KR102081577B1 - Intelligence Fire Detecting System Using CCTV - Google Patents

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KR102081577B1
KR102081577B1 KR1020180082093A KR20180082093A KR102081577B1 KR 102081577 B1 KR102081577 B1 KR 102081577B1 KR 1020180082093 A KR1020180082093 A KR 1020180082093A KR 20180082093 A KR20180082093 A KR 20180082093A KR 102081577 B1 KR102081577 B1 KR 102081577B1
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Abstract

본 발명은 CCTV를 활용한 지능형 화재 감지 시스템에 관한 것으로,
카메라 모듈을 포함하여 영상정보를 수집하는 다수의 CCTV, 상기 다수의 CCTV로부터 영상정보를 수신하여 저장하는 영상저장 서버, 상기 영상저장 서버로부터 상기 영상정보를 수신하여 화재 발생 여부를 분석하고, 화재가 발생한 것으로 판단되면 이벤트 신호를 생성하는 영상 분석 서버, 상기 영상 분석 서버로부터 상기 이벤트 신호를 수신하여 화재 종류, 화재 등급을 결정하는 이벤트 분석 서버, 상기 영상 분석 서버, 상기 이벤트 분석 서버와 연결되어 상기 영상정보, 상기 화재 발생 여부, 상기 화재 종류, 상기 화재 등급 중 어느 하나 이상을 수신하는 관제 클라이언트를 포함하는 것을 특징으로 하는 CCTV를 활용한 지능형 화재 감지 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to an intelligent fire detection system using CCTV,
A plurality of CCTVs including a camera module to collect the image information, an image storage server for receiving and storing the image information from the plurality of CCTV, receiving the image information from the image storage server to analyze whether or not a fire occurs, The image analysis server generating an event signal when determined to occur, the event analysis server receiving the event signal from the image analysis server to determine a fire type and a fire grade, the image analysis server, and the event analysis server. It relates to an intelligent fire detection system using CCTV, characterized in that it comprises a control client for receiving any one or more of information, whether the fire occurs, the type of fire, the fire rating.

Figure 112018069598763-pat00004
Figure 112018069598763-pat00004

Description

CCTV를 활용한 지능형 화재 감지 시스템{Intelligence Fire Detecting System Using CCTV}Intelligent Fire Detecting System Using CCTV

본 발명은 CCTV를 활용한 지능형 화재 감지 시스템에 관한 것으로,The present invention relates to an intelligent fire detection system using CCTV,

카메라 모듈을 포함하여 영상정보를 수집하는 다수의 CCTV, 상기 다수의 CCTV로부터 영상정보를 수신하여 저장하는 영상저장 서버, 상기 영상저장 서버로부터 상기 영상정보를 수신하여 화재 발생 여부를 분석하고, 화재가 발생한 것으로 판단되면 이벤트 신호를 생성하는 영상 분석 서버, 상기 영상 분석 서버로부터 상기 이벤트 신호를 수신하여 화재 종류, 화재 등급을 결정하는 이벤트 분석 서버, 상기 영상 분석 서버, 상기 이벤트 분석 서버와 연결되어 상기 영상정보, 상기 화재 발생 여부, 상기 화재 종류, 상기 화재 등급 중 어느 하나 이상을 수신하는 관제 클라이언트를 포함하는 것을 특징으로 하는 CCTV를 활용한 지능형 화재 감지 시스템에 관한 것이다.A plurality of CCTVs including a camera module to collect the image information, an image storage server for receiving and storing the image information from the plurality of CCTV, receiving the image information from the image storage server to analyze whether or not a fire occurs, The image analysis server generating an event signal, an event analysis server receiving the event signal from the image analysis server to determine a fire type and a fire grade, the image analysis server, and the event analysis server. It relates to an intelligent fire detection system utilizing CCTV, characterized in that it comprises a control client for receiving any one or more of information, whether the fire occurs, the type of fire, the fire rating.

본 발명은 CCTV를 활용한 지능형 화재 감지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an intelligent fire detection system utilizing CCTV.

