KR102309204B1 - 인공지능 방식의 영상 획득에 의한 차량 식별 시스템 - Google Patents

인공지능 방식의 영상 획득에 의한 차량 식별 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인공지능 방식의 영상 획득에 의한 차량 식별 시스템에 관한 것이다. 인공지능 방식의 영상 획득에 의한 차량 식별 시스템은 차량의 이동을 유도하는 유도 모듈(11a, 11b); 차량을 탐지하는 차량 탐지 모듈(13a); 및 유도 모듈(11a) 또는 차량 탐지 모듈(13a)과 연동되어 작동되는 영상 획득 모듈(16)을 포함하고, 영상 획득 모듈(16)은 차량이 정해진 위치에 도달하면 적어도 차량의 길이 방향의 전체 영상을 획득한다.

Description

인공지능 방식의 영상 획득에 의한 차량 식별 시스템{An Intelligent Type of a System for Identifying a Kind of Vehicle by Obtaining an Image}
본 발명은 인공지능 방식의 영상 획득에 의한 차량 식별 시스템에 관한 것이고, 구체적으로 차량 이미지를 획득하고, 획득된 이미지를 분석하여 차량 종류를 식별하는 인공지능 방식의 영상 획득에 의한 차량 식별 시스템에 관한 것이다.
주차장의 주차 관리, 주정차 위반 또는 과속 차량의 단속과 같이 차량과 관련된 다양한 관리 또는 감독을 위하여 차량이 식별될 필요가 있다. 주차 관리를 비롯한 다양한 차량 관리 시스템에서 차량 식별은 차량 번호를 식별하는 방법으로 이루어질 수 있고 이와 관련된 다양한 기술이 이 분야에 공지되어 있다. 특허등록번호 10-1625384는 차량 식별 시스템 및 방법에 대하여 개시하고, 특허등록번호 10-2011624는 Receptive filed의 top-down 방법을 이용한 개선된 차량 검출 방법 및 이를 활용한 비정상적 주정차 차량 식별 시스템에 대하여 개시한다. 주차 관리를 위하여 차량 식별은 차량 번호를 비롯하여 차량의 종류를 식별할 필요가 있고, 예를 들어 경차에 해당하는지 또는 전기자동차에 해당하는지 여부를 식별할 필요가 있다. 특히 자동 주차 관리 시스템의 경우 이와 같은 차량의 종류가 식별될 필요가 있고, 그에 따라 요금이 부과되어야 한다. 그러나 선행기술 또는 공지 기술은 이와 같은 차량의 영상 이미지를 획득하여 차량의 종류를 오류가 없이 식별할 수 있는 기술에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술 1: 특허등록번호 10-1625384((주)토마토전자, 2016.06.13. 공고) 차량 식별 시스템 및 방법 선행기술 2: 특허등록번호 10-2011624(주식회사 넥스파시스템, 2019.08.16. 공고) 개선된 차량 검출 방법과 이를 활용한 비정상적 주정차 차량 식별 시스템
본 발명의 목적은 차량의 영상을 획득하여 차량의 종류를 정확하게 식별하여 차종에 따른 차량 관리가 가능한 인공지능 방식의 영상 획득에 의한 차량 식별 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 인공지능 방식의 영상 획득에 의한 차량 식별 시스템은 차량의 이동을 유도하는 유도 모듈; 차량을 탐지하는 차량 탐지 모듈; 및 유도 모듈 또는 차량 탐지 모듈과 연동되어 작동되는 영상 획득 모듈을 포함하고, 영상 획득 모듈은 차량이 정해진 위치에 도달하면 적어도 차량의 길이 방향의 전체 영상을 획득한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 영상 획득 모듈은 카메라 유닛 및 카메라 유닛의 초점 방향과 동기화가 되어 작동하는 한 쌍의 근거리 센서를 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 영상 획득 모듈에서 획득된 이미지 정보 및 거리 정보로부터 차량의 길이를 산출하는 차량 길이 산출 유닛 및 차량 정보 유닛을 포함한다.
