KR100486952B1 - 인체감지센서와 ccd 카메라를 사용한 침입자 감시 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 인체감지센서와 다수의 카메라를 사용하여 사람의 침입이나 사람의 움직임을 감시할 필요가 있는 장소에 설치하여 사람의 침입이나 움직임이 감지된 장소로 카메라의 방향을 움직여 침입자의 영상신호를 계속감시하고 그 영상신호를 저장하여 기록하는데 있어서 비교적 적은 장비와 경비로 넓은 영역을 안전하고 정확하게 감시할 수 있는 침입자 감시 시스템을 구현하는데 있다. 본 발명의 또 다른 특징은 인체감지센서와 줌 카메라를 연동시켜 침입자 감시 시스템을 구현함으로써 비교적 적은 수의 카메라들을 설치하여 보다 넓은 영역을 감시할 수 있게 하는데 있다. 즉, 하나의 카메라에 의하여 감시가 가능하면서 사람의 침입이 우려되는 여러 장소에는 CCD 카메라를 설치하는 대신에 인체감시센서를 설치하여 감시 장비의 노출을 줄이면서 기 설치된 카메라의 줌과 카메라의 방향을 전환하기 위한 모터를 사용하여 사람을 발견한 감지센서의 방향으로 카메라를 움직여서 침입자의 영상을 비교적 정확하고 깨끗하게 기록하고 저장하는데 있다. 본 발명의 또 다른 특징은 다수의 CCD 카메라를 통해서 입력된 움직이는 영상신호들은 에지 기법으로 윤곽패턴만 추출되고 추출된 윤곽패턴과 클라이언트 프로세서 모듈에 데이터베이스화하여 저장되어 있는 수십 가지의 움직이는 사람에 대한 윤곽패턴들을 서로 비교하여 몇 개가 일치하면 카메라에 잡힌 영상신호를 움직이는 사람으로 판단하여 CCD 카메라가 움직이는 사람을 따라 카메라의 방향을 변경하면서 움직임이 없을 때까지 감시하는데 있다.

Description

인체감지센서와 CCD 카메라를 사용한 침입자 감시 시스템 {Monitoring system of intruder using human detection sensor and CCD camera}

본 발명은 다수의 인체감지센서와 다수의 카메라를 사용하여 사람의 침입이나 사람의 움직임을 감시할 필요가 있는 장소에 설치하여 사람의 침입이나 움직임이 감지된 장소로 카메라의 방향을 움직여 침입자의 영상신호를 계속감시하고 그 영상신호를 저장하여 기록함에 있어서 비교적 적은 장비와 경비로 넓은 영역을 안전하고 정확하게 감시할 수 있는 감시 시스템을 구현하는데 있다. 또 다른 특징은 인체감지센서와 줌 카메라를 연동시켜 감시 시스템을 구현함으로써 비교적 적은 수의 카메라를 설치하여 보다 넓은 영역을 정확하게 감시할 수 있고, 하나의 카메라에 의하여 감시가 가능하면서 사람의 침입이 가능한 여러 장소에는 CCD 카메라를 설치하는 대신에 인체감시센서를 설치하여 감시 장비(CCD 카메라)의 노출을 줄이면서 기 설치된 카메라의 줌 기능을 이용하고 카메라의 방향 전환을 위한 모터를 사용하여 사람이 발견된 감지센서로 카메라의 방향을 움직여 침입자의 영상을 비교적 정확하고 깨끗하게 기록/저장하는데 있다.

종래에는 침입자의 감시가 필요한 곳에 카메라를 설치하여 녹화테이프에 침입자의 영상을 기록하거나 카메라가 고정되어 있어서 침입자의 영상을 추적하면서 연속하여 깨끗한 영상신호를 기록할 수 없었고, 침입자의 움직임에 따라 카메라의 방향과 줌 기능을 사용할 수 있는 구성수단이 구비되어 있지 않아서 정확하고 깨끗한 영상을 얻을 수 없었다는 문제점이 있었다.

