KR20220139569A - 인공지능을 이용한 차량번호인식 제어시스템 및 그 방법 - Google Patents

인공지능을 이용한 차량번호인식 제어시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인공지능을 이용한 차량번호인식 제어시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 차량번호인식 제어시스템은 복수의 차량번호인식장치에 설치된 카메라 및 IR 조명에 대한 기본 자세 정보를 획득하는 자세 정보 획득부, 상기 차량번호인식장치로부터 진입하는 차량에 대한 전방 영상을 수신하는 영상 수신부, 상기 수신된 전방 영상을 전처리하여 번호판 영역을 검출하고, 상기 검출된 번호판 영역으로부터 번호판의 형상 정보를 획득하는 번호판 인식부, 그리고 상기 카메라 및 IR 조명에 대한 기본 자세 정보와 상기 번호판의 형상 정보를 기 학습된 학습 모델에 입력하여 카메라 또는 IR 조명에 대한 보정된 자세 정보를 획득하고, 상기 보정된 자세 정보를 차량번호인식장치에 전달하는 제어부를 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 인공지능을 이용하여 인식된 번호판의 형상정보에 따라 카메라 또는 IR 조명의 자세를 실시간으로 보정가능하고, 각각의 주차장 환경에 따라 실시간으로 제어 가능하므로 번호판에 대한 인식률을 높일 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 현장에 전문인력을 투입하지 않아도 카메라 및 IR 조명의 자세 보정이 가능하므로 인건비 절감에 효과가 있다.

Description

인공지능을 이용한 차량번호인식 제어시스템 및 그 방법{System for Vehicle Number Recognition Control Using Artificial Intelligence and Method thereof}
본 발명은 인공지능을 이용한 차량번호인식 제어시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인공지능을 이용하여 차량번호인식장치에 포함된 카메라 및 IR 조명의 자세를 원격으로 제어함으로써, 입차 차량 또는 출차 차량의 번호판에 대한 인식률을 높이기 위한 차량번호인식 제어시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
주로 과속, 위반 단속용으로 사용되던 차량번호인식 카메라는 주차장 과금을 포함한 지능형 주차 관제용 용도로 확장되고 있다.
일반적으로 차량 번호판의 인식 과정은 차량번호인식 카메라를 통한 주차장 입구 또는 출구에 진입하는 차량을 촬영하고, 촬영된 영상에서 번호판을 추출한 다음 차량 번호를 출력하는 순으로 진행된다.
한편, 차량번호인식장치에 설치되는 카메라는 고정된 상태에서 진입하는 차량을 촬영한다. 그러면 관리자는 촬영된 영상을 확인하여 차량 번호판에 대한 인식률이 떨어진다고 판단되면 현장에 방문하여 카메라의 자세를 보정하는 작업을 수행하였다.
그러나, 현장 방문을 통해 카메라의 자세를 보정하려면 전문인력을 이용하여야 하고, 최근 증가된 주차장 수요에 따라 많은 인력을 필요로 하는 문제점이 있었다.
또한, 차량의 번호판을 인식하는 과정에서, 역광이나 전반사, 주변 물체의 그림자 등의 환경적 요인으로 인하여 차량 번호판의 인식 오류 등의 문제가 발생하고 있으며, 이러한 인식 오류로 인해 차량 번호판의 인식률이 떨어지는 문제를 야기하고 있다.
따라서, 현장 상황에 맞게 환경적 요인을 줄임으로써 차량 번호판의 인식 오류를 최소화함으로써 인식 속도 및 기능을 향상시킬 수 있는 기술의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 한국공개특허 제10-2021-016960호(2021.02.17. 공개)에 개시되어 있다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 인공지능을 이용하여 차량번호인식장치에 포함된 카메라 및 IR 조명의 자세를 원격으로 제어함으로써, 입차 차량 또는 출차 차량의 번호판에 대한 인식률을 높이기 위한 차량번호인식 제어시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따르면 인공지능을 이용한 차량번호인식 제어시스템에 있어서, 복수의 차량번호인식장치에 설치된 카메라 및 IR 조명에 대한 기본 자세 정보를 획득하는 자세 정보 획득부, 상기 차량번호인식장치로부터 진입하는 차량에 대한 전방 영상을 수신하는 영상 수신부, 상기 수신된 전방 영상을 전처리하여 번호판 영역을 검출하고, 상기 검출된 번호판 영역으로부터 번호판의 형상 정보를 획득하는 번호판 인식부, 그리고 상기 카메라 및 IR 조명에 대한 기본 자세 정보와 상기 번호판의 형상 정보를 기 학습된 학습 모델에 입력하여 카메라 또는 IR 조명에 대한 보정된 자세 정보를 획득하고, 상기 보정된 자세 정보를 차량번호인식장치에 전달하는 제어부를 포함한다.
