KR20080111317A

KR20080111317A - 차량의 윤곽 이미지를 이용한 차종 인식장치 및 방법

Info

Publication number: KR20080111317A
Application number: KR1020070059558A
Authority: KR
Inventors: 김동근
Original assignee: 주식회사 다래파크텍
Priority date: 2007-06-18
Filing date: 2007-06-18
Publication date: 2008-12-23
Also published as: KR100883889B1

Abstract

본 발명은 차종의 윤곽선 이미지를 이용하여 차종을 인식하는 차종 인식장치 및 방법을 개시한다. 본 발명의 장치는, 진입 혹은 주행차량을 감지하기 위한 차량검출센서; 제어신호에 따라 상기 차량검출센서에 의해 차량이 검출되면 해당 차량을 촬영하는 카메라; 통신포트; 기준 윤곽선 데이터와 각종 데이터를 저장하기 위한 스토리지; 촬영된 이미지정보나 인식된 정보 혹은 동작상태를 표시하기 위한 표시부; 상기 카메라로부터 입력된 이미지 데이터에서 윤곽선을 추출한 후 상기 기준 윤곽선과 비교하여 차종을 판별하고, 번호판 영역을 추출한 후 차량번호를 인식하는 이미지 처리부; 및 상기 통신포트를 통해 외부 호스트나 네트워크 등과 연결되어 상기 스토리지에 기준 윤곽선 데이터를 저장 혹은 갱신하고, 상기 차량검출센서에 의해 차량이 검출되면 상기 카메라를 제어하여 해당 차량을 촬영하게 하며, 상기 이미지 처리부를 제어하여 상기 카메라가 촬영한 이미지로부터 차종과 차량번호를 인식하도록 하고, 상기 인식된 정보를 상기 표시부에 표시하거나 상기 스토리지에 저장하도록 제어하는 제어부를 구비한다.

차량, 차종인식, 이미지처리, 번호인식, 주차관리, 이미지 처리

Description

차량의 윤곽 이미지를 이용한 차종 인식장치 및 방법{ CAR TYPE RECOGNITION APPARATUS AND METHOD USING CONTOURS IMAGE OF CAR }

도 1은 본 발명에 따른 차종 인식장치를 도시한 구성 블럭도,

도 2는 본 발명에 따른 차종 인식장치의 동작 절차를 도시한 순서도,

도 3은 본 발명에 따른 촬영 이미지의 예,

도 4는 본 발명을 주차관리시스템에 적용한 예의 구성 블럭도,

도 5는 본 발명이 적용된 주차관리시스템의 동작 순서도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 차량 100: 차종인식장치

102,411: 차량검출센서 104,412,431: 카메라

106: 조명장치 108: 통신포트

110: 제어부 112: 이미지 처리부

114: 스토리지 116: 표시부

118: 조작부 410: 입차제어기

414,433: 차단기 420: 주차관리서버

430: 출차제어기 432: 요금표시부

본 발명은 진입 혹은 주행 차량을 촬영하여 차종을 인식하는 차종 인식장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차종의 윤곽선 이미지를 이용하여 차종을 인식하는 차량의 윤곽 이미지를 이용한 차종 인식장치 및 방법에 관한 것이다.

사회구조가 복잡해지고 교통수단이 발전함에 따라 다양한 종류의 차량들이 도로나 주차장에서 운행되고 있다. 각 차량은 승용차나 화물차 등과 같이 용도에 따라 분류됨과 아울러 배기량 등에 따라 경차, 소형 승용차, 중형 승용차 등으로 구분되기도 한다.

한편, 차량에 의한 환경공해가 심해짐에 따라 가능한 환경오염을 줄이고 도로 자원의 효율적인 이용을 위하여 차종에 따라 도로 주행요금이나 주차요금 등을 달리하고 있다.

따라서 차종을 자동으로 인식할 수 있다면, 도로 주행요금징수나 주차관리비 징수 등에 매우 편리할 것이다.

