KR20200084946A - Smart cctv apparatus for analysis of parking - Google Patents

Smart cctv apparatus for analysis of parking Download PDF

Info

Publication number
KR20200084946A
KR20200084946A KR1020180170058A KR20180170058A KR20200084946A KR 20200084946 A KR20200084946 A KR 20200084946A KR 1020180170058 A KR1020180170058 A KR 1020180170058A KR 20180170058 A KR20180170058 A KR 20180170058A KR 20200084946 A KR20200084946 A KR 20200084946A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
parking
parked
parking surface
image
Prior art date
Application number
KR1020180170058A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102143073B1 (en
Inventor
김대선
고영준
Original Assignee
주식회사 디파인
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 디파인 filed Critical 주식회사 디파인
Priority to KR1020180170058A priority Critical patent/KR102143073B1/en
Publication of KR20200084946A publication Critical patent/KR20200084946A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102143073B1 publication Critical patent/KR102143073B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/14Traffic control systems for road vehicles indicating individual free spaces in parking areas
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N3/00Computing arrangements based on biological models
    • G06N3/02Neural networks
    • G06N3/08Learning methods
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/017Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles
    • G08G1/0175Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles by photographing vehicles, e.g. when violating traffic rules
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/18Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H04N7/181Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a plurality of remote sources

Abstract

The present invention relates to an intelligent CCTV device for analyzing a parking surface of a vehicle. According to one embodiment of the present invention, the intelligent CCTV device comprises: a photographing unit photographing a parking lot in which a plurality of parking surfaces on which vehicles can park are arranged; and an operation unit using a database for extracting a video or an image photographed from the photographing unit and characteristics of the parking surface and the vehicle to train a detection model for the parking of the vehicle on the plurality of paring surfaces based on an artificial neural network, and operating to output a result for the parking of the vehicle in the plurality of parking surfaces in accordance with the learned result. According to the present invention, such as installing a detection sensor on each parking surface to check whether the vehicle is parked on the parking surface of the parking lot, even without large-scale construction, a user can check whether the parking surface is used by using the video photographed by CCTV, and the system is simple, so that the use of the parking surface can be checked.

Description

차량의 주차면 분석을 위한 지능형 CCTV 장치{SMART CCTV APPARATUS FOR ANALYSIS OF PARKING}Intelligent CCTV device for analyzing the parking surface of a vehicle{SMART CCTV APPARATUS FOR ANALYSIS OF PARKING}

본 발명은 차량의 주차면 분석을 위한 지능형 CCTV 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 CCTV를 통해 촬영한 영상을 기반으로 실시간 주차 가능 지역에 대한 분석을 수행하는 차량의 주차면 분석을 위한 지능형 CCTV 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an intelligent CCTV device for analyzing the parking surface of a vehicle, and more specifically, an intelligent CCTV device for analyzing the parking surface of a vehicle that performs analysis on a real-time parking area based on an image captured through CCTV. It is about.

주차장은 차량이 주차를 위한 장소이다. 이러한 주차장에 차량을 주차할 때, 차량 안에서 운전자가 주차장의 주차면에 차량이 주차되지 않은 위치를 찾는 것이 쉽지 않다. 따라서 주차장에서 운전자가 빠르게 주차하도록 안내할 수 있도록 주차면이 비어있는 위치를 안내하는 서비스가 시행되고 있다.Parking is a place for vehicles to park. When parking a vehicle in such a parking lot, it is not easy for the driver to find a location in the vehicle where the vehicle is not parked on the parking surface of the parking lot. Therefore, in order to guide the driver to park quickly in the parking lot, a service is provided to guide the location where the parking surface is empty.

이러한 주차면의 빈위치를 안내하는 서비스는 지자기 센서나 초음파 센서 등의 감지 센서를 이용하여 주차면에 차량 유무를 감지하여 이를 표시하는 기술이 이용된다. 그런데, 해당 주차면에 사람이 서 있거나 물이 고여 있는 경우도 있고, 또는 다른 사물이 있는 경우에 주차면에 차량이 있는 것으로 표시되는 등과 같은 오류가 발생할 수 있다.As a service for guiding the empty position of the parking surface, a technology for detecting presence of a vehicle on the parking surface using a detection sensor such as a geomagnetic sensor or an ultrasonic sensor is used. However, there may be a case where a person is standing on the parking surface or water is standing, or when there are other objects, an error such as a vehicle being displayed on the parking surface may occur.

그리고 주차면마다 감지 센서를 설치해야 하기 때문에 대형 주차장의 경우, 대규모로 감지 센서를 설치해야 하고, 또한 해당 감지 센서에 지속적으로 전원을 공급하기 위한 배터리를 교체해야 하는 등 지속적인 관리가 필요한 문제가 있다.In addition, since it is necessary to install a detection sensor for each parking surface, in the case of a large parking lot, there is a problem that requires continuous management, such as installing a detection sensor on a large scale and also replacing a battery for continuously supplying power to the detection sensor. .

대한민국 등록특허 제10-1846063호 (2018.03.30.)Republic of Korea Registered Patent No. 10-1846063 (2018.03.30.) 대한민국 등록특허 제10-1556076호 (2015.09.21)Republic of Korea Registered Patent No. 10-1556076 (2015.09.21)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 주차장을 촬영하여 촬영된 영상을 분석하여 주차면에 차량의 유무를 분석하여 실시간 주차 가능여부를 판별할 수 있는 차량의 주차면 분석을 위한 지능형 CCTV 장치를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide an intelligent CCTV device for analyzing the parking surface of a vehicle that can determine whether parking is possible in real time by analyzing the presence or absence of a vehicle on the parking surface by analyzing a video taken by photographing a parking lot. will be.

