KR102489884B1 - Image processing apparatus for improving license plate recognition rate and image processing method using the same - Google Patents

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Abstract

차량 번호판 인식율 개선을 위한 이미지 처리 장치 및 이를 이용한 이미지 처리 방법을 개시한다. 본 발명의 차량 번호판 인식율 개선을 위한 이미지 처리 장치는 입력된 차량 이미지에서 번호판을 식별하고, 식별된 번호판에서 번호 영역을 추출하고, 추출된 번호 영역에서 문자 정보를 인식하여 차량 번호 정보를 획득하는 차량 번호판 인식 장치 및 차량 번호판 인식 장치에서 입력된 차량 이미지 중 번호판을 미인식한 경우에 해당 차량 이미지에 대한 이미지 재처리를 통해서 차량 번호판을 재인식하고, 인식된 차량 번호판에서 번호 영역을 추출하여 차량 번호판 인식 장치로 제공하는 번호판 재인식 장치를 포함한다.Disclosed is an image processing device and an image processing method using the same for improving license plate recognition rate. An image processing apparatus for improving a vehicle license plate recognition rate of the present invention identifies a license plate in an input vehicle image, extracts a number area from the identified license plate, and recognizes character information in the extracted number area to obtain vehicle number information. If the license plate is not recognized among the vehicle images input from the license plate recognition device and the vehicle license plate recognition device, the license plate is re-recognized through image reprocessing of the vehicle image, and the license plate is recognized by extracting the number area from the recognized license plate. It includes a license plate re-recognition device provided as a device.

Description

차량 번호판 인식율 개선을 위한 이미지 처리 장치 및 이를 이용한 이미지 처리 방법{Image processing apparatus for improving license plate recognition rate and image processing method using the same}Image processing apparatus for improving license plate recognition rate and image processing method using the same

본 발명은 이미지 처리 장치 및 이를 이용한 이미지 처리 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 차량의 번호판의 인식율 개선을 위한 이미지 처리 장치 및 이를 이용한 이미지 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method using the same, and more particularly, to an image processing apparatus for improving a license plate recognition rate of a vehicle and an image processing method using the same.

종래부터 차량을 식별하기 위한 정보로써 차량번호가 활용되고 있다. 범죄 용의 차량을 추적하거나 교통 범규 단속을 위해서 차량번호의 식별은 매우 중요하다. 문제는 이러한 차량번호를 확보하기 위해서 도로에 설치된 CCTV의 이미지를 활용해야 하는데, 현재 도로에 설치된 CCTV는 저화질, 중화질, 고화질 등 설치 시기, 용도, 장소 등에 따라 그 종류가 다르고, 이로부터 획득되는 이미지의 품질도 상이하다. Conventionally, a vehicle number has been used as information for identifying a vehicle. Identification of license plate numbers is very important for tracking criminal vehicles or enforcing traffic violations. The problem is that in order to secure such a license plate number, CCTV images installed on the road must be used. Currently, CCTVs installed on the road are of different types depending on the installation time, purpose, location, etc. such as low, medium, and high quality. The quality of the image is also different.

최근 기술의 발전에 따라 고화질 CCTV의 보급이 점차 늘어나고 있으나, 여전히 대부분의 도로에서는 저화질의 CCTV가 설치되어 있어서 이러한 저화질의 방범용 CCTV로 얻어지는 영상 이미지를 분석하여 차량번호를 식별하고 있는 실정이다.Although the supply of high-definition CCTV is gradually increasing according to the recent development of technology, there are still low-quality CCTVs installed on most roads, so the vehicle number is identified by analyzing the video image obtained by these low-quality crime prevention CCTVs.

문제는 기존의 이미지 처리 방식에 따르면 이러한 저화질 CCTV로부터 획득한 영상 이미지에서 차량번호를 식별하는 것이 매우 어렵거나 불가능한 상황이 발생한다는 점에 있다. 저화질의 일반 방법용 CCTV는 대부분 화질이 좋지 않아 차량에 대한 자동차 번호를 식별하기 어렵다. 특히 야간에 촬영된 영상이나 좋지 않은 날씨에 촬영된 영상, 또는 모션 블러가 심한 영상은 사람이 육안으로 보더라도 식별이 어려운 경우가 많다.The problem lies in that, according to the existing image processing method, it is very difficult or impossible to identify the license plate number from the video image obtained from such a low-quality CCTV. Most CCTVs for general methods of low quality are of poor quality, making it difficult to identify the license plate number of the vehicle. In particular, in many cases, it is difficult to identify an image captured at night, an image captured in bad weather, or an image with severe motion blur even with the naked eye.

저화질 CCTV를 고화질 CCTV로 대체함으로써 이러한 문제점을 해결하는 방안도 고려할 수 있으나, 저화질 CCTV에서 얻어진 영상 이미지를 이미지 재처리함으로써 식별가능한 수준으로 딥러닝 기반에 이미지 처리 기술에 대한 개발의 필요성이 요구되고 있다.A plan to solve these problems can be considered by replacing low-definition CCTV with high-definition CCTV, but the need to develop image processing technology based on deep learning to an identifiable level by reprocessing the video image obtained from low-quality CCTV is required. .

선행특허 1 : 한국등록특허 제10-2251799호(공고일 : 2021년05월07일)Prior Patent 1: Korean Registered Patent No. 10-2251799 (Announcement Date: May 07, 2021) 선행특허 2 : 한국공개특허 제10-2020-0119409호(공개일 : 2020년10월20일)Prior Patent 2: Korean Patent Publication No. 10-2020-0119409 (published date: October 20, 2020)

상술한 필요성에 의해서 안출된 본 발명은 미인식된 차량 번호판에 대한 이미지 재처리를 통해서 차량 번호판의 인식 정확도를 높여주는 차량 번호판 인식율 개선을 위한 이미지 처리 장치 및 이를 이용한 이미지 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The object of the present invention, which has been made by the above-described need, is to provide an image processing apparatus for improving license plate recognition rate and an image processing method using the same, which increases the recognition accuracy of license plates through image reprocessing of unrecognized license plates. to be

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 번호판 인식율 개선을 위한 이미지 처리 장치는 입력된 차량 이미지에서 번호판을 식별하고, 식별된 번호판에서 번호 영역을 추출하고, 추출된 번호 영역에서 문자 정보를 인식하여 차량 번호 정보를 획득하는 차량 번호판 인식 장치; 및 상기 차량 번호판 인식 장치에서 상기 입력된 차량 이미지 중 번호판을 미인식한 경우에 해당 차량 이미지에 대한 이미지 재처리를 통해서 차량 번호판을 재인식하고, 인식된 차량 번호판에서 번호 영역을 추출하여 상기 차량 번호판 인식 장치로 제공하는 번호판 재인식 장치;를 포함한다.In order to achieve the above object, an image processing apparatus for improving a license plate recognition rate according to an embodiment of the present invention identifies a license plate from an input vehicle image, extracts a number area from the identified license plate, and character from the extracted number area. License plate recognition device for obtaining vehicle number information by recognizing the information; And when the vehicle license plate recognition device does not recognize the license plate of the input vehicle image, the vehicle license plate is re-recognized through image reprocessing of the corresponding vehicle image, and the license plate is recognized by extracting a number region from the recognized license plate. It includes; license plate re-recognition device provided as a device.

