KR100883632B1 - 고해상도 카메라를 이용한 지능형 영상 감시 시스템 및 그 방법 - Google Patents

고해상도 카메라를 이용한 지능형 영상 감시 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

고해상도 카메라를 이용한 지능형 영상 감시 시스템 및 그 방법이 제공된다.
고해상도 카메라를 이용한 지능형 영상 감시 방법은, 상기 고해상도 카메라로부터 획득한 고해상도 영상을 축소하여 저해상도 영상을 생성하는 단계, 상기 저해상도 영상으로부터 관심 물체를 감지하여, 상기 감지된 관심 물체를 추적하는 단계, 상기 관심 물체의 추적 정보에 기초하여, 소정 이벤트 정보를 감지하는 단계,상기 관심 물체의 추적 정보 및 상기 감지된 이벤트 정보에 기초하여, 메타데이터를 생성하는 단계 및 상기 생성된 메타데이터에 기초하여, 상기 관심 물체의 디지털 PTZ 영상을 생성하는 단계를 포함한다.
카메라, 영상 감시, PTZ 영상

Description

고해상도 카메라를 이용한 지능형 영상 감시 시스템 및 그 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR INTELLIGENT VIDEO SURVEILLANCE USING HIGH-RESOLUTION VIDEO CAMERAS}
본 발명은 영상 감시 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 고해상도 카메라를 이용한 지능형 영상 감시 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, CCTV 감시 시스템에서 사용되는 비디오 카메라는 크게, 고정식 카메라와 PTZ 카메라로 구분할 수 있다. 고정식 카메라의 뷰(View)는 항상 고정되어 있는 반면, PTZ 카메라는 팬(Pan)/틸트(Tilt) 회전 및 줌(Zoom)을 통해 카메라의 뷰를 변경할 수 있기 때문에 단일 카메라로 주위의 넓은 지역을 감시할 수 있으며, 관심 대상에 대한 확대된 영상을 취득할 수 있다.
그러나, PTZ 카메라는 특정 지역을 줌인(Zoom-In)하여 감시하는 동안 다른 지역에서 일어나는 사건을 감시할 수 없으며, 여러 대상을 동시에 줌인할 수 없다는 문제점이 있다. 또한, PTZ 카메라는 팬/틸트/줌을 위한 기계적인 구동부를 포함하고 있기 때문에 고정식 카메라에 비하여 수명이 짧다는 단점이 있으며, 특히 잦 은 팬/틸트/줌의 구동은 PTZ 카메라의 수명을 더욱 단축시키는 문제점이 있다.
최근, 이미지 센서 및 카메라 기술이 발전함에 따라 화소 수가 몇 백만 개에 이르는 고해상도 비디오 카메라(속칭 메가픽셀 카메라)들이 속속 등장하고 있다.
이러한 고해상도 카메라는 기존의 CCTV 카메라에 비해 전체 FOV(Field of View)를 유지한 상태에서 관심 대상에 대한 보다 상세한 정보를 얻을 수 있다. 이는 관심 대상을 줌인하기 위해 전체 FOV를 줄여야하는 기존의 광학 줌 방식의 PTZ 카메라와는 대조되는 장점이며, 또한, 고해상도 카메라는 기계적인 구동부를 포함하고 있지 않기 때문에 기존의 PTZ 카메라에 비해 수명이 길다는 장점이 있다.
그러나, 고해상도 카메라로부터 취득되는 영상 데이터의 양이 일반 CCTV 카메라에 비하면 훨씬 많기 때문에 고해상도 카메라 영상의 표출/저장/전송/처리 시 불리한 점이 있다. 예를 들면, 고해상도 카메라 영상의 저장 및 전송 시에 일반 CCTV 카메라 영상과 동일한 압축률을 적용하여 영상 데이터를 저장 및 전송하면 일반 CCTV 카메라 영상에 비해 훨씬 많은 저장 공간 또는 고속의 통신 선로가 필요하며, 영상 데이터의 압축률을 증가시키면 그 만큼 고해상도 영상의 내용이 훼손된다는 문제점이 있다.
