KR102474140B1

KR102474140B1 - 차대 번호의 인식 방법

Info

Publication number: KR102474140B1
Application number: KR1020200111906A
Authority: KR
Inventors: 최성수
Original assignee: 주식회사 아이티앤티
Priority date: 2020-09-02
Filing date: 2020-09-02
Publication date: 2022-12-06
Also published as: KR20220030109A

Abstract

본 발명은 차대번호의 인식 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 깊이정보를 가지는 차대번호 이미지와 명도정보를 가지는 차대번호 이미지를 이용하여 차대번호를 인식함으로써 차대번호가 각인된 표면이 오염되거나 조명이 균일하지 않더라도 차대번호를 정확하게 인식할 수 있으며, 기설정된 차대번호의 문자 정보로부터 그래픽으로 생성되는 기준 이미지를 이용하여 에지 비교를 수행함과 동시에 기설정된 차대번호의 문자 정보로 실제 각인한 차대번호를 촬영하여 생성되는 기준 이미지를 이용하여 명도 비교를 수행함으로써 현장에서 차량에 각인된 차대번호를 정확하게 인식할 수 있다.

Description

차대 번호의 인식 방법{Method for identifying vehicle identification number}

본 발명은 차대번호의 인식 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 깊이정보를 가지는 차대번호 이미지와 명도정보를 가지는 차대번호 이미지를 이용하여 차대번호를 인식함으로써 차대번호가 각인된 표면이 오염되거나 흠집이 있거나 조명이 균일하지 않더라도 차대번호를 정확하게 인식할 수 있으며, 기설정된 차대번호의 문자 정보로부터 그래픽으로 생성되는 제1 기준 차대번호 이미지를 이용하여 에지 비교를 수행함과 동시에 기설정된 차대번호의 문자 정보로 실제 각인한 차대번호를 촬영하여 생성되는 제2 기준 차대번호 이미지를 이용하여 명도 비교를 수행함으로써 현장에서 차량에 각인된 차대번호를 정확하게 인식할 수 있다.

차대번호(Vehicle Identification Number, VIN)는 차량의 대쉬패널, 크로스멤버 또는 방화벽 상부 등의 위치에 부착 또는 각인되어 있는데, 차대번호에는 차량을 식별할 수 있는 정보가 포함되어 있어 차량도난방지, 차량결함추적 등을 위해 사용된다.

차대번호는 1980년 ISO(International Organization for Standardization)에 의해 고안되어 1981년 이후 차량에 적용되고 있는데, 알파벳 대문자와 숫자 또는 특수문자의 조합으로 이루어진 17자 또는 19자의 문자로 생산지역, 제조사, 차량구분, 차종, 제작년도 등의 정보를 나타낸다.

차량 제조사에서 차량을 제조시 차량에 음각으로 차대번호를 각인하고 각인한 차대번호가 정확하게 형성되었는지를 확인하여야 한다.

통상적으로 자동차에 부착 또는 각인된 차대번호는 조명 및 카메라 등을 이용하는 차대번호 인식 시스템을 통해 인식된다.

그러나 카메라에 의해 촬영된 차대번호 영상에 표면 오염이 혼재하는 경우 촬영된 차대번호를 이진화하여 영상 처리하는 과정에서 차대번호의 인식 오류가 발생할 수 있다. 또한 현장에서 조명의 설치 위치에 따라 또는 계절이나 시간에 따라 변화하는 채광에 따라 차대번호의 각인 면에서 반사되는 차대번호의 일부가 난반사되어 카메라를 통해 촬영된 영상으로부터 차대번호를 정확하게 인식하지 못하게 되는 오류가 발생할 수 있다.

또한 차대번호는 레이저 빔 또는 핀을 통해 차량에 각인되는데, 차대번호가 정확하게 차량에 각인되고 각인된 차대번호를 정확하게 인식할 수 있다고 하더라도 차대번호가 각인되는 차량의 재질에 따라 또는 핀의 마모도에 따라 차대번호의 문자가 서로 상이한 폭이나 깊이로 각인되는 등의 문제가 발생하는데 이와 같이 차대번호의 각인 품질를 검사할 수 있는 방법에 대한 요구가 있다.

본 발명의 선행문헌으로 한국공개특허 10-2020-0045023가 존재한다.