본 발명에 따른 인공지능 방식의 영상 획득에 의한 차량 식별 시스템은 정해진 거리에서 차량의 영상을 획득하여 차량의 길이 또는 차량의 특징을 추출하여 차량의 종류가 정확하게 식별되도록 한다. 이에 의하여 차량의 종류에 따른 요금의 부과 또는 주차 장소의 지정과 같은 주차 관리가 자동으로 이루어지도록 한다. 본 발명에 따른 차량 식별 시스템은 차량의 식별 과정에서 인공지능 방식을 적용하는 것에 의하여 정확하게 차량 식별이 가능하도록 한다. 본 발명에 따른 차량 식별 시스템은 주차 관리를 비롯하여 다양한 차량 관리 또는 감독 시스템에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 인공지능 방식의 영상 획득에 의한 차량 식별 시스템이 적용되는 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량 식별 시스템의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량 식별 시스템의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 차량 식별 시스템에서 차량의 종류가 식별되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 인공지능 방식의 영상 획득에 의한 차량 식별 시스템이 적용되는 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 인공지능 방식의 영상 획득에 의한 차량 식별 시스템은 차량의 이동을 유도하는 유도 모듈(11a, 11b); 차량을 탐지하는 차량 탐지 모듈(13a); 및 유도 모듈(11a) 또는 차량 탐지 모듈(13a)과 연동되어 작동되는 영상 획득 모듈(16)을 포함하고, 영상 획득 모듈(16)은 차량이 정해진 위치에 도달하면 적어도 차량의 길이 방향의 전체 영상을 획득한다.
차량 식별 시스템은 예를 들어 주차장을 출입하는 차량의 관리에 적용될 수 있지만 이에 제한되지 않고 예를 들어 주정차 위반 차량 단속 또는 도로의 요금 부과 시스템에 적용될 수 있다. 또한 차량 식별 시스템은 주차장의 자동 관리 시스템과 결합되어 차량의 종류에 따른 주차 위치의 배정, 정해진 위치의 주차 감독과 같은 자동 주차 관리에 적용될 수 있다. 차량 식별 시스템은 차량 종류의 식별에 요구되는 다양한 시스템에 적용될 수 있고, 이에 의하여 본 발명은 제한되지 않는다. 유도 모듈(11a, 11b)은 차량이 출입되는 차량 출입구에 설치될 수 있고, 예를 들어 차량 출입을 관리하는 시설물의 설치를 위한 베이스(B)에 설치될 수 있다. 베이스(B)는 출입구를 양쪽으로 분리하는 구조로 설치될 수 있고, 베이스(B)에 차량의 진입 및 진출을 유도하는 제1, 2 유도 모듈(11a, 11b)이 설치될 수 있다. 제1, 2 유도 모듈(11a, 11b)은 예를 들어 차량의 진입 또는 진출을 허용하는 표시등 또는 이와 유사한 표시 수단을 포함할 수 있다. 유도 모듈(11a, 11b)은 베이스(B)로부터 수직으로 연장되는 박스 또는 실린더 형상이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 베이스(B)에 차량 탐지 모듈(13a, 13b)이 설치될 수 있고, 차량 탐지 모듈(13a, 13b)은 예를 들어 차량 번호 식별 수단 또는 RF 통신 수단을 포함할 수 있다. 차량 탐지 모듈(13a, 13b)은 차량 번호의 식별을 위한 다양한 수단을 포함할 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. 차량의 진입 또는 진출을 유도하는 출입 유도 수단(12a, 12b) 및 출입 유도 수단(12a, 12b)에 의하여 작동하는 차단 바와 같은 차단 수단(14a, 14b)가 설치될 수 있다. 또한 결제 수단(15)이 베이스(B)에 설치될 수 있다. 차량의 출입 및 관리를 위한 다양한 수단이 베이스(B)에 설치될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 베이스(B)에 유도 모듈(11a, 11b) 또는 차량 탐지 모듈(13a, 13b)과 연동되어 작동되는 영상 획득 모듈(16)이 설치될 수 있다. 영상 획득 모듈(16)은 예를 들어 유도 모듈(11a, 11b)의 위쪽 부분에 설치되거나, 일정한 높이를 가지도록 독립적인 구조로 형성된 지주(pole)에 설치될 수 있다. 영상 획득 모듈(16)은 차량의 앞쪽 부분의 영상을 획득할 수 있고, 바람직하게 차량의 측면 이미지를 획득할 수 있다. 영상 획득 모듈(16)에 의하여 기본적으로 차량의 길이 정보가 획득될 수 있고, 선택적으로 차량의 브랜드, 엠블럼, 차량 번호판의 위치, 특이 형상 또는 이와 유사한 특징이 획득될 수 있다. 