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KR102248344B1 - 차량 번호판 영상을 구성하는 복수의 프레임들을 분석하여 차량번호의 인식을 수행하는 차량번호 인식 장치 - Google Patents

차량 번호판 영상을 구성하는 복수의 프레임들을 분석하여 차량번호의 인식을 수행하는 차량번호 인식 장치 Download PDF

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KR102248344B1
KR102248344B1 KR1020190095461A KR20190095461A KR102248344B1 KR 102248344 B1 KR102248344 B1 KR 102248344B1 KR 1020190095461 A KR1020190095461 A KR 1020190095461A KR 20190095461 A KR20190095461 A KR 20190095461A KR 102248344 B1 KR102248344 B1 KR 102248344B1
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South Korea
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신성기
배종수
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(주)투비소프트
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Abstract

차량 번호판 영상을 구성하는 복수의 프레임들을 분석하여 차량번호의 인식을 수행하는 차량번호 인식 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 차량번호 인식 장치는 카메라를 통해 차량의 차랑 번호판을 촬영하여 복수개의 프레임들로 구성된 차량 번호판 영상을 획득하고, 상기 차량 번호판 영상을 구성하는 복수개의 프레임들 각각으로부터 차량번호를 추출한 후 상기 복수개의 프레임들로부터 추출된 차량번호 중 최대로 중복해서 존재하는 차량번호를 상기 차량에 대한 최종 차량번호로 결정함으로써, 차량번호 인식의 정확도를 높일 수 있다.

Description

차량 번호판 영상을 구성하는 복수의 프레임들을 분석하여 차량번호의 인식을 수행하는 차량번호 인식 장치{VEHICLE NUMBER RECOGNITION APPARATUS PERFORMING RECOGNITION OF VEHICLE NUMBER BY ANALYZING A PLURALITY OF FRAMES CONSTITUTING A LICENSE PLATE VIDEO}
본 발명은 차량 번호판 영상을 구성하는 복수의 프레임들을 분석하여 차량번호의 인식을 수행하는 차량번호 인식 장치에 대한 것이다.
최근, 전자 상거래와 관련된 다양한 기술이 등장함에 따라, 사용자의 편의를 도모하기 위한 전자 상거래 서비스가 주목받고 있다.
특히, 스마트폰이나 태블릿 PC와 같은 인터넷 연결 가능한 휴대 기기가 등장하면서, 휴대 기기를 이용한 전자 상거래 관련 서비스의 보급이 활발히 이루어지고 있다.
최근에는 자가 차량을 이용하는 경우가 증가함에 따라, 운전자가 차량에서 하차하지 않고, 매장에 진입하여 자신이 원하는 상품을 차량 안에서 바로 구매할 수 있도록 하는 서비스인 '드라이브 쓰루'라고 하는 카 커머스(Commerce) 서비스가 주목받고 있다.
카 커머스 서비스를 운영하기 위해서는 차량이 매장에 진입할 때, 진입하는 차량의 차량번호를 자동으로 인식할 수 있는 기술이 도입될 필요가 있다.
이와 관련하여, 기존의 차량 번호 인식 기술은 카메라를 통해 차량 번호판 사진을 촬영한 후 촬영된 사진 이미지로부터 이미지 프로세싱을 수행하여 차량번호를 인식하는 방식이 사용되었는데, 이러한 방식은 1컷의 차량 번호 이미지만을 이용해서 차량번호를 인식한다는 점에서 인식 정확도가 떨어지는 단점이 존재하였다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해, 차량 번호판을 사진이 아닌 영상으로 촬영하여 상기 영상을 구성하는 복수개의 프레임들 각각으로부터 차량번호들을 검출하는 방식을 활용함으로써, 차량번호 인식의 정확도를 높일 수 있는 기술에 대한 추가적인 연구가 필요하다.
대한민국 등록특허공보 제10-0852683호(2008.08.18) 대한민국 등록특허공보 제10-0778390호(2007.11.21)
본 발명에 따른 차량번호 인식 장치는 카메라를 통해 차량의 차랑 번호판을 촬영하여 복수개의 프레임들로 구성된 차량 번호판 영상을 획득하고, 상기 차량 번호판 영상을 구성하는 복수개의 프레임들 각각으로부터 차량번호를 추출한 후 상기 복수개의 프레임들로부터 추출된 차량번호 중 최대로 중복해서 존재하는 차량번호를 상기 차량에 대한 최종 차량번호로 결정함으로써, 차량번호 인식의 정확도를 높일 수 있도록 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량 번호판 영상을 구성하는 복수의 프레임들을 분석하여 차량번호의 인식을 수행하는 차량번호 인식 장치는 카메라를 통해 차량의 차랑 번호판을 촬영하여 n(n은 3이상의 자연수임)개의 프레임들로 구성된 차량 번호판 영상을 획득하는 영상 획득부, 상기 차량 번호판 영상을 구성하는 n개의 프레임들 각각으로부터 차량번호를 추출함으로써, n개의 차량번호들을 검출하는 차량번호 검출부, 상기 검출된 n개의 차량번호들로부터 상기 검출된 n개의 차량번호들을 구성하는 서로 중복되지 않는 적어도 하나의 대표 차량번호를 추출하는 대표 차량번호 추출부, 상기 적어도 하나의 대표 차량번호 각각에 대해, 상기 검출된 n개의 차량번호들에서 존재하는 중복 개수를 카운트하는 카운트부, 상기 적어도 하나의 대표 차량번호 중 중복 개수가 최대인 차량번호를 상기 차량에 대한 제1 차량번호로 결정하는 차량번호 결정부 및 상기 제1 차량번호가 결정되면, 상기 제1 차량번호를 화면 상에 디스플레이하는 차량번호 디스플레이부를 포함한다.
