KR20190068210A - 차량 인식 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 인식시스템에 관한 것으로, 특히 차량 번호의 인식률을 향상하고, 차량이 지정된 위치에 도달하는 것을 인식하며, 차량의 전폭과 전장을 측정하여 차종을 판별할 수 있는 차량 인식시스템에 관한 것으로 본 발명은 상부촬영부를 통해 실시간으로 영상을 처리부로 송신하며, 상기 영상을 처리부가 실시간으로 처리하여 설정된 위치로 차량이 진입하는 것을 정확하게 판별할 수 있으며, 차량과 차량이 아닌 피사체를 구별할 수 있으며, 지정된 위치에 진입할 때 바로 전면촬영부에서 촬영하므로 번호판 촬영카메라와의 촬영거리가 일정하며, 상부촬영부에서 평면촬영을 하므로 차량의 크기에 따른 차종을 구별할 수 있고, 차량의 평면윤곽을 토대로 차량의 모델을 확인하므로 그 차이가 작은 정면이나 측면이미지로 추정하는 것에 비해 더 정확한 자동차 모델을 추정할 수 있는 장점이 있다.

Description

차량 인식 장치 {RECOGNITION DEVICE FOR VEHICLES}

본 발명은 차량 인식시스템에 관한 것으로, 특히 차량 번호의 인식률을 향상하고, 차량이 지정된 위치에 도달하는 것을 인식하며, 차량의 전폭과 전장을 측정하여 차종을 판별할 수 있는 차량 인식시스템에 관한 것이다.

자동차를 인식하고, 특정하고, 구별하기 위한 차량 인식 장치는 다양한 장소에 사용되고 있다.

보안 시스템, 무인 주차 정산 시스템, 차량 입출관리 시스템 등 자동차와 관련된 시스템에서 자동차를 인식하는 것이 필수적이기 때문에 차량 인식 장치가 이용되고 있으며, 특히 무인 주차 정산 시스템과 관련하여 널리 사용되고 있는 상황이다.

종래에 널리 사용되던 차량 인식 방법으로는 RF태그를 이용한 방식, 하이패스에 의한 방식, 루프코일에 의해 검출된 신호에 의한 방식이 있다.

그러나 상기한 방식은 차량에 별도의 장치를 장착하여야하는 번거로움이 있을 뿐만 아니라 그 인식이 실패하는 경우가 잦았다.

최근에는 카메라를 이용해 영상데이터를 얻고, 이를 토대로 차량 번호판을 인식하는 방식이 사용되고 있다.

특히 무인 주차 정산 시스템에서는 카메라로 차량 번호판을 촬영하여 영상데이터를 처리장치로 송신하고 처리장치는 차량번호판 영상을 부호로 인식하여 해당 차량번호의 입차시각을 저장하고, 사용자가 출차시 해당 차량번호에 대해 무인정산기에서 계산된 주차요금을 결제하는 방식이 이용되고 있다.

이와 같은 종래의 차량 번호 인식시스템으로 대한민국 등록특허 제10-1636827호와 같은 기술이 제안된 바 있다.

그런데 상기의 종래 기술 그리고 현재 널리 쓰이고 있는 차량 인식시스템의 경우 루프코일감지기에 의해 차량을 감지하고 이에 따라 차량의 정면을 촬영하며, 촬영된 영상데이터를 토대로 문자 인식을 하고 있다.

루프코일감지기의 경우 차량의 감지가 부정확할 뿐만 아니라 차량인식시점이 차량마다 제각각이므로 차량의 전면부 특히 번호판과 촬영카메라와의 거리가 매번 달라지고 이에 따라 촬영된 영상에서 번호판의 크기가 매번 달라지므로 영상인식률이 떨어지는 문제가 있었다.

아울러 루프코일감지기의 센서 민감도를 너무 높이는 경우 자전거를 차량으로 감지하고, 센서 민감도를 낮추는 경우 소형 차량에 대한 감지율이 떨어지는 문제가 있었다. 상기와 같은 문제 때문에 차량에 대해 번호판 촬영이 이루어지지 않고 차단봉이 열리지 않거나 자전거에 대해 촬영이 이루어지고 차단봉이 열리는 문제가 있었다.

또한 종래의 기술의 경우 경차를 구별할 수 없는 문제가 있었다. 경차, 일반승용차, 버스 등 차량의 크기에 따라 주차요금을 달리할 수 있는데 종래의 기술은 그 구별이 쉽지 않았다.

