KR101737973B1 - 촬영동기 제어장치 및 cctv를 이용한 차량번호 인식시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CCTV의 주변에 설치된 가로등이 최대의 밝기로 광을 발생하여 피사체를 조명하는 시점을 검출하고, 검출한 시점을 기준으로 셔터제어신호를 발생하여 카메라의 셔터를 동작시키는 것으로 가로등이 최대의 밝기로 광을 발생하여 피사체를 조명하는 시점과 동기로 카메라가 피사체를 촬영함으로써 CCTV의 카메라가 현재 주어진 주변 환경의 조건에서 피사체를 최대한 밝게 촬영할 수 있도록 하는 촬영동기 제어장치 및 CCTV를 이용한 차량번호 인식시스템에 관한 것이다.

Description

촬영동기 제어장치 및 CCTV를 이용한 차량번호 인식시스템{Shooting synchronous control device, vehicle number recognition System Using the Closed Circuit Tele-Vision}

본 발명은 도로의 방범시스템에 사용되는 것으로서 보다 상세하게는 도로나 주택가 등에 설치되어 소정의 피사체를 조명하는 가로등이 최대의 밝기로 광을 출력하는 시점에 CCTV(Closed Circuit Tele-Vision)의 카메라를 동기시켜 촬영하게 하는, 촬영동기 제어장치 및 CCTV를 이용한 차량번호 인식시스템에 관한 것이다.

CCTV는 카메라를 구비하여 소정의 피사체를 촬영하고, 카메라가 촬영한 촬영영상신호를 소정의 저장장치에 저장하거나 또는 모니터로 출력하여 사용자가 상기 카메라의 촬영영상신호를 시각적으로 확인할 수 있도록 하는 것이다.

이러한 CCTV는 기능적으로 구분할 경우에 번호인식기능을 구비하여 차량의 단속용으로 사용되는 CCTV(이하, 단속용 CCTV라고 약칭함)와, 번호인식기능은 구비되어 있지 않고 범죄의 발생 또는 발생된 범죄의 추적 등과 같이 범죄에 관련된 영상신호를 획득하기 위한 방범용으로 사용되는 CCTV(이하, 방범용 CCTV라고 약칭함)으로 구분할 수 있다.

상기 단속용 CCTV는, 카메라가 촬영한 차량의 촬영 영상신호를 번호인식기능이 처리하여 차량의 번호판을 인식하고 인식한 상기 차량의 번호판에서 차량의 번호 등과 같은 데이터를 추출하는 것으로서 주로 차량이 정해진 방향으로만 주행하는 차도 등에 설치되어 차량의 과속단속 및 신호위반 단속이나, 차량의 불법주정차단속 등에 사용된다.

상기 방범용 CCTV는 주로 보행자 도로나 주택가 등에 설치되어 범죄의 발생을 감시하거나 또는 발생된 범죄를 검색 또는 추적하기 위하여 사용된다.

상기 방범용 CCTV에 있어서, 범죄용의자가 이용하는 차량이 카메라의 촬영 영역을 통과할 경우에 상기 카메라가 촬영한 촬영 영상신호에서 차량의 번호를 인식할 필요가 있다.

이러한 경우에 종래에는 소정의 저장장치에 저장된 방범용 CCTV의 촬영영상신호를 작업자가 재생하고, 재생하는 촬영영상신호를 작업자가 모니터 등을 통해 직접 육안으로 보면서 차량의 번호판에서 차량의 번호를 확인하는 방식이 활용되고 있는 것으로서 차량의 번호를 인식하는데 많은 시간과 인력이 낭비될 수 있다.

상기 방범용 CCTV에 번호인식기능을 일체로 구비할 수도 있으나, 방범용 CCTV에 번호인식기능을 일체로 구비하는 것은 여러 가지의 점에서 어려운 실정이다.

즉, 상기 방범용 CCTV는 통상적으로 주변 환경이 매우 열악한 외부에 설치되어 피사체를 촬영하고 있다. 그리고 상기 방범용 CCTV의 촬영 영상신호에서 차량의 번호판을 인식하고 인식한 차량의 번호판에서 차량의 번호를 추출하기 위해서는 상기 방범용 CCTV의 주변에 번호인식기능을 수행할 수 있는 제어기가 함께 설치되어야 한다.

그러나 번호인식기능을 수행할 수 있는 제어기는 먼지 등에 매우 취약하고, 상기 제어기를 냉각시키기 위한 냉각 팬 등이 먼지에 의해 쉽게 오염되어 오작동이 많이 발생하는 실정으로서 유지보수에 어려움이 있음은 물론 먼지 등에 의해 오작동을 하지 않도록 설치할 경우에 설치비용이 매우 고가이기 때문이다.

또한 방범용 CCTV를 설치하는 장소는 차량의 이동이 비교적 적은 도로 또는 주택가 등으로서 주변 환경의 변화가 다양할 뿐만 아니라 차량의 주행방향이 규정되어 있지 않았으므로 임의의 방향으로 주행하는 차량에 부착되어 있는 번호판의 위치를 특정하기 어렵기 때문이다.

또한 방범용 CCTV가 촬영하는 영역을 통과하는 모든 차량의 번호를 인식하기 위해서는 많은 데이터신호의 처리가 필요하고, 이를 위해서는 과속단속, 신호위반 단속 또는 주정차위반단속을 수행하는 수준의 고가의 장비들이 별도로 마련되어야 한다.

그러나 방범용 CCTV를 범죄예방 또는 범죄단속 등에 보다 효율적으로 활용하기 위해서는 촬영 영상신호에서 차량의 번호인식 및 추출기능을 부여하는 것이 절실히 필요하다.

방범용 CCTV에서 카메라는, 셔터를 주기적으로 개폐시키면서 소정의 피사체를 촬영하는 것으로서 셔터가 개방되었을 경우에 렌즈를 통해 입사되는 피사체의 빛이 CCD(Charge Coupled Device) 등과 같은 촬상소자에 촬상되면서 전하가 충전되고, 셔터가 폐쇄되었을 경우에 상기 촬상소자에 충전된 전하를 스캔하여 전기적신호인 촬영 영상신호를 취득하게 된다.

그리고 상기 방범용 CCTV의 카메라가 소정의 피사체를 촬영함에 있어서, 주간에는 태양광에 의하여 피사체의 주변이 충분히 밝으므로 별도의 조명을 사용하지 않고서도 상기 카메라가 상기 피사체를 촬영하여 밝은 촬영영상신호를 획득할 수 있다.

그러나 태양광이 없는 야간에는 가로등에서 출력되는 광으로만 피사체를 조명하므로 방범용 CCTV가 피사체를 촬영할 경우에 피사체를 조명하는 가로등에서 출력되는 광의 세기가 약하여 촬영영상신호가 어둡고, 이로 인하여 촬영영상신호에서 피사체에 대한 정보를 정확하게 확인하기가 어려운 경우가 많이 발생되고 있다.

그러므로 야간에는 가로등의 최대 밝기로 광을 발생하여 피사체를 조명하는 시점에 방범용 CCTV의 카메라를 동기시켜 상기 피사체를 촬영하도록 함으로써 주어진 주변 환경에서 카메라가 상기 피사체를 최대한 밝게 촬영할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

피사체의 조명과 방범용 CCTV의 카메라를 동기시켜 피사체를 촬영하는 선행기술로서는 대한민국 등록특허 제10-1201781호가 알려져 있다. 상기 선행기술에 따르면, 외부로부터 입력되는 AC 220V 전원을 DC 12V로 변환하면서 내부의 동작전원으로 공급하는 SMPS와, 상기의 AC220V 전원에서 60Hz의 주파수를 검출하여 촬영을 위한 60Hz 동기신호를 외부 동기신호로 CCTV 카메라에 전달하는 동기신호 생성부와, 상기의 동기신호 생성부에서 전달되는 외부 동기신호에 의하여 전방을 촬영하는 CCTV 카메라와, 상기의 CCTV 카메라에서 상기의 외부 동기신호에 의하여 촬영한 60Hz 동기신호를 포함하는 영상신호를 전달받아 화상으로 표현하는 모니터와, 상기의 모니터로 출력되는 60Hz 동기신호를 포함하는 영상신호를 CCTV 카메라로부터 전달받으면서 영상신호의 전압 레벨에 의해 온/오프 되면서 발광다이오드를 점등하여 전방의 촬영이 가능하도록 하는 컨트롤러와, 상기 동작전원을 공급받으면서 주위가 어두운 상태에 따른 신호를 상기의 컨트롤러에 전달하는 포토센서를 포함하고 있다.