본 발명은 위에서 언급한 종래 차대번호의 인식 방법이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 깊이정보를 가지는 차대번호 이미지와 명도정보를 가지는 차대번호 이미지를 이용하여 차대번호가 각인된 표면이 오염되거나 흠집이 있거나 조명이 균일하지 않더라도 차대번호를 정확하게 인식할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 기설정된 차대번호의 문자 정보로부터 그래픽으로 생성되는 기준 이미지와 기설정된 차대번호의 문자 정보로 실제 각인한 차대번호를 촬영하여 생성되는 기준 이미지를 이용하여 차대번호를 정확하게 인식할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 차대번호를 구성하는 문자별로 분할하여 분할 이미지를 생성하며 차대번호에서 분할 이미지의 각인 위치와 동일한 각인 위치에 형성된 기준 이미지를 이용하여 차대번호를 구성하는 문자의 위치별 조명이 상이하더라도 차대번호를 정확하게 인식할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 차대번호를 인식하는 것 이외에 차대번호의 각인 품질도 판단할 수 있는 차대번호의 인식 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량의 차대번호 인식 방법은 차량에 각인된, 다수의 문자로 이루어진 차대번호를 촬영하여 차대번호 이미지를 생성하고 차대번호 이미지로부터 차대번호를 구성하는 각 문자에 대한 분할 이미지를 생성하는 단계와, 제1 기준 차대번호 이미지와 분할 이미지를 비교하여 문자의 에지(contour) 상관도를 계산하는 단계와, 제2 기준 차대번호 이미지와 분할 이미지를 비교하여 문자의 명도 상관도를 계산하는 단계와, 에지 상관도와 명도 상관도로부터 분할 이미지의 문자를 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서 제1 기준 차대번호 이미지는 기설정된 차대번호의 문자 정보를 이용하여 그래픽으로 생성되는 기준 이미지이며, 제2 기준 차대번호 이미지는 기설정된 차대번호의 문자 정보로 실제 각인한 차대번호를 촬영하여 생성되는 기준 이미지인 것을 특징으로 한다.

여기서 분할 이미지는 깊이 정보를 가지는 깊이 분할 이미지와 명도 정보를 가지는 명도 분할 이미지로 생성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 본 발명에 따라 에지 상관도를 계산하는 단계는 깊이 분할 이미지와 제1 기준 차대번호 이미지를 비교하여 문자별 제1 에지 상관도를 계산하는 단계와, 명도 분할 이미지와 제1 기준 차대번호 이미지를 비교하여 문자별 제2 에지 상관도를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 본 발명에 따른 차대번호의 인식 방법은 분할 이미지의 문자로 인식된 문자에 대한 제1 에지 상관도와 제2 에지 상관도의 합으로부터 품질 계수를 계산하여 분할 이미지에 해당하는, 차량에 각인된 문자의 각인 품질을 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서 제2 기준 차대번호 이미지는 깊이 정보를 가지는 기준 깊이 이미지와 명도 정보를 가지는 기준 명도 이미지로 생성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 본 발명에 따라 명도 상관도를 계산하는 단계는 깊이 분할 이미지와 기준 깊이 이미지를 비교하여 문자별 제1 명도 상관도를 계산하는 단계와, 명도 분할 이미지와 기준 명도 이미지를 비교하여 문자별 제2 명도 상관도를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 본 발명에 따라 명도 상관도를 계산하는 단계는 차대번호 이미지에서 상기 분할 이미지의 위치 식별자를 판단하는 단계와, 판단한 위치 식별자와 동일한 위치의 기준 깊이 이미지와 기준 명도 이미지를 검색하는 단계를 더 포함하며,

판단한 위치 식별자와 동일한 위치의 기준 깊이 이미지를 깊이 분할 이미지와 비교하여 제1 명도 상관도를 계산하고, 판단한 위치 식별자와 동일한 위치의 기준 명도 이미지를 명도 분할 이미지와 비교하여 제2 명도 상관도를 계산하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 따른 차대반호의 인식 방법에서 에지 상관도와 명도 상관도로부터 계산되는 전체 상관도가 가장 높은 문자를 분할 이미지의 문자로 인식하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 본 발명에 따른 차대번호의 인식 방법은 전체 상관도와 임계 상관도를 비교하여 전체 상관도가 임계 상관도를 만족하지 못하는 경우 문자 인식 실패를 알리는 알람을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 본 발명에 따른 차대반호의 인식 방법은 품질 계수와 임계 품질 계수를 비교하여 품질 계수가 임계 품질 계수를 만족하지 못하는 경우 각인 품질 저하를 알리는 알람을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차대번호의 인식 방법은 다음과 같은 다양한 효과를 가진다.

첫째, 본 발명에 따른 차대번호의 인식 방법은 깊이정보를 가지는 차대번호 이미지와 명도정보를 가지는 차대번호 이미지를 이용하여 차대번호를 인식함으로써, 차대번호가 각인된 표면이 오염되거나 조명이 균일하지 않더라도 차대번호를 정확하게 인식할 수 있다.

둘째, 본 발명에 따른 차대번호의 인식 방법은 기설정된 차대번호의 문자 정보로부터 그래픽으로 생성되는 기준 이미지를 이용하여 에지 비교를 수행함과 동시에 기설정된 차대번호의 문자 정보로 실제 각인한 차대번호를 촬영하여 생성되는 기준 이미지를 이용하여 명도 비교를 수행함으로써, 현장에서 차량에 각인된 차대번호를 정확하게 인식할 수 있다.

