KR100825679B1 - 불법 주정차 자동 단속 장치 - Google Patents

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Abstract

영상 트래킹 방식으로 불법 주정차 구간을 이동하면서 번호판 영상을 촬영하여 인식함으로써, 단속 구간의 제한이 없이 사용자가 단속위치를 지정할 수 불법 주정차 자동 단속 장치가 개시되어 있다. PTZ 카메라는 불법 주정차 단속 좌표의 설정에 따라 다수의 불법 주정차 단속 구간을 순차적으로 트래킹하면서 다수의 불법 주정차 단속 구간에 진입한 다수의 차량들을 실시간 촬영하여 다수의 영상 데이터를 출력한다. 현장 PC는 다수의 영상 데이터를 기초로 하여 다수의 번호판을 인식하는 번호판 인식부, 부분 인식된 번호판의 촬영 시 PTZ 카메라의 최적 촬영 위치를 찾을 때까지 PZT 카메라의 팬/틸트/줌을 계속적으로 제어하고 인식된 다수의 번호판에 각각 해당하는 불법 주정차 단속 대상 차량들을 PTZ 카메라가 순차적으로 촬영하도록 제어하고, 인식된 다수의 번호판의 불법 주차 단속 구간별 단속 건수 및 해당 카메라 좌표 및 번호판 좌표가 포함된 불법 주정차 단속 데이터를 계속적으로 갱신하는 제어부를 구비한다. 상황실 PC는 불법 주정차 단속 데이터 및 불법 주정차 차량들의 영상 데이터, 및 실제 차량 정보를 기초로 하여 불법 주정차 단속 대상 차량들 각각에 대한 과태료 고지서를 발생한다.
Figure R1020070086400
불법 주정차 단속

Description

불법 주정차 자동 단속 장치{Apparatus for automatically controlling illegal parking}
본 발명은 불법 주정차 단속 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 검지된 차량 번호, 시간 정보와 그에 따른 영상 사진을 근거로 하여 불법 주정차 차량을 자동으로 단속하는 장치에 관한 것이다.
교통량이 많은 도로 상에서의 불법 주, 정차는 정상적인 교통 흐름에 막대한 지장을 초래하므로, 이를 방지하기 위해서는 주, 정차 금지 구역에서의 불법 주,정차 차량에 대한 단속이 필요하다.
불법 주, 정차 차량에 대한 단속은 크게 두 가지 유형으로 분류되는데, 그 하나는 불법 주정차 단속 요원에 의한 인위적인 단속 방식이고 다른 하나는 감시 카메라를 이용한 원격 단속 방식이다. 여기서 인위적인 불법 주정차 차량의 단속은 공익 근무 요원, 해당 지방 자치 단체의 담당 공무원, 의무 경찰 등에 의한 직접적인 스티커 발부 및 사진 촬영을 통하여 이루어지며, 카메라에 의한 불법 주정차 차량의 단속은 교통이 혼잡한 특정 지역마다 원격 감시 제어가 가능한 카메라를 설치하고, 이를 통하여 중앙 관제소에서 주정차 금지 구역에서의 불법 주정차 차량을 적발하는 방식으로 이루어지고 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 불법 주정차 단속 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 시스템에서는 2대의 카메라로 단속을 하며 존 구역에 차량이 검지가 되면 카메라를 검지 지역으로 이동하여 단속하는 것으로 차량 단속 구간에서 단속이 안된 구간이 있다. 현장에서 단속 구간을 카메라의 프리셋(Preset)을 이용하여 단속 구간을 지정하는 방법으로, 기존 개체 인식(차량번호판 인식)의 경우는 단속 위치를 지정하고 세부적으로 차량의 크기와 위치를 지정하는 방식(프리셋 작업)으로 차량을 검지하여도 번호 인식이 안되면 차량 검지에 실패하는 경우가 대부분이였으며 100미터를 기준으로 할 때 실제 프리셋을 최대 10개소 이상 지정을 할 수가 없는 단점이 있었다.
