KR101038669B1 - The automatic vehicle identification system of non-trigger type based on image processing and that of using identification method - Google Patents
The automatic vehicle identification system of non-trigger type based on image processing and that of using identification method Download PDFInfo
- Publication number
- KR101038669B1 KR101038669B1 KR1020090052704A KR20090052704A KR101038669B1 KR 101038669 B1 KR101038669 B1 KR 101038669B1 KR 1020090052704 A KR1020090052704 A KR 1020090052704A KR 20090052704 A KR20090052704 A KR 20090052704A KR 101038669 B1 KR101038669 B1 KR 101038669B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- image
- vehicle
- license plate
- area
- unit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- 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
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
- G06V20/50—Context or environment of the image
- G06V20/56—Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
- G06V20/58—Recognition of moving objects or obstacles, e.g. vehicles or pedestrians; Recognition of traffic objects, e.g. traffic signs, traffic lights or roads
- G06V20/584—Recognition of moving objects or obstacles, e.g. vehicles or pedestrians; Recognition of traffic objects, e.g. traffic signs, traffic lights or roads of vehicle lights or traffic lights
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
- G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
- G06V20/60—Type of objects
- G06V20/62—Text, e.g. of license plates, overlay texts or captions on TV images
- G06V20/625—License plates
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
- G08G1/017—Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
본 발명은 도로 등의 특정 장소에 설치된 카메라를 통해 주행중인 차량의 촬상된 영상정보를 수신하여 번호판을 자동으로 인식하여 차량의 속성을 인식하는 영상기반의 비검지식 차량 인식 시스템 및 차량 인식방법에 있어서,The present invention is an image-based non-detection vehicle recognition system and vehicle recognition method for receiving the image information of the vehicle driving through a camera installed in a specific place, such as a road and automatically recognizes the license plate to recognize the property of the vehicle ,
그 방법은 수신된 촬상된 영상정보를 동영상에 기반을 둔 차량 검지 기술을 이용함으로써 실시간으로 번호판 인식을 가능한 동영상 기법을 이용하여 차량 영역 검지 및 실시간 처리를 위해서 영상 전체를 대상으로 처리하지 않고 차량이 존재하는 관심 영역(ROI: Region of Interest)만을 추출하여 영역 내부에서만 차량 영역을 검지하는 제 1 과정; 상기 동영상 기법을 이용하여 차량 영역이 검지되면, 검지된 차량 영상에 대해 아래쪽에서 위쪽 방향으로 일정한 간격으로 차량 영상을 스캔하면서 번호판 영역의 숫자/문자의 특징점을 추출함으로 실시간 번호판 영역을 검지하는 제 2 과정; 상기 제 1 과정에서 촬상된 영상정보를 동영상 기법을 이용하여 차량 영역이 검지되면, 검지된 차량 영상으로부터 전처리를 수행하여 잡음을 제거하고 에지 이미지를 생성하고 차량 표시 마크(symbol mark), 라디에이터 그릴(radiator grill), 앞 범퍼(front bumper), 전조등(head light, low/high beam), 방향 지시등(turning light), 안개등(fog lamp), 사이드 미러(side mirror), 보닛(bonnet, hood) 등으로 분류된 차량의 특징 영역이 저장된 데이터베이스에 각 차량의 특징영역을 질의하여 각 영역들에 해당하는 최적의 고유 정보를 검출하는 제 3 과정; 및 제 2 과정에서 추출된 차량의 번호판 영역의 숫자/문자의 특징점을 기준으로 번호판의 계층을 판단, 계층화된 번호판의 고유정보를 통해 일련번호를 추출하여 일련번호 영상 추출, 추출된 영상을 인식하기 위해 크기, 회전을 통해 추출한 영상을 정규화하고, 정규화된 일련번호 영상과 상기 데이터베이스에 저장된 일련번호와 비교하여 용도번호, 관할관청, 분류기호 등의 번호판 내에 일련번호 이외의 문자,숫자를 인식하고 번호판의 신뢰도 여부를 판단하여 검지된 번호판의 문자/숫자를 검출하여 차량 번호판을 인식하는 제 4 과정;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The method uses the video detection technology based on the received video information to detect the license plate in real time, so that the vehicle does not process the entire image for vehicle area detection and real time processing. Extracting only an existing region of interest (ROI) to detect a vehicle region only in the region; When the vehicle region is detected by using the moving image technique, the real-time license plate region is detected by extracting the feature points of the numbers / letters of the license plate area while scanning the vehicle image at regular intervals from the bottom to the upper direction of the detected vehicle image. process; When the vehicle region is detected using the moving image technique, the image information captured in the first process may be preprocessed from the detected vehicle image to remove noise, generate an edge image, and display a symbol mark and a radiator grille. radiator grill, front bumper, head light, low / high beam, turning light, fog lamp, side mirror, bonnet, hood, etc. Querying a feature area of each vehicle in a database in which the feature area of the classified vehicle is stored and detecting optimum unique information corresponding to each area; And judging the hierarchy of license plates based on the feature points of the numbers / characters of the license plate area of the vehicle extracted in the second step, extracting the serial numbers through the unique information of the layered license plates, and extracting the serial number images and recognizing the extracted images. Normalize the extracted image by size, rotation, and compare the normalized serial number image with the serial number stored in the database, and recognize the letters and numbers other than the serial number in the license plate of the application number, the competent authority, and the classification code. And a fourth step of recognizing the reliability of the license plate and recognizing the vehicle license plate by detecting letters / numbers of the detected license plate.
Description
본 발명은 주행 중인 차량의 번호판을 자동으로 인식하는 주행 차량 자동 인식 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동영상에 기반을 둔 차량 검지 기술을 이용함으로써 실시간으로 번호판 인식을 가능하고, 차량의 고유 정보를 추가로 활용하여 번호판 인식의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있으며, 단일 카메라로부터 다차로에 대하여 주행 중인 차량의 번호판을 용이하게 인식할 수 있는 영상기반의 비검지식 차량 인식 시스템 및 차량 인식방법에 관한 것이다.The present invention relates to a driving vehicle automatic recognition system and method for automatically recognizing a license plate of a driving vehicle. More particularly, the license plate recognition can be performed in real time by using a vehicle detection technology based on a moving image. In addition to the unique information, the reliability of license plate recognition can be greatly improved, and an image-based non-detection vehicle recognition system and a vehicle recognition method that can easily recognize a license plate of a driving vehicle for multiple lanes from a single camera can be used. It is about.
일반적으로 주행 중인 차량의 번호판을 자동으로 인식하여 차량의 속성을 인식하는 시스템을 주행 차량 자동 인식 (AVI: Automatic Vehicle Identification) 시스템이라 일컫는다. In general, a system for automatically recognizing a property of a vehicle by automatically recognizing a license plate of a driving vehicle is referred to as an automatic vehicle identification (AVI) system.
전자 공학, 광학, 컴퓨터, 정보 기술들을 이용해 인식된 차량의 영상 정보는 지능형 교통 시스템(ITS: Intelligent Transport System)의 기본 정보로 활용된다.Vehicle image information recognized using electronics, optics, computers, and information technologies is used as the basic information of the Intelligent Transport System (ITS).
종래의 AVI 시스템들은 대부분 루프코일(Loop coil) 등을 매설하는 검지(Trigger)방식으로 차량의 진출입 여부를 지속적으로 검지하는 모듈을 갖추고 있는 시스템을 일컫는다. 이러한 시스템은 크게 세 가지 모듈로 구분된다. 첫째, 차량의 진출입이 검지되었을 때 검지 장치로부터 신호를 받아 사진을 촬영하는 모듈, 둘째, 촬영된 영상으로부터 차량의 번호판을 인식하는 모듈, 셋째, 인식된 차량의 정보를 교통 정보 센터에 전송하는 모듈로 구분된다. Most of the conventional AVI systems refer to a system having a module for continuously detecting whether the vehicle is in or out in a trigger method for embedding a loop coil. These systems are largely divided into three modules. First, a module for taking a picture by receiving a signal from the detection device when the entry and exit of the vehicle is detected, second, a module for recognizing the license plate of the vehicle from the captured image, third, a module for transmitting the information of the recognized vehicle to the traffic information center Separated by.
이와 같이 인식된 차량의 번호판 정보는 단거리 전용 통신망, 무선 통신망, 위성 통신망 등을 이용해 교통 정보 센터에 전송되고, 교통 정보 센터에서는 저장된 자료를 분석하여 관련 기관에 분석 정보를 제공한다. 이러한 AVI 시스템은 검지 장치를 차로에 매설하는지의 여부에 따라 크게 검지식과 비검지식으로 구분된다.The recognized license plate information of the vehicle is transmitted to a traffic information center using a short-range dedicated communication network, a wireless communication network, and a satellite communication network. The traffic information center analyzes the stored data and provides analysis information to related organizations. Such an AVI system is classified into a detection type and a non-detection type depending on whether or not a detection device is embedded in a lane.
도 1에 도시된 루프코일을 이용하는 검지식 시스템이나 도 2에 제시된 바와 같이 레이저 빔을 사용하는 비검지식 시스템은 각각 시스템 설치 및 이전 작업이 복잡하다: 검지용 루프코일을 매설해야 하는 작업하거나 루프코일을 이동시킬 경우 재매설해야 하는 추가적인 도로공사를 요하는 등 각각 시스템 설치 및 이전 작업이 복잡하며, 루프코일과 연결선, 레이저 빔 발생과 검사장비 등이 고자의 장비가 요구되어 설치비가 많이 소요되며, 로다차의 차량 번호판 인식을 위한 대상 차로의 확장이 어렵고, 대상 차로를 확장하려는 경우 검지 장치와 촬영 모듈을 매 차로마다 추가해야 하므로 설치비와 운영비가 증가하고, 상기 레이저 빔 방식의 경우 도로 측면에 설치하여 여러 차선으로부터 차량 번호판을 인식하는 것은 불가능 하다는 문제점이 있다.The detection system using the roof coil shown in FIG. 1 or the non-detection system using the laser beam as shown in FIG. 2 is complicated to install and transfer the system, respectively. In case of moving the system, it is complicated to install and relocate the system, which requires additional road construction, which requires re-buying.In addition, the installation cost is high because roof coil, connecting line, laser beam generation and inspection equipment are required. It is difficult to expand the target lane for recognizing the license plate of the vehicle, and if the target lane is to be extended, an installation device and an operation module need to be added to each lane, thereby increasing installation and operating costs, and the laser beam type is installed on the side of the road. There is a problem that it is impossible to recognize the license plate from multiple lanes.
