KR101284200B1 - 영상에서 연기를 검출하기 위한 영상처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

영상에서 연기를 검출하기 위한 영상처리 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 영상에서 연기를 검출하기 위한 영상처리 장치는, 영상의 특정 프레임을 소정 크기로 나눈 블록에 포함된 픽셀에 대하여 움직임을 검출함으로써 움직임이 있는 블록을 후보 연기 블록으로 검출하는 후보 연기 블록 검출부; 상기 블록에 포함된 픽셀의 밝기 값을 이용하여 상기 후보 연기 블록에서 유사 연기 블록을 제외시키는 유사 연기 블록 제거부; 및 상기 영상의 복수의 연속된 프레임 동안의 후보 연기 블록에 대한 통계적 빈도를 산출하고 상기 통계적 빈도를 이용하여 상기 후보 연기 블록에서 거짓 연기 블록을 제외시키는 거짓 연기 블록 제거부를 포함하여 구성된다.

Description

영상에서 연기를 검출하기 위한 영상처리 장치 및 방법{Video processing apparatus and method for detecting smoke from video}
본 발명은 영상에서 연기를 검출하기 위한 영상처리 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 움직임, 색상 정보 및 통계적 빈도를 이용하여 후보 연기 블록을 검출하고, 후보 연기 블록을 포함하는 후보 연기에 대하여 특징을 검출하고 검증하여 후보 연기를 검증함으로써, 영상에서 연기를 빠르게 검출할 수 있고, 여러 가지 상황 및 환경에서 안정적으로 연기를 검출할 수 있는 영상에서 연기를 검출하기 위한 영상처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
영상에서 연기를 검출하는 종래의 영상처리 기술은 움직임 속도, 온도, 연기 기둥, 연기의 버섯 모양의 윤곽선과 같은 연기의 특징에 기반하여 연기를 검출하였다. 이와 같은 기술은 정확도가 떨어져서 전하 결합 소자(Charge-Coupled Device; CCD) 카메라에 적용하기 어려운 문제점이 있어서 CCD 카메라에 적용할 만한 몇 가지 기술이 적용된 알고리즘이 제안되었다.
먼저, 연기의 움직임을 검출하여 연기를 검출하는 방법이 있다. 이 방법은 블록 처리 기술, 근사 미디언(approximate median) 기술, 배경 제거 기술을 이용하여 연기의 움직임을 검출하게 된다. 그러나 이 방법은 근사 미디언 기술은 느리게 움직이는 연기에 적용되기 어렵고, 배경 제거 기술 시간이 많이 소모되어 정확도가 낮고 연기 검출 속도가 느리다는 문제점이 있다.
그리고, 연기의 색상을 검출하여 연기를 검출하는 방법이 있다. 이 방법은 연기의 색상을 세분화(segmentation)하여 연기를 검출하게 되는데, 이러한 세분화는 투명하거나 얇은 모양의 연기에는 적합하지 않다는 문제점이 있다.
다른 방법으로, 움직임 방향 및 움직임 히스토리(history) 영상을 이용하여 연기를 분류함으로써, 연기를 검출하는 방법이 있다. 이 방법은 움직임 방향을 이용하는 경우 바람이 영향을 미치는 환경에서는 좋지 않은 성능을 보이고, 움직임 히스토리 영상을 이용하는 경우 느리거나 오락가락하는 움직임의 경우에 연기 검출 정확도가 떨어진다는 문제점이 있다.
이와 관련하여, 등록특허공보 제10-0987786호는 연기검출을 이용한 화재감시 시스템에 관하여 개시하고 있다.
본 발명의 목적은 움직임, 색상 정보 및 통계적 빈도를 이용하여 후보 연기 블록을 검출하고, 후보 연기 블록을 포함하는 후보 연기에 대하여 특징을 검출하고 검증하여 후보 연기를 검증함으로써, 영상에서 연기를 빠르게 검출할 수 있고, 여러 가지 상황 및 환경에서 안정적으로 연기를 검출할 수 있는 영상에서 연기를 검출하기 위한 영상처리 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상에서 연기를 검출하기 위한 영상처리 장치는, 영상의 특정 프레임을 소정 크기로 나눈 블록에 포함된 픽셀에 대하여 움직임을 검출함으로써 움직임이 있는 블록을 후보 연기 블록으로 검출하는 후보 연기 블록 검출부; 상기 블록에 포함된 픽셀의 밝기 값을 이용하여 상기 후보 연기 블록에서 유사 연기 블록을 제외시키는 유사 연기 블록 제거부; 및 상기 영상의 복수의 연속된 프레임 동안의 후보 연기 블록에 대한 통계적 빈도를 산출하고 상기 통계적 빈도를 이용하여 상기 후보 연기 블록에서 거짓 연기 블록을 제외시키는 거짓 연기 블록 제거부를 포함하여 구성된다.