한편, 제 1 선행 기술로서, 국내 등록 특허 제10-0711950호는 PTZ 카메라에 의한 광학 주밍과 상기 카메라에 의해 발생된 영상의 가상 주밍의 하이브리드 결합을 사용하여, 비디오 처리 시스템 내에 관심 있는 물체의 실시간 트래킹을 위한 "하이브리드 광학 및 가상 주밍 장치를 사용한 관심 있는 물체의 실시간 트래킹"을 개시하고 있다.
또한, 제 2 선행 기술로서, 국내 공개 특허 제10-2006-0020108호는 모션 검출 영역 자동 설정 모드 시에 감시용 카메라에 의해 촬영되는 영상 프레임의 전체 영역을 소정시간 동안 누적 비교하는 모션 검출 히스토그램(Motion Detection Histogram) 과정을 수행하여, 피사체 움직임을 검출한 후 그에 따른 최적의 모션 검출 영역을 자동으로 설정하는 "감시용 디지털 비디오 레코더에서의 모션 검출 영역 자 동설정 장치 및 방법"을 개시하고 있다.
그러나, 제 1 선행 기술 및 제 2 선행 기술은, PTZ 카메라를 이용한 자동화된 영상 감시 기술을 개시하고는 있을 뿐, 고해상도 카메라로부터 입력된 고해상도 영상을 실시간으로 분석하여 이동체의 감지/추적 및 이벤트 감지를 수행하고, 이를 바탕으로 특정 객체들의 디지털 PTZ 영상을 생성하여 효과적인 영상 감시를 수행하는 기술은 개시하고 있지 않다.
본 발명의 일 실시예는 고해상도 카메라로부터 입력된 고해상도 영상을 실시간으로 분석하여 이동체의 감지/추적 및 이벤트 감지를 수행하고, 이를 바탕으로 상기 고해상도 영상으로부터 특정 객체들의 디지털 PTZ 영상을 생성하여 효과적인 영상 감시를 수행할 수 있는 시스템 및 그 방법을 제공한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면은 고해상도 카메라를 이용한 지능형 영상 감시 방법에 있어서, 상기 고해상도 카메라로부터 획득한 고해상도 영상을 축소하여 저해상도 영상을 생성하는 단계, 상기 저해상도 영상으로부터 관심 물체를 감지하여, 상기 감지된 관심 물체를 추적하는 단계, 상기 관심 물체의 추적 정보에 기초하여, 소정 이벤트 정보를 감지하는 단계, 상기 관심 물체의 추적 정보 및 상기 감지된 이벤트 정보에 기초하여, 메타데이터를 생성하는 단계 및 상기 생성된 메터데이터에 기초하여, 상기 관심 물체의 디지털 PTZ 영상을 생성하는 단계를 포함하는 지능형 영상 감시 방법을 제공한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 2 측면은 고해상도 카메라를 이용한 지능형 영상 처리 장치에 있어서, 상기 고해상도 카메라로부터 입력된 고해상도 영상을 저해상도 영상으로 축소하고, 상기 축소된 저해상도 영상을 분석하여 관심 물체를 감지 및 추적하여 소정 이벤트 정보를 감지 하는 영상 처리/분석부 및 상기 영상 처리/분석부에 의해 감지된 이벤트 정보에 기초하여, 상기 고해상도 영상에서의 상기 관심 물체의 위치에 대응하는 디지털 PTZ 영상을 생성하는 디지털 PTZ 영상 생성부를 포함하는 지능형 영상 처리 장치를 제공한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 3 측면은 디지털 PTZ 영상을 생성하는 지능형 고해상도 카메라에 있어서, 고해상도 영상을 촬영하기 위한 고해상도 카메라 모듈, 상기 촬영된 고해상도 영상을 저해상도 영상으로 축소하고, 상기 축소된 저해상도 영상을 분석하여 관심 물체를 감지 및 추적하여 소정 이벤트 정보를 감지하는 영상 처리/분석부 및 상기 영상 처리/분석부에 의해 감지된 이벤트 정보에 기초하여, 상기 고해상도 영상에서의 상기 관심 물체의 위치에 대응하는 디지털 PTZ 영상을 생성하는 디지털 PTZ 영상 생성부를 포함하는 지능형 고해상도 카메라를 제공한다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 하나에 의하면, 고해상도 카메라를 이용하여 영상 감시를 수행함으로써 고해상도 카메라 영상의 장점을 살리면서도 영상 표출/저장/전송 등을 효율적으로 수행할 수 있는 지능형 영상 감시 시스템을 구현할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
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. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하에서는 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 고해상도 카메라를 이용한 지능형 영상 감시 시스템 및 그 방법에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고해상도 카메라를 이용한 지능형 영상 감시 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고해상도 카메라를 이용한 지능형 영상 감시 시스템(100)의 구성은 고해상도 카메라(110), 영상 처리 장치(120), 네트워크(130) 및 원격 제어/모니터링 단말기(140)를 포함한다.
