KR101106555B1 - 주둔지 과학화 경계시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 군의 현대화를 통하여 비행장, 탄약고, 통신시설, GOP, 지휘통제소 등의 군 병력 주둔지 및 군 주요시설 주변 감시병력을 감축시킬 수 있는 주둔지 과학화 경계시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 주둔지 과학화 경계시스템은 주둔지 또는 감시지역 울타리 측방을 감시하기 위해 전 울타리를 연하여 설치되는 고정형카메라(11)와, 주둔지 또는 감시지역의 적 침투 예상지역 및 취약지역 울타리 전후방에 울타리를 연하여 일정거리 간격으로 설치되는 구동형카메라(12)와, 상기 고정형 또는 구동형 카메라의 영상데이터를 변조하는 비디오서버(13)와, 영상변조된 신호를 광데이터로 변환하는 미디어컨버터(15)와, 광변환된 영상신호를 광네트워크를 통해 수신하여 멀티스크린(32)에 다분할 출력하며 상기 각 카메라를 포함한 경계시스템 전체를 제어하는 메인시스템(24)을 포함하되, 상기 메인시스템은 광 네트워크에 기반을 두고 센터 운용 종합 관리 프로그램을 탑재하여 해당 모니터또는 멀티스크린에 여러 현장상황의 디스플레이 및 감시를 제어하는 통합제어시스템(25)과, 카메라로 부터 득한 영상을 실시간으로 전송받아 이동 물체를 탐지 분석 식별하는 프로그램을 탑재하여 상기 통합제어시스템 또는 통합모니터링시스템에 원격제어할 수 있는 신호를 전송하는 이미지분석시스템(26)과, 카메라로 부터 득한 영상을 실시간으로 수신 조합 모니터링 및 제어하는 통합모니터링시스템(27)과, 감시시스템의 각 카메라에서 획득한 영상의 개별 데이터를 파일로 저장하고 각 카메라에서 획득한 이벤트 데이터 는 별도의 로그 파일 형태로 저장하는 데이터스토리지관리시스템(28)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

주둔지, 과학화, 경계시스템, 고정카메라, 구동카메라, 미디어컨버터

Description

주둔지 과학화 경계시스템{Military post watching system}

본 발명은 군의 현대화와 이를 통한 군 병력의 감축방안에 관한 것으로, 특히 비행장, 탄약고, 통신시설, GOP, 지휘통제소 등의 군 병력 주둔지 및 군 주요시설 주변을 감시하기 위한 초소별 초병의 투입 없이도 해당 시설 및 주둔지의 경계상태를 유지할 수 있고 상황 발생시 정확한 상황정보가 통제소로 자동 통보되게 함으로써 신속한 대응체계를 구축할 수 있는 주둔지 과학화 경계시스템에 관한 것이다.

전통적으로 비행장, 탄약고, 통신시설, GOP, 지휘통제소 등과 같은 군 병력 주둔지나 군 주요시설에는 적군의 침입, 침투에 대비하여 그 시설주변의 요소마다 초소를 설치하고 여기에 초병을 투입하여 경계임무를 수행하게 하고 있었으나, 최근의 정보통신기술의 발달로 인하여 감시카메라 시스템이 군 경계임무의 대체수단으로 도입됨에 따라 군병력의 감축이 가능하게 되고 있다.

감시 카메라 시스템은 경계대상지역에 설치된 다수의 카메라에 포착된 영상을 중앙감시통제소의 관리자가 모니터링하는 것으로 현장을 무인 감시하는 것을 가능하게 한다.

그러나 기존의 감시 카메라 시스템은 중앙감시통제소에서의 감시관리자가 경계대상 지역에 설치된 카메라로부터 올라오는 현장 영상에 기초하여 상황을 인식하고 판단하게 되므로 중앙감시통제소의 감시관리자의 숙련도에 따라 현장상황에 대한 인식과 판단에 오차가 있을 수 있다.

이러한 감시카메라 시스템은 군 주둔지 등의 감시 및 경계 품질에 균질성을 얻을 수 없어 상황발생시 체계적이고 합리적인 대응을 어렵게 만든다.

