KR20090122168A - 매연차량 자동판독 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 매연차량을 자동으로 판독하여 계고장, 경고장 등의 메시지를 전달할 수 있는 매연차량 자동판독 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템은, 차량을 감지하는 차량 감지부; 상기 차량의 번호 및 배출가스를 촬영하는 적어도 하나 이상의 카메라; 상기 촬영된 영상을 디지털 데이터로 변환하는 영상 데이터 처리부;를 포함하는 현장 처리부와; 상기 변환된 디지털 데이터 및 상기 촬영 정보를 전송하는 통신망과; 상기 전송된 디지털 데이터 및 상기 촬영 정보를 근거로, 상기 차량의 배출가스의 매연 정도를 판단하는 운영서버; 상기 판단 결과에 따른 메시지를 차량 소유주에게 전달하는 출력부;를 포함하는 센터 운영부;로 구성된다.

매연, 영상판독, 차량, 자동, 배출가스

Description

매연차량 자동판독 시스템 및 그 방법{PERCEIVE SYSTEM OF HARMFUL-GAS EMITTING VEHICLES AND METHOD THEREBY}

본 발명은 매연차량 판독 시스템에 관한 것으로, 특히 매연차량 자동판독 시스템 및 그 동작방법에 관한 것이다.

최근 국제 환경동향을 보면 매연 의무 감축량 설정이 시작된 것으로 기후변화 대응을 위한 국제적 노력이 한발 더 전진하고 있다. 따라서, 주무 관청에서는 대기오염의 주원인인 자동차 배출가스를 줄이기 위하여, 배출가스가 과다 배출되는 차량을 지속적으로 단속하고, 상기 단속된 차량의 주인은 자가 정비를 하도록 유도함으로써, 대기오염을 개선시키려고 노력하고 있다.

현재, 자동차의 배출가스의 매연 정도를 측정하기 위해서, 단속요원이 카메라를 이용하여 자동차의 배출가스가 배출되는 지점을 촬영한 후, 이를 육안으로 판독하여, 일정기준치 이상 오염된 배출가스를 배출하는 것으로 의심되는 자동차를 분석하여, 해당 자동차의 주인에게 자동차 정비 개선명령을 내린다.

즉, 먼저, 단속요원이 자동차 배출가스를 촬영하고, 상기 자동차의 차량 번호를 기록한다. 이 후, 단속요원은 상기 촬영한 자동차 배출가스의 영상을 재생하 여 상기 자동차 배출가스의 매연 정도가 일정 기준치 이상인지를 판단한다. 단속요원이 자동차 배출가스의 매연 정도가 일정 기준치 이상이라고 판단한 경우 즉, 매연차량으로 판단한 경우, 단속요원은 상기 기록한 자동차의 차량 번호를 국가망을 통해 상기 자동차의 소유주를 검색하고, 상기 검색된 자동차의 소유주에게 개선 명령서를 발부한다.

그러나, 상기와 같이 매연차량을 단속하는 방법은, 단속요원이 하루 종일 자동차 배출가스에 노출되어야 하므로, 단속요원의 건강을 해칠 가능성이 다분하다.

또한, 상기와 같이 매연차량을 단속하는 방법은, 그 방법이 번거롭고 많은 시간과 노력을 요구한다.

또한, 상기와 같이 매연차량을 단속하는 방법은, 매연차량의 판단 기준이 다분히 주관적이기 때문에 판단이 모호한 점이 있어 자동차 운전자와의 잦은 마찰 초래할 가능성이 높다.

상기와 같이 매연차량을 단속하는 방법 이외에, 적외선 센서를 이용한 빛의 산란을 측정하는 방법으로 매연차량을 단속하는 방법이 있다. 그러나, 상기 매연차량 단속방법은, 자동차 배출가스 배출구에 근접하여 적외선 센서를 설치해야하는 번거로움이 있다.