이 경우에, 상기 차량 번호판 인식 장치는, 입력된 차량 이미지에서 번호판을 식별하는 번호판 식별부, 상기 번호판 식별부에서 번호판을 미인식한경우에 상기 번호판 재인식 장치로 해당 차량 이미지 정보를 전달하고, 번호판을 인식한 경우에 번호판 이미지에서 번호 영역을 추출하는 번호 영역 추출부, 상기 번호 영역 추출부에 의해서 추출된 번호 영역에서 문자를 인식하여 문자 정보를 추출하는 문자 인식부 및 상기 문자 인식부에서 문자 인식이 완료되면 해당 번호판에 대한 레이아웃을 감지하여 최종적으로 번호판 정보를 산출하는 레이아웃 식별부를 포함한다.In this case, the license plate recognition device transmits the vehicle image information to the license plate recognition device when the license plate identification unit identifies the license plate in the input vehicle image and the license plate identification unit does not recognize the license plate, and retrieves the number plate. If recognized, a number area extraction unit extracts the number area from the license plate image, a character recognition unit extracts text information by recognizing a character in the number area extracted by the number area extraction unit, and the character recognition is performed by the character recognition unit. Upon completion, a layout identification unit detects the layout of the license plate and finally calculates license plate information.

이 경우에, 상기 번호판 재인식 장치는, 상기 번호판 식별부에서 입력된 차량 이미지 중 차량 번호판을 미인식한 경우에, 미인식된 차량 이미지를 전달받아서, 차량 이미지에 대한 딥러닝 방식으로 차량 번호판을 식별하는 딥러닝 모듈을 더 포함한다.In this case, the license plate re-recognition device receives the unrecognized vehicle image when the vehicle license plate is not recognized among the vehicle images input from the license plate identification unit, and identifies the vehicle license plate using a deep learning method for the vehicle image. It further includes a deep learning module that does.

이 경우에, 상기 번호판 재인식 장치는, 상기 딥러닝 모듈에 의해서 인식된 차량 번호판에 대해서 재처리 프로세스에 의해서 밝기 또는 화질을 개선시켜 번호판 영역을 포함하는 이미지를 획득하는 재처리 모듈을 더 포함한다.In this case, the license plate re-recognition device further includes a reprocessing module for obtaining an image including a license plate area by improving brightness or image quality by a reprocessing process for the vehicle license plate recognized by the deep learning module.

이 경우에, 상기 번호판 재인식 장치는, 상기 재처리 모듈에 의해서 처리된 차량 번호판 영역을 포함하는 이미지를 세그멘테이션 기법으로 번호판 영역만을 추출하는 세그멘테이션 모듈을 더 포함한다.In this case, the license plate re-recognition apparatus further includes a segmentation module that extracts only the license plate region from the image including the vehicle license plate region processed by the reprocessing module using a segmentation technique.

이 경우에, 상기 번호판 재인식 장치는, 상기 세그멘테이션 모듈에 의해서 처리된 번호판 영역 중 문자 영역을 추출하고, 추출된 문자 영역에 대해서 STN 방식에 따라 문자의 크기, 형태, 기준 좌표 등을 변경하도록 처리하는 STN 모듈을 더 포함한다.In this case, the license plate re-recognition device extracts a character area from the license plate area processed by the segmentation module, and processes the extracted character area to change the size, shape, reference coordinates, etc. of the character according to the STN method It further includes the STN module.

이 경우에, 상기 번호판 재인식 장치는, 상기 STN 모듈에 의해서 처리된 번호판 영역 이미지에 대해서 고해상도로 변경하는 1차 해상도 변환 처리를 하고, 고해상도와 저해상도 이미지를 이용하여 적대적 학습(adversarial training)에 의해서 해당 차량 번호판 영역에 포함된 문자 정보를 추출할 수 있다.In this case, the license plate re-recognition device performs a primary resolution conversion process for changing the license plate area image processed by the STN module to a high resolution, and uses the high-resolution and low-resolution images by adversarial training. Character information included in the license plate area may be extracted.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량 번호판 인식 장치 및 번호판 재인식 장치를 포함하는 차량 번호판 인식율 개선을 위한 이미지 처리 장치를 이용하여 이미지 처리 방법은, 상기 차량 번호판 인식 장치에 의해서 입력된 차량 이미지에서 번호판을 식별하는 단계와 식별된 번호판에서 번호 영역을 추출하는 단계와 추출된 번호 영역에서 문자 정보를 인식하여 차량 번호 정보를 획득하는 단계를 포함하는 번호판 인식 처리 단계를 포함하되, 상기 번호판 재인식 장치에 의해서 상기 번호판을 식별하는 단계에서 상기 차량 번호판 인식 장치에 의해서 해당 차량 번호판을 식별하지 못한 경우에, 해당 차량 이미지에 대한 이미지 재처리를 통해서 차량 번호판을 재인식하는 단계와 인식된 차량 번호판에서 번호 영역을 추출하여 번호판 정보를 획득하는 단계와 획득된 번호판 정보를 상기 차량 번호판 인식 장치로 제공하는 단계를 포함하는 번호판 재인식 처리 단계를 추가로 실행할 수 있다.An image processing method using an image processing device for improving a license plate recognition rate including a license plate recognition device and a license plate re-recognition device according to another embodiment of the present invention, the license plate from the vehicle image input by the license plate recognition device A license plate recognition process step including identifying, extracting a number area from the identified license plate, and acquiring vehicle number information by recognizing character information in the extracted number area, wherein the license plate re-recognition device In the step of identifying the license plate, if the corresponding license plate is not identified by the license plate recognition device, re-recognizing the license plate through image reprocessing of the corresponding vehicle image and extracting the number area from the recognized license plate A license plate re-recognition processing step including acquiring license plate information and providing the obtained license plate information to the vehicle license plate recognizing device may be further executed.

이 경우에, 상기 번호판 인식 처리 단계는, 번호판 식별부에 의해서 입력된 차량 이미지에서 번호판을 식별하는 단계; 상기 번호판 식별부에서 번호판을 미인식한경우에 상기 번호판 재인식 장치로 해당 차량 이미지 정보를 전달하거나 번호판을 인식한 경우에 번호판 이미지를 번호 영역 추출부로 전달하는 단계; 상기 번호 영역 추출부에 의해서 전달된 번호판 이미지에서 번호 영역을 추출하는 단계; 문자 인식부에 의해서 상기 번호 영역 추출부에 의해서 추출된 번호 영역에서 문자를 인식하여 문자 정보를 추출하는 단계; 및 레이아웃 식별부에 의해서 상기 문자 인식부에서 문자 인식이 완료되면 해당 번호판에 대한 레이아웃을 감지하여 최종적으로 번호판 정보를 산출하는 단계를 포함한다.In this case, the license plate recognition processing step may include: identifying a license plate from an input vehicle image by a license plate identification unit; Transferring corresponding vehicle image information to the license plate re-recognition device when the license plate identification unit does not recognize the license plate or transmitting the license plate image to the number area extraction unit when the license plate is recognized; extracting a number area from the license plate image transmitted by the number area extraction unit; extracting character information by recognizing characters in the number area extracted by the number area extraction unit by a character recognition unit; and finally calculating license plate information by detecting the layout of the license plate when the character recognition is completed in the character recognition unit by the layout identification unit.