또한, 자동차 번호판 인식을 위해 히스토그램의 임계값, 외곽선 기반 및 영역 기반을 통한 영상 분할 방법에 의해 사용되고 있으며, 이중 히스토그램의 임계값에 의한 영상 분할 기법은 크게 전역 이진화 방법과 지역 이진화 방법으로 나눌 수 있는데, 먼저 전역 이진화 방법은 입력 영상을 단일 임계치(기준값)보다 큰 클래스(class)와 작은 클래스로 나누는 방법으로서, 입력된 영상 전체에 대해 획일적인 값(단일 임계치)을 적용한다. 이로 인해, 자동차 번호판이 물리적으로 훼손되었거나 더렵혀진 경우에는 정확한 영상 인식 결과를 얻을 수 없다.In addition, the image segmentation method based on the histogram's threshold, outline-based, and region-based is used to recognize the license plate, and the image segmentation method based on the threshold value of the histogram can be divided into global binarization and local binarization. First, the global binarization method divides an input image into a class larger than a single threshold (reference value) and a small class, and applies a uniform value (single threshold) to the entire input image. As a result, when the license plate is physically damaged or dirty, accurate image recognition results may not be obtained.
전역 이진화 방법은 계조도의 히스토그램(Histogram)이 배경과 문자로 뚜렷하게 양분되는 경우에만 이상적으로 사용될 수 있다.The global binarization method can be ideally used only when the histogram of the gradation is clearly divided into a background and a text.
다음으로, 지역 이진화 방법은 입력된 영상을 m×n의 블록으로 나눈 후, 각 블록별로 임계치를 구하여 이진화하는 방법이다. 이러한 지역 이진화 방법은 전체적인 조명 효과나 번호판의 물리적인 훼손에는 강인할 수 있지만, 하나의 문자가 여러개의 블록으로 나누어짐으로써 블록간의 연관성을 상실하게 된다. 즉, 하나의 글자 영역이 서로 다른 임계치를 가지게 되므로, 블록간 서로 다른 이진화 결과를 가져오게 된다. 이는 곧, 인식률의 저하를 초래하게 되는 원인으로서 영상의 일부분이 끊긴다거나, 잡음으로 붙어 버리는 현상이 발생한다.Next, the local binarization method divides the input image into blocks of m × n and binarizes the threshold value for each block. This local binarization method can be robust to the overall lighting effect or physical damage to the license plate, but one letter is divided into several blocks, thereby losing the association between blocks. That is, since one letter area has different thresholds, different binarization results are obtained between blocks. This causes a decrease in the recognition rate, which causes part of the image to be cut off or stuck to noise.
이처럼, 지역 이진화 방법은 전역 이진화 방법의 단점을 개선하기 위해 첨부된 도 3에서 도시된 바와 같이 적응적 지역 이진화를 이용한 자동차 번호판 인식 방법은, 카메라를 통해 촬영된 자동차 번호판의 영상을 인식하는 방법으로서, 상기 자동차 번호판의 영상을 객체의 윤곽선으로 이루어진 에지(edge) 영상으로 생성하고(S10), 상기 생성된 에지 영상을 흑, 백색으로 이루어진 영상인 이진화된 에지 영상으로 생성하며, 상기 생성된 이진화된 에지 영상의 전체 세로 길이 중 위에서부터 1/4 내지 3/4 영역까지 수평 투영시켜 픽셀의 누적 수가 최소 개수를 갖는 영역인 경계 영역을 찾은 후, 상기 찾은 경계 영역을 중심으로 상기 이진화된 에지 영상을 상, 하부 영역으로 분리하게 된다.(S20) 이후, 상기 분리된 상, 하부 영역을 수직 및 수평 투영시켜 문자가 포함되어 있는 소정의 영역인 문자 영역을 각각 추출하는데 이때, 글자가 포함되어 있는 영역으로 판단된 적어도 한 개 이상의 문자 영역에 대해 평균적인 문자 폭을 산출하고, 상기 산출된 평균 문자 폭 보다 작은 문자 폭을 가진 문자 영역을 검색하며(S30), 상기 검색된 적어도 한 개 이상의 문자 영역을 서로 병합시켜 인식하게 된다.(S40)As described above, the local binarization method is a method for recognizing an image of a license plate photographed through a camera, as shown in FIG. 3 to improve the disadvantage of the global binarization method. The image of the license plate is generated as an edge (edge) image consisting of the contour of the object (S10), and the generated edge image is generated as a binary edge image of the image consisting of black, white, the generated binary image A horizontal area is projected horizontally from the top to an area of 1/4 to 3/4 of the entire vertical length of the edge image to find a boundary area that is an area having a minimum number of pixels, and then the binarized edge image is centered around the found boundary area. The image is separated into upper and lower regions (S20). Then, the separated upper and lower regions are vertically and horizontally projected. Extracting a character area, which is a predetermined area included, respectively, wherein an average character width is calculated for at least one or more character areas determined to include an area, and the character width is smaller than the calculated average character width. Search for the text area having a (S30), it is recognized by merging the searched at least one or more text areas with each other (S40).
이후, 상기 추출된 문자 영역별로 임계치를 설정한 후, 상기 설정된 임계치를 기준으로 문자 영역별 이진화를 수행하게 된다(S50), 상기 이진화된 문자 영역에서 문자가 끊어져 보이는 일부 영역이 있으면, 상기 일부 영역을 다시 설정한 임계치를 기준으로 이진화를 수행하도록 구성되어 있다.(S60)Subsequently, after setting a threshold value for each of the extracted character regions, binarization is performed for each character region based on the set threshold value (S50). If there is a partial region where characters are broken in the binarized character region, the partial region is determined. Is configured to perform binarization based on the reset threshold.
상기의 절차에 의해 자동차 번호판 영상을 인식하는 방법은 임계치 설정시 기준에 따라 번호판 인식 여부가 좌우됨으로 이진화 수행에 따른 임계치 값의 변동에 선명하고 정확한 영상 인식을 할 수 없다는 문제점이 있다.The method of recognizing the license plate image by the above procedure has a problem in that it is not possible to perform a clear and accurate image recognition due to the variation of the threshold value according to the binarization since the recognition of the license plate depends on the reference when the threshold is set.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 동영상에 기반을 둔 차량 검지 기술을 이용함으로써 실시간으로 번호판 인식을 가능한 동영상 기법을 이용한 차량 영역검지을 수행하고, 차량의 실시간 번호판 영역을 검지 한 후, 차량 고유 정보 검출하고, 실시간 번호판 영역 검지를 통해 검지된 번호판을 번호판 문자/숫자 검출을 통하여 차량 번호판을 인식하는 영상기반의 비검지식 차량 인식 시스템 및 차량 인식방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the purpose of which is to perform the vehicle area detection using the video technique that can recognize the license plate in real time by using the vehicle detection technology based on the video, the real-time license plate area of the vehicle The present invention provides an image-based non-detection vehicle recognition system and a vehicle recognition method for detecting unique vehicle information and detecting a license plate through real-time license plate area detection through license plate character / number detection.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 특징에 따르면, 주행 중인 차량의 번호판을 자동으로 인식하여 차량의 속성을 인식하는 주행 차량 자동 인식 시스템에 있어서, 주행중인 차량의 번호판을 인식하기 위해 촬상된 영상정보에 따라 동영상처리, 번호판 추출, 차량 정보 검출 및 번호판 정보를 판단하기 위한 전반적인 동작을 제어하는 제어부와, 주행중인 차량의 영상정보를 수신하기 위해 도로 등의 특정 장소에 설치된 카메라의 내부에 위치하여 주행중인 차량의 촬상된 영상정보를 수신하는 영상입력부와, 상기 제어부의 제어신호에 따라 반응하여, 상기 영상입력부에서 수신된 촬상된 영상정보를 동영상 기법을 이용하여 차량 영역 검지 및 실시간 처리를 위해서 영상 전체를 대상으로 처리하지 않고 차량이 존재하는 관심 영역(ROI: Region of Interest)만을 추출하여 영역 내부에서만 번호판을 검지하는 동영상 처리부와, 상기 제어부의 제어신호에 따라 반응하여 상기 영상입력부에서 촬상된 영상정보가 상기 동영상 처리부를 통해 실시간으로 검지된 주행 차량 영역을 저장하는 저장부와, 상기 영상입력부을 통해 촬상된 영상정보가 상기 동영상 처리부을 통해 동영상 기법을 이용하여 차량 영역이 검지되면, 상기 제어부의 제어신호에 따라 검지된 차량 영상으로부터 아래쪽에서 위쪽 방향으로 일정한 간격으로 차량 영상을 스캔하면서 번호판 영역의 숫자/문자의 특징점을 추출하는 번호판 추출부와, 상기 영상입력부을 통해 촬상된 영상정보가 상기 동영상 처리부을 통해 동영상 기법을 이용하여 차량 영역이 검지되면, 상기 영상입력부에서 검지된 차량 영상으로부터 전처리를 수행하여 잡음을 제거하고 에지 이미지를 생성하는 차량정보 검출부와, 상기 차량정보 검출부의 최적의 차량의 고유 정보 검출을 제공하기 위해 차량 표시 마크(symbol mark), 라디에이터 그릴(radiator grill), 앞 범퍼(front bumper), 전조등(head light, low/high beam), 방향 지시등(turning light), 안개등(fog lamp), 사이드 미러(side mirror), 보닛(bonnet, hood) 등으로 분류된 차량의 특징 영역이 저장된 데이터베이스와, 상기 번호판 추출부에서 추출된 차량의 번호판 영역의 숫자/문자의 특징점을 기준으로 번호판을 계층을 판단, 계층화된 번호판의 고유정보를 통해 일련번호를 추출하여 일련번호 영상 추출, 추출된 영상을 인식하기 위해 크기, 회전을 통해 추출한 영상을 정규화하고, 정규화된 일련번호 영상과 상기 데이터베이스에 저장된 일련번호와 비교하여 용도번호, 관할관청, 분류기호등의 번호판 내에 일련번호 이외의 문자, 숫자를 인식하여 번호판의 신뢰도 여부를 판단하는 번호판 정보판단부를 포함하고, 상기 차량정보 검출부는 분류된 차 량의 특징 영역에 대해 분할된 차량의 각 특징 영역들은 차량 고유 특징 정보를 상기 데이터베이스에 질의하여 각 영역들에 해당하는 최적의 고유 정보를 검출하도록 구비되는 영상기반의 비검지식 차량 인식 시스템을 제공한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, a driving vehicle automatic recognition system for automatically recognizing a license plate of a vehicle being driven to recognize the property of the vehicle, the image pickup to recognize the license plate of the vehicle being driven A control unit for controlling overall operations for processing video, extracting license plates, detecting vehicle information, and determining license plate information according to the acquired image information, and a camera installed at a specific place such as a road to receive image information of a driving vehicle. Responding according to the control signal of the control unit and the image input unit for receiving the captured image information of the vehicle running in a position, the vehicle region detection and real-time processing of the captured image information received from the image input unit using a moving image technique Region of In (ROI) in which the vehicle exists without processing the entire image. a video processing unit which detects only a license plate by detecting only a terest) and stores a driving vehicle area in which the image information captured by the video input unit is detected in real time through the video processing unit in response to a control signal of the controller; When the vehicle region is detected by the video processing unit through the video processing unit, the image information captured by the image input unit may detect the vehicle image at a predetermined interval from below to upward from the detected vehicle image according to the control signal of the controller. License plate extraction unit for extracting the feature points of the number / character of the license plate area while scanning, and the vehicle information detected by the image input unit when the vehicle region is detected by the video technique through the video processing unit image information captured through the image input unit By performing preprocessing from A vehicle information detection unit for removing an image and generating an edge image, and a vehicle mark mark, a radiator grill, and a front bumper to provide detection of optimal information of an optimal vehicle of the vehicle information detection unit. Database of feature areas of the vehicle classified into head light, low / high beam, turning light, fog lamp, side mirror, bonnet, hood, etc. Determining the layer of the license plate based on the feature points of the numbers / characters of the license plate area of the vehicle extracted by the license plate extractor, extracting the serial number through the unique information of the layered license plate, extracting the serial number image, and recognizing the extracted image. Normalizes the extracted image through size and rotation, compares the normalized serial number image with the serial number stored in the database, and uses the application number, jurisdiction, and classification code. The license plate information determining unit recognizes letters and numbers other than the serial number in the license plate of the license plate and determines whether the license plate is reliable. The vehicle information detection unit includes each feature area of the vehicle divided for the feature area of the classified vehicle. An image-based non-detection vehicle recognition system is provided to query the database with unique feature information to detect optimal unique information corresponding to each region.
