KR101200560B1 - Image analysis apparatus, system and method of wide angle surveillance camera - Google Patents

Image analysis apparatus, system and method of wide angle surveillance camera Download PDF

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KR101200560B1
KR101200560B1 KR1020120103082A KR20120103082A KR101200560B1 KR 101200560 B1 KR101200560 B1 KR 101200560B1 KR 1020120103082 A KR1020120103082 A KR 1020120103082A KR 20120103082 A KR20120103082 A KR 20120103082A KR 101200560 B1 KR101200560 B1 KR 101200560B1
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브이씨에이 테크놀러지 엘티디
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Abstract

PURPOSE: An image analyzing device of a wide angle monitoring camera, a system thereof, and a method thereof are provided to set a central area in the entire monitoring target area and not to analyze color information in the central area, thereby differently performing an object movement tracking method in a preset central area and other monitoring areas. CONSTITUTION: A central area setting unit(121) classifies the entire monitoring target area into a central area and the other areas. A color information analyzing unit(122) analyzes color information about an object in the other areas except for the central area. The color information analyzing unit does not analyze color information in the central area. A tracking unit(123) tracks movement of an object in the monitoring target area. [Reference numerals] (110) Camera; (121) Central area setting unit; (122) Color information analyzing unit; (123) Tracking unit; (130) Camera control unit; (140) Communication unit; (200) Server

Description

광각 감시 카메라의 영상 분석 장치, 시스템 및 방법{IMAGE ANALYSIS APPARATUS, SYSTEM AND METHOD OF WIDE ANGLE SURVEILLANCE CAMERA}IMAGE ANALYSIS APPARATUS, SYSTEM AND METHOD OF WIDE ANGLE SURVEILLANCE CAMERA

본 발명은 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치, 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 광각 렌즈로 인한 영상 정보의 왜곡으로 이동 객체의 지속적 추적이 곤란한 광각 감시 카메라에서 영상 정보의 분석 방식을 변경하여 연속적 추적을 용이하게 수행하도록 한 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an image analysis device, system and method of a wide-angle surveillance camera, and in particular, the continuous tracking by changing the analysis method of the image information in the wide-angle surveillance camera that is difficult to continuously track the moving object due to the distortion of the image information due to the wide-angle lens The present invention relates to an image analysis device, a system, and a method of a wide-angle surveillance camera.

감시 카메라에서 보안 등의 목적으로 이동 객체를 추적하거나 움직임을 감지하는 영상 분석 기술을 지속적으로 발전해오고 있다.In surveillance cameras, video analytics technology has been continuously developed to track moving objects or detect motion for security purposes.

도 1은 이러한 종래의 영상 분석 방법의 예시도로서, 종래에는 칼만 필터(Kalman Filter)와 같은 영상 분석 기법을 사용하여 이동 객체의 움직임을 추적하였다.FIG. 1 is an exemplary diagram of a conventional image analysis method. In the related art, a motion of a moving object is tracked using an image analysis technique such as a Kalman filter.

그러나, 이러한 종래의 영상 분석 기법은 이동 객체를 흑백으로 구분하여 분석하거나 그레이 스케일(Gray scale)로 변환하여 분석하여 정밀한 이동 객체의 추적이 어려웠다.However, in the conventional image analysis technique, it is difficult to precisely track moving objects by analyzing moving objects in black and white or converting them to gray scale.

예를 들어, 도 1a와 같이, 이동 객체(1,3)가 복수인 경우에 각 이동 객체 간의 이동 방향이 서로 상이한 경우에는 비교적 객체 간(2,4)의 구별이나 추적이 용이하였으나, 도 1b와 같이 이동 객체 간(1,3)의 이동 방향이 유사하거나 서로 근접하여 교차하는 경우에는 객체 간(2,4)의 구분 식별이 어려워 정밀한 추적이 쉽지 않았다.
For example, as shown in FIG. 1A, when a plurality of moving objects 1 and 3 are moved in different directions, each of the moving objects 2 and 4 is relatively distinguished or tracked, but FIG. 1B. As described above, when the moving directions between moving objects (1, 3) are similar to each other or closely intersect with each other, it is difficult to distinguish between the objects (2, 4) and precise tracking is difficult.

이러한 점을 개선하여 이동 객체의 추적에 대한 효율성을 높이기 위해, 최근에는 이동 객체의 컬러 정보를 기반으로 영상을 분석하는 방법이 사용되고 있다.In order to improve this point and to increase the efficiency of tracking a moving object, a method of analyzing an image based on color information of the moving object has recently been used.

도 2는 일반적인 컬러정보 분석 방법의 예시도로서, 영상 분석 시스템이 화면상에 표시되는 컬러 정보(11 내지 18, 21 내지 27)를 입력받아 이를 통해 동일 객체임을 인식하는 방법이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a method of analyzing color information. The image analysis system receives a color information 11 to 18 and 21 to 27 displayed on a screen and recognizes the same object.

이러한 방식은 이동 객체의 각 부분(예를 들어, 도2a의 경우 11 내지 18)의 특징적인 컬러 정보를 히스토그램으로 패턴 분석하여 이동 객체를 식별하고 그 움직임을 추적하므로 컬러 정보를 사용하지 않는 종래의 이동 객체 추적 방법에 비해 그 정밀도가 높다.This method pattern analysis of the characteristic color information of each part of the moving object (for example, 11 to 18 in Figure 2a) by histogram to identify the moving object and track its movement, so that the conventional color information is not used. The precision is higher than the moving object tracking method.

도 2에 도시한 것과 같은 객체를 부분으로 분리하여 표현한 구성은 단순한 예로 표현한 것에 불과한 것으로, 상술한 컬러 정보를 이용한 이동 객체의 추적 방법은 일부 배경 정보를 이용하거나 해당 객체의 각 부분에 대한 컬러별 중심을 이용하거나 특징점을 이용하는 등 다양한 방식으로 변형하거나 복합적으로 활용할 수도 있다.The configuration in which the object as shown in FIG. 2 is divided into parts is merely an example, and the tracking method of the moving object using the above-described color information uses some background information or the color for each part of the corresponding object. It can be transformed or used in various ways, such as using a center or using feature points.

이러한 컬러 정보 기반의 이동 객체 추적 방법은 객체 간의 교차, 이동 경로의 변경 등이 발생하는 감시 환경과 같이 다수의 객체가 복잡하게 움직이는 경우일지라도 비교적 그 추적의 정확도가 높아 최근 많이 활용되고 있다.
The color information-based moving object tracking method has been widely used in recent years because the tracking accuracy is relatively high even when a large number of objects are complicatedly moved, such as a monitoring environment in which an intersection between objects and a change of a moving path occur.

한편, 단일의 감시 카메라를 이용하여 넓은 영역을 효과적으로 감시하기 위해 어안렌즈(fish-eye lens)와 같은 광각 렌즈(wide-angle lens)를 장착한 카메라를 이용한 감시 시스템에서도 이동 객체의 추적 방법이 적용되고 있다.Meanwhile, the tracking method of moving objects is applied to a surveillance system using a camera equipped with a wide-angle lens such as a fish-eye lens to effectively monitor a large area using a single surveillance camera. It is becoming.

도 3은 이러한 종래의 광각 감시 카메라의 영상 분석 방법의 예시도로서, 도 3a는 천장의 중앙에 광각 감시 카메라(20)를 설치하고 다수의 객체(1,3,5)가 이동하는 환경에서 각 객체의 이동 경로(2,4,6)를 추적하는 것을 도시한 것이다.3 is an exemplary view illustrating an image analysis method of a conventional wide-angle surveillance camera, and FIG. 3A illustrates an installation of a wide-angle surveillance camera 20 in the center of a ceiling and an environment in which a plurality of objects 1, 3, and 5 move. It is shown to track the moving path (2, 4, 6) of the object.

도 3b는 광각 감시 카메라(20)가 촬영한 영상에서 이동 경로에 따른 이동 객체(1)의 형태를 해당 이동 객체의 위치(1,9,2)에 따라 순차적으로 도시한 것이다.FIG. 3B sequentially illustrates the shape of the moving object 1 along the moving path in the image captured by the wide-angle surveillance camera 20 according to the positions 1, 9 and 2 of the moving object.

도 9 및 도 10은 광각 감시 카메라로 촬영한 영상의 예시도로서, 도 9를 참조하면 광각 감시 카메라의 광각 렌즈 중심으로부터 대략 비슷한 거리로 떨어진 두 객체(사람)는 유사한 크기로 촬영되고 있음을 볼 수 있으나, 도 10을 참조하면 광각 렌즈의 중심으로부터 거리가 서로 상이한 경우에는 왜곡으로 인해 그 크기가 달라지며 촬영되는 각도도 달라진다.9 and 10 are exemplary views of images taken by the wide-angle surveillance camera. Referring to FIG. 9, two objects (persons) separated by approximately a similar distance from the center of the wide-angle lens of the wide-angle surveillance camera are captured at similar sizes. However, referring to FIG. 10, when the distances from the center of the wide-angle lens are different from each other, the size is changed due to the distortion and the angle at which the image is taken is also different.