도 2를 참조하면, 실제 불법 주.정차가 예상되는 위치를 사용자가 사전에 임의로 선정하여 프리셋 설정을 해주어야 하며, 이때 10곳 이상 설정하기가 힘들며 차량이 프리셋 설정된 위치에 들어와서 번호 인식이 되어야 단속이 가능하다.
카메라의 설치 후 현장에 인원이 투입하여 차량을 이동시키면서 존(검지구역)을 하나씩 일일이 설정해주어야 한다. 작업량이 많으며 인원의 효율성이 떨어진다. 다시 말하면, 단속 위치를 설정하는 시간이 오래 걸리며 장비문제 발생시(기기고장으로 인한 재 부팅) 마다 현장에서 다시 프리셋을 설정해야 하는 번거로움이 있고, 최소 2인 이상의 인원이 동원되어야 한다. 또한, 단속을 위하여 적어도 2대의 카메라가 이용되므로, 설치하는데 시간이 많이 소요되고 설치 비용도 증가한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하나의 카메라에 의하여 절대 좌표/상대 좌표 또는 팬(Pan)/틸트(Tilt)/줌 인(Zoom in)/ 줌 아웃(Zoom Out)를 이용하여 영상 트래킹 방식으로 불법 주정차 구간을 이동하면서 번호판 영상을 촬영하여 인식함으로써, 단속위치(존) 구간의 제한이 없이 사용자가 단속위치를 지정할 수 불법 주정차 자동 단속 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 자동 학습 프로그램을 이용하여 실제 검지율이 많은 곳과 인식 확률이 높은 곳을 실시간으로 최적화하며 차량 번호가 부분 인식하였을 경우 계속적인 보정 작업을 수행하여 검지율을 향상시킬 수 있는 불법 주정차 자동 단속 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다수의 불법 주정차 단속 구간 부근에 설치되어 불법 주정차 단속 좌표의 설정에 따라 상기 다수의 불법 주정차 단속 구간을 순차적으로 트래킹하면서 상기 다수의 불법 주정차 단속 구간에 진입한 다수의 차량들을 실시간 촬영하여 다수의 영상 데이터를 출력하는 PTZ 카메라; 상기 다수의 영상 데이터를 기초로 하여 다수의 번호판을 인식하는 번호판 인식부, 상기 인식된 다수의 번호판 중 일부 내용이 촬영되지 않은 있는 부분 인식된 번호판의 촬영 시 상기 PTZ 카메라의 최적 촬영 위치를 찾을 때까지 상기 PZT 카메라의 팬/틸트/줌을 계속적으로 제어하고 상기 인식된 다수의 번호판에 각각 해당하는 불법 주정차 단속 대상 차량들을 상기 PTZ 카메라가 순차적으로 촬영하도록 제어하고, 상기 인식된 다수의 번호판의 불법 주차 단속 구간별 단속 건수 및 해당 카메라 좌표 및 번호판 좌표가 포함된 불법 주정차 단속 데이터를 계속적으로 갱신 하는 제어부를 구비하는 현장 PC; 및 통신망을 통하여 상기 현장 PC와 통신하고 상기 불법 주정차 단속 데이터 및 상기 인식된 번호판을 포함한 불법 주정차 차량들의 영상 데이터, 및 실제 차량 정보를 기초로 하여 상기 불법 주정차 단속 대상 차량들 각각에 대한 과태료 고지서를 발생하는 상황실 PC를 포함하는 불법 주정차 자동 단속 장치를 제공한다.