이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 동영상 처리부는 상기 영상입력부을 통해 촬상된 주행중인 차량의 영상정보는 상기 동영상 처리부을 통해 차량 영역의 검지를 실시간으로 처리하기 위해 영상전체를 대상으로 하지 않고 관심영역(ROI: Region of Interest)을 추출하고 이 내부에서만 번호판을 검지하며, 상기 카메라에서 획득된 영상정보는 연속된 프레임으로 입력되어 시간적 중간치법(Temporal Median)을 이용하여 주행 차량 영역을 실시간으로 검지하는 프레임입력부와, 상기 프레임 입력부을 통해 수신된 영상정보는 초기 배경 생성 단계로 연속된 프레임에서 전역 블록 매칭을 실행하여 블록간의 오차가 큰 범위 값을 제외하고 나머지 프레임이 설정된 프레임을 누적하여 생성하는 블록 매칭부와, 상기 카메라의 영상입력부을 통해 입력된 영상을 전체 전경과 배경 블록을 구분하는 이미지분류부와, 상기 카메라로부터 입력된 영상을 일정한 크기의 블록들로 나누고 각 블록들을 배경 영상과 블록매칭을 수행하는 블록설정부와, 상기 블록설정부에서 배경 영상과 블록매칭을 수행하여 그 값이 허용오차 보다 크면 그 영역은 전경 영역으로 판단되고 허용오차 보다 작으면 배경 영역으로 판단하여 배경 영상을 시간적 중간치 여과기(Temporal median Filter)를 이용하여 실시간으로 갱신하는 영상 갱신부와, 상기 영상 갱신부에서 갱신된 배경 영상을 시간적 중간치법(Temporal median)에 의해 임의의 화소에서 이전 프레임에 나타나 값들 중에서 빈도가 높은 값을 배경 영상으로 사용여부를 판단하는 영상판단부를 포함하여 구성되고, 상기 번호판 추출부는 상기 동영상 처리부에서 검지된 차량의 영상을 아래쪽에서 위쪽 방향으로 일정한 간격으로 스캔하여 번호판 영역의 특정이 추출되면 추출된 번호판에 있는 숫자/문자의 특성을 참조하여 그룹화하고 번호판 영역을 선정하고 선정된 후보 영역들에 대해 관심 블럽(Blob)으로 추출하는 숫자/문자 추출부와, 상기 숫자/문자 추출부에서 번호판 영역을 추출하기 위해 해당 번호판 영역의 명암도 변화를 이용하여 차량 번호판 영역에 문자와 배경 사이의 밝기 변동 폭이 크고 현저하며 변동 회수도 다른 영역보다 많다는 번호판의 특성을 이용하여 번호판 영역이 있음을 추정하는 명암조 변화인식부와, 상기 명암조 변화인식부에 의해 번호판 영역 여부가 추정되면, 추정된 번호판 후보 영역을 국소 이진화 방법을 기반으로 지역 적응적 이진화(Local Adaptive Threshold)를 수행하는 이진화 수행부와, 상기 명암조 변화인식부에 의해 번호판 영역 여부가 추정되면, 상기 이진화 수행부에 의해 지역 적응적 이진화를 수행하고 레이블링 연산을 수행하여 번호판 영역을 확정하는 레이블링 연산부를 포함하고, 상기 숫자/문자 추출부에서 선정된 후보 영역들에 대해 관심블럽을 추출하기 전에 상기 이진화 수행부 및 레이블링 연산부을 통해 선정된 후보 영역들에 대해 지역 적응적 이진화와 레이블링 연산을 수행하여 블럽을 추출하도록 구성되는 것이 바람직하다.At this time, according to an additional feature of the present invention, the video processing unit is interested in the image information of the driving vehicle imaged through the image input unit in order to process the detection of the vehicle area through the video processing unit in real time without targeting the entire image Region of Interest (ROI) is extracted and the license plate is detected only therein, and image information obtained from the camera is input in a continuous frame to detect the driving vehicle region in real time using temporal median. The frame input unit and the image information received through the frame input unit are blocks for generating a frame in which the remaining frames are accumulated except for a range value having a large error between blocks by performing global block matching in a continuous frame as an initial background generation step. An image input through a matching unit and an image input unit of the camera An image classification unit for dividing the entire foreground and the background block, a block setting unit for dividing the image input from the camera into blocks of a predetermined size, and performing each block matching with the background image, and the background image in the block setting unit If the value is larger than the tolerance, the area is determined to be the foreground area. If the value is smaller than the tolerance, the area is determined to be the background area and the background image is updated in real time using a temporal median filter. And an image judging unit for displaying the background image updated by the image updating unit in a previous frame in a predetermined pixel by temporal median and determining whether a high frequency value among the values is used as the background image. The license plate extracting unit is configured to display an image of the vehicle detected by the video processing unit below. When the specific area of the license plate is extracted by scanning at regular intervals from the side to the upper side, it is grouped by referring to the characteristics of the numbers / letters in the extracted license plate, the license plate area is selected, and the selected candidate areas are extracted as blobs. In order to extract the license plate area from the number / character extractor and the number / character extractor, the brightness variation between the character and the background is large and remarkable, and the number of changes is different. A contrast change recognition unit for estimating that there is a license plate area using characteristics of the license plate that is larger than the area; and if the license plate area is estimated by the contrast change recognition unit, the estimated license plate candidate area is based on a local binarization method. A binarization performing unit performing a local adaptive threshold, and the contrast change factor If it is estimated whether or not the license plate area by planting, comprising a labeling operation unit for performing a local adaptive binarization by the binarization unit and performing a labeling operation to determine the license plate area, the candidate area selected by the number / character extraction unit Before extracting the blobs, the blobs may be extracted by performing local adaptive binarization and labeling operations on the candidate regions selected by the binarization and labeling operators.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 특징에 따르면, 도로 등의 특정 장소에 설치된 카메라를 통해 주행중인 차량의 촬상된 영상정보를 수신하여 번호판을 자동으로 인식하여 차량의 속성을 인식하는 주행 차량 자동 인식방법에 있 어서, 상기 수신된 촬상된 영상정보를 동영상에 기반을 둔 차량 검지 기술을 이용함으로써 실시간으로 번호판 인식을 가능한 동영상 기법을 이용하여 차량 영역 검지 및 실시간 처리를 위해서 영상 전체를 대상으로 처리하지 않고 차량이 존재하는 관심 영역(ROI: Region of Interest)만을 추출하여 영역 내부에서만 차량 영역을 검지하는 제 1 과정; 상기 동영상 기법을 이용하여 차량 영역이 검지되면, 검지된 차량 영상에 대해 아래쪽에서 위쪽 방향으로 일정한 간격으로 차량 영상을 스캔하면서 번호판 영역의 숫자/문자의 특징점을 추출함으로 실시간 번호판 영역을 검지하는 제 2 과정; 상기 제 1 과정에서 촬상된 영상정보를 동영상 기법을 이용하여 차량 영역이 검지되면, 검지된 차량 영상으로부터 전처리를 수행하여 잡음을 제거하고 에지 이미지를 생성하고 차량 표시 마크(symbol mark), 라디에이터 그릴(radiator grill), 앞 범퍼(front bumper), 전조등(head light, low/high beam), 방향 지시등(turning light), 안개등(fog lamp), 사이드 미러(side mirror), 보닛(bonnet, hood) 등으로 분류된 차량의 특징 영역이 저장된 데이터베이스에 각 차량의 특징영역을 질의하여 각 영역들에 해당하는 최적의 고유 정보를 검출하는 제 3 과정; 및 제 2 과정에서 추출된 차량의 번호판 영역의 숫자/문자의 특징점을 기준으로 번호판의 계층을 판단, 계층화된 번호판의 고유정보를 통해 일련번호를 추출하여 일련번호 영상 추출, 추출된 영상을 인식하기 위해 크기, 회전을 통해 추출한 영상을 정규화하고, 정규화된 일련번호 영상과 상기 데이터베이스에 저장된 일련번호와 비교하여 용도번호, 관할관청, 분류기호 등의 번호판 내에 일련번호 이외의 문자,숫자를 인식하고 번호판의 신뢰도 여부를 판단하여 검지된 번호판의 문자/숫자를 검출하여 차량 번호판을 인식하는 제 4 과정;를 포함하여 이루어지는 영상기반의 비검지식 차량 인식방법을 제공한다.According to a second aspect of the present invention for achieving the above object, the driving to recognize the property of the vehicle by automatically receiving the image information of the vehicle running through the camera installed in a specific place, such as a road to recognize the license plate In the automatic vehicle recognition method, the entire image is detected for vehicle area detection and real-time processing using a moving image technique that enables license plate recognition in real time by using the vehicle detection technology based on the received captured image information. Extracting only a region of interest (ROI) in which the vehicle exists without detecting the first region and detecting the vehicle region only in the region; When the vehicle region is detected by using the moving image technique, the real-time license plate region is detected by extracting the feature points of the numbers / letters of the license plate area while scanning the vehicle image at regular intervals from the bottom to the upper direction of the detected vehicle image. process; When the vehicle region is detected using the moving image technique, the image information captured in the first process may be preprocessed from the detected vehicle image to remove noise, generate an edge image, and display a symbol mark and a radiator grille. radiator grill, front bumper, head light, low / high beam, turning light, fog lamp, side mirror, bonnet, hood, etc. Querying a feature area of each vehicle in a database in which the feature area of the classified vehicle is stored and detecting optimum unique information corresponding to each area; And judging the hierarchy of license plates based on the feature points of the numbers / characters of the license plate area of the vehicle extracted in the second step, extracting the serial numbers through the unique information of the layered license plates, and extracting the serial number images and recognizing the extracted images. Normalize the extracted image by size, rotation, and compare the normalized serial number image with the serial number stored in the database, and recognize the letters and numbers other than the serial number in the license plate of the application number, the competent authority, and the classification code. And a fourth process of recognizing a license plate of the license plate by recognizing the reliability of the license plate and recognizing the license plate of the license plate.