본 발명의 상기한 바와 같은 전통적인 카메라 감시 시스템의 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명은 비행장, 탄약고, 통신시설, GOP, 지휘통제소 등의 군 병력 주둔지 및 군 주요시설 주변을 감시하기 위한 초소별 초병의 투입 없이도 해당 시설 및 주둔지의 경계상태를 유지할 수 있고 상황 발생시 정확한 상황정보가 통제소로 자동 통보되게 함으로써 신속한 대응체계를 구축할 수 있는 주둔지 과학화 경계시스템을 제공하는 데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명의 주둔지 과학화 경계시스템은 주둔지 또는 감시지역 울타리 측방을 감시하기 위해 전 울타리를 연하여 설치되는 고정형카메라와, 주둔지 또는 감시지역의 적 침투 예상지역 및 취약지역 울타리 전후방에 울타리를 연하여 일정거리 간격으로 설치되는 구동형카메라와, 상기 고정형 또는 구동형 카메라의 영상데이터를 변조하는 비디오서버와, 영상변조된 신호를 광데이터로 변환하는 미디어컨버터와, 광변환된 영상신호를 광네트워크를 통해 수신하여 멀티스크린에 다분할 출력하며 상기 각 카메라를 포함한 경계시스템 전체를 제어하는 메인시스템을 포함하되, 상기 메인시스템은 광 네트워크에 기반을 두고 센터 운용 종합 관리 프로그램을 탑재하여 해당 모니터또는 멀티스크린에 여러 현장상황의 디스플레이 및 감시를 제어하는 통합제어시스템과, 카메라로 부터 득한 영상을 실시간으로 전송받아 이동 물체를 탐지 분석 식별하는 프로 그램을 탑재하여 상기 통합제어시스템 또는 통합모니터링시스템에 원격제어할 수 있는 신호를 전송하는 이미지분석시스템과, 카메라로 부터 득한 영상을 실시간으로 수신 조합 모니터링 및 제어하는 통합모니터링시스템과, 감시시스템의 각 카메라에서 획득한 영상의 개별 데이터를 파일로 저장하고 각 카메라에서 획득한 이벤트 데이터는 별도의 로그 파일 형태로 저장하는 데이터스토리지관리시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 주둔지 과학화 경계시스템은 완전한 감시, 감지 및 경보 추적, 경계 취약 지역에 대한 무인 경계 시스템 운용을 가능하게 하고, 통합 감시 체계 운용에 의한 통합 제어 및 운용 감시, 고성능 감시 장비에 의한 원거리 조기 탐지 및 감시 추적을 통한 이미지 비젼 분석 시스템을 거쳐 최저 오차에 의한 표적, 대상물, 침입자를 자동 감시, 탐지, 추적, 경고하게 된다. 특히, 무조명하에서 고선명 고화질의 근/원거리의 카메라 영상을 획득할 수 있도록 함으로써 실시간 이미지 분석을 통한 야간시의 현장상황도 정확히 식별할 수 있다.

또한 본 발명은 동체 탐지 및 식별 후 카메라 자동추적과 녹화기록으로 침투자의 이동경로 파악 및 분석이 가능하게 한다.

특히 본 발명은 감시구역내에서의 동체 인식시 경계담당부대와 지휘통제실의 통제시스템의 감시모니터에 현장 상황 표시를 위한 자동 팝업이 실행되게 함으로서 감시효율을 증대시킨다.

또한 본 발명은 주둔지의 각 울타리 경계카메라 및 경계담당부대, 특정구역 의 감시데이터를 모두 통제시스템에서 관리, 제어, 저장, 감시하는 것으로 경계운용 효율을 개선시킨다.

또한 본 발명은 경계카메라 영상데이터 및 통제시스템의 전 이중화 구축으로 일부 시스템 다운에 따른 복구시에도 전 시스템을 안정하게 유지할 수 있다.

또한 본 발명은 모든 카메라 영상의 실시간 다중 전시를 통한 전 감시구역의 일괄 감시를 가능하게 하며, 각종 장비와 카메라 위치, 주둔지 지도, 선로 구성 및 상태, 각종 장비의 상태 등에 대한 데이터를 도식화하여 표시함으로써 시스템 운용자의 운용 능력을 향상시킨다.

