KR102590274B1 - 양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 cctv 시스템 - Google Patents

양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 cctv 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도로상을 운행하는 진입 차량과 진출 차량의 속도를 검출하고, 도로의 교통상황을 모니터링하는 도로관제모드와 과속 차량의 번호판을 인식하는 번호인식모드를 접근하는 차량의 속도에 따라 자동으로 전환하여 도로관제와 과속단속을 수행할 수 있는 CCTV 시스템에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 CCTV 시스템은 도로에 방사파를 출사하고 도로를 주행하는 차량으로부터 반사되는 반사파를 수신받아 차량의 진행방향과 속도를 검출하는 레이더 센서부; 상기 레이더 센서부의 지향방향 영상을 촬영하는 카메라부; 상기 카메라부의 셔터스피드에 동기화되어 동작되는 적외선 조명부; 상기 카메라부에서 촬영된 영상에서 차량의 번호를 인식하는 차량번호 인식부; 상기 레이더 센서부에서 검출된 차량의 속도에 근거하여 상기 카메라부의 셔터스피드를 제어하는 제어부; 및 상기 제어부에서 전송된 정보를 저장 관리하고, OSD(On Screen Display)에 표시하도록 제어하는 관제센터서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 CCTV 시스템{CCTV SYSTEM FOR VEHICLE SPEED DETECTION OF INTERACTIVE TRAFFIC AND AUTOMATICALLY CHANGING OF ROAD TRAFFIC SITUATION MONITORING MODE/ RECOGNIZING VEHICLE NUMBER MODE}
본 발명은 양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 CCTV 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도로상을 운행하는 진입 차량과 진출 차량의 속도를 검출하고, 도로의 교통상황을 모니터링하는 도로관제모드와 과속 차량의 번호판을 인식하는 번호인식모드를 접근하는 차량의 속도에 따라 자동으로 전환하여 도로관제와 과속단속을 수행할 수 있는 CCTV 시스템에 관한 것이다.
과속에 의한 교통사고는 운전자에게 치명적인 손상을 입히는 인명사고로 발전할 수 있기 때문에 차량의 과속을 방지하거나 과속차량을 검출하기 위해 레이더 장비를 비롯한 첨단장비를 이용한 과속검출장치에 대해 연구가 다양하게 진행되고 있으며, 이러한 과속검출장치는 도로 곳곳에 설치되어 무인으로 과속차량을 검출할 수 있는 장점으로 인해 사용분야가 더욱 확대되고 있는 실정이다.
레이더 검지기에서 출력되는 정보는 차량의 속도, 거리, 각도이며, 이를 통해 차량의 정확한 위치 및 정보를 추출해 낼 수 있다.
레이더 검지기를 이용한 차량번호 검지 시스템 기술은 다양하게 개발되었으며, 그러한 기술 중의 하나로서 등록특허공보 제10-2163208호에 하이브리드 무인교통 감시시스템 및 그 방법이 개시되었다.
상기 기술은 하이브리드 무인교통감시장치(200)가 IP 카메라(100a)에 대한 제어를 통해 네트워크(300)를 통해 제공된 영상 차량번호 검지를 수행하는 제 1 단계; 하이브리드 무인교통 감시장치(200)가 IP 카메라(100a)에 의해 제공된 영상에서 차량번호 검지 유무를 분석하는 제 2 단계; 및 차량번호를 검지하는 경우, 하이브리드 무인교통 감시장치(200)가 루프 장치(100b) 및 레이더 장치(100c)로부터 네트워크(300)를 통해 루프 및 레이더 신호를 대기 후 수신되는 경우, 검지된 차량번호에 대한 영상처리 설정을 수행하고, 수신된 루프 신호 및 레이더 신호의 일치 여부를 분석하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인교통 감시방법 및 감시시스템을 제공한다.
상기 기술은 루프 및 레이더 신호를 이용하여 과속 차량에 대한 오검지를 최소화할 수 있는 장점이 있으나, 과속 차량을 단속하기 위한 루프 장치의 설치가 어렵고, 설치된 장비의 유지/보수에 소요되는 비용이 상승되는 단점이 있다.
