KR102584182B1 - High-speed distributed vehicle number recognition system using cloud computing technology - Google Patents

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KR102584182B1
KR102584182B1 KR1020230021143A KR20230021143A KR102584182B1 KR 102584182 B1 KR102584182 B1 KR 102584182B1 KR 1020230021143 A KR1020230021143 A KR 1020230021143A KR 20230021143 A KR20230021143 A KR 20230021143A KR 102584182 B1 KR102584182 B1 KR 102584182B1
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정국주
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Abstract

본 발명은, 주행하는 차량들의 이미지를 촬영하고 촬영된 이미지들을 전송하는 영상촬영부와, 유무선 네트워크를 통해 현장의 각 영상촬영부들로부터 촬영된 이미지들을 수신하고, 수신된 이미지들로부터 검지영역을 추출하여 검지영역에서 차량을 검지하는 차량검지부와, 차량검지부에 의하여 차량이 검지되면 이미지로부터 인식영역을 추출하고 인식영역에서 차량번호판을 인식하는 차량번호인식부를 포함하는 클라우드 서버와, 클라우드 서버의 서버정보 및 차량정보를 저장하는 데이터베이스를 포함하는 클라우드 컴퓨팅 기술을 활용한 고속분산형 차량번호 인식 시스템을 제공할 수 있다. 상기한 바에 따르면 차량 검지 및 인식 기능을 클라우드 서버로 중앙 집중함으로써 서버의 성능을 최대한 활용하고, 현장 시스템은 경량화함으로써 시스템 구축의 비용을 저감시키고 동시에 현장 시스템의 잦은 오류로부터 해방되어 유지보수 비용을 줄일 수 있을 뿐만아니라 시스템 통합 구성 관리가 가능하다.The present invention includes a video capture unit that captures images of running vehicles and transmits the captured images, receives images captured from each video capture unit in the field through a wired or wireless network, and extracts a detection area from the received images. A cloud server including a vehicle detection unit that detects a vehicle in the detection area, a license plate recognition unit that extracts a recognition area from the image when the vehicle is detected by the vehicle detection unit and recognizes the vehicle license plate in the recognition area, and server information of the cloud server It is possible to provide a high-speed distributed license plate recognition system using cloud computing technology that includes a database that stores vehicle information. According to the above, by centralizing vehicle detection and recognition functions on a cloud server, the performance of the server can be utilized to the fullest, and the cost of system construction can be reduced by making the field system lightweight, and at the same time, maintenance costs can be reduced by being free from frequent errors in the field system. Not only that, but also system integrated configuration management is possible.

Description

클라우드 컴퓨팅 기술을 활용한 고속분산형 차량번호 인식 시스템 {High-speed distributed vehicle number recognition system using cloud computing technology}{High-speed distributed vehicle number recognition system using cloud computing technology}

본 발명은 클라우드 컴퓨팅 기술을 활용한 고속분산형 차량번호 인식 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 현장 시스템의 차량 검지와 인식 기능을 서버로 중앙 집중함으로써 서버의 성능을 최대한 활용할 수 있으며 현장 시스템을 경량화함으로써 차량 정보수집 시스템의 구축 비용을 저감시킬 수 있고, 동시에 현장 시스템의 잦은 오류로부터 해방되어 유지보수 비용을 현저히 줄일 수 있는 클라우드 컴퓨팅 기술을 활용한 고속분산형 차량번호 인식 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a high-speed distributed license plate recognition system using cloud computing technology. More specifically, by centralizing the vehicle detection and recognition functions of the field system on a server, the performance of the server can be maximized and the field system can be made lighter. This is about a high-speed distributed license plate recognition system using cloud computing technology that can reduce the cost of building a vehicle information collection system and at the same time significantly reduce maintenance costs by being free from frequent errors in the field system.

일반적으로 차량 번호판이란 차량의 전면 또는 후면에 부착되며 규격화된 글자(문자, 숫자 및 기호 포함)가 특정 패턴으로 기재된 판으로서, 이러한 차량번호는 차량의 이름, 제작사, 제작년월, 배기량, 원동기 형식 등 기본정보의 확인이 가능하며, 운행 중 사고이력, 정비이력, 차량등록의 상태와 같은 중요정보의 확인도 가능하다In general, a vehicle license plate is a plate that is attached to the front or rear of a vehicle and has standardized characters (including letters, numbers, and symbols) written on it in a specific pattern. This license plate includes the vehicle's name, manufacturer, production date, engine displacement, engine type, etc. You can check basic information, and you can also check important information such as accident history, maintenance history, and vehicle registration status while driving.

한편, 차량 번호판 인식 기술은 영상으로부터 차량의 번호판을 취득하여 내재된 알고리즘을 통해 번호를 인식하는 기술로서 사회안전망의 기반 기술로 그 활용범위가 다양화되고 있다. Meanwhile, vehicle license plate recognition technology is a technology that acquires a vehicle's license plate from an image and recognizes the number through an inherent algorithm, and its scope of use is diversifying as a foundation technology for the social safety net.

최근에는 ITS(intelligent transport systems,지능형 교통 체계)의 시장 규모 증가와 ITS의 발전에 힘입어 불법 주정차 단속장치, 차량속도 감시장치, 건물의 차량출입 시스템, CCTV 보안시스템 등에 차량번호인식 시스템이 활용되고 있으며, 이러한 차량번호인식 시스템은 중앙서버의 처리용량 및 속도를 고려하여 각 현장시스템에서 차량을 검지 및 차량번호를 인식하면 이를 중앙서버로 전달하여 관리하도록 되어 있다.Recently, thanks to the increase in the market size of ITS (intelligent transport systems) and the development of ITS, license plate recognition systems are being used in illegal parking enforcement devices, vehicle speed monitoring devices, building vehicle access systems, and CCTV security systems. In consideration of the processing capacity and speed of the central server, this license plate recognition system detects the vehicle and recognizes the license plate number in each field system and transmits it to the central server for management.

그런데, 이러한 종래의 차량번호인식 시스템은, 각 현장에서 차량을 검지 및 인식한 후 중앙서버로 전송하는 구성으로 이루어진 만큼 데이터의 중앙 서버 집중으로 인한 처리속도 저하와, 현장 시스템의 잦은 오류로부터 관리가 취약한 문제점이 있었다.However, since this conventional license plate recognition system consists of detecting and recognizing vehicles at each site and then transmitting them to the central server, it is difficult to manage from the slowdown in processing speed due to concentration of data on the central server and frequent errors in the field system. There was a weak problem.

또한, 이러한 종래의 차량번호인식 시스템은, 카메라가 외부에 설치되는 만큼 바람에 의한 카메라 흔들림이나 비 등에 민감하고 이로 인한 노이즈가 많이 발생되는 등 차량 검지 및 인식의 신뢰도가 저하되는 문제점이 있었다. In addition, this conventional license plate recognition system has a problem in that the reliability of vehicle detection and recognition is lowered, as the camera is installed outside and is sensitive to camera shake caused by wind or rain, and a lot of noise is generated as a result.