상기 복수의 차량번호인식장치에 설치된 카메라로부터 촬영된 차량의 전방 영상과, 상기 전방 영상에 대응하는 카메라 및 IR 조명에 대하여 각각 보정된 자세 정보를 수집하는 데이터 수집부, 그리고 상기 차량의 전방 영상과 상기 전방 영상으로부터 획득한 번호판의 형상 정보를 포함하는 입력데이터와, 상기 카메라 및 IR 조명의 보정된 자세 정보를 포함하는 출력데이터로 구성된 데이터셋을 상기 학습 모델에 입력하여 학습시키는 학습부를 더 포함할 수 있다.
상기 번호판의 형상 정보는, 차량의 전방 영상의 수평 방향 또는 수직 방향에 설정된 기준선을 중심으로 획득한 번호판 영역의 기울기, 위치, 및 크기 중에서 어느 하나를 포함하는 형태 정보와, 상기 번호판 영역에 포함된 모든 픽셀의 밝기값을 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 번호판의 형태 정보에 따라 기본 자세로부터 보정하고자 하는 팬 각도, 틸트 각도 및 로테이션 각도를 각각 획득할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 카메라에 대한 팬 각도 및 틸트 각도에 대한 각각의 보정된 각도에 대응하여 IR 조명의 기본 자세로부터 보정하고자 하는 IR 조명에 대한 팬 각도 및 틸트 각도를 획득할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 번호판 영역에 포함된 모든 픽셀의 밝기값과 기 설정된 기준 밝기값을 비교하여 IR 조명의 조도 값을 조절할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 번호판 영역에 포함된 모든 픽셀에 대한 평균 밝기값이 기준 밝기값보다 높으면 IR 조명의 조도 값을 낮추도록 제어하고, 상기 번호판 영역에 포함된 모든 픽셀에 대한 평균 밝기값이 기준 밝기값보다 낮으면 IR 조명의 조도 값을 높이도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 번호판 영역에 포함된 모든 픽셀에 대한 평균 밝기값이 임계 값보다 높으면 상기 IR 조명을 턴오프시키도록 제어하고, 상기 임계 값은 상기 기준 밝기값보다 높은 값을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 차량번호인식 제어시스템을 이용한 차량번호인식 제어방법에 있어서, 복수의 차량번호인식장치에 설치된 카메라 및 IR 조명에 대한 기본 자세 정보를 획득하는 단계, 상기 차량번호인식장치로부터 진입하는 차량에 대한 전방 영상을 수신하는 단계, 상기 수신된 전방 영상을 전처리하여 번호판 영역을 검출하고, 상기 검출된 번호판 영역으로부터 번호판의 형상 정보를 획득하는 단계, 그리고 상기 카메라 및 IR 조명에 대한 기본 자세 정보와 상기 번호판의 형상 정보를 기 학습된 학습 모델에 입력하여 카메라 또는 IR 조명에 대한 보정된 자세 정보를 획득하고, 상기 보정된 자세 정보를 차량번호인식장치에 전달하여 카메라 또는 IR 조명의 자세를 제어하는 단계를 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 인공지능을 이용하여 인식된 번호판의 형상정보에 따라 카메라 또는 IR 조명의 자세를 실시간으로 보정가능하고, 각각의 주차장 환경에 따라 실시간으로 제어 가능하므로 번호판에 대한 인식률을 높일 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 현장에 전문인력을 투입하지 않아도 카메라 및 IR 조명의 자세 보정이 가능하므로 인건비 절감에 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량번호인식 제어시스템에 대한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 차량번호인식장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 차량번호인식장치에 설치된 카메라를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 차량번호인식장치에 설치된 IR 조명을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 자세 제어 서버를 설명하기 위한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량번호인식 제어시스템을 이용하여 차량번호인식장치를 제어하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 도 6에 도시된 S610단계를 설명하기 위한 순서도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하에서는 도 1을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 차량번호인식 제어시스템에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량번호인식 제어시스템에 대한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량번호인식 제어시스템은 복수의 차량번호인식장치(100) 및 자세 제어 서버(200)를 포함한다.
