KR101935010B1 - Apparatus and method for recognizing license plate of car based on image - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 영상 기반 차량 번호판 인식 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 카메라를 통해 수신되는 영상에서 차량의 번호판을 식별하여 차량 번호를 인식할 수 있는 동시에 차선을 변경하는 차량에 대해서도 영상 기반으로 차량을 추적하여 번호판을 안정적으로 인식할 수 있도록 지원하여 차량 감시에 대한 정확도를 높일 수 있는 영상 기반 차량 번호판 인식 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an image-based license plate recognition apparatus and method, and more particularly, to a vehicle-license plate recognition apparatus and method for recognizing a license plate number of a vehicle from a video image received through a camera, And more particularly, to a device and method for recognizing an image based license plate which can improve the accuracy of vehicle monitoring.
현재 도로에는 방범용이나 과속 방지 용도로 카메라가 설치되어 있으며, 이러한 카메라로부터 수신된 영상을 통해 차량의 번호판을 식별하고, 차량의 속도를 측정하는 차량 감시 시스템이 제공되고 있다.On the present road, a camera is installed for crime prevention and speeding prevention, and a vehicle monitoring system is provided for identifying a license plate of a vehicle through an image received from the camera and measuring the speed of the vehicle.
그러나, 이러한 기존의 차량 감시 시스템은 복수의 차선으로 구성된 도로에 대해서 차량을 감시하는 경우 차선별로 특정 지점에 카메라의 렌즈가 포커싱(focusing)되도록 고정 설정하여 운영되고 있으므로, 감시 대상 지점에서 차량이 차선을 변경하거나 복수의 차선을 걸쳐서 운행하는 차량의 경우 차량의 번호판에 대한 식별이나 속도 검출이 어려운 문제가 있다.However, in the conventional vehicle monitoring system, when the vehicle is monitored for a road composed of a plurality of lanes, the camera is fixedly operated so that the lens of the camera is focused at a specific point for each lane, There is a problem in that it is difficult to identify the vehicle license plate or to detect the speed of the vehicle in the case of a vehicle that runs over a plurality of lanes.
또한, 기존의 차량 감시 시스템은 영상 분석 기반으로 번호판을 인식하는 구성이므로 별도의 영상 분석을 위한 장비가 구성되어야 하며, 이러한 장비가 대부분 고가이고 부피가 커서 관리하는데 상당한 어려움이 있다.In addition, since the existing vehicle monitoring system recognizes the license plates based on the image analysis, it is necessary to construct a device for analyzing the image separately. Most of such devices are expensive and bulky, which makes it difficult to manage them.
더군다나, 기존의 차량 감시 시스템은 조도와 같은 외부 환경 영향으로 인해 차량의 번호판이 선명하게 나타나지 않은 영상에 대해서는 영상 분석 과정에서 차량 번호의 인식에 실패하는 사례가 빈번하게 발생하나 이를 보상하기 위한 구성이 없어 정확도가 떨어지는 문제가 있다.In addition, the conventional vehicle monitoring system frequently fails to recognize the vehicle number in the image analysis process for the images in which the license plate of the vehicle is not clearly displayed due to external environmental influences such as illumination, There is a problem of poor accuracy.
상술한 바에 따라, 기존의 차량 감시 시스템은 카메라를 개별 차선마다 대향시켜 운영하는 비효율적인 구성으로 인해 차량 추적에 대한 정확도 및 신뢰성이 낮을 뿐만 아니라 관리 효율이 떨어지는 문제가 있다.As described above, the existing vehicle monitoring system has a problem that the accuracy and reliability of vehicle tracking are low and the management efficiency is low due to the inefficient configuration in which the cameras are opposed to each other for each lane.
상술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 도로를 구성하는 차선별로 특정 지점에 고정 포커싱된 상태로 카메라를 운영하여 카메라의 감시 대상 영역에서 차선을 변경하거나 복수 차선을 걸쳐서 운행하는 차량의 번호판을 식별할 수 없는 종래 기술의 문제를 해결하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above-described problems, the present invention operates a camera in a state of being fixedly focused at a specific point for each lane constituting a road, thereby changing a lane in a surveillance target area of a camera or identifying a license plate of a vehicle traveling on a plurality of lanes And it is an object of the present invention to solve the problem of the prior art which can not be done.
또한, 본 발명은 카메라 자체에서 경량화된 신경망을 통해 번호판에 대한 영상 분석을 수행할 수 있도록 하는 프론트 엔드 기반 하드웨어 구성을 지원하여 차량의 번호판 인식과 관련된 시스템 구성에 대한 용이성 및 경제성을 보장하는데 그 목적이 있다.The present invention also provides a front-end-based hardware configuration capable of performing image analysis on a license plate through a lightened neural network in the camera itself, thereby ensuring ease and economy of the system configuration related to license plate recognition of a vehicle .
본 발명의 실시예에 따른 카메라부에 구성된 제어부를 포함하는 영상 기반 차량 번호판 인식 장치의 차량 번호판 인식 방법은, 상기 제어부가 상기 카메라부로부터 수신된 영상에서 차량 관련 객체를 검출하는 검출 단계와, 상기 제어부가 상기 객체를 추적하면서 영상을 구성하는 복수의 프레임 각각에서 검출된 상기 객체에서 번호판 영역을 식별하는 번호판 식별 단계와, 상기 제어부가 상기 번호판 영역에 대해 부동 소수점 연산을 제외한 경량화된 신경망을 통해 분석하여 상기 번호판 영역에 나타난 각 문자의 식별에 따른 차량 번호를 생성하는 분석 단계 및 상기 제어부가 상기 분석 단계를 통해 상기 복수의 프레임 각각에 대해 생성된 차량번호를 상호 비교하여 투표를 통해 상기 차량 번호를 구성하는 자리별로 가장 많이 인식된 문자로 구성된 최종 차량 번호를 제공하는 인식 단계를 포함할 수 있다.A method for recognizing a license plate of an image-based license plate recognition apparatus including a control unit configured in a camera unit according to an embodiment of the present invention includes a detecting step of detecting a vehicle-related object from an image received from the camera unit, A license plate identification step of identifying a license plate area in the object detected in each of a plurality of frames constituting an image while the control unit tracks the object; and a control step of analyzing the license plate area through a lightened neural network excluding the floating- The control unit compares the vehicle numbers generated for each of the plurality of frames through the analysis step, and transmits the vehicle numbers through a vote to the vehicle numbers It consists of the most recognized characters per constituent digit And a recognition step of providing a final vehicle number.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 분석 단계는 상기 제어부가 상기 번호판 영역에서 문자가 검출되는 영역을 기초로 문자 영역의 배치 패턴을 식별한 후 미리 설정된 서로 다른 복수의 번호판 종류별 기준 배치 패턴과 비교하여 상기 번호판 영역에 대응되는 번호판 종류를 식별하는 단계 및 상기 제어부가 상기 식별된 번호판 종류에 대응되어 미리 설정된 기준 배치 패턴을 기초로 상기 번호판 영역을 복수의 서로 다른 문자 영역으로 분할 설정하고, 상기 복수의 문자 영역 각각에서 상기 신경망을 통해 상기 문자 영역별 문자를 식별하여 차량 번호를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, in the analysis step, the control unit identifies an arrangement pattern of a character area based on an area where characters are detected in the license plate area, and compares the arrangement pattern with a plurality of preset reference arrangement patterns for each license plate type Identifying a license plate type corresponding to the license plate area and dividing the license plate area into a plurality of different character areas based on a preset reference pattern corresponding to the identified license plate type; And generating the vehicle number by identifying the character by character area through the neural network in each of the character areas.