KR20110003194A - 차량 인식 시스템 및 그의 동작 방법 - Google Patents

차량 인식 시스템 및 그의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동하는 차량의 속도에 따라 조명 동작 및 번호판 캡쳐가 용이하도록 동기신호의 주기를 다르게 생성하여 차량을 촬영하는 차량 인식 시스템 및 그의 동작 방법에 관한 것이다. 차량 인식 시스템은 이동하는 차량의 속도 측정하고, 촬영범위 내에 상기 차량이 진입하면 조명을 턴-온하여 상기 차량을 촬영하는 촬영수단; 및 상기 차량의 속도에 따라 상기 조명을 턴-온 하는 다른 주기의 동기신호를 생성하고, 상기 조명의 턴-온과 동시에 촬영된 차량 영상으로부터 차량번호를 캡쳐하는 신호처리수단을 포함한다. 본 발명에 따르면, 이동하는 차량의 속도에 따라 조명 동작 및 번호판 캡쳐가 용이하도록 동기신호의 주기를 다르게 생성하여 차량을 촬영함으로써 과속 차량에 대한 데이터를 증가시키고, 저속 차량에 대한 데이터를 저감시킴으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있고, 또한 동기신호의 주기에 따라 조명부 동작이 결정되기 때문에 조명부의 수명을 향상시킴으로써 설치 및 수리에 들어가는 비용을 절감시킬 수 있다.
Figure P1020090060837
차량속도, 다른 주기의 동기신호, 조명부 턴-온, 차량번호 캡쳐

Description

차량 인식 시스템 및 그의 동작 방법{System for recognizing vehicles and thereof method}
본 발명은 이동하는 차량의 속도에 따라 조명 동작 및 번호판 캡쳐가 용이하도록 동기신호의 주기를 다르게 생성하여 차량을 촬영하는 차량 인식 시스템 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량 인식 시스템의 조명 동작 및 번호판 캡쳐는 중앙처리 장치에서 보내는 동기신호에 맞추어 동작하게 되는데, 이 동기신호의 주기가 일정하기 때문에 차량의 속도에 따른 데이터의 차별성을 둘 수가 없다. 이러한 문제는 과속 차량의 번호판 인식 실패율을 높이는 원인이 되며, 저속 차량의 경우 불필요한 데이터를 많이 저장하고 처리하기 때문에 시스템의 효율을 저하시키게 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적인 과제는 이동하는 차량의 속도에 따라 조명 동작 및 번호판 캡쳐가 용이하도록 동기신호의 주기를 다르게 생성하여 차량을 촬영하는 차량 인식 시스템 및 그의 동작 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 차량 인식 시스템은 이동하는 차량의 속도 측정하고, 촬영범위 내에 상기 차량이 진입하면 조명을 턴-온하여 상기 차량을 촬영하는 촬영수단; 및 상기 차량의 속도에 따라 상기 조명을 턴-온 하는 다른 주기의 동기신호를 생성하고, 상기 조명의 턴-온과 동시에 촬영된 차량 영상으로부터 차량번호를 캡쳐하는 신호처리수단을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 촬영 수단은 상기 이동하는 차량의 속도를 측정하는 속도 측정부; 상기 차량을 촬영하는 카메라; 및 상기 동기신호에 의해 턴-온 되어 상기 차량 촬영 시에 조명을 공급하는 조명부를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 신호처리수단은 상기 차량 속도에 따라 다른 주기의 동기 신호를 생성하는 동기신호 생성부; 상기 조명에 의해 촬영된 차량 영상으로부터 차량번호를 캡쳐하는 차량번호 캡쳐부; 및 상기 차량의 속도신호를 수신하여 상기 차량이 촬영범위를 통과하는 시간을 계산하고, 상기 계산된 시간에 따라 다른 주기의 동기신호가 발생하도록 상기 동기신호 생성부로 제어신호를 출력하며, 상기 조명부 턴-온에 의해 촬영된 차량 영상을 상기 차량번호 캡쳐부로 공급하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 차량번호 캡쳐부는 상기 동기신호 생성부에서 생성한 동기신호에 따라 캡쳐하는 차량번호 프레임수를 결정할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는 복수 단계의 속도구간을 분할하고, 상기 수신된 차량의 속도가 어떤 속도구간에 포함되어 있는지 