선행기술인 대한민국 등록특허 제10-1111493호에는 영상으로부터 화염을 인식하기 위한 영상처리가 가능한 프로세서가 탑재되어 각 지역의 화재를 감시하는 지능형 IP 카메라 자체에서 화재를 감지하여 3단계로 경보하고 화재 현장의 실시간 영상정보를 유선 인터넷을 통해 전송하며, 유선통신이 불가능한 경우 무선으로 자동 전환 되어 연속하여 전송하도록 하는 지능형 IP 카메라를 이용한 자동 화재 인식 경보 시스템 및 그 방법이 제시된다.Korean Patent No. 10-1111493, which is a prior art, is equipped with a processor capable of image processing for recognizing a flame from an image, and detects a fire from an intelligent IP camera that monitors fires in each region, and alarms in three stages. An automatic fire recognition alarm system and method using an intelligent IP camera which transmits real-time image information through a wired Internet and automatically transmits wirelessly when a wired communication is impossible is continuously transmitted.

또한, 선행기술인 대한민국 등록특허 제10-1635000호에는 제1영역에 대한 온도 데이터를 입력받아, 기설정된 기준을 초과하는 온도가 포함된 경우 제1이벤트를 생성하는 온도 데이터 처리부, 제1영역을 포함하는 제2영역에 대한 영상정보를 분석하여 연염 패턴이 포함되 경우 제2이벤트를 생성하는 영상 분석부, 및 제1이벤트와 제2이벤트에 대응하는 신호를 전송하는 통신부를 포함하는 화재감지장치가 제공된다.In addition, the prior art Republic of Korea Patent No. 10-1635000 includes the temperature data processing unit for receiving the temperature data for the first area, and generates a first event when the temperature exceeding a predetermined reference is included, the first area The fire detection apparatus including an image analysis unit for generating a second event and a communication unit for transmitting a signal corresponding to the first event and the second event if the flame pattern is included by analyzing the image information of the second area Is provided.

상기와 같은 선행기술의 경우, 화재발생 이미지와 유사한 이미지를 판별하는 방법을 제공하지 못해 오감지가 발생할 수 있다는 단점이 있다.In the case of the prior art as described above, there is a drawback that a false detection may occur because it does not provide a method for discriminating an image similar to a fire occurrence image.

대한민국 등록특허번호 : 제10-1111493호Republic of Korea Patent No.: 10-1111493 대한민국 등록특허번호 : 제10-1635000호Republic of Korea Patent No.: 10-1635000

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하는 것을 목적으로, 구체적으로 본 발명의 목적은 CCTV를 활용한 지능형 화재 감지 시스템을 제공하는 것이다.The present invention aims to solve the problems of the prior art as described above. Specifically, an object of the present invention is to provide an intelligent fire detection system utilizing CCTV.

또한, 머신러닝을 이용하여 1차로 화재 여부를 판단하고, 화재로 의심되는 영역의 시간별 화소 변화를 분석하여 화재 여부를 2차 판단 함으로써 오검출을 줄이는 것을 목적으로 한다.In addition, by using machine learning to determine whether the first fire, and by analyzing the time-dependent pixel change in the area suspected of a fire by the second judgment to reduce the false detection.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 CCTV를 활용한 지능형 화재 감지 시스템은, 카메라 모듈을 포함하여 영상정보를 수집하는 다수의 CCTV, 상기 다수의 CCTV로부터 영상정보를 수신하여 저장하는 영상저장 서버, 상기 영상저장 서버로부터 상기 영상정보를 수신하여 화재 발생 여부를 분석하고, 화재가 발생한 것으로 판단되면 이벤트 신호를 생성하는 영상 분석 서버, 상기 영상 분석 서버로부터 상기 이벤트 신호를 수신하여 화재 종류, 화재 등급을 결정하는 이벤트 분석 서버, 상기 영상 분석 서버, 상기 이벤트 분석 서버와 연결되어 상기 영상정보, 상기 화재 발생 여부, 상기 화재 종류, 상기 화재 등급 중 어느 하나 이상을 수신하는 관제 클라이언트를 포함하는 것을 특징으로 한다.Intelligent fire detection system using CCTV according to the present invention for achieving this object, a plurality of CCTV including the camera module to collect the image information, image storage server for receiving and storing the image information from the plurality of CCTV, The image analysis server receives the image information from the image storage server and analyzes whether a fire has occurred, and if it is determined that a fire has occurred, an image analysis server generating an event signal, and receiving the event signal from the image analysis server to determine a fire type and a fire rating. And a control client connected to the event analysis server, the image analysis server, and the event analysis server to determine any one or more of the image information, the fire occurrence, the fire type, and the fire grade. .