먼저, 복수의 차량번호인식장치(100)는 주차장의 일측에 설치되는 것으로, 카메라 및 IR 조명을 이용하여 입차 차량 또는 출차 차량의 번호판을 인식하는 장치이다. 차량번호인식장치(100)는 촬영된 차량의 전방 영상과 카메라 및 IR 조명에 대한 기본 자세 정보를 자세 제어 서버(200)에 전달한다.
그 다음, 자세 제어 서버(200)는 차량번호인식장치(100)로부터 전달받은 차량의 전방 영상을 이용하여 카메라 및 IR 조명에 대한 보정된 자세 정보를 획득한다. 부연하자면, 자세 제어 서버(200)는 카메라 및 IR 조명에 대해 보정된 자세 정보를 출력하도록 학습모델을 학습시킨다. 그 다음, 차량번호인식장치(100)로부터 수신된 차량의 전방 영상을 학습이 완료된 학습모델에 입력하여 카메라 및 IR 조명에 대한 보정된 자세 정보를 획득하고, 획득한 보정된 자세 정보를 차량번호인식장치(100)에 전달한다. 그러면, 차량번호인식장치(100)는 전달받은 보정된 자세 정보를 이용하여 카메라 및 IR 조명의 자세를 보정하고, 보정된 자세를 유지한 상태에서 입차 차량 또는 출차 차량의 번호판을 재 촬영한다.
이하에서는 도 2 내지 도 4를 이용하여 도 1에 도시된 차량번호인식장치(100)에 대해 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 차량번호인식장치를 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 차량번호인식장치에 설치된 카메라를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 2에 도시된 차량번호인식장치에 설치된 IR 조명을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 차량번호인식장치(100)는 사각기둥 형상으로 형성되며, 내측에는 차량의 전방을 촬영하는 카메라(110) 및 적외선 파장을 방사하며 카메라(100)의 감도를 증가시키는 IR 조명(120)을 포함한다. 또한, 차량번호인식장치(110)의 상측에는 카메라(100)를 통해 촬영된 차량의 전방 영상으로부터 획득한 차량 번호를 출력시키는 출력부(130)를 포함한다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 카메라(110)는 차량번호인식장치(100)의 일측에 설치된다. 이때, 카메라(110)는 진입하는 차량의 변호판에 대한 인식률을 높이기 위해 패닝(panning), 틸팅(tilting) 및 롤링(rolling)되도록 설치되는 것이 바람직하다.
카메라(110)는 고정부(111)의 상측에 위치하는 홀더(112)에 고정된다. 홀더(112)는 제1 회전축(도시되지 않음)에 의해 고정부(110)에 고정되며, 제1 회전축은 모터로부터 전달받은 전력을 이용하여 홀더(112)를 좌우방향으로 회전시킨다. 또한, 홀더(112)의 양단부에는 카메라를 고정하는 제3 회전축(도시하지 않음)을 포함하며, 회전축은 모터로부터 전달받은 전력에 의해 카메라(110)를 상하방향으로 회전시킨다.
그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 고정부(110)의 저면에 제3 회전축(113)을 더 포함한다. 제3 회전축(113)은 고정부(110)를 회전시킨다. 따라서, 카메라(110)는 제3 회전축(113)을 이용하여 원형으로 로테이션된다.
또한, IR 조명(120)은 카메라(110)의 일측에 설치되는 것으로 입차 차량 또는 출차 차량에 빛을 조사하며, 카메라(110)의 회전 방향에 따라 패닝(panning) 또는 틸팅(tilting)된다.
부연하자면, 4에 도시된 바와 같이, IR 조명(120)은 복수의 IR LED를 포함한다. 그리고, IR 조명(120)은 카메라(110)와 마찬가지로 고정부(121)의 상측에 위치하는 홀더(122)에 의해 고정된다. 이때, 홀더(122)는 고정부(121)와 연결되는 회전축(도시하지 않음)에 의해 좌우방향으로 회전된다. 그리고, IR 조명(120)은 홀더(122)의 양단부에 설치된 회전축(도시하지 않음)에 의해 고정되며, 회전축은 IR 조명(120)을 상하 방향으로 회전시킨다.