대한민국 등록특허공보 제10-2272279호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2272279

본 발명은 차량 검지 및 인식 기능을 클라우드 서버로 중앙 집중함으로써 현장 시스템의 잦은 오류로부터 해방되어 유지보수 비용을 줄일 수 있으며, 서버의 성능을 최대한 활용하고 효율적인 차량검지 알고리즘을 통해 데이터의 처리 속도를 향상시킬 수 있으며, 현장 시스템을 경량화할 수 있어 시스템 구축의 비용을 저감시킬 수 있는 클라우드 컴퓨팅 기술을 활용한 고속분산형 차량번호 인식 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. By centralizing vehicle detection and recognition functions on a cloud server, the present invention is freed from frequent errors in field systems, reducing maintenance costs, making full use of the server's performance, and improving data processing speed through an efficient vehicle detection algorithm. The purpose is to provide a high-speed distributed license plate recognition system using cloud computing technology that can lighten the field system and reduce the cost of system construction.

또한, 본 발명은 차량 검지 시 이미지의 노이즈를 효과적으로 감소시킬 수 있어 에지 검색 효과를 향상시킬 수 있으며, 처리 속도를 향상시키고 차량검지 및 차량인식의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 클라우드 컴퓨팅 기술을 활용한 고속분산형 차량번호 인식 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the present invention can effectively reduce image noise when detecting a vehicle, thereby improving the edge search effect, and can improve processing speed and reliability of vehicle detection and vehicle recognition by using cloud computing technology to improve the reliability of vehicle detection and recognition. The purpose is to provide a distributed license plate recognition system.

본 발명은, 주행하는 차량들의 이미지를 촬영하고 촬영된 이미지들을 전송하는 영상촬영부와; 유무선 네트워크를 통해 현장의 상기 각 영상촬영부들로부터 촬영된 상기 이미지들을 수신하고, 수신된 상기 이미지들로부터 검지영역을 추출하여 상기 검지영역에서 차량을 검지하는 차량검지부와, 상기 차량검지부에 의하여 차량이 검지되면 상기 이미지로부터 인식영역을 추출하고 상기 인식영역에서 차량번호판을 인식하는 차량번호인식부를 포함하는 클라우드 서버와; 상기 클라우드 서버의 서버정보 및 차량정보를 저장하는 데이터베이스;를 포함하되, 상기 차량검지부는, 검지 및 인식속도를 높이기 위하여 상기 이미지의 해상도를 제1설정값으로 변경하여 이미지를 축소하는 해상도변경부와, 해상도가 변경되어 크기가 축소된 상기 이미지를 임의의 위치에서 이미지 전체너비와 설정높이의 띠 형태로 잘라 검지영역을 추출하는 검지영역추출부와, 노이즈를 줄이고 검지효과를 높이기 위하여 상기 검지영역의 컬러를 흑백으로 변환하고, 처리속도를 높이고 민감도 저하 없이 노이즈를 감쇄시키고 차량번호 인식을 위한 엣지들을 효과적으로 찾을 수 있도록 흑백으로 컬러가 변환된 상기 검지영역의 해상도를 제2설정값으로 변경하여 이미지를 축소하는 이미지변경부와, 상기 검지영역의 픽셀 이미지값의 변화를 토대로 차량이 있음을 판단하여 차량을 검지하는 검지부를 포함하는 클라우드 컴퓨팅 기술을 활용한 고속분산형 차량번호 인식 시스템을 제공할 수 있다.The present invention includes an image capture unit that captures images of driving vehicles and transmits the captured images; A vehicle detection unit that receives the images captured from each of the video capture units in the field through a wired or wireless network, extracts a detection area from the received images, and detects the vehicle in the detection area, and the vehicle is detected by the vehicle detection unit. When detected, a cloud server including a license plate recognition unit that extracts a recognition area from the image and recognizes a license plate in the recognition area; A database that stores server information and vehicle information of the cloud server; wherein the vehicle detection unit includes a resolution change unit that reduces the image by changing the resolution of the image to a first setting value to increase detection and recognition speed; , a detection area extraction unit that extracts the detection area by cutting the image whose size has been reduced due to change in resolution into a strip of the entire width of the image and a set height at a random position, and a detection area extractor that extracts the detection area to reduce noise and increase the detection effect. Color is converted to black and white, and the resolution of the detection area converted to black and white is changed to the second setting value to increase processing speed, reduce noise without reducing sensitivity, and effectively find edges for license plate recognition. It is possible to provide a high-speed distributed license plate recognition system utilizing cloud computing technology, which includes an image change unit that reduces the image size and a detection unit that detects the vehicle by determining the presence of a vehicle based on changes in pixel image values of the detection area. .

여기서, 상기 차량번호인식부는, 상기 이미지에서 인식영역을 잘라 인식영역을 추출하는 인식영역 추출부와, 딥러닝 알고리즘을 이용하여 추출된 상기 인식영역에서 번호판을 인식하는 번호판 인식부와, 상기 인식영역에서 번호판이 위치하는 영역을 잘라 번호판영역을 추출하고, 상기 번호판영역에서 차량번호를 인식하는 번호인식부를 포함할 수 있다.Here, the vehicle number recognition unit includes a recognition area extraction unit that extracts the recognition area by cutting the recognition area from the image, a license plate recognition unit that recognizes a license plate in the recognition area extracted using a deep learning algorithm, and the recognition area. It may include a license plate recognition unit that extracts the license plate area by cutting the area where the license plate is located, and recognizes the vehicle number in the license plate area.

상기 차량번호인식부는, 딥러닝 알고리즘을 이용하여 상기 번호판영역 내의 문자들을 인식하고, 인식된 상기 문자들을 설정 좌표 기준으로 좌측에서 우측으로 정렬하여 차량번호를 완성할 수 있다.The license plate recognition unit may recognize characters within the license plate area using a deep learning algorithm, and align the recognized characters from left to right based on set coordinates to complete the license plate number.

상기 검지부는, 상기 검지영역의 픽셀 이미지값 변화량과 상기 이미지 수신 이전의 설정개수 프레임들의 평균 픽셀 이미지값 변화량을 각각 계산하고, 상기 검지영역의 픽셀 이미지값 변화량과 상기 평균 픽셀 이미지값 변화량을 비교하여 상기 검지영역의 픽셀 이미지값 변화량이 상기 평균 픽셀 이미지값 변화량의 설정 배수보다 크면 차량이 있다고 판단하여 상기 차량을 검지할 수 있다.The detection unit calculates the amount of change in the pixel image value of the detection area and the amount of change in the average pixel image value of a set number of frames before receiving the image, and compares the amount of change in the pixel image value of the detection area with the amount of change in the average pixel image value. If the amount of change in the pixel image value of the detection area is greater than a set multiple of the amount of change in the average pixel image value, it is determined that there is a vehicle and the vehicle can be detected.