상기 영상저장 서버로부터 CCTV 영상 스트림 리스트를 수신하고, 상기 영상 분석 서버에서 영상 스트림 주소를 요청하면 해당 영상 스트림 주소를 상기 영상 분석 서버로 전송하는 영상분배 서버를 더 포함하고, 상기 영상 분석 서버는 상기 영상분배 서버에 영상 스트림 주소를 요청하고, 상기 영상분배 서버로부터 상기 주소를 수신하여, 상기 영상 저장 서버에서 상기 주소에 해당하는 영상 스트림을 수신하는 것을 특징으로 한다.Receiving a CCTV video stream list from the video storage server, and if the video analysis server requests a video stream address further comprises a video distribution server for transmitting the video stream address to the video analysis server, the video analysis server is the A video stream address is requested from an image distribution server, the address is received from the image distribution server, and the image storage server receives a video stream corresponding to the address.

영상분석 서버의 화재 감지 방법은 화재 영상, 화재와 유사한 화재 유사 영상을 머신러닝 알고리즘에 입력하여 화재 판단 모델을 생성하는 단계; 상기 단계에서 생성된 화재 판단 모델에 상기 영상정보를 입력하여 화재 판단 여부를 분석하는 1차 판단 단계; 상기 1차 판단 단계에서 화재로 판단된 영상 내에 화재로 추정되는 영역을 추출하고, 상기 영역의 시간에 따른 화소 변화량을 검출하여, 상기 화소 변화량이 일정값 이하이면 잘못된 검출로 판단하고, 일정값을 초과하면 화재로 판단하는 2차 판단 단계; 를 포함한다.The fire detection method of the image analysis server comprises the steps of generating a fire determination model by inputting a fire image, a fire-like image similar to a fire into a machine learning algorithm; A first determination step of analyzing the fire determination by inputting the image information to the fire determination model generated in the step; In the first determination step, an area estimated as a fire is extracted from the image determined to be fire, and a pixel change amount is detected according to time of the area. A second determination step of determining that it is a fire if it exceeds; It includes.

이상과 같이 본 발명은 CCTV를 활용한 지능형 화재 감지 시스템을 제공하는 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of providing an intelligent fire detection system utilizing CCTV.

또한, 머신러닝을 이용하여 1차로 화재 여부를 판단하고, 화재로 의심되는 영역의 시간별 화소 변화를 분석하여 화재 여부를 2차 판단 함으로써 오검출을 줄이는 효과가 있다. In addition, it is possible to reduce false detection by primarily determining whether a fire occurs first by using machine learning, and by determining whether the fire is secondary by analyzing the change in pixels of the area suspected to be fired.

본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 기술적 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical effects of the present invention are not limited to the technical effects mentioned above, and other technical effects not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims. There will be.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 CCTV를 활용한 지능형 화재 감지 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 영상기반 딥러닝 기술과 상황인지 개념을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에서 훈련용 영상으로 입력되는 화재 영상을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에서 훈련용 영상으로 입력되는 화재 유사 영상을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에서 화재 영상 영역 내 변화 정도를 검사하는 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에서 화재 유사 영상 영역 내 변화 정도를 검사하는 것을 나타낸 도면이다.
1 is a view showing the configuration of an intelligent fire detection system using CCTV according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an image-based deep learning technology and a concept of context awareness.
3 is a view showing a fire image input as a training image in an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a fire-like image input as a training image in an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a change degree of a fire image region in an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a change degree of a fire-like image region in an embodiment of the present invention. FIG.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For reference, the size of the components, the thickness of the line, and the like shown in the drawings referred to for describing the present invention may be somewhat exaggerated for ease of understanding. In addition, since terms used in the description of the present invention are defined in consideration of functions in the present invention, they may be changed according to a user, an operator's intention, and a custom. Therefore, the definition of this term should be made based on the contents throughout the present specification.