바람직하게는, 단속구간이 설정되고 상기 단속구간의 처음과 끝지점의 카메라 좌표가 설정됨에 따라, 상기 PTZ 카메라는 상기 불법 주차 단속 구간의 처음 지점 및 끝 지점 좌표 정보(영상 트래킹 제어 신호)에 해당하는 트래킹 시작 지점에서 트래킹 종료 지점으로 상기 불법 주차 단속 구간을 이동하면서 영상 트래킹 방식으로 차량의 영상을 실시간 촬영하여 영상 데이터를 출력한다. 더욱 바람직하게는, 상기 현장 PC는 상기 인식된 다수의 번호판의 불법 주차 단속 구간별 단속 건수 및 해당 카메라 좌표 및 번호판 좌표가 포함된 불법 주정차 단속 데이터 및 상기 갱신된 불법 주정차 단속 데이터를 저장하는 메모리를 더 포함한다. 가장 바람직하게는, 상기 현장 PC는 상기 인식된 다수의 번호판의 불법 주차 단속 구간별 단속 건수 및 해당 카메라 좌표 및 번호판 좌표가 포함된 불법 주정차 단속 데이터 및 상기 갱신된 불법 주정차 단속 데이터를 통신망을 통하여 상기 상황실 PC로 전 송하는 송신부를 더 포함한다.
본 발명은 카메라의 사양에 관계없이(Dome/Box Camera) 카메라의 절대 좌표/상대 좌표 또는 팬(Pan)/틸트(Tilt)/줌 인(Zoom in)/ 줌 아웃(Zoom Out)를 이용하여 단속위치(존) 구간의 제한이 없이 사용자가 단속위치를 지정할 수 있으며, 실제 카메라의 팬/틸트/줌 또는 좌표값을 이용하여 단속 구간을 이동하면서 실시간 영상으로 번호판을 추출(이미지 트래킹) 및 자동 학습 프로그램을 이용하여 실제 검지율이 많은 곳과 인식 확률이 높은 곳을 실시간으로 최적화하며 차량 번호가 부분 인식하였을 경우 계속적인 보정 작업으로 기간이 지날수록 검지률이 향상된다. 본 발명에 의하면, 자동학습을 이용하면 단속위치를 100미터 거리와 10미터 지점만 지정을 하게 되면 그 사이의 구간에 대해서는 카메라의 절대좌표/상대좌표 또는 팬/틸트/줌을 이용하여 지속적인 보정 작업과 반복적인 학습을 통하여 좀 더 많은 단속 구간과 시간이 지날수록 단속율이 증가한다. 본 발명은 또한 하나의 카메라를 이용하므로, 적어도 2개의 카메라를 이용하는 종래 장치에 비하여 설치하는데 소요되는 시간이 단축되고, 설치 비용도 절감할 수 있다.
이하, 첨부된 예시 도면에 의거하여 본 발명의 실시예에 따른 불법 주정차 자동 단속 장치를 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 불법 주정차 자동 단속 장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 따른 불법 주정차 자동 단속 장치에 의한 영상 트래킹 방법을 설명하는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 불법 주정차 자동 단속 장치는 PTZ 카메라(310), 현장 PC(320), 및 상황실 PC(330)를 포함한다.
PTZ 카메라(310)는 다수의 불법 주정차 단속 구간 부근에 설치되어 불법 주정차 단속 좌표의 설정에 따라 상기 다수의 불법 주정차 단속 구간을 순차적으로 트래킹하면서 상기 다수의 불법 주정차 단속 구간에 진입한 다수의 차량들을 실시간 촬영하여 다수의 영상 데이터를 출력한다. 단속 구간이 설정되고 상기 단속구간의 처음과 끝지점의 카메라 좌표가 설정됨에 따라, 상기 PTZ 카메라(310)는 상기 불법 주차 단속 구간의 처음 지점 및 끝 지점 좌표 정보(영상 트래킹 제어 신호)에 해당하는 트래킹 시작 지점에서 트래킹 종료 지점으로 상기 불법 주차 단속 구간을 이동하면서 영상 트래킹 방식으로 차량의 영상을 실시간 촬영하여 영상 데이터를 출력한다. 패닝은 좌우로 수평적으로 카메라를 이동시키는 것을 의미하고 틸팅은 상하로 움직이는 것을 의미한다. 줌인/줌아웃은 특정 지역을 확대/축소하는 행위를 의미한다. 이러한 카메라 제어 기술은 카메라를 상하 좌우로 움직이는 구동 모터 및 렌즈를 움직여서 초점 거리를 조절하는 렌즈 구동 모터를 하드웨어 및 또는 소프트웨어로 제어함으로써 이루어진다.
