KR101372832B1 - 이동식 차량 하부 검색 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동식 차량 하부 검색 시스템 및 방법에 관한 것으로, 그 목적은 장소에 구애받지 않고 이동식으로 설치하여 내장된 영상 대조수단, 이온 검출 수단, 색 검출 수단을 이용하여 차량의 하부에 설치된 폭발물 등의 위험물질을 신뢰성 있게 다중 검색할 수 있는 이동식 차량 하부 검색 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다. 본 발명의 구성은 진입하는 차량의 번호판을 인식하여 차량번호를 인식하는 차량번호 인식기와; 진입하는 차량의 하부 영상을 촬영하는 라인 스캔 카메라와, 차량의 하부쪽에서 발생한 이온을 검출하는 이온 검출기를 포함하여 구성된 이동식 차량 하부 검색기와; 인식된 차량번호를 이용하여 해당 차량의 표준 하부 영상과 촬영된 차량 하부 영상 정보를 비교함과 동시에 촬영된 차량 하부 영상을 영역별로 나눈 후 이웃하는 영역과의 색 변화율을 비교하고, 차량 하부에서 검출된 이온 정보를 가지고 폭발물의 이온 성분 데이터와 비교하여 차량 하부의 변형 또는 폭발물 존재 여부를 판단하는 메인 제어부와; 상기 제어부에 저장된 검색 차종의 표준 하부 영상 정보, 폭발물 성분 데이터 정보를 제공하고, 촬영된 차량 하부 영상 정보와 이온 검출 데이터를 저장하는 저장장치;를 포함하여 구성된 이동식 차량 하부 검색 시스템과 이를 이용한 검색 방법을 발명의 특징으로 한다.
Description
본 발명은 이동식 차량 하부 검색 시스템 및 방법에 관한 것으로, 자세하게는 차량 하부 검색 시스템이 매립방식으로 설치되지 않은 장소 또는 중요 행사 등의 임시 보안 검색이 필요할 경우 해당 장소로 간편하게 이동 설치하여 다양한 검색 방법으로 출입 차량의 하부를 다중 검색함으로써 폭발물과 같은 위험물을 신뢰성 있게 검색할 수 있는 검색 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 바리케이드는 사람이나 차량 등의 통행을 막기 위하여 임시로 설치해 놓은 노상의 장애물을 뜻하는 것으로, 통상 불법 차량의 출입을 통제하도록 시설물의 정문 또는 주차장의 진출입로 등에 설치된다.
하지만 이와 같은 바리케이드는 이동형이든 매립형이든 간에 통행을 차단하는 목적에는 부합하지만, 출입 대상자 또는 차량의 안전 여부를 확인할 방법이 없다는 단점이 있다.
이 때문에 보통 바리케이드와 함께 사람이나 차량의 출입 허가를 판단하기 위해 각종 입출입 검색장비가 설치되거나 인력에 의한 검문을 실시하여 출입을 통제하는 것이 일반적이다.
상기에서 입출입 검색 장비라 함은 그 대상이 사람일 경우 아이디 카드나 생체정보 또는 비밀번호 입력에 의한 신원 조회 장비, 엑스선 검색장비, 금속탐지장비 등이 일반적인 장비이다.
또한 차량일 경우는 차량번호를 인식하는 장치가 주로 사용되는데 대표적인 장치로는 주로 RF(Radio Frequency)태그를 이용하는 방식, 하이패스(High Pass)에 의한 방식, 루프 센서에 의한 방식 및 카메라를 이용한 방식으로 구분될 수 있고, 최근에는 문자 인식률이 좋아져서 LPR(문자인식) 시스템이 아주 많이 사용되고 있는 추세이다. 하지만 이와 같은 차량 검색 장비는 차량의 차적 조회에 의한 검색방식이어서 실제 차량의 위험 여부를 확인할 수 있는 방법은 아니라는 구조적인 단점이 있다.
상기 인력에 의한 검문은 출입하고자 하는 사람이 소지하고 있는 신분증이나 물건을 직접 검문자가 검사하여 위험 여부를 확인하고, 추가적으로 필요하면 신체 또는 옷을 직접 만져 검색하거나 금속탐지기나 엑스레이 검색 장비등을 이용하여 검색하여 입출입을 허가하는 방식이다.
또한 차량일 경우에는 검문자가 탑승자에 대한 육안 검색, 차량 내부나 트렁크에 적재된 물품의 검사 그리고 반사경 및 폭발물 탐지견 등을 이용하여 차량하부를 검사하는 방식이 일반적이다.
상기와 같은 종래의 입출입 검색 방식은 사람일 경우 다단계의 검색에 의해 신뢰성 있는 입출입 통제가 가능하지만 차량일 경우에는 그 신뢰도가 높지 않다는 단점이 있다. 그 이유는 반사경을 통해 차량 하부를 잠시 본다는 것은 차량에 대한 전문가 일지라도 상당한 시간이 걸려야만 차량 하부의 위험 여부를 판단할 수 있는데 이를 잠깐 동안 현장 검문자가 살펴본다 할지라도 검문자 개개인의 차이에 따라 너무 많은 변수가 있기 때문에 신뢰성 있는 검색이라고 볼 수 없다는 단점이 있다.
또한 상기한 사람이나 차량에 대한 검문 검색은 대부분 보안이 요구되는 고정 건물의 입출구 쪽 도로에 매립형 검색 장비나 신뢰성 있는 검색 장치를 구비하여 입출입을 통제할 수 있으나, 일반적인 건물이나 개방된 공개 장소에서 임시로 열리는 행사 등에서는 매립형 또는 신뢰성 있는 검색 장비를 신속히 설치하는 것이 쉽지 않다는 단점이 있다.
더욱이 차량에 대한 검색은 더더욱 검색 방법에 신뢰성에 문제가 있어 왔다. 그 이유는 차량에 대한 검색이 대부분 탑승자나 실내 또는 트렁크에 대한 검색이 대부분이고, 차량 하부는 상기한 바와 같은 반사경을 이용한 검색이어서 여전히 신뢰성 있는 하부 검색이 이루어지지 않고 있기 때문이다. 이처럼 차량 하부 검문 검색이 중요한 이유는 대부분의 대형 테러 등에 사용되는 폭발물 들은 통상 차량의 하부에 폭발물을 몰래 설치하거나 차량 하부를 개조해서 폭발물을 은닉하여 검문소 등을 통과하기 때문이다.
상기한 문제점을 해결하기 위해 최근 차량 하부의 영상을 다양한 방법으로 촬영하여 이를 미리 저장된 차량정보와 대조하는 방식이 있는데, 이와 같은 종래 영상 대조방식은 그 아이디어는 좋으나 실제 검색시 촬영된 영상이 주로 복수개의 카메라에 의해 제공되는 영상이어서 이를 기준이 되는 표준 영상과 대조하기 위해 하나의 영상으로 합성하고 보정하는데 많은 시간이 걸려 신속한 검색이 어렵다는 단점이 있다.
또한 광량에 대한 대비 수단이 없어서 밝은 날일 경우 SUV와 같이 차체가 높은 차량을 경우 측방향에서 입사되는 과도한 광량으로 인해 차량 하부의 양측 바깥쪽은 화이트 노이즈가 생겨 영상 정보 판단이 불가능하고 이러한 명도차이 때문에 내부는 더욱 검게 나와 이 역시 영상 정보 판단이 불가능하여 실제로 영상 대조에 사용될 수 있는 신뢰성 있는 영상 정보를 얻을 수 없다는 단점이 있다.
또한 지속적으로 차량의 하부에서 떨어지는 먼지 등으로 차량을 촬영시 먼지 등의 이물질 때문에 영상에 노이즈가 생겨 영상 대조의 신뢰성이 떨어진다는 단점이 있다.
또한 종래의 영상 대조를 위한 검색에서는 촬영영상과 표준 영상을 현장 검색자가 검색함으로써 차량 전문가가 아닐 경우 해당 차량의 하부 영상 정보를 보고 변경된 부분이 있어도 이를 밝혀내지 못할 수도 있고, 또한 컴퓨터에 의한 대조시에도 외곽선 추출 등을 위한 대조 영상 비교가 대부분이어서 촬영된 하부 영상과 기준이 되는 표준 하부 영상의 외곽선 추출 형상이 유사할 경우 무사 통과될 위험성이 있다.
즉, 만약 테러범이 차량하부에 비금속성 화약 등의 폭발물을 정교하게 숨겨 놓을 경우 참조가 되는 차량 영상정보와 촬영된 차량 영상정보 간에 형태 변화 정보가 발생하지 않을 수 있기 때문이다. 따라서 차량의 하부에 대한 개조 여부를 알수 있는 검색 수단이 필요한 실정이다.
