KR101434743B1 - 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치에 관한 것으로, 블랙박스에 내장된 카메라를 이용하여 차량 외부를 지속적으로 촬영하는 역할을 하는 촬영부; 상기 촬영부에서 촬영된 영상이 저장되는 저장부; 상기 저장부에 저장된 영상을 사용자에 의해 재생되는 재생부; 상기 재생부에서 재생되는 영상 중 사용자가 임의의 차량을 선택하는 사용자선택부; 상기 사용자선택부에서 선택된 차량의 차량 번호판 영역을 원래의 영상에서 분리하여 이미지 처리하는 선택처리부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 선택처리부는, 상기 사용자선택부에 의해 선택된 임의의 차량 영상에서 차량 번호판에 해당하는 영역을 자동 인식하고, 해당 영역 중 차량 번호에 해당하는 이미지를 숫자 또는 문자값으로 변환하는 문자인식부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 선택처리부는, 상기 문자인식부에서 인식된 문자값을 화면에 디스플레이하는 문자처리부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 선택처리부는, 원래의 영상에서 분리된 차량 번호판의 이미지를 확대시킨 이미지로 제공할 수 있는 이미지 확대처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 블랙박스에 녹화된 영상을 PC에 연결하지 않고, 블랙박스에 설치된 디스플레이를 통해 사용자가 원하는 차량의 번호를 확인할 수 있게 된다.

Description

차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치{Apparatus for Recognition License plate using Playing Information of Black Box for Vehicle}

본 발명은 작은 디스플레이 화면을 가진 블랙박스의 경우, 앞선 차량 또는 사용자가 원하는 차량의 번호판을 육안으로 사람이 인식하기에는 힘든 점이 많다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 블랙박스에 저장된 동영상 정보를 재생하는 도중에 사용자가 임의의 차량을 선택하는 경우 해당 차량의 번호판 영역을 이미지로 추출하고, 해당 이미지에서 차량 번호를 문자값으로 인식하여 블랙박스의 화면에 차량번호를 디스플레이하도록 하는 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치에 관한 것이다.

그리고, 사용자는 재생 도중에 사용자가 원하는 차량번호판을 선택하게 되면 이를 인식하여 차량번호를 디스플레이하도록 하는 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치에 관한 것이다.

또한 디스플레이된 문자열값을 문자인식일자, 동영상 정보, 프레임 정보를 포함하여 저장부에 저장하도록 하는 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치에 관한 것이다.

일반적으로 블랙박스에 저장된 영상을 확인하기 위해서는, 블랙박스에 내장된 작은 디스플레이를 통해 확인을 하거나, 블랙박스에 삽입된 마이크로 SD 카드와 같은 저장장치를 분리하여 PC와 연결해 저장된 동영상을 PC로 확인하는 방법을 선택하게 된다. 전자의 경우에는 요즘에는 블랙박스에 일반적으로 2인치 디스플레이를 장착하는 경우가 많다. 더구나, 블랙박스가 점차 소형화되는 추세이기 때문에 더욱 작은 디스플레이가 장착되므로, 블랙박스에서 재생하는 영상은 화면 사이즈가 작을 수밖에 없다. 따라서, 블랙박스의 메모리에 저장된 동영상을 블랙박스에 장착된 디스플레이를 통해 재생하게 되면, 아주 큰 번호판을 제외한 대부분의 차량 번호판은 사람의 눈으로 인식하기 어렵다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 인식하여 블랙박스 개발은 블랙박스에 녹화된 영상을 확인하는 방법으로 마이크로 SD 카드를 이용하여 PC를 통해 하는 경우가 대다수인 형태로 진행이 되었다. 그러나, 어떠한 사고가 아닌 이상 실제로 블랙박스에 설치된 마이크로 SD 카드와 같은 저장장치를 분리하여 확인하는 경우는 거의 없으며, 마이크로 SD 카드의 경우는 SD 메모리 카드 케이스에 별도 삽입하여 PC에서 인식하는 방식이므로, 해당 SD 메모리 카드 케이스가 없는 경우에는 별도 구매를 통해 PC에 연결해야 한다. 이러한 불편함으로 인해 PC에 익숙한 사용자 외에는 이와 같은 마이크로 SD 카드를 PC에 연결하는 것은 상당히 불편한 문제점이 있다.