본 발명의 실시예에서는 자세 제어 서버(200)로부터 수신된 보정된 자세 정보를 이용하여 카메라(110)를 패닝(panning), 틸팅(tilting) 및 롤링(rolling)시킨다. 또한, IR 조명(120)은 자세 제어 서버(200)로부터 수신된 보정된 자세 정보를 이용하여 패닝(panning) 및 틸팅(tilting) 된다.
본 발명의 실시예에서는 카메라(110)와 IR 조명(120)이 각각 분리되어 설치된 것으로 설명하였으나. 카메라(110)와 IR 조명(120)은 하나의 하우징에 한꺼번에 설치될 수도 있다. 이때에는, 카메라(110)와 IR 조명(120)의 자세를 각각 제어하는 것이 아니라, 카메라(110)와 IR 조명(120)의 자세를 동시에 제어한다.
이하에서는 도 5를 이용하여 자세 제어 서버(200)에 대해 더욱 상세하게 설명한다.
도 5는 도 1에 도시된 자세 제어 서버를 설명하기 위한 구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자세 제어 서버(200)는 자세 정보 획득부(210), 영상 수신부(220), 번호판 인식부(230), 데이터 수집부(240), 학습부(250) 및 제어부(260)를 포함한다.
먼저, 자세 정보 획득부(210)는 복수의 차량번호인식장치(100)로부터 내부에 설치된 카메라(110) 및 IR 조명(120)에 대한 기본 자세 정보를 획득한다. 부연하자면, 차량번호인식장치(100)는 입차 차량 또는 출차 차량이 진행하는 공간의 일측에 설치된다. 그러므로, 차량번호인식장치(100)가 설치된 장소 및 위치에 따라 차량의 전방을 촬영하는 카메라(110)와 촬영 감도를 높이기 위해 설치된 IR 조명(120)은 기 설정된 높이 및 회전 각도에 의해 셋팅된다.
따라서, 자세 정보 획득부(210)는 현재 시점에서 셋팅된 카메라(110) 및 IR 조명(120)에 대한 기본 자세 정보를 획득한다. 기본 자세 정보는 높이 및 좌우 방향으로의 회전 각도, 상하 방향으로의 회전 각도 중에서 적어도 하나의 정보를 포함한다.
영상 수신부(220)는 카메라(110)에 의해 촬영된 차량의 전방 영상을 수신한다. 이때, 차량의 전방 영상은 기본 자세로 셋팅된 카메라(110) 및 IR 조명(120)을 통해 촬영된 영상을 나타낸다.
그 다음, 번호판 인식부(230)는 차량의 전방 영상으로부터 번호판의 형상 정보를 획득한다.
부연하자면, 번호판 인식부(230)는 수신된 전방 영상을 전처리하고, 번호판 영역을 검출한 다음, 검출된 번호판 영역으로부터 번호판의 형상 정보를 획득한다.
여기서, 번호판의 형상 정보는 번호판 영역의 기울기, 위치, 및 크기 중에서 어느 하나를 포함하는 형태 정보와, 번호판 영역에 포함된 모든 픽셀의 밝기값을 포함한다.
데이터 수집부(240)는 복수의 차량번호인식장치(100)로부터 수신된 차량의 전방 영상을 수집한다. 또한, 데이터 수집부(240)는 차량의 전방 영상에 대응하여 차량번호인식장치(100)에 설치된 카메라(110) 및 IR 조명(120)의 기본 자세 정보 또는 보정된 자세 정보를 수집한다.
그 다음, 학습부(250)는 수집된 차량의 전방 영상, 카메라(110) 및 IR 조명(120)의 보정된 자세 정보를 이용하여 학습 모델을 학습시킨다. 부연하자면, 학습부(250)는 차량의 전방 영상과 전방 영상으로부터 추출된 번호판 형상 정보를 포함하는 입력데이터와, 카메라(110) 및 IR 조명(120)의 보정된 자세 정보를 포함하는 출력데이터로 구성된 데이터셋을 생성한다. 그 다음, 학습부(250)는 생성된 데이터셋을 학습모델에 입력하여 학습모델로 하여금 보정된 자세 정보를 출력하도록 학습시킨다.