한편, 상기와 같은 종래의 매립형 또는 고정형 차량 하부 영상 검색 장치들은 그 설치 위치가 노출되어 있고 손쉽게 이동할 수 없는 고정 구조물이기 때문에 사전에 해당 차량 하부 검색 장치를 통과할 때는 폭발물을 설치하지 않고 정상적으로 운행하여 통과후 나중에 폭발물을 장치할수도 있어서 장기적으로는 검색 능력이 저하될 수 있다는 단점도 있다.
따라서 차량의 하부를 다양한 방법으로 검색하여 위험물질의 검색 신뢰성을 높일 수 있는 기술의 필요성이 대두되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 장소에 구애받지 않고 이동식으로 설치하여 내장된 영상 대조수단, 이온 검출 수단, 색 검출 수단을 이용하여 차량의 하부에 설치된 폭발물 등의 위험물질을 신뢰성 있게 다중 검색할 수 있는 이동식 차량 하부 검색 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 이동식으로 구성된 검색 시스템의 검색 신뢰도를 높이기 위해 영상 대조수단의 상부에 위치한 보호 유리의 이물질을 자동 청소할 수 있는 기능을 구비함으로써 항시 신뢰성 있는 검색 결과를 얻을 수 있는 이동식 차량 하부 검색 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 이동식으로 구성된 검색 시스템의 전후방에 조도센서를 내장하여 매립함으로써 외부에 별도의 매립형 루프센서를 매립하지 않고도 자체적으로 차량의 집입과 진출을 감지할 수 있고, 또한 동시에 광량을 측정하여 편광필터를 작동시켜 항시 선명한 영상 정보를 얻어 대조할 수 있는 이동식 차량 하부 검색 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 복수개의 이동식 차량 하부 검색기를 구비한 후 각각 이동식 차량 하부 검색기에서 전송된 검색 결과를 하나의 제어부에서 동시에 대조함과 동시에 제어부의 데이터 처리시의 부하를 줄이기 위해 개별 이동식 차량 하부 검색기에 자체 로컬 제어부를 구비하여 일정 데이터를 미리 처리토록 하고, 로컬 제어부에서 처리하지 못하는 데이터만 메인 제어부에서 처리토록 하는 이동식 차량 하부 검색 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 진입하는 차량의 번호판을 인식하여 차량번호를 인식하는 차량번호 인식기와;
진입하는 차량의 하부 영상을 촬영하는 라인 스캔 카메라와, 차량의 하부쪽에서 발생한 이온을 검출하는 이온 검출기를 포함하여 구성된 이동식 차량 하부 검색기와;
인식된 차량번호를 이용하여 해당 차량의 표준 하부 영상과 촬영된 차량 하부 영상 정보를 비교함과 동시에 촬영된 차량 하부 영상을 영역별로 나눈 후 이웃하는 영역과의 색 변화율을 비교하고, 차량 하부에서 검출된 이온 정보를 가지고 폭발물의 이온 성분 데이터와 비교하여 차량 하부의 변형 또는 폭발물 존재 여부를 판단하는 메인 제어부와;
상기 제어부에 저장된 검색 차종의 표준 하부 영상 정보, 폭발물 성분 데이터 정보를 제공하고, 촬영된 차량 하부 영상 정보와 이온 검출 데이터를 저장하는 저장장치;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동식 차량 하부 검색 시스템을 제공함으로써 달성된다.
바람직한 실시예로, 상기 이동식 차량 하부 검색기는 라인 스캔 카메라와 이온 검출기를 내장하고 있는 검색모듈과;
검색모듈 둘레에 조립식으로 설치되고, 차량의 진입 및 진출을 감지하는 조도센서가 매립된 분리형 차량 지지모듈과;
상기 검색모듈의 둘레에 위치한 분리형 차량 지지모듈 상부에 돌출 설치되어 검색모듈을 보호하는 검색모듈 보호대;를 포함하여 구성될 수 있다.
바람직한 실시예로, 상기 검색모듈은 본체를 이루는 케이스 상부면 일 지점에는 폭방향으로 라인 스캔 카메라 촬영용 슬릿 홈이 형성되고, 타 지점에는 이온 검출 통로용 이온 검출용 홈이 형성되고,
케이스 내부에는 반사경을 통해 촬영하는 라인 스캔 카메라와; 이온 검출기와; 슬릿홈 하부에 설치되어 반사경을 보호하는 보호커버부와; 라인 스캔 카메라에 입사되는 광량을 조절하는 편광필터부와; 상기 라인 스캔 카메라, 이온 검출기, 편광필터부, 보호커버부 및 차량 안내모듈에 매립 설치된 복수개의 조도센서를 제어하는 로컬 제어부와; 전원을 공급하는 전원부와; 히터;를 포함하여 구성될 수 있다.
바람직한 실시예로, 상기 보호커버부는 투명 재질의 보호커버와; 보호커버를 슬라이딩시키는 엑츄에이터와; 슬릿 홈과 보호커버 사이의 경계 틈에 설치된 청소용 부재;로 구성될 수 있다.
바람직한 실시예로, 상기 보호커버의 면적은 슬릿 홈의 면적 보다 크게 하여 엑츄에이터가 슬릿 홈의 면적 단위로 보호커버를 밀거나 당기도록 구성할 수 있다.
바람직한 실시예로, 상기 편광필터부는 모터 회전축에 설치된 하나 이상의 편광필터로 구성되어, 조도센서가 측정한 광량 정보에 따라 로컬 제어부가 편광필터를 회전시켜 라인 스캔 카메라의 광량을 조절토록 구성할 수 있다.
바람직한 실시예로, 상기 분리형 차량 지지모듈은 서로 분리되는 복수개의 단위 모듈로 구성하고, 차량 진입쪽 또는 진출쪽 단위 모듈에는 복수개 조도센서가 매립되어 설치될 수 있다.
바람직한 실시예로, 상기 차량번호 인식기와 이동식 차량 하부 검색기를 복수개로 구성하여 개별 이동식 하부 검색기는 검색모듈에 장치된 로컬 제어부에서 처리하고, 상기 차량번호 인식기 및 이동식 차량 하부 검색기와 유무선으로 연결된 하나의 메인제어부는 로컬 제어부에서 전송된 차량 하부 영상 정보와 이온 정보만을 처리하는 네트워크 시스템으로 구성할 수 있다.
바람직한 실시예로, 상기 차량의 표준 하부 영상은 기 생산된 차량의 하부를 사전에 라인 스캔 카메라로 촬영하여 저장한 영상일 수 있다.
본 발명은 또 다른 실시 양태로, 하나 이상의 도로에 각각 이동식 차량 하부 검색기와 차량번호 인식기를 설치하고, 이로부터 정보를 전송받는 메인 제어부를 유무선 도달 거리 내에 설치하는 단계와;
이후 차량번호 인식기가 접근하는 차량의 번호판을 인식하는 단계와;
이후 이동식 차량 하부 검색기가 조도센서를 이용하여 차량의 진입을 확인하는 단계와;
이동식 차량 하부 검색기가 라인 스캔 카메라와 이온 검출기를 작동시켜 진입된 차량의 하부 영상을 촬영하고 방출된 이온을 검출하는 단계와;
이동식 차량 하부 검색기로부터 차량의 하부 영상정보 또는 이온 검출 데이터가 전송되면 메인 제어부에서 인식된 차량번호를 이용하여 해당 차량의 표준 하부 영상과 이동식 차량 하부 검색기로부터 전송된 차량 하부 영상 정보를 비교함과 동시에 촬영된 차량 하부 영상을 영역별로 나눈 후 이웃하는 영역과의 색 변화율을 비교하거나, 차량 하부에서 검출된 이온 정보를 가지고 폭발물의 이온 성분 데이터와 비교하여 차량 하부의 변형 또는 폭발물 존재 여부를 판단하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동식 차량 하부 검색 방법을 제공함으로써 달성된다.
바람직한 실시예로, 상기 차량의 번호판을 인식하는 단계 이전에 이동식 차량 하부 검색기가 라인 스캔 카메라를 작동시켜 영상을 촬영 후 영상 정보에 따라 이물질이 있을 경우 보호커버부의 엑츄에이터를 작동시켜 보호커버를 전진 또는 후진시켜 이물질이 없는 보호커버 면을 위치시키고 슬릿 홈과 보호커버 사이의 틈새에 장치된 청소용 부재를 통해 이물질을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직한 실시예로, 상기 차량의 번호판을 인식하는 단계 이전에 온도센서의 온도 정보를 바탕으로 케이스 내부가 설정온도 이상 내려가면 히터가 작동하여 내부 온도를 승온 시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직한 실시예로, 상기 이동식 차량 하부 검색기가 조도센서를 이용하여 차량의 진입을 확인하는 단계는 이동식 차량 하부 검색기가 조도센서에서 측정된 광량을 인식하여 편광필터부의 작동여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직한 실시예로, 상기 이동식 차량 하부 검색기의 검색모듈 내부에 장치된 로컬 제어부가 분리형 차량 지지모듈의 전방에 다수개 설치된 조도센서들로부터 광량정보를 전송받은 후 진입된 차량의 폭방향 별 조도를 각각 검출하여 조도 차이가 클 경우 편광필터부의 편광필터를 라인 스캔 카메라의 렌즈쪽으로 회전시킬 수 있다.