고해상도 카메라(110)는 렌즈로부터 입력되는 영상을 CCD 또는 CMOS와 같은 촬상 소자를 통해 촬영하여 출력하는 예를 들어, "수천 픽셀 x 수천 픽셀"의 해상 도를 갖는 디지털 카메라로 구현될 수 있으며, 감시 구역의 영상을 촬영하여 영상 처리 장치(120)로 전송한다.
영상 처리 장치(120)는 데스크톱(Desktop) 또는 노트북(Notebook) PC 등을 포함하며, 모니터를 통해 GUI(Graphical User Interface)를 디스플레이할 수 있다.
영상 처리 장치(120)는 고해상도 카메라(110)로부터 수신된 고해상도 영상을 저해상도 영상으로 축소하고, 이를 실시간으로 분석하여 관심 물체의 디지털 PTZ 영상을 생성한다. 또한, 영상 처리 장치(120)는 저해상도 영상, 관심 물체의 추적 결과, 이벤트 감지 결과 및 디지털 PTZ 영상 데이터 등을 원격 제어/모니터링 단말기(140)로 전송한다.
네트워크(130)는 근거리 통신망(Local Area Network; LAN), 광역 통신망(Wide Area Network; WAN) 또는 부가가치 통신망(Value Added Network; VAN) 등과 같은 유선 네트워크나 이동 통신망(Mobile Radio Communication Network), 위성 통신망, 블루투스(Bluetooth), Wibro(Wireless Broadband Internet), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등과 같은 모든 종류의 무선 네트워크로 구현될 수 있다.
원격 제어/모니터링 단말기(140)는 원격 감시 장치로서, 데스크톱 또는 노트북 PC 등을 포함하며, 네트워크(130)를 통해 영상 처리 장치(120)와의 통신을 수행한다.
원격 제어/모니터링 단말기(140)는 영상 처리 장치(120)로부터 고해상도 영상의 축소된 저해상도 영상, 관심 물체의 추적 결과 및 이벤트 감지 결과, 디지털 PTZ 영상 데이터 등을 전송받아 화면에 표시하고, 사용자로부터 영상 처리 장치(120)의 원격 제어 및 설정을 위한 명령을 입력받아 영상 처리 장치(120)에 전달한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치의 세부 구성도이다.
도 2를 참조하면, 영상 처리 장치(120)는 영상 처리/분석부(121), 디지털 PTZ 영상 생성부(122), 데이터 저장부(123), 데이터 표출부(124), 데이터 송수신부(125) 및 사용자 입력부(126)를 포함한다.
영상 처리/분석부(121)는 고해상도 카메라(110)로부터 고해상도 영상을 입력받아 축소한 후 이를 실시간으로 분석하여 영상 내의 사람이나 자동차 등과 같은 관심 물체들을 감지 및 추적하고, 물체들의 추적 결과를 바탕으로 사용자가 지정한 이벤트를 감지한다.