이 경우에, 상기 번호판 재인식 처리 단계는, 딥러닝 모듈이 상기 번호판 식별부에서 입력된 차량 이미지 중 차량 번호판을 미인식한 경우에, 미인식된 차량 이미지를 전달받아서, 차량 이미지에 대한 딥러닝 방식으로 차량 번호판을 식별하는 단계; 재처리 모듈이 상기 딥러닝 모듈에 의해서 인식된 차량 번호판에 대해서 재처리 프로세스에 의해서 밝기 또는 화질을 개선시켜 번호판 영역을 포함하는 이미지를 획득하는 단계; 세그멘테이션 모듈이 상기 재처리 모듈에 의해서 처리된 차량 번호판 영역을 포함하는 이미지를 세그멘테이션 기법으로 번호판 영역만을 추출하는 단계; STN 모듈이 상기 세그멘테이션 모듈에 의해서 처리된 번호판 영역 중 문자 영역을 추출하고, 추출된 문자 영역에 대해서 STN 방식에 따라 문자의 크기, 형태, 기준 좌표 등을 변경하도록 처리하는 단계; 해성도 처리 모듈이 상기 STN 모듈에 의해서 처리된 번호판 영역 이미지에 대해서 고해상도로 변경하는 1차 해상도 변환 처리를 하고, 고해상도와 저해상도 이미지를 이용하여 적대적 학습(adversarial training)에 의해서 해당 차량 번호판 영역에 포함된 문자 정보를 추출하는 단계;를 포함한다.In this case, in the license plate re-recognition step, when the deep learning module does not recognize the license plate of the vehicle image input from the license plate identification unit, the deep learning method for the vehicle image is received by receiving the unrecognized vehicle image. Identifying the vehicle license plate with; Acquiring, by a reprocessing module, an image including a license plate area by improving brightness or image quality of the vehicle license plate recognized by the deep learning module through a reprocessing process; extracting, by a segmentation module, only the license plate region from the image including the vehicle license plate region processed by the reprocessing module using a segmentation technique; extracting, by the STN module, a character area from among the license plate areas processed by the segmentation module, and processing the extracted character area to change the size, shape, reference coordinates, etc. of the character according to the STN method; The resolution processing module performs primary resolution conversion processing to change the license plate area image processed by the STN module to a high resolution, and includes it in the corresponding license plate area by adversarial training using the high-resolution and low-resolution images. Extracting the character information; includes.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 저화질 카메라에 의해서 얻어진 차량 이미지 또는 촬영 여건이 좋지 않은 상태에서 얻어진 저품질 또는 왜곡된 차량 이미지에 대해서 해상도 조절, 형태 변형 조절 등의 방식으로 이미지 재처리함으로써 차량 번호판의 인식율을 향상시키는 효과를 발휘한다.According to various embodiments of the present invention, image reprocessing of a vehicle image obtained by a low-quality camera or a low-quality or distorted vehicle image obtained in a poor shooting condition by a method such as resolution adjustment, shape deformation control, etc. It has the effect of improving the recognition rate.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 번호판 인식 장치의 동작을 예시적으로 설명하는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 번호판 인식율 개선을 위한 이미지 처리 장치의 동작을 예시적으로 설명하는 도면,
도 3은 도 2에 도시된 딥러닝 모듈의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 블럭도,
도 4는 도 2에 도시된 재처리 모듈의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 블럭도,
도 5는 도 2에 도시된 세그멘테이션 모듈의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 5에 도시된 세그멘테이션 모듈에 의해서 처리된 예시적인 번호판 영역 이미지를 나타내는 도면,
도 7은 도 2에 도시된 STN 모듈의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 도면,
도 8은 도 2에 도시된 해상도 처리 모듈의 1차 처리를 예시적으로 설명하기 위한 도면,
도 9는 도 2에 도시된 해상도 처리 모듈의 2차 처리를 예시적으로 설명하기 위한 도면, 그리고,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따라 재처리된 번호판을 인식하는 결과를 예시적으로 나타내는 도면.
1 is a view illustrating the operation of a vehicle license plate recognition device according to an embodiment of the present invention by way of example;
2 is a diagram illustratively illustrating an operation of an image processing apparatus for improving a license plate recognition rate according to an embodiment of the present invention;
3 is a block diagram for exemplarily explaining the operation of the deep learning module shown in FIG. 2;
4 is a block diagram for illustratively explaining the operation of the reprocessing module shown in FIG. 2;
5 is a diagram for exemplarily explaining the operation of the segmentation module shown in FIG. 2;
Fig. 6 shows an exemplary license plate area image processed by the segmentation module shown in Fig. 5;
7 is a diagram for exemplarily explaining the operation of the STN module shown in FIG. 2;
8 is a diagram for exemplarily explaining primary processing of the resolution processing module shown in FIG. 2;
9 is a diagram for illustratively explaining secondary processing of the resolution processing module shown in FIG. 2, and
10 illustratively illustrates a result of recognizing a reprocessed license plate according to an embodiment of the present invention.

이하에서 도면을 참고하여 본 발명의 다양한 실시 예에 대해서 설명한다. 이하에서 설명하는 발명의 구성요소는 개별적으로 구현될 수도 있고, 하나의 통합된 모듈형태로 구현될 수도 있다. 각각의 구성 요소의 동작 및 기능에 대해서는 본 발명의 기술적 사상의 범위에서 해당 기술 분양의 통상의 지식을 가진 사람이라면 다양하게 변형할 수 있다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Components of the invention described below may be implemented individually or may be implemented in the form of an integrated module. The operation and function of each component can be variously modified by a person having ordinary knowledge in the related technology distribution within the scope of the technical idea of the present invention.

<차량 번호판 식별><Vehicle License Plate Identification>

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 번호판 인식 장치의 동작을 예시적으로 설명하는 도면이다. 도 1을 참고하면, 차량 번호판 인식 장치(100)는 번호판 식별부(110), 번호판 영역 추출부(120), 문자 인식부(130) 및 레이아웃 식별부(140)를 포함한다.1 is a diagram illustrating an operation of a vehicle license plate recognition device according to an embodiment of the present invention by way of example. Referring to FIG. 1 , the license plate recognizing apparatus 100 includes a license plate identification unit 110, a license plate region extraction unit 120, a character recognition unit 130, and a layout identification unit 140.