상기 연기를 검출하기 위한 영상처리 장치는, 상기 후보 연기 블록을 포함하는 후보 연기의 표면 거칠기의 변화량, 색 변화량, 면적의 변화량 및 중심점의 변화량 중 하나 이상을 포함하는 후보 연기 특징을 산출하는 후보 연기 특징 검출부를 더 포함할 수 있다.
상기 연기를 검출하기 위한 영상처리 장치는, 상기 영상의 복수의 연속된 프레임 내의 후보 연기의 후보 연기 특징의 공분산이 소정의 임계값 미만인 경우에는 해당 후보 연기를 제외시켜 상기 후보 연기를 검증하는 후보 연기 검증부를 더 포함할 수 있다.
상기 후보 연기 검증부는, 상기 영상의 복수의 연속된 프레임 내의 후보 연기의 후보 연기 특징을 무작위성 테스트 알고리즘을 이용하여 검증할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상에서 연기를 검출하기 위한 영상처리 방법은, 영상의 특정 프레임을 소정 크기로 나눈 블록에 포함된 픽셀에 대하여 움직임을 검출함으로써 움직임이 있는 블록을 후보 연기 블록으로 검출하는 단계; 상기 블록에 포함된 픽셀의 밝기 값을 이용하여 상기 후보 연기 블록에서 유사 연기 블록을 제외시키는 단계; 및 상기 영상의 복수의 연속된 프레임 동안의 후보 연기 블록에 대한 통계적 빈도를 산출하고 상기 통계적 빈도를 이용하여 상기 후보 연기 블록에서 거짓 연기 블록을 제외시키는 단계를 포함하여 구성된다.
상기 영상에서 연기를 검출하기 위한 영상처리 방법은, 상기 후보 연기 블록을 포함하는 후보 연기의 표면 거칠기의 변화량, 색 변화량, 면적의 변화량 및 중심점의 변화량 중 하나 이상을 포함하는 후보 연기 특징을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 영상에서 연기를 검출하기 위한 영상처리 방법은, 상기 영상의 복수의 연속된 프레임 내의 후보 연기의 후보 연기 특징의 공분산이 소정의 임계값 미만인 경우에는 해당 후보 연기를 제외시켜 상기 후보 연기를 검증하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 후보 연기를 검증하는 단계는, 상기 영상의 복수의 연속된 프레임 내의 후보 연기의 후보 연기 특징을 무작위성 테스트 알고리즘을 이용하여 검증하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 움직임, 색상 정보 및 통계적 빈도를 이용하여 후보 연기 블록을 검출하고, 후보 연기 블록을 포함하는 후보 연기에 대하여 특징을 검출하고 검증하여 후보 연기를 검증함으로써, 영상에서 연기를 빠르게 검출할 수 있고, 여러 가지 상황 및 환경에서 안정적으로 연기를 검출할 수 있는 영상에서 연기를 검출하기 위한 영상처리 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연기를 검출하기 위한 영상처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연기를 검출하기 위한 영상처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연기를 검출하기 위한 영상처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연기를 검출하기 위한 영상처리 장치는 후보 연기 블록 검출부(101), 유사 연기 블록 제거부(102), 거짓 연기 블록 제거부(103), 후보 연기 특징 검출부(104) 및 후보 연기 검증부(105)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 영상에서 연기를 검출하기 위한 영상처리 장치의 구성은 일 실시예에 따른 것이고 도 1에 도시된 블록들은 모든 블록이 필수 구성요소는 아니며, 다른 실시예에서 일부 블록이 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다. 예를 들면, 다른 실시예에서, 영상에서 연기를 검출하기 위한 영상처리 장치는 후보 연기 특징 검출부(104) 및/또는 후보 연기 검증부(105)를 제외하고 구성될 수 있다.
후보 연기 블록 검출부(101)는 영상의 특정 프레임을 소정 크기로 나눈 블록에 포함된 픽셀에 대하여 움직임을 검출함으로써 움직임이 있는 블록을 후보 연기 블록으로 검출한다. 여기서, 후보 연기 블록이란, 연기의 영향을 받은 블록으로 검출될 가능성이 있는 블록을 말한다.
