판과 동일한 배열로 인쇄되는 공간인 차량번호인쇄부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 디스플레이부는 상기 차량번호정보가 상기 차량의 실제 번호판과 동일한 배열로 디스플레이되는 번호인식화면을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 주차관제장치에 통신망을 통해 접속되어 외부방문차량에 대한 주차정보를 상기 주차관제장치를 통하여 상기 번호인식요금정산장치의 데이터처리부에 전달하는 방문자단말기를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 주차장에 출입하는 차량의 출입 통제하기 위한 출입관리장치, 상기 주차장에 출입하는 차량의 번호를 촬영하고 상기 영상을 처리 분석하여 차량 번호를 인식하는 번호인식요금정산장치 및 상기 출입관리장치와 번호인식요금정산장치에 접속되어 주차제어관리를 가능하게 하는 주차관제장치를 포함하는 주차관리방법에 있어서, 상기 주차장의 출입구를 실시간으로 연속 촬영하는 제1 단계; 상기 촬영된 영상을 연속된 프레임별로 비교하여 프레임 변화시 차량 진입으로 판단하여 이에 대응된 영상을 해당 차량 이미지로 변환하는 제2 단계; 상기 차량 이미지로부터 번호판 외곽을 나타내는 영역을 추출하여 그 가로와 세로비에 관한 데이터와 정형화된 차량 번호판의 가로와 세로비를 비교하여 일치할 경우 해당 프레임 내에서 차량 번호의 문자와 숫자를 판독하여 차량번호정보를 생성하여 차량번호를 인식하는 제3 단계; 상기 차량번호정보와 미리 저장된 등록차량정보와 비교 저장하는 제4 단계; 상기 비교결과 등록차량이 아니면 상기 입차시 생성된 차량번호정보와 주차요금정보를 주차권에 인쇄하는 제5 단계; 및 상기 비교결과 등록차량이 아니면 상기 주차권의 차량번호정보를 이용하거나 상기 입차시 차량번호정보와 출차시 생성된 차량번호정보를 비교하여 주차요금을 정산하는 제6 단계를 포함하는 차량 번호 인식을 이용한 주차관리방법이 제공된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템을 나타낸 블록구성도이고, 도 3a와 도 3b는 도 2의 주차관리시스템이 설치된 주차장의 입구와 출구를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 2의 주차관리시스템에 있어서 번호인식요금정산장치의 구성을 나타낸 블록구성도이다.
본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템은, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 주차장에 출입하는 차량의 출입 통제하기 위한 출입관리장치(100), 주차장에 출입하는 차량의 번호를 촬영하고 상기 영상을 처리 분석하여 차량 번호를 인식하는 번호인식요금정산장치(200) 및 통신라인을 통하여 출입관리장치(100)와 번호인식요금정산장치(200)에 접속되어 주차관리에 대한 전반적인 제어를 가능하게 하는 주차관제장치(300)를 포함한다.
출입관리장치(100)는, 도 3a와 도 3b에 도시된 바와 같이, 주차장의 입구측에 설치되어 주차권(400)을 발행하는 주차권발행기(110), 주차장 입구로 차량이 진입할 수 있도록 게이트를 개폐하는 입구게이트(120), 주차장의 출구측에 설치되어 주차권(400:도 5 참조)에 기록된 주차 정보를 인식하는 주차권인식기(130) 및 주차장의 출구측에 설치되어 주차장 출구로 차량이 진출할 수 있도록 게이트를 개폐하는 출구게이트(140)를 포함한다.
여기서, 출입관리장치(100)는, 차량의 위치를 감지하는 루우프 코일(Loop Coil)과 차량검지기 그리고 입구표시등, 출차주의 등의 차량의 움직임을 감지하여 안내하는 각종 신호등들로 이루어진 신호관제기기를 더 포함하여도 좋다.
