KR101509092B1 - 광고 기능을 갖는 번호판 인식용 카메라의 led 투광기 - Google Patents

광고 기능을 갖는 번호판 인식용 카메라의 led 투광기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카메라에 입사되어 차량의 영상을 촬영할 수 있는 광도로 투광기에서 투사되는 빛의 광도를 높이되 운전자에게 주는 자극감을 제거하거나 최소화함과 동시에 투광기의 LED 빛에 의하여 문자나 기호가 표현될 수 있도록 하여서 된 광고 기능을 갖는 번호판 인식용 카메라의 LED 투광기를 개시한다.
본 발명은 이를 위하여 투광기의 LED에서 발광되는 빛의 중심 파장 범위를 가시광의 중심 파장인 540~570㎚가 아닌 720㎚ ~ 860㎚가 되도록 함으로써 원활한 차량의 촬영이 가능함과 동시에 운전자가 받게 되는 시각적 자극이 최소화되어 운전자에게는 쾌적한 시야가 제공함과 아울러 문자가 기호 등이 표현되므로 투광기에 의하여 광고 기능을 제공할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.

Description

광고 기능을 갖는 번호판 인식용 카메라의 LED 투광기{LED Light Projector for Number Plate Recognition Camera having Advertisement Function}
본 발명은 광고 기능을 갖는 번호인식용 카메라 LED 투광기에 관한 것으로, 특히 톨게이트를 통과하는 차량을 촬영하기 위하여 빛을 투사하되 특정 파장대의 빛을 내는 LED를 사용함으로써 운전자가 받게 되는 시각적 자극은 최소화한 상태에서 카메라는 차량 영상을 확보할 수 있게 하고 이에 더하여 홍보를 위한 문자, 기호 등의 인식이 가능하도록 하여 광고 기능을 제공할 수 있도록 한 광고 기능을 갖는 광고 기능을 갖는 번호판 인식용 카메라의 LED 투광기에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 톨게이트에는 차량의 통과를 감지하여 차량의 번호판을 촬영하기 위한 카메라가 설치되어 있다.
이러한 카메라는 기본적으로 도1로 보인 바와 같이 인간의 눈으로 볼 수 있는 가시광선인 380~780㎚ 정도의 파장 범위에 있는 빛을 입사시켜 CCD나 CMOS로 감지하여 영상 출력을 발생시키게 되는 것이다.
이에서 볼 수 있는 바와 같이 인간의 눈은 황녹색에 가까운 540~570㎚ 정도의 빛을 가장 예민하게 감지한다. 특히, 실제로는 파장이 460㎚이하인 광선과 파장이 660㎚이상인 광선은 상기 황녹색 기준 15%이하의 감도로 감지하게 되는 것이다.
또한, 카메라에서도 황녹색에 가까운 540~570㎚ 정도의 빛을 가장 예민하게 감지하도록 설계되어 있으며, 이러한 카메라의 가시광선 파장별 감도를 도2 도3으로 보였다.
즉, 투광기에서 빛이 발사되고 목표물에서 반사되는 빛에 의한 영상을 촬영하여야 하는 CCD 카메라는 그 대표적인 것으로 소니의 ICX267의 데이터 시트( http://cnr.dissem.co.kr/AVT/Guppy/Guppy _DataSheet_F-146_V4.0.0_en.pdf) 일부를 발췌한 도2로 보인 바와 같은 특성을 보이고, CMOS 이미지 센서(이하 "CIS"라 함)는 대표적인 것으로 앞티나의 MT9M021의 데이터 시트(http://www.aptina.com/products/image _sensors/mt9m021/)일부를 발췌한 도 3으로 보인 바와 같은 특성을 보이고 있다.
이러한 CCD나 CIS는 광량이 충분한 주간 등의 시간대에는 투광기 없이 작동하고 광량이 부족한 야간 등의 시간대에는 차량의 통과시마다 투광기를 발광시켜 CCD나 CIS에 촬상되도록 하고 있는 것이다.
이를 위하여 투광기는 차량의 통과시마다 순간 섬광을 발생시키는 것으로 양호한 영상을 얻기 위하여 높은 광도(luminous Intensity)의 LED를 사용하고 있으므로 차량 통과시에 운전자는 투광기가 발생시키는 섬광에 의하여 짧은 시간 동안 시각 자극을 받아 불쾌감을 느끼게 되는 불편이 있는 것이며, 이는 촬영을 위하여 불가피한 사항으로 이해되고 있는 실정이다.