바람직한 실시예로, 상기 이동식 차량 하부 검색기가 이온 검출기를 작동시켜 진입된 차량에서 방출된 이온을 검출하는 단계에서 이동식 차량 하부 검색기의 검색모듈에 장치된 로컬 제어부는 로컬 저장장치 또는 롬(ROM) 등에 저장한 데이터를 참조하여 이온 검출기에서 검출된 이온이 폭발물에서 나오는 이온 정보인지를 1차로 판단 후 폭발물 이온에 해당하면 메인 제어부로 전송할 수 있다.
바람직한 실시예로, 상기 변형 또는 폭발물 존재 여부를 판단하는 단계는 메인 제어부가 저장장치에 저장된 사전에 기 생산된 차량의 하부를 라인 스캔 카메라로 동일하게 촬영하여 저장한 사용하는 차량의 표준 하부 영상을 이용하여 촬영된 차량의 하부 영상간을 레이어 방식으로 겹쳐서 대조하는 방법, 외곽선을 추출하여 해당 선만을 대조하는 방법으로 비교하여 판단하는 단계일 수 있다.
바람직한 실시예로, 상기 변형 또는 폭발물 존재 여부를 판단하는 단계에서 색 변화율 비교는 디지털 방식으로 촬영된 차량 하부 영상을 격자형으로 분할하고 디지털 정보를 가진 영상의 각 픽셀 정보를 이용하여 분할된 영역의 색과 이웃하는 영역 또는 동일 영역의 색을 그래픽 프로그램을 이용 색상, 명도, 채도로 구분하여 비교하여 급격한 색상, 명도, 채도 변화를 검출하는 단계일 수 있다.
바람직한 실시예로, 상기 변형 또는 폭발물 존재 여부를 판단하는 단계에서 메인 제어부는 이온 검출기를 통해 검출된 이온을 1차로 로컬 제어부가 폭발물 정보에 해당하는 이온 정보를 전송하면, 저장 장치에 기 저장되어 있는 폭발물 정보와 대조하여 어떠한 폭발물이 차량 하부에 장치되어 있는지를 특정하여 판단할 수 있다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명은 차량 하부 검색 시스템이 매립방식으로 설치되지 않은 장소 또는 중요 행사 등의 임시 보안 검색이 필요할 경우 해당 장소로 간편하게 이동 설치하여 차량 하부를 검색할 수 있다는 장점과,
또한 본 발명은 이동식으로 구성된 차량 검색 시스템에 내장된 영상 대조수단, 이온 검출 수단 및 색 검출수단을 이용하여 차량의 하부에 설치된 폭발물 등의 위험물질을 신뢰성 있게 다중 검색할 수 있다는 장점과,
또한 본 발명은 이동식으로 구성된 검색 시스템의 검색 신뢰도를 높이기 위해 영상 대조수단의 상부에 위치한 유리재나 플라스틱재로 이루어진 보호커버의 이물질을 자동 청소할 수 있는 기능을 구비함으로써 항시 신뢰성 있는 검색 결과를 얻을 수 있다는 장점과,
또한 본 발명은 영상 대조수단에 사용되는 카메라 시스템을 복수개의 카메라가 아닌 단일의 라인 스캔 카메라로 구성함으로써 복수개의 카메라 촬영시 발생하는 촬영 영상의 합성 및 보정에 소요되는 시간과 합성에 따른 영상 정보의 왜곡을 없앰으로써 컴퓨터에 사전 등록된 차량 하부영상 정보와 영상 대조과정에서 발생하는 불일치 및 검색시간을 줄여 영상 대조 검색 결과의 신뢰성이 높다는 장점과,
또한 본 발명은 차량의 진입 및 진출 여부를 검색시스템의 전후에 내장 설치한 조도센서를 이용함으로써 종래 다른 차량검색 시스템처럼 사전에 별도의 루프센서를 지중에 매립하여 설치하지 않고도 감지할 수 있고, 동시에 이 조도센서를 차량의 입출입뿐만 아니라 검색 시스템 설치 장소의 광량을 측정토록 함으로써 내장된 편광필터의 작동여부를 제어토록 함으로써 영상 대조수단이 항시 적절한 광량하에서 선명한 명암을 가진 차량하부 스캔 영상을 가질 수 있도록 하여 검문 결과의 신뢰를 높였다는 장점과,
또한 본 발명은 유무선 통신 기능을 구비하여 현장 또는 원격지의 제어 컴퓨터에서 복수개의 검색시스템 정보를 통합하여 제어하면서 자체 내장된 차량정보 또는 원격지의 서버에 저장된 차량정보 그리고 각종 폭발물 정보를 통합하여 검문함으로써 현장 검문 담당자의 능력에 상관 없이 수준 높은 검문 결과를 가질 수 있다는 장점과,
또한 본 발명은 복수개의 이동식 차량 하부 검색기를 구비한 후 각각 이동식 차량 하부 검색기에서 전송된 검색 결과를 하나의 메인 제어부에서 동시에 대조함과 동시에 메인 제어부의 데이터 처리시의 부하를 줄이기 위해 개별 이동식 차량 하부 검색기에 자체 로컬 제어부를 구비하여 일정 데이터를 미리 처리토록 하고, 로컬 제어부에서 처리하지 못하는 데이터만 메인 제어부에서 처리하여 검색 시간과 신뢰도를 높였다는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 이동식 검색시스템 전체 구성을 보인 예시도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 이동식 차량 하부 검색기 구성을 보인 예시도이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 검색모듈의 내부 구성을 보인 평면 예시도이고,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 검색모듈의 내부 구성을 보인 측면 예시도이고,
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따라 촬영된 차량 하부 영상을 보인 예시사진이고,
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 검색 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 이동식 차량 하부 검색기 구성을 보인 예시도이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 검색모듈의 내부 구성을 보인 평면 예시도이고,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 검색모듈의 내부 구성을 보인 측면 예시도이고,
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따라 촬영된 차량 하부 영상을 보인 예시사진이고,
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 검색 방법을 나타낸 순서도이다.
이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 이동식 검색시스템 전체 구성을 보인 예시도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 이동식 차량 하부 검색기 구성을 보인 예시도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 검색모듈의 내부 구성을 보인 평면 예시도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 검색모듈의 내부 구성을 보인 측면 예시도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따라 촬영된 차량 하부 영상을 보인 예시사진이다.
도시된 바와 같이 본 발명은 진입하는 차량의 번호판을 인식하여 차량번호를 인식하는 차량번호 인식기(1)와;
진입하는 반사경을 통해 차량의 하부 영상을 촬영하는 라인 스캔 카메라와, 차량의 하부쪽에서 발생한 이온을 검출하는 이온 검출기를 포함하여 구성된 이동식 차량 하부 검색기(2)와;
인식된 차량번호를 이용하여 해당 차량의 표준 하부 영상과 촬영된 차량 하부 영상 정보를 비교함과 동시에 촬영된 차량 하부 영상을 영역별로 나눈 후 이웃하는 영역과의 색 변화율을 비교하고, 차량 하부에서 검출된 이온 정보를 가지고 폭발물의 이온 성분 데이터와 비교하여 차량 하부의 변형 또는 폭발물 존재 여부를 판단하는 메인 제어부(3)와;
상기 제어부에 저장된 검색 차종의 표준 하부 영상 정보, 폭발물 성분 데이터 정보를 제공하고, 촬영된 차량 하부 영상 정보와 이온 검출 데이터를 저장하는 저장장치(4);를 포함하여 구성된다.
또한 본 발명은 상기 차량번호 인식기(1)와; 이동식 차량 하부 검색기(2)를 복수개로 구성하여 개별 이동식 하부 검색기는 검색모듈(21)에 장치된 로컬 제어부에서 처리하고, 상기 차량번호 인식기(1) 및 이동식 차량 하부 검색기(2)와 유무선으로 연결된 하나의 메인제어부는 로컬 제어부에서 전송된 차량 하부 영상과 이온 정보만을 처리하여 네트워크 시스템으로 구성하여 데이터 처리량을 줄이면서도 신속하게 다중 지점을 원격 관리토록 구성할 수 있다. 메인제어부는 미도시되었으나 메인제어부의 처리결과를 시각적으로 보여주는 모니터와 연결되고, 모니터 화면에 나타난 표시부분의 정보를 클릭하거나 수정할 수 있는 마우스나 키보등의 입출력 장치 그리고 유수선 송수신 장치 및 인터넷과 연결되기 위한 각종 공지의 장치 구성과 장치되어 구성된다. 즉, 메인제어부는 컴퓨터시스템의 CPU로 생각하면 된다. 기타 컴퓨터 시스템을 구성하는 각종 장치 구성은 공지의 구성이므로 생략한다.
