KR101142212B1 - 침입감지 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방범 시스템에서 영상간의 영상변화값 이외에 침입감지 대상물과의 거리값을 침입여부의 판단에 이용함으로써 침입감지 오보율을 더욱 효과적으로 감소시킬 수 있는 침입감지 장치 및 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 침입감지 장치는, 침입감지 대상물과의 거리를 감지하기 위한 거리 감지부와; 촬상수단으로부터 입력되는 영상데이터간의 영상변화값(Y)을 계산하기 위한 영상 감지부와; 상기 거리 감지부로부터 입력된 거리값(x)에 기초하여 기준 영상변화값(y)을 계산하고, 상기 영상변화값(Y)과 상기 기준 영상변화값(y)을 비교하여 침입여부를 판단하는 침입 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

침입감지 장치 및 방법 {INTRUSION SENSING APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 방범 시스템에 관한 것으로, 특히 방범 시스템에서 침입자를 감지하기 위한 침입감지 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 열선 센서, 적외선 센서 등과 같은 감지센서를 설치하거나 또는 CCTV용 카메라를 설치하여 침입자를 감지하는 침입감지 시스템을 구축하고 있다.

그러나, 감지센서를 이용하는 경우에는 센서 자체의 특성상 감지범위가 극히 제한적이고, 영상정보를 얻을 수 없기 때문에 사람과 동물의 구별이 실질적으로 불가능하다는 문제점이 있다.

또한, 카메라를 이용하는 경우에는 원격지에서 화면을 통해 카메라 영상을 통해 침입자를 감시할 수 있다는 장점은 있으나, 침입감지를 위한 침입자 판단은 사람이 직접 눈으로 보고 판단을 수행해야만 한다.

한편, 일반적으로 널리 이용되고 있는 영상 침입감지 시스템은 단순한 움직임 감지에 의한 침입자 감지를 수행한다. 그러나, 이러한 영상 침입감지 시스템은 영상변화 정도만을 이용하여 감지하므로, 근거리에서 움직이는 작은 동물을 사람으로 오인식하거나 원거리에서 움직이는 사람을 작은 동물로 오인식하는 경우가 발생하며, 이에 따라 오보율이 많이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 방범 시스템에서 영상간의 영상변화값 이외에 침입감지 대상물과의 거리값을 침입여부의 판단에 이용함으로써 침입감지 오보율을 더욱 효과적으로 감소시킬 수 있는 침입감지 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 침입감지 장치는, 방범 시스템에서 침입자를 감지하기 위한 침입감지 장치에 있어서, 침입감지 대상물과의 거리를 감지하기 위한 거리 감지부와; 촬상수단으로부터 입력되는 영상데이터간의 영상변화값(Y)을 계산하기 위한 영상 감지부와; 상기 거리 감지부로부터 입력된 거리값(x)에 기초하여 기준 영상변화값(y)을 계산하고, 상기 영상변화값(Y)과 상기 기준 영상변화값(y)을 비교하여 침입여부를 판단하는 침입 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 영상변화값(Y)이 상기 기준 영상변화값(y) 보다 클 경우에, 상기 침입 판단부는 침입신호를 발생한다.

상기 거리 감지부는 초음파 센서 또는 적외선 센서로 구성된다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 침입감지 방법은, 침입감지 대상물과의 거리값(x)을 제공하는 거리 감지부, 영상데이터간의 영상변화값(Y)을 제공하는 영상 감지부 및 침입여부를 판단하는 침입 판단부를 포함하는 침입감지 장치의 침입감지 방법에 있어서, 상기 거리 감지부 및 상기 영상 감지부로부터 상기 거리값(x) 및 상기 영상변화값(Y)을 각각 입력받는 제1 단계와; 상기 침입 판단부가 상기 영상 감지부로부터 입력된 상기 거리값에 기초하여 기준 영상변화값(y)을 계산하는 제2 단계와; 상기 침입 판단부가 상기 영상변화값(Y)과 상기 기준 영상변화값(y)을 비교하여 침입여부를 판단하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제3 단계에서, 상기 영상변화값(Y)이 상기 기준 영상변화값(y) 보다 클 경우에, 상기 침입 판단부는 침입신호를 발생한다.