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 문자를 식별하는 단계는 상기 제어부가 상기 배치 패턴을 기초로 식별된 번호판 종류에 대응되어 미리 설정된 상기 문자 영역의 크기, 상기 문자 영역 간 간격, 상기 문자 영역의 비율, 기준 배치 패턴, 문자 영역별 정렬 순서 중 적어도 하나를 포함하는 분할 기준 정보를 상기 복수의 문자 영역과 비교하여 상기 번호판 영역을 복수의 서로 다른 문자 영역으로 분할 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.As an example related to the present invention, the step of identifying the character may include a step of recognizing the character, wherein the control unit determines the size of the character area, the space between the character areas, the ratio of the character area , The reference layout pattern, and the order of sorting by character area, with the plurality of character areas, and dividing the number plate area into a plurality of different character areas. can do.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 인식 단계는 상기 제어부가 상기 프레임별로 산출된 차량번호에 대해 상기 번호판 종류에 따른 자리별로 투표를 수행하여 상기 자리별로 인식횟수가 가장 높은 문자를 선택하여 최종 차량 번호를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the recognition step, the control unit may vote for a vehicle number calculated for each frame on a per-digit basis according to the number plate type, select a character having the highest recognition count for each digit, And a step of calculating a difference between the first and second threshold values.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 인식 단계 이후 상기 제어부가 상기 복수의 프레임 각각에서 상기 객체의 추적에 따른 이동 거리와 상기 복수의 프레임 사이의 시간 간격을 기초로 상기 객체의 속도를 산출하고, 상기 객체에 대해 산출된 최종 차량 번호와 상기 객체의 속도를 포함하는 객체 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the controller calculates the velocity of the object on the basis of the movement distance of the object in each of the plurality of frames and the time interval between the plurality of frames after the recognition step, And generating object information including the final vehicle number calculated for the object and the speed of the object.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 인식 단계 이후 상기 제어부가 상기 객체 정보의 생성시 미리 설정된 전광판 장치로 상기 객체 정보를 전송하여 상기 전광판 장치를 통해 상기 객체 정보에 따른 차량번호와 속도가 표시되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment of the present invention, after the recognition step, the controller transmits the object information to a predetermined electric signboard device when the object information is generated, so that the vehicle number and the speed according to the object information are displayed through the electric signboard device The method comprising the steps of:
본 발명의 실시예에 따른 카메라부에 구성된 제어부를 포함하는 영상 기반 차량 번호판 인식 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 카메라부로부터 수신된 영상에서 차량 관련 객체를 검출하는 객체 검출부와, 상기 객체 검출부와 연동하여 상기 영상에서 검출된 상기 객체를 추적하는 추적부와, 상기 추적부를 통해 상기 영상을 구성하는 복수의 프레임 각각에서 검출된 상기 객체에서 번호판 영역을 식별하는 번호판 추출부와, 상기 번호판 추출부를 통해 식별된 상기 번호판 영역에 대해 부동 소수점 연산을 제외한 경량화된 신경망을 통해 분석하여 상기 번호판 영역에 나타난 각 문자의 식별에 따른 차량 번호를 생성하는 분석부 및 상기 분석부를 통해 상기 복수의 프레임 각각에 대해 생성된 차량번호를 상호 비교하여 투표를 통해 상기 차량 번호를 구성하는 자리별로 가장 많이 인식된 문자로 구성된 최종 차량 번호를 제공하는 인식부를 포함할 수 있다.In an image-based license plate recognition apparatus including a control unit configured in a camera unit according to an exemplary embodiment of the present invention, the control unit includes an object detection unit that detects a vehicle-related object from an image received from the camera unit, A number plate extracting unit for identifying a number plate region in the object detected in each of a plurality of frames constituting the image through the tracking unit; Analyzing the license plate area through a lightened neural network excluding a floating point calculation to generate a car number according to identification of each character displayed in the license plate area, The vehicle numbers are compared with each other, and the vehicle numbers And a recognition unit for providing a final vehicle number composed of the most recognized characters for each of the constituent locations.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 인식부는 미리 설정된 조건에서 상기 카메라부의 줌을 확장시켜 원거리의 차량에 대한 영상을 촬영하도록 상기 카메라부를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the recognition unit may extend the zoom of the camera unit under predetermined conditions to control the camera unit to photograph an image of the vehicle at a long distance.
본 발명은 도로를 구성하는 차선별로 특정 지점에 고정 포커싱된 상태로 카메라를 운영하여 카메라의 감시 대상 영역에서 차선을 변경하거나 복수 차선을 걸쳐서 운행하는 차량의 번호판을 식별할 수 없는 종래 기술과 달리 영상에서 검출된 차량 관련 객체를 추적하면서 해당 객체의 번호판을 식별하여 카메라의 감시 대상 영역에서 차선을 변경하거나 복수 차선을 걸쳐 운행하는 차량의 차량 번호를 용이하게 식별할 수 있도록 지원하는 효과가 있다.Unlike the prior art in which the camera is operated in a state of being fixedly focused at a specific point for each lane constituting the road and the license plate of the vehicle traveling on a plurality of lanes can not be identified, Related objects are detected and the license plate of the object is identified to change the lane in the monitored area of the camera or to easily identify the vehicle number of the vehicle traveling in a plurality of lanes.
또한, 본 발명은 외부 환경에 의해 카메라의 영상 내에 나타난 번호판의 문자가 일부 소실되거나 영상 품질이 떨어져 번호판 식별에 실패하거나 카메라 자체에서 번호판 인식에 오류가 발생하는 경우가 빈번히 발생하는 종래 기술과 달리 복수의 프레임 각각에서 동일 차량에 대해 식별된 차량 번호를 투표 절차를 통해 최종 차량 번호를 산출하도록 동작하여 일부 프레임에서 차량 번호가 제대로 식별되지 않더라도 다른 프레임들에서 식별된 차량 번호를 기초로 객체의 차량 번호를 정확하게 인식할 수 있으므로 차량 번호의 인식에 대한 정확도 및 신뢰도를 크게 높이는 효과가 있다.In addition, unlike the conventional art in which characters of a license plate appearing in an image of a camera are partially lost due to an external environment, image quality is deteriorated, license plate identification fails, or license plate recognition errors occur frequently in the camera itself, The vehicle identification number for the same vehicle in each of the frames of the object is used to calculate the final vehicle number through a voting procedure so that even though the vehicle number is not correctly identified in some frames, The accuracy and reliability of recognition of the car number can be greatly increased.