한편, 도로의 상황을 모니터링하기 위한 교통(도로)관제시스템은 교통에 관한 일을 종합적, 집중적으로 관리하는 시스템으로서, 교통 신호기나 교통 상황판 등을 시스템을 이용하여 교통 정보를 수집, 처리, 원활한 차량의 흐름을 유지시킴과 동시에 도로 상황을 모니터링하여 교통의 혼잡을 방지하고 낙하물, 교통사고, 도로의 여견 등을 통지함으로 교통 사고를 미연에 방지하기 위한 시스템이다.
이러한 교통(도로)관제시스템의 기술 중 하나로서, 등록특허공보 제10-2275628호에 도로교통 상황 모니터링 관제·실시간 교통정보 분석·교통신호제어로 이루어진 클라우드 기반 교통신호 통합 제어시스템이 개시되었다.
상기 기술은 횡단보도 및 교통통제 구간에 설치되며 인공지능 센서신호등의 점멸을 제어하는 신호등 제어 단말; 상기 신호등 제어 단말과 통신하여 관리 영역 내에서 상기 인공지능 센서신호 등의 점등 상태 및 점등 시간을 포함하는 교통신호 운영정보를 저장 및 관리하며, 상기 신호등 제어 단말을 원격으로 제어 가능하며, 상기 신호등 제어 단말로부터 구성품의 고장 여부를 포함하는 상태정보를 전송받아 관리하는 교통신호 운영 서버; 상기 교통신호 운영 서버와 연계되어 상기 교통신호 운영 서버로부터 상기 교통신호 운영정보를 수신하며, 교통신호 운영정보를 인공지능 센서신호등에 전송하는 교통신호 정보제공 서버; 및 횡단보드에 설치되며, 상기 교통신호 운영 서버 또는 상기 교통신호 정보 제공 서버로부터 상기 교통신호 운영정보를 수신하여 차량 및 보행자에게 신호를 제공하는 인공지능 센서신호등을 포함하여 구성된다.
그러나 교통관제시스템에 적용되는 카메라와 과속 차량을 검지하기 위한 카메라는 다르게 구성된다.
즉, 도로교통관제에서 사용되는 카메라는 빛의 강약에 따라 이미지 센서가 충분한 광량을 받을 수 있도록 셔터 스피드를 낮추어 밝고 선명한 화질의 영상을 목표로 하는 것으로서, 셔터스피드는 1/500(주간) ~ 1/30초(야간)이다.
또한, 차량의 번호인식에 사용되는 카메라는 빠르게 이동하는 피사체를 촬영하기 위해 셔터스피드는 높아야 하나 이미지 센서에 입사되는 광량이 적기 때문에 외부 조명이 요구되며, 셔터스피드는 1/10,000(주간) ~ 1/200(야간)으로 구성되고, 셔터스피드와 조명 사이의 동기화가 이루어져야 한다.
이에, 종래 기술에서는 도로교통관제에 사용되는 카메라와 차량번호인식에 사용되는 카메라를 개별적으로 구성해야 하는 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-2163208호 (2020. 09. 29.) 등록특허공보 제10-2275628호 (2021. 07. 05.)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 1개의 카메라를 이용하여 도로 차량의 흐름을 모니터링하고, 과속 차량으로 판단되는 경우 번호인식을 수행할 수 있는 모드로 변환하여 과속 차량의 번호판을 검지할 수 있는 양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 CCTV 시스템을 제공하는 데 있다.
또한, 접근하는 차량(진입 차량)의 속도뿐만 아니라 멀어지는 차량(진출 차량)의 속도를 표시하여 도로교통관제에 요구되는 정보를 제공할 수 있는 양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 CCTV 시스템을 제공하는 데 있다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 CCTV 시스템은 도로에 방사파를 출사하고 도로를 주행하는 차량으로부터 반사되는 반사파를 수신받아 차량의 진행방향과 속도를 검출하는 레이더 센서부; 상기 레이더 센서부의 지향방향 영상을 촬영하는 카메라부; 상기 카메라부의 셔터스피드에 동기화되어 동작되는 적외선 조명부; 상기 카메라부에서 촬영된 영상에서 차량의 번호를 인식하는 차량번호 인식부; 상기 레이더 센서부에서 검출된 차량의 속도에 근거하여 상기 카메라부의 셔터스피드를 제어하는 제어부; 및 상기 제어부에서 전송된 정보를 저장 관리하고, OSD(On Screen Display)에 표시하도록 제어하는 관제센터서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 카메라부는 영상을 촬영하는 카메라 촬영모듈; 상기 카메라 촬영모듈의 서터스피드를 제어하는 카메라 제어모듈; 상기 카메라 촬영모듈에서 촬영된 영상에 상기 레이더 센서부에서 검출된 차량의 진행방향과 속도를 매칭시키는 영상 처리모듈; 및 상기 영상 처리모듈에서 처리된 영상인 아날로그 영상신호를 디지털 신호로 변환하는 엔코더 모듈을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 제어부는 상기 레이더 센서부에서 검출된 차량 속도에 근거하여 상기 카메라 제어모듈로 도로관제모드로 동작되게 하는 제1 모드신호와 번호인식모드로 동작되게 하는 제2 모드신호를 제공하도록 구성된다.