마지막으로 제어부(260)는 수신된 차량의 전방 영상을 학습이 완료된 학습 모델에 입력하여 차량 전방 영상에 대응하는 보정된 자세정보를 획득하고, 획득한 보정된 자세 정보를 해당되는 차량번호인식장치(100)에 전달한다.
이하에서는 도 6 및 도 7을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 차량번호인식 제어시스템을 이용하여 차량번호인식장치에 설치된 카메라 및 IR 조명의 자세를 제어하는 방법에 대해 더욱 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량번호인식 제어시스템을 이용하여 차량번호인식장치를 제어하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자세 제어 서버(200)는 구축된 학습모델을 학습시킨다(S610).
도 7은 도 6에 도시된 S610단계를 설명하기 위한 순서도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 먼저, 자세 제어 서버(200)는 복수의 차량번호인식장치(100)로부터 차량의 전방 영상과 차량번호인식장치(100)에 설치된 카메라(110) 및 IR 조명(120)의 보정된 자세 정보를 수신한다(S611).
차량번호인식장치(110)는 기본 자세로 세팅된 카메라(110) 및 IR 조명(120)을 이용하여 주차장의 출입구 방향으로 진입하는 차량의 전면을 촬영한다. 그리고, 차량의 전방 영상을 이용하여 차량의 번호를 인식하기에 불가능하다고 판단되면, 종래에는 차량번호인식장치(110)를 관리하는 관리자가 카메라(110) 및 IR 조명(120)의 자세를 일일이 보정하였다.
본 발명의 실시예에 따른 자세 제어 서버(200)는 관리자로 하여금 일일이 카메라(110) 및 IR 조명(120)의 자세를 보정하는 것이 아니라, 학습 모델로 하여금 입력된 차량의 전방 영상으로부터 카메라(110) 및 IR 조명(120)의 보정된 자세정보를 획득하는데 그 목적이 있다.
따라서, 자세 제어 서버(200)는 차량번호인식장치(110)로부터 종래에 차량의 전면을 촬영하여 획득한 차량의 전방 영상과 카메라(110) 및 IR 조명(120)의 보정된 자세 정보를 수신한다.
이때, 수신된 차량의 전방 영상은 차량번호인식장치(100)에 설치된 카메라(110) 및 IR 조명(120)가 기본 자세인 상태에서 촬영된 영상을 나타낸다. 그리고, 카메라(110)의 자세 정보는 카메라(110)의 팬에 대한 회전 각도, 틸트에 대한 회전 각도 및 로테이션에 대한 회전 각도를 포함하고, IR 조명(120)의 자세 정보는 팬에 대한 회전 각도, 틸트에 대한 회전 각도 및 조명의 밝기값을 포함한다.
수신된 차량의 전방 영상과 차량번호인식장치(100)에 설치된 카메라(110) 및 IR 조명(120)의 보정된 자세 정보는 데이터 수집부(240)에 저장된다.
그 다음, 번호판 인식부(230)는 수신된 차량의 전방 영상으로부터 번호판의 형상 정보를 획득한다(S613)
부연하자면, 번호판 인식부(230)는 수신된 차량의 전방 영상을 전처리한 다음, 번호판 영역을 검출한다. 그리고, 번호판 인식부(230)는 기 설정된 수평방향 또는 수직 방향의 기준선을 중심으로 번호판 영역의 형태정보와, 변호판 영역에 포함된 모든 픽셀의 밝기값을 획득한다.
여기서, 형태 정보는 번호판 영역의 기울기, 위치 및 크기 중에서 어느 하나의 정보를 포함한다.
자세히는, 차량의 종류에 따라서 번호판을 설치한 위치가 상이하고, 차량의 주행 방향이 공간의 일측에 치우치거나 차량의 회전 각도에 따라 차량 전방 영상에 출력되는 번호판의 형상이 상이할 수 있다. 따라서, 번호판 인식부(230)는 기준선을 설정하고, 기준선을 중심으로 번호판의 형태 정보를 추출한다.
또한, 번호판 인식부(230)는 번호판 영역에 포함된 모든 픽셀의 밝기값을 획득한다.
그 다음, 학습부(250)는 데이터 수집부(240)에 저장된 차량의 전방 영상과 차량의 전방 영상으로부터 획득한 번호판의 형상 정보 및 차량번호인식장치(100)에 설치된 카메라(110) 및 IR 조명(120)의 보정된 자세 정보를 이용하여 데이터셋을 생성한다(S613).