본 발명의 재생정보를 이용한 번호판 인식이 가능한 블랙박스는, 사용자가 일상적인 주차상황 및 주행 중에 녹화된 임의의 차량에 대한 정보를 구하고자 하는 경우 블랙박스에 내장된 마이크로 SD카드와 같은 저장소에 저장된 매체를 PC와 연결하지 않고, 사용자가 저장된 동영상을 재생하는 중 사용자가 지정한 차량에 대한 해당 차량의 번호판 정보를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

그리고, 번호판에 대한 인식이 정확하지 않은 경우, 다음 프레임 또는 다른 프레임에서 해당 차량의 번호판 이미지를 추출하여 사용자에게 번호판 정보를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한, 해당 차량 번호판이 인식된 문자값 중 번호에 대한 인식이 일부 정확하지 않은 경우, 해당 번호에 대해 특수 문자 또는 이미지로 대체하여 표시하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

제시한 과제를 달성하기 위해 본 발명은 블랙박스에 내장된 카메라를 이용하여 차량 외부를 지속적으로 촬영하는 역할을 하는 촬영부; 상기 촬영부에서 촬영된 영상이 저장되는 저장부; 상기 저장부에 저장된 영상을 사용자에 의해 재생되는 재생부; 상기 재생부에서 재생되는 영상 중 사용자가 임의의 차량을 선택하는 사용자선택부; 상기 사용자선택부에서 선택된 차량의 차량 번호판 영역을 원래의 영상에서 분리하여 이미지 처리하는 선택처리부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치를 개시한다.

바람직하게 상기 선택처리부는, 상기 사용자선택부에 의해 선택된 임의의 차량 영상에서 차량 번호판에 해당하는 영역을 자동 인식하고, 해당 영역 중 차량 번호에 해당하는 이미지를 숫자 또는 문자값으로 변환하는 문자인식부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치를 개시한다.

바람직하게 상기 선택처리부는, 상기 문자인식부에서 인식된 문자값을 화면에 디스플레이하는 문자처리부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치를 개시한다.

바람직하게 상기 사용자선택부는, 블랙박스에 내장된 디스플레이 일측에 구비된 버튼을 눌러 구동되는 선택버튼;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치를 개시한다.

바람직하게 상기 사용자선택부는, 블랙박스에 내장된 디스플레이에 구비된 터치패널을 눌러 임의의 차량을 선택하는 것을 특징으로 하는 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치를 개시한다.

바람직하게 상기 문자인식부는, 상기 재생부에서 재생되는 영상 정보 중 사용자에 의해 선택된 프레임에 해당하는 차량 번호판의 이미지에서 인식되는 문자값이 정확하지 않은 경우, 다음 프레임 또는 다른 프레임에서 해당하는 차량의 번호판 이미지를 추출하여 차량 번호를 다시 인식하는 재인식부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치를 개시한다.

바람직하게 상기 문자인식부는, 상기 재생부에서 재생되는 영상 정보 중 사용자에 의해 선택된 프레임과 다른 프레임에서 차량 번호판의 이미지에서 인식되는 문자값이 일부 정확하지 않은 경우, 문자값으로 인식되지 않은 부분의 이미지 영역과 특수문자 중 적어도 하나의 형태로 대체하여 처리하는 최종인식부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치를 개시한다.

바람직하게 상기 문자인식부는, 상기 저장부에 저장된 동영상을 재생하는 도중에 화면에 나타난 차량 번호판을 자동으로 인식하여 차량 번호판을 문자값으로 인식하는 자동인식부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치를 개시한다.

바람직하게 상기 문자처리부는, 디스플레이된 문자열값을 문자인식일자, 동영상 정보, 프레임 정보를 포함하여 상기 저장부에 저장하는 문자저장부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치를 개시한다.

바람직하게 상기 선택처리부는, 원래의 영상에서 분리된 차량 번호판의 이미지를 확대시킨 이미지로 제공할 수 있는 이미지 확대처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치를 개시한다.

본 발명의 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치에 의하면, 사용자가 블랙박스에 내장된 작은 디스플레이를 통해 블랙박스에 저장된 영상을 확인하는 경우에 차량에 대한 정보 검색을 용이하게 할 수 있는 이점이 있다.

그리고, 사고와 같은 중대한 사안이 아닌 경우에는 일반적으로 마이크로 SD 카드를 상기 블랙박스로부터 분리하여 PC에 연결하지 않는 경우가 많으므로, 단순한 차량 번호판 검색을 위해서 PC에 연결하지 않고, 차량에 대한 정보를 얻을 수 있는 또 다른 이점이 있다.

또한, 사용자가 선택한 화면에서 정확한 차량 번호판 정보가 검색되지 않는 경우, 자동적으로 다음 프레임 또는 다른 프레임에서 보다 정확한 차량 번호판 정보를 검색하도록 구성되어, 사용자가 별도로 선명한 화면을 찾을 필요가 없다는 또 다른 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 번호판 인식방법을 나타낸 흐름도이다.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 이에 따라 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 그리고, 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니 되고, 상기 블랙 박스는 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지 관용의 다른 하드웨어 및 소프트웨어도 포함될 수 있다.

