KR101320864B1 - 형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법은 식별이 용이한 각종 형상 패턴(격자 패턴, +나 -와 같은 각종 기호 패턴, 도형 패턴 등)이 반복 형성된 형상체를 모니터링영역에 형성시키고, 카메라에 의해 촬영되어 실시간으로 연속해서 생성되는 형상체 영상화면 프레임 간 동일성 유무를 분석하여 모니터링영역 내 외부 객체의 유무를 판별함에 따라, 외부 객체 유무 판별의 신뢰도 향상이 도모되는 한편, 기존의 모니터링 시스템에 별도의 장치 추가없이 모니터링영역에 형상체를 형성시키는 간편하고 단순한 작업만으로도 외부 객체 유무 판별을 정확하고 정밀하게 수행할 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법은 카메라가 설치된 모니터링영역에 형상체를 형성시키는 모니터링영역 형상체 형성단계, 형상체가 포함된 모니터링영역을 카메라가 실시간으로 촬영하는 모니터링영역 영상 촬영단계, 카메라와 연결된 분석장치가 모니터링영역의 영상화면을 입력받는 모니터링영역 영상 입력단계, 분석장치로 입력되는 영상화면이 프레임 단위로 생성되고 서로 이어지는 영상화면 프레임 간 동일성 여부를 분석장치가 분석하여 모니터링영역 내의 외부 객체 유무를 판별하는 모니터링영역 영상 분석단계를 포함하여 수행된다.

Description

형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법{External object trespass recognition method in monitoring region by shape pattern}

본 발명은 형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 식별이 용이한 각종 형상 패턴(격자 패턴, +나 -와 같은 각종 기호 패턴, 도형 패턴 등)이 반복 형성된 형상체를 모니터링영역에 형성시키고, 카메라에 의해 촬영되어 실시간으로 연속해서 생성되는 형상체 영상화면 프레임 간 동일성 유무를 분석하여 모니터링영역 내 외부 객체의 유무를 판별함에 따라, 외부 객체 유무 판별의 신뢰도 향상이 도모되는 한편, 기존의 모니터링 시스템에 별도의 장치 추가없이 모니터링영역에 형상체를 형성시키는 간편하고 단순한 작업만으로도 외부 객체 유무 판별을 정확하고 정밀하게 수행할 수 있게 되는 형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법에 관한 것이다.

돔카메라나 IP네트워크 카메라 등이 사용될 수 있는 CCTV 카메라를 특정공간에 설치하여 감시나 관리를 위한 모니터링이 이루어지도록 하는 모니터링 시스템의 경우, CCTV 카메라를 통해 촬영되는 특정공간의 영상이 실시간으로 출력되는 모니터 화면을 감시자나 관리자가 지켜보면서 실시간 모니터링이 수행되도록 하고, 촬영 영상의 녹화를 통해 사건 발생시 사후적인 특정공간 모니터링이 수행되도록 한다.

한편, 도난 사고, 강도 사고 등의 위험이 존재하는 공간에 적용되는 모니터링 시스템은 무단 침입과 같은 사건이 일어나는 시점에 실시간 모니터링이 수행되고 있지 않을 경우 사건 발생을 인지하지 못하고 지나치게 되므로, 적외선/열선 감지기, 정보검출 센서, 출입통제용 리더기와 같은 별도의 감시 및 출입관리 장치를 추가적으로 구비하여 설치할 필요가 있었다.

또는 영상신호처리를 통해 자동으로 객체를 인식하는 기술을 모니터링 시스템에 적용하여 소프트웨어적으로 실시간 모니터링이 수행되도록 할 필요가 있었다. 이와 관련한 기술로는 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0863882호 "얼굴인식 보안 감시 방법과 이에 적용되는 얼굴인식장치", 공개특허공보 공개번호 제10-2006-0003321호 "보안 감시 시스템의 물체 인식 장치 및 방법" 등이 안출되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 객체 자동인식형 모니터링 시스템은 영상 신호처리과정에서 주야로 변하는 햇빛이나 형광등 불빛의 변화를 식별하기 어려웠고, 조명에 의한 그림자를 객체로 인식하는 등 잡음이나 외란의 영향으로 객체 인식 오류가 발생될 여지가 많았다. 또한, 종래의 객체 자동인식형 모니터링 시스템은 객체 자체를 인식하는 구성임에 따라, 영상 신호처리 과정이 복잡하여 비교적 고사양의 신호처리장치가 필요하였으며, 신호처리시 연산오류가 발생하는 경우가 많았다.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0863882호 "얼굴인식 보안 감시 방법과 이에 적용되는 얼굴인식장치" 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2006-0003321호 "보안 감시 시스템의 물체 인식 장치 및 방법"