또한, 침입자의 감시수단으로, 영상신호를 얻기 위해서 CCD 카메라를 사용하였고, 사람을 인지하기 위한 수단으로 인체감지센서를 사용하여 경고음이나 알람을 울리게 하는 방법들을 주로 사용하여 보다 넓은 영역을 효과적으로 감시할 수 없었으며 직접 카메라를 설치하는 경우 침입자에게 CCD 카메라가 노출되는 단점도 있었다. 그리고 종래에는 침입자의 영상을 기록하는 방법에 있어서도 카메라에 잡힌 움직이는 영상을 인지하여 침입자로 판단되는 경우에 움직이는 사람이나 물체를 계속 추적하여 감시하는 구성 수단이 없거나 있다고 하더라도 정확하고 깨끗한 영상을 얻는데 많은 문제점을 가지고 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기와 같은 종래기술의 문제점을 인식하고 적외선 센서나 열감지 센서등을 이용하여 사람을 감지하는 수단과 CCD 카메라를 이용하여 영상을 기록하는 수단을 동시에 이용하여 다수의 카메라와 다수 개의 인체감시센서들을 서로 연동하여 정상적인 감시 상태에서 한 지점을 주시하면서 움직이는 물체(주로 사람을 대상으로 함)를 감시하고, 인체감지 센서에서 침입자를 발견하면 CCD 카메라의 헤드를 침입자를 발견한 감지 센서의 방향으로 움직여서 침입자의 영상을 계속 추적하여 움직이는 물체가 없어질 때까지 추적하고 감시하여 DVR에 기록하고 저장하는 구성수단으로 적은 수의 카메라로 비교적 넓은 영역을 감시하면서 보다 정확하고 깨끗한 침입자의 영상을 얻는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 움직이는 사람을 인식하는 수단으로 상기 CCD 카메라에 의하여 입력된 영상신호로부터 영상의 에지 신호를 추출하고 추출한 윤곽패턴을 사람의 움직임에 의하여 생길 수 있는 수 십 개의 윤곽패턴을 미리 설정/입력시켜 놓고 이들 윤곽패턴들과 비교하여 움직이는 물체가 사람임을 정확하게 판단하여 카메라의 방향과 줌 기능을 이용하여 움직이는 사람에게로 돌려서 침입자의 영상을 계속 추적하여 깨끗하게 기록/저장하는 시스템을 구현하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 본 발명에 따른 침입자 감시 시스템은 9개의 카메라들과 연동하여 작동할 수 있는 인체감지 센서는 최대 24개 까지 가능하며 하나의 모니터는 9개의 카메라에서 입력되는 영상신호를 9개로 분할하여 감시할 수 있고, 이와 동시에 9개의 카메라에서 입력되는 영상신호를 동시에 처리할 수 있는 9 개의 채널을 가지는 DVR을 이용하여 상기 9개의 카메라로부터 입력되는 9개의 영상 신호를 각각의 파일로 저장할 수 있으며 9개의 파일로 각각 저장된 영상신호들은 클라이언트 프로세서 모듈에서 실시간으로 움직이는 물체(사람)의 윤곽을 에지 기법으로 윤곽패턴을 추출하고 추출된 윤곽 데이터를 미리 설정/입력되어 있는 움직이는 사람의 윤곽패턴과 비교/판단하여 움직이는 사람으로 인지되면 인지된 카메라는 움직이는 물체를 향해서 카메라의 센터를 이동하면서 움직이는 물체의 영상을 정확하게 기록/저장할 수 있는 시스템을 하나의 침입자 감시 시스템의 한 세트로 구현하는데 있다. 즉, 카메라와 감지 센서들이 연동하여 동작하다가 감지센서에서 사람이 감지되면 사람을 감지한 센서로 카메라의 방향을 돌리고 움직이는 물체를 계속 추적하여 최적의 영상을 얻을 수 있게 줌과 카메라의 방향을 조절해 주는 주 프로세서를 구비하고 침입자의 영상을 깨끗하고 정확하게 기록/저장하여 감시할 수 있는 시스템을 하나의 세트로 구성하여 경제적이면서 가능한 넓은 영역을 감시하고 비교적 깨끗하고 정확한 영상을 얻는 침입자 감시 시스템을 구현하는데 있다. 상기 하나의 감시 시스템 세트는 계속 증가하여 설치하는 것이 가능하므로 넓고 복잡은 건물이나 장소에서 감시 시스템의 세트를 계속 증가하여 설치할 수 있는 아주 편리하고 경제적인 침입자 감시 시스템이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 본 발명에 따른 침입자 감시시스템의 동작 모드를 집중감시모드와 일반감시모드 두 가지로 설정하여 감시 시스템을 보다 경제적이고 효율적으로 운용하고자 하는데 있다.