본 발명의 차량 번호판 인식 장치(100)는 입력된 이미지를 번호판 식별부(110)에 의해서 처리하여 번호판을 식별하게 된다. 만약 번호판을 식별하지 못할 경우에는 해당 차량 이미지에 대해서 이하에서 설명하는 번호판 재인식 장치(200)로 전달하여 번호판 재인식 프로세스를 진행하게 된다. 차량 번호판 인식 장치(100)는 번호판 식별이 된 이미지에 대해서 번호판 영역 추출부(120)에 의해서 번호판 영역을 크롭(crop)하여 번호판 영역을 추출할 수 있다. 차량 번호판 인식 장치(100)는 추출된 번호판 영역에 대해서 문자 인식부(130)에 의해서 문자 영역을 식별하도록 처리하고, 식별된 각각의 문자 영역에 포함된 문자 정보를 획득한다. 차량 번호판 인식 장치(100)는 식별된 문자 정보와 레이아웃 인식부(140)에서 인식된 레이아웃 정보를 이용하여 최종적으로 번호판 정보를 획득할 수 있다. 본 발명의 차별적인 특징은 차량 번호판을 인식하지 못하는 상황에서 그 작용 및 효과가 발휘될 수 있다. 이에 대해서는 이하에서 별도의 도면을 참고하여 설명한다.The license plate recognition apparatus 100 of the present invention identifies the license plate by processing the input image by the license plate identification unit 110. If the license plate is not identified, the vehicle image is transferred to the license plate re-recognition device 200 to be described below, and the license plate re-recognition process is performed. The vehicle license plate recognizing apparatus 100 may extract the license plate region by cropping the license plate region of the license plate identified image by the license plate region extractor 120 . The vehicle license plate recognizing apparatus 100 processes the extracted license plate area to identify text areas by the text recognition unit 130 and obtains text information included in each identified text area. The license plate recognizing apparatus 100 may finally acquire license plate information by using the identified character information and the layout information recognized by the layout recognition unit 140 . A distinctive feature of the present invention is that its action and effect can be exerted in a situation where a vehicle license plate is not recognized. This will be described with reference to separate drawings below.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 번호판 인식율 개선을 위한 이미지 처리 장치의 동작을 예시적으로 설명하는 도면이다. 도 2를 참고하면, 본 발명은 차량 번호판 식별 프로세서(100)와 차량 번호판 재처리 프로세서(200)로 구분되어 이미지를 처리한다는 점에서 차별적인 특징이 있다.2 is a diagram exemplarily illustrating an operation of an image processing apparatus for improving a license plate recognition rate according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2 , the present invention has a distinctive feature in that images are processed by being divided into a license plate identification processor 100 and a license plate reprocessing processor 200 .

차량 번호판 인식 프로세서(100)에 대해서는 앞서 자세히 설명하였으므로 구체적인 설명을 생략한다. 다만, 차량 번호판 인식 프로세서(100) 중 번호판 식별부(110)에 의해서 차량 번호판 식별이 안되는 미인식 상황이 발생되면, 미인식된 차량 번호판에 대한 재처리 동작이 이루어지는 것에 기술적 특징이 있음을 강조한다.Since the vehicle license plate recognition processor 100 has been described in detail above, a detailed description thereof will be omitted. However, when an unrecognized situation occurs in which the vehicle license plate cannot be identified by the license plate identification unit 110 of the license plate recognition processor 100, it is emphasized that there is a technical feature in performing a reprocessing operation for the unrecognized license plate. .

즉, 번호판 식별부(110)는 차량 이미지에 포함된 차량 번호판에 대해서 인식하지 못할 경우에, 번호판 미인식 상황으로 판단하여 해당 차량 이미지를 번호판 재인식 장치(200)로 전달하게 된다. 번호판을 미인식 하는 상황은 번호판의 물리적 훼손이나 오염, 입력된 차량 이미지의 낮은 해상도, 명암비, 노이즈 등으로 인하여 차량 번호판임을 인식하지 못하는 상황을 의미한다.That is, when the license plate identification unit 110 does not recognize the vehicle license plate included in the vehicle image, it determines that the license plate is not recognized and transfers the vehicle image to the license plate re-recognition device 200. The situation in which the license plate is not recognized means a situation in which the vehicle license plate is not recognized due to physical damage or contamination of the license plate, low resolution, contrast ratio, noise, etc. of the input vehicle image.

번호판 식별부(110)에 의해서 번호판이 식별되지 못하는 경우를 중심으로 설명하고 있으나, 번호 영역 추출부(120)에 의해서 번호 영역을 추출하지 못하는 경우에도 번호판 재처리 프로세서(200)로 번호 영역 이미지를 제공하여 이미지 재처리 프로세스를 진행함으로써 번호 정보를 보다 정확하게 획득하도록 동작할 수 있다.The description is centered on the case where the license plate is not identified by the license plate identification unit 110, but even when the number region cannot be extracted by the number region extraction unit 120, the license plate reprocessing processor 200 converts the number region image. By providing an image reprocessing process, it is possible to operate to obtain number information more accurately.

이러한 번호판 재처리 프로세서(200)는 딥러닝 모듈(210), 재처리 모듈(220), 세그멘테이션 모듈(230), STN 모듈(240) 및 해상도 처리 모듈(250)을 포함한다. 도 2에서는 각각의 모듈이 개별적이고 순차적으로 도시되어 있으나, 하나의 통합 모듈로 구현될 수 있고, 각각의 재처리 프로세싱은 그 순서가 변경될 수도 있다.The license plate reprocessing processor 200 includes a deep learning module 210, a reprocessing module 220, a segmentation module 230, an STN module 240, and a resolution processing module 250. Although each module is individually and sequentially shown in FIG. 2 , it may be implemented as one integrated module, and the order of each reprocessing may be changed.

도 3은 도 2에 도시된 딥러닝 모듈의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 블럭도이다. 본 발명의 딥러닝 모듈(210)은 매개 변수 추정 모듈(211)에 의해서 최적 훈련을 위한 최적 매개 변수를 획득하기 위하여 입력 이미지를 입력받는 입력층, 평균 풀링으로 풀링하는 평균 풀링층, 컨벌루션 층, 연속층, 드랍 아웃, 제1 풀리 커넥트, 제2 풀리 커넥트로 구성된 레이어를 통과하여 최적의 매개 변수를 추정할 수 있다. 이러한 매개 변수 추정 모듈(211)은 필수적인 구성은 아니며, 하드웨어 리소스 및 훈련 시간 등을 고려하여 선택적으로 구성될 수 있다.FIG. 3 is a block diagram for explaining the operation of the deep learning module shown in FIG. 2 by way of example. The deep learning module 210 of the present invention includes an input layer receiving an input image, an average pooling layer for pooling by average pooling, a convolution layer, Optimum parameters can be estimated by passing through a layer composed of a continuous layer, a dropout, a first pulley connect, and a second pulley connect. This parameter estimation module 211 is not an essential component, and may be selectively configured in consideration of hardware resources and training time.

딥러닝 모듈(210)은 백본 네트워크 아키텍처로써 입력층, 컨벌루션층, 맥스 풀링층, 제1 베이직 블록층, 맥스 풀링층, 제2 베이직 블록층, 제3 베이직 블록층, 맥스 풀링층, 드랍 아웃, 컨벌루션층, 드랍 아웃, 컨벌루션층 으로 구성될 수 있다. 이러한 각 레이어의 구성 및 순서는 입력 이미지, 하드웨어의 리소스등을 고려하여 각 레이어의 추가 및 삭제가 가능하다.The deep learning module 210 is an input layer, a convolutional layer, a max pooling layer, a first basic block layer, a max pooling layer, a second basic block layer, a third basic block layer, a max pooling layer, a dropout, It can be composed of a convolutional layer, a dropout, and a convolutional layer. The composition and order of each layer can be added or deleted by considering the input image and hardware resources.

또한, 딥러닝 모듈(210)은 백본 네트워크 아키텍처를 구성하는 베이직 블럭으로써 입력층, 제1 컨볼루션층, 제2 컨볼루션층, 제3 컨벌루션층, 제4 컨볼루션층 및 출력층을 포함하도록 구성할 수 있다.In addition, the deep learning module 210 is configured to include an input layer, a first convolution layer, a second convolution layer, a third convolution layer, a fourth convolution layer, and an output layer as basic blocks constituting the backbone network architecture. can

이렇게 본 발명의 번호판 재인식 프로세서(200)의 딥러닝 모듈(210)은 미이신된 차량 이미지를 입력받고, 입력된 차량 이미지에 번호판 영역을 식별할 수 있게 된다.In this way, the deep learning module 210 of the license plate re-recognition processor 200 of the present invention can receive an untranslated vehicle image and identify a license plate area in the input vehicle image.

