KR19990070562A - 차량번호판 인식용 영상촬영장치 및 방법 - Google Patents

차량번호판 인식용 영상촬영장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량번호판 인식용 영상촬영장치 및 방법에 관한 것으로, 종래에는 시스템의 설치 위치에 따라 낮에는 주로 차량의 본네트등 밝은부분에 빛이 반사되어 생기고, 밤에는 전조등이나 안개등 불빛에 의해 스미어링 현상이 생겨 번호판을 인식할 수 없는 문제점이 있다. 따라서 본 발명은 일정 범위내로 진입하는 차량에 대한 영상을 렌즈부(10)를 통해 입력받아 디지털 영상으로 만드는 디지털 카메라(20)와, 상기 렌즈부(10)와 디지털 카메라(20)를 제어신호에 따라 90도 회전시키기 위한 회전장치(30)와, 상기 디지털 카메라(20)로 부터 전송되는 디지털 영상을 산업용 피씨(70)의 주 메모리로 올려놓는 영상 취득장치(40)와, 번호판 인식 프로그램으로 상기 영상 취득장치(40)에 의해 전달받은 디지털 영상으로 번호판 영역을 찾아내고 그 번호판 영역으로 부터 번호판을 인식하는 번호판 인식장치(50)와, 낮에 상기 회전장치(30)로 렌즈부(10)와 디지털 카메라(20)를 90도 회전시키도록 하는 제어신호를 출력하는 제어장치(60)로 구성하여, 카메라의 수직방향을 스미어링이 생기므로 카메라 자체를 시선방향을 중심으로 90도 회전하여 영상을 얻도록 함으로써, 실제 차량 영상에서는 스미어링이 차를 수평방향으로 자르도록 하여 번호 인식시 정확히 인식하도록 함으로써 번호판 인식율을 높이도록 한 것이다.

Description

차량번호판 인식용 영상촬영장치 및 방법
본 발명은 밤, 낮에 관계없이 좋은 영상을 제공하여 번호판 인식율을 높일 수 있도록 한 차량번호판 인식용 영상촬영장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 영상의 수직방향으로 생기는 스미어링 현상을 수평방향으로 만들어 주어 번호판이 가려지는 현상을 없애도록 함으로써 번호판 인식이 가능하도록 한 차량번호판 인식용 영상촬영장치에 관한 것이다.
고해상도 디지털 카메라는 해상도가 높다는 것과, 비월주사(interlace) 방식의 단점인 필드 영상이 아닌 전 프레임(full-frame) 영상을 취득할 수 있으며, 화질이 깨끗하다는 등의 장점들에 의해 고해상도 영상처리 응용분야에서 최근 각광 받고 있다.
차량번호판 인식시스템의 경우에도, 한 대의 카메라로 한 차선을 충분히 담당할 수 있어야 하고 또한 번호판 영역의 화소수가 인식을 위한 최소한의 분해능 이상으로 보장되어야 하므로 보통 해상도 1024×1024 정도의 디지털 카메라가 많이 사용되고 있다.
도 1은 종래 차량번호판 인식장치에 대한 블록 구성도로서, 이에 도시된 바와같이, 일정 범위내로 진입하는 차량에 대한 조도, 포커스 및 초점을 맞추어 차량에 대한 영상을 전송하기 위한 렌즈부(1)와, 상기 렌즈부(1)를 통해 전송되는 아날로그의 영상을 디지털 영상으로 만들어 전송하는 디지털 카메라(2)와, 상기 디지털 카메라(2)로 부터 전송되는 디지털 영상을 산업용 피씨(5)의 주 메모리로 올려놓는 영상 취득부(3)와, 번호판 인식 프로그램으로 상기 영상 취득부(3)에 의해 전달받은 디지털 영상으로 번호판 영역을 찾아내고 그 번호판 영역으로 부터 번호판을 인식하는 번호판 인식부(4)로 구성된다.
이와같이 구성된 종래기술에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
렌즈부(1)가 차량을 읽어들일수 있는 범위로 차량이 진입하게 되면, 렌즈부(1)는 진입하는 차량에 대한 조도, 포커스 및 초점을 맞춘다음 차량에 대한 영상을 읽어들여 디지털 카메라(2)로 전송한다.
그러면 상기 디지털 카메라(2)는 렌즈부(1)를 통해 전송되는 아날로의 영상을 디지털 영상으로 바꾸어 산업용 피씨(5)의 영상 취득부(3)로 전송한다.
이에 상기 영상 취득부(3)는 디지털 카메라(2)로 부터 전송되는 디지털 영상을 산업용 피씨(5)의 주 메모리에 올려놓는다.