따라서 이동하는 자동차 배출가스의 상태를 객관적인 기준으로 인식 및 판단하여 운전자에게 계도 또는 경고장을 발송하는 시스템의 개발이 요구되고, 이동하는 자동차의 배출가스 배출 상황을 영상 처리를 통하여 판단하는 기술적 개발의 필요성이 대두되고 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 무인 영상 카메라를 통하여 차량의 번호 및 배출가스의 상태를 감지하고, 상기 감지된 배출가스의 매연 정도를 객관적으로 판단하고, 상기 판단 결과를 근거로 일정 기준치 이상의 배출가스를 배출하는 차량의 소유주에게 배출가스의 매연 정도에 따른 계고장, 경고장 등의 메시지를 자동으로 발송하기 위한 매연차량 자동판독 시스템 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템은, 차량을 감지하는 차량 감지부; 상기 차량의 번호 및 배출가스를 촬영하는 적어도 하나 이상의 카메라; 상기 촬영된 영상을 영상처리를 위한 데이터로 변환하여 영상 처리 및 기준 값에 대한 비교 연산 및 운영 서버로 전송할 데이터를 선택하는 영상 데이터 처리부; 처리된 데이터를 저장하는 데이터 베이스;를 포함하는 현장 처리부와; 상기 변환된 디지털 데이터 및 상기 촬영 정보를 전송하는 통신망과; 상기 현장 처리부로부터 전송된 데이터를 사용하여 등급 선택 및 차적 조회 등을 수행하며, 현장 처리부를 원격 제어할 수 있는 운영 서버; 상기 판단 결과를 차량 소유주에게 전달하기 위한 출력부;를 포함하는 센터 운영부를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 적어도 하나 이상의 카메라는, 상기 차량 감지부가 감지한 차량의 진입 신호 및 속도를 촬영의 트리거 신호로 이용한다. 그리고, 상기 적어도 하나 이상의 카메라는, 상기 차량의 번호 및 배출가스를 촬영하기 위해서, 적어도 하나 이상의 흑백 또는 컬러 영상 촬영 카메라로 구현된다. 또한, 상기 적어도 하나 이상의 카메라는, 상기 차량의 번호를 촬영하기 위한 상기 차량의 전방을 촬영하는 카메라와, 상기 차량의 배출가스를 촬영하기 위한 상기 차량의 상방향 또는 후방향을 촬영하는 카메라로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 영상 데이터 처리부는, 상기 차량이 포함되지 않은 상태를 촬영한 기준 영상과 상기 차량이 포함된 상태를 촬영한 촬영 영상을 비교함으로써, 상기 차량의 배출가스 매연 정도를 판단하는 것을 바람직하다. 또한, 상기 영상 데이터 처리부는, 상기 배출가스의 매연 정도를 판단하기 위해서, 상기 촬영 영상의 흑백 그레이 스케일 또는 상기 촬영 영상의 컬러 R,G,B 데이터를 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템은, 상기 차량의 배출가스의 위치를 정확히 파악하기 위한 열화상 카메라를 더 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템은, 상기 영상 데이터 처리부의 판단의 용이성과 정확성을 높이기 위해서, 상기 차량이 지나가는 노면위에 특정 색상(예를 들어, 흰색)으로 도포된 촬영 구간을 더 포함하는 것이 바람직하다.

추가적으로 상기 영상 데이터 처리부의 판단 결과의 신뢰성을 높이기 위해서, 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템은, 먼지를 감지하는 센서를 더 포함하고, 상기 운영서버는, 상기 배출가스의 매연 정도를 판단할 때, 상기 센서를 통해 감지된 먼지에 대한 정보를 보조 자료로 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 영상 데이터 처리부의 판단 결과의 신뢰성을 더 높이기 위해서, 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템은, 상기 촬영지 주변을 촬영하는 보조 카메라를 더 포함하고, 상기 영상 데이터 처리부는, 상기 배출가스의 매연 정도를 판단할 때, 상기 보조 카메라를 통해 촬영된 촬영지 주변의 영상을 근거로 날씨 및 기후 조건이 상기 촬영된 영상에 미치는 영향을 상쇄시키는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템의 자동판독 방법은, 이동하는 차량을 감지하는 단계와; 상기 이동중의 차량의 번호 및 배출가스를 적어도 하나 이상의 무인 카메라를 통해 촬영하는 단계와; 상기 촬영된 영상을 디지털 데이터로 변환하는 단계와; 상기 디지털 데이터에 영상처리 기법을 적용하여 매연 정도를 판단하는 단계와; 상기 매연 정도의 판단에 따른 기준 이상의 매연 발생 차량에 대한 촬영 데이터를 선택하여 저장하는 단계와; 상기 저장된 데이터를 전송하는 단계와; 상기 전송된 데이터를 등급 분류하는 단계와; 상기 전송된 차량에 대한 정보를 검색하여 계도장 또는 경고장 등을 발행하는 단계를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 매연 정도를 판단하는 단계는, 상기 차량이 포함되지 않은 상태를 촬영한 기준 영상과 상기 차량이 포함된 상태를 촬영한 촬영 영상을 비교함으로써, 상기 차량의 배출가스의 매연 정도를 판단하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템 및 그 방법은, 무인 영상 카메라를 통하여 차량의 번호 및 배출가스의 상태를 감지하 고, 상기 감지된 배출가스의 매연 정도를 객관적으로 판단하고, 상기 판단 결과를 근거로 일정 기준치 이상의 배출가스를 배출하는 차량의 주인에게 배출가스의 매연 정도에 따른 계도장 등을 자동으로 발행함으로써, 많은 시간과 인력을 절약할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템 및 그 방법은, 차량 소유자가 매연 절감의 중요성 및 차량 정비의 필요성을 크게 느낄 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템 및 그 방법은, 단속요원이 하루 종일 자동차 배출가스에 노출되어야 하는 단속요원의 건강을 보호할 수 있는 효과가 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템 및 그 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 ~ 도 4를 참조하여 상세히 설명한다. 참조 번호는 다른 도면에 표시되더라도 동일한 참조 번호를 사용함을 유의하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템의 구성을 나타낸 개념도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템의 전체적인 구성은, 차량의 진입을 감지하고, 상기 감지된 차량을 촬영하고 매연 정도를 판단하기 위하여 영상처리를 수행하고, 기준치 초과 여부를 판단하고, 기준치 초과 데이터를 저장하는 현장처리부(10)와 상기 촬영된 영상 및 촬영 정보를 전송하는 통신망(20)과, 상기 전송된 촬영된 영상과 촬영 정보를 분류 및 저장하고, 이를 근거로 상기 매연 배출 차량에 대한 계고 또는 경고 등의 등급을 분류하고, 차량 소유주에게 통보하기 위한 메시지를 출력하고, 현장 시스템을 원격지에서 제어하는 센터운영부(30)와 그리고 상기 차량의 소유주를 파악하기 위해서 상기 센터운영부(30)와 연동되어 있는 국가정보망(40)으로 구성된다.