셋째, 본 발명에 따른 차대번호의 인식 방법은 차대번호를 구성하는 문자별로 분할하여 분할 이미지를 생성하고 차대번호에서 분할 이미지의 각인 위치와 동일한 각인 위치에 형성된 기준 이미지를 이용하여 차대번호를 인식함으로써, 문자의 위치 정보를 고려하여 차대번호를 정확하게 인식할 수 있다.

넷째, 본 발명에 따른 차대번호의 인식 방법은 차대번호를 인식하는 것 이외에 차대번호의 각인 품질도 판단할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량번호의 각인 시스템을 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 인식 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 영상 생성부의 일 예를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명에 따른 차대번호의 인식 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따라 상관도를 계산하는 단계의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따라 문자를 인식하는 단계의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 문자 인식의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 제1 데이터베이스부에 저장되어 있는 제1 기준 차대번호 이미지를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 제2 데이터베이스부에 저장되는 제2 기준 차대번호 이미지를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 차대번호 이미지로부터 생성되는 차대번호 문자별 분할 이미지를 제1 기준 차대번호 이미지 및 제2 기준 차대번호 이미지와 비교하여 분할 이미지의 문자를 인식하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 관리자 단말기로 제공되는 알람 메시지의 일 예를 도시하고 있다.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량번호의 각인 시스템을 설명하기 위한 기능 블록도이다.

도 1을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 각인 장치(10)는 각인할 차대번호의 정보를 수신하고 차량이 각인 위치에 배치되는 경우 차량의 설정된 부품 또는 설정된 위치에 차량번호를 각인한다. 각인 장치(10)는 차량의 재질에 따라 또는 각인 위치에 따라 또는 각인 방식에 따라 레이저 또는 핀 등을 통해 음각으로 차대번호를 각인하는데, 본 발명이 적용되는 분야에 따라 각인 장치(10)는 다양한 방식으로 차대번호를 각인할 수 있으며, 이는 본 발명의 범위에 속한다.

각인 장치(10)를 통해 차량에 차대번호의 각인이 완료되는 경우, 인식 장치(30)는 차량에 각인된 차대번호를 촬영하여 차대번호 이미지를 생성하고 생성한 차대번호 이미지와 제1 기준 차대번호 이미지를 비교하여 에지 상관도를 계산하고 생성한 차대번호 이미지와 제2 기준 차대번호 이미지를 비교하여 명도 상관도를 계산한다. 계산한 에지 상관도와 명도 상관도로부터 전체 상관도를 계산하여 차량에 각인된 차대번호를 문자별로 인식한다. 인식된 차대번호와 수신한 차대번호 정보를 비교하여 수신한 차대번호와 동일한 차대번호가 차량에 각인되었는지를 판단한다.

또한 인식 장치(30)는 인식된 문자에 대한 각인 품질 계수를 계산하여 차량에 차대번호가 요구되는 품질로 정확하게 각인되었는지 판단한다.

관리자 단말기(50)는 관리자가 사용하는 단말기로 개인용컴퓨터, 노트북, 스마트폰 등이 사용될 수 있는데, 관리자 단말기(50)는 인식 장치(30)로부터 잘못된 차대번호가 각인되었다는 신호를 받은 경우 알람 메시지를 생성하여 관리자에 출력하거나, 인식 장치(30)로부터 낮은 각인 품질로 차대번호가 각인되었다는 신호를 받는 경우 알람 메시지를 생성하여 관리자에 출력할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 인식 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.

도 2를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 영상 생성부(110)는 차량에 각인된 차대번호를 촬영하여 차대번호 이미지를 생성한다.

여기서 영상 생성부(110)는 차대번호가 각인된 면을 촬영하는 카메라와 차대번호가 각인된 면으로 광을 조사하는 조명을 구비하는데, 서로 다른 위치에서 서로 다른 각도로 각인된 차대번호에 광을 조사하는 적어도 3개 이상의 조명을 구비하고 있다.

영상 생성부(110)는 조명과 카메라를 이용하여 차대번호가 각인된 면의 명도 정보를 가지는 명도 이미지와 차대번호가 각인된 면의 깊이 정보를 가지는 깊이 이미지를 생성하는데, 다수의 조명을 모두 온시킨 상태로 차대번호를 촬영하여 명도 정보를 가지는 명도 이미지를 생성하고, 다수의 조명을 순차적으로 온시킨 상태로 각각 차대번호를 촬영하여 이들로부터 깊이 정보를 가지는 깊이 이미지를 생성한다.

여기서 명도 이미지는 그레이 레벨(Grayscale) 관점에서 특정 화소의 밝은 정도(reflection intensity)에 대한 정보를 가지는 이미지이다.