상기 번호인식부는, 상기 번호판영역을 원본 이미지에서 잘라 추출하고, 딥러닝 알고리즘을 이용하여 상기 원본 이미지에서 번호판영역 내의 문자를 인식한 후 인식된 문자들을 설정 좌표 기준으로 좌측에서 우측으로 정렬하여 차량번호를 완성할 수 있다.The number recognition unit extracts the license plate area by cutting it from the original image, recognizes characters within the license plate area in the original image using a deep learning algorithm, and sorts the recognized characters from left to right based on set coordinates to generate the vehicle number. can be completed.

본 발명에 따른 클라우드 컴퓨팅 기술을 활용한 고속분산형 차량번호 인식 시스템은 다음과 같은 효과를 제공할 수 있다.The high-speed distributed license plate recognition system utilizing cloud computing technology according to the present invention can provide the following effects.

첫째, 차량 검지 및 인식 기능을 클라우드 서버로 중앙 집중함으로써 서버의 성능을 최대한 활용하고, 현장 시스템은 경량화함으로써 시스템 구축의 비용을 저감시키고 동시에 현장 시스템의 잦은 오류로부터 해방되어 유지보수 비용을 줄일 수 있을 뿐만아니라 시스템 통합 구성 관리가 가능하다.First, by centralizing vehicle detection and recognition functions on a cloud server, the server's performance can be utilized to the fullest and the field system can be made lighter, thereby reducing the cost of system construction and at the same time being free from frequent errors in the field system, thereby reducing maintenance costs. In addition, system integrated configuration management is possible.

둘째, 본 발명에 따른 클라우드 컴퓨팅 기술을 활용한 고속분산형 차량번호 인식 시스템은 초기 이미지의 리사이징과 더불어 추출된 검지영역 또한 리사이징을 함으로써 노이즈를 최대한 없앨 수 있으며 에지검출을 향상시킬 수 있다.Second, the high-speed distributed license plate recognition system using cloud computing technology according to the present invention can eliminate noise as much as possible and improve edge detection by resizing the extracted detection area in addition to resizing the initial image.

셋째, 이미지에서 특정 영역을 추출하는 종래와는 달리, 축소된 이미지에서 픽셀단위의 얇은 띠 형태로 잘라 검지영역을 추출한 다음 이렇게 추출된 검지영역 이미지를 토대로 연산하여 차량을 검지하기 때문에, 처리량을 대폭적으로 줄일 수 있으며 이를 통해 연산처리 속도를 향상시킬 수 있다.Third, unlike the conventional method of extracting a specific area from an image, the detection area is extracted by cutting the reduced image into thin strips at the pixel level and then calculating the vehicle based on the extracted detection area image to detect the vehicle, significantly increasing the throughput. It can be reduced to , and through this, the calculation processing speed can be improved.

넷째, 검지영역의 이미지값 변화량과 이전 프레임들의 평균 이미지값 변화량을 서로 비교하여 차량 검지를 판단함으로써 차량의 검지율을 향상시킬 수 있으며, 검지 대상으로 차량뿐만 아니라 사람 등 그 대상의 폭도 확대시킬 수 있다. Fourth, the detection rate of a vehicle can be improved by determining vehicle detection by comparing the amount of change in image value in the detection area and the amount of change in average image value of previous frames, and the range of detection targets such as people as well as vehicles can be expanded. there is.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 컴퓨팅 기술을 활용한 고속분산형 차량번호 인식 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 컴퓨팅 기술을 활용한 고속분산형 차량번호 인식 시스템에서 차량검지부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 컴퓨팅 기술을 활용한 고속분산형 차량번호 인식 시스템에서 차량번호인식부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 컴퓨팅 기술을 활용한 고속분산형 차량번호 인식 시스템을 이용하여 차량검지과정을 나타내는 절차도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량번호판 인식 방법에서 차량검지과정을 예시적으로나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 컴퓨팅 기술을 활용한 고속분산형 차량번호 인식 시스템을 이용한 차량번호판 인식과정을 나타내는 절차도이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 컴퓨팅 기술을 활용한 고속분산형 차량번호 인식 시스템을 이용한 차량번호판 인식과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.
Figure 1 is a diagram schematically showing the configuration of a high-speed distributed license plate recognition system using cloud computing technology according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a vehicle detection unit in a high-speed distributed license plate recognition system using cloud computing technology according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a block diagram showing the configuration of a license plate recognition unit in a high-speed distributed license plate recognition system using cloud computing technology according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a procedure diagram showing the vehicle detection process using a high-speed distributed license plate recognition system utilizing cloud computing technology according to an embodiment of the present invention.
5 to 8 are diagrams illustrating a vehicle detection process in a vehicle license plate recognition method according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a procedure diagram showing a license plate recognition process using a high-speed distributed license plate recognition system utilizing cloud computing technology according to an embodiment of the present invention.
Figures 10 to 13 are diagrams illustrating a license plate recognition process using a high-speed distributed license plate recognition system utilizing cloud computing technology according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 이해할 수 있도록 첨부된 도면을 참조한 바람직한 실시 예를 들어 설명하기로 한다. Hereinafter, a preferred embodiment will be described with reference to the attached drawings so that the present invention can be understood in more detail.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 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.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

제1, 제2 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.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component without departing from the scope of the present invention. The term and/or includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.

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.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected to or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be. On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.

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.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

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 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense unless explicitly defined in the present application. No.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings. In order to facilitate overall understanding when describing the present invention, the same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions for the same components are omitted.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 클라우드 컴퓨팅 기술을 활용한 고속분산형 차량번호 인식 시스템(이하 '차량번호 인식 시스템'이라 한다)은, 현장 시스템의 차량 검지와 인식 기능을 서버(200)로 중앙 집중함으로써 서버(200)의 성능을 최대한 활용하는 반면 현장 시스템을 경량화함으로써 시스템 구축 비용을 저감시킬 수 있으며, 현장 시스템의 잦은 오류로부터 해방되어 유지보수 비용을 현저히 줄일 수 있다. Referring to Figure 1, a high-speed distributed license plate recognition system utilizing cloud computing technology according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as 'vehicle license plate recognition system') performs the vehicle detection and recognition functions of the field system on a server ( 200), the performance of the server 200 can be maximized, while system construction costs can be reduced by lightweighting the field system, and maintenance costs can be significantly reduced by being freed from frequent errors in the field system.

본 발명의 차량번호 인식 시스템은, 영상촬영부(100)와, 클라우드 서버(200)와, 데이터베이스(500)를 포함하여 구성될 수 있다. The license plate recognition system of the present invention may be configured to include an image capture unit 100, a cloud server 200, and a database 500.

먼저, 상기 영상촬영부(100)는, 주행하는 차량들의 이미지를 촬영하고 촬영된 이미지들을 전송하는 역할을 한다. First, the video capture unit 100 functions to capture images of driving vehicles and transmit the captured images.