이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 제 1 과정의 동영상 기법은 촬상된 주행중인 차량의 영상 전체를 대상으로 처리하지 않고 차량이 존재하는 관심 영역(ROI: Region of Interest)만을 추출한 뒤 이 영역 내부에서만 번호판을 실시간 처리하여 검지하는데, 상기 카메라에서 획득된 영상정보는 연속된 프레임으로 입력되어 시간적 중간치법(Temporal Median)을 이용하여 주행 차량 영역을 실시간으로 검지하는 제 1 단계; 연속된 프레임에서 전역 블록매칭을 이용하여 블록간의 움직임의 허용오차 여부를 확인하여 그 오차가 큰 범위 값들은 제외하고 나머지 프레임을 설정된 프레임까지 누적하여 초기 배경을 생성하는 제 2 단계; 상기 카메라의 통해 입력된 영상을 전체 전경과 배경 블록을 구분하고, 입력된 영상을 일정한 크기의 블록들로 나누고 각 블록들을 배경 영상과 블록매칭을 수행하는 제 3 단계; 차량 영역의 생성된 배경 영상으로부터 차분 영상에 의해 얻어진 후 모폴로지(Morphology)와 레이블링(Labeling) 연산을 수행하여 잡음이 제거된 영상을 추출하는 제 4 단계;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.In this case, according to an additional feature of the present invention, the video technique of the first process extracts only a region of interest (ROI) in which the vehicle exists without processing the entire image of the image of the driving vehicle. A first step of real-time processing the license plate only therein, wherein the image information acquired by the camera is input in a continuous frame to detect the driving vehicle region in real time using a temporal median; A second step of generating an initial background by accumulating the remaining frames to a predetermined frame except for a range value having a large error, by checking whether a block has a tolerance between movements using global block matching in successive frames; A third step of dividing the entire foreground and the background block from the image input through the camera, dividing the input image into blocks having a predetermined size, and performing block matching with each of the blocks; And a fourth step of extracting an image from which the noise is removed by performing a morphology and labeling operation after being obtained by the difference image from the generated background image of the vehicle region.
또한, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 제 2 과정의 실시간 번호판 영역을 검지하는 과정은 검지된 차량 영상으로부터 아래쪽에서 위쪽 방향으로 일정한 간격으로 차량 영상을 수평으로 스캔해 가면서 번호판의 숫자나 문자 부위에서 명암 값이 음에서 양으로 혹은 양에서 음으로 연속적인 명암 변화 벡터를 가지는 것을 이용하여 번호판 영역에서 주로 나타날 수 있는 특징점(Feature Point)들을 추 출하는 제 1 단계; 추출된 특징점들은 번호판에 있는 숫자/문자들에서 나타날 수 있는 특성들을 참조하여 그룹화되고 번호판의 후보 영역으로 선정하거나, 명암 변화가 대칭적으로 일어나는 곳에 번호판 영역이 있음을 특징점을 그룹하여 추정하는 제 2 단계; 선정된 후보 영역들에 대해 국소 이진화 방법을 기반으로 번호판의 특성을 추가로 활용하여 지역 적응적 이진화(Local Adaptive Threshold)와 레이블링 연산을 수행하여 관심 블럽(Blob)들을 추출하는 제 3 단계; 및 추출된 블럽들을 번호판 영역에서 나타날 수 있는 특성들을 참조하여 번호판 영역의 여부를 최종적으로 판단하는 제 4 단계;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, according to an additional feature of the present invention, the process of detecting the real-time license plate area of the second process is the number or letter portion of the license plate while scanning the vehicle image horizontally at regular intervals from the detected vehicle image to the bottom to the upper direction A first step of extracting feature points that may appear mainly in the license plate area by using a light-dark value having a continuous light change vector from negative to positive or positive to negative; The extracted feature points are grouped with reference to the properties that can appear in the numbers / characters in the license plate and are selected as candidate regions of the license plate, or the second feature of grouping the feature points to estimate that there are license plate areas where the change in contrast occurs symmetrically. step; A third step of extracting blobs of interest by performing local adaptive binning and labeling operations by further utilizing characteristics of the license plate based on a local binarization method for the selected candidate regions; And a fourth step of finally determining whether or not the license plate area is referred to the extracted blobs with reference to the properties that may appear in the license plate area.
이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 사업/비사업 등에 따른 번호판의 고유특징을 이용하여 각 연도별 번호판 규격의 특징을 바탕으로 일렬번호 영역을 기준으로 한 상대적 좌표를 이용하여 분류기호, 관할관청기호 등의 위치를 예상하여 후보 영역을 설정하고 후보 영역에서 저장된 데이터베이스를 정합시켜 산출된 값을 바탕으로 번호판 종류을 판단하여 번호판의 계층화를 수행하는 제 1 단계; 계층화된 번호판의 고유정보를 이용하여 일렬번호 4자리 좌표를 바탕으로 영상에서 일렬번호 영상을 추출하거나, 번호판 계층화 단계에서 얻은 번호판 계층 정보를 이용하여 분류기호, 관할관청기호, 지역번호 등의 영상을 추출하는 실시간 번호판 영역을 추출하는 제 2 단계; 추출한 영상을 인식하기 위한 전처리 단계로 정규화 추출된 영상과 사전 저장된 기준 기호와의 비교를 하기 위해 영상정보의 적합성을 유지하기 위해 작은 영상을 기준으로 크기, 회전 등을 통해 추출한 영상을 정규화를 수행하는 제 3 단계; 상기에 의해 정규화된 영상과 기준 기호 비교를 통해 정규화 를 수행한 영상과 사전 데이터베이스에 저장된 기준 기호를 비교하여 매칭값을 산출하는 제 4 단계; 상기 일렬번호가 임계치 이상의 인식률로 판단되면 번호판의 고유정보를 이용하여 용도번호, 관할관청, 분류기호 등을 번호판 내에서 일렬번호 이외의 숫자, 문자를 인식하는 제 5 단계; 및 제 5 단계가 이루어진 후, 최대 유사도를 갖는 기호를 통해 숫자, 문자 인식기준 기호와 비교한 매칭값을 비교하여 최대 유사도를 갖는 기호를 산출하여 해당 문자, 숫자를 인식하고, 인식률을 통해 신뢰도 여부를 판단하여 신뢰도가 있으면 문자/숫자 영역의 추출을 종료하고, 신뢰가 없다고 판단되면, 상기 추출 영상의 정규화 단계로 다시 진행하는 제 6 단계;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.At this time, according to the additional feature of the present invention, classification symbols, jurisdiction using relative coordinates based on the serial number area based on the characteristics of the license plate standard for each year by using the unique features of the license plate according to the business / non-business A first step of predicting a position of an office sign or the like, setting a candidate area, matching a database stored in the candidate area, and determining the license plate type based on the calculated value to perform the layering of the license plate; Extract the serial number image from the image based on the 4-digit coordinate of the serial number using the unique information of the layered license plate, or use the license plate layer information obtained in the license plate layering step to extract the image of the classification code, the competent authority symbol, and the area code. Extracting a real-time license plate area to be extracted; Normalization as a preprocessing step for recognizing the extracted image Normalizing the extracted image through size, rotation, etc. based on the small image to maintain the suitability of the image information in order to compare the extracted image with a pre-stored reference symbol. Third step; A fourth step of comparing the normalized image with the reference symbol and comparing the normalized image with the reference symbol stored in the dictionary database to calculate a matching value; A fifth step of recognizing a number, a character other than the serial number, in the license plate using the unique information of the license plate if the serial number is determined to be a recognition rate higher than a threshold in the license plate; And after the fifth step is performed, a symbol having a maximum similarity is calculated by comparing a matching value compared with a number and a character recognition criterion symbol using a symbol having a maximum similarity to recognize a corresponding character and a number, and whether the reliability is determined by a recognition rate. If it is determined that the reliability of the end of the extraction of the character / number region, and if it is determined that there is no trust, the sixth step of proceeding to the normalization step of the extracted image; preferably comprises.
본 발명에 의한 영상기반의 비검지식 차량 인식 시스템 및 차량 인식방법은 주행중인 차량의 검지 장치가 불필요하여 설치비용이 저렴하며, 유지 보수가 용이하고 여러 차로로 검지 영역을 확장해야 할 경우 검지 장치를 추가적으로 설치할 필요가 없어 검지 장치를 도로 측면에 설치가 가능하여 교통 정보를 위한 자유로운 장소 선택 용이하고, 고속 주행 차량 검지 및 번호판 인식의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.The image-based non-detection vehicle recognition system and vehicle recognition method according to the present invention require a low cost of installation because the detection device of the driving vehicle is unnecessary, easy to maintain, and the detection device needs to be extended in multiple lanes. Since there is no need to install additionally, the detection device can be installed on the side of the road, so it is easy to freely select a place for traffic information, and improve the reliability of high speed vehicle detection and license plate recognition.
또한, 동영상에 기반을 둔 차량 검지 기술을 이용함으로써 실시간으로 번호판 인식을 가능하고, 차량의 고유 정보를 추가로 활용하여 번호판 인식의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있으며, 단일 카메라로부터 다차로에 대하여 주행 중인 차량의 번호판 인식이 용이하다.In addition, by using video-based vehicle detection technology, license plate recognition is possible in real time, and by utilizing the unique information of the vehicle, it is possible to greatly improve the reliability of license plate recognition. The license plate recognition of the vehicle is easy.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 따른 주행중 차량번호판 인식을 위해 영상기반의 비검지식 다차로 AVI 시스템의 실시예를 나타내고, 도 5는 본 발명에 따른 영상기반의 비검지식 차량 인식 시스템의 구성을 도시한 블록도이고, 도 6은 도 5에 따른 영상기반의 비검지식 차량 인식 시스템의 동영상 처리부의 내부 구성도이며, 도 7은 도 5에 따른 영상기반의 비검지식 차량 인식 시스템의 번호판 추출부의 내부 구성도를 나타내고, 도 8은 도 5에 따른 영상기반의 비검지식 차량 인식 시스템의 차량정보 검출부의 내부 구성도이며, 도 9는 본 발명에 따른 영상기반의 비검지식 차량 인식을 위한 전체 시스템 흐름도를 나타내며, 도 10은 도 9에 따른 동영상 기법을 이용한 차량 영역 검지를 위한 흐름도이고, 도 11은 도 9에 따른 실시간 번호판 영역 추출을 위한 흐름도를 나타내며, 도 12는 도 9에 따른 차량 고유 정보 검출을 위한 흐름도이고, 도 13은 도 12에 따른 차량의 고유 특정 정보의 예시를 도시한 실시예를 나타내며, 도 14는 도 9에 따른 번호판 문자/숫자 검출 및 인식을 위한 흐름도를 도시한 것이다.4 illustrates an embodiment of an image-based non-detection multi-road AVI system for vehicle license plate recognition according to the present invention, and FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of an image-based non-detection vehicle recognition system according to the present invention. 6 is an internal configuration diagram of a video processing unit of an image-based non-detectable vehicle recognition system according to FIG. 5, and FIG. 7 is an internal configuration diagram of a license plate extraction unit of an image-based non-detection vehicle recognition system according to FIG. 5. 8 is an internal configuration diagram of a vehicle information detection unit of the image-based non-detectable vehicle recognition system according to FIG. 5, and FIG. 9 is a flowchart illustrating an entire system for image-based non-detection vehicle recognition according to the present invention. 9 is a flowchart for detecting a vehicle area using the video technique according to FIG. 9, and FIG. 11 is a flowchart for extracting a real-time license plate region according to FIG. 9. FIG. 12 is a flowchart for detecting vehicle specific information according to FIG. 9, and FIG. 13 illustrates an example of unique vehicle specific information according to FIG. 12, and FIG. 14 shows license plate letters / numbers according to FIG. 9. A flow chart for detection and recognition is shown.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 영상기반의 비검지식 차량 인식 시스템 및 차량 인식방법의 구성 및 동작 상태를 설명하면 다음과 같다.Referring to the configuration and operation of the image-based non-detection vehicle recognition system and vehicle recognition method according to the present invention having the above configuration as follows.