도 4는 도 2에 도시된 재처리 모듈의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 블럭도이다. 도 4를 참고하면, 재처리 모듈(220)은 제1 재처리 프로세싱(221)와 제2 재처리 프로세싱(222)을 포함한다. 제1 재처리 프로세싱(221)은 번호판 영역을 포함하는 차량 이미지에 대한 전체 픽셀 또는 일부 관심 픽셀에 대해서 이미지 밝기 값을 산출하고, 이를 국소적으로 평균하거나 전체평균하여 기준값과 대비하여 판단한다. 밝기값이 기준값보다 작은 경우에는 차량 이미지에 대한 전체 픽셀 또는 일부 관심 픽셀에 대해서 밝기 값을 높여주도록 처리한다. 또는 밝기값이 기준값보다 큰 경우에는 차량 이미지에 대한 전체 픽셀 또는 일부 관심 픽셀에 대해서 밝기 값을 낮춰주돌고 처리한다.FIG. 4 is a block diagram illustrating the operation of the reprocessing module shown in FIG. 2 by way of example. Referring to FIG. 4 , the reprocessing module 220 includes first reprocessing processing 221 and second reprocessing processing 222 . The first reprocessing processing 221 calculates image brightness values for all pixels or some pixels of interest in the vehicle image including the license plate area, and compares them with a reference value by averaging them locally or globally. When the brightness value is smaller than the reference value, the brightness value is increased for all pixels of the vehicle image or for some pixels of interest. Alternatively, if the brightness value is greater than the reference value, the brightness value of all pixels or some pixels of interest in the vehicle image is lowered and processed.

제1 재처리가 완료되면, 제2 재처리 프로세싱(222)이 실행될 수 있다. 밝기값이 조절된 이미지에 대해서 명암비 값을 측정한다. 명암비 값이 기준 명암비에 비하여 클 경우에는 해당 차량 이미지에 대한 전체 픽셀 또는 부분 관심 픽셀에 대해서 명암비를 낮춰주도록 처리할 수 있다. 또는 명암비 값이 기준 명암비에 비하여 작을 경우에는 해당 차량 이미지에 대한 전체 픽셀 또는 부분 관심 픽셀에 대해서 명암비를 높여주도록 처리할 수 있다. 명암비를 조절하기 위한 픽셀값의 명암비율 조절에 대해서는 이미 널리 알려진 기술이므로 이에 대한 자세한 설명을 생략한다.When the first reprocessing is complete, a second reprocessing process 222 may be executed. The contrast ratio value is measured for the image whose brightness value is adjusted. When the contrast ratio value is greater than the reference contrast ratio, processing may be performed to lower the contrast ratio for all pixels or partial pixels of interest in the corresponding vehicle image. Alternatively, when the contrast ratio value is smaller than the reference contrast ratio, processing may be performed to increase the contrast ratio for all pixels or partial pixels of interest in the corresponding vehicle image. Since the contrast ratio adjustment of pixel values for adjusting the contrast ratio is a well-known technique, a detailed description thereof will be omitted.

또한, 제2 재처리 프로세싱(222)에서는 명암비가 조절되면, 이미지 침식(Erosion) 처리를 실행한다. 이미지 침식을 실행하면 전경(foreground)이 되는 이미지의 경계 부분을 침식시켜 배경(background) 이미지로 전환시킴으로써, 전경이 되는 이미지가 가늘게 될 수 있다. 그리고, 제2 재처리 프로세싱(222)은 이미지 팽창(Dilation) 처리를 실행한다. 이미지 팽창을 실행하면 전경(foreground)이 되는 이미지의 경계 부분을 팽창시켜, 전경이 되는 이미지가 늘어나게 될 수 있다.Also, in the second reprocessing processing 222, if the contrast ratio is adjusted, an image erosion process is executed. When image erosion is performed, a boundary of a foreground image is eroded and converted into a background image, so that the foreground image can be thinned. Then, the second reprocessing processing 222 executes image dilation processing. When image expansion is performed, the foreground image may be stretched by expanding a boundary portion of the foreground image.

도 5는 도 2에 도시된 세그멘테이션 모듈의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 5를 참고하면, 정답 박스(Ground truth box) 이미지를 정해두면, 해당 정답 박스에 일부 또는 전부를 포함하는 4개의 박스(박스 1 내지 4)를 가정하면, 제1 박스 및 제2 박스의 경우에는 관심 영역과의 비율이 0.5를 넘기 때문에 이 2개의 박스는 남겨두고, 제3 박스 및 제4 박스의 경우에는 관심 영역과의 비율이 0.5보다 작기때문에 이에 대해서는 무시하는 처리를 실행한다.FIG. 5 is a diagram for exemplarily explaining the operation of the segmentation module shown in FIG. 2 . Referring to FIG. 5, if a ground truth box image is set, assuming four boxes (boxes 1 to 4) including some or all of the ground truth box, in the case of the first box and the second box Since the ratio with the region of interest exceeds 0.5, these two boxes are left, and in the case of the third box and the fourth box, since the ratio with the region of interest is less than 0.5, processing is performed to ignore them.

구체적으로 살펴보면, 빠른 R-CNN은 먼저 ConvNet을 사용하여 이미지에서 특징 맵을 추출한다. 그런 다음 이러한 기능 맵은 후보 경계 상자를 반환하는 RPN (Region Proposal Network)을 통해 전달된다. 그런 다음 이러한 후보 경계 상자에 RoI 풀링 레이어를 적용하여 모든 후보를 동일한 크기로 가져온다. 마지막으로 완전히 연결된 레이어로 전달되어 객체의 경계 상자를 분류하고 출력합니다.Looking specifically, a fast R-CNN first extracts a feature map from an image using a ConvNet. These feature maps are then passed through the Region Proposal Network (RPN), which returns candidate bounding boxes. A RoI pooling layer is then applied to these candidate bounding boxes to bring all candidates to the same size. Finally, it is passed to a fully connected layer to classify and output the object's bounding box.

Faster R-CNN에서 이미지에서 특징 맵을 추출하기 위해 사용하는 ConvNet과 유사하게 ResNet 101 아키텍처를 사용하여 Mask R-CNN의 이미지에서 특징을 추출한다. 따라서 첫 번째 단계는 ResNet 101 아키텍처를 사용하여 이미지를 가져오고 특징을 추출한다. 이러한 기능은 다음 레이어에 대한 입력 역할을 한다. Similar to the ConvNet used by Faster R-CNN to extract feature maps from images, we use the ResNet 101 architecture to extract features from images in Mask R-CNN. So, the first step uses the ResNet 101 architecture to fetch images and extract features. These features serve as inputs to the next layer.

이전 단계에서 얻은 기능 맵을 가져 와서 지역 제안 네트워크 (RPM)를 적용한다. 이는 기본적으로 객체가 해당 영역에 있는지 여부를 예측한다. 이 단계에서는 모델이 어떤 객체를 포함한다고 예측하는 지역 또는 기능 맵을 얻는다. We take the functional map obtained in the previous step and apply the regional proposal network (RPM). It basically predicts whether an object is in that area. In this step, we get a map of regions or features that the model predicts to contain certain objects.