상기 차량번호 인식기(1)는 여러 가지 방식으로 구성할 수 있으나, 본 발명에서는 최근 가장 인식률이 높아 보급률이 증대되고 있는 LPR(License Plate Recognition) 방식 번호판 인식기를 사용한다. 다만 이러한 LPR 인식기는 상용의 장치를 구비하여 차량 번호만 추출하면 충분하다. 참고로 LPR 방식 번호판 인식기의 작동방법은 일종의 OCR(광학문자인식)기술로 설치된 CCD 카메라의 이미지 센서를 통하여 입력된 디지털 영상정보로부터 사각의 차량번호판 모양 객체를 1차 추출하고, 해당 사각 객체 내의 이미지로부터 문자와 숫자로 된 텍스트를 2차로 추출하여 인식하는 방식이다. 더 이상의 구체적인 구성은 상용의 장치이므로 이하 생략한다.
상기에서 인식된 차량번호는 메인 제어부(3)가 경찰 또는 구청 등의 행정기관에서 입수한 차적 정보나 실시간으로 접속된 행정 전산망을 통해 해당 차량의 차종을 얻는데 사용된다.
상기 이동식 차량 하부 검색기(2)는 라인 스캔 카메라와 이온 검출기를 내장하고 있는 검색모듈(21)과;
검색모듈 둘레에 조립식으로 설치되고, 차량의 진입 및 진출을 확인할 수 있는 조도센서가 매립된 복수개의 분리형 차량 지지모듈(22)과;
상기 검색모듈의 둘레에 위치한 분리형 차량 지지모듈 상부에 돌출 설치되어 검색모듈을 보호하는 검색모듈 보호대(23);를 포함하여 구성된다.
상기 검색모듈(21)은 도시된 한 실시예를 따르면 본체를 이루는 4각 박스 형태 케이스(210) 내부에 반사경을 통해 촬영하는 라인 스캔 카메라(211)와 이온검출기(212)를 포함한 여러 구동 장치 구성이 수납되어 구성된다. 상기 케이스(210)는 각각의 면이 이웃하는 면과 개별적으로 조립되어 구성될 수도 있고, 상부면 또는 어느 일측면만 착탈식 또는 힌지 방식과 같이 다양한 방식의 개폐수단으로 구성되어 내부 장치가 유실되지 않도록 구성하면 충분하다. 다만 내구성을 위해 재질은 금속재질 또는 강화 플라스틱재로 구성하는 것이 바람직하다.
상기 케이스의 상부면은 차량이 진입하는 쪽 일부면이 폭방향으로 길게 천공되어 촬영을 위한 슬릿 홈(213)이 형성된다. 이 슬릿 홈은 하부에 수납된 라인 스캔 카메라가 차량 하부를 촬영하는데 사용되는 개방부이다.
상기 라인 스캔 카메라(211)는 광각 렌즈를 가진 카메라로 거의 180도에 가까운 촬영각을 가지게 된다. 하지만 차량의 폭방향 하부 영상을 라인 단위로 스캔하여 촬영하기 때문에 폭방향 정보를 모두 가지면서도 차량의 길이방향 왜곡이 거의 없어서 균일한 하부 영상을 제공하게 된다.
이때 충분한 촬영각을 얻기 위해 라인 스캔 카메라는 슬릿홈 하부에 설치된 반사경(2111)에 투영된 차량 하부 영상을 촬영하게 된다. 즉, 슬릿홈 하부에는 반사경이 설치되고, 반사경과 충분히 케이스 내부에서 이격된 거리에 라인 스캔카메라가 위치하여 촬영하게 된다.
촬영시 상부방향으로 조사되는 하나 이상의 조명(2112)이 함께 작동하여 촬영된 영상이 선명하게 촬영되도록 한다. 조명 방식은 카메라 촬영시 일정광량 이상이 제공되면 어떤 것을 사용해도 상관없다.
이와 같이 한번의 촬영으로 차량 하부 폭방향 영상을 얻기 때문에 종래 복수개의 카메라를 사용하여 차량 하부의 폭방향을 찍을 경우 이웃하는 카메라가 찍은 영상과의 겹침 부분을 보정하여 일치시키는 등의 합성 및 보정 과정이 삭제됨으로써 폭방향과 길이방향으로 균일한 영상을 얻을 수 있어서 영상 대조시 별도의 영상 보정 과정을 거치지 않고 직접 대조할 수 있어서 영상 대조 시간을 획기적으로 줄일수 있게 된다. 보다 구체적인 라인 스캔 카메라의 원리나 구성자체는 상용의 제품 또는 공지의 기술이므로 구체적인 카메라의 구성 설명은 생략한다.
한편, 상기 라인 스캔 카메라의 렌즈쪽에는 조도센서의 광량 정보에 따라 편광필터부(214)가 장치되어 회전작용에 의해 편광필터(2141)가 라인 스캔 카메라의 렌즈 앞에 위치할 수 있도록 구성한다. 편광필터부의 작동은 검색모듈의 케이스 내부에 장치된 로컬 제어부가 판단하게 된다.
이와 같은 회전식 편광필터부가 구비되면 밝은 대낮에 SUV와 같이 차체가 높은 차량이 진입시, 햇빛이 차량 하부까지 입사되거나 반사될 경우 과도한 광량으로 차량 하부 양측단 부위 쪽 영상에는 화이트 노이즈가 생기고 안쪽 영상은 너무 검게 나와 영상 정보 판단이 불가능해질 수 있는데 편광필터부가 작동하여 편광필터가 위치하면 렌즈에 입사되는 일정량의 광량을 제거하게 됨으로써 차량 하부 촬영 영상의 품질이 좋아지게 된다.
상기 편광필터는 라인 스캔 카메라 근처에 설치되어 작동시 렌즈 전방부를 덮도록 원판형 형상을 가지면 충분하고, 모터(2142)는 스텝모터나 서보모터 아니면 감속기가 구비된 모터를 구비후 회전축에 하나 또는 복수개의 편광필터를 설치하여 로컬 제어부가 조도센서로부터 측정된 광량정보를 판단하여 필요시 모터를 제어하여 회전축이 회전토록 함으로써 편광필터가 라인 스캔 카메라의 렌즈 상부에 위치하게 된다.
복수개의 편광필터가 구비되면 좀더 다양한 광량조절이 가능하여 광량에 따라 편광필터들이 일정각도로 회전하여 광량에 따른 편광필터가 렌즈에 입사되는 광량을 좀더 세밀하게 조절하게 된다.
이때 광량의 측정은 상기 분리형 차량 지지모듈(22)에 매립 설치된 조도센서(221)를 통해 전송된 광량 정보를 로컬 제어부(215)가 받아 모터의 작동 여부를 판단토록 구성한다.
또한 조도센서(221)는 전방과 후방에 다수개가 구비되어 검색모듈(21) 내부에 수납된 로컬 제어부(215)로 진입된 차량의 폭방향 별 조도를 각각 검출하여 유선 또는 무선 통신에 의해 전송함으로써 편광 필터부의 작동 여부를 판단토록 구성한다.
또한 전방에 매립된 조도센서는 광량 차이에 의해 차량의 진입을 감지하게 되고, 후방에 매립된 조도센서는 광량차이에 의해 차량의 진출을 감지하게 된다. 전방과 후방의 조도센서에서 측정된 광량은 로컬 제어부에서 판단하여 최종 차량의 진입 또는 진출을 판단한다.
한편 상기 슬릿 홈(213)의 하부면에는 슬라이딩 방식의 유리 또는 투명 플라스틱재 보호커버부(216)가 설치되어 라인 스캔 카메라의 촬영시 반사경에 이물질이 낙하하는 것을 방지하여 영상정보가 깨끗이 촬영되도록 구성하였다.
상기 보호커버부는 고정식 보다는 슬라이딩 방식으로 구성하는 것이 바람직하다. 그 이유는 고정식일 경우 이물질이 묻어 있을 경우 사람이 직접 이물질을 제거해야 되지만, 무인 차량 하부 촬영 검색기로 운용시는 사람 없이 이물질을 제거하거나 깨끗한 보호커버가 필요하기 때문이다.
이를 위해 보호커버부의 보호커버(2161)를 슬라이딩시키는 엑츄에이터(2162)를 구성하여 보호커버를 밀고 당기게 구성한다. 이때 보호커버의 면적을 상기 슬릿 홈의 면적 보다 크게 하여 엑츄에이터(2162)가 슬릿 홈의 면적 단위로 보호커버를 밀거나 당기도록 하여 보호커버의 상부면이 깨끗한 촬영면을 확보토록 함으로써 차량 하부 촬영 영상의 품질이 높아지도록 한다.