그리고, 상술한 목적, 특징 및 장점들은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 더욱 분명해 질 것이다. 본 발명의 설명은 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

본 발명은 작은 디스플레이 화면을 가진 블랙박스의 경우, 앞선 차량 또는 사용자가 원하는 차량의 번호판을 육안으로 사람이 인식하기에는 힘든 점이 많다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 블랙박스에 저장된 동영상 정보를 재생하는 도중에 사용자가 임의의 차량을 선택하는 경우 해당 차량의 번호판 영역을 이미지로 추출하고, 해당 이미지에서 차량 번호를 문자값으로 인식하여 블랙박스의 화면에 차량번호를 디스플레이하도록 하는 재생정보를 이용한 번호판 인식이 가능한 블랙박스에 관한 것이다.

그리고 이하에서는 본 발명에 대해 간략한 설명을 하기로 한다. 본 발명에 의한 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치는 블랙박스에 내장된 카메라를 이용하여 차량 외부를 지속적으로 촬영하는 역할을 하는 촬영부; 상기 촬영부에서 촬영된 영상이 저장되는 저장부; 상기 저장부에 저장된 영상을 사용자에 의해 재생되는 재생부; 상기 재생부에서 재생되는 영상 중 사용자가 임의의 차량을 선택하는 사용자선택부; 상기 사용자선택부에서 선택된 차량의 차량 번호판 영역을 원래의 영상에서 분리하여 이미지 처리하는 선택처리부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 선택처리부는, 상기 사용자선택부에 의해 선택된 임의의 차량 영상에서 차량 번호판에 해당하는 영역을 자동 인식하고, 해당 영역 중 차량 번호에 해당하는 이미지를 숫자 또는 문자값으로 변환하는 문자인식부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 선택처리부는, 상기 문자인식부에서 인식된 문자값을 화면에 디스플레이하는 문자처리부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 사용자선택부는, 블랙박스에 내장된 디스플레이 일측에 구비된 버튼을 눌러 구동되는 선택버튼;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 사용자선택부는, 블랙박스에 내장된 디스플레이에 구비된 터치패널을 눌러 임의의 차량을 선택하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 문자인식부는, 상기 재생부에서 재생되는 영상 정보 중 사용자에 의해 선택된 프레임에 해당하는 차량 번호판의 이미지에서 인식되는 문자값이 정확하지 않은 경우, 다음 프레임 또는 다른 프레임에서 해당하는 차량의 번호판 이미지를 추출하여 차량 번호를 다시 인식하는 재인식부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 문자인식부는, 상기 재생부에서 재생되는 영상 정보 중 사용자에 의해 선택된 프레임과 다른 프레임에서 차량 번호판의 이미지에서 인식되는 문자값이 일부 정확하지 않은 경우, 문자값으로 인식되지 않은 부분의 이미지 영역과 특수문자 중 적어도 하나의 형태로 대체하여 처리하는 최종인식부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 문자인식부는, 상기 저장부에 저장된 동영상을 재생하는 도중에 화면에 나타난 차량 번호판을 자동으로 인식하여 차량 번호판을 문자값으로 인식하는 자동인식부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 문자처리부는, 디스플레이된 문자열값을 문자인식일자, 동영상 정보, 프레임 정보를 포함하여 상기 저장부에 저장하는 문자저장부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 선택처리부는, 원래의 영상에서 분리된 차량 번호판의 이미지를 확대시킨 이미지로 제공할 수 있는 이미지 확대처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명에 따른 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치의 구성도이다.

본 발명에 따른 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치는 촬영부(100), 저장부(200), 재생부(300), 사용자선택부(400), 선택처리부(500)로 구성된다.

그리고, 상기 사용자선택부(400)는 선택버튼(410), 터치패널(420)를 포함하도록 구성된다.

또한, 선택처리부(500)는 문자인식부(510), 문자처리부(520)로 구성되며, 상기 문자인식부(510)은 재인식부(511), 최종인식부(512), 자동인식부(513)를 포함하도록 구성된다. 그리고, 상기 문자처리부(520)는 문자저장부(521)를 포함하도록 구성된다.