그러면 번호판 인식부(4)는 번호판 인식 프로그램을 실행시켜 번호판 영역을 찾아내고, 그 찾아낸 번호판 영역에서 차량번호를 인식한다.
그러나, 상기에서와 같은 종래기술에서 카메라가 역광지역에 있거나 햇빛이 매우 밝을 경우 햇빛이 차량의 본네트 등에 직접 반사되어 카메라로 들어올 경우, 이때 디지털 카메라의 특성에 의하여 영상의 위에서 아래로 포화상태의 흰 띠가 생기가 된다. 이것을 스미어링(Smearing)이라 하는데 이 영향은 차량에 반사면이 많고 햇빛이 강할수록, 그리고 카메라의 셔터속도가 빠를수록 심하게 나타난다. 이러한 흰 띠가 번호판 영역을 둘로 자를수도 있으며 이에따라 영상에서 번호판을 인식하는 것을 불가능해는 문제점이 있다.
즉, 시스템의 설치 위치에 따라 도 2의 (a)에서와 같이 차량 영상과 반사가 심하게 나타나거나, 낮에는 주로 차량의 본네트등 밝은부분에 빛이 반사되고 밤에는 전조등이나 안개등 불빛에 의해 스미어링이 발생하여 도 2의 (b)에서와 같이 영상내 수직으로 흰띠가 생겨 영상에서 번호판을 인식할 수 없는 문제점이 있다.
따라서 상기에서와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 영상의 수직방향으로 생기는 스미어링 현상을 수평방향으로 만들어 주어 번호판이 가려지는 현상을 없애도록 한 차량번호판 인식용 영상촬영장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 카메라를 시선방향을 중심으로 90도 회전시켜 영상을 얻도록 하여 실제 차량 영상에서 스미어링 현상이 차를 수평으로 자르게 나타나도록 함으로써 번호판 인식이 가능하도록 한 차량번호판 인식용 영상촬영장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 밤, 낮에 관계없이 좋은 영상을 제공하여 번호판 인식율을 높일 수 있도록 한 차량번호판 인식용 영상촬영장치를 제공함에 있다.
도 1은 종래의 차량번호판 인식장치에 대한 블록 구성도.
도 2a는 도 1에서, 차량 영상과 반사 심한 경우를 보여준 차량 영상도.
도 2b는 도 1에서, 반사에 의해 스미어링(Smearing)이 발생하여 영상내 수직으로 흰띠가 생긴 예를 보여주는 차량 영상도.
도 2c는 도 2a에서와 같이 반사면이 생긴 경우 카메라를 시선방향을 중심으로 반시계 방향으로 90도 돌려 얻은 차량 영상도.
도 2d는 도 2c에서 얻은 영상을 다시 시계 방향으로 90도 돌려 얻은 차량 영상도.
도 3은 본 발명의 차량번호판 인식용 영상촬영장치에 대한 블록 구성도.
도 4는 본 발명의 차량번호판 인식용 영상촬영방법에 대한 동작 흐름도.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***
10 : 렌즈부 20 : 디지털 카메라
30 : 회전장치 40 : 영상 취득부
50 : 번호판 인식부 60 : 제어부
70 : 산업용 피씨
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 일정 범위내로 진입하는 차량에 대한 조도, 포커스 및 초점을 맞추어 차량에 대한 영상을 전송하기 위한 렌즈부와, 상기 렌즈부를 통해 전송되는 아날로그의 영상을 디지털 영상으로 만들어 전송하는 디지털 카메라와, 상기 렌즈부와 디지털 카메라를 제어신호에 따라 90도 회전시키기 위한 회전장치와, 상기 디지털 카메라로 부터 전송되는 디지털 영상을 산업용 피씨의 주 메모리로 올려놓는 영상 취득부와, 번호판 인식 프로그램으로 상기 영상 취득부에 의해 전달받은 디지털 영상으로 번호판 영역을 찾아내고 그 번호판 영역으로 부터 번호판을 인식하는 번호판 인식부와, 낮에 상기 회전장치로 렌즈부와 디지털 카메라를 90도 회전시키도록 하는 제어신호를 출력하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 카메라의 윗방향을 하늘로 향하도록 하여 초기화하는 제1단계와, 상기 카메라가 회전되지 않고 현재시간이 회전시간대이면 카메라를 반시계 방향으로 90도 회전시켜 회전모드로 바꾸는 제2단계와, 상기 카메라가 회전되어 있고 현재시간이 비회전시간대이면 카메라를 다시 