상기 영상촬영부(100)는, 각 현장의 CCTV 등을 포함하는 카메라부와, 촬영된 이미지들을 송신하는 통신부를 포함하여 구성될 수 있다. The video capture unit 100 may be configured to include a camera unit including CCTV at each site and a communication unit that transmits the captured images.

상기 클라우드 서버(200)는, 유무선 네트워크를 통해 현장의 각 영상촬영부(100)들로부터 촬영된 상기 이미지들을 수신 및 분석하여 차량번호를 인식 및 관리하는 역할을 한다. The cloud server 200 serves to recognize and manage license plates by receiving and analyzing the images captured from each video capture unit 100 in the field through a wired or wireless network.

세부적으로, 상기 클라우드 서버(200)는, 수신된 상기 이미지들을 비교 분석하여 차량을 검지하면, 이를 토대로 차량번호를 인식하며 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다. In detail, when the cloud server 200 detects a vehicle by comparing and analyzing the received images, it recognizes the vehicle license plate number, and a detailed description of this will be described later.

상기 데이터베이스(500)는, 상기 클라우드 서버(200)의 서버정보, 수신된 이미지데이터, 인식된 차량정보 등 각종 데이터를 저장하는 역할을 한다.The database 500 serves to store various data such as server information of the cloud server 200, received image data, and recognized vehicle information.

이하에서는, 도 2 및 도 3을 참조하여 상기 클라우드 서버(200)에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다. Hereinafter, the cloud server 200 will be looked at in detail with reference to FIGS. 2 and 3.

상기 클라우드 서버(200)는, 수신된 상기 이미지들로부터 검지영역을 추출하여 상기 검지영역에서 차량을 검지하는 차량검지부(300)와, 상기 차량검지부(300)에 의하여 차량이 검지되면 상기 이미지로부터 인식영역을 추출하고 상기 인식영역에서 차량번호판을 인식하는 차량번호인식부(400)를 포함하여 구성될 수 있다.The cloud server 200 includes a vehicle detection unit 300 that extracts a detection area from the received images and detects a vehicle in the detection area, and recognizes the vehicle from the image when the vehicle is detected by the vehicle detection unit 300. It may be configured to include a license plate recognition unit 400 that extracts an area and recognizes a license plate number in the recognition area.

도 2를 참조하면, 상기 차량검지부(300)는, 해상도변경부(310)와, 검지영역추출부(320)와, 이미지변경부(330)와, 검지부(340)를 포함하여 구성될 수 있다. Referring to FIG. 2, the vehicle detection unit 300 may be configured to include a resolution change unit 310, a detection area extraction unit 320, an image change unit 330, and a detection unit 340. .

먼저, 상기 해상도변경부(310)는, 상기 이미지의 해상도를 제1설정값으로 변경하여 이미지를 축소하며, 이를 통해 검지속도 및 인식속도를 높일 수 있다.First, the resolution change unit 310 changes the resolution of the image to a first setting value to reduce the image size, thereby increasing the detection speed and recognition speed.

상기 검지영역추출부(320)는, 상기 해상도변경부(310)에 의하여 해상도가 변경되어 크기가 축소된 상기 이미지에서 임의 위치를 잘라 검지영역을 추출하는 역할을 한다. The detection area extraction unit 320 serves to extract a detection area by cutting a random position from the image whose resolution has been changed and the size has been reduced by the resolution change unit 310.

상기 이미지변경부(330)는, 상기 검지영역추출부(320)에 의하여 추출된 상기 검지영역의 이미지값을 변경하여 노이즈를 감소시키는 역할을 한다.The image change unit 330 serves to reduce noise by changing the image value of the detection area extracted by the detection area extraction unit 320.

여기서, 상기 이미지변경부(330)는, 상기 검지영역의 컬러를 흑백으로 변환하고, 흑백으로 컬러가 변환된 상기 검지영역의 해상도를 제2설정값으로 변경하여 이미지를 축소하도록 구성될 수 있다. Here, the image change unit 330 may be configured to convert the color of the detection area into black and white and change the resolution of the detection area whose color has been converted to black and white to a second setting value to reduce the image.

상기 검지부(340)는, 상기 검지영역의 픽셀 이미지값의 변화를 토대로 차량이 있음을 판단하여 차량을 검지할 수 있다.The detection unit 340 may detect the vehicle by determining that there is a vehicle based on a change in pixel image value of the detection area.

세부적으로, 상기 검지부(340)는, 상기 검지영역의 픽셀 이미지값의 변화를 토대로 차량이 있음을 판단하여 차량을 검지하며, 검지영역의 픽셀 이미지값 변화량과, 상기 이미지 수신 이전의 설정개수 프레임들의 평균 픽셀 이미지값 변화량을 각각 계산하고, 상기 검지영역의 픽셀 이미지값 변화량과 상기 평균 픽셀 이미지값 변화량을 비교하여 상기 검지영역 픽셀 이미지값 변화량이 상기 평균 픽셀 이미지값 변화량의 설정 배수보다 크면 차량이 있다고 판단하여 상기 차량을 검지할 수 있다.In detail, the detection unit 340 detects the vehicle by determining that there is a vehicle based on the change in the pixel image value of the detection area, the amount of change in the pixel image value of the detection area, and the set number of frames before receiving the image. The average pixel image value change is calculated, and the detection area pixel image value change amount is compared with the average pixel image value change amount. If the detection area pixel image value change amount is greater than a set multiple of the average pixel image value change amount, it is determined that a vehicle is present. The vehicle can be detected by making a decision.

상기 차량번호인식부(400)는, 상기 차량검지부(300)에 의하여 차량이 검지되면 상기 이미지로부터 인식영역을 추출하고 상기 인식영역에서 차량번호판을 인식하는 역할을 한다. The license plate recognition unit 400 serves to extract a recognition area from the image when a vehicle is detected by the vehicle detection unit 300 and recognize the license plate in the recognition area.

상기 차량번호인식부(400)는, 인식영역 추출부(410)와, 번호판 인식부(420)와, 번호인식부(430)를 포함하여 구성될 수 있다. The vehicle number recognition unit 400 may be configured to include a recognition area extraction unit 410, a license plate recognition unit 420, and a license plate recognition unit 430.

상기 인식영역 추출부(410)는, 차량이 검지된 것으로 판단되는 이미지에서 설정 위치를 잘라 인식영역을 추출하는 역할을 한다. The recognition area extractor 410 serves to extract a recognition area by cutting a set position from an image in which it is determined that a vehicle has been detected.

상기 번호판 인식부(420)는, 딥러닝 알고리즘을 이용하여 추출된 상기 인식영역에서 번호판을 인식하는 역할을 한다. The license plate recognition unit 420 serves to recognize a license plate in the recognition area extracted using a deep learning algorithm.

상기 번호인식부(430)는,부상기 인식영역에서 번호판이 위치하는 영역을 잘라 번호판영역을 추출하고, 상기 번호판영역에서 차량번호를 인식하는 역할을 한다. The number recognition unit 430 serves to extract a license plate area by cutting the area where the license plate is located in the wounded machine recognition area and to recognize the vehicle number in the license plate area.