디지털 PTZ 영상 생성부(122)는 영상 처리/분석부(121)로부터 수신된 위치 정보 또는 사용자 입력부(126)를 통해 사용자가 입력한 위치 정보에 기초하여, 고해상도 영상에서 특정 위치들에 대한 영상 패치(Patch) 즉, 디지털 PTZ 영상을 생성한다.
데이터 저장부(123)는 하드 디스크(Hard Disk Drive; HDD) 및 플래시 메모리(Flash Memory) 등으로 구현될 수 있으며, 고해상도 영상의 축소된 저해상도 영상, 관심 물체 추적 결과, 이벤트 감지 결과 및 디지털 PTZ 영상 데이터 등을 저장한다. 이때, 저장된 고해상도 영상의 축소된 저해상도 영상, 관심 물체 추적 결과, 이벤트 감지 결과 및 디지털 PTZ 영상 데이터는 추후 영상/이벤트의 검색 및 재생 에 활용될 수 있다.
데이터 표출부(124)는 고해상도 영상의 축소된 저해상도 영상, 관심 물체 추적 결과, 이벤트 감지 결과 및 디지털 PTZ 영상 데이터 등을 모니터 화면 상에 표시한다.
데이터 송수신부(125)는 네트워크(130)을 통해 고해상도 영상의 축소된 저해상도 영상, 관심 물체 추적 결과, 이벤트 감지 결과 및 디지털 PTZ 영상 데이터 등을 원격 제어/모니터링 단말기(140)에 전달하며, 사용자가 영상 처리 장치(120)의 원격 설정 및 제어를 위해 원격 제어/모니터링 단말기(140)에 입력한 내용을 전달받는다.
사용자 입력부(126)는 사용자로부터 고해상도 카메라 영상에서의 디지털 PTZ 영상의 생성 위치를 지정받는다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고해상도 카메라를 이용한 지능형 영상 감시 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고해상도 카메라를 이용한 지능형 영상 감시 시스템(200)의 구성은 지능형 고해상도 카메라(210), 네트워크(230) 및 제어/모니터링 단말기(240)를 포함한다.
지능형 고해상도 카메라(210)는 고해상도 카메라 모듈(211), 영상 처리/분석부(213) 및 디지털 PTZ 영상 생성부(215)를 포함한다.
고해상도 카메라 모듈(211)은 렌즈, 이미지 센서, 영상 획득 회로 등을 포함하며, 고해상도 비디오 영상을 촬영하여 영상 처리/분석부(213) 및 디지털 PTZ 영 상 생성부(215)로 전달한다.
영상 처리/분석부(213)는 고해상도 카메라 모듈(211)로부터 고해상도 영상을 수신하여 축소한 후 이를 실시간으로 분석하여 영상 내의 사람이나 자동차 등과 같은 관심 물체들을 감지 및 추적하고, 물체들의 추적 결과를 바탕으로 사용자가 지정한 이벤트를 감지한다.
디지털 PTZ 영상 생성부(215)는 영상 처리/분석부(213)로부터 수신된 관심 물체들의 위치 정보에 기초하여, 고해상도 영상에서 특정 위치들에 대한 영상 패치(Patch), 즉, 디지털 PTZ 영상을 생성한다.
네트워크(230)는 근거리 통신망(Local Area Network; LAN), 광역 통신망(Wide Area Network; WAN) 또는 부가가치 통신망(Value Added Network; VAN) 등과 같은 유선 네트워크나 이동 통신망(Mobile Radio Communication Network), 위성 통신망, 블루투스(Bluetooth), Wibro(Wireless Broadband Internet), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등과 같은 모든 종류의 무선 네트워크로 구현될 수 있다.