현장 PC(320)는 번호판 인식부(322), 제어부(324), 메모리(326), 및 송신부(328)를 포함한다.
번호판 인식부(322)는 차량 번호 인식 프로그램을 이용하여 상기 다수의 영상 데이터를 기초로 하여 다수의 번호판을 인식한다.
제어부(324)는 번호판 인식부(322)에 의해 인식된 상기 다수의 번호판 중 일 부 내용이 촬영되지 않은 있는 부분 인식된 번호판의 촬영 시 상기 PTZ 카메라(310)의 최적 촬영 위치를 찾을 때까지 상기 PZT 카메라(310)의 팬/틸트/줌을 계속적으로 제어한다. 제어부(324)는 상기 인식된 다수의 번호판에 각각 해당하는 불법 주정차 단속 대상 차량들을 상기 PTZ 카메라(310)가 순차적으로 촬영하도록 제어한다. 제어부(324)는 학습 프로그램을 이용하여 상기 인식된 다수의 번호판의 불법 주차 단속 구간별 단속 건수 및 해당 카메라 좌표 및 번호판 좌표가 포함된 불법 주정차 단속 데이터를 계속적으로 갱신한다.
메모리(326)는 상기 인식된 다수의 번호판의 불법 주차 단속 구간별 단속 건수 및 해당 카메라 좌표 및 번호판 좌표가 포함된 불법 주정차 단속 데이터를 저장한다.
현장 PC(320)에서 단속 구간 위치를 개별 위치가 아닌 전체 구간을 선정해 주면, 학습 프로그램이 단속 구간을 인지하고 상기 PZT 카메라(310)를 이용하여 단속 구간을 트래킹하면서 실시간으로 최적의 단속 위치를 찾아서 갱신한다.
단속량이 없는 새벽에는 현장 PC(320)의 전원 오프 후 단속 시간 대에 PC 전원 온시키는 방식으로 PC 부화 현상 및 PC 수명 연장을 목적으로 하고 있으며 스케쥴러(scheduler)(도시안됨)을 이용하여 관리함으로써, PC 부화 및 장비 수명 연장한다.
상황실 PC(330)은 통신망을 통하여 상기 현장 PC(320)와 통신하고 상기 불법 주정차 단속 데이터 및 상기 인식된 번호판을 포함한 불법 주정차 차량들의 영상 데이터, 및 실제 차량 정보를 기초로 하여 상기 불법 주정차 단속 대상 차량들 각각에 대한 과태료 고지서를 발생한다.
자동화를 가동하게 되면 우선적으로 현장에 있는 개체 인식 PC인 현장 PC(320)의 번호판 인식부(322)에서 실시간으로 상기 PTZ 카메라(310)로부터 들어오는 영상을 JPG로 수신한다. 즉, 사용자가 지정한 위치(단속구간)를 단속용 PTZ 카메라(310)의 팬/틸트/줌을 이용하며 단속 구간을 이동하면서 현장에 설치된 캡쳐 보드를 이용하여 실시간으로 들어오는 아날로그 영상을 이용하여 번호판을 추출한다. 존 설정(단속위치지정) 지역을 상기 PTZ 카메라(310)에 현장 PC(320)에서 중심 좌표를 부여하여 각 존에 차량이 보이는 정도까지 줌인을 하여 차량 번호를 검지한다. 검지된 차량 번호는 차량위치 정보와 카메라 실제 좌표를 현장 PC(320)의 제어부(324)에 데이터를 넘겨 준다. 차량이 동시에 여러 대가 검지 되었을 경우는 최초 검지 된 차량의 좌표부터 차례로 제어부(324)에 전송된다.
