KR102514200B1 - 영상 내 특정영역 화질 개선을 위한 카메라 파라미터 자동 보정 방법 - Google Patents

영상 내 특정영역 화질 개선을 위한 카메라 파라미터 자동 보정 방법 Download PDF

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Abstract

영상 내 특정영역 화질 개선을 위한 카메라 파라미터 자동 보정 방법이 개시된다. CCTV 영상 입력 모듈이 CCTV 카메라로부터 CCTV 영상을 입력받는 단계; 영상 전처리 모듈이 상기 CCTV 영상 입력 모듈에서 입력받은 CCTV 영상에서 번호판 영역에 대해 전처리를 수행하는 단계; 포화/역광 영상 판단 모듈이 상기 영상 전처리 모듈에서 전처리가 수행된 번호판 영역에서 포화 현상 또는 역광 현상이 나타내는지 판단하고, 판단 결과에 따라 해당 CCTV 영상을 포화 영상 또는 역광 영상으로 분류하는 단계; 카메라 파라미터 보정 모듈이 상기 포화/역광 영상 판단 모듈에서 포화 영상 또는 역광 영상으로 분류된 CCTV 영상에 대해 카메라 파라미터 보정을 수행하여 보정 영상을 생성하는 단계; 보정 영상 출력 모듈이 상기 카메라 파라미터 보정 모듈에서 생성된 보정 영상을 출력하는 단계를 구성한다. 상술한 영상 내 특정영역 화질 개선을 위한 카메라 파라미터 자동 보정 방법에 의하면, CCTV 카메라에서 차량 번호판 영역만을 잘라 내고 문자와 배경을 분리하여 영상의 포화 현상과 역광 현상을 판단하도록 구성됨으로써, 차량 번호판의 영상 포화 현상과 영상 역광 현상의 정도를 정확하게 파악할 수 있는 효과가 있다.

Description

영상 내 특정영역 화질 개선을 위한 카메라 파라미터 자동 보정 방법{AUTOMATIC METHOD OF CALIBRATING CAMERA PARAMETER FOR IMPROVING THE QUALITY OF A SPECIFIC AREA IN THE IMAGE}
본 발명은 카메라 파라미터 자동 보정 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 영상 내 특정영역 화질 개선을 위한 카메라 파라미터 자동 보정 방법에 관한 것이다.
도로 위 차량 과속 감지 등을 위해 CCTV 카메라가 설치된다.
CCTV 카메라는 실외에 설치된 특징으로 인해 태양광으로부터 직접적인 영향을 받으며, 이로 인해 특정 시간에 영상에 영상 역광 현상 또는 영상 포화 현상이 반복적으로 발생하는 문제점이 있다.
도 1 및 도 2는 영상 포화 현상이 나타나는 영상을 예시하고 있고, 도 3 및 도 4는 영상 역광 현상이 나타나는 영상을 예시하고 있다.
이러한 영상 역광 현상이나 영상 포화 현상은 CCTV 카메라의 파라미터를 조절하여 극복할 수 있다. 그런데, 기존의 CCTV 카메라는 영상 전체의 화질을 개선하기 위해 파라미터를 조절하도록 되어 있다. 영상 전체의 파라미터를 조절하는 것에 초점이 맞춰진 경우에는 차량 번호판의 번호를 인식하기에는 영상 화질이 부족한 경우가 많이 발생한다.
이에, 차량 번호판 인식을 위해서는 기존 방식과는 다르게 영상 역광 현상이나 영상 포화 현상을 개선할 수 있는 보정 기술이 요구되고 있다.