*상기 현장처리부(10)는, 데이터 및 신호의 흐름을 제어하는 제어부(1)와, 차량의 진입 여부를 판단하는 차량 감지부(2)와, 상기 감지된 차량의 번호 및 배출가스를 촬영하는 적어도 하나 이상의 카메라(3)와, 상기 적어도 하나 이상의 카메라로 촬영된 영상을 디지털 데이터로 변환하고, 영상처리 기법을 적용하여 매연 정도를 기준치와 비교하는 영상 데이터 처리부(5)와; 기 설정된 상기 기준치를 초과한 경우에 대한 상기 촬영 정보를 저장하기 위한 데이터베이스(6)로 구성된다.

그리고, 상기 통신망(20)은 상기 현장처리부(10)가 취득한 상기 변환된 디지털 데이터 뿐만 아니라, 상기 촬영 정보(예를 들어, 촬영 시간, 장소, 차량의 속도 등)를 상기 센터운영부(30)로 전송하기 위한 네트워크 망으로써, 전용선으로 구현되는 것이 바람직하다.

상기 센터운영부(30)는, 상기 현장처리부(10)로부터 상기 통신망(20)을 통해 전송받은 영상 처리 데이터를 근거로 매연 발생 정도를 단계적으로 구분(예를 들어, 상기 차량의 매연 정도가 단속 수준인지, 경고 수준인지 또는 계도 수준인지 등)하여 저장하며, 원격지에서 상기 현장 처리부를 원격지 제어(예를 들면 기준치 변경, 카메라 설정 등)하는 운영서버(31)와; 상기 국가 정보망(40)과 연동하여 차 량 조회 등의 과정을 통하여 상기 차량의 소유주에게 계도 및 경고장 또는 단속 여부를 문서, 이메일, 문자메세지 등의 방법으로 출력하여 전달하는 출력부(32)를 포함한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템은, 상기 차량의 배출가스의 위치를 정확히 파악하기 위한 열화상 카메라를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템은, 먼지를 감지하는 센서를 더 포함하고, 상기 촬영지 주변을 촬영하는 보조 카메라를 더 포함하여 상기 먼지 및 촬영 정보를 상기 배출가스의 매연 정도를 판단할 때, 보조 자료로 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템은, 상기 배출가스의 매연 정도의 판단을 용이하고 정확하게 하기 위해서, 상기 차량이 지나가는 노면위에 특정 색상(예를 들어, 흰색)으로 도포된 촬영 구간을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템의 동작 방법을 도 2를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 방법의 실시 예를 나타낸 순서도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템의 자동판독 방법은, 이동하는 차량을 감지하는 단계(S21)와; 상기 이동 중의 차량의 번호를 적어도 하나 이상의 무인 카메라를 통해 촬영하는 단계(S22) 및 상기 차량의 배 출가스를 적어도 하나 이상의 무인 카메라를 통해 촬영하는 단계(S23)와; 상기 촬영된 영상을 디지털 데이터로 변환하는 단계(S24)와; 상기 변환된 디지털 데이터에 영상 처리 기법을 적용하는 단계(S25)와; 상기 영상 처리 기법을 적용한 데이터와 미리 설정된 기준치와 비교하는 단계(S26)와; 상기 기준치와 비교한 결과가 기준치를 초과하는 차량에 대한 영상 정보를 저장하는 단계(S27)와; 상기 저장된 영상 정보를 전송하는 단계(S28)와; 상기 전송된 영상 정보 및 상기 촬영 정보를 근거로, 상기 차량의 배출가스의 매연 정도를 검증 및 판단하는 단계(S29)와; 그리고 상기 판단 결과에 따른 메시지를 출력하는 단계(S30)를 포함하여 이루어진다.