또한 스크래퍼 또는 브러시 같은 청소용 부재(2163)를 슬릿 홈과 보호커버 사이의 경계 틈에 더 설치하면 보호커버가 엑츄에이터에 의해 수평방향으로 밀리거나 당겨질 때 보호커버 상부 표면에 대한 청소가 이루어져 사람이 별도로 청소하지 않아도 지속적으로 깨끗한 보호커버를 확보할 수 있게 된다.
상기 엑츄에이터는 수평방향으로 보호커버를 움직일 수 있도록 유압실린더, 에어 실린더 또는 모터 방식으로 구성할 수 있다.
또한 상기 검색모듈의 케이스(210) 상부면의 일지점에는 또 다른 홈이 형성되는데 이 홈은 이온 검출용 홈(217)으로 하부에 위치한 이온 검출기(212)가 차량 하부에서 발생한 이온을 검출시 사용되는 홈으로 유입된 공기 중의 이온을 검출하여 차량 하부에 폭발물이 있는지를 검출하게 된다.
이와 같은 이온 검출용 홈 및 이온 검출기가 필요한 이유는 촬영된 차량의 하부 영상이 표준 하부영상과 동일하거나 유사하여 위험하지 않다고 판단되어도 영상으로 보이지 않는 부분에 폭발물을 은닉하여 설치할 수 있기 때문이다. 하지만 폭발물에는 특정 이온이 공기중에 방출되게 되는데 이를 검출하면 신뢰성 있는 차량 검색이 가능해진다. 종래 차량 하부 검색시 반사경과 함께 항시 폭발물 탐지견들이 냄새를 맏도록 하는 이유도 이와 같은 폭발물의 고유 냄새 또는 이온을 검출하는 행위와 마찬가지이다.
이온 검출기의 구성은 상용의 제품을 구입하거나 본 발명의 케이스 내에 장치될 수 있도록 주문 제작하면 되므로 이온 검출기의 세부 구성 설명은 생략한다.
상기 로컬 제어부(215)는 검색모듈(21) 내에 내장된 라인 스캔 카메라(211), 이온 검출기(212), 편광필터부(214), 보호커버부(216) 및 차량 안내모듈(22)에 매립 설치된 복수개의 조도센서(221)와 유선 또는 무선 방식으로 회로 연결되어 라인 스캔 카메라에서 촬영된 영상 또는 이온 검출기에서 검출된 데이터의 1차적인 처리 및 상기 각 장치의 작동 관련된 제어를 담당하여 메인 제어부(3)의 데이터 처리 및 각 장치에 대한 제어 부하를 줄여줌으로써 복수개의 이동식 차량 하부 검색기(2)를 복수 지점에 이동식으로 설치시 단위 이동식 차량 하부 검색기 스스로 독자적으로 작동하도록 제어하게 된다.
구체적으로 상기 로컬 제어부(215)는 차량안내 모듈의 조도센서에서 차량의 진입이 감지되면 라인 스캔 카메라를 작동하게 하고, 이때 복수개의 조도센서에서 전송받은 광량 정보를 판단하여 균일하지 않은 광량정보가 입력되면 편광필터부의 모터를 작동시켜 모터 회전축에 장치된 편광필터(2141)를 라인 스캔 카메라(211)의 렌즈 전방부에 위치시키게 한다. 만약 복수개의 편광필터가 구비되어 있다면 광량정보에 따라 적합한 편광필터가 렌즈 전방에 위치하도록 회전량을 조절하게 된다.
또한 로컬 제어부(215)는 이온 검출기에서 검출된 이온이 폭발물에서 나오는 이온 정보인지를 1차로 판단하게 구성된다. 이때 이온 정보는 로컬 제어부(215)를 구성하는 로컬 저장장치(2151) 또는 롬(ROM) 등에 저장한 데이터를 참조하여 판단하면 된다. 이때 폭발물 정보에 해당하는 이온 정보가 검출될 경우 해당 이온 검출 정보를 메인제어부(3)로 전송하여 정밀 검색하게 한다. 메인 제어부(3)에서는 해당 정보를 분석하여 저장되어 있는 폭발물 정보와 대조하여 어떠한 폭발물이 차량 하부에 장치되어 있는지를 판단하게 한다.
또한 로컬 제어부(215)는 차량이 진입하지 않을 경우 부정기적 또는 정기적으로 라인 스캔 카메라를 작동시켜 상부쪽 영상을 촬영하여 보호커버(2161)의 표면에 이물질이 있는지 여부를 촬영 하도록 제어한다. 이와 같이 라인 스캔 카메라를 제어하는 이유는 차량 하부를 촬영시 영상에 이물질 등이 포함되어 있을 경우 표준 차량 하부 영상과 대조시 두 영상간에 불일치 정보가 생성되어 실제로는 정상적인 차량인데도 시스템 상의 오류로 수상한 차량으로 오인될 수 있는 검색 오류가 발생할 수 있기 때문이다.
만약 이때 촬영된 영상에서 이 물질이 발견되었을 경우 로컬 제어부(215)는 보호커버부(216)에 장치된 엑츄에이터(2162)를 작동시켜 보호커버(2161)를 수평방향으로 전후 이동시키게 구성한다. 이와 같이 보호커버를 이동시키면 이물질이 묻어있지 않은 보호커버 표면이 슬릿 홈(213)의 영역을 차지하게 되어 라인 스캔 카메라가 상부쪽을 촬영시 깨끗한 영상을 얻을 수 있게 된다.
또한 이와 같이 엑츄에이터에 의해 보호커버가 수평방향으로 움직이게 되면 슬릿 홈(213)과 보호커버 사이의 틈새에 장치된 청소용 부재(2163)에 의해 보호커버에 있는 이물질이 제거되게 된다. 도면에는 미도시 되었지만 필요에 따라 세정제 분사장치 등을 더 포함하여 습식 청소가 이루어지게 구성할 수도 있다.
또한 로컬 제어부(215)는 로컬 저장장치 뿐만 아니라 유무선 송수신 장치(2152)를 구비하여 차량 안내모듈(22)에 매립된 조도센서(221) 또는 메인제어부(3)와 송수신하여 데이터를 교환하게 구성된다.
또한 상기 검색모듈(21)에는 전원부(218)가 내장되어 각 장치에 전원을 공급하도록 구성된다. 전원은 배터리 방식 또는 외부 상시 전원 인가 방식 중 하나 이상으로 구성하면 된다.
또한 상기 검색모듈(21) 내부에는 히터(219)가 구비되어 겨울철 또는 일정온도이상 하강시 온도센서(2191) 등의 온도 정보를 바탕으로 설정온도 이상 내려가면 히터가 작동하여 내부 장치들이 원활히 작동될 수 있도록 내부 온도를 승온 시키도록 구비된다.
상기 분리형 차량 지지모듈(22)은 서로 분리되는 복수개의 단위 모듈로 구성하여 사각 형태를 가지는 검색모듈의 케이스(210) 둘레를 감싸 보호하도록 구성되고 적어도 진입부와 진출부는 경사 가공하여 차량의 진입과 진출시의 충격을 저감토록 구성한다. 재질은 차량의 하중을 지탱하기 위해 금속재질 또는 강화플라스틱 또는 약간의 완충력을 가진 합성수지재로 구성할 수 있다.
상기 분리형 차량 지지모듈(22)은 분리되는 복수개의 단위 모듈로 구성되어 설치 및 제거가 편리하여 이동성이 좋다. 또한 이웃하는 분리형 차량 지지모듈간은 서로간의 측면에 형성된 도브테일 결합방식, 요철 결합방식, 홈과 핀 결합 방식 등과 같은 다양한 방법으로 연결하여 조립하면 충분하다.
상기 분리형 차량 지지모듈의 차량 진입쪽 또는 진출쪽 단위 모듈에는 복수개의 홀을 가공하여 각 홀마다 조도센서(221)를 매립하여 설치 구성한다. 단 완전히 묻히도록 매립하는 것이 아닌 적어도 표면과 동일면을 가질 정도로만 매립하면 된다. 즉, 차량의 타이어와 접촉하여 파손되지 않을 정도만 매립하면 바람직하다.
이러한 조도센서는 2가지의 역할을 담담하게 된다. 하나는 광량 변화에 의한 차량의 진입과 진출을 감지하는 센서 역할과 광량측정에 의한 편광필터부의 작동을 위한 센서 역할을 하게 된다.
상기 검색모듈 보호대(23)는 검색모듈의 상부면 보다 상부쪽으로 더 돌출되도록 검색모듈 보호대의 양 측면에 길이방향(차량 진행 방향)으로 설치되고, 전방과 후방이 좁아진 형상을 가지도록 하여 차량의 하부에 장치된 타이어 폭의 위치룰 가이드하게 된다. 또한 상기 전방과 후방이 좁아진 형상을 가짐으로써 혹 검색모듈 보호대로 타이어가 진입하는 것을 방지하게 된다. 또한 검색모듈 보호대는 차량의 진입과 진출을 안내하기 위하여 도색되어 구성될 수 있다.