판단하여 동기신호 생성을 위한 제어신호를 출력할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 동기신호 생성부는 상기 동기신호의 주기를 변경시키는 상기 분할된 여러 단계의 속도구간들 중 상기 제어신호에 의해 선택된 임의의 속도구간을 스위칭하는 스위칭부; 및 상기 스위칭 신호에 따른 주기를 갖는 PWM 신호를 발생하는 PWM 신호 발생부를 포함할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 차량 인식 시스템의 동작 방법은 (a) 이동하는 차량의 속도를 측정하는 단계; (b) 상기 차량의 속도를 수신하여 상기 차량이 촬영범위를 통과하는 시간을 계산하고, 상기 계산된 시간에 따라 다른 주기의 동기신호를 발생시키는 단계; (c) 상기 동기신호에 의해 조명을 턴-온하여 상기 촬영범위 내에 진입한 차량을 촬영하는 단계; 및 (d) 상기 촬영된 차량 영상으로부터 차량번호를 캡쳐하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 (d)단계에서 상기 동기신호에 따라 캡쳐하는 차량번호 프레임수를 결정할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 이동하는 차량의 속도에 따라 조명 동작 및 번호판 캡쳐가 용이하도록 동기신호의 주기를 다르게 생성하여 차량을 촬영함으로써 과속 차량에 대한 데이터를 증가시키고, 저속 차량에 대한 데이터를 저감시킴으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.
또한 동기신호의 주기에 따라 조명부 동작이 결정되기 때문에 조명부의 수명을 향상시킴으로써 설치 및 수리에 들어가는 비용을 절감시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 인식 시스템(100)에서 차량의 속도 및 번호 인식을 설명하는 도면이다.
차량 인식 시스템(100)은 주행중인 차량(200)의 속도를 인식(①)하여, 차량번호판 인식 시에 사용되는 조명부(도2의 113)과 차량번호 캡쳐부(도 2의 123)에 공급되는 동기신호의 주파수를 변화시킴으로써, 카메라(도 2의 112)의 초점범위에 진입한 차량(200)의 번호인식(②)을 가능하게 한다. 이는 촬영된 차량(200) 영상의 데이터로의 가치를 높이고 조명부(113)의 수명을 연장시킨다.
도 2는 본 발명에 따른 차량 인식 시스템(100)의 구성을 보이는 블록도로서, 이동하는 차량(200)의 속도 측정하고, 촬영범위 즉 카메라 초점범위 내에 차량(200)이 진입하면 조명을 턴-온하여 차량(200)을 촬영하는 촬영수단(110) 및 차량(200)의 속도에 따라 조명을 턴-온 하는 다른 주기의 동기신호를 생성하고, 조명의 턴-온과 동시에 촬영된 차량(200) 영상으로부터 차량번호를 캡쳐하는 신호처리 수단(120)을 포함한다.
본 발명에서 촬영수단(110)은 속도 측정부(111), 카메라(112) 및 조명부(113)로 구성되고, 신호처리수단(120)은 제어부(121), 동기신호 생성부(122), 차량번호 캡쳐부(123), 데이터 처리부(124) 및 데이터 저장부(125)로 구성된다.
속도 측정부(111)는 이동하는 차량(200)의 속도를 측정한다. 속도 측정부(111)는 예를 들어, 도플러(doppler) 센서를 이용하여 움직이는 물체의 속도정보를 0.5초 간격으로 출력하는 상용 모듈로 속도감지용 레이더가 적용된다. 도플러 센서는 송신 영역 내에 이동하는 물체가 존재하면 그것에 의해 중간 주파의 신호가 발생한다. 이것을 측정하면 물체의 존재를 확인할 수 있으며, 발생하는 중간 주파 신호의 주파수를 검출하도록 하면 물체의 이동속도를 검출할 수 있다. 속도 측정부(111)에서 측정된 속도는 제어부(121)로 입력된다.
카메라(112)는 속도가 측정된 차량(200)이 초점범위 즉 촬영범위 내에 진입하면 차량(200)을 촬영한다. 촬영된 차량(200) 영상은 제어부(121)로 입력된다.
조명부(113)는 차량(200) 촬영 시에 조명을 공급한다. 본 발명에서 조명부(113)는 동기신호 생성부(122)에서 생성된 동기신호의 주기에 따라 턴-온 또는 턴-오프 되는데, 상기 동기신호는 차량(200)의 속도에 따라 다른 주기를 갖는다. 조명부(113)의 턴-온 또는 턴-오프를 제어하는 동기신호에 대한 내용은 하기에 설명하기로 한다.