여기서 깊이 이미지는 포토메트릭 스테레오(Photometric Stereo) 기법을 이용하여 차대번호가 각인된 면의 깊이 정보를 가지는 이미지인데, 포토메트릭 스테레오(Photometric Stereo) 기법이란 1개의 카메라를 이용하여 대상 물체에 최소 3개 이상의 조명을 순차적으로 조사하여 취득한 영상을 이용하여 물체의 3차원 형상을 추출하는 기법이으로 조명의 개수가 많을수록 보다 신뢰성 있게 물체의 3차원 형상을 추출할 수 있다. 포토메트릭 스테레오(Photometric Stereo) 기법은 공지된 기술로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

분할부(120)는 영상 생성부(110)에서 생성한 차대번호 이미지로부터 문자별 분할 이미지를 생성하는데, 차대번호 이미지 중 명도 이미지에서 차대번호를 구성하는 문자별로 분할하여 분할 이미지를 생성하고, 차대번호 이미지 중 깊이 이미지에서 차대번호를 구성하는 문자별로 분할하여 분할 이미지를 생성한다.

에지 비교부(130)는 깊이 이미지로부터 생성된 분할 이미지와 제1 기준 데이터베이스부(140)에 저장되어 있는 제1 기준 차대번호 이미지를 비교하여 제1 에지 상관도(CP)를 계산하고, 명도 이미지로부터 생성된 분할 이미지와 제1 기준 데이터베이스부(140)에 저장되어 있는 제1 기준 차대번호 이미지를 비교하여 제2 에지 상관도(CI)를 계산한다. 에지 비교부(130)는 제1 에지 상관도와 제2 에지 상관도로부터 분할 이미지에 해당하는 문자와 제1 기준 차대번호 이미지의 문자별 에지 상관도를 계산한다.

명도 비교부(150)는 깊이 이미지로부터 생성된 분할 이미지와 제2 기준 데이터베이스부(160)에 저장되어 있는 제2 기준 차대번호 이미지 중 기준 깊이 이미지와 비교하여 제1 명도 상관도(GP)를 계산하며, 명도 이미지로부터 생성된 분할 이미지와 제2 기준 데이터베이스부(160)에 저장되어 있는 제2 기준 차대번호 이미지 중 기준 명도 이미지와 비교하여 제2 명도 상관도(GI)를 계산한다. 명도 비교부(150)는 제1 명도 상관도와 제2 명도 상관도로부터 분할 이미지에 해당하는 문자와 제2 기준 차대번호 이미지의 문자별 명도 상관도를 계산한다.

인식부(170)는 에지 상관도와 명도 상관도로부터 문자별 전체 상관도를 계산하여 가장 높은 전체 상관도를 가지는 문자를 분할 이미지에 해당하는 문자로 인식한다. 인식부(170)는 각 분할 이미지에 해당하는 문자를 모두 인식 완료하는 경우, 인식한 문자로 이루어진 차대번호와 수신한 차대번호 정보를 비교하여 수신한 차대번호와 동일한 차대번호가 차량에 각인되었는지를 판단한다. 인식부(170)는 각인된 차대번호 중 일부 문자를 인식하지 못하거나 각인된 차대번호 중 일부 문자가 잘못 각인된 경우 알람 정보를 생성하고 생성한 알람 정보를 관리자 단말기로 송신할 수 있다.

한편, 각인 품질 판단부(190)는 제1 에지 상관도(CP)와 제2 에지 상관도(CI)의 조합으로부터 품질 계수를 계산하며, 품질 계수에 기초하여 인식된 문자가 요구되는 품질로 정확하게 각인되었는지 판단한다. 각인 핀의 오랜 사용 또는 각인 핀의 불량 등으로 인하여 차량에 각인된 일부 문자의 경우 인식은 가능하지만 원하는 품질로 각인되지 않는 경우가 발생할 수 있는데, 품질 계수에 기초하여 원하는 품질로 차대번호가 각인되었는지 판단할 수 있다. 각인 품질 판단부(190)는 요구되는 품질로 차대번호가 각인되지 않은 것으로 판단되는 경우 알람 정보를 생성하고 생성한 알람 정보를 관리자 단말기로 송신할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 영상 생성부의 일 예를 도시하고 있는데, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 차대번호가 각인된 면을 촬영하는 카메라(C)와 카메라(C) 주변에서 광을 조사하는 다수의 조명(S1, S2, S3, S4)가 서로 다른 위치에 배치되어 있다. 본 발명이 적용되는 분야에 따라 적어도 3개 이상의 조명이 사용될 수 있으며 이는 본 발명의 범위에 속한다.

도 4는 본 발명에 따른 차대번호의 인식 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 4을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 차량의 차대번호를 촬영하여 차대번호 이미지를 생성하는데, 차대번호 이미지는 깊이 정보를 가지는 깊이 이미지와 명도 정보를 가지는 명도 이미지로 생성된다(S110).