부연하자면, 학습부(250)는 차량의 전방 영상과 그에 대응하는 번호판의 형상 정보를 입력데이터로 하고, 관리자에 의해 보정된 카메라(110) 및 IR 조명(120)의 보정된 자세 정보를 출력데이터로 구성된 데이터셋을 생성한다.
그 다음, 학습부(250)는 생성된 데이터셋을 학습모델에 입력하여 학습모델로 하여금 카메라(110) 및 IR 조명(120)에 대한 보정된 자세정보를 출력하도록 학습시킨다(S614).
자세히는, 학습부(250)는 입력데이터와 출력데이터로 구성된 데이터셋을 이용하여 학습모델을 지도 학습시킨다. 그러면, 학습 모델은 차량의 전방영상을 수신받을 경우, 카메라(110) 및 IR 조명(120)에 대한 보정된 자세 정보를 출력한다.
S610단계가 완료되면, 영상 수신부(220)는 복수의 차량번호인식장치(100) 중에서 어느 하나의 차량번호인식장치(100)로부터 촬영된 차량의 영상 정보를 수신한다(S620).
부연하자면, 차량번호인식장치(100)는 기본 자세로 세팅된 카메라(110) 및 IR 조명(120)을 이용하여 입차 또는 출차하는 차량의 전방을 촬영한다. 그리고, 차량번호인식장치(100)는 촬영된 차량의 전방 영상을 자세 제어 서버(200)에 전달한다. 이때, 차량번호인식장치(100)는 내부에 설치된 카메라(110) 및 IR 조명(120)의 기본 자세 정보를 차량의 전방 영상과 함께 전달할 수도 있다.
그 다음, 번호판 인식부(230)는 수신된 차량의 전방 영상으로부터 번호판의 형상 정보를 획득한다(S630)
부연하자면, 번호판 인식부(230)는 수신된 차량의 전방 영상을 전처리한 다음, 번호판 영역을 검출한다. 그리고, 번호판 인식부(230)는 기 설정된 수평방향 또는 수직 방향의 기준선을 중심으로 번호판 영역의 기울기, 위치 및 크기 중에서 어느 하나의 정보를 포함하는 형태 정보를 획득한다. 또한, 번호판 인식부(230)는 번호판 영역에 포함되는 모든 픽셀의 밝기값을 획득한다.
그 다음, 제어부(260)는 학습이 완료된 학습모델에 입력하여 학습 모델로부터 카메라(110) 및 IR 조명(120)에 대한 자세 정보를 획득한다(S640).
부연하자면, 제어부(260)는 차량의 전방 영상과 번호판의 형상 정보를 학습이 완료된 학습 모델에 입력한다. 그러면, 학습 모델은 입력된 차량의 전방 영상과 번호판의 형상정보로부터 보정하고자 하는 카메라(110) 및 IR 조명(120)에 대한 자세 정보를 획득한다.
S640단계가 완료되면, 제어부(260)는 학습 모델을 통해 획득한 카메라(110) 및 IR 조명(120)에 대한 보정하고자 하는 자세 정보로부터 카메라(110) 및 IR 조명(120)에 대한 보정된 자세 정보를 획득한다(S650).
부연하자면, 제어부(260)는 번호판의 형태 정보에 따라 보정하고자 하는 팬 각도, 틸트 각도 및 로테이션 각도를 각각 획득한다. 그리고, 제어부(260)는 보정하고자 하는 팬 각도, 틸트 각도 및 로테이션 각도를 해당되는 카메라(110) 및 IR 조명(120)의 기본 자세에 적용하여 보정된 팬 각도, 틸트 각도 및 로테이션 각도를 획득한다.
그 다음, 제어부(260)는 카메라(110)에 대한 팬 각도 및 틸트 각도에 대한 각각의 보정된 각도에 대응하여 IR 조명(120)의 기본 자세로부터 보정하고자 하는 IR 조명(120)에 대한 팬 각도 및 틸트 각도를 획득한다.
제어부(260)는 카메라(110) 및 IR 조명(120)에 대한 보정된 자세정보를 해당되는 차량번호인식장치(100)에 전달한다.
또한, 제어부(260)는 밝기값에 대한 기준 밝기값을 설정하고, 설정된 기준 밝기값을 이용하여 IR 조명(120)의 조도값을 제어한다(S660).