또한, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 아울러, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.In addition, although the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, the object of the present invention may be specifically realized, which is intended for easier understanding of the present invention, the scope of the present invention is limited thereto It is not. In addition, in describing the embodiments of the present invention, the same name and the same reference numerals are used for the same configuration and additional description thereof will be omitted.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "... 부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.When any part of the specification is to "include" any component, this means that it may further include other components, except to exclude other components unless specifically stated otherwise. In addition, the terms "... unit", "module", etc. described in the specification mean a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software. .

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a part is "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element in between. .

CCTV 관제 시스템은 CMS(Central Monitoring System), VMS(Video Management System)로 구분된다. CMS란 PC 1대에 모든 프로그램을 설치하는 중앙 관리 시스템으로 데이터베이스를 사용하지 않으며, 소규모~중규모 시스템에 적합하고, 사용자 수에 비례하여 화질에 영향을 받는다. VMS는 Server-Client 구조로 이루어진 개방-분산형 보안 관리 시스템으로 데이터베이스를 사용하며, 설정한 화질을 유지하며, 중규모 ~ 대규모 시스템에 적합하다. 본 발명의 일실시 예에 따른 CCTV를 활용한 지능형 화재 감지 시스템은 VMS(Video Management System)를 이용한다.CCTV control system is divided into CMS (Central Monitoring System) and VMS (Video Management System). CMS is a central management system that installs all programs on one PC. It does not use a database, and is suitable for small to medium sized systems and is affected by picture quality in proportion to the number of users. VMS is an open-distributed security management system composed of Server-Client structure. It uses database, maintains the set image quality, and is suitable for medium to large systems. Intelligent fire detection system using CCTV according to an embodiment of the present invention uses a video management system (VMS).

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 CCTV를 활용한 지능형 화재 감지 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the configuration of an intelligent fire detection system using CCTV according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면 본 발명의 일실시 예에 따른 CCTV를 활용한 지능형 화재 감지 시스템은 영상 저장 서버(101), 영상 분석 서버(102), 영상 분배 서버(105), 이벤트 분석 서버(103), 관제 클라이언트(104)를 포함하여 구성된다. 또한, 도 1에는 도시되지 않았지만, 카메라 모듈을 포함한 다수의 CCTV를 포함하며, 다수의 CCTV로부터 영상정보를 수집하여 화재 감지 시스템에서 화재 여부를 분석한다.1, an intelligent fire detection system using CCTV according to an embodiment of the present invention includes an image storage server 101, an image analysis server 102, an image distribution server 105, an event analysis server 103, It is configured to include a control client 104. In addition, although not shown in Figure 1, including a plurality of CCTV including a camera module, and collects the image information from a plurality of CCTV to analyze the fire in the fire detection system.

영상 저장 서버(101)는 상기 다수의 CCTV로부터 영상정보를 수신하여 저장한다. 영상 분석 서버(102)는 영상 저장 서버(101)로부터 영상정보를 수신하여 화재 발생 여부를 분석하고, 화재가 발생한 것으로 판단되면 이벤트 신호를 생성한다. 본 발명의 일실시 예에서 이벤트 신호는 화재로 판단된 영상정보, 영상이 찍힌 일시, CCTV 위치 등을 포함한다. 이벤트 분석 서버(103)는 영상 분석 서버로부터 상기 이벤트 신호를 수신하여 화재 종류, 화재 등급을 결정한다. 화재 종류에는 화재 발생 대상에 따라 건물화재, 임야화재, 선박화재, 차량화재 등으로 구분된다. 관제 클라이언트(104)는 영상 분석 서버, 이벤트 분석 서버와 연결되어 영상정보, 화재 발생 여부, 화재 종류, 화재 등급 중 어느 하나 이상을 수신하여 관제원이 확인할 수 있도록 한다. 영상 분배 서버(105)는 영상 저장 서버(101)로부터 CCTV 영상 스트림 리스트를 수신하고, 영상 분석 서버(102)에서 영상 스트림 주소를 요청하면 해당 영상 스트림 주소를 상기 영상 분석 서버(102)로 전송한다.The image storage server 101 receives and stores image information from the plurality of CCTVs. The image analysis server 102 receives image information from the image storage server 101 to analyze whether a fire has occurred, and generates an event signal when it is determined that a fire has occurred. In one embodiment of the present invention, the event signal includes image information determined as a fire, date and time when the image was taken, CCTV location, and the like. The event analysis server 103 receives the event signal from the image analysis server to determine a fire type and a fire grade. Fire types are classified into building fires, forest fires, ship fires, and vehicle fires, depending on the fire. The control client 104 is connected to an image analysis server and an event analysis server to receive one or more of video information, fire occurrence, fire type, and fire grade so that the controller can check. The video distribution server 105 receives a CCTV video stream list from the video storage server 101 and transmits the video stream address to the video analysis server 102 when the video analysis server 102 requests the video stream address. .