따라서, 광각 감시 카메라를 적용한 영상 분석 장치에서 동일 객체가 광각 렌즈의 중심 근처를 통과하며 이동하는 경우에는 크기의 변형 및 컬러 정보의 변형으로 인해 컬러 정보의 분석을 이용한 객체의 이동 추적이 용이하지 않음을 알 수 있다.Therefore, when the same object moves in the vicinity of the center of the wide-angle lens in the image analysis device to which the wide-angle surveillance camera is applied, it is not easy to track the movement of the object by analyzing the color information due to the deformation of the size and the deformation of the color information. It can be seen.

이처럼, 광각 감시 카메라(20)는 표준 렌즈를 이용했을 때에 비해 초점거리가 짧고 FOV(Field Of View)가 넓다는 특성이 있어 넓은 영역을 단일의 카메라로 감시할 수 있는 장점이 있으나, 취득된 영상의 형태는 방사형 왜곡(radial distortion)이 심하게 드러나 영상 분석이 용이하지 않다.As described above, the wide-angle surveillance camera 20 has a feature that the focal length is shorter and the field of view is wider than that of the standard lens, so that a wide area can be monitored by a single camera. In the form of, the radial distortion is severely exposed and the image analysis is not easy.

광각 감시 카메라(20)에서 취득한 영상은 비선형성(non-linearity)을 띄며, 이로 인하여 발생한 왜곡을 보정하기 위해 일반적으로 광학적 원리를 역 분석하는 방법을 사용하는데, 광 중심과 렌즈의 초점거리 및 렌즈의 굴절률을 모델링한 왜곡 보정식 등을 활용할 수 있다.The image acquired by the wide-angle surveillance camera 20 has non-linearity, and in order to correct distortion caused by this, a method of inversely analyzing optical principles is generally used. Distortion correction equation modeling the refractive index of can be used.

그러나, 도 3b와 같이 광각 감시 카메라가 촬영하는 이동 객체의 위치(1,9,3)에 따라 분석할 수 있는 컬러 정보의 변형(예를 들어, 1의 위치에서는 11, 12, 13, 14인데, 9의 위치에서는 31, 32, 33이며 2의 위치에서는 21, 22, 23, 24이다)이 굴절률이나 객체와 카메라 간의 거리에 따라 매우 급격히 일어나므로 이동 객체의 지속적인 추적을 위한 연속적 특징을 분석하기 어려워 실시간으로 이동 객체의 움직임을 추적하는 것은 사실상 불가능하다.However, as shown in FIG. 3B, the color information that can be analyzed according to the position (1, 9, 3) of the moving object photographed by the wide-angle surveillance camera (for example, at position 1 is 11, 12, 13, 14). , 31, 32, 33 at position 9 and 21, 22, 23, 24 at position 2) occur very rapidly depending on the index of refraction or the distance between the object and the camera. It is difficult to track the movement of a moving object in real time.

특히, 중심 영역(9의 지점)에서 왜곡이 급격히 발생하는 광각 감시 카메라(20)의 특성으로 인해, 도 3a와 같이 다수의 이동 객체(1,3,5)가 서로 자유로운 이동 경로를 갖으며 광각 감시 카메라(20)의 감시 영역 내를 이동(2,4,6)하는 경우이거나 혹은 각 이동 객체 간의 교차가 발생하거나 방향이 전환되는 경우에도 각 이동 객체(2,4,6)의 구별이나 지속적인 움직임의 추적이 매우 어렵다.
In particular, due to the characteristics of the wide-angle surveillance camera 20 in which distortion occurs sharply in the center region 9, as shown in FIG. 3A, the plurality of moving objects 1, 3, and 5 have free movement paths to each other and have a wide angle. In case of moving (2, 4, 6) in the surveillance area of the surveillance camera 20, or even if the intersection between each moving object occurs or the direction is changed, the distinction or continuous identification of each moving object (2, 4, 6) Tracking of movements is very difficult.

이처럼, 종래의 광각 감시 카메라를 이용한 영상 분석 장치에서는 광각 렌즈의 왜곡 특성으로 인해 오히려 컬러 정보를 이용한 이동 객체의 추적 방법이 컬러 정보를 이용하지 않는 종래의 추적 방법에 비해 추적 오류의 발생 빈도가 높은 경우가 많아 현실적으로 사용되지 못하고 있었다.As described above, in the image analysis apparatus using the conventional wide-angle surveillance camera, the tracking method of the moving object using the color information has a higher frequency of tracking errors than the conventional tracking method using the color information due to the distortion characteristics of the wide-angle lens. In many cases, it was not practically used.

이로 인해, 종래의 광각 감시 카메라를 이용한 영상 분석 장치에서는 컬러 정보를 이용하지 않는 이동 객체의 추적 방법만 적용되고 있는 실정이나, 이는 상술한 바와 같이 일반적인 추적 효율성이 컬러 정보를 이용하는 추적 방법에 비해 떨어지는 문제점이 있다.For this reason, in the conventional video analysis apparatus using a wide-angle surveillance camera, only a tracking method of a moving object that does not use color information is applied. However, as described above, general tracking efficiency is inferior to that of a tracking method using color information. There is a problem.

따라서, 광각 감시 카메라를 이용한 영상 분석 장치에서 컬러 정보를 이용한 이동 객체의 추적 방법을 적용하여 그 추적 효율성을 높이면서도 오류의 발생 가능성을 낮춰 이동 객체의 연속적인 추적이 가능하도록 하는 영상 분석 장치가 요구된다.
Accordingly, a video analysis apparatus that applies a tracking method of a moving object using color information in a video analysis apparatus using a wide-angle surveillance camera increases the tracking efficiency and reduces the possibility of error, thereby enabling continuous tracking of the moving object. do.

한국 공개 특허 제10-2009-0024158호Korean Patent Publication No. 10-2009-0024158

전술한 문제점을 개선하기 위한 본 발명 실시 예들의 목적은 촬영하는 전체의 감시 대상 영역 중 중앙영역을 설정하고 중앙영역에서는 컬러정보 분석을 수행하지 않음으로써 기 설정한 중앙영역과 그 외의 감시 영역에서 객체의 이동 추적 방식을 상이하게 구분하여 수행하도록 한 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치, 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.An object of the embodiments of the present invention for improving the above-described problem is to set a central area of the entire monitoring target area to be photographed, and do not perform color information analysis in the central area, so that objects in the preset central area and other monitoring areas The present invention provides an apparatus, system, and method for analyzing video of a wide-angle surveillance camera.

전술한 문제점을 개선하기 위한 본 발명 실시 예들의 다른 목적은 중앙영역으로 진입하는 객체 및 중앙영역에서 진출하는 객체에 대해 촬영하는 영역의 중심을 기준으로 한 진입 및 진출 방향 각도를 고려하여 컬러정보를 보정한 후 분석함으로써 중앙영역을 지나가는 객체에 대한 이동 추적이 매우 용이하도록 한 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치, 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.Another object of the embodiments of the present invention for improving the above-mentioned problem is to provide color information in consideration of the entrance and exit direction angles based on the center of the area photographed for the object entering the center area and the object entering the center area. The present invention provides a video analysis apparatus, system, and method for a wide-angle surveillance camera, which makes it easy to track movement of an object passing through a central region by analyzing the correction.

전술한 문제점을 개선하기 위한 본 발명 실시 예들의 또 다른 목적은 광각에 따른 컬러정보의 왜곡 정도를 고려하여 중앙영역을 관리함으로써 종래의 영상 분석 방식으로 연속적 추적이 불가한 이동 객체도 용이하게 추적하도록 한 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치, 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
Another object of the embodiments of the present invention for improving the above problems is to manage the central region in consideration of the degree of distortion of the color information according to a wide angle to easily track a moving object that cannot be continuously tracked by a conventional image analysis method. An image analysis apparatus, a system, and a method of a wide-angle surveillance camera are provided.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치는 촬영하는 전체의 감시 대상 영역 중 중심을 포함하여 기 설정된 중앙영역을 상기 중앙영역을 제외한 영역과 구분하여 관리하는 중앙영역 설정부, 상기 중앙영역을 제외한 영역에서 임의의 객체에 대해 컬러정보 분석을 수행하며, 상기 중앙영역에서는 컬러정보 분석을 수행하지 않는 컬러정보 분석부 및 상기 감시 대상 영역에서 객체 이동을 추적하되, 상기 중앙영역에서 진출하는 객체에 대해 수행한 컬러정보의 분석 정보를 상기 중심을 기준으로 한 진입 및 진출 방향 각도를 고려하여 상기 중앙영역을 제외한 영역에서 상기 중앙영역으로 진입하는 객체에 대해 기 수행한 컬러정보의 분석 정보와 비교하여 동일 객체임을 판별하는 추적부를 포함한다.In accordance with an aspect of the present invention, an apparatus for analyzing an image of a wide-angle surveillance camera according to an embodiment of the present invention is configured to distinguish a predetermined central region from a region except for the central region by including a center of the entire monitoring target regions. Central area setting unit to manage, color information analysis for any object in the area except the central area, the color information analysis unit does not perform color information analysis in the central area and the object movement in the monitoring target area For the object entering the central area from the area excluding the central area by tracking, the analysis information of the color information performed on the object entering the central area in consideration of the angle of the entry and exit direction based on the center Comprising a tracking unit for determining that the same object compared to the analysis information of the previously performed color information do.

