작품명 전기자동차 번호판 감시 시스템
작성일 2019.03.11
팀명 카르페디엠
팀원 박대진, 박준, 이준엽 ,문동백, 이경선
프로젝트 계획서
해양컴퓨터공학과
2019년 1학기목 차
1. 개요 및 배경 ... 3
2. 기존 사례 ... 4
3. 주요 기능 ... 5
4. 핵심 구현 기술 ... 8
5. 시스템 구성도 ... 9
6. 개발 일정 ... 11
7. 업무 분장 ... 12
해양컴퓨터공학과
2019년 1학기1. 개요 및 배경
요즘 가솔린과 디젤 자동차의 환경문제 때문에 전기자동차 보급이 많아지고 있는 추세이다. 그 러나 아직 전기자동차 충전 인프라 구축이 부족한 상태이다. 게다가 전기자동차 충전 특성상 내 연기관차량의 주유법과 달리 일정 시간 최소 15분, 완속 충전에는 최대 5시간이상 주차를 하며 충전을 해야 한다.
항상 그랬듯이 전기자동차 충전을 위해 마련된 구역에 불법주차 하는 차량은 있기 마련이다.
전기자동차의 보급대수는 시간이 지나면서 늘어나고 관련 법안이 나와있음에도 제대로 된 단속이 되지 않고 있기 때문에 전기자동차 이용자들이 많은 불편을 겪고 있다.
이러한 불편한 점을 해결하기 위해 불법 주차 단속 시스템을 개발하고자 한다. 이 시스템은 주 차장에 진입한 자동차를 감지한 후 감시 카메라가 작동하여 전기자동차인지 아닌지를 판별한 후 전기자동차가 아닌 불법 주차차량인 경우에 경고 알람이 울리는 시스템이다. 이로 인하여 따로 사람의 직접적인 간섭없이 실시간으로 전기자동차 충전 불법 주차에 대한 단속이 가능하게 되며, 사람들의 전기자동차 충전 방해 규제에 대한 인식이 증가할 것으로 기대된다.
해양컴퓨터공학과
2019년 1학기2. 기존 사례
주차관제 시스템(LPR:License Plate Recognition)
차량이 입,출차 할 때 차량의 이미지를 촬영하여 획득된 영상으로 자동으로 번호를 인식해서 정 보를 컴퓨터상에 저장한 후, 차량번호를 검색하고, 검색된 번호판의 문자를 인식알고리즘으로 판 독, 분석과정을 거쳐 추출된 자료를 텍스트화 하여 DB에 저장하는 시스템
EEB(Eagle Eye Bus)
시내버스에 고성능 카메라와 제어기, GPS, 단속자료 전송장치를 달아 주행 중, 도로상 불법주차와 버스전용차로에 주차된 차량을 인식하고, 시청 내 ITS 상황실과 데이터 송수신을 거쳐 영상판독 으로 불법주정차를 단속하는 시스템, 그러나 복잡하게 구성된 카메라와 제어기가 별도로 설치돼 탈·부착과 유지 관리가 어렵다는 단점이있다.
해양컴퓨터공학과
2019년 1학기 차이점기존의 LPR 시스템은 차량의 번호판에서 번호만을 인식하였다면 전기자동차 번호판은 일반차량 번호판들과는 다르게 파란색바탕에 한쪽에 EV(Electronic Vehicle) 문자가 포함되어있다. 일정 범위 안에 차량이 들어와 작동신호를 받으면 사진을 찍어 영상 처리를 하여 전기자동차 차량인지, 불 법차량인지 판별하는 시스템을 개발하고자 한다.
3. 주요 기능
1. 자동차 주차 유무 확인 기능
압력센서를 통해 차량의 주차 유무를 확인하여 작동신호를 전송.
출 : 시스템 작동 신호
2. 사진 촬영 기능
차량이 감지되면 번호판 사진 촬영 후 이미지 파일을 처리.
입 : 시스템 작동 신호 출 : 촬영된 번호판 사진
해양컴퓨터공학과
2019년 1학기3. 전기자동차 번호판 판별 기능
A. 사진의 컬러정보는 번호판 영역의 추출에 사용하지 않으므로 처리할 모듈의 전체 계산 값을 줄이기 위해 RGB를 회색으로 변환.
입 : 촬영된 번호판 사진 출 : 회색 RGB로 변환된 번호판 사진
B. 사진에서 차량 번호판을 찾기 위해서 필터링하여 사진에서 잡음을 제거한 후 윤곽선 검출.
입 : 회색 RGB로 변환된 번호판 사진 출 : 필터링한 번호판 사진 C. 번호판의 숫자 후보들을 추출 및 선택.
입 : 필터링한 번호판 사진 출 : 선택된 숫자 후보 영역
D. 4개의 숫자를 그룹화해서 번호판 영역을 추정.
입 : 선택된 숫자 후보 영역 출 : 선택된 번호판 영역 E. 차량번호판 추출해서 번호판 문자 중 EV 문자의 유무 확인
입 : 선택된 번호판 영역 출 : 경보 시스템 작동 유무 신호
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2019년 1학기4. 판별 후 조치.
A. 불법 주차 차량인(일반차량) 경우.
.1) 경보가 몇 분간(약 10분) 지속될 시 불법 주차 차량 번호판의 사진 및 문자를 저장.
B. 전기자동차 일 경우, 제한 시간을 넘겼을 경우
1) 개정된 법안에 따라 급속충전소 일시, 시간 제한(2시간)을 두어 초과 시 불법 차량으로 간 주하여 사진 및 문자를 저장.
해양컴퓨터공학과
2019년 1학기4. 핵심 구현 기술
Arduino Raspberry Pi
사용언어 C/C++ Python C++
개발환경 ARDUINO RASPBIAN OpenCV
사용 하드웨어
Arduino UNO R3 압력 센서 알람 부저 모듈
Raspberry Pi 3(Model B)
라즈베리파이 카메라 Raspberry Pi COM
선정 이유
1.각종센서 연동이 용이 2.각종센서들을 실시간제어가 가능하게 하고 접근성이 용이
아두이노는 OS를 포팅 할 수 있을 만큼의 성능이 안되기 때문에 대신 OpenCV를 포팅 하기 위함
1.영상처리를 위한 라이브러리.
2.수학연산 같은 복잡한 기능의
함수를 지원
해양컴퓨터공학과
2019년 1학기5. 시스템 구성도
5-1. 전체 시스템 구성도
해양컴퓨터공학과
2019년 1학기5-2. 하드웨어 구성도
해양컴퓨터공학과
2019년 1학기6. 개발 일정
항목 진행내용
1월 2월 3월 4월 5월 6월
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2
계획
주제 선정
자료 조사
요구사항
분석
개발 환경
구축
설계
시스템 구조
영상처리
구현 하드웨어
영상처리
검증
최종 통합 및
디버깅
해양컴퓨터공학과
2019년 1학기7. 업무 분장
구분 업무내용 담당자
계획
프로젝트 주제선정 박대진 박준 이준엽 문
동백 이경선
일정계획 박대진
설계 및 구현
하드웨어
각종 센서, 아두이노 박준
라즈베리파이 이경선
소프트웨어
번호판 탐색 이준엽 이경선
EV 탐색 이준엽 문동백
번호판 추출 박준 문동백
디버깅 박대진 박준 이준엽 문
동백 이경선
최종 통합 박대진