본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 CCTV 장치는, 차량이 주차할 수 있는 다수의 주차면이 배치되는 주차장을 촬영하는 촬영부; 및 상기 촬영부에 촬영된 영상 또는 이미지와 상기 주차면 및 차량에 대한 특징을 추출하기 위한 데이터베이스를 이용하여 인공신경망을 기반으로 상기 다수의 주차면에 차량의 주차 여부에 대한 검지 모델을 학습하고, 학습된 결과에 따라 상기 다수의 주차면에 차량의 주차 여부에 대한 결과를 출력하도록 연산하는 연산부를 포함할 수 있다.An intelligent CCTV device according to an embodiment of the present invention includes: a photographing unit for photographing a parking lot on which a plurality of parking surfaces on which a vehicle can be parked is disposed; And using a database for extracting features of the parking surface and the vehicle and the images or images photographed on the photographing unit to learn a detection model for parking of the vehicle on the plurality of parking surfaces based on an artificial neural network, It may include a calculation unit for outputting a result of whether the vehicle is parked on the plurality of parking surfaces according to the learned results.

상기 연산부는 데이터베이스를 이용하여 상기 다수의 주차면 각각에 차량의 주차여부에 대한 범주 특징을 추출하고, 추출된 범주 특징을 이용하여 상기 각 주차면에 대한 검지 모델을 학습하며, 상기 학습된 검지 모델을 이용하여 상기 각 주차면에 차량의 주차여부에 대한 이미지나 영상을 확보하여 상기 다수의 주차면에 차량의 주차 여부에 대한 결과를 연산할 수 있다.The calculation unit extracts a category feature for whether or not the vehicle is parked on each of the plurality of parking surfaces using a database, learns a detection model for each parking surface using the extracted category feature, and the learned detection model It is possible to obtain an image or image of whether a vehicle is parked on each of the parking surfaces by using to calculate a result of whether the vehicle is parked on the plurality of parking surfaces.

상기 연산부는, 제한된 볼츠만 머신(Restricted Boltzmann machine) 모델을 이용하여 상기 다수의 주차면에 차량의 주차 여부를 연산할 수 있다.The calculation unit may calculate whether a vehicle is parked on the plurality of parking surfaces using a restricted Boltzmann machine model.

상기 연산부는, 상기 촬영부에서 촬영된 영상 또는 이미지와 상기 차량의 종류에 대한 특징을 추출하기 위한 데이터베이스를 이용하여 상기 인공신경망을 기반으로 상기 차량의 종류에 대한 검지 모델을 학습하고, 학습된 결과에 따라 상기 차량의 종류에 대한 결과를 연산할 수 있다.The calculation unit learns a detection model for the type of the vehicle based on the artificial neural network by using a database for extracting features of the image or image captured by the photographing unit and the type of the vehicle, and the learned result Depending on the result of the vehicle type can be calculated.

상기 촬영부는, 주간 및 야간 중 어느 하나 이상을 촬영하기 위한 하나 이상의 카메라 모듈을 포함할 수 있다.The photographing unit may include one or more camera modules for photographing at least one of day and night.

본 발명에 의하면, 주차장의 주차면에 차량의 주차 여부를 확인하기 위해 각 주차면에 감지 센서를 설치하는 등과 같이, 대규모로 공사를 하지 않으면서도 CCTV로 촬영된 영상을 이용하여 주차면의 사용 여부를 확인할 수 있어, 간편하여 주차면의 사용여부를 확인할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, whether to use the parking surface by using a video captured by CCTV without large-scale construction, such as installing a detection sensor on each parking surface to check whether the vehicle is parked on the parking surface of the parking lot Since it can be checked, it is easy to check whether the parking surface is used or not.

또한, 딥러닝을 통해 주차면에 주차된 차량의 종류를 확인할 수 있어, 차량의 종류에 따른 주차면 이용에 대한 안내 및 확인을 수행할 수 있어, 차량의 종류에 따른 해당 주차면의 안내를 할 수 있어, 보다 정확하게 차량의 주차를 안내할 수 있는 효과가 있다.In addition, through deep learning, it is possible to check the type of vehicle parked on the parking surface, so it is possible to guide and check the use of the parking surface according to the type of vehicle, so that the corresponding parking surface can be guided according to the type of vehicle. It is possible to guide the parking of the vehicle more accurately.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 CCTV 장치를 포함하는 CCTV 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 CCTV 시스템에서 딥러닝을 수행을 위한 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 CCTV 시스템에서 딥러닝 수행의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 CCTV 시스템에서 주차장에 주차된 차량을 촬영한 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 CCTV 시스템에서 주차장의 종류에 따라 차량의 주차를 안내하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a block diagram showing a CCTV system including an intelligent CCTV device according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a concept for performing deep learning in a CCTV system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining an example of performing deep learning in a CCTV system according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining an example of a vehicle parked in a parking lot in a CCTV system according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining the parking of the vehicle according to the type of parking lot in the CCTV system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명한다.With reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 CCTV 장치를 포함하는 CCTV 시스템을 도시한 블록도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 CCTV 시스템에서 딥러닝을 수행을 위한 개념을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 CCTV 시스템에서 딥러닝 수행의 일례를 설명하기 위한 도면이다.1 is a block diagram showing a CCTV system including an intelligent CCTV device according to an embodiment of the present invention. 2 is a diagram for explaining a concept for performing deep learning in a CCTV system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating an example of performing deep learning in a CCTV system according to an embodiment of the present invention It is a drawing for.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 CCTV 장치(110)를 포함하는 CCTV 시스템(100)은, CCTV 장치(110) 및 관리자 단말기(120)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a CCTV system 100 including an intelligent CCTV device 110 according to an embodiment of the present invention includes a CCTV device 110 and an administrator terminal 120.

