이러한 CCTV 시스템은 일반 주택, 백화점, 할인매장, 공공장소, 주차장 등에 설치되어 일반인의 출입, 긴급 상태와 같은 상황에서 출입자의 행동을 감시, 녹화함으로써 사고 방지 및 추적을 할 수 있도록 한 것이다. CCTV 시스템은 감시 대상을 촬영하는 하나 또는 그 이상의 카메라, 카메라로부터 촬영된 영상을 화면으로 출력하는 모니터 및 촬영된 영상을 재생시켜 볼 수 있도록 녹화하는 VCR 또는 디지털 저장 장치로 구성되며, 여기서 CCTV 카메라는 주차장 내의 일정 장소에 설치되는 것으로, 화면상 포착되는 아날로그 영상 정보를 획득하여 전송하는 것이다.
이러한 CCTV 시스템을 적용한 주차장의 보안 시스템에 따르면, 센서에 의한 감지 결과에 따라 인접한 CCTV 카메라에 촬영 제어 신호를 전송하고, CCTV 카메라로부터 획득되는 아날로그 영상 정보를 디지털 영상 정보로 변환하여 모니터에 표시하며, 촬영 영상을 녹화 장치에서 녹화한다. 그러나 이와 같이 주차장에 설치된 CCTV 보안 시스템은 단순히 주차장의 영상을 녹화 및 재생하는 기능을 제공하기 때문에 실질적으로 주차 및 주차 관리에 도움을 주지 못한다. 따라서 주차장에는 주차 관리를 위한 다양한 방식의 주차 관리 시스템을 도입하여 사용하고 있다.
그러나 이와 같은 종래 기술의 주차 관리 시스템들 중에서 가장 많이 사용하는 것은 주차 요금 징수를 위하여 차량의 입출입만 관리하는 것이 대부분이다.
이 방식의 주차 관리 시스템은 차량이 주차장의 내부로 진입한 상태에서 운전자 스스로 빈 주차면을 찾아서 주차시켜야 하므로주차까지 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.
또한, 차량을 주차하기 위한 빈 주차면을 찾기 위해 주차장의 내부를 지속적으로 주행해야 함으로써 공기의 오염, 시간의 소모 및 좁은 공간에서 차량의 접촉사고 등 많은 사고가 발생된다는 문제가 있다. 이를 해소하기 위해 일부 대형주차장에서는 소수의 주차요원을 배치하여 무전 단말을 통해 빈 주차면 정보를 주차요원 간에 공유하면서 진입된 차량을 빈 주차면으로 유도하고는 있으나, 차량의 유동이 많은 점을 감안한다면 소수의 주차요원으로 넓은 주차장을 일일이 관리하는데 그 한계가 있다.
따라서 대형 주차장에서는 해당 주차면에 차량이 주차되어 있는지 여부를 중앙의 관리실(또는 관제실)이나 출구의 정산소에서 파악할 수 있는 주차유도 시스템을 절실히 필요로 하고 있으며, 이를 위해 종래의 주차유도 시스템은 루프코일 방식, 초음파 센서방식, RFID(Radio Frequency IDentification) 방식, 주차확인 장비방식 등 다양한 방식들로 최근 활발히 연구 및 개발되고 있다. 이러한 기술의 경우에는 설치 비용, 설치 후의 관리 등의 측면에서 여러 가지 문제를 갖는다.
이 기술은 이와 같은 종래 기술의 CCTV 보안 시스템 및 주차 관리 시스템의 문제를 해결하기 위한 것으로, 주차장의 보안 카메라 및 영상 인식 기술을 이용하여 주차 및 주차 관리의 효율성을 높이고 있다. 또한 이전 방식의 주차 관리 시스템의 설치 및 유지 보수비용, 주차면 변경에 따른 재설정 문제 등의 문제를 해결하기 위한 것으로, CCTV 보안 시스템을 이용하여 주차장 보안 관리 및 주차 관리가 별도의 시스템이 아니고 하나의 시스템으로 이루어지도록 한 CCTV를 이용한 주차 정보 안내 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
주차장 CCTV 보안 시스템은 단순히 주차장의 영상을 녹화하는 기능만을 수행하는 것이 아니고, 영상 인식 기술을 이용하여 차량의 주차 유무를 판단하고 이를 이용하여 차량 운전자가 주차장에 진입했을 때 최단 시간에 빈 주차 공간에 주차할 수 있게 주차 유도가 가능하도록 CCTV를 이용한 주차 정보 안내 시스템 및 방법을 제공해 준다.