먼저, 촬영부(100)를 설명하기로 한다. 상기 촬영부(100)는 블랙박스에 장착된 카메라에 의해 촬영되는 영상을 촬영하는 기능을 한다. 상기 촬영부(100)는 차량에 설치되어 차량의 주변에 발생하는 여러 가지 상황을 촬영하기 위한 수단으로 사용된다. 상기 촬영부(100)는 사고 현장을 촬영하기 위해 적어도 하나 또는 그 이상이 사용될 수 있으며 CMOS 카메라, CCD(Charged Coupled Device) 카메라, 또는 기타 영상 촬영 장치 등이 이용될 수 있다. 또한, 사고 주변 상황 또는 주행 중인 상황을 연속적으로, 주기적으로, 또는 특정한 조건에 부합하는 경우에 작동하여 촬영할 수 있다. 일례로서, 상기 촬영부(100)는 차량이 주차 또는 정차된 경우에는 에어백 시스템/충격 센서 등으로부터 상기 차량이 충격에 따른 사고 신호를 수신하는 경우에만 일정 시간 동안 촬영 동작을 하도록 하여 전력 소모를 줄이고 촬영되는 영상 데이터의 용량을 줄여 저장공간을 유용하게 활용할 수 있다. 또 다른 주차 또는 정차 상황의 일례로서, 상기 촬영부(100)는 블랙박스 자체에 내장되는 중력센서를 이용해 중력센서의 변화 범위 중 충돌 또는 접촉 정도의 변화 범위에 상기 촬영부가 동작하도록 구성되어 충돌 또는 접촉 사고인 경우에 영상 데이터를 촬영하도록 하고, 차량에 대한 정보를 획득할 수 있도록 하는 기능을 추가적으로 구비한다. 그러나, 상기의 일례에서 처럼 주차된 상황이 아니라, 주행 중인 경우에는 상시적으로 촬영하는 기능을 한다. 일반적으로 블랙박스에 촬영을 담당하는 기능은 기본적으로 존재하기 때문에 에 대한 기술적인 상세한 설명은 생략하기로 한다. 그리고, 결정된 녹화 조건에 따라 재생된 동영상 신호를 녹화하기 위한 수단으로서, 예를 들어, CPU, 마이콤(Micom), 마이크로프로세서(Microprocessor), 동영상 신호 인코딩 모듈 등으로 구성될 수 있다.

다음으로, 저장부(200)를 설명하기로 한다. 상기 저장부(200)는 상기 촬영부(100)에서 촬영된 정보를 저장하는 역할을 한다. 상기 저장부(200)는 상기 촬영부(100)에서 촬영된 정보를 제공받아 블랙박스에 내장된 플래시 메모리 즉, 내장 메모리 혹은 외장 메모리에 저장하는 역할을 한다. 일반적으로 자동차용 블랙박스에 사용되는 내장 메모리 혹은 외장 메모리는 플래시 메모리 (Flash Memory)형태로 구성되어 있다. 그리고, 상기 저장부(200)는 상기 촬영부(100)에서 촬영된 정보의 저장을 수행함에 있어, 촬영이 되는 시점에서 촬영된 위치정보, 촬영 시간 등에 대한 정보를 별도로 생성하여 저장하는 역할을 한다. 그리고, 위치 정보는 촬영되는 시점에서의 위치 정보를 의미한다. 위치 정보는 일반적으로는 GPS상의 좌표를 이용하도록 구성되나, GPS가 원활하게 동작하지 않는 음영지역이나 지하 터널, 지하 주차장 등의 지역에서는 무선 네트워크 단말을 이용한 위치정보 혹은 무선통신단말에 내장된 CDMA 통신 칩을 이용한 위치정보를 저장할 수 있도록 구성된다. 또한, 해당 촬영 시점의 정확한 정보를 제공하기 위해 촬영된 시점에 시간 정보를 포함하여 저장하는 역할도 수행하도록 구성된다. 일반적으로 상기 저장부(200)는 블랙박스 본체에 내장된 메모리 카드 또는 사용자가 추가적으로 구입하여 설치하는 외장 메모리 카드로 구분될 수 있으며, 상기 본 발명에 의하면, 두 가지 메모리 카드 모두를 포함할 수 있다.

다음으로, 재생부(300)를 설명하기로 한다. 상기 재생부(300)는 상기 저장부(200)에 저장된 녹화 동영상을 재생하는 역할을 한다. 상기 재생부(300)는 사용자에 의해 구동되며, 상기 블랙박스의 촬영부(100)에 의해 촬영되어 상기 저장부(200)로 인코딩되어 저장된 동영상을 스트리밍 방식 등에 의해 재생하기 위한 수단으로서, 예를 들어, CPU, 마이콤(Micom), 마이크로프로세서(Microprocessor), 디코딩 모듈 등으로 구성될 수 있다. 상기 재생부(300)에 대한 기술은 일반적인 기술에 해당하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 상기 재생부(300)는 블랙박스에 장착된 디스플레이를 포함하도록 구성된다. 따라서, 사용자는 차량 내에서 마이크로 SD 카드를 상기 블랙박스로 부터 분리시키지 않고, 상기 저장부(200)에 저장된 동영상을 재생하여 사용자가 볼 수 있도록 구성된다.