이러한 선행기술에 따르면, 동기신호 생성부가 AC 전원의 주파수를 검출하고, 검출한 주파수의 신호를 동기신호로 변환하여 외부 동기신호로 이용하도록 하며, 컨트롤러에서는 상기 외부 동기신호를 포함하는 영상신호의 전압 값을 이용하여 발광다이오드의 점등과 소등을 제어하는 것으로서 CCTV의 카메라가 피사체를 촬영함에 따라 발광다이오드를 점등 또는 소등시켜 상기 피사체를 밝게 촬영할 수 있다.

그러나 상기한 선행기술은 피사체를 조명하기 위한 별도의 발광다이오드를 카메라의 주변에 구비하고, 상기 발광다이오드의 점등을, 카메라의 셔터와 동기시켜 피사체를 조명하도록 점등시켜야 되었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 피사체를 조명하기 위한 별도의 발광다이오드 등을 구비하지 않고, 주어진 현재의 주변 환경의 조건에서 방범용 CCTV의 카메라가 소정의 피사체를 최대한 밝게 촬영할 수 있도록 제어하는 촬영동기 제어장치 및 CCTV를 이용한 차량번호 인식시스템을 제공한다.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 가로등이 최대 밝기로 점등되어 소정의 피사체를 조명하는 시점을 검출하고, 검출한 시점과 동기로 방범용 CCTV의 카메라를 동작시켜 소정의 피사체를 촬영하도록 하는 촬영동기 제어장치 및 CCTV를 이용한 차량번호 인식시스템을 제공한다.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기에서 언급한 과제들로 제한되지 않고, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 촬영동기 제어장치는, 셔터제어신호에 따라 카메라의 셔터를 동작시켜 피사체를 촬영하고 촬영한 피사체의 촬영영상신호를 발생하는 영상촬영부와, 상기 피사체를 조명하는 가로등이 최대의 광을 출력하는 시점을 검출하여, 기준시점을 결정하고 결정한 기준시점에서 상기 셔터제어신호를 발생하여 상기 영상촬영부에 제공하는 촬영제어부를 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 촬영동기 제어장치는, 상기 영상촬영부가 발생하는 촬영영상신호의 밝기를 검출하기 위한 밝기검출부를 더 포함하고, 상기 촬영제어부는, 상기 촬영영상신호의 밝기를 검출할 경우에 가변되게 미리 설정된 시간간격으로 셔터제어신호를 발생하면서 상기 밝기검출부가 검출하는 촬영영상신호의 밝기를 저장하고 상기 가변되게 미리 설정된 시간간격으로 셔터제어신호를 발생하는 시간이 경과될 경우에 저장된 상기 촬영영상신호의 밝기들 중에서 가장 밝은 밝기의 촬영영상신호를 추출하며 추출한 촬영영상신호의 해당 셔터제어신호를 발생한 시점을 기준시점으로 결정할 수 있다.

상기 촬영제어부는, 상기 밝기검출부가 상기 촬영영상신호의 프레임에서 밝기를 검출할 프레임의 부분영역을 설정하고, 상기 밝기검출부는, 상기 부분영역의 해당 촬영영상신호로 밝기를 검출할 수 있다.

상기 기준시점은, 상기 가로등이 최대의 광을 출력하는 시점에서, 상기 셔터제어신호에 따라 상기 영상촬영부가 상기 카메라의 셔터를 동작시켜 피사체를 촬영할 때까지 소요되는 응답시간을 감산한 시점으로 결정할 수 있다.

또한 본 발명의 촬영동기 제어장치는, 상기 가로등에 공급되는 교류전력의 피크전압을 검출하는 피크전압 검출부를 더 포함하고, 상기 촬영제어부는, 상기 피크전압 검출부가 피크전압을 검출하는 시점에 따라 기준시점으로 결정하고 상기 셔터제어신호를 상기 기준시점에서 발생하여 상기 영상촬영부에 제공할 수 있다.

상기 기준시점은, 상기 피크전압 검출부가 피크전압을 검출하는 시점에서, 상기 영상촬영부가 상기 셔터제어신호에 따라 상기 카메라의 셔터를 동작시켜 상기 피사체를 촬영할 때까지 소요되는 응답시간을 감산한 시점으로 결정할 수 있다.

또한 본 발명의 촬영동기 제어장치는, 상기 영상촬영부가 발생하는 촬영영상신호를 외부에 유선 또는 무선으로 전송하기 위한 통신부를 더 포함할 수 있다.

그리고 본 발명의 CCTV를 이용한 차량번호 인식시스템은, 셔터제어신호에 따라 차량을 포함한 피사체를 촬영하는 카메라, 상기 카메라가 촬영한 피사체의 촬영영상신호를 발생하는 영상촬영부 및 상기 피사체를 조명하는 가로등이 최대의 광을 출력하는 시점에 따라 기준시점을 결정하고 결정한 기준시점에 상기 셔터제어신호를 발생하여 상기 카메라가 촬영하게 제어하는 촬영제어부를 포함하는 촬영동기 제어장치와, 원격지에서 상기 촬영영상신호를 전달받아 영상이미지로 전환하고 전환한 영상이미지를 분배 및 표시하는 통합영상서버와, 상기 통합영상서버로부터 영상이미지를 전달받는 영상취득부와, 상기 영상취득부로부터 영상이미지를 전달받아 차량번호판의 영역을 판별하는 영상처리부와, 상기 영상처리부가 판별한 차량번호판 영역으로부터 번호를 추출하는 번호인식부를 포함하는 번호인식서버와, 상기 번호인식부로부터 추출된 번호를 포함하는 정보를 저장하는 번호데이터베이스를 포함할 수 있다.

상기 번호인식부는, 숫자의 군집 파인딩을 실시하여 숫자 영역의 좌표를 획득하고, 상기 좌표를 기준으로 상하좌우의 주변영역으로 영상을 확장하여 추출하며, 상기 추출한 영상으로부터 번호판 네 모서리의 꼭지점을 추출하며, 상기 이웃하는 꼭지점들을 연결하여 사각형을 만들며, 상기 사각형의 왼쪽 변이 수직선과 90의 각도가 되도록 회전하며, 상기 사각형이 직사각형이 되도록, 사각형의 오른쪽 변을 왼쪽 변과 평행하며 왼쪽 변과 같은 길이로 조절하여 왼쪽 변과 오른쪽 변을 일대일 대응시켜 번호판 보정을 수행할 수 있다.

상기 영상취득부는, 상기 통합영상서버로부터 정해진 시간간격으로 영상이미지를 전달받을 수 있다.

상기 영상취득부는, 상기 통합영상서버로부터 특정 이벤트 발생시 영상이미지를 전달받을 수 있다.

상기 번호인식부는, 신경망방식 및 패턴방식으로 인식된 모든 문자 또는 숫자를 유효데이터로 인정할 수 있다.

상기 번호데이터베이스에 저장되는 정보는, 상기 번호인식부에서 추출된 차량의 번호를 필수적으로 포함하고, 해당 촬영 CCTV, 촬영일시, 해당 동영상의 저장위치로 구성되는 군에서 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 CCTV를 이용한 차량번호 인식시스템은, 번호검색단말기를 더 포함하고, 상기 번호검색단말기에 차량번호가 입력될 경우에 상기 번호데이터베이스에서 일치하는 차량번호를 조회하고, 조회 결과 일치하는 차량번호가 있을 경우에 해당 촬영 CCTV, 촬영일시, 해당 동영상의 저장위치 중 적어도 하나를 표시할 수 있다.

상기 촬영동기 제어장치는, 차량의 진입을 감지하는 차량감지부와, 상기 차량감지부로부터 차량 감지 신호를 전달받아, 조명 및 렌즈를 제어하는 조명및렌즈제어부;를 더 포함할 수 있다.

상기 영상취득부는, 상기 통합영상서버로부터 식별마커가 포함된 영상데이터만을 취득할 수 있다.

상기 촬영동기 제어장치는, 상기 영상촬영부가 발생하는 촬영영상신호의 밝기를 검출하기 위한 밝기검출부를 더 포함하고, 상기 촬영제어부는, 미리 설정된 가변 시간간격으로 셔터제어신호를 발생하면서 상기 밝기검출부가 검출하는 촬영영상신호의 밝기를 저장하고 상기 미리 설정된 가변 시간간격이 경과될 경우에 저장된 상기 촬영영상신호의 밝기들 중에서 가장 밝은 촬영영상신호를 추출하며 가장 밝은 촬영영상신호의 해당 셔터제어신호를 발생한 시점을 기준시점으로 결정할 수 있다.

