KR101451070B1 - Method to recognize license plates by removing recognition error by shadow and license plate recognition system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 그림자에 의한 인식 오류를 제거하여 차량 번호를 인식하는 방법 및 차량 번호 인식 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나 이상의 차선에 대해서 차량 번호를 인식할 때, 인접한 차선에서 진행하는 차량의 그림자에 의해 차량 번호를 잘못 인식하는 것을 방지하기 위해 그림자에 의한 인식 오류를 제거하여 차량 번호를 인식하는 방법 및 차량 번호 인식 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of recognizing a car number by eliminating a shadow recognition error and a car number recognition system. More particularly, the present invention relates to a car number recognition system for recognizing a car number of a car traveling in an adjacent lane, A car number recognition system for recognizing a car number by eliminating a recognition error caused by a shadow to prevent the car number from being erroneously recognized by the car number recognition system.
최근 들어 차량의 수가 급격히 증가하여 교통사고, 교통체증, 과속차량 등 차량과 관련하여 발생하는 많은 문제들이 사회적인 이슈로 대두되고 있으며, 이에 따라 차량 관리, 차량 추적, 통행료 자동 공과금, 주차관리, 및 수배차량 관리 등의 응용분야에서 차량 번호판 인식을 통해 문제 해결하고자 하는 많은 연구들이 진행되고 있다.In recent years, the number of vehicles has rapidly increased, and many problems related to vehicles such as traffic accidents, traffic congestion, and speeding vehicles have become social issues. Accordingly, vehicle management, vehicle tracking, automatic toll payment, parking management, Many studies have been carried out to solve problems through license plate recognition in applications such as vehicle management.
일반적으로 차량 번호 인식 시스템의 응용분야로는 고정형, 휴대용, 및 이동형 과속단속시스템, 신호위반 단속시스템, 통행료 면탈 방지시스템, 주차관리 시스템 등에 활용되고 있으며, 디지털 카메라, 조명장치, 그래브 보드(Grab Board), 차량 번호 인식 주제어기, 자동 아이리스 렌즈, 차량 감지 센서 등으로 구성된다.In general, application fields of vehicle identification system are applied to fixed, portable, and mobile speed control system, signal violation control system, toll deduction prevention system, parking management system, etc. Digital cameras, lighting devices, grabbing Board, car number recognition main controller, auto iris lens, and vehicle detection sensor.
이와 같은 차량 번호 인식 시스템에서 중요한 핵심 기술은 주 제어기가 차량 번호를 인식할 수 있는 좋은 영상을 얻는 것으로, 이러한 인식률의 관건은 얻어진 차량영상이 인식하기 좋은 영상인가에 가장 크게 의존한다. 이 외에 차량 번호 인식 알고리즘의 정확성 및 신뢰성, 차량 번호판의 상태 등이 인식 성공률에 영상을 준다.An important key technique in such a car number recognition system is to obtain a good image in which the main controller can recognize the car number, and the key to this recognition rate is largely dependent on whether the obtained car image is a good image to be recognized. In addition, the accuracy and reliability of the car number recognition algorithm, and the status of the car license plate are given to the recognition success rate.
통상적으로 차량 번호판의 보다 나은 영상을 얻기 위해서는 스트로브의 세기를 조절하거나, 자동 조리개 렌즈를 채택하거나, 계절별 시간대 조도를 미리 설정하여 활용하거나, 촬영된 영상의 밝기를 가지고 조리개를 피드백 제어하는 등 많은 시도가 이루어져 왔으나, 날씨 조건, 태양의 이동조건, 구름의 이동조건 등의 변수에 대한 조건을 만족시키지 못하여 실효를 거두지 못하였다.Typically, in order to obtain a better image of the license plate, it is necessary to adjust the intensity of the strobe, adopt an automatic iris lens, set the season time-zone illuminance in advance, or feedback control the iris with the brightness of the photographed image However, it failed to satisfy the conditions for the weather condition, the sun moving condition, and the cloud moving condition, so that it did not work.