또한 차량의 번호판에 이물질 등이 묻어 실제번호와 다른 번호로 문자를 인식하거나 차량이용자가 차량의 번호를 잊는 경우 무인정산기에서 차량검색이 어려운 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 번호판 촬영카메라와의 촬영거리가 일정하며, 차량과 차량이 아닌 물체 및 사람을 구별하여 인식하고, 차량의 진입을 정확하게 인식하며, 차량의 크기에 따른 차종을 구별하며, 차량의 평면윤곽을 토대로 차량의 모델을 확인할 수 있는 차량 인식 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일실시예의 차량 인식 장치는 자동차가 정한 위치에 진입하는 것을 인식하고, 피사체가 자동차인지 다른 사물 또는 사람인지 구별하며, 크기에 따른 차량 종류를 구별하며, 외곽선에 따라 차량모델을 확인할 수 있는 차량 인식 장치로, 상기 자동차의 상부방향으로 이격을 두도록 설치되며, 상기 자동차의 평면영상을 실시간으로 촬영하는 상부촬영부와 상기 상부촬영부와 정보를 송수신할 수 있도록 연결되며 상부촬영부에서 촬영되는 영상의 데이터를 수신하는 처리부와 상기 처리부와 정보를 송수신할 수 있도록 연결되며 상기 자동차의 전면방향으로 이격을 두도록 설치되며, 상기 자동차의 정면영상을 촬영하는 전면촬영부를 포함하며, 상기 제어부는 이미지 해석 방법을 이용하여 상기 상부촬영부가 실시간으로 송신하는 영상에서 피사체가 지정된 위치에 도달했는지 판별하고, 지정된 위치에 피사체가 도달한 경우 이미지 해석 방법을 이용하여 피사체가 자동차인지 아닌지 판별하며, 피사체가 자동차인 경우 진입시각을 기록하며, 상부촬영부에서 송신된 영상의 정지영상데이터를 저장하고, 상부촬영부(30)에서 송신된 영상의 정지영상데이터를 저장하고, 전면촬영부가 상기 자동차의 정면영상을 촬영하도록 신호를 보내고 전면촬영부에서 촬영된 정면이미지를 수신하여 이미지 해석 방법을 이용하여 정면이미지에 포함된 차량번호판의 문자를 판독하여 기록하며, 이미지 해석 방법을 이용하여 상기 정지영상 데이터의 피사체의 전체 영역에서 전폭길이와 전장길이를 추정하여 기록하며, 전폭길이와 전장길이가 사전에 설정된 차종의 범위에 해당하는지 비교하여 차종을 기록하며, 상기 정지영상데이터의 피사체의 전체 영역의 외곽선을 이미지 해석 방법으로 검출하여 사전에 저장된 각 자동차 모델의 외곽선 자료와 비교하여 자동차 모델을 추정하여 기록하며, 상기 정지영상데이터의 피사체의 주색상을 이미지 해석 방법을 이용하여 기록하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상부촬영부를 통해 실시간으로 영상을 처리부로 송신하며, 상기 영상을 처리부가 실시간으로 처리하여 설정된 위치로 차량이 진입하는 것을 정확하게 판별할 수 있으며, 차량과 차량이 아닌 피사체를 구별할 수 있으며, 지정된 위치에 진입할 때 바로 전면촬영부에서 촬영하므로 번호판 촬영카메라와의 촬영거리가 일정하며, 상부촬영부에서 평면촬영을 하므로 차량의 크기에 따른 차종을 구별할 수 있고, 차량의 평면윤곽을 토대로 차량의 모델을 확인하므로 그 차이가 작은 정면이나 측면이미지로 추정하는 것에 비해 더 정확한 자동차 모델을 추정할 수 있는 장점이 있다.

도1은 본 발명의 일실시예를 도시한 측면도이다.
도2는 본 발명의 일실시예를 도시한 평면도이다.
도3은 본 발명의 일실시예를 도시한 정면도이다.

이하 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량 인식 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도1 내지 도3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예는 처리부(10), 전면촬영부(20), 상부촬영부(30)를 포함한다.

한편 본 발명의 일실시예는 무인정산기, 차량출입관리기, 차량감지기, 차량감시기 등 다양한 장치에 결합하여 사용하는 것이 가능하며, 특히 차단봉 등의 진입차단장치와 결합하여 사용하는 것이 일반적이라 할 것 이다.

본 발명인 차량인식 장치는 자동차가 정한 위치에 진입하는 것을 인식하고, 피사체가 자동차인지 다른 사물 또는 사람인지 구별하며, 크기에 따른 차량 종류를 구별하며, 외곽선에 따라 차량모델을 확인할 수 있는 장치이다.