제어부(121)는 속도 측정부(111)로부터 전송된 차량(200)의 속도를 수신하여 차량(200)이 촬영범위를 통과하는 시간을 계산하고, 계산된 시간에 따라 다른 주기 의 동기신호가 발생하도록 동기신호 생성부로 제어신호를 출력한다.
제어신호에 따라 동기신호 생성부(122)는 차량속도에 대응하는 제어신호에 따라 다른 주기의 동기 신호를 생성한다. 동기신호 생성부(122)는 저항을 통해 동기신호의 주기를 결정하는 스위칭부(122-1) 및 스위칭된 주기에 따라 동기신호를 발생시키는 PWM(pulse width modulation) 신호 발생부(122-2)를 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이 제어부(121)는 복수 단계의 속도구간을 분할하여 저장하고 있고, 수신된 차량(200)의 속도가 분할된 속도구간 중 어디에 해당하는지 판단하여 해당 제어신호를 출력한다. 출력된 제어신호는 복수의 스위칭부(122-1) 중 임의의 한 스위칭부(122-1)를 턴-온 시켜 PWM 신호 발생부(122-2)가 소정 주기의 동기신호를 출력하도록 한다. 이때 차량(200)의 속도와 동기신호의 주기는 비례한다. 즉, 차량(200)의 속도가 빠르면 동기신호의 주기가 빨라지고, 차량(200)의 속도가 느리면 동기신호의 주기가 느려진다.
이와 같이 생성된 동기신호는 조명부(113)에 입력되고, 조명부(113)에서는 동기신호에 맞추어 동작 전류가 공급되어 동작된다. 도 4a에 도시된 바와 같이 저속 차량(200)의 경우 조명부(113)에 입력되는 동기신호의 주기가 느리고, 도 4b에 도시된 바와 같이 고속 차량(200)의 경우 조명부(113)에 입력되는 동기신호의 주기는 빠르게 된다.
동기신호에 의해 조명부(113)가 동작하면서 카메라(112)가 촬영한 차량(200) 영상은 제어부(121)를 통해 차량번호 캡쳐부(123)로 입력된다.
차량번호 캡쳐부(123)는 촬영된 차량(200) 영상으로부터 차량번호만을 캡쳐 한다. 차량번호 캡쳐부(123) 또한 동기신호에 맞추어 초당 캡쳐하는 프레임수를 결정한다.
캡쳐된 차량번호는 데이터 처리부(124)에서 처리되어 데이터 저장부(125)에 저장된다.
이와 같이 주행하는 차량(200)의 속도가 느린 경우 동기신호의 주기를 느리게 하여(도 4a), 조명부(113) 및 차량번호 캡쳐부(123)를 동작시킴으로써 불필요한 데이터를 저감시키게 된다. 또한 주행하는 차량(200)의 속도가 빠른 경우 동기신호의 주기를 빠르게 하여(도 4b), 조명부(113) 및 차량번호 캡쳐부(123)를 동작시킴으로써 필요한 데이터 획득을 증가시키게 된다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 차량 인식 시스템의 동작 방법을 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 차량 인식 시스템의 동작 방법은 도 2에 도시된 바와 같은 차량 인식 시스템(100)의 내부에서 수행될 수 있는데, 실시 예에 따라 동작 방법의 주 알고리즘은 기기 내의 주변 구성 요소들의 도움을 받아 신호처리수단(120) 내부에서 수행될 수 있다.
신호처리수단(120)의 촬영수단(110)의 속도 측정부(111)로부터 주행중인 차량(200)의 속도 정보를 수신한다(501단계).
신호처리수단(120)은 수신한 속도 정보에 따라 동기신호를 발생한다(503단계). 신호처리수단(120)은 차량(200)의 속도를 수신하여 차량(200)이 촬영범위를 통과하는 시간을 계산하고, 계산된 시간에 따라 다른 주기의 동기신호가 발생하도록 하는데, 신호처리수단(120)은 복수 단계의 속도구간을 분할하여 저장하고 있고, 수신된 차량(200)의 속도가 분할된 속도구간 중 어디에 해당하는지 판단하여 동기신호를 발생한다. 이때 차량(200)의 속도와 동기신호의 주기는 비례한다. 즉, 차량(200)의 속도가 빠르면 동기신호의 주기가 빨라지고, 차량(200)의 속도가 느리면 동기신호의 주기가 느려진다.