첨부된 도 5를 참조하여 그 구성을 살펴보면, 참조번호 10은 제어부로서, 주행중인 차량의 번호판을 인식하기 위해 차량 인식 시스템의 전반적인 동작을 제어하는 것으로, 촬상된 영상정보에 따라 동영상처리, 번호판 추출, 차량 정보 검출 및 번호판 정보를 판단하기 위한 전반적인 동작을 제어하며, 20은 도로의 특정 위치에 설치된 카메라의 내부에 위치하여 주행중인 차량의 촬상된 영상정보를 수신하는 영상입력부를 나타낸다.Referring to the configuration of FIG. 5,
참조번호 30은 동영상 처리부로서, 상기 제어부(10)의 제어신호에 따라 반응하여, 상기 영상입력부(20)에서 수신된 촬상된 영상정보를 동영상 기법을 이용하여 차량 영역 검지 및 실시간 처리를 위해서 영상 전체를 대상으로 처리하지 않고 차량이 존재하는 관심 영역(ROI: Region of Interest)만을 추출하여 영역 내부에서만 번호판을 검지하게 되며, 40은 상기 제어부(10)의 제어신호에 따라 반응하여 상기 영상입력부(20)에서 촬상된 영상정보가 상기 동영상 처리부(30)를 통해 실시간으로 검지된 주행 차량 영역을 저장하는 저장부를 나타낸다.
참조번호 50은 번호판 추출부로서, 상기 영상입력부(20)을 통해 촬상된 영상정보가 상기 동영상 처리부(30)을 통해 동영상 기법을 이용하여 차량 영역이 검지되면, 상기 제어부(10)의 제어신호에 따라 검지된 차량 영상으로부터 아래쪽에서 위쪽 방향으로 일정한 간격으로 차량 영상을 스캔하면서 번호판 영역의 숫자/문자의 특징점을 추출하며, 60은 상기 영상입력부(20)을 통해 촬상된 영상정보가 상기 동영상 처리부(30)을 통해 동영상 기법을 이용하여 차량 영역이 검지되면, 상기 영상입력부(20)에서 검지된 차량 영상으로부터 전처리를 수행하여 잡음을 제거하고 에지 이미지를 생성하는 차량정보 검출부를 나타낸다.
70은 데이터베이스로서, 상기 차량정보 검출부(60)의 최적의 차량의 고유 정보 검출을 제공하기 위해 차량 표시 마크(symbol mark), 라디에이터 그릴(radiator grill), 앞 범퍼(front bumper), 전조등(head light, low/high beam), 방향 지시등(turning light), 안개등(fog lamp), 사이드 미러(side mirror), 보닛(bonnet, hood) 등으로 분류된 차량의 특징 영역을 저장한다.70 is a database, in which the vehicle
이때, 차량정보 검출부(60)는 분류된 차량의 특징 영역에 대해 분할된 차량의 각 특징 영역들은 차량 고유 특징 정보에 상기 상기 데이터베이스(70)에 질의하여 각 영역들에 해당하는 최적의 고유 정보를 검출하게 된다.At this time, the vehicle
한편, 참조번호 80은 번호판 정보판단부로서, 상기 번호판 추출부(50)에서 추출된 차량의 번호판 영역의 숫자/문자의 특징점을 기준으로 번호판을 계층을 판단, 계층화된 번호판의 고유정보를 통해 일련번호를 추출하여 일련번호 영상 추출, 추출된 영상을 인식하기 위해 크기, 회전을 통해 추출한 영상을 정규화하고, 정규화된 일련번호 영상과 상기 데이터베이스(70)에 저당된 일련번호와 비교하여 용도번호, 관할관청, 분류기호등의 번호판 내에 일련번호 이외의 문자, 숫자를 인식하여 번호판의 신뢰도를 판단한다.On the other hand,
한편, 첨부된 도 6은 상기 영상기반의 비검지식 차량 인식 시스템의 동영상 처리부(30)의 내부 구성도로서, 그 세부구성을 살펴보면, 상기 영상입력부(20)을 통해 촬상된 주행중인 차량의 영상정보는 상기 동영상 처리부(30)을 통해 차량 영역의 검지를 실시간으로 처리하기 위해 영상전체를 대상으로 하지 않고 관심영역(ROI: Region of Interest)을 추출하고 이 내부에서만 번호판을 검지하게 되는데, 이때 프레임입력부(31)을 통해 상기 카메라에서 획득된 영상정보는 연속된 프레임으로 입력되어 시간적 중간치법(Temporal Median)을 이용하여 주행 차량 영역을 실시간으로 검지하게 된다.Meanwhile, FIG. 6 is an internal configuration diagram of the
상기 프레임 입력부(31)을 통해 수신된 영상정보는 블록 매칭부(32)에서 초기 배경 생성 단계로 연속된 프레임에서 전역 블록 매칭을 실행하여 블록간의 오차가 큰 범위 값을 제외하고 나머지 프레임이 설정된 프레임까지 누적되게 된다.The image information received through the
한편, 상기 카메라의 영상입력부(20)을 통해 입력된 영상은 이미지분류부(33)에서 전체 전경과 배경 블록을 구분하게 되고, 블록설정부(34)을 통해 상기 카메라로부터 입력된 영상을 일정한 크기의 블록들로 나누고 각 블록들을 배경 영상과 블록매칭을 수행한다. 이때, 상기 블록설정부(34)에서 배경 영상과 블록매칭을 수행하여 그 값이 허용오차 보다 크면 그 영역은 전경 영역으로 판단되고 허용오차 보다 작으면 배경 영역으로 판단되어 영상 갱신부(35)을 통해 배경 영상을 갱신하게 된다. 이때, 영상 갱신은 시간적 중간치 여과기(Temporal median Filter)를 이용하여 강건하게 실시간으로 배경 영상을 갱신한다.On the other hand, the image input through the
한편, 영상판단부(36)에서 시간적 중간치법(Temporal median)에 의해 임의의 화소에서 이전 프레임에 나타나 값들 중에서 빈도가 높은 값을 배경 영상으로 사용여부를 판단하게 된다.In the meantime, the
또한, 첨부된 도 7은 도 5에 따른 영상기반의 비검지식 차량 인식 시스템의 번호판 추출부(50)의 내부 구성도를 나타내는데, 이는 크게 숫자/문자 추출부(51), 명암도 변화인식부(53), 이진화 수행부(55) 및 레이블링 연산부(57)로 구성되어 촬상된 영상정보를 상기 동영상 처리부(30)을 통해 동영상 기법을 이용하여 차량 영역이 검지하고, 검지된 차량 영상으로부터 아래쪽에서 위쪽 방향으로 일정한 간격으로 차량 영상을 스캔하면서 번호판 영역의 숫자/문자의 특징점을 추출하게 된다.In addition, FIG. 7 shows an internal configuration diagram of the
보다 세부적으로, 숫자/문자 추출부(51)는 상기 검지된 차량의 영상을 아래쪽에서 위쪽 방향으로 일정한 간격으로 스캔하여 번호판 영역의 특정이 추출되면 추출된 번호판에 있는 숫자/문자의 특성을 참조하여 그룹화하고 번호판 영역을 선정하고 선정된 후보 영역들에 대해 관심 블럽(Blob)을 추출한다.In more detail, the number /
이때, 상기 관심 블럽을 추출하기 전에 하기에 기술될 이진화 수행부(55) 및 레이블링 연산부(57)을 통해 선정된 후보 영역들에 대해 지역 적응적 이진화와 레이블링 연산을 수행한 후 블럽을 추출한다.In this case, before extracting the blob of interest, the blob is extracted after performing local adaptive binarization and labeling operations on the candidate regions selected by the
상기의 숫자/문자 추출부(51)에서 번호판 영역을 추출하기 위해 명암조 변화인식부(53)에서 해당 번호판 영역의 명암도 변화를 이용하여 차량 번호판 영역에 문자와 배경 사이의 밝기 변동 폭이 크고 현저하며 변동 회수도 다른 영역보다 많다는 번호판의 특성을 이용하여 번호판 영역이 있음을 추정한다.In order to extract the license plate area by the number /
상기 명암조 변화인식부(53)에 의해 번호판 영역 여부가 추정되면, 상기 이진화 수행부(55)을 통해 추정된 후보 영역을 지역 적응적 이진화(Local Adaptive Threshold)하는데 이때, 번호판 영역을 이진화하는 방법은 국소 이진화 방법을 기반으로 지역 적응적 이진화를 수행한다.If it is estimated by the contrast
또한, 상기 명암조 변화인식부(53)에 의해 번호판 영역 여부가 추정되면, 상기 이진화 수행부(55)에 의해 지역 적응적 이진화를 수행하고 상기 레이블링 연산부(57)을 통해 레이블링 연산을 수행하여 번호판 영역을 확정한다.In addition, if it is estimated whether the license plate
또한, 첨부된 도 8은 본 발명의 영상기반의 비검지식 차량 인식 시스템의 차량정보 검출부(60)의 내부 구성도를 나타내는데, 이는 에지이미지 생성부(61)와 영상 필터링부(63)로 구성되어, 촬상된 영상정보를 상기 동영상 처리부(30)을 통해 동영상 기법을 이용하여 차량 영역이 검지하고, 검지된 차량 영상으로부터 전처리를 수행하여 잡음을 제거하고 에지 이미지를 생성하게 되게 된다.8 shows an internal configuration diagram of the vehicle
상기 카메라를 통해 촬상된 영상신호는 비디오 신호로 변환할 때 신호의 고주파 잡음에 의해 비디오 신호로부터 디지털 화상의 명암정보 생성에 제약사항이 있는데, 이때, 상기 필터링부(63)의 필터를 통해 디지털 화상에 대해 평활화를 위하여 잡을 제거하고, 상기 에지이미지 생성부(61)을 통해 상기 데이터베이스(70)에 에지 이미지를 정규화하고 미리 정의된 차량 전면부의 구조적 특징 정보를 참조하여 작은 잡음을 에지로 간주하여 추출함으로써, 에지 이미지를 만들기 전에 잡음을 제거하는 전처리 과정을 진행한다.When the image signal captured by the camera is converted into a video signal, there is a limitation in generating contrast information of the digital image from the video signal due to the high frequency noise of the signal. In this case, the digital image is filtered through the filter of the
상기와 같이 구성된 구성을 참조하여 본 발명에 따른 영상기반의 비검지식 차량 인식 인식방법을 첨부된 도 9 내지 도 14를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 9 to FIG. 14, the image-based non-detection vehicle recognition recognition method according to the present invention will be described with reference to the configuration configured as described above.