상기 추적부는 상기 컬러정보의 분석 정보의 비교시에, 상기 중앙영역에서 진출하는 객체 및 상기 중앙영역으로 진입하는 객체에 대해 상기 중심으로부터 거리를 고려하여 컬러정보의 왜곡을 보정한 후 비교하는 것이 바람직하다.When comparing the analysis information of the color information, it is preferable that the tracking unit corrects the distortion of the color information by considering the distance from the center with respect to the object entering the central region and the object entering the central region. Do.

상기 컬러정보의 분석정보는 색상, 채도, 명도, 휘도 정보 중 하나 이상을 포함하여 기 설정된 컬러 구분 기준에 따라 소정 객체를 하나 이상의 부분으로 구분하여 관리하는 정보인 것이 바람직하다.Preferably, the analysis information of the color information is information for classifying and managing a predetermined object into one or more parts according to a predetermined color classification criterion including one or more of hue, saturation, brightness, and luminance information.

이때, 상기 추적부는 상기 객체에서, 상기 부분 중 상기 중앙영역에 대한 진,출입 방향에 관계없이 컬러정보의 변동이 없다고 기 설정된 부분을 대상으로 비교하여 상기 분석정보의 유사도가 가장 높은 것을 동일 객체로 판별하는 것이 바람직하다.In this case, the tracking unit compares a predetermined part of the object with no change in color information regardless of the entry / exit direction with respect to the central area to the same object. It is desirable to determine.

상기 중앙영역 설정부는 상기 광각 카메라의 광 중심과 렌즈의 초점 거리 및 렌즈의 굴절률을 고려한 상기 컬러정보의 왜곡 수치가 기 설정 수준 이상인 영역을 상기 중앙영역으로 설정할 수 있다.
The center region setting unit may set a region in which the distortion value of the color information considering the optical center of the wide-angle camera, the focal length of the lens, and the refractive index of the lens is greater than or equal to a preset level.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광각 감시 카메라의 영상 분석 시스템은 상기 광각 감시 카메라가 촬영하는 영상을 수신하는 영상 수신부, 상기 영상에서 촬영하는 전체의 감시 대상 영역 중 중심을 포함하여 기 설정된 중앙영역을 상기 중앙영역을 제외한 영역과 구분하여 관리하는 중앙영역 설정부, 상기 중앙영역을 제외한 영역에서 임의의 객체에 대해 컬러정보 분석을 수행하며, 상기 중앙영역에서는 컬러정보 분석을 수행하지 않는 컬러정보 분석부 및 상기 감시 대상 영역에서 객체 이동을 추적하되, 상기 중앙영역에서 진출하는 객체에 대해 수행한 컬러정보의 분석 정보를 상기 중심을 기준으로 한 진입 및 진출 방향 각도를 고려하여 상기 중앙영역을 제외한 영역에서 상기 중앙영역으로 진입하는 객체에 대해 기 수행한 컬러정보의 분석 정보와 비교하여 동일 객체임을 판별하는 추적부를 구비하는 통제 서버를 포함한다.
In accordance with another aspect of the present invention, there is provided an image analysis system of a wide-angle surveillance camera, including: an image receiver configured to receive an image captured by the wide-angle surveillance camera, and a center of an entire surveillance target region captured by the image; A central region setting unit that manages a predetermined central region including an area other than the central region, and performs color information analysis on an arbitrary object in the region except the central region, and color information analysis in the central region The color information analyzer which does not perform the operation and tracks the movement of the object in the monitoring target area, but considers the entry and exit direction angles based on the center of the analysis information of the color information performed on the object entering the central area. For an object entering the central area from an area other than the central area As it compared with the analysis information of the color information to perform group and a control server that is comprising a track that determines that the same object.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 영상 분석 방법은 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치의 영상 분석 방법으로서, 촬영하는 전체의 감시 대상 영역 중 중심을 포함하여 기 설정된 중앙영역을 상기 중앙영역을 제외한 영역과 구분하여 관리하는 단계, 상기 중앙영역을 제외한 영역에서 임의의 객체에 대해 컬러정보 분석을 수행하며, 상기 중앙영역에서는 컬러정보 분석을 수행하지 않는 단계 및 상기 감시 대상 영역에서 객체 이동을 추적하되, 상기 중앙영역에서 진출하는 객체에 대해 수행한 컬러정보의 분석 정보를 상기 중심을 기준으로 한 진입 및 진출 방향 각도를 고려하여 상기 중앙영역을 제외한 영역에서 상기 중앙영역으로 진입하는 객체에 대해 기 수행한 컬러정보의 분석 정보와 비교하여 동일 객체임을 판별하는 단계를 포함한다.An image analysis method according to another embodiment of the present invention for achieving the above object is an image analysis method of an image analysis apparatus of a wide-angle surveillance camera. Managing the data separately from the area excluding the central area, performing color information analysis on any object in the area excluding the central area, not performing color information analysis on the central area, and the monitoring target area. Tracks the movement of the object, but enters the central area from the area excluding the central area in consideration of the angle of entry and exit directions based on the center of the analysis information of the color information performed on the object entering the central area The same object is compared with the analysis information of the previously performed color information on the And a step of stars.

상기 동일 객체 판별 단계는 상기 컬러정보의 분석 정보의 비교시에, 상기 중앙영역에서 진출하는 객체 및 상기 중앙영역으로 진입하는 객체에 대해 상기 중심으로부터 거리를 고려하여 컬러정보의 왜곡을 보정한 후 비교하는 것이 바람직하다.In the same object discriminating step, when comparing the analysis information of the color information, the distortion of the color information is corrected in consideration of the distance from the center of the object entering the central area and the object entering the central area, and then comparing the analysis information. It is desirable to.

또한, 상기 컬러정보의 분석정보는 색상, 채도, 명도, 휘도 정보 중 하나 이상을 포함하여 기 설정된 컬러 구분 기준에 따라 소정 객체를 하나 이상의 부분으로 구분하여 관리하는 정보인 것이 바람직하다.In addition, the analysis information of the color information may be information that manages by dividing a predetermined object into one or more parts according to a predetermined color classification criterion including one or more of hue, saturation, brightness, and luminance information.

이때, 상기 동일 객체 판별 단계는 상기 객체에서, 상기 부분 중 상기 중앙영역에 대한 진,출입 방향에 관계없이 컬러정보의 변동이 없다고 기 설정된 부분을 대상으로 비교하여 상기 분석정보의 유사도가 가장 높은 것을 동일 객체로 판별할 수 있다.
In this case, the determining of the same object may have the highest similarity of the analysis information by comparing a predetermined part of the object with no change in color information regardless of the entry / exit direction of the central area. Can be identified as the same object.

본 발명의 실시 예에 따른 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치, 시스템 및 방법은 촬영하는 전체의 감시 대상 영역 중 중앙영역을 설정하고 중앙영역에서는 컬러정보 분석을 수행하지 않음으로써 기 설정한 중앙영역과 그 외의 감시 영역에서 객체의 이동 추적 방식을 상이하게 구분하여 수행하도록 하여 객체의 이동에 대한 추적 효율성을 높이는 효과가 있다.An apparatus, system, and method for analyzing video of a wide-angle surveillance camera according to an exemplary embodiment of the present invention set a central region of a whole surveillance target region to be photographed, and do not perform color information analysis in the central region, and the predetermined central region and its It is effective to increase the tracking efficiency for the movement of the object by performing differently distinguishing and tracking the movement of the object in the surveillance area.

본 발명의 실시 예에 따른 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치, 시스템 및 방법은 중앙영역으로 진입하는 객체 및 중앙영역에서 진출하는 객체에 대해 촬영하는 영역의 중심을 기준으로 한 진입 및 진출 방향 각도를 고려하여 컬러정보를 보정한 후 분석함으로써 중앙영역을 지나가는 객체에 대한 이동 추적이 매우 용이하도록 하여 객체의 이동에 대한 추적의 성공 확률을 향상시키는 효과가 있다.An apparatus, system, and method for video analysis of a wide-angle surveillance camera according to an exemplary embodiment of the present invention take into consideration an entrance and exit direction angle based on a center of an area photographed for an object entering and exiting from the center area. By correcting and analyzing the color information, it is very easy to track the movement of the object passing through the central area, thereby improving the success probability of tracking the movement of the object.