또한, 상기 제어부는 상기 레이더 센서부로부터 이격된 제1 구간과 상기 제1 구간보다 상대적으로 짧은 제2 구간으로 구분하고, 상기 제1 구간에 대해 상기 레이더 센서부에서 검출된 차량 속도가 지정된 속도를 초과하는 경우 상기 제2 구간으로 진입되는 예측시간을 산출하며, 산출된 상기 예측시간에 근거하여 제1 모드신호를 제2 모드신호로 전환되게 구성된다.
또한, 상기 제어부는 상기 레이더 센서부에서 검출된 차량에 대해 진입 차량과 진출 차량에 대한 속도와 상기 카메라부에서 촬영된 영상을 결합하여 상기 관제센터서버로 전송하도록 구성된다.
본 발명에 의하면, 1개의 카메라를 이용하여 도로의 상황을 모니터링하면서 과속 차량을 단속할 수 있는 차량번호인식을 수행함으로써, CCTV 시스템의 설비에 따른 비용을 감축할 수 있는 장점이 있다.
또한, 레이더 센서를 이용하여 접근하는 차량(진입 차량)의 속도뿐만 아니라 멀어지는 차량(진출 차량)의 속도를 검출하여 제공할 수 있으므로, 수치화된 차량의 운행정보를 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 CCTV 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 CCTV 시스템의 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 CCTV 시스템에 적용된 구간별 모드를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 CCTV 시스템에 적용된 OSD에 표시되는 영상의 일 실시 예를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따른 양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 CCTV 시스템에 적용된 OSD에 표시되는 영상의 다른 실시 예를 나타낸 것이다.
다음으로, 본 발명에 따른 양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 CCTV 시스템의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
이하에서 동일한 기능을 하는 기술요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고, 중복 설명을 피하기 위하여 반복되는 상세한 설명은 생략한다.
또한, 이하에 설명하는 실시 예는 본 발명의 바람직한 실시 예를 효과적으로 보여주기 위하여 예시적으로 나타내는 것으로, 본 발명의 권리범위를 제한하기 위하여 해석되어서는 안 된다.
본 발명은 도로상을 운행하는 진입 차량과 진출 차량의 속도를 검출하고, 도로의 교통상황을 모니터링하는 도로관제모드와 과속 차량의 번호판을 인식하는 번호인식모드를 접근하는 차량의 속도에 따라 자동으로 전환하여 도로관제와 과속단속을 수행할 수 있는 CCTV 시스템에 관한 것이다.
이때, 본 발명에서의 진입 차량은 카메라로 접근하는 차량을 의미하고, 진출 차량은 카메라에서 멀어지는 차량을 의미하는 것으로서, 동일한 도로에 대해서 카메라가 설치되는 방향에 따라 진입 차량과 진출 차량은 상호 변경될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 CCTV 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 개념도이고, 도 2는 본 발명에 따른 양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 CCTV 시스템의 구성도이다.
첨부된 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 CCTV 시스템은 레이더 센서부(100), 카메라부(200), 적외선 조명부(300), 제어부(500) 및 관제센터서버(600)를 포함하여 구성된다.
레이더 센서부(100)는 도로에 방사파를 출사하고 도로를 주행하는 차량으로부터 반사되는 반사파를 수신받아 차량의 진행방향과 속도를 검출한다.
즉, 상기 레이더 센서부(100)는 레이더(radar)를 방사하는 레이더 방사모듈과 상기 레이더 방사모듈에서 방사된 레이더가 반사된 반사파를 검출하는 레이더 흡수모듈을 포함하여 구성된다.
이러한 레이더 센서부(100)는 레이더의 방사 시간 및 반사된 레이더의 수신 시간을 통해 차량의 진행방향을 추적할 수 있고, 추적 대상의 물체(차량)의 속도를 검출할 수 있다.