일 실시예에서, 후보 연기 블록 검출부(101)가 후보 연기 블록을 검출하는 과정을 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연기를 검출하기 위한 영상처리 장치에 입력되는 영상의 각 프레임은
Figure 112011084776895-pat00001
의 크기를 가지는 작은 블록들로 나뉘어 질 수 있다. Wb 및 Hb는 각각 블록의 폭 및 높이를 나타낸다. 이 때, 각 블록은 연기의 유무가 검사될 수 있다.
후보 연기 블록은 아래와 같은 수학식 1을 이용하여 움직임에 기반하여 검출된다.
Figure 112011084776895-pat00002
여기서, b(i, j, t)는 프레임 t의 (i, j)에서의 블록이고, Ic(x, y, t)는 이미지 프레임 t의 c 채널의 (x, y)에서의 픽셀을 나타낸다. 여기서, c 채널은 컬러 영상에서의 R, G, B 채널 각각을 의미한다. Tb는 움직임이 있는 블록 여부를 결정하기 위한 임계값으로서 사용자에 의해 임의로 설정될 수 있는 값이다. Tb는 실시예로서,
Figure 112011084776895-pat00003
로 설정되었다.
수학식 1에 대해 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다. 새로운 프레임의 이미지가 시간 t에서 판독될 때, 상기 이미지를 m×n 개의 블록으로 나눈다. 이 때, 각 블록은 b(i, j, t)로 표시된다. 여기서, m=프레임_높이/Hb, n=프레임_폭/Wb이며, 0<=i<=(m-1), 0<=j<=(n-1)이다. 그리고 각 블록 b(i, j, t)를 수학식 1을 이용하여 테스트한다.
블록 b(i, j, t)의 모든 픽셀 (x, y)에 대하여, I(x, y, t)-I(x, y, t-1)를 계산하고 각 R, G, B 채널에 있어서, 계산된 값을 합하여 SR, SG, SB를 구한다. |SR|, |SG|, |SB|의 최대값이 Tb보다 크면, 테스트된 블록 b(i, j, t)를 1로 설정하여 해당 블록이 움직임이 있는 블록임을 나타내고, 그렇지 않으면, 테스트된 블록 b(i, j, t)를 0으로 설정하여 해당 블록이 움직임이 없는 블록임을 나타낸다.
유사 연기 블록 제거부(102)는 상기 블록에 포함된 픽셀의 밝기 값을 이용하여 상기 후보 연기 블록에서 유사 연기 블록을 제외시킨다. 유사 연기 블록이란, 연기와 유사한 움직임을 가지지만 실제로는 연기의 영향을 받지 않은 블록을 말한다.
일 실시예에서, 유사 연기 블록 제거부(102)가 후보 연기 블록에서 유사 연기 블록을 제외시키는 과정을 설명하면 다음과 같다. 후보 연기 블록 검출부(101)에서 후보 연기 블록이 검출된 후에, 연기 색상 법칙(smoke color rules)이 후보 연기 블록으로부터 유사 연기 블록을 제거하는데 적용될 수 있다. 각 픽셀의 최소 및 최대 밝기 값이 아래의 수학식 2와 같이 정의된다고 가정한다.
Figure 112011084776895-pat00004
여기서 Cmin(x, y) 및 Cmax(x, y)는 각각 원본 이미지의 (x, y)에서 최소 및 최대 밝기 값이다. 연기 색상 법칙은 아래의 수학식 3 및 수학식 4와 같이 기술된다.
Figure 112011084776895-pat00005
Figure 112011084776895-pat00006
여기서 T1 및 T2는 두 개의 임계값이고 T1<T2이며, 사용자에 의해 임의로 설정될 수 있는 값이다. 하나의 픽셀이 수학식 3의 법칙 또는 수학식 4의 법칙을 만족하지 않는 경우, 픽셀은 후보 연기 픽셀로부터 제거될 것이다. 따라서, 각 후보 연기 블록 b(i, j, t)에 대해서, 연기 색상 법칙은 그의 모든 픽셀에 적용되고 연기의 색상을 가지는 연기-색상(smoke-colored) 픽셀의 수를 카운트한다. 블록 b(i, j, t)는 아래의 수학식 5와 같이 연기-색상 픽셀의 수가 임계값 Tc보다 크지 않으면 후보 연기 블록으로부터 제거될 것이다.