번호인식요금정산장치(200)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 주차장의 출입구를 실시간으로 연속 촬영하는 영상촬영부(210), 영상촬영부(210)에 의해 촬영된 영상을 분석하여 상기 차량의 주차장 출입을 판단하고 이에 대응된 영상을 해당 차량 이미지로 변환하여 저장하는 영상판독부(220), 영상판독부(220)에 저장된 차량 이미지로부터 상기 차량의 번호를 인식하여 이에 대응된 차량번호정보를 생성하는 번호인식부(230), 주차요금을 정산하여 주차요금정보를 생성하는 주차요금정산부(240), 영상판독부(220)의 차량 이미지, 번호인식부(230)의 차량번호정보 및 주차요금정산부(240)의 주차요금정보를 처리하여 미리 저장된 등록차량정보와 비교 저장하는 데이터처리부(250), 번호인식부(230)의 차량번호정보와 주차요금정산부(240)의 주차요금정보를 주차권(400)에 인쇄하는 주차권인쇄부(260), 영상촬영부(210)의 촬영 영상, 영상판독부(220)의 차량 이미지와 운전자 이미지, 번호인식부(230)의 차량번호정보 및 주차요금정산부(240)의 주차요금정보를 해당 영역에 디스플레이하는 디스플레이부(270) 및 상기 구성부들에 전기적으로 접속되어 상기 구성부들을 제어하는 제어부(280)를 포함한다.
영상촬영부(210)는, 주차장의 출입구측의 소정의 위치에 설치되어 상기 주차장의 출입구에 진입하는 차량을 아날로그 영상으로 촬영하는 CCTV 카메라인 차량촬영카메라(211), 차량촬영카메라(211)의 하부에 설치되어 카메라의 촬영각도를 변경하는 틸트와 같은 촬영각도 조절부재(미도시) 및 주차권발행기(110)와 주차권인식 기(130)의 소정의 위치에 설치되어 주차권(400)의 발급과 수거에 대응된 버튼의 입력시(또는 차량의 위치를 감지하는 루우프 코일에 의한 차량감지시) 상기 차량의 운전자를 촬영하는 CCD 카메라인 운전자촬영카메라(213)를 포함한다.
따라서 영상촬영부(210)는 상기 주차장에 진입하는 차량을 감지하는 센서나 루프 등과 같은 감지수단을 설치하지 않고 상기 주차장의 출입구를 실시간으로 연속 촬영하기 때문에, 상기 감지수단의 채용시 발생될 수 있는 문제점, 예를 들면, 일기불순이나 장애물 등과 같은 제한적인 촬영조건에 의해 상기 차량의 번호판이 명확히 촬영되지 않는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 차량을 촬영하기 위한 장비로 디지털 카메라보다 저렴한 가격의 차량촬영카메라(211)가 채용되기 때문에 비용을 절약할 수 있다.
또한, 상기 촬영각도 조절부재를 통하여 자동으로 계절 또는 주기적으로 차량촬영카메라(211)의 촬영각도를 세팅 할 수 있어 일기불순이나 장애물 등과 같은 제한적인 촬영조건에 의해 상기 차량의 번호판이 명확히 촬영되지 않는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 주차장에 출입하는 차량의 운전자에 대한 이미지를 운전자촬영카메라(213)를 통해 촬영하기 때문에 상기 차량이 도난 차량이거나 또는 상기 수배 차량일 경우에 대하여 상기 차량의 운전자에 대한 신원을 확보함으로써 보안에 충실할 수 있다.
여기서, 상기 차량촬영카메라(211)와 운전자촬영카메라(213)는, 상기 차량의 전조등 또는 태양광 등에 의한 역광이나 난반사로 인하여 차량의 번호판 또는 상기 차량의 운전자가 명확히 촬영되지 않는 것을 방지하기 위한 난반사 필터 또는 편광 필터 등과 같은 역광차단수단(미도시)을 더 구비하는 것이 바람직하다.
영상판독부(220)는, 영상촬영부(210)의 차량촬영카메라(211)에 의해 연속적으로 촬영되는 아날로그 영상을 실시간으로 비교하여 상기 주차장의 출입구에 진입하는 차량의 움직임을 감지하며, 이를 위하여 모션디텍션(Motion detection) 알고리즘을 이용한다.
여기서, 상기 모션디텍션 알고리즘은, 차량촬영카메라(211)에 의해 촬영된 아날로그 영상을 디지털 영상으로 변환하여 각각의 프레임(예를 들면, 초당 30장의 프레임)으로 구분하는 단계, 상기 각 프레임의 전체 영역을 상호간 연속적으로 비교하는 단계, 상기 어느 한 프레임과 그 다음 프레임의 영상이 서로 다르면 상기 주차장의 출입구에 차량이 진입하는 것으로 판단하는 단계, 상기 차량이 촬영된 프레임들에 대한 형상의 분기, 절곡, 만곡 및 음영선을 추출하는 단계, 상기 형상의 분기, 절곡, 만곡 및 음영선이 추출된 프레임을 삭제하는 단계 및 상기 삭제되지 않은 각 프레임 중 상기 차량에 대한 이미지가 가장 선명하게 나타난 프레임을 디지털 변환하여 상기 차량에 대한 차량 이미지로 저장하는 단계를 포함한다.