시계방향으로 90도 회전시켜 비회전모드로 바꾸는 제3단계와, 상기 제2단계 또는 제3단계의 카메라를 통해 번호판 영상을 취득하는 제4단계와, 현재 카메라가 회전되어 있으면 번호판 시계방향으로 90도 회전하고 그렇지 않으면 영상을 그대로 받아들여 번호판을 인식하도록 하는 제5단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 차량번호판 인식용 영상촬영장치에 대한 블록 구성도로서, 이에 도시한 바와같이, 일정 범위내로 진입하는 차량에 대한 조도, 포커스 및 초점을 맞추어 차량에 대한 영상을 전송하기 위한 렌즈부(10)와, 상기 렌즈부(10)를 통해 전송되는 아날로그의 영상을 디지털 영상으로 만들어 전송하는 디지털 카메라(20)와, 상기 렌즈부(10)와 디지털 카메라(20)를 제어신호에 따라 90도 회전시키기 위한 회전장치(30)와, 상기 디지털 카메라(20)로 부터 전송되는 디지털 영상을 산업용 피씨(70)의 주 메모리로 올려놓는 영상 취득장치(40)와, 번호판 인식 프로그램으로 상기 영상 취득장치(40)에 의해 전달받은 디지털 영상으로 번호판 영역을 찾아내고 그 번호판 영역으로 부터 번호판을 인식하는 번호판 인식장치(50)와, 낮에 상기 회전장치(30)로 렌즈부(10)와 디지털 카메라(20)를 90도 회전시키도록 하는 제어신호를 출력하는 제어장치(60)로 구성한다.
도 4는 본 발명의 차량번호판 인식용 영상촬영방법에 대한 동작 과정도로서, 이에 도시한 바와같이, 카메라의 윗방향을 하늘로 향하도록 하여 초기화하는 제1단계와, 상기 카메라가 회전되지 않고 현재시간이 회전시간대이면 카메라를 반시계 방향으로 90도 회전시켜 회전모드로 바꾸는 제2단계와, 상기 카메라가 회전되어 있고 현재시간이 비회전시간대이면 카메라를 다시 시계방향으로 90도 회전시켜 비회전모드로 바꾸는 제3단계와, 상기 제2단계 또는 제3단계의 카메라를 통해 번호판 영상을 취득하는 제4단계와, 현재 카메라가 회전되어 있으면 번호판 시계방향으로 90도 회전하고 그렇지 않으면 영상을 그대로 받아들여 번호판을 인식하도록 하는 제5단계로 이루어진다.
이와같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용 효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
일반적으로 스미어링에 의해 영상에 수직의 흰 띠가 생기는 현상은 햇볕이 쨍쨍하게 빛나는 맑은날 챠량의 본네트등 차량의 반짝이는 부분에 의해 생기거나, 밤시간에 차량의 전조등이나 안개 등에 의해 발생하게 된다.
그 외의 시간이나 구름이 낀 낮시간 등에서는 이러한 현상이 발생하지 않게 된다.
밤시간에 발생하는 스미어링의 경우, 원인이 되는 광원인 전조등이나 안개 등의 위치가 일반적으로 차량의 양쪽 끝에 위치하여 일반적으로 차량의 중앙부에 있는 번호판의 위치와 일치하지 않기 때문에 이 시간에 발생하는 스미어링에 의한 흰 띠는 번호판을 중심으로 양쪽에서 발생하게 되고 번호판을 가리는 경우는 거의 없게 된다.
따라서 이러한 원인들에 의해 발생하는 스미어링은 인식율에 거의 영향을 미치지 않게 된다.
그러나, 낮시간의 경우 스미어링에 의한 흰 띠가 번호판을 자르는 현상이 발생하게 된다.
따라서 스미어링 현상을 없애기 위하여 본 발명에서는 실제 장소의 위치에 따라 계절별 태양의 움직임을 예측하고, 시간대를 구분하여 수동작업으로 월별, 일별로 차량에 의해 번호판이 잘려지는 시간대 (Ts) 와 그렇지 않은 시간대 (Tn) 를 테이블화하여 제어부(60)에 저장하여 둔다.
그러면 제어부(60)는 비회전 시간대에 시스템을 동작시키도록 하는데, 이에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
처음에 디지털 카메라(20)의 윗방향을 하늘로 향하게(Camera-Up=0) 하여 초기화한다.(S1)
그럼다음 제어부(60)는 카메라가 회전되어 있지 않고 현재시간이 회전시간대, 즉 차량에 의해 번호판이 잘려지는 시간대 (Ts) 이면(S3), 회전장치(30)로 카메라를 반시계 방향으로 90도 회전시키라는 제어신호를 출력하여 회전모드로 바꾼다(S4).
