KR20160083328A - Method for recognizing number of vehicle using unmanned aerial vehicle - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a license plate recognizing method using an unmanned aerial vehicle. According to the disclosed specification, the license plate recognizing method using an unmanned aerial vehicle comprises the steps of: taking photographs while flying around pathways in a parking lot, along a predetermined route; detecting a parked vehicle from the photographed image and recognizing the license plate of the detected vehicle; trying again to recognize the license plate by moving to the opposite side of the vehicle by diverting out of the predetermined route, if a failure occurs in recognizing the license plate and coming back to the predetermined route; transmitting the recognized license plate to a parking managing server wirelessly; and transmitting information about recognition failures and the current location to the parking managing server, if the failure occurs in recognizing the license plate. Therefore, according to the present invention, parked vehicles can be searched quickly by automatically flying an unmanned aerial vehicle to a designated destination in an indoor parking lot environment and the license plate is recognized, thereby easily recognizing parking violations or wanted cars.

Description

무인 항공기를 이용한 차량 번호 인식 방법{METHOD FOR RECOGNIZING NUMBER OF VEHICLE USING UNMANNED AERIAL VEHICLE}[0001] DESCRIPTION [0002] METHOD FOR RECOGNIZING NUMBER OF VEHICLE USING UNMANNED AERIAL VEHICLE [

본 발명은 무인 항공기를 이용한 차량 번호 인식 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무인 항공기를 이용하여 주차장에 주차된 차량의 번호를 정확하게 인식하는 기술이 개시된다. The present invention relates to a vehicle number recognition method using an unmanned aerial vehicle, and more particularly, to a technique for accurately recognizing the number of a vehicle parked in a parking lot by using an unmanned airplane.

무인 항공기(UAV)는 기존의 비행체보다 제어하기가 용이한 장점을 가지기 때문에 최근 다양한 분야에 활용하기 위해서 많은 연구들이 진행되고 있다. 비행체를 자동으로 제어한다면 재난 구조, 방재, 보안, 군사 목적 등 다양한 분야에 활용 가능하다. 최근에는 무인 항공기에 대한 연구가 매우 활발하며, 기본적인 비행 제어뿐만 아니라 다양한 환경에서 자율적으로 비행할 수 있도록 제어하는 기술이 요구된다. Unmanned aerial vehicles (UAVs) have advantages in that they are easier to control than conventional air vehicles, and many studies are currently under way to utilize them in various fields. Automatically controlling the aircraft can be used in various fields such as disaster relief, disaster prevention, security, and military purposes. Recently, unmanned aerial vehicles (UAVs) have been actively researched, and there is a need for a technology to control not only basic flight control but also autonomous flight in various environments.

최근에는 데모 기반 학습을 적용해서 무인 항공기를 선행 학습시키는 방법이 연구되고 있다. 이 방법은 다른 학습 알고리즘과 계획 알고리즘에 비해서 동작할 환경이 변할 때 쉽게 재학습시킬 수 있는 장점이 있다. 그러나 기존의 데모 기반 학습은 모터프리미티브의 구조상 동적인 환경 변화에 민첩하게 대응하지 못하는 문제와 인지한 환경이 조금만 달라도 다른 환경으로 인지해서 학습량이 늘어나는 문제가 발생한다. 그리고 데모 기반 학습으로 이동 경로를 학습시킬 때 이동 경로가 길어질수록 오차가 발생할 수 있다는 문제점이 있다. In recent years, a method of preliminary learning of UAV by applying demonstration based learning has been studied. This method has an advantage that it can be easily re-learned when the operating environment is changed as compared with other learning algorithms and planning algorithms. However, the existing demo-based learning is problematic in that it can not cope with the dynamic changes in the structure of the motor primitive, In addition, there is a problem that errors may occur as the movement path becomes longer when the movement path is learned by the demo-based learning.

특히, 데모 기반 학습을 적용해서 쿼드로터형 UAV를 이용한 관제 방법에 대한 연구가 이루어지고 있으나, 현재의 기술 수준으로는 관제 또는 감시의 정확도가 낮은 편이다. Especially, the study on the control method using the quadrotor UAV using the demo - based learning has been done, but the accuracy of the monitoring or monitoring is low at the current technology level.