한 실시예에 따른 단면 형상은 'ㄴ'자 형상을 가지도록 구성할 수 있다.
상기 메인 제어부(3)는 이동식 차량 하부 검색기(2)와 유무선으로 연결되어 직접 각 장치를 제어할 수 있지만 평상시에는 하위 개념의 제어권을 로컬 제어부(215)에 넘겨 주고 로컬 제어부에서 처리할 수 없는 데이터 처리를 주로 하게 구성된다.
구체적으로 메인 제어부에서 하는 일은 본 발명에서 가장 중요한 부분인 해당 차량의 표준 하부 영상과 촬영된 차량 하부 영상 정보를 비교함과 동시에 촬영된 차량 하부 영상을 영역별로 나눈 후 이웃하는 영역과의 색 변화율을 비교하고, 차량 하부에서 검출된 이온 정보를 가지고 폭발물의 이온 성분 데이터와 비교하여 차량 하부의 변형 또는 폭발물 존재 여부를 판단하는 것이다.
메인 제어부는 해당 차량의 표준 하부 영상과 촬영된 차량 하부 영상 정보를 비교시 일정크기 이상의 차이 예를 들어 5cm 이상의 차이가 발생되면 해당 지점에 표시를 하여 메인제어부의 정보가 표출되는 모니터(도시생략)에 나타나도록 한다.
상기 차량의 표준 하부 영상은 기 생산된 차량의 하부를 본 발명의 라인 스캔 카메라와 동일한 조건에서 촬영하여 저장한 차량의 하부 영상으로 메인 제어부에서 대조시 신속하게 레이어 방식으로 겹쳐서 대조하는 방법, 외곽선을 추출하여 해당 선만을 대조하는 방법을 포함한 다양한 다양한 대조 기법을 사용하여 차량 하부를 검색하게 된다.
상기 표준 하부 영상은 해당 차종이 여러 연식과 옵션의 선택 또는 페이스리프트에 따른 다양한 변형 시리즈가 존재할 경우 각각의 하부 영상을 모두 준비해서 제공한다. 즉, 동일 차종일지라고 연식별로 또는 파생 시리즈별로 수정된 하부 구조가 존재할 수 있기 때문에 하부 영상 대조시의 오류를 사전에 예방하기 위해서는 해당 하부 영상을 모두 준비하여 해당 DB를 분류하여 저장장치에 저장한다.
구체적으로 동일 차종일지라도 복수개의 하부 영상을 구비해야 하는 이유는 동일 차종에 하나의 하부 영상만 존재한다고 하면 해당 표준 하부 영상의 차종이 생산된 연도와 다른 연도에 생산되거나 파생 모델의 차종일 경우 비록 변경된 부분이 없다고 하더라도 표준 하부 영상과 다른 영상이 촬영됨으로 대조시 의심스러운 차량으로 검색되어 전체적인 검색 신뢰도가 떨어지기 때문이다.
상기 색변화율 비교는 촬영된 차량 하부 영상 정보만를 이용하여 판단하는 것으로, 표준 차량하부 영상과 실제 촬영된 하부 영상과의 형상 정보를 비교 판단하는 과정에서 누락될 수 있는 차량 하부의 수리나 변경 흔적을 찾을 수 있게 된다. 즉, 차량 하부에 어떤 구조 변경없이 폭발물 등을 숨기게 되면 경우에 따라 하부에 묻어 있는 먼지나 결합부위 등이 닦여지거나 특정 부품이 동일 형상을 가진 부품으로 교체될수 있는데 이와 같은 경우 이웃하는 면과 동일하거나 유사한 새 패턴이 아닌 새로운 색 정보가 생성될 수 있어서 이를 찾아내면 폭발물의 설치 흔적을 찾을 수 있게 된다.
이를 위해 촬영된 하부 영상에 해당하는 영역을 다수개의 영역 예를 들어 격자형으로 분할하고 분할된 영역의 색과 이웃하는 영역의 색을 색상, 명도, 채도로 구분하여 비교하여 완만한 변화를 가지지 않는 급격한 색 변화 즉, 특정 영역에서 색상, 명도, 채도가 급격하게 변화하게 되면 해당 부분을 표시하여 중점적으로 확인하여 위험 여부를 판단하게 된다. 상기한 정보는 디지털 카메라인 라인 스캔 카메라로 촬영되기 때문에 손쉽게 해당 픽셀의 정보를 활용하면 된다. 이러한 정보들을 가지고 변화율 등을 검토하여 급격한 피크 값이 생기면 이상 유무를 충분히 확인하게 된다.
또한 동일 영역내에서도 상기한 방식으로 급격한 색 변화 즉, 색상, 명도, 채도의 변화를 비교하면 충분히 차량 하부의 변화를 확인하게 되어 차량 하부 영상과 함께 복합적인 검색이 가능해져 검색의 신뢰가 높아지게 된다.
상기 이온 검출기를 통한 식별의 신속성과 정확성을 높이기 위해 이온 검출기에서 검출할 수 있는 이온 중 폭발물을 구성하는 원소의 이온에 해당되는 특정 이온을 검출하도록 구성하는 것이 바람직하다.
만약 모든 이온을 검색한다고 하면 차량 하부에서 방출되는 모든 이온 및 주변 공기에 떠 다니는 이온을 검색하게 되어 검색 대상 이온이 많아져 검색 속도가 느려지고 검색 오류 확률이 높아지기 때문이다. 예를 들어 대표적인 폭발물에 해당하는 흑색 화약, 질산암모늄(AN), TNT, AN-TNT, RDX, PETN, HMX, Tetryl, C4, TATP, SEMTEX 등에서 방출될 수 있는 이온을 특정하면 만약 이와 같은 이온이 방출될 경우만 이온 검출기에서 전송된 데이터를 로컬 제어부에서 다시 메인 제어부로 전송하면, 메인 제어부는 전송된 이온 검출기로부터의 검출된 데이터가 저장장치(4)에 저장된 폭발물 정보 데이터를 불러와 신속하게 비교 검토하게 된다. 이러한 과정을 거쳐 어떤 폭발물에 해당하는지를 정밀 분석하여 해당 이온과 관련된 폭발물을 특정하게 된다.
물론 전송된 이온 데이터 중에서도 정밀 분석에 의해 해당 이온이 일반적인 차량 하부에서 발생할 수 있는 이온인지 여부도 분석하게 된다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 차량 하부 검색방법을 도 6에 따라 설명한다. 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 검색 방법을 나타낸 순서도이다. 이하 순서도에 나오는 도면부호 및 장치 구성은 상기 이동식 차량 검색 시스템에 나오는 것을 참조한다.
도시된 바와 같이 본 발명은 차량 하부를 검색하고자 하는 하나 이상의 도로에 각각 이동식 차량 하부 검색기(2)와 차량번호 인식기(1)를 설치하고, 이로부터 정보를 전송받는 메인 제어부(3)를 유무선 도달 거리 내에 설치하는 단계(S100)와;
이후 차량번호 인식기(1)가 접근하는 차량의 번호판을 인식하는 단계(S200)와;
이후 이동식 차량 하부 검색기(2)가 조도센서를 이용하여 차량의 진입을 확인하는 단계(S300)와;
이동식 차량 하부 검색기(2)가 라인 스캔 카메라와 이온 검출기를 작동시켜 진입된 차량의 하부 영상을 촬영하고 방출된 이온을 검출하는 단계(S400)와;
이동식 차량 하부 검색기(2)로부터 차량의 하부 영상정보 또는 이온 검출 데이터가 전송되면 메인 제어부(3)에서 인식된 차량번호를 이용하여 해당 차량의 표준 하부 영상과 이동식 차량 하부 검색기(2)로부터 전송된 차량 하부 영상 정보를 비교함과 동시에 촬영된 차량 하부 영상을 영역별로 나눈 후 이웃하는 영역과의 색 변화율을 비교하거나, 차량 하부에서 검출된 이온 정보를 가지고 폭발물의 이온 성분 데이터와 비교하여 차량 하부의 변형 또는 폭발물 존재 여부를 판단하는 단계(S500);를 거친다.
또한 본 발명은 상기 차량의 번호판을 인식하는 단계(S200) 이전 단계로 이동식 차량 하부 검색기(2)가 라인 스캔 카메라를 작동시켜 영상을 촬영 후 영상 정보에 따라 이물질이 있을 경우 보호커버부의 엑츄에이터(2162)를 작동시켜 보호커버(2161)를 전진 또는 후진시켜 이물질이 없는 보호커버 면을 위치시키고 슬릿 홈(213)과 보호커버 사이의 틈새에 장치된 청소용 부재(2163)를 통해 이물질을 제거하는 단계를 더 포함한다.