본 발명은 다수 개의 인체감지센서와 다수 대의 CCD(charge coupled device) 카메라들을 사용하여 사람의 침입이나 사람의 움직임을 감시할 필요가 있는 장소에 설치하여 사람들의 침입이나 움직임이 감지된 장소로 카메라의 방향을 돌려서 움직이는 사람의 영상신호를 계속 감시하고 그 영상신호를 DVR내의 메모리에 각각의 카메라 별로 서로 다른 파일로 저장하여 기록하므로 비교적 적은 장비로 넓은 영역을 안전하고 정확하게 감시할 수 있는 감시 시스템을 구현하는데 있다. 본 발명의 구성요소들을 구체적으로 살펴보면, 도1에서 본 발명에 사용된 주 프로세서는 9개의 카메라들로부터 움직이는 사람(물체)이 있는 장소로 카메라의 방향을 제어하고 24개의 센서로부터 입력되는 신호를 받아서 사람이 있다고 판단되는 센서 위치로 감시가 가능한 카메라를 사람이 감지된 센서로 카메라의 방향(모터를 사용하여 상하좌우로 움직임)을 돌려서 움직이는 사람의 영상을 정확하고 깨끗하게 기록/저장할 수 있게 제어하여 준다. 도1에서 9개의 카메라들은 침입자의 감시가 필요한 장소에 설치되어 설치된 장소의 주위에서 일어나는 사람들의 움직임을 영상신호로 만들어 9개의 채널을 구비한 DVR(digital video recorder)로 영상신호들을 보낸다. 도1에서 DVR은 9개의 채널을 구비하고 있으며 상기 9개의 카메라들로부터 받은 영상신호들을 9개의 파일로 나누어 메모리 내에 저장하는 역할을 한다. 도1에서 클라이언트 프로세서 모듈은 상기 9개의 카메라들로부터 입력되어 DVR에 9개의 파일로 나누어 저장된 영상신호들을 클라이언트 프로세서 모듈로 9개로 분할되어 입력되고 입력된 영상신호들로부터 카메라에 잡힌 물체의 영상 신호중 윤곽 부분만의 데이터를 추출하는 에지 기법(소프트웨어적인 처리에 의하여 실시간으로 이루어짐)으로 물체의 윤곽데이터(패턴)를 얻게 된다. 이미 사람의 움직임으로부터 발생할 수 있는 여러 가지 형태의 윤곽 패턴 수십 개를 데이터베이스화하여 클라이언트 프로세서 모듈의 메모리 내에 저장하고 데이터베이스화되어 있는 윤곽 패턴(위치 데이터)과 상기 9개의 카메라에서 입력되는 영상신호들로부터 에지 기법으로 추출한 윤곽패턴을 비교(위치데이터를 비교함)하여 수십 개의 패턴 중 몇 개의 패턴이 일치하면 움직이는 사람으로 판단하게 되고 움직이는 사람으로 판단되면 감시 카메라의 센터를 그 영상신호(윤곽 패턴)의 중앙으로 이동하고 물체의 움직임이 사라질 때까지 계속 감시하게 되며, 상기와 동일한 수단으로 9개의 CCD 카메라로 입력되는 물체(사람)의 영상신호를 에지 기법으로 윤곽패턴에 대한 위치 데이터를 추출하고, 클라이언트 프로세서 모듈에 데이터베이스화 되어있는 윤곽 패턴과 비교하여 위치 좌표의 변화가 있으며 다시 카메라의 센터를 영상신호의 중앙부로 이동하는 일련의 과정(이때 영상의 크기도 줌 기능을 이용하여 거의 일정하게 제어함)을 움직이는 물체가 사라질 때까지 반복 수행한다. 상기 사람의 움직임에 대한 데이터를 얻는 방법은 CCD 카메라로 움직이는 사람의 영상신호를 얻고 이로부터 에지 기법으로 영상신호의 윤곽 데이터를 추출하여 윤곽에 대한 위치좌표를 저장하여 데이터베이스화하였으며, 이러한 작업을 반복하여 수십 개의 움직이는 사람에 대한 영상 패턴(위치데이터)을 저장하여 데이터베이스화하였다. 상기 9개의 카메라로부터 입력되는 영상신호와 데이터베이스화 되어있는 윤곽 패턴의 비교는 동일한 좌표를 가지는 점들은 모두 제거하고 일치하지 않는 위치좌표들을 남기게 되며 남은 위치좌표가 데이터베이스에 입력되어 있는 기준 위치 데이터와 비교하여 오차범위가 20%내에 속하면 두개의 윤곽 패턴은 서로 일치하는 것으로 판단하여 카메라에 포착된 영상이 움직이는 사람으로 간주된다. 또한, 동일한 카메라에서 나온 영상신호가 그 다음에도 거의 동일한 윤곽 데이터를 가질 경우에는 카메라로부터 취득한 영상신호가 카메라의 중심에서 얼마나 벗어나 있는가를 판단하여 물체의 움직임 여부를 판단하게 된다(위치데이터의 변화를 이용함). 상기 9개의 카메라에 잡힌 영상신호가 사람인지 아닌지 또는 움직이는 물체인지 아닌지를 판단하는 작업은 윈도우 상에서 다중처리 방식으로 이루어지며 약 0.17초 정도 걸리며 거의 실시간으로 이루어진다. 상기의 윤곽 패턴의 비교에 의하여 움직이는 사람으로 판단되면, 즉시 주 프로세서에게로 신호를 전송하여 카메라의 방향을 움직이는 사람의 중앙으로 이동시키면서 계속 감시하여 움직이는 사람에 대한 영상을 깨끗하게 DVR에 저장하고, 상기의 카메라에서 받은 영상신호의 윤곽 패턴과 데이터베이스화되어 있는 윤곽 패턴과 비교하여 물체의 움직임이 중지되었다고 판단이 되면 카메라는 일상의 감시 활동(일정한 곳을 계속 감시함)으로 돌아간다. 도1에서 컨트롤러 박스는 외부에서 입력되는 신호를 최대 24개까지 처리할 수 있도록 설계된 것으로 사람을 감지할 때 사용하는 적외선 센서나 열감지 센서를 사용하여 침입자들이 침입할 가능성이 높은 장소에 설치하여 이들 센서들로부터 입력되는 신호를 항상 감시하고 있다가 사람이 나타났다는 신호가 센서로부터 입력되면 주 프로세서 모듈에 신호를 전송하여 몇 번째 감지센서에 사람이 감지되었으니 감시 가능한 카메라의 방향을 사람이 감지된 감지센서 방향으로 향하게 하여 감지된 사람의 영상신호를 받아서 상기 에지 기법에 의하여 취득한 영상의 윤곽패턴과 기 입력되어 있는 데이터베이스(움직이는 사람에 대한 패턴)의 위치데이터와 비교하여 움직임이 있다고 판단되면 계속 감시하여 침입자의 영상을 정확하게 DVR에 기록/저장하는데 있다. 상기 9대의 카메라와 24개의 감지센서들은 소프트웨어(프로그램) 상에서 할당된 번호와 주소를 가지고 서로 연동하여 움직이게 되어 있다. 상기 9개의 카메라들로부터 입력되는 영상신호들은 A/D 변환기를 통해서 디지털 신호로 변환되어 상용 DVR(digital video recorder)내에 9개의 파일로 메모리에 저장되게 되며 디지털 신호로 저장된 영상신호들은 미리 설계하여 입력되어 있는 처리 프로그램에 의하여 영상신호의 윤곽부분의 위치 데이터를 추출하게 되며 추출된 윤곽 데이터와 이미 데이터베이스화하여 저장되어 있는 움직이는 사람에 대한 윤곽 데이터를 비교하여 움직이는 사람으로 인지되면 계속 카메라로 감시하여 DVR에 영상 데이터를 기록/저장한다. 이러한 일련의 과정들은 소프트웨어적으로 영상 데이터를 처리함에 의하여 이루어진다. 본 발명과 관련한 소프트웨어는 본 발명에 적합하게 직접 설계하고 구현하여 본 발명의 구성수단으로 사용하였다. 또한, 상기 주 프로세서 모듈은 상기 클라이언트 프로세서 모듈과 컨트롤 박스로부터 움직이는 영상신호와 인체감지센서로부터 나오는 신호를 받아서 움직이는 물체나 사람이 감지된 센서로 카메라의 방향과 줌을 제어하여 침입자의 영상을 깨끗하게 기록/저장하게 하고 침입자에 대한 경고 메시지를 보내거나 경찰, 주인, 연락을 원하는 장소의 전화번호 및 메시지를 전송하는 역할을 해 준다. 본 발명에 따른 침입자 감시 시스템은 두 가지의 작동 모드를 구비하고 있고 지금까지의 설명은 집중감시 모드에서의 본 발명에 따른 침입자 감시 시스템의 구성 및 침입자 감시 시스템의 구성에 따른 동작에 대하여 설명하였다. 그리고 집중감시 모드가 아닐 경우에는 9개의 카메라 중에서 하나의 카메라만 일상적인 감시활동을 하게 되고 인체감지 센서들은 모두 정상적으로 동작하게 되며 움직이는 물체를 판단하는 수단이나 기타 모든 구성 수단들은 상기 집중감시 모드에서와 동일하다. 일예로 어떠한 감지 센서에 사람이 감지되면 상기 동작중인 카메라가 사람이 감지된 센서로 카메라의 방향을 전환하여 물체의 움직임이 사라질 때까지 카메라는 그 물체를 따라 이동하면서 감시를 계속하게 된다.