공개특허공보 10-2011-0050775 등록특허공보 10-2438068
본 발명의 목적은 영상 내 특정영역 화질 개선을 위한 카메라 파라미터 자동 보정 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 영상 내 특정영역 화질 개선을 위한 카메라 파라미터 자동 보정 방법은, CCTV 영상 입력 모듈이 CCTV 카메라로부터 CCTV 영상을 입력받는 단계; 영상 전처리 모듈이 상기 CCTV 영상 입력 모듈에서 입력받은 CCTV 영상에서 번호판 영역에 대해 전처리를 수행하는 단계; 포화/역광 영상 판단 모듈이 상기 영상 전처리 모듈에서 전처리가 수행된 번호판 영역에서 포화 현상 또는 역광 현상이 나타내는지 판단하고, 판단 결과에 따라 해당 CCTV 영상을 포화 영상 또는 역광 영상으로 분류하는 단계; 카메라 파라미터 보정 모듈이 상기 포화/역광 영상 판단 모듈에서 포화 영상 또는 역광 영상으로 분류된 CCTV 영상에 대해 카메라 파라미터 보정을 수행하여 보정 영상을 생성하는 단계; 보정 영상 출력 모듈이 상기 카메라 파라미터 보정 모듈에서 생성된 보정 영상을 출력하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 영상 전처리 모듈이 상기 CCTV 영상 입력 모듈에서 입력받은 CCTV 영상에서 번호판 영역에 대해 전처리를 수행하는 단계는, 번호판 크롭핑 처리부가 상기 CCTV 영상 입력 모듈에서 입력받은 CCTV 영상에서 번호판 영역을 탐지하여 크롭핑 처리하는 단계; 히스토그램 이퀄라이징 처리부가 상기 번호판 크롭핑 처리부에서 크롭핑 처리된 번호판 영역에 대해 히스토그램 이퀄라이징 처리를 하는 단계; 이진 영상 생성부가 상기 히스토그램 이퀄라이징 처리부에서 히스토그램 이퀄라이징 처리된 번호판 영역에 대해 스레숄딩(thresholding)을 수행하여 이진 영상을 생성하는 단계; 상기 픽셀 분류부가 상기 이진 영상 생성부에서 생성된 이진 영상에서 문자 픽셀 및 배경 픽셀을 구별하여 분류하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 포화/역광 영상 판단 모듈이 상기 영상 전처리 모듈에서 전처리가 수행된 번호판 영역에서 포화 현상 또는 역광 현상이 나타내는지 판단하고, 판단 결과에 따라 해당 CCTV 영상을 포화 영상 또는 역광 영상으로 분류하는 단계는, 문자 픽셀 평균 밝기값 산출부가 상기 영상 전처리 모듈에서 전처리가 수행된 번호판 영역에서 문자 픽셀의 평균 밝기값을 산출하고, 배경 픽셀 평균 밝기값 산출부가 상기 영상 전처리 모듈에서 전처리가 수행된 번호판 영역에서 배경 픽셀의 평균 밝기값을 산출하는 단계; 평균 밝기값 비교부가 상기 문자 픽셀 평균 밝기값 산출부에서 산출된 문자 픽셀의 평균 밝기값 및 상기 배경 픽셀 평균 밝기값 산출부에서 산출된 배경 픽셀의 평균 밝기값을 비교하여 차이값 산출하는 단계; 포화/역광 영상 판단부가 상기 평균 밝기값 비교부에서 산출된 차이값이 미리 정해진 임계치와 비교하고, 비교 결과 상기 차이값이 상기 임계치보다 작은 경우 포화 혹은 역광영상으로 판단하고 상기 배경 픽셀 평균 밝기값을 기준으로 미리 정해진 임계치와 비교하여 상기 배경 픽셀 평균 밝기값이 미리 정해진 임계치보다 큰 경우 해당 CCTV 영상을 포화 영상으로 판단하고, 상기 차이값이 상기 임계치보다 작은 경우 해당 CCTV 영상을 역광 영상으로 판단하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 카메라 파라미터 보정 모듈이 상기 포화/역광 영상 판단 모듈에서 포화 영상 또는 역광 영상으로 분류된 CCTV 영상에 대해 카메라 파라미터 보정을 수행하여 보정 영상을 생성하는 단계는, 셔터 증감부가 상기 포화/역광 영상 판단 모듈에서 포화 영상 또는 역광 영상으로 분류된 CCTV 영상에 대해 포화 현상 또는 역광 현상의 정도에 따라 미리 정해진 셔터 증감 설정값을 적용하여 셔터 파라미터를 설정하는 단계; 게인 증감부가 상기 셔터 증감부에서 증가 또는 감소되는 셔터 파라미터에 따라 미리 설정된 게인 증감 설정값을 적용하여 게인 파라미터를 설정하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 셔터 증감 설정값은, 상기 CCTV 카메라의 CCTV 카메라 최대 셔터값과 CCTV 카메라 최소 셔터값의 범위 내에서 사용자가 지정한 최대, 최소 셔터값을 기준으로 다음 수학식에 따른 셔터 파라미터 증감 단위로 설정되고, [수학식]
Figure 112022094775505-pat00001
으로 구성될 수 있다.