우선, 첨부된 도 4에서 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 영상기반의 비검지식 다차로 AVI 시스템은 도 9에서 도시된 바와 같이 첫째, 동영상에 기반을 둔 차량 검지 기술을 이용함으로써 실시간으로 번호판 인식을 가능한 동영상 기법을 이 용한 차량 영역검지(S100)을 수행하고, 차량의 실시간 번호판 영역을 검지(S200) 한 후, 차량 고유 정보 검출하고(S300), 상기 실시간 번호판 영역 검지를 통해 검지된 번호판을 번호판 문자/숫자 검출(S400)을 통하여 차량 번호판을 인식하게 된다.(S500)First, as shown in FIG. 4, an image-based non-detection multi-track AVI system according to the present invention firstly recognizes license plate recognition in real time by using a vehicle detection technology based on video as shown in FIG. 9. Perform vehicle area detection (S100) using a possible video technique, detect the real-time license plate area of the vehicle (S200), detect vehicle specific information (S300), and license plate detected through the real-time license plate area detection license plate The vehicle license plate is recognized through the letter / number detection (S400). (S500)
그럼, 상기의 동영상 기법을 이용한 차량 영역 검지(S100)에 대해 세부적으로 그 절차를 살펴보면, 첨부된 도 10에 도시된 바와 같이, 동영상 기법을 이용한 차량 영역 검지 실시간 처리를 위해서는 상기 영상입력부(20)을 통해 촬상된 주행중인 차량의 영상 전체를 대상으로 처리하지 않고 차량이 존재하는 관심 영역(ROI: Region of Interest)만을 추출한 뒤 이 영역 내부에서만 번호판을 검지하게 된다.Then, referring to the procedure of the vehicle region detection using the video technique (S100) in detail, as shown in FIG. 10, the
따라서 상기 카메라에 의해 획득된 연속된 프레임으로부터 시간적 중간치법(Temporal Median)을 이용하여 주행 차량 영역을 실시간으로 검지한다. 초기 배경 생성 단계로 연속된 프레임에서 전역 블록매칭을 이용하여 블록간의 움직임의 허용오차 여부를 확인하는데, 그 오차가 큰 범위 값들은 제외하고 나머지 프레임을 설정된 프레임까지 누적한다. 이때 보다 강건한 배경을 생성하기 위해 시간적 중간치법을 이용한다. 차량 영역은 생성된 배경 영상으로부터 차분 영상에 의해 얻어진 후 모폴로지(Morphology)(S170)와 레이블링(Labeling) 연산(S180)이 수행되고 잡음이 제거되어 최종적으로 추출된다.Accordingly, the driving vehicle region is detected in real time using temporal median from successive frames acquired by the camera. In the initial background generation step, the global block matching is used to determine whether there is a tolerance between movements in a continuous frame. The remaining frames are accumulated up to a set frame except for a range value having a large error. In this case, temporal median method is used to generate a more robust background. The vehicle region is obtained from the generated background image by the difference image, and then a morphology S170 and a labeling operation S180 are performed and noise is removed to be finally extracted.
상기 카메라로부터 입력된 영상에서 전경과 배경 블록을 구분하기 위한 과정이다. 카메라로부터 입력된 영상을 일정한 크기의 블록들로 나누고 각블록들을 배경 영상과 블록매칭을 수행하여(S110 단계참조) 그 값이 허용오차(S120 단계참조) 보다 크면 그 영역은 전경 영역(S130 단계참조)으로 판단되고 허용오차(S120 단계참조) 보다 작으면 배경 영역으로 판단되어 배경 영상을 갱신하는데 사용된다.The process of distinguishing the foreground and the background block from the image input from the camera. The image input from the camera is divided into blocks of a certain size, and the blocks are matched with the background image (see step S110). If the value is larger than the tolerance (see step S120), the area is the foreground area (see step S130). If it is determined to be smaller than the tolerance (see step S120), it is determined as a background area and used to update the background image.
이때, 상기의 배경 영상 갱신은 시간적 중간치 여과기(Temporal median Filter)를 이용하여 강건하게 실시간으로 배경 영상을 갱신하게 된다. 시간적 중간치법(Temporal median)은 임의의 화소에서 이전 프레임에 나타나 값들 중에서 빈도가 높은 값을 배경 영상으로 사용하며, 프레임에서 배경이 나타나는 경우가 모션이 있는 경우에 비해 훨씬 많기 때문에 좋은 결과를 기대할 수 있다. 그러나 일반적으로 계산량을 줄이기 위해 미디언의 효과가 있는 수식을 사용하여 이 방법을 근사하게 되는데, 그 사용방법은 다음과 같다.In this case, the background image update is robustly updated in real time using a temporal median filter. Temporal median uses the most frequent values of the values that appear in the previous frame in a given pixel as the background image, and the background appears much higher in the frame than in motion, so good results can be expected. have. However, in general, to reduce the amount of computation, this method is approximated using a formula that has the effect of the median.
Bn(x)를 임의의 화소 x에서의 n번째 프레임에서 배경 값이라고 하고, Bn+1(x)를 그 화소에서의 다음 프레임에서의 배경 값이라고 하고, 또한 In(x)를 n번째 프레임에서의 그 화소의 값이라고 하면, 화소 x에서의 n+1 번째 프레임에서의 배경 값은 <수식1>과 같이 구해진다.Let B n (x) be the background value in the nth frame at any pixel, B n + 1 (x) be the background value in the next frame at that pixel, and I n (x) be n Supposing the value of the pixel in the first frame, the background value in the n + 1th frame in the pixel x is obtained as shown in <Equation 1>.
(수식 1. n+1번째 프레임에서의 화소 x의 배경 값)(Equation 1. Background value of pixel x in n + 1th frame)
즉, 현재 화소의 값이 배경 화소 값보다 크면 배경화소의 값을 1만큼 증가시키고, 작으면 1만큼 배경 화소 값을 감소시키는 것이다. 이렇게 배경 영상을 계속 적으로 갱신하면서, 현재 프레임과 배경 영상을 비교하여 각 화소마다 모션이 있는지 없는지를 판단하게 되며, 모션이 발생한 화소가 기준 이상으로 많은 경우 전체 프레임에서 모션이 발생했다고 판단하게 된다. 이 방법의 특징은 배경 영상을 만들기 위해 사용되는 시스템이 자원을 최소화하고 매우 빠른 시간에 갱신이 가능하다는 것이다. 즉 배경화소로 계속 유지되던 임의의 화소에 갑자기 큰 모션이 발생하더라도 이것에 의한 배경 화소의 변화는 1로 고정되기 때문에 갑자기 큰 움직임이 발생하더라도 배경 화소는 서서히 변하게 됨으로써 이 시간적 중간치법이 효과가 있는 것이다.That is, if the value of the current pixel is larger than the background pixel value, the value of the background pixel is increased by one, and if it is small, the background pixel value is decreased by one. As the background image is continuously updated as described above, the current frame and the background image are compared to determine whether there is motion in each pixel, and when there are more pixels than the reference, the motion is determined in the entire frame. . The feature of this method is that the system used to create the background image minimizes resources and can be updated very quickly. That is, even if a large motion suddenly occurs in an arbitrary pixel that is kept as a background pixel, the change of the background pixel by this is fixed at 1, so that even if a sudden large motion occurs, the background pixel gradually changes, so that this temporal intermediate value is effective. will be.
상기의 동영상 기법을 이용한 차량 영역 검지(S100)가 수행되면, 실시간 번호판 영역을 검지(S200)하게 되는데, 이는 첨부된 도 11에 도시된 바와 같이, 실시간 번호판 영역 추출 이 단계에서는 검지된 차량 영상으로부터 아래쪽에서 위쪽 방향으로 일정한 간격으로 차량 영상을 수평으로 스캔(S210 단계참조)해 가면서 번호판 영역에서 주로 나타날 수 있는 특징점(Feature Point)들을 추출한다.(S220 단계참조)When the vehicle area detection using the video technique (S100) is performed, the real-time license plate area is detected (S200), as shown in FIG. 11, which extracts the real-time license plate area from the detected vehicle image in this step. Scanning the vehicle image horizontally at regular intervals from the bottom to the top (see step S210), extracting feature points that may appear mainly in the license plate area (see step S220).
그리고, 추출된 특징점들은 번호판에 있는 숫자/문자들에서 나타날 수 있는 특성들을 참조하여 그룹화되고 번호판의 후보 영역으로 선정한다.(S230 단계참조)The extracted feature points are grouped with reference to the properties that may appear in the numbers / letters in the license plate and are selected as candidate regions of the license plate (see step S230).
선정된 후보 영역들에 대해 지역 적응적 이진화(Local Adaptive Threshold)(S240 단계참조)와 레이블링 연산(S250 단계참조)을 수행하여 관심 블럽(Blob)들을 추출한다. 추출된 블럽들은 번호판 영역에서 나타날 수 있는 특성들을 참조하여 번호판 영역의 여부를 최종적으로 판단하게 된다.Blobs of interest are extracted by performing Local Adaptive Threshold (see step S240) and labeling operation (see step S250) on the selected candidate regions. The extracted blobs are finally determined whether the license plate area is referred to by referring to characteristics that may appear in the license plate area.
상기의 과정을 구체적으로 설명하면, 실시간으로 번호판 영역을 추출하기 위해 번호판 영역의 명암도 변화를 이용한다. 차량 번호판 영역에는 문자와 배경 사이의 밝기 변동 폭이 크고 현저하며 변동 회수도 다른 영역보다 많다는 번호판의 특성을 이용할 수 있다. 즉, 영상을 수평 방향으로 한 줄을 읽어 들일 때(S210 단계참조) 번호판의 숫자나 문자 부위에서 명암 값이 음에서 양으로 혹은 양에서 음으로 연속적인 명암 변화 벡터를 가지는 것을 이용하여 특징점을 추출하고(S220 단계참조) 명암 변화가 대칭적으로 일어나는 곳에 번호판 영역이 있음을 특징점을 그룹하여 추정한다.(S230 단계참조)In detail, the above process uses the change in the intensity of the license plate area to extract the license plate area in real time. In the license plate area, the characteristic of the license plate is that the range of brightness fluctuations between the text and the background is large and remarkable, and the number of changes is greater than that of other areas. That is, when reading a line in the horizontal direction (see step S210), the feature point is extracted by using a continuous contrast change vector from negative to positive or positive to negative in the numbers or letters of the license plate. (See step S220) and estimate the feature points by grouping that there are license plate areas where the change in contrast occurs symmetrically (see step S230).