본 발명은 상기와 같은 필요성을 충족시키기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 진입차량을 감지하면 차량의 번호판을 중심으로 전면을 촬영한 후 윤곽선을 추출하여 차종을 자동으로 인식할 수 있는 차량의 윤곽 이미지를 이용한 차종 인식장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 진입 혹은 주행차량을 감지하기 위한 차량검출센서; 제어신호에 따라 상기 차량검출센서에 의해 차량이 검출되면 해당 차량을 촬영하는 카메라; 통신포트; 기준 윤곽선 데이터와 각종 데이터를 저장하기 위한 스토리지; 촬영된 이미지정보나 인식된 정보 혹은 동작상태를 표시하기 위한 표시부; 상기 카메라로부터 입력된 이미지 데이터에서 윤곽선을 추출한 후 상기 기준 윤곽선과 비교하여 차종을 판별하고, 번호판 영역을 추출한 후 차량번호를 인식하는 이미지 처리부; 및 상기 통신포트를 통해 외부 호스트나 네트워크 등과 연결되어 상기 스토리지에 기준 윤곽선 데이터를 저장 혹은 갱신하고, 상기 차량검출센서에 의해 차량이 검출되면 상기 카메라를 제어하여 해당 차량을 촬영하게 하며, 상기 이미지 처리부를 제어하여 상기 카메라가 촬영한 이미지로부터 차종과 차량번호를 인식하도록 하고, 상기 인식된 정보를 상기 표시부에 표시하거나 상기 스토리지에 저장하도록 제어하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 방법은, 각 차량들에 대한 기준 윤곽선 데이터를 스토리지에 데이터베이스로 저장하는 단계; 차량검출센서에 의해 진입 혹은 주행하는 차량이 감지되면, 카메라로 차량의 전면을 촬영하는 단계; 상기 카메라로 촬영된 이미지 데이터를 전처리 혹은 필터링하여 배경을 제거 하고 윤곽선을 추출하는 단계; 상기 검출된 차량의 윤곽선과 상기 스토리지에 저장된 기준 윤곽선을 비교(매칭)하여 해당 차량을 가장 근사한 기준 윤곽선의 차종으로 판별하는 단계; 및 상기 검출된 차량의 인식정보를 상기 스토리지에 저장하는 단계를 구비한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차종 인식장치를 도시한 구성 블럭도이고, 도 2는 본 발명에 따른 차종 인식장치의 동작 절차를 도시한 순서도이며, 도 3은 본 발명에 따른 촬영 이미지의 예이다.

본 발명에 따른 차종 인식장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 진입 혹은 주행차량(10)을 감지하기 위한 차량검출센서(102)와, 차량검출센서(102)에 의해 차량(10)이 검출되면 해당 차량(10)을 촬영하는 카메라(104), 카메라(104)가 촬영하기 용이하도록 조명을 제공하는 조명장치(106), 외부의 호스트나 네트워크와 통신하기 위한 통신포트(108), 전체 동작을 제어하는 제어부(110), 카메라가 촬영한 이미지를 처리하여 차종과 차량번호를 인식하는 이미지 처리부(112), 차종판단을 위한 기준 윤곽선 데이터와 검출된 차량의 차량번호와 차종 데이터를 저장하기 위한 스토리지(114), 동작상태 및 설정상태, 인식정보 등을 표시하기 위한 표시부(116), 사용자가 조작을 입력하기 위한 조작부(118)로 구성되어 진입 혹은 주행하는 차량의 차종을 인식한다.

도 1을 참조하면, 차량검출센서(102)는 루프코일이나 레이저센서 등 다양한 방식의 차량검출센서로서, 차량(10)이 검출되면 검출신호를 제어부(110)로 전달한다.

카메라(104)는 렌즈와 CCD나 CMOS 이미지센서를 포함하는 구성으로서 제어부(110)의 제어에 따라 차량(10)이 검출되면 해당 차량의 번호판 영역을 중심으로 전면을 촬영한다. 이러한 카메라(104)는 미도시된 모터나 기구적인 구성들에 의해 촬영자세가 제어될 수 있는 것이 바람직하다. 또한 카메라 촬영시 최적의 노출을 제공하기 위해 조명장치(106)를 이용할 수도 있다.

이미지 처리부(112)는 DSP 등으로서 제어부(110)의 제어에 따라 카메라(104)로부터 촬영된 이미지 데이터를 전달받아 후술하는 바와 같이 필터링, 배경제거, 윤곽선추출, 이미지 매칭(비교), 번호판 영역 추출, 문자영역 추출 등을 처리하여 차종과 차량번호를 인식하여 제어부(110)에 제공한다.