대한민국 등록특허 제10-1102572호에는 차량 번호판 인식방법이 개시된다. 상기 기술에서는 설정 영역 내에 진입한 차량을 촬영하고, 촬영된 영상에서 수직 수평 성분을 추출한 후, 추출된 수직 수평 성분을 통해 경계 정보를 검출하여 경계 영상을 형성한다. 그리고 경계 영상에서 화소 밝기 값의 변화가 자주 발생하는 영역을 추출하고, 경계 영상의 수직 수평 방향으로 화소 밝기 값의 누적치를 감지하여 촬영된 차량 전체의 수직 수평 성분의 분포를 검출한다. 차량 전체의 수직 수평 성분을 통해 형성되는 사각형 영역을 실제 차량 번호판의 크기와 가로 세로 비율에 맞는 것을 선택하고, 사각형 영역에서 이진화와 레이블링을 통해 문자 추정 부분을 실제 번호판의 문자 크기 비율과 비교하여 1차 판단한 후, 문자추정 부분들의 위치에 대한 모멘트를 계산하여 번호판 영역임을 최종적으로 판단한다.Korean Patent No. 10-1102572 discloses a license plate recognition method. In the above technique, the vehicle entering the setting area is photographed, vertical and horizontal components are extracted from the photographed image, and boundary information is detected through the extracted vertical and horizontal components to form a boundary image. Then, a region where the pixel brightness value changes frequently is extracted from the boundary image, and the cumulative value of the pixel brightness values in the vertical and horizontal directions of the boundary image is detected to detect the distribution of the vertical and horizontal components of the entire vehicle. The rectangle area formed by the vertical and horizontal components of the entire vehicle is selected according to the size and the aspect ratio of the actual license plate, and the character estimation part is compared with the character size ratio of the actual license plate through binarization and labeling in the rectangular area. After determining the difference, the moment about the position of the character estimating portions is calculated to finally determine that it is the license plate area.
하지만, 하나 이상의 차선에 대해서 차량 번호 검출을 실시하는 경우, 위치 또는 시간에 따라 반대편이나 해당 차로의 차량에 의한 그림자가 표시되어 차량 번호를 잘못 인식하기도 한다. 즉, 촬영된 영상에 포함된 그림자가 차량으로 인식되는 경우, 차량 번호 검출을 실시하게 되지만 실제 차량이 아니므로 차량 번호를 추출할 수 없는 상황이 발생하게 된다. 혹은, 촬영된 영상에 포함된 그림자에 의해 인접 차로를 통행하는 차량의 차량 번호를 잘못 인식하기도 한다.However, when car number detection is performed for one or more lanes, the car number may be misrecognized depending on the position or time, and the shade due to the vehicle on the opposite side or the car may be displayed. That is, when the shadow included in the photographed image is recognized as a vehicle, the vehicle number detection is performed, but the vehicle number can not be extracted because it is not an actual vehicle. Alternatively, the vehicle number of the vehicle passing through the adjacent lane may be mistakenly recognized by the shadow included in the photographed image.
결론적으로 차량 번호를 인식하는 과정은 다른 문자 인식과는 달리 외부 환경의 영향을 많이 받으므로 잡음이나 변형에 강하도록 고려해야 한다. 다시 말해서, 그림자와 같이 차량 번호 인식 과정에 영향을 미치는 요소들을 제거하여 차량 번호 인식을 정확히 할 수 있는 조건을 만들어 줄 필요성이 있다.
In conclusion, the process of recognizing the car number is different from other character recognition, and it is considered to be strong against noise or deformation because it is affected by external environment. In other words, there is a need to create a condition that accurately identifies the car number by removing elements that affect the car number recognition process, such as a shadow.
따라서, 본 발명의 목적은 하나 이상의 차선에 대해 차량 번호를 인식할 때, 인접한 차선에서 진행하는 차량의 그림자에 의해 차량 번호를 잘못 인식하는 것을 방지하기 위해 촬영된 영상에 포함된 그림자 영역이 검출되지 않을 때 차량번호를 인식하여, 차량 번호를 인식 시 발생하는 오류를 방지하는 그림자에 의한 인식 오류를 제거하여 차량 번호를 인식하는 방법 및 차량 번호 인식 시스템을 제공하는데 있다.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a vehicle lane recognition system and a vehicle lane recognition method in which when a vehicle number is recognized for one or more lanes, a shadow area included in the photographed image is not detected A car number recognition system for recognizing a car number when a car number is recognized when a car number is not recognized,
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 그림자에 의한 인식 오류를 제거하여 차량 번호를 인식하는 방법은 촬영된 영상의 프레임 데이터를 흑백 데이터로 변환하는 단계, 상기 흑백 데이터로 변환된 흑백 영상에 포함된 프레임들 간의 변화량을 비교하여 레퍼런스 프레임을 설정하는 단계, 현재 프레임과 이전 프레임 간의 제1변화량 및 상기 현재 프레임과 상기 레퍼런스 프레임 간의 제2변화량을 이용하여 상기 촬영된 영상으로부터 그림자 존재 여부를 검출하는 단계, 및 상기 그림자 존재 여부에 따라 상기 촬영된 영상으로부터 차량 번호를 인식하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of recognizing a car number by eliminating a shadow recognition error, comprising: converting frame data of a photographed image into monochrome data; A step of setting a reference frame by comparing the amount of change between frames included in an image, a step of setting a reference frame by comparing a first variation amount between a current frame and a previous frame and a second variation amount between the current frame and the reference frame, And recognizing the vehicle number from the photographed image according to whether the shadow exists or not.