예를 들어, 상기 레이더 센서부(100)는 레이더 방사 시간 및 수신 시간을 통해 진입 차량과 진출 차량을 구분할 수 있으며, 진입 및 진출 차량에 대한 속도를 검출할 수 있다.
카메라부(200)는 상기 레이더 센서부(100)의 지향방향에 대한 영상을 촬영하고, 적외선 조명부(300)는 상기 카메라부(200)에서 촬영하는 영역에 조명한다.
상기에서 상기 레이더 센서부(100), 카메라부(200) 및 적외선 조명부(300)는 팬/틸트 기능을 갖는 브래킷에 결합되어 상하 및 좌우로 방향을 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 카메라부(200)에 대해서 좀 더 설명한다.
첨부된 도 2를 참조하면, 상기 카메라부(200)는 영상을 촬영하는 카메라 촬영모듈(210), 상기 카메라 촬영모듈(210)의 셔터스피드를 제어하는 카메라 제어모듈(220), 상기 카메라 촬영모듈(210)에서 촬영된 영상에 상기 레이더 센서부(100)에서 검출된 차량의 진행방향과 속도를 매칭시키는 영상 처리모듈(230) 및 상기 영상 처리모듈(230)에서 처리된 영상인 아날로그 영상신호를 디지털 신호로 변환하는 엔코더 모듈(240)을 포함하여 구성된다.
상기 카메라 촬영모듈(210)은 셔터스피드에 따라 도로관제모드 또는 번호인식모드로 상호 변환된다.
도로관제모드에서는 도로를 운행하는 차량의 움직임 또는 트래픽 등 도로 상황을 인지하기 위한 것이고, 번호인식모드는 차량의 번호판을 인식해야 한다.
따라서 카메라 촬영모듈이 도로관제모드로 설정된 경우 촬영된 영상으로는 차량의 과속을 인지하더라도 차량의 번호판을 인식할 수 없기 때문에 과속 차량을 특정할 수 없다.
그리고 번호인식모드로 설정된 경우에는 차량의 속도 및 차량번호를 인식하여 특정할 수 있으나 차량의 번호판을 포함한 차량 전면측을 촬영해야 하기 때문에 촬영모드가 변경되어 도로의 상황을 파악하기 위한 모니터링 영상을 취득할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 번호인식모드의 셔터스피드는 도로관제모드의 셔터스피드보다 상대적으로 빠르게 설정된다. 예를 들어, 도로관제모드에서 셔터스피드는 1/500 ~ 1/30초의 범위 내에서 운영되고, 번호인식모드에서 셔터스피드는 1/10,000 ~ 1/200초의 범위 내에서 운영된다.
여기서, 상기 셔터스피드는 도로관제모드의 경우 자동이득조절(AGC, Auto Gain Control)값을 50%의 범위에서 주변의 조도에 따라 운영되고, 번호인식모드의 경우 자동이득조절(AGC)값을 0 ~ 10%의 범위에서 주변의 조도에 따라 운영된다.
상기와 같이 셔터스피드, 조도 및 자동이득조절값에 따라 도로관제모드와 번호인식모드가 다르게 운영되기 때문에 종래에는 도로관제용 카메라와 번호인식용 카메라를 별도로 설치하여 운영되게 된다.
카메라 제어모듈(220)은 도로의 상황을 모니터링하기 위한 도로관제모드와 차량의 번호판을 인식하기 위한 번호인식모드를 상호 가변시키는 것으로서, 상기 카메라 촬영모듈(210)의 셔터스피드를 제어한다. 이때, 상기 카메라 제어모듈(220)은 상기 카메라 촬영모듈(210)의 셔터스피드뿐만 아니라 각 모드에 대한 조도 및 자동이득조절값을 조절하게 된다.
즉, 상기 카메라 제어모듈(220)은 도로관제모드로 촬영하기 위한 제1 모드신호의 입력에 따라 상기 카메라 촬영모듈(210)의 셔터스피드를 주변 조도에 근거하여 자동이득조절값을 50%의 범위 내에서 1/500 ~ 1/30초로 제어하고, 번호인식모드로 촬영하기 위한 제2 모드신호의 입력에 따라 상기 카메라 촬영모듈(210)의 셔터스피드를 주변 조도에 근거하여 자동이득조절(AGC)값을 0 ~ 10%의 범위 내에서 1/10,000 ~ 1/200초로 제어하여 영상을 촬영하도록 한다.