먼저, 상기 차량 감지부(2)는 이동 중의 차량이 촬영 구간 안으로 진입하는 것을 감지한다(S21). 여기서, 상기 차량을 감지하는 방법은 다양한 방법이 있을 수 있겠으나, 차량이 이동하는 노면에 설치된 루프코일 또는 근접 센서 등을 사용하여 차량을 감지할 수 있다. 바람직하게는, 상기 차량의 통과 여부와 함께 차량의 속도를 측정할 수 있는 루프 코일을 차량의 감지 수단으로 사용한다.

또한, 상기 차량 감지부(2)는 차량의 진입 또는 차량의 속도, 또는 둘 다를 측정할 수 있는 여타의 수단을 포함할 수 있다.

또한, 상기 차량 감지부(2)는 필요에 따라 다수를 설치되어, 후술하는 적어도 하나 이상의 카메라(3)의 트리거 신호로 활용될 수도 있다.

상기 이동중의 차량이 촬영 구간 안에 진입한 것이 감지되면, 상기 적어도 하나 이상의 카메라(3)는, 상기 이동중의 차량의 번호 및 차량의 배출가스를 촬영한다(S22, S23). 상기 적어도 하나 이상의 카메라(3)는 상기 차량이 지나가는 모습 을 일정 시간 간격으로, 또는 속도에 비례하여 연속적으로 촬영하여 상기 차량의 배출가스의 매연 정도를 판단하는 데이터로 활용된다.

여기서, 상기 이동 중의 차량의 번호 및 배출가스를 촬영하는 카메라는 하나의 카메라를 사용하여 촬영할 수도 있다. 단, 이 경우에는, 상기 이동 중의 차량의 후방을 촬영하는 것이 바람직하다.

반면에, 좀 더 효과적으로, 상기 이동 중의 차량의 번호 및 배출가스를 촬영하기 위해서, 카메라를 각각 개별적으로 사용하여 촬영할 수 있다. 즉, 상기 이동 중의 차량의 번호를 촬영하는 제1 카메라(3a)와 상기 이동 중의 차량의 배출가스를 촬영하는 제2 카메라(3b)가 각각 설치될 수 있다. 이 경우에는, 상기 제1 카메라(3a)는 상기 차량의 번호를 인식하기 위해서 상기 차량의 전방을 촬영하고, 상기 제2 카메라(3b)는 상기 차량의 후방을 촬영하는 것이 보다 바람직하다. 이때 차량의 전방을 촬영한 영상과 차량의 후방을 촬영한 영상은 상기 루프 코일 등의 차량 감지부(2)에 감지된 차량을 카운터로 인지하거나, 차량 감지부(2)에서 감지된 차량 속도를 기초로 일정거리 진행한 차량을 인식하거나, 차량 감지부(2)를 다수 설치하여 순차적으로 작동하게 하여 동일 차량으로 인식하도록 하는 방법을 사용할 수 있다.

또한, 상기 제2 카메라(3b)가 촬영한 영상은 차량의 진입을 감지하는 신호를 인가 받은 후 상기 차량이 상기 제2 카메라(3b)의 촬영 구간을 통과하는 상태의 영상의 데이터를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 제2 카메라(3b)는 상기 차량의 수직 상 방향 또는 후방의 상 방 향에서 비스듬히 촬영하여 상기 차량의 배출가스의 영향이 기준 영상과 색상 및 명암의 대비가 뚜렷이 나타나도록 촬영하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 기준 영상은 차량이 없는 상태의 상기 제2 카메라(3b)의 촬영 구간을 촬영한 영상이다.