다음으로, 사용자선택부(400)를 설명하기로 한다. 상기 사용자선택부(400)는 상기 재생부(300)에서 재생되는 영상 중 사용자가 임의의 차량을 선택하는 것을 의미한다. 상기와 같이 사용자선택부(400)는 다시 선택버튼(410), 터치패널(420)를 포함하도록 구성된다. 상기 선택버튼(410) 및 터치패널(420)은 사용자가 임의의 차량을 선택하기 위한 도구로서 사용되는 것으로 먼저, 상기 선택버튼(410)을 설명하기로 한다. 상기 선택버튼(410)은 상기 블랙박스의 일측에 구비된 버튼을 이용할 수 있도록 구성된다. 사용자가 상기 선택버튼(410)을 누르게 되면 재생 중인 동영상 화면을 정지시키고, 해당 화면에 있는 차량의 번호판 영역을 후술하게 되는 1, 2 단계를 통해 추출하게 된다.

다음으로 터치패널(420)을 설명하기로 한다. 상기 터치패널(420)은 상기 블랙박스의 화면 위에 설치되며, 사용자의 손가락 터치로 동작을 하도록 구성된다. 스마트폰과 같은 이동단말기에서는 일반적인 기술에 해당하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 사용자선택부(400)에 의해 임의의 차량에 대한 선택이 이루어지게 되면, 번호판 추출 및 인식을 위해 1단계는 영상의 전처리 작업으로 각도의 보정, 잡음제거, 대비 개선으로 구성된다. 그리고, 2단계는 번호판의 인식 작업으로 에지정보를 이용한 추출작업을 한다. 마지막 3단계는 추출된 번호판 영역의 문자를 인식하는 단계로 구성된다. 여기서, 3단계는 후술하게 되는 선택처리부(500)에서 하는 역할이므로 여기에서는 생략하기로 한다.

먼저, 1단계는 블랙박스로 촬영한 영상은 일반 카메라와 비교해서 해상도의 차이가 있을 수 있으며 부족한 명암대비 혹은 각도의 틀어짐 등 다수의 문제점들이 발생할 수 있다. 따라서, 이는 번호판 인식에 있어 정확도 저하를 가져올 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전처리 작업을 통하여 영상의 보정작업을 수행한다. 우선 각도의 보정을 위해 일례를 들어, 라돈 변환을 이용하여 처리한다. 라돈 변환은 주어진 선이나 에너지 전달경로를 따라 대상 물체의 물성을 적분하는 것으로 선적분이라 한다. 라디안 선을 따라서 이미지 농도의 라돈변환의 계산적 영상은 구체적인 각도의 중심이 된다. 2차원 f(x,y) 함수의 영상은 일정한 방향의 선적분이다. 영상은 어떤 각도를 따라서 계산할 수 있다. 일반적으로 f(x,y)의 라돈 변환은 y' 축 에 평행한 f 축의 선적분이다. 영상 이미지에서 라돈변환은 0° ∼ 180° 입력 이미지에서 계산된다. 2진에지 이미지를 계산하는데 에지 검출을 사용한다. 라돈 변환은 매트릭스에서 최대 피크 위치를 찾는다. 원영상의 이미지에서 수직선의 위치와 최대 피크의 위치는 같다. f(x,y)는 선적분하고자 하는 대상 함수이다. 이를 통해 입력 영상의 각도를 보정한다. 그리고, 각도의 보정 후, 명암 대비 개선 작업을 수행한다. 이는 차량과 번호판과의 확실한 구분을 주기 위해 수행하는 것으로 히스토그램 스트레칭과 모폴로지 작업을 수행한다. 모폴로지 작업은 Tophat연산과 Bottomhat연산을 통하여 이루어진다[2]. 그리고 대비 작업 후 생길 수 있는 불필요한 잡음을 제거하기 위해 스무딩 필터를 사용한다. 일반 가우시안 필터를 통하여 잡음 제거하며, 가우시안의 분산 값의 조정으로 해당 스무딩의 강도를 조절한다. 상기와 같은 과정을 거쳐 수평화 작업을 하게 된다.