더하여, 본 발명은 카메라 자체에서 경량화된 신경망을 통해 번호판에 대한 영상 분석을 수행할 수 있도록 하는 프론트 엔드 기반 하드웨어 구성을 지원하여 낮은 하드웨어로 높은 성능을 보장할 수 있으며, 기존과 같이 영상 분석을 위한 별도의 서버나 장치를 구성할 필요가 없어 설치 및 관리 편의성과 더불어 차량 번호판 인식을 위한 시스템 구성시 시스템 구축 비용을 크게 절감할 수 있다.In addition, the present invention supports a front-end-based hardware configuration that enables image analysis of a license plate through a lightened neural network in the camera itself, thereby ensuring high performance with low hardware, It is not necessary to configure a separate server or device, and it is possible to greatly reduce system construction cost in system configuration for license plate recognition in addition to convenience of installation and management.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상 기반 차량 번호판 인식 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 영상 기반 차량 번호판 인식 장치의 차량 관련 객체 추적 및 번호판 영역 검출에 대한 동작 예시도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 영상 기반 차량 번호판 인식 장치의 번호판 영역에서 문자 영역을 분할하는 과정에 대한 예시도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 영상 기반 차량 번호판 인식 장치의 차량 번호 산출 과정에 대한 동작 예시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 영상 기반 차량 번호판 인식 장치의 전광판을 통한 차량의 속도 및 차량 번호 제공에 대한 예시도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 영상 기반 차량 번호판 인식 방법에 대한 순서도.1 is a configuration diagram of an image-based license plate recognition apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a configuration diagram of a control unit according to an embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a diagram illustrating an operation example of vehicle-related object tracking and license plate area detection of an image-based license plate recognition apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 4 and FIG. 5 are views illustrating a process of dividing a character region in a license plate area of an image-based license plate recognition apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 6 and FIG. 7 illustrate operation examples of a vehicle number calculation process of an image-based license plate recognition apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of providing a vehicle speed and a vehicle number through a display board of an image-based license plate recognition apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
9 is a flowchart illustrating a method of recognizing an image based license plate according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 상세 실시예를 설명한다.Hereinafter, detailed embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상 기반 차량 번호판 인식 장치의 구성도로서, 도시된 바와 같이, 차량(10a, 10b, 10c)을 촬영한 영상을 제공하는 카메라부(1)와, 상기 카메라부(1)로부터 수신된 영상에 대한 영상 분석을 통해 차량(10a, 10b, 10c) 관련 객체를 식별하고, 상기 객체에서 번호판(A)을 인식하는 제어부(100)를 포함하여 구성될 수 있다.FIG. 1 is a block diagram of an image-based license plate recognizing apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a
이때, 상기 영상 기반 차량 번호판 인식 장치는 상기 카메라부(1) 자체로 구성될 수 있으며, 상기 제어부(100)는 상기 카메라부(1) 내부에 구성될 수 있다.At this time, the image-based license plate recognition apparatus may be configured by the
또한, 상기 카메라부(1)는 주행 중인 차량(10a, 10b, 10c)을 촬영하도록 구성될 수 있으며, 차량(10a, 10b, 10c)의 진행 방향과 마주보도록 지주 등에 설치되어 구성될 수 있다.The
또한, 상기 제어부(100)는 상기 카메라부(1) 내부에 구성될 수 있으며, 이를 통해 카메라부(1)로부터 제공된 영상을 통해 차량(10a, 10b, 10c)의 번호판(A)을 인식하는 영상 분석 관련 모듈인 상기 제어부(100)가 상기 카메라부(1)와 일체로 구성될 수 있다.The
또한, 상기 카메라 내부에는 상기 카메라부(1)를 통해 촬영된 영상을 저장하는 저장부(160)가 구성될 수 있으며, 상기 저장부(160)는 상기 제어부(100)의 제어에 의해 관리될 수 있고, 상기 제어부(100)에 포함되어 구성될 수도 있다.In addition, the camera may include a
이때, 상기 제어부(100)는 저장부(160)에 저장된 프로그램 및 데이터를 이용하여 상기 카메라부(1)의 전반적인 제어 기능을 실행한다. 제어부(100)는 RAM, ROM, CPU, GPU, 버스를 포함할 수 있으며, RAM, ROM, CPU, GPU 등은 버스를 통해 서로 연결될 수 있다. CPU는 저장부(160)에 액세스하여, 저장부(160)에 저장된 O/S(Operating System)를 이용하여 부팅을 수행할 수 있으며, 저장부(160)에 저장된 각종 프로그램, 컨텐츠, 데이터 등을 이용하여 이하에서 설명하는 다양한 동작을 수행할 수 있다. At this time, the
또한, 상기 카메라부(1)는 복수의 차선을 주행하는 차량(10a, 10b, 10c)을 촬영하여 이에 대한 영상을 생성한 후 상기 제어부(100)로 제공할 수 있다.In addition, the
상술한 구성을 통해, 본 발명은 카메라부(1)의 촬영 범위 내에서 영상을 통해 차량 관련 객체를 검출하고, 해당 객체를 추적하여 번호판을 영상 분석을 통해 식별하되 경량화된 딥러닝(deep learning) 알고리즘인 신경망을 통해 영상분석을 수행함으로써, 기존과 같은 복잡한 하드웨어 구성이 요구되지 않아 카메라부(1)와 분리된 별도의 영상 분석을 위한 장치를 구성할 필요 없이 영상 분석을 수행하는 상기 제어부(100)를 카메라부(1)에 내장하여 용이하게 차량을 추적하면서 번호판을 인식할 수 있도록 지원하는 동시에 차선을 변경하거나 복수의 차선을 걸쳐서 운행하는 차량을 용이하게 추적하여 해당 차량의 번호판을 통해 인식한 차량 번호 관련 정보를 제공함으로써 번호판 식별에 대한 정확도 및 신뢰도를 보장할 수 있다.According to the above-mentioned configuration, the present invention detects a vehicle-related object through an image within a shooting range of the