본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0324581호(2002. 02. 16 공고)에 개시되어 있다.BACKGROUND ART [0002] Techniques that serve as a background of the present invention are disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0324581 (published on Feb. 16, 2002).

본 발명의 해결하고자 하는 기술적인 과제는 무인 항공기를 이용하여 주차장에 주차된 차량의 번호를 정확하게 인식하기 위한 무인 항공기를 이용한 차량 번호 인식 방법을 제공하기 위한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a vehicle number recognition method using an unmanned air vehicle for accurately recognizing a number of a vehicle parked in a parking lot by using an unmanned airplane.

본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기를 이용한 차량 번호 인식 방법은, 기 설정된 비행 경로로 주차장 내의 통로 주변을 비행하면서 촬영을 수행하는 단계, 촬영된 영상으로부터 주차된 차량을 검출하고, 검출된 차량으로부터 차량 번호를 인식하는 단계, 차량 번호 인식에 실패하는 차량이 발견되면, 기 설정된 비행 경로에서 벗어나 차량의 반대쪽으로 이동하여 차량 번호를 재인식하고 원래의 위치로 복귀하는 단계, 인식된 차량 번호를 주차 관리 서버로 무선 통신을 통하여 전달하는 단계, 그리고 상기 차량 번호 인식에 실패하는 경우, 인식 오류 정보 및 현재 위치 정보를 상기 주차 관리 서버로 전달하는 단계를 포함한다. A method for recognizing a car number using an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention includes the steps of: photographing while flying around a passageway in a parking lot with a predetermined flight path; detecting a parked vehicle from the photographed image; Recognizing the vehicle number, detecting a vehicle that fails to recognize the vehicle number, moving to the opposite side of the vehicle from the predetermined flight path, re-recognizing the vehicle number and returning to the original position, And transmitting the recognition error information and the current location information to the parking management server when the car number recognition fails.

이와 같이 본 발명에 따르면, 실내 주차장 환경에서 지정된 목적 지점으로 무인 항공기를 자동 비행시켜 주차된 차량들을 빠르게 탐색하고 번호판을 인식하도록 할 수 있으며, 각종 주차 위반 차량이나 수배 차량 등을 용이하게 감지할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to quickly search for parked vehicles and recognize license plates by automatically flying an unmanned airplane to a designated destination point in an indoor parking lot environment, and to easily detect various parking violation vehicles, have.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기 제어 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기의 차량 번호 인식 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 1 is a conceptual diagram for explaining an unmanned aerial vehicle control system according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram illustrating a configuration of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of recognizing a car number of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The terms used are terms selected in consideration of the functions in the embodiments, and the meaning of the terms may vary depending on the user, the intention or the precedent of the operator, and the like. Therefore, the meaning of the terms used in the following embodiments is defined according to the definition when specifically defined in this specification, and unless otherwise defined, it should be interpreted in a sense generally recognized by those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기 제어 시스템을 설명하기 위한 개념도이다. 1 is a conceptual diagram for explaining an unmanned aerial vehicle control system according to an embodiment of the present invention.

도 1과 같이 무인 항공기 제어 시스템은 기존의 데모 기반 학습의 문제점을 개선시키기 위한 방법을 제안한다. 이를 위해 도 1과 같이 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기 제어 시스템은 모터프리미티브의 표현 기법, 상태의 표현 기법, 비전 기반 위치 인지 기법 그리고 능동적 번호판 인식 기법을 포함한다. As shown in FIG. 1, the unmanned aerial vehicle control system proposes a method for improving the problems of the existing demonstration-based learning. For this, as shown in FIG. 1, an unmanned aerial vehicle control system according to an embodiment of the present invention includes a motor primitive representation technique, a state representation technique, a vision-based position recognition technique, and an active license plate recognition technique.