이러한 문제의 해결수단은 CCTV를 이용한 주차 정보 안내 시스템이 차량이 주차할 수 있도록 구획된 적어도 하나 이상의 주차면을 갖는 주차장에 설치되는 CCTV 카메라들로부터 획득한 영상에서 영상 인식 기술을 이용하여 주차 관리를 위한 정보를 구하여 이를 저장 표시하기 위한 영상 데이터/주차 관리 정보 처리부, 주차 영역 설정 및 카메라 구동을 위한 카메라 제어부를 포함하고 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, CCTV를 이용한 주차 정보 안내 시스템은 보안을 위하여 CCTV 카메라들로부터 획득한 기본 영상을 저장하는 녹화 저장부와 기본 영상의 저장, 그리고 주차장 영상 획득 및 주차 관리 정보의 산출/표시를 제어하기 위한 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 CCTV 카메라들은 주차장 보안을 위한 기본 영상을 제공하고, 기본 영상 이외에 주차 정보의 획득을 위하여 배경 영상으로 사용되는 이전의 제 1영상과, 주차 변화를 추적하기 위한 현재의 제 2영상을 제공하는 것을 특징으로 한다.
여기서 영상 데이터/주차 관리 정보 처리부는 CCTV 카메라들로부터 제공되는 제 1, 2영상의 비교에 의해 주차관리를 위한 제 3영상을 만들고, 제 3영상에는 해당 주차면의 주차/비주차에 따라 서로 다른 색을 표시하는 것이 바람직하다.
그리고 카메라 제어부는 주차장 보안을 위한 기본 영상 및 주차 정보 관리를 위한 제 1, 2영상을 제공하기 위한 CCTV 카메라의 구동을 위한 카메라 구동부와 각 카메라별로 주차면 마다 하나의 검사 영역 또는 그 이상의 검사 영역을 설정하는 검사 영역 설정부를 포함하고 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 검사 영역 설정부는 하나의 주차면에 대응하여 하나의 검사 영역을 설정하거나, 하나의 주차면의 분할하여 복수개의 검사 영역을 설정하는 것이 바람직하다.
또한 영상 데이터/주차 관리 정보 처리부는 CCTV 카메라에서 촬영한 영상을 디지탈 영상 처리하여 출력하는 영상 데이터 처리부와 상기 영상 데이터 처리부에서 출력되는 영상 데이터를 분석 및 인식하여 주차/비주차를 판단하는 영상 데이터 분석/인식부, 상기 CCTV 카메라의 검사 영역 설정 정보 및 주차 위치 정보, 영상 데이터 분석/인식부의 분석 결과 등의 주차 관리 정보를 저장하는 주차 관리 정보 저장부와 상기 영상 데이터 분석/인식부의 분석에 따른 주차 관리 정보 저장부의 주차 관리 정보들 중에서 주차 유도를 위한 필요한 정보를 표시하는 주차 관리 정보 표시부를 포함하고 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 주차 관리 정보 저장부에 저장되는 정보는 검사 영역, 비어있는 주차면 영상, 주차 유무 판단 설정값, 주차면 정보, 주차면 위치 정보, 카메라 정보를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고 주차 관리 정보 표시부는 고정된 형태로 주차장 진입로 또는 주차장의 내부 이동 도로 상단에 위치되는 평판 디스플레이 장치이거나 운전자 및 관리자가 이동중에 시각적으로 빈 주차면의 위치 및 개수를 확인할 수 있도록 휴대용 단말장치 또는 주차면 구역마다 설치되어 서로 다른 색상의 발광을 하도록 하여 해당 주차면의 주차/비주차 상태를 운전자, 관리자에게 알릴 수도 있도록 한 램프의 어느 하나 또는 그들의 조합인 것을 특징으로 한다.
도입효과로는 첫째, 보안을 위해 이미 설치되어 있는 카메라를 이용하고, 필요에 따라 최소의 설비 시설 추가로 주차 유도 및 관리 기능을 제공한다.
둘째, 주차 시간 단축으로 인한 에너지 절감 및 공회전 매연 감소로 인해 공기 오염을 최소화하여 주차 공간에 서의 환경 개선 효과를 얻을 수 있다.