상술한 구성을 토대로, 본 발명의 실시예에 따른 영상 기반 차량 번호판 인식 장치의 상세 구성 및 동작 실시예를 이하 도면을 참고하여 설명한다.Based on the above-described configuration, an image-based license plate recognition apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
우선, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영상 기반 차량 번호판 인식 장치에서 상기 카메라부(1)로부터 수신된 영상에 대한 영상 분석을 통해 번호판을 식별 및 차량 번호를 인식하는 제어부(100)의 구성도이다.2 is a block diagram illustrating a configuration of a
도시된 바와 같이, 상기 제어부(100)는 객체 검출부(110)와, 추적부(120)와, 번호판 추출부(130)와, 분석부(140) 및 인식부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.The
우선, 상기 객체 검출부(110)는 상기 카메라부(1)로부터 수신된 영상에서 차량(10) 관련 객체를 검출할 수 있다.First, the
이를 위해, 상기 객체 검출부(110)에는 영상에서 차량(10) 관련 객체를 식별하기 위해 차량(10) 관련 객체의 특징이 포함된 객체 특징 정보와 상기 영상에서 차량(10) 관련 객체를 검출하기 위해 실재 공간과 카메라부(1)를 통해 촬영된 영상에서 상기 실재 공간에 대응되어 나타나는 3차원 공간의 상호 매핑을 위한 캘리브레이션(calibration) 정보를 포함하는 설정정보가 미리 설정될 수 있다.To this end, the
이에 따라, 상기 객체 검출부(110)는 상기 설정정보를 기초로 상기 영상에서 차량(10) 이외의 객체를 필터링하고 상기 차량(10) 관련 객체를 검출할 수 있다.Accordingly, the
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 추적부(120)는 상기 객체 검출부(110)와 연동하여 영상에서 검출된 객체에 대해 상기 영상을 구성하는 프레임(frame)별로 상기 객체와 동일한 동일 객체를 추적하여 검출할 수 있으며, 이를 위해 상기 추적부(120)는 칼만 필터(Kalman filter)를 통해 상기 동일 객체를 용이하게 추적할 수 있다.3, the
이때, 상기 추적부(120)는 추적 대상인 객체가 상기 영상에서 소실될 때까지 연속 추적할 수 있다.At this time, the
또한, 상기 번호판 추출부(130)는 상기 추적부(120)를 통해 복수의 프레임 각각에서 검출된 객체에서 번호판 영역(A)을 식별하여 추출할 수 있다.In addition, the license
일례로, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 번호판 추출부(130)는 프레임을 구성하는 모든 픽셀의 밝기를 분석하여 히스토그램(Histogram)을 추출하고, 히스토그램 스트레칭(Histogram Stretching) 기법을 통해 엣지(edge) 정보를 보정할 수 있다.4, the license
다음, 상기 번호판 추출부(130)는 가로 및 세로의 엣지 정보의 추출이 가능한 이동 평균 이진화 기법을 이용하여 프레임을 구성하는 픽셀의 밝기 값과 주위의 평균 밝기를 비교하는 방식으로 이진화하여 상기 프레임을 이진 영상으로 생성할 수 있다.Next, the license
또한, 상기 번호판 추출부(130)는 이진화된 프레임에서 문자와 유사한 패턴을 가진 엣지를 찾은 후 찾은 영역에 대해 번호판 종류별 규격, 종횡비 및 엣지 밀도 등의 미리 설정된 특징 설정 정보를 기초로 프레임에서 번호판 영역을 식별 및 검출할 수 있다.In addition, the license
또한, 상기 분석부(140)는 상기 번호판 추출부(130)를 통해 식별된 상기 번호판 영역을 대상으로 복수의 서로 다른 문자 영역으로 분할하고, 상기 복수의 서로 다른 문자 영역을 부동 소수점 연산을 제외한 경량화된 신경망을 통해 분석하여 상기 번호판 영역에 나타난 각 문자를 식별할 수 있으며, 이를 통해 차량 번호를 생성할 수 있다.The
이에 대한 일례를 도 5 및 도 6을 통해 설명하면, 우선 도 5에 도시된 바와 같이 상기 분석부(140)는 상기 번호판 추출부(130)와 연동하여 상기 프레임에서 식별된 객체의 번호판 영역에서 문자가 검출되는 영역을 분할할 수 있다.5 and 6, the
이를 위해, 상기 분석부(140)는 블롭 해석(blob analysis) 기법을 이용하여 상기 번호판 영역에 나타나는 개별 문자를 분할할 수 있다.For this, the
일례로, 상기 분석부(140)는 상기 번호판 추출부(130)를 통해 상기 번호판 영역의 검출이 완료되면, 복수 개의 개별 문자 구역으로 분할한다. 문자 구역은 각각의 문자가 포함될 수 있는 개별 구역을 의미한다.For example, when the detection of the license plate area is completed through the license
또한, 상기 분석부(140)는 상기 번호판 영역에서 픽셀(pixel)의 밝기를 분석하여 히스토그램을 추출하고, 0이 아닌 값들을 갖는 분리된 히스토그램 구역들을 분리된 히스토그램 구역의 좌표값을 기준으로 각각의 개별 구역 라인을 생성하여 상기 번호판 영역에 나타나는 복수의 문자와 각각 대응되어 문자 구역을 설정하여 분할할 수 있다.The
이와 같이 각 문자 구역으로 분할이 완료되면 상기 분석부(140)는 각 문자 구역에서 하나의 문자를 포함하는 한 개의 최소 사각형(bounding box)를 추출한다.When the division into each character region is completed, the
이때, 분리된 각 문자 구역에는 잡음, 음영, 불균일 조명 영향, 중간까지의 영상 처리 결과로 문자의 일부분만 나타나거나 하나의 문자가 분리된 조각으로 나타날 수도 있으며, 또한, 문자와 상관없는 전경 블롭들이 나타나거나 배경 픽셀이 전경 픽셀로 추출되고 전경 픽셀이 배경 픽셀로 나타날 수 있다. 그러므로 이를 정확성을 향상시키기 위하여 이를 정정하는 픽셀 정정을 수행하는 것이 바람직한데, 이를 위해 상기 분석부(140)는 모폴로지(morphology) 연산을 통하여 이를 수행할 수 있다.At this time, only a part of a character may appear as a result of noise, shading, non-uniform lighting, and a result of image processing up to the middle, or one character may appear as a separated piece, and foreground blobs Or a background pixel may be extracted as foreground pixels and foreground pixels may appear as background pixels. Therefore, in order to improve the accuracy, it is desirable to perform pixel correction for correcting the error. To this end, the
또한, 상기 분석부(140)는 상기 모폴로지 연산을 통한 상기 정정 연산이 완료되면 레이블링(Labeling) 연산을 통하여 문자 구역별 블롭(blob)을 추출한다. 여기에서 블롭은 동일한 특성이나 성질을 갖는 연결된 픽셀의 집합을 의미하는데, 블롭 추출은 연결 요소 레이블링(Connected Component Labeling, CCL) 기법을 사용할 수 있다.In addition, the
이와 같이 블롭이 추출되면 분석부(140)는 상기 블롭을 포함하는 최소 사각형 영역을 문자 영역으로 분할함으로써 최종 문자 분할에 대한 프로세싱을 완료할 수 있다.When the blob is extracted as described above, the