CCTV 장치(110)는, 주차장(200)의 다수의 주차면을 촬영하고, 촬영된 영상을 분석하여 주차면에 차량이 주차되어 있는지 분석한다. 또한, 본 실시예에서, CCTV 장치(110)는 주차면에 주차된 차량의 종류를 분석할 수 있으며, 차량의 번호에 대한 분석도 수행할 수 있다. 이를 위해 CCTV 장치(110)는 촬영부(111), 연산부(113) 및 저장부(115)를 포함한다.The CCTV device 110 photographs a plurality of parking surfaces of the parking lot 200 and analyzes the captured images to analyze whether a vehicle is parked on the parking surface. In addition, in this embodiment, the CCTV device 110 may analyze the type of vehicle parked on the parking surface, and may also perform analysis on the number of vehicles. To this end, the CCTV device 110 includes a photographing unit 111, a calculation unit 113, and a storage unit 115.

촬영부(111)는, 주간 또는 야간에 촬영을 수행할 수 있다. 즉, 촬영부(111)는 주간 촬영을 위한 카메라와 야간 촬영을 위한 적외선 카메라 등을 포함할 수 있다.The photographing unit 111 may perform photographing during the day or at night. That is, the photographing unit 111 may include a camera for daytime shooting and an infrared camera for nighttime shooting.

본 실시예에서, 촬영부(111)는 주차장(200)의 주차면을 촬영하도록 주차장(200)의 일 측에 CCTV 장치(110)가 고정된 상태로 특정 위치를 고정적으로 촬영하는 것에 대해 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, CCTV 장치(110)가 회전 또는 이동하도록 구성될 수 있고, 촬영부(111)는 이렇게 CCTV 장치(110)가 회전 또는 이동되는 동안 지속적으로 촬영이 이루어질 수 있다.In the present embodiment, the photographing unit 111 describes a fixed location of the CCTV device 110 fixed to one side of the parking lot 200 so as to photograph the parking surface of the parking lot 200 while fixing a specific location. , It is not limited thereto, and the CCTV device 110 may be configured to rotate or move, and the photographing unit 111 may continuously photograph while the CCTV device 110 rotates or moves.

이러한 촬영부(111)는 영상을 촬영하기 위해 하나 이상의 카메라 모듈이 포함될 수 있다.The imaging unit 111 may include one or more camera modules to capture an image.

연산부(113)는, 촬영부(111)에서 촬영된 영상에 대한 분석을 수행한다. 이를 위해 연산부(113)는 딥러닝 기반으로 주차장(200)의 주차면을 인지할 수 있는 주차면 학습 모델, 수집된 영상 이미지에서 추출된 차량 정보, 주차면 학습 모델과 연계되어 주차면의 사용여부를 판별할 수 있는 정보 등을 분석할 수 있는 프로그램을 통해 분석을 수행할 수 있다.The calculation unit 113 performs analysis on the image photographed by the photographing unit 111. To this end, the calculation unit 113 is based on deep learning to recognize the parking surface of the parking lot 200, a parking surface learning model, vehicle information extracted from collected video images, and whether to use the parking surface in connection with the parking surface learning model. The analysis can be performed through a program capable of analyzing information that can discriminate.

따라서 연산부(113)는 상기와 같은 프로그램을 통해 분석을 수행하기 위해 컴퓨팅 리소스(CPU, GPU, RAM, 저장장치 등)를 포함하는 하드웨어로 구성될 수 있다. 또한, 연산부(113)에 포함된 저장장치에는, 차량의 종류에 대한 정보, 주차면 학습 모델 및 분석 프로그램 등과 같은 정보가 저장될 수 있다.Therefore, the operation unit 113 may be configured with hardware including computing resources (CPU, GPU, RAM, storage, etc.) to perform analysis through the above-described program. In addition, information on the type of the vehicle, a parking surface learning model, and an analysis program may be stored in the storage device included in the calculation unit 113.

저장부(115)는 연산부(113)에서 연산된 결과를 저장한다. 저장부(115)는 연산부(113)의 저장장치와 별개로 구비될 수 있으며, 경우에 따라 연산부(113)의 저장장치일 수도 있다.The storage unit 115 stores the results calculated by the calculation unit 113. The storage unit 115 may be provided separately from the storage device of the calculation unit 113, and in some cases, may be a storage device of the calculation unit 113.