상기 레퍼런스 프레임을 설정하는 단계는 상기 흑백 영상에 포함된 프레임들 간의 변화량을 비교하여 기 설정된 시간 동안 현재 프레임과 이전 프레임이 동일한 것으로 판단되는 경우, 상기 현재 프레임을 상기 레퍼런스 프레임으로 설정하는 단계인 것을 특징으로 한다.The step of setting the reference frame is a step of comparing the amount of change between the frames included in the monochrome image and setting the current frame as the reference frame if it is determined that the current frame and the previous frame are the same for a predetermined time .
상기 그림자 존재 여부를 검출하는 단계는 상기 제1변화량이 상기 제2변화량 보다 작은 경우, 상기 촬영된 영상에 그림자 영역이 존재하는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the step of detecting presence or absence of shadow includes determining that a shadow region exists in the photographed image when the first variation amount is smaller than the second variation amount.
상기 차량 번호를 인식하는 단계는 상기 촬영된 영상에서 상기 그림자가 존재하지 않는 시점의 프레임을 추출하여 차량 번호를 인식하는 단계인 것을 특징으로 한다.The step of recognizing the car number is a step of extracting a frame at a time point where the shadow does not exist in the photographed image and recognizing the car number.
여기서, 상기 그림자가 존재하지 않는 시점은 상기 제2변화량이 급격하게 증가하기 시작하는 시점인 것을 특징으로 한다.Here, the point of time when the shadow does not exist is a time point at which the second change amount starts to increase sharply.
상기 그림자 존재 여부를 검출하는 단계는 상기 제1변화량이 상기 제2변화량과 유사하게 분포하는 경우 상기 촬영된 영상에 그림자 영역이 존재하지 않는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the step of detecting presence or absence of shadow includes determining that there is no shadow region in the photographed image when the first variation amount is similar to the second variation amount.
한편, CCTV망을 통해 전송되는 복수의 CCTV에서 촬영된 영상에 포함된 차량의 번호를 인식하는 차량 번호 인식 시스템은 상기 촬영된 영상의 프레임 데이터를 흑백 데이터로 변환하는 흑백 변환부, 상기 흑백 데이터로 변환된 흑백 영상에 포함된 프레임들 간의 변화량을 비교하여 레퍼런스 프레임을 설정하여, 현재 프레임과 이전 프레임 간의 제1변화량 및 상기 현재 프레임과 상기 레퍼런스 프레임 간의 제2변화량을 이용하여 상기 촬영된 영상으로부터 그림자 존재 여부를 검출하는 변화량 비교부, 및 상기 그림자 존재 여부에 따라 상기 촬영된 영상으로부터 차량 번호를 인식하는 차량번호 인식부를 포함한다.Meanwhile, a car number recognition system for recognizing a car number included in an image photographed by a plurality of CCTVs transmitted through a CCTV network includes a monochrome conversion unit for converting the frame data of the photographed image into monochrome data, A reference frame is set by comparing the amount of change between the frames included in the converted monochrome image, and a reference frame is set by using a first amount of change between the current frame and the previous frame and a second amount of change between the current frame and the reference frame, And a vehicle number recognizing unit for recognizing the vehicle number from the photographed image according to whether the shadow exists or not.
상기 차량번호 인식부는 상기 촬영된 영상에서 상기 그림자가 존재하지 않는 시점의 프레임을 추출하여 차량 번호를 인식하는 것을 특징으로 한다.
And the car number recognizing unit recognizes the car number by extracting a frame at a time when the shadow does not exist in the photographed image.