영상 분석 서버(102)는 영상 분배 서버(105)에 영상 스트림 주소를 요청하고, 영상 분배 서버(105)로부터 영상 스트림 주소를 수신하여, 영상 저장 서버(101)에서 상기 영상 스트림 주소에 해당하는 영상 스트림을 수신한다.The image analysis server 102 requests an image stream address from the image distribution server 105, receives an image stream address from the image distribution server 105, and stores the image corresponding to the image stream address in the image storage server 101. Receive the stream.

도 2는 영상기반 딥러닝 기술과 상황인지 개념을 나타낸 도면이다. 도 2와 같이 기존의 화재 관련 영상을 수집하여 이를 도 3과 같은 화재 영상과 도 4와 같은 화재 유사 영상들로 분류하여 기계학습을 수행한다. 화재 유사 영상으로는 가로등, 자동차 불빛, 태양 등이 있는 영상이 된다. 기계학슴에 따라 생성된 화재 판단 모델은 영상 저장 서버와 연결하여 영상 스트림에서 화재를 판단하게 된다. 기계학습을 수행하더라도 도 4와 같이 화재 영상과 유사한 화재 유사 영상의 경우 화재로 잘못 검출될 경우가 있는데, 이를 방지하기 위해 본 발명의 일실시 예에서는 영상 영역 내 화소 변화를 검출하여 2차 판단을 수행한다. 입력되는 화재 유사 영상을 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an image-based deep learning technology and a concept of context awareness. As shown in FIG. 2, the existing fire-related image is collected and classified into a fire image as shown in FIG. 3 and a fire-like image as shown in FIG. 4 to perform machine learning. Fire-like images include street lamps, car lights, and the sun. The fire determination model generated according to the mechanical heart is connected to the video storage server to determine the fire in the video stream. Even if the machine learning is performed, a fire-like image similar to a fire image may be incorrectly detected as a fire as shown in FIG. 4. In order to prevent this, an embodiment of the present invention detects a pixel change in an image region to determine a second judgment. To perform. It is a figure which shows the fire-like image input.

본 발명의 일실시 예에서 기계학습 알고리즘은 Convolutional Neural Network(CNN)를 사용한다. CNN은 기존의 Neural Network 앞부분에 Convolution 작업을 추가하여 Neural Network로 입력하는 데이터를 전처리한다.In one embodiment of the present invention, the machine learning algorithm uses Convolutional Neural Network (CNN). CNN adds a convolution task to the front of the existing neural network to preprocess the data that it enters into the neural network.

도 5는 본 발명의 일실시 예에서 화재 영상 영역 내 변화 정도를 검사하는 것을 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a change degree of a fire image region in an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일실시 예에서 화재 유사 영상 영역 내 변화 정도를 검사하는 것을 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a change degree of a fire-like image region in an embodiment of the present invention. FIG.

본 발명의 일실시 예에서 화재 감지 방법은 지능형 화재 판단 모델을 이용해 화재가 발생하였는지 식별하고, 화재가 발생한 것으로 판단된 영상에 대해 도 5, 도 6에 도시된 바와 같이 화재가 발생한 것으로 판단된 영상의 현재 영상(PT), 직전 영상(PT-1), 다음 영상(PT+1)에서 화재로 추정되는 영역을 박스로 표시(Fire1)한다. 박스 안에서 현재 영상(PT)과 직전 영상(PT-1), 현재 영상(PT)과 다음 영상(PT+1)의 화소 값의 차이를 아래 식과 같이 절대값으로 구하고, 두 절대값을 합하여 이를 화소 수로 나누어 변화량(VT)을 계산한다. 변화량(VT)이 기준값(T) 이하이면 잘못된 검출로 판단하여 화재로 알리지 않고, 기준값(T)을 초과하면 화재로 판단한다.In one embodiment of the present invention, the fire detection method identifies whether a fire has occurred by using an intelligent fire determination model, and an image determined to be a fire as shown in FIGS. In the current image (P T ), the previous image (P T-1 ), and the next image (P T + 1 ), the area estimated to be fired is displayed as a box (Fire 1 ). In the box, the difference between the pixel values of the current image (P T ), the previous image (P T-1 ), the current image (P T ), and the next image (P T + 1 ) is calculated as an absolute value. The sum is divided by the number of pixels to calculate the change amount V T. If the change amount V T is equal to or less than the reference value T, it is judged as a false detection and not signaled by the fire.