연산부(113)는, 제1 단계로, 주차장(200)의 주차면 및 차량에 대한 특징을 추출하기 위한 데이터베이스가 구축한다. 그리고 제2 단계로, 인공신경망을 기반으로 학습을 위해 데이터베이스에서 주차면에 차량의 주차여부에 대한 범주 특징을 추출한다. 그리고 제3 단계로, 차량의 주차여부에 대한 범주 특징을 이용하여 주차면의 검지 모델을 학습한다. 이렇게 학습된 검지 모델을 이용하여 제4 단계로, 주차면에 차량의 주차 여부를 추출할 수 있다. 이때, 학습된 검지 모델은 주차면에 차량이 주차된 경우와 차량이 주차되지 않은 경우에 대한 영상이나 이미지를 확보할 수 있다.In the first step, the calculation unit 113 is constructed with a database for extracting features of the parking surface and the vehicle of the parking lot 200. Then, as a second step, for the learning based on the artificial neural network, a category feature of whether a vehicle is parked on a parking surface is extracted from a database. Then, in the third step, the detection model of the parking surface is trained using the category feature of whether the vehicle is parked. In the fourth step using the learned detection model, it is possible to extract whether the vehicle is parked on the parking surface. At this time, the learned detection model can secure an image or an image for a case where a vehicle is parked on a parking surface and a case where the vehicle is not parked.

이때, 제3 단계에서, 주차면의 검지 모델을 학습하는 과정은, 주차장(200)에 발생할 수 있는 다양한 기상변화(예컨대, 눈이나 비가 오는 상황)이나 시간의 변화(시간이 변함에 따라 낮과 밤의 변화) 등에 대한 다양한 이미지나 영상을 통해 주차면에 대한 검지 모델을 학습할 수 있다.At this time, in the third step, the process of learning the detection model of the parking surface includes various weather changes (for example, snow or rain) or time changes that may occur in the parking lot 200 (day and day as the time changes). You can learn the detection model for the parking surface through various images or videos of changes in the night.

그리고 제4 단계에서, 실제 주차장(200)에 대한 영상 이미지를 사용하여 실제 주차면의 사용여부를 검지하고, 오류가 발생하는 경우, 제2 단계에서부터 다시 반복하여 오류를 줄일 수 있다. 그에 따라 연산부(113)는 최종적으로 주차면에 차량이 주차되어 있는지에 대한 정보를 확보할 수 있으며, 또한, 주차된 차량에 대한 정보도 확인할 수 있다.And in the fourth step, it is detected whether the actual parking surface is used by using the video image of the actual parking lot 200, and if an error occurs, it is possible to reduce the error by repeating again from the second step. Accordingly, the calculation unit 113 can secure information on whether the vehicle is finally parked on the parking surface, and can also check information on the parked vehicle.

여기서, 제2 단계에서 이용된 인공신경망(Artificial Neural Network, ANN)은, 기계학습과 인지과학에서 생물학의 신경망에서 영감을 얻은 통계학적인 학습 알고리즘을 의미한다. 인공 신경망은 시냅스의 결합으로 네트워크를 형성한 인공 뉴런(노드)이 학습을 통해 시냅스의 결합 세기를 변화시켜 문제 해결 능력을 가지는 모델 전반을 의미할 수 있다.Here, the artificial neural network (ANN) used in the second step refers to a statistical learning algorithm inspired by a neural network of biology in machine learning and cognitive science. An artificial neural network may mean an entire model having a problem-solving ability by changing the intensity of synaptic binding through learning of artificial neurons (nodes) that form a network through synaptic coupling.

본 실시예에서, 인공신경망 모델 중 제한된 볼츠만 머신(Restricted Boltzmann machine) 모델을 이용할 수 있다. 제한된 볼츠만 머신 모델은, 차원 감소, 분류, 선형 회귀 분석, 협업 필터링(collaborative filtering), 특징값 학습(feature learning) 및 주제 모델링(topic modelling)에 사용할 수 있는 알고리즘으로 Geoff Hinton이 제안한 모델이다.In this embodiment, a restricted Boltzmann machine model among artificial neural network models may be used. The limited Boltzmann machine model is a model proposed by Geoff Hinton as an algorithm that can be used for dimensionality reduction, classification, linear regression analysis, collaborative filtering, feature learning, and topic modeling.

제한된 볼츠만 머신 모델은 가시층(visible layer) 및 은닉층(hidden layer)로 구성되고, 가시층에는 다수의 가시노드(visible node)를 포함하고, 은닉층은 다수의 은닉노드(hidden node)를 포함한다. 그리고 모든 은닉층에 위치하는 은닉노드는 가시층에 위치하는 가시노드와 연결되고, 모든 가시층의 가시노드는 은닉층의 은닉노드와 연결된다. 즉, 제한된 볼츠만 머신 모델은 같은 층의 노드는 서로 연결되지 않고, 다른 층의 노드와 연결된다.The limited Boltzmann machine model consists of a visible layer and a hidden layer, the visible layer includes a number of visible nodes, and the hidden layer includes a number of hidden nodes. And, hidden nodes located in all hidden layers are connected to visible nodes located in the visible layer, and visible nodes in all visible layers are connected to hidden nodes in the hidden layer. That is, in the limited Boltzmann machine model, nodes on the same layer are not connected to each other, but to nodes on other layers.

가시층의 가시노드는 데이터가 입력되면 입력된 데이터를 은닉층의 얼마나 전달할 것인지를 확률에 따라 결정(stochastic decision)한다. 즉, 확률에 따라 입력된 데이터가 전달할 것으로 결정하면 1로 표시하고, 데이터를 전달하지 않을 것으로 결정하면 0으로 표시한다.The visible node of the visible layer makes a stochastic decision on how much the hidden data will be transmitted when the data is input. That is, it is displayed as 1 when it is determined that the input data is to be transmitted according to probability, and 0 when it is determined that the data is not to be transmitted.

