KR101521457B1 - 영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실외 또는 지상층 주차장의 상부에 설치된 카메라에 의해 촬영된 영상을 이용하여 주차된 차량의 위치를 보다 효율적으로 검지할 수 있는 차량 위치 확인 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 일례와 관련된 영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템은, 주차장에 구획된 복수의 주차면을 촬영하기 위하여 상기 주차장의 상부에 설치된 카메라 모듈 및 상기 카메라 모듈에 의하여 촬영된 영상을 처리하는 영상분석장치를 포함하되, 상기 카메라 모듈은, 전방위의 제 1 검지영상을 촬영하기 위한 제 1 어안렌즈 및 전방위의 제 2 검지영상을 촬영하기 위한 제 2 어안렌즈가 구비된 전방위 듀얼 카메라 및 상기 복수의 주차면에 주차된 차량의 번호판을 촬영하기 위한 번호인식 카메라를 더 포함하고, 상기 영상분석장치는, 상기 제 1 검지영상 및 상기 제 2 검지영상을 이용하여 상기 복수의 주차면에 차량이 주차되었는지 여부를 판단하는 감지부를 더 포함할 수 있다.

Description

영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템 및 그 제어방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONFIRMING PARKING POSITION OF VEHICLE IN PARKING LOT USING IMAGE}

본 발명은 영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실외 또는 지상층 주차장의 상부에 설치된 카메라에 의해 촬영된 영상을 이용하여 주차된 차량의 위치를 보다 효율적으로 검지할 수 있는 차량 위치 확인 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

최근 차량의 수가 급격하게 증가함에 따라서 주차시설이 크게 부족해지고 있는 실정이며, 유동인구가 많은 백화점, 대형 쇼핑센터, 병원 등의 대형 건물들은 다수의 주차 공간을 제공하는 대형주차시설을 제공하고 있다.

이렇게 넓은 주차장이 다수 형성된 상황에서, 자신의 차량을 주차한 위치를 정확하게 인지하지 못하여 대형주차시설 내부를 이리저리 돌아다니게 되는 상황이 빈번하게 발생되고 있으며, 불필요한 시간을 낭비하게 되고 불편을 가중시킬 수 있다는 문제점이 제기되어 왔다.

이에 따라, 지하주차장에서는 복수의 주차면 각각에 센서를 설치하여 차량의 주차 여부를 감지하고, 지하주차장의 천장에 설치된 카메라를 이용하여 주차된 차량의 번호판을 인식함으로써 차량이 주차된 위치를 확인할 수 있는 방안이 개발되었다.

그러나, 실외나 지상층에 있는 주차장의 경우에는 주차면에 센서를 부착하더라도 눈이나 폭우로 센서가 가려지는 경우 인식률이 크게 낮아질 수 있었으며, 센서에 물이 고이게 되는 경우에는 고장이 발생될 가능성이 있어서 유지 관리에도 비효율적이었다.

또한, 실외나 지상층의 주차장은 천장이 존재하지 않고 센서가 바닥에 설치되기 때문에 동선을 방해하고 사람이 넘어지는 경우가 종종 발생하였으며, 상기 지하주차장에서 개발되었던 차량 위치 확인 방법을 적용할 수 없다는 문제점이 있었다.

이렇게 종래에는 실외나 지상층의 주차장에서의 차량 위치 확인은 사람의 기억에 의존할 수밖에 없었고 통합 관리 시스템의 구현이 곤란하였다.

이에 따라, 실외나 지상층의 주차장에서 효율적으로 주차된 차량의 위치를 확인할 수 있는 시스템의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 등록특허공보 제10-0380906호 대한민국 공개실용신안공보 제20-2008-0004292호

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실외 또는 지상층 주차장의 상부에 설치된 카메라에 의해 촬영된 영상을 이용하여 주차된 차량의 위치를 보다 효율적으로 검지할 수 있는 차량 위치 확인 시스템 및 그 제어방법을 사용자에게 제공하는 데 그 목적이 있다.