상기 촬영제어부는, 상기 밝기검출부가 상기 촬영영상신호의 프레임에서 밝기를 검출할 프레임의 부분영역을 설정하고, 상기 밝기검출부는, 상기 부분영역의 해당 촬영영상신호로 밝기를 검출할 수 있다.

상기 촬영동기 제어장치는, 상기 가로등에 공급되는 교류전력의 피크전압을 검출하는 피크전압 검출부를 더 포함하고, 상기 촬영제어부는, 상기 피크전압 검출부가 피크전압을 검출하는 시점에 따라 기준시점으로 결정할 수 있다.

상기 기준시점은, 상기 피크전압 검출부가 피크전압을 검출하는 시점에서, 상기 영상촬영부가 상기 셔터제어신호에 따라 상기 카메라의 셔터를 동작시켜 상기 피사체를 촬영할 때까지 소요되는 응답시간을 감산한 시점으로 결정할 수 있다.

상기 촬영동기 제어장치는, 상기 촬영영상신호를 상기 통합영상서버에 유선 또는 무선으로 전송하기 위한 통신부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 촬영동기 제어장치 및 CCTV를 이용한 차량번호 인식시스템에 따르면, 소정의 피사체를 조명하는 주변 가로등이 최대의 밝기로 점등되는 시점을 검출하며, 검출한 시점과 동기로 방범용 CCTV의 카메라를 동작시켜 상기 피사체를 촬영하도록 한다.

그러므로 방범용 CCTV의 카메라가, 주어진 주변 환경의 조건에서 소정의 피사체를 최대로 밝게 촬영할 수 있고, 이로 인하여 피사체에 대한 소정의 정보를 보다 정확하게 추출할 수 있다.

도 1은 번호인식용 도로방범 클라우드 시스템의 전체 구성을 보인 도면,
도 2는 CCTV의 일 실시예의 구성을 보인 블록도,
도 3은 번호인식서버의 상세한 구성을 보인 블록도,
도 4는 영상처리부가 숫자의 군집 파인딩을 수행하는 동작을 예로 들어 설명하기 위한 도면,
도 5는 영상처리부가 숫자의 군집 파인딩된 좌표를 상하좌우로 확장하여 번호판이미지의 영역을 추출하는 동작을 예로 들어 설명하기 위한 도면,
도 6은 번호인식부가 번호 인식 알고리즘을 수행하여 숫자의 군집 파인딩된 번호판이미지 영역에서 차량의 번호를 인식하는 동작을 설명하기 위한 도면,
도 7은 번호인식서버가 왜곡이 발생한 차량의 번호판이미지 영역에서 차량의 번호를 인식하는 동작을 설명하기 위한 도면,
도 8은 CCTV의 카메라가 촬영한 촬영영상신호의 영상이미지 신호에서 차량의 번호를 인식하는 과정을 보인 신호흐름도,
도 9는 왜곡된 번호판이미지의 영역을 보정하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 10은 번호검색단말기가 번호데이터베이스로부터 차량의 번호를 검색하여 화면에 표시하는 것을 예로 들어 보인 도면
도 11은 CCTV의 다른 실시예의 구성을 보인 블록도,
도 12는 차량의 번호를 인식하는 과정을 보인 신호흐름도,
도 13은 도 12에서 번호인식단계의 과정을 보인 신호흐름도,
도 14는 본 발명에 따라, 조명 밝기에 동기시켜 촬영하는 일 실시예의 구성을 보인 블록도,
도 15는 본 발명에 따라, 조명 밝기에 동기시켜 촬영하는 일 실시예에서 촬영제어부의 동작을 보인 신호흐름도,
도 16은 본 발명에 따라, 조명 밝기에 동기시켜 촬영하는 다른 실시예의 구성을 보인 블록도, 및
도 17은 본 발명에 따라, 조명 밝기에 동기시켜 촬영하는 다른 실시예에서 촬영제어부의 동작을 보인 신호흐름도이다.

본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐이고, 첨부되는 청구범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아님을 이해하여야 한다.

본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.

본 명세서 및 청구범위의 전반에 걸쳐서 다른 언급이 없는 한, 포함(comprise, comprises, comprising)이라는 용어는 언급된 물건 또는 단계나, 일군의 물건 또는 일군의 단계를 포함하는 것을 의미하고, 임의의 어떤 다른 물건 또는 단계, 일군의 물건 또는 일군의 단계를 배제하는 의미로 사용된 것은 아니다.

한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히, 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징들과 결합될 수 있다.

이하에서 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 CCTV에서 카메라의 촬영 동기 제어장치 및 방법을 상세히 설명한다.

도 1은 번호인식용 도로방범 클라우드 시스템의 전체 구성을 보인 도면이다. 도 1을 참고하면, 번호인식용 도로방범 클라우드 시스템은 CCTV(100), 통합영상서버(200), 번호인식서버(300) 및 번호데이터베이스(400) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 CCTV(100)는 기종이나 용도에 관계없이 카메라로 소정의 피사체를 촬영하고, 촬영한 촬영영상신호를 전송할 수 있는 기능을 구비할 수 있다.

여기서, 상기 CCTV(100)는, 예를 들면, 기존에 설치되어 있는 도로방범 CCTV, 신규로 설치되었거나 신규로 설치될 도로방범 CCTV, 생활방범 CCTV, 불법주정차단속 CCTV, 주차관제 CCTV 또는 과속단속 CCTV 등을 비롯하여 각종 CCTV를 포함할 수 있으며, 이들 각각의 CCTV(도면에 도시되지 않았음)들은 자체적으로 차량의 번호인식기능이 구비되어 있거나 또는 자체적으로 차량의 번호인식기능이 구비되어 있지 않을 수도 있다.

도 2는 CCTV의 일 실시예의 구성을 보인 블록도이다. 도 2를 참고하면, 상기 CCTV(100)는 영상 촬영부(110)와, 통신부(120)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 영상 촬영부(110)는 차량, 사람 또는 시설물 등을 비롯한 소정의 피사체들을 미리 설정된 시간간격으로 촬영하여 촬영영상신호를 발생하고, 발생한 촬영 영상신호는 통신부(120)를 통해서 통합영상서버(200)로 전송될 수 있다.

상기 통합영상서버(200)는, 상기 CCTV(100)의 통신부(120)가 전송하는 촬영영상신호를 수신하고, 수신한 촬영영상신호를 영상이미지 등으로 변환한 후 저장장치(도면에 도시되지 않았음)에 저장하거나 관제센터서버(도면에 도시되지 않았음)를 비롯한 소정의 서버로 전송하여 모니터 등에 표시되게 할 수 있다.

또한 상기 통합영상서버(200)는 후술하는 번호인식서버(300) 또는 번호데이터베이스(400)로부터 인식된 차량의 번호를 전달받아 관리할 수 있다.

상기 통합영상서버(200)의 일반적인 기능 예를 들면, 영상이미지를 저장 및 분배하는 기능을 비롯하여 여러 가지의 기능에 대한 상세한 설명은 본 명세서의 요지를 흐릴 우려가 있으므로 생략한다.

도 3은 번호인식서버(300)의 상세한 구성을 보인 블록도이다. 도 3을 참고하면, 번호인식서버(300)는 상기 통합영상서버(200)로부터 수신되는 영상이미지에서 차량의 번호판을 인식하고, 인식한 차량의 번호판에서 차량의 번호를 추출하는 것으로서 영상취득부(310), 영상처리부(320), 영상요청부(330) 및 번호인식부(340)를 포함할 수 있다.

상기 영상취득부(310)는 상기 통합영상서버(200)로부터 차량의 번호인식에 필요한 영상이미지를 수신한다. 여기서, 상기 영상취득부(310)가 수신하는 영상이미지는, 상기 통합영상서버(200)가 일정한 분배규칙에 따라 분배할 수 있다. 예를 들면, 상기 영상취득부(310)가 수신하는 영상이미지는 상기 CCTV(100)의 카메라가 설정된 주기의 시간 간격으로 촬영한 촬영영상신호의 영상이미지일 수 있다.

상기 영상취득부(310)가 상기 통합영상서버(200)에서 주기적으로 전송하는 영상이미지를 수신할 경우에 상기 영상이미지의 전송주기는, 후술하는 영상처리부(320)에서 영상이미지를 처리하는데 지장을 주지 않는 시간 범위를 고려하여 결정하는 것이 바람직하다.