제어부(110)는 USB 등과 같은 통신포트(108)를 통해 외부 호스트나 네트워크 등과 연결되어 스토리지(114)에 구축된 기준 윤곽선 데이터와 같은 내부 데이터를 갱신하고, 차량검출센서(102)에 의해 차량이 검출되면 카메라(104)를 제어하여 차량(10)을 촬영하게 하고, 이미지 처리부(112)를 제어하여 카메라(10)가 촬영한 이미지로부터 차종과 차량번호를 인식하도록 제어한다. 그리고 조작부(118)를 통해 입력된 사용자 제어에 따라 각종 초기값을 설정함과 아울러 동작모드 등을 설정하고, 표시부(116)에 촬영된 이미지나 동작상태 등 각종 정보를 표시한다. 이러한 제어부(110)는 마이크로프로세서로 구현되며, 경우에 따라 이미지 처리부(112)와 일 체로 구현될 수도 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차종 인식장치는 도 2에 도시된 바와 같이 동작한다.

도 2를 참조하면, 먼저 본 발명에 따른 차종인식을 위하여 각 차량들에 대한 기준 윤곽선 데이터를 스토리지(114)에 데이터베이스로 저장한다(S201). 이러한 기준 윤곽선 데이터는 주기적으로 갱신되거나 새로운 차량이 출시될 때마다 통신포트(108)를 통해 업데이트될 수 있다.

이후 차량검출센서(102)에 의해 진입 혹은 주행하는 차량(10)이 감지되면 카메라(104)로 차량의 전면을 도 3과 같이 촬영한다(S202,S203). 최근에는 카메라 기술이 발전하여 촬영된 디지털 데이터를 로(Raw) 파일 형식이나 다양한 표준파일(jpg 등) 형식으로 바로 제공할 수 있다.

카메라(104)로 촬영된 데이터는 이미지 처리부(112)로 입력되어 전처리 혹은 필터링을 거친 후 배경을 제거하고 윤곽선을 추출한다(S204~S207).

이어 검출된 차량의 윤곽선과 스토리지(114)에 저장된 기준 윤곽선을 비교(매칭)하여 가장 근사한 기준 윤곽선의 차종으로 판단한다(S208).

그리고 검출된 차량의 이미지 데이터에서 번호판 영역을 추출하고, 번호판영역에서 다시 문자영역을 추출한 후 소정의 문자인식 알고리즘에 따라 문자인식을 한다(S209~S211). 이어 검출된 차량의 차종과 차량번호를 스토리지(114)에 저장한다(S212).

이와 같이 본 발명에 따르면, 진입 혹은 주행하는 차량의 전면을 촬영한 후 윤곽선을 추출하고 추출된 윤곽선을 저장된 기준 윤곽선과 매칭시켜 차종을 판단하고, 번호판영역과 문자영역을 추출한 후 문자인식을 통해 차량번호를 인식한다. 그리고 인식된 차종정보와 차량번호정보는 차량검문시스템, 통행료징수시스템, 주차관리시스템 등 다양한 영역에서 유용하게 사용될 수 있다.

도 4는 본 발명을 주차관리시스템에 적용한 예의 구성 블럭도이고, 도 5는 본 발명이 적용된 주차관리시스템의 동작 순서도이다.

본 발명이 적용된 주차관리시스템은 도 4에 도시된 바와 같이, 주차장 입구에 설치되는 입차제어기(410), 차량검출센서(411), 카메라(412), 차단기(414) 등과, 주차장 출구에 설치되는 출차제어기(430), 카메라(431), 요금표시부(432), 차단기(433), 차량검출센서(434) 등과, 관리실에 설치되는 주차관리서버(420)로 구성된다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 주차장 입구에서 차량검출센서(411)는 주차장으로 진입하는 차량을 감지하여 입차제어기(410)로 전달하고, 입차제어기(410)는 차량검출센서(411)로부터 차량이 감지되면 카메라(412)를 제어하여 진입 차량의 전면을 촬영하게 한다(S501,S502).

그리고 카메라(412)로부터 촬영된 이미지를 입력받아 윤곽선 추출 및 문자영역 추출 등과 같은 이미지 처리를 수행한 후 차종과 차량번호를 인식하고, 차단기(414)를 제어하여 차량의 진입을 허용함과 아울러 차량번호, 차종, 진입시간 등을 포함하는 주차정보를 주차관리서버(420)로 전달한다(S503~S507).