이때, 상기 분석부(140)는 상기 번호판 영역을 복수의 서로 다른 문자 영역으로 분할한 후 상기 복수의 서로 다른 문자 영역의 배치 패턴을 식별할 수 있다.At this time, the
또한, 상기 분석부(140)는 상기 배치 패턴을 미리 설정된 복수의 서로 다른 번호판 종류와 비교하여 상기 배치 패턴에 대응되는 번호판 종류를 식별할 수 있다.In addition, the
일례로, 상기 분석부(140)는 복수의 서로 다른 번호판 종류별로 미리 설정된 기준 배치 패턴을 상기 복수의 서로 다른 문자 영역에 대응되어 식별된 배치 패턴과 비교하여 상기 배치 패턴과 가장 유사한 기준 배치 패턴을 가진 기준 배치 패턴을 식별하고, 상기 배치 패턴에 대응되어 식별된 기준 배치 패턴이 설정된 번호판 종류를 식별할 수 있다.For example, the
이에 따라, 상기 분석부(140)는 상기 배치 패턴을 기초로 식별된 번호판 종류에 대응되어 미리 설정된 상기 문자 영역의 크기, 상기 문자 영역 간 간격, 상기 문자 영역의 비율, 기준 배치 패턴, 문자 영역별 정렬 순서 등을 포함하는 분할 기준 정보를 상기 복수의 문자 영역과 비교하여 상기 복수의 문자 영역 중 상기 분할 기준 정보와 미리 설정된 기준치 이상 차이나는 문자 영역을 제외하고 남은 복수의 문자 영역을 최종 문자 영역으로 결정할 수 있다.Accordingly, the analyzing
즉, 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 상기 분석부(140)는 상기 번호판 영역에 대응되어 분할된 복수의 문자 영역을 기초로 판단된 배치 패턴과 미리 설정된 복수의 번호판 종류별 기준 배치 패턴을 상호 비교하여, 상기 배치 패턴이 1줄의 기준 배치 패턴을 가진 제 1 번호판 종류와 대응되는 것으로 판단하고, 상기 배치 패턴에 설정된 복수의 문자 영역 중 상기 제 1 번호판 종류의 기준 배치 패턴과 차이가 발생하는 문자 영역의 최소 사각형 블록을 제외시켜 최종 문자 영역을 설정할 수 있다.5 (a), the
마찬가지로, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 상기 분석부(140)는 상기 배치 패턴이 2줄의 기준 배치 패턴을 가진 제 2 번호판 종류와 대응되는 경우 상기 배치 패턴에 설정된 복수의 문자 영역 중 상기 제 2 번호판 종류의 기준 배치 패턴과 차이가 발생하는 문자 영역의 최소 사각형 블록을 제외시켜 최종 문자 영역을 설정할 수 있다.5 (b), when the arrangement pattern corresponds to the second number plate type having the reference arrangement pattern of two lines, the analyzing
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 번호판 추출부(130)는 상기 카메라부(1)로부터 수신된 영상에서 상기 객체 검출부(110) 및 추적부(120)를 통해 객체를 추적하면서 검출된 객체 영역 중 상술한 구성을 통해 검출한 번호판 영역을 설정하고, 상기 번호판 영역이 설정된 영상을 상기 카메라부(1)에 구비되며 상기 제어부(100)와 연결되는 저장부(160)에 저장할 수 있다.6, the license
또한, 상기 분석부(140)는 부동 소수점 연산을 제외한 경량화된 신경망 관련 딥러닝(deep learning) 알고리즘이 미리 설정될 수 있으며, 상기 딥러닝 알고리즘을 통해 상기 영상에 설정된 번호판 영역을 학습하여 번호판 종류를 구분할 수 있다.In addition, the
이때, 상기 신경망은 Optimized Wide Residual Network로 구성될 수 있다.At this time, the neural network may be configured as an Optimized Wide Residual Network.
또한, 상기 분석부(140)는 상기 학습을 통해 상기 번호판 종류별로 이미지상 위치별 크기, 문자 영역의 배치 패턴, 문자별 문자 형태(글꼴), 외곽선 등과 같은 다양한 특징별 파라미터를 포함하는 기준 특징 정보를 생성할 수 있다.In addition, the
이때, 상기 기준 특징 정보는 상기 신경망 관련 딥러닝 알고리즘을 구성하는 복수의 레이어(일례로, 입력층(Input Layer), 하나 이상의 은닉층(Hidden Layers) 및 출력층(Output Layer))의 연산 기준으로 설정될 수 있으며, 상기 분석부(140)는 상기 카메라부(1)로부터 지속적으로 수신되어 상기 저장부(160)에 누적 저장되는 영상에 대한 반복 학습을 통해 상기 기준 특징 정보를 지속적으로 갱신하여 상기 신경망 관련 딥러닝 알고리즘을 최적화할 수 있다.At this time, the reference feature information is set as an operation reference of a plurality of layers (for example, an input layer, one or more hidden layers and an output layer) constituting the neural network-related deep learning algorithm The
또한, 상기 분석부(140)는 부동 소수점 연산을 제외한 고정 소수점 형식으로 연산하며, 상기 레이어를 구성하는 노드간 연산 처리량을 줄이는 가중치 공유 기법과, 상기 복수의 레이어 사이의 불필요한 연결을 제거하기 위한 프루닝(Pruning) 기법 및 메모리 최적화를 위한 허프만(Huffman) 압축 기법이 적용된 경량화된 딥러닝 알고리즘이 설정될 수 있다.The
상술한 구성에 따라, 상기 분석부(140)는 상기 번호판 추출부(130)로부터 제공되는 프레임을 대상으로 상술한 바와 같이 상기 프레임에서 식별된 상기 번호판 영역을 복수의 서로 다른 문자 영역으로 분할한 후 상기 신경망 관련 딥러닝 알고리즘을 통해 상기 복수의 문자 영역 각각의 문자를 식별할 수 있다.According to the above-described configuration, the
또한, 상기 분석부(140)는 상기 번호판 추출부(130)와 연동하여 상기 번호판 영역에 대응되는 상기 번호판 종류를 식별하고, 상기 식별된 번호판 종류에 대응되어 미리 설정된 문자 영역별 정렬 순서에 따라 상기 복수의 문자 영역 각각에서 식별된 문자를 정렬하여 차량 번호(후보 차량 번호)를 생성할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 분석부(140)는 상기 번호판 추출부(130)와 연동하여 영상을 구성하는 복수의 서로 다른 프레임 각각에 대해 특정 객체의 추적을 통해 상기 프레임별로 특정 객체의 번호판 영역을 검출하고, 상기 번호판 영역을 상술한 바와 같이 복수의 문자 영역으로 분할하여 상기 신경망을 통해 상기 프레임별로 상기 차량번호(후보 차량 번호)를 생성할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 분석부(140)는 복수의 서로 다른 프레임과 각각 대응되어 생성된 복수의 차량 번호(후보 차량 번호)를 상기 인식부(150)로 제공할 수 있다.In addition, the
상술한 바와 같이, 본 발명은 프레임 각각에서 동일한 특정 객체를 추적하면서 차량 번호를 식별할 수 있으나, 영상 품질이나 외부 환경의 영향 등에 따라 복수의 프레임 상호간 문자가 상이하게 식별될 수 있는데, 상기 특정 객체의 정확한 차량 번호를 제공하기 위한 본 발명 고유의 방식을 이하 도 7을 참고하여 설명한다.As described above, the present invention can identify the vehicle number while tracking the same specific object in each of the frames, but characters among the plurality of frames can be differently identified according to the image quality or the influence of the external environment. A method unique to the present invention for providing an accurate vehicle number of the vehicle will be described with reference to FIG.