Figure 112018069598763-pat00001
Figure 112018069598763-pat00001

Figure 112018069598763-pat00002
Figure 112018069598763-pat00002

여기서,

Figure 112018069598763-pat00003
는 현재 영상(PT)의 박스영역에서 직전 영상(PT-1)과 다음 영상(PT+1)의 화소값의 변화량, Fire1 은 현재 영상(PT)에서 화재로 예측된 영역, l, m은 화재로 예측된 영역의 가로 크기와 세로 크기, T는 화소값의 변화량 기준값을 나타낸다.here,
Figure 112018069598763-pat00003
Is the change amount of the pixel values of the previous image (P T-1 ) and the next image (P T + 1 ) in the box region of the current image (P T ), Fire 1 is the area predicted to be fire in the current image (P T ), l and m represent the horizontal and vertical sizes of the region predicted by the fire, and T represents the reference value of the change amount of the pixel value.

기준값(T) 초과 여부로 화재 영상인지 화재 유사영상인지 판별하는 것은, 도 5, 도6에 도시된 것처럼, 화재 유사 영상의 경우 불길로 인식되는 영역의 변화가 거의 없으나 실제 화재의 경우 불길의 움직임 변화가 크고 비규칙적이기 때문에 이를 이용하여 잘못된 검출을 방지한다.Determining whether the image is a fire image or a fire-like image by exceeding the reference value T, as shown in FIGS. 5 and 6, in the case of a fire-like image, there is almost no change in the area recognized as flame, but in the case of an actual fire Because the change is large and irregular, it is used to prevent false detections.

본 발명의 실시 예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용, 변형 및 개작을 행하는 것이 가능할 것이다. 이에, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Although described with reference to the drawings according to an embodiment of the present invention, those skilled in the art will be able to perform a variety of applications, modifications and adaptations within the scope of the present invention based on the above contents. . Accordingly, the true scope of protection of the invention should be defined only by the appended claims.

101 : 영상 저장 서버
102 : 영상 분석 서버
103 : 이벤트 분석 서버
104 : 관제 클라이언트
105 : 영상 분배 서버
101: video storage server
102: video analysis server
103: event analysis server
104: control client
105: video distribution server

Claims (3)

카메라 모듈을 포함하여 영상정보를 수집하는 다수의 CCTV,
상기 다수의 CCTV로부터 영상정보를 수신하여 저장하는 영상저장 서버,
상기 영상저장 서버로부터 상기 영상정보를 수신하여 화재 발생 여부를 분석하고, 화재가 발생한 것으로 판단되면 이벤트 신호를 생성하는 영상 분석 서버,
상기 영상 분석 서버로부터 상기 이벤트 신호를 수신하여 화재 종류, 화재 등급을 결정하는 이벤트 분석 서버,
상기 영상 분석 서버, 상기 이벤트 분석 서버와 연결되어 상기 영상정보, 상기 화재 발생 여부, 상기 화재 종류, 상기 화재 등급 중 어느 하나 이상을 수신하는 관제 클라이언트를 포함하며,
상기 영상저장 서버로부터 CCTV 영상 스트림 리스트를 수신하고, 상기 영상 분석 서버에서 영상 스트림 주소를 요청하면 해당 영상 스트림 주소를 상기 영상 분석 서버로 전송하는 영상분배 서버를 더 포함하고,
상기 영상 분석 서버는 상기 영상분배 서버에 영상 스트림 주소를 요청하고, 상기 영상분배 서버로부터 상기 주소를 수신하여, 상기 영상 저장 서버에서 상기 주소에 해당하는 영상 스트림을 수신하는 것을 특징으로 하는 CCTV를 활용한 지능형 화재 감지 시스템 영상분석 서버의 화재 감지 방법에 있어서,
화재 영상, 화재와 유사한 화재 유사 영상을 머신러닝 알고리즘에 입력하여 화재 판단 모델을 생성하는 단계;
상기 단계에서 생성된 화재 판단 모델에 상기 영상정보를 입력하여 화재 판단 여부를 분석하는 1차 판단 단계;
상기 1차 판단 단계에서 화재로 판단된 영상내에 화재로 추정되는 영역을 추출하고, 상기 영역의 시간에 따른 화소 변화량을 검출하여, 상기 화소 변화량이 일정값 이하이면 잘못된 검출로 판단하고, 일정값을 초과하면 화재로 판단하는 2차 판단 단계;를 포함하고,
상기 2차 판단 단계의 화재 감지 방법은 아래의 수식에 의하여 화재를 판단하며,