상술한 영상 내 특정영역 화질 개선을 위한 카메라 파라미터 자동 보정 방법에 의하면, CCTV 카메라에서 차량 번호판 영역만을 잘라 내고 문자와 배경을 분리하여 영상의 포화 현상과 역광 현상을 판단하도록 구성됨으로써, 차량 번호판의 영상 포화 현상과 영상 역광 현상의 정도를 정확하게 파악할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 영상 포화 현상이 나타나는 영상의 예시도이다.
도 3 및 도 4는 영상 역광 현상이 나타나는 영상의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 내 특정영역 화질 개선을 위한 카메라 파라미터 자동 보정 시스템의 블록 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 내 특정영역 화질 개선을 위한 카메라 파라미터 자동 보정 방법의 흐름도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 카메라 파라미터 자동 보정이 적용된 영상의 예시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 내 특정영역 화질 개선을 위한 카메라 파라미터 자동 보정 시스템의 블록 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 내 특정영역 화질 개선을 위한 카메라 파라미터 자동 보정 시스템(100)은 CCTV 영상 입력 모듈(110), 영상 전처리(pre-processig) 모듈(120), 포화/역광 영상 판단 모듈(130), 카메라 파라미터(camera parameter) 보정 모듈(140), 보정 영상 출력 모듈(150)을 포함하도록 구성될 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
CCTV 영상 입력 모듈(110)은 CCTV 카메라(10)로부터 CCTV 영상을 입력받도록 구성될 수 있다.
영상 전처리 모듈(120)은CCTV 영상 입력 모듈(110)에서 입력받은 CCTV 영상에서 번호판 영역에 대해 전처리를 수행하도록 구성될 수 있다.
영상 전처리 모듈(120)은 번호판 크롭핑(cropping) 처리부(121), 히스토그램 이퀄라이징(histogram equalizing) 처리부(122), 이진 영상 생성부(123), 픽셀 분류부(124)를 포함하도록 구성될 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
번호판 크롭핑 처리부(121)는 CCTV 영상 입력 모듈(110)에서 입력받은 CCTV 영상에서 번호판 영역을 탐지하여 크롭핑 처리하도록 구성될 수 있다.
히스토그램 이퀄라이징 처리부(122)는 번호판 크롭핑 처리부(121)에서 크롭핑 처리된 번호판 영역에 대해 히스토그램 이퀄라이징 처리를 하도록 구성될 수 있다.
이진 영상 생성부(123)는 히스토그램 이퀄라이징 처리부(122)에서 히스토그램 이퀄라이징 처리된 번호판 영역에 대해 스레숄딩(thresholding)을 수행하여 이진 영상을 생성하도록 구성될 수 있다.
픽셀 분류부(124)는 이진 영상 생성부(123)에서 생성된 이진 영상에서 문자 픽셀 및 배경 픽셀을 구별하여 분류하도록 구성될 수 있다.
포화/역광 영상 판단 모듈(130)은 영상 전처리 모듈(120)에서 전처리가 수행된 번호판 영역에서 포화 현상 또는 역광 현상이 나타내는지 판단하고, 판단 결과에 따라 해당 CCTV 영상을 포화 영상 또는 역광 영상으로 분류하도록 구성될 수 있다.
포화/역광 영상 판단 모듈(130)은 문자 픽셀 평균 밝기값 산출부(131), 배경 픽셀 평균 밝기값 산출부(132), 평균 밝기값 비교부(133), 포화/역광 영상 판단부(134)를 포함하도록 구성될 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
문자 픽셀 평균 밝기값 산출부(131)는 픽셀 분류부(124)에서 분류된 문자 픽셀의 평균 밝기값을 산출하도록 구성될 수 있다.
배경 픽셀 평균 밝기값 산출부(132)는 픽셀 분류부(124)에서 분류된 배경 픽셀의 평균 밝기값을 산출하도록 구성될 수 있다.
평균 밝기값 비교부(133)는 문자 픽셀 평균 밝기값 산출부(131)에서 산출된 문자 픽셀의 평균 밝기값 및 배경 픽셀 평균 밝기값 산출부(132)에서 산출된 배경 픽셀의 평균 밝기값을 비교하여 차이값 산출하도록 구성될 수 있다.
포화/역광 영상 판단부(134)는 평균 밝기값 비교부(133)에서 산출된 차이값이 미리 정해진 임계치와 비교하고, 비교 결과 차이값이 임계치보다 작은 경우 포화 혹은 역광영상으로 판단하고 상기 배경 픽셀 평균 밝기값을 기준으로 미리 정해진 임계치와 비교하여 상기 배경 픽셀 평균 밝기값이 미리 정해진 임계치보다 큰 경우 해당 CCTV 영상을 포화 영상으로 판단하고, 차이값이 임계치보다 작은 경우 해당 CCTV 영상을 역광 영상으로 판단하도록 구성될 수 있다.