1. Eyesensitivity.svg. WIKIPEDIA, 2013. 2. 6. [2013.9.12. 검색], 인터넷:<URL:http://en.wikipedia.org/wiki/File:Eyesensitivity.svg> 2. ALLIDED VISION TECHNOLOGIES, [2013.9.12.검색], 인터넷:<URL:http://cnr.dissem.co.kr/AVT/Guppy/Guppy_DataSheet_F-146_V4.0.0_en.pdf> 3. APINA IMAGE CORPORATION, [2013.9.12.검색], 인터넷:<URL: http://www.aptina.com/products/image_sensors/mt9m021/>
본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 카메라에 입사되어 차량의 영상을 촬영할 수 있는 광도로 투광기에서 투사되는 빛의 광도를 높이되 운전자에게 주는 자극감을 제거하거나 최소화함과 동시에 투광기의 LED 빛에 의하여 문자나 기호가 표현될 수 있도록 하여서 된 광고 기능을 갖는 번호판 인식용 카메라의 LED 투광기를 제공함에 있다.
본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 투광기의 LED에서 발광되는 빛의 중심 파장 범위를 가시광의 중심 파장인 540~570㎚가 아닌 720㎚ ~ 860㎚가 되도록 함으로써 가시광의 중심 파장에 비하여 사람이 느끼게 되는 시각적 감도가 1/50 ~ 1/100에 불과하도록 함으로써 운전자가 느끼는 시각적 자극이 거의 없도록 함과 아울러, 투광기 LED의 배치가 광고를 원하는 문자나 기호등과 동일하게 함으로써 투광기로서 차량의 촬영을 위한 광량을 제공함과 아울러 광고를 위한 문자나 기호가 표현될 수 있도록 하여서 된 것이다.
이와 같이 하여 본 발명은 사람의 시각으로는 매우 약하게 보여지는 파장대인 720㎚ ~ 860㎚의 중심 파장을 갖는 빛이 LED에서 충분한 광도로 투광되도록 함으로써 원활한 차량의 촬영이 가능함과 동시에 운전자가 받게 되는 시각적 자극이 도1로 보인 바와 같은 인간의 파장별 감도 특성에 의하여 매우 낮게 되도록 하여 충분한 광도의 섬광 발생에도 불구하고 운전자에게는 쾌적한 시야가 제공될 수 있도록 한 것이다.
이와 동시에 본 발명에서는 상기한 720㎚ ~ 860㎚의 중심 파장을 갖는 LED를 문자나 기호의 형태와 일치되게 배열하여 점등되도록 함으로써 인간의 시각에 자극을 주지 않는 투광기에서 문자가 기호 등이 표현되므로 투광기에 의하여 광고 기능을 제공할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.
도1은 인간의 시각에 의한 감지 특성 곡선 도표.
도2는 CCD의 파장 감지 감도 특성 곡선 도표
도3은 CIS의 파장 감지 감도 특성 곡선 도표
도4는 도로의 측부에 설치되는 카메라, 투광기 일체형 설비를 보인 사진.
도5는 본 발명을 적용하기 위한 투광기 및 카메라 설치 및 차량 통과 상태를 보인 평면도.
도6은 본 발명을 적용하기 위한 카메라 및 투광기의 구성을 예시한 개략도.
도7은 본 발명에 의한 투광 및 촬상소자의 감도 그리고 인간의 시각 감지 감도 상태를 설명하기 위한 도표.
도8은 본 발명을 적용한 상태를 보이는 카메라 일체형 투광기의 사시도.
도9는 본 발명에서 광고 효과를 얻기 위하여 배치된 LED의 상태를 보인 설명도.
이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 의한 투광기(100)는 도5로 보인 바와 같이 차량 통과 지점의 전방 측부에 카메라(200)와 일체형으로 설치되는 것이 일반적이며, 투광기(100)와 카메라(200)가 일체로 된 장비의 예를 도4로 보였다. 이에서 볼 수 있는 바와 같이, 일반적인 투광기(100)는 차량 통과 지점의 전방 측부에 설치되어 통과 차량의 번호판 방향으로 빛을 투사하고, 번호판에서 반사되어 나온 빛이 투광기(100)와 일체로 설치된 카메라(200)의 대물렌즈(201)에 입사되어 그 내부의 CCD, CIS(CMOS IMAGE SENSOR) 등 촬상소자(202)에서 영상 신호를 얻고 DSP(203)(DIGITAL SIGNAL PROCESSOR)를 통하여 신호처리함으로써 번호판 촬영 영상 데이터를 출력시키게 되는 것이다.