구체적으로, 본 발명은 어안 렌즈가 구비된 카메라를 이용함으로써 지상 주차장에서도 많은 주차면을 촬영할 수 있으며, 전방위 듀얼 카메라를 이용하여 계산된 depth 정보를 활용하여 차량을 검지함으로써 차량의 검지율이 향상되고 정확한 차량의 위치 판단이 가능한 차량 위치 확인 시스템을 사용자에게 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 전방위 듀얼 카메라 1대로 약 12면 내외의 주차면을 촬영할 수 있어 많은 카메라의 설치가 필요 없고 별도의 CCTV의 설치가 필요 없으며, 경제적이고 유지·관리가 용이하며, 촬영된 영상을 이용하여 보안기능을 제공할 수 있는 차량 위치 확인 시스템을 사용자에게 제공하는 데 그 목적이 있다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일례와 관련된 영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템은, 주차장에 구획된 복수의 주차면을 촬영하기 위하여 상기 주차장의 상부에 설치된 카메라 모듈; 및 상기 카메라 모듈에 의하여 촬영된 영상을 처리하는 영상분석장치;를 포함하되, 상기 카메라 모듈은, 전방위의 검지영상을 촬영하기 위한 전방위 카메라; 및 상기 복수의 주차면에 주차된 차량의 번호판을 촬영하기 위한 번호인식 카메라;를 더 포함하고, 상기 영상분석장치는, 상기 검지영상을 이용하여 상기 복수의 주차면에 차량이 주차되었는지 여부를 판단하는 감지부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 전방위 카메라는, 전방위의 제 1 검지영상을 촬영하기 위한 제 1 어안렌즈 및 전방위의 제 2 검지영상을 촬영하기 위한 제 2 어안렌즈가 구비된 전방위 듀얼 카메라이다.

또한, 상기 감지부는, 상기 제 1 검지영상 및 상기 제 2 검지영상에 기반하여 상기 복수의 주차면에 차량이 주차되었는지 여부를 판단할 수 있다.

또한, 상기 영상분석장치는, 상기 감지부에 의하여 차량이 주차되었다고 판단된 경우, 상기 제 1 검지영상 및 상기 제 2 검지영상을 이용하여 주차된 상기 차량과 상기 전방위 듀얼 카메라 간의 제 1 거리를 측정하고, 측정된 상기 거리에 기초하여 상기 차량이 주차된 위치를 판단하는 위치판단부; 및 상기 감지부에 의하여 차량이 주차되었다고 판단된 경우, 상기 번호인식 카메라가 촬영한 영상을 이용하여 주차된 상기 차량의 번호판 정보를 추출하는 번호인식부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 위치판단부의 상기 제 1 거리의 측정은, 상기 제 1 검지영상과 상기 제 2 검지영상의 차이와 관련된 인자가 이용될 수 있다.

또한, 상기 감지부는, 상기 제 1 검지영상 및 제 2 검지영상에 촬영된 상기 복수의 주차면의 영역을 설정하는 영역 설정부; 상기 영역 설정부에 의하여 설정된 상기 복수의 주차면의 영역 각각에서 특징벡터를 추출하는 특징 검출부; 및 상기 특징벡터를 이용하여 상기 복수의 주차면의 영역에 차량이 주차되었는지 여부를 판단하는 검지부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 영상분석장치는, 상기 제 1 검지영상 및 상기 제 2 검지영상을 저장하는 메모리가 구비된 보안 모듈;을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 전방위 듀얼 카메라는, 상기 제 1 어안렌즈와 연동되는 제 1 이미지센서; 상기 제 2 어안렌즈와 연동되는 제 2 이미지센서; 및 상기 제 1 이미지센서 및 상기 제 2 이미지센서와 연결되고, 상기 제 1 이미지센서 및 상기 제 2 이미지센서에서 전송된 신호를 처리하는 단일의 영상처리부;를 더 포함하되, 상기 영상처리부는 상기 제 1 이미지센서에서 전송된 신호를 이용하여 상기 제 1 검지영상을 생성하고, 상기 제 2 이미지센서에서 전송된 신호를 이용하여 상기 제 2 검지영상을 생성할 수 있다.

또한, 상기 주차장의 지면에 고정 설치되고, 상부에 상기 카메라 모듈이 설치된 지주;를 더 포함하되, 상기 카메라 모듈은 상기 지면으로부터 기 설정된 높이 범위 안에 설치될 수 있다.

또한, 상기 복수의 주차면에 차량의 주차 여부와 관련된 기 설정된 표시를 출력하는 만공차등;을 더 포함하되, 상기 영상분석장치는 상기 감지부의 판단에 따라 상기 만공차등의 출력을 제어할 수 있다.