도 2를 참조하면, 가시층의 가시노드(i)로 입력 데이터(v)가 입력되면, 가시노드의 입력 데이터와 가중치(wij)의 곱셈 값이 서로 더해진다. 그리고 활성 함수(예컨대, 시그모이드(Sigmoid) 함수)를 거쳐 0 또는 1의 값으로 샘플링되어 은닉노드(j)에 출력 값(h)이 출력된다.Referring to FIG. 2, when input data v is input to the visible node i of the visible layer, a multiplication value of input data of the visible node and a weight wij is added to each other. Then, it is sampled as a value of 0 or 1 through an active function (eg, a sigmoid function), and an output value h is output to the hidden node j.

제한된 볼츠만 머신 모델은 비지도 학습(unsupervised learning)을 통해 가중치를 조절하여 입력 데이터의 중요한 특징들을 학습한다. 여기서 가중치는 입력 데이터(v), 은닉노드의 출력 값(h), 재구성(reconstruction) 과정을 통해 계산되는 보정된 입력 데이터(v') 및 재생산(Regeneration) 과정을 통해 계산되는 보정된 출력값(h')으로부터 오차 값(v'h'-vh)을 계산하여 조절될 수 있다.The limited Boltzmann machine model learns important features of the input data by adjusting weights through unsupervised learning. Here, the weight is input data (v), the output value (h) of the hidden node, the corrected input data (v') calculated through the reconstruction process, and the corrected output value (h) calculated through the regeneration process. It can be adjusted by calculating the error value (v'h'-vh) from').

도 3을 참조하여, 제한된 볼츠만 머신 모델에서 가중치를 조절하는 것에 대한 일례를 설명한다. 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 재구성 과정에서 은닉층의 각 은닉노드(j)의 출력 값(h)과 가중치(wji)의 곱셈 값은 모두 합산된 후, 활성 함수를 거쳐 0 또는 1의 값으로 샘플링되어 입력 노드(i)에서 보정된 입력 데이터(v')으로 출력된다.Referring to FIG. 3, an example of adjusting the weight in the limited Boltzmann machine model will be described. As shown in (a) of FIG. 3, in the reconstruction process, the multiplication values of the output value (h) and the weight (w ji ) of each hidden node (j) of the hidden layer are summed, and then pass through the active function to 0 or It is sampled with a value of 1 and output as input data v'corrected at the input node i.

도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 재생산 과정에서 가시노드(i)의 보정된 입력 데이터(v')와 가중치(wij)의 곱셈 값은 서로 합해진 후 활성 함수를 거쳐 0 또는 1의 값으로 샘플링되어 은닉노드(j)에서 다시 보정된 출력값(h')으로 출력된다.As shown in (b) of FIG. 3, the multiplication value of the corrected input data (v') of the visible node (i) and the weight (w ij ) in the reproducing process is summed with each other, and then passes through the active function to become 0 or 1 It is sampled as a value and output as the corrected output value (h') from the hidden node (j) again.

따라서 출력값(h), 보정된 입력 데이터(v'), 보정된 출력값(h')의 계산은 각각 아래와 같이 수학식 1, 수학식 2 및 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.Accordingly, calculation of the output value h, the corrected input data v', and the corrected output value h'can be expressed as Equation 1, Equation 2, and Equation 3, respectively.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

[수학식 3][Equation 3]

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서, P는 샘플링 함수, hcj는 입력 케이스(c)에 대한 은닉노드(j)의 출력 값, Nv는 가시노드의 수, vci는 가시노드(i)로 입력되는 입력 케이스(c)의 입력 데이터, wij는 가시노드(i)와 은닉노드(j) 사이의 가중치, bh j는 은닉노드(j)의 입력 바이어스 값, σ는 활성 함수(예컨대, 로지스틱 함수(logistic function))이다.Here, P is the sampling function, h cj is the output value of the hidden node (j) for the input case (c), N v is the number of visible nodes, v ci is the input case (c) input as the visible node (i) The input data of, w ij is the weight between the visible node (i) and the hidden node (j), b h j is the input bias value of the hidden node (j), σ is the active function (e.g., a logistic function) to be.

그리고 Nh는 은닉노드의 수, hcj는 은닉노드(j)에서 출력되는 입력 케이스(c)의 출력 값, wji는 은닉노드(j)와 가시노드(i) 사이의 가중치, bh i는 가시노드(i)의 출력 바이어스 값, h'cj는 입력 케이스(c)에 대한 은닉노드(j)의 보정된 출력 값이다.And N h is the number of hidden nodes, h cj is the output value of the input case (c) output from the hidden node (j), w ji is the weight between the hidden node (j) and the visible node (i), b h i Is the output bias value of the visible node (i), h'cj is the corrected output value of the hidden node (j) for the input case (c).

이렇게 계산된 출력 값(h), 보정된 입력 데이터(v') 및 보정된 출력 값(h')를 이용하여 가중치(wij), 출력 바이어스(bh) 및 입력 바이어스(bv)는 입력 데이터의 특징을 학습하기 위해 보정될 수 있으며, 가중치, 출력 바이어스 및 입력 바이어스의 보정은 수학식 4, 수학식 5 및 수학식 6으로 보정될 수 있다.The weight (w ij ), output bias (b h ), and input bias (b v ) are input using the calculated output value (h), corrected input data (v'), and corrected output value (h'). It can be corrected to learn the characteristics of the data, and the correction of the weight, output bias and input bias can be corrected by Equation 4, Equation 5 and Equation 6.

