KR101268102B1 - System and method for video surveillance - Google Patents

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KR101268102B1
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이필규
김병형
신학철
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인하대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 비디오 감시 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 입력된 비디오 데이터로부터 추출된 궤적 데이터를 분석하여 비정상 움직임이 있는지 여부를 판단하는 비디오 감시 시스템에 있어서, 감시 지역에서 움직이는 감시 대상을 촬영한 비디오 데이터로부터 상기 감시 대상의 궤적 정보를 생성하는 궤적 정보 생성부, 상기 궤적 정보에 기초하여 상기 감시 대상의 움직임이 정상인지 여부를 판단하는 정상 여부 판단부를 포함하되, 상기 궤적 정보는 궤적 위치 필드, 궤적 방향 필드 및 궤적 속도 필드를 포함하는 계층 트리인 것인 비디오 감시 시스템을 제공한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a video surveillance system and method, wherein the video surveillance system analyzes trajectory data extracted from input video data to determine whether there is abnormal movement. And a track information generating unit for generating track information of the monitoring target, and a normality determining unit determining whether the movement of the monitoring target is normal based on the track information, wherein the track information includes a track position field and a track direction field. And a hierarchical tree comprising a trajectory velocity field.

Description

비디오 감시 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR VIDEO SURVEILLANCE}Video Surveillance Systems and Methods {SYSTEM AND METHOD FOR VIDEO SURVEILLANCE}

본 발명은 비디오 감시 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 계층적 시공간 모델링을 채용한 궤적 분석에 따라 대상 물체의 정상 상태 여부를 감지하는 비디오 감시 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a video surveillance system and method, and more particularly, to a video surveillance system and method for detecting the steady state of the target object according to the trajectory analysis employing hierarchical space-time modeling.

최근 군용 시설, 도로, 항만, 은행 등 주요 공공 시설에서의 보안에 대한 인식이 강화됨에 따라 영상 감시 시스템의 중요성이 점차 커지고 있다. 특히, 영상의 해석을 전적으로 사람에게 의지하는 종래의 비디오 감시 시스템과 달리, 시스템이 영상을 분석하여 감시 지역에서 비정상인 움직임이 검출된 경우 이를 자동으로 알려주는 지능형 영상 감시 시스템에 대한 수요가 높아지고 있으며, 이에 대한 연구도 많이 이루어지고 있다.Recently, the importance of the video surveillance system is increasing with increasing awareness of security in major public facilities such as military facilities, roads, ports, and banks. In particular, unlike conventional video surveillance systems that rely solely on human interpretation of the image, the demand for intelligent video surveillance systems that automatically detect abnormal movements in the surveillance area by analyzing the images is increasing. Many studies have been conducted on this.

이때, 지능형 영상 감시 시스템에게는 기본적으로 영상 분석 결과가 정확할 것이 요구되지만, 많은 자원을 사용하지 않고도 결과를 계산해낼 수 있는 효율성 또한 중요하다.At this time, the intelligent video surveillance system basically requires accurate video analysis results, but the efficiency of calculating the results without using a lot of resources is also important.

이와 관련하여 한국공개특허 제2006-0031832호(이하 '선행기술 1')에는 행위 분석 및 상황 인지 기능을 갖는 영상 감시 시스템이 개시되어 있다. 즉, 감시 영역에서 이동 물체를 추출하기 위하여, 적응적 배경 빼기 기법, 3개 프레임 차이 기법 혼합 및 시간적 물체 계층 유지 기법을 포함하며, 검출된 물체를 비디오 시퀀스의 프레임 사이에서 서로 매칭하여 시간 경과에 따라 추적하고, 추출된 물체의 모양 분석 및 물체 추적 정보를 통해 물체를 분류하고 행위 분석을 수행하는 구성이 개시되어 있다.In this regard, Korean Laid-Open Patent Publication No. 2006-0031832 (hereinafter referred to as "prior art 1") discloses a video surveillance system having a behavior analysis and situational awareness function. That is, in order to extract moving objects from the surveillance area, it includes adaptive background subtraction technique, three frame difference technique mixing, and temporal object hierarchical maintenance technique. According to the present invention, a configuration is performed to classify objects and perform behavior analysis through shape analysis and object tracking information of the extracted objects.