주차장에 구획된 복수의 주차면을 촬영하기 위하여 상기 주차장의 상부에 설치된 카메라 모듈; 및 상기 카메라 모듈에 의하여 촬영된 영상을 처리하는 영상분석장치;를 포함하는 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템의 제어방법에 있어서, 상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일례와 관련된 차량 위치 확인 시스템의 제어방법은, 전방위 듀얼 카메라를 이용하여 전방위의 제 1 검지영상 및 전방위의 제 2 검지영상을 촬영하는 제 1 단계; 상기 제 1 검지영상 및 상기 제 2 검지영상을 이용하여 상기 복수의 주차면에 차량이 주차되었는지 여부를 판단하는 제 2 단계; 상기 제 2 단계에서 차량이 주차되었다고 판단된 경우, 상기 제 1 검지영상 및 상기 제 2 검지영상을 이용하여 주차된 상기 차량과 상기 전방위 듀얼 카메라 간의 제 1 거리를 측정하는 제 3 단계; 측정된 상기 거리에 기초하여 상기 차량이 주차된 위치를 판단하는 제 4 단계; 및 번호인식 카메라가 촬영한 주차된 상기 차량의 번호판을 이용하여 주차된 상기 차량의 번호판 정보를 추출하는 제 5 단계;를 포함하되, 상기 카메라 모듈은 상기 전방위 듀얼 카메라 및 상기 번호인식 카메라로 구성되고, 상기 전방위 듀얼 카메라는 상기 제 1 검지영상을 촬영하기 위하여 제 1 어안렌즈를 구비하고, 상기 제 2 검지영상을 촬영하기 위하여 제 2 어안렌즈를 구비할 수 있다.

본 발명은 실외 또는 지상층 주차장의 상부에 설치된 카메라에 의해 촬영된 영상을 이용하여 주차된 차량의 위치를 보다 효율적으로 검지할 수 있는 차량 위치 확인 시스템 및 그 제어방법을 사용자에게 제공할 수 있다.

구체적으로, 본 발명은 어안 렌즈가 구비된 카메라를 이용함으로써 지상 주차장에서도 많은 주차면을 촬영할 수 있으며, 전방위 듀얼 카메라를 이용하여 계산된 depth 정보를 활용하여 차량을 검지함으로써 차량의 검지율이 향상되고 정확한 차량의 위치 판단이 가능한 차량 위치 확인 시스템을 사용자에게 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 전방위 듀얼 카메라 1대로 약 12면 내외의 주차면을 촬영할 수 있어 많은 카메라의 설치가 필요 없고 별도의 CCTV의 설치가 필요 없으며, 경제적이고 유지·관리가 용이하며, 촬영된 영상을 이용하여 보안기능을 제공할 수 있는 차량 위치 확인 시스템을 사용자에게 제공할 수 있다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시례를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템이 구현된 주차장의 일례를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 적용될 수 있는 카메라 모듈의 구조의 일 실시례를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 적용될 수 있는 전방위 듀얼 카메라의 일 실시례를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템의 블록 구성도의 일례를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일례와 관련된 영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 전방위 듀얼 카메라에 의하여 촬영된 검지영상의 일 실시례를 나타낸다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시례에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일 실시례는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다.

종래에는 지하주차장에서 주차된 차량의 위치를 확인하는 방법이 개발되어 왔으나, 지상층 주차장에서는 차량 위치의 확인이 어려운 문제점이 존재하였다.

본 발명은 전방위 듀얼 카메라를 이용하여 지상층 주차장에서도 효율적으로 주차된 차량을 확인할 수 있는 차량 위치 확인 시스템을 제안하고자 한다.

<영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템>

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명이 제안하는 영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템을 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템이 구현된 주차장의 일례를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템(100)은 복수의 주차면(30)이 복수의 열을 이루며 배치되는 실외 주차장에 적용될 수 있다. 도 1은 본 발명이 적용되는 주차장의 일부를 도시한 것이며, 각각의 주차면(30)에는 하나의 차량(40)이 주차될 수 있는 공간이 마련된다.

주차장에 구획된 복수의 주차면(30) 및 상기 복수의 주차면(30)에 주차된 차량(40)을 촬영하기 위하여 주차장의 상부에 카메라 모듈(10)이 설치된다. 지하주차장의 경우에는 카메라가 주차장의 통로 천장에 설치될 수 있으나, 본 발명이 적용되는 지상층 주차장에서는 카메라 모듈(10)을 지하주차장에서와 같이 주차장의 통로에 설치할 수 없으며, 통상적으로 주차면(30)이 배치된 영역의 지주(2)에 설치될 수 있다.

상기 카메라 모듈(10)은 전방위 듀얼 카메라(12)와 번호인식 카메라(16)로 구성되며, 카메라 모듈(10)의 설치 구조가 도 2에 도시되어 있다.