깊이 이미지와 명도 이미지로부터 차대번호를 구성하는 각 문자에 대한 분할 이미지를 생성한다(S120). 깊이 이미지로부터 차대번호를 구성하는 각 문자에 대한 깊이 분할 이미지를 생성하고, 명도 이미지로부터 차대번호를 구성하는 각 문자에 대한 명도 분할 이미지를 생성한다. 깊이 이미지 또는 명도 이미지에서 문자별 깊이 분할 이미지 또는 명도 분할 이미지를 생성할 때, 문자의 순서 또는 위치를 고려하여 깊이 분할 이미지와 명도 분할 이미지에 위치 식별자를 매핑하여 기록한다. 예를 들어, 차대번호가 19자의 문자로 이루어지는 경우, 명도 이미지를 각각 문자별로 분할하여 명도 이미지로부터 19개의 명도 분할 이미지를 생성하는데 차대번호 중 첫번째 위치하는 문자에 해당하는 명도 분할 이미지에는 위치 식별자 "1"을 매핑하여 기록하며 두번째 위치하는 문자에 해당하는 명도 분할 이미지에는 위치 식별자 "2"를 매핑하여 기록할 수 있다. 예를 들어, 차대번호가 19자의 문자로 이루어지는 경우, 깊이 이미지를 각각 문자별로 분할하여 깊이 이미지로부터 19개의 깊이 분할 이미지를 생성하는데 차대번호 중 첫번째 위치하는 문자에 해당하는 깊이 분할 이미지에는 위치 식별자 "1"을 매핑하여 기록하며 두번째 위치하는 문자에 해당하는 깊이 분할 이미지에는 위치 식별자 "2"를 매핑하여 기록할 수 있다.

깊이 분할 이미지 및 명도 분할 이미지를 제1 기준 차대번호 이미지와 비교하여 문자별 에지 상관도를 계산하고 깊이 분할 이미지 및 명도 분할 이미지를 제2 기준 차대번호 이미지를 비교하여 문자별 명도 상관도를 계산하며, 에지 상관도와 명도 상관도로부터 문자별 전체 상관도를 계산한다(S150).

문자별 전체 상관도에 기초하여 가장 높은 전체 상관도를 가지는 문자를 분할 이미지에 해당하는 문자로 인식한다(S170).

도 5는 본 발명에 따라 상관도를 계산하는 단계의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 분할 이미지 중 깊이 이미지로부터 생성된 깊이 분할 이미지와 제1 기준 데이터베이스부에 저장되어 있는 제1 기준 차대번호 이미지를 비교하여 문자별 제1 에지 상관도(CP)를 계산하고(S131), 분할 이미지 중 명도 이미지로부터 생성된 명도 분할 이미지와 제1 기준 데이터베이스부에 저장되어 있는 제1 기준 차대번호 이미지를 비교하여 문자별 제2 에지 상관도(CI)를 계산한다(S133).

한편 분할 이미지의 위치 식별자를 판단하며(S135), 판단한 위치 식별자에 기초하여 분할 이미지와 동일한 위치에 해당하는 기준 깊이 이미지와 기준 명도 이미지를 제2 기준 데이터베이스부(160)에서 검색한다(S136). 깊이 분할 이미지를 검색한 기준 깊이 이미지와 비교하여 문자별 제1 명도 상관도(GP)를 계산하고(S137), 명도 분할 이미지를 검색한 기준 명도 이미지와 비교하여 문자별 제2 명도 상관도(GI)를 계산한다(S137).

여기서 제1 에지 상관도(CP)는 깊이 분할 이미지와 기준 깊이 이미지 사이의 픽셀들의 분포 동일성으로 판단되는데, 예를 들어 아래의 수학식(1)과 같이 계산된다.

[수학식 1]

여기서

t(r,c)는 템플릿으로 기준 차대번호 이미지이고, i(r,c)는 분할 이미지이며, r은 로우, c는 컬럼을 의미한다.

제2 에지 상관도(CI), 제1 명도 상관도(GP) 및 제2 명도 상관도(GI)도 위의 수학식(1)과 같이 계산되는데, 다만 에지 상관도는 에지 정보만으로 상관도를 계산하며, 명도 상관도는 명도 이미지 전체에 대해 상관도를 계산한다.

본 발명이 적용되는 분야에 따라 제1 에지 상관도, 제2 에지 상관도, 제1 명도 상관도 및 제2 명도 상관도는 다양한 방식으로 계산될 수 있으며, 이는 본 발명의 범위에 속한다.

제1 에지 상관도(CP), 제2 에지 상관도(CI), 제1 명도 상관도(GP) 및 제2 명도 상관도(GI)로부터 문자별 전체 상관도를 계산한다(S139). 여기서 전체 상관도(TC)는 아래의 수학식(2)와 같이 계산될 수 있다.

[수학식 2]

TC=(CP+CI+GP+GI)/4

본 발명이 적용되는 분야에 따라 전체 상관도는 다양한 방식으로 계산될 수 있으며, 이는 본 발명의 범위에 속한다.