상기 기준 영상변화값(y)은 거리값(x)에 반비례하며, 하기의 수식에 의해 구해진다.

y = ax + b

a : 반비례 상수값

x : 거리값

b : 거리값이 '0'일 때 y의 값

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 방범 시스템에서 영상간의 영상변화값 이외에 침입감지 대상물과의 거리값을 침입여부의 판단에 이용함으로써 침입감지 오보율을 감소시킬 수 있어, 방범 시스템의 신뢰성을 크게 향상시키고 보안성을 더욱 강화하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침입감지 장치의 구성 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 침입감지 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 기준 영상변화값(y)을 구하는 수식을 그래프로 나타낸 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침입감지 장치의 구성 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 침입감지 장치는 방범구역 예를 들어 침입이 예상되는 실외에 설치되어 있으며, 거리 감지부(110)와, 영상 감지부(120)와, 침입 판단부(130)로 구성되어 있다.

상기 거리 감지부(110)는 침입감지 대상물(침입자 또는 작은 동물)과의 거리를 감지하는 수단으로서, 초음파 센서 또는 적외선 센서로 구성될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.

상기 영상 감지부(120)는 촬상수단(CCTV : 121), 영상변환수단(122), 영상처리수단(123) 및 영상변화 검출수단(124) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 영상 감지부(120)는 촬상수단(121)으로부터 입력되는 영상 데이터간의 영상 변화 정도의 측정을 통하여 영상을 감시한다.

상기 영상 감지부(120)의 촬상수단(121), 영상변환수단(122) 및 영상처리수단(123)은 기존의 영상 감지부의 구성과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 촬상수단(121)은 침입감지 대상물의 현재 영상 데이터를 제공하는 수단으로서, CCTV용 카메라 등으로 구성될 수 있다.

상기 영상변화 검출수단(124)은 영상변화 검출 알고리즘에 기초하여 기준 영상 1프레임과 현재 입력된 영상 1프레임의 차분 즉, 영상 데이터간의 영상 변화 정도인 영상변화값(Y)을 계산한다.

상기 침입 판단부(130)는 상기 거리 감지부(110)로부터 입력된 거리값(x)에 기초하여 기준 영상변화값(y)을 계산하고, 상기 기준 영상 변화값(y)을 상기 영상 감지부(120)로부터 계산된 상기 영상변화값(Y)과 비교하여 침입여부를 판단한다.

상기 침입 판단부(130)는 상기 영상변화값(Y)이 상기 기준 영상변화값(y) 보다 클 경우에 경보 발생기(140)를 제어하여 침입신호를 발생한다.

만약 상기 영상변화값(Y)이 상기 기준 영상변화값(y) 보다 작다면, 상기 침입 판단부(140)는 오보처리를 수행한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 침입감지 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

먼저, 상기 거리 감지부(110)로부터 침입감지 대상물과의 거리값(x)을 입력받고, 상기 영상 감지부(120)로부터 영상데이터간의 영상변화값(Y)을 입력받는다(S100).

다음에, 상기 침입 판단부(140)가 상기 영상 감지부(120)로부터 입력받은 상기 거리값에 기초하여 기준 영상변화값(y)을 계산한다(S110).

다음에, 상기 침입 판단부(140)가 상기 영상변화값(Y)과 상기 기준 영상변화값(y)을 비교하여 침입여부를 판단한다(S120).

상기 단계 S120에서, 상기 영상변화값(Y)이 상기 기준 영상변화값(y) 보다 큰 경우에, 상기 침입 판단부(140)는 침입신호를 발생한다(침입발보)(S130).

상기 단계 S120에서, 상기 영상변화값(Y)이 상기 기준 영상변화값(y) 보다 작은 경우에, 상기 침입 판단부(140)는 오보처리하며(무시)(S140), 상기 단계 S100으로 복귀한다.