도 2는 본 발명에 적용될 수 있는 카메라 모듈의 구조의 일 실시례를 나타낸다. 지주(2)는 본 발명이 적용된 주차장의 지면에 고정되게 설치되며, 볼트에 의해 지면에 고정되거나 지중에 삽입 고정되는 것이 바람직하다. 지주(2)는 가로등과 같은 종래 주차장에 설치된 구조를 이용할 수 있으며, 카메라 모듈(10)이 넓은 지역을 촬영할 수 있도록 충분한 높이를 갖는 구조를 이용할 수 있다. 지주(2)는 카메라 모듈(10)에 전원을 공급하기 위해 지중으로부터 연결되는 전선이 관통될 수 있도록 내부는 중공으로 형성될 수 있으며, 그 재질은 빗물 등에 부식되지 않는 금속 재질로 형성될 수 있다.

지주(2)의 상부에는 지면과 수평한 가로대(미도시)가 설치될 수 있으며, 가로대에 카메라 모듈(10)을 설치하여 주차장에 설치된 기존의 지주(2)의 변경을 최소화하면서 카메라 모듈(10)을 촬영에 적합한 위치에 설치할 수 있다. 이러한 가로대는 상기 지주(2)와 마찬가지로 그 내부는 중공으로 형성될 수 있으며, 재질은 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 지주(2)의 상부에는 빛을 조사하는 조명부(미도시)가 더 설치될 수 있다. 조명부에 의한 조도는 별도의 제어기에 의하여 제어 가능하며, 이러한 조명부는 카메라 모듈(10)이 촬영을 수행하는 데 적합한 환경을 제공할 수 있다.

도 2에 도시된 것과 같이, 카메라 모듈(10)은 상기 지주(2)의 상부에 설치될 수 있으며, 대략적으로 카메라 모듈(10)이 10개 내지 14개의 주차면(30)을 촬영할 수 있도록 지면으로부터 3m 내지 5m 상부에 설치되는 것이 바람직하다. 본 발명은 높은 위치에 카메라 모듈(10)이 설치되고 카메라 모듈(20)이 촬영한 영상을 이용하는 방식을 통하여 차량의 검지 및 위치판단을 하기 때문에 실외나 지상층 주차장에 적합하다.

카메라 모듈(10)은 전방위 듀얼 카메라(12)와 번호인식 카메라(16)로 구성되며, 전방위 듀얼 카메라(12)가 도 3에 도시되어 있다. 도 3은 본 발명에 적용될 수 있는 전방위 듀얼 카메라의 일 실시례를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 전방위 듀얼 카메라(12)는 어안렌즈(Fisheye Lens)가 장착된 카메라를 사용하여 구현된다. 넓은 화각을 갖는 어안렌즈를 사용하면 전방위 듀얼 카메라(12)를 중심으로 전방위(360˚) 영역의 영상을 촬영할 수 있다.

일반 카메라를 이용하는 경우에는 하나의 카메라로 12면 내외의 주차면(30)을 촬영하기 어렵기 때문에 비교적 낮은 높이에서도 많은 주차면(30)을 확보히기 위하여 본 발명은 어안렌즈를 구비한 카메라를 사용하고 있다. 나아가, 본 발명은 스테레오 방식의 양안 카메라를 이용함으로써 인식 거리나 사용 환경에 따른 제약을 극복하고자 한다.

상기 전방위 듀얼 카메라(12)에는 전방위의 제 1 검지영상을 촬영하기 위한 제 1 어안렌즈(14a)와 전방위의 제 2 검지영상을 촬영하기 위한 제 2 어안렌즈(14b)가 장착된다. 상기 제 1 어안렌즈(14a)는 제 1 이미지센서와 연동하여 동작하고, 제 2 어안렌즈(14b)는 제 2 이미지센서와 연동하여 동작하다. 제 1 이미지센서 및 제 2 이미지센서는 영상처리부에 연결된다. 이렇게 본 발명에 적용되는 전방위 듀얼 카메라(12)는 렌즈 및 이미지센서는 두 개씩 장착되나 영상처리부는 하나가 장착된다.

영상처리부에서는 제 1 이미지센서 및 상기 제 2 이미지센서에서 전송된 신호를 처리한다. 영상처리부는 제 1 이미지센서에서 전송된 신호를 이용하여 전방위의 제 1 검지영상을 생성하고, 제 2 이미지센서에서 전송된 신호를 이용하여 전방위의 제 2 검지영상을 생성한다.

전방위 듀얼 카메라(12)에 의하여 촬영된 검지영상은 원거리 및 근거리에 따른 거리 비율을 조정함으로써 각 영역의 왜곡이 제거된 영상으로 변환될 수 있다. 이러한 왜곡된 영상정보의 보정방법으로 보정계수의 적용을 통한 포워드 맵핑(forward mapping)과 이에 부수되는 보간법(interpolation)이 활용될 수 있으며, 미리 보정된 영상을 가정하고 이 영상의 점들이 왜곡 영상의 어느 점과 매칭이 되는지 찾는 방법인 인버스 맵핑(inverse mapping)이 사용될 수도 있다.