(실시예)

본 발명과 관련하여 집중 감시모드에서의 실제 적용 예를 들면서 구체적으로 살펴보면, 감지센서와 CCD 카메라가 연동되어 감시 시스템을 구성하는 경우의 예로서, 건물 내에서 3개의 통로를 가진 경우에 CCD 카메라의 줌 기능과 CCD 카메라를 회전할 수 있는 모터를 이용하여 3개의 통로에 있는 사람의 영상신호를 기록/저장할 수 있는 위치에 카메라를 설치하고 침입자들의 침입이 예상되는 장소에 3개 또는 다수의 감지센서를 설치하여 상기 설치해 둔 감지센서에서 사람이 감지되면 카메라는 사람이 감지된 센서로 카메라의 방향을 돌려서 침입자의 영상을 줌 기능(일정한 크기의 영상을 얻을 수 있게 프로그램되어 있음)을 이용하여 깨끗하게 DVR에 기록/저장하여 침입자를 감시하게 된다. 또 다른 예로 비교적 넓은 야외를 감시 대상으로 할 경우에 다수 대의 카메라와 다수 개의 사람 감지 센서를 사용하여 침입자를 감시하는 시스템을 구성하게 되는데 이 경우에 움직이는 사람의 영상을 잡을 수 있는 적당한 위치에 카메라들을 설치하고 침입자들의 침입이 예상되는 곳에는 인체 감지 센서를 설치하여 평상시에는 카메라들이 일반적인 감시활동(한 장소를 집중적으로 감시함)을 하고 있다가 침입자가 카메라에 포착되면 카메라의 줌 기능과 카메라의 방향을 제어하는 모터를 이용하여 카메라의 방향을 전환하여 침입자의 영상을 깨끗하게 DVR에 계속하여 기록/저장하게 된다. 또 다른 실시예로서 사람이 감지된 센서에서 가장 용이하게 감시할 수 있는 카메라가 또 다른 침입자를 감시하고 있다면 감지센서와 인접한 다른 카메라를 상기 사람감지센서가 사람을 감지한 곳으로 카메라의 방향을 돌림과 동시에 카메라의 줌 기능을 이용하여 침입자의 영상을 비교적 정확하고 깨끗하게 DVR에 기록/저장하게 된다. 또 다른 실시 예는 침입자 감시를 위하여 사용된 카메라의 수가 9개를 넘을 경우에는 본 발명에 따른 침입자 감시 시스템을 한 세트 더 부가하여 구현할 수 있다. 또 다른 실시 예는 본 발명에 따른 하나의 침입자 감시 시스템에서 9 개의 카메라와 24개의 인체 감지 센서를 서로 연동시켜 구성하게 되며 하나의 카메라에 최대 24개의 인체 감지센서들과 연동하여 감시를 수행할 수 있고 아예 인체감지센서와 연동하지 않고 CCD 카메라만 독자적으로 감시 활동을 하는 것도 가능하며, 필요에 따라 9개의 카메라 중에서 어떤 카메라는 3개의 인체 감지 센서와 연동하여 감시활동을 할 수 있고, 어떤 카메라는 5개의 감지 센서와 연동하여 감시활동을 하게 구성할 수 있고, 어떤 카메라는 7개의 감지센서와 연동하게 구성할 수 있고, 어떤 카메라는 5개의 감지센서와 연동하여 감시활동을 하게 구성할 수 있고, 어떤 카메라는 4개의 감지센서와 연동하여 감시활동을 하게 구성할 수 있고 나머지는 카메라들은 독자적으로 감시 활동을 수행하는 것으로 구성할 수도 있다. 여기서 다수의 카메라들과 다수 개의 감지센서들은 각각의 할당된 주소와 번호를 가지고 있고 상기 할당된 주소와 번호를 가지고 서로 연동되어 감시활동을 하게 됩니다. 이러한 일련의 작업들은 모두 소프트웨어적으로 이루어집니다. 또 다른 실시 예는 1개내지 9개의 카메라들과 24개의 센서들이 서로 유기적으로 연동하여 동작할 수 있게 구성할 수도 있다. 상기 집중 감시모드에서의 움직이는 물체를 찾아서 추적하는 구성 수단들에 대해서 구체적으로 살펴보면, 상기 클라이언트 프로세서 모듈은 상기 9개의 카메라들로부터 입력된 영상신호들로부터 움직이는 물체의 영상 신호중 윤곽 부분의 위치 데이터를 추출하는 에지 기법(본 발명과 관련하여 설계 제작된 소프트웨어로 클라이언트 프로세서 모듈에 장착되어 실시간으로 움직이는 영상신호를 처리함)으로 움직이는 사람(물체)의 윤곽데이터(패턴)을 얻고, 이미 움직이는 사람으로부터 발생할 수 있는 여러 가지 형태의 윤곽 패턴 수십 개를 