한편, 한국등록특허 제10-0743927호(이하 '선행기술 2')는 공간 데이터 웨어하우스에서 데이터의 집계 정보 관리 방법을 개시하고 있다. 즉, HSaR-tree(Historically Summarized Aggregate R-tree)를 이용하여 감시 영역에 대한 현재집계정보를 저장하고, 각 노드에 과거집계정보에 대한 연결을 위하여 링크를 추가하며, 과거집계정보는 각 노드의 과거에서 현재까지의 집계정보를 계층구조로 유지하는 시간요약 집계 테이블을 생성하여 저장하는 구성이 개시되어 있다.Meanwhile, Korean Patent No. 10-0743927 (hereinafter referred to as 'prior art 2') discloses a method of managing aggregate information of data in a spatial data warehouse. In other words, using the HSaR-tree (Historically Summarized Aggregate R-tree) to store the current aggregate information for the monitoring area, add a link to each node for linking the past aggregate information, the past accounting report of each node Disclosed is a configuration for generating and storing a time summary aggregate table for maintaining aggregate information from past to present in a hierarchical structure.

이들 선행기술들은 감시 대상의 위치 정보를 과거에서 현재까지의 시간 경과에 따라 추적하는 것을 특징으로 한다. 즉, 궤적 데이터의 위치 정보에만 초점을 맞추고 있어 본원 발명과 차이가 있다. 본원 발명은 또한 영상 감시 시스템의 정확도와 효율성을 높이는 문제를 동시에 해결하는 것을 목표로 하고 있다.These prior arts are characterized by tracking location information of the monitored object over time from past to present. That is, only the positional information of the trajectory data is focused, which is different from the present invention. The present invention also aims to simultaneously solve the problem of increasing the accuracy and efficiency of a video surveillance system.

본 발명은 전술한 영상 감시 시스템의 정확도와 효율성을 높이는 문제를 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 계층적 시공간 모델링을 채용한 궤적 분석에 따라 영상 데이터가 부족할 때도 시스템 자원을 많이 사용하지 않고 대상 물체의 정상 상태 여부를 정확하게 감지해내는 비디오 감시 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problem of improving the accuracy and efficiency of the above-described video surveillance system, the purpose of which is to use the target system without using a lot of system resources even when the image data is insufficient according to the trajectory analysis employing hierarchical space-time modeling The present invention provides a video surveillance system and method for accurately detecting a normal state.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 비디오 감시 시스템은 입력된 비디오 데이터로부터 추출된 궤적 데이터를 분석하여 비정상 움직임이 있는지 여부를 판단하는 것으로, 감시 지역에서 움직이는 감시 대상을 촬영한 비디오 데이터로부터 상기 감시 대상의 궤적 정보를 생성하는 궤적 정보 생성부, 상기 궤적 정보에 기초하여 상기 감시 대상의 움직임이 정상인지 여부를 판단하는 정상 여부 판단부를 포함하되, 상기 궤적 정보는 궤적 위치 필드, 궤적 방향 필드 및 궤적 속도 필드를 포함하는 계층 트리인 것을 특징으로 한다.The video surveillance system according to an aspect of the present invention for achieving the above object is to analyze the trajectory data extracted from the input video data to determine whether there is an abnormal movement, to take a picture of the surveillance target moving in the surveillance area A locus information generation unit configured to generate locus information of the surveillance target from video data, and a normality determination unit determining whether the movement of the surveillance target is normal based on the locus information, wherein the locus information includes a locus position field, And a hierarchical tree including a trajectory direction field and a trajectory velocity field.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또다른 일측면에 따른 비디오 감시 방법은 입력된 비디오 데이터로부터 추출된 궤적 데이터를 분석하여 비정상 움직임이 있는지 여부를 판단하는 것으로, 감시 지역에서 움직이는 감시 대상을 촬영한 비디오 데이터로부터 상기 감시 대상의 궤적 정보를 생성하는 궤적 정보 생성부, 상기 궤적 정보에 기초하여 상기 감시 대상의 움직임이 정상인지 여부를 판단하는 정상 여부 판단부를 포함하되, 상기 궤적 정보는 궤적 위치 필드, 궤적 방향 필드 및 궤적 속도 필드를 포함하는 계층 트리인 것을 특징으로 한다.The video surveillance method according to another aspect of the present invention for achieving the above object is to analyze the trajectory data extracted from the input video data to determine whether there is an abnormal movement, and to monitor the moving target in the surveillance area. A locus information generator configured to generate locus information of the surveillance target from the captured video data, and a normality determination unit configured to determine whether the movement of the surveillance target is normal based on the locus information, wherein the locus information includes a locus position And a hierarchical tree including a field, a trajectory direction field, and a trajectory velocity field.