한편, 도 1을 다시 참조하면, 전방위 듀얼 카메라(12)는 전방위 듀얼 카메라(12)가 설치된 장소의 주변 영상을 촬영하게 된다. 전방위 듀얼 카메라(12)에 의하여 촬영되는 영역은 주차장의 차량 검지 영역(20)과 보안영상 영역(22)을 포함한다.

차량 검지 영역(20)은 전방위 듀얼 카메라(12)가 설치된 열 부근의 주차면(30)을 포함하며, 대략적으로 하나의 전방위 듀얼 카메라(12)는 12개의 주차면(30)을 포함하는 차량 검지 영역(20)을 촬영할 수 있다. 보안영상 영역(22)은 차량 검지 영역(20)보다 더 넓은 장소를 포함하게 된다.

번호인식 카메라(16)는 주차면(30)에 주차된 차량(40)의 번호판을 촬영한다. 번호인식 카메라(16)는 200만 화소 이상의 스피드 돔 카메라를 이용할 수 있으며, 팬, 틸트, 줌 동작을 수행하여 주정차 금지구역 내에서 불법으로 주정차하고 있는 차량의 번호판을 촬영할 수 있다.

번호인식 카메라(16)로 LPR(License Plate Recognition) 카메라를 사용할 수 있다. LPR 카메라는 x축, y축, z축 방향으로 각각 틸팅할 수 있는 틸팅장치를 구비한다. 이와 같은 LPR 카메라는 지정된 x, y 좌표로 카메라를 회전시켜 차량에 대해 줌인(zoom-in) 영상 또는 줌아웃(zoom-out) 영상을 촬영할 수 있는 구성을 갖고 있다.

상기 전방위 듀얼 카메라(12) 및 번호인식 카메라(16)는 영상분석장치(50)와 연결되어 있다. 영상분석장치(50)에 대하여 구체적으로 살펴보기 위해 도 4를 살펴본다.

도 4는 본 발명의 영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템의 블록 구성도의 일례를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 주차장에 설치된 전방위 듀얼 카메라(12) 및 번호인식 카메라(16)는 유선 또는 무선으로 영상분석장치(50)와 연결된다. 전방위 듀얼 카메라(12)에 의하여 생성된 제 1 검지영상 및 제 2 검지영상과 번호인식 카메라(16)에 의하여 생성된 차량의 번호판 영상은 영상분석장치(50)로 전송된다.

영상분석장치(50)는 크게 차량 감지 모듈(60)과 보안 모듈(70)로 구성되며, 차량 감지 모듈(60)은 감지부(61), 위치판단부(65) 및 번호인식부(66)를 포함할 수 있다.

감지부(61)는 전방위 듀얼 카메라(12)로부터 제 1 검지영상 및 제 2 검지영상을 전송받으며, 전송받은 제 1 검지영상과 제 2 검지영상을 이용하여 복수의 주차면(30)에 차량(40)이 주차되었는지 여부를 판단한다. 감지부(61)는 영역 설정부(62), 특징 검출부(63) 및 검지부(64)를 포함한다.

영역 설정부(62)는 검지영상에서 차량(40)이 주차되는 영역인 주차면(30)의 영역을 설정한다. 영역 설정부(62)에 의하여 설정된 주차면(30)의 영역에는 차량(40)이 위치된 것이 촬영될 수 있으며, 특징 검출부(63)는 영역 설정부(62)에 의하여 설정된 주차면(30)의 영역에서 특징벡터를 추출한다. 검지부(64)는 상기 특징벡터를 이용하여 차량(40)에 해당하는지를 판단함으로써 주차면(30)의 영역에 차량(40)이 주차되었는지 여부를 판단한다.

여기서, 차량(40)을 인식하기 위한 차량 인식 알고리즘을 이용하여 상기 검지영상으로부터 특징벡터를 추출할 수 있다. 차량 인식 알고리즘으로는 SIFT(Scale-Invariant Feature Transform), SURF(Speeded Up Robust Features), HOG(Histogram of Oriented Gradients), Haar-like features 및 Gabor filter 중 어느 하나가 이용될 수 있다.