[수학식 4][Equation 4]

Figure pat00004
Figure pat00004

[수학식 5][Equation 5]

Figure pat00005
Figure pat00005

[수학식 6][Equation 6]

Figure pat00006
Figure pat00006

여기서, Nc는 입력 배치를 구성하는 입력케이스의 수, ε는 학습율(learning rate)을 의미한다. 인공신경망에서 연산 시간과 학습 효율을 높이기 위해 다수의 입력 데이터로 이루어진 입력 케이스(c)의 집합인 입력 배치(batch)를 기준으로 가중치 보정이 이루어진다.Here, N c is the number of input cases constituting the input arrangement, ε is the learning rate (learning rate). In order to increase computation time and learning efficiency in an artificial neural network, weight correction is performed based on an input batch, which is a set of input cases (c) composed of a plurality of input data.

상기와 같은 제한된 볼츠만 머신 모델을 이용하여 본 실시예에서, 입력 데이터로, 촬영부(111)에서 촬영된 영상에 대한 이미지나 영상이 입력될 수 있다. 그리고 연산부(113)에서 입력된 영상이나 이미지를 이용하여 주차면에 차량의 주차 여부를 딥러닝하여 차량의 주차여부에 대한 정보를 출력할 수 있다.In the present embodiment using the limited Boltzmann machine model as described above, as input data, an image or an image of an image photographed by the photographing unit 111 may be input. In addition, information about whether the vehicle is parked may be output by deep learning whether the vehicle is parked on the parking surface using the image or image input from the operation unit 113.

다시 말해, 일례로, 가시층의 가시노드(i)로 입력되는 입력 데이터(v)에 촬영부(111)에서 촬영된 이미지나 영상이 입력되며, 입력된 이미지나 영상에서 주차면에 차량이 주차된 경우 은닉노드(j)의 출력 값(h)으로 1 값이 출력되고, 주차면에 차량이 주차되지 않은 경우 은닉노드(j)의 출력 값(h)로 0 값이 출력될 수 있다. 그리고 도 3의 (a) 및 도 3의 (b)에 도시된 과정을 거치면서 학습되어 주차면에 차량의 주차여부에 대한 결과를 출력할 수 있다.In other words, as an example, an image or image photographed by the photographing unit 111 is input to input data v input to the visible node i of the visible layer, and a vehicle is parked on the parking surface from the input image or image. When the value is 1, a value of 1 is output as the output value h of the hidden node j, and when the vehicle is not parked on the parking surface, a value of 0 can be output as the output value h of the hidden node j. And it can be learned while going through the process shown in Figure 3 (a) and 3 (b) to output the result of whether the vehicle is parked on the parking surface.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 CCTV 시스템에서 주차장에 주차된 차량을 촬영한 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 CCTV 시스템에서 주차장의 종류에 따라 차량의 주차를 안내하는 것을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining an example of a vehicle parked in a parking lot in a CCTV system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a vehicle according to the type of parking lot in a CCTV system according to an embodiment of the present invention It is a diagram for explaining the guidance of parking.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 CCTV 장치(110)는, 주차장(200)에 주차면에 차량(300)이 주차된 경우와 주차되지 않은 경우를 구분할 수 있으며, CCTV 장치(110)는 여섯 개의 주차면 중 네 개의 주차면에 차량(300)이 주차되어 있으며, 두 개의 주차면에 차량(300)이 주차되어 있지 않은 것을 확인할 수 있다. 그리고 이렇게 감지된 정보를 관리자 단말기(120)로 전송할 수 있으며, 관리자 단말기(120)를 해당 정보를 차량(300)의 운전자가 확인할 수 있도록 정보를 표시할 수 있다.As shown in FIG. 4, the CCTV device 110 according to the present exemplary embodiment may distinguish between a case where the vehicle 300 is parked on a parking surface in the parking lot 200 and a case where the vehicle is not parked, and the CCTV device 110. ) Indicates that the vehicle 300 is parked on four of the six parking surfaces, and that the vehicle 300 is not parked on the two parking surfaces. In addition, the detected information may be transmitted to the manager terminal 120, and the manager terminal 120 may display information so that the driver of the vehicle 300 can check the information.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 주차장(200)에 다양한 차량(300)이 주차하도록 구분된 경우, CCTV 장치(110)는, 주차면에 주차된 차량(300)의 종류 대한 정보를 확인하고, 주차하고자 하는 차량(300)의 종류에 대한 정보를 확인할 수 있다. 즉, 주차장(200)에 진입한 차량(300)이 일반 차량인 경우, 일반 차량이 주차할 수 있는 일반 주차면(210)에 대한 안내가 이루어지도록 할 수 있다. 그리고 주차장(200)에 진입한 차량(300)이 전기 충전을 위한 전기 차량인 경우, 전기 차량을 위한 전기차량 주차면(220)에 대한 안내가 이루어지도록 할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 5, when various vehicles 300 are separated in the parking lot 200, the CCTV device 110 checks information on the type of the vehicle 300 parked on the parking surface, and , It is possible to check information on the type of the vehicle 300 to be parked. That is, when the vehicle 300 entering the parking lot 200 is a general vehicle, it is possible to guide the general parking surface 210 where the general vehicle can park. In addition, when the vehicle 300 entering the parking lot 200 is an electric vehicle for electric charging, it is possible to guide the electric vehicle parking surface 220 for the electric vehicle.

또한, 주차장(200)에 진입한 차량(300)이 장애인 차량인 경우, 장애인 차량이 주차할 수 있는 장애인 주차면(230)에 대한 안내가 이루어지도록 할 수 있다.In addition, when the vehicle 300 entering the parking lot 200 is a disabled vehicle, it is possible to guide the disabled parking surface 230 where the disabled vehicle can park.