제어/모니터링 단말기(240)는 데스크톱 또는 노트북 PC 등을 포함하며, 네트워크(230)를 통해 지능형 고해상도 카메라(210)와의 통신을 수행하며, 데이터 저장부(241), 데이터 표출부(243), 데이터 송수신부(245) 및 사용자 입력부(247) 등을 포함할 수 있다. 또한, 제어/모니터링 단말기(240)는 데이터 송수신부(245)를 통해 지능형 고해상도 카메라(210)로부터 고해상도 영상의 축소된 저해상도 영상, 관심 물체 추적 결과, 이벤트 감지 결과 및 디지털 PTZ 영상 등을 전송받아 데이터 저장 부(241)에 저장하고, 데이터 표출부(243)를 통해 모니터 화면 상에 표시한다. 또한, 제어/모니터링 단말기(240)는 사용자 입력부(247)를 통해 사용자로부터 지능형 고해상도 카메라(210)의 기능 제어 및 설정을 위한 각종 명령을 입력받아 데이터 송수신부(245)를 통해 지능형 고해상도 카메라(210)로 전달한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고해상도 카메라를 이용한 지능형 영상의 감시 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계(S101)에서 영상 처리 장치(120)는 고해상도 카메라(110)를 통해 고해상도 비디오 영상을 획득한 다음, 단계(S102)로 진행하여, 고해상도 카메라(110)로부터 획득한 고해상도 영상을 축소하여 저해상도의 영상을 생성한다. 이때, 영상의 축소는 고해상도 영상에서 픽셀의 서브 샘플링(Sub-sampling)을 통해 수행될 수 있다. 이렇게 축소된 영상은 원 고해상도 영상보다 영상의 데이터 양이 훨씬 줄어들어 영상의 처리, 표출, 저장, 전송 등에 있어서 원 고해상도 영상보다 유리하며, 전체 감시 영역의 조망이나 이동체 감지 및 추적을 위한 용도로 사용하는데 있어서도 별다른 차이를 발생시키지 않는다.
단계(S103)에서 영상 처리 장치(120)는 축소된 입력 영상으로부터 관심 물체들을 감지한다. 여기서, 관심 물체는 이동하는 물체, 사람 및 자동차 등을 포함하며, 특정한 물체의 일부분, 예를 들어, 사람의 얼굴, 자동차의 번호판 등을 포함할 수 있다.
단계(S104)에서 영상 처리 장치(120)는 감지된 관심 물체들의 추적을 수행하여, 영상에서 추적 중인 관심 물체들의 현재 위치, 이동 궤적 및 이동체의 속성 정 보, 예를 들어, 넓이, 높이, 크기, 이동 속도 등을 획득한다.
단계(S105)에서 영상 처리 장치(120)는 이동체 추적 결과에 기초하여, 소정 이벤트를 감지한다. 여기서, 감지되는 이벤트의 예로는, 영상에서 지정된 영역 내에 존재하는 관심 물체가 영상 내에 지정된 가상선을 통과하는 경우, 또는 영상에서 관심 물체가 지정된 방향으로 이동하는 경우 등이 있다.
상술한 이벤트의 감지 방법은 단지 예를 들어 설명하기 위한 것일 뿐, 이에 한정되는 것이 아님을 당업자라면 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
단계(S106)에서 영상 처리 장치(120)는 단계(S104)의 관심 물체 추적 결과 및 단계(S105)의 이벤트 감지 결과에 기초하여 메타데이터를 생성한다. 이때, 생성된 메타데이터는 감지된 이벤트에 대한 정보(이벤트의 ID, 이벤트 종류, 이벤트 감지 구역 등) 및 이벤트를 발생시킨 물체에 대한 정보(물체의 ID, 현재 위치, 이동 궤적, 크기, 이동 속도 등)를 포함할 수 있다.
단계(S107)에서 영상 처리 장치(120)는 생성된 메타데이터로부터 이벤트를 발생시킨 물체의 현재 위치를 획득하여 원 고해상도 영상에서의 위치로 변환한 후, 원 고해상도 영상에서 물체의 현재 위치를 중심으로 일정한 크기의 영상 패치(Patch)를 획득함으로써 디지털 PTZ 영상을 생성한다. 이때, 원 고해상도 영상에서 추적 중인 물체의 크기가 지정된 영상 패치보다 클 경우, 영상 패치 내에서 물체의 일부분이 잘리는 현상을 방지하기 위해 추적 중인 물체의 전체 영역을 포함하는 영상 패치를 획득한 후에 지정된 영상 패치의 크기로 축소할 수 있다.