차량 인식 알고리즘에 의하여 추출된 특징벡터는 기 저장된 학습 데이터와 비교될 수 있다. 상기 학습 데이터는 일반적인 차량 영상에 대한 특징벡터를 포함하고 있으므로, 감시영상의 주차면의 영역에 촬영된 객체가 차량인지 판단할 수 있으며 차량에 대한 인식을 할 수 있다.

한편, 위치판단부(65) 및 번호인식부(66)는 감지부(61)의 차량(40) 주차 판단에 대응하여 동작하며, 감지부(61)가 주차면(30)에 차량(40)이 주차되었다고 판단하는 경우에 동작을 수행한다.

위치판단부(65)는 제 1 검지영상 및 제 2 검지영상을 이용하여 주차된 차량과 전방위 듀얼 카메라 간의 거리(depth 정보)를 측정한다. 이때, 제 1 검지영상과 제 2 검지영상의 차이와 관련된 인자를 이용하여 주차된 차량과 전방위 듀얼 카메라 간의 거리 측정이 가능하다.

또한, 위치판단부(65)는 측정된 거리에 기초하여 주차장에서 차량이 주차된 위치를 판단할 수 있다.

번호인식부(66)는 번호인식 카메라가 촬영한 영상을 전송받으며, 전송받은 영상을 이용하여 차량의 번호판 정보를 추출한다. 문자 인식을 위하여 우선 차량 번호판 위치의 3가지 검출방법 중 하나가 실행될 수 있다. 첫째는 촬영된 영상으로부터 수직 및 수평 가장자리 정보를 이용하여 번호판의 특징영역을 검출하는 것이다. 두 번째는 스캔 데이터 분석에 의해 차량 번호판의 위치를 검출하는 것이다. 세 번째는 숫자와 문자를 직접 검색하여 정확한 차량 번호판을 검출하는 것이다.

차량 번호판의 위치가 검출되면, 템플렛 정합에 의한 문자 인식(한글자음 + 번호), 구조적 특징에 의한 문자 인식(한글모음)을 하고, 오인식을 줄이기 위하여 내부의 인식 알고리즘은 숫자, 문자(자음, 모음) 등 특징을 상세하게 분류하여 인식된 문자를 재확인처리를 함으로써 문자 해독 시 오류를 최소화할 수 있다.

보안 모듈(70)은 제 1 검지영상 및 제 2 검지영상을 저장하기 위한 메모리(71)를 구비하며, 메모리(71)에 저장된 검지영상은 본 발명이 적용된 주차시설에 보안에 관련된 문제가 발생되는 경우 접근 가능하도록 설정될 수 있다.

상기 보안 모듈(70)에 구비되는 메모리(71)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어, SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명이 적용되는 주차장에는 복수의 주차면(30)에 차량(40)이 주차되어 있는지 여부를 표시하는 만공차등(미도시)이 설치될 수 있다.

만공차등은 주차장에 진입한 운전자에게 주차 가능한 공간이 있는지 여부를 손쉽게 알려줄 수 있는 표시를 출력한다. 상기 표시에는 기 설정된 색상에 관한 시각적 출력이나 만차 또는 공차 여부에 관한 음성을 제공하는 청각적 출력 등이 포함될 수 있다.

이때, 영상분석장치(50)는 감지부(61)의 주차면(30)에 대한 판단에 따라 만공차등의 출력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 모든 주차면(30)에 차량(40)이 주차되었다고 판단되는 경우, 만공차등은 만차 표시를 출력할 수 있고, 주차면(30) 중 차량(40)의 주차가 가능한 공간이 있다고 판단되는 경우, 만공차등은 공차 표시를 출력할 수 있다. 또한, 만공차등은 각각의 주차면(30)에 대한 차량(40)의 주차 여부를 개별적으로 표시하도록 구성될 수도 있다.

<영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템의 제어방법>

이하에서는, 상술한 구성으로 이루어진 영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템에 대한 제어방법을 구체적으로 설명한다.

도 5는 본 발명의 일례와 관련된 영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.

먼저, 전방위 듀얼 카메라(12)를 이용하여 전방위의 제 1 검지영상 및 전방위의 제 2 검지영상이 촬영되며, 감지부(61)는 제 1 검지영상 및 제 2 검지영상을 이용하여 주차장의 복수의 주차면(30)에 차량(40)이 주차되었는지 여부를 판단한다.