다음으로 2단계는 번호판 영역 검출을 위해 에지 연산자를 이용한다. 번호판의 수평, 수직 영역 계산을 위해 각도가 보정된 영상에서 수평 에지를 검출하고 이를 Y축으로 누적한 투영 에지를 계산한다. 해당 투영 에지의 임계값 조정을 통하여 수평 영역을 검출한다. 이 후, 검출된 수평 영역에서 수직 에지를 검출하여 이를 X축 방향으로 투영시킨다. 수평 영역 계산과 마찬가지로 투영 에지 값을 이용해 수직 영역을 검출한다. 누적치 값을 이용한 것은 번호판의 특성상 가로 부분이 더 넓기 때문에 먼저 수평영역의 누적치를 계산한 것이다. 또한, 해당 번호 영역 추출을 효과적으로 처리하기 위해서 검출된 번호판 영역의 개선 작업을 수행한다. 라플라스 필터를 이용해 샤프닝 작업을 수행한 후 샤프닝으로 생길 수 있는 임펄스 잡음을 미디언 필터를 사용해 제거하여 효과적으로 영상 개선을 수행한다. 그리고 검출된 수평, 수직 영역을 이용하여 이진화를 수행해 번호를 인식하는 작업을 수행한다.

다음으로, 선택처리부(500)를 설명하기로 한다. 상기 선택처리부(500)는 상기 사용자선택부(400)에서 선택된 차량의 차량 번호판 영역을 원래의 영상에서 분리하여 이미지 처리하는 역할을 한다. 상기 선택처리부(500)은 상기 사용자선택부(400)에 의해 수직/수평 처리된 차량 번호판 영역을 분리하여 계산된 번호판 영역의 투영에지 누적을 계산하여 번호를 추출한다. 먼저 이진화를 통해 객체를 추출한다. 이진화 방법은 일례를 들어, OTSU 방법을 통하여 계산한다. OTSU 방법은 클래스가 두개로 구분되어질 때 해당 클래스의 분산을 최대로 하는 문턱치를 계산하는 방법이다. 번호판의 특성상 바탕색과 문자 색 2개로 구성이 되어 있어 적합하다고 판단하여 OTSU 방법을 사용하여 문턱치를 계산해 이진화 하는 것이다. 이진화 후 문자 영역만 제외하고 불필요한 잡음들을 제거한다. 여기서 생성되는 잡음은 대체로 번호판 영역의 경계선에 인접한 잡음으로 이를 제거한다. 그리고 검출된 문자 영역의 구분이 필요하다. 이를 위해, 전 단계에서 작업하였던 방법과 동일하게 수직 영역의 누적치 값을 계산한다. 이를 통해 해당 누적치 값을 특정 문턱치를 통해 해당 구분선을 생성 한다. 이를 통해 각 문자별로 객체를 구분할 수 있게 된다.

상기 선택처리부(500)는 문자인식부(510), 문자처리부(520), 이미지 확대처리부(530)을 포함하도록 구성되며, 상기 문자인식부(510)은 재인식부(511), 최종인식부(512), 자동인식부(513)를 포함하도록 구성된다. 그리고, 상기 문자처리부(520)는 문자저장부(521)를 포함하도록 구성된다.

먼저, 문자인식부(510)를 설명하기로 한다. 상기 문자인식부(510)는 최종으로 구분된 문자들의 인식을 위해, 패턴 매칭 작업을 수행한다. 사용되는 매칭 작업은 객체의 기하학적 정보를 이용하여 처리되어진다. 상기 기하학적 정보는 체인 코드를 이용한 방법 등 여러가지 방법으로 구현 가능하다 . 첫 번째 체인 코드를 이용한 인식은 벡터의 방향 정보를 이용하여 얻은 부호화 값을 표준패턴에 대한 부호화 값과 매칭 하여 오차율을 계산한다. 오차율이 낮은 샘플영상과 기존의 매칭과정에서 추출된 영상이 일치할 경우 해당 문자를 인식하고, 다른 경우에는 분포도, 일치율, 오차율를 측정하여 최적의 결과 값을 선택한다. 기타 여러가지 방법은 문자 및 숫자에 대한 폰트 정보를 이미지화 시켜 이를 축소/확대 등을 통한 일치율을 계산하여 일정 비율 (예: 50% 이상) 이상인 경우에는 해당 문자 또는 숫자로 인식하게 되는 등의 구성을 가질 수 있다.

그리고, 문자별/숫자 고유의 특징은 추출된 문자 영상에서 계산된 영상의 픽셀 형태와 위치정보를 이용해 경계 인접, 객체 수 및 기타 특징에 대한 정보를 얻는다. 이에 대한 문자/숫자별 정보는 상기 저장부(200)에 별도로 저장되어 이용될 수 있도록 구성된다.

상기 문자인식부(510)는 재인식부(511), 최종인식부(512), 자동인식부(513)로 구성되며, 재인식부(511)를 설명하기로 한다. 상기 재인식부(511)는 상기와 같은 방법으로 사용자가 선택한 화면에서 차량 번호판 정보가 문자/숫자로 인식되지 않은 경우, 자동적으로 다음 또는 다른 프레임의 정보를 읽어 다시 상기에서 설명한 1단계, 2단계, 3단계의 과정을 거치도록 구성된다. 상기 재인식부(511)는 최소 2회 정도의 시도를 하도록 구성할 수 있으며, 이에 대한 설정은 블랙박스의 설정 등에서 지정할 수 있도록 구성할 수 있다.