한편, 연속 촬영된 사진 중에서 번호판의 문자와 숫자 인식률 향상과 인식시간 단축을 위해서 영상판독부(220)는 차량번호판 모양, 문자, 숫자를 유형화하여 저장하는 저장매체(미도시)를 더 구비하는 것이 바람직하다.
이때, 복수의 프레임 중에서 음영이나 장애물이 함께 번호판에 촬영되었을 경우, 차량 번호를 인식하기에 앞서 상기 저장매체에 저장된 번호판 규격(예를 들 면, 번호판의 가로/세로비)과 일치하는 데이터가 없을 경우 차량 번호 인식 단계로 진입하지 않고 다음 프레임에서 정해진 규격의 번호판이 일치될 경우 차량 번호 인식 단계로 진입하는 것이 바람직하다.
따라서 영상판독부(220)는 상기 모션디텍션 알고리즘을 이용하여 상기 차량이 촬영된 영상의 프레임 중 잡음이나 음영 등에 의해 훼손된 프레임을 제거한 후 나머지 프레임 중 상기 차량에 대한 이미지가 가장 선명한 프레임을 상기 차량에 대한 차량 이미지로 저장하기 때문에, 실시간 촬영된 아날로그 영상을 신속하게 처리하여 과부하를 방지할 수 있다.
따라서 상기 주차장에 진입하는 차량을 감지하는 센서나 루프 등과 같은 감지수단을 설치하지 않고도 차량을 감지할 수 있어 상기 감지수단을 설치해야 하는 번거로움을 없앨 수 있으며 그 설치비용도 절약할 수 있다.
또한, 영상판독부(220)는, 상기 운전자촬영카메라(213)에 의해 촬영된 상기 차량의 운전자에 대한 운전자 이미지를 저장한다.
번호인식부(230)는, 영상판독부(220)에 저장된 상기 차량의 이미지로부터 차량번호인식(License plate recognition) 알고리즘을 사용하여 상기 차량의 번호에 대응된 차량번호정보를 생성한다.
여기서, 상기 차량번호인식(License plate recognition) 알고리즘은 상기 차량 이미지의 전체 영역을 조사하여 차량번호영역을 추출하는 차량번호영역 추출단계, 상기 차량번호영역에 전처리 및 이치화를 행하는 전처리/이치화 단계, 상기 전처리 및 이치화를 행한 이미지에서 잡영을 제거하고 영역해석을 이용하여 번호영역 과 색상영역을 추출하는 문자열(숫자열)/색상 영역화 단계 및 상기 문자열/색상 영역화 단계를 거친 데이터를 실제 문자/색상 인식기에 저장된 문자/색상의 특정 값과 비교하여 차량 번호의 문자/색상과 이에 따른 배열을 인식하는 문자/색상 배열 인식 단계를 포함한다.
따라서 상기 차량번호인식 알고리즘에 의해 생성되는 차량번호정보는, 상기 차량의 실제 번호판을 축소시킨 것과 같은 동일한 배열로 차량 번호에 대한 문자/숫자열 데이터와 차량 번호판에 대한 색상 데이터를 포함한다.
한편, 상기 차량번호영역 추출은 다음과 같은 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.
가. 미분 오퍼레이터에 의하여 처리된 한 행에 대해 에지의 개수와 위치를 알아낸다.
나. 번호 영역의 최소 에지의 개수와 최대 에지의 개수의 조건에 만족하지 않는 행은 무시한다.
다. 번호 영역의 문자는 일정한 폭을 가지므로 에지의 개수가 만족되는 행에 대해서 문자와 문자 사이의 거리를 조사하여 일정한 거리에 있는 문자를 병합한다.
라. 상기 병합된 크기가 번호판 크기의 최소 크기와 최대 크기를 만족하는 지 비교한다.