카메라 파라미터 보정 모듈(140)은 포화/역광 영상 판단 모듈(130)에서 포화 영상 또는 역광 영상으로 분류된 CCTV 영상에 대해서는 카메라 파라미터 보정을 수행하여 보정 영상을 생성하도록 구성될 수 있다.
카메라 파라미터 보정 모듈(140)은 셔터(shutter) 증감부(141), 게인(gain) 증감부(142)를 포함하도록 구성될 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
셔터 증감부(141)는 포화/역광 영상 판단 모듈(130)에서 포화 영상 또는 역광 영상으로 분류된 CCTV 영상에 대해 셔터 파라미터를 설정하도록 구성될 수 있다.
이때, 포화 현상 또는 역광 현상의 정도에 따라 셔터 증감 설정값이 미리 설정될 수 있으며, 해당 셔터 증감 설정값을 적용하여 셔터 파라미터를 설정할 수 있다.
여기서, 셔터 증감 설정값은 CCTV 카메라(10)의 제조사에서 CCTV 카메라(10)마다 설정해 놓은 CCTV 카메라 최대 셔터값과 CCTV 카메라 최소 셔터값의 범위 중 사용자가 지정한 최대. 최소 셔터값 범위에서 정해질 수 있다.
그리고 셔터 증감 설정값은 다음 수학식 1에 따른 셔터 파라미터 증감 단위로 설정될 수 있다.
Figure 112022094775505-pat00002
게인 증감부(142)는 셔터 증감부(141)에서 증가 또는 감소되는 셔터 파라미터에 따라 게인 파라미터를 설정하도록 구성될 수 있다.
게인 파라미터는 카메라 센서 신호의 증폭과 관련된 파라미터로서 셔터 파라미터와 높은 상관 관계를 갖는다. 이에, 셔터 파라미터에 따라 게인 파라미터가 정해질 수 있다.
여기서, 게인 증감부(142)는 미리 설정된 게인 증감 설정값을 적용하여 게인 파라미터를 설정하도록 구성될 수 있다. 즉, 게인 증감 설정값은 게인 증감의 정도를 나타내는 값으로서, 제조사나 현장에 따라 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다.
보정 영상 출력 모듈(150)은 카메라 파라미터 보정 모듈(140)에서 생성된 보정 영상을 출력하도록 구성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 내 특정영역 화질 개선을 위한 카메라 파라미터 자동 보정 방법의 흐름도이다.
도 6을 참조하면, CCTV 영상 입력 모듈(110)이 CCTV 카메라(10)로부터 CCTV 영상을 입력받는다(S101).
다음으로, 영상 전처리 모듈(120)이 CCTV 영상 입력 모듈(110)에서 입력받은 CCTV 영상에서 번호판 영역에 대해 전처리를 수행한다(S102).
구체적으로 보면, 번호판 크롭핑 처리부(121)가 CCTV 영상 입력 모듈(110)에서 입력받은 CCTV 영상에서 번호판 영역을 탐지하여 크롭핑 처리하고, 히스토그램 이퀄라이징 처리부(122)가 번호판 크롭핑 처리부(121)에서 크롭핑 처리된 번호판 영역에 대해 히스토그램 이퀄라이징 처리를 한다. 그리고 이진 영상 생성부(123)가 히스토그램 이퀄라이징 처리부(122)에서 히스토그램 이퀄라이징 처리된 번호판 영역에 대해 스레숄딩(thresholding)을 수행하여 이진 영상을 생성한다. 그리고 픽셀 분류부(124)가 이진 영상 생성부(123)에서 생성된 이진 영상에서 문자 픽셀 및 배경 픽셀을 구별하여 분류한다.
다음으로, 포화/역광 영상 판단 모듈(130)이 영상 전처리 모듈(120)에서 전처리가 수행된 번호판 영역에서 포화 현상 또는 역광 현상이 나타내는지 판단하고, 판단 결과에 따라 해당 CCTV 영상을 포화 영상 또는 역광 영상으로 분류한다(S103).