본 발명의 실시 예에 따른 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치, 시스템 및 방법은 광각에 따른 컬러정보의 왜곡 정도를 고려하여 중앙영역을 관리함으로써 종래의 영상 분석 방식으로 연속적 추적이 불가한 이동 객체도 용이하게 추적하도록 하여 중앙영역을 벗어나는 임의의 객체에 대해 연속적인 추적이 가능하도록 하는 효과가 있다.
Image analysis device, system and method of a wide-angle surveillance camera according to an embodiment of the present invention is easy to move objects that cannot be continuously tracked by conventional image analysis method by managing the central area in consideration of the degree of distortion of color information according to the wide angle. It is effective to enable continuous tracking for any object outside the central area by tracing it.

도 1은 종래의 영상 분석 방법의 예시도.
도 2는 일반적인 컬러정보 분석 방법의 예시도.
도 3은 종래의 광각 감시 카메라의 영상 분석 방법의 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치의 예시도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광각 감시 카메라의 영상 분석 방법의 예시도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 분석 방법의 컬러정보 분석의 제1 예시도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 분석 방법의 컬러정보 분석의 제2 예시도.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 분석 방법의 순서도.
도 9 및 도 10은 광각 감시 카메라로 촬영한 영상의 예시도.1 is an exemplary view of a conventional image analysis method.
2 is an exemplary view of a general color information analysis method.
3 is an exemplary view of a video analysis method of a conventional wide-angle surveillance camera.
4 is an exemplary view of a video analysis device of a wide-angle surveillance camera according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view illustrating a video analysis method of a wide-angle surveillance camera according to an embodiment of the present invention.
6 is a first exemplary diagram of color information analysis of an image analysis method according to an exemplary embodiment.
7 is a second exemplary view of analyzing color information of an image analyzing method according to an embodiment of the present invention.
8 is a flow chart of an image analysis method according to an embodiment of the present invention.
9 and 10 are exemplary views of images taken by a wide-angle surveillance camera.

상기한 바와 같은 본 발명을 첨부된 도면들과 실시 예들을 통해 상세히 설명하도록 한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치(100)의 예시도다.4 is an exemplary diagram of an image analyzing apparatus 100 of a wide-angle surveillance camera according to an embodiment of the present invention.

상기 광각 감시 카메라는 도 4에서 카메라부(110)로 표시하였으며, 상기 카메라부는 어안렌즈(fish-eye lens)와 같은 광각 렌즈(wide-angle lens)를 장착한 감시 카메라이다.The wide angle surveillance camera is shown as a camera unit 110 in FIG. 4, and the camera unit is a surveillance camera equipped with a wide-angle lens such as a fish-eye lens.

상기 영상 분석 장치(100)는 상기 카메라부(110)의 촬영한 영상을 분석하는 영상 분석부(120)를 포함한다.The image analyzing apparatus 100 includes an image analyzing unit 120 analyzing the captured image of the camera unit 110.

바람직한 실시 예로서, 감시 대상 영역 내에서 이동 객체의 지속적 추적을 위해, 상기 영상 분석부(120)는 촬영하는 전체의 감시 대상 영역 중 중심을 포함하여 기 설정된 중앙영역을 상기 중앙영역을 제외한 영역과 구분하여 관리하는 중앙영역 설정부(121), 상기 중앙영역을 제외한 영역에서 임의의 객체에 대해 컬러정보 분석을 수행하며, 상기 중앙영역에서는 컬러정보 분석을 수행하지 않는 컬러정보 분석부(122) 및 상기 감시 대상 영역에서 객체 이동을 추적하되, 상기 중앙영역에서 진출하는 객체에 대해 수행한 컬러정보의 분석 정보를 상기 중심을 기준으로 한 진입 및 진출 방향 각도를 고려하여 상기 중앙영역을 제외한 영역에서 상기 중앙영역으로 진입하는 객체에 대해 기 수행한 컬러정보의 분석 정보와 비교하여 동일 객체임을 판별하는 추적부(123)를 구비한다.According to a preferred embodiment, in order to continuously track the moving object in the surveillance target region, the image analyzer 120 may include a predetermined central region including a center of the entire surveillance target region to be photographed with a region other than the central region. A central area setting unit 121 for managing the color information, color information analysis unit 122 performing color information analysis on an arbitrary object in an area except the central area, and not performing color information analysis in the central area; The object movement is tracked in the monitoring target area, and the analysis information of the color information performed on the object entering from the central area is taken into consideration in the entry and exit direction angles based on the center in the area excluding the central area. Tracking to determine whether the object is the same by comparing the analysis information of the color information already performed on the object entering the central area And a (123).

상기 중심은 상기 광각 감시 카메라(110)에 구비된 광각 렌즈의 광 중심을 의미한다.The center means a light center of a wide angle lens provided in the wide angle surveillance camera 110.

상기 중앙영역은 상기 광각 렌즈의 굴절률이나 광 중심과 렌즈의 초점거리 및 촬영되는 감시 대상 영역과의 거리를 고려하여 이동 객체의 컬러정보 왜곡이 급격히 일어나는 영역을 대상으로 지정할 수 있다.The central area may be designated as an area where color information distortion of a moving object is rapidly generated in consideration of the refractive index of the wide-angle lens, the optical center, the focal length of the lens, and the distance between the image to be monitored.

또한, 광각 감시 카메라(110)가 설치된 위치가 천장인 경우에는, 그 설치 위치의 특성상 촬영되는 이동 객체의 컬러정보가 일부 식별이 불가하거나 촬영되는 일부라도 그 크기나 형태가 심하게 왜곡되는 영역을 상기 중심을 포함하여 상기 중앙영역으로 지정할 수 있다.In addition, when the position where the wide-angle surveillance camera 110 is installed is the ceiling, the color information of the moving object to be photographed may not be partially identified due to the nature of the installation position, or the area where the size or shape is severely distorted even if the portion is photographed. The center area may be designated including a center.

상기 컬러정보 분석부(122)는 화면상에 표시되는 컬러 정보를 입력받아 이를 통해 소정 객체의 이동을 인식할 수 있다.The color information analyzer 122 may receive color information displayed on the screen to recognize movement of a predetermined object.

바람직한 실시 예로서, 이동 객체의 각 부분의 특징적인 컬러 정보를 히스토그램으로 패턴 분석하여 이동 객체를 식별할 수 있으며, 이때 일부 배경 정보를 이용하거나 해당 객체의 각 부분에 대한 컬러별 중심을 이용하거나 특징점을 이용하는 등 다양한 방식으로 변형하거나 복합적으로 활용할 수도 있다.According to a preferred embodiment, the moving object may be identified by pattern analysis of characteristic color information of each part of the moving object with a histogram. In this case, some background information may be used, or a color center of each part of the corresponding object may be used or a feature point may be identified. It can also be used in various ways, such as using a variety of combinations.

상기 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치(100)는 통제 서버(200)와 통신하는 통신부(140)를 더 포함할 수 있으며, 상기 이동 객체의 움직임을 추적한 결과를 전송하거나 기 설정한 감시 룰에 의해 알람이 발생한 경우 해당 영상을 상기 통제 서버(200)로 전송할 수 있다.The image analysis apparatus 100 of the wide-angle surveillance camera may further include a communication unit 140 that communicates with the control server 200, and transmits a result of tracking the movement of the moving object or by a preset monitoring rule. When an alarm occurs, the video may be transmitted to the control server 200.

또한, 상기 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치(100)는 상기 통신부(140)를 통해 상기 통제 서버(200)로부터 촬영 영상의 해상도, 촬영 시간, 감시 룰, 경보 알람 등의 카메라 제어 정보를 수신할 수 있으며, 카메라 제어부(130)를 통해 해당 카메라 제어 정보로 카메라부(110)를 제어할 수 있다.In addition, the image analysis apparatus 100 of the wide-angle surveillance camera may receive camera control information such as resolution, shooting time, monitoring rule, alarm alarm, etc. of the captured image from the control server 200 through the communication unit 140. The camera controller 110 may control the camera unit 110 using the camera control information.

한편, 상기 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치(100)는 광각 감시 카메라 및 광각 감시 카메라와 네트워크로 연결되는 통제 서버를 포함하는 시스템으로 구성할 수 있다.On the other hand, the image analysis device 100 of the wide-angle surveillance camera may be configured as a system including a wide-angle surveillance camera and a control server connected to the network and the wide-angle surveillance camera.