여기서, 상기 번호인식부(430)는, 상기 번호판영역에서 차량번호를 나타내는 문자가 인식되면 상기 문자들을 좌측에서 우측으로 정렬하여 문자를 완성하는 번호판정력부를 포함하여 구성될 수 있다. Here, the number recognition unit 430 may be configured to include a license plate recognition unit that aligns the letters from left to right to complete the letters when letters representing the vehicle number are recognized in the license plate area.

상기 번호인식부(430)는, 상기 번호판영역을 원본 이미지에서 잘라 추출하고, 딥러닝 알고리즘을 이용하여 상기 원본 이미지에서 번호판영역 내의 문자를 인식한 후 인식된 문자들을 설정 좌표 기준으로 좌측에서 우측으로 정렬하여 차량번호를 완성할 수 있다. The number recognition unit 430 extracts the license plate area by cutting it from the original image, recognizes characters within the license plate area in the original image using a deep learning algorithm, and then moves the recognized characters from left to right based on set coordinates. You can complete the vehicle number by sorting.

한편, 상기한 본 발명의 차량번호 인식 시스템의 각 구성에 대한 세부내용은 이하의 본 발명의 차량번호 인식 시스템을 이용한 차량번호 인식 방법에서 함께 보다 상세히 살펴보기로 한다. Meanwhile, the details of each configuration of the license plate recognition system of the present invention described above will be examined in more detail in the license plate recognition method using the license plate recognition system of the present invention below.

우선, 본 발명의 실시예에 따른 차량번호 인식 방법은, 상기 클라우드 서버(200)가 수신된 이미지로부터 검지영역을 추출하고 상기 검지영역에서 차량을 검지하고, 이렇게 차량이 검지되면 상기 이미지로부터 인식영역을 추출하고 상기 인식영역에서 차량번호를 인식하여 구성될 수 있다. First, in the license plate recognition method according to an embodiment of the present invention, the cloud server 200 extracts a detection area from the received image, detects a vehicle in the detection area, and when the vehicle is detected in this way, a recognition area is selected from the image. It can be configured by extracting and recognizing the vehicle number in the recognition area.

도 4를 참조하면, 상기 클라우드 서버(200)는, 차량을 검지하기 위하여 상기 영상촬영부(100)로부터 영상(이미지)를 수신하면(S110), 해상도 변경부를 통해 검지속도를 높이기 위하여 수신된 이미지의 해상도를 제1설정값으로 변경(S120)하여 이미지를 축소할 수 있다.Referring to FIG. 4, when the cloud server 200 receives an image from the video capture unit 100 to detect a vehicle (S110), the cloud server 200 changes the received image to increase detection speed through the resolution change unit. The image can be reduced by changing the resolution to the first setting value (S120).

이후 상기 검지영역추출부(320)는 해상도가 변경되어 크기가 축소된 이미지에서 검지영역을 추출한다(S130).Thereafter, the detection area extraction unit 320 extracts the detection area from the image whose resolution has been changed and the size has been reduced (S130).

여기서, 상기 검지영역추출부(320)는, 축소된 이미지의 임의의 위치에서 전체너비와 설정높이(픽셀단위)의 띠 형태로 잘라 검지영역을 추출할 수 있다. 이는 검지부(340)가 검지영역의 픽셀 이미지값 변화를 토대로 차량을 검지하는 것을 감안하여, 보다 효과적으로 차량이 있음을 판단할 수 있게 하기 위함이며, 나아가 처리량을 줄여 처리속도도 향상시키기 위함이다. Here, the detection area extraction unit 320 can extract the detection area by cutting the reduced image into a strip shape with a full width and a set height (in pixel units) at an arbitrary position. This is to enable the detection unit 340 to more effectively determine the presence of a vehicle, considering that it detects the vehicle based on changes in pixel image values of the detection area, and further to improve processing speed by reducing the processing amount.

한편, 상기 검지영역추출부(320)는 상기 검지영역의 추출은 그 추출 위치를 임의의 위치로 설정할 수 있으며, 이렇게 위치가 설정되면 동일한 설정 위치에서 띠 형태로 잘라 검지영역을 추출할 수 있다. Meanwhile, the detection area extraction unit 320 can set the extraction position to an arbitrary position when extracting the detection area, and when the position is set in this way, the detection area can be extracted by cutting it into a strip shape at the same setting position.

이렇게 상기 검지영역이 추출되면 상기 이미지변경부(330)는, 검지영역의 이미지를 변경(S140)하여 검지영역의 노이즈를 감소시킬 수 있다.When the detection area is extracted in this way, the image change unit 330 can reduce noise in the detection area by changing the image of the detection area (S140).

이러한 검지영역의 이미지 변경(S140)은, 세부적으로 검지영역의 컬러를 흑백으로 변환(S141)하고, 흑백으로 컬러가 변환된 검지영역의 해상도를 제2설정값으로 변경하여 이미지를 축소(S142)할 수 있다. Changing the image of the detection area (S140) involves converting the color of the detection area to black and white (S141) and reducing the image by changing the resolution of the detection area whose color has been converted to black and white to a second setting value (S142). can do.

여기서, 상기 이미지변경(S140)은, 제2해상도 변경 전에 먼저 검지영역의 컬러를 흑백으로 변환함으로써 노이즈를 줄이는 효과를 얻을 수 있으며, 이후 단계에서 픽셀 이미지값을 계산할 때 밝기(명도)를 중심으로 계산하는 것을 감안할 때 컬러가 불필요할 뿐만 아니라 검지효과를 높일 수 있다. Here, the image change (S140) can achieve the effect of reducing noise by first converting the color of the detection area to black and white before changing the second resolution, and in the later step, when calculating the pixel image value, the brightness (brightness) is centered. Considering the calculation, color is not only unnecessary, but can also improve detection effectiveness.

한편, 상기 제2설정값은 너비(가로) 전체와 1개의 픽셀 높이(세로)로 설정할 수 있다. Meanwhile, the second setting value can be set to the entire width (horizontal) and one pixel height (vertical).

도 5는 상기한 제1해상도 변경단계, 검지영역 추출단계 및 컬러변환단계에 따른 이미지의 변화과정을 예시적으로 나타내는 도면이다. Figure 5 is a diagram illustrating an image change process according to the above-described first resolution change step, detection area extraction step, and color conversion step.

도면을 참조하면, 도 5의 (a)는 수신된 이미지를 나타낸 사진으로 이때의 해상도는 1920×1080이다. 도 5의 (b)는 제1해상도 변경단계인 수신된 이미지의 해상도를 변경한 상태를 나타낸 사진으로 이때의 해상도는 480×270로 그 크기가 축소된다. Referring to the drawings, Figure 5(a) is a photo showing the received image, and the resolution at this time is 1920×1080. Figure 5(b) is a photo showing the state in which the resolution of the received image has been changed, which is the first resolution change step. At this time, the resolution is reduced to 480×270.