상기 영상 처리모듈(230)은 레이더 센서부(100)에서 검출된 차량에 대한 좌표와 해당 차량의 속도를 상기 카메라 촬영모듈(210)에서 촬영된 영상의 좌표에 매칭하여 영상과 상기 차량의 속도를 표시하게 된다.
이에, 상기 레이더 센서부(100)를 통해 검출 영역의 중심점과 상기 카메라 촬영모듈(210)에서 촬영하는 영역의 중심점이 매칭되게 설정된다.
상기 엔코더 모듈(240)은 상기 영상 처리모듈(230)에서 처리된 영상인 아날로그 영상신호를 디지털 신호로 변환하는 것으로서, 인터넷 또는 자가망 네트워크를 이용하여 관제센터서버(600)로 전송될 수 있는 데이터로 변환하는 기능을 수행한다.
차량번호 인식부(400)는 상기 카메라부에서 촬영된 영상에서 차량의 번호를 인식한다.
상기 차량번호 인식부(400)는 상기 카메라부(200)의 카메라 촬영모듈(210)에서 촬영된 영상 중, 제2 모드신호인 상태에서 촬영된 영상으로부터 차량번호를 인식하는 것으로서, 번호판후보영역 검출모듈(410), 문자영역 검출모듈(420) 및 문자인식모듈(430)을 포함하여 구성된다.
번호판후보영역 검출모듈(410)은 입력된 RGB 컬러 차량 이미지를 그레이 스케일 이미지로 변환하고 케니 에지 검출 기법과 LSD 알고리즘을 통해 번호판 영역을 검출하는 기능을 수행하는 것으로서, 영상 내에서 차량을 검출하고, 검출된 차량에 대한 이미지를 변환한 후 에지추출 방식을 통해 번호판후보영역을 검출한다.
영상 내에서 차량을 검출하는 방식으로, 배경 제거 방식, 평균 배경방식, 차영상 방식, 특징 기반 방식 등이 이용될 수 있다.
문자영역 검출모듈(420)은 상기 번호판후보영역 검출모듈(410)에서 검출된 번호판후보영역이 포함된 영상을 전경과 배경으로 축약하여 변환하는 것으로서, 임계값(threshold)을 기준으로 이진화 작업을 수행하고, 검출 알고리즘을 이용하여 문자 영역을 확정한 후 가로, 세로 크기와 픽셀 개수 등의 논리 정보를 통해 차량 번호판의 문자영역을 검출한다.
문자인식모듈(430)은 상기 문자영역 검출모듈(420)에서 검출된 최종문자영역 이미지를 일정한 크기로 정규화하고, 정규화된 영역에서 최종적인 문자 인식을 수행한다.
제어부(500)는 레이더 센서부(100), 카메라부(200), 적외선 조명부(300) 및 차량번호 인식부(400) 등을 제어하며, 각 장치로부터 전송된 정보를 외부에 제공하거나 레이더 센서부(100), 카메라부(200), 적외선 조명부(300) 및 차량번호 인식부(400)에 대한 관리를 수행한다. 이때, 상기 제어부(500)의 기능 중의 하나로서 상기 레이더 센서부(100)에서 검출된 차량의 속도에 근거하여 카메라부(200)의 셔터스피드를 제어하는 기능을 포함한다. 또한, 상기 제어부(500)는 레이더 센서부(100), 카메라부(200) 및 적외선 조명부(300)가 설치된 위치, 시간, 날짜 등을 관리하면서, 외부로 전송되는 정보에는 이러한 정보를 포함시켜 전송시킨다.
상기 카메라부(200)의 카메라 촬영모듈(210)은 평상시 도로를 관측하기 위한 도로관제모드로 운영된다.
즉, 도로관제모드로 운영되는 상태에서 레이더 센서부(100)에서 검출된 차량의 속도가 설정(지정)속도를 초과하면 상기 제어부(500)는 상기 카메라 제어모듈(220)로 번호인식모드로 동작되게 하는 제2 모드신호를 출력한다.
또는, 번호인식모드로 운영되는 상태에서 레이더 센서부(100)에서 검출된 차량의 속도가 설정(지정)속도를 이하이면 상기 제어부(500)는 상기 카메라 제어모듈(220)로 도로관제모드로 동작되게 하는 제1 모드신호를 출력한다.