다음으로 최종인식부(512)를 설명하기로 한다. 상기 최종인식부(512)는 상기 상기 문자인식부(510)에서 인식된 문자/숫자로 인식되었거나, 상기 재인식부(511)에서 문자/숫자로 인식되었거나, 또는 상기 재인식부(512)에서 문자/숫자로 인식되지 않은 경우 모두에 해당한다. 따라서, 상기 최종인식부(512)는 문자/숫자의 인식 성공 여부를 판단하며, 인식 성공의 경우 후술하게 되는 문자처리부(520)으로 문자/숫자 정보를 제공하여 화면에 디스플레이되도록 구성된다. 그리고, 상기 최종인식부(512)에서 문자/숫자의 인식이 실패한 경우에는 후술하게 되는 문자처리부(520)으로 인식 실패 정보를 제공하여 사용자로 하여금 인지하도록 정보를 제공하는 역할을 한다. 다음으로 자동인식부(513)을 설명하기로 한다. 상기 자동인식부(513)는 상기 블랙박스의 설정에서 지정할 수 있도록 구성되며, 상기 선택버튼(410) 또는 터치패널(420)의 구동없이 자동적으로 재생 중인 동영상 화면 중에서 차량 번호판으로 판단되는 모든 정보에 대한 자동적으로 차량 번호판을 인식하여 처리하도록 구성할 수 있다.

다음으로, 문자처리부(520)를 설명하기로 한다. 상기 문자처리부(520)는 상기 문자인식부(510)에서 인식된 문자값을 화면에 디스플레이하는 역할을 한다. 상기 문자처리부(520)는 상기 최종인식부(512)에서 제공되는 인식 성공 여부 및 그에 따른 정보를 제공받아 상기 블랙박스에 내장된 LCD 화면 등으로 디스플레이하는 역할을 한다.

다음으로 문자저장부(521)을 설명하기로 한다. 상기 문자저장부(521)는 디스플레이된 문자열값을 문자인식일자, 동영상 정보, 프레임 정보를 포함하여 상기 저장부에 저장하는 역할을 한다. 상기와 같은 문자저장부(521)는 사용자가 추후 다시 해당 차량 번호판에 대한 정보를 검색하는 경우를 대비하기 위해 별도로 저장하여, 사용자에게 제공할 수 있도록 구성할 수 있다.

다음으로 이미지 확대처리부(530)을 설명하기로 한다. 상기 이미지 확대처리부(530)는 원래의 영상에서 분리된 차량 번호판의 이미지를 확대시킨 이미지로 제공할 수 있는 역할을 한다. 상기 이미지 확대처리부(530)는 상기 블랙박스의 설정에서 지정할 수 있으며, 사용자의 선택에 따라 문자열로 확인 또는 이미지로 확인 등을 할 수 있도록 구성된다. 또한, 상기 블랙박스의 저장부(200)에 저장된 동영상의 화질이 깨끗하지 않은 경우 또는 상기 최종인식부(512)에서 인식된 문자열값이 인식 실패인 경우, 상기 이미지 확대처리부(530)를 통해 상기 문자처리부(520)로 이송되어 상기 블랙박스의 디스플레이로 제공될 수도 있도록 구성할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치의 사용 실시예를 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 블랙박스가 설치된 차량이 주차된 상황이든 주행중인 상황이든 전원이 인가되면 녹화를 시작하게 된다(S100). 그리고, 상기 블랙박스 내에 설치된 카메라의 촬영각 이내에 차량이 녹화되면, 블랙박스 내에 CPU, 마이콤(Micom), 마이크로프로세서(Microprocessor), 동영상 신호 인코딩 모듈 등에 의해 인코딩된 동영상 파일로 만들어지게 된다(S200). 그리고, 상기 인코딩된 동영상은 저장부(200)에 저장된다(S300). 이에 따라, 동영상 파일은 상기 블랙박스 내의 저장부(200)에 복수개의 형태로 저장이 되며, 사용자가 상기 동영상에 대해 임의의 차량에 대한 정보가 필요하게 되는 경우, 사용자는 재생을 선택하게 된다(S400). 그리고, 사용자는 재생되는 화면 중 자신이 찾고자 하는 차량을 발견하게 되면, 일례를 들어, 화면에 보여지는 차량의 번호판 영역을 선택하게 된다(S500). 사용자가 만약 임의의 차량을 선택하지 않는다면(S520), 상기 블랙박스는 재생 작업을 계속 진행하게 된다. 그러나, 만약 사용자가 임의의 차량에 대해 선택을 한다면(S510), 본 발명에 의한 블랙박스는 사용자선택부(400)가 구동이 되며, 이에 따라 본 발명에 의한 의한 재생정보를 이용한 번호판 인식이 가능한 블랙박스의 구성도를 설명한 바와 같이 1, 2 단계에 의해 번호판 영역을 추출하게 된다(S600).