이후 주차장 출구에서 차량감지센서(434)가 출차하는 차량을 감지하면 카메 라(431)가 출차하는 차량의 번호판을 촬영하여 출차제어기(430)로 전달하고, 출차제어기(430)는 소정의 번호판 인식 알고리즘에 따라 차량번호를 인식하여 해당 차량번호의 주차정보를 주차관리서버(420)로부터 가져와 출차시간까지의 주차요금을 산출한 후, 요금표시부(432)에 주차요금을 표시함과 아울러 정산을 처리한다(S508~S513). 이때 본 발명에 따라 인식된 차종정보를 이용하여 경차일 경우, 소정의 디스카운트를 적용하여 주차요금을 산정한다. 그리고 정산이 완료되면 차단기(433)를 열어 출차를 허용함과 아울러 정산관련정보를 주차관리서버(420)로 전달한다(S514). 본 발명이 적용된 주차장관리시스템의 예에서는 차종 인식을 입차단계에서 수행하는 것으로 설명하였으나 그외에도 입차단계에서는 번호판인식 알고리즘에 따라 차량번호만을 인식한 후 출차단계에서 차종인식을 할 수도 있고, 입차 단계와 출차 단계 모두에서 차종인식을 처리할 수도 있다.

이상에서 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 기술적 사상이 허용되는 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경되어 실시될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 진입 혹은 주행하는 차량의 전면을 촬영한 후 윤곽선을 추출하여 기준 윤곽선과 비교함으로써 차종을 인식하 고, 번호판영역을 추출한 후 차량번호를 자동으로 인식할 수 있다.

그리고 본 발명에 따라 인식된 차종정보와 차량번호는 주차관리시스템이나 차량검문시스템, 통행료징수시스템 등에 유용하게 응용될 수 있으며, 특히 주차관리시스템에 적용할 경우 종래와 같이 주차권을 발급할 필요가 없으므로 더욱 편리한 효과가 있다.

Claims

진입 혹은 주행차량을 감지하기 위한 차량검출센서;

제어신호에 따라 상기 차량검출센서에 의해 차량이 검출되면 해당 차량을 촬영하는 카메라;

통신포트;

기준 윤곽선 데이터와 각종 데이터를 저장하기 위한 스토리지;

촬영된 이미지정보나 인식된 정보 혹은 동작상태를 표시하기 위한 표시부;

상기 카메라로부터 입력된 이미지 데이터에서 윤곽선을 추출한 후 상기 기준 윤곽선과 비교하여 차종을 판별하고, 번호판 영역을 추출한 후 차량번호를 인식하는 이미지 처리부; 및

상기 통신포트를 통해 외부 호스트나 네트워크 등과 연결되어 상기 스토리지에 기준 윤곽선 데이터를 저장 혹은 갱신하고, 상기 차량검출센서에 의해 차량이 검출되면 상기 카메라를 제어하여 해당 차량을 촬영하게 하며, 상기 이미지 처리부를 제어하여 상기 카메라가 촬영한 이미지로부터 차종과 차량번호를 인식하도록 하고, 상기 인식된 정보를 상기 표시부에 표시하거나 상기 스토리지에 저장하도록 제어하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 차량의 윤곽 이미지를 이용한 차종 인식장치.
제1항에 있어서, 상기 차종 인식장치는

상기 카메라가 촬영하기 용이하도록 조명을 제공하는 조명장치와, 초기값을 설정하기 위한 조작부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 차량의 윤곽 이미지를 이용한 차종 인식장치.
제1항 혹은 제2항에 있어서, 상기 차종인식장치는

주차관리시스템이나 통행료징수시스템, 차량검문시스템에 이용되는 것을 특징으로 하는 차량의 윤곽 이미지를 이용한 차종 인식장치.
각 차량들에 대한 기준 윤곽선 데이터를 스토리지에 데이터베이스로 저장하는 단계;

차량검출센서에 의해 진입 혹은 주행하는 차량이 감지되면, 카메라로 차량의 전면을 촬영하는 단계;

상기 카메라로 촬영된 이미지 데이터를 전처리 혹은 필터링하여 배경을 제거하고 윤곽선을 추출하는 단계;

상기 검출된 차량의 윤곽선과 상기 스토리지에 저장된 기준 윤곽선을 비교(매칭)하여 해당 차량을 가장 근사한 기준 윤곽선의 차종으로 판별하는 단계; 및

상기 검출된 차량의 인식정보를 상기 스토리지에 저장하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 차량의 윤곽 이미지를 이용한 차종 인식방법.
제4항에 있어서, 상기 차종 인식방법은,

상기 검출된 차량의 이미지 데이터에서 번호판 영역을 추출하는 단계;와,

상기 번호판영역에서 다시 문자영역을 추출한 후, 소정의 문자인식 알고리즘에 따라 문자인식을 하는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 차량의 윤곽 이미지를 이용한 차종 인식방법.