영상 획득 모듈(16)은 예를 들어 차량 탐지 모듈(13a, 13b)와 연동되어 작동될 수 있고, 예를 들어 차량 탐지 모듈(13a, 13b)로부터 차량 접근 정보를 수신할 수 있다. 또한 차량 탐지 모듈(13a, 13b)에서 탐지된 정보와 함께 영상 획득 모듈(16)에 의하여 획득된 정보가 관리 서버로 전송될 수 있다. 선택적으로 영상 획득 모듈(16)은 독립적인 차량 인지 수단을 포함할 수 있고, 예를 들어 정해진 방향으로 광을 전송하고, 반사광의 수신 여부에 따라 차량의 접근 여부를 탐지할 수 있다. 영상 획득 모듈(16)로 차량 접근 신호가 전송되면 영상 획득 모듈(16)의 작동이 개시되어 차량의 이미지가 획득될 수 있다. 차량 이미지는 차량 전체의 측면 이미지를 포함하고, 추가적으로 앞쪽 또는 뒤쪽 부분의 이미지를 포함할 수 있다. 영상 획득 모듈(16)은 차량이 정해진 위치에 도달하면 작동이 개시될 수 있고, 예를 들어 차로에 형성된 수직 기준선(17)에 위치하면 영상 작동 모듈(16)의 작동이 개시되어 차량 이미지가 획득될 수 있다. 수직 기준선(17)은 차량의 진행 방향에 대하여 수직이 되는 방향으로 연장될 수 있고, 영상 획득 모듈(16)은 차량 이미지와 함께 기준선 이미지를 획득할 수 있다. 선택적으로 차량의 진행 방향으로 정해진 길이로 연장되는 방향 기준선(18)이 형성될 수 있다. 이와 같은 수직 기준선(17) 또는 방향 기준선(18)은 영상이 획득되는 방향 또는 차량의 방향을 판단하는 기준이 되고, 영상 획득 모듈(16)에 의하여 획득된 차량 이미지로부터 차량의 길이 또는 폭은 미리 길이 또는 방향이 결정된 수직 기준선(17) 또는 방향 기준선(18)을 기초로 산출될 수 있다. 수직 기준선(17) 또는 방향 기준선(18)은 이미 형성된 차량 유도선, 도로 표시선이 될 수 있고, 이와 같은 차량 유도선 또는 도로 표시선의 길이 또는 방향이 미리 측정되어 영상 획득 모듈(16)에 입력될 수 있다. 영상 획득 모듈(16)은 차량의 길이 산출 또는 구조적 특징의 추출을 위한 다양한 근거리 수단을 포함할 수 있고 예를 들어 레이저 또는 초음파와 같은 거리 측정 수단을 포함할 수 있다. 이와 같은 보조 수단을 가지는 영상 획득 모듈(16)에 대하여 아래에서 설명된다.
도 2는 본 발명에 따른 차량 식별 시스템의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 영상 획득 모듈(16)은 카메라 유닛(21) 및 카메라 유닛(21)의 초점 방향과 동기화가 되어 작동하는 한 쌍의 근거리 센서(22a, 22b)를 포함한다. 위에서 설명된 것처럼 영상 획득 모듈(16)은 유도 모듈(11a)에 설치되거나, 독립적으로 설치될 수 있다. 유도 모듈(11a)은 베이스에 결합되어 고정되는 고정 유닛(112); 고정 유닛(112)의 위쪽에 형성되는 박스 형상의 유도 몸체(111) 및 유도 몸체(111)에 형성되는 표시등과 같은 표시 수단(113a, 113b)을 포함할 수 있다. 유도 몸체(111)의 위쪽에 영상 획득 모듈(16)이 설치될 수 있다. 영상 획득 모듈(16)은 유도 몸체(111)의 위쪽 부분에 한쪽 끝이 고정되는 위치 설정 축(162); 위치 설정 축(162)에 의하여 방향 및 높이가 설정되는 탐지 몸체(161); 및 탐지 몸체(161)의 내부에 설치되는 카메라 유닛(21) 및 한 쌍의 근거리 센서(22a, 22b)를 포함할 수 있다. 탐지 몸체(161)의 앞쪽 면에 투명 보호 창이 형성될 수 있고, 한 쌍의 근거리 센서(22a, 22b)는 예를 들어 레이저 센서, 초음파 센서 또는 이와 유사한 거리 센서가 될 수 있다. 위치 설정 축(162)에 의하여 카메라 유닛(21)의 초점 방향이 미리 설정되어 고정되고, 필요에 따라 방향이 조절될 수 있다. 한 쌍의 근거리 센서(22a, 22b)는 카메라 유닛(21)의 양쪽에 배치될 수 있고, 카메라 유닛(21)의 초점 방향에 대하여 미리 결정된 방향을 향하도록 설정될 수 있다. 한 쌍의 근거리 센서(22a, 22b)에 의하여 차량의 서로 다른 위치에 대한 거리가 측정될 수 있고, 이에 의하여 차량의 기울기 또는 차량이 방향이 확인될 수 있다. 한 쌍의 근거리 센서(22a, 22b)는 다양한 위치에 설치되어 차량의 서로 다른 위치에 대한 거리를 측정할 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
차량 탐지 모듈(13a)에서 차량이 탐지되면 탐지 정보가 출입 유도 수단(12a)으로 전송될 수 있고, 출입 유도 수단(12a)으로부터 차량 탐지 정보가 영상 획득 모듈(16)로 전송될 수 있다. 영상 획득 모듈(16)은 차량 탐지 정보를 수신하면 작동이 개시되어 차량의 측면 이미지를 획득할 수 있고, 추가로 앞쪽 또는 뒤쪽 부분의 이미지를 획득할 수 있다. 그리고 획득된 이미지 정보에 기초하여 차량의 길이 또는 차량의 구조적 특징이 탐지될 수 있다.