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 모니터링영역의 벽면이나 바닥면 등에 형성시킨 격자 패턴, 기호 패턴(+, - 등), 도형 패턴 등의 형상체가 외부 객체에 의해 가려져 형태가 변형되는 것을 촬영된 영상화면 프레임으로부터 검출하여 외부 객체 유무를 판별하는 구성의 제공으로, 기존의 모니터링 시스템에 별도의 장치 추가없이 모니터링영역에 형상체를 형성시키는 간편하고 단순한 작업만으로도 외부 객체 유무 판별을 정확하고 정밀하게 수행할 수 있게 되는 한편, 신호처리 및 연산이 최소화되면서도 외부 객체 유무 판별의 신뢰도 향상이 도모되는 새로운 형태의 형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법 을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 카메라가 설치된 모니터링영역에 형상체를 형성시키는 모니터링영역 형상체 형성단계와; 형상체가 포함된 모니터링영역을 상기 카메라가 실시간으로 촬영하는 모니터링영역 영상 촬영단계와; 상기 카메라와 연결된 분석장치가 상기 모니터링영역의 영상화면을 입력받는 모니터링영역 영상 입력단계와; 상기 분석장치로 입력되는 영상화면이 프레임 단위로 생성되고, 서로 이어지는 영상화면 프레임 간 동일성 여부를 상기 분석장치가 분석하여 모니터링영역 내의 외부 객체 유무를 판별하는 모니터링영역 영상 분석단계를 포함하는 형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법을 제공한다.

이와 같은 본 발명에 따른 형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법에서 상기 모니터링영역 영상 분석단계는 영상화면 프레임 내 형상체의 형태변경 유무를 분석하여 형상체의 형태변경 발생시 외부 객체가 모니터링영역 내에 존재하는 것으로 판별하게 된다.

이와 같은 본 발명에 따른 형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법에서 상기 모니터링영역 영상 분석단계는 영상화면 프레임 내 형상체의 형성 부위만을 샘플링하여 형상체의 형태변경 유무를 분석하게 된다.

이와 같은 본 발명에 따른 형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법에서 상기 모니터링영역 형상체 형성단계는 상기 모니터링영역에 위치한 벽체 표면에 설정 패턴 형상의 형상체가 형성되도록 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법에서 상기 형상체는 격자 패턴, 수학식 패턴, 숫자 패턴, 문자 패턴, 도형 패턴 군 중에서 선택된 어느 하나의 패턴이 반복되어 형성된 띠 형상으로 형성된다.

이와 같은 본 발명에 따른 형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법에서 상기 모니터링영역 영상 분석단계는 상기 영상화면 프레임을 흑백사진으로 생성시켜 그림자의 영향이 제거되도록 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법에서 상기 모니터링영역이 햇빛을 받고 있는 야외 공간일 경우, 상기 모니터링영역 영상 입력단계는 상기 카메라로부터 상기 모니터링영역의 적외선 영상화면을 입력받게 된다.

본 발명에 의한 형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법에 의하면, 격자 패턴, 기호 패턴(+, - 등)이 반복 형성되어 식별이 용이한 형상체를 모니터링영역의 벽면이나 바닥면 등에 형성시키고, 카메라에 의해 촬영되어 실시간으로 연속해서 생성되는 형상체 영상화면 프레임 간 동일성 유무를 분석하여 모니터링영역 내 외부 객체의 유무를 판별함에 따라, 기존의 모니터링 시스템에 별도의 장치 추가없이 모니터링영역에 형상체를 형성시키는 간편하고 단순한 작업만으로도 외부 객체 유무 판별을 정확하고 정밀하게 수행할 수 있게 되는 한편, 신호처리 및 연산이 최소화되면서도 외부 객체 유무 판별의 신뢰도 향상이 도모되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법을 보여주기 위한 도면;
도 2와 도 3은 돔카메라가 설치된 공간에 적용되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외부 객체 유무 판별시스템을 보여주기 위한 도면;
도 4의 (a) 내지 (c)는 IP네트워크 카메라가 설치된 공간에 적용되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외부 객체 유무 판별시스템을 보여주기 위한 도면;
도 5의 (a)와 (b)는 IP네트워크 카메라가 설치된 전시회장에 적용되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법을 보여주기 위한 도면;
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법을 이루는 모니터링영역 영상 입력단계와 모니터링영역 영상 분석단계의 세부절차를 보여주기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 6에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 모니터링 시스템, CCTV, 카메라 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.