그러면 상기 회전장치(30)는 렌즈부(10)와 디지털 카메라(20)를 반시계방향으로 90도 회전하게 된다.
그리고 만약 현재 카메라가 회전되어 있고(Camera-Up=90)(S2), 현재시간이 비회전 시간대 즉, 차량번호가 잘려지지 않는 시간대 (Tn) 이면(S5) 렌즈부(10)와 디지털 카메라(20)를 다시 시계 방향으로 90도 회전시키도록 제어신호를 회전장치(30)로 출력하여 비회전모드로 바꾼다.(S6)
그러면 렌즈부(10)가 차량에 대한 조도, 포커스 및 초점을 맞춘다음 차량에 대한 영상을 읽어들여 디지털 카메라(20)가 차량 영상을 취득한다.(S7)
가령 도 2의 (a)에서와 같이 본네트에서 반사면이 생긴 경우 카메라를 시선방향을 중심으로 반시계 방향으로 90도 돌려 도 2의 (c)에서와 같은 영상을 얻고, 반사면이 없을 경우에는 카메라를 회전시키지 않고 차량 영상을 그대로 얻는다.
그런다음 디지털 카메라(20)에서 취득한 영상이 도 2의 (c)에서와 같은 경우에는 취득한 영상을 시계 방향으로 90도 회전시키고(S9), 이 회전된 도 2(d)에서와 같은 차량 영상을 영상 취득부(40)로 전송한다(S10).
이에 상기 영상 취득부(40)는 취득한 영상을 산업용 피씨(70)의 주 메모리에 올려놓는다.
그러면 번호판 인식부(50)는 번호판 인식 프로그램을 실행시켜 번호판 영역을 찾아내고, 그 찾아낸 번호판 영역에서 차량번호를 인식한다.(S7)
이상에서와 같은 과정을 통해 차량 번호판을 정확하게 인식한다.
따라서, 본 발명은 카메라의 수직방향을 스미어링이 생기므로 카메라 자체를 시선방향을 중심으로 90도 회전하여 영상을 얻도록 함으로써, 실제 차량 영상에서는 스미어링이 차를 수평방향으로 자르도록 하여 번호 인식시 정확히 인식하도록 함으로써 번호판 인식율을 높이도록 한 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 일정 범위내로 진입하는 차량에 대한 조도, 포커스 및 초점을 맞추어 차량에 대한 영상을 전송하기 위한 렌즈부와, 상기 렌즈부를 통해 전송되는 아날로그의 영상을 디지털 영상으로 만들어 전송하는 디지털 카메라와, 상기 렌즈부와 디지털 카메라를 제어신호에 따라 90도 회전시키기 위한 회전장치와, 상기 디지털 카메라로 부터 전송되는 디지털 영상을 산업용 피씨의 주 메모리로 올려놓는 영상 취득부와, 번호판 인식 프로그램으로 상기 영상 취득부에 의해 전달받은 디지털 영상으로 번호판 영역을 찾아내고 그 번호판 영역으로 부터 번호판을 인식하는 번호판 인식부와, 낮에 상기 회전장치로 렌즈부와 디지털 카메라를 90도 회전시키도록 하는 제어신호를 출력하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 차량번호판 인식용 영상촬영장치.
  2. 카메라의 윗방향을 하늘로 향하도록 하여 초기화하는 제1단계와, 상기 카메라가 회전되지 않고 현재시간이 회전시간대이면 카메라를 반시계 방향으로 90도 회전시켜 회전모드로 바꾸는 제2단계와, 상기 카메라가 회전되어 있고 현재시간이 비회전시간대이면 카메라를 다시 시계방향으로 90도 회전시켜 비회전모드로 바꾸는 제3단계와, 상기 제2단계 또는 제3단계의 카메라를 통해 번호판 영상을 취득하는 제4단계와, 현재 카메라가 회전되어 있으면 번호판 시계방향으로 90도 회전하고 그렇지 않으면 영상을 그대로 받아들여 번호판을 인식하도록 하는 제5단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량번호판 인식용 영상촬영방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100855590B1 (ko) * 2006-10-12 2008-09-01 (주)와이드존정보시스템 다중 렌즈 다중 시점 멀티 자동차 인식 시스템 및 그 방법
KR101043626B1 (ko) * 2010-02-03 2011-06-24 (주)보성전자 시시티브이 감시카메라 제어장치
KR101275970B1 (ko) * 2011-12-01 2013-06-17 (주)보성전자 감시카메라의 렌즈부에 대한 틸트제어장치

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