KR101446422B1 - 영상 감시 시스템 및 방법 - Google Patents

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김현우
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Abstract

본 발명은 영상 감시 시스템 및 방법에 관한 것으로, 개인의 프라이버시가 공개되어도 무방한 제 1 영역과 개인의 프라이버시가 보호되어야 하는 제 2 영역에 제각기 설치되어 각 영역에 등장한 객체의 골격을 인식하여 객체를 식별하고 식별된 객체의 이동을 각각 좌표 데이터로 변환하는 제 1 추적모듈 및 제 2 추적모듈과, 상기 제 1 영역에 설치되고 제 1 영역에 등장한 객체의 얼굴 및 전체 모습을 실사로 촬영하여 영상 데이터로 변환하는 촬영모듈 및 상기 촬영모듈, 제 1 추적모듈, 제 2 추적모듈로부터 영상 데이터와 좌표 데이터를 제공받아 상기 영상 데이터와 좌표 데이터를 병합하여 객체를 특정하는 데이터 처리모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 감시 시스템이 개시된다. 이에 따라서, 대중 목욕탕과 같은 영상 카메라를 설치할 수 없는 개인의 프라이버시가 보호되어야 하는 장소에 설치될 수 있어 귀중품의 도난과 같은 범죄의 발생을 예방할 수 있을 뿐만 아니라 범죄 발생 후 용의자를 찾는 증거 자료로 활용될 수 있다.

Description

영상 감시 시스템 및 방법{Video security system and method}
본 발명은 영상 감시 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대중 목욕탕과 같은 개인의 프라이버시가 보호되어야 할 장소에 설치에서 신체를 노출시키지 않으면서도 움직임을 파악할 수 있어 도난과 같은 범죄의 발생을 예방할 수 있는 영상 감시 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근에 들어 늘어나는 범죄에 대비하기 위하여 건물 내부나 외부, 길거리 등에 감시 카메라를 설치하는 경우가 증가하고 있으며, 이러한 감시 카메라는 유선 또는 무선으로 네트워크를 통하여 서버에 연결되어 감시 카메라에서 촬영된 영상이 서버로 전송되는 영상 감시 시스템이 개발되었다.
이러한 영상 감시 시스템은 감시 카메라가 촬영한 영상을 서버로 전송하여 전송된 영상을 실시간으로 모니터링하여 사고 및 범죄의 발생을 적극적으로 구제하거나 또는 감시 카메라가 촬영한 영상을 일정기간 저장하여 사고 및 범죄 발생 시 이를 활용하게 된다.
그러나, 개인의 프라이버시가 요구되는 대중 목욕탕, 화장실 등의 공간에서 감시 카메라를 통하여 영상을 촬영하고 녹화하는 경우 개인의 프라이버시를 침해하는 것이기 때문에, 이와 같이 개인의 프라이버시 침해가 우려되는 장소에서는 감시 카메라를 이용한 촬영 및 녹화에 어려운 점이 있다. 이를 도 1에 의거하여 설명한다.
도 1은 종래의 영상 감시 시스템을 나타낸 개략도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 종래의 영상 감시 시스템은 감시할 영역에 다수의 카메라(10)가 설치되며, 상기 카메라(10)는 서버(20)와 유선 또는 무선으로 연결되어 카메라(10)에서 촬영된 영상 데이터가 서버(20)로 전송된다.
이때, 상기 카메라(10)로부터 전송된 서버(20)의 영상 데이터는 실시간으로 모니터링할 수 있을 뿐만 아니라 영상 데이터를 저장할 수 있어 날짜별, 시간별로 검색이 가능하다. 이러한 종래의 영상 감시 시스템은 예를 들어, 대중 목욕탕에 설치되어 도난을 예방할 수 있다.
부연하자면, 불특정 다수의 사람이 사용하는 대중 목욕탕의 경우 사용자는 탈의실에 비치된 옷장에 의복 및 소지품을 보관하고 탕에 입실하게 된다. 따라서, 불순한 의도를 가진 자는 사용자가 없는 틈을 노려 옷장에 보관된 의복 및 소지품을 훔치게 되므로, 이를 감시할 수 있도록 탈의실과 카운터에 각각 카메라(10)와 서버(20)를 설치하여 카운터의 관리자가 이를 모니터링함으로써 귀중품의 도난을 예방할 수 있을 것이다.
그러나, 상기와 같은 영상 감시 시스템을 공공 장소에 설치하는 것은 일반 대중에게 상당히 민감한 문제이며, 언론에서도 그 문제가 심각하게 언급되고 있는 실정이다.