제어부(324)에서는 검지된 차량 좌표 및 카메라 좌표를 이용하여 단속을 시작하게 됩니다.
검지된 카메라 좌표와 차량 번호 좌표를 계산하여 중심 좌표 값을 계산하여 나온 값을 비디오 서버(도시안됨)를 통하여 중심 좌표 값을 넘겨 줍니다. 그 후 번호판 인식부(322)를 이용하여 차량 번호를 인식하는데 이때 차량 번호 인식을 3~4 회 인식을 시도하여 인식 성공 시 줌인 된 좌표를 계산하여 줌 아웃을 하면서 단속 영상 이미지를 메모리(326)에 저장한다.
검지된 데이터를 스레드를 이용하여 계속적으로 단속을 시도하며 단속 완료 시간이 되면 기존에 하던 작업을 잠시 멈추고 단속 차량을 단속하며 단속 완료시 기존에 작업하던 부분을 진행하게 된다.
상황실 PC(330)와 통신망 연결이 끊어졌을 경우에 현장 PC(320)에서는 계속적으로 단속을 진행하며 단속 완료된 데이터는 메모리(326)에 적재하여 네트웍 정상 동작시 단속 데이터를 전송하는 방식을 이용한다.
현장 PC(310)에서는 번호판을 추출하게 되면 현재 좌표를 기억하게 되며 현재까지 추출된 위치를 비교하여 단속 거리별 위치를 설정하게 된다. 단속구간을 지정하지 않았더라도 근처에 차량이 인지되면 단속 구간을 별도로 지정하며 데이터를별도 관리하여 차후 사용자에게 알려준다.
단속이 완료되면 현장 PC(320)는 차적 조회 PC인 상황실 PC(330)로 단속된 데이터는 전송하여 실체 차량 정보를 얻는다. 그에 따라 상황실 PC(330)는 상기 불법 주정차 단속 데이터 및 상기 인식된 번호판을 포함한 불법 주정차 차량들의 영상 데이터, 및 실제 차량 정보를 기초로 하여 상기 불법 주정차 단속 대상 차량들 각각에 대하여 과태료를 부가한 과태료 고지서를 생성한다. 일일 단속 통계 프로그램은 실제 차량 고지서가 발급된 정보를 가지고 있으면서 민원인의 항의가 있을 경우 또는 일별 통계 확인시 사용된다. 존(단속위치) 구역을 초기 사용자가 지정하게 되면 실제 단속량이 많은 곳과 인식 확률이 높은 곳을 실시간으로 최적화 시키도록 할 수 있다. 시간이 경과함에 따라 점차적으로 오차율이 점차적으로 줄어 들면서 단속량은 증가한다. 검지 프로그램과 연동 시 가장 최적의 단속 시스템을 구축할 수 있다.
단속 구간별로 단속 건수와 번호판이 추출된 위치를 계속적으로 갱신을 하며 검지율이 높거나 트래킹을 통하여 차량 번호가 많이 추출된 곳은 다른 곳 보다 좀더 많이 단속이 시행된다.
차량 번호가 부분 인식하였을 경우는 PTZ 카메라(310)의 팬/틸트/줌을 이용하여 위치를 계속적으로 변경하여 인식 확률을 올리며 아날로그의 영상이 캡처 보드로 올라올 때 Contrast / Brightness 을 조정하여 인식 확률을 올릴 수 있다.
계속적인 보정작업과 아날로그 영상의 명암/밝기를 조정하여도 번호판 인식이 추출되지 않을 경우에는 실제 차량 번호판인지 번호판의 찌그러짐이나 물체에 가려서 번호판 추출이 안 되는 것인지를 분석하게 된다.