본 발명에 따른 차량번호 인식 장치는 카메라를 통해 차량의 차랑 번호판을 촬영하여 복수개의 프레임들로 구성된 차량 번호판 영상을 획득하고, 상기 차량 번호판 영상을 구성하는 복수개의 프레임들 각각으로부터 차량번호를 추출한 후 상기 복수개의 프레임들로부터 추출된 차량번호 중 최대로 중복해서 존재하는 차량번호를 상기 차량에 대한 최종 차량번호로 결정함으로써, 차량번호 인식의 정확도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 번호판 영상을 구성하는 복수의 프레임들을 분석하여 차량번호의 인식을 수행하는 차량번호 인식 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 번호판 영상을 구성하는 복수의 프레임들을 분석하여 차량번호의 인식을 수행하는 차량번호 인식 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 이러한 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였으며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서 상에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
본 문서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들에 있어서, 각 구성요소들, 기능 블록들 또는 수단들은 하나 또는 그 이상의 하부 구성요소로 구성될 수 있고, 각 구성요소들이 수행하는 전기, 전자, 기계적 기능들은 전자회로, 집적회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등 공지된 다양한 소자들 또는 기계적 요소들로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수도 있다.
한편, 첨부된 블록도의 블록들이나 흐름도의 단계들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터, 휴대용 노트북 컴퓨터, 네트워크 컴퓨터 등 데이터 프로세싱이 가능한 장비의 프로세서나 메모리에 탑재되어 지정된 기능들을 수행하는 컴퓨터 프로그램 명령들(instructions)을 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 명령들은 컴퓨터 장치에 구비된 메모리 또는 컴퓨터에서 판독 가능한 메모리에 저장될 수 있기 때문에, 블록도의 블록들 또는 흐름도의 단계들에서 설명된 기능들은 이를 수행하는 명령 수단을 내포하는 제조물로 생산될 수도 있다. 아울러, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 명령들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 가능한 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 정해진 순서와 달리 실행되는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 실질적으로 동시에 수행되거나, 역순으로 수행될 수 있으며, 경우에 따라 일부 블록들 또는 단계들이 생략된 채로 수행될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 번호판 영상을 구성하는 복수의 프레임들을 분석하여 차량번호의 인식을 수행하는 차량번호 인식 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 차량 번호판 영상을 구성하는 복수의 프레임들을 분석하여 차량번호의 인식을 수행하는 차량번호 인식 장치(110)는 영상 획득부(111), 차량번호 검출부(112), 대표 차량번호 추출부(113), 카운트부(114), 차량번호 결정부(115) 및 차량번호 디스플레이부(116)를 포함한다.
영상 획득부(111)는 카메라를 통해 차량(140)의 차랑 번호판을 촬영하여 n(n은 3이상의 자연수임)개의 프레임들로 구성된 차량 번호판 영상을 획득한다.
차량번호 검출부(112)는 상기 차량 번호판 영상을 구성하는 n개의 프레임들 각각으로부터 차량번호를 추출함으로써, n개의 차량번호들을 검출한다.
대표 차량번호 추출부(113)는 상기 검출된 n개의 차량번호들로부터 상기 검출된 n개의 차량번호들을 구성하는 서로 중복되지 않는 적어도 하나의 대표 차량번호를 추출한다.
예컨대, 'n=5'라고 가정하는 경우, 영상 획득부(111)는 상기 카메라를 통해 차량(140)의 차랑 번호판을 촬영하여 5개의 프레임들로 구성된 차량 번호판 영상을 획득할 수 있다.
이때, 차량번호 검출부(112)는 상기 차량 번호판 영상을 구성하는 5개의 프레임들 각각으로부터 차량번호 '3511', '3512', '3511', '3513', '3514'를 추출함으로써, 5개의 차량번호들인 '3511, 3512, 3511, 3513, 3514'를 검출할 수 있다.
그러고 나서, 대표 차량번호 추출부(113)는 상기 검출된 5개의 차량번호들인 '3511, 3512, 3511, 3513, 3514'로부터 상기 검출된 5개의 차량번호들인 '3511, 3512, 3511, 3513, 3514'를 구성하는 서로 중복되지 않는 적어도 하나의 대표 차량번호인 '3511, 3512, 3513, 3514'를 추출할 수 있다.
카운트부(114)는 상기 적어도 하나의 대표 차량번호 각각에 대해, 상기 검출된 n개의 차량번호들에서 존재하는 중복 개수를 카운트한다.
차량번호 결정부(115)는 상기 적어도 하나의 대표 차량번호 중 중복 개수가 최대인 차량번호를 차량(140)에 대한 제1 차량번호로 결정한다.
차량번호 디스플레이부(116)는 상기 제1 차량번호가 결정되면, 상기 제1 차량번호를 화면 상에 디스플레이한다.
예컨대, 앞서 설명한 예시와 같이, 'n=5'라고 하고, 상기 검출된 5개의 차량번호들을 '3511, 3512, 3511, 3513, 3514'라고 하며, 상기 적어도 하나의 대표 차량번호를 '3511, 3512, 3513, 3514'라고 가정하는 경우, 카운트부(114)는 상기 적어도 하나의 대표 차량번호인 '3511, 3512, 3513, 3514' 각각에 대해, 상기 검출된 5개의 차량번호들인 '3511, 3512, 3511, 3513, 3514'에서 존재하는 중복 개수를 카운트할 수 있다.