도시된 바와 같이, 상기 인식부(150)는 상기 분석부(140)로부터 특정 객체가 포함된 복수의 프레임 각각에 대한 분석을 통해 생성된 차량 번호를 후보 차량 번호로서 제공받을 수 있다.As shown in the figure, the
이때, 상기 객체 검출부(110)는 영상에서 검출된 특정 객체에 대응되어 고유 식별번호를 부여할 수 있으며, 동일 객체에 대해서 동일한 고유 식별번호를 부여할 수 있다.At this time, the
또한, 상기 번호판 추출부(130)는 상기 객체 검출부(110) 및 추적부(120)와 연동하여 영상을 구성하는 복수의 프레임 각각에서 상기 객체 검출부(110)에 의해 검출된 객체에서 번호판 영역 검출시 상기 고유 식별번호를 상기 번호판 영역에 설정하여 상기 분석부(140)로 제공할 수 있다.The number
또한, 상기 분석부(140)는 상기 번호판 추출부(130)와 연동하여 복수의 프레임 각각에서 상기 특정 객체에 대응되어 후보 차량 번호 생성시마다 상기 특정 객체에 부여된 고유 식별번호와 매칭하여 상기 인식부(150)로 제공할 수 있다. In addition, the analyzing
이를 통해, 상기 인식부(150)는 상기 분석부(140)로부터 영상 기반으로 특정 객체의 추적을 통해 생성된 복수의 후보 차량 번호를 순차 수신하고, 상기 특정 객체에 대응되는 복수의 후보 차량 번호를 상기 특정 객체의 고유 식별번호와 매칭하여 상기 저장부(160)에 저장할 수 있으며, 상기 저장부(160)에서 특정 객체에 대응되는 복수의 후보 차량 번호를 식별할 수 있다.Accordingly, the
또한, 상기 인식부(150)는 저장부(160)에 저장된 상기 특정 객체에 대응되는 복수의 후보 차량 번호 각각을 상기 특정 객체의 번호판 영역에 대응되어 식별된 번호판 종류에 따른 자리 구분을 위한 상기 정렬 순서에 따라 동일 자리끼리 상호 비교하여 자리별로 하나 이상의 문자 각각에 대한 중복 횟수(또는 인식 횟수)를 카운팅한 후 중복 횟수(또는 인식 횟수)가 가장 많은 문자를 자리별로 산출(선택)하는 투표(voting) 절차를 수행할 수 있으며, 자리별로 상기 투표 절차를 통해 산출된 문자를 조합하여 최종 차량 번호를 산출할 수 있다.In addition, the
이를 통해, 상기 인식부(150)는 상기 특정 객체에 대응되는 차량의 최종 차량 번호를 생성하여 제공할 수 있다.Accordingly, the
한편, 상술한 구성에서, 상기 추적부(120)는 상기 객체 검출부(110)와 연동하여 특정 객체를 추적하여 상기 특정 객체의 속도를 산출할 수 있으며, 상기 고유 식별번호와 상기 속도를 포함하는 객체 정보를 상기 번호판 추출부(130)로 제공할 수 있다.Meanwhile, in the above-described configuration, the
일례로, 상기 추적부(120)는 상기 복수의 프레임 각각에서 상기 특정 객체의 추적에 따른 이동 거리와 상기 복수의 프레임 사이의 시간 간격을 기초로 상기 객체의 속도를 산출할 수 있다.For example, the
이에 따라, 상기 분석부(140)는 상기 번호판 추출부(130)로부터 수신한 상기 객체 정보에 대응되어 상기 복수의 후보 차량번호를 상기 인식부(150)로 제공할 수 있으며, 상기 인식부(150)는 상기 복수의 후보 차량 번호에 대한 상기 투표 절차를 통해 상기 최종 차량번호를 산출한 후 상기 객체 정보에 포함된 고유 식별번호를 상기 최종 차량번호로 대체하여 상기 객체 정보를 갱신할 수 있다.Accordingly, the
이를 통해, 상기 인식부(150)는 특정 객체의 최종 차량 번호와 속도를 포함하는 객체 정보를 생성할 수 있다.Accordingly, the
한편, 상기 카메라부(1) 또는 상기 제어부(100)에는 미리 설정된 외부 전광판 장치(200)와의 통신망을 통한 통신을 위한 통신부가 구성될 수 있으며, 상기 제어부(100)는 상기 인식부(150)를 통해 생성된 상기 최종 차량 번호가 포함된 객체 정보를 상기 외부 전광판 장치(200)로 상기 통신부를 통해 전송할 수 있다.The
이때, 상기 통신부는 널리 알려진 다양한 유무선 통신방식이 적용될 수 있다.At this time, the communication unit can be applied to various widely known wired / wireless communication systems.