단계(S108)에서 영상 처리 장치(120)는 단계(S102)에서 생성된 축소된 영상, 단계(S106)에서 생성된 메타데이터, 단계(S107)에서 생성된 디지털 PTZ 영상을 데이터 저장부(125)에 저장하거나, 데이터 표출부(124)를 통해 표시하거나, 네트워크(130)를 통해 원격 제어/모니터링 단말기(140)에 전송한다. 또한, 영상 처리 장치(120)는 디지털 PTZ 영상을 분석하여 보다 상위 레벨의 정보, 예를 들어, 사람 얼굴, 자동차 번호판 등을 추출할 수도 있다.
단계(S109)에서 영상 처리 장치(120)는 사용자 입력부(126)를 통해 사용자로부터 축소된 영상에서 확대하여 보고 싶은 위치를 지정받은 후, 사용자에 의해 지정된 위치에 대한 디지털 PTZ 영상을 생성한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 및 메타데이터의 표시 방법을 설명하기 위한 도시한 도면이다.
영상 처리 장치(120)는 모니터(302)의 화면을 적절히 분할하여 상기 원 고해상도 영상(301)의 축소된 전체 영상(303)과 상기 원 고해상도 영상(301)으로부터 획득한 이벤트를 발생시킨 물체들의 디지털 PTZ 영상(304)들을 동시에 표시한다. 이때, 축소된 전체 영상(303) 위에 이벤트를 발생시킨 물체들의 바운딩 박스 및 궤적을 표시함으로써 디지털 PTZ 영상(304)들이 전체 영상에서 어느 부분을 확대하여 보여주고 있는지를 사용자가 시각적으로 용이하게 확인할 수 있도록 한다. 또한, 영상 처리 장치(120)는 감지된 이벤트에 대한 정보 및 디지털 PTZ 영상을 통해 표시되고 있는 물체에 대한 정보를 텍스트로 화면에 표시한다. 사용자는 축소된 전체 영상(303)을 통해 전체 감시 영역에서 일어나는 일을 한눈에 파악할 수 있으며, 그와 동시에 디지털 PTZ 영상(304)을 통해 별도의 조작 없이 관심 대상들에 대한 상 세한 정보를 획득할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 및 메타데이터의 저장 및 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
영상 처리 장치(120)는 원 고해상도 카메라 영상(401)을 축소한 전체 영상(402) 스트림과 각 관심 물체에 대응하는 디지털 PTZ 영상(403)의 스트림으로 각각 분리하여 저장 및 전송한다. 이때, 각각의 분리된 영상 스트림에 대하여 저장 및 전송의 효율을 높이기 위해 영상 압축을 수행하며, 영상 압축 방식으로는 MJPEG, MPEG4, H.264 등이 사용될 수 있다. 이때, 각 영상 스트림의 중요도에 따라 서로 다른 영상 압축 방식 및 영상 압축률을 적용할 수 있다. 예를 들면, 축소된 전체 영상의 경우에는 사용자가 축소된 전체 영상을 통해 전체 감시 영역에서 발생하는 사건의 흐름을 파악할 수 있을 정도로 영상 압축률을 높여서 저장 및 전송하는 반면에, 디지털 PTZ 영상의 경우에는 각 관심 대상에 대한 상세 정보를 포함하고 있으므로 영상 압축률을 낮추어 저장 및 전송할 수 있다.
또한, 각각의 디지털 PTZ 영상의 스트림에 대하여, 대응하는 관심 물체가 발생시킨 이벤트의 중요도에 따라 서로 다른 영상 압축률을 적용할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 영상 저장 및 전송 방식은 원 고해상도 카메라 영상을 그대로 저장 및 전송하는 방식과 비교하여, 영상에서 불필요한 부분은 가급적 배제함으로써 데이터의 양을 획기적으로 줄이고, 중요한 부분은 원 데이터의 손실을 최소화함으로써 보다 효율적인 영상 데이터의 저장 및 전송을 가능하게 한다.