도시하지는 않았지만, 바람직한 실시 예로서, 상기 광각 감시 카메라의 영상 분석 시스템은 광학렌즈를 구비하는 광각 감시 카메라 및 상기 광각 감시 카메라가 촬영하는 영상을 수신하는 영상 수신부, 상기 영상에서 촬영하는 전체의 감시 대상 영역 중 중심을 포함하여 기 설정된 중앙영역을 상기 중앙영역을 제외한 영역과 구분하여 관리하는 중앙영역 설정부, 상기 중앙영역을 제외한 영역에서 임의의 객체에 대해 컬러정보 분석을 수행하며, 상기 중앙영역에서는 컬러정보 분석을 수행하지 않는 컬러정보 분석부 및 상기 감시 대상 영역에서 객체 이동을 추적하되, 상기 중앙영역에서 진출하는 객체에 대해 수행한 컬러정보의 분석 정보를 상기 중심을 기준으로 한 진입 및 진출 방향 각도를 고려하여 상기 중앙영역을 제외한 영역에서 상기 중앙영역으로 진입하는 객체에 대해 기 수행한 컬러정보의 분석 정보와 비교하여 동일 객체임을 판별하는 추적부를 구비하는 통제 서버를 포함하여 구성하여 광각 감시 카메라의 영상 분석의 부담을 줄이고 카메라 제작 비용을 저렴하게 할 수 있다.
Although not shown, in a preferred embodiment, the video analysis system of the wide-angle surveillance camera includes a wide-angle surveillance camera having an optical lens and an image receiver for receiving an image captured by the wide-angle surveillance camera, and a whole surveillance object photographed from the image. A central region setting unit that manages a predetermined central region including a center among regions and distinguishing the region from the region other than the central region, and analyzes color information on any object in the region except the central region. A color information analysis unit that does not perform color information analysis and an entry and exit direction based on the center based on analysis information of color information performed on an object entering from the central area, while tracking object movement in the monitoring target area. Considering the angle, the center zero in an area except the center area Comprising a control server having a tracking unit for determining whether the object is the same object compared to the analysis information of the color information already performed for the object entering the system to reduce the burden of video analysis of the wide-angle surveillance camera and reduce the cost of manufacturing the camera Can be.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광각 감시 카메라의 영상 분석 방법의 예시도로서, 천장에 위치한 광각 감시 카메라가 실내에서 이동하는 복수의 객체를 촬영하는 영상을 도시한 것이다.FIG. 5 is an exemplary view illustrating an image analysis method of a wide-angle surveillance camera according to an embodiment of the present disclosure, and illustrates an image in which a wide-angle surveillance camera positioned on a ceiling photographs a plurality of objects moving indoors.

도 5에 도시한 바와 같이, 상기 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치(100)는 감시 대상 영역 중 중심으로부터 기 설정된 거리에 해당하는 가상의 중앙 영역(50)을 설정하고 상기 중앙 영역(50)과 그 외의 영역에서 서로 상이한 영상 분석 방법을 사용한다.As illustrated in FIG. 5, the video analysis apparatus 100 of the wide-angle surveillance camera sets a virtual central region 50 corresponding to a preset distance from the center of the surveillance target region, and the central region 50 and its corresponding. In other areas, different image analysis methods are used.

상기 중앙 영역(50)에서는 컬러 정보 분석을 이용한 이동 객체의 추적을 수행하지 않는다.The central area 50 does not track the moving object using color information analysis.

바람직한 실시 예로서, 감시 대상 영역 전체에서 객체의 인식을 수행하되, 상기 중앙 영역(50)에서는 컬러 정보 분석을 이용한 소정 객체의 이동 경로 추적을 수행하지 않고 객체(3 또는 5)의 인식만을 수행하며, 상기 중앙 영역(50)을 제외한 영역에서는 컬러 정보 분석을 이용한 객체(1,2,4,6)의 구별 및 객체 인식을 수행할 수 있다.According to a preferred embodiment, the object is recognized in the entire area to be monitored, but in the central area 50, only the object 3 or 5 is recognized without tracking the movement path of the predetermined object using color information analysis. In areas excluding the central area 50, the objects 1, 2, 4, and 6 may be distinguished from each other using color information analysis and object recognition may be performed.

상기 객체의 인식은 칼만 필터 등을 이용한 기존의 객체 인식 방법을 이용하여 용이하게 수행할 수 있다.Recognition of the object can be easily performed using an existing object recognition method using a Kalman filter or the like.

즉, 상기 감시 대상 영역 전체에서 수행하는 객체 인식은 컬러 정보 분석을 이용하지 않은 기존의 객체 인식 방법으로도 수행할 수 있는 방식을 의미하는 것으로, 예를 들어 객체 간의 교차시에 또는 방향 전환 시에 정확한 객체의 대응을 포함하지 않고 단순히 이동 객체의 개수 정도를 인식하거나 객체의 이동하는 정도를 감시 대상 영역에서 인식하는 것을 의미한다.That is, the object recognition performed in the entire monitoring target area means a method that can be performed by the existing object recognition method without using color information analysis, for example, when crossing objects or when changing directions. It does not include the correspondence of the exact object, but simply recognizes the number of moving objects or the degree of movement of the object in the monitored area.

상기 광각 감시 카메라를 적용한 감시 환경에서는, 광각 렌즈의 특성상 렌즈의 왜곡으로 인해 상기 중앙 영역(50)에서 컬러 정보를 이용한 이동 객체의 추적이 용이하지 않다.In the surveillance environment to which the wide-angle surveillance camera is applied, tracking of a moving object using color information in the central region 50 is not easy due to the distortion of the lens due to the characteristics of the wide-angle lens.

하지만, 광각 감시 카메라를 적용한 감시 환경에서도 컬러 정보를 이용하지 않는 상기 객체 인식 방법은 객체 간의 정확한 구별이나 단일 객체의 이동 경로의 지속적 추적에 비해 비교적 용이하다.However, even in a surveillance environment employing a wide-angle surveillance camera, the object recognition method that does not use color information is relatively easy as compared with the accurate discrimination between objects or continuous tracking of a moving path of a single object.

따라서, 상기 영상 분석 장치(100)는 상기 중앙 영역(50)을 포함하는 감시 대상 영역 전체에 걸쳐 상기 객체 인식 방법을 수행하며, 해당 방법을 이용하여 임의의 객체(3,5)가 상기 중앙 영역(50)에서 진출(3의 위치에서 2로 진출 또는 5의 위치에서 6으로 진출)하는 것을 파악하고 중앙 영역(50)에 기 진입하여 아직 대응되지 않은 임의의 객체의 컬러 정보(기 저장된 1의 위치에서의 객체의 컬러정보 및 4의 위치에서의 객체의 컬러정보)와 상기 진출하는 객체의 컬러 정보(2의 위치에서의 객체의 컬러정보 및 6의 위치에서의 객체의 컬러정보)를 대응시켜 연속적 추적을 가능하게 할 수 있다.Accordingly, the image analysis apparatus 100 performs the object recognition method over the entire surveillance target area including the central area 50, and any object (3, 5) is the central area by using the method. Grasp advance from (50) to advance from 2 or from 5 to 6, and enter the central area 50 to advance the color information of any object that has not yet corresponded (the previously stored 1 of Color information of the object at position and color information of the object at position 4) and color information of the advancing object (color information of the object at position 2 and color information of the object at position 6) Continuous tracking can be enabled.

이는, 감시 대상 영역 전체에서 컬러 정보 분석 방식을 적용하는 경우와 비교하여, 상기 중앙 영역(50)에서 광각 렌즈의 의한 왜곡으로 인한 컬러 정보의 급격한 변형으로 인해 상기 중앙 영역(50)을 포함하는 감시 대상 영역 전체에서 임의의 객체에 대해 연속적 추적(1에서 2로 또는 4에서 6으로)이 실패하는 경우를 방지할 수 있다.This is compared with the case where the color information analysis method is applied to the entire surveillance region, and the surveillance including the central region 50 due to the sharp deformation of the color information due to the distortion of the wide-angle lens in the central region 50. It is possible to avoid the case where consecutive tracking (from 1 to 2 or from 4 to 6) fails for any object throughout the target area.

이를 위해, 바람직한 실시 예로서, 상기 중앙 영역(50)은 광각 렌즈의 굴절률이나 광 중심과 렌즈의 초점거리 및 촬영되는 감시 대상 영역과의 거리를 고려하여 컬러 정보의 변형을 충분히 반영할 수 있는 정도의 거리로 설정되는 것이 바람직하다.To this end, in the preferred embodiment, the center region 50 may sufficiently reflect the deformation of the color information in consideration of the refractive index of the wide-angle lens, the optical center and the focal length of the lens, and the distance to be monitored. It is preferable to set the distance of.