마. 병합된 크기가 번호판의 크기와 부합되면, 상기 조건들을 만족하는 일정한 간격을 가지는 연속적인 행을 찾아 번호판 영역으로 추출한다.
주차요금정산부(240)는, 번호인식부(230)의 차량번호정보들 중 입차시 생성 된 차량번호정보와 출차시 생성된 차량번호정보의 생성시간 차이에 대응된 주차장의 사용료를 자동으로 정산하여 주차요금정보를 생성시킨다.
데이터처리부(250)는, 번호인식부(230)의 차량번호정보와 미리 저장된 정기주차차량(또는 등록차량) 또는 외부로부터 입력되는 방문자차량에 대응된 정보를 비교 분석하고 이를 통하여 차량인식리스트정보를 생성한다.
주차권인쇄부(260)는, 주차권(400)의 소정의 위치에 기본적인 주차정보 즉, 일련번호, 입차일자 및 입차시간 이외에도 번호인식부(230)에 의해 생성되는 차량번호정보를 인쇄한다.
도 5는 도 2의 주차관리시스템에 있어서 주차권을 나타낸 도면이다.
주차권(400)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 차량번호정보가 인쇄되는 공간인 차량번호인쇄부(410)를 포함하며, 상기 차량번호정보는 상기 차량의 실제 번호판을 축소한 것과 같은 동일한 형상을 가지도록 문자열 데이터와 색상 데이터가 배열된다.
따라서 주차권(400)에 상기 차량의 실제 번호판과 동일한 형상으로 차량번호정보가 인쇄되기 때문에 상기 차량의 출차시 관리자로 하여금 상기 출차되는 차량의 번호판에 대한 확인 작업(상기 차량번호정보가 색상 데이터까지 포함하기 때문에 상기 차량의 번호판이 녹색인지 노란색인를 판단 할 수 있다.)을 신속하게 하고 정확하게 할 수 있다.
디스플레이부(270)는, 관리자로 하여금 상기 주차장을 출입하는 차량에 대한 주차 관리를 감독하도록 하는 모니터 장치를 포함한다.
도 6은 도 2의 주차관리시스템에 있어서 디스플레이부에 의해 디스플레이되는 화면을 나타낸 도면이다.
디스플레이부(270)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 영상촬영부(210)의 차량촬영카메라(211)에 의해 촬영된 아날로그 영상이 디지털 변환되어 실시간으로 연속 디스플레이되는 프리뷰화면(271), 영상판독부(220)에 저장된 상기 차량의 이미지와 운전자의 이미지가 디스플레이되는 캡쳐화면(272), 번호인식부(230)에 의해 생성된 상기 차량의 이미지에 대응된 차량번호정보가 디스플레이되는 번호인식화면(273) 및 데이터처리부(250)의 차량인식리스트정보가 디스플레이되는 인식목록화면(274) 등을 포함하며, 입구측 디스플레이 수단과 출구측 디스플레이 수단 및 메인 디스플레이 수단 등으로 다양하게 구비될 수 있다.
여기서 번호인식화면(273)은 상기 차량번호정보를 상기 차량의 실제 번호판을 축소시킨 것과 같은 동일한 배열(형상)을 가지도록 디스플레이시키기 때문에, 상기 차량의 출차시 관리자로 하여금 상기 출차되는 차량의 번호판에 대한 신속하고 간편한 확인 작업을 통하여 차량 밀림현상을 방지할 수 있다.
여기서, 번호인식요금정산장치(200)의 구성부 중 영상촬영부(210)를 제외한 모든 구성부들은 상기 주차관리 서비스를 운용하는 관리자가 대기하는 공간인 주차관리부스의 내부에 구성되는 것이 바람직하다.
제어부(280)는 상기 각 구성부들에 전기적으로 접속되어 상기 각 구성부들을 제어하며, 상기 각 구성부들로부터 해당 신호 전송시 출입관리장치(100)의 각 구성부들이 연동되도록 할 수 있다.