본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법은 도 1에서와 같이 모니터링영역 형상체 형성단계, 모니터링영역 영상 촬영단계, 모니터링영역 영상 입력단계, 모니터링영역 영상 분석단계를 거쳐 수행된다.

모니터링영역 형상체 형성단계는 도 2 내지 도 4에서와 같이 카메라(10)가 설치된 모니터링영역에 형상체(30)를 형성시키는 단계이다. 형상체(30)는 모니터링영역에 위치한 벽체 표면에 형성될 수 있다. 즉, 모니터링영역의 벽면, 바닥면 등에 형상체(30)가 형성될 수 있는데, 도 3에서와 같이 천정에 돔카메라(11)가 설치된 공간에서는 모니터링영역의 벽면과 바닥면 각각에 형상체(30)를 형성시킬 수 있고, 도 4에서와 같이 일측에 IP네트워크 카메라(12)가 설치된 공간에서는 모니터링영역의 벽면에 형상체(30)를 형성시킬 수 있다.

여기서 형상체(30)는 카메라(10)에 의해 촬영된 모니터링영역의 영상화면 프레임을 가로질러 영상화면 프레임의 양단부까지 이어질 수 있도록 모니터리영역의 벽면이나 바닥면에 형성된다. 이와 같은 형상체(30)는 설정 패턴 형상이 형성되어 있는 것으로서, 격자 패턴, +나 -와 같은 수학식 패턴, 숫자 패턴, 문자 패턴, 도형 패턴 등의 패턴이 반복되어 형성된 띠 형상으로 형성될 수 있다. 여기서 도 4의 (a)는 모니터링영역의 벽면에 격자패턴 형상체(31)가 형성된 것이고, 도 4의 (b)에서는 모니터링영역의 벽면에 +패턴 형상체(32)가 형성된 것이며, 도 4의 (c)에서는 -패턴 형상체(33)가 형성된 것이다.

한편, 형상체(30)는 모니터링영역의 벽면이나 바닥면에 부착가능한 띠 형상으로 제조된 것이 사용되거나, 프로젝터에 의해 벽면이나 바닥면에 투사된 영상으로 이루어질 수 있다.

모니터링영역 영상 촬영단계는 형상체(30)가 포함된 모니터링영역을 카메라(10)가 실시간으로 촬영하는 단계이다.

모니터링영역 영상 입력단계는 카메라(10)와 연결된 분석장치(20)가 모니터링영역의 영상화면을 실시간으로 입력받는 단계이다.

모니터링영역 영상 분석단계는 분석장치(20)로 입력되는 영상화면이 프레임 단위로 생성되고, 서로 이어지는 영상화면 프레임 간 동일성 여부를 분석장치(20)가 분석하여 모니터링영역 내의 외부 객체 유무를 판별하는 단계이다. 이와 같은 모니터링영역 영상 분석단계는 영상화면 프레임 내 형상체(30)의 형태변경 유무를 분석하여 도 5의 (b)에서와 같이 형상체(30)의 형태변경 발생시 외부 객체가 모니터링영역 내에 존재하는 것으로 판별하게 된다. 즉, 모니터링영역에 외부 객체가 존재하게 되면 형상체(30)가 외부 객체에 의해 가려져 형태가 변형되므로, 도 5의 (a)와 (b)에서와 같이 촬영된 영상화면 프레임으로부터 형상체(30)의 형태변경 유무를 검출함으로써 외부 객체 유무를 판별할 수 있게 된다.