구체적으로 보면, 문자 픽셀 평균 밝기값 산출부(131)가 영상 전처리 모듈(120)에서 전처리가 수행된 번호판 영역에서 문자 픽셀의 평균 밝기값을 산출하고, 배경 픽셀 평균 밝기값 산출부(132)가 영상 전처리 모듈(120)에서 전처리가 수행된 번호판 영역에서 배경 픽셀의 평균 밝기값을 산출한다. 그리고 평균 밝기값 비교부(133)가 문자 픽셀 평균 밝기값 산출부(131)에서 산출된 문자 픽셀의 평균 밝기값 및 배경 픽셀 평균 밝기값 산출부(132)에서 산출된 배경 픽셀의 평균 밝기값을 비교하여 차이값 산출한다. 그리고 포화/역광 영상 판단부(134)가 평균 밝기값 비교부(133)에서 산출된 차이값이 미리 정해진 임계치와 비교하고, 비교 결과 차이값이 임계치보다 작은 경우 포화 혹은 역광영상으로 판단하고 상기 배경 픽셀 평균 밝기값을 기준으로 미리 정해진 임계치와 비교하여 상기 배경 픽셀 평균 밝기값이 미리 정해진 임계치보다 큰 경우 해당 CCTV 영상을 포화 영상으로 판단하고, 차이값이 임계치보다 작은 경우 해당 CCTV 영상을 역광 영상으로 판단한다.
다음으로, 카메라 파라미터 보정 모듈(140)이 포화/역광 영상 판단 모듈(130)에서 포화 영상 또는 역광 영상으로 분류된 CCTV 영상에 대해 카메라 파라미터 보정을 수행하여 보정 영상을 생성한다(S104).
구체적으로 보면, 셔터 증감부(141)가 포화/역광 영상 판단 모듈(130)에서 포화 영상 또는 역광 영상으로 분류된 CCTV 영상에 대해 포화 현상 또는 역광 현상의 정도에 따라 미리 정해진 셔터 증감 설정값을 적용하여 셔터 파라미터를 설정한다. 그리고 게인 증감부(142)가 셔터 증감부(141)에서 증가 또는 감소되는 셔터 파라미터에 따라 미리 설정된 게인 증감 설정값을 적용하여 게인 파라미터를 설정한다.
이때, 셔터 증감 설정값은 CCTV 카메라(10)의 CCTV 카메라 최대 셔터값과 CCTV 카메라 최소 셔터값의 범위 중 사용자가 지정한 최대. 최소 셔터값 범위 내에서 다음 수학식 2에 따른 셔터 파라미터 증감 단위로 설정될 수 있다.
Figure 112022094775505-pat00003
다음으로, 보정 영상 출력 모듈(150)이 카메라 파라미터 보정 모듈(140)에서 생성된 보정 영상을 출력한다(S105).
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 카메라 파라미터 자동 보정이 적용된 영상의 예시도이다.
도 7 및 도 8에서는 차량 번호판의 영상 역광 현상 및 영상 포화 현상을 극복하여 화질을 개선하고 있음을 알 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: CCTV 영상 입력 모듈 120: 영상 전처리 ‘™류
121: 번호판 크롭핑 처리부
122: 히스토그램 이퀄라이징 처리부
123: 이진 영상 생성부 124: 픽셀 분류부
130: 포화/역광 영상 판단 모듈
131: 문자 픽셀 평균 밝기값 산출부
132: 배경 픽셀 평균 밝기값 산출부
133: 평균 밝기값 비교부 134: 포화/역광 영상 판단부
140: 카메라 파라미터 보정 모듈 141: 셔터 증감부
142: 게인 증감부 150: 보정 영상 출력 모듈

Claims (5)

  1. CCTV 영상 입력 모듈(110)이 CCTV 카메라(10)로부터 CCTV 영상을 입력받는 단계;
    영상 전처리 모듈(120)이 상기 CCTV 영상 입력 모듈(110)에서 입력받은 CCTV 영상에서 번호판 영역에 대해 전처리를 수행하는 단계;
    포화/역광 영상 판단 모듈(130)이 상기 영상 전처리 모듈(120)에서 전처리가 수행된 번호판 영역에서 포화 현상 또는 역광 현상이 나타내는지 판단하고, 판단 결과에 따라 해당 CCTV 영상을 포화 영상 또는 역광 영상으로 분류하는 단계;
    카메라 파라미터 보정 모듈(140)이 상기 포화/역광 영상 판단 모듈(130)에서 포화 영상 또는 역광 영상으로 분류된 CCTV 영상에 대해 카메라 파라미터 보정을 수행하여 보정 영상을 생성하는 단계;