주차관제장치(300)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 중앙관리실 또는 종합방제실 등과 같은 곳에 설치되고 통신라인으로 연결된 번호인식요금정산장치(200)와 상호간 데이터 송수신을 통하여 상기 주차장의 차량 출입 현황이나 요금 징수 상황 등을 감독하는 주차관제제어단말기(310)를 포함하며, 인터넷 등과 같은 통신망을 통해 주차관제장치(300)의 웹서버(320)에 연결되는 타지역의 주차관제제어단말기(310-1)로 하여금 상기 주차관제제어단말기(310)의 데이터를 열람하거나 감독하도록 할 수 있는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 차량 번호 인식을 이용한 주차관리 방법에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 7a와 도 7b는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 차량 번호 인식을 이용한 주차관리 방법에 있어서 각각 차량의 입차 과정과 출차 과정을 나타낸 제어흐름도이다.
먼저, 주차장에 차량이 입차되는 과정을 설명하면 다음과 같다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 주차장의 입구측에 설치된 영상촬영부(210)의 차량촬영카메라(211)에 의해 상기 주차장의 입구가 실시간으로 연속 촬영된다(S 600).
이후, 영상판독부(220)는 차량촬영카메라(211)에 의해 촬영되는 아날로그 영상을 모션디텍션 알고리즘을 이용하여 실시간 비교하고 상기 주차장의 입구에 차량이 입차되는지 판단하게 된다(S 605).
이후, 상기 주차장의 입구에 차량이 입차 된다고 판단되면(S 610), 영상판독 부(220)는 상기 아날로그 영상을 해당 디지털 영상으로 변환하고 각 프레임 중 상기 차량에 대한 이미지가 가장 선명하게 나타난 이미지를 해당 차량 이미지로 저장한다(S 615).
이후, 번호인식부(230)는 영상판독부(220)의 차량 이미지로부터 차량번호인식 알고리즘을 이용하여 상기 차량의 번호에 대응된 차량번호정보를 생성한다(S 620).
이후, 데이터처리부(250)는 번호인식부(230)의 차량번호정보를 토대로 미리 저장된 정기주차차량(또는 등록차량)의 정보와 비교 분석한다(S 625).
이후, 상기 차량이 정기주차차량이라고 판단되면(S 630), 상기 주차장의 입구측에 설치된 출입관리장치(100)의 입구게이트(120)가 개방되고 상기 차량은 주차장에 입차하게 된다(S 635).
만약, 상기 차량이 정기주차차량이 아니라고 판단되면(S 630), 주차권인쇄부(260)에 의해 주차권(400)의 차량번호인쇄부(410)에 번호인식부(230)에 의해 생성된 차량번호정보가 기본적인 주차정보와 함께 인쇄된다(S 640).
이후, 상기 주차장의 입구측에 설치된 출입관리장치(100)의 주차권발행기(110)에 의해 주차권(400)이 발급된다(S 645).
이후, 주차권발행기(110)로부터 주차권(400) 발급시, 주차권발행기(110)에 설치된 영상촬영부(210)의 운전자촬영카메라(213)에 의해 상기 차량의 운전자 이미지가 촬영되어 영상판독부(220)에 의해 저장된다(S 650).
다시 말해서, 주차장의 입차시 정기주차차량이 아닌 외부 차량 운전자가 창 문을 열고 주차권(400)을 발급 받는 순간 운전자 창문을 향해있는 운전자촬영카메라(213)에 의해 상기 외부 차량 운전자의 이미지가 촬영되는 것이다.
이후, 상기 S 635 단계로 진행되어 상기 차량은 주차장에 입차하게 된다.
따라서 상기 주차장에 입차되는 차량이 정기주차차량일 경우 상기 S 640 단계부터 S 650 단계로부터의 과정이 생략되어 차량의 입차시 차량 밀림 현상을 방지할 수 있다.
한편, 주차장에 차량이 출차되는 과정을 설명하면 다음과 같다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 주차장의 출구측에 설치된 영상촬영부(210)의 차량촬영카메라(211)에 의해 상기 주차장의 출구가 실시간으로 연속 촬영된다(S 700).
이후, 영상판독부(220)는 차량촬영카메라(211)에 의해 촬영되는 아날로그 영상을 모션디텍션 알고리즘을 이용하여 실시간 비교하고 상기 주차장의 출구에 차량이 입차되는지 판단하게 된다(S 705).
이후, 상기 주차장의 출구에 차량이 출차 된다고 판단되면(S 710), 영상판독부(220)는 상기 아날로그 영상을 해당 디지털 영상으로 변환하고 각 프레임 중 상기 차량에 대한 이미지가 가장 선명하게 나타난 이미지를 해당 차량 이미지로 저장한다(S 715).