이처럼, 본 발명의 실시 예에 따른 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치(100)는 촬영하는 전체의 감시 대상 영역 중 중앙영역(50)을 설정하고 중앙영역(50)에서는 컬러정보 분석을 수행하지 않아 기 설정한 중앙영역(50)과 그 외의 감시 영역에서 객체의 이동 추적 방식을 상이하게 구분하여 수행하도록 하므로 객체의 이동에 대한 추적 효율성을 높일 수 있다.
As such, the image analysis apparatus 100 of the wide-angle surveillance camera according to an exemplary embodiment of the present invention sets the central region 50 of the entire surveillance target region to be photographed, and does not perform color information analysis in the central region 50. Since the movement tracking method of the object is differently performed in the set central area 50 and the other monitoring area, the tracking efficiency for the movement of the object can be improved.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 분석 방법의 컬러정보 분석의 제1 예시도로서, 감시 대상 영역 중 중앙 영역(50)을 제외한 영역에서 임의의 객체에 (1,2,3,4)대해 부분별 컬러 정보(예를 들어, 1의 경우 11,12,13,14)를 분석하고 이를 이용하여 대응(예를 들어, 1에서 2로 이동한 경우 21,22,23,24와 대응)하여 객체의 연속적 추적이 가능하도록 하는 것을 도시한 것이다.FIG. 6 is a diagram illustrating an example of color information analysis of an image analysis method according to an exemplary embodiment of the present invention, wherein (1,2,3,4) is applied to an arbitrary object in a region other than the central region 50 of a region to be monitored. Analyze the color information for each part (e.g. 11, 12, 13, 14 for 1) and use it to correspond to (e.g., 21, 22, 23, 24 for moving from 1 to 2). To allow continuous tracking of objects.

도 6을 참조하면, 임의의 객체에 대해 상기 중앙 영역(50)을 제외한 영역에서는 컬러 정보를 이용한 영상 분석 방식을 수행(예를 들어, 3의 경우 31,32,33,34로 구분하고 4의 경우 41,42,43,44로 구분하여 분석함)한다.Referring to FIG. 6, an image analysis method using color information is performed in an area except for the center area 50 for an arbitrary object (for example, in the case of 3, 31, 32, 33, and 34 may be divided into 4). In the case of 41, 42, 43, 44 divided into).

바람직한 실시 예로서, 상기 컬러 정보를 이용한 영상 분석 방식은 이동 객체의 각 부분의 특징적인 컬러 정보를 히스토그램으로 패턴 분석하여 이동 객체를 식별하고 그 움직임을 추적하는 방식을 이용하거나, 일부 배경 정보를 이용하거나 해당 객체의 각 부분에 대한 컬러별 중심을 이용하거나 특징점을 이용하는 등 다양한 방식으로 변형하거나 복합적으로 구성하여 수행할 수 있다.According to a preferred embodiment, the image analysis method using the color information may use a method of pattern analysis of characteristic color information of each part of the moving object with a histogram to identify the moving object and track its movement, or use some background information. In addition, it may be performed in various ways, such as using the center of each color for each part of the object or using feature points, or may be configured in combination.

또한, 상기 영상 분석 장치(100)는 상기 컬러정보(예를 들어, 11,12,13,14)의 분석정보를 색상, 채도, 명도, 휘도 정보 중 하나 이상을 포함하여 기 설정된 컬러 구분 기준에 따라 소정 객체를 하나 이상의 부분으로 구분하여 관리하는 정보로 구성하고 이를 이용하여 분석하는 것이 바람직하다.In addition, the image analysis apparatus 100 may include analysis information of the color information (for example, 11, 12, 13, and 14) based on a predetermined color classification standard including one or more of hue, saturation, brightness, and luminance information. Accordingly, it is preferable to configure information by dividing a predetermined object into one or more parts and to analyze it using the same.

도 6에 도시한 바와 같이, 상기 영상 분석 장치(100)는 이동 객체(1,3)의 이동 방향을 고려하여 해당 이동 객체(1,3)가 중앙 영역(50)에 진입(9,5)하면 컬러 정보 분석을 중지하며 다시 객체(9,5)가 중앙 영역(50)에서 진출(9의 위치에서 2로, 5의 위치에서 4로)하면 다시 컬러 정보 분석을 수행(예를 들어, 4의 위치에서 41,42,43,44로 구분하여 분석)한다.As illustrated in FIG. 6, the image analysis apparatus 100 may enter the central region 50 by the corresponding moving objects 1 and 3 in consideration of the moving direction of the moving objects 1 and 3. Stops analyzing the color information, and again when the objects 9 and 5 advance from the central area 50 (to 2 at the position 9 and to 4 at the position 5), the color information analysis is performed again (for example, 4 Analyze by dividing into 41, 42, 43, 44 at the position of).

이때, 상기 영상 분석 장치(100)는 객체의 중앙 영역의 진입 전 컬러 정보(예를 들어, 1에서 11,12,13,14 및 3에서 31,32,33,34)를 기 저장한 후 해당 객체가 중앙 영역(50)에서 진출하는 시점에서 상기 진입 전 컬러 정보를 진출 시 컬러 정보(예를 들어, 2에서 21,22,23,24 및 4에서 41,42,43,44)와 대응하여 동일 객체(1과 2가 동일 객체, 3과 4가 동일 객체)임을 인식할 수 있으며 이를 통해 연속적인 추적(1에서 9로, 9에서 2로 이동 및 2에서 5로, 5에서 4로 이동)을 가능하도록 할 수 있다.In this case, the image analysis apparatus 100 previously stores color information (for example, 1 to 11, 12, 13, 14 and 3 to 31, 32, 33, 34) before entering the central region of the object. In response to the color information (for example, 2 to 21, 22, 23, 24 and 4 to 41, 42, 43, 44) when the object exits from the central area 50, the color information before the entry is entered. Recognize that they are the same object (1 and 2 are the same object, 3 and 4 are the same object), which enables continuous tracking (1 to 9, 9 to 2 and 2 to 5, 5 to 4). Can be enabled.

또한, 상기 광각 감시 카메라는 촬영하는 이동 객체의 위치에 따라 분석할 수 있는 컬러 정보의 변형이 굴절률이나 객체와 카메라 간의 거리에 따라 매우 급격히 일어나므로, 상기 추적부(123)는 상기 컬러정보의 분석 정보의 비교시에, 상기 중앙영역(50)에서 진출하는 객체(2,4) 및 상기 중앙영역(50)으로 진입하는 객체(1,3)에 대해 상기 굴절률 또는 상기 중심으로부터 거리를 고려하여 컬러정보의 왜곡을 보정한 후 비교하는 것이 더욱 바람직하다.In addition, since the deformation of the color information that can be analyzed according to the position of the moving object to be photographed occurs very rapidly according to the refractive index or the distance between the object and the camera, the tracking unit 123 analyzes the color information. When comparing the information, the object 2,4 advancing from the central region 50 and the object 1,3 entering the central region 50 in consideration of the refractive index or the distance from the center of the color More preferably, the distortion of the information is corrected and compared.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치(100)는 광각에 따른 컬러정보의 왜곡 정도를 고려하여 중앙영역을 관리하고 종래의 영상 분석 방식으로 연속적 추적이 불가한 이동 객체도 용이하게 추적하므로 중앙영역(50)을 벗어나는 임의의 객체에 대해 연속적인 추적이 가능해진다.
As such, the image analysis apparatus 100 of the wide-angle surveillance camera according to an embodiment of the present invention manages a central region in consideration of the distortion degree of color information according to a wide-angle, and a moving object that cannot be continuously tracked by a conventional image analysis method. The tracking is also easy, so that continuous tracking of any object outside the central area 50 is possible.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 분석 방법의 컬러정보 분석의 제2 예시도로서, 소정의 임의 객체(1)가 중앙 영역(50)에 진입(9)한 후 중앙 영역(50)에서 이동 방향을 변경한 후 진출(2,3,4)하는 예를 도시한 것이다.FIG. 7 is a second exemplary view of analyzing color information of an image analyzing method according to an exemplary embodiment, wherein a predetermined object 1 enters the central region 50 and then the central region 50. Figure 2 shows an example of advancing (2, 3, 4) after changing the moving direction.

상술한 바와 같이, 상기 영상 분석 장치(100)는 상기 중앙영역(50)을 제외한 영역에서 컬러 정보를 이용하여 객체 이동을 추적하되, 상기 중앙영역(50)에서 진출하는 객체에 대해 수행한 컬러정보(예를 들어, 2의 위치에서 11,12,13)의 분석 정보를 상기 중심을 기준으로 한 진입 및 진출 방향 각도를 고려하여 상기 중앙영역(50)을 제외한 영역에서 상기 중앙영역(50)으로 진입하는 객체에 대해 기 수행한 컬러정보(1의 위치에서 11,12,13)의 분석 정보와 비교하여 동일 객체임을 판별한다.As described above, the image analysis apparatus 100 tracks object movement using color information in an area excluding the central area 50, but performs color information on an object advancing from the central area 50. (For example, 11, 12, 13 at the position of 2) from the region except for the central region 50 in consideration of the entry and exit direction angles with respect to the center to the central region 50 It is determined that the same object is compared with the analysis information of the color information (11, 12, 13 at the position 1) previously performed on the entering object.