본 발명의 처리부(10)의 이미지 해석 방법으로 이미지를 처리하는 것을 주된 기능으로 하는데, 상기의 이미지 해석 방법은 종래에 사용되는 다양한 영상처리기법을 포함하는 것으로 모폴로지 기법, 히스토그램 분석, 블럽방법 등 다양한 영상처리기법이 적용될 수 있으며, 영상이미지에서 특정 피사체의 영역을 분리하거나 특정 피사체의 특정 영역을 검출하거나 특정 영역 내에서 문자나 숫자를 해독하거나 특정 피사체 영역의 가로 세로 길이를 추정하는 등의 기술을 의미하는 것이다.

상부촬영부(30)는 상기 진입하는 자동차(100)의 상부방향으로 이격을 두도록 설치되며, 상기 자동차의 평면영상을 실시간으로 촬영하는 부분이다. 본 발명의 바람직한 일실시예에서는 상부촬영부(30)를 천정부에 설치하였으며, 그 높이는 설치장소에서 촬영이 가능한 가장 높은 높이로 설치하는 것이 바람직하다. 높이가 낮을 경우 차량의 평면을 촬영하는 사진이미지가 원근에 의한 왜곡이 발생하며, 특히 전고가 높은 자동차는 그 왜곡이 심하여 전폭(C)이나 전장(B) 길이에 오차가 발생할 수 있기 때문이다. 또한 그 설치 위치는 진입판별의 기준이 되는 지정된 위치의 수직방향에 설치하는 것이 바람직한데 상기의 왜곡이 수직방향에서 최소화되기 때문이다. 아울러 영상에 의해 피사체를 판별해야하므로 일정 이상의 조도가 확보되어야하기 때문에 조명이 함께 설치되는 것이 바람직하다.

전면촬영부(20)는 상기 진입하는 자동차(100)의 전면방향으로 이격을 두도록 설치되며, 상기 자동차의 정면영상을 촬영하는 부분으로, 본 발명의 바람직한 일실시예에서는 자동차(100)의 전면방향 중 운전석에 가까운 위치에 비스듬하게 설치하여 차량의 진입에 방해가 되지 않도록 하였으며, 그 위치는 전면이라면 좌측, 우측, 상측, 하측 등 다양하게 선택이 가능하다.

처리부(10)는 상기 상부촬영부(30)와 정보를 송수신할 수 있도록 연결되며 상부촬영부(30)에서 촬영되는 영상의 데이터를 수신하고, 상기 전면촬영부(20)와 정보를 송수신할 수 있도록 연결하며, 전면촬영부(20)의 촬영을 제어하고, 수신한 영상데이터를 이미지 해석 방법을 이용하여 처리하며, 기록하고 차단봉 등 진입차단장치에 정보를 송수신할 수 있는 부분이다. 이때 처리부(10)의 위치는 특별한 제한이 없이 다양한 위치에 설치가 가능하며 본 발명의 일실시예에서는 전면촬영부(10)와 근접한 위치에 설치하였으며 유선으로 상부촬영부와 전면촬영부와 연결하였으나 무선송수신도 가능하다 할 것이다.

상기 처리부(10)는 이미지 해석 방법을 이용하여 상기 상부촬영부(30)가 실시간으로 송신하는 영상에서 피사체가 지정된 위치에 도달했는지 판별할 수 있으며, 지정된 위치에 피사체가 도달한 경우 이미지 해석 방법을 이용하여 피사체가 자동차인지 아닌지 판별할 수 있고, 도달한 피사체가 자동차인 경우 진입시각을 기록하며, 상부촬영부(30)에서 송신된 영상의 정지영상데이터를 저장하고, 전면촬영부가 상기 자동차의 정면영상을 촬영하도록 신호를 보내고 전면촬영부에서 촬영된 정면이미지를 수신하여 이미지 해석 방법을 이용하여 정면이미지에 포함된 차량번호판의 문자를 판독하여 기록할 수 있다. 상기와 같은 방식으로 지정된 위치가 일정하게 유지되므로 촬영시마다 전면촬영부와 차량 사이의 거리(A)가 일정하게 유지된다.

이때 자동차가 도달한 경우 상기 처리부(10)와 연결된 차단봉 등 진입차단장치에 진입신호를 송신하여 자동차가 진입할 수 있도록 제어하는 것도 가능하며 그 외에 다양한 장치에 진입신호와 함께 상기에 기록된 데이터를 전송하는 것도 가능하며, 다른 일실시예에서는 중앙서버에 상기 데이터를 전송하여 무인정산기와 연동할 수 있도록 하였다.