이후, 번호인식부(230)는 영상판독부(220)의 차량 이미지로부터 차량번호인식 알고리즘을 이용하여 상기 차량의 번호에 대응된 차량번호정보를 생성한다(S 720).
이후, 데이터처리부(250)는 번호인식부(230)의 차량번호정보를 토대로 미리 저장된 정기주차차량(또는 등록차량)의 정보와 비교 분석한다(S 725).
이후, 상기 차량이 정기주차차량이라고 판단되면(S 730), 상기 주차장의 출구측에 설치된 출입관리장치(100)의 출구게이트(140)가 개방되고 상기 차량은 주차장을 출차하게 된다(S 735).
만약, 상기 차량이 정기주차차량이 아니라고 판단되면(S 730), 상기 주차장의 출구측에 설치된 출입관리장치(100)의 주차권인식기(130) 또는 관리자에 의해 주차권(400)이 수거된다(S 740).
이후, 주차요금정산부(240)는 번호인식부(230)에 의해 입차시 생성된 차량번호정보와 출차시 생성된 차량번호정보의 시간 차이를 계산하고 이에 대응된 주차장의 사용료를 정산하여 징수한다(S 745).
여기서, 상기 S 745 단계에 의하여 상기 S 740 단계는 생략되어도 좋으나, 상기 S 740 단계는 상기 차량의 운전자가 주차요금을 절약하기 위하여 출차 전 부당한 방법으로 다시 주차권을 발급받는 것을 방지하도록 상기 주차권(400)에 인쇄된 주차정보와 차량번호를 번호인식부(230)에 의해 입차시 생성된 차량번호정보와 비교하는 확인 작업을 위한 것이다.
또한, 상기 S 745 단계에서 주차장의 사용료 정산시, 주차 차량의 부정출차를 방지하기 위해 입차시 발급받은 주차권(400)의 마그네틱 일련번호와 출차시 상기 차량번호정보의 동일여부를 통해 주차요금이 정산되도록 하는 것이 바람직하다.
이후, 주차권인식기(130) 또는 관리자에 의해 주차권(400) 수거시, 주차권인 식기(130)에 설치된 영상촬영부(210)의 운전자촬영카메라(213)에 의해 상기 차량의 운전자 이미지가 촬영되어 영상판독부(220)에 의해 저장된다(S 750).
다시 말해서, 주차장의 출차시 정기주차차량이 아닌 외부 차량 운전자에 의해 주차권(400)이 주차권인식기(130)에 수거되는 순간 운전자 창문을 향해있는 운전자촬영카메라(213)에 의해 상기 외부 차량 운전자의 이미지가 촬영되는 것이다.
이후, 상기 S 735 단계로 진행되어 상기 차량은 주차장을 출차하게 된다.
따라서 상기 주차장에 출차되는 차량이 정기주차차량일 경우 상기 S 740 단계부터 S 750 단계로부터의 과정이 생략되어 차량의 출차시 차량 밀림 현상을 방지할 수 있다.
한편, 상기 주차장에 차량 입차와 출차 과정시, 관리자가 근무하는 공간에 설치된 디스플레이부(270)의 소정의 위치에 상기 차량촬영카메라(211)에 의해 촬영된 영상, 영상판독부(220)에 저장되는 상기 차량의 이미지와 운전자의 이미지, 상기 차량의 이미지에 대응된 차량번호정보 및 차량인식리스트들이 각각 실시간으로 디스플레이되어 관리자로 하여금 주차관리 상황을 육안으로 보다 편리하게 확인(예를 들면, 주차권(400)에 인쇄된 차량번호정보와 디스플레이부(270)에 디스플레이되는 차량번호정보 비교) 하도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 도 8은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템을 나타낸 블록구성도이다.
본 발명의 바람직한 제2 실시예에 의하면, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제1 실시예의 구성부인 주차관제장치(300)의 웹서버(320)에 원격지 의 방문자단말기(330)를 통하여 접속한 후 외부방문차량에 대한 주차정보(방문회사, 방문부서, 방문목적 및 담당자 성명 등)를 주차관제장치(300)를 통하여 번호인식요금정산장치(200)의 데이터처리부(250)에 전달하도록 구성되어, 상기 외부방문차량의 출차시 상기 미리 전달된 외부방문차량에 대한 주차정보를 통하여 별도의 요금 징수 없이 출차 되도록 할 수 있다.