이때, 차량번호 결정부(115)는 상기 적어도 하나의 대표 차량번호인 '3511, 3512, 3513, 3514' 중 중복 개수가 최대인 차량번호 '3511'을 차량(140)에 대한 제1 차량번호로 결정할 수 있다.
이렇게, 상기 제1 차량번호 '3511'이 결정되면, 차량번호 디스플레이부(116)는 상기 제1 차량번호인 '3511'을 상기 화면 상에 디스플레이할 수 있다.
즉, 차량번호 인식 장치(110)는 카메라를 통해 차량(140)의 차랑 번호판을 촬영하여 n개의 프레임들로 구성된 차량 번호판 영상을 획득한 후, 상기 차량 번호판 영상을 구성하는 n개의 프레임들 각각으로부터 차량번호를 추출함으로써, n개의 차량번호들을 검출하고, 상기 검출된 n개의 차량번호들로부터 상기 검출된 n개의 차량번호들을 구성하는 서로 중복되지 않는 적어도 하나의 대표 차량번호를 추출하여 상기 적어도 하나의 대표 차량번호 각각에 대해, 상기 검출된 n개의 차량번호들에서 존재하는 중복 개수를 카운트하고, 상기 적어도 하나의 대표 차량번호 중 중복 개수가 최대인 차량번호를 차량(140)에 대한 제1 차량번호로 결정한 후, 상기 제1 차량번호가 결정되면, 상기 제1 차량번호를 화면 상에 디스플레이함으로써, 운전자에게 보다 정확한 차량번호 인식 정보를 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 차량번호 인식 장치(110)는 확산도 연산부(117) 및 메시지 디스플레이부(118)를 더 포함할 수 있다.
확산도 연산부(117)는 상기 검출된 n개의 차량번호들의 총 개수에 대한 상기 적어도 하나의 대표 차량번호 각각의 중복 개수의 비율을 산출한 후, 상기 비율에 기초하여 상기 검출된 n개의 차량번호들이 얼마나 고르게 분포되어 있는지 여부를 지시하는 확산도를 연산한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 확산도 연산부(117)는 하기의 수학식 1에 기초하여 상기 확산도를 연산할 수 있다.
Figure 112019080466019-pat00001
여기서, I는 상기 확산도, xi는 상기 적어도 하나의 대표 차량번호 중 i번째 대표 차량번호의 중복 개수, n은 상기 검출된 n개의 차량번호들의 총 개수, J는 상기 적어도 하나의 대표 차량번호의 총 개수를 의미한다.
상기 수학식 1에 따라 연산되는 상기 확산도의 값이 '0'에 가까울수록 상기 검출된 n개의 차량번호들이 집중되어 존재하고 있음을 의미하고, 상기 확산도의 값이 '1'에 가까울수록 상기 검출된 n개의 차량번호들이 골고루 분포되어 존재하고 있음을 의미한다.
관련해서, 앞서 설명한 예시에 따라, 상기 검출된 5개의 차량번호들을 '3511, 3512, 3511, 3513, 3514'라고 하고, 상기 적어도 하나의 대표 차량번호를 '3511, 3512, 3513, 3514'라고 가정하자.
이때, J는 상기 적어도 하나의 대표 차량번호인 '3511, 3512, 3513, 3514'의 총 개수이므로, '4'가 되고, n은 상기 검출된 5개의 차량번호들인 '3511, 3512, 3511, 3513, 3514'의 총 개수이므로, '5'가 되며, x1/5은 상기 검출된 5개의 차량번호들인 '3511, 3512, 3511, 3513, 3514'의 총 개수에 대한 상기 적어도 하나의 대표 차량번호인 '3511, 3512, 3513, 3514' 중 1번째 대표 차량번호인 '3511'의 중복 개수의 비율이므로, '2/5'가 되고, x2/5는 상기 검출된 5개의 차량번호들인 '3511, 3512, 3511, 3513, 3514'의 총 개수에 대한 상기 적어도 하나의 대표 차량번호인 '3511, 3512, 3513, 3514' 중 2번째 대표 차량번호인 '3512'의 중복 개수의 비율이므로, '1/5'이 되며, x3/5는 상기 검출된 5개의 차량번호들인 '3511, 3512, 3511, 3513, 3514'의 총 개수에 대한 상기 적어도 하나의 대표 차량번호인 '3511, 3512, 3513, 3514' 중 3번째 대표 차량번호인 '3513'의 중복 개수의 비율이므로, '1/5'이 되고, x4/5는 상기 검출된 5개의 차량번호들인 '3511, 3512, 3511, 3513, 3514'의 총 개수에 대한 상기 적어도 하나의 대표 차량번호인 '3511, 3512, 3513, 3514' 중 4번째 대표 차량번호인 '3514'의 중복 개수의 비율이므로, '1/5'이 된다.
이러한 점을 고려하여, 상기 수학식 1에 따른 상기 확산도를 연산하게 되면, 상기 확산도는 '0.72'로 연산될 수 있다.
메시지 디스플레이부(118)는 상기 연산된 확산도가 기설정된 임계 값을 초과하는 것으로 판단되는 경우, 차량(140)의 차량 번호판을 재인식시킬 것을 지시하는 메시지를 상기 화면 상에 디스플레이한다.