아울러, 상기 처리부(10)는 도달한 피사체가 자동차인 경우 상부촬영부에서 송신된 영상의 정지영상데이터를 이미지 해석 방법을 이용하여 상기 정지영상 데이터의 피사체의 전체 영역에서 전폭길이와 전장길이를 추정하여 기록하며, 전폭길이와 전장길이가 사전에 설정된 차종의 범위에 해당하는지 비교하여 차종을 기록할 수 있도록 하였다. 이때 차종이란 경차, 일반승용차, 버스 등의 크기에 따른 종류구별을 의미하는 것이며, 특히 경차의 경우 전장과 전폭길이에 의한 제한이 있기 때문에 전장과 전폭길이로 경차여부를 판별할 수 있으며, 경차의 주차요금이 다른 차량과 차이가 있는 경우가 빈번하기 때문에 무인정산기 등의 경우 그 주차요금의 계산을 위해 유용한 정보가 된다.

아울러, 상기 처리부는 도달한 피사체가 자동차인 경우 상부촬영부에서 송신된 영상의 정지영상데이터에서 피사체의 전체 영역의 외곽선을 이미지 해석 방법으로 검출하여 사전에 저장된 각 자동차 모델의 외곽선 자료와 비교하여 자동차 모델을 추정하여 기록하며, 상기 정지영상데이터의 피사체의 주색상을 이미지 해석 방법을 이용하여 기록할 수 있도록 하며, 이러한 과정을 통해 얻어진 자동차 모델명은 차량 번호판의 인식에 오류가 있는 경우 차량의 탐색이 용이하도록 하는 메타정보가 될 수 있어 무인정산기에서 사용자가 자신의 차량을 찾는데 도움이 될 수 있다. 또한 감시장치나 관리장치에서도 특정 차량을 빠르게 검색할 수 있도록 해준다.

10 : 처리부
20 : 전면촬영부
30 : 상부찰영부
100 : 자동차

Claims (4)

1. 자동차가 정한 위치에 진입하는 것을 인식하고, 피사체가 자동차인지 다른 사물 또는 사람인지 구별하며, 크기에 따른 차량 종류를 구별하며, 외곽선에 따라 차량모델을 확인할 수 있는 차량 인식 장치에 있어서,
   상기 자동차의 상부방향으로 이격을 두도록 설치되며, 상기 자동차의 평면영상을 실시간으로 촬영하는 상부촬영부(30)와;
   상기 상부촬영부(30)와 정보를 송수신할 수 있도록 연결되며 상부촬영부(30)에서 촬영되는 영상의 데이터를 수신하는 처리부(10)와;
   상기 처리부(10)와 정보를 송수신할 수 있도록 연결되며 상기 자동차의 전면방향으로 이격을 두도록 설치되며, 상기 자동차의 정면영상을 촬영하는 전면촬영부(20)를 포함하며,
   상기 처리부(10)는 이미지 해석 방법을 이용하여 상기 상부촬영부(30)가 실시간으로 송신하는 영상에서 피사체가 지정된 위치에 도달했는지 판별하고,
   지정된 위치에 피사체가 도달한 경우 이미지 해석 방법을 이용하여 피사체가 자동차인지 아닌지 판별하며,
   도달한 피사체가 자동차인 경우 진입시각을 기록하며, 상부촬영부(30)에서 송신된 영상의 정지영상데이터를 저장하고, 전면촬영부가 상기 자동차의 정면영상을 촬영하도록 신호를 보내고 전면촬영부에서 촬영된 정면이미지를 수신하여 이미지 해석 방법을 이용하여 정면이미지에 포함된 차량번호판의 문자를 판독하여 기록하는 것을 특징으로 하는 차량 인식 장치.
   
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 처리부는 도달한 피사체가 자동차인 경우 상부촬영부에서 송신된 영상의 정지영상데이터를 이미지 해석 방법을 이용하여 상기 정지영상 데이터의 피사체의 전체 영역에서 전폭길이와 전장길이를 추정하여 기록하며, 전폭길이와 전장길이가 사전에 설정된 차종의 범위에 해당하는지 비교하여 차종을 기록하는 것을 특징으로 하는 차량 인식 장치.
   
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 처리부는 도달한 피사체가 자동차인 경우 상부촬영부에서 송신된 영상의 정지영상데이터에서 피사체의 전체 영역의 외곽선을 이미지 해석 방법으로 검출하여 사전에 저장된 각 자동차 모델의 외곽선 자료와 비교하여 자동차 모델을 추정하여 기록하며, 상기 정지영상데이터의 피사체의 주색상을 이미지 해석 방법을 이용하여 기록하는 것을 특징으로 하는 차량 인식 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 상부촬영부가 사전에 설정한 지정된 위치의 수직방향에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량 인식 장치.
   
   
   
   
   
   

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