또한 상기 영상취득부(310)가 취득하는 영상이미지는, 특별한 이벤트가 발생하였을 경우에만 상기 통합영상서버(200)가 전송하여 수신하게 구성할 수도 있다.

상기 이벤트는, 특정 지역에서 발생한 범죄와 관련된 영상이미지가 필요할 경우 또는 범죄용의자의 도주경로로서 영상이미지를 확보할 필요가 있는 경우 등을 포함할 수 있다.

상기 영상처리부(320)는 상기 영상취득부(310)로부터 입력되는 영상이미지에서, 차량의 진입을 포함하는 차량진입 프레임을 찾고, 상기 차량진입 프레임에서 숫자의 군집 파인딩을 실시하여, 해당 숫자가 위치한 좌표를 확보하며, 확보한 좌표를 기준으로 차량의 번호판이미지의 영역을 추출한다.

여기서, 상기 숫자의 군집 파인딩은 도 4에 도시된 바와 같이 2개의 영역, 3개의 영역 또는 4개의 영역 등으로 영역에 대한 레벨을 변화하면서 수행할 수 있다.

또한 상기 차량의 번호판이미지의 영역 추출은 도 5에 도시된 바와 같이 확보한 번호판이미지의 영역 좌표를 기준으로 하여 상하좌우로 더 넓은 영역의 이미지를 추출하는 것이 바람직하다.

즉, 방범용으로 설치된 CCTV(100)의 카메라가 촬영한 촬영영상신호는 차량의 번호판이 기울어진 형태로 촬영될 수 있다. 이러한 경우에 상기 영상취득부(320)가 상기 확보한 좌표를 기준으로 하여 상하좌우로 더 넓은 영역의 이미지를 추출하게 되면, 추출되는 번호판이미지의 영역이 확대되면서 확대된 번호판이미지 내에 차량의 번호가 존재할 확률이 높아지기 때문이다.

한편, 영상이미지에서, 차량의 번호판이미지의 형식이 없을 경우에 상기 영상처리부(320)는 더 이상 번호판인식 알고리즘을 수행하지 않고, 차량의 번호판이미지의 형식이 존재할 경우에만 번호판이미지의 영역을 판단하여 번호판인식 알고리즘을 수행하는 것이 바람직하다.

상기 영상처리부(320)에서 추출한 차량의 번호판이미지 영역은 영상요청부(330)를 통해 번호인식부(340)로 전달될 수 있다.

상기 번호인식부(340)는 차량의 번호판이미지 영역에서 자음, 모음 및 숫자 등과 같은 개별문자를 추출하여 차량의 번호를 인식할 수 있다.

여기서, 차량의 번호판이, 지역명이 표시되어 있는 구형 번호판일 경우에 상기 번호인식부(340)는 차량의 번호판이미지 영역에서 차량의 번호와 함께 차량의 지역명을 인식할 수 있다.

그리고 상기 번호인식부(340)는 패턴방식 또는 신경망방식을 이용하여 차량의 번호를 인식할 수 있다.

상기 패턴방식은 글자 또는 숫자의 패턴을 미리 개별적으로 결정하여 저장하고, 영상이미지에서, 개별적으로 결정한 패턴들과의 일치도를 판정하여, 일치도가 일정수준 이상일 경우에 해당 글자 또는 숫자로 판정하는 방식이다.

상기 신경망방식은 글자 또는 숫자의 패턴이 미리 정해지지는 않고, 영상이미지에서 미리 학습된 글자 또는 숫자와 유사한 패턴이 존재할 경우에 해당 패턴의 글자 또는 숫자로 인식하는 방식이다.

상기 번호인식부(340)가 인식한 차량의 모든 번호는 번호데이터베이스(400)에 저장하여 관리하거나 또는 외부의 번호관리부(도면에 도시되지 않았음) 등으로 전송될 수 있다.

여기서, 상기 번호인식부(340)가 인식한 차량의 모든 번호를 상기 번호데이터베이스(400)에 저장하여 관리하는 것은 잘못 인식된 번호라고 하더라도 의미가 있는 데이터로 활용될 가능성이 있기 때문이다. 또한 부분적으로 인식된 번호도 의미가 있는 데이터로서 상기 번호데이터베이스(400)에 저장하여 관리하는 것이 바람직하다.

상기 번호데이터베이스(400)에는 상기 번호인식부(340)에서 추출된 번호와, 촬영한 CCTV의 정보와, 촬영한 날짜 및 시간과, 해당 영상이미지의 저장위치 등의 데이터가 차량에 관련된 데이터로 함께 저장될 수 있고, 상기 번호데이터베이스(400)에 저장된 차량에 관련된 데이터는 유용하게 활용될 수 있다.

그리고 도 6에 도시된 바와 같이 상기 번호인식부(340)가 차량의 번호판이미지 영역에서 차량의 번호를 인식함에 있어서, 패턴방식에서는 한글의 자음 및 모음을 인식할 수 없고, 신경망 방식으로는 하나의 글자를 몇 가지 유사한 글자, 예를 들면, 두, 루 또는 투 등과 같이 복수 개의 인식 결과를 표출할 수 있다.

이러한 경우에는 오인식률을 적용하여 정인식 확률이 적은 경우에 07X1928과 같이 인식하지 못한 문자를 제외하고 부분인식을 수행하는 것이 바람직하다.

한편, 단속용 CCTV의 카메라가 촬영한 영상이미지는 차량의 진입과 카메라가 촬영하는 방향이 동일한 정방향 동선상에 위치하는 경우가 대부분이다.

그러나 방범용 CCTV의 카메라가 촬영한 촬영영상신호의 영상이미지는 차량의 진입과 카메라가 촬영하는 방향이 정방향 동선상에 위치하는 경우가 매우 적은 것으로서 상기 영상이미지에서 추출하는 번호판이미지의 영역에는 원근감이 포함되는 왜곡이 발생될 수 있다.

도 7은 번호인식서버가, 왜곡이 발생한 차량의 번호판이미지 영역에서 차량의 번호를 인식하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 7을 참고하면, 번호인식서버(300)가 번호판인식 알고리즘을 수행하여 차량의 번호판이미지 영역을 추출하게 되면, 원근감에 의해 번호판은 사각형의 형태를 갖게 된다.

이러한 경우에 사각형을 형성하는 각각의 변의 위치를 이동하여 직사각형 모양으로 영상을 변환하면, 차량의 번호판이미지 영역에서 차량의 번호를 인식하는 인식률을 높일 수 있다.

도 8은 CCTV의 카메라가 촬영한 촬영영상신호의 영상이미지 신호에서 차량의 번호를 인식하는 과정을 보인 신호흐름도이다. 도 8을 참고하면, 번호인식서버(300)는 통합영상서버(200)로부터 CCTV(100)의 카메라가 촬영한 촬영 영상신호의 영상이미지를 수신한다(S800). 여기서, 상기 영상이미지의 수신은 영상프레임의 단위로 수신할 수 있다.

그리고 상기 번호인식서버(300)는 수신한 상기 영상이미지 신호를 촬영한 CCTV(100)의 정보를 이용하여 CCTV(100)의 종류를 확인한다(S805). 즉, 상기 번호인식서버(300)는 상기 영상이미지를 촬영한 해당 CCTV(100)의 종류가 단속용 CCTV 또는 방범용 CCTV인지의 여부를 확인한다.

CCTV(100)의 종류가 단속용 CCTV일 경우(S810)에 카메라가 차량에 부착된 번호판을 정면으로 촬영하게 되므로 상기 번호인식서버(300)는 별도의 과정을 수행함이 없이 수신된 상기 영상프레임에서 차량의 번호판이미지 영역을 추출하고(S815), 추출한 번호판 영역에서 차량의 번호를 인식하는 동작을 수행할 수 있다(S820).

CCTV(100)의 종류가 또는 방범용 CCTV일 경우(S825), 카메라가 차량의 측면에서 차량의 번호판을 기울어진 상태로 촬영하게 되므로 상기 번호인식서버(300)는 상기 영상프레임에 대하여 숫자의 군집 파인딩을 수행하고(S830), 숫자가 군집된 영역을 상하좌우의 방향으로 확장한다(S835).

그리고 상기 번호인식서버(300)는 확장한 영역에서 네 모서리의 꼭지점을 추출하고(S840), 추출한 꼭지점을 이용하여 왜곡된 영역을 보정하며(S845), 보정한 영역에서 차량의 번호인식을 수행한다(S850).

상기 단계(S820) 또는 상기 단계(S850)에서 번호 인식을 수행한 이후에 상기 번호인식서버(300)는 인식한 번호가 차량의 번호판에 대한 형식에서 인식한 것인지의 여부를 판단한다(S855).