본 발명은 궤적 분석에 따라 대상 물체의 정상 상태 여부를 감지하는 비디오 감시 시스템 및 비디오 감시 방법에 있어, 결과의 정확도를 높일 뿐 아니라, 소량의 데이터로도 효과적인 궤적 정보를 생성해내며, 동시에 시스템의 계산 부하를 낮추는 효과를 얻는다. 또한 본원 발명은 처음부터 영상 데이터가 완전히 갖추어져 있는 오프라인 시스템 뿐 아니라 영상 데이터를 실시간으로 입력 받는 온라인 시스템에서도 뛰어난 성능을 발휘할 수 있다.The present invention provides a video surveillance system and a video surveillance method for detecting a normal state of an object according to a trajectory analysis, which not only increases the accuracy of the result, but also generates effective trajectory information with a small amount of data. The effect of lowering the computational load is obtained. In addition, the present invention can exhibit excellent performance not only in the off-line system is completely equipped with the image data from the beginning, but also in the online system that receives the image data in real time.

도1은 본 발명에 따른 비디오 감시 시스템의 구조를 도시함.
도2는 본 발명에 따른 비디오 감시 시스템의 대상이 되는 감시 지역의 일례를 도시함.
도3은 도2에서 계층적 시공간 모델링에 따라 궤적 정보를 추출하는 과정을 도시함.
도4는 도3에서 추출한 정보를 저장하는 자료 구조를 도시함.
도5는 본 발명에 따른 비디오 감시 방법의 흐름을 도시함.
1 illustrates the structure of a video surveillance system in accordance with the present invention.
2 shows an example of a surveillance area which is the object of a video surveillance system according to the present invention.
FIG. 3 illustrates a process of extracting trajectory information according to hierarchical space-time modeling in FIG. 2. FIG.
4 shows a data structure for storing the information extracted in FIG.
5 shows the flow of a video surveillance method in accordance with the present invention.

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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

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.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명에 따른 비디오 감시 시스템(100)을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a video surveillance system 100 in accordance with the present invention.

먼저 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 비디오 감시 시스템(100)은 궤적 정보 생성부(101)와 정상 여부 판단부(102)를 포함한다. 도1에 도시된 비디오 입력부(111), 궤적 데이터 추출부(112), 경보 발생부(121)는 본 발명에 따른 비디오 감시 시스템(100)에 포함될 수도 있고, 외부에 위치할 수도 있다.First, referring to FIG. 1, the video surveillance system 100 includes a trajectory information generator 101 and a normality determination unit 102. The video input unit 111, the trajectory data extracting unit 112, and the alarm generating unit 121 shown in FIG. 1 may be included in the video surveillance system 100 according to the present invention or may be located outside.

비디오 감시 시스템(100)은 비디오 입력부(111) 및 궤적 데이터 추출부(112)로부터 감시 대상의 움직임에 대한 궤적 데이터를 입력받는다. 궤적 데이터 입력은 영상 촬영과 동시에 실시간으로 입력될 수도 있고, 녹화된 영상을 사용하여 행해질 수도 있다. 촬영과 동시에 입력받는 경우 온라인 비디오 감시 시스템이라고 부를 수 있고, 녹화된 영상을 사용하는 경우 오프라인 비디오 감시 시스템이라고 부를 수 있다.The video surveillance system 100 receives trajectory data on the movement of the surveillance object from the video input unit 111 and the trajectory data extractor 112. The trajectory data input may be input in real time simultaneously with image capturing, or may be performed using the recorded image. It can be called an online video surveillance system when it is input at the same time as the shooting, and it can be called an offline video surveillance system when using recorded video.