RPN에서 얻은 영역은 모양이 다를 수 있다. 따라서 풀링 레이어를 적용하고 모든 영역을 동일한 모양으로 변환한다. 다음으로 이러한 영역은 완전히 연결된 네트워크를 통해 전달되므로 클래스 레이블 및 경계 상자가 예측된다.Areas obtained from RPN may have different shapes. Therefore, apply a pooling layer and transform all areas into the same shape. Next, these regions are propagated through a fully connected network so that class labels and bounding boxes are predicted.

이때까지의 단계는 Faster R-CNN이 작동하는 방식과 거의 유사하게 동작하지만, 두 프레임 워크의 차이점이 있다. 이외에도 Mask R-CNN은 분할 마스크도 생성한다. 이를 위해 먼저 관심 영역을 계산하여 계산 시간을 줄일 수 있다. 모든 예측 지역에 대해 정답 상자를 사용하여 IoU (Intersection over Union)를 계산한다.다음과 같이 IoU를 연산할 수 있다.The steps so far work pretty much the way Faster R-CNN works, but there are differences between the two frameworks. In addition, Mask R-CNN also generates segmentation masks. To this end, it is possible to reduce the computation time by first calculating the region of interest. Calculate IoU (Intersection over Union) using the answer boxes for all prediction regions. You can calculate IoU as follows.

IoU = 교차 영역 / 조합 영역IoU = Cross Area / Combination Area

이제 IoU가 0.5보다 크거나 같은 경우에만 이를 관심 영역으로 간주한다. 그렇지 않으면 특정 지역을 무시한다. 모든 지역에 대해이 작업을 수행 한 다음 IoU가 0.5보다 큰 지역 집합만 선택한다.Now, only if IoU is greater than or equal to 0.5, we consider it a region of interest. Otherwise, the specific region is ignored. Do this for all regions, then select only the set of regions with an IoU greater than 0.5.

도 5에 도시된 바와 같이 박스 1과 박스 2의 IoU는 0.5보다 크지만 상자 3과 상자 4의 IoU는 0.5보다 작다. 그 후. 박스 1과 박스 2는이 특정 이미지의 관심 영역이고 박스 3과 Box 4는 무시될 수 있다.As shown in Figure 5, the IoUs of boxes 1 and 2 are greater than 0.5, but the IoUs of boxes 3 and 4 are less than 0.5. After that. Box 1 and Box 2 are regions of interest for this particular image and Box 3 and Box 4 can be ignored.

다음으로 Mask R-CNN의 마지막 단계를 살펴본다. IoU 값을 기반으로하는 RoI가 있으면 기존 아키텍처에 마스크 분기를 추가 할 수 있다. 이는 객체를 포함하는 각 영역에 대한 분할 마스크를 반환한다. 각 영역에 대해 28 X 28 크기의 마스크를 반환한 다음 추론을 위해 확장한다. 여기서 입력 차량 이미지의 모든 개체를 분할할 수 있다. 이는 이미지의 모든 객체에 대한 마스크를 예측하는 Mask R-CNN의 마지막 단계이다.Next, we look at the last step of Mask R-CNN. Having a RoI based on the IoU value allows adding mask branches to existing architectures. This returns a segmentation mask for each region containing the object. Returns a 28 X 28 mask for each region and then expands it for inference. Here, all objects in the input vehicle image can be segmented. This is the final step of Mask R-CNN, which predicts the mask for every object in the image.

도 6은 도 5에 도시된 세그멘테이션 모듈에 의해서 처리된 예시적인 번호판 영역 이미지를 나타내는 도면이다. 도 6을 참고하면, 세그멘테이션 모듈(230)은 번호판이 미인식된 차량 이미지에서도 차량 영역을 정확하게 인식할 수 있고(도 6(a) 참조), 이렇게 인식된 차량 영역만을 크롭할 수 있다(도 6(b) 참조). 문제는 이렇게 크롭된 번호판 영역에 포함된 문자를 인식하는 과정에서 번호판이 비틀어 지거나 형태가 왜곡되서 인식율이 낮아지는 것을 처리하는 프로세싱을 추가하는 것에 있다.FIG. 6 is a diagram illustrating an exemplary license plate area image processed by the segmentation module shown in FIG. 5 . Referring to FIG. 6 , the segmentation module 230 may accurately recognize a vehicle area even in a vehicle image without a license plate recognition (see FIG. 6(a) ), and may crop only the recognized vehicle area (FIG. 6(a) ). see (b)). The problem lies in adding processing to deal with the fact that the license plate is twisted or its shape is distorted in the process of recognizing the characters included in the cropped license plate area, which lowers the recognition rate.

도 7은 도 2에 도시된 STN 모듈의 동작을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 7을 참고하면, 크롭된 차량 번호판 이미지가 직사각형 형태가 아니고 형태가 약간 왜곡된 형태로 크롭되었음을 확인할 수 있다(도 7(a)). 이렇게 형태가 왜곡된 경우에는 문자 인식 처리를 할 경우에 문자를 오인식하거나 미인식할 수 있게 되므로, STN 모듈(240)에 의해서 번호판의 변형에 의한 왜곡을 바라잡아야 한다.FIG. 7 is a diagram for exemplarily explaining the operation of the STN module shown in FIG. 2 . Referring to FIG. 7 , it can be confirmed that the cropped license plate image is not in a rectangular shape but slightly distorted in shape (FIG. 7(a)). If the shape is distorted in this way, it is possible to misrecognize or not recognize the character in the case of character recognition processing, so the distortion caused by the deformation of the license plate by the STN module 240 must be corrected.

이를 위해서, STN(Spatial Transformer Network) 방식으로 번호판 영역에 포함된 각각의 문자를 개별적으로 형태 왜곡을 바로 잡는 처리를 실행할 수 있다.To this end, it is possible to perform processing to correct shape distortion individually for each character included in the license plate area using a spatial transformer network (STN) method.

우선 번호판에서 문자 영역을 인식하고, 각각의 개별 문자에 대해서 형태 왜곡을 보정하는 처리를 실행한다. 우선 도 7(a)를 참고하면 번호판의 문자 영역 중 숫자 '5' 영역을 식별한다. 숫자 '5'에 대해서 크롭하여 해당 숫자 '5'를 포함하는 이미지에 대해서 형태 변형에 대한 보정 처리를 실행한다. 숫자 '5'를 포함하는 이미지에 대해서 소스 좌표를 기준으로 타겟 좌표로 좌표값을 변경시켜서 아이덴티티 트랜스포메이션을 실행한다(도 7(c) 참고). 그 다음에 해당 숫자 '5'를 포함하는 이미지에서 객체를 인식하고 인식된 객체의 좌표를 아핀 트랜스포메이션 방식으로 기준 좌표를 변경함으로써 기울어진 왜곡을 올바르게 보정한다(도 7(d) 참고).First, a character area is recognized on the license plate, and a process of correcting shape distortion is executed for each individual character. First, referring to FIG. 7(a), the number '5' area among the character areas of the license plate is identified. The number '5' is cropped, and correction processing for shape deformation is performed on the image including the number '5'. For the image including the number '5', identity transformation is executed by changing the coordinate values from source coordinates to target coordinates (refer to FIG. 7(c)). Then, an object is recognized in the image including the number '5', and the tilt distortion is correctly corrected by changing the reference coordinates of the recognized object using an affine transformation method (see FIG. 7(d)).