예컨대, 앞서 계산한 예시와 같이, 상기 연산된 확산도를 '0.72'라고 하고, 상기 기설정된 임계 값을 '0.64'라고 가정하자. 메시지 디스플레이부(118)는 상기 연산된 확산도인 '0.72'가 상기 기설정된 임계 값인 '0.64'를 초과하는 것으로 판단함으로써, 차량(140)의 차량 번호판을 재인식시킬 것을 지시하는 메시지를 상기 화면 상에 디스플레이할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 차량번호 인식 장치(110)는 이력 정보 데이터베이스(119) 및 이력 정보 저장부(120)를 더 포함할 수 있다.
이력 정보 데이터베이스(119)에는 복수의 차량들에 대한 차량번호 인식 이력 정보가 저장되어 있다.
여기서, 차량번호 인식 이력 정보는 인식된 차량번호와 차량번호의 인식시점에 대한 시간으로 구성된 정보를 의미한다.
예컨대, 이력 정보 데이터베이스(119)에는 하기의 표 1과 같이 정보가 저장되어 있을 수 있다.
차량번호 인식 이력 정보
차량번호 인식 이력 정보 1(차량번호: 3511, 인식시점에 대한 시간: 11시 30분)
차량번호 인식 이력 정보 2(차량번호: 3295, 인식시점에 대한 시간: 22시 30분)
...
이력 정보 저장부(120)는 상기 제1 차량번호가 결정되면, 이력 정보 데이터베이스(119)에 상기 제1 차량번호와 상기 제1 차량번호의 인식시점에 대한 시간으로 구성된 제1 차량번호 인식 이력 정보를 생성하여 이력 정보 데이터베이스(119)에 저장한다.
예컨대, 상기 제1 차량번호를 '3263'이라고 하고, 상기 제1 차량번호 '3263'의 인식시점에 대한 시간을 '19시 30분'이라고 가정하자. 상기 제1 차량번호 '3263'이 차량번호 인식 장치(110)에서 결정되면, 이력 정보 저장부(120)는 상기 표 1과 같은 이력 정보 데이터베이스(119)에 상기 제1 차량번호인 '3263'과 상기 제1 차량번호인 '3263'의 인식시점에 대한 시간 '19시 30분'으로 구성된 제1 차량번호 인식 이력 정보를 생성하여 상기 표 1과 같은 이력 정보 데이터베이스(119)에 저장할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 차량번호 인식 장치(110)는 OTP 저장부(121), 유클리드 거리 저장부(122), 요청부(123), 인증 확인부(124) 및 이력 정보 전송부(125)를 더 포함할 수 있다.
OTP 저장부(121)에는 현재 시간 값을 기초로 일회용 인증 번호를 생성할 수 있는 미리 정해진 OTP(One Time Password) 생성 함수가 저장되어 있다.
여기서, OTP란 고정된 패스워드 대신 무작위로 생성되는 일회용 인증 번호를 의미하고, 상기 OTP 생성 함수는 개발자에 의해 미리 설정될 수 있는 함수로서, 현재 시간 값을 기초로 일회용 인증 번호가 생성되도록 설정될 수 있다.
유클리드 거리 저장부(122)에는 관리자 인증에 사용하기 위한 기설정된 유클리드 거리(Euclidean Distance)에 대한 정보가 저장되어 있다.
여기서, 유클리드 거리란 두 개의 벡터가 존재한다고 하였을 때, 두 벡터 간의 거리를 의미하는 것으로 하기의 수학식 2에 따라 연산될 수 있다.
Figure 112019080466019-pat00002
상기 수학식 2에서 D는 유클리드 거리, Ai와 Bi는 두 벡터에 포함되어 있는 i번째 성분들을 의미한다. 보통, 두 벡터 간의 유클리드 거리가 작을수록 두 벡터는 유사한 벡터라고 볼 수 있고, 두 벡터 간의 유클리드 거리가 클수록 두 벡터는 비유사한 벡터라고 볼 수 있다.
요청부(123)는 관리자 단말(130)로부터 이력 정보 데이터베이스(119)에 저장되어 있는 상기 복수의 차량들에 대한 차량번호 인식 이력 정보 중 제2 차량번호 인식 이력 정보의 전송 요청이 수신되면, 상기 OTP 생성 함수를 기초로 현재 시간 값에 따른 제1 일회용 인증 번호를 생성하고, 상기 제1 일회용 인증 번호에서 기설정된 자릿수에 해당되는 숫자를 확인한 후, 상기 숫자의 크기에 대응하는 해밍 무게(Hamming Weight)를 가지면서, 기설정된 길이를 갖는 랜덤 벡터를 랜덤하게 생성하고, 상기 랜덤 벡터를 관리자 단말(130)로 전송하면서, 관리자 단말(130)로 상기 랜덤 벡터에 대응되는 피드백 벡터의 전송을 요청한다.
여기서, 해밍 무게란 '0'과 '1'의 코드로 구성된 데이터에서 '1'의 개수를 의미하고, 상기 자릿수는 개발자에 의해 미리 설정될 수 있는 것으로, 왼쪽부터 몇 번째 자리인지를 지시하는 숫자로 설정될 수 있다.