여기서, 상기 외부차량의 입차는 본 발명의 바람직한 제1 실시예의 차량 입차과정과 동일하며, 방문자단말기(330)는 상기 주차관리시스템이 적용된 건물의 임차 회사일 경우 해당 회사 안내데스크의 PC 이거나 상기 건물의 일부를 임대한 임대 회사의 방문부서 PC 일 수 있다.
따라서 상기 건물 임차 회사와 상기 건물 임대 회사간 외부방문차량의 주차요금에 대응된 금액을 일정액 적용한 후 상기 외부방문차량의 주차 요금만큼 차감하거나 또는 이에 대응된 금액을 차후에 일괄적으로 인터넷 결재시스템 또는 현금 지불하도록 하여 상기 무료 쿠폰의 발행(또는 상기 주차권(400)에 외부방문차량을 인정하는 임대 회사의 도장 발급)과 이에 대한 비용을 지불하는 불편함을 방지할 수 있다.
또한, 상기 외부방문차량의 주차 관리를 위해 사용되던 무료 쿠폰의 부정 사용을 억제할 수 있으며, 상기 외부방문차량의 주차정보를 통하여 상기 외부방문차량 운전자의 방문 목적을 파악할 수 있다.
한편, 주차관제장치(300)의 웹서버(320)와 외부 행정 기관의 웹서버를 연동시켜 상기 주차장의 차량에 대한 차량번호정보와 상기 외부 행정 기관의 도난차량, 세금 체납차량 등과 같은 수배차량정보를 비교하여 상기 차량이 수배차량일 경우 해당 행정 기관에 상기 차량번호정보와 운전자이미지 및 상기 주차장의 위치정보 등을 제공하도록 할 수도 있다.
상술한 본 발명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구 범위와 청구 범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 주차장의 출입구를 저가의 CCTV 카메라 등과 같은 아날로그 카메라를 통해 실시간으로 연속 촬영하여 상기 출입구에 진입하는 차량의 유무를 실시간으로 판단하고 진입하는 차량의 이미지를 캡쳐함으로써, 루프 등과 같은 차량감지부재의 작동에 의존한 촬영시 발생되는 제한적인 촬영조건을 극복함하여 차량 번호의 인식률을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 차량감지부재를 설치하지 않고 저가의 촬영수단 채용을 통해 주차관리시스템의 전반적인 설치작업을 간편히 하고 그 설치비용을 절약할 수 있다.
또한, 상기 차량 번호에 대응된 차량번호정보를 상기 차량의 실제 번호판과 동일한 문자, 번호 및 색상으로 출력함으로써, 관리자로 하여금 출차의 번호판에 대한 확인 작업을 신속하고 간편하게 할 수 있다.
또한, 다중 촬영 사진 중에서 유형화된 문자와 숫자 이외의 숫자를 음영선으로 인식하며 주어진 번호판 규격이 아닐 경우 예를 들어, 가로/세로비 규격의 번호 판으로 인식되지 않을 경우 문자와 숫자 인식의 단계를 수행하지 않고 다음 프레임의 차량 번호 문자와 숫자 인식 단계를 수행함으로써, 음영 및 장애물과 같은 제약조건을 극복함과 동시에 중앙제어장치에 과부하를 제거하여 신속한 인식률을 향상시킬 수 있다.
또한, 비회원차량일 경우 입차와 출차시 차량 운전자에 대한 이미지 및 시간을 저장함으로써, 도난사고의 발생 등과 같은 경우에 대비할 수 있다.