제어부(260)는 번호판 영역에 포함된 모든 픽셀에 대한 평균 밝기값을 획득하고, 획득한 평균 밝기값과 기준 밝기값을 비교한다.
그리고, 기준 밝기값이 평균 밝기값보다 높으면, 제어부(260)는 IR 조명(120)의 조도 값을 낮추도록 제어한다. 반면에 기준 밝기값이 평균 밝기값보다 낮으면, 제어부(260)는 IR 조명(120)의 조도 값을 높이도록 제어한다.
한편, 제어부(260)는 번호판 영역에 포함된 모든 픽셀에 대한 평균 밝기값이 임계 값보다 높으면 상기 IR 조명을 턴오프시키도록 제어한다. 여기서 임계값은 기준 밝기값보다 높은 값을 나타낸다.
이와 같이 본 발명에 따른 차량번호인식 제어시스템에 따르면, 인공지능을 이용하여 인식된 번호판의 형상정보에 따라 카메라 또는 IR 조명의 자세를 실시간으로 보정가능하고, 각각의 주차장 환경에 따라 실시간으로 제어 가능하므로 번호판에 대한 인식률을 높일 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 현장에 전문인력을 투입하지 않아도 카메라 및 IR 조명의 자세 보정이 가능하므로 인건비 절감에 효과가 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 차량번호인식장치
200 : 자세 제어 서버
210 : 자세 정보 획득부
220 : 영상 수신부
230 : 번호판 인식부
240 : 데이터 수집부
250 : 학습부
260 : 제어부

Claims (16)

  1. 인공지능을 이용한 차량번호인식 제어시스템에 있어서,
    복수의 차량번호인식장치에 설치된 카메라 및 IR 조명에 대한 기본 자세 정보를 획득하는 자세 정보 획득부,
    상기 차량번호인식장치로부터 진입하는 차량에 대한 전방 영상을 수신하는 영상 수신부,
    상기 수신된 전방 영상을 전처리하여 번호판 영역을 검출하고, 상기 검출된 번호판 영역으로부터 번호판의 형상 정보를 획득하는 번호판 인식부, 그리고
    상기 카메라 및 IR 조명에 대한 기본 자세 정보와 상기 번호판의 형상 정보를 기 학습된 학습 모델에 입력하여 카메라 또는 IR 조명에 대한 보정된 자세 정보를 획득하고, 상기 보정된 자세 정보를 차량번호인식장치에 전달하는 제어부를 포함하는 차량번호인식 제어시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 차량번호인식장치에 설치된 카메라로부터 촬영된 차량의 전방 영상과, 상기 전방 영상에 대응하는 카메라 및 IR 조명에 대하여 각각 보정된 자세 정보를 수집하는 데이터 수집부, 그리고
    상기 차량의 전방 영상과 상기 전방 영상으로부터 획득한 번호판의 형상 정보를 포함하는 입력데이터와, 상기 카메라 및 IR 조명의 보정된 자세 정보를 포함하는 출력데이터로 구성된 데이터셋을 상기 학습 모델에 입력하여 학습시키는 학습부를 더 포함하는 차량번호인식 제어시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 번호판의 형상 정보는,
    차량의 전방 영상의 수평 방향 또는 수직 방향에 설정된 기준선을 중심으로 획득한 번호판 영역의 기울기, 위치, 및 크기 중에서 어느 하나를 포함하는 형태 정보와,
    상기 번호판 영역에 포함된 모든 픽셀의 밝기값을 포함하는 차량번호인식 제어 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 번호판의 형태 정보에 따라 기본 자세로부터 보정하고자 하는 팬 각도, 틸트 각도 및 로테이션 각도를 각각 획득하는 차량번호인식 제어 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 카메라에 대한 팬 각도 및 틸트 각도에 대한 각각의 보정된 각도에 대응하여 IR 조명의 기본 자세로부터 보정하고자 하는 IR 조명에 대한 팬 각도 및 틸트 각도를 획득하는 차량번호인식 제어시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 번호판 영역에 포함된 모든 픽셀의 밝기값과 기 설정된 기준 밝기값을 비교하여 IR 조명의 조도 값을 조절하는 차량번호인식 제어시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 번호판 영역에 포함된 모든 픽셀에 대한 평균 밝기값이 기준 밝기값보다 높으면 IR 조명의 조도 값을 낮추도록 제어하고,
    상기 번호판 영역에 포함된 모든 픽셀에 대한 평균 밝기값이 기준 밝기값보다 낮으면 IR 조명의 조도 값을 높이도록 제어하는 차량번호인식 제어 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 번호판 영역에 포함된 모든 픽셀에 대한 평균 밝기값이 임계 값보다 높으면 상기 IR 조명을 턴오프시키도록 제어하고,
    상기 임계 값은 상기 기준 밝기값보다 높은 값을 가지는 차량번호인식 제어 시스템.