    보정 영상 출력 모듈(150)이 상기 카메라 파라미터 보정 모듈(140)에서 생성된 보정 영상을 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 영상 전처리 모듈(120)이 상기 CCTV 영상 입력 모듈(110)에서 입력받은 CCTV 영상에서 번호판 영역에 대해 전처리를 수행하는 단계는,
    번호판 크롭핑(cropping) 처리부(121)가 상기 CCTV 영상 입력 모듈(110)에서 입력받은 CCTV 영상에서 번호판 영역을 탐지하여 크롭핑 처리하는 단계,
    히스토그램 이퀄라이징 처리부(122)가 상기 번호판 크롭핑 처리부(121)에서 크롭핑 처리된 번호판 영역에 대해 히스토그램 이퀄라이징(histogram equalizing) 처리를 하는 단계,
    이진 영상 생성부(123)가 상기 히스토그램 이퀄라이징 처리부(122)에서 히스토그램 이퀄라이징 처리된 번호판 영역에 대해 스레숄딩(thresholding)을 수행하여 이진 영상을 생성하는 단계,
    픽셀 분류부(124)가 상기 이진 영상 생성부(123)에서 생성된 이진 영상에서 문자 픽셀 및 배경 픽셀을 구별하여 분류하는 단계를 포함하며,
    상기 포화/역광 영상 판단 모듈(130)이 상기 영상 전처리 모듈(120)에서 전처리가 수행된 번호판 영역에서 포화 현상 또는 역광 현상이 나타내는지 판단하고, 판단 결과에 따라 해당 CCTV 영상을 포화 영상 또는 역광 영상으로 분류하는 단계는,
    문자 픽셀 평균 밝기값 산출부(131)가 상기 영상 전처리 모듈(120)에서 전처리가 수행된 번호판 영역에서 문자 픽셀의 평균 밝기값을 산출하고, 배경 픽셀 평균 밝기값 산출부(132)가 상기 영상 전처리 모듈(120)에서 전처리가 수행된 번호판 영역에서 배경 픽셀의 평균 밝기값을 산출하는 단계,
    평균 밝기값 비교부(133)가 상기 문자 픽셀 평균 밝기값 산출부(131)에서 산출된 문자 픽셀의 평균 밝기값 및 상기 배경 픽셀 평균 밝기값 산출부(132)에서 산출된 배경 픽셀의 평균 밝기값을 비교하여 차이값 산출하는 단계,
    포화/역광 영상 판단부(134)가 상기 평균 밝기값 비교부(133)에서 산출된 차이값이 미리 정해진 임계치와 비교하고, 비교 결과 상기 차이값이 상기 임계치보다 작은 경우 포화 혹은 역광영상으로 판단하고 상기 배경 픽셀 평균 밝기값을 기준으로 미리 정해진 임계치와 비교하여 상기 배경 픽셀 평균 밝기값이 미리 정해진 임계치보다 큰 경우 해당 CCTV 영상을 포화 영상으로 판단하고, 상기 차이값이 상기 임계치보다 작은 경우 해당 CCTV 영상을 역광 영상으로 판단하는 단계를 포함하고,
    상기 카메라 파라미터 보정 모듈(140)이 상기 포화/역광 영상 판단 모듈(130)에서 포화 영상 또는 역광 영상으로 분류된 CCTV 영상에 대해 카메라 파라미터 보정을 수행하여 보정 영상을 생성하는 단계는,
    셔터(shutter) 증감부(141)가 상기 포화/역광 영상 판단 모듈(130)에서 포화 영상 또는 역광 영상으로 분류된 CCTV 영상에 대해 포화 현상 또는 역광 현상의 정도에 따라 미리 정해진 셔터 증감 설정값을 적용하여 셔터 파라미터를 설정하는 단계,
    게인(gain) 증감부(142)가 상기 셔터 증감부(141)에서 증가 또는 감소되는 셔터 파라미터에 따라 미리 설정된 게인 증감 설정값을 적용하여 게인 파라미터를 설정하는 단계를 포함하며,
    상기 셔터 증감 설정값은,
    상기 CCTV 카메라(10)의 CCTV 최대 셔터값과 CCTV 카메라 최소 셔터값의 범위중 사용자가 지정한 최대. 최소 셔터값 범위 내에서 다음 수학식에 따른 셔터 파라미터 증감 단위로 설정되고,
    [수학식]
    Figure 112022139497887-pat00013

    인 것을 특징으로 하는 영상 내 특정영역 화질 개선을 위한 카메라 파라미터 자동 보정 방법.
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