즉, 본 실시예에서, CCTV 장치(110)는 도 3의 (a) 및 도 3의 (b)에서 설명한 딥러닝 과정을 통해 가시층의 가스노드(i)에 입력되는 입력 데이터(v)에 CCTV 장치(110)에서 촬영된 이미지나 영상이 입력되는데, 이때, 입력되는 이미지나 영상은 차량(300)에 대한 정보일 수 있다. 따라서 주차장(200)에 진입한 차량(300)에 대한 이미지나 영상을 입력 데이터(v)로 입력되어 차량(300)의 종류에 대한 결과를 출력할 수 있다. 그에 따라 해당 차량(300)에 대한 종류를 확인할 수 있으며, 본 실시예에서, 확인할 수 있는 차량(300)의 종류는, 경차, 소형세단, 중형세단, 대형세단, 소형 SUV, 중형 SUV, 대형 SUV 등의 종류를 확인할 수 있으며, 전기차량인지 여부도 확인할 수 있다.That is, in this embodiment, the CCTV device 110 is input data (v) input to the gas node (i) of the visible layer through the deep learning process described in Figure 3 (a) and Figure 3 (b) An image or video captured by the CCTV device 110 is input, and the input image or video may be information about the vehicle 300. Therefore, an image or image of the vehicle 300 entering the parking lot 200 may be input as input data v to output a result of the type of the vehicle 300. Accordingly, the type of the corresponding vehicle 300 can be checked, and in this embodiment, the type of the vehicle 300 that can be checked is a light vehicle, a small sedan, a medium-sized sedan, a large sedan, a small SUV, a medium-sized SUV, and a large SUV. You can check the type of lamp, and whether it is an electric vehicle.

그리고 본 실시예에서, CCTV 장치(110)는, 해당 차량(300)에 장애인 등록증이 차량(300)의 전면에 노출되는 지를 확인할 수 있다. 그에 따라 장애인 등록증이 차량(300)의 전면에 배치된 것을 감지되는 경우, 장애인 차량인 것으로 판단하여 장애인 주차면(230)에 대한 안내가 이루어지도록 해당 정보를 관리자 단말기(120)로 전송할 수 있다.And in this embodiment, the CCTV device 110, it is possible to check whether the vehicle 300 is disabled registration certificate is exposed on the front of the vehicle 300. Accordingly, when it is detected that the disabled registration certificate is disposed on the front of the vehicle 300, it is determined that the vehicle is disabled and the corresponding information may be transmitted to the manager terminal 120 to guide the disabled parking surface 230.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.As described above, the detailed description of the present invention has been made by the embodiments with reference to the accompanying drawings, but the above-described embodiments are only described as preferred examples of the present invention, and the present invention is limited to the above-described embodiments only. It should not be understood, and the scope of the present invention should be understood as the claims and the equivalent concept described below.

100: CCTV 시스템
110: CCTV 장치
111: 촬영부
113: 연산부
115: 저장부
120: 관리자 단말기
200: 주차장
210: 일반 주차면
220: 전기차량 주차면
230: 장애인 주차면
300: 차량
100: CCTV system
110: CCTV device
111: filming unit
113: operation unit
115: storage
120: administrator terminal
200: parking lot
210: normal parking
220: Electric vehicle parking surface
230: handicapped parking
300: vehicle

Claims (5)

차량이 주차할 수 있는 다수의 주차면이 배치되는 주차장을 촬영하는 촬영부; 및
상기 촬영부에 촬영된 영상 또는 이미지와 상기 주차면 및 차량에 대한 특징을 추출하기 위한 데이터베이스를 이용하여 인공신경망을 기반으로 상기 다수의 주차면에 차량의 주차 여부에 대한 검지 모델을 학습하고, 학습된 결과에 따라 상기 다수의 주차면에 차량의 주차 여부에 대한 결과를 출력하도록 연산하는 연산부를 포함하는 지능형 CCTV 장치.
A photographing unit for photographing a parking lot on which a plurality of parking surfaces capable of parking a vehicle are disposed; And
Learning and detecting a detection model for whether a vehicle is parked on the plurality of parking surfaces based on an artificial neural network by using an image or image photographed on the photographing unit and a database for extracting features of the parking surface and the vehicle. Intelligent CCTV device including a calculation unit to output a result of whether the vehicle is parked on the plurality of parking surfaces according to the result.
청구항 1에 있어서,
상기 연산부는 데이터베이스를 이용하여 상기 다수의 주차면 각각에 차량의 주차여부에 대한 범주 특징을 추출하고, 추출된 범주 특징을 이용하여 상기 각 주차면에 대한 검지 모델을 학습하며, 상기 학습된 검지 모델을 이용하여 상기 각 주차면에 차량의 주차여부에 대한 이미지나 영상을 확보하여 상기 다수의 주차면에 차량의 주차 여부에 대한 결과를 연산하는 지능형 CCTV 장치.
The method according to claim 1,
The calculating unit extracts a category feature for whether or not the vehicle is parked on each of the plurality of parking surfaces using a database, learns a detection model for each parking surface using the extracted category feature, and the learned detection model An intelligent CCTV device that calculates the result of whether a vehicle is parked on the plurality of parking surfaces by securing an image or a video of whether the vehicle is parked on the respective parking surfaces by using.
청구항 1에 있어서,
상기 연산부는, 제한된 볼츠만 머신(Restricted Boltzmann machine) 모델을 이용하여 상기 다수의 주차면에 차량의 주차 여부를 연산하는 지능형 CCTV 장치.
The method according to claim 1,
The calculation unit, an intelligent CCTV device for calculating whether a vehicle is parked on the plurality of parking surfaces using a restricted Boltzmann machine model.
청구항 1에 있어서,
상기 연산부는, 상기 촬영부에서 촬영된 영상 또는 이미지와 상기 차량의 종류에 대한 특징을 추출하기 위한 데이터베이스를 이용하여 상기 인공신경망을 기반으로 상기 차량의 종류에 대한 검지 모델을 학습하고, 학습된 결과에 따라 상기 차량의 종류에 대한 결과를 연산하는 지능형 CCTV 장치.
The method according to claim 1,
The calculation unit learns a detection model for the type of the vehicle based on the artificial neural network by using a database for extracting features of the type of the vehicle and the image or image photographed by the imaging unit, and the learned result Intelligent CCTV device to calculate the results for the type of vehicle according to.
청구항 1에 있어서,
상기 촬영부는, 주간 및 야간 중 어느 하나 이상을 촬영하기 위한 하나 이상의 카메라 모듈을 포함하는 지능형 CCTV 장치.
The method according to claim 1,
The photographing unit, an intelligent CCTV device including at least one camera module for shooting at least one of day and night.
KR1020180170058A 2018-12-27 2018-12-27 Smart cctv apparatus for analysis of parking KR102143073B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180170058A KR102143073B1 (en) 2018-12-27 2018-12-27 Smart cctv apparatus for analysis of parking