영상 처리 장치(120)는 영상 분석을 통해 얻은 물체 추적 및 이벤트 감지 결 과(405)로부터 메타데이타(406)를 생성하고, 이를 저장 및 전송하기 전에 비손실 압축(407)을 수행하여 저장 및 전송할 데이터의 양을 줄인다. 이때, 비손실 압축 방식으로는 예를 들어, LZW(Lempel-Ziv-Welch) 방식을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고해상도 카메라를 이용한 지능형 영상 감시 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들 도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고해상도 카메라를 이용한 지능형 영상 감시 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치의 세부 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고해상도 카메라를 이용한 지능형 영상 감시 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고해상도 카메라를 이용한 지능형 영상 감시 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 및 메타데이터의 표시 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 및 메타데이터의 저장 및 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.

Claims (12)

  1. 고해상도 카메라를 이용한 지능형 영상 감시 방법에 있어서,
    상기 고해상도 카메라로부터 획득한 고해상도 영상을 축소하여 저해상도 영상을 생성하는 단계,
    상기 저해상도 영상으로부터 관심 물체를 감지하여, 상기 감지된 관심 물체를 추적하는 단계,
    상기 관심 물체의 추적 정보에 기초하여, 소정 이벤트 정보를 감지하는 단계,
    상기 관심 물체의 추적 정보 및 상기 감지된 이벤트 정보에 기초하여, 메타데이터를 생성하는 단계 및
    상기 생성된 메터데이터에 기초하여, 상기 고해상도 영상으로부터 상기 관심 물체를 중심으로 하는 영상 패치인 디지털 PTZ 영상을 생성하는 단계
    를 포함하되,
    상기 생성된 메타데이터에 포함되는 상기 관심 물체의 추적 정보는 물체 ID, 현재 위치, 이동 궤적, 높이, 넓이, 크기 및 이동 속도 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 생성된 메타데이터에 포함되는 상기 감지된 이벤트 정보는 이벤트 ID, 이벤트 종류 및 이벤트 감지 구역 중 적어도 하나를 포함하는 것인 지능형 영상 감시 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 디지털 PTZ 영상의 생성 단계는,
    상기 생성된 메타데이터로부터 상기 이벤트를 발생시킨 관심 물체의 현재 위치 정보를 획득하는 단계,
    상기 획득된 현재 위치 정보에 기초하여, 상기 고해상도 영상에서의 상기 관심 물체의 위치 정보를 산출하는 단계 및
    상기 산출된 고해상도 영상에서의 관심 물체의 위치 정보에 대응하는 소정 크기의 영상 패치(Patch)를 획득하는 단계
    를 더 포함하는 것인 지능형 영상 감시 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 저해상도 영상, 상기 메타데이터 및 상기 디지털 PTZ 영상을 하나의 화면에 동시에 표시하는 단계를 더 포함하되,
    상기 디지털 PTZ 영상에 대응하는 상기 관심 물체의 위치는, 상기 저해상도 영상 위에 바운딩 박스 및 궤적으로서 표시되는 것인 지능형 영상 감시 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 저해상도 영상, 상기 메타데이터 및 상기 디지털 PTZ 영상을 압축하여 저장하는 단계를 더 포함하되,
    상기 저해상도 영상과 상기 디지털 PTZ 영상은 각각 분리되어저장되며, 상기 저해상도 영상과 상기 디지털 PTZ 영상의 각각에 대한 영상 압축 방식 및 영상 압축률은 선택적으로 적용되는 것인 지능형 영상 감시 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 저해상도 영상, 상기 메타데이터 및 상기 디지털 PTZ 영상을 압축하여 전송하는 단계를 더 포함하되,
    상기 저해상도 영상과 상기 디지털 PTZ 영상은 각각 분리되어 전송되며, 상기 저해상도 영상과 상기 디지털 PTZ 영상의 각각에 대한 영상 압축 방식 및 영상 압축률은 선택적으로 적용되는 것인 지능형 영상 감시방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    사용자의 응답에 요청하여, 상기 사용자에 의해 지정된 상기 저해상도 영상 내의 특정 위치에 대한 디지털 PTZ 영상을 생성하는 단계
    를 더 포함하는 것인 지능형 영상 감시 방법.