이에 따라, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 외부 전광판 장치(200)는 상기 카메라부(1)에 구성된 상기 통신부로부터 상기 객체 정보를 수신하여 상기 객체 정보에 따른 최종 차량 번호와 속도를 표시할 수 있다.8, the external electric sign board device 200 receives the object information from the communication unit configured in the
또한, 상기 제어부(100)는 상기 통신부를 통해 상기 객체 정보를 외부 서버로 전송할 수도 있으며, 이를 통해 외부 서버의 사용자가 도로를 주행 중인 차량에 대한 정보를 획득할 수 있도록 지원하는 동시에 상기 차량 관련 정보를 기초로 과속 차량을 단속하거나 도주 차량이나 범죄 차량의 추적을 지원하는 방범 기능을 제공할 수 있다.Also, the
이때, 상기 제어부(100)는 상기 객체 정보를 기초로 최종 차량 번호를 상기 영상 또는 상기 복수의 프레임 각각에서 검출된 객체에 가시적으로 설정(또는 인덱싱)하여 상기 최종 차량 번호가 객체에 설정된 영상을 상기 외부 서버로 상기 통신부를 통해 전송할 수도 있다.At this time, the
또한, 상기 제어부(100)는 상기 객체 정보에 속도 관련 정보를 제외한 최종 차량 번호만을 포함시켜 상기 외부 서버로 전송할 수도 있음은 물론이다.In addition, the
한편, 상기 인식부(150)는 미리 설정된 조건에서 상기 카메라부(1)의 줌(Zoom)을 확장시켜 원거리의 차량에 대한 영상을 촬영하도록 상기 카메라부(1)를 제어할 수 있다.Meanwhile, the
일례로, 상기 인식부(150)는 과속이 우려되는 미리 설정된 시간대나 상기 추적부(120)와의 연동을 통해 미리 설정된 기준치 이상의 속도가 검출되는 경우 상기 카메라부(1)의 줌을 확장시킬 수 있으며, 원거리의 차량에 대한 영상을 촬영하도록 상기 카메부를 제어할 수 있다.For example, the
이를 통해, 상기 제어부(100)는 상기 카메라부(1)의 줌 이전보다 더 넓은 감시 영역을 대상으로 하는 영상을 상기 카메라부(1)로부터 수신하여 객체를 검출할 수 있으며, 이를 통해 줌 이전의 감시 영역을 과속으로 통과하는 경우 확보 가능한 프레임 수가 적어 과속 차량의 번호판에 대한 인식에 실패할 확률이 높은 문제를 개선하여 감시 영역의 범위를 상기 카메부의 줌을 통해 확장시켜 과속 차량에 대해서도 충분한 프레임 수가 확보되도록 지원하여 용이하게 과속 차량의 번호판을 인식할 수 잇도록 지원할 수 있다.Accordingly, the
상술한 구성에 따라, 본 발명은 도로를 구성하는 차선별로 특정 지점에 고정 포커싱된 상태로 카메라를 운영하여 카메라의 감시 대상 영역(또는 촬영 대상 영역)에서 차선을 변경하거나 복수 차선을 걸쳐서 운행하는 차량의 번호판을 식별할 수 없는 종래 기술과 달리 영상에서 검출된 차량 관련 객체를 추적하면서 해당 객체의 번호판을 식별하여 카메라의 감시 대상 영역에서 차선을 변경하거나 복수 차선을 걸쳐 운행하는 차량의 차량 번호를 용이하게 식별할 수 있도록 지원할 수 있다.According to the above-described configuration, the present invention can be applied to a vehicle in which a camera is operated in a state of being fixedly focused at a specific point for each lane constituting a road, thereby changing a lane in a surveillance target area (or a shooting target area) Unlike the conventional technique in which the license plate of the vehicle can not be identified, the vehicle-related object detected in the image is tracked, and the license plate of the object is identified to change the lane in the monitored area of the camera, And so on.
또한, 본 발명은 외부 환경에 의해 카메라의 영상 내에 나타난 번호판의 문자가 일부 소실되거나 영상 품질이 떨어져 번호판 식별에 실패하거나 카메라 자체에서 번호판 인식에 오류가 발생하는 경우가 빈번히 발생하는 종래 기술과 달리 복수의 프레임 각각에서 동일 차량에 대해 식별된 차량 번호를 투표 절차를 통해 최종 차량 번호를 산출하도록 동작하여 일부 프레임에서 차량 번호가 제대로 식별되지 않더라도 다른 프레임들에서 식별된 차량 번호를 기초로 객체의 차량 번호를 정확하게 인식할 수 있으므로 차량 번호의 인식에 대한 정확도 및 신뢰도를 크게 높일 수 있다.In addition, unlike the conventional art in which characters of a license plate appearing in an image of a camera are partially lost due to an external environment, image quality is deteriorated, license plate identification fails, or license plate recognition errors occur frequently in the camera itself, The vehicle identification number for the same vehicle in each of the frames of the object is used to calculate the final vehicle number through a voting procedure so that even though the vehicle number is not correctly identified in some frames, The accuracy and reliability of recognition of the car number can be greatly increased.
더하여, 본 발명은 카메라 자체에서 경량화된 신경망을 통해 번호판에 대한 영상 분석을 수행할 수 있도록 하는 프론트 엔드(front end) 기반 하드웨어 구성을 지원하여 낮은 하드웨어로 높은 성능을 보장할 수 있으며, 기존과 같이 영상 분석을 위한 별도의 서버나 장치를 구성할 필요가 없어 설치 및 관리 편의성과 더불어 차량 번호판 인식을 위한 시스템 구성시 시스템 구축 비용을 크게 절감할 수 있다.In addition, the present invention supports a front end based hardware configuration that enables image analysis on a license plate through a neural network that is lightened by the camera itself, thereby ensuring high performance with low hardware, It is not necessary to construct a separate server or device for image analysis, so that it is possible to greatly reduce the installation cost of the system configuration for the license plate recognition as well as the installation and management convenience.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 영상 기반 차량 번호판 인식 방법의 순서도로서, 도시된 바와 같이, 상기 제어부(100)는 상기 카메라부(1)로부터 수신된 영상에서 차량 관련 객체를 검출할 수 있다(S1).9 is a flowchart of a method of recognizing an image-based license plate according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the
또한, 상기 제어부(100)는 상기 객체를 추적하면서 영상을 구성하는 복수의 프레임 각각에서 검출된 상기 객체에서 번호판 영역을 식별할 수 있다(S2).In addition, the
이후, 상기 제어부(100)는 상기 번호판 영역에 대해 부동 소수점 연산을 제외한 경량화된 신경망을 통해 분석하여 상기 번호판 영역에 나타난 각 문자의 식별에 따른 차량 번호를 생성할 수 있다(S3).In step S3, the
다음, 상기 제어부(100)는 상기 분석 단계를 통해 상기 복수의 프레임 각각에 대해 생성된 차량번호를 상호 비교하여 투표를 통해 상기 차량 번호를 구성하는 자리별로 가장 많이 인식된 문자로 구성된 최종 차량 번호를 제공할 수 있다(S4).Next, the
본 명세서에 기술된 다양한 장치 및 구성부는 하드웨어 회로(예를 들어, CMOS 기반 로직 회로), 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 다양한 전기적 구조의 형태로 트랜지스터, 로직게이트 및 전자회로를 활용하여 구현될 수 있다.The various devices and components described herein may be implemented by hardware circuitry (e.g., CMOS-based logic circuitry), firmware, software, or a combination thereof. For example, it can be implemented utilizing transistors, logic gates, and electronic circuits in the form of various electrical structures.
전술된 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 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 or essential characteristics thereof. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
1: 카메라부 100: 제어부
110: 객체 검출부 120: 추적부
130: 번호판 추출부 140: 분석부
150: 인식부1: camera unit 100:
110: Object detection unit 120:
130: number plate extracting unit 140:
150:
Claims (8)
상기 제어부가 상기 카메라부로부터 수신된 영상에서 차량 관련 객체를 검출하는 검출 단계;
상기 제어부가 상기 객체를 추적하면서 영상을 구성하는 복수의 프레임 각각에서 검출된 상기 객체에서 번호판 영역을 식별하는 번호판 식별 단계;
상기 제어부가 상기 번호판 영역에 대해 부동 소수점 연산을 제외한 경량화된 신경망을 통해 분석하여 상기 번호판 영역에 나타난 각 문자의 식별에 따른 차량 번호를 생성하는 분석 단계; 및
상기 제어부가 상기 분석 단계를 통해 상기 복수의 프레임 각각에 대해 생성된 차량번호를 상호 비교하여 투표를 통해 상기 차량 번호를 구성하는 자리별로 가장 많이 인식된 문자로 구성된 최종 차량 번호를 제공하는 인식 단계
를 포함하는 영상 기반 차량 번호판 인식 방법.