이때, 진입 전 해당 객체(1)에 대해 기 저장한 컬러정보(1의 위치에서 11,12,13)의 분석정보를 상기 중앙 영역(50)에서 진출하는 객체의 컬러정보의 분석정보와 비교하여 대응하기 위해서 상기 진입 및 진출 방향 각도를 고려한다.At this time, the analysis information of the color information (11, 12, 13 at the position of 1) previously stored for the object 1 before entry is compared with the analysis information of the color information of the object advancing from the central area 50. In order to respond, the entrance and exit direction angles are considered.

예를 들어, 해당 객체의 전,후,좌,우에서의 컬러정보의 분포가 동일하거나 거의 유사한 경우는 관계없으나, 사람의 경우와 같이 전,후의 컬러정보의 분포가 상이한 경우는 비교에 곤란함이 있다.For example, the distribution of color information before, after, left, and right of the object is the same or almost similar, but it is difficult to compare when the distribution of color information before and after the object is different as in humans. There is this.

따라서, 바람직한 실시 예로서, 이를 보정하기 위해 상기 영상 분석 장치(100)는 굴절률 또는 객체의 거리 등의 요소를 이용하여 해당 객체의 움직임이나 크기 등을 파악하고 이를 통해 해당 객체의 종류를 파악하여 기 설정한 부분 중 컬러 정보가 변하지 않는 부분(예를 들어, 사람의 경우 얼굴 부분은 전,후,좌,우의 컬러정보가 변하므로 특징적인 상체 또는 하체 일부)을 중심으로 진입(1) 및 진출 객체(예를 들어, 3)를 비교하여 대응시킬 수 있다.Therefore, in order to correct this, the image analysis apparatus 100 determines the movement or size of the object using elements such as the refractive index or the distance of the object, and determines the type of the object by using the same. Entry (1) and entry object centering on the part where the color information does not change (for example, the face part changes the color information of the front, back, left and right in the case of a person, which is a characteristic upper or lower body part). (For example, 3) can be compared and corresponded.

이때, 반드시 해당 객체의 종류를 파악하여야만 하는 것은 아니며 해당 객체의 이동 속도, 외형 등에 따라 컬러정보의 변동이 없을 확률이 높은 부분을 기 설정할 수 있으며, 다양한 방법으로 전,후,좌,우에서의 컬러정보의 유사도가 높은 부분을 설정할 수 있다.At this time, it is not necessary to know the type of the object, and it is possible to set the part where there is a high probability that there is no change of the color information according to the moving speed, appearance, etc. of the object. The part with high similarity of color information can be set.

바람직한 실시 예로서, 상기 영상 분석 장치의 추적부(123)는 상기 객체에서, 상기 부분 중 상기 중앙영역에 대한 진,출입 방향에 관계없이 컬러정보의 변동이 없다고 기 설정된 부분(예를 들어, 12)을 대상으로 비교하여 상기 분석정보의 유사도가 가장 높은 것을 동일 객체로 판별하는 것이 바람직하다.According to a preferred embodiment, the tracking unit 123 of the image analysis apparatus is a predetermined portion (eg, 12) in the object that there is no change in color information regardless of the entry / exit direction with respect to the central area. ), The object having the highest similarity of analysis information is determined as the same object.

또한, 더욱 바람직하게는 상기 영상 분석 장치의 중앙영역 설정부(121)는 상기 광각 카메라의 광 중심과 렌즈의 초점 거리 및 렌즈의 굴절률을 고려한 상기 컬러정보의 왜곡 수치가 기 설정 수준 이상인 영역을 상기 중앙영역(50)으로 설정하여 그 외 영역에서의 컬러정보 분석을 효과적으로 수행하도록 할 수 있다.Further, more preferably, the center region setting unit 121 of the image analysis apparatus identifies an area where a distortion value of the color information considering the optical center of the wide-angle camera, the focal length of the lens, and the refractive index of the lens is equal to or greater than a preset level. The central area 50 may be set to effectively perform color information analysis in other areas.

이처럼, 본 발명의 실시 예에 따른 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치(100)는 중앙영역(50)으로 진입하는 객체(1) 및 중앙영역에서 진출하는 객체(예를들어, 4)에 대해 촬영하는 영역의 중심을 기준으로 한 진입 및 진출 방향 각도를 고려하여 컬러정보를 보정한 후 분석하여 중앙영역을 지나가는 객체에 대한 이동 추적이 매우 용이하도록 하므로 객체의 이동에 대한 추적의 성공 확률을 향상시킨다.
As such, the image analysis apparatus 100 of the wide-angle surveillance camera according to an exemplary embodiment of the present invention captures an object 1 entering the central region 50 and an object (for example, 4) entering the central region 50. After correcting and analyzing the color information considering the entrance and exit direction angles based on the center of the area, it is very easy to track the movement of the object passing through the center area, thereby improving the success probability of tracking the movement of the object.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 분석 방법의 순서도다.8 is a flowchart of an image analysis method according to an exemplary embodiment.

상기 영상 분석 방법은 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치의 영상 분석 방법으로서, 촬영하는 전체의 감시 대상 영역 중 중심을 포함하여 기 설정된 중앙영역을 상기 중앙영역을 제외한 영역과 구분하여 관리하는 단계(S20, S40), 상기 중앙영역을 제외한 영역에서 임의의 객체에 대해 컬러정보 분석을 수행(S10, S50)하며, 상기 중앙영역에서는 컬러정보 분석을 수행하지 않는 단계(S30) 및 상기 감시 대상 영역에서 객체 이동을 추적하되, 상기 중앙영역에서 진출하는 객체에 대해 수행한 컬러정보의 분석 정보를 상기 중심을 기준으로 한 진입 및 진출 방향 각도를 고려하여 상기 중앙영역을 제외한 영역에서 상기 중앙영역으로 진입하는 객체에 대해 기 수행한 컬러정보의 분석 정보와 비교하여 동일 객체임을 판별하는 단계(S60)를 포함한다.The image analyzing method is an image analyzing method of an image analyzing apparatus of a wide-angle surveillance camera, comprising: managing a predetermined central region including a center of a whole surveillance target region to be photographed and separated from the region except the central region (S20, S40), color information analysis is performed on an arbitrary object in an area excluding the central area (S10 and S50), not performing color information analysis on the central area (S30) and moving an object in the monitoring target area. Tracing, but considering the analysis information of the color information performed on the object entering from the central region, the object entering the central region from the region other than the central region in consideration of the angle of entry and exit directions based on the center. Comparing with the analysis information of the previously performed color information for determining the same object (S60).

상기 동일 객체 판별 단계(S60)는 상기 컬러정보의 분석 정보의 비교시에, 상기 중앙영역에서 진출하는 객체 및 상기 중앙영역으로 진입하는 객체에 대해 상기 중심으로부터 거리를 고려하여 컬러정보의 왜곡을 보정한 후 비교하는 것이 바람직하다.In the same object discriminating step (S60), when comparing the analysis information of the color information, the distortion of the color information is corrected in consideration of the distance from the center of the object entering the central region and the object entering the central region. It is preferable to make a comparison after doing so.

또한, 상기 컬러정보의 분석정보는 색상, 채도, 명도, 휘도 정보 중 하나 이상을 포함하여 기 설정된 컬러 구분 기준에 따라 소정 객체를 하나 이상의 부분으로 구분하여 관리하는 정보인 것이 바람직하다.In addition, the analysis information of the color information may be information that manages by dividing a predetermined object into one or more parts according to a predetermined color classification criterion including one or more of hue, saturation, brightness, and luminance information.

이때, 상기 동일 객체 판별 단계(S60)는 상기 객체에서, 상기 부분 중 상기 중앙영역에 대한 진,출입 방향에 관계없이 컬러정보의 변동이 없다고 기 설정된 부분을 대상으로 비교하여 상기 분석정보의 유사도가 가장 높은 것을 동일 객체로 판별할 수 있다.
At this time, the same object discriminating step (S60) is similarity of the analysis information by comparing a predetermined portion of the object that there is no change in color information regardless of the entry and exit direction of the central area of the object. The highest one can be identified as the same object.

이상에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예들에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 첨부하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능할 것이다.
The foregoing embodiments and advantages are merely exemplary and are not to be construed as limiting the present invention. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. .