Claims (8)

  1. 주차장에 출입하는 차량의 출입 통제하기 위한 출입관리장치, 상기 주차장의 입구와 출구를 출입하는 차량 번호를 각각 촬영하고 상기 영상을 처리 분석하여 차량 번호를 인식하는 번호인식요금정산장치 및 상기 출입관리장치와 번호인식요금정산장치에 접속되어 주차제어관리를 가능하게 하는 주차관제장치로 이루어진 주차관리시스템에 있어서,
    상기 번호인식요금정산장치는,
    상기 주차장의 입구와 출구를 각각 실시간으로 프레임별로 연속 촬영하고 차량의 운전자를 촬영하는 영상촬영부;
    상기 연속 촬영된 프레임으로부터 차량의 출입을 판단하고 이에 대응된 차량 이미지를 생성하는 영상판독부;
    상기 영상판독부의 차량 이미지로부터 차량번호정보를 생성하는 번호인식부;
    주차요금을 정산하여 주차요금정보를 생성하는 주차요금정산부;
    상기 차량 이미지, 차량번호정보 및 주차요금정보를 처리하여 미리 저장된 등록차량정보와 비교 저장하는 데이터처리부;
    상기 차량번호정보와 주차요금정보를 주차권에 인쇄하는 주차권인쇄부;
    상기 연속 촬영된 프레임, 차량 이미지와 운전자 이미지, 차량번호정보 및 주차요금정보를 해당 영역에 디스플레이하는 디스플레이부; 및
    상기 영상촬영부, 영상판독부, 번호인식부, 주차요금정산부, 데이터처리부, 주차권인쇄부 및 디스플레이부들을 제어하는 제어부를 포함하며;
    상기 영상판독부는
    상기 영상촬영부에 의해 실시간으로 촬영된 각 프레임의 전체 영역을 상호간 연속적으로 비교하여 프레임 변화시 상기 차량이 진입한 것으로 판단하고,
    상기 변화된 프레임들 중 형상의 분기, 절곡, 만곡 및 음영선이 추출되는 프레임들을 삭제하여 가장 선명한 프레임이 차량 이미지로 저장되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 영상판독부는 상기 실시간으로 연속 촬영된 프레임들을 순차적으로 처리하여 프레임 내에서 번호판 외곽을 나타내는 영역을 추출하여 그 가로와 세로비에 관한 데이터와 정형화된 차량 번호판의 가로와 세로비 데이터를 비교하여 일치하는 지를 순차적으로 판단하고, 일치할 경우 차량 번호의 문자와 숫자를 판독하는 것을 특징으로 하는 차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 영상판독부는 상기 연속적인 프레임들의 차량 번호의 문자와 숫자 판독 과정시 제n 프레임에서 정형화된 문자와 숫자와 일치하지 않는 부분이 있을 경우 제n+1 프레임에서 정형화된 차량 번호판 외곽과 차량 번호의 문자와 숫자를 판독하는 것을 특징으로 하는 차량 번호 인식을 이용한 주차관리시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 주차장에 출입하는 차량의 출입 통제하기 위한 출입관리장치, 상기 주차장에 의 입구와 출구를 출입하는 차량의 번호를 각각 촬영하고 상기 영상을 처리 분석하여 차량 번호를 인식하는 번호인식요금정산장치 및 상기 출입관리장치와 번호인식요금정산장치에 접속되어 주차제어관리를 가능하게 하는 주차관제장치를 포함하는 주차관리방법에 있어서,
    상기 주차장의 입구와 출구를 각각 실시간으로 연속 촬영하는 제1 단계;
    상기 촬영된 주차장의 입구와 출구 각각의 영상을 연속된 프레임별로 비교하여 프레임 변화시 차량 진입으로 판단하여 이에 대응된 영상을 주차장의 입구와 출구 각각의 차량 이미지로 변환하는 제2 단계;
    상기 주차장의 입구와 출구 각각의 차량 이미지로부터 번호판 외곽을 나타내는 영역을 추출하여 그 가로와 세로비에 관한 데이터와 정형화된 차량 번호판의 가로와 세로비를 비교하여 일치할 경우 해당 프레임 내에서 차량 번호의 문자와 숫자를 판독하고 이를 주차장의 입구와 출구 각각의 차량번호정보로 생성하여 차량번호를 인식하는 제3 단계;
    상기 주차장의 입구와 출구 각각의 차량번호정보와 미리 저장된 등록차량정보와 비교 저장하는 제4 단계;
    상기 비교결과 주차장 입구의 차량번호정보가 등록차량정보와 일치하지 않으면 상기 주차장 입구의 차량번호정보와 주차요금정보를 주차권에 인쇄하는 제5 단계; 및
    상기 비교결과 주차장 출구의 차량번호정보가 등록차량정보와 일치하지 않으면 상기 주차권에 인쇄된 차량번호정보를 이용하거나 또는 상기 주차장 입구의 차량번호정보와 주차장 출구의 차량번호정보를 비교하여 주차요금을 정산하는 제6 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 번호 인식을 이용한 주차관리방법.
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