전방위 듀얼 카메라(12)에 의한 검지영상은 화면비율이 왜곡되어 촬영되며, 화면비율을 조정하여 표준영상으로 복원함이 바람직하다. 구체적으로, 화면 중심부에서 120˚씩 등각으로 분할된 3개 채널의 등각 분할영상으로 구분하고, 전방위 영상의 중앙부분은 1개 채널의 중앙부분영상으로 구분한다. 이 경우 중앙부분의 1개 채널의 사각형 영역을 복원하므로 등각 분할영상의 3개 채널과 일부 중복되는 영상이 생길 수 있다. 화면비율을 조정하고 4개의 채널로 분할된 분할영상으로 나타낸 표준영상은 4개의 채널을 그대로 유지하면서 압축되어 모니터링 영상으로 영상처리장치(50)로 전송된다. 여기서, 총 4개 채널의 분할영상은 예시적인 것이며 본 발명의 목적에 어긋나지 않는 한 분할영상의 개수는 문제되지 않는다.

날씨나 태양의 변화에 의한 급격한 조명 변화는 단안 카메라의 차량 인식을 어렵게 할 수 있으며, 본 발명은 전방위 듀얼 카메라(12)에 의하여 측정된 depth 정보를 이용하여 차량을 검지할 수 있다. 조명이 약한 야간에는 IR LED와 IR Band Pass Filter를 이용하는 방식을 사용하는 것이 가능하다.

나아가, 본 발명은 Dense Parity가 아닌 라인 설정 영역에서만 Disparity를 계산하며, Line Disparity 특성을 판단하여 차량의 주차 여부를 판단할 수 있다.

이어서, 상기 S10 단계에서 복수의 주차면(30) 중 어느 하나 이상의 주차면에 차량(30)이 주차되었다고 판단된 경우, 위치판단부(65)는 제 1 검지영상 및 제 2 검지영상을 이용하여 주차된 차량(30)과 전방위 듀얼 카메라(12) 간의 거리를 측정한다(S20).

위치판단부(65)의 거리 측정을 구체적으로 살펴보기 위하여 도 6a 및 도 6b를 먼저 살펴본다. 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 전방위 듀얼 카메라에 의하여 촬영된 검지영상의 일 실시례를 나타낸다.

전방위 듀얼 카메라(12)의 제 1 어안렌즈(14a) 및 제 2 어안렌즈(14b)의 차이에 의하여, 도 6a 및 도 6b에 도시된 것과 같이, 제 1 검지영상과 제 2 검지영상의 차이가 발생된다. 위치판단부(65)는 이러한 제 1 검지영상과 제 2 검지영상의 차이에 관련된 인자를 이용하여 주차된 차량(40)의 거리를 측정할 수 있다. 상기 위치판단부(65)의 측정에는 스테레오 정합이 이용될 수 있다.

다시 도 5를 참조하면, 이어서, 위치판단부(65)는 상기 S20 단계에서 측정된 거리에 기초하여 차량이 주차된 위치를 판단하며(S30), 번호인식부(66)는 번호인식 카메라(16)가 촬영한 주차된 차량의 번호판을 이용하여 주차된 상기 차량의 번호판 정보를 추출한다(S40).

차량의 번호판 정보와 위치 정보는 영상분석장치(50)의 메모리에 저장될 수 있으며, 상기 정보는 소정의 방법을 통하여 차량의 소유자에게 제공될 수 있다.

한편, 본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행할 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시례들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시례들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시례들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

2: 지주
10: 카메라 모듈
12: 전방위 듀얼 카메라
16: 번호인식 카메라
20: 차량 검지 영역
22: 보안영상 영역
30: 주차면
40: 차량
50: 영상분석장치
60: 차량 감지 모듈
61: 감지부
65: 위치판단부
66: 번호인식부
70: 보안 모듈
100: 영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템

Claims (11)