Figure 112011084776895-pat00007
여기서
Figure 112011084776895-pat00008
는 픽셀 (x, y)가 연기 색상 법칙을 만족하는 픽셀임을 뜻한다. 임계값 Tc는 실시예로서,
Figure 112011084776895-pat00009
로 설정되었으나, 사용자에 의해 임의로 설정될 수 있는 값이다.
거짓 연기 블록 제거부(103)는 상기 영상의 복수의 연속된 프레임 동안의 후보 연기 블록에 대한 통계적 빈도(statistical frequency)를 산출하고 상기 통계적 빈도를 이용하여 상기 후보 연기 블록에서 거짓 연기 블록을 제외시킨다. 여기서, 거짓 연기 블록이란, 연기가 아닌(non-smoke) 블록을 말한다.
일 실시예에서, 유사 연기 블록 제거부(102)가 후보 연기 블록에서 거짓 연기 블록을 제외시키는 과정을 설명하면 다음과 같다. 먼저 아래의 수학식 6을 이용하여 N개의 연속된 프레임 동안 모든 후보 연기 블록에 대한 통계적 빈도를 계산한다.
Figure 112011084776895-pat00010
여기서
Figure 112011084776895-pat00011
는 블록 (i, j)의 빈도이고, 블록이 연기로 검출된 통계적 빈도를 나타낸다. 결국
Figure 112011084776895-pat00012
가
Figure 112011084776895-pat00013
를 만족하면, 블록 (i, j)는 현재 프레임에서 후보 연기 블록으로 남게 되고, 그렇지 않으면, 블록 (i, j)는 거짓 연기 블록으로서 후보 연기 블록에서 제외된다. 문턱값
Figure 112011084776895-pat00014
는 실시예로서 0.6으로 설정되었으나, 사용자에 의해 임의로 설정될 수 있는 값이다.
후보 연기 특징 검출부(104)는 상기 후보 연기 블록을 포함하는 후보 연기의 표면 거칠기(surface roughness)의 변화량, 색 변화량, 면적의 변화량 및 중심점의 변화량 중 하나 이상을 포함하는 후보 연기 특징을 산출한다. 후보 연기 특징은 후보 연기 검증부(105)에서의 연기 검증을 위한 것으로, 연기의 표면 거칠기의 변화량, 색 변화량, 면적의 변화량 및 중심점의 변화량과 같은 특징은 여러가지 상황 및 환경에서도 안정적이므로 이를 이용하면 연기의 검증이 가능하다. 이 때, 표면 거칠기의 변화량과 색 변화량은 시간 및 공간 영역에서 계산될 수 있을 것이고, 영역 및 중심점의 변화량은 시간 영역에서 계산될 수 있을 것이다.
후보 연기 특징을 산출하는 예로서, 공간 영역에서의 후보 연기의 표면 거칠기의 변화량을 산출하는 과정을 설명하도록 한다. 후보 연기의 표면 거칠기의 변화량으로서, 평균값 및 표준 편차를 계산하는 수학식은 아래의 수학식 7과 같다.
Figure 112011084776895-pat00015
여기서
Figure 112011084776895-pat00016
및
Figure 112011084776895-pat00017
는 공간 영역에서의 표면 거칠기에 대한 평균값 및 표준 편차를 나타내고, I(x, y)는 (x, y)에서의 픽셀의 밝기값이며,
Figure 112011084776895-pat00018
는 는 (x, y)에서의 픽셀이 후보 연기에 포함됨을 나타낸다. 그리고 Nsmoke는 현재 프레임에서의 후보 연기 픽셀의 수를 나타낸다.
이와 같은 방식으로, R, G, B 컴포넌트에 대한 평균값 및 표준 편차는 각각
Figure 112011084776895-pat00019
,
Figure 112011084776895-pat00020
,
Figure 112011084776895-pat00021
로 계산된다.
또한, 후보 연기의 면적 및 중심점은 A 및 (Xc, Yc)로 계산되어, 그 변화량도 계산될 수 있다.
후보 연기 검증부(105)는 상기와 같은 과정을 거쳐 검출된 후보 연기를 최종적으로 검증한다. 일 실시예에서, 후보 연기 검증부(105)는 상기 영상의 복수의 연속된 프레임 내의 후보 연기의 후보 연기 특징의 공분산이 소정의 임계값 미만인 경우에는 해당 후보 연기를 제외시킴으로써 후보 연기를 검증할 수 있다. 이 때, 소정의 임계값은 사용자에 의해 임의로 설정될 수 있는 값이다.