도 5의 (c)는 해상도가 변경되어 축소된 이미지에서 임의위치의 영역을 잘라 검지영역을 추출한 사진이다. 여기서 검지영역은 480×5의 해상도를 갖도록 띠 형태로 자르는 것이 바람직하다. 이는 노이즈 및 민감도 저하를 방지할 수 있는 사이즈로서 민감도 저하 없이 노이즈를 감쇄시킬 수 있기 때문이다. Figure 5(c) is a photograph in which a detection area is extracted by cutting out an area at a random location from an image reduced by changing resolution. Here, it is desirable to cut the detection area into a strip shape to have a resolution of 480×5. This is because it is a size that can prevent noise and sensitivity reduction and can attenuate noise without reducing sensitivity.

도 5의 (d)는 컬러변환단계에서 검지영역의 컬러를 흑백(RGB -> GRAY)으로 변환한 상태를 나타낸 사진이다. Figure 5(d) is a photograph showing the state in which the color of the detection area has been converted to black and white (RGB -> GRAY) in the color conversion step.

상기한 바에 따르면, 본 발명에서는 수신된 이미지의 해상도를 변경하는 제1해상도 변경(S120)과, 추출된 검지영역의 해상도를 변경하는 제2해상도 변경(S1420)을 거쳐 해상도를 2번에 걸쳐 변경하도록 구성된다. 이에 따라 본 발명은 처리량을 줄여 처리속도를 높일 수 있으며, 민감도 저하 없이 노이즈를 감쇄시켜 엣지들을 보다 효과적으로 찾을 수 있다. According to the above, in the present invention, the resolution is changed twice through a first resolution change (S120) that changes the resolution of the received image and a second resolution change (S1420) that changes the resolution of the extracted detection area. It is configured to do so. Accordingly, the present invention can increase processing speed by reducing processing amount, and can find edges more effectively by attenuating noise without reducing sensitivity.

상기한 과정에 따라 검지영역의 노이즈를 감소시킨 후에는 상기 검지영역에서 차량을 검지하며, 검지영역의 픽셀 이미지값의 변화를 토대로 차량이 있음을 판단하여 차량을 검지할 수 있다.After reducing the noise in the detection area according to the above process, the vehicle can be detected in the detection area, and the presence of a vehicle can be determined based on changes in pixel image values in the detection area.

여기서, 상기 픽셀 이미지값은 해당 픽셀이 가지고 있는 특성값들을 포함하는 값으로서, 흑백으로 변환된 명도값과 컬러값(채도값)을 포함할 수 있다. Here, the pixel image value is a value including characteristic values of the corresponding pixel, and may include a brightness value converted to black and white and a color value (saturation value).

세부적으로 상기 차량검지는, 상기 검지영역의 픽셀 이미지값(픽셀변화량, CPCA,Current pixel chang amount; 현재 프레임에서의 검지영역 픽셀 변화량)의 변화량을 계산하고(S151), 상기 이미지 수신 이전의 프레임들의 평균 픽셀 이미지값 변화량을 계산하여(S152), 상기 검지영역의 픽셀 이미지값 변화량과 상기 평균 픽셀 이미지값 변화량을 비교하여 차량을 검지(S153)할 수 있다. In detail, the vehicle detection calculates the amount of change in the pixel image value (pixel change amount, CPCA, current pixel change amount; detection area pixel change amount in the current frame) of the detection area (S151), and calculates the change amount of the pixel image value (pixel change amount, CPCA, detection area pixel change amount in the current frame) of the detection area (S151), The average pixel image value change is calculated (S152), and the vehicle can be detected by comparing the average pixel image value change with the pixel image value change in the detection area (S153).

여기서, 상기 검지영역의 픽셀 이미지값 변화량과 상기 평균 픽셀 이미지값 변화량을 비교하여 차량을 검지하는 세부과정은, 현재 프레임에서의 검지영역 픽셀 변화량의 평균과, 설정 프레임들의 검지영역 픽셀 이미지값 변화량의 평균을 비교하여 차량을 검지할 수 있다. Here, the detailed process of detecting a vehicle by comparing the amount of change in the pixel image value of the detection area and the average amount of change in the pixel image value is the average of the amount of change in the pixel image value of the detection area in the current frame and the amount of change in the pixel image value of the detection area in the set frames. Vehicles can be detected by comparing averages.

또한, 평균 픽셀 이미지값 변화량의 계산은, 이미지 수신 이전 30프레임들 의 픽셀 이미지값 변화량들을 모아 놓은 테이블(PCAT; Pixel change amount table,원형큐)에서 평균 픽셀 이미지값 변화량을 계산할 수 있다(도 7참조). In addition, the average pixel image value change can be calculated from a table (PCAT; Pixel change amount table, circular cue) that collects the pixel image value changes of 30 frames before image reception (FIG. 7 reference).

한편, 상기 차량을 검지하는 단계(S153)에서는, 검지영역의 픽셀 이미지값 변화량이 상기 평균 픽셀 이미지값 변화량의 2배수보다 크면 차량이 있다고 판단하여 카운트 1을 증가시키고(S154), 이러한 누적 카운트가 2가 되면(S155) 차량이 검지된 것으로 판단하고, 이후 검지 카운트를 0으로 초기화한 후 이후 단계인 번호판인식단계로 넘어간다. Meanwhile, in the step of detecting the vehicle (S153), if the amount of change in the pixel image value of the detection area is greater than twice the amount of change in the average pixel image value, it is determined that there is a vehicle and the count is increased by 1 (S154), and this accumulated count is When it reaches 2 (S155), it is determined that the vehicle has been detected, and the detection count is initialized to 0 and then moves on to the next step, the license plate recognition step.

여기서, 카운트 1을 증가시키는데 있어서 상기한 검지영역의 픽셀 이미지값 변화량이 상기 평균 픽셀 이미지값 변화량의 2배수보다 큰 조건을 설정한 이유는, 실험에 의한 실험값으로서 흔들림에 의한 엣지 변화량이 2배이하이고, 엣지가 많은 번호판의 변화량은 2배이상에서 발생하기 때문이다. Here, the reason for setting the condition in which the amount of change in the pixel image value of the detection area is greater than 2 times the amount of change in the average pixel image value in increasing the count 1 is that the amount of edge change due to shaking is less than 2 times as an experimental value. This is because the amount of change in license plates with many edges occurs at more than twice the rate.

한편, 상기와는 달리 검지영역의 픽셀 이미지값 변화량이 상기 평균 픽셀 이미지값 변화량의 2배수보다 같거나 작으면 카운트를 0으로 초기화(Detect count 0)하고 검지영역의 픽셀 이미지값 변화량 값을 PCAT에 추가한다.Meanwhile, unlike the above, if the amount of change in the pixel image value of the detection area is equal to or smaller than twice the amount of change in the average pixel image value, the count is initialized to 0 (Detect count 0) and the amount of change in the pixel image value of the detection area is entered into PCAT. Add.