판단 결과 차량의 번호판에 대한 형식에서 인식한 번호가 아닐 경우에 상기 번호인식서버(300)는 인식한 번호를 폐기한다.

판단 결과 차량의 번호판에 대한 형식에서 인식한 번호일 경우에 상기 번호인식서버(300)는 상기 인식한 번호를 소정의 저장장치에 데이터로 저장하는 과정을 수행하여 데이터를 수집한다(S860).

상술한 단계(S840, S845)에서 꼭지점을 추출하고 왜곡된 번호판 영역을 보정하는 동작을, 도 9를 참고하여 보다 상세히 설명한다. 도 9를 참고하면, 번호인식서버(300)는 방범용 CCTV의 카메라가 촬영한 영상프레임에서 차량의 번호판의 위치를 판별할 경우에 숫자의 군집 파인딩을 실시하여 숫자 영역의 좌표를 획득하고, 획득한 좌표를 상하좌우의 주변영역으로 확장하여 확장영역을 추출하며, 추출한 확장영역에서 차량의 번호판의 네 모서리에 해당되는 꼭지점의 좌표인 A, B, C, D를 추출한다.

그리고 상기 번호인식서버(300)는 네 개의 꼭지점을 연결한 사각형 ABCD을 회전시켜 사각형 ABCD를 이루는 4개의 변 중에서 어느 하나의 변이 수직 또는 수평을 이루도록 한다. 예를 들면, 도 9에서 사각형 ABCD을 시계 반대방향으로 회전시켜 변 AB가 수직이 되도록 한다.

상기 변 AB가 수직으로 되면, 상기 번호인식서버(300)는 번호판 보정동작을 수행하여, 변 AB에 대향되는 변 CD가 변 AB와 평행하면서 일대일로 대응되도록 변 CD의 길이 및 각도를 조절한다.

여기서, 상기 변 CD의 길이 및 각도를 조절함에 따라 변 AD 및 변 BC의 길이 및 각도를 함께 조절되어 상기 확장영역이 직사각형의 형식으로 변환되는 것으로서 상기 직사각형 형식의 확장영역에서 번호인식을 수행하는 것이다.

이러한 번호인식용 도로방범 클라우드 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이 번호검색단말기(500)를 더 포함할 수 있다. 상기 번호검색단말기(500)는 번호데이터베이스(400) 및 통합영상서버(200)와 상호간에 소정의 신호를 전송할 수 있도록 연결될 수 있다.

그리고 소정의 입력수단(도면에 도시되지 않았음)을 통해 차량의 번호가 입력될 경우에 상기 번호검색단말기(500)는 상기 번호데이터베이스(400)에서 차량의 번호를 검색하고, 검색 결과 일치하는 차량의 번호가 있을 경우에 해당 차량의 번호를 촬영한 CCTV, 촬영일시 및 시간, 해당 영상이미지의 저장위치들 중에서 적어도 하나를 모니터(도면에 도시되지 않았음) 등에 표시할 수 있다.

도 10은 번호검색단말기(500)가 번호데이터베이스(400)로부터 차량의 번호를 검색하여 화면에 표시하는 것을 예로 들어 보인 도면이다. 종래에는 특정의 차량을 특정의 CCTV의 카메라가 촬영하였는지의 여부를 확인할 경우에 촬영된 모든 영상이미지를 일일이 재생하면서 확인해야 되어 매우 많은 시간이 소모되었다.

그러나 상술한 번호인식용 도로방범 클라우드 시스템을 활용할 경우에 번호검색단말기(500)가 번호데이터베이스(400)를 검색하여 예를 들면, 도 10에 도시된 바와 같이 모니터 등의 화면에 표시함으로써 해당 차량이 특정 CCTV의 카메라가 촬영하는 위치를 통과하였는지의 여부와, 통과하였을 경우에 통과한 날짜 및 시간과, 해당 CCTV의 카메라가 촬영한 영상이미지가 현재 저장되어 있는 위치를 쉽게 확인하여 재생할 수 있다.

한편, 번호인식용 도로방범 클라우드 시스템에서 번호인식서버(300)를 사용할 경우에 차량의 번호 인식이 로컬이 아닌 중앙에서 이루어지게 되므로 또 다른 문제를 발생할 수 있다.

예를 들면, 소정의 CCTV(100)의 카메라가 촬영하고, 촬영한 촬영영상신호를 통합영상서버(200)가 영상이미지로 변환하여 번호인식서버(300)에 주기적으로 전송하도록 할 경우에, 상기 CCTV(100)의 카메라가 차량을 촬영하여도 상기 영상이미지에는 차량의 영상이미지가 포함되지 않을 수가 있다.

이를 방지하기 위하여 영상이미지의 전송주기를 짧게 하게 되면, 번호인식서버(300)에서 처리해야 되는 데이터의 용량이 매우 커지게 되어 에러가 발생될 수 있다.

그러므로 CCTV의 카메라가 촬영하는 영역에 차량이 있을 경우의 영상이미지만을 확보하기 위해서는 상기 카메라가 촬영하는 영역에 차량이 있는지의 여부를 감지할 필요가 있다. 또한 상기 카메라가 촬영하는 영역에 차량이 있음이 감지되었을 경우에 상기 카메라가 상기 차량을 밝고 깨끗하게 촬영할 수 있도록 상기 차량을 조명하고 상기 카메라의 렌즈를 조절하여 카메라의 촬영거리를 조절할 필요가 있다.

도 11은 CCTV의 다른 실시예의 구성을 보인 블록도이다. 도 11을 참조하면, CCTV(100)에는 차량감지부(130)와, 조명 및 렌즈제어부(140)를 더 포함할 수 있다.

상기 차량감지부(130)는 레이더 또는 레이저 센서일 수 있다. 또한 상기 차량감지부(130)는 지능형 CCTV일 경우에 카메라에 내장된 영상센서일 수 있다.

이러한 차량감지부(130)는 카메라의 촬영 영역에 차량이 진입하는 경우에 차량의 진입을 감지하여 차량 감지신호를 발생하고, 발생한 차량 감지신호를 조명 및 렌즈제어부(140)로 전달할 수 있다.

상기 조명 및 렌즈제어부(140)는 상기 차량 감지신호에 따라 조명 및 렌즈를 제어하여 카메라가 최적의 환경에서 차량을 촬영할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

여기서, 카메라의 셔터 속도 및 화이트밸런스 등은 차량 번호판의 그레이(Gray)값에 따라 조절한다. 또한 차량 번호판의 그레이 값을 인식하고, 주위환경에 적합하도록 렌즈를 조절한다.

CCTV(100)에 차량감지부(130)와 조명 및 렌즈제어부(140)를 구비함에 따라 번호인식서버(300)는 차량이 포함된 선명한 영상이미지를 수신할 수 있게 된다.

상기 CCTV(100)이 방범용일 경우에 카메라가 촬영한 촬영영상신호를 가공할 수 있는 데이터가공부(도면에 도시되지 않았음)를 더 포함할 수 있다. 상기 데이터가공부는 차량감지부(130)로부터 차량감지신호를 전달받고, 전달받은 차량감지신호에 따라 CCTV(100)의 촬영영상신호에서 차량이 포함되어 있는 촬영영상신호의 프레임에는 식별마커를 삽입할 수 있다. 상기 식별마커는 촬영영상신호의 프레임에 다양한 방법으로 삽입될 수 있다.

촬영영상신호의 프레임에 삽입된 식별마커는 통신부(120)를 통해 통합영상서버(200)로 전송될 수 있다.

그리고 상기 통합영상서버(200)는 촬영영상신호에서 식별마커가 포함된 촬영영상신호의 프레임만을 추출하여 번호인식서버(300)의 영상취득부(310)로 전달하도록 함으로써 번호인식서버(300)로 전달되는 영상이미지에는 차량의 번호판이 포함되어 있고, 깨끗한 화질을 확보할 수 있다.

그러므로 방범용의 CCTV(100)일 경우에도 카메라가 촬영한 모든 촬영영상신호를 통합영상서버(200)에 전달할 필요가 없고, 차량감지부(130)가 차량을 감지하는 경우에만 촬영영상신호를 전송할 수 있어 촬영영상신호의 전송 및 처리에 대한 부담을 경감할 수 있다.

CCTV(100)이 지능형인 경우에도 상기와 마찬가지로 차량감지부(130)를 포함하여 적용할 수도 있다.