데이터베이스화하여 클라이언트 프로세서 모듈의 메모리 내에 저장하고, 상기 데이터베이스화되어 있는 움직이는 사람에 대한 윤곽 패턴(위치 데이터)과 상기 9개의 카메라에서 입력되는 영상신호들로부터 에지 기법으로 추출한 윤곽패턴을 비교하여 수십 개의 패턴 중 몇 개의 패턴이 일치하면 움직이는 사람으로 판단하게 되고 움직이는 사람으로 판단되면 움직이는 물체가 감지된 감시 카메라의 센터를 움직이는 물체의 영상신호(윤곽 패턴)의 중앙으로 이동하면서 감시를 계속하게 되고 상기와 동일한 수단으로 움직이는 물체의 영상신호들을 에지 기법으로 윤곽패턴(위치 데이터)을 추출하고 다시 데이터베이스에 입력되어 있는 윤곽 패턴과 비교하여 위치 좌표의 변화가 있으며 다시 카메라의 센터를 영상신호의 중앙부로 이동하는 일련의 과정을 움직이는 물체가 사라질 때까지 반복 수행한다. 상기 데이터베이스화 되어있는 사람의 움직임에 대한 위치 데이터(윤곽패턴)를 입력하는 방법은 CCD 카메라로 움직이는 사람의 영상신호를 얻어서 이로부터 에지 기법으로 추출하여 추출된 위치좌표를 저장하여 데이터베이스화하였으며, 이러한 작업을 반복하여 수십 개의 움직이는 사람에 대한 영상 패턴(위치데이터)을 클라이언트 프로세서 모듈 내에 데이터베이스화하여 저장하였으며, 상기 9개의 카메라들로부터 입력되는 영상신호와 데이터베이스화 되어있는 윤곽패턴과의 비교는 두 영상신호의 위치 데이터를 비교하여 동일한 위치데이터는 삭제하고 동일하지 않는 데이터만을 남겨서 남은 데이터들이 데이터베이스화 되어있는 윤곽데이터(비교대상 윤곽패턴)와 비교하여 위치데이터의 오차 범위가 20%이내이면 동일한 윤곽데이터라고 판단한다. 이러한 일련의 과정들은 윈도우 환경하의 다중처리 시스템을 이용하여 수행되고 9개의 카메라들로부터 받은 영상신호를 수십 개의 데이터베이스화 되어있는 윤곽패턴과 비교하는 데는 0.17초 이내에 이루어지며 거의 실시간으로 수행되어 진다. 본 발명에 따른 감시 시스템의 구성은 24개의 인체 감지 센서와, 9개의 감시 카메라와, 24개의 채널을 구비하고 24개의 감지 센서에서 입력되는 신호들을 제어하는 컨트롤 박스와, 9개의 채널을 구비하고 9개의 카메라들에서 전송되어 나오는 영상신호들을 9개의 파일로 각각 저장하는 DVR(digital video recorder)과, 상기 DVR에 9개의 파일로 각각 저장된 영상신호를 전송 받아 이들 각각의 영상신호들로부터 영상 신호의 에지 부분을 추출하여 움직이는 물체(영상신호)의 윤곽 패턴을 얻고, 얻은 윤곽패턴과 데이터베이스화 되어있는 움직이는 사람에 관한 수십 개의 다양한 위치 데이터와 비교하여 상기 카메라로부터 얻은 영상 신호가 침입자(움직이는 사람)의 영상신호인지를 판단하는 클라이언트 프로세서 모듈과, 상기 클라이언트 프로세서 모듈과 컨트롤 박스로부터 신호를 받아서 카메라를 움직여서 침입자의 영상을 깨끗하게 메모리에 기록/저장하고, 필요한 경우에 침입자에 대한 경고 메시지를 내보내거나 경찰서, 주인, 연락을 원하는 사람의 전화번호 또는 원하는 장소의 전화번호로 연락을 하거나 메시지를 전송하여 주는 역할을 하는 주 프로세서 모듈을 하나의 세트로 하여 침입자 감시 시스템이 구성되어진다. 커다란 빌딩의 경우에는 상기 침입자 감시시스템의 여러 세트를 결합하여 침입자 감시 시스템을 구성하여야 할 것이다. 한편, 일반감시모드(집중감시 모드가 아닐 경우)에서는 9개의 카메라 중에서 하나의 카메라만 일상적인 감시활동을 하게 되고 인체감지 센서들은 상기 일반감시모드에서 동작하는 하나의 카메라와 연동하여 모두 정상적인 동작하게 된다. 일예로 어떤 감지 센서에서 사람이 감지되면 상기 동작중인 하나의 감시 카메라가 사람이 감지된 센서로 카메라의 방향을 전환하여 물체의 움직임이 사라질 때까지 상기 윤곽 패턴 인식 방법으로 계속하여 움직이는 물체를 추적감시를 하게 된다.