도 8은 도 2에 도시된 해상도 처리 모듈의 1차 처리를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 8을 참고하면, 해상도 처리 모듈(250)은 해상도가 서로 다른 복수의 차량 이미지를 Lprnet에 입력하고, Lprnet에서 추출된 차량 번호판 정보를 생성기(Generator)의 디코더(decoder)에 입력으로 넣고, 차량 이미지를 인코더(encoder)에 입력으로 넣어서 해상도가 개선된 차량 이미지를 획득할 수 있다.FIG. 8 is a diagram for illustratively explaining primary processing of the resolution processing module shown in FIG. 2 . Referring to FIG. 8 , the resolution processing module 250 inputs a plurality of vehicle images having different resolutions to Lprnet, inputs vehicle license plate information extracted from Lprnet to a decoder of a generator, and A vehicle image with improved resolution may be acquired by inputting the image to an encoder.

도 9는 도 2에 도시된 해상도 처리 모듈의 2차 처리를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 9를 참고하면, 고해상도 이미지를 다운 샘플링하여 저해상도 이미지로 생성하고, 저해상도 이미지를 적대적 훈련의 입력으로 넣어서 해상도가 개선된 중간 해상도 이미지를 획득한다. 이렇게 획득된 중간 해상도 이미지를 판별기(Discriminator)에 제1 입력으로 넣고, 고해상도 이미지를 제2 입력으로 넣어서 그 결과값을 산출한다. 산출된 결과값을 중간 해상도 이미지를 입력으로 넣어서 처리하는 번호판 인식 처리모듈의 출력단(1배 스케일)에 입력으로 넣어서 최종적으로 해당 미이신 차량 이미지의 번호판 정보를 획득할 수 있다.FIG. 9 is a diagram for illustratively explaining secondary processing of the resolution processing module shown in FIG. 2 . Referring to FIG. 9 , a high-resolution image is downsampled to generate a low-resolution image, and a medium-resolution image with improved resolution is acquired by inputting the low-resolution image as an input to adversarial training. The medium-resolution image obtained in this way is input to the discriminator as a first input, and the high-resolution image is input as a second input to calculate the resulting value. The calculated result value can be input as an input to the output terminal (1-fold scale) of the license plate recognition processing module that processes the medium resolution image as input to finally acquire the license plate information of the corresponding vehicle image.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따라 재처리된 번호판을 인식하는 결과를 예시적으로 나타내는 도면이다. 도 10을 참고하면, 다소 홰손된 번호판을 포함하는 차량 이미지에 대해서 차량 번호판 인식 장치(100)에 의해서 인식이 안된 경우에, 해당 차량 이미지를 번호판 재인식 장치(200)에 입력으로 넣으면, 해당 차량 이미지에서 번호판 영역을 이미지 재처리함으로써, 해상도, 밝기, 명암비가 조정됨으로써, 인식율이 개선될 수 있게 된다.10 is a diagram illustratively illustrating a result of recognizing a reprocessed license plate according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10 , when a vehicle image including a slightly damaged license plate is not recognized by the license plate recognition device 100, when the vehicle image is input to the license plate recognition device 200, the corresponding vehicle image By reprocessing the image of the license plate area in , resolution, brightness, and contrast ratio are adjusted, so that the recognition rate can be improved.

100 : 차량 번호판 인식 장치
110 : 번호판 식별부
120 : 번호 영역 추출부
130 : 문자 인식부
140 : 레이아웃 인식부
200 : 번호판 재인식 장치
210 : 딥러닝 모듈
220 : 재처리 모듈
230 : 세그멘테이션 모듈
240 : STN 모듈
250 : 해상도 처리 모듈
100: vehicle license plate recognition device
110: license plate identification unit
120: number area extraction unit
130: character recognition unit
140: layout recognition unit
200: license plate re-recognition device
210: deep learning module
220: reprocessing module
230: segmentation module
240: STN module
250: resolution processing module

Claims (10)