궤적 정보 생성부(101)는 입력된 궤적 데이터를 가공하여 궤적 정보를 생성하며, 정상 여부 판단부(102)는 생성된 궤적 정보를 바탕으로 감시 대상이 비정상인 움직임을 보이고 있는지 여부를 판단한다.The trajectory information generating unit 101 generates the trajectory information by processing the input trajectory data, and the normality determining unit 102 determines whether the monitoring target is showing abnormal movement based on the generated trajectory information.

여기에서 궤적 데이터라 하면 시간에 따른 위치 정보 등 궤적 정보 생성부(101)가 입력받는 원시 데이터를 말하며, 궤적 정보라 하면 궤적 정보 생성부(101)가 이를 바탕으로 출력하는 정보를 말한다. 궤적 정보 생성부(101)는 궤적 정보를 갱신하거나, 데이터베이스 등 저장소와의 궤적 정보 교환도 책임지고 있다.Here, the locus data refers to raw data received by the locus information generator 101 such as position information according to time, and the locus information refers to information output based on the locus information generator 101. The locus information generator 101 is also responsible for updating locus information or exchanging locus information with a storage such as a database.

정상 여부 판단부(102)가 감시 대상이 비정상인 움직임을 보이고 있다고 판단할 경우 경보 발생부(121)가 경보를 내보낼 수 있다. 이때 경보의 형태에는 제한이 없다.If the normality determination unit 102 determines that the monitoring target is showing an abnormal movement, the alarm generation unit 121 may send an alarm. At this time, there is no restriction on the type of alarm.

도2에는 비디오 감시 시스템(100)의 대상이 되는 감시 지역의 일례가 도시되어 있다. 감시 지역에는 입구 지역과 출구 지역이 포함되며, 입구 지역으로 진입하여 출구 지역으로 빠져나가는 움직임에 대해 정상 여부가 판단된다. 그 이외의 지역으로 드나드는 움직임이 감지될 경우에는 비정상 움직임이라는 판단이 내려진다.2 shows an example of a surveillance area that is the target of the video surveillance system 100. The surveillance area includes an entrance area and an exit area, and it is determined that the movement of the exit area into and out of the entrance area is normal. If movement to or from other areas is detected, it is determined that the movement is abnormal.

도3과 도4에는 궤적 정보 생성부(101)가 입력된 궤적 데이터로부터 궤적 정보를 추출하는 흐름과 결과물인 자료 구조가 각각 도시되어 있다.3 and 4 illustrate the flow of extracting the trajectory information from the trajectory data inputted by the trajectory information generating unit 101 and the resulting data structure.

궤적 정보 생성부(101)는 도3에 보이는 바와 같이 입력된 데이터로부터 궤적 위치 필드(TPF: trajectory position field), 궤적 방향 필드(TDF: trajectory direction field), 궤적 속도 필드(TSF: trajectory speed field)를 각각 추출하여, 도4에 도시된 것과 같은 계층 트리를 생성한다. 계층 트리는 상위 수준에서 하위 수준으로 내려가면서 궤적 위치 필드를 포함하는 노드가 궤적 방향 필드를 포함하는 노드를 자식 노드로 갖고, 다시 궤적 방향 필드를 포함하는 노드가 궤적 속도 필드를 포함하는 노드를 자식 노드로 갖는 구성과 순서로 생성된다.As shown in FIG. 3, the trajectory information generating unit 101 generates a trajectory position field (TPF), a trajectory direction field (TDF), and a trajectory speed field (TSF) from the input data. Are extracted, respectively, to generate a hierarchical tree as shown in FIG. The hierarchical tree descends from the upper level to the lower level, where the node containing the trajectory position field has as its child node the node containing the trajectory direction field, and again the node containing the trajectory direction field contains the node containing the trajectory velocity field. It is created in the order and configuration.