학습프로그램을 이용하여 검지율이 향상되는 이유는 계속적인 반복학습으로 차량번호 추출 위치 구간별 단속 건수를 실시간으로 갱신을 하며 단속 구간이 아니더라도 근처에 차량이 인지되면 단속 구간을 별도로 지정하여 검지율을 향상시키는 작용을 하고 있다.
본 발명은 불법 주정차 단속 시스템에 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
도 1 및 도 2는 종래의 불법 주정차 단속 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 불법 주정차 자동 단속 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 따른 불법 주정차 자동 단속 장치에 의한 영상 트래킹 방법을 설명하는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
310: PTZ 카메라
320: 현장 PC
322: 번호판 인식부
324: 제어부
326: 메모리
328: 송신부
330: 상황실 PC

Claims (4)

  1. 다수의 불법 주정차 단속 구간 부근에 설치되어 불법 주정차 단속 좌표의 설정에 따라 상기 다수의 불법 주정차 단속 구간을 순차적으로 트래킹하면서 상기 다수의 불법 주정차 단속 구간에 진입한 다수의 차량들을 실시간 촬영하여 다수의 영상 데이터를 출력하는 PTZ 카메라;
    상기 다수의 영상 데이터를 기초로 하여 다수의 번호판을 인식하는 번호판 인식부, 상기 인식된 다수의 번호판 중 일부 내용이 촬영되지 않은 있는 부분이 있는 부분 인식된 번호판의 촬영 시 상기 PTZ 카메라의 최적 촬영 위치를 찾을 때까지 상기 PZT 카메라의 팬/틸트/줌을 계속적으로 제어하고 상기 인식된 다수의 번호판에 각각 해당하는 불법 주정차 단속 대상 차량들을 상기 PTZ 카메라가 순차적으로 촬영하도록 제어하고, 상기 인식된 다수의 번호판의 불법 주차 단속 구간별 단속 건수 및 해당 카메라 좌표 및 번호판 좌표가 포함된 불법 주정차 단속 데이터를 계속적으로 갱신 하는 제어부를 구비하는 현장 PC; 및
    통신망을 통하여 상기 현장 PC와 통신하고 상기 불법 주정차 단속 데이터 및 상기 인식된 번호판을 포함한 불법 주정차 차량들의 영상 데이터, 및 실제 차량 정보를 기초로 하여 상기 불법 주정차 단속 대상 차량들 각각에 대한 과태료 고지서를 발생하는 상황실 PC를 포함하고,
    상기 다수의 불법 주정차 단속구간이 설정되고 상기 불법 주정차 단속구간의 처음과 끝 지점의 카메라 좌표가 설정됨에 따라, 상기 PTZ 카메라는 상기 불법 주차 단속 구간의 처음 지점 및 끝 지점 좌표 정보(영상 트래킹 제어 신호)에 해당하는 트래킹 시작 지점에서 트래킹 종료 지점으로 상기 불법 주차 단속 구간을 이동하면서 영상 트래킹 방식으로 차량의 영상을 실시간 촬영하여 영상 데이터를 출력하는 불법 주정차 자동 단속 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서, 상기 현장 PC는 상기 인식된 다수의 번호판의 불법 주차 단속 구간별 단속 건수 및 해당 카메라 좌표 및 번호판 좌표가 포함된 불법 주정차 단속 데이터 및 상기 갱신된 불법 주정차 단속 데이터를 저장하는 메모리를 더 포함하는 불법 주정차 자동 단속 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 현장 PC는 상기 인식된 다수의 번호판의 불법 주차 단속 구간별 단속 건수 및 해당 카메라 좌표 및 번호판 좌표가 포함된 불법 주정차 단속 데이터 및 상기 갱신된 불법 주정차 단속 데이터를 통신망을 통하여 상기 상황실 PC로 전송하는 송신부를 더 포함하는 불법 주정차 자동 단속 장치.
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