A license plate recognition method of an image-based license plate recognition apparatus including a control unit configured in a camera unit,
Detecting a vehicle-related object from the image received from the camera unit;
A license plate identification step of identifying the license plate area in the object detected in each of a plurality of frames constituting an image while the control unit tracks the object;
Analyzing the license plate area through the lightened neural network except for the floating point operation to generate a car number according to identification of each character displayed in the license plate area; And
The control unit compares the vehicle numbers generated for each of the plurality of frames through the analysis step, and provides a final vehicle number composed of the most recognized characters for each place constituting the vehicle number through a vote
Based vehicle license plate identification method.
상기 분석 단계는
상기 제어부가 상기 번호판 영역에서 문자가 검출되는 영역을 기초로 문자 영역의 배치 패턴을 식별한 후 미리 설정된 서로 다른 복수의 번호판 종류별 기준 배치 패턴과 비교하여 상기 번호판 영역에 대응되는 번호판 종류를 식별하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 식별된 번호판 종류에 대응되어 미리 설정된 기준 배치 패턴을 기초로 상기 번호판 영역을 복수의 서로 다른 문자 영역으로 분할 설정하고, 상기 복수의 문자 영역 각각에서 상기 신경망을 통해 상기 문자 영역별 문자를 식별하여 차량 번호를 생성하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 기반 차량 번호판 인식 방법.
The method according to claim 1,
The analysis step
The control unit identifies the layout pattern of the character area based on the area where the characters are detected in the number plate area, and compares the arrangement pattern with a plurality of preset reference layout patterns for each license plate type to identify the license plate type corresponding to the license plate area ; And
Wherein the control unit divides and sets the license plate area into a plurality of different character areas based on a preset reference arrangement pattern corresponding to the identified number plate type, And generating a vehicle number
Further comprising the steps of: receiving an image of the vehicle;
상기 문자를 식별하는 단계는
상기 제어부가 상기 배치 패턴을 기초로 식별된 번호판 종류에 대응되어 미리 설정된 상기 문자 영역의 크기, 상기 문자 영역 간 간격, 상기 문자 영역의 비율, 기준 배치 패턴, 문자 영역별 정렬 순서 중 적어도 하나를 포함하는 분할 기준 정보를 상기 복수의 문자 영역과 비교하여 상기 번호판 영역을 복수의 서로 다른 문자 영역으로 분할 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 기반 차량 번호판 인식 방법.
The method of claim 2,
The step of identifying the character
Wherein the control unit includes at least one of a size of the character area, a space between the character areas, a ratio of the character area, a reference arrangement pattern, and a sort order for each character area corresponding to the license plate type identified on the basis of the arrangement pattern And dividing the license plate area into a plurality of different character areas by comparing the divided reference information with the plurality of character areas.
상기 인식 단계는
상기 제어부가 상기 프레임별로 산출된 차량번호에 대해 상기 번호판 종류에 따른 자리별로 투표를 수행하여 상기 자리별로 인식횟수가 가장 높은 문자를 선택하여 최종 차량 번호를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 기반 차량 번호판 인식 방법.
The method of claim 2,
The recognition step
Further comprising the step of the control unit performing a vote for each vehicle number calculated for each frame according to the number according to the license plate type to select a character having the highest recognition frequency for each digit to calculate a final vehicle number Image based license plate recognition method.
상기 인식 단계 이후
상기 제어부가 상기 복수의 프레임 각각에서 상기 객체의 추적에 따른 이동 거리와 상기 복수의 프레임 사이의 시간 간격을 기초로 상기 객체의 속도를 산출하고, 상기 객체에 대해 산출된 최종 차량 번호와 상기 객체의 속도를 포함하는 객체 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 기반 차량 번호판 인식 방법.
The method according to claim 1,
After the recognizing step
The control unit calculates the speed of the object on the basis of the movement distance of the object in each of the plurality of frames and the time interval between the plurality of frames, Wherein the step of generating the object-based license plate identification information comprises the step of generating object information including the velocity.
상기 인식 단계 이후
상기 제어부가 상기 객체 정보의 생성시 미리 설정된 전광판 장치로 상기 객체 정보를 전송하여 상기 전광판 장치를 통해 상기 객체 정보에 따른 차량번호와 속도가 표시되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 기반 차량 번호판 인식 방법.
The method of claim 5,
After the recognizing step
Further comprising the step of the controller transmitting the object information to the electric display panel device set in advance when the object information is generated so that the vehicle number and the speed according to the object information are displayed through the electric display panel device License plate recognition method.
상기 제어부는
상기 카메라부로부터 수신된 영상에서 차량 관련 객체를 검출하는 객체 검출부;
상기 객체 검출부와 연동하여 상기 영상에서 검출된 상기 객체를 추적하는 추적부;
상기 추적부를 통해 상기 영상을 구성하는 복수의 프레임 각각에서 검출된 상기 객체에서 번호판 영역을 식별하는 번호판 추출부;
상기 번호판 추출부를 통해 식별된 상기 번호판 영역에 대해 부동 소수점 연산을 제외한 경량화된 신경망을 통해 분석하여 상기 번호판 영역에 나타난 각 문자의 식별에 따른 차량 번호를 생성하는 분석부; 및
상기 분석부를 통해 상기 복수의 프레임 각각에 대해 생성된 차량번호를 상호 비교하여 투표를 통해 상기 차량 번호를 구성하는 자리별로 가장 많이 인식된 문자로 구성된 최종 차량 번호를 제공하는 인식부
를 포함하는 영상 기반 차량 번호판 인식 장치.
An image-based license plate recognizing apparatus comprising a control unit configured in a camera unit,
The control unit
An object detection unit for detecting a vehicle-related object from the image received from the camera unit;
A tracking unit for tracking the object detected in the image in cooperation with the object detecting unit;
A license plate extracting unit for identifying a license plate area in the object detected in each of a plurality of frames constituting the image through the tracing unit;
An analysis unit for analyzing the license plate area identified through the license plate extraction unit through a lightened neural network except for floating point calculation to generate a car number according to identification of each character displayed in the license plate area; And
A recognition unit for comparing the vehicle numbers generated for each of the plurality of frames through the analysis unit and providing a final vehicle number composed of the most recognized characters for each place constituting the vehicle number through a vote,
Based license plate recognition device.
상기 인식부는 미리 설정된 조건에서 상기 카메라부의 줌을 확장시켜 원거리의 차량에 대한 영상을 촬영하도록 상기 카메라부를 제어하는 것을 특징으로 하는 영상 기반 차량 번호판 인식 장치.The method of claim 7,
Wherein the recognition unit extends the zoom of the camera unit under predetermined conditions to control the camera unit to photograph an image of the vehicle at a long distance.
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