이때, 궤적 위치 필드는 궤적 세그먼트 데이터로부터 도출한 불확실 전파 분포이다. 궤적 데이터는 보통 시간에 따른 위치 정보를 나타내는데, 본 발명에 따른 비디오 감시 시스템(100)은 이 위치 정보를 고정 길이를 갖는 궤적 세그먼트들로 샘플링한다. 이는 점으로 샘플링하는 것보다 현실 세계에 좀더 가까우며 좀더 유연한 데이터 표현 방법이다. 본 발명은 이를 처리하는 방법으로는 확률 계산을 사용한다. 궤적 정보 생성부(101)가 계산하여 도4에 도시된 계층 트리에 넣는 궤적 위치 필드는 궤적 세그먼트의 가우시안 분포에 기초한 궤적 경로의 불확실 전파 분포인 것이다.In this case, the locus position field is an uncertain propagation distribution derived from the locus segment data. The trajectory data usually represents positional information over time, and the video surveillance system 100 according to the present invention samples this positional information into trajectory segments having a fixed length. This is a more flexible and more flexible way of representing data than the sampling into points. The present invention uses probability calculation as a method of processing this. The locus position field calculated by the locus information generator 101 and put into the hierarchical tree shown in FIG. 4 is an uncertain propagation distribution of the locus path based on the Gaussian distribution of the locus segment.

상기 궤적 위치 필드 값을 포함하고 있는 노드들은 다시 궤적 방향 필드 값을 갖는 노드들을 자식 노드로 갖게 되는데, 이는 궤적 데이터에서 방향 정보를 추출하여 그 마르코프 랜덤 필드(MRF: Markov Random Field)를 구하면 된다. 그에 대한 자식 노드들인 속도 방향 필드를 갖는 노드들도 마찬가지로 궤적 데이터의 속도 정보에서 계산한 마르코프 랜덤 필드 값이 들어간다.Nodes including the trajectory position field value again have nodes having trajectory direction field values as child nodes, which are obtained by extracting direction information from the trajectory data to obtain a Markov Random Field (MRF). Nodes having velocity direction fields that are child nodes thereof also have a Markov random field value calculated from velocity information of the trajectory data.

이렇게 계층 트리가 완성되면 궤적 정보 생성부(101)는 데이터를 경량화하여 시스템의 메모리 자원 사용과 계산 부하를 낮추기 위해 계층 트리를 계층적으로 클러스터링한다. 즉, 궤적 위치 필드 수준을 먼저 클러스터링하고, 이후 궤적 방향 필드 수준에 대한 클러스터링, 궤적 속도 필드 수준에 대한 클러스터링을 수행한다. 클러스터링에는 주성분 분석을 통한 k-평균(PCA guided K-means) 알고리즘이나 온라인 k-평균(Online K-means) 알고리즘을 사용할 수 있다.When the hierarchical tree is completed as described above, the trajectory information generation unit 101 clusters the hierarchical tree hierarchically in order to reduce the data weight and reduce the memory resource usage and the calculation load of the system. That is, the trajectory position field level is first clustered, and then the clustering of the trajectory direction field level and the clustering of the trajectory velocity field level are performed. Clustering can use either the PCA guided K-means algorithm or the online K-means algorithm through principal component analysis.

궤적 정보 생성부(101)가 궤적 정보를 완성하면 정상 여부 판단부(102)가 이 정보를 바탕으로 상위 수준에서 하위 수준으로 내려가면서 비정상 움직임이 있는지 여부를 판단한다. 상위 수준을 먼저 판단하여 비정상이라고 판단되면 멈추고 정상이라고 판단되면 하위 수준을 판단하는 식이다. 각 수준에서의 판단은 최대 사후 확률(MAP: maximum a posterior)을 구한 후 미리 설정된 임계값을 넘어서는지 여부를 확인함으로써 이루어진다.When the trajectory information generating unit 101 completes the trajectory information, the normality determining unit 102 determines whether there is an abnormal movement while moving from the upper level to the lower level based on the information. The first level is judged first, and when it is judged abnormal, it stops, and when it is judged normal, the lower level is judged. Decisions at each level are made by determining the maximum a posterior (MAP) and then checking whether it exceeds a preset threshold.