본 발명의 그림자에 의한 인식 오류를 제거하여 차량 번호를 인식하는 방법 및 차량 번호 인식 시스템에 의하면, 촬영된 영상마다 레퍼런스 프레임을 설정하고, 현재 프레임과 이전 프레임 간의 변화량 및 현재 프레임과 레퍼런스 프레임 간의 변화량을 이용하여 그림자 존재 여부를 검출함으로써, 태양의 위치에 따라 크기나 위치가 변하는 그림자의 존재 여부를 정확하게 파악하여 차량 번호를 정확하게 인식할 수 있게 된다.According to the method of recognizing the car number and the car number recognition system of the present invention, the reference frame is set for each photographed image, and the change amount between the current frame and the previous frame and the change amount between the current frame and the reference frame It is possible to accurately recognize the vehicle number by accurately detecting the presence or absence of a shadow whose size or position changes according to the sun position.
또한, RGB 컬러 영상을 흑백 영상으로 변환하여 영상신호를 처리함으로써, 영상처리 속도를 크게 줄일 수 있으므로 차량 번호 인식을 빠르게 수행할 수 있다.Also, since the RGB color image is converted into the black and white image and the image signal is processed, the image processing speed can be greatly reduced, so that the car number recognition can be performed quickly.
그리고 차량의 위치에 따라 그림자가 존재하지 않는 시점의 프레임을 추출하여 차량 번호를 인식함으로써 촬영된 영상에 대해 그림자 영역을 삭제하는 등의 별도의 신호처리 과정을 수행할 필요가 없으므로 차량 번호 인식 시스템을 구성하는 비용을 줄일 수 있다.
In addition, since it is not necessary to perform a separate signal processing process such as deleting a shadow area for a photographed image by extracting a frame at a point where a shadow does not exist according to the location of the vehicle and recognizing the car number, The cost of constructing can be reduced.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 번호 인식 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 2 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 번호 인식 방법을 설명하기 위한 도면, 그리고
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 번호 인식 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of recognizing a car number according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2 to 8 are views for explaining a car number identification method according to an embodiment of the present invention, and FIGS.
9 is a block diagram showing a schematic configuration of a car number recognition system according to an embodiment of the present invention.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등 물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, It will be possible. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprising" or "having ", and the like, are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 그림자에 의한 인식 오류를 제거하여 차량 번호를 인식하는 방법 및 차량 번호 인식 시스템(이하, '차량 번호 인식 방법 및 차량 번호 인식 시스템'이라 함)을 상세하게 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method of recognizing a car number and a car number recognition system (hereinafter referred to as a car number recognition method and a car number recognition system) by eliminating shadow recognition errors according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Will be described in detail.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 번호 인식 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 2 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 번호 인식 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a flowchart for explaining a method of recognizing a car number according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 8 are views for explaining a car number identification method according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 먼저, 촬영된 영상의 프레임 데이터를 흑백 데이터로 변환한다(S200). 즉, CCTV를 통해 촬영된 영상은 RGB 컬러 영상이며 NTSC(National Television System Committee)에서 기술 표준으로 규정한 아래 [수학식 1]을 이용하여 RGB 컬러 영상을 흑백 영상으로 변환한다.Referring to FIG. 1, first, frame data of a photographed image is converted into monochrome data (S200). That is, the image photographed through the CCTV is an RGB color image, and converts an RGB color image into a monochrome image using Equation 1 defined by the National Television System Committee (NTSC) as a technical standard.
이렇게 변환된 흑백 데이터를 이용하여 차량 번호 인식 시스템에서 영상신호를 처리하는 경우, RGB 컬러 데이터를 이용하여 영상신호를 처리할 때보다 처리 속도가 3배 이상 빠르다.When the video signal is processed by the car number recognition system using the converted monochrome data, the processing speed is three times faster than that when the video signal is processed using the RGB color data.
즉, 일반적으로 사용되는 트루 컬러는 RGB 각각의 컬러를 8비트씩 더해서 만들어지므로, 1픽셀 당 24비트의 데이터를 사용한다. 반면에 흑백의 경우에는 그레이 레벨을 16단계로 나누어 표현하는 경우 1픽셀 당 4비트의 데이터가 사용된다. 결론적으로, RGB 컬러 데이터를 흑백 데이터로 변환하여 영상신호처리에 사용되는 비트수를 대폭 줄일 수 있으므로 처리 속도도 크게 향상된다.That is, a commonly used true color is formed by adding 8 bits of each color of RGB, so 24 bits of data are used per pixel. On the other hand, in the case of black and white, when the gray level is divided into 16 levels, 4 bits of data are used per pixel. As a result, the number of bits used in the image signal processing can be greatly reduced by converting the RGB color data into monochrome data, thereby greatly improving the processing speed.