특히, 동체 탐지시 주둔지 또는 감시영역의 지도정보와 연계된 침투위치 표시를 통하여 현장 상황을 직관적으로 인지할 수 있게 하여 적정하고 신속한 대응처리를 가능하게 한다.

본 발명의 과학화 경계 시스템에서 감시카메라 및 경계담당부대, 특정구역감시장비는 경계 책임 부대의 통제 시스템에 의한 제어를 원칙으로 하되, 상기 감시카메라는 부대 울타리 및 취약 지역을 연하여 무조명하 최소 주간 1,000M, 야간 200M의 근/원거리 육안 식별이 가능하게 설계하고, 이동 물체 탐지시 구동형 카메라는 회전을 하여 자동 줌 기능으로 대상물을 추적하도록 하며, 고정형 카메라는 자동 줌 기능으로 대상물을 추적하도록 설계한다.

또한 통제 시스템은 오경보율을 최소화한 알고리즘에 의해 이동 물체 탐지 후 대형 통제용 모니터에 대상물 영상을 팝업시켜 추적이 가능하게 하며, 탐지된 대상물은 이미지 분석 시스템으로 인식하여 그 영상을 주둔지 부대 또는 감시영역 지도상에 위치 및 거리정보와 함께 표출시킨다. 이어서 상황 발생에 따른 각 예하 및 상급 부대로의 상황 전파와 후속 조치를 지령한다.

경계 담당 부대는 통제 시스템의 지령에 따라 후속 조치를 취하며, 해당 모니터에는 통제 시스템과 동일한 영상이 표출되게 한다.

전체 시스템은 광 네트워크 망으로 구성되며, 네트워크 및 시스템은 전 이중화 방식을 적용하여 일부 시스템 고장이나 파손 등의 비상사태시 경계공백이 발생되는 것을 근원적으로 배제시켜 시스템의 안정화를 도모한다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 시스템의 블록구성도이고, 도 2는 본 발명 시스템의 감시시스템부의 구체적인 신호흐름을 설명하는 블록구성도이며, 도 3은 본 발명 시스템의 감시시스템 중 경계담당부대의 구체적인 신호흐름을 설명하는 블록구성도이고, 도 4는 본 발명 시스템의 통제시스템부의 구체적인 신호흐름을 설명하는 블록구성도이다.

여기에서 참고되는 바와 같이 본 발명 시스템은 크게 감시시스템, 지원 및 부수장비, 통제시스템으로 구분하여 구성하고 있다.

상기 지원 및 부수장비는 광네트워크와 전력공급망으로서 UPS(무정전전원공급장치)를 포함하며, 광 네트워크망의 고속 다중화 및 안정화, 그룹별 통합 제어 기술과 광 네트워크망의 보안 및 트래픽 분산 기술, 그리고 광케이블 전송로의 이중화에 의한 시스템 안정화 기술을 말한다.

상기 감시시스템은 카메라 구동, 데이터 전송, 기구 및 지원의 H/W부와 감시 프로그램의 S/W로 구성한다.

여기서 감시시스템의 H/W부의 카메라 구동은 저조도 고화질, 원거리 고배율 줌, 자동 추적 기술을 포함하고, 데이터 전송은 이미지/데이터 고속, 고화질 광 데이터 변환 전송 기술을 포함하며, 기구물은 외부 환경의 안정성 기준 제작 조건을 말하는 것으로서 대표적으로 낙뢰 방지 장치는 높은 에너지 펼스의 전하 분산 설계, 낮은 접지 저항의 획득, 순간 전원 대체 설계 기술을 포함한다. 감시시스템의 S/W부는 감시에 관한 것으로 데이터변환 및 이미지 조합 모니터링 기술을 말한다.

감시시스템은 책임 경계 구역, 경계 담당 부대, 특정구역감시장비로 나누어지며, 책임 경계 구역은 울타리를 연하여 고정형카메라(11)를 설치하고, 취약 및 침투 예상 지역에는 구동형카메라(12)를 설치한다.

상기 고정형카메라(11)와 구동형카메라(12)에 의해 촬영된 영상은 비디오서버(13)와 미디어컨버터(15)를 거쳐 광네트워크(33)를 통해 메인시스템(24)과 백업시스템(29)으로 전송되게 구성한다. 또한 상기 메인시스템(24) 또는 백업시스템(29)에서 생성된 카메라의 구동 및 줌, 전조등 및 경보기 등의 제어신호는 상기 광네트워크와 미디어컨버터(15) 및 비디오서버(13)를 통해 고정형카메라(11)와 구동형카메라(12) 그리고 전조등 및 경보기 등으로 전송되게 구성한다.

로컬감시카메라(16)는 특정구역에 대한 촬영영상을 비디오서버(17)와 미디어컨버터(18)를 거쳐 광네트워크(33)를 통해 메인시스템(24)과 백업시스템(29)으로 전송되게 구성한다.

경계 담당 부대는 책임 경계 구역의 감시 화면과 특정구역감시장비의 감시 화상정보를 미디어컨버터(19)와 네트워크모니터링콘트롤러(20)를 통해 듀얼의 모니터(21)에 각각 나타나게 구성한다.

상기 통제시스템은 통합 제어, 통합 감시, 데이터 저장, 이미지 분석, 백업 시스템, 기구 및 지원의 H/W부와 운용, 관리, 분석, 저장, 감시 프로그램의 S/W부로 구성한다.

여기서 통제시스템의 H/W부의 통합 제어는 광 네트워크 기반 안정화된 서버 및 듀얼 오버레이를 말하고, 통합 감시는 광 네트워크 기반 안정화된 서버 및 멀티 오버레이를 말하며, 데이터 저장은 광 네트워크 기반 스토리지 증설 및 시스템의 안정화르 말하고, 이미지 분석은 광 네트워크 기반 안정화된 서버 및 싱글 오버레이를 말하며, 백업 시스템은 광 네트워크 기반 고속 미러링 인터페이스 스토리지를 의미한다. 또한 통제시스템의 S/W부의 운용 관리는 시스템 통합 운용 관리 제어 프로그램 개발 기술을 말하고, 분석은 이동 물체 탐지 분석 및 지능화 행동 분석 알고리즘 개발 기술을 말하며, 저장은 이미지, 통신, 관리, 로그 데이터 분리 Index DB화 기술을 말하고, 감시는 이미지 해상도 자유 변환 및 조합 변형 오버레이 기술 서브 주변장비의 Run&Down 맵핑 UI 오버레이 기술을 말하고, 백업은 광 네트워크 프로토콜 데이터의 이중화 미러링 기술을 말한다.

이러한 통제시스템은 지휘 통제실에 설치하며, 감시 시스템을 조정 및 통제하고 자동 및 수동(운영자)에 의한 통합 실시간 모니터링 및 제어를 하기 위한 것으로, 그 구성은 멀티스크린(32), 메인시스템(24), 백업인터페이스(22), 백업시스 템(29)으로 이루어져 있다. 여기서 메인시스템(24)은 통합제어시스템(25), 이미지분석시스템(26), 통합모니터링시스템(27), 데이터스토리지관리시스템(28)으로 구성하고, 백업시스템(29)은 통합모니터링시스템(30)과 데이터스토리지관리시스템(31)으로 구성하며, 백업인터페이스(22)는 RAID시스템(23)으로 구성한다.

상기 통합모니터링시스템(30)과 데이터스토리지관리시스템(31)으로 구성된 백업시스템(29)은 메인시스템(24)에 나란히 구축되어 메인시스템과 마찬가지로 각 카메라의 영상신호가 자동 저장관리되게 구성한다. 그리고 상기 메인시스템과 백업시스템은 RAID시스템을 갖는 백업인터페이스(22)에 의해 비상시 자동 스위치되게 구성하여 광네트워크(33)에 결합된 메인시스템(24)의 손상시 백업시스템(29)으로 자동 스위치되어 경계시스템의 작동상태가 그대로 유지되게 구성한다.

지휘 통제실에 설치되는 메인시스템(24)을 초함하는 통제시스템과 감시시스템 간의 인터페이스는 모두 광케이블로 연결하여 구성한다.

또한 각 구성요소들과 통제시스템간의 인터페이스는 모두 이더넷(Ethernet)으로 연결한다.

이와 같이 구성된 본 발명 시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.

고정형카메라(11)는 주둔지 또는 감시지역 울타리를 연하여 설치되어서 울타리 측방을 감시한다. 실시예에 있어 고정형 카메라는 주간 200M, 야간 무조명하 200M 이상 감시할 수 있는 성능의 카메라를 설치한다.

적 침투 예상, 취약 지역, 울타리 전후방에 울타리를 연하여 일정거리(예를 들면 200M)단위로 Pole과 함께 설치 시공되는 구동형카메라(12)는 실시예에 있어 주간 1,000M, 야간 무조명하 200M 이상 감시가능한 사양으로 설치한다.

각 카메라는 이동 물체 탐지시 통제 시스템 제어하에 자동 추적을 한다.

전조등은 각 카메라 양 끝단에 총 2개를 설치하되, 위의 실시예의 경우 최소 200M의 투사 거리가 확보되게 설치하고 있다.

각 카메라의 영상은 비디오서버(13)를 통하여 데이터가 변조되며, 변조된 데이터는 미디어컨버터(15)를 통하여 광 데이터로 변환되어 광네트워크(33)를 거쳐 통제시스템의 메인시스템(24)과 백업시스템(29)으로 전송된다.

특정구역감시장비는 데이터를 분기하여 로컬감시카메라(21)의 영상은 비디오서버(17)를 통하여 데이터가 변조되며, 변조된 데이터는 미디어컨버터(18)를 통하여 광데이터로 변환 통제시스템으로 전송된다.

경계 담당 부대는 울타리 주변 카메라 및 부대 내 모든 카메라의 영상을 다양한 화면 조합(1, 4분할, 멀티 분할, 화면 전환)으로 모니터링 감시하며, 통제 시스템의 제어를 받는다.

감시시스템의 모든 장비는 UPS(34)와 연결되어 AVR(35)을 통한 안정적인 전원 공급을 받으며, 모든 장비는 낙뢰 방지 장치(피뢰침, 접지, 써지 보호기)를 설치하여 보호를 받는다. 또한 감시시스템의 모든 장비는 방수, 방진 보호 등급 IP66을 만족하며, 외부 주변 온도 -32℃~43℃의 환경하에서 정상 동작하는 조건으로 설계된다.

통제시스템은 카메라 및 영상 관제 장비 및 이미지 분석 장비등을 통해 확보된 해당 부대의 실시간 영상 및 데이터를 광 네트워크로 원격지에 전송 제어하는 기능도 포함하며, 실시간 수집된 영상 정보와 맵 정보, 이미지 분석 정보를 멀티스크린(32)을 통해 표출하여 통제실에서 현재의 상황을 신속히 분석하고 효과적으로 대응할 수 있게 한다.

이는 기존의 중앙 관제 및 제어 시스템의 문제점, 비효율성등을 개선하여 보다 지능적이고 복합적이며 미래 지향적인 멀티미디어 시스템 운영 환경을 구축하고 시스템의 효율을 극대화 시킨다.

통제시스템은 위에서 설명한 감시시스템을 원격 통제하고, 감시시스템의 각종 카메라에 의한 감시영상정보를 실시간으로 이미지 분석하여 침입자/침투자의 탐지와 추적상황을 멀티스크린(32)을 통해 모니터하고 분석하고 나아가 이들 감시시스템을 통제한다.

특히, 감시시스템에 의해 촬영된 현장 정보는 일정 기간 저장 관리되며, 광 네트워크를 통해 각종 카메라와 경계 담당 부대의 시스템을 효율적으로 원격 제어한다. 또한 감시 시스템의 구성 요소에 대해 통합 관리 모니터링 한다.

상기 통제시스템을 구성하고 있는 메인시스템(24)의 통합제어시스템(25)는 광 네트워크에 기반을 두며 센터 운용 종합 관리 프로그램을 탑재하여 해당 모니터또는 멀티스크린에 여러 현장상황의 디스플레이 및 감시를 제어한다.

메인시스템(24)의 이미지분석시스템(26)은 광 네트워크에 기반을 두며 카메라로 부터 득한 영상을 실시간으로 전송받아 이동 물체를 탐지 분석 식별하는 프로그램을 탑재하여 상기 통합제어시스템 또는 통합모니터링시스템에 원격제어할 수 있는 신호를 전송한다.

통합모니터링시스템(27)은 광 네트워크에 기반을 두며 카메라로 부터 득한 영상을 실시간으로 수신 조합 및 모니터링하고, 경계 담당 부대 및 특정구역감시장비와 연계하여 데이터를 수신 조합 모니터링 및 제어한다. 실시예에서는 워크스테이션급의 통합 관리자 모니터링 프로그램을 탑재한다.

데이터스토리지관리시스템(28)은 감시시스템의 각 카메라의 획득한 영상을 (일예로 1개월 이상)저장하되, 각 획득한 영상의 개별 데이터를 파일화(DB)하여 저장하고, 각 획득한 이벤트 데이터는 별도의 로그 파일 형태로 저장하며, 상기 통합제어시스템, 이미지분석시스템, 통합모니터링시스템의 호출에 응답하여 데이터를 전송한다.

광네트워크(33)는 안정성을 최우선으로 하며 멀티 제어시 효율이 최고로 발휘되는 성능의 서버급의 PC를 사용하고, 부대내의 콘솔에 장착한다. 이 광네트워크 의 워크그룹 스위치(L3)와 1:1 광 케이블 연결하여 감시시스템의 비디오신호를 송수신한다.

백업시스템(29)은 통제 시스템의 시스템 중 일부 장비의 기능 상실이 발생시 전체 시스템의 정상적인 통제를 위해 이중화 시스템으로 구축된다.

이 백업시스템은 데이터관리스토리지시스템(31)과 통합모니터링 시스템(30)을 통하여 이중화 시스템으로 구축되고 있다.

나아가 메인시스템과 백업시스템간의 이중화 백업 링크를 위한 인터페이스는 RAID 시스템(23)을 이용하여 구축한다.

백업시스템은 일반적인 상황에서는 통제시스템의 메인시스템과 동일한 데이 터를 수신받아 정상적으로 백업을 실행하며, 통제 시스템의 일부 장비가 기능 상실시 대기 모드에서 자동으로 실행 모드로 전환되어 정상적인 통제시스템 운용이 유지되게 한다.

백업시스템 및 백업인터페이스 장비는 메인 광 네트워크 망인 L3스위치에 광 케이블로 연결 링크된다.

백업시스템은 기존의 통제 시스템과 동일한 프로그램을 탑재하고 있어 실행 모드 전환시 즉시 실행된다.

통제시스템의 메인시스템의 실행 프로그램을 살펴보면, 데이터스토리지관리시스템(28)은 비디오 데이터 및 INDEX 파일, 이벤트 로그 파일을 DB화하여 저장하고, 통합모니터링시스템(27)의 프로그램은 실시간 카메라 영상 신호를 화면에 조합 모니터링하며, 경계 담당 부대를 제어 관리한다. 그리고 특정구역감시장비와 연계하여 모니터링 원격 제어하며, 각종 상황 및 이벤트에 대한 모니터링과 데이터스토리지관리시스템의 데이터를 호출 검색 및 자료화한다. 또한 전반적인 시스템의 장비에 대한 실시간 연동 상태를 모니터링을 한다.

이미지분석시스템의 프로그램은 고정 및 구동형 카메라에 지정한 영역 내에서 이동 물체 탐지시 이미지 분석하여 추적 신호를 전송한다.

통합제어시스템 프로그램은 센터 종합 운영 프로그램으로서, 원격지에 위치한 카메라 및 비디오 스트림, 녹화, 스케줄, 백업, 관리, 상황, 이벤트, 네트워크 등에 대한 종합적인 통합 관리 및 운영에 필요한 서버용 관제 관리자 소프트웨어군이다.

RAID 시스템 프로그램은 통제 시스템의 다운 및 기능 이상에 대비한 이중화 시스템으로 통제 시스템의 설정 정보 및 데이터를 미러링 기능을 통해 복사 저장한다. 또한, 실시간 기능 유무를 체크하여 대기 모드에 있는 백업 시스템을 기능 이상시 실행 모드로 변환 신호를 주어 본 발명 시스템의 정상 가동을 가능하게 한다.

한편, 본 발명에 적용된 무조명하 근/원거리 카메라는 초저조도 고해상도 실현 카메라와 고배율 원격 제어 줌 렌즈로서, 전하 증폭형 촬상 소자(EM-CCD : Electron Multiplying CCD)가 탑재되어 저조도 성능이 일반 카메라 대비 100배 이상 향상된 성능을 발휘한다.

실시예에서, 상기 전하증폭형 촬상 소자가 탑재된 극초저조도 카메라는 최대 400M 이상 원거리의 어둠 속에서도 움직이는 물체를 감지하고 식별하였으며, 30FPS Full-Frame 컬러 동영상을 구현하였다. 더욱이 SSNR 기술로 영상의 잡음과 끌림 현상이 차단되어 더욱 선명한 감시를 하며 야간 감시 기능이 더욱 강화되었다.

또한 본 발명에 적용된 카메라는 고배율 Day&Night Remote Iris 모드 지원 렌즈를 포함한다. 실제로 12.5 ~ 750mm의 강력한 광학 줌 기능을 통하여 원거리의 사물의 근거리 확보 (주간 최소 1,000M 이상 거리 확보)를 실현하였으며, 프리세트 기능에 의한 원격지 제어가 달성된다.

본 발명에서 데이터 압축 변환은 MPEG4 Encoding과 MPEG4 Decoding기술이 적용된다.

여기서 엔코딩은 MPEG4 Advanced Simple Profile@Level 5, JPEG이 가능한 듀얼 CODEC을 적용하여 Up to 720×480(576) pixels@30(25)frames/sec을 얻는다. 통 상 ASIC Chipset으로 구현한다,

디코딩은 일반적으로 알려진 DCT에 의한 영상의 압축 기법 외에 움직임의 검출 결과를 압축여부에 반영하는 기법으로 압축률을 개선할 수 있다. 이러한 압축 기법은 움직임을 판단 작업과 압축을 적절히 활용하여 화질 및 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 하드웨어 Encoding과 멀티스레딩 및 핸드쉐이킹, Direct Show 기술을 조합한 소프트웨어 디코딩 기술을 바탕으로 다채널 통합 관제 및 관리시스템 의 구축이 가능하다.

통합제어프로그램툴은 원격지의 장비(카메라, DVR, 센서, 전조등 등) 중앙 제어, 다양한 영상 조합 및 변경 가능한 화면 구성, 모든 데이터의 구분된 자동 백업 및 시스템의 이중화로 인한 안정성, 전체 시스템의 각 장비에 대한 정상 동작 유무 상태의 그래픽화 및 실시간 모니터링, 이벤트 및 기타 설정에 대한 화면의 자동 팝업 및 추적 기능 보유, 전체 시스템의 중앙 관리 및 제어에 적용할 수 있다.

특히, 위성지도, 특정 위치의 Map, 감시 시스템의 Map, 카메라의 대상물 포착시 해당 위치 Map 및 유사 거리 표시 OSD등과 같은 응용 화면의 제공에 통합제어프로그램툴이 유용하다.

본 발명에서의 고정 또는 이동 물체의 탐지와 행동 분석 알고리즘은 다음과 같다.

사람 크기 정도의 물체를 침입자로 인식(한국 표준 신장 173Cm, 반신 85Cm x 50Cm의 팔과 다리 구분)하는 확률을 이미지 분석 패턴 학습 방식 알고리즘에 의하여 오경보율을 최소화한다.

사람 크기 정도의 물체의 식별은 자동 기능과 수동 기능으로 선택조건을 두어 운용자의 자유로운 선택으로 이동 물체의 식별이 가능하게 한다.

필요시 이동 물체 및 이미지 식별 알고리즘 분석 설정을 운용자가 제어할 수 있게 민감도 및 영역, 수치에 대한 부분을 메뉴얼을 두어 식별이 더욱 용이하게 할 수 있다.

사람 자동 인식 프로그램은 동시에 서로 다른 영상 최대 3화면까지 판독 한다.

이미지 분석 알고리즘은 물체 탐지, 인식, 분류, 추적에 대한 솔루션 VMD기술보다 진화된 기술, 인간처럼 생각하는 인공지능을 기초 NMD(Non-motion Detection) 알고리즘을 적용한다.

사물의 탐지(Object Detection)는 인간이 사물을 관찰하듯 색상과 모양, 운동성을 조합하여 식별 탐지한다. 이것은 인간이 분석 할 수 없는 세밀한 부분(예를 들면, 1Day10m이동)까지도 판독하는 것이 가능하다.

사물의 분류 (Object Classification)는 사물이 가지고있는 형태나 크기, 운동성을 분석하며, 사람(일정한 신체 사이즈에 대한 사전 학습 능력으로 인한 확인 및 탐지 분류)과 군중, 차량, 동물, 물건등으로 분류 하며, 방향성을 가지고 있는 사물에 대하여 위험 여부 판단(예를 들면, 지하철 승강장 낙하)한다.

사물의 추적 (Object Tracking)은 탐지 분류된 사물의 움직이는 궤적을 구분하여 사물의 운동성을 이용한 위험 여부 또는 침입자 의도 등을 판단한다.

도 1은 본 발명 시스템의 블록구성도이다.

도 2는 본 발명 시스템의 감시시스템부의 구체적인 신호흐름을 설명하는 블록구성도이다.

도 3은 본 발명 시스템의 감시시스템 중 경계담당부대의 구체적인 신호흐름을 설명하는 블록구성도이다.

도 4는 본 발명 시스템의 통제시스템부의 구체적인 신호흐름을 설명하는 블록구성도이다.

도 5는 본 발명 시스템의 실행 플로우차트이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

11 : 고정형카메라 12 : 구동형카메라

13,17 : 비디오서버 14 : 전조등 및 경보기

15,18,19 : 미디어컨버터 20 : 네트워크모니터링콘트롤러

21 : 모니터 22 : 백업인터페이스

23 : RAID 24 : 메인시스템

25 : 통합제어시스템 26 : 이미지분석시스템

27 : 통합모니터링시스템 28 : 데이터스토리지관리시스템

29 : 백업시스템 30 : 통합모니터링시스템

31 : 데이터스토리지관리시스템 32 : 멀티스크린

33 : 광네트워크 34 : UPS

Claims (5)

1. 삭제
2. 주둔지 또는 감시지역 울타리 측방을 감시하기 위해 전 울타리를 연하여 설치되는 고정형카메라(11); 주둔지 또는 감시지역의 적 침투 예상지역 및 취약지역 울타리 전후방에 울타리를 연하여 일정거리 간격으로 설치되는 구동형카메라(12); 상기 고정형 또는 구동형 카메라의 영상데이터를 변조하는 비디오서버(13); 상기 비디오서버의 영상변조된 신호를 광데이터로 변환하는 미디어컨버터(15); 센터 운용 종합 관리 프로그램을 탑재하여 해당 모니터또는 멀티스크린에 여러 현장상황을 디스플레이하고 감시 제어하는 통합제어시스템(25)과, 각 카메라로부터 획득한 영상을 실시간으로 전송받아 이동 물체를 탐지 분석 식별하는 프로그램을 탑재하여 상기 통합제어시스템 또는 통합모니터링시스템에 원격제어할 수 있는 신호를 전송하는 이미지분석시스템(26)과, 카메라로 부터 득한 영상을 실시간으로 수신 조합 모니터링 및 제어하는 통합모니터링시스템(27)과, 감시시스템의 각 카메라에서 획득한 영상의 개별 데이터를 파일로 저장하고 각 카메라에서 획득한 이벤트 데이터는 별도의 로그 파일 형태로 저장하는 데이터스토리지관리시스템(28)을 포함하며, 상기 미디어컨버터에서 광변환된 영상신호를 광네트워크(33)를 통해 수신하여 멀티스크린(32)에 다분할 출력하고 상기 각 카메라를 포함한 경계시스템 전체를 제어하는 메인시스템(24); 상기 메인시스템(24)에 광네트워크 결합되어 비상시 시스템 자동백업을 위해 통합모니터링시스템(30)과 데이터스토리지관리시스템(31)을 포함하는 백업시스템(29); 및 비상시 상기 메인시스템과 백업시스템을 자동 스위치하는 백업인터페이스(22)로 구성한 것을 특징으로 하는 주둔지 과학화 경계 시스템.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제

Images