도5는 본 발명에 따른 비디오 감시 방법의 흐름이 도시되어 있다. 감시 지역을 촬영하여 비디오 데이터를 생성하고 궤적 데이터를 추출하는 비디오 입력 단계(S710) 및 궤적 데이터 추출 단계(S720)를 거치면, 감시 대상이 보이는 궤적의 시간에 따른 위치, 방향, 속도 데이터가 추출된다. 이를 바탕으로 궤적 정보 데이터를 생성한 후(S730), 감시 대상이 비정상 움직임을 보이는지 여부를 판단하여(S740), 비정상 움직임으로 판단될 경우 경보를 발생한다(S750).5 is a flow diagram of a video surveillance method according to the present invention. After the video input step (S710) and the trajectory data extraction step (S720) of generating the video data and extracting the trajectory data by capturing the surveillance area, the position, direction, and velocity data according to the time of the trajectory of the surveillance target are extracted. . After generating the trajectory information data based on this (S730), it is determined whether the monitoring target shows abnormal movement (S740), and if it is determined that the abnormal movement (S750).

이때, 상기 단계(S730)에서 도출되는 결과물은 궤적 위치 필드, 궤적 방향 필드 및 궤적 속도 필드를 포함하는 계층 트리이다. 상기 단계(S730)은 이 계층 트리를 생성한 후 클러스터링한다. In this case, the result derived in step S730 is a hierarchical tree including a trajectory position field, a trajectory direction field, and a trajectory velocity field. In step S730, the hierarchical tree is generated and clustered.

상기 단계(S740)는 상기 계층 트리의 상위 수준을 먼저 판단하여 비정상이라고 판단되면 판단 동작을 중지하고, 정상이라고 판단되면 상기 계층 트리의 하위 수준을 판단하는 식으로 동작한다.In step S740, the upper level of the hierarchical tree is first determined, and if it is determined that the abnormal level is abnormal, the determination operation is stopped.

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 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

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.The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

100: 비디오 감시 시스템
111: 비디오 입력부
112: 궤적 데이터 추출부
101: 궤적 정보 생성부
102: 정상 여부 판단부
121: 경보 발생부
100: video surveillance system
111: video input unit
112: trajectory data extraction unit
101: trajectory information generation unit
102: normality determination unit
121: alarm generator

Claims (12)