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180170058A KR102143073B1 (en) 2018-12-27 2018-12-27 Smart cctv apparatus for analysis of parking

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200084946A true KR20200084946A (en) 2020-07-14
KR102143073B1 KR102143073B1 (en) 2020-08-11

Family

ID=71526631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180170058A KR102143073B1 (en) 2018-12-27 2018-12-27 Smart cctv apparatus for analysis of parking

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102143073B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023075107A1 (en) * 2021-11-01 2023-05-04 주식회사 베스텔라랩 Parking recognition method, parking recognition system, and computer program stored in recording medium in order to execute method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230124205A (en) 2022-02-18 2023-08-25 충남대학교산학협력단 Parking information display system using CCTV

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101556076B1 (en) 2015-02-17 2015-09-30 케이에스아이 주식회사 Parking integration management system and method of managing aparking using the same
JP2018055141A (en) * 2016-09-26 2018-04-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 Moving body track prediction system
KR101846063B1 (en) 2016-03-14 2018-05-21 지엘에스이 주식회사 Parking guidance camera system
KR20180068247A (en) * 2016-12-13 2018-06-21 동아대학교 산학협력단 Parking control method for vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101556076B1 (en) 2015-02-17 2015-09-30 케이에스아이 주식회사 Parking integration management system and method of managing aparking using the same
KR101846063B1 (en) 2016-03-14 2018-05-21 지엘에스이 주식회사 Parking guidance camera system
JP2018055141A (en) * 2016-09-26 2018-04-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 Moving body track prediction system
KR20180068247A (en) * 2016-12-13 2018-06-21 동아대학교 산학협력단 Parking control method for vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023075107A1 (en) * 2021-11-01 2023-05-04 주식회사 베스텔라랩 Parking recognition method, parking recognition system, and computer program stored in recording medium in order to execute method

Also Published As

Publication number Publication date
KR102143073B1 (en) 2020-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108388888B (en) Vehicle identification method and device and storage medium
JP2016110635A (en) Adapted vocabularies for matching image signatures with fisher vectors
KR20200071799A (en) object recognition and counting method using deep learning artificial intelligence technology
CN109543691A (en) Ponding recognition methods, device and storage medium
KR102186974B1 (en) Smart cctv system for analysis of parking
CN104134364B (en) Real-time traffic sign identification method and system with self-learning capacity
CN114267082B (en) Bridge side falling behavior identification method based on depth understanding
WO2020258714A1 (en) Rider re-identification method, apparatus and device
CN112287827A (en) Complex environment pedestrian mask wearing detection method and system based on intelligent lamp pole
CN109446897B (en) Scene recognition method and device based on image context information
KR102143073B1 (en) Smart cctv apparatus for analysis of parking
Santos et al. Car recognition based on back lights and rear view features
CN111339808A (en) Vehicle collision probability prediction method and device, electronic equipment and storage medium
CN113326738A (en) Pedestrian target detection and re-identification method based on deep network and dictionary learning
He et al. Real-time pedestrian warning system on highway using deep learning methods
BOURJA et al. Real time vehicle detection, tracking, and inter-vehicle distance estimation based on stereovision and deep learning using YOLOv3
CN115147450B (en) Moving target detection method and detection device based on motion frame difference image
Kročka et al. Extending parking occupancy detection model for night lighting and snowy weather conditions
CN108846327B (en) Intelligent system and method for distinguishing pigmented nevus and melanoma
CN107317846B (en) vehicle management system based on cloud platform
CN115546668A (en) Marine organism detection method and device and unmanned aerial vehicle
CN113920470B (en) Pedestrian retrieval method based on self-attention mechanism
CN115240271A (en) Video behavior identification method and system based on space-time modeling
Hernandez et al. A hybrid convolutional neural network-gradient boosted classifier for vehicle classification
CN114821470A (en) People and vehicle association method and device based on graph convolution network

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant