KR101046163B1 - 실시간 다중물체 추적 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 촬상장치를 통해 촬상된 영상정보로부터 여러 사람 각각에 대해 넘어짐 등의 위험 동작의 발생을 검출하고, 그 결과를 보호자나 응급 센터로 통지하는 위험 동작 발생 감지를 위한 실시간 다중물체 추적 방법에 관한 것이다.

상기한 본 발명에 따르는 위험 동작 발생 감지를 위한 실시간 다중물체 추적 방법은, 촬상장치로부터 연속되는 촬상정보를 수신받아, 상기 촬상정보로부터 하나 이상의 움직임 물체를 검출하는 단계; 상기 하나 이상의 움직임 물체 각각에 대해 중심점 좌표의 변화량과 경계 박스의 크기의 변화량을 산출하고, 상기 산출된 중심점 좌표의 변화량과 경계 박스의 크기의 변화량이 미리 정해둔 값 이상인지를 체크하는 단계; 상기 산출된 중심점 좌표의 변화량과 경계 박스의 크기의 변화량이 미리 정해둔 값 이상이면, 위험 발생 동작으로 판단하는 단계;를 구비함을 특징으로 한다.

다중물체, 넘어짐, 위험 동작 통지

Description

실시간 다중물체 추적 방법{METHOD OF REAL-TIME TRACKING BODYS}

본 발명은 헬스 케어 서비스 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위험 동작 발생 감지를 위한 실시간 다중물체 추적 방법에 관한 것이다.

의료기술 진보 및 생활수준 향상, 의학의 발달 등으로 인해 전세계적으로 65세 이상의 노인 인구가 급격히 증가하면서 헬스 케어 서비스의 요구와 질병이나 상해로 발생되어지는 의료비용이 증가하고 있다.

일반적으로 넘어짐 사고는 노인이나 보호가 요구되는 환자들뿐만 아니라 젊은 사람들에게도 일어날 수 있는 예측하지 못한 심각한 상해를 유발시킨다. 이러한 사고에 대한 감시를 위한 헬스케어 모니터링 감시 시스템의 개발이 요구되었다.

현재까지 연구되고 있는 넘어짐 감지를 위한 기술로는 웨어러블 넘어짐 검출장치나 커뮤니티 알람 장치 등이 있다. 상기 웨어러블 넘어짐 검출 장치(wearable fall detection device)는 넘어질 위험이 있는 사람의 가슴이나 벨트에 착용되어 축의 가속도 값이 급격하게 변화되면 넘어짐이 발생된 것으로 판단하여 자동으로 미리 정해둔 보호자나 의사의 휴대 단말기로 긴급 상황을 통지하는 장치이고, 커.

그리고 넘어짐 발생 등의 위급 상황시 신속히 도움을 요청할 수 있게 하는 커뮤니티 알람 장치도 상용화되고 있다.

그러나 넘어짐 감지 장치의 도움이 필요한 만성 질환자들이나 노인들은 웨어러블 장비들을 착용하는 것을 종종 잊어버리거나, 넘어짐 발생시 정신을 잃거나 심각한 부상으로 인해 움직일 수가 없을 경우 버튼을 눌러 위급 상황을 알릴 수가 없는 문제가 있었다.

본 발명은 촬상장치를 통해 촬상된 영상정보로부터 여러 사람 각각에 대해 넘어짐 등의 위험 동작의 발생을 검출하고, 그 결과를 보호자나 응급 센터로 통지하는 위험 동작 발생 감지를 위한 실시간 다중물체 추적 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 위험 동작 발생 감지를 위한 실시간 다중물체 추적 방법은, 촬상장치로부터 연속되는 촬상정보를 수신받아, 상기 촬상정보로부터 하나 이상의 움직임 물체를 검출하는 단계; 상기 하나 이상의 움직임 물체 각각에 대해 중심점 좌표의 변화량과 경계 박스의 크기의 변화량을 산출하고, 상기 산출된 중심점 좌표의 변화량과 경계 박스의 크기의 변화량이 미리 정해둔 값 이상인지를 체크하는 단계; 상기 산출된 중심점 좌표의 변화량과 경계 박스의 크기의 변화량이 미리 정해둔 값 이상이면, 위험 발생 동작으로 판단하는 단계;를 구비함을 특징으로 한다.

상기 본 발명은 의료시설 또는 댁내에 설치되어 노인이나 만성 질환자의 위험 발생 동작을 검출하여 노인 또는 만성 질환자에 대한 모니터링을 가능하게 할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 에스컬레이터 등 다수의 사람이 동시에 이용하는 기구에서 일부 사람의 넘어짐이 발생되어 위급 상황이 초래되는 것을 검출함으로써, 그에 따른 조치를 신속하게 이행할 수 있게 하는 효과가 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위험 동작 발생 감지를 위한 실시간 다중물체 추적 장치의 구성을 도 1을 참조하여 설명한다.

상기 위험 동작 발생 감지를 위한 실시간 다중물체 추적 장치는 촬상장치(100) 및 촬상정보 처리모듈(102), 메모리부(104), 통신모듈(106)로 구성된다.

상기 촬상장치(100)는 상기 미리 설정된 영역을 연속적으로 촬상하고 그에 따른 촬상정보를 촬상정보 처리모듈(102)로 제공하다. 상기한 촬상장치(100)는 저가의 USB PC 카메라 등이 채용될 수 있다.