도 6은 본 발명에 따라 문자를 인식하는 단계의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 6을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 문자별 전체 상관도에 기초하여 가장 높은 전체 상관도를 가지는 문자를 분할 이미지에 해당하는 문자로 판단한다(S171).

판단한 문자의 전체 상관도와 임계 상관도를 비교하여 전체 상관도가 임계 상관도를 초과하는지 판단한다(S173). 판단한 문자의 전체 상관도가 임계 상관도를 초과하는 경우 판단한 문자를 분할 이미지에 해당하는 문자로 인식한다(S175). 그러나 판단한 문자의 전체 상관도가 임계 상관도를 초과하지 않는 경우 분할 이미지에 해당하는 문자를 인식하지 못한 것으로 판단하여 분할 이미지에 해당하는 문자의 인식을 실패하였음을 알리는 알림 메시지를 관리자에 제공한다(S179).

도 7은 문자 인식의 일 예를 설명하기 위한 도면인데, 도 7(a)에 도시되어 있는 바와 같이 문자별 전체 상관도에 기초하여 가장 높은 전체 상관도를 가지는 문자(A)를 분할 이미지에 해당하는 문자로 판단하는데, 판단한 문자의 전체 상관도가 임계 상관도(TH=0.8)를 초과하는 경우 판단한 문자를 분할 이미지에 해당하는 문자로 인식한다.

그러나 도 7(b)에 도시되어 있는 바와 같이 문자별 전체 상관도에 기초하여 가장 높은 전체 상관도를 가지는 문자(A)를 분할 이미지에 해당하는 문자로 판단하더라도, 판단한 문자의 전체 상관도가 임계 상관도(TH=0.8)를 초과하지 못하는 경우 분할 이미지에 해당하는 문자의 인식을 실패한 것으로 판단할 수 있다.

다시 도 6을 참고하여 살펴보면, 문자 인식이 성공하는 경우 인식한 문자에 대한 분할 이미지와 제1 기준 차대번호 이미지 사이의 제1 에지 상관도와 제2 에지 상관도로부터 분할 이미지에 해당하는 문자의 품질 계수를 계산하고, 계산한 품질 계수가 임계 품질 계수를 초과하는지 판단한다(S177). 품질 계수가 임계 품질 계수를 초과하는 경우, 분할 이미지에 해당하는 문자가 요구되는 품질로 차량에 각인된 것으로 판단하여 패스한다. 그러나 품질 계수가 임계 품질 계수를 초과하지 못하는 경우, 분할 이미지에 해당하는 문자가 요구되는 품질로 차량에 각인되지 못하였음을 알리는 알림 메시지를 관리자에 제공한다(S179).

여기서 품질 계수(QF)는 아래의 수학식(3)과 같이 계산될 수 있다.

[수학식 3]

QF=(CP_I+@CI_I)/2

여기서 CP_I는 인식한 문자의 제1 에지 상관도이며, CI_I는 인식한 문자의 제2 에지 상관도이다.

도 8은 제1 데이터베이스부에 저장되어 있는 제1 기준 차대번호 이미지를 설명하기 위한 도면이다.

도 8을 참고로 살펴보면, 차량에 각인되는 문자는 알파벳 대문자, 특수문자, 숫자 등인데, 차량에 각인되는 문자는 문자별 기설정된 문자 정보, 예를 들어 벡터 폰트, 폰트 폭, 폰트 높이, 폰트 피치, 폰트 두께 등의 문자 정보에 기초하여 각인 장치를 통해 차량에 각인된다. 제1 데이터베이스부에 저장되는 제1 기준 차대번호 이미지는 차량에 각인되는 문자별로 동일한 문자 정보로부터 생성되는 그래픽 문자 이미지이다. 여기서 그래픽 문자 이미지는 다양한 워드 애플리케이션을 통해 생성될 수 있는데, 생성되는 그래픽 문자 이미지는 정확한 에지를 가지는 이상적인 문자 이미지이다.

도 9는 제2 데이터베이스부에 저장되는 제2 기준 차대번호 이미지를 설명하기 위한 도면이다.

도 9를 참고하여 살펴보면, 제2 기준 차대번호 이미지는 기설정된 문자 정보로 차량과 동일한 재질의 철판에 실제 문자를 각인 후 촬영한 이미지로부터 생성된다.

차대번호를 구성하는 문자의 수와 동일한 수만큼 동일한 문자를 반복하여 철판에 각인하며, 각인된 문자를 촬영하여 깊이 이미지와 명도 이미지를 생성하고 깊이 이미지와 명도 이미지로부터 문자별 분할 이미지를 제2 기준 차대번호 이미지로 생성한다. 제2 기준 차대번호 이미지는 깊이 분할 이미지로부터 생성되는 기준 깊이 이미지(D)와 명도 분할 이미지로 생성되는 기준 명도 이미지(I)로 생성된다. 분할 이미지의 위치를 고려하여 기준 깊이 이미지와 기준 명도 이미지에는 분할 이미지의 위치 식별자가 매핑되어 기록된다.