또한, 후보 연기 검증부(105)는 상기 영상의 복수의 연속된 프레임 내의 후보 연기의 후보 연기 특징을 무작위성(randomness) 테스트 알고리즘을 이용하여 검증할 수 있다. 이 때, 무작위성 테스트 알고리즘을 이용하여 검증할 수 있는 후보 연기 특징은 시간 영역에서의 표면 거칠기 변화량 및 색 변화량일 수 있다. 후보 연기 검증부(105)는 무작위성 테스트 알고리즘으로서 월드월포위츠(Wald-Wolfowitz) 테스트 알고리즘을 이용할 수 있다.
월드월포위츠 테스트 알고리즘을 이용하여 후보 연기 특징을 검증하는 과정은 다음과 같다. 먼저, 월드월포위츠 테스트 알고리즘을 이용하기 위하여, 입력 데이터 시퀀스는 우선 0 및 1만을 포함하는 이진 데이터 시퀀스로 변환될 필요가 있다. 각 프레임에 대하여 후보 연기 특징인
Figure 112011084776895-pat00022
,
Figure 112011084776895-pat00023
,
Figure 112011084776895-pat00024
,
Figure 112011084776895-pat00025
를 한번씩 추출할 수 있고, N개의 연속적인 프레임에 대하여 특징
Figure 112011084776895-pat00026
를 추출할 수 있다. 여기서, 0<=i<=(N-1)이다.
그리고 이러한 특징을 데이터 시퀀스의 평균값을 이용하여, N 길이의 이진 데이터 시퀀스로 변환한다. 예를 들어, 다음의 수학식 8을 이용하여 이진 데이터 시퀀스로 변환할 수 있다.
Figure 112011084776895-pat00027
이와 같이 구해진 각 특징에 대한 이진 데이터 시퀀스에 대하여 n1, n2 및 R을 계산하고, 이를 다음의 수학식 9로 표현되는 월드월포위츠 테스트에 사용한다.
Figure 112011084776895-pat00028
여기서 R은 0과 1간에 변화된 횟수이고, n1 및 n2는 두 부호 0 및 1의 갯수이다. z는 데이터 시퀀스의 무작위 확률(randomness probability)을 나타내는 월드월포위츠 테스트 알고리즘의 출력이다.
후보 연기 검증부(105)는 상기와 같은 과정을 거쳐 후보 연기를 검증하게 되고, 후보 연기가 연기가 아닌 것으로 판명된 경우에는 해당 후보 연기를 제외시킨다. 이 때, 후보 연기가 모두 제외되면 사용자에게 연기가 있음을 알릴 필요가 없지만, 후보 연기가 하나라도 남아있다면 사용자에게 연기가 발생했음을 알려야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연기를 검출하기 위한 영상처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연기를 검출하기 위한 영상처리 방법이 시작되면, 먼저 영상의 특정 프레임을 소정 크기로 나눈 블록에 포함된 픽셀에 대하여 움직임을 검출함으로써 움직임이 있는 블록을 후보 연기 블록으로 검출한다(S201).
후보 연기 블록을 검출하고 나면, 상기 블록에 포함된 픽셀의 밝기 값을 이용하여 상기 후보 연기 블록에서 유사 연기 블록을 제외시킨다(S202).
그리고 상기 영상의 복수의 연속된 프레임 동안의 후보 연기 블록에 대한 통계적 빈도를 산출하고 상기 통계적 빈도를 이용하여 상기 후보 연기 블록에서 거짓 연기 블록을 제외시킨다(S203).
후보 연기 블록에서 거짓 연기 블록을 제외시키고 나면(S203), 상기 후보 연기 블록을 포함하는 후보 연기의 표면 거칠기의 변화량, 색 변화량, 면적의 변화량 및 중심점의 변화량 중 하나 이상을 포함하는 후보 연기 특징을 산출한다(S204).