그리고 흑백 영상에 포함된 프레임들 간의 명도 변화량(이하, '변화량'으로 칭함)을 비교하여 레퍼런스 프레임을 설정한다(S210). 즉, 차량 번호 인식 시스템에서 흑백 데이터로 변환된 흑백 영상에 포함된 프레임들 간의 변화량을 비교하여 기 설정된 시간 동안 현재 프레임과 이전 프레임이 동일한 것으로 판단되는 경우, 상기 현재 프레임을 레퍼런스 프레임으로 설정한다.Then, a reference frame is set by comparing the amount of change in brightness between frames included in the monochrome image (hereinafter referred to as a 'change amount') (S210). That is, the car number recognition system compares the amount of change between frames included in the monochrome image converted into monochrome data, and sets the current frame as a reference frame when it is determined that the current frame is the same as the previous frame for a preset time.
차량이 통행하지 않는 경우, 도 2에 예시한 화면이 연속적으로 입력되므로, 차량 번호 인식 시스템에서 프레임들 간의 변화량을 비교하는 경우, 이전 프레임과 현재 프레임이 동일한 프레임인 것으로 판단하게 된다. 따라서 차량 번호 인식 시스템에서 도 2에 나타낸 현재 프레임을 레퍼런스 프레임으로 설정하게 된다.When the vehicle does not travel, the screen illustrated in FIG. 2 is continuously input. Therefore, when comparing the amount of change between frames in the car number recognition system, it is determined that the previous frame and the current frame are the same frame. Therefore, in the car number recognition system, the current frame shown in Fig. 2 is set as the reference frame.
그리고 현재 프레임과 이전 프레임 간의 제1 명도 변화량(이하, '제1변화량'으로 칭함) 및 현재 프레임과 레퍼런스 프레임 간의 제2 명도 변화량(이하, '제2변화량'으로 칭함)을 비교한다(S220). 제1변화량과 제2변화량이 유사한 경우(S230-Y), 촬영된 영상에 그림자 영역이 존재하지 않는 것으로 판단한다(S240). 차량 번호 인식 시스템은 이 시점에 차량 번호를 인식하도록 동작한다(S250).Then, a first brightness variation (hereinafter referred to as 'first variation amount') between the current frame and the previous frame and a second brightness variation amount between the current frame and the reference frame (hereinafter referred to as 'second variation amount') are compared (S220) . If the first variation amount is similar to the second variation amount (S230-Y), it is determined that there is no shadow area in the photographed image (S240). The car number recognition system operates to recognize the car number at this time (S250).
만약, 단계 S230에서, 제1변화량이 제2변화량과 유사하지 않고 작은 것으로 판단되는 경우(S230-N), 촬영된 영상에 그림자 영역이 존재하는 것으로 판단한다(S240). 이 경우, 차량 번호 인식 시스템에서는 촬영된 영상에 대해 차량 번호를 인식하는 과정을 수행하지 않고, 제1변화량과 제2변화량이 유사하게 분포하는 시점이 될 때 차량 번호를 인식하도록 동작한다.
If it is determined in step S230 that the first variation is not similar to the second variation (S230-N), it is determined that a shadow area exists in the photographed image (S240). In this case, the car number recognition system does not perform the process of recognizing the car number with respect to the photographed image, but operates to recognize the car number when the first variation amount and the second variation amount are similar to each other.
도 3의 화면을 예를 들어 설명하면, 차량의 그림자만이 촬영된 경우, 촬영된 영상의 현재 프레임과 이전 프레임 간의 제1변화량이 현재 프레임과 레퍼런스 프레임 간의 제2변화량 보다 작은 것으로 분석된다. 이러한 변화량의 차이를 도 4에 나타내었으며, 이하에서 설명하는 그래프의 가로축은 시간을 나타내고 세로축은 프레임 간의 변화량을 나타낸다. 또한, 노란색은 현재 프레임과 이전 프레임 간의 제1변화량을 나타낸 라인이고, 파란색은 현재 프레임과 레퍼런스 프레임 간의 제2변화량을 나타낸 라인이다.For example, when only the shadow of the vehicle is photographed, the first variation amount between the current frame and the previous frame of the photographed image is analyzed to be smaller than the second variation amount between the current frame and the reference frame. The difference in the amount of change is shown in FIG. 4. The horizontal axis in the graphs described below represents time, and the vertical axis represents the amount of change between frames. In addition, yellow is a line showing a first variation amount between the current frame and the previous frame, and blue is a line showing a second variation amount between the current frame and the reference frame.