예컨대, 관리자 단말(130)로부터 이력 정보 데이터베이스(119)에 저장되어 있는 상기 복수의 차량들에 대한 차량번호 인식 이력 정보 중 상기 제2 차량번호 인식 이력 정보의 전송 요청이 차량번호 인식 장치(110)에 수신되면, 요청부(123)는 상기 OTP 생성 함수를 기초로 현재 시간 값에 따른 제1 일회용 인증 번호를 생성할 수 있고, 만약, 상기 제1 일회용 인증 번호가 '12345'로 생성되었고, 기설정된 자릿수가 4인 경우, 요청부(123)는 상기 제1 일회용 인증 번호인 '12345'에서 4번째 자릿수인 '4'를 확인할 수 있다. 그 이후, 요청부(123)는 상기 숫자인 '4'의 크기에 대응하는 해밍 무게를 가지면서, 상기 기설정된 길이를 갖는 랜덤 벡터를 랜덤하게 생성할 수 있다. 관련해서, 상기 기설정된 길이를 '6'이라고 하는 경우, 요청부(123)는 '1'의 개수가 4개이면서 길이가 6인 랜덤 벡터를 랜덤하게 생성할 수 있다.
예컨대, 상기 랜덤 벡터가 '[110110]'으로 생성되었다고 하는 경우, 요청부(123)는 상기 랜덤 벡터인 '[110110]'을 관리자 단말(130)로 전송하면서, 관리자 단말(130)로 상기 랜덤 벡터인 '[110110]'에 대응되는 피드백 벡터의 전송을 요청할 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 관리자 단말(130)은 메모리 상에 상기 기설정된 유클리드 거리, 상기 OTP 생성 함수와 동일한 검증용 OTP 생성 함수를 저장하고 있을 수 있다.
만약, 차량번호 인식 장치(110)로부터 상기 랜덤 벡터가 관리자 단말(130)에 수신되면, 관리자 단말(130)은 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 검증용 OTP 생성 함수를 기초로 현재 시간 값에 따른 검증용 일회용 인증 번호를 생성한 후, 상기 검증용 일회용 인증 번호에서 상기 기설정된 자릿수에 해당되는 검증용 숫자를 확인하여 상기 랜덤 벡터의 해밍 무게가 상기 검증용 숫자의 크기에 대응하는 해밍 무게와 일치하는지 여부를 확인할 수 있다.
이때, 상기 랜덤 벡터의 해밍 무게가 상기 검증용 숫자의 크기에 대응하는 해밍 무게와 일치하는 것으로 확인되는 경우, 관리자 단말(130)은 상기 랜덤 벡터와의 유클리드 거리가 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 기설정된 유클리드 거리로 연산되는 제1 피드백 벡터를 랜덤하게 생성하여 차량번호 인식 장치(110)로 전송할 수 있다.
관련해서, 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 기설정된 유클리드 거리를 'D1'이라고 하고, 차량번호 인식 장치(110)로부터 관리자 단말(130)에 '[110110]'이라고 하는 상기 랜덤 벡터가 수신되었다고 하는 경우, 관리자 단말(130)은 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 검증용 OTP 생성 함수를 기초로 현재 시간 값에 따른 검증용 일회용 인증 번호인 '12345'를 생성한 후, 상기 검증용 일회용 인증 번호에서 상기 기설정된 자리수인 '4'에 해당되는 검증용 숫자 '4'를 확인할 수 있다.
그 이후, 관리자 단말(130)은 상기 랜덤 벡터의 해밍 무게가 상기 검증용 숫자인 '4'의 크기에 대응하는 해밍 무게와 일치하는지 확인할 수 있다.
본 실시예에서 상기 랜덤 벡터의 해밍 무게는 '4'로 상기 검증용 숫자와 일치하는데, 상기 랜덤 벡터의 해밍 무게인 '4'와 상기 검증용 숫자인 '4'가 서로 일치한다는 것은 상기 랜덤 벡터가 차량번호 인식 장치(110)와 관리자 단말(130)이 사전 공유하고 있는 동일한 OTP 생성 함수를 기초로 도출된 일회용 인증 번호에 기초하여 생성된 것이 맞다는 의미로 볼 수 있다.
따라서, 상기 랜덤 벡터의 해밍 무게가 상기 검증용 숫자의 크기에 대응하는 해밍 무게와 일치하는 것으로 확인되는 경우, 관리자 단말(130)은 상기 랜덤 벡터와의 유클리드 거리가 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 기설정된 유클리드 거리인 'D1'으로 연산되는 제1 피드백 벡터를 랜덤하게 생성하여 차량번호 인식 장치(110)로 전송할 수 있다.
인증 확인부(124)는 관리자 단말(130)로부터 상기 랜덤 벡터에 대응되는 피드백 벡터로 상기 제1 피드백 벡터가 수신되면, 상기 제1 피드백 벡터와 상기 랜덤 벡터 간의 제1 유클리드 거리를 연산하고, 상기 제1 유클리드 거리가 상기 기설정된 유클리드 거리로 연산되는지 확인함으로써, 관리자 단말(130)에 대한 인증을 완료한다.
이력 정보 전송부(125)는 관리자 단말(130)에 대한 인증이 완료되면, 이력 정보 데이터베이스(119)에 저장되어 있는 상기 제2 차량번호 인식 이력 정보를 추출한 후 관리자 단말(130)로 상기 제2 차량번호 인식 이력 정보를 전송한다.