여기서, 본 발명은 상기 이동 중의 차량의 배출가스를 촬영하는 상기 제2 카메라(3b)의 영상의 정확도를 높이기 위해서, 상기 제2 카메라(3b)의 촬영 구간 이외의 촬영지 주변을 촬영하는 보조 카메라를 더 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 일반적으로 카메라의 촬영 영상은, 날씨 및 기상 상태에 따라 명암 및 색상이 다르게 보일 수 있다. 따라서, 상기 보조 카메라(도시하지 않음)를 추가 설치함으로써, 촬영 순간의 날씨 및 기상 상태가 미치는 촬영 영상의 디지털 데이터 값의 차이를 보정할 수 있다.

또한, 상기 적어도 하나 이상의 카메라(3a, 3b)는 필요에 따라 다수개의 카메라가 용도에 따라 설치될 수 있다.

상기 영상 데이터 처리부(5)는 상기 적어도 하나 이상의 카메라(3a, 3b)를 통해 촬영된 영상을 디지털 데이터로 변환한다(S24). 이와 같이 디지털 데이터로 변환하는 이유는 상기 차량의 번호를 촬영한 영상을 용이하고 빠르게 전송하고 또한 상기 기준 영상과 상기 제2 카메라로 촬영한 촬영 영상을 비교하는데 용이하고, 외부로 빠르고 용이하게 전송하기 위함이다. 영상을 디지털 데이터로 변환하는 방법 및 장치는 다양하게 구현가능하며 이는 본 발명의 요지가 아니므로 자세한 설명은 생략한다.

상기 영상 데이터 처리부는 디지털 데이터로 변환된 영상 정보에 영상 처리 기법을 적용하여 상기 차량이 진입한 상태의 상기 제2 카메라가 촬영한 촬영 영상의 명암 및 색상과 미리 설정된 기준 영상의 명암 및 색상과 비교함으로써, 상기 차량의 배출가스의 매연 정도를 객관적으로 판단하기 위한 기초 데이터를 생성한다. 여기서, 상기 기준 영상은 위에서 언급한 바와 같이, 차량이 없는 상태의 상기 제2 카메라(3b)의 촬영 구간을 촬영한 영상이다. 즉, 상기 기준 영상은 상기 제2 카메라(3b)가 차량이 없는 상태를 미리 촬영한 영상으로 미리 저장된 영상일 수도 있고, 아니면, 상기 차량의 진입이 감지된 바로 직후 상기 차량이 없는 상태를 촬영한 영상일 수도 있다.

그리고, 상기 제2 카메라의 촬영 영상과 기준 영상간의 명암 및 색상의 차이를 좀더 용이하고 정확히 판단하기 위해서, 상기 제2 카메라(3b)의 촬영 구간의 노면이 특정 색상(예를 들어 흰색 등)으로 도포하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 특정 색상은 촬영 영상에서 나타나는 배출가스의 색상 및 명암이 상기 기준 영상과 대비하여 뚜렷하게 보여주는 색상이면 충분하다.

또한, 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템은, 상기 영상 데이터 처리부(5)의 판단 결과를 보완하기 위하여 카메라 외에 별도의 매연 감지센서(4)를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템은, 상기 영상 데이터 처리부(5)의 판단 결과에 부가적인 객관성을 부여하기 위하여 먼지 센서(도시하지 않음) 등을 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 먼지 센서(도시하지 않음 )는 먼지의 양 및 입자의 크기 등을 측정하여 제공함으로써, 상기 영상 데이터 처리부(5)가 상기 배 출가스의 매연 정도를 판단할 때 보조 자료로 이용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템은, 상기의 목적을 달성하기 위하여 열화상 카메라를 사용하여 상기 차량의 배출가스의 배출 위치를 정확하게 인식하기 위한 보조 수단으로 사용할 수도 있다.

상기 영상 데이터 처리부는 상기 차량의 배출가스를 촬영한 상기 제2 카메라의 촬영 영상의 배경과 을 기준 영상에 대한 색상 대비(R,G,B 데이터 값) 또는 그레이 스케일의 명암 값의 비교 하는 방식의 영상 처리 기법을 적용하여 상기 배출가스의 매연 정도에 대한 수치값을 산정한다. 상기 산정된 수치값은 미리 설정된 기준치와 비교하여 기준치 초과 여부를 판단한다. 상기 기준치 초과 데이터는 데이터 베이스(6)에 저장하고, 상기 기준치 이하의 데이터는 버린다.

상기 데이터베이스(6)는 일정기간동안 상기 변환된 디지털 데이터 및 상기 촬영 정보를 저장한다.