예를 들어, 차대번호가 19개의 문자로 구성되는 경우, 차대번호로 이용되는 문자 중 하나인 "A"를 차량과 동일한 철판에 19개 각인 후, 19개의 A가 각인된 철판을 촬영하여 깊이 정보를 가지는 깊이 이미지와 명도 정보를 가지는 명도 이미지를 생성한다. 깊이 이미지를 문자별로 분할하여 19개의 깊이 분할 이미지를 생성하고 명도 이미지를 문자별로 분할하여 19개의 명도 분할 이미지를 생성한다. 분할 이미지의 위치를 고려하여 "A"에 대한 깊이 분할 이미지에 분할 이미지의 위치 식별자를 매핑한 19개의 제2 기준 차대번호 이미지를 생성하고 분할 이미지의 위치를 고려하여 "A"에 대한 명도 분할 이미지에 분할 이미지의 위치 식별자를 매핑한 19개의 제2 기준 차대번호 이미지를 생성하여 제2 데이터베이스부에 저장한다.

차대번호에 이용되는 모든 문자에 대해 동일한 작업을 반복하여 모든 문자에 대한 위치 식별자별 기준 깊이 이미지와 기준 명도 이미지를 제2 기준 차대번호 이미지로 생성하고 생성한 제2 기준 차대번호 이미지를 제2 데이터베이스부에 저장한다.

도 10은 차대번호 이미지로부터 생성되는 차대번호 문자별 분할 이미지를 제1 기준 차대번호 이미지 및 제2 기준 차대번호 이미지와 비교하여 분할 이미지의 문자를 인식하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참고로 살펴보면, 차대번호 이미지 중 깊이 정보를 가지는 깊이 이미지를 문자별로 구분하여 각 문자에 대한 깊이 분할 이미지(D)를 생성하고 차대번호 이미지 중 명도 정보를 가지는 명도 이미지를 문자별로 구분하여 각 문자에 대한 명도 분할 이미지(I)를 생성한다.

깊이 분할 이미지를 제1 기준 데이터베이스부(DB1)에 저장되어 있는 문자별 제1 기준 차대번호 이미지와 비교하여 문자별 제1 에지 상관도를 계산하고, 명도 분할 이미지를 제1 기준 데이터베이스부(DB1)에 저장되어 있는 문자별 제1 기준 차대번호 이미지와 비교하여 문자별 제2 에지 상관도를 계산한다.

또한 깊이 분할 이미지를 제2 기준 데이터베이스부(DB2)에 저장되어 있는 문자별 제2 기준 차대번호 이미지 중 깊이 분할 이미지와 동일한 위치 식별자로 매핑된 기준 깊이 이미지와 비교하여 문자별 제1 명도 상관도를 계산하고, 명도 분할 이미지를 제2 기준 데이터베이스부(DB2)에 저장되어 있는 문자별 제2 기준 차대번호 이미지 중 명도 분할 이미지와 동일한 위치 식별자로 매핑된 기준 명도 이미지와 비교하여 문자별 제2 명도 상관도를 계산한다.

제1 에지 상관도, 제2 에지 상관도, 제1 명도 상관도 및 제2 명도 상관도로부터 가장 높은 전체 상관도를 가지는 문자를 분할 이미지의 문자로 인식한다.

이와 같이 차대번호 각인되는 문자의 문자 정보로부터 생성되는 그래픽 문자 이미지와 실제 차량과 동일한 재질의 철판에 각인된 문자를 촬영하여 생성되는 이미지를 모두 고려하여 차대번호를 인식함으로써, 차대번호를 정확하게 인식할 수 있다. 더욱이 실제 차량과 동일한 재질의 철판에 각인된 문자의 위치도 고려하여 동일한 위치에서 생성한 제2 기준 차대번호 이미지로 차대번호를 인식함으로써, 위치에 따라 변화하는 조명 영향도 고려하여 차량에 각인된 차대번호를 정확하게 인식할 수 있다.

도 11은 관리자 단말기로 제공되는 알람 메시지의 일 예를 도시하고 있다.

도 11(a)에 도시되어 있는 바와 같이, 차대번호 중 인식하지 못한 문자가 존재하는 경우 인식하지 못한 문자와 인식한 문자가 서로 구분되도록 표시하여 알람메시지를 생성한다.

도 11(b)에 도시되어 있는 바와 같이, 차대번호 중 요구되는 각인 품질로 각인되지 못한 문자가 존재하는 경우, 각인 품질을 만족하지 못한 문자와 각인 품질을 만족하는 문자가 서로 구분되도록 표시하여 알람 메시지를 생성한다. 바람직하게, 각인 품질을 만족하지 못한 문자에 대한 확대 이미지를 알람 메시지에 함께 제공하여 관리자는 각인 품질을 만족하지 못한 문자의 상태를 정확하게 모니터링할 수 있다.