즉, 상기와 같이 대중 목욕탕에 영상 감시 시스템이 설치될 경우 불순한 의도를 가진 자 또는 서버의 해킹에 의해 영상 데이터가 도촬(몰래 카메라)로 악용될 소지가 크다. 이러한, 도촬은 불특정 다수의 얼굴 및 신체의 일부분이 실시간으로 드러나기 때문에 초상권 침해의 우려뿐만 아니라 대중 목욕탕이나 탈의실 같은 성적 수치심을 느낄 수 있는 곳에 영상 감시 시스템이 설치되기는 매우 어려운 실정이다.
그러나, 영상 감시 시스템에 녹화된 영상을 구성하는 객체의 인물이 뚜렷하게 보이지 않고, 윤곽이 파악 가능하도록 영상 처리를 하여 움직임만을 알 수 있도록 한다면, 상기와 같은 초상권 침해 문제에 대한 논란은 어느 정도 해소할 수 있다.
대한민국 특허등록 제800322호 (2008.1.28)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 대중 목욕탕과 같은 개인의 프라이버시가 보호되어야 하는 장소에서 신체의 일부분이 그대로 노출되지 않도록 하면서도 움직임을 파악할 수 있어 범죄의 발생을 예방할 수 있는 영상 감시 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 개인의 프라이버시가 공개되어도 무방한 제 1 영역과 개인의 프라이버시가 보호되어야 하는 제 2 영역에 제각기 설치되어 각 영역에 등장한 객체의 골격을 인식하여 객체를 식별하고 식별된 객체의 이동을 각각 좌표 데이터로 변환하는 제 1 추적모듈 및 제 2 추적모듈과, 상기 제 1 영역에 설치되고 제 1 영역에 등장한 객체의 얼굴 및 전체 모습을 실사로 촬영하여 영상 데이터로 변환하는 촬영모듈 및 상기 촬영모듈, 제 1 추적모듈, 제 2 추적모듈로부터 영상 데이터와 좌표 데이터를 제공받아 상기 영상 데이터와 좌표 데이터를 병합하여 객체를 특정하는 데이터 처리모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 감시 시스템에 의해 달성된다.
여기서, 상기 제 1 추적모듈과 제 2 추적모듈은 상기 제 1 영역 또는 제 2 영역에 등장한 객체를 양안 시차를 이용하여 깊이 정보를 산출하는 깊이 정보 산출모듈 및 상기 깊이 정보 산출모듈에서 구해진 깊이 정보를 이용하여 제 1 영역 또는 제 2 영역에서의 객체 위치를 3차원 좌표로 산출하는 좌표 산출모듈을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 좌표 산출모듈은 객체의 골반을 추적하여 3차원 좌표로 산출하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제 1 추적모듈과 제 2 추적모듈은 상기 제 1 영역 또는 제 2 영역에서 발생하는 소리를 음향 데이터로 변환하는 마이크모듈을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 데이터 처리모듈은 상기 제 1 추적모듈과 제 2 추적모듈로부터 제 1 영역과 제 2 영역에 등장한 객체의 골격 비율을 제공받아 수집하는 골격비율 수집모듈과, 상기 골격비율 수집모듈에 수집된 객체의 골격비율을 토대로 제 1 영역과 제 2 영역에 등장한 객체의 골격비율과 비교하는 골격비율 비교모듈 및 상기 골격 비교모듈을 통해 제 1 영역과 제 2 영역을 왕래하는 객체의 동일 유무를 판단하는 판단모듈을 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 데이터 처리모듈에서 특정된 객체의 이동을 시각적으로 표시하는 영상 표시모듈을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 영상 표시모듈은 상기 데이터 처리모듈에서 특정된 객체를 아바타로 변환시켜 나타내는 변조모듈을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 추적모듈과 제 2 추적모듈 및 촬영모듈과 마주하는 위치에 각각 설치되는 제 3 추적모듈과 제 4 추적모듈 및 제 2 촬영모듈이 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 기술적 사상으로는, 개인의 프라이버시가 공개되어도 무방한 제 1 영역과 개인의 프라이버시가 보호되어야 하는 제 2 영역에 등장한 객체의 골격을 인식하여 객체를 식별하고 식별된 객체의 이동을 각각 좌표 데이터로 변환하는 추적단계와, 상기 제 1 영역에 등장한 객체의 얼굴 및 전체 모습을 실사로 촬영하여 영상 데이터로 변환하는 실사 촬영단계 및 상기 추적단계와 실사 촬영단계로부터 좌표 데이터와 영상 데이터를 제공받아 상기 영상 데이터와 좌표 데이터를 병합하여 객체를 특정하는 데이터 처리단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 감시 방법에 의해 달성된다.
여기서, 상기 추적단계는 상기 제 1 영역 또는 제 2 영역에 등장한 객체의 골격을 인식하고 식별코드를 부여하는 식별코드부여단계 및 상기 식별코드가 부여된 객체의 이동을 좌표 데이터로 저장하는 좌표생성단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 식별코드부여단계는 상기 제 1 영역 또는 제 2 영역에 등장한 객체의 골격비율을 수집하는 골격비율 수집단계와, 상기 골격비율 수집단계 후 제 1 영역 또는 제 2 영역에 동일한 골격비율을 갖는 다른 객체가 존재하는지 탐색하는 탐색단계와, 상기 탐색단계 후 동일한 골격비율을 갖는 객체가 탐색되지 않으면 객체에 대한 식별코드를 생성하는 식별코드 생성단계 및 상기 탐색단계 후 동일한 골격비율을 갖는 객체가 탐색되면 탐색된 객체의 식별코드를 추종하는 식별코드 추종단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 좌표생성단계는 제 1 영역 또는 제 2 영역에 등장한 객체의 골반을 추적하여 3차원 좌표로 산출하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 식별코드부여단계에 앞서 객체와 객체가 겹쳐지는 것을 파악하는 중첩파악단계가 실시되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 중첩파악단계는 객체와 객체가 중첩되는 것을 판단하는 중첩판단단계 및 상기 중첩판단단계 후 중첩된 객체와 가장 근접한 추적모듈이 지속적으로 객체의 행동 및 이동을 파악하는 근접감지단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 영상 감시 시스템 및 방법에 의하면, 대중 목욕탕과 같은 영상 카메라를 설치할 수 없는 개인의 프라이버시가 보호되어야 하는 장소에 설치될 수 있어 귀중품의 도난과 같은 범죄의 발생을 예방할 수 있을 뿐만 아니라 범죄 발생 후 용의자를 찾는 증거 자료로 활용될 수 있다.
또한, 객체의 행동 및 이동에 따른 궤적이 3차원 좌표 데이터로 보관되기 때문에 객체의 행동 및 이동을 정확하게 파악할 수 있고, 이로부터 범죄 발생 시 용의자의 범죄 사실을 정확하게 파악할 수 있다.
도 1은 종래의 영상 감시 시스템을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 영상 감시 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 영상 감시 시스템이 설치되는 장소를 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 영상 감시 시스템 중 제 1 추적모듈 또는 제 2 추적모듈에 따른 객체의 식별을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 영상 감시 시스템 중 제 1 및 제 2 추적모듈의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 영상 감시 시스템 중 데이터 처리모듈의 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 영상 감시 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명에 따른 영상 감시 방법 중 추적단계를 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명에 따른 영상 감시 방법 중 식별코드부여단계를 나타낸 순서도이다.
도 10은 본 발명에 따른 영상 감시 시스템의 다른 실시예를 예시한 도면이다.
도 11은 도 10의 다른 실시예에 따른 영상 감시 방법을 나타낸 순서도이다.
도 12는 본 발명에 따른 영상 감시 시스템 중 촬영모듈에 의한 얼굴인식 좌표설정을 나타낸 순서도이다.
도 13은 도 12에 의한 객체의 얼굴인식 좌표를 나타낸 개념도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 영상 감시 시스템의 구성을 나타낸 도면이다. 도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 영상 감시 시스템은 개인의 프라이버시가 공개되어도 무방한 제 1 영역과 개인의 프라이버시가 보호되어야 하는 제 2 영역에 제각기 설치되어 각 영역에 등장한 객체의 골격을 인식하여 객체를 식별하고 식별된 객체의 이동을 각각 좌표 데이터로 변환하는 제 1 추적모듈(100) 및 제 2 추적모듈(200)과, 상기 제 1 영역에 설치되고 제 1 영역에 등장한 객체의 얼굴 및 전체 모습을 실사로 촬영하여 영상 데이터로 변환하는 촬영모듈(300) 및 상기 촬영모듈(300), 제 1 추적모듈(100), 제 2 추적모듈(200)로부터 영상 데이터와 좌표 데이터를 제공받아 상기 영상 데이터와 좌표 데이터를 병합하여 객체를 특정하는 데이터 처리모듈(400)로 구성된다.