본 발명의 실시예에 따르면 쿼드로터형 UAV 형태의 무인 항공기가 목적 지점의 위치를 검증할 수 있도록 비전 기반으로 객체를 인식한다. 즉, 학습 상태와 인지 상태의 차이로 데모 기반 학습으로 제어하였을 경우 오차가 발생할 수 있으므로, 비전 기술을 이용하여 정밀하게 무인 항공기가 최종 위치에 도달하도록 제어한다. According to the embodiment of the present invention, a quadrotor UAV type UAV recognizes objects based on vision so as to verify the position of a destination point. In other words, it is possible to precisely control the unmanned airplane to reach the final position by using the vision technology because there may be an error when controlling by demonstration based learning because of difference between the learning state and the recognition state.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기의 구성을 나타내는 구성도이다. 도 2에 따른 무인 항공기(100)는 학습 저장부(110), 촬영부(120), 인식부(130), 통신부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.2 is a configuration diagram illustrating a configuration of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention. 2 includes a learning storage unit 110, a photographing unit 120, a recognition unit 130, a communication unit 140, and a control unit 150. [

무인 항공기(100)는 주차장과 같은 실내 환경에서 기 설정된 경로를 통하여 비행하고, 주차장 내에 존재하는 차량의 번호를 인식하도록 제어된다. 특히, 무인 항공기(100)은 복수의 날개로 구성되어 사용자가 손으로 투척하면 회전력에 의해 날개에 양력이 발생하여 공기 중을 비행하는 비행체를 포함한다.The UAV 100 is controlled to fly through a predetermined route in an indoor environment such as a parking lot and recognize the number of the vehicle existing in the parking lot. In particular, the UAV 100 includes a plurality of blades, and includes a flying body that generates lift in the blades due to rotational force when the user throws them by hand, thereby flying in the air.

먼저 학습 저장부(110)는 데모 기반 학습 과정을 통하여 무인 항공기(100)의 비행 경로를 설정하여 저장한다. 즉, 사용자 또는 무선 조종기를 통하여 실내 주차장의 내부 배치를 고려하여 무인 항공기(100)의 비행 경로를 미리 학습시킨 후, 학습된 비행 경로의 위치 값을 평균처리한다. 그리고, 위치 정보의 평균 값을 추종하도록 무인 항공기(100)의 비행 경로는 설정되며, 학습 저장부(110)는 설정된 비행 경로를 저장한다. First, the learning storage unit 110 sets and stores a flight path of the UAV 100 through a demo-based learning process. That is, after learning the flight path of the UAV 100 in consideration of the internal arrangement of the indoor parking lot through the user or the radio controller, the position value of the learned flight path is averaged. The flight path of the UAV 100 is set so as to follow the average value of the position information, and the learning storage unit 110 stores the set flight path.

촬영부(120)는 무인 항공기(100)에 카메라 형태로 탑재되어 주변 영상을 촬영한다. The photographing unit 120 is mounted on the UAV 100 in the form of a camera to photograph a surrounding image.

인식부(130)는 촬영부(130)에 의하여 촬영된 영상으로부터 차량을 검출하고, 검출된 차량으로부터 차량 번호를 인식한다. 즉, 인식부(130)는 차량의 특징 정보를 이용하여 촬영된 영상으로부터 차량을 인식하고, 차량 번호판의 특징 정보로부터 차량의 전면 또는 후면에 위치하는 차량 번호를 인식한다. The recognition unit 130 detects the vehicle from the image photographed by the photographing unit 130, and recognizes the vehicle number from the detected vehicle. That is, the recognition unit 130 recognizes the vehicle from the photographed image using the feature information of the vehicle, and recognizes the vehicle number located on the front or rear of the vehicle from the feature information of the license plate.

통신부(140)는 주차 관리 서버(미도시)와 네트워크를 통해 인식된 차량 번호를 전송한다. 즉, 통신부(140)는 Wi-Fi, LTE, 3G, 4G 등의 무선 통신을 통하여 외부의 주차 관리 서버로 인식된 차량 번호를 전송한다. 또한, 차량 번호 인식 오류가 발생한 차량, 차량 번호판이 미부착된 차량이 감지되면, 통신부(140)는 알람 신호를 주차 관리 서버로 전달할 수도 있다. The communication unit 140 transmits the recognized car number to the parking management server (not shown) via the network. That is, the communication unit 140 transmits a vehicle number recognized as an external parking management server through wireless communication such as Wi-Fi, LTE, 3G, or 4G. In addition, if a vehicle in which a vehicle number recognition error occurs or a vehicle in which a license plate is not attached is detected, the communication unit 140 may transmit an alarm signal to the parking management server.