셋째, 영상을 이용해 차량을 빠르게 유도함으로써 운전자에게 편의성을 제공하고, 이로 인해 주차장의 효율성을 증가시킬 수 있으며, 운전자가 주차장에서 빠른 시간 내에 주차를 하게 되어 시간 낭비를 줄일 수 있다.
넷째, 주차장을 운영하는 업체 및 백화점과 같은 서비스 업체에서도 주차장의 개선 효과로 영업 매출에 대한 직접적인 향상 효과를 가져 올 수 있고, 관리자의 고용을 최소화하여 고용으로 인한 고정비용을 감소할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 기술에 따른 CCTV를 이용한 주차 정보 안내 시스템 및 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
<그림 1. 블록도>
그림 1은 본 발명에 따른 CCTV를 이용한 주차 정보 안내 시스템의 구성을 나타낸 블록도이고, 그림 2는 CCTV를 이용한 주차 정보 안내 시스템의 검사 영역 설정을 나타낸 구성도이다.
본 시스템은 주차장에 설치되는 CCTV 보안 시스템이 단순히 주차장의 영상을 녹화하는 기능만을 수행하는 것이 아니고, CCTV 보안 시스템에서 획득한 영상에서 영상 인식 기술을 이용하여 차량의 주차 유무를 판단하고, 이를 이용하여 차량 운전자가 주차장에 진입했을 때 최단 시간에 빈 주차 공간에 주차할 수 있게 도와주는 주차 유도 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한 CCTV를 이용한 주차 정보 안내 시스템은 그림 1에서와 같이, 주차장 영상을 획득하기 위한 CCTV 카메라부(100), 획득한 영상에서 영상 인식 기술을 이용하여 주차 관리를 위한 정보를 구하여 이를 저장 표시하기 위한 영상 데이터/주차 관리 정보 처리부(200), 주차 영역 설정 및 카메라 구동을 위한 카메라 제어부(300), 획득 영상의 저장을 위한 녹화 저장부(400) 그리고 주차장 영상 획득 및 주차 관리 정보의 산출/표시를 제어하기 위한 제어부(500)로 크게 구성된다.
여기서, CCTV 카메라부(100)는 주차장내에 여러 개가 설치되는 것으로, 기본적인 주차장 보안을 위한 기본 영상을 제공하고 기본 영상 이외에 주차 정보의 획득을 위하여 배경 영상으로 사용되는 이전의 제 1영상과, 주차 변화를 추적하기 위한 현재의 제 2영상을 제공한다. 그리고 영상 데이터/주차 관리 정보 처리부(200)에서 상기 제 1, 2영상의 비교하는 것에 의해 주차 관리를 위한 제 3영상이 만들어지며, 카메라 제어부(300)는 주차장 보안을 위한 기본 영상 및 상기한 제 1, 2, 3영상을 제공하기 위한 CCTV 카메라의 구동을 위한 카메라 구동부(300b)와 그림 2에서와 같이 각 카메라 별로 주차면 마다 하나의 검사 영역 또는 그 이상의 검사 영역을 설정하는 검사 영역 설정부(300a)를 포함하고 구성된다.
그림 2의 주차면 1은 하나의 주차면에 검사 영역을 두 개를 설정한 것을 나타낸 것이고, 주차면 2는 하나의 주차 면에 검사 영역을 하나를 설정한 것을 나타낸 것이다.
<그림 2. 검사 영역 설정을 나타낸 구성도>
보통 주차면의 면적은 통상의 차량 크기보다 크게 정해지므로 검사 영역의 크기를 주차면 면적과 동일하게 하거나 크게 설정할 필요는 없으며, 기본적인 차량 크기가 있으므로 주차면의 전체 면적의 일부를 커버하는 크기이면 두 개의 주차면에 걸쳐서 주차한 경우까지도 영상 인식 과정에서 충분히 인식하여 주차/비주차를 구분할 수 있다.
그리고 영상 데이터/주차 관리 정보 처리부(200)는 획득한 영상에서 영상 인식 기술을 이용하여 주차 관리를 위한 정보를 구하기 위한 것으로, CCTV 카메라부(100)에서 촬영한 영상을 디지탈 영상 처리하여 출력하는 영상 데이터 처리부(200a)와 영상 데이터 처리부(200a)에서 출력되는 영상 데이터를 분석 및 인식하여 주차/비주차를 판단하는 영상 데이터 분석/인식부(200b)와 CCTV 카메라의 검사 영역 설정 정보 및 주차 위치 정보, 영상 데이터 분석/인식부(200b)의 분석 결과 등의 주차 관리 정보를 저장하는 주차 관리 정보 저장부(200c)와 영상 데이터 분석/인식부(200b)의 분석에 따른 주차 관리 정보 저장부(200c)의 주차 관리 정보들 중에서 주차 유도를 위한 필요한 정보를 표시하는 주차 관리 정보 표시부(200d)를 포함하고 구성된다.