부연하자면, 상기 제 1 추적모듈(100) 및 제 2 추적모듈(200)은 각각 제 1 영역과 제 2 영역에 설치되어 상기 제 1 영역과 제 2 영역에 등장하는 객체(사람)을 식별하고 객체의 이동을 추적하게 된다.
이때, 제 1 추적모듈(100)이 설치되는 제 1 영역은 개인의 프라이버시가 공개되어도 무방한 공간이 되며, 제 2 추적모듈(200)이 설치되는 제 2 영역은 개인의 프라이버시가 보호되어야 하는 공간이 된다. 이를 도 3에 의거하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 영상 감시 시스템이 설치되는 장소를 예시한 도면이다. 도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 영상 감시 시스템은 도면에 도시된 바와 같이 대중 목욕탕과 같은 불특정 다수의 사람이 이용하는 장소에 설치되어 도난과 같은 범죄의 발생을 예방 및 감시하거나 또는 범죄 발생 후 용의자를 찾는 증거 자료를 수집하는데 사용된다.
이러한, 대중 목욕탕의 경우 출입문과 가까운 로비가 되는 공간을 제 1 영역으로 하며, 목욕탕의 이용자가 탈의하여 의복 및 소지품을 옷장에 보관할 수 있는 공간을 제 2 영역으로 구분된다.
즉, 상기 제 1 영역은 목욕탕의 이용자가 의복을 착용한 상태로 출입하기 때문에 개인의 프라이버시가 공개되어도 무방하지만 의복을 탈의하게 되는 제 2 영역에서는 이용자가 의복을 벗고 활동하는 공간이기 때문에 개인의 프라이버시가 보호되어야 한다.
이와 같은 제 1 영역에는 제 1 추적모듈(100)과 촬영모듈(300)이 설치되고, 제 2 영역에는 제 2 추적모듈(200)이 설치된다. 이때, 상기 제 2 영역에는 다수의 제 2 추적모듈(200)이 설치될 수 있으며, 이러한 다수의 제 2 추적모듈(200)이 제 2 영역에 설치될 때 객체를 감지하는 범위가 되도록 중첩되지 않게 설치된다.
이렇게 제 1 영역과 제 2 영역에 제각기 설치되는 제 1 추적모듈(100)과 제 2 추적모듈(200)은 바람직하게 키넥트(Kinect)와 같은 카메라 모듈이 장착되어 모션 캡처로 객체의 동작을 인식하는 장치가 될 수 있다. 이러한 제 1 추적모듈(100) 및 제 2 추적모듈(200)은 제 1 영역과 제 2 영역에 등장하는 객체의 골격을 인식하여 객체를 식별하고 식별된 객체의 이동을 각각 좌표 데이터로 변환하게 된다.
또한, 상기 제 1 추적모듈(100)과 함께 제 1 영역에는 촬영모듈(300)이 설치되는데, 상기 촬영모듈(300)은 폐쇄회로카메라와 같은 제 1 영역에 등장한 객체의 얼굴 및 전체 모습을 실사로 촬영하여 영상 데이터로 변환하는 장치가 될 수 있다.
이와 같이 제 1 영역에 설치되는 제 1 추적모듈(100)과 촬영모듈(300)은 객체가 제 1 영역에 등장하는 경우 제 1 추적모듈(100)과 촬영모듈(300)이 동시에 객체를 감지(촬영)하여 객체의 이동을 좌표 데이터와 영상 데이터로 변환하게 된다.
특히, 상기 제 1 추적모듈(100)과 제 2 추적모듈(200)은 제 1 영역 또는 제 2 영역에 등장한 객체의 행동에 따른 위치 변화를 좌표 데이터로 변환하게 된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제 1 추적모듈(100)은 객체의 골격을 인식하여 객체를 식별하고 식별된 개체의 이동을 좌표 데이터로 변환하여 아래에서 설명하는 데이터 처리모듈(400)에 제공하게 된다. 이를 도 4에 의거하여 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 영상 감시 시스템 중 제 1 추적모듈 또는 제 2 추적모듈에 따른 객체의 식별을 나타낸 개념도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 상기 제 1 추적모듈(100)과 제 2 추적모듈(200)은 객체의 관절을 포인트로 각 관절의 움직임을 실시간으로 3차원 좌표 데이터로 변환하여 객체를 추적하게 된다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이 제 1 추적모듈(100)과 제 2 추적모듈(200)은 객체의 각 관절을 포인트로 관절의 위치를 3차원 좌표 데이터(X축,Y축,Z축)로 구하게 되며, 이러한 3차원 좌표 데이터의 변화를 실시간으로 데이터 처리모듈(400)로 제공하게 된다.