도 6은 제2해상도 변경단계에서 검지영역의 해상도를 변경하고, 검지영역의 픽셀 이미지값 변화량을 계산하는 과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.Figure 6 is a diagram illustrating the process of changing the resolution of the detection area and calculating the amount of change in pixel image value of the detection area in the second resolution change step.

도 6을 참조하면, 본 발명은 이전의 480×5 크기의 검지영역 이미지를 30×1로 변환하여 리사이징함으로써 이미지(영상)의 변화량을 측정하기 전에 사이즈를 변경할 수 있다. Referring to FIG. 6, the present invention can change the size before measuring the amount of change in the image (video) by converting and resizing the previously 480×5 detection area image to 30×1.

여기서, 검지영역 이미지를 30×1로 리사이징하는 이유는 노이즈는 많이 감쇄되지만 번호판인식을 위한 수직엣지는 별로 사라지지 않기 때문에 검지율 저하 없이 연산속도를 증가시키기 위함이다. Here, the reason for resizing the detection area image to 30×1 is to increase the calculation speed without reducing the detection rate because the noise is greatly attenuated but the vertical edges for license plate recognition do not disappear much.

이렇게 검지영역의 해상도를 변경하여 리사이징하면 이후 엣지 검출을 위한 연산을 위하여 검지영역의 픽셀 이미지값 변화량을 계산하는데, 이 과정은 도시된 바와 같이 해당 인덱스(Index)의 값과 우측 인덱스의 절대값을 계산하여 전체 평균을 구할 수 있으며, 이때 이미지(영상)에 변화가 없을 경우 평균이 작게 나오며, 엣지가 많이 관찰될수록 큰 값이 나올 수 있다. When the resolution of the detection area is changed and resized in this way, the amount of change in the pixel image value of the detection area is calculated for the calculation for edge detection. This process, as shown, changes the value of the corresponding index and the absolute value of the right index. You can calculate the overall average. At this time, if there is no change in the image (video), the average will be small, and the more edges are observed, the larger the value may be.

도 7은 픽셀 이미지값 변화량을 계산하여 검지영역 픽셀 이미지값 변화량과 평균 픽셀 이미지값 변화량를 비교하는 과정을 나타낸 도면으로, 현재의 검지영역 픽셀 이미지값 변화량을 계산하여 구한 변화량의 평균과, 이전에 계산된 30프레임의 평균 이미지값 변화량의 평균을 계산하는 과정을 나타내고 있다. Figure 7 is a diagram showing the process of calculating the change in pixel image value and comparing the change in pixel image value in the detection area with the change in average pixel image value. Figure 7 is a diagram showing the process of calculating the change in pixel image value in the current detection area and comparing the average of the change in the previously calculated amount. It shows the process of calculating the average of the average image value change of 30 frames.

다음으로 도 8은 상기에서 구해진 변화량이 작을 경우 PCAT를 갱신하는 과정을 나타낸 도면으로, 도면을 참조하면 PCAT의 인덱스 값을 앞으로 한칸씩 이동 후 마지막에는 현재 구해진 새로운 변화량 값을 추가한다. (도면에서 나타내는 인덱스 값은 예시를 위한 임의값이다. )Next, Figure 8 is a diagram showing the process of updating the PCAT when the change amount obtained above is small. Referring to the figure, the index value of the PCAT is moved forward one space at a time, and at the end, the new change value currently obtained is added. (The index values shown in the drawing are arbitrary values for illustration purposes only.)

상기한 과정에 의하여 차량이 검지되면 검지된 차량의 차량번호를 인식하는 과정을 거치게 되는데, 이에 대해서는 도 9를 참조하여 살펴보기로 한다. When a vehicle is detected through the above process, it goes through a process of recognizing the license plate number of the detected vehicle, which will be discussed with reference to FIG. 9.

도 9를 참조하면, 상기 차량번호를 인식하는 단계는, 상기한 과정에서 차량이 검지되면 검지된 이미지에서 설정 위치를 잘라 인식영역을 추출하며(S210), 이러한 인식영역 추출과정을 나타낸 도 10에 도시된 바와 같이 검지된 이미지에서 차량번호판이 위치하는 설정 위치를 잘라 인식영역을 추출할 수 있다.Referring to FIG. 9, in the step of recognizing the license plate number, when a vehicle is detected in the above process, a recognition area is extracted by cutting a set position from the detected image (S210). This recognition area extraction process is shown in FIG. 10. As shown, the recognition area can be extracted by cutting the set position where the license plate is located from the detected image.

이렇게 인식영역이 추출되면, 도 11에 도시된 바와 같이 딥러닝 알고리즘을 이용하여 추출된 상기 인식영역에서 번호판을 인식(S220)할 수 있다.When the recognition area is extracted in this way, the license plate can be recognized in the recognition area extracted using a deep learning algorithm (S220), as shown in FIG. 11.

이 과정에서 인식결과 번호판이라고 판단되면(S221), 도 12에 도시된 바와 같이 상기 인식영역에서 번호판이 위치하는 영역을 잘라 번호판영역을 추출하고, 상기 번호판영역에서 차량번호를 인식한다(S230). In this process, if it is determined that it is a license plate as a result of recognition (S221), the license plate area is extracted by cutting the area where the license plate is located in the recognition area as shown in FIG. 12, and the vehicle number is recognized in the license plate area (S230).

여기서, 번호판영역의 추출은 해상도가 낮은 영상(이미지)에서 찾아진 번호판영역을 원본 이미지에서 잘라오며, 이는 낮은 해상도의 번호판 영상에서 보다 원본 영상에서 문자를 더 찾을 수 있다. Here, in the extraction of the license plate area, the license plate area found in a low-resolution image (image) is cut from the original image, which allows more characters to be found in the original image than in the low-resolution license plate image.

한편, 상기 차량번호의 인식(S230)은, 상기 번호판영역을 원본 이미지에서 잘라 추출하고(S231), 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이 딥러닝 알고리즘을 이용하여 상기 원본 이미지에서 번호판영역 내의 문자를 인식(S232)하고, 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이 문자인식 후 인식된 문자들을 설정 좌표 기준으로 좌측에서 우측으로 정렬하여 차량번호를 완성(S234)할 수 있다.Meanwhile, in the recognition of the license plate number (S230), the license plate area is cut and extracted from the original image (S231), and the license plate area in the original image is extracted using a deep learning algorithm as shown in (a) of FIG. 13. The characters can be recognized (S232), and as shown in (b) of FIG. 13, the recognized characters can be aligned from left to right based on the set coordinates to complete the vehicle number (S234).

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true scope of technical protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached patent claims.