또한 본 발명은 상기 차량의 번호판을 인식하는 단계(S200) 이전 단계로 온도센서(2191)의 온도 정보를 바탕으로 설정온도 이상 내려가면 히터가 작동하여 내부 장치들이 원활히 작동될 수 있도록 내부 온도를 승온 시키는 단계를 더 포함한다.
상기 차량번호 인식기(1)가 접근하는 차량의 번호판을 인식하는 단계(S200)는 한 실시예로 LPR(License Plate Recognition) 방식 번호판 인식기를 사용하여 CCD 카메라의 이미지 센서를 통하여 입력된 디지털 영상정보로부터 사각의 차량번호판 모양 객체를 1차 추출하고, 해당 사각 객체 내의 이미지로부터 문자와 숫자로 된 텍스트를 2차로 추출하여 인식하는 단계로 구성할 수 있다.
상기 이동식 차량 하부 검색기(2)가 조도센서를 이용하여 차량의 진입을 확인하는 단계(S300)는 이동식 차량 하부 검색기(2)가 조도센서에서 측정된 광량을 인식하여 편광필터부(214)의 작동여부를 판단하는 단계(S301)를 포함하여 구성된다. 이때 이동식 차량 하부 검색기(2)의 검색모듈(21) 내부에 장치된 로컬 제어부(215)가 분리형 차량 지지모듈(22)의 전방에 다수개 설치된 조도센서(221) 들로부터 광량정보를 전송받은 후 진입된 차량의 폭방향 별 조도를 각각 검출하여 조도 차이가 클 경우 편광필터부(214)의 편광필터(2141)를 라인 스캔 카메라의 렌즈 상부에 회전시키는 단계이다.
상기 이동식 차량 하부 검색기(2)가 이온 검출기를 작동시켜 진입된 차량에서 방출된 이온을 검출하는 단계(S400)에서 이동식 차량 하부 검색기(2)의 검색모듈에 장치된 로컬 제어부(215)는 로컬 저장장치(2151) 또는 롬(ROM) 등에 저장한 데이터를 참조하여 이온 검출기에서 검출된 이온이 폭발물에서 나오는 이온 정보인지를 1차로 판단 후 폭발물 이온에 해당하면 메인 제어부로 전송하는 단계를 가진다.
상기 변형 또는 폭발물 존재 여부를 판단하는 단계(S500)에서 메인 제어부(3)에서 사용하는 차량의 표준 하부 영상은 사전에 기 생산된 차량의 하부를 본 발명의 라인 스캔 카메라와 동일한 조건에서 촬영하여 저장한 차량의 하부 영상으로 메인 제어부에서 대조시 양 영상을 신속하게 레이어 방식으로 겹쳐서 대조하는 방법, 외곽선을 추출하여 해당 선만을 대조하는 방법을 포함한 다양한 대조 기법을 사용하여 차량 하부를 검색하게 된다.
상기 변형 또는 폭발물 존재 여부를 판단하는 단계(S500)에서의 색 변화율 비교는 디지털 방식으로 촬영된 차량 하부 영상을 격자형으로 분할하고 디지털 정보를 가진 영상의 각 픽셀 정보를 이용하여 분할된 영역의 색과 이웃하는 영역의 색을 자체 그래픽 프로그램이나 상용 그래픽 프로그램을 이용 색상, 명도, 채도로 구분하여 비교하여 급격한 색상, 명도, 채도 변화(급격한 피크 값)를 검출하여 해당 부분을 표시하여 중점적으로 확인하여 위험 여부를 판단하는 단계이다. 이때 급격한 피크값이 검출되면 해당 부분에 대하여 화면상에 표시토록 한다.
물론 이때 이웃하는 영역뿐만 아니라 자체 영역 내에서도 이와 같은 작업이 2차적으로 이루어질 수 있다.
상기 변형 또는 폭발물 존재 여부를 판단하는 단계(S500)에서 메인 제어부는 이온 검출기를 통해 검출된 이온을 1차로 로컬 제어부가 로컬 저장장치(2151) 또는 롬(ROM) 등에 저장한 데이터를 참조하여 판단 후 폭발물 정보에 해당하는 이온 정보를 전송하면 저장장치에 기 저장되어 있는 폭발물 정보와 대조하여 어떠한 폭발물이 차량 하부에 장치되어 있는지를 특정하여 판단하게 된다. 이와 같은 단계를 거침으로써 이온검출기가 검출한 모든 이온을 검색함으로써 발생하는 검색 부하와 검색 오류 확률을 낮추게 되어 검색의 신뢰성이 높아지게 된다.
상기 로컬 저장장치(2151) 또는 롬(ROM)에는 대표적인 폭발물에 해당하는 흑색 화약, 질산암모늄(AN), TNT, AN-TNT, RDX, PETN, HMX, Tetryl, C4, TATP, SEMTEX 등에서 방출될 수 있는 이온 정보가 들어있고, 저장장치에는 이러한 성분이 검출된 이온 데이터를 정밀 대조하여 실제로 어떤 폭발물에 해당하는지를 정밀 분석할 수 있는 폭발물 정보가 저장된다. 폭발물 정보라는 것은 폭발물의 화학식, 이를 구성하는 각 원소의 이온, 폭발위험, 외관사진, 폭발물 제조형태 등등의 정보일 수 있다.
물론 전송된 이온 데이터 중에서도 정밀 분석에 의해 해당 이온이 일반적인 차량 하부에서 발생할 수 있는 이온인지 여부도 분석하게 된다.
상기 영상정보와 이온정보를 가지고 차량 하부의 변형 또는 폭발물 존재 여부를 판단하는 단계(S500);에서 사용된 촬영된 차량 하부 영상 정보와 이온 검출 데이터는 저장장치(4)에 저장하는 단계를 가진다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
(1) : 차량번호 인식기 (2) : 이동식 차량 하부 검색기
(3) : 메인 제어부 (4) : 저장장치
(21) : 검색모듈 (22) : 분리형 차량 지지모듈
(23) : 검색 모듈 보호대 (210) : 케이스
(211) : 라인 스캔 카메라 (212) : 이온 검출기
(213) : 슬릿 홈 (214) : 편광 필터부
(215) : 로컬 제어부 (216) : 보호커버부
(217) : 이온 검출 홈 (218) : 전원부
(219) : 히터 (221) : 조도센서
(2111) : 반사경 (2112) : 조명
(2141) : 편광필터 (2142) : 모터
(2151) : 로컬저장장치 (2152) : 유무선 송수신 장치
(2161) : 보호커버 (2162) : 엑츄에이터
(2163) : 청소용 부재 (2191) : 온도센서
(3) : 메인 제어부 (4) : 저장장치
(21) : 검색모듈 (22) : 분리형 차량 지지모듈
(23) : 검색 모듈 보호대 (210) : 케이스
(211) : 라인 스캔 카메라 (212) : 이온 검출기
(213) : 슬릿 홈 (214) : 편광 필터부
(215) : 로컬 제어부 (216) : 보호커버부
(217) : 이온 검출 홈 (218) : 전원부
(219) : 히터 (221) : 조도센서
(2111) : 반사경 (2112) : 조명
(2141) : 편광필터 (2142) : 모터
(2151) : 로컬저장장치 (2152) : 유무선 송수신 장치
(2161) : 보호커버 (2162) : 엑츄에이터
(2163) : 청소용 부재 (2191) : 온도센서
Claims (18)
- 진입하는 차량의 번호판을 인식하여 차량번호를 인식하는 차량번호 인식기와;
진입하는 차량의 하부 영상을 촬영하는 라인 스캔 카메라와, 차량의 하부쪽에서 발생한 이온을 검출하는 이온 검출기를 포함하여 구성된 이동식 차량 하부 검색기와;
인식된 차량번호를 이용하여 해당 차량의 표준 하부 영상과 촬영된 차량 하부 영상 정보를 비교함과 동시에 촬영된 차량 하부 영상을 영역별로 나눈 후 이웃하는 영역과의 색 변화율을 비교하고, 차량 하부에서 검출된 이온 정보를 가지고 폭발물의 이온 성분 데이터와 비교하여 차량 하부의 변형 또는 폭발물 존재 여부를 판단하는 메인 제어부와;
상기 제어부에 저장된 검색 차종의 표준 하부 영상 정보, 폭발물 성분 데이터 정보를 제공하고, 촬영된 차량 하부 영상 정보와 이온 검출 데이터를 저장하는 저장장치;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동식 차량 하부 검색 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 이동식 차량 하부 검색기는 라인 스캔 카메라와 이온 검출기를 내장하고 있는 검색모듈과;
검색모듈 둘레에 조립식으로 설치되고, 차량의 진입 및 진출을 감지하는 조도센서가 매립된 분리형 차량 지지모듈과;
상기 검색모듈의 둘레에 위치한 분리형 차량 지지모듈 상부에 돌출 설치되어 검색모듈을 보호하는 검색모듈 보호대;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동식 차량 하부 검색 시스템.