이러한 투광 및 촬영을 위한 일체형 장비의 구성을 도6으로 보였다.
이에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명은 외부 광센서(103)에 의한 신호 출력에 따라 투광기(100)의 LED(101)모듈을 작동시키기 위한 드라이버(102)로 구성되고, 차량의 전방 측부에 설치된 투광기(100)와,
상기 LED(101) 모듈에서 투사되어 피사체에서 반사되어 입사되는 빛을 모으기 위한 대물렌즈(201)와, 상기 대물렌즈(201) 후방의 촬상소자(202)와, 상기 촬상소자(202)의 출력에서 영상신호 출력을 순차 출력시키기 위한 DSP(203)로 구성된 카메라(200)와, 차량의 진입 시 이를 감지하여 투광기(100) 및 카메라(200)를 제어함과 아울러 상기 투광기(100)와 촬상소자(202)의 촬영을 위한 동기동작을 제어하기 위한 콘트롤러(204)를 구비하여서 된 공지의 것에 있어서, 상기 투광기(100)의 LED(101) 발광 파장이 720㎚ ~ 860㎚의 범위에 있도록 함과 아울러 상기 LED(101)는 복수개로 하되 광고를 위한 문자나 기호의 형상에 따라 불투명으로 된 기판(104)에 고정 배치하여서 된 것이다.
이와 같이 된 본 발명을 실시하기 위한 투광기(100)는 주간에는 외부 광센서(103)의 신호에 의하여 드라이버(102)의 작동이 중지되며, 주간에는 차량이 진입하면 차량 감지 센서(301)가 이를 감지하여 콘트롤러(300)가 카메라(200)를 동작시키며, 카메라(200)는 투광기(100)의 도움 없이도 대물렌즈에 입사되는 빛의 광량이 충분하므로 대물렌즈로 입사되는 영상이 촬상소자(202)에서 영상신호를 발생시키고, 촬상소자(202)의 영상신호는 DSP(203)에 의하여 신호 처리되어 저장되거나 해독되어 활용되는 것이다.
반면에 야간에는 외부 광센서(103)의 출력신호가 반전되면서 드라이버(102)를 구동시키게 되므로 차량이 진입하면 차량 감지 센서(301)가 이를 감지하여 출력을 반전시킴에 따라 콘트롤러(300)가 작동 개시하여 드라이버(102)를 작동시킴으로써 LED(101)가 발광하도록 하고, 이러한 LED(101)의 빛이 발광됨과 동시에 카메라(200)의 촬상소자(202) 및 DSP(203)에 의한 결상이 이루어져 영상신호가 출력되도록 함으로써 번호판 영상 데이터를 저장하여 분석하여 각종 요금 부과 등의 업무를 수행할 수 있게 되는 것이다. 특히, 본 발명은 상기 투광기(100)의 발광원으로 다수의 LED(101)를 사용하게 되는 것이며, LED(101)의 발광 중심 주파수가 730㎚가 되게 함으로써, 도7로 보인 바와 같이, 통과 차량의 번호판을 촬영하는 카메라(200)의 촬상소자(202)는 촬상소자(202)의 감도가 다소 저하되기는 하나 정상적인 촬영이 가능하게 되고, 차량의 운전자는 인간의 시각 감도 특성에 따라 황녹색 파장 범위(540~570㎚)의 동일한 광도에 비하여 1 ~ 2%이하에 불과한 세기로 매우 약하게 감지되므로 카메라(200)는 투광기(100)에 의하여 촬영에 충분한 광도의 광선을 제공받고, 차량의 운전자는 투광기(100)를 직접 바라보더라도 하등의 눈부심 등 시각 장애를 일으키지 않게 됨과 아울러 한발 더 나아가 LED(101)의 배치 위치에 따라 문자나 기호를 인식하게 되는 것이어서 광고 효과를 창출할 수 있게 되는 것이다.