생성된 동기신호는 촬영수단(110)의 조명부(113)에 입력되어 조명부(113)를 동작시킨다(505단계). 도 4a에 도시된 바와 같이 저속 차량(200)의 경우 조명부(113)에 입력되는 동기신호의 주기가 느리고, 도 4b에 도시된 바와 같이 고속 차량(200)의 경우 조명부(113)에 입력되는 동기신호의 주기는 빠르게 된다.
동기신호에 의해 조명부(113)가 동작하면서 카메라(112)가 촬영한 차량(200) 영상이 신호처리수단(120)으로 전송되고, 신호처리수단(120)은 촬영된 차량(200) 영상으로부터 차량번호만을 캡쳐한다(507단계). 차량번호 캡쳐 시에 또한 동기신호에 맞추어 초당 캡쳐하는 프레임수를 결정한다.
이후 신호처리수단(120)은 캡쳐된 차량번호를 저장한다(509단계).
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 인식 시스템에서 차량의 속도 및 번호 인식을 설명하는 도면이다.
도 2은 본 발명에 따른 차량 인식 시스템의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 3은 도 1에서 차량 속도에 따른 동기신호 생성을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1에서 차량 속도에 따라 조명부에 인가되는 전류를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 차량 인식 시스템의 동작 방법을 보이는 흐름도 이다.

Claims (8)

  1. 이동하는 차량의 속도 측정하고, 촬영범위 내에 상기 차량이 진입하면 조명을 턴-온하여 상기 차량을 촬영하는 촬영수단; 및
    상기 차량의 속도에 따라 상기 조명을 턴-온 하는 다른 주기의 동기신호를 생성하고, 상기 조명의 턴-온과 동시에 촬영된 차량 영상으로부터 차량번호를 캡쳐하는 신호처리수단을 포함하는 차량 인식 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 촬영 수단은
    상기 이동하는 차량의 속도를 측정하는 속도 측정부;
    상기 차량을 촬영하는 카메라; 및
    상기 동기신호에 의해 턴-온 되어 상기 차량 촬영 시에 조명을 공급하는 조명부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 인식 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 신호처리수단은
    상기 차량 속도에 따라 다른 주기의 동기 신호를 생성하는 동기신호 생성부;
    상기 조명에 의해 촬영된 차량 영상으로부터 차량번호를 캡쳐하는 차량번호 캡쳐부; 및
    상기 차량의 속도신호를 수신하여 상기 차량이 촬영범위를 통과하는 시간을 계산하고, 상기 계산된 시간에 따라 다른 주기의 동기신호가 발생하도록 상기 동기 신호 생성부로 제어신호를 출력하며, 상기 조명부 턴-온에 의해 촬영된 차량 영상을 상기 차량번호 캡쳐부로 공급하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 인식 시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 차량번호 캡쳐부는
    상기 동기신호 생성부에서 생성한 동기신호에 따라 캡쳐하는 차량번호 프레임수를 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 인식 시스템.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 제어부는
    복수 단계의 속도구간을 분할하고, 상기 수신된 차량의 속도가 어떤 속도구간에 포함되어 있는지 판단하여 동기신호 생성을 위한 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 인식 시스템.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 동기신호 생성부는
    상기 동기신호의 주기를 변경시키는 상기 분할된 여러 단계의 속도구간들 중 상기 제어신호에 의해 선택된 임의의 속도구간을 스위칭하는 스위칭부; 및
    상기 스위칭 신호에 따른 주기를 갖는 PWM 신호를 발생하는 PWM 신호 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 인식 시스템.
  7. (a) 이동하는 차량의 속도를 측정하는 단계;
    (b) 상기 차량의 속도를 수신하여 상기 차량이 촬영범위를 통과하는 시간을 계산하고, 상기 계산된 시간에 따라 다른 주기의 동기신호를 발생시키는 단계;
    (c) 상기 동기신호에 의해 조명을 턴-온하여 상기 촬영범위 내에 진입한 차량을 촬영하는 단계; 및
    (d) 상기 촬영된 차량 영상으로부터 차량번호를 캡쳐하는 단계를 포함하는 차량 인식 시스템의 동작 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 (d)단계에서
    상기 동기신호에 따라 캡쳐하는 차량번호 프레임수를 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 인식 시스템의 동작 방법.
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