제어부(150)는 차량 번호가 미인식된 차량이 감지되면, 주차된 차량의 반대쪽으로 이동시켜 차량 번호판을 재인식하도록 무인 항공기(100)의 동작을 제어한다. 즉, 주차된 차량의 전면에 차량 번호판이 부착되어 있지 않거나, 차량 번호판이 훼손되어 인식이 되지 않는 경우, 제어부(150)는 무인 항공기(100)가 기 설정된 비행 경로에서 벗어나 해당 차량의 후면으로 이동시켜 차량 번호를 인식하고 복귀하도록 제어 신호를 생성할 수 있다. The control unit 150 controls the operation of the UAV 100 so as to move to the opposite side of the parked vehicle and recognize the license plate when the vehicle whose vehicle number is not recognized is detected. That is, if the vehicle license plate is not attached to the front of the parked vehicle or the license plate is damaged and can not be recognized, the control unit 150 moves the unmanned airplane 100 out of the predetermined flight path to the rear side of the vehicle To generate a control signal to recognize and return the vehicle number.

이와 같은 제어 신호는 제어부(150)가 직접 생성할 수도 있고, 외부의 주차 관리 서버가 생성하여 무인 항공기(100)의 통신부(140)로 전달할 수도 있다. Such a control signal may be directly generated by the control unit 150 or may be generated by an external parking management server and transmitted to the communication unit 140 of the UAV 100. [

따라서, 제어부(150)가 상기와 같은 제어 신호를 생성하면, 무인 항공기(100)는 차량의 반대쪽으로 이동하여 차량의 번호를 다시 인식하도록 한다. Accordingly, when the control unit 150 generates the control signal as described above, the UAV 100 moves to the opposite side of the vehicle and recognizes the vehicle number again.

차량 번호가 재인식되면 통신부(140)는 인식된 차량 번호를 주차 관리 서버로 전달하며, 차량 번호의 재인식에 실패하면 인식 오류 정보를 주차 관리 서버로 전송한다.If the vehicle number is recognized again, the communication unit 140 transmits the recognized vehicle number to the parking management server. If the vehicle number is not recognized again, the communication unit 140 transmits the recognition error information to the parking management server.

여기서, 통신부(140)는 인식 오류 정보와 함께 현재의 위치 정보를 동시에 주차 관리 서버로 전송한다. 위치 정보는 GPS 정보와 주변 영상 정보를 포함하며, 주변 영상 정보는 현재 주차된 차량의 주차 구역을 식별하기 위한 주차 구역 영상 또는 주차된 차량의 위치를 인식하기 용이하도록 주변의 기둥 또는 바닥 등에 표시된 각종 마커 영상을 포함할 수 있다. Here, the communication unit 140 simultaneously transmits the current location information together with the recognition error information to the parking management server. The location information includes GPS information and surrounding image information, and the surrounding image information includes a parking area image for identifying the parking area of the currently parked vehicle or various kinds of information displayed on the surrounding pillar or floor to easily recognize the position of the parked vehicle A marker image may be included.

이와 같이 통신부(140)가 인식 오류 정보와 위치 정보를 전달하면, 주차 관리 서버는 해당 차량에 대한 주차 정보를 인지하여 별도의 조치를 취하거나 특별 감시할 수 있다. When the communication unit 140 transmits the recognition error information and the position information in this way, the parking management server recognizes the parking information for the vehicle and can take a separate action or perform special monitoring.

그 밖에 본 발명의 실시예에 따르면, 비정상적인 방법으로 주차장에 진입하여 주차중인 위반 차량 또는 수배 대상 차량을 감지하는 데에도 적용이 가능하다. In addition, according to the embodiment of the present invention, it is also possible to detect an offending vehicle or a target vehicle to be parked by entering the parking lot in an abnormal manner.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기의 차량 번호 인식 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 3 is a flowchart illustrating a method of recognizing a car number of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.

먼저 무인 항공기(100)는 기 설정된 비행 경로로 주차장 내의 통로 주변을 비행하면서 촬영을 진행한다(S310). 앞에서 설명한 것처럼, 사용자 또는 무선 조종기를 통하여 실내 주차장의 내부 배치를 고려하여 무인 항공기(100)의 비행 경로를 미리 학습시키며, 학습된 비행 경로의 위치 값의 평균 값을 비행 경로로 설정할 수 있다. First, the unmanned airplane 100 travels around the passage in the parking lot by a predetermined flight path (S310). As described above, the flight path of the UAV 100 can be learned in advance by considering the internal arrangement of the indoor parking lot through the user or the radio controller, and the average value of the position values of the learned flight path can be set as the flight path.