그리고 상기 제어부(1)는 위에서 언급된 디지털 데이터 및 촬영 정보의 흐름을 제어하는 역할을 한다.

상기 통신망(20)은 상기 변환된 디지털 데이터 및 상기 촬영 정보를 원격지에 설치된 상기 센터 운영부(30)에 실시간 또는 일정시간 간격으로 전송한다(S28). 즉, 상기 통신망(20)은 네트워크 망으로써, 전용선으로 구현되는 것이 바람직하다.

상기 운영 서버(31)는 상기 전송된 영상 데이터 및 상기 촬영 정보를 분석하여 상기 차량의 번호를 취득하고, 상기 차량의 배출가스의 매연 정도를 검증 및 판단한다(S29). 이 단계에서 배출가스의 매연 정도는 계도, 경고, 단속 등의 단계적 인 등급으로 구분될 수 있다. 그리고, 상기 처리된 데이터는 촬영 영상 및 매연 정도의 수준 등과 함께 별도의 데이터베이스에 저장되는 것이 바람직하다. 이때 한 차량에 대한 데이터는 묶음으로 저장될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한 촬영 일시 및 시간과 촬영 위치를 더하여, 동시에 저장하는 것이 바람직하다.

상기 출력부(32)는 상기 국가 정보망(40)과 연동하여 차량 조회 등의 과정을 통하여 상기 차량의 소유주에게 상기 판단 결과에 따른 메시지(예를 들어, 계도 및 단속 여부)를 문서, 이메일, 문자 메세지 등의 다양한 방법으로 출력한다.(S30). 상기 출력부(32)는 배출가스의 매연 정도가 일정 수준 이상의 차량의 소유주를 확인하기 위하여 국가 정보망(40)을 통하여 차량 소유자 등의 차량 기본 데이터를 확보하고, 출력장치를 통하여 해당 소유자에게 계도장 또는 경고장 등의 단속 내용을 통보하는 출력물을 출력할 수 있도록 한다. 상기 출력 방법은 문서, 이메일, 문자메세지 등 다양한 방법으로 구현가능하다.

이하에서는, 상기와 같이 구현되는 매연차량 자동판독 시스템 및 방법이 적용된 도식화된 적용례를 도 3과 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템의 동작을 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템이 적용된 일 실시예를 나타낸 도식도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템은, 도로(100)를 주행하는 차량(101)과 차량에서 발생하는 배출가스(102), 상기 발생된 배출가스(102)를 촬영하는 제2 카메라(3b)의 촬영구간(104), 상기 차량의 번호를 인식하는 제1 카메라(3a), 상기 제1, 제2 카메라 설치용 지주(105), 제 어부(1), 상기 차량의 진입을 감지하는 차량 감지부(2), 그리고 별도의 상기 차량의 매연을 감지하는 매연 감지 센서(4)로 구성되어 있다.

먼저, 차량(101)이 도로(100)를 주행하면서 상기 차량 감지부(2)를 지나게 되면, 상기 차량 감지부(2)는 상기 차량의 진입 신호를 제어부(1)로 전송한다.

상기 제어부(1)는 차량의 진입여부와 함께 상기 진입한 차량(101)의 진입 여부 및 속도를 인식하게 된다.

상기 제1 카메라(3a)는 상기 인식된 차량의 진입 신호 및 속도에 대한 정보를 근거로 영상 촬영 시점을 설정하여, 상기 차량의 전방을 촬영하고, 상기 촬영된 영상을 영상 데이터 처리부(5)로 전송한다. 마찬가지로, 상기 제2 카메라(3b)는 상기 인식된 차량의 진입속도에 대한 정보를 근거로 영상 촬영 시점을 설정하여, 상기 차량이 촬영 구간에 진입하기 직전부터 촬영을 시작하여 상기 차량(101)이 없는 상태의 기준영상(103)을 촬영한 후, 상기 차량(101)이 진입하면 상기 촬영구간(104) 위를 지나가는 차량(101)과 상기 차량으로부터 발생되는 배출가스(102)를 동시에 촬영한다. 여기서, 상기 제2 카메라의 촬영은 상기 차량(101)이 촬영구간(104)을 완전히 빠져나갈 때까지 일정 시간 간격으로 미리 설정된 횟수(N번)만큼 진행된다. 그리고, 상기 연속적으로 촬영된 영상은 상기 영상 데이터 처리부(5)로 전송된다. 이때, 뒤따르는 차량 또는 앞선 차량에 의해 기준영상(103) 만을 촬영하는 것이 어려울 경우에 순차적으로 촬영된 연속 영상데이터를 사용하여 영상 데이터 처리를 수행할 수도 있다.