그림자만 존재하는 경우, 도 4의 그래프로 나타낸 바와 같이 제1변화량 및 제2변화량이 모두 낮게 나오며, 제1변화량이 제2변화량 보다 전체적으로 작은 특징을 갖는다. 즉, 그림자는 레퍼런스 프레임과 비교했을 때 그림자가 표시되는 부분의 명도 차이만 발생하므로 프레임 별로 비교했을 때, 프레임 간의 변화량이 많지 않고, 각 프레임 간의 변화량이 적기 때문에 제1변화량이 제2변화량 보다 작은 특징을 갖는다.
When only the shadow exists, as shown in the graph of FIG. 4, both the first variation amount and the second variation amount are low, and the first variation amount has a characteristic smaller overall than the second variation amount. That is, since the shadows are compared with the reference frame, only the difference in brightness of the portion in which the shadow is displayed occurs. Therefore, when the comparison is performed frame by frame, the amount of change between frames is not large and the amount of change between frames is small. .
한편, 현재 프레임에 그림자 영역이 존재하지 않는 경우, 현재 프레임과 이전 프레임 간의 제1변화량이 현재 프레임과 레퍼런스 프레임 간의 제2변화량과 유사하게 분포한다. 도 5의 화면을 예를 들어 설명하면, 차량과 차량의 그림자가 함께 촬영되지만 태양의 위치에 의해 차량의 그림자가 거의 표시되지 않는 경우 제1변화량과 제2변화량이 유사하게 분포하게 된다. 이러한 특징을 도 6의 그래프를 통해 나타내었다.On the other hand, if there is no shadow area in the current frame, the first variation amount between the current frame and the previous frame is distributed similarly to the second variation amount between the current frame and the reference frame. For example, if the vehicle and the shadow of the vehicle are photographed together but the shadow of the vehicle is hardly displayed due to the position of the sun, the first variation amount and the second variation amount are similarly distributed. This characteristic is shown in the graph of FIG.
도 6의 그래프를 살펴보면, 제1변화량을 나타내는 노란색 라인과 제2변화량을 나타내는 파란색 라인이 근접하게 분포되어 있으며, 촬영된 영상에 그림자 영역이 존재하지 않는 경우 이러한 특징을 나타낸다. 따라서 차량 번호 인식 시스템에서 영상신호를 분석한 결과, 도 6의 그래프와 같은 특성이 검출되는 경우 촬영된 영상에 그림자가 존재하지 않는 것으로 판단한다.
Referring to the graph of FIG. 6, a yellow line representing the first variation amount and a blue line representing the second variation amount are closely distributed, and this characteristic is exhibited when there is no shadow region in the photographed image. Therefore, when the characteristic of the graph shown in FIG. 6 is detected as a result of analyzing the image signal in the car number recognition system, it is determined that there is no shadow in the photographed image.
도 7의 화면을 예를 들어 설명하면, 차량과 차량의 그림자가 함께 화면에 표시되는 경우에도 현재 프레임과 이전 프레임 간의 제1변화량이 현재 프레임과 레퍼런스 프레임 간의 제2변화량 보다 작다. 즉, 도 8의 그래프로 나타낸 바와 같이 그림자 영역(S)과 차량 영역(C)에서 제1변화량이 제2변화량 보다 작은 특징을 나타낸다.7, the first variation amount between the current frame and the previous frame is smaller than the second variation amount between the current frame and the reference frame even when the shadow of the vehicle and the vehicle are displayed together on the screen. That is, as shown in the graph of FIG. 8, the first variation amount in the shadow region S and the vehicle region C is smaller than the second variation amount.
여기서, 그림자 영역(S)이 사라지고, 차량 영역(C) 만이 표시되는 시점(P)를 살펴보면, 제1변화량과 제2변화량이 근접하게 분포되어 있는 것을 알 수 있다. 즉, 이 시점(P)부터 촬영된 영상에서 그림자 영역(S)이 사라지고 차량 영역(C)만 표시된다. 따라서 차량 번호 인식 시스템은 이 시점(P)에 촬영된 영상에 그림자 영역이 존재하지 않는 것으로 판단하여 차량 번호를 인식하게 된다.
Here, if the shadow region S disappears and the time P at which only the vehicle region C is displayed is seen, it can be seen that the first variation amount and the second variation amount are closely distributed. That is, the shadow region S disappears from the image photographed from this point P and only the vehicle region C is displayed. Therefore, the car number recognition system recognizes the car number by judging that the shadow region does not exist in the photographed image at this point P (P).