상기 지능형의 CCTV(100)에 차량감지부(130)가 포함될 경우에 번호인식서버(300)에는, 차량의 번호판이 있으면서도 선명한 화질이 확보된 영상이미지만이 전달될 수 있다.

또한 차량감지부(130)가 차량을 감지하지 않을 경우에 조명과 카메라를 비활성화 상태로 유지할 수 있으므로 소비전력을 절약할 수 있게 된다.

이러한 번호인식용 도로방범 클라우드 시스템은 실시간으로 차량의 번호인식이 가능해지는 장점을 가질 수 있다. 즉, 차량의 감지에 따라 조절된 환경에서 CCTV(100)의 카메라가 피사체를 촬영하고, 촬영된 촬영영상신호의 영상이미지가 번호인식서버(300)로 전달되어 차량의 번호가 인식되고 인식된 차량의 번호가 관제센터의 모니터에 실시간으로 표시될 수 있다.

이러한 경우에 번호데이터베이스(400)에는 인식한 모든 차량의 번호가 실시간으로 확인 및 저장되므로 보다 유용한 정보로 활용될 수 있다. 예를 들면, 통합영상서버(200)에 특정한 용의대상 차량의 번호를 등록시킨 상태에서 해당 차량의 번호가 번호인식부(340)에서 인식되어 통합영상서버(200)로 전달될 경우에 곧바로 경고음이 발생하면서 해당 영상을 표시할 수 있게 된다.

도 12는 차량의 번호를 인식하는 과정을 보인 신호흐름도이다. 도 12를 참조하면, 차량의 번호 인식은 영상 데이터 획득단계(S1200), 데이터 전환단계(S1210), 영상 이미지 전달 단계(S1220), 차량 번호판 위치 판별단계(S1230), 번호 추출 단계(1240), 번호 인식단계(S1250) 및 데이터 저장단계(S1260)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 영상 데이터 획득 단계(S1200)에서는 카메라의 촬영영역에 차량이 진입할 경우에 차량감지부(130)가 차량을 감지하여 조명 및 렌즈제어부(140)에 차량감지신호를 전달하게 되고, 조명 및 렌즈제어부(140)에서는 차량감지신호에 따라 조명 및 카메라의 렌즈를 제어함으로써 카메라가 촬영에 적합한 환경에서 차량을 촬영하고, 촬영한 촬영영상신호는 통신부(120)를 통해 통합영상서버(200)로 송신된다.

상기 데이터 전환단계(S1210)는 원격지에서 상기 CCTV(100)의 통신부(120)가 전송하는 촬영영상신호를 통합영상서버(200)가 수신하여 영상이미지로 변환하고, 분배 및 표시한다.

상기 영상 이미지 전달 단계(S1220)는 영상이미지를 전달하는 단계로서 차량의 번호판 위치를 추출하기 위한 준비단계이다.

상기 차량 번호판 위치 판별 단계(S1230)는 전달받은 영상이미지에서 차량의 번호판 위치를 판별하는 단계로서 숫자의 군집 파인딩을 실시하여 해당 숫자가 위치한 좌표를 판별한다.

상기 번호 추출 단계(S1240)는 상기 숫자의 군집 파인딩을 실시하여 확보된 좌표를 기준으로 번호인식 알고리즘을 수행하여 차량의 번호를 추출하게 된다.

상기 번호 인식 단계(S1250)는 상기 번호 추출 단계(S1240)에서 추출된 차량의 번호를 인식하고, 차량의 번호를 인식한 영역이 차량 번호판 형식에 부합하는지 여부를 판단하는 단계이다. 차량 번호판 형식에 부합하는 경우에 인식한 차량의 번호를 저장하고, 차량 번호판 형식에 부합하지 않는 경우에는 인식한 차량의 번호를 폐기한다.

상기 데이터 저장 단계(S1260)는 인식한 차량의 번호를 포함하는 정보를 번호데이터베이스(400)에 저장하는 단계로 촬영한 CCTV, 영상 촬영날짜 및 시간, 해당 영상이미지의 저장위치를 포함하여 저장된다.

상기 번호인식단계(S1250)는 도 13에 도시된 바와 같이 숫자 영역 좌표 획득 단계(S1300), 영상 확장 추출 단계(S1310), 꼭지점 추출 단계(S1320), 사각형 회전 단계(S1330) 및 사각형 길이 조절 단계(S1340)를 포함할 수 있다.

상기 숫자 영역 좌표 획득 단계(S1300)는 방범용 CCTV의 카메라가 촬영한 촬영영상신호의 영상이미지에서 차량의 번호판 위치를 판별하는 경우에 숫자의 군집파인딩을 실시하여 숫자 영역의 좌표를 획득하는 단계이다.

상기 영상 확장 추출 단계(S1310)는 상기 숫자 영역 좌표 획득 단계(S1300)에서 획득된 좌표를 기준으로 상하좌우의 주변영역으로 숫자 영역의 좌표를 확장하여 추출하는 단계이다.

상기 꼭지점 추출 단계(S1320)는 숫자 영역의 좌표를 확장한 영역에서 숫자 주변의 번호판 네 모서리의 꼭지점을 추출하는 단계이다. 추출한 꼭지점들은 이웃하는 꼭지점들과 상호간에 연결하여 사각형을 만들고, 이러한 사각형 영역을 번호판 영역이라고 예측할 수 있다.

상기 사각형 회전 단계(S1330)는 상술한 도 9에서와 같이 기울어진 사각형의 영역을 회전시켜 사각형의 길이를 조절하기 위한 준비단계이다.

상기 사각형 길이 조절 단계(S1340)는 회전시킨 사각형이 직사각형이 되도록 하는 것으로서 좌우에 위치하는 양 변들과 상하로 위치하는 양 변들이 상호간에 평행하면서 동일한 길이를 갖도록 보정하여 직사각형이 되게 함으로써 왜곡된 번호판의 영역을 보정할 수 있다.

도 14는 본 발명의 촬영 동기 제어장치의 일 실시예의 구성을 보인 블록도이다. 도 14를 참고하면, 본 발명의 촬영 동기 제어장치의 일 실시예는, 영상촬영부(1400)와, 통신부(1410)와, 밝기 검출부(1420)와, 촬영제어부(1430)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 영상촬영부(1400)는, 카메라의 셔터를 개폐시키면서 소정 영역의 피사체를 촬영하여 촬영영상신호를 출력한다. 여기서, 상기 영상촬영부(1400)는 촬영한 촬영영상신호를 프레임 단위로 출력할 수 있다.

상기 통신부(1410)는, 상기 영상촬영부(1400)가 프레임 단위로 출력하는 촬영영상신호를 유선 또는 무선으로 외부의 통합영상서버를 비롯하여 상기 촬영영상신호를 필요로 하는 각종 장치로 전송한다.

상기 밝기 검출부(1420)는, 상기 영상촬영부(1400)가 출력하는 프레임 단위의 촬영영상신호의 밝기를 검출할 수 있다.

여기서, 상기 밝기 검출부(1420)가 상기 프레임 단위의 촬영영상신호 전체를 이용하여 밝기를 검출할 경우에 많은 시간이 소요될 수 있다.

그러므로 본 발명에서는 촬영영상신호를 밝기를 검출하는데 소요되는 시간을 단축하기 위하여 프레임 단위의 영역에서 미리 밝기를 검출할 부분영역을 설정하고, 상기 밝기검출부(1420)는 상기 부분영역에 해당되는 촬영영상신호만을 이용하여 촬영영상신호의 밝기를 검출하는 것이 바람직하다.

상기 촬영제어부(1430)는 상기 밝기검출부(1420)가 촬영영상신호의 밝기를 검출할 부분영역을 미리 설정할 수 있다.

또한 상기 촬영제어부(1430)는, 가로등(도면에 도시되지 않았음)이 최대 밝기의 광을 출력하는 시점과 검출할 경우에 카메라가 피사체를 촬영하는 주기를 기준으로 하는 미리 설정된 시간간격으로 셔터제어신호를 발생하여 상기 카메라가 피사체를 촬영하게 제어할 수 있다.

여기서, 가로등이 최대 밝기의 광을 출력하는 시점을 검출할 경우에 상기 촬영제어부(1430)가 셔터제어신호를 발생하는 시간간격은 하기의 수학식 1로 표현할 수 있다.

여기서, T는 1sec의 시간범위 내에서 카메라가 피사체를 촬영하는 주기의 시간이며, N은 셔터를 누르는 횟수로서, 0과 1, 2, 3, 의 자연수이며, DS는 카메라가 피사체를 촬영하는 주기의 시간범위를 균등하게 분할한 시간이다.