  8. 고해상도 카메라를 이용한 지능형 영상 처리 장치에 있어서,
    상기 고해상도 카메라로부터 입력된 고해상도 영상을 저해상도 영상으로 축소하고, 상기 축소된 저해상도 영상을 분석하여 관심 물체를 감지 및 추적하여 소정 이벤트 정보를 감지하는 영상 처리/분석부 및
    상기 감지된 이벤트 정보에 기초하여 메타데이터를 생성하고, 상기 생성된 메타데이터에 기초하여 상기 고해상도 영상으로부터 상기 관심 물체를 중심으로 하는 영상 패치인 디지털 PTZ 영상을 생성하는 디지털 PTZ 영상 생성부
    를 포함하되,
    상기 생성된 메타데이터에 포함되는 상기 관심 물체의 추적 정보는 물체 ID, 현재 위치, 이동 궤적, 높이, 넓이, 크기 및 이동 속도 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 생성된 메타데이터에 포함되는 상기 감지된 이벤트 정보는 이벤트 ID, 이벤트 종류 및 이벤트 감지 구역 중 적어도 하나를 포함하는 것인 지능형 영상 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 축소된 저해상도 영상, 상기 관심 물체의 추적 결과, 상기 이벤트 감지 결과 및 상기 디지털 PTZ 영상 데이터를 저장하는 데이터 저장부,
    상기 축소된 저해상도 영상, 상기 관심 물체의 추적 결과, 상기 이벤트 감지 결과 및 상기 디지털 PTZ 영상 데이터를 화면에 분할하여 각각 표시하는 데이터 표출부,
    상기 축소된 저해상도 영상, 상기 관심 물체의 추적 결과, 상기 이벤트 감지 결과 및 상기 디지털 PTZ 영상 데이터를 네트워크를 통해 전송하는 데이터 송수신부 및
    사용자로부터 상기 디지털 PTZ 영상을 생성하기 위한 상기 고해상도 영상에서의 관심 물체의 위치를 지정받는 사용자 입력부,
    를 더 포함하는 것인 지능형 영상 처리 장치.
  10. 디지털 PTZ 영상을 생성하는 지능형 고해상도 카메라에 있어서,
    고해상도 영상을 촬영하기 위한 고해상도 카메라 모듈,
    상기 촬영된 고해상도 영상을 저해상도 영상으로 축소하고, 상기 축소된 저해상도 영상을 분석하여 관심 물체를 감지 및 추적하여 소정 이벤트 정보를 감지하는 영상 처리/분석부 및
    상기 감지된 이벤트 정보에 기초하여 메타데이터를 생성하고, 상기 생성된 메타데이터에 기초하여, 상기 고해상도 영상으로부터 상기 관심 물체를 중심으로 하는 영상 패치인 디지털 PTZ 영상을 생성하는 디지털 PTZ 영상 생성부
    를 포함하되,
    상기 생성된 메타데이터에 포함되는 상기 관심 물체의 추적 정보는 물체 ID, 현재 위치, 이동 궤적, 높이, 넓이, 크기 및 이동 속도 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 생성된 메타데이터에 포함되는 상기 감지된 이벤트 정보는 이벤트 ID, 이벤트 종류 및 이벤트 감지 구역 중 적어도 하나를 포함하는 것인 지능형 고해상도 카메라.
  11. 제 10 항에 있어서,
    네트워크를 통해 상기 축소된 저해상도 영상, 상기 관심 물체의 추적 결과, 상기 이벤트 감지 결과 및 상기 디지털 PTZ 영상 데이터를 제어/모니터링 단말기에 전달하고, 상기 제어/모니터링 단말기로부터 사용자가 입력한 설정/제어 데이터를 전달받는 데이터 송수신부를 더 포함하는 것인 지능형 고해상도 카메라.
  12. 청구항 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 방법의 각 단계를 컴퓨터 상에서 수행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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