즉, 본 발명에서는 도7로 보인 바와 같이 상기 LED(101)에서 730㎚의 중심파장을 중심으로 720㎚ ~ 740㎚ 파장범위의 광선을 발광하는 것이므로 LED 발광 특성 곡선(A)을 보이게 되는 것이고,
카메라(200)의 촬상소자(202)에 의한 감지 감도 특성 곡선(B)은 황녹색범위인 540~570㎚의 파장 범위 광선에서의 감도를 100%로 가정하면 LED 발광 특성 곡선(A)과 교차점인 730㎚에서는 50%가 된다. 이러한 감지 감도는 충분히 차량번호판의 번호를 감지할 수 있는 수준이므로 차량 번호판 영상 데이터를 확보하여 통행 요금 징수의 기초 자료로 활용하게 된다. 아울러, 본 발명에서는 인간의 시각에 의한 감지 특성 곡선(C)에 따라 광선 파장이 700㎚이상인 경우에는 황녹색 범위인 540~570㎚의 파장 범위 광선의 1% ~ 2% 이하의 광도로 감지하게 되므로 매우 약하게 감지하게 되는 것이다.
이에 따라, 본 발명은 상기 LED(101)에 의하여 카메라(200)의 촬상소자(202)에 충분한 광도의 빛을 공급하게 되는 것인 반면 운전자에게는 개개의 LED(101)가 약한 광도의 가시광선으로 보이게 되며, 야간의 어두운 곳에서 발광되는 다수개의 LED(101)가 도8로 보인 바와 같이 배치되어 있으므로 예를 들면 도8 및 도9로 보인 바와 같이 "ex" 형태로 빛을 발하게 되는 것이고, 이러한 빛은 야간이어서 충분히 선명하게 인식될 수 있는 것이다.
이에 따라, 운전자의 차량 번호판에는 투광기(100)에 의한 강한 빛으로 충분한 광도의 반사광이 카메라(200)의 촬상소자(202)에 입사되고 운전자의 시야에는 전방 측부에서 붉은 빛의 점으로 보여지는 문자나 기호로 된 광고 내용을 볼 수 있게 되어 카메라(200)에 의한 번호판 영상의 확보와 동시에 광고 효과를 얻을 수 있게 된다. 아울러, 본 발명에서는 도8, 도9로 보인 "ex" 형태 외에도 하나의 LED(101)를 도트(DOT)로 하여 여러 문자나 기호 등으로 다양하게 조합함으로써 원하는 광고 효과를 얻을 수 있게 됨은 물론이다.
아울러, 편의상 본 발명의 도면 및 실시예에서는 LED(101)의 갯수를 최소화하여 "ex"를 표현하였으나, LED(101)의 배치 간격을 줄이고 갯수를 늘림으로써 더욱 세밀한 형태로 문자, 도형, 그림 등을 표현함으로써 광고 효과를 증진시킬 수 있음은 물론이다.
또한, 본 발명에서는 투광기(100)와 카메라(200)가 일체형으로 된 형태를 기본으로 도시하고 설명하였으나, 투광기(100)와 카메라(200)가 별체로 된 형태로도 실시할 수 있음은 물론이다.
아울러, 본 발명의 도7에서는 720㎚ ~ 740㎚ 파장범위의 파장을 발하는 LED(101)를 사용한 예를 보였으나, 실제의 경우에는 720㎚ ~ 860㎚ 파장범위의 넓은 파장대를 내는 LED(101)를 사용할 수 있는 것이다.
이상과 같이, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명이 의도하는 요지 및 개념 내에서 다양하게 변화시켜 실시하는 것이 가능하다.
100: 투광기 101: LED 102: 드라이버
103: 외부 광센서 104: 기판 200: 카메라
201: 대물렌즈 202: 촬상소자 203: DSP
300: 콘트롤러 301: 차량 감지 센서

Claims (2)

  1. 삭제
  2. 외부 광센서에 의한 신호 출력에 따라 투광기의 LED모듈을 작동시키기 위한 드라이버가 구성되고, 차량의 전방 측부에 설치되는 투광기와, 상기 LED모듈에서 투사되어 피사체에서 반사되어 입사되는 빛을 모으기 위한 대물렌즈와, 상기 대물렌즈 후방의 촬상소자와, 상기 촬상소자의 출력에서 영상신호 출력을 순차 출력시키기 위한 DSP로 구성된 카메라와, 차량의 진입 시 이를 감지하여 상기 투광기 및 카메라를 제어함과 아울러 상기 투광기와 촬상소자의 촬영을 위한 동기동작을 제어하기 위한 콘트롤러를 구비하여서 된 번호판 인식용 카메라의 LED 투광기에 있어서, 상기 LED모듈은 복수개의 LED로 구성되되, 광고를 위한 문자나 기호의 형상에 따라 불투명으로 된 기판에 고정 배치하여서 됨을 특징으로 하는 광고 기능을 갖는 번호판 인식용 카메라의 LED 투광기.
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