한편, 상술한 본 발명의 실시 예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.

상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10: 각인 장치 30: 인식 장치
50: 관리자 단말기
110: 영상 생성부 120: 분할부
130: 에지 비교부 140: 제1 기준 데이터베이스부
150: 명도 비교부 160: 제2 기준 데이터베이스부
170: 인식부 190: 각인 품질 판단부

Claims

차량에 각인된 차대번호를 인식하는 방법에 있어서,
영상 생성부가 차량에 각인된, 다수의 문자로 이루어진 차대번호를 촬영하여 차대번호 이미지를 생성하고, 분할부가 상기 차대번호 이미지로부터 차대번호를 구성하는 각 문자에 대한 분할 이미지를 생성하는 단계;
에지 비교부가 제1 기준 차대번호 이미지와 분할 이미지를 비교하여 문자의 에지(contour) 상관도를 계산하는 단계:
명도 비교부가 제2 기준 차대번호 이미지와 분할 이미지를 비교하여 문자의 명도 상관도를 계산하는 단계; 및
인식부가 상기 에지 상관도와 상기 명도 상관도로부터 상기 분할 이미지의 문자를 인식하는 단계를 포함하고,
상기 제1 기준 차대번호 이미지는 인식 대상이 되는 차대번호와 동일한 문자 설정 정보를 이용하여 그래픽으로 생성되는 기준 이미지이며,
상기 제2 기준 차대번호 이미지는 인식 대상이 되는 차대번호와 동일한 상기 문자 설정 정보를 이용하여 실제 각인한 문자를 촬영하여 생성되는 기준 이미지이고,
상기 문자 설정 정보에는 벡터 폰트, 폰트 폭, 폰트 높이, 폰트 피치, 폰트 두께 정보 중 적어도 하나의 설정 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 차대번호의 인식 방법.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 차대번호의 인식 방법에서
상기 분할 이미지는 깊이 정보를 가지는 깊이 분할 이미지와 명도 정보를 가지는 명도 분할 이미지로 생성되는 것을 특징으로 하는 차대번호의 인식 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 에지 상관도를 계산하는 단계는
상기 깊이 분할 이미지와 상기 제1 기준 차대번호 이미지를 비교하여 문자별 제1 에지 상관도를 계산하는 단계; 및
상기 명도 분할 이미지와 상기 제1 기준 차대번호 이미지를 비교하여 문자별 제2 에지 상관도를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차대번호의 인식 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 차대번호의 인식 방법은
상기 분할 이미지의 문자로 인식된 문자에 대한 상기 제1 에지 상관도와 상기 제2 에지 상관도의 합으로부터 품질 계수를 계산하여 상기 분할 이미지에 해당하는, 상기 차량에 각인된 문자의 각인 품질을 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차대번호의 인식 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 제2 기준 차대번호 이미지는
깊이 정보를 가지는 기준 깊이 이미지와 명도 정보를 가지는 기준 명도 이미지로 생성되는 것을 특징으로 하는 차대번호의 인식 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 명도 상관도를 계산하는 단계는
상기 깊이 분할 이미지와 상기 기준 깊이 이미지를 비교하여 문자별 제1 명도 상관도를 계산하는 단계; 및
상기 명도 분할 이미지와 상기 기준 명도 이미지를 비교하여 문자별 제2 명도 상관도를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차대번호의 인식 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 명도 상관도를 계산하는 단계는
상기 차대번호 이미지에서 상기 분할 이미지의 위치 식별자를 판단하는 단계; 및
판단한 상기 위치 식별자와 동일한 위치의 기준 깊이 이미지와 기준 명도 이미지를 검색하는 단계를 더 포함하며,
판단한 상기 위치 식별자와 동일한 위치의 기준 깊이 이미지를 상기 깊이 분할 이미지와 비교하여 제1 명도 상관도를 계산하고, 판단한 상기 위치 식별자와 동일한 위치의 기준 명도 이미지를 상기 명도 분할 이미지와 비교하여 제2 명도 상관도를 계산하는 것을 특징으로 하는 차대번호의 인식 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 에지 상관도와 상기 명도 상관도로부터 계산되는 전체 상관도가 가장 높은 문자를 상기 분할 이미지의 문자로 인식하는 것을 특징으로 하는 차대번호의 인식 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 차대번호의 인식 방법은
상기 전체 상관도와 임계 상관도를 비교하여 상기 전체 상관도가 임계 상관도를 만족하지 못하는 경우 문자 인식 실패를 알리는 알람을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차대번호의 인식 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 차대번호의 인식 방법은
상기 품질 계수와 임계 품질 계수를 비교하여 상기 품질 계수가 임계 품질 계수를 만족하지 못하는 경우 각인 품질 저하를 알리는 알람을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차대번호의 인식 방법.