그리고 상기 영상의 복수의 연속된 프레임 내의 후보 연기의 후보 연기 특징의 공분산이 소정의 임계값 미만인 경우에는 해당 후보 연기를 제외시켜 상기 후보 연기를 검증한다(S205). 이 때, 단계(S205)에서, 상기 영상의 복수의 연속된 프레임 내의 후보 연기의 후보 연기 특징을 무작위성 테스트 알고리즘을 이용하여 검증할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연기를 검출하기 위한 영상처리 방법은 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 연기를 검출하기 위한 영상처리 장치와 유사하게 영상처리 과정이 진행되므로 특별한 언급이 없는 한 도 1에의 설명이 그대로 적용되므로 상세한 설명은 생략하도록 한다. 도 2에서도 도 1에서와 마찬가지로 도 2에 도시된 순서도의 각 단계들은 모든 단계가 필수 단계는 아니며, 다른 실시예에서 일부 단계가 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다. 예를 들면, 다른 실시예에서, 연기를 검출하기 위한 영상처리 방법은 단계(S204) 및/또는 단계(S205)를 제외하고 구성될 수 있다.
이상 본 발명의 특정 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은, 본 발명의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 볼 것이다.

Claims (8)

  1. 영상의 특정 프레임을 소정 크기로 나눈 블록에 포함된 픽셀의 RGB 채널을 분석하여 도출된 픽셀값과, 상기 블록의 크기에 따라 설정된 임계값을 비교하여 움직임이 있는 블록을 분류하고, 상기 움직임이 있는 블록을 후보 연기 블록으로 검출하는 후보 연기 블록 검출부;
    상기 블록에 포함된 픽셀의 밝기 값을 이용하여 상기 후보 연기 블록에서 유사 연기 블록을 제외시키는 유사 연기 블록 제거부; 및
    상기 영상의 복수의 연속된 프레임 동안의 후보 연기 블록에 있어서, 상기 유사 연기 블록을 제외한 후보 연기 블록에 대하여 연기로 검출되는 빈도를 산출하고 상기 빈도와 거짓 연기 블록을 검증하는 문턱값을 비교함으로써, 상기 후보 연기 블록에서 거짓 연기 블록을 제외시키는 거짓 연기 블록 제거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상에서 연기를 검출하기 위한 영상처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 후보 연기 블록을 포함하는 후보 연기의 표면 거칠기의 변화량, 색 변화량, 면적의 변화량 및 중심점의 변화량 중 하나 이상을 포함하는 후보 연기 특징을 산출하는 후보 연기 특징 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상에서 연기를 검출하기 위한 영상처리 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 영상의 복수의 연속된 프레임 내의 후보 연기의 후보 연기 특징의 공분산이 소정의 임계값 미만인 경우에는 해당 후보 연기를 제외시켜 상기 후보 연기를 검증하는 후보 연기 검증부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상에서 연기를 검출하기 위한 영상처리 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 후보 연기 검증부는,
    상기 영상의 복수의 연속된 프레임 내의 후보 연기의 후보 연기 특징을 무작위성 테스트 알고리즘을 이용하여 검증하는 것을 특징으로 하는 영상에서 연기를 검출하기 위한 영상처리 장치.
  5. 영상의 특정 프레임을 소정 크기로 나눈 블록에 포함된 픽셀 의 RGB 채널을 분석하여 도출된 픽셀값과, 상기 블록의 크기에 따라 설정된 임계값을 비교하여 움직임이 있는 블록을 분류하고, 상기 움직임이 있는 블록을 후보 연기 블록으로 검출하는 단계;
    상기 블록에 포함된 픽셀의 밝기 값을 이용하여 상기 후보 연기 블록에서 유사 연기 블록을 제외시키는 단계; 및
    상기 영상의 복수의 연속된 프레임 동안의 후보 연기 블록에 있어서, 상기 유사 연기 블록을 제외한 후보 연기 블록에 대하여 연기로 검출되는 빈도를 산출하고 상기 빈도와 거짓 연기 블록을 검증하는 문턱값을 비교함으로써, 상기 후보 연기 블록에서 거짓 연기 블록을 제외시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상에서 연기를 검출하기 위한 영상처리 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 후보 연기 블록을 포함하는 후보 연기의 표면 거칠기의 변화량, 색 변화량, 면적의 변화량 및 중심점의 변화량 중 하나 이상을 포함하는 후보 연기 특징을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상에서 연기를 검출하기 위한 영상처리 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 영상의 복수의 연속된 프레임 내의 후보 연기의 후보 연기 특징의 공분산이 소정의 임계값 미만인 경우에는 해당 후보 연기를 제외시켜 상기 후보 연기를 검증하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상에서 연기를 검출하기 위한 영상처리 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 후보 연기를 검증하는 단계는,
    상기 영상의 복수의 연속된 프레임 내의 후보 연기의 후보 연기 특징을 무작위성 테스트 알고리즘을 이용하여 검증하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상에서 연기를 검출하기 위한 영상처리 방법.
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