주차 관리 정보 저장부(200c)에 저장되는 CCTV 카메라의 검사 영역 설정 정보 및 주차 위치 정보 등의 설정 정보는 검사 영역, 비어있는 주차면 영상, 주차 유무 판단 설정값, 주차면 정보, 주차면 위치 정보, 카메라 정보 등을 포함하는 것으로 표 1에서와 같다.
주차 관리 정보 저장부(200c)에는 이와 같은 설정 정보들 이외에 영상 데이터 분석/인식부(200b)의 분석 결과 등의 주차 관리 정보가 저장된다.
영상 데이터 처리부(200a)에서 출력되는 주차장 보안을 위한 기본 영상 데이터를 저장하는 녹화 저장부(400), 그리고 주차장 영상을 획득하기 위한 제어 및 획득한 영상에서 영상 인식 기술을 이용하여 주차 관리를 위한 정보를 구하여 이를 저장 표시하기 위한 제어를 위한 제어부(500)를 포함하고 구성된다.
그림 1에는 도시하지 않았지만, 본 시스템에 따른 CCTV를 이용한 주차 정보 안내 시스템은 제어부(500)를 통하여 보안 영상 획득및 주차 관리를 위한 설정을 위한 외부 입력 장치를 구비한다.
이와 같은 구성을 갖는 CCTV를 이용한 주차 정보 안내 시스템은 아래와 같이 주차 정보를 구하여 주차 관리를 한다.
그림 3a내지 그림 3c는 CCTV를 이용한 영상 데이터 분석에 의한 빈 주차면 판단 과정을 나타낸 구성도이고, 그림 4a내지 그림 4c는 CCTV를 이용한 영상 데이터 분석에 의한 점유 주차면 판단 과정을 나타낸 구성도이다.
또한 CCTV를 이용한 주차 정보 안내 시스템은 해당 주차면의 주차 여부를 판단하기 위하여 각 카메라 별로 주차면 마다 하나 이상의 검사 영역 설정하며 검사 영역 설정 정보, 비어있는 주차면 영상, 주차 유무를 판단하기 위한 설정 값, 주차면 정보, 주차면 위치정보, 카메라 정보 등을 주차 관리 정보 저장부(200c)에 저장하며 획득된 현재 영상(그림 3b)(그림 4b)과 비어있는 주차면 영상(배경영상)(그림 3a)(그림 4a)을 검사 영역 내에서 비교하여, 배경 영상과 현재 영상의 차이가 설정값 보다 크면 새로운 영상(그림 3c)(그림 4c)에 검은색으로 표시하고, 배경 영상과 현재 영상의 차이가 설정값보다 적으면 새로운 영상에 흰색으로 표시한다.
새로운 만든 영상에서 설정된 검사 영역 중에 검은색으로 표시된 비율이 설정된 값보다 크면 주차된 상태로 판단하고, 검은색으로 표시된 비율이 설정된 값보다 적으면 빈 주차면으로 판단한다.
그림 3a내지 그림 3c는 빈 주차면 판단 과정을 나타낸 것이고, 그림 4a내지 그림 4c는 점유 주차면 판단 과정을 나타낸 것이며, 같은 빈 주차면 판단 및 점유 주차면 판단이 이루어지면 이들 결과를 주차 관리 정보 표시부(200d)에 표시 한다.
또한 주차 관리 정보 표시부(200d)는 PDP, LCD 등의 평판 디스플레이 장치, LED 전광판, 휴대용 단말, 램프 등으로 구성되며 이에 따른 CCTV를 이용한 주차정보 안내시스템의 제어 과정 및 주차관리 정보의 표시에 관하여 구체적으로 살펴본다.
<표1. 주차관리 정보저장부에 저장되는 정보들>
그림 5는 본 시스템에 따른 주차 관리 정보의 표시 예를 나타낸 구성도이며 그림 6는 본 발명에 따른 CCTV를 이용한 주차 정보 안내 시스템의 제어를 위한 플로우 차트이다.