본 발명의 효과는 다수의 인체감지센서와 다수의 카메라를 사람의 침입이나 사람의 움직임을 감지할 필요가 있는 장소에 설치하여 사람이 감지된 장소로 카메라의 방향을 움직여서 움직이는 사람의 영상신호를 계속감시하고 그 영상신호를 기록/저장할 수 있으므로 비교적 적은 장비와 비용으로 비교적 넓은 영역을 정확하고 안전하게 감시할 수 있는 침입자 감시 시스템을 제공하는 효과가 있다. 또 다른 작용효과는 인체감지센서와 줌 카메라를 동시에 효율적으로 이용함으로써 비교적 적은 비용으로 적은 수의 카메라를 설치하여 감시 장비(CCD카메라)의 노출을 줄이면서 CCD 카메라의 줌과 카메라의 방향을 전환하는 모터를 사용하여 움직이는 사람의 영상신호를 비교적 정확하고 깨끗한 영상신호를 기록/저장하는 것이며, 카메라를 통해서 입력된 영상신호의 에지 신호와 클라이언트 박스에 미리 저장된 움직이는 사람에 대한 수 십 개의 다양한 윤곽 패턴들과 비교하여 몇 개의 윤곽 패턴이 일치하면 움직이는 사람으로 판단하기 때문에 비교적 정확하게 침입자를 판단하는 효과가 있다. 또한 집중 감시모드와 일반감시모드를 구비하고 있어 침입자 감시 시스템을 경제적이면서 효율적으로 운용할 수 있는 효과가 있다.