예를 들면, 가로등을 점등시키는 교류전력의 주파수가 60이고, 카메라가 1sec동안 피사체를 60회 촬영하며, DS는 1로 미리 설정하였다고 가정할 경우에 상기 촬영 제어부(1430)는 현재 시점을 기준으로 하여 16.67, 17.67, 18.67, 의 간격으로 셔터제어신호를 발생하고, 발생한 셔터제어신호에 따라 촬영제어부(1400)가 카메라의 셔터를 동작시켜 피사체를 촬영하게 제어한다.

또한 상기 촬영제어부(1430)는 상기 셔터제어신호를 발생하여 카메라가 피사체를 촬영하게 제어한 이후에 상기 밝기검출부(1420)가 검출하는 촬영영상신호의 밝기를 내장되어 있는 메모리(도면에 도시되지 않았음)에 순차적으로 저장할 수 있다.

이와 같이 하여 미리 설정된 전체 시간간격이 경과할 경우 예를 들면, 상기 NsDS의 값이 16.67를 초과할 경우에 더 이상 셔터제어신호를 발생하지 않고, 메모리에 저장된 촬영영상신호의 밝기를 상호간에 비교하여 가장 밝은 촬영영상신호를 검출하고, 검출한 가장 밝은 촬영영상신호의 해당셔터제어신호를 발생한 시점을 판단한다.

그리고 상기 촬영제어부(1430)는 가장 밝은 촬영영상신호의 해당셔터제어신호를 발생한 시점이 판단될 경우에 상기 해당셔터제어신호를 발생한 시점을 기준으로 하여 미리 설정된 시간간격의 주기로 셔터제어신호를 발생하여 영상촬영부(1400)가 피사체를 촬영하게 한다.

예를 들면, 교류전력의 주파수가 60이고, 카메라가 1sec동안 피사체를 60회 촬영한다고 가정할 경우에 상기 촬영제어부(1430)는 가장 밝은 촬영영상신호의 해당 셔터제어신호를 발생한 시점을 기준으로 하여 16.67의 시간간격 주기로 셔터제어신호를 발생한다.

여기서, 상기 촬영제어부(1430)가 셔터제어신호를 발생하고, 상기 셔터제어신호를 발생한 시점부터 카메라의 셔터가 동작하여 피사체를 촬영할 때까지 소요되는 응답시간이 있을 수 있다.

이러한 경우에 본 발명은 상기 응답시간을 고려하여 상기셔터제어신호를 발생하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 응답시간이 있을 경우에 상기 촬영제어부(1430)는 가장 밝은 촬영영상신호의 해당 셔터제어신호를 발생한 시점에서 상기 응답시간을 감산한 시점을 기준으로 하여 16.67의 시간간격 주기로 셔터제어신호를 발생하는 것이 바람직하다.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가로등이 최대의 밝기로 광을 출력하여 피사체를 조명하는 시점에 상기 영상촬영부(1400)가 카메라의 셔터를 동작시켜 피사체를 촬영함으로써 주어진 주변 환경의 조건에서 소정의 피사체를 최대로 밝게 촬영할 수 있다.

도 15는 본 발명의 촬영 동기 제어장치의 일 실시예에서 촬영제어부(1430)의 동작을 보인 신호흐름도이다. 도 15를 참고하면, 촬영제어부(1430)는 밝기검출부(1420)를 제어하여 촬영영상신호의 밝기를 검출할 프레임의 부분영역을 설정한다(S1500).

그리고 상기 촬영제어부(1430)는 미리 설정된 시간간격으로 셔터제어신호를 발생한다(S1510). 예를 들면, 상술한 바와 같이 가로등을 점등시키는 교류전력의 주파수가 60이고, 카메라가 1sec동안 피사체를 60회 촬영한다고 가정할 경우에 16.67, 17.67, 18.67, 의 간격으로 셔터제어신호를 발생한다.

그러면, 상기 셔터제어신호에 따라 영상촬영부(1400)는 카메라의 셔터를 동작시켜 피사체를 촬영 및 촬영영상신호를 출력하고, 상기 밝기검출부(1420)는 상기 영상촬영부(1400)가 출력하는 촬영영상신호의 프레임에서 상기 설정한 부분영역의 촬영영상신호를 이용하여 밝기를 검출한다.

상기 촬영제어부(1430)는 상기 밝기검출부(1420)가 검출하는 상기 부분영역의 촬영영상신호의 밝기를 저장한다(S1520).

이와 같은 상태에서 촬영제어부(1430)는 촬영영상신호의 밝기를 검출하기 위하여 전체 셔터제어신호의 발생이 완료되었는지의 여부를 판단한다(S1530). 즉, 상기 촬영제어부(1430)는 촬영영상신호의 밝기를 검출하기 위하여 미리 설정된 전체 시간간격이 경과하였는지의 여부를 판단한다.

판단 결과 전체 셔터제어신호의 발생이 완료되지 않았을 경우에 상기 촬영제어부(1430)는 상기 단계(S1510)로 복귀하여 미리 설정된 시간간격으로 셔터제어신호를 발생하면서 밝기검출부(1420)가 검출하는 부분영역의 촬영영상신호의 밝기를 저장하는 동작을 반복 수행한다.

그리고 판단 결과 전체 셔터제어신호의 발생이 완료되었을 경우에 상기 촬영제어부(1430)는 저장한 복수 개의 촬영영상신호의 밝기들을 상호간에 비교하고(S1540), 비교 결과 밝기가 가방 밝은 하나의 촬영영상신호의 해당 셔터제어신호를 발생한 시점을 판단한다(S1550).

그리고 상기 촬영제어부(1550)는 상기 해당 셔터제어신호를 발생한 시점에서 상기 카메라의 셔터의 응답시간을 감산한 시점을 기준으로 하여 주기적으로 셔터제어신호를 발생한다(S1560).

그러면, 가로등이 최대의 밝기로 광을 출력하여 피사체를 조명하는 시점에 상기 영상촬영부(1400)의 카메라의 셔터가 동작되면서 피사체를 촬영하게 되는 것으로 주어진 주변 환경의 조건에서 소정의 피사체를 최대로 밝게 촬영할 수 있다.

여기서, 일부의 선진국에서는 가로등으로 공급되는 교류전력의 주파수 및 위상에 변동되는 경우가 거의 없으나, 후진국을 비롯하여 많은 국가에서 가로등으로 공급되는 교류전력의 주파수 및 위상이 변동되는 경우가 많이 발생되고 있다.

그러므로 본 발명에서는 가로등의 밝기를 주기적으로 검출하기 위한 밝기검출주기시간을 미리 설정한다. 상기 밝기검출주기시간은 각각의 국가마다 교류전력의 주파수 및 위상이 변동되는 평균 주기에 따라 미리 설정할 수 있는 것으로서 예를 들면, 1시간 또는 2시간으로 밝기검출주기시간을 미리 설정할 수 있다.

상기 촬영제어부(1430)는 미리 설정된 밝기검출주기시간이 경과되었는지의 여부를 판단한다(S1570).

그리고 상기 촬영제어부(1430)는 상기 밝기검출주기시간이 경과될 때마다 상기 단계(S1510)로 복귀하여 가로등이 최대의 밝기로 광을 발생하는 시점을 검출하고, 가로등이 최대의 밝기로 광을 발생하는 시점을 기준으로 하여 주기적으로 셔터제어신호를 발생하는 것이 바람직하다.

도 16은 본 발명의 촬영 동기 제어장치의 다른 실시예의 구성을 보인 블록도이다. 도 16을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예는 영상촬영부(1600)와, 통신부(1610)와, 피크전압 검출부(1620)와, 촬영제어부(1630)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 영상촬영부(1600)는, 카메라의 셔터를 개폐시키면서 소정 영역의 피사체를 촬영하여 촬영영상신호를 출력한다. 여기서, 상기 영상촬영부(1600)는 촬영한 촬영영상신호를 프레임 단위로 출력할 수 있다.

상기 통신부(1610)는, 상기 영상촬영부(1600)가 프레임 단위로 출력하는 촬영영상신호를 유선 또는 무선으로 외부의 통합영상서버를 비롯하여 상기 촬영영상신호를 필요로 하는 각종 장치로 전송한다.

상기 피크전압 검출부(1620)에는 가로등을 점등시키기 위하여 공급되는 교류전력이 입력되는 것으로서 교류전력의 전압이 가장 높은 피크전압을 검출하여 피크전압 검출신호를 발생할 수 있다.