상기와 같이, 번호판 영역을 추출하게 되면, 상기 선택처리부(500)의 문자인식부(510)을 통해 상기 번호판 영역에 포함된 번호 및 문자를 인식하게 된다(S700). 여기서 만약 인식하지 못하게 되면(S720), 상기 재인식부(511)을 구동하여(S730), 사용자가 선택한 화면의 다음 프레임 내지는 다른 프레임에서 번호판을 다시 인식하도록 한다(S700).

그리고, 인식된 문자 및 번호가 완전한 형태의 문자열 값으로 인식했는지를 판단하게 된다(S800). 만약 완전한 형태의 문자열 값으로 인식되었다면(S810), 인식된 완전한 형태의 문자열 값은 상기 문자처리부(520)으로 전달되고(S900), 완전한 형태의 문자열 값으로 인식되지 않았다면(S820), 이미지 확대처리부(530)으로 전달되어(S830), 상기 블랙박스의 화면으로 디스플레이 된다(S1000). 그리고, 사용자는 디스플레이된 화면을 확인하게 된다(S1100).

본 발명은 자동차의 블랙박스에 적용될 수 있다.

100 : 촬영부 200 : 저장부
300 : 재생부 400 : 사용자선택부
410 : 선택버튼 420 : 터치패널
500 : 선택처리부 510 : 문자인식부
511 : 재인식부 512 : 최종인식부
513 : 자동인식부 520 : 문자처리부
521 : 문자저장부 530 : 이미지 확대처리부

Claims (10)

1. 차량용 블랙박스에 내장된 카메라를 이용하여 차량 외부를 지속적으로 촬영하는 촬영부; 상기 촬영부에서 촬영된 영상데이터를 저장하는 저장부; 상기 저장부에 저장된 영상데이터를 사용자의 선택에 의해 디스플레이 화면으로 재생하는 재생부; 블랙박스의 디스플레이 화면 일측에 구비된 복수의 선택버튼, 및 상기 디스플레이 화면을 통해 재생되는 영상에서 임의의 차량을 터치하는 터치패널을 포함하여 상기 재생부에서 재생되는 영상에서 임의의 차량을 사용자가 선택하는 사용자선택부, 및 상기 사용자선택부에서 선택된 차량의 차량 번호판 영역을 원래의 영상에서 분리하여 이미지 처리하는 선택처리부를 포함하는 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치에 있어서,
   상기 선택처리부는 사용자선택부에 의해 선택된 임의의 차량 영상에서 차량 번호판에 해당하는 영역을 자동 인식하고, 해당 영역 중 차량 번호에 해당하는 이미지를 숫자 또는 문자값으로 변환하는 문자인식부와, 상기 문자인식부에서 인식된 숫자 또는 문자값을 디스플레이 화면에 표시하는 문자처리부, 및 원래의 영상에서 분리된 차량 번호판의 이미지를 확대시킨 이미지로 제공하는 이미지 확대처리부를 포함하되,
   상기 문자인식부는 재생부에서 재생되는 영상 정보 중 사용자에 의해 선택된 프레임에 해당하는 차량 번호판의 이미지에서 인식되는 문자값이 정확하지 않은 경우, 다음 프레임 또는 다른 프레임에서 해당하는 차량의 번호판 이미지를 추출하여 차량 번호를 다시 인식하는 재인식부와, 상기 재생부에서 재생되는 영상 정보 중 사용자에 의해 선택된 프레임과 다른 프레임에서 차량 번호판의 이미지에서 인식되는 문자값이 일부 정확하지 않은 경우, 문자값으로 인식되지 않은 부분의 이미지 영역과 특수문자 중 적어도 하나의 형태로 대체하여 처리하는 최종인식부, 및 상기 저장부에 저장된 동영상을 재생하는 도중에 디스플레이 화면에 나타난 차량 번호판을 자동으로 인식하여 차량 번호판을 문자값으로 인식하는 자동인식부를 포함하고,
   상기 문자처리부는 디스플레이 화면에 표시된 문자열값을 문자인식일자, 동영상 정보, 프레임 정보를 포함하여 상기 저장부에 저장하는 문자저장부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 블랙박스의 재생정보를 이용한 차량 번호판 인식장치.
   
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