100 : 영상촬영부 200 : 클라우드 서버
300 : 차량검지부 310 : 해상도변경부
320 : 검지영역추출부 330 : 이미지변경부
340 : 검지부 400 : 차량번호인식부
410 : 인식영역 추출부 420 : 번호판 인식부
430 : 번호인식부 500 : 데이터베이스
100: video recording unit 200: cloud server
300: vehicle detection unit 310: resolution change unit
320: Detection area extraction unit 330: Image change unit
340: detection unit 400: vehicle number recognition unit
410: Recognition area extraction unit 420: License plate recognition unit
430: Number recognition unit 500: Database

Claims (5)

주행하는 차량들의 이미지를 촬영하고 촬영된 이미지들을 전송하는 영상촬영부와;
유무선 네트워크를 통해 현장의 상기 영상촬영부로부터 촬영된 상기 이미지들을 수신하고, 수신된 상기 이미지들로부터 검지영역을 추출하여 상기 검지영역에서 차량을 검지하는 차량검지부와, 상기 차량검지부에 의하여 차량이 검지되면 상기 이미지로부터 인식영역을 추출하고 상기 인식영역에서 차량번호판을 인식하는 차량번호인식부를 포함하는 클라우드 서버와;
상기 클라우드 서버의 서버정보 및 차량정보를 저장하는 데이터베이스;를 포함하되,
상기 차량검지부는,
검지 및 인식속도를 높이기 위하여 상기 이미지의 해상도를 제1설정값으로 변경하여 이미지를 축소하는 해상도변경부와,
민감도 저하 없이 노이즈를 감쇄시킬 수 있도록 해상도가 변경되어 크기가 축소된 상기 이미지를 임의의 위치에서 이미지 전체너비와 설정높이의 띠 형태로 잘라 검지영역을 추출하는 검지영역추출부와,
노이즈를 줄이고 검지효과를 높이기 위하여 띠 형태로 추출된 상기 검지영역의 컬러를 흑백으로 변환하고, 처리속도를 높이고 민감도 저하 없이 노이즈를 감쇄시키고 차량번호 인식을 위한 엣지들을 효과적으로 찾을 수 있도록 흑백으로 컬러가 변환된 띠 형태로 추출된 상기 검지영역의 해상도를 제2설정값으로 변경하여 이미지를 축소하는 이미지변경부와,
띠 형태로 추출된 상기 검지영역의 픽셀 이미지값의 변화를 토대로 차량이 있음을 판단하여 차량을 검지하는 검지부를 포함하되,
상기 차량번호인식부는,
상기 이미지에서 인식영역을 잘라 추출하는 인식영역 추출부와,
딥러닝 알고리즘을 이용하여 추출된 상기 인식영역에서 번호판을 인식하는 번호판 인식부와,
상기 인식영역에서 번호판이 위치하는 영역을 잘라 번호판영역을 추출하고, 상기 번호판영역에서 차량번호를 인식하는 번호인식부를 포함하고,
상기 검지부는,
띠 형태로 추출된 상기 검지영역의 픽셀 이미지값 변화량과, 상기 이미지 수신 이전의 설정개수 프레임들에 대한 검지영역의 평균 픽셀 이미지값 변화량을 각각 계산하고, 상기 검지영역의 픽셀 이미지값 변화량과 상기 검지영역의 상기 평균 픽셀 이미지값 변화량을 비교하여 상기 검지영역의 픽셀 이미지값 변화량이 상기 검지영역의 상기 평균 픽셀 이미지값 변화량의 설정 배수보다 크면 차량이 있다고 판단하여 상기 차량을 검지하는 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 기술을 활용한 고속분산형 차량번호 인식 시스템.
a video capture unit that captures images of driving vehicles and transmits the captured images;
A vehicle detection unit that receives the images captured from the on-site video capture unit through a wired or wireless network, extracts a detection area from the received images, and detects the vehicle in the detection area, and the vehicle is detected by the vehicle detection unit. a cloud server including a license plate recognition unit that extracts a recognition area from the image and recognizes a license plate number in the recognition area;
Including a database that stores server information and vehicle information of the cloud server,
The vehicle detection unit,
a resolution change unit that changes the resolution of the image to a first setting value to reduce the image in order to increase detection and recognition speed;
A detection area extraction unit that extracts a detection area by cutting the image whose resolution has been changed and its size reduced to reduce noise without reducing sensitivity into a strip of the entire width of the image and a set height at a random location;
In order to reduce noise and increase detection effectiveness, the color of the detection area extracted in the form of a band is converted to black and white, and the color is converted to black and white to increase processing speed, reduce noise without reducing sensitivity, and effectively find edges for license plate recognition. an image changer that reduces the image by changing the resolution of the detection area extracted in the form of a converted band to a second setting value;
It includes a detection unit that detects a vehicle by determining the presence of a vehicle based on changes in pixel image values of the detection area extracted in the form of a band,
The vehicle number recognition unit,
a recognition area extraction unit that cuts and extracts a recognition area from the image;
A license plate recognition unit that recognizes a license plate in the recognition area extracted using a deep learning algorithm,
A license plate recognition unit that extracts a license plate area by cutting an area where the license plate is located in the recognition area and recognizes a vehicle license plate number in the license plate area,
The detection unit,
Calculate the change in pixel image value of the detection area extracted in the form of a band and the change in average pixel image value of the detection area for a set number of frames before receiving the image, respectively, and calculate the change in pixel image value of the detection area and the change in pixel image value of the detection area for the set number of frames before receiving the image. Comparing the amount of change in the average pixel image value of the area, if the amount of change in the pixel image value of the detection area is greater than a set multiple of the amount of change in the average pixel image value of the detection area, the cloud is characterized in that it determines that a vehicle is present and detects the vehicle. High-speed distributed license plate recognition system using computing technology.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 차량번호인식부는,
딥러닝 알고리즘을 이용하여 상기 번호판영역 내의 문자들을 인식하고, 인식된 상기 문자들을 설정 좌표 기준으로 좌측에서 우측으로 정렬하여 차량번호를 완성하는 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 기술을 활용한 고속분산형 차량번호 인식 시스템.
According to claim 1,
The vehicle number recognition unit,
High-speed distributed vehicle number using cloud computing technology, which recognizes characters in the license plate area using a deep learning algorithm and sorts the recognized characters from left to right based on set coordinates to complete the vehicle number. Recognition system.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 번호인식부는,
상기 번호판영역을 원본 이미지에서 잘라 추출하고, 딥러닝 알고리즘을 이용하여 상기 원본 이미지에서 번호판영역 내의 문자를 인식한 후 인식된 문자들을 설정 좌표 기준으로 좌측에서 우측으로 정렬하여 차량번호를 완성하는 것을 특징으로 하는 클라우드 컴퓨팅 기술을 활용한 고속분산형 차량번호 인식 시스템.
According to claim 1,
The number recognition unit,
The license plate area is cut and extracted from the original image, characters within the license plate area are recognized in the original image using a deep learning algorithm, and the recognized characters are aligned from left to right based on set coordinates to complete the vehicle number. A high-speed distributed license plate recognition system using cloud computing technology.
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