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 번호 인식 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.9 is a block diagram showing a schematic configuration of a car number recognition system according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 차량 번호 인식 시스템(120)은 CCTV망(110)을 통해 복수의 CCTV(100-1,100-2,...,100-n)로부터 촬영된 영상을 수신하여 차량 번호를 인식한다. 이러한 차량 번호 인식 시스템(120)은 네트워크 인터페이스부(121), 촬영영상 저장부(122), 흑백 변환부(123), 변화량 비교부(124), 차량번호 인식부(125), 영상 표시부(126), 지도DB(127), 및 중앙 제어부(128)을 포함한다.9, the car
네트워크 인터페이스부(121)은 CCTV망(110)에 연결되어 복수의 CCTV(100-1,100-2,...,100-n)로부터 전송되는 영상을 수신한다. 여기서, 복수의 CCTV(100-1,100-2,...,100-n)에서 촬영된 영상은 RGB 컬러 영상이다.The
촬영영상 저장부(122)에는 네트워크 인터페이스부(121)을 통해 수신된 촬영 영상이 RGB 컬러 영상으로 저장되며, 기 설정된 기간이 경과되면 삭제된다.The photographed image received through the
흑백 변환부(123)은 촬영영상 저장부(122)에 저장된 RGB 컬러 영상을 흑백으로 변환한다. 즉, 촬영된 영상의 프레임 데이터를 흑백 데이터로 변환한다.The
변화량 비교부(124)는 흑백 데이터로 변환된 흑백 영상에 포함된 프레임들 간의 변화량을 비교하여 레퍼런스 프레임을 생성한다. 즉, 변화량 비교부(124)는 흑백 영상에 포함된 프레임들 간의 변화량을 비교하여 기 설정된 시간 동안 현재 프레임과 이전 프레임이 동일한 것으로 판단되는 경우, 현재 프레임을 상기 레퍼런스 프레임으로 설정한다.The change
그리고 변화량 비교부(124)는 현재 프레임과 이전 프레임 간의 제1변화량 및 현재 프레임과 레퍼런스 프레임 간의 제2변화량을 이용하여 촬영된 영상으로부터 그림자 존재 여부를 검출한다. 즉, 변화량 비교부(124)는 제1변화량이 제2변화량 보다 작은 경우 촬영된 영상에 그림자 영역이 존재하는 것으로 판단하고, 제1변화량이 제2변화량과 유사하게 분포하는 경우 촬영된 영상에 그림자 영역이 존재하지 않는 것으로 판단한다.The
차량번호 인식부(125)는 그림자 존재 여부에 따라 상기 촬영된 영상으로부터 차량 번호를 인식한다. 즉, 차량번호 인식부(125)는 그림자 영역이 존재하지 않는 시점에 촬영된 영상에 포함된 차량의 번호를 인식한다. 또한, 차량번호 인식부(125)는 현재 프레임과 레퍼런스 프레임 간의 변화량이 급격하게 증가하기 시작하는 시점을 그림자가 존재하지 않는 시점으로 판단하여 촬영된 영상으로부터 차량 번호를 인식한다.The car
영상 표시부(126)는 복수의 CCTV를 통해 촬영된 영상이 표시되며, 차량 번호가 인식되는 경우 차량 영상과 함께 차량 번호가 함께 표시된다.The
지도DB(127)에는 복수의 CCTV(100-1,100-2,...,100-n)가 설치된 지역의 지도와 복수의 CCTV(100-1,100-2,...,100-n)의 위치가 저장된다.The
중앙 제어부(128)은 네트워크 인터페이스부(121)를 통해 복수의 CCTV(100-1,100-2,...,100-n)의 동작을 제어하며, 복수의 CCTV(100-1, 100-2,...,100-n)에서 촬영된 영상을 분석하여 차량 번호를 인식하도록 흑백 변환부(123), 변화량 비교부(124), 및 차량번호 인식부(125)를 제어한다.The
이상과 같은 차량 번호 인식 시스템(120)에 의해 그림자에 의한 인식 오류를 제거하여 차량 번호를 정확하게 인식할 수 있다.
The vehicle
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It can be understood that it is possible.