  9. 차량번호인식 제어시스템을 이용한 차량번호인식 제어방법에 있어서,
    복수의 차량번호인식장치에 설치된 카메라 및 IR 조명에 대한 기본 자세 정보를 획득하는 단계,
    상기 차량번호인식장치로부터 진입하는 차량에 대한 전방 영상을 수신하는 단계
    상기 수신된 전방 영상을 전처리하여 번호판 영역을 검출하고, 상기 검출된 번호판 영역으로부터 번호판의 형상 정보를 획득하는 단계, 그리고
    상기 카메라 및 IR 조명에 대한 기본 자세 정보와 상기 번호판의 형상 정보를 기 학습된 학습 모델에 입력하여 카메라 또는 IR 조명에 대한 보정된 자세 정보를 획득하고, 상기 보정된 자세 정보를 차량번호인식장치에 전달하여 카메라 또는 IR 조명의 자세를 제어하는 단계를 포함하는 차량번호인식 제어방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 차량번호인식장치에 설치된 카메라로부터 촬영된 차량의 전방 영상과, 상기 전방 영상에 대응하는 카메라 및 IR 조명에 대하여 각각 보정된 자세 정보를 수집하는 단계, 그리고
    상기 차량의 전방 영상과 상기 전방 영상으로부터 획득한 번호판의 형상 정보를 포함하는 입력데이터와, 상기 카메라 및 IR 조명의 보정된 자세 정보를 포함하는 출력데이터로 구성된 데이터셋을 상기 학습 모델에 입력하여 학습시키는 단계를 더 포함하는 차량번호인식 제어방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 번호판의 형상 정보는,
    차량의 전방 영상의 수평 방향 또는 수직 방향에 설정된 기준선을 중심으로 획득한 번호판 영역의 기울기, 위치, 및 크기 중에서 어느 하나를 포함하는 형태 정보와,
    상기 번호판 영역에 포함된 모든 픽셀의 밝기값을 포함하는 차량번호인식 제어방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 카메라 또는 IR 조명의 자세를 제어하는 단계는,
    상기 번호판의 형태 정보에 따라 기본 자세로부터 보정하고자 하는 팬 각도, 틸트 각도 및 로테이션 각도를 각각 획득하는 차량번호인식 제어방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 카메라 또는 IR 조명의 자세를 제어하는 단계는,
    상기 카메라에 대한 팬 각도 및 틸트 각도에 대한 각각의 보정된 각도에 대응하여 IR 조명의 기본 자세로부터 보정하고자 하는 IR 조명에 대한 팬 각도 및 틸트 각도를 획득하는 차량번호인식 제어방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 카메라 또는 IR 조명의 자세를 제어하는 단계는,
    상기 번호판 영역에 포함된 모든 픽셀의 밝기값과 기 설정된 기준 밝기값을 비교하여 IR 조명의 조도 값을 조절하는 차량번호인식 제어방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 카메라 또는 IR 조명의 자세를 제어하는 단계는,
    상기 번호판 영역에 포함된 모든 픽셀에 대한 평균 밝기값이 기준 밝기값보다 높으면 IR 조명의 조도 값을 낮추도록 제어하고,
    상기 번호판 영역에 포함된 모든 픽셀에 대한 평균 밝기값이 기준 밝기값보다 낮으면 IR 조명의 조도 값을 높이도록 제어하는 차량번호인식 제어방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 카메라 또는 IR 조명의 자세를 제어하는 단계는,
    상기 번호판 영역에 포함된 모든 픽셀에 대한 평균 밝기값이 임계 값보다 높으면 상기 IR 조명을 턴오프시키도록 제어하고,
    상기 임계 값은 상기 기준 밝기값보다 높은 값을 가지는 차량번호인식 제어방법.
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