또한, 본 발명은 상기 차량의 배출가스의 매연 정도를 객관성있게 판단할 수 있도록 매연 감지 수단으로 매연 감지 센서를 보조적으로 설치가능하다. 상기 매연 감지 센서(4)는 상기 차량의 배출가스의 매연 상태를 감지하고 그 데이터를 상기 영상 데이터 처리부(5)로 전송하여, 상기 배출가스의 매연 정도를 판단하는 부가적인 데이터로 사용되도록 한다.

또한, 열화상 카메라를 추가적으로 설치하여 상기 차량의 배출가스의 발생 위치를 정확히 감지할 수 있다.

여기서, 상기 제2 카메라가 상기 차량의 배출가스를 촬영하는 과정을 도 4를 참조하여 좀 더 자세히 살펴보면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템에서, 상기 차량의 배출가스를 촬영한 예시를 나타낸 예시도이다. 도 4의 (a)는 차량이 진입하기 직전의 제2 카메라의 촬영구간(104)을 촬영한 기준영상(103)을 나타낸 것이고, 도 4의 (b)는 상기 차량이 진입한 상태의 차량 후방 부위를 촬영한 영상을 나타낸 것이고, 도 4의 (c)는 상기 차량이 진입한 상태의 차량 후방 부위를 일정시간 후에 촬영한 영상을 나타낸 것이다. 여기서, 도 4의 (a), (b) 및 (c)는 상기 촬영구간(104) 내에서 연속적으로 촬영된 영상의 예이다.

상기 제2 카메라는 상기와 같이 촬영된 영상들 도 4의 (a), (b) 및 (c)를 상기 영상 데이터 처리부(5)를 거쳐 디지털화 하여 센터 운영부(30)에 전송한다. 상기 도 4의 (a), (b) 및 (c)를 근거로 차량의 위치 형상 등을 영상 처리 등을 통하여 인식할 수 있다. 도 4의 (c)의 경우 도 4의 (b)에 비해 전방으로 차량이 이동한 형상을 보여주며, 도 4의 (b)에 비해 차량의 외곽선 등의 위치 변동이 외에는 큰 변화가 없으나 상기 차량의 배출가스의 발생 정도에 따라 부정형의 형상 즉, 상기 배출가스의 확산을 상기 기준영상을 기준으로 확인할 수 있다. 이때 상기 배출가스의 확산은 상기 기준영상에 대한 명암 차이 또는 R,G,B 색상의 데이터 값의 상대적인 차이를 분석하여 상기 배출가스의 매연 정도를 판단할 수 있다. 이와 같은 알고리즘은 영상 판독 프로그램으로 구성되어 영상 데이터 처리부(5)에 탑재되고, 상기 기준영상과 비교하기 위해 촬영된 비교영상은 동 시간 간격으로 촬영된 여러 장의 영상을 비교 자료로 사용한다. 상기 영상 판독 프로그램은 배출가스의 매연 정도의 수준을 프로그램으로 판독하여 등급별로 판단할 수도 있다. 일예로 배경 화면과의 명암 값의 상대적 차이 수준에 따라 배출가스의 매연 정도의 수준을 판단할 수 있는 경우이다.

상기와 같이 구현된 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템 및 그 방법은, 무인 영상 카메라를 통하여 차량의 번호 및 배출가스의 상태를 감지하고, 상기 감지된 배출가스의 매연 정도를 객관적으로 판단하고, 상기 판단 결과를 근거로 일정 기준치 이상의 배출가스를 배출하는 차량의 주인에게 배출가스의 매연 정도에 따른 계고장 등을 자동으로 발송할 수 있다.

도 5는 차량의 상측 방향에서 촬영한 영상을 나타내는 도면이다.

한편, 도 5와 같이 상기 차량의 상측 방향에서 촬영한 영상 중 차량(101)의 배기구(101a)가 위치한 일정영역(310)과, 그 반대편의 일정영역(330)을 상기 영상 판독 프로그램을 이용하여 비교 분석하여, 상기 차량의 배출가스(102)의 발생 정도를 판단하여 차량의 주인에게 배출가스의 매연 정도에 따른 계고장 등을 발송할 수 있음은 물론이다.

상기에 상세한 설명 및 도면의 내용은 본 발명의 일 실시예에 한정하여 설명한 것이므로 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템의 구성을 나타낸 개념도이다.

도 2는 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 방법을 나타낸 순서도이다.

도 3은 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템이 적용된 일 실시예를 나타낸 도식도이다.