여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법을 이루는 모니터링영역 영상 입력단계와 모니터링영역 영상 분석단계의 세부절차는 도 6에 도시되어 있는데, 먼저 모니터링영역 영상화면이 분석장치(20)로 실시간 입력된다. 여기서 모니터링영역의 영상화면은 프레임단위로 이루어지는 영상화면 프레임으로 연속생성되면서 분석장치(20)로 입력된다. 이와 같이 입력되는 영상화면 프레임은 분석장치(20)에 의해 읽어진 후 저장된 후, 영상화면 프레임 내에 형상체(30)가 형성되어 있는 부위만을 별도로 분할하여 샘플링하게 된다. 이를 통해 형상체 영상화면 프레임이 생성된다. 여기서 형상체 영상화면 프레임은 흑백사진으로 변환되어 그림자의 영향을 제거시키게 된다. 그리고, 서로 이어지는 형상체 영상화면 프레임 간 동일성 여부를 판단함으로써 형상체(30)의 형태변경 유무를 분석하게 되고, 이를 통해 외부 객체의 모니터링영역 내 존재 유무를 판별하게 된다.

외부 객체가 모니터링영역에 존재하게 되면 분석장치(20)와 연결된 출력장치를 통해 알림신호를 출력하여 관리자나 감독자에게 외부 객체의 모니터링영역 내 침입을 알리게 된다.

한편, 모니터링영역이 햇빛을 강하게 받고 있는 야외 공간일 경우, 모니터링영역 영상 촬영단계에서는 적외선카메라를 통해 형상체(30)가 포함된 모니터링영역을 실시간으로 촬영하게 되고, 모니터링영역 영상 입력단계에서는 모니터링영역의 적외선 영상화면을 입력받게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법은 모니터링영역의 벽면이나 바닥면 등에 형성시킨 격자 패턴, 기호 패턴(+, - 등), 도형 패턴 등의 형상체(30)가 외부 객체에 의해 가려져 형태가 변형되는 것을 촬영된 영상화면 프레임으로부터 검출하여 외부 객체 유무를 판별하게 됨에 따라, 외부 객체 유무 판별의 신뢰도가 향상되고, 기존의 모니터링 시스템에 별도의 장치 추가없이 모니터링영역에 형상체(30)를 형성시키는 간편하고 단순한 작업만으로도 외부 객체 유무 판별을 정확하고 정밀하게 수행할 수 있게 된다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

10 : 카메라 11 : 돔카메라
12 : IP네트워크 카메라 20 : 분석장치
30 : 형상체 31 : 격자패턴 형상체
32 : +패턴 형상체 33 : -패턴 형상체

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 카메라가 설치된 모니터링영역에 형상체를 형성시키는 모니터링영역 형상체 형성단계와;
   형상체가 포함된 모니터링영역을 상기 카메라가 실시간으로 촬영하는 모니터링영역 영상 촬영단계와;
   상기 카메라와 연결된 분석장치가 상기 모니터링영역의 영상화면을 입력받는 모니터링영역 영상 입력단계와;
   상기 분석장치로 입력되는 영상화면이 프레임 단위로 생성되고, 서로 이어지는 영상화면 프레임 간 동일성 여부를 상기 분석장치가 분석하여 모니터링영역 내의 외부 객체 유무를 판별하는 모니터링영역 영상 분석단계를 포함하되,
   상기 모니터링영역 영상 분석단계는 영상화면 프레임 내 형상체의 형태변경 유무를 분석하여 형상체의 형태변경 발생시 외부 객체가 모니터링영역 내에 존재하는 것으로 판별하고,
   상기 모니터링영역 영상 분석단계는 영상화면 프레임 내 형상체의 형성 부위만을 샘플링하여 형상체의 형태변경 유무를 분석하며,
   상기 모니터링영역 형상체 형성단계는 상기 모니터링영역에 위치한 벽체 표면에 설정 패턴 형상의 형상체가 형성되도록 하며,
   상기 형상체는 격자 패턴, 수학식 패턴, 숫자 패턴, 문자 패턴, 도형 패턴 군 중에서 선택된 어느 하나의 패턴이 반복되어 형성된 띠 형상으로 형성되고,
   상기 모니터링영역 영상 분석단계는 상기 영상화면 프레임을 흑백사진으로 생성시켜 그림자의 영향이 제거되도록 하는 것을 특징으로 하는 형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 모니터링영역이 햇빛을 받고 있는 야외 공간이되,
   상기 모니터링영역 영상 입력단계는 상기 카메라로부터 상기 모니터링영역의 적외선 영상화면을 입력받게 되는 것을 특징으로 하는 형상체를 활용한 모니터링영역 내의 외부 객체 유무 판별방법.

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