즉, 상기 제어부(500)는 상기 레이더 센서부(100)에서 검출된 차량 속도에 근거하여 상기 카메라 제어모듈(220)로 도로관제모드로 동작되게 하는 제1 모드신호와 번호인식모드로 동작되게 하는 제2 모드신호를 제공하게 된다.
한편, 상기 제어부(500)에서 제공되는 제1 모드신호와 제2 모드신호를 상호 변환하기 위해서는 소정의 지연시간이 요구된다.
이는 상기에서 설명한 바와 같이, 카메라 제어모듈(220)은 도로의 상황을 모니터링하기 위한 도로관제모드와 차량의 번호판을 인식하기 위한 번호인식모드를 상호 가변시키는 과정에서, 카메라 촬영모듈(210)의 셔터스피드뿐만 아니라 각 모드에 대한 조도 및 자동이득조절값을 조절되어야 하며, 이에 도로관제모드에서 번호인식모드 또는 번호인식모드에서 도로관제모드로 변환하기까지 소정의 시간이 요구된다.
상기 소정의 시간은 카메라의 성능에 따라 다르게 나타날 수 있으나, 통상 60 ~ 70ms의 범위 내에서 모드 변환이 이루어질 수 있고, 상세하게 66ms±α의 시간이 요구된다. 여기서 α는 카메라 고유의 모드변환 상수이다.
도 3은 본 발명에 따른 양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 CCTV 시스템에 적용된 구간별 모드를 나타낸 것이다.
첨부된 도 3을 참조하면, 카메라로 접근하는 차량 즉, 진입차량에 대해 차량의 속도를 검출하는 제1 구간(S1)과 상기 제1 구간(S1)의 차량 속도가 지정속도를 초과하는 상기 차량의 번호를 인식하는 제2 구간(S2)으로 구분되고, 상기 제1 구간(S1)과 제2 구간(S2) 사이에는 카메라의 모드를 변환하기 위한 전환구간(D)으로 구분된다.
부연하면, 상기 레이더 센서부로부터 이격된 제1 구간(S1)과 상기 제1 구간(S1)보다 상대적으로 짧은 제2 구간(S2)으로 구분하고, 상기 제어부(500)는 상기 제1 구간(S1)에 대해 상기 레이더 센서부(100)에서 검출된 차량 속도가 지정된 속도를 초과하는 경우 상기 제2 구간(S2)으로 진입되는 예측시간을 산출하고, 상기 산출된 예측시간에 근거하여 제1 모드신호를 제2 모드신호로 전환되게 하는 제2 모드신호를 상기 카메라부(200)의 카메라 제어모듈(220)로 제공한다.
즉, 상기 제어부(500)는 제1 구간(S1)에 대해 상기 레이더 센서부(100)에서 검출된 차량의 방향 및 속도에 근거하여 제2 구간(S2)에 도달되는 예측시간을 산출하고, 산출된 시간에 근거하여 제2 모드신호를 출력함으로써, 카메라부(200)의 카메라 촬영모듈(210)이 도로관제모드에서 번호인식모드로 변환될 수 있는 시간을 확보하게 된다.
촬영이 종료되면, 상기 제어부(500)는 도로관제모드로 복원되도록 제1 모드신호를 상기 카메라부(200)에 전송한다.
이러한 과정을 통해 상기 제어부(500)에서 생성된 영상은 진입 차량과 진출 차량에 대한 속도와 상기 카메라부(200)에서 촬영된 영상을 결합하여 관제센터서버(600)로 전송한다.
관제센터서버(600)는 상기 제어부(500)에서 전송된 정보를 저장 관리하고, OSD(610, On Screen Display)에 표시되도록 제어한다.
더 상세하게, 상기 관제센터서버(600)는 상기 카메라부(200)가 도로관제모드인 상태에서의 영상 및 번호인식모드 상태에서의 영상을 OSD(610)에 표시되도록 하고, 각 모드에서 제공된 영상을 저장한다.
이때, 상기 관제센터서버(600)의 상기 OSD(610)에 표시되는 영상에는 진입 차량에 대한 차량 속도와 진출 차량에 대한 차량 속도가 구분되어 표시될 수 있다.
예를 들어, 진입하는 차량의 속도는 "+"로 표시되고, 진출하는 차량의 속도는 "-"로 표시되도록 구성될 수 있다.