상기 촬상정보 처리모듈(102)은 상기 촬상장치(100)로부터 수신되는 촬상정보를 처리하여 위험 동작을 감지하고, 그 감지 결과 및 촬상 정보를 메모리부(104)에 저장함과 아울러 통신모듈(106)을 통해 모니터링 서버 또는 미리 정해둔 휴대 단말기로 통지한다.

상기 메모리부(104)는 상기 촬상정보 처리모듈(102)의 프로그램의 수행을 위한 저장영역을 제공한다.

상기 통신모듈(106)은 상기 촬상정보 처리모듈(102)과 모니터링 서버 또는 휴대 단말기와의 통신을 이행한다.

상기한 위험 동작 발생 감지를 위한 실시간 다중물체 추적 장치의 동작을 도 2의 흐름도를 참조하여 설명한다.

상기한 촬상정보 처리모듈(102)은 위험 동작 검출 모드로의 동작이 요청되면(200단계), 배경 모델을 생성한다(202단계). 상기 배경 모델은, 일정 간격의 촬상정보들에 대해 움직이는 물체를 적응적으로 제거하여 움직이지 않는 영역들로만 구성하여 생성한다.

상기 촬상정보 처리모듈(102)은 상기 촬상장치(100)로부터 촬상정보가 수신되면, 상기 촬상정보에 움직이는 물체를 검출한다. 상기 촬상정보에 움직이는 물체가 검출되면, 상기 촬상정보와 상기 배경모델 사이의 차를 이용하여 움직이는 물체를 분리하고, 상기 분리된 움직이는 물체는 하나 이상일 수 있다. 또한 상기 촬상정보 처리모듈(102)은 상기 하나 이상으로 분리된 물체의 움직임 영역을 강조하여 위험 동작 검출에 대한 정확성을 높인다.

이후 상기 촬상정보 처리모듈(102)은 상기 하나 이상으로 분리된 물체에 대해 일정 간격의 시간적 템플리트(temporal templates)와 시공간 템플리트(spatio-temporal templates)를 생성한다.

또한 상기 촬상정보 처리모듈(102)은 상기 시간적 템플리트와 상기 시공간 템플리트의 변화를 예측 필터를 토대로 필터링하여 새로운 물체의 출현, 물체간 병합 및 분할, 물체의 퇴장 등의 움직임을 추적한다.

특히 상기 촬상정보 처리모듈(102)은 시간적 템플리트 기반의 특징 정보를 이용해 물체의 중심점 좌표 변화량과 경계 박스의 크기 정보 변화량을 산출하고, 상기 중심점 좌표 변화량과 경계 박스의 크기 정보 변화량이 미리 정해둔 값 이상인지를 토대로 위험 발생 동작 여부를 검출한다.

상기 촬상정보 처리모듈(102)은 상기 위험 발생 동작이 검출되면, 상기 위험 동작이 검출되면, 상기 위험동작이 검출된 시간동안의 촬상정보를 동영상으로 저장함과 아울러 위험 동작 발생 여부를 미리 정해둔 모니터링 서버 또는 휴대 단말기로 전송한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위험 동작 발생 감지를 위한 실시간 다중물체 추적 장치의 블럭 구성도.

도 2는 도 1의 위험 동작 발생 감지를 위한 실시간 다중 물체 추적 장치의 처리 흐름도.

Claims (5)

1. 위험 동작 발생 감지를 위한 실시간 다중물체 추적 방법에 있어서,

   촬상장치로부터 연속되는 촬상정보를 수신받아, 상기 촬상정보로부터 하나 이상의 움직임 물체를 검출하는 단계;

   상기 하나 이상의 움직임 물체 각각에 대해 중심점 좌표의 변화량과 경계 박스의 크기의 변화량을 산출하고, 상기 산출된 중심점 좌표의 변화량과 경계 박스의 크기의 변화량이 미리 정해둔 값 이상인지를 체크하는 단계;

   상기 산출된 중심점 좌표의 변화량과 경계 박스의 크기의 변화량이 미리 정해둔 값 이상이면, 위험 발생 동작으로 판단하는 단계;를 구비하며,

   상기 하나 이상으로 분리된 움직임 물체에 대해 일정 간격의 시간적 템플리트(temporal templates)와 시공간 템플리트(spatio-temporal templates)를 생성하고, 상기 시간적 템플리트와 상기 시공간 템플리트의 변화를 토대로 움직임 물체의 움직임을 나타내는 변화량을 검출하는 것임을 특징으로 하는 위험 동작 발생 감지를 위한 실시간 다중물체 추적 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 하나 이상의 움직임 물체는,

   상기 촬상정보에서 움직임 영역을 제외한 영역으로 구성되는 적응적 배경모델을 생성하고,

   상기 적응적 배경모델과 촬상정보간의 차를 통해 검출됨을 특징으로 하는 위험 동작 발생 감지를 위한 실시간 다중물체 추적 방법.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 위험 발생 동작이 검출되면, 미리 정해둔 모니터링 서버 또는 휴대 단말기로 통지하는 단계;

   를 더 구비함을 특징으로 하는 위험 동작 발생 감지를 위한 실시간 다중물체 추적 방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 위험 발생 동작이 검출되는 동안의 연속된 촬상정보를 동영상 정보로 저장하는 단계;

   를 더 구비함을 특징으로 하는 위험 동작 발생 감지를 위한 실시간 다중물체 추적 방법.

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