도 4는 본 발명에 따른 매연차량 자동판독 시스템에서, 상기 차량의 배출가스를 촬영한 예시를 나타낸 예시도이다.

도 5는 차량의 상측 방향에서 촬영한 영상을 나타내는 도면이다.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***

1 : 제어부 2 : 차량 감지부

3: 카메라 3a : 제1 카메라

3b : 제2 카메라 4 : 매연감지센서

5 : 영상 데이터 처리부 6 : 데이터베이스

10 : 현장 처리부 20 : 통신망

30 : 센터 운영부 40 : 국가 정보망

Claims (13)

1. 차량을 감지하는 차량 감지부;

   상기 차량의 번호 및 배출가스를 촬영하는 적어도 하나의 카메라;

   상기 배출가스가 포함되지 않게 촬영된 기준 영상 및 상기 배출가스가 포함되게 촬영된 영상을 비교하여 상기 차량의 배출가스의 매연정도를 판단하는 영상 데이터 처리부;

   상기 영상 데이터 처리부에서 처리된 데이터를 저장하는 데이터 베이스를 포함하는 매연차량 자동 판독 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 카메라는,

   상기 차량 감지부가 감지한 차량의 진입 신호 및 속도를 촬영의 트리거 신호로 이용하는 것을 특징으로 하는 매연차량 자동판독 시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 카메라는,

   상기 차량의 번호 및 배출가스를 촬영하기 위해서, 적어도 하나 이상의 흑백 또는 컬러 영상 촬영 카메라인 것을 특징으로 하는 매연차량 자동판독 시스템.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 영상 데이터 처리부는,

   상기 배출가스의 매연 정도를 판단하기 위해서, 상기 촬영 영상의 흑백 그레이 스케일을 이용하는 것을 특징으로 하는 매연차량 자동판독 시스템.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 영상 데이터 처리부는,

   상기 배출가스의 매연 정도를 판단하기 위해서, 상기 촬영 영상의 컬러 R,G,B 데이터를 이용하는 것을 특징으로 하는 매연차량 자동판독 시스템.
6. 제 1항에 있어서,

   매연에 포함된 입자를 감지하는 센서를 더 포함하고,

   상기 영상 데이터 처리부는, 상기 배출가스의 매연 정도를 판단할 때, 상기 센서를 통해 감지된 매연에 포함된 입자에 대한 정보를 보조 자료로 이용하는 것을 특징으로 하는 매연차량 자동판독 시스템.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 배출가스용 카메라의 촬영 구간 이외의 촬영지 주변을 촬영하는 보조 카메라를 더 포함하고,

   상기 영상 데이터 처리부는, 상기 배출가스의 매연 정도를 판단할 때, 상기 보조 카메라를 통해 촬영된 촬영지 주변의 영상을 근거로 날씨 및 기후 조건이 상기 촬영된 영상에 미치는 영향을 상쇄시키는 것을 특징으로 하는 매연 차량 자동판독 시스템.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 차량의 배출구의 위치(좌측 또는 우측)를 신속하게 파악하기 위한 열화상 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매연 자동판독 시스템.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 차량이 지나가는 노면위에 특정 색상으로 도포된 촬영 구간을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매연차량 자동판독 시스템.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 카메라는, 상기 차량의 번호를 촬영하기 위한 번호판용 카메라와, 상기 차량의 배출가스를 촬영하기 위한 배출가스용 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 매연차량 자동판독 시스템.
11. 차량 감지부에서 주행 중인 차량을 감지하는 단계와;

    상기 차량의 번호판 및 배출가스를 적어도 하나 이상의 무인 카메라를 통해 촬영하는 단계와;

    상기 배출가스가 포함되지 않은 상태를 촬영한 기준 영상과 상기 배출가스가 포함된 상태를 촬영한 촬영 영상을 비교함으로써, 상기 차량의 배출가스 발생 정도를 판단하는 매연 판단 단계를 포함하는 매연 차량 자동 판독 방법.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 매연 차량 판독 방법은 상기 매연 판단 단계에서 판단된 매연 정도가 기준치 이상이면, 해당 차량에 대하여 촬영된 번호판 영상 및 배출가스 영상을 데이터 베이스에 저장하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 매연차량 자동판독 방법.
13. 제 11항에 있어서,

    상기 매연 판단 단계는,

    상기 카메라가 촬영한 영상 중 배기구가 위치한 일정영역과, 상기 배기구가 위치하지 않은 일정영역을 비교함으로써, 상기 차량의 배출가스 발생 정도를 판단하는 것을 특징으로 하는 매연차량 자동판독 방법.

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