차량 번호판 인식율 개선을 위한 이미지 처리 장치에 있어서,
입력된 차량 이미지에서 번호판을 식별하고, 식별된 번호판에서 번호 영역을 추출하고, 추출된 번호 영역에서 문자 정보를 인식하여 차량 번호 정보를 획득하는 차량 번호판 인식 장치; 및
상기 차량 번호판 인식 장치에서 상기 입력된 차량 이미지 중 번호판을 미인식한 경우에 해당 차량 이미지에 대한 이미지 재처리를 통해서 차량 번호판을 재인식하고, 인식된 차량 번호판에서 번호 영역을 추출하여 상기 차량 번호판 인식 장치로 제공하는 번호판 재인식 장치;를 포함하되,
상기 차량 번호판 인식 장치는, 입력된 차량 이미지에서 번호판을 식별하는 번호판 식별부, 상기 번호판 식별부에서 번호판을 미인식한 경우에 상기 번호판 재인식 장치로 해당 차량 이미지 정보를 전달하고, 번호판을 인식한 경우에 번호판 이미지에서 번호 영역을 추출하는 번호 영역 추출부, 상기 번호 영역 추출부에 의해서 추출된 번호 영역에서 문자를 인식하여 문자 정보를 추출하는 문자 인식부 및 상기 문자 인식부에서 문자 인식이 완료되면 해당 번호판에 대한 레이아웃을 감지하여 최종적으로 번호판 정보를 산출하는 레이아웃 식별부를 포함하고,
상기 번호판 재인식 장치는, 상기 번호판 식별부에서 입력된 차량 이미지 중 차량 번호판을 미인식한 경우에, 미인식된 차량 이미지를 전달받아서, 차량 이미지에 대한 딥러닝 방식으로 차량 번호판을 식별하는 딥러닝 모듈; 상기 딥러닝 모듈에 의해서 인식된 차량 번호판에 대해서 재처리 프로세스에 의해서 밝기 또는 화질을 개선시켜 번호판 영역을 포함하는 이미지를 획득하는 재처리 모듈; 상기 재처리 모듈에 의해서 처리된 차량 번호판 영역을 포함하는 이미지를 세그멘테이션 기법으로 번호판 영역만을 추출하는 세그멘테이션 모듈; 및 상기 세그멘테이션 모듈에 의해서 처리된 번호판 영역 중 문자 영역을 추출하고, 추출된 문자 영역에 대해서 STN 방식에 따라 문자의 크기, 형태, 기준 좌표 등을 변경하도록 처리하는 STN 모듈;을 포함하며,
상기 STN 모듈에 의해서 처리된 번호판 영역 이미지에 대해서 고해상도로 변경하는 1차 해상도 변환 처리를 하고, 고해상도와 저해상도 이미지를 이용하여 적대적 학습(adversarial training)에 의해서 해당 차량 번호판 영역에 포함된 문자 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는,
차량 번호판 인식율 개선을 위한 이미지 처리 장치.
In the image processing apparatus for improving the license plate recognition rate,
a license plate recognizing device that identifies a license plate in an input vehicle image, extracts a number area from the identified license plate, and recognizes character information in the extracted number area to obtain vehicle number information; and
When the license plate recognition device does not recognize the license plate of the input vehicle image, the vehicle license plate recognition device re-recognizes the license plate through image reprocessing of the corresponding vehicle image, and extracts the number area from the recognized license plate to obtain the license plate recognition device. Including; license plate re-recognition device provided by
The vehicle license plate recognition device transmits the vehicle image information to the license plate re-recognition device when the license plate identification unit identifies the license plate in the input vehicle image and the license plate identification unit does not recognize the license plate, and recognizes the license plate. A number area extraction unit for extracting a number area from a license plate image, a character recognition unit for recognizing a character in the number area extracted by the number area extraction unit and extracting text information, and when character recognition is completed in the character recognition unit, the corresponding A layout identification unit for detecting the layout of the license plate and finally calculating license plate information;
The license plate re-recognition device is a deep learning module for receiving an unrecognized vehicle image and identifying the vehicle license plate by a deep learning method for the vehicle image when the vehicle license plate is not recognized among the vehicle images input from the license plate identification unit. ; a reprocessing module for obtaining an image including a license plate area by improving brightness or image quality of the vehicle license plate recognized by the deep learning module through a reprocessing process; a segmentation module for extracting only the license plate area from the image including the license plate area processed by the reprocessing module using a segmentation technique; And an STN module that extracts a character area from the license plate area processed by the segmentation module and processes the extracted character area to change the size, shape, reference coordinates, etc. of the character according to the STN method,
For the license plate area image processed by the STN module, a first resolution conversion process is performed to change the image to a high resolution, and character information included in the license plate area is extracted by adversarial training using high and low resolution images. characterized in that,
Image processing device for improving license plate recognition rate.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 차량 번호판 인식 장치 및 번호판 재인식 장치를 포함하는 차량 번호판 인식율 개선을 위한 이미지 처리 장치를 이용한 이미지 처리 방법에 있어서,
상기 차량 번호판 인식 장치에 의해서 입력된 차량 이미지에서 번호판을 식별하는 단계와 식별된 번호판에서 번호 영역을 추출하는 단계와 추출된 번호 영역에서 문자 정보를 인식하여 차량 번호 정보를 획득하는 단계를 포함하는 번호판 인식 처리 단계를 포함하되,
상기 번호판 재인식 장치에 의해서 상기 번호판을 식별하는 단계에서 상기 차량 번호판 인식 장치에 의해서 해당 차량 번호판을 식별하지 못한 경우에, 해당 차량 이미지에 대한 이미지 재처리를 통해서 차량 번호판을 재인식하는 단계와 인식된 차량 번호판에서 번호 영역을 추출하여 번호판 정보를 획득하는 단계와 획득된 번호판 정보를 상기 차량 번호판 인식 장치로 제공하는 단계를 포함하는 번호판 재인식 처리 단계를 추가로 실행하되,
상기 번호판 인식 처리 단계는, 번호판 식별부에 의해서 입력된 차량 이미지에서 번호판을 식별하는 단계; 상기 번호판 식별부에서 번호판을 미인식한경우에 상기 번호판 재인식 장치로 해당 차량 이미지 정보를 전달하거나 번호판을 인식한 경우에 번호판 이미지를 번호 영역 추출부로 전달하는 단계; 상기 번호 영역 추출부에 의해서 전달된 번호판 이미지에서 번호 영역을 추출하는 단계; 문자 인식부에 의해서 상기 번호 영역 추출부에 의해서 추출된 번호 영역에서 문자를 인식하여 문자 정보를 추출하는 단계; 및 레이아웃 식별부에 의해서 상기 문자 인식부에서 문자 인식이 완료되면 해당 번호판에 대한 레이아웃을 감지하여 최종적으로 번호판 정보를 산출하는 단계;를 포함하여 실행하고,
상기 번호판 재인식 처리 단계는, 딥러닝 모듈이 상기 번호판 식별부에서 입력된 차량 이미지 중 차량 번호판을 미인식한 경우에, 미인식된 차량 이미지를 전달받아서, 차량 이미지에 대한 딥러닝 방식으로 차량 번호판을 식별하는 단계; 재처리 모듈이 상기 딥러닝 모듈에 의해서 인식된 차량 번호판에 대해서 재처리 프로세스에 의해서 밝기 또는 화질을 개선시켜 번호판 영역을 포함하는 이미지를 획득하는 단계; 세그멘테이션 모듈이 상기 재처리 모듈에 의해서 처리된 차량 번호판 영역을 포함하는 이미지를 세그멘테이션 기법으로 번호판 영역만을 추출하는 단계; STN 모듈이 상기 세그멘테이션 모듈에 의해서 처리된 번호판 영역 중 문자 영역을 추출하고, 추출된 문자 영역에 대해서 STN 방식에 따라 문자의 크기, 형태, 기준 좌표 등을 변경하도록 처리하는 단계; 해상도 처리 모듈이 상기 STN 모듈에 의해서 처리된 번호판 영역 이미지에 대해서 고해상도로 변경하는 1차 해상도 변환 처리를 하고, 고해상도와 저해상도 이미지를 이용하여 적대적 학습(adversarial training)에 의해서 해당 차량 번호판 영역에 포함된 문자 정보를 추출하는 단계;를 포함하여 실행시키는 것을 특징으로 하는,
차량 번호판 인식율 개선을 위한 이미지 처리 방법.
In the image processing method using an image processing device for improving the license plate recognition rate including a license plate recognition device and a license plate re-recognition device,
A license plate comprising identifying a license plate from a vehicle image input by the license plate recognizing device, extracting a number area from the identified license plate, and acquiring vehicle number information by recognizing character information in the extracted number area. Including a recognition processing step,
In the step of identifying the license plate by the license plate re-recognition device, if the corresponding vehicle license plate is not identified by the license plate recognition device, re-recognizing the vehicle license plate through image reprocessing of the corresponding vehicle image and the recognized vehicle Further executing a license plate re-recognition processing step including obtaining license plate information by extracting a license plate area from a license plate and providing the obtained license plate information to the vehicle license plate recognition device,
The license plate recognition processing step may include: identifying a license plate from a vehicle image input by a license plate identification unit; Transferring corresponding vehicle image information to the license plate re-recognition device when the license plate identification unit does not recognize the license plate or transmitting the license plate image to the number area extraction unit when the license plate is recognized; extracting a number area from the license plate image transmitted by the number area extraction unit; extracting character information by recognizing characters in the number area extracted by the number area extraction unit by a character recognition unit; And when the character recognition is completed in the character recognition unit by the layout identification unit, detecting the layout of the license plate and finally calculating license plate information;
In the license plate re-recognition processing step, when the deep learning module does not recognize the vehicle license plate of the vehicle image input from the license plate identification unit, the vehicle license plate is received by receiving the unrecognized vehicle image and using a deep learning method for the vehicle image. identifying; Acquiring, by a reprocessing module, an image including a license plate area by improving brightness or image quality of the vehicle license plate recognized by the deep learning module through a reprocessing process; extracting, by a segmentation module, only the license plate region from the image including the vehicle license plate region processed by the reprocessing module using a segmentation technique; extracting, by the STN module, a character area from among the license plate areas processed by the segmentation module, and processing the extracted character area to change the size, shape, reference coordinates, etc. of the character according to the STN method; The resolution processing module performs primary resolution conversion processing to change the license plate area image processed by the STN module to a high resolution, and uses the high-resolution and low-resolution images to perform adversarial training, which is included in the corresponding license plate area Characterized in that executing including; extracting text information;
Image processing method for improving license plate recognition rate.
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