100: 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치
110: 카메라부(광각 감시 카메라)
120: 영상 분석부
121: 중앙영역 설정부
122: 컬러정보 분석부
123: 추적부
130: 카메라 제어부
140: 통신부
150: 통제 서버100: video analysis device of wide angle security camera
110: camera unit (wide-angle surveillance camera)
120: image analysis unit
121: center area setting unit
122: color information analyzer
123: tracking unit
130: camera control unit
140: communication unit
150: control server

Claims (10)

광각 감시 카메라의 영상 분석 장치에 있어서,
촬영하는 전체의 감시 대상 영역 중 중심을 포함하여 기 설정된 중앙영역을 상기 중앙영역을 제외한 영역과 구분하여 관리하는 중앙영역 설정부;
상기 중앙영역을 제외한 영역에서 임의의 객체에 대해 컬러정보 분석을 수행하며, 상기 중앙영역에서는 컬러정보 분석을 수행하지 않는 컬러정보 분석부;및
상기 감시 대상 영역에서 객체 이동을 추적하되, 상기 중앙영역에서 진출하는 객체에 대해 수행한 컬러정보의 분석 정보를 상기 중심을 기준으로 한 진입 및 진출 방향 각도를 고려하여 상기 중앙영역을 제외한 영역에서 상기 중앙영역으로 진입하는 객체에 대해 기 수행한 컬러정보의 분석 정보와 비교하여 동일 객체임을 판별하는 추적부;를 포함하는 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치.
In the video analysis device of a wide angle surveillance camera,
A central region setting unit configured to manage a predetermined central region including a center among all of the target subject areas to be photographed from an area except the central region;
A color information analysis unit performing color information analysis on an arbitrary object in an area except the central area, and not performing color information analysis in the central area; and
The object movement is tracked in the monitoring target area, and the analysis information of the color information performed on the object entering from the central area is taken into consideration in the entry and exit direction angles based on the center in the area excluding the central area. And a tracking unit to determine whether the object is the same object by comparing the previously-informed color information with respect to the object entering the center region.
제 1항에 있어서, 상기 추적부는
상기 컬러정보의 분석 정보의 비교시에, 상기 중앙영역에서 진출하는 객체 및 상기 중앙영역으로 진입하는 객체에 대해 상기 중심으로부터 거리를 고려하여 컬러정보의 왜곡을 보정한 후 비교하는 것을 특징으로 하는 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치.
The method of claim 1, wherein the tracking unit
When comparing the analysis information of the color information, for the object entering the central region and the object entering the central region, the distortion of the color information is corrected in consideration of the distance from the center to compare the wide angle, characterized in that Video camera analysis device.
제 1항에 있어서, 상기 컬러정보의 분석정보는
색상, 채도, 명도, 휘도 정보 중 하나 이상을 포함하여 기 설정된 컬러 구분 기준에 따라 소정 객체를 하나 이상의 부분으로 구분하여 관리하는 정보인 것을 특징으로 하는 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치.
The method of claim 1, wherein the analysis information of the color information is
The image analysis apparatus of the wide-angle surveillance camera, characterized in that the information is divided into one or more parts according to a predetermined color classification criteria, including one or more of the hue, saturation, brightness, brightness information.
제 3항에 있어서, 상기 추적부는
상기 객체에서, 상기 부분 중 상기 중앙영역에 대한 진,출입 방향에 관계없이 컬러정보의 변동이 없다고 기 설정된 부분을 대상으로 비교하여 상기 분석정보의 유사도가 가장 높은 것을 동일 객체로 판별하는 것을 특징으로 하는 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치.
The method of claim 3, wherein the tracking unit
In the object, it is determined that the similarity of the analysis information is the highest as the same object by comparing a predetermined part of the object with no change in color information regardless of the entry / exit direction of the central area. Video analysis device of a wide angle surveillance camera.
제 1항에 있어서, 상기 중앙영역 설정부는
상기 광각 카메라의 광 중심과 렌즈의 초점 거리 및 렌즈의 굴절률을 고려한 상기 컬러정보의 왜곡 수치가 기 설정 수준 이상인 영역을 상기 중앙영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치.
The method of claim 1, wherein the center area setting unit
And an area where a distortion value of the color information is greater than or equal to a predetermined level in consideration of the optical center of the wide-angle camera, the focal length of the lens, and the refractive index of the lens, as the center area.
광각 감시 카메라의 영상 분석 시스템에 있어서,
상기 광각 감시 카메라가 촬영하는 영상을 수신하는 영상 수신부,
상기 영상에서 촬영하는 전체의 감시 대상 영역 중 중심을 포함하여 기 설정된 중앙영역을 상기 중앙영역을 제외한 영역과 구분하여 관리하는 중앙영역 설정부,
상기 중앙영역을 제외한 영역에서 임의의 객체에 대해 컬러정보 분석을 수행하며, 상기 중앙영역에서는 컬러정보 분석을 수행하지 않는 컬러정보 분석부 및
상기 감시 대상 영역에서 객체 이동을 추적하되, 상기 중앙영역에서 진출하는 객체에 대해 수행한 컬러정보의 분석 정보를 상기 중심을 기준으로 한 진입 및 진출 방향 각도를 고려하여 상기 중앙영역을 제외한 영역에서 상기 중앙영역으로 진입하는 객체에 대해 기 수행한 컬러정보의 분석 정보와 비교하여 동일 객체임을 판별하는 추적부를 구비하는 통제 서버;를 포함하는 광각 감시 카메라의 영상 분석 시스템.
In the video analysis system of a wide angle surveillance camera,
An image receiver configured to receive an image captured by the wide angle surveillance camera;
A central region setting unit configured to manage a predetermined central region including a center among all of the surveillance target regions captured by the image from an area except the central region;
A color information analysis unit for performing color information analysis on an arbitrary object in an area except the central area, and not performing color information analysis in the central area;
The object movement is tracked in the monitoring target area, and the analysis information of the color information performed on the object entering from the central area is taken into consideration in the entry and exit direction angles based on the center in the area excluding the central area. And a control server having a tracking unit for determining that the object is the same object by comparing with the analysis information of the color information previously performed on the object entering the central region.
광각 감시 카메라의 영상 분석 장치의 영상 분석 방법에 있어서,
a) 촬영하는 전체의 감시 대상 영역 중 중심을 포함하여 기 설정된 중앙영역을 상기 중앙영역을 제외한 영역과 구분하여 관리하는 단계;
b) 상기 중앙영역을 제외한 영역에서 임의의 객체에 대해 컬러정보 분석을 수행하며, 상기 중앙영역에서는 컬러정보 분석을 수행하지 않는 단계;및
c) 상기 감시 대상 영역에서 객체 이동을 추적하되, 상기 중앙영역에서 진출하는 객체에 대해 수행한 컬러정보의 분석 정보를 상기 중심을 기준으로 한 진입 및 진출 방향 각도를 고려하여 상기 중앙영역을 제외한 영역에서 상기 중앙영역으로 진입하는 객체에 대해 기 수행한 컬러정보의 분석 정보와 비교하여 동일 객체임을 판별하는 단계;를 포함하는 광각 감시 카메라의 영상 분석 방법.
In the video analysis method of the video analysis device of a wide-angle surveillance camera,
a) managing the predetermined central area including the center of the entire monitoring target area to be photographed separately from the area excluding the central area;
b) performing color information analysis on an arbitrary object in an area except the central area, and not performing color information analysis on the central area; and
c) An area excluding the central area in which the movement of the object is tracked in the monitoring target area, in consideration of the entry and exit direction angles based on the center of the analysis information of the color information performed on the object entering the central area. And determining that the object is the same object by comparing with the analysis information of color information previously performed on the object entering the central region.
제 7항에 있어서, 상기 c)단계는
상기 컬러정보의 분석 정보의 비교시에, 상기 중앙영역에서 진출하는 객체 및 상기 중앙영역으로 진입하는 객체에 대해 상기 중심으로부터 거리를 고려하여 컬러정보의 왜곡을 보정한 후 비교하는 것을 특징으로 하는 광각 감시 카메라의 영상 분석 방법.
The method of claim 7, wherein step c)
When comparing the analysis information of the color information, for the object entering the central region and the object entering the central region, the distortion of the color information is corrected in consideration of the distance from the center to compare the wide angle, characterized in that Video analysis method of surveillance camera.
제 7항에 있어서, 상기 컬러정보의 분석정보는
색상, 채도, 명도, 휘도 정보 중 하나 이상을 포함하여 기 설정된 컬러 구분 기준에 따라 소정 객체를 하나 이상의 부분으로 구분하여 관리하는 정보인 것을 특징으로 하는 광각 감시 카메라의 영상 분석 방법.
The method of claim 7, wherein the analysis information of the color information
The image analysis method of the wide-angle surveillance camera, characterized in that the information is divided into one or more parts according to a predetermined color classification criteria, including at least one of hue, saturation, brightness, brightness information.
제 9항에 있어서, 상기 c)단계는
상기 객체에서, 상기 부분 중 상기 중앙영역에 대한 진,출입 방향에 관계없이 컬러정보의 변동이 없다고 기 설정된 부분을 대상으로 비교하여 상기 분석정보의 유사도가 가장 높은 것을 동일 객체로 판별하는 것을 특징으로 하는 광각 감시 카메라의 영상 분석 방법.
The method of claim 9, wherein step c)
In the object, it is determined that the similarity of the analysis information is the highest as the same object by comparing a predetermined part of the object with no change in color information regardless of the entry / exit direction of the central area. Video analysis method of a wide-angle surveillance camera.
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