- 청구항 2에 있어서,
상기 검색모듈은 본체를 이루는 케이스 상부면 일 지점에는 폭방향으로 라인 스캔 카메라 촬영용 슬릿 홈이 형성되고, 타 지점에는 이온 검출 통로용 이온 검출용 홈이 형성되고,
케이스 내부에는 반사경을 통해 촬영하는 라인 스캔 카메라와; 이온 검출기와; 슬릿홈 하부에 설치되어 반사경을 보호하는 보호커버부와; 라인 스캔 카메라에 입사되는 광량을 조절하는 편광필터부와; 상기 라인 스캔 카메라, 이온 검출기, 편광필터부, 보호커버부 및 차량 안내모듈에 매립 설치된 복수개의 조도센서를 제어하는 로컬 제어부와; 전원을 공급하는 전원부와; 히터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동식 차량 하부 검색 시스템.
- 청구항 3에 있어서,
상기 보호커버부는 투명 재질의 보호커버와; 보호커버를 슬라이딩시키는 엑츄에이터와; 슬릿 홈과 보호커버 사이의 경계 틈에 설치된 청소용 부재;로 구성된 것을 특징으로 하는 이동식 차량 하부 검색 시스템.
- 청구항 4에 있어서,
상기 보호커버의 면적은 슬릿 홈의 면적 보다 크게 하여 엑츄에이터가 슬릿 홈의 면적 단위로 보호커버를 밀거나 당기도록 구성한 것을 특징으로 하는 이동식 차량 하부 검색 시스템.
- 청구항 3에 있어서,
상기 편광필터부는 모터 회전축에 설치된 하나 이상의 편광필터로 구성되어, 조도센서가 측정한 광량 정보에 따라 로컬 제어부가 편광필터를 회전시켜 라인 스캔 카메라의 광량을 조절토록 구성한 것을 특징으로 하는 이동식 차량 하부 검색 시스템.
- 청구항 2에 있어서,
상기 분리형 차량 지지모듈은 서로 분리되는 복수개의 단위 모듈로 구성하고, 차량 진입쪽 또는 진출쪽 단위 모듈에는 복수개 조도센서가 매립되어 설치된 것을 특징으로 하는 이동식 차량 하부 검색 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 차량번호 인식기와 이동식 차량 하부 검색기를 복수개로 구성하여 개별 이동식 하부 검색기는 검색모듈에 장치된 로컬 제어부에서 처리하고, 상기 차량번호 인식기 및 이동식 차량 하부 검색기와 유무선으로 연결된 하나의 메인제어부는 로컬 제어부에서 전송된 차량 하부 영상 정보와 이온 정보만을 처리하는 네트워크 시스템으로 구성한 것을 특징으로 하는 이동식 차량 하부 검색 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 차량의 표준 하부 영상은 기 생산된 차량의 하부를 사전에 라인 스캔 카메라로 촬영하여 저장한 영상인 것을 특징으로 하는 이동식 차량 하부 검색 시스템.
- 하나 이상의 도로에 각각 이동식 차량 하부 검색기와 차량번호 인식기를 설치하고, 이로부터 정보를 전송받는 메인 제어부를 유무선 도달 거리 내에 설치하는 단계(S100)와;
이후 차량번호 인식기가 접근하는 차량의 번호판을 인식하는 단계(S200)와;
이후 이동식 차량 하부 검색기가 조도센서를 이용하여 차량의 진입을 확인하는 단계(S300)와;
이동식 차량 하부 검색기가 라인 스캔 카메라와 이온 검출기를 작동시켜 진입된 차량의 하부 영상을 촬영하고 방출된 이온을 검출하는 단계(S400)와;
이동식 차량 하부 검색기로부터 차량의 하부 영상정보 또는 이온 검출 데이터가 전송되면 메인 제어부에서 인식된 차량번호를 이용하여 해당 차량의 표준 하부 영상과 이동식 차량 하부 검색기로부터 전송된 차량 하부 영상 정보를 비교함과 동시에 촬영된 차량 하부 영상을 영역별로 나눈 후 이웃하는 영역과의 색 변화율을 비교하거나, 차량 하부에서 검출된 이온 정보를 가지고 폭발물의 이온 성분 데이터와 비교하여 차량 하부의 변형 또는 폭발물 존재 여부를 판단하는 단계(S500);로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동식 차량 하부 검색 방법.
- 청구항 10에 있어서,
상기 차량의 번호판을 인식하는 단계(S200) 이전에 이동식 차량 하부 검색기가 라인 스캔 카메라를 작동시켜 영상을 촬영 후 영상 정보에 따라 이물질이 있을 경우 보호커버부의 엑츄에이터를 작동시켜 보호커버를 전진 또는 후진시켜 이물질이 없는 보호커버 면을 위치시키고 슬릿 홈과 보호커버 사이의 틈새에 장치된 청소용 부재를 통해 이물질을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 차량 하부 검색 방법.
- 청구항 10에 있어서,
상기 차량의 번호판을 인식하는 단계(S200) 이전에 온도센서의 온도 정보를 바탕으로 케이스 내부가 설정온도 이상 내려가면 히터가 작동하여 내부 온도를 승온 시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 차량 하부 검색 방법.
- 청구항 10에 있어서,
상기 이동식 차량 하부 검색기가 조도센서를 이용하여 차량의 진입을 확인하는 단계(S300)는 이동식 차량 하부 검색기가 조도센서에서 측정된 광량을 인식하여 편광필터부의 작동여부를 판단하는 단계(S301)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 차량 하부 검색 방법.
- 청구항 13에 있어서,
상기 이동식 차량 하부 검색기의 검색모듈 내부에 장치된 로컬 제어부가 분리형 차량 지지모듈의 전방에 다수개 설치된 조도센서들로부터 광량정보를 전송받은 후 진입된 차량의 폭방향 별 조도를 각각 검출하여 조도 차이가 클 경우 편광필터부의 편광필터를 라인 스캔 카메라의 렌즈쪽으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 이동식 차량 하부 검색 방법.
- 청구항 10에 있어서,
상기 이동식 차량 하부 검색기가 이온 검출기를 작동시켜 진입된 차량에서 방출된 이온을 검출하는 단계(S400)에서 이동식 차량 하부 검색기의 검색모듈에 장치된 로컬 제어부는 로컬 저장장치 또는 롬(ROM) 등에 저장한 데이터를 참조하여 이온 검출기에서 검출된 이온이 폭발물에서 나오는 이온 정보인지를 1차로 판단 후 폭발물 이온에 해당하면 메인 제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 이동식 차량 하부 검색 방법.
- 청구항 10에 있어서,
상기 변형 또는 폭발물 존재 여부를 판단하는 단계(S500)는 메인 제어부가 저장장치에 저장된 사전에 기 생산된 차량의 하부를 라인 스캔 카메라로 동일하게 촬영하여 저장한 사용하는 차량의 표준 하부 영상을 이용하여 촬영된 차량의 하부 영상간을 레이어 방식으로 겹쳐서 대조하는 방법, 외곽선을 추출하여 해당 선만을 대조하는 방법으로 비교하여 판단하는 단계인 것을 특징으로 하는 이동식 차량 하부 검색 방법.
- 청구항 10에 있어서,
상기 변형 또는 폭발물 존재 여부를 판단하는 단계(S500)에서 색 변화율 비교는 디지털 방식으로 촬영된 차량 하부 영상을 격자형으로 분할하고 디지털 정보를 가진 영상의 각 픽셀 정보를 이용하여 분할된 영역의 색과 이웃하는 영역 또는 동일 영역의 색을 그래픽 프로그램을 이용 색상, 명도, 채도로 구분하여 비교하여 급격한 색상, 명도, 채도 변화를 검출하는 단계인 것을 특징으로 하는 이동식 차량 하부 검색 방법.
- 청구항 10에 있어서,
상기 변형 또는 폭발물 존재 여부를 판단하는 단계(S500)에서 메인 제어부는 이온 검출기를 통해 검출된 이온을 1차로 로컬 제어부가 폭발물 정보에 해당하는 이온 정보를 전송하면, 저장 장치에 기 저장되어 있는 폭발물 정보와 대조하여 어떠한 폭발물이 차량 하부에 장치되어 있는지를 특정하여 판단하는 것을 특징으로 하는 이동식 차량 하부 검색 방법.
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101625573B1 (ko) * | 2014-05-30 | 2016-05-30 | 비원이미지 주식회사 | 차량 번호판 인식과 차량 하부 검색을 동시에 이용한 입출차 보안 시스템 |
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