도1 : 침입자 감지 시스템의 개략도.

도2 : 움직이는 물체의 영상신호처리의 흐름도.

도면 번호 설명:

1; 주 프로세서 모듈, 2; 클라이언트 프로세서 모듈,

3; 9 채널을 구비한 DVR, 4; 24 채널을 구비한 컨트롤 박스,

5; CCD 카메라, 6; 인체감지센서

Claims (8)

1. 마이크로프로세서를 구비한 주 컨트롤러, 마이크로프로세서를 구비하고 윤곽패턴의 비교를 수행하는 클라이언트 프로세서 모듈, 다수의 카메라로부터 입력되는 영상신호들을 저장하는 DVR 및 인체 감지센서들을 제어하는 컨트롤 박스를 구비한 침입자 감시시스템에 있어서,

   상기 침입자 감시 시스템의 동작모드를 선택하는 스위칭 수단과,

   상기 침입자 감시 시스템에서 침입자나 감시가 필요한 장소에 설치되어 움직이는 물체들을 감시하는 다수의 카메라와,

   상기 다수의 카메라에서 입력되는 각각의 영상신호들을 DVR에 각각의 파일로 영상신호를 저장하는 저장수단과,

   상기 DVR에 각각의 파일로 저장된 다수개의 영상파일들을 다수개로 분할하여 클라이언트 프로세서 모듈로 전송하고 분할하여 입력된 다수의 영상신호들로부터 에지기법으로 영상신호들의 윤곽부분의 위치 데이터를 추출하는 영상신호의 윤곽패턴 추출수단과,