다음으로, 추정된 후보 영역을 지역 적응적 이진화(Local Adaptive Threshold)하고 레이블링 연산을 수행한다. 번호판 영역을 이진화하는 방법으로는 단순히 하나의 임계치(threshold)를 주어 이진화하는 방법과 이 임계치를 그레이 레벨(gray level)의 히스토그램(histogram)에서 구하는 방법, 그리고 국지적으로 임계치를 구하여 이진화하는 국소 이진화 방법 등이 있는데, 본 발명에서는 국소 이진화 방법을 기반으로 번호판의 특성을 추가로 활용하여 지역 적응적 이진화를 수행한다.(S240 단계참조)Next, Local Adaptive Threshold is performed on the estimated candidate region and a labeling operation is performed. The binarization method of the license plate area is a method of binarizing by simply giving a threshold, obtaining this threshold from a histogram of gray levels, and a local binarization method of binarizing a threshold locally. In the present invention, a local adaptive binarization is performed by further utilizing the characteristics of the license plate based on the local binarization method (see step S240).
상기의 동영상 기법을 이용한 차량 영역 검지(S100)를 수행하고, 후, 차량고유 정보 검출(S300)되고, 최적의 차량의 고유 정보를 검출단계를 진행하는데. 이는 첨부된 도 12을 참조하여 설명하면, 차량 고유 정보 검출단계는 검지된 차량 영상으로부터 전처리(S310 단계)를 수행하여 잡음을 제거한 후 캐니 에지 검출기(canny edge detector)를 이용하여 에지 이미지를 생성한다.(S320 단계)After performing the vehicle area detection using the video technique (S100), and then detecting the vehicle specific information (S300), proceeding to detect the unique information of the optimal vehicle. This will be described with reference to FIG. 12. In the vehicle specific information detection step, the noise is removed by performing preprocessing (step S310) from the detected vehicle image to generate an edge image using a canny edge detector. (Step S320)
생성된 에지 이미지로부터 상기 데이터베이스(70)에 미리 정의된 차량 전면부의 구조적 특징 정보들을 참조하여 검지된 차량 영상을 차량의 특징 영역들로 분할한다. 즉 도 13에서 제시된 바와 같이 차량의 특징 영역들은 차량 표시 마크(symbol mark), 라디에이터 그릴(radiator grill), 앞 범퍼(front bumper), 전조등(head light, low/high beam), 방향 지시등(turning light), 안개등(fog lamp), 사이드 미러(side mirror), 보닛(bonnet, hood) 등으로 분류할 수 있다.The detected vehicle image is divided into feature regions of the vehicle by referring to structural feature information of the front part of the vehicle which is predefined in the
최종적으로, 이와 같이 분할된 차량의 각 특징 영역들은 차량 고유 특징 정보가 미리 저장된 상기 데이터베이스(70)에 질의되고 각 영역들에 해당하는 최적의 고유 정보를 검출하게 된다. Finally, each feature region of the divided vehicle is queried into the
먼저, 에지 이미지를 만들기 전에 잡음 등을 제거하기 위한 전처리 과정을 수행하고(S310 단계참조) 영상신호를 카메라에 의한 비디오 신호를 통해 얻을 때 비디오 신호의 고주파 잡음에 의해 비디오 신호로부터 디지털 화상의 명암정보가 올바르게 구해지지 않는 경우가 있는데, 이때, 디지털 화상에 대해 평활화를 행하여 잡음을 제거한다. 보통 잡음을 제거하는 방법에는 여러필터들이 사용되는데 평균(Mean) 필터와 중간(Median) 필터, 그리고 침식(Erosion) 필터와 팽창(Dilation) 필터를 사용한다.First, before the edge image is made, a preprocessing process for removing noise and the like is performed (see step S310). May not be obtained correctly. At this time, the digital image is smoothed to remove noise. Normally, several filters are used to remove noise, such as the mean filter, the median filter, the erosion filter, and the dilation filter.
상기 전처리 과정이 이루어진 후, Canny 에지 추출 과정을 진행하는데(S320 단계참조), 대부분 에지 추출 마스크는 잡음에 대해 민감하므로, 작은 잡음이라도 그것을 에지로 간주하여 추출하는 경우가 많다. 이러한 단점을 보완하는 캐니 마스 크를 이용한 에지 추출 기법으로, 실제로 잡음에 민감하지 않게 하여 강한 에지를 추출하게 된다. After the preprocessing process, the Canny edge extraction process is performed (see step S320). Since most edge extraction masks are sensitive to noise, even a small noise is often regarded as an edge and extracted. The edge extraction technique using the canisan mask that compensates for these drawbacks, it extracts the strong edge by making it practically insensitive to noise.
상기와 같이 에지 이미지를 정규화하고 미리 정의된 차량 전면부의 구조적 특징 정보를 참조하여(S330 단계참조) 검지된 차량 영상을 차량의 특징 영역들로 분할하게 된다.(S340 단계참조) 각 분할된 차량의 특징 영역들을 미리 저장된 차량 고유 정보 데이터베이스와 비교하여 차량의 고유 정보를 검출하게 된다.As described above, the edge image is normalized and the detected vehicle image is divided into feature regions of the vehicle by referring to structural feature information of the front part of the vehicle (see step S330). The feature regions are compared with a previously stored vehicle unique information database to detect unique information of the vehicle.
상기의 동영상 기법을 이용한 차량 영역 검지후 실시간 번호판 영역을 감지하고, 감지된 영역에 따라 문자/숫자 영역을 추출하게 되는데, 첨부된 도 14을 참조하여 그 절차를 설명하면 다음과 같다.After detecting the vehicle area using the video technique, the real-time license plate area is detected and the letter / numerical area is extracted according to the detected area. The procedure will be described with reference to FIG. 14.
번호판 문자/숫자 검출 및 인식 단계는 먼저, 사업/비사업 등에 따른 번호판의 고유특징을 이용하여 번호판의 계층을 판단하는 번호판 계층화 단계(S410)와, 계층화된 번호판의 고유정보를 이용하여 일렬번호를 추출하는 일렬번호 영상 추출하고,(S420 단계참조) 추출한 영상을 인식하기 위한 전처리 단계로 크기, 회전 등을 통해 추출한 영상을 정규화하고(S430 단계참조), 정규화된 일렬번호 영상과 상기 데이터베이스(70)내의 일렬번호에 관한 기준 기호를 비교하고(S440 단계참조), 상기 일렬번호가 임계치 이상의 인식률을 보이면 번호판의 고유정보를 이용하여 용도번호, 관할관청, 분류기호 등을 번호판 내에서 일렬번호 이외의 숫자, 문자를 인식하게 된다(S450 단계참조), 인식률을 통해 신뢰도 여부를 판단하게 되는데(S460 단계참조), 이때, 신뢰도가 있으면 문자/숫자 영역의 추출을 종료하고, 신뢰가 없 다고 판단되면, 상기 추출 영상의 정규화 단계로 다시 진행하게 된다.In the license plate number / number detection step, the license plate layering step (S410) of determining the layer of the license plate using the unique characteristics of the license plate according to the business / non-business, and the serial number using the unique information of the layered license plate Extract the serial number image to be extracted (see step S420), and normalize the extracted image through size, rotation, etc. as a preprocessing step for recognizing the extracted image (see step S430), and normalize the serial number image and the
보다 세부적으로 간 공정을 설명하면, 먼저, 번호판 계층화번호판의 계층화는 각 연도별 번호판 규격의 특징을 바탕으로 일렬번호 영역을 기준으로 한 상대적 좌표를 이용하여 분류기호, 관할관청기호 등의 위치를 예상하여 후보 영역을 설정하고 후보 영역에서 저장된 데이터베이스를 정합시켜 산출된 값을 바탕으로 번호판 종류를 판단하여 번호판의 계층화를 수행한다.(S410 단계참조)In more detail, the process is described in detail. First, the layering of license plates is based on the characteristics of license plate specifications for each year, and the positions of classification codes, competent authority symbols, etc. are estimated using relative coordinates based on the serial number area. By setting the candidate area and matching the database stored in the candidate area, the license plate type is judged based on the calculated value (step S410).
이후, 일렬번호 영상 추출실시간 번호판 영역 추출 단계에서 추출한 일렬번호 4자리 좌표를 바탕으로 영상에서 일렬번호 영상을 추출한다. 또한 번호판 계층화 단계에서 얻은 번호판 계층 정보를 이용하여 분류기호, 관할관청기호, 지역번호 등의 영상을 추출하게 된다.(S420 단계참조) 추출 영상의 정규화 추출된 영상과 사전 저장된 기준 기호와의 비교를 하기 위해 추출된 영상의 정규화를 수행한다. 정규화 수행 시 영상정보의 적합성을 유지하기 위해 작은 영상을 기준으로 크기에 대한 정규화를 수행한다.(S430 단계참조) 상기에 의해 정규화된 영상과 기준 기호 비교정규화를 수행한 영상과 사전 학습된 기준 기호를 비교하여 매칭값을 산출한다.(S440 단계참조)Subsequently, a serial number image is extracted from the image based on the serial number 4-digit coordinates extracted in the serial number image extraction real-time license plate region extraction step. In addition, using the license plate layer information obtained in the license plate layering step, the image of the classification code, the competent authority code, the area code, etc. is extracted (see step S420). Normalization of the extracted image Comparison of the extracted image with the pre-stored reference symbol Normalization of the extracted image is performed. In order to maintain the suitability of the image information, normalization is performed on the basis of the small image (refer to step S430). The image normalized by the above and the standard symbol compared with the normalized symbol are pre-learned. Comparing to calculate a matching value (see step S440).
최대 유사도를 갖는 기호를 통해 숫자, 문자 인식기준 기호와 비교한 매칭값을 비교하여 최대 유사도를 갖는 기호를 산출하여 해당 문자, 숫자를 인식하게 된다.(S450 단계참조) 상기의 인식 결과 신뢰도 판단인식 결과가 최소 한계치 보다 높을 경우 인식을 종료하고 최소 한계치 보다 낮을 경우 S430 단계로 부터의 과정을 반복하여 인식 결과의 신뢰도를 향상시킨다.The symbol having the maximum similarity is compared with the matching value compared with the number and the character recognition standard symbol, and the symbol having the maximum similarity is calculated to recognize the corresponding character and the number (see step S450). If the result is higher than the minimum limit, recognition is terminated. If the result is lower than the minimum limit, the process from step S430 is repeated to improve the reliability of the recognition result.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.The invention being thus described, it will be obvious that the same way may be varied in many ways. Such modifications are intended to be within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
도 1은 종래의 주행 중인 루프코일을 이용한 검지식 차량의 번호판을 인식의 일 실시예Figure 1 is an embodiment of recognizing the license plate of the detection vehicle using a conventional loop coil
도 2는 종래의 주행 중인 차량의 레이저 빔을 사용한 비검지식 차량의 번호판 인식의 일 실시예Figure 2 is an embodiment of license plate recognition of a non-detection vehicle using a laser beam of a conventional driving vehicle
도 3은 종래의 번호판 인식을 위해 적응적 지역 이진화 방법을 도시한 흐름도3 is a flowchart illustrating an adaptive local binarization method for conventional license plate recognition.