또는 상기 관제센터서버(600)는 상기 OSD(610)의 표시화면을 분할하여 진입하는 차량과 진출하는 차량을 구분하여 각각 표시되도록 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 CCTV 시스템에 적용된 OSD에 표시되는 영상의 일 실시 예를 나타낸 도면이다.
첨부된 도 4를 참조하면, 진입 방향의 영상은 P1에 표시되고, 진출 방향의 영상은 P2에 표시되며, 과속 차량에 대한 영상은 P3에 표시된다.
도 5는 본 발명에 따른 양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 CCTV 시스템에 적용된 OSD에 표시되는 영상의 다른 실시 예를 나타낸 것이다.
실제로, 도로관제모드인 상태에서 카메라부(200)를 통해 촬영되는 영상은 진입차량과 진출차량을 모두 촬영할 수 있다.
이에, 영상을 분할하지 않고도 화면의 좌측영역은 진입 방향을 촬영하게 되고, 화면의 우측영역은 진출 방향을 촬영할 수 있다.
또한, 설계조건에 따라 해당 구간을 운행하는 차량의 수가 적어서 도로관제모드와 번호인식모드를 상호 변환하는 데 충분한 시간적 여유가 있는 도로 상황인 경우 첨부된 도 5에 보인 바와 같이, 차량의 진입 방향을 나타내는 좌측 영역에는 진입 하는 차량의 차량 번호 및 검출 속도를 진입하는 차량 순서에 따라 순차적으로 표시되도록 하고, 차량의 진출 방향을 나타내는 우측 영역에는 진출하는 차량의 순서에 따라 차량의 속도만 표시되도록 구성될 수 있다.
아울러, 규정 속도를 위반한 경우 즉, 진입 차량 중에사 검출된 차량 속도가 규정 속도를 초과한 경우에는 도 4에 보인 바와 같이 과속 차량에 대한 영상을 진입 차량 영상과 진출 차량 영상의 하부측에 표시되도록 구성될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 CCTV 시스템의 모드전환 과정에 대해서 설명한다.
1. 도로관제모드
도로관제모드에서 레이더 센서부(100)는 도로를 주행하는 차량의 진행방향 및 속도를 검출하고, 카메라부(200)는 도로를 주행하는 차량 영상을 촬영하여 전송한다. 즉, 전송 영상에는 차량에 대한 진행방향 및 속도를 포함하여 관제센터서버(600)로 전송되어 OSD(610)에 표시되게 된다.
도로관제모드에서 상기 카메라부(200)는 도로의 상황을 촬영할 수 있는 셔터스피드로 운영되고, 상기 셔터스피드에 대한 조도와 AGC값에 따라 조절되게 된다.
이때, 상기 OSD(610)에 표시되는 영상은 진입방향과 진출방향을 구분하여 표시되도록 구성될 수 있고, 적외선 조명부(300)는 조도와 AGC값에 따라 조절된 셔터스피드에 동기화되어 동작되게 된다.
2. 번호인식모드
도로관제모드인 상태에서 상기 레이더 센서부(100)를 통해 제1 구간(S1)의 차량 속도가 지정속도를 초과하게 되면, 제어부(500)는 상기 차량의 속도에 근거하여 제2 구간(S2)에 도달되는 예측시간을 산출하고, 산출된 예측시간에 따라 번호인식모드로 전환하기 위한 제2 모드신호를 카메라부(200)에 전송한다.
이에, 상기 카메라부(200)는 수신된 제2 모드신호에 따라 번호인식모드에 해당되는 셔터스피드로 전환되되, 상기 셔터스피드는 조도와 AGC값에 따라 조절되게 된다. 또한, 상기 적외선 조명부(300)는 조도와 AGC값에 따라 조절된 셔터스피드에 동기화되어 동작되게 된다.
이에, 카메라부(200)는 과속 차량이 제2 구간(S2)에 진입하기 전에 번호인식모드로 전환되고, 상기 차량이 제2 구간(S2)을 통과하면서 1 ~ 5장의 스틸컷 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 제어부(500)에 전송한다.
상기 제어부(500)는 전송된 스틸컷 영상을 차량번호 인식부(400)로 전송하여 차량번호를 인식하게 하고, 인식된 차량번호와 레이더 센서부(100)를 통해 검출된 차량의 속도 및 카메라부로부터 수신된 영상을 관제센터서버(600)로 전송하고, 상기 카메라부(200)를 도로관제모드로 전환하도록 제1 모드신호를 상기 카메라부(200)로 전송한다.