영상 획득 모듈(16)은 다양한 위치에 설치되어 다양한 방법으로 차량 탐지 정보를 획득하여 작동이 개시될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. 선택적으로 한 쌍의 근거리 센서(22a, 22b)는 경보 기능을 가질 수 있다. 예를 들어 차량이 구조물에 너무 접근하여 주행이 되는 경우 경보를 발생시켜 주의를 환기시킬 수 있다. 영상 획득 모듈(16)은 다양한 부가 기능을 가질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 차량 식별 시스템의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 출입 유도 수단(12a) 또는 다른 차량 탐지 수단에 의하여 진입하는 차량이 탐지되어 유도 모듈(11a)의 위쪽에 설치된 영상 획득 모듈(16)로 탐지 정보가 전송될 수 있다. 또는 영상 획득 모듈(16)에 의하여 차량의 진입이 탐지될 수 있고, 영상 획득 모듈(16)은 차량 진입이 확인되면 하나의 이미지를 획득할 수 있다. 또한 근거리 센서에 의하여 차량의 위치를 확인할 수 있다. 이후 근거리 센서에 의하여 차량의 위치가 확인되고, 정해진 위치에 도달하면 차량의 측면 전체의 이미지가 획득될 수 있다. 차단 수단(14a)이 작동되어 차량이 진입하면 선택적으로 차량 후면의 이미지가 획득될 수 있다. 영상 획득 모듈(16)에서 획득된 이미지 정보, 거리 정보 또는 방향 정보는 다른 정보와 함께 지능형 처리 모듈(31)로 전송될 수 있다. 지능형 처리 모듈(31)은 영상 획득 모듈(16)에 의하여 획득된 정보를 분석하여 특징을 추출하고, 필요한 정보를 예를 들어 차량 번호 정보와 같이 다른 관리 수단에서 획득된 정보와 결합하는 기능을 가질 수 있다. 이와 같이 결합된 정보는 차종에 따라 요금을 산출하여 부과하는 요금 관리 모듈(32), 차종에 따라 주차 위치를 정하는 주차 관리 모듈(33) 또는 주차 설비를 관리하는 운영 관리 서버(34)로 전송될 수 있다. 영상 획득 모듈(16)에서 획득된 정보는 다양한 방법으로 처리될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
지능형 처리 모듈(31)은 차량의 길이를 비롯한 이미지로부터 획득될 수 있는 다양한 특징으로부터 차량의 종류를 분석할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 차량 식별 시스템에서 차량의 종류가 식별되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 지능형 처리 모듈은 차량 길이 산출 유닛(41), 차량 정보 유닛(42) 또는 차종 결정 유닛(45)을 포함할 수 있다. 차량 유도 모듈(13a) 또는 거리 센서(22a)에 의하여 또는 다른 탐지 수단에 의하여 차량이 탐지되면 카메라 유닛(21)으로 탐지 정보가 전송되어 적어도 하나의 차량 이미지가 획득될 수 있다. 차량 이미지는 측면 이미지를 포함할 수 있고, 획득된 적어도 하나의 이미지 정보는 차량 길이 산출 유닛(41) 및 차량 정보 유닛(42)으로 전송될 수 있다. 차량 길이 산출 유닛(41)은 방향/거리 정보 유닛(44)에서 획득된 방향 또는 거리 정보에 기초하여 차량 길이를 산출할 수 있다. 차량 정보 유닛(42)은 차량의 번호판의 위치, 형태, 색깔, 차량의 브랜드, 앞면의 구조적 특징, 뒷면의 구조적 특징, 엠블럼 또는 이와 유사한 차량의 구조적 특징에 기초하여 차량 정보를 결정하는 기능을 가질 수 있다. 이미지 추출 유닛(431)에 의하여 차량의 특징적인 이미지가 추출될 수 있고, 정보 데이터베이스(432)에 의하여 구조적인 특징을 가지는 차량에 대한 정보가 검색될 수 있다. 