예컨대, 상기 랜덤 벡터를 '[110110]'이라고 하고, 상기 기설정된 유클리드 거리를 'D1'이라고 하며, 상기 제2 차량번호 인식 이력 정보를 '차량번호 인식 이력 정보 2'라고 가정하자. 관리자 단말(130)로부터 상기 랜덤 벡터 '[110110]'에 대응되는 피드백 벡터로 상기 제1 피드백 벡터가 차량번호 인식 장치(110)에 수신되면, 인증 확인부(124)는 상기 제1 피드백 벡터와 상기 랜덤 벡터 '[110110]' 간의 제1 유클리드 거리를 연산하고, 상기 제1 유클리드 거리가 상기 기설정된 유클리드 거리인 'D1'으로 연산되는지 확인함으로써, 관리자 단말(130)에 대한 인증을 완료할 수 있다.
이렇게, 관리자 단말(130)에 대한 인증이 완료되면, 이력 정보 전송부(125)는 상기 표 1과 같은 이력 정보 데이터베이스(119)에 저장되어 있는 상기 제2 차량번호 인식 이력 정보인 '차량번호 인식 이력 정보 2'를 추출한 후 관리자 단말(130)로 상기 제2 차량번호 인식 이력 정보인 '차량번호 인식 이력 정보 2'를 전송할 수 있다.
즉, 관리자 단말(130)은 사전 발급된 OTP 생성 함수를 기초로 랜덤 벡터의 해밍 무게가 검증용 숫자의 크기에 대응하는 해밍 무게와 일치하는 경우에만 상기 랜덤 벡터와의 유클리드 거리가 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 기설정된 유클리드 거리로 연산되는 제1 피드백 벡터를 랜덤하게 생성하여 차량번호 인식 장치(110)로 전송하고, 차량번호 인식 장치(110)는 관리자 단말(130)로부터 상기 랜덤 벡터에 대응되는 피드백 벡터로 상기 제1 피드백 벡터가 수신되면, 상기 제1 피드백 벡터와 상기 랜덤 벡터 간의 제1 유클리드 거리를 연산하고, 상기 제1 유클리드 거리가 상기 기설정된 유클리드 거리로 연산되는지 확인하여 관리자 단말(130)에 대한 인증이 완료되는 경우에만 이력 정보 데이터베이스(119)에 저장되어 있는 제2 차량번호 인식 이력 정보를 추출한 후 관리자 단말(130)로 상기 제2 차량번호 인식 이력 정보를 전송함으로써, 비인증 관리자가 차량번호 인식 이력 정보를 임의로 수신하는 것을 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 번호판 영상을 구성하는 복수의 프레임들을 분석하여 차량번호의 인식을 수행하는 차량번호 인식 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
단계(S210)에서는 카메라를 통해 차량의 차랑 번호판을 촬영하여 n(n은 3이상의 자연수임)개의 프레임들로 구성된 차량 번호판 영상을 획득한다.
단계(S220)에서는 상기 차량 번호판 영상을 구성하는 n개의 프레임들 각각으로부터 차량번호를 추출함으로써, n개의 차량번호들을 검출한다.
단계(S230)에서는 상기 검출된 n개의 차량번호들로부터 상기 검출된 n개의 차량번호들을 구성하는 서로 중복되지 않는 적어도 하나의 대표 차량번호를 추출한다.
단계(S240)에서는 상기 적어도 하나의 대표 차량번호 각각에 대해, 상기 검출된 n개의 차량번호들에서 존재하는 중복 개수를 카운트한다.
단계(S250)에서는 상기 적어도 하나의 대표 차량번호 중 중복 개수가 최대인 차량번호를 상기 차량에 대한 제1 차량번호로 결정한다.
단계(S260)에서는 상기 제1 차량번호가 결정되면, 상기 제1 차량번호를 화면 상에 디스플레이한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 차량번호 인식 장치의 동작 방법은 상기 검출된 n개의 차량번호들의 총 개수에 대한 상기 적어도 하나의 대표 차량번호 각각의 중복 개수의 비율을 산출한 후, 상기 비율에 기초하여 상기 검출된 n개의 차량번호들이 얼마나 고르게 분포되어 있는지 여부를 지시하는 확산도를 연산하는 단계 및 상기 연산된 확산도가 기설정된 임계 값을 초과하는 것으로 판단되는 경우, 상기 차량의 차량 번호판을 재인식시킬 것을 지시하는 메시지를 상기 화면 상에 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 확산도를 연산하는 단계는 상기 수학식 1에 기초하여 상기 확산도를 연산할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 차량번호 인식 장치의 동작 방법은 복수의 차량들에 대한 차량번호 인식 이력 정보(상기 차량번호 인식 이력 정보는 인식된 차량번호와 차량번호의 인식시점에 대한 시간으로 구성된 정보임)가 저장되어 있는 이력 정보 데이터베이스를 유지하는 단계 및 상기 제1 차량번호가 결정되면, 상기 이력 정보 데이터베이스에 상기 제1 차량번호와 상기 제1 차량번호의 인식시점에 대한 시간으로 구성된 제1 차량번호 인식 이력 정보를 생성하여 상기 이력 정보 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 차량번호 인식 장치의 동작 방법은 현재 시간 값을 기초로 일회용 인증 번호를 생성할 수 있는 미리 정해진 OTP 생성 함수가 저장되어 있는 OTP 저장부를 유지하는 단계, 관리자 인증에 사용하기 위한 기설정된 유클리드 거리에 대한 정보가 저장되어 있는 유클리드 거리 저장부를 유지하는 단계, 관리자 단말로부터 상기 이력 정보 데이터베이스에 