입력된 비디오 데이터로부터 추출된 궤적 정보를 분석하여 비정상 움직임을 판별하는 비디오 감시 시스템에 있어서,
감시 지역에서 움직이는 감시 대상을 촬영한 비디오 데이터로부터 상기 감시 대상의 궤적 정보를 생성하는 궤적 정보 생성부, 및
상기 궤적 정보에 기초하여 상기 감시 대상의 움직임이 정상인지 여부를 판단하는 정상 여부 판단부를 포함하되,
상기 궤적 정보는 궤적 위치 필드, 궤적 방향 필드 및 궤적 속도 필드를 포함하는 계층 트리이며,
상기 계층 트리는 생성된 후 계층적으로 클러스터링되고,
상기 정상 여부 판단부는 상기 계층 트리의 상위 수준을 먼저 판단하여 비정상이라고 판단되면 판단 동작을 중지하고, 정상이라고 판단되면 상기 계층 트리의 하위 수준을 판단하는 것인 비디오 감시 시스템.
In the video surveillance system for determining abnormal movement by analyzing the trajectory information extracted from the input video data,
A trajectory information generation unit for generating trajectory information of the surveillance target from video data of a surveillance target moving in a surveillance region; and
It includes a normality determination unit for determining whether the movement of the monitoring target is normal based on the trajectory information,
The trajectory information is a hierarchical tree including a trajectory position field, a trajectory direction field, and a trajectory velocity field.
The hierarchical tree is generated and clustered hierarchically,
The normality determining unit determines the upper level of the hierarchical tree first, and if it is determined to be abnormal, stops the determination operation, and if it is determined that the normal level determines the lower level of the hierarchical tree.
제 1항에 있어서,
상기 감시 지역은 입구 영역과 출구 영역을 포함하며,
상기 정상 여부 판단부는 상기 감시 대상의 움직임이 상기 입구 영역에서 시작하여 상기 출구 영역에서 끝나는 경우에 상기 움직임이 정상인지 여부를 판단하는 비디오 감시 시스템.
The method of claim 1,
The surveillance zone comprises an inlet zone and an outlet zone,
And the normality determining unit determines whether the movement is normal when the movement of the monitoring target starts in the entrance area and ends in the exit area.
제 1항에 있어서,
상기 계층 트리의 구성은 상위 수준에서 하위 수준으로 내려가면서
상기 궤적 위치 필드를 포함하는 노드가 상기 궤적 방향 필드를 포함하는 노드를 자식 노드로 갖고,
상기 궤적 방향 필드를 포함하는 노드가 상기 궤적 속도 필드를 포함하는 노드를 자식 노드로 갖는 것인 비디오 감시 시스템.
The method of claim 1,
The structure of the hierarchical tree goes down from the upper level to the lower level.
The node including the trajectory position field has a node including the trajectory direction field as a child node,
And the node including the trajectory direction field has a node including the trajectory velocity field as a child node.
제 1항에 있어서,
상기 궤적 위치 필드는 감시 대상의 움직임에서 추출한 궤적 세그먼트 데이터로부터 도출한 불확실 전파 분포인 비디오 감시 시스템.
The method of claim 1,
And the locus position field is an uncertain propagation distribution derived from locus segment data extracted from the movement of the surveillance object.
제 1항에 있어서,
상기 궤적 방향 필드는 감시 대상의 움직임에서 추출한 궤적 방향 데이터로부터 도출한 마르코프 랜덤 필드인 비디오 감시 시스템.
The method of claim 1,
And the trajectory direction field is a Markov random field derived from trajectory direction data extracted from the movement of the surveillance object.
제 1항에 있어서,
상기 궤적 속도 필드는 감시 대상의 움직임에서 추출한 궤적 속도 데이터로부터 도출한 마르코프 랜덤 필드인 비디오 감시 시스템.
The method of claim 1,
And the trajectory velocity field is a Markov random field derived from trajectory velocity data extracted from the movement of the surveillance object.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 정상 여부 판단부는 상기 궤적 정보 생성부가 생성한 궤적 정보를 사용하여 최대 사후 확률을 구한 후 임계값을 넘어서는지 여부로 상기 감시 대상의 움직임이 정상인지 여부를 판단하는 비디오 감시 시스템.
The method of claim 1,
And the normality determining unit determines whether or not the movement of the surveillance target is normal by calculating a maximum posterior probability using the trajectory information generated by the trajectory information generating unit and then crossing a threshold value.
입력된 비디오 데이터로부터 추출된 궤적 정보를 분석하여 비정상 움직임이 있는지 여부를 판단하는 비디오 감시 방법에 있어서,
a) 감시 지역에서 움직이는 감시 대상을 촬영한 비디오 데이터로부터 상기 감시 대상의 궤적 정보를 생성하는 단계, 및
b) 상기 궤적 정보에 기초하여 상기 감시 대상의 움직임이 정상인지 여부를 판단하는 단계를 포함하되,
상기 궤적 정보는 궤적 위치 필드, 궤적 방향 필드 및 궤적 속도 필드를 포함하는 계층 트리이며,
상기 a) 단계는 상기 계층 트리를 생성하는 단계, 및 생성된 계층 트리를 계층적으로 클러스터링하는 단계를 포함하며,
상기 b) 단계는 상기 계층 트리의 상위 수준을 먼저 판단하여 비정상이라고 판단되면 판단 동작을 중지하고, 정상이라고 판단되면 상기 계층 트리의 하위 수준을 판단하는 것인 비디오 감시 방법.
In the video surveillance method for determining whether there is abnormal movement by analyzing the trajectory information extracted from the input video data,
a) generating trajectory information of the surveillance object from video data of the surveillance object moving in the surveillance region; and
b) determining whether the movement of the monitoring target is normal based on the trajectory information,
The trajectory information is a hierarchical tree including a trajectory position field, a trajectory direction field, and a trajectory velocity field.
The step a) includes generating the hierarchical tree, and hierarchically clustering the generated hierarchical tree,
In step b), the upper level of the hierarchical tree is first determined, and if it is determined to be abnormal, the determination operation is stopped.
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