상기 촬영제어부(1630)는, 상기 피크전압 검출부(1620)가 피크전압을 검출하여 발생하는 피크전압 검출신호의 발생시점 및 발생주기를 판단하고, 판단한 피크전압 검출신호의 발생시점을 기준으로 하여 피크전압 검출신호의 발생주기의 시간이 될 경우에 셔터제어신호를 발생한다.

상기 촬영제어부(1630)가 발생하는 셔터제어신호는 상기 영상촬영부(1600)로 입력되는 것으로서 상기 영상촬영부(1600)는 상기 셔터제어신호에 따라 카메라의 셔터를 구동시켜 피사체를 촬영하고, 촬영한 촬영영상신호를 발생하여 상기 통신부(1610)에 제공한다.

여기서, 상술한 일 실시예와 마찬가지로 상기 촬영제어부(1630)가 셔터제어신호를 발생하고, 상기 셔터제어신호를 발생한 시점부터 카메라의 셔터가 동작하여 피사체를 촬영할 때까지 소요되는 응답시간이 있을 수 있다.

이러한 경우에 본 발명의 다른 실시예에서도 상기 응답시간을 고려하여 상기셔터제어신호를 발생하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 피크전압 검출부(1620)가 피크전압을 검출할 때마다 발생하는 피크전압 검출신호의 발생시점에서 상기 응답시간을 감산하여 기준시점을 결정하고, 상기 기준시점으로부터 피크전압 검출신호의 발생주기가 될 때마다 상기 셔터제어신호를 발생하도록 하는 것이 바람직하다.

도 17은 본 발명의 촬영 동기 제어장치의 다른 실시예에서 촬영제어부의 동작을 보인 신호흐름도이다. 도 17을 참고하면, 촬영제어부(1630)는 피크전압 검출부(1620)가 교류전력의 피크전압을 검출할 때마다 발생하는 피크전압 검출신호를 입력하고(S1700), 입력한 피크전압 검출신호를 이용하여 교류전력의 피크전압이 발생하는 발생시점과, 피크전압이 발생하는 발생주기를 판단한다(S1710).

그리고 상기 촬영제어부(1630)는 피크전압 발생시점에서 응답시간을 감산한 시점부터 피크전압 발생주기의 시간이 경과될 때마다 셔터 제어신호를 발생한다(S1720).

상기 촬영제어부(1630)에 따라 영상촬영부(1700)는 카메라의 셔터를 동작시켜 피사체를 촬영하게 된다.

그러므로 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 가로등이 최대의 밝기로 광을 출력하여 피사체를 조명하는 시점에 상기 영상촬영부(1600)가 카메라의 셔터가 동작시켜 피사체를 촬영하게 되는 것으로 주어진 주변 환경의 조건에서 소정의 피사체를 최대로 밝게 촬영할 수 있다.

전술한 각 실시예에서 예시된 특징, 구조 및 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : CCTV 110, 1400, 1600 : 영상촬영부
120, 1410, 1610 : 통신부 130 : 차량감지부
140 : 조명 및 렌즈제어부 200 : 통합영상서버
300 : 번호인식서버 310 : 영상취득부
320 : 영상처리부 330 : 영상요청부
340 : 번호인식부 400 : 번호데이터베이스
500 : 번호검색단말기 1420 : 밝기검출부
1430, 1630 : 촬영제어부 1620 : 피크전압 검출부

Claims (10)

1. 공급되는 교류전원의 변동에 따라 밝기변동이 이루어지는 가로등과의 상기 가로등을 조명으로 이용하는 촬영수단의 촬영동기 제어장치로서,
   점등(on)된 가로등에서 교류전력의 주파수 및 위상이 변동에 따라 변동하는 밝기의 시점 중 가로등이 최대 밝기로 광을 출력하는 시점을 검출하여 기준으로 하여 기준시점을 결정하고 상기 기준시점에서 셔터제어신호를 발생하는 촬영 제어부; 및
   상기 셔터제어신호에 따라 카메라의 셔터를 동작시켜 피사체를 촬영하고 촬영영상신호를 발생하는 영상촬영부;를 포함하는 촬영동기 제어장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 영상촬영부가 발생하는 촬영영상신호의 밝기를 검출하기 위한 밝기검출부;를 더 포함하고,
   상기 촬영제어부는,
   상기 촬영영상신호의 밝기를 검출할 경우에 가변되게 미리 설정된 시간간격으로 셔터제어신호를 발생하면서 상기 밝기검출부가 검출하는 촬영영상신호의 밝기를 저장하고 상기 가변되게 미리 설정된 시간간격으로 셔터제어신호를 발생하는 시간이 경과될 경우에 저장된 상기 촬영영상신호의 밝기들 중에서 가장 밝은 밝기의 촬영영상신호를 추출하며 추출한 촬영영상신호의 해당 셔터제어신호를 발생한 시점을 기준시점으로 결정하는, 촬영동기 제어장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 촬영제어부는,
   상기 밝기검출부가 상기 촬영영상신호의 프레임에서 밝기를 검출할 프레임의 부분영역을 설정하고,
   상기 밝기검출부는,
   상기 부분영역의 해당 촬영영상신호로 밝기를 검출하는, 촬영동기 제어장치.
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 기준시점은,
   상기 가로등이 최대의 광을 출력하는 시점에서, 상기 셔터제어신호에 따라 상기 영상촬영부가 상기 카메라의 셔터를 동작시켜 피사체를 촬영할 때까지 소요되는 응답시간을 감산한 시점으로 결정하는, 촬영동기 제어장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 가로등에 공급되는 교류전력의 피크전압을 검출하는 피크전압 검출부;를 더 포함하고,
   상기 촬영제어부는,
   상기 피크전압 검출부가 피크전압을 검출하는 시점에 따라 기준시점으로 결정하고 상기 셔터제어신호를 상기 기준시점에서 발생하여 상기 영상촬영부에 제공하는, 촬영동기 제어장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 기준시점은,
   상기 피크전압 검출부가 피크전압을 검출하는 시점에서, 상기 영상촬영부가 상기 셔터제어신호에 따라 상기 카메라의 셔터를 동작시켜 상기 피사체를 촬영할 때까지 소요되는 응답시간을 감산한 시점으로 결정하는, 촬영동기 제어장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 영상촬영부가 발생하는 촬영영상신호를 외부에 유선 또는 무선으로 전송하기 위한 통신부;를 더 포함하는 촬영동기 제어장치.
   
8. 셔터제어신호에 따라 차량을 포함한 피사체를 촬영하는 카메라와, 상기 카메라가 촬영한 피사체의 촬영영상신호를 발생하는 영상촬영부를 포함하는 CCTV;
   공급되는 교류전원의 변동에 따라 밝기변동이 이루어지는 가로등과의 상기 가로등을 조명으로 이용하는 상기 CCTV 간의 촬영동기 제어장치로서, 점등(on)된 가로등에서 교류전력의 주파수 및 위상이 변동에 따라 변동하는 밝기의 시점 중 가로등이 최대 밝기로 광을 출력하는 시점을 검출하여 기준으로 하여 기준시점을 결정하고 상기 기준시점에서 셔터제어신호를 발생하여 상기 카메라가 상기 피사체를 촬영하게 제어하는 촬영제어부를 포함하는 촬영동기 제어장치;
   원격지에서 상기 촬영영상신호를 전달받아 영상이미지로 전환하고 전환한 영상이미지를 분배 및 표시하는 통합영상서버;
   상기 통합영상서버로부터 영상이미지를 전달받는 영상취득부;
   상기 영상취득부로부터 영상이미지를 전달받아 차량번호판의 영역을 판별하는 영상처리부; 및
   상기 영상처리부가 판별한 차량번호판 영역으로부터 번호를 추출하는 번호인식부를 포함하는 번호인식서버를 포함하는 CCTV(Closed Circuit Tele-Vision)를 이용한 차량번호 인식시스템.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 번호인식부로부터 추출된 번호를 포함하는 정보를 저장하는 번호데이터베이스;를 포함하는 CCTV(Closed Circuit Tele-Vision)를 이용한 차량번호 인식시스템.
   
10. 제8항에 있어서,
    상기 가로등에 공급되는 상기 교류전력의 피크전압을 검출하는 피크전압 검출부;를 더 포함하고,
    상기 촬영제어부는,
    상기 피크전압 검출부가 피크전압을 검출하는 시점에 따라 기준시점으로 결정하고 상기 셔터제어신호를 상기 기준시점에서 발생하여 상기 영상촬영부에 제공하는, CCTV(Closed Circuit Tele-Vision)를 이용한 차량번호 인식시스템.
    

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