저장되어 있는 상기 복수의 차량들에 대한 차량번호 인식 이력 정보 중 제2 차량번호 인식 이력 정보의 전송 요청이 수신되면, 상기 OTP 생성 함수를 기초로 현재 시간 값에 따른 제1 일회용 인증 번호를 생성하고, 상기 제1 일회용 인증 번호에서 기설정된 자릿수에 해당되는 숫자를 확인한 후, 상기 숫자의 크기에 대응하는 해밍 무게를 가지면서, 기설정된 길이를 갖는 랜덤 벡터를 랜덤하게 생성하고, 상기 랜덤 벡터를 상기 관리자 단말로 전송하면서, 상기 관리자 단말로 상기 랜덤 벡터에 대응되는 피드백 벡터의 전송을 요청하는 단계, 상기 관리자 단말로부터 상기 랜덤 벡터에 대응되는 피드백 벡터로 제1 피드백 벡터(상기 제1 피드백 벡터는 상기 랜덤 벡터와의 유클리드 거리가 상기 관리자 단말에 기 저장되어 있는 상기 기설정된 유클리드 거리로 연산되도록 생성된 벡터임)가 수신되면, 상기 제1 피드백 벡터와 상기 랜덤 벡터 간의 제1 유클리드 거리를 연산하고, 상기 제1 유클리드 거리가 상기 기설정된 유클리드 거리로 연산되는지 확인함으로써, 상기 관리자 단말에 대한 인증을 완료하는 단계 및 상기 관리자 단말에 대한 인증이 완료되면, 상기 이력 정보 데이터베이스에 저장되어 있는 상기 제2 차량번호 인식 이력 정보를 추출한 후 상기 관리자 단말로 상기 제2 차량번호 인식 이력 정보를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 관리자 단말은 메모리 상에 상기 기설정된 유클리드 거리, 상기 OTP 생성 함수와 동일한 검증용 OTP 생성 함수를 저장하고 있고, 상기 차량번호 인식 장치로부터 상기 랜덤 벡터가 수신되면, 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 검증용 OTP 생성 함수를 기초로 현재 시간 값에 따른 검증용 일회용 인증 번호를 생성한 후, 상기 검증용 일회용 인증 번호에서 상기 기설정된 자릿수에 해당되는 검증용 숫자를 확인하여 상기 랜덤 벡터의 해밍 무게가 상기 검증용 숫자의 크기에 대응하는 해밍 무게와 일치하는지 여부를 확인하며, 상기 랜덤 벡터의 해밍 무게가 상기 검증용 숫자의 크기에 대응하는 해밍 무게와 일치하는 것으로 확인되는 경우, 상기 랜덤 벡터와의 유클리드 거리가 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 기설정된 유클리드 거리로 연산되는 상기 제1 피드백 벡터를 랜덤하게 생성하여 상기 차량번호 인식 장치로 전송할 수 있다.
이상, 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 차량 번호판 영상을 구성하는 복수의 프레임들을 분석하여 차량번호의 인식을 수행하는 차량번호 인식 장치의 동작 방법에 대해 설명하였다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 차량 번호판 영상을 구성하는 복수의 프레임들을 분석하여 차량번호의 인식을 수행하는 차량번호 인식 장치의 동작 방법은 도 1을 이용하여 설명한 차량 번호판 영상을 구성하는 복수의 프레임들을 분석하여 차량번호의 인식을 수행하는 차량번호 인식 장치(110)의 동작에 대한 구성과 대응될 수 있으므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량 번호판 영상을 구성하는 복수의 프레임들을 분석하여 차량번호의 인식을 수행하는 차량번호 인식 장치의 동작 방법은 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 차량 번호판 영상을 구성하는 복수의 프레임들을 분석하여 차량번호의 인식을 수행하는 차량번호 인식 장치의 동작 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110: 차량 번호판 영상을 구성하는 복수의 프레임들을 분석하여 차량번호의 인식을 수행하는 차량번호 인식 장치
111: 영상 획득부 112: 차량번호 검출부
113: 대표 차량번호 추출부 114: 카운트부
115: 차량번호 결정부 116: 차량번호 디스플레이부
117: 확산도 연산부 118: 메시지 디스플레이부
119: 이력 정보 데이터베이스 120: 이력 정보 저장부
121: OTP 저장부 122: 유클리드 거리 저장부
123: 요청부 124: 인증 확인부
125: 이력 정보 전송부 130: 관리자 단말
140: 차량

Claims (6)

  1. 복수의 차량들에 대한 차량번호 인식 이력 정보 - 상기 차량번호 인식 이력 정보는 인식된 차량번호와 차량번호의 인식시점에 대한 시간으로 구성된 정보임 - 가 저장되어 있는 이력 정보 데이터베이스;
    현재 시간 값을 기초로 일회용 인증 번호를 생성할 수 있는 미리 정해진 OTP(One Time Password) 생성 함수가 저장되어 있는 OTP 저장부;
    관리자 인증에 사용하기 위한 기설정된 유클리드 거리(Euclidean Distance)에 대한 정보가 저장되어 있는 유클리드 거리 저장부;
    카메라를 통해 차량의 차랑 번호판을 촬영하여 n(n은 3이상의 자연수임)개의 프레임들로 구성된 차량 번호판 영상을 획득하는 영상 획득부;
    상기 차량 번호판 영상을 구성하는 n개의 프레임들 각각으로부터 차량번호를 추출함으로써, n개의 차량번호들을 검출하는 차량번호 검출부;