상기 관제센터서버(600)는 제어부(500)로부터 전송된 영상을 OSD(610)에 표시한다.
본 발명에 의하면, 1개의 카메라를 이용하여 도로의 상황을 모니터링하면서 과속 차량을 단속할 수 있는 차량번호인식을 수행함으로써, CCTV 시스템의 설비에 따른 비용을 감축할 수 있는 장점이 있다.
또한, 레이더 센서를 이용하여 접근하는 차량(진입 차량)의 속도뿐만 아니라 멀어지는 차량(진출 차량)의 속도를 검출하여 제공할 수 있으므로, 과속 차량 단속을 위한 도로 정보를 제공할 수 있는 장점이 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 CCTV 시스템의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 청구범위 및 발명의 설명, 첨부한 도면의 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위 내에 속한다.
100: 레이더 센서부 200: 카메라부
210: 카메라 촬영모듈 220: 카메라 제어모듈
230: 영상처리모듈 240: 엔코더모듈
300: 적외선 촬영부 400: 차량번호 인식부
410: 번호판후보영역 검출모듈 420: 문자영역 검출모듈
430: 문자인식모듈 500: 제어부
600: 관제센터서버 610: OSD

Claims (5)

  1. 도로에 방사파를 출사하고 도로를 주행하는 차량으로부터 반사되는 반사파를 수신받아 차량의 진행방향과 속도를 검출하는 레이더 센서부;
    상기 레이더 센서부의 지향방향 영상을 촬영하는 카메라부;
    상기 카메라부의 셔터스피드에 동기화되어 동작되는 적외선 조명부;
    상기 카메라부에서 촬영된 영상에서 차량의 번호를 인식하는 차량번호 인식부;
    상기 레이더 센서부에서 검출된 차량의 속도에 근거하여 상기 카메라부의 셔터스피드를 제어하는 제어부; 및
    상기 제어부에서 전송된 정보를 저장 관리하고, OSD(On Screen Display)에 표시하도록 제어하는 관제센터서버;
    를 포함하고,
    상기 카메라부는,
    영상을 촬영하는 카메라 촬영모듈;
    상기 카메라 촬영모듈의 셔터스피드를 제어하는 카메라 제어모듈;
    상기 카메라 촬영모듈에서 촬영된 영상에 상기 레이더 센서부에서 검출된 차량의 진행방향과 속도를 매칭시키는 영상 처리모듈; 및
    상기 영상 처리모듈에서 처리된 영상인 아날로그 영상신호를 디지털 신호로 변환하는 엔코더 모듈;
    을 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 레이더 센서부에서 검출된 차량 속도에 근거하여 상기 카메라 제어모듈로 도로관제모드로 동작되게 하는 제1 모드신호와 번호인식모드로 동작되게 하는 제2 모드신호를 제공하되,
    상기 레이더 센서부로부터 이격된 제1 구간과 상기 제1 구간보다 상대적으로 짧은 제2 구간으로 구분하고,
    상기 제1 구간에서 상기 레이더 센서부에서 검출된 차량 속도가 설정된 속도를 초과하는 경우 상기 제2 구간으로 진입되는 예측시간을 산출하며,
    산출된 상기 예측시간에 근거하여 제1 모드신호를 제2 모드신호로 전환되게 되고,
    상기 카메라 제어모듈은 상기 도로관제모드로 촬영하기 위한 상기 제1 모드신호의 입력에 따라 상기 카메라 촬영모듈의 셔터스피드를 주변 조도에 근거하여 자동이득조절값을 50%의 범위 내에서 1/500 ~ 1/30초로 제어하며, 상기 번호인식모드로 촬영하기 위한 상기 제2 모드신호의 입력에 따라 상기 카메라 촬영모듈의 셔터스피드를 주변 조도에 근거하여 자동이득조절값을 0 ~ 10%의 범위 내에서 1/10,000 ~ 1/200초로 제어하여 영상을 촬영하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 CCTV 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 레이더 센서부에서 검출된 차량에 대해 진입 차량과 진출 차량에 대한 속도와 상기 카메라부에서 촬영된 영상을 결합하여 상기 관제센터서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 양방향 차량 속도 검출 및 도로관제모드와 번호인식모드 자동 전환 CCTV 시스템.
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