100-1,100-2,...,100-n : 복수의 CCTV
110 : CCTV망 120 : 차량 번호 인식 시스템
121 : 네트워크 인터페이스부 122 : 촬영영상 저장부
123 : 흑백 변환부 124 : 변화량 비교부
125 : 차량번호 인식부 126 : 영상 표시부
127 : 지도DB100-1, 100-2, ..., 100-n: a plurality of CCTV
110: CCTV network 120: car number recognition system
121: Network interface unit 122: Photographed image storage unit
123: monochrome conversion unit 124: change amount comparison unit
125: car number recognition unit 126: video display unit
127: Map DB
Claims (8)
상기 흑백 데이터로 변환된 흑백 영상에 포함된 프레임들 간의 명도 변화량을 비교하여 레퍼런스 프레임을 설정하는 단계;
현재 프레임과 이전 프레임 간의 제1 명도 변화량 및 상기 현재 프레임과 상기 레퍼런스 프레임 간의 제2 명도 변화량을 이용하여 상기 촬영된 영상으로부터 그림자 존재 여부를 검출하는 단계; 및
상기 그림자 존재 여부에 따라 상기 촬영된 영상으로부터 차량 번호를 인식하는 단계;를 포함하며,
상기 차량 번호를 인식하는 단계는,
상기 촬영된 영상에서 상기 그림자가 존재하지 않는 시점의 프레임을 추출하여 차량 번호를 인식하는 단계인 것을 특징으로 하는 그림자에 의한 인식 오류를 제거하여 차량 번호를 인식하는 방법.Converting the frame data of the photographed image into monochrome data;
Setting a reference frame by comparing a brightness change amount between frames included in the monochrome image converted into the monochrome data;
Detecting the presence or absence of shadow from the photographed image using a first lightness change amount between a current frame and a previous frame and a second lightness change amount between the current frame and the reference frame; And
And recognizing the vehicle number from the photographed image according to whether the shadow exists or not,
The step of recognizing the vehicle number may include:
And recognizing the vehicle number by extracting a frame at a point in time when the shadow does not exist in the photographed image.
상기 레퍼런스 프레임을 설정하는 단계는,
상기 흑백 영상에 포함된 프레임들 간의 명도 변화량을 비교하여 기 설정된 시간 동안 현재 프레임과 이전 프레임이 동일한 것으로 판단되는 경우, 상기 현재 프레임을 상기 레퍼런스 프레임으로 설정하는 단계인 것을 특징으로 하는 그림자에 의한 인식 오류를 제거하여 차량 번호를 인식하는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the setting of the reference frame comprises:
Comparing the brightness variation between the frames included in the monochrome image and setting the current frame as the reference frame if it is determined that the current frame is the same as the previous frame for a preset time period, How to recognize the car number by removing the error.
상기 촬영된 영상의 프레임 데이터를 흑백 데이터로 변환하는 흑백 변환부;
상기 흑백 데이터로 변환된 흑백 영상에 포함된 프레임들 간의 명도 변화량을 비교하여 레퍼런스 프레임을 설정하여, 현재 프레임과 이전 프레임 간의 제1 명도 변화량 및 상기 현재 프레임과 상기 레퍼런스 프레임 간의 제2 명도 변화량을 이용하여 상기 촬영된 영상으로부터 그림자 존재 여부를 검출하는 변화량 비교부; 및
상기 그림자 존재 여부에 따라 상기 촬영된 영상으로부터 차량 번호를 인식하는 차량번호 인식부;를 포함하며,
상기 차량번호 인식부는,
상기 촬영된 영상에서 상기 그림자가 존재하지 않는 시점의 프레임을 추출하여 차량 번호를 인식하는 것을 특징으로 하는 그림자에 의한 인식 오류를 제거하여 차량 번호를 인식하는 차량 번호 인식 시스템.A car number recognition system for recognizing a car number included in a video captured by a plurality of CCTVs transmitted through a CCTV network,
A monochrome conversion unit for converting the frame data of the photographed image into monochrome data;
A reference brightness is set by comparing the amount of brightness change between the frames included in the monochrome image converted into the monochrome data to determine a first brightness change amount between the current frame and the previous frame and a second brightness change amount between the current frame and the reference frame A change amount comparing unit for determining whether a shadow exists from the photographed image; And
And a car number recognition unit for recognizing the car number from the photographed image according to whether the shadow exists or not,
Wherein the vehicle number recognizing unit comprises:
And recognizing the vehicle number by extracting a frame at a time point at which the shadow does not exist in the photographed image, wherein the vehicle number is recognized by removing shadow recognition errors.
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---|---|---|---|
KR1020140068450A KR101451070B1 (en) | 2014-06-05 | 2014-06-05 | Method to recognize license plates by removing recognition error by shadow and license plate recognition system |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2023036577A (en) * | 2017-04-28 | 2023-03-14 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Mobile body |
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