다음으로, 무인 항공기(100)는 촬영된 영상으로부터 차량을 검출하고(S320), 검출된 차량으로부터 차량 번호를 인식한다(S330).Next, the UAV 100 detects the vehicle from the photographed image (S320), and recognizes the vehicle number from the detected vehicle (S330).

차량 번호가 인식되면, 무인 항공기(100)는 인식된 차량 번호를 외부의 주차 관리 서버로 무선 통신을 통하여 전달한다(S340). When the vehicle number is recognized, the UAV 100 transmits the recognized vehicle number to the external parking management server through wireless communication (S340).

만일, 차량 번호 인식에 실패하는 차량이 발견되면, 기 설정된 비행 경로에서 벗어나 차량의 반대쪽으로 이동하여 차량 번호의 재인식을 시도하고 원래의 위치로 복귀한다(S350).If a vehicle that fails to recognize the vehicle number is found, the vehicle moves away from the predetermined flight path to the opposite side of the vehicle, attempts to re-recognize the vehicle number, and returns to the original position (S350).

차량 번호 재인식 결과(S355), 차량 번호 재인식에 성공하면 S340 단계와 같이 무인 항공기(100)는 인식된 차량 번호를 외부의 주차 관리 서버로 무선 통신을 통하여 전달한다. If the vehicle number re-recognition result is successful (S355), the unmanned airplane 100 transmits the recognized vehicle number to the external parking management server through wireless communication as in step S340.

그러나, 차량 번호 재인식에 실패하는 경우, 인식 오류 정보 및 현재 위치 정보를 외부의 주차 관리 서버로 전달한다(S360). However, if the vehicle identification number fails to be recognized, the recognition error information and the current location information are transmitted to the external parking management server (S360).

이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 실내 주차장 환경에서 지정된 목적 지점으로 무인 항공기를 자동 비행시켜 주차된 차량들을 빠르게 탐색하고 번호판을 인식하도록 할 수 있으며, 각종 주차 위반 차량이나 수배 차량 등을 용이하게 감지할 수 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to quickly search for parked vehicles and recognize license plates by automatically flying an unmanned airplane to a designated destination point in an indoor parking lot environment, and to facilitate various parking violation vehicles, Can be detected.

이상에서 본 발명은 도면을 참조하면서 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었지만 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 기재된 실시예로부터 도출 가능한 자명한 변형예를 포괄하도록 의도된 특허청구범위의 기재에 의해 해석되어져야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, Therefore, the present invention should be construed as a description of the claims which are intended to cover obvious variations that can be derived from the described embodiments.

100 : 무인 항공기, 110 : 학습 저장부,
120 : 촬영부, 130 : 인식부,
140 : 통신부, 150 : 제어부 100: unmanned aerial vehicle, 110: learning storage unit,
120: photographing unit, 130: recognizing unit,
140: communication unit, 150: control unit

Claims (1)

기 설정된 비행 경로로 주차장 내의 통로 주변을 비행하면서 촬영을 수행하는 단계,
촬영된 영상으로부터 주차된 차량을 검출하고, 검출된 차량으로부터 차량 번호를 인식하는 단계,
차량 번호 인식에 실패하는 차량이 발견되면, 기 설정된 비행 경로에서 벗어나 차량의 반대쪽으로 이동하여 차량 번호를 재인식하고 원래의 위치로 복귀하는 단계,
인식된 차량 번호를 주차 관리 서버로 무선 통신을 통하여 전달하는 단계, 그리고
상기 차량 번호 인식에 실패하는 경우, 인식 오류 정보 및 현재 위치 정보를 상기 주차 관리 서버로 전달하는 단계를 포함하는 무인 항공기를 이용한 차량 번호 인식 방법.
Performing photographing while flying around a passage in a parking lot by a predetermined flight path,
Detecting the parked vehicle from the photographed image and recognizing the vehicle number from the detected vehicle,
When a vehicle that fails to recognize the car number is found, moves to the opposite side of the car from the predetermined flight path, re-recognizes the car number and returns to the original position,
Transmitting the recognized vehicle number to the parking management server through wireless communication, and
And transmitting the recognition error information and the current position information to the parking management server when the car number recognition fails.
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