   상기 에지기법으로 얻은 다수의 영상신호들의 윤곽패턴과 상기 클라이언트 프로세서 모듈에 데이터베이스화되어 입력/저장되어 있는 수십 개의 윤곽패턴들과 비교하여 물체(사람)가 움직이는지를 판단하는 수단과,

   상기 비교하여 판단한 결과 물체(사람)가 움직인다고 판단되면 주 프로세서는 그 영상신호를 보낸 카메라에게 명령하여 움직이는 물체의 중심을 따라가면서 계속 감시할 수 있게 카메라의 방향과 줌을 제어하는 수단과,

   상기 카메라들과 연동하여 작동하는 다수의 인체 감지센서에서 사람이 감지되었을 때 주 프로세서 모듈은 사람을 감지한 센서 위치의 영상신호를 가장 용이하고 깨끗하게 얻을 수 있는 카메라나 감시 가능한 카메라에게 명령하여 사람의 움직임을 감시하는 수단과,

   상기 다수의 카메라들과 감지센서들에 의하여 감지되고 카메라에 의하여 얻은 영상신호들로부터 침입자로 판단되면 침입자에게 경고하거나 침입 사실을 원하는 사람에게 알려주는 수단과,

   상기 다수의 카메라에서 보내온 각각의 영상신호를 9 개로 분할하여 하나의 모니터 상에서 동시에 나타내 주는 표시 수단을 구비함을 특징으로 하는 다수의 인체감지센서와 다수의 CCD 카메라를 이용한 침입자 감시 시스템.
2. 청구항1에 있어서,

   상기 인체감지센서를 제어하는 컨트롤 박스는 최대 24개의 채널을 구비하고 24개의 감지센서를 제어하는 수단을 구비함을 특징으로 하는 다수의 인체감지센서와 다수의 CCD 카메라를 이용한 침입자 감시 시스템.
3. 청구항1에 있어서,

   상기 인체감지센서는 적외선 센서나 열(체온)감지 센서로 구성됨을 특징으로 하는 다수의 인체감지센서와 다수의 CCD 카메라를 이용한 침입자 감시 시스템.
4. 청구항1에 있어서,

   상기 DVR은 최대 9개의 채널을 구비하고 9개의 카메라로부터 입력되는 영상신호들을 각각의 영상신호파일로 저장하는 수단을 구비함을 특징으로 하는 다수의 인체감지센서와 다수의 CCD 카메라를 이용한 침입자 감시 시스템.
5. 청구항1에 있어서,

   상기 클라이언트 프로세서 모듈은 9개의 카메라에서 입력되는 영상신호로부터 움직이는 물체로 판단하기 위하여 영상신호의 에지데이터를 추출하고 이를 데이터베이스화된 윤곽 패턴과 비교하는 일련의 영상 데이터의 처리는 9개의 영상신호를 동시에 처리할 수 있는 데이터 다중처리 수단으로 이루어짐을 특징으로 하는 다수의 인체감지센서와 다수의 CCD 카메라를 이용한 침입자 감시 시스템.
6. 청구항1에 있어서,

   상기 클라이언트 프로세서 모듈은 9개의 카메라에서 입력되는 영상신호로부터 움직이는 물체로 판단하기 위하여 영상신호의 에지데이터를 추출하고 이를 데이터베이스화된 윤곽 패턴과 비교하는 일련의 영상 데이터의 처리는 9개의 영상신호를 동시에 처리할 수 있는 데이터 다중처리 수단으로 이루어짐을 특징으로 하는 다수의 인체감지센서와 다수의 CCD 카메라를 이용한 침입자 감시 시스템.
7. 청구항1에 있어서,

   상기 주 프로세서 모듈은 9개의 카메라와 24개의 인체감지센서를 서로 연동시켜 감시 시스템을 구성하여 넓은 영역을 효율적으로 감시하는 수단을 구비함을 특징으로 하는 다수의 인체감지센서와 다수의 CCD 카메라를 이용한 침입자 감시 시스템.
8. 청구항1에 있어서,

   상기 주 프로세서 모듈은 다수의 카메라들과 감지센서에 의하여 감지되고 카메라에 의하여 얻은 영상신호들로부터 침입자가 있다고 판단되면 경고음이나 메시지를 침입자에게 직접 내보내거나 원하는 장소나 사람에게 유선 또는 무선 전화로 침입자의 침입 사실을 알려주는 수단을 구비함을 특징으로 하는 다수의 인체감지센서와 다수의 CCD 카메라를 이용한 침입자 감시 시스템.