도 4는 본 발명에 따른 주행중 차량번호판 인식을 위해 영상기반의 비검지식 다차로 AVI 시스템의 실시예4 is an embodiment of an image-based non-detection multi-lane AVI system for vehicle license plate recognition according to the present invention
도 5는 본 발명에 따른 영상기반의 비검지식 차량 인식 시스템의 구성을 도시한 블록도5 is a block diagram showing the configuration of an image-based non-detection vehicle recognition system according to the present invention.
도 6은 도 5에 따른 영상기반의 비검지식 차량 인식 시스템의 동영상 처리부의 내부 구성도6 is an internal configuration diagram of a video processing unit of an image-based non-detection vehicle recognition system according to FIG. 5;
도 7은 도 5에 따른 영상기반의 비검지식 차량 인식 시스템의 번호판 추출부의 내부 구성도7 is an internal configuration diagram of a license plate extractor of the image-based non-detection vehicle recognition system of FIG.
도 8은 도 5에 따른 영상기반의 비검지식 차량 인식 시스템의 차량정보 검출부의 내부 구성도FIG. 8 is a diagram illustrating an internal configuration of a vehicle information detection unit of the image-based non-detectable vehicle recognition system of FIG. 5.
도 9는 본 발명에 따른 영상기반의 비검지식 차량 인식을 위한 전체 시스템 흐름도9 is a flowchart of an entire system for image-based non-detection vehicle recognition according to the present invention.
도 10은 도 9에 따른 동영상 기법을 이용한 차량 영역 검지를 위한 흐름도FIG. 10 is a flowchart for detecting a vehicle area using the video technique according to FIG. 9.
도 11은 도 9에 따른 실시간 번호판 영역 추출을 위한 흐름도11 is a flowchart for extracting a real-time license plate area according to FIG. 9.
도 12는 도 9에 따른 차량 고유 정보 검출을 위한 흐름도12 is a flowchart for detecting vehicle specific information according to FIG. 9.
도 13은 도 12에 따른 차량의 고유 특정 정보의 예시를 도시한 실시예FIG. 13 is an embodiment showing an example of unique specific information of a vehicle according to FIG. 12; FIG.
도 14는 도 9에 따른 번호판 문자/숫자 검출 및 인식을 위한 흐름도14 is a flowchart for detecting and recognizing license plate letters / numbers according to FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 제어부 20 : 영상입력부10: control unit 20: video input unit
30 : 동영상 처리부 31 : 프레임 입력부30: video processing unit 31: frame input unit
32 : 블록 매칭부 33 : 이미지 분류부32: block matching unit 33: image classification unit
34 : 블록 설정부 35 : 영상 갱신부34: block setting unit 35: video update unit
36 : 영상 판단부 40 : 저장부36: Image determining unit 40: Storage unit
50 : 번호판 추출부 51 : 숫자/문자 추출부50: license plate extraction unit 51: number / character extraction unit
53 : 명암조 변화인식부 55 : 이진화 수행부53: contrast change recognition unit 55: binarization execution unit
57 : 레이블링 연산부 60 : 차량정보 검출부57: labeling operation unit 60: vehicle information detection unit
61 : 에지이미지 생성부 63 : 영상 필터링부61: edge image generation unit 63: image filtering unit
70 : 데이터베이스 80 : 번호판 정보판단부70: database 80: license plate information determination unit
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090052704A KR101038669B1 (en) | 2009-06-15 | 2009-06-15 | The automatic vehicle identification system of non-trigger type based on image processing and that of using identification method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090052704A KR101038669B1 (en) | 2009-06-15 | 2009-06-15 | The automatic vehicle identification system of non-trigger type based on image processing and that of using identification method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100134206A KR20100134206A (en) | 2010-12-23 |
KR101038669B1 true KR101038669B1 (en) | 2011-06-02 |
Family
ID=43509162
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090052704A KR101038669B1 (en) | 2009-06-15 | 2009-06-15 | The automatic vehicle identification system of non-trigger type based on image processing and that of using identification method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101038669B1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101269192B1 (en) * | 2011-08-29 | 2013-05-30 | 심광호 | wanted-vehicle and illegal parking crackdown system. |
KR101461108B1 (en) * | 2013-01-18 | 2014-11-12 | 광주과학기술원 | Recognition device, vehicle model recognition apparatus and method |
CN105389991A (en) * | 2015-12-03 | 2016-03-09 | 杭州中威电子股份有限公司 | Self-adaptive snapshot method for behavior of running red light |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101053939B1 (en) * | 2011-03-25 | 2011-08-04 | 주식회사 엘리소프트 | Car surveillance cctv system using high resolution camera and image processing method thereof |
KR101271641B1 (en) * | 2011-05-25 | 2013-06-11 | 에스엘 주식회사 | System for monitoring front side of vehicles |
KR102050422B1 (en) | 2013-03-14 | 2020-01-08 | 한화테크윈 주식회사 | Apparatus and method for recognizing character |
KR101385798B1 (en) * | 2013-10-04 | 2014-04-16 | 안양시 | System for lost article chase |
KR101561626B1 (en) * | 2014-08-11 | 2015-10-30 | 주식회사 카눅스 | The Vehicle Black Box Capable of Real-Time Recognizing a License Number Plate for Moving Vehicle |
WO2016043472A2 (en) * | 2014-09-18 | 2016-03-24 | 삼성전자 주식회사 | Device and method for displaying content |
KR102203410B1 (en) * | 2014-10-20 | 2021-01-18 | 삼성에스디에스 주식회사 | Method and Apparatus for Setting Region of Interest |
KR101753097B1 (en) * | 2014-12-30 | 2017-07-19 | 광주과학기술원 | Vehicle detection method, data base for the vehicle detection, providing method of data base for the vehicle detection |
CN104933870B (en) * | 2015-05-21 | 2017-04-12 | 中兴软创科技股份有限公司 | Vehicle fake plate identification method and device based on vehicle behavior analysis |
KR20170104756A (en) * | 2016-03-08 | 2017-09-18 | 광주과학기술원 | Local size specific vehicle classifying method and vehicle detection method using the classifying method |
CN105788280A (en) * | 2016-03-29 | 2016-07-20 | 安徽中凯信息产业有限公司 | Automatic vehicle tracking system of smart city based on Internet of vehicles |
CN106056916A (en) * | 2016-06-23 | 2016-10-26 | 安徽时旭智能科技有限公司 | License plate changing vehicle detection method and system based on intelligent traffic |
KR102002225B1 (en) | 2017-11-23 | 2019-07-19 | 재단법인 다차원 스마트 아이티 융합시스템 연구단 | License plate recognition method and system |
CN112001444A (en) * | 2020-08-25 | 2020-11-27 | 斑马网络技术有限公司 | Multi-scene fusion method for vehicle |
KR102583314B1 (en) * | 2022-05-31 | 2023-09-26 | 주식회사 에스티엠디 | Parking control system using smart pole |
CN116863711B (en) * | 2023-07-29 | 2024-03-29 | 广东省交通运输规划研究中心 | Lane flow detection method, device, equipment and medium based on highway monitoring |
CN117744681B (en) * | 2024-02-19 | 2024-05-07 | 煤炭科学研究总院有限公司 | Freight train type and number recognition method and device |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100279942B1 (en) | 1997-12-04 | 2001-02-01 | 심광호 | Image detection system |
KR100413382B1 (en) | 2001-07-31 | 2003-12-31 | 김관중 | System and Method for Integrated Remote Control of Watching Camera using Communication Network and Method for Processing Image Data Using the Same |
-
2009
- 2009-06-15 KR KR1020090052704A patent/KR101038669B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100279942B1 (en) | 1997-12-04 | 2001-02-01 | 심광호 | Image detection system |
KR100413382B1 (en) | 2001-07-31 | 2003-12-31 | 김관중 | System and Method for Integrated Remote Control of Watching Camera using Communication Network and Method for Processing Image Data Using the Same |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101269192B1 (en) * | 2011-08-29 | 2013-05-30 | 심광호 | wanted-vehicle and illegal parking crackdown system. |
KR101461108B1 (en) * | 2013-01-18 | 2014-11-12 | 광주과학기술원 | Recognition device, vehicle model recognition apparatus and method |
CN105389991A (en) * | 2015-12-03 | 2016-03-09 | 杭州中威电子股份有限公司 | Self-adaptive snapshot method for behavior of running red light |
CN105389991B (en) * | 2015-12-03 | 2017-12-15 | 杭州中威电子股份有限公司 | A kind of adaptive Jaywalking snapshot method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20100134206A (en) | 2010-12-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101038669B1 (en) | The automatic vehicle identification system of non-trigger type based on image processing and that of using identification method | |
US9679203B2 (en) | Traffic violation detection | |
US9275289B2 (en) | Feature- and classifier-based vehicle headlight/shadow removal in video | |
Öztürk et al. | A new license plate recognition system based on probabilistic neural networks | |
CN108197523B (en) | Night vehicle detection method and system based on image conversion and contour neighborhood difference | |
US6978037B1 (en) | Process for recognition of lane markers using image data | |
KR101935010B1 (en) | Apparatus and method for recognizing license plate of car based on image | |
CN111832536A (en) | Lane line detection method and device | |
KR102383377B1 (en) | Electronic device for recognizing license plate | |
US20170151943A1 (en) | Method, apparatus, and computer program product for obtaining object | |
WO2014181386A1 (en) | Vehicle assessment device | |
Gilly et al. | A survey on license plate recognition systems | |
Abidin et al. | A systematic review of machine-vision-based smart parking systems | |
Pandya et al. | Morphology based approach to recognize number plates in India | |
CN111754525B (en) | Industrial character detection flow based on inaccurate segmentation | |
JP7125843B2 (en) | Fault detection system | |
WO2017116226A1 (en) | System and method to identify identification plate characters using background estimation binarization | |
Kang | Dynamic programming-based method for extraction of license plate numbers of speeding vehicles on the highway | |
Pirgazi et al. | An efficient robust method for accurate and real-time vehicle plate recognition | |
KR100942409B1 (en) | Method for detecting a moving vehicle at a high speed | |
Ho et al. | Intelligent speed bump system with dynamic license plate recognition | |
JP3294468B2 (en) | Object detection method in video monitoring device | |
Bakheet et al. | Chord-length shape features for license plate character recognition | |
Kodwani et al. | Automatic license plate recognition in real time videos using visual surveillance techniques | |
Lu | A lane detection, tracking and recognition system for smart vehicles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140526 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150520 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160527 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180528 Year of fee payment: 8 |