Figure 112019102288195-pat00011

Figure 112019102288195-pat00012

여기서, 영상의 현재 영상(PT), 직전 영상(PT-1), 다음 영상(PT+1)에서 화재로 추정되는 영역을 박스로 표시(Fire1)하고, 박스 안에서 현재 영상(PT)과 직전 영상(PT-1), 현재 영상(PT)과 다음 영상(PT+1)의 화소 값의 차이를 아래 식과 같이 절대값으로 구하고, 두 절대값을 합하여 이를 화소 수로 나누어 변화량(VT)을 계산한다. 변화량(VT)이 기준값(T) 이하이면 잘못된 검출로 판단하여 화재로 알리지 않고, 기준값(T)을 초과하면 화재로 판단하며, 여기서,
Figure 112019102288195-pat00013
는 현재 영상(PT)의 박스영역에서 직전 영상(PT-1)과 다음 영상(PT+1)의 화소값의 변화량, Fire1 은 현재 영상(PT)에서 화재로 예측된 영역, l, m은 화재로 예측된 영역의 가로 크기와 세로 크기, T는 화소값의 변화량 기준값을 나타내는 것을 특징으로 하는 화재 감지 방법
Multiple CCTVs that collect video information, including camera modules
Image storage server for receiving and storing the image information from the plurality of CCTV,
An image analysis server configured to receive the image information from the image storage server and analyze whether a fire has occurred, and generate an event signal when it is determined that a fire has occurred;
An event analysis server which receives the event signal from the image analysis server and determines a fire type and a fire grade;
And a control client connected to the video analysis server and the event analysis server to receive one or more of the video information, whether the fire has occurred, the fire type, and the fire rating.
Receiving a CCTV video stream list from the video storage server, and further comprises a video distribution server for transmitting the video stream address to the video analysis server when the video stream address is requested from the video analysis server,
The video analysis server requests a video stream address from the video distribution server, receives the address from the video distribution server, and receives a video stream corresponding to the address from the video storage server. In a fire detection method of an intelligent fire detection system image analysis server,
Generating a fire judgment model by inputting a fire image and a fire-like image similar to the fire into a machine learning algorithm;
A first judging step of analyzing the fire judging by inputting the image information to the fire judging model generated in the above step;
In the first determination step, a region estimated as a fire is extracted from the image determined to be fire, and the pixel change amount is detected according to time of the region. And a second determination step of determining that it is a fire if exceeded.
The fire detection method of the second determination step determines the fire according to the following formula,

Figure 112019102288195-pat00011

Figure 112019102288195-pat00012

Here, a box (Fire 1 ) is displayed as a box on the current image (P T ), the previous image (P T-1 ), and the next image (P T + 1 ), which is estimated to be a fire, and the current image (P T ) is inside the box. The difference between the pixel values of T ), the previous image (P T-1 ), the current image (P T ), and the next image (P T + 1 ) is calculated as an absolute value as shown in the following equation, and the two absolute values are summed and divided by the number of pixels. Calculate the change amount (V T ). If the change amount V T is less than or equal to the reference value T, it is judged as a false detection and not signaled by the fire.
Figure 112019102288195-pat00013
Is the change amount of the pixel values of the previous image (P T-1 ) and the next image (P T + 1 ) in the box region of the current image (P T ), Fire 1 is the area predicted to be fire in the current image (P T ), l, m, the horizontal and vertical size of the area predicted by the fire, T represents a reference value change amount of the pixel value
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