<그림 6. 플로우차트>
먼저, 검사 영역 설정부(300a)를 통하여 주차면 검사 영역을 설정하고(S901), 비어있는 주차면 영상, 주차 유무를 판단하기 위한 설정 값, 주차면 정보, 주차면 위치정보, 카메라 정보 등을 주차 관리 정보 저장부(200c)에 저장한다.(S902) 그리고 현재영상(제 2 영상)과 주차면 영상(제1영상,배경영상)을 비교하여 차이 값을 산출 뒤(S903) 먼저 산출된 차이 값을 표 1에서와 같이 설정 영역별로 다르게 설정된 제 1설정 값과 비교한다.(S904) 비교 결과 차이 값이 제1설정 값보다 큰 경우에는 새로운 영상(제3영상)에 제 1색을 표시하며.(S905) 만약, 차이 값이 제1설정 값보다 크지 않은 경우에는 새로운 영상(제 3 영상)에 제 2색을 표시한다.(S906)
여기서, 제 1색은 검은색이고, 제2색은 흰색으로 한다. 물론, 서로 다른 색으로 모든 색들 중에서 선택될 수도 있다. 이와 같이 차이 값과 제1설정 값과의 비교 및 그 결과에 따른 색 표시가 끝나면, 새로운 영상에 표시된 제1색의 표시 비율과 제 2설정 값을 비교하고(S907)
만약, 제 1색 표시 비율이 제 2 설정 값보다 크다면(S908), 해당 주차면에 차량이 주차된 것으로 판단하고 (S909), 아니면 해당 주차면에 차량이 주차되지 않은 것으로 판단한다.(S910) 또한 같은 해당 주차면의 차량 주차 유무의 판단이 끝나면 주차 관리 정보를 주차 관리 정보 저장부(200c)에 저장하고 주차 관리 정보 표시부(200d)에 표시하고S911) 주차관리 정보가 표시되면, 운전자 및 관리자는 주차 관리 정보 표시부(200d)를 통해 주차 또는 비주차 여부가 차별적으로 표시된 가상 지도를 통해 시각적으로 빈 주차면을 확인할 수 있어, 보다 쉽고 빠르게 빈 주차면을 찾을 수 있게 된다.
그림 7
그리고 그림 6은 주차장 진입로 및 주차장 내부 구역별 이동 도로에 설치된 LED 안내판을 표시부로 설치한 디스플레이 된 실 예이다. 같은 그림 5 및 그림 6의 주차 관리 정보 표시부는 고정된 형태로 주차장 진입로 또는 주차장의 내부 이동 도로 상단에 위치시켜, 운전자 및 관리자(주차요원 포함)는 시각적으로 빈 주차면의 위치 및 개수를 확인할 수 있어, 보다 쉽고 빠르게 빈 주차면을 찾을 수 있다.
한편, 관리자는 여러 가지의 이유로 인해 빈 주차면의 위치를 고정된 위치가 아니라 이동중에 확인을 하여야 하는 경우가 있는데, 이 경우에는 그림 7에서와 같이 휴대용 단말 장치를 사용하여 빈 주차면의 위치를 확인하여 주차하려는 차량의 유도를 할 수 있다.
이와 같은 휴대용 단말장치는 무선통신망(지그비(ZigBee), 블루투스, RFID)을 이용하여 이동성 및 휴대성이 용이하도록 구성될 수 있고. 그림 8에서와 같이, 주차면 또는 구역 마다 램프를 설치하고 서로 다른 색상의 발광을 하도록 하여 해당 주차면의 주차/비주차 상태를 운전자(또는 관리자)에게 알릴 수도 있고, 해당 구역에 주차가 가능한지의 여부를 직접적인 이동 및 현장 확인 없이 알 수 있도록 하여 효율적인 주차 유도를 가능하게 할 수도 있다.
이상에서 설명한 CCTV를 이용한 주차 정보 안내 시스템 및 방법은 주차장에 설치되는 CCTV가 단순히 주차장의 영상을 녹화하는 기능만을 수행하는 것이 아니고, CCTV 보안 영상을 이용한 영상 인식 기술에 의해 차량의 주차 유무를 판단하고, 이를 이용하여 차량 운전자가 주차장에 진입했을 때 실시간으로 주차 유도 및 최단 시간에 빈 주차 공간에 주차할 수 있게 한다.
<박진희 기자>
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