    상기 검출된 n개의 차량번호들로부터 상기 검출된 n개의 차량번호들을 구성하는 서로 중복되지 않는 적어도 하나의 대표 차량번호를 추출하는 대표 차량번호 추출부;
    상기 적어도 하나의 대표 차량번호 각각에 대해, 상기 검출된 n개의 차량번호들에서 존재하는 중복 개수를 카운트하는 카운트부;
    상기 적어도 하나의 대표 차량번호 중 중복 개수가 최대인 차량번호를 상기 차량에 대한 제1 차량번호로 결정하는 차량번호 결정부;
    상기 제1 차량번호가 결정되면, 상기 제1 차량번호를 화면 상에 디스플레이하는 차량번호 디스플레이부;
    상기 이력 정보 데이터베이스에 상기 제1 차량번호와 상기 제1 차량번호의 인식시점에 대한 시간으로 구성된 제1 차량번호 인식 이력 정보를 생성하여 상기 이력 정보 데이터베이스에 저장하는 이력 정보 저장부;
    관리자 단말로부터 상기 이력 정보 데이터베이스에 저장되어 있는 상기 복수의 차량들에 대한 차량번호 인식 이력 정보 중 제2 차량번호 인식 이력 정보의 전송 요청이 수신되면, 상기 OTP 생성 함수를 기초로 현재 시간 값에 따른 제1 일회용 인증 번호를 생성하고, 상기 제1 일회용 인증 번호에서 기설정된 자릿수에 해당되는 숫자를 확인한 후, 상기 숫자의 크기에 대응하는 해밍 무게(Hamming Weight)를 가지면서, 기설정된 길이를 갖는 랜덤 벡터를 랜덤하게 생성하고, 상기 랜덤 벡터를 상기 관리자 단말로 전송하면서, 상기 관리자 단말로 상기 랜덤 벡터에 대응되는 피드백 벡터의 전송을 요청하는 요청부;
    상기 관리자 단말로부터 상기 랜덤 벡터에 대응되는 피드백 벡터로 제1 피드백 벡터 - 상기 제1 피드백 벡터는 상기 랜덤 벡터와의 유클리드 거리가 상기 관리자 단말에 기 저장되어 있는 상기 기설정된 유클리드 거리로 연산되도록 생성된 벡터임 - 가 수신되면, 상기 제1 피드백 벡터와 상기 랜덤 벡터 간의 제1 유클리드 거리를 연산하고, 상기 제1 유클리드 거리가 상기 기설정된 유클리드 거리로 연산되는지 확인함으로써, 상기 관리자 단말에 대한 인증을 완료하는 인증 확인부; 및
    상기 관리자 단말에 대한 인증이 완료되면, 상기 이력 정보 데이터베이스에 저장되어 있는 상기 제2 차량번호 인식 이력 정보를 추출한 후 상기 관리자 단말로 상기 제2 차량번호 인식 이력 정보를 전송하는 이력 정보 전송부
    를 포함하는 차량 번호판 영상을 구성하는 복수의 프레임들을 분석하여 차량번호의 인식을 수행하는 차량번호 인식 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검출된 n개의 차량번호들의 총 개수에 대한 상기 적어도 하나의 대표 차량번호 각각의 중복 개수의 비율을 산출한 후, 상기 비율에 기초하여 상기 검출된 n개의 차량번호들이 얼마나 고르게 분포되어 있는지 여부를 지시하는 확산도를 연산하는 확산도 연산부; 및
    상기 연산된 확산도가 기설정된 임계 값을 초과하는 것으로 판단되는 경우, 상기 차량의 차량 번호판을 재인식시킬 것을 지시하는 메시지를 상기 화면 상에 디스플레이하는 메시지 디스플레이부
    를 더 포함하는 차량 번호판 영상을 구성하는 복수의 프레임들을 분석하여 차량번호의 인식을 수행하는 차량번호 인식 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 확산도 연산부는
    하기의 수학식 1에 기초하여 상기 확산도를 연산하는 차량 번호판 영상을 구성하는 복수의 프레임들을 분석하여 차량번호의 인식을 수행하는 차량번호 인식 장치.
    [수학식 1]
    Figure 112019080466019-pat00003

    여기서, I는 상기 확산도, xi는 상기 적어도 하나의 대표 차량번호 중 i번째 대표 차량번호의 중복 개수, n은 상기 검출된 n개의 차량번호들의 총 개수, J는 상기 적어도 하나의 대표 차량번호의 총 개수를 의미함.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 관리자 단말은
    메모리 상에 상기 기설정된 유클리드 거리, 상기 OTP 생성 함수와 동일한 검증용 OTP 생성 함수를 저장하고 있고,
    상기 차량번호 인식 장치로부터 상기 랜덤 벡터가 수신되면, 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 검증용 OTP 생성 함수를 기초로 현재 시간 값에 따른 검증용 일회용 인증 번호를 생성한 후, 상기 검증용 일회용 인증 번호에서 상기 기설정된 자릿수에 해당되는 검증용 숫자를 확인하여 상기 랜덤 벡터의 해밍 무게가 상기 검증용 숫자의 크기에 대응하는 해밍 무게와 일치하는지 여부를 확인하며,
    상기 랜덤 벡터의 해밍 무게가 상기 검증용 숫자의 크기에 대응하는 해밍 무게와 일치하는 것으로 확인되는 경우, 상기 랜덤 벡터와의 유클리드 거리가 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 기설정된 유클리드 거리로 연산되는 상기 제1 피드백 벡터를 랜덤하게 생성하여 상기 차량번호 인식 장치로 전송하는 차량 번호판 영상을 구성하는 복수의 프레임들을 분석하여 차량번호의 인식을 수행하는 차량번호 인식 장치.
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