정보 데이터베이스(432)는 서로 다른 차종에 대한 차량 길이, 높이, 폭 또는 이와 유사한 차량 규격 정보 또는 구조 특징 정보를 저장할 수 있다. 이미지 추출 유닛(431)과 정보 데이터베이스(432)로부터 획득된 정보에 기초하여 차량의 종류를 결정하고 이에 따라 차량의 길이를 결정할 수 있다. 이후 차량 길이 산출 유닛(41)과 차량 정보 유닛(42)에서 각각 산출된 차량의 길이가 차종 결정 유닛(45)으로 전송될 수 있다. 차종 결정 유닛(45)은 두 개의 길이 정보를 대비하고, 오차 범위에 있는지 여부를 판단할 수 있다. 만약 오차 범위에 있다면 차량의 길이 및 차량 정보를 운영 관리 서버(34)로 전송할 수 있다. 이에 비하여 오차 범위를 벗어나는 경우 이를 차량 정보 유닛(42)으로 전송하여 차량 정보가 확인되도록 할 수 있다. 그리고 차량 정보 유닛(42)에 의한 차량 종류의 결정 여부에 따라 차량 길이 산출 유닛(41)로부터 전송된 정보를 수정할 수 있다.
차량의 길이를 포함하는 차량 정보는 다양한 인공지능 방식으로 결정될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 인공지능 방식의 영상 획득에 의한 차량 식별 시스템은 정해진 거리에서 차량의 영상을 획득하여 차량의 길이 또는 차량의 특징을 추출하여 차량의 종류가 정확하게 식별되도록 한다. 이에 의하여 차량의 종류에 따른 요금의 부과 또는 주차 장소의 지정과 같은 주차 관리가 자동으로 이루어지도록 한다. 본 발명에 따른 차량 식별 시스템은 차량의 식별 과정에서 인공지능 방식을 적용하는 것에 의하여 정확하게 차량 식별이 가능하도록 한다. 본 발명에 따른 차량 식별 시스템은 주차 관리를 비롯하여 다양한 차량 관리 또는 감독 시스템에 적용될 수 있다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
11a, 11b: 유도 모듈 12a, 12b: 차량 유도 수단
13a, 13b: 차량 탐지 모듈 14a, 14b: 차단 수단
15: 결제 수단 16: 영상 획득 모듈
21: 카메라 유닛 22a, 22b: 근거리 센서
41: 차량 길이 산출 유닛 42: 차량 정보 유닛

Claims (4)

  1. 차량의 이동을 유도하는 유도 모듈(11a, 11b);
    차량 번호를 탐지하는 차량 탐지 모듈(13a); 및
    유도 모듈(11a) 또는 차량 탐지 모듈(13a)과 연동되어 작동되는 영상 획득 모듈(16)을 포함하고,
    영상 획득 모듈(16)은 차량이 정해진 위치에 도달하면 적어도 차량의 길이 방향의 전체 영상을 획득하는 카메라 유닛(21) 및 카메라 유닛(21)의 초점 방향과 동기화가 되어 작동하고 차량의 서로 다른 위치에 대한 거리를 측정하여 차량의 기울기 또는 차량의 방향을 확인하는 한 쌍의 근거리 센서(22a, 22b)를 포함하고,
    카메라 유닛(21)에서 획득된 이미지 정보 및 한 쌍의 근거리 센서(22a, 22b)에서 획득된 거리 정보로부터 차량의 길이를 산출하는 차량 길이 산출 유닛(41) 및 차량 정보 유닛(42)을 더 포함하고,
    차량 정보 유닛(42)은 차량의 이미지의 특징을 추출하는 이미지 추출 유닛(421)과 차량의 구조적 특징을 가지는 차량에 대한 정보를 저장하는 정보 데이터베이스(432)로부터 획득된 정보에 기초하여 차량의 종류 및 차량의 길이를 결정하고,
    차량 길이 산출 유닛(41)에 의해 산출된 차량의 길이 정보가 차량 정보 유닛(42)에서 산출된 차량의 길이 정보에 대비하여 오차 범위에 있으면 차량의 길이 및 차량 정보를 운영 관리 서버(34)로 전송하는 차종 결정 유닛(45)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능 방식의 영상 획득에 의한 차량 식별 시스템.
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