1. 주차장에 구획된 복수의 주차면을 촬영하기 위하여 상기 주차장의 상부에 설치된 카메라 모듈; 및
   상기 카메라 모듈에 의하여 촬영된 영상을 처리하는 영상분석장치;를 포함하되,
   상기 카메라 모듈은,
   전방위의 검지영상을 촬영하기 위한 전방위 카메라; 및
   상기 복수의 주차면에 주차된 차량의 번호판을 촬영하기 위한 번호인식 카메라;를 더 포함하고,
   상기 영상분석장치는,
   상기 검지영상을 이용하여 상기 복수의 주차면에 차량이 주차되었는지 여부를 판단하는 감지부;를 더 포함하며,
   상기 전방위 카메라는, 전방위의 제 1 검지영상을 촬영하기 위한 제 1 어안렌즈 및 전방위의 제 2 검지영상을 촬영하기 위한 제 2 어안렌즈가 구비된 전방위 듀얼 카메라인 것을 특징으로 하는 영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 감지부는,
   상기 제 1 검지영상 및 상기 제 2 검지영상에 기반하여 상기 복수의 주차면에 차량이 주차되었는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 영상분석장치는,
   상기 감지부에 의하여 차량이 주차되었다고 판단된 경우, 상기 제 1 검지영상 및 상기 제 2 검지영상을 이용하여 주차된 상기 차량과 상기 전방위 듀얼 카메라 간의 제 1 거리를 측정하고, 측정된 상기 거리에 기초하여 상기 차량이 주차된 위치를 판단하는 위치판단부; 및
   상기 감지부에 의하여 차량이 주차되었다고 판단된 경우, 상기 번호인식 카메라가 촬영한 영상을 이용하여 주차된 상기 차량의 번호판 정보를 추출하는 번호인식부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 위치판단부의 상기 제 1 거리의 측정은,
   상기 제 1 검지영상과 상기 제 2 검지영상의 차이와 관련된 인자가 이용되는 것을 특징으로 하는 영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템.
6. 제 3항에 있어서,
   상기 감지부는,
   상기 제 1 검지영상 및 제 2 검지영상에 촬영된 상기 복수의 주차면의 영역을 설정하는 영역 설정부;
   상기 영역 설정부에 의하여 설정된 상기 복수의 주차면의 영역 각각에서 특징벡터를 추출하는 특징 검출부; 및
   상기 특징벡터를 이용하여 상기 복수의 주차면의 영역에 차량이 주차되었는지 여부를 판단하는 검지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템.
7. 제 3항에 있어서,
   상기 영상분석장치는,
   상기 제 1 검지영상 및 상기 제 2 검지영상을 저장하는 메모리가 구비된 보안 모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템.
8. 제 3항에 있어서,
   상기 전방위 듀얼 카메라는,
   상기 제 1 어안렌즈와 연동되는 제 1 이미지센서;
   상기 제 2 어안렌즈와 연동되는 제 2 이미지센서; 및
   상기 제 1 이미지센서 및 상기 제 2 이미지센서와 연결되고, 상기 제 1 이미지센서 및 상기 제 2 이미지센서에서 전송된 신호를 처리하는 단일의 영상처리부;를 더 포함하되,
   상기 영상처리부는 상기 제 1 이미지센서에서 전송된 신호를 이용하여 상기 제 1 검지영상을 생성하고, 상기 제 2 이미지센서에서 전송된 신호를 이용하여 상기 제 2 검지영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 주차장의 지면에 고정 설치되고, 상부에 상기 카메라 모듈이 설치된 지주;를 더 포함하되,
   상기 카메라 모듈은 상기 지면으로부터 기 설정된 높이 범위 안에 설치되는 것을 특징으로 하는 영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템.
10. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 주차면에 차량의 주차 여부와 관련된 기 설정된 표시를 출력하는 만공차등;을 더 포함하되,
    상기 영상분석장치는 상기 감지부의 판단에 따라 상기 만공차등의 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 영상방식을 이용한 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템.
11. 주차장에 구획된 복수의 주차면을 촬영하기 위하여 상기 주차장의 상부에 설치된 카메라 모듈; 및 상기 카메라 모듈에 의하여 촬영된 영상을 처리하는 영상분석장치;를 포함하는 지상주차장의 차량 위치 확인 시스템의 제어방법에 있어서,
    전방위 듀얼 카메라를 이용하여 전방위의 제 1 검지영상 및 전방위의 제 2 검지영상을 촬영하는 제 1 단계;
    상기 제 1 검지영상 및 상기 제 2 검지영상을 이용하여 상기 복수의 주차면에 차량이 주차되었는지 여부를 판단하는 제 2 단계;
    상기 제 2 단계에서 차량이 주차되었다고 판단된 경우, 상기 제 1 검지영상 및 상기 제 2 검지영상을 이용하여 주차된 상기 차량과 상기 전방위 듀얼 카메라 간의 제 1 거리를 측정하는 제 3 단계;
    측정된 상기 거리에 기초하여 상기 차량이 주차된 위치를 판단하는 제 4 단계; 및
    번호인식 카메라가 촬영한 주차된 상기 차량의 번호판을 이용하여 주차된 상기 차량의 번호판 정보를 추출하는 제 5 단계;를 포함하되,
    상기 카메라 모듈은 상기 전방위 듀얼 카메라 및 상기 번호인식 카메라로 구성되고,
    상기 전방위 듀얼 카메라는 상기 제 1 검지영상을 촬영하기 위하여 제 1 어안렌즈를 구비하고, 상기 제 2 검지영상을 촬영하기 위하여 제 2 어안렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 위치 확인 시스템의 제어방법.

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