KR20160083328A - 무인 항공기를 이용한 차량 번호 인식 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무인 항공기를 이용한 차량 번호 인식 방법에 관한 것이다.
본 발명에 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.
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.

Description

무인 항공기를 이용한 차량 번호 인식 방법{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.

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.

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.

특히, 데모 기반 학습을 적용해서 쿼드로터형 UAV를 이용한 관제 방법에 대한 연구가 이루어지고 있으나, 현재의 기술 수준으로는 관제 또는 감시의 정확도가 낮은 편이다.

본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0324581호(2002. 02. 16 공고)에 개시되어 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기 제어 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.

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.

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.

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.

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.

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.

촬영부(120)는 무인 항공기(100)에 카메라 형태로 탑재되어 주변 영상을 촬영한다.

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.

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.

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.

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.

따라서, 제어부(150)가 상기와 같은 제어 신호를 생성하면, 무인 항공기(100)는 차량의 반대쪽으로 이동하여 차량의 번호를 다시 인식하도록 한다.

차량 번호가 재인식되면 통신부(140)는 인식된 차량 번호를 주차 관리 서버로 전달하며, 차량 번호의 재인식에 실패하면 인식 오류 정보를 주차 관리 서버로 전송한다.

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.

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.

그 밖에 본 발명의 실시예에 따르면, 비정상적인 방법으로 주차장에 진입하여 주차중인 위반 차량 또는 수배 대상 차량을 감지하는 데에도 적용이 가능하다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기의 차량 번호 인식 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

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.

다음으로, 무인 항공기(100)는 촬영된 영상으로부터 차량을 검출하고(S320), 검출된 차량으로부터 차량 번호를 인식한다(S330).

차량 번호가 인식되면, 무인 항공기(100)는 인식된 차량 번호를 외부의 주차 관리 서버로 무선 통신을 통하여 전달한다(S340).

만일, 차량 번호 인식에 실패하는 차량이 발견되면, 기 설정된 비행 경로에서 벗어나 차량의 반대쪽으로 이동하여 차량 번호의 재인식을 시도하고 원래의 위치로 복귀한다(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.

그러나, 차량 번호 재인식에 실패하는 경우, 인식 오류 정보 및 현재 위치 정보를 외부의 주차 관리 서버로 전달한다(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.

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.

100 : 무인 항공기, 110 : 학습 저장부,
120 : 촬영부, 130 : 인식부,
140 : 통신부, 150 : 제어부

Claims (1)

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.
   

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