상기 기준 영상변화값(y)은 하기의 수식 :

y = ax + b

에 의해 구해진다.

여기서, a는 반비례 상수값이고, x는 거리값이고, b는 거리값이 '0'일 때 y의 값이다.

도 3은 본 발명에 따른 기준 영상변화값(y)을 구하는 수식을 그래프로 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 기준 영상변화값(y)은 감지거리 즉, 거리값(x)에 반비례함을 알 수 있다. 여기서, a < 0, b = 0이다.

바람직하게, 상기 기준 영상변화값(y)은 해당 거리에서 침입으로 판단하기 위한 기준값으로서, 실험에 의하여 결정되는 값이다.

결과적으로, 상기 기준 영상변화값(y)의 설정값에 따라서, 거리가 가까운 곳의 움직임은 영상변화값이 커야 사람으로 판단하고, 거리가 먼 곳의 움직임은 영상변화값이 상대적으로 적어도 사람으로 판단할 수 있다. 또한, 가까운 거리에서 나방이나 작은 물체가 움직이는 것은 침입으로 감지되지 않는다.

이상과 같이, 본 발명에서는 방범 시스템에서 영상간의 영상변화값 이외에 침입감지 대상물과의 거리값을 침입여부의 판단에 이용함으로써 침입감지 오보율을 감소시킬 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

110 : 거리 감지부 120 : 영상 감지부
121 : 촬상수단 124 : 영상변화 검출수단
130 : 침입 판단부 140 : 침입 판단부

Claims (9)

1. 방범 시스템에서 침입자를 감지하기 위한 침입감지 장치에 있어서,
   침입감지 대상물과의 거리를 감지하기 위한 거리 감지부와;
   촬상수단으로부터 입력되는 영상데이터간의 영상변화값(Y)을 계산하기 위한 영상 감지부와;
   상기 거리 감지부로부터 입력된 거리값(x)에 기초하여 기준 영상변화값(y)을 계산하고, 상기 영상변화값(Y)과 상기 기준 영상변화값(y)을 비교하여 침입여부를 판단하는 침입 판단부를 포함하고,
   상기 기준 영상변화값(y)은 하기의 수식에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 침입감지 장치.
   y = ax + b
   a : 반비례 상수값
   x : 거리값
   b : 거리값이 '0'일 때 y의 값
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 영상변화값(Y)이 상기 기준 영상변화값(y) 보다 클 경우에, 상기 침입 판단부는 침입신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 침입감지 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 기준 영상변화값(y)은 거리값(x)에 반비례하는 것을 특징으로 하는 침입감지 장치.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 거리 감지부는 초음파 센서 또는 적외선 센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 침입감지 장치.
   
6. 침입감지 대상물과의 거리값(x)을 제공하는 거리 감지부, 영상데이터간의 영상변화값(Y)을 제공하는 영상 감지부 및 침입여부를 판단하는 침입 판단부를 포함하는 침입감지 장치의 침입감지 방법에 있어서,
   상기 거리 감지부 및 상기 영상 감지부로부터 상기 거리값(x) 및 상기 영상변화값(Y)을 각각 입력받는 제1 단계와;
   상기 침입 판단부가 상기 영상 감지부로부터 입력된 상기 거리값에 기초하여 기준 영상변화값(y)을 계산하는 제2 단계와;
   상기 침입 판단부가 상기 영상변화값(Y)과 상기 기준 영상변화값(y)을 비교하여 침입여부를 판단하는 제3 단계를 포함하고,
   상기 기준 영상변화값(y)은 하기의 수식에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 침입감지 방법.
   y = ax + b
   a : 반비례 상수값
   x : 거리값
   b : 거리값이 '0'일 때 y의 값
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제3 단계에서, 상기 영상변화값(Y)이 상기 기준 영상변화값(y) 보다 클 경우에, 상기 침입 판단부는 침입신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 침입감지 방법.
   
8. 제6항에 있어서,
   상기 기준 영상변화값(y)은 상기 거리값(x)에 반비례하는 것을 특징으로 하는 침입감지 방법.
   
9. 삭제

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