이러한 제 1 추적모듈(100)과 제 2 추적모듈(200)은 크게 깊이 정보 산출모듈(A)과 좌표 산출모듈(B)로 구성된다. 이를 도 5에 의거하여 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 영상 감시 시스템 중 제 1 및 제 2 추적모듈의 구성을 나타낸 도면이다. 도면을 참조하여 설명하면, 상기 제 1 추적모듈(100)과 제 2 추적모듈(200)은 제 1 영역 또는 제 2 영역에 등장한 객체를 양안 시차를 이용하여 깊이 정보를 산출하는 깊이 정보 산출모듈(A)과 상기 깊이 정보 산출모듈(A)에서 구해진 깊이 정보를 이용하여 제 1 영역 또는 제 2 영역에서의 객체 위치를 3차원 좌표로 산출하는 좌표 산출모듈(B)로 구성된다.
이때, 상기 좌표 산출모듈(B)은 바람직하게 객체의 골반을 추적하여 3차원 좌표로 산출하게 되는데, 이는 객체의 골반이 다른 골격(팔, 다리)에 비해 활동량이 작고, 상기 골반을 중심으로 다른 골격이 연결되기 때문에 제 1 영역 또는 제 2 영역 내에서의 이동에 따른 객체의 위치를 정확하게 파악할 수 있기 때문이다.
그리고, 상기 제 1 추적모듈(100)과 제 2 추적모듈(200)은 마이크모듈(C)을 더 구비할 수 있다. 즉, 상기 마이크모듈(C)은 소리를 음향 데이터로 변환하는 것으로 이러한 마이크모듈(C)이 제 1 추적모듈(100)과 제 2 추적모듈(200)에 각각 구비되는 경우 제 1 영역과 제 2 영역에서 발생하는 소리를 음향 데이터로 변환하여 데이터 처리모듈(400)에 제공하게 된다.
이에 따라서, 객체의 이동 또는 행동을 실시간으로 추적함과 동시에 음향 데이터를 확보할 수 있어 제 1 영역 또는 제 2 영역에서 이벤트가 발생(도난사고, 폭력사고 등)하는 경우 객체의 행동 및 이동과 더불어 음향 데이터를 토대로 상황을 알 수 있게 된다.
한편, 상기와 같이 제 1 추적모듈(100), 제 2 추적모듈(200), 촬영모듈(300)로부터 구해지는 좌표 데이터 및 영상 데이터(음향 데이터)는 데이터 처리모듈(400)에 제공된다. 즉, 상기 제 1 추적모듈(100), 제 2 추적모듈(200), 촬영모듈(300)은 데이터 처리모듈(400)과 유선 또는 무선으로 연결되어 좌표 데이터 및 영상 데이터를 제공받아 이를 처리하게 된다.
이와 같은 데이터 처리모듈(400)은 관리자가 위치하는 장소에 설치되는 것으로 앞선 예와 같이 제 1 영역과 제 2 영역이 대중 목욕탕인 경우 목욕탕을 관리하는 관리자가 위치하는 계산대에 설치될 수 있다.
이러한 데이터 처리모듈(400)은 제 1 추적모듈(100), 제 2 추적모듈(200), 촬영모듈(300)로부터 제공된 좌표 데이터와 영상 데이터를 병합하여 객체를 특정하게 된다. 즉, 객체가 제 1 영역에 들어서면 제 1 추적모듈(100)과 촬영모듈(300)이 객체에 대한 좌표 데이터와 영상 데이터를 데이터 처리모듈(400)로 제공하여 제 1 영역에 있던 객체가 제 2 영역으로 이동하더라도 객체의 인상착의를 식별할 수 있게 된다. 이를 도 6에 의거하여 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 영상 감시 시스템 중 데이터 처리모듈의 구성을 나타낸 도면이다. 도면을 참조하여 설명하면, 상기 데이터 처리모듈(400)은 크게 골격비율 수집모듈(410)과 골격비율 비교모듈(420) 및 판단모듈(430)로 구성된다.
부연하자면, 상기 골격비율 수집모듈(410)은 제 1 추적모듈(100)과 제 2 추적모듈(200)로부터 제 1 영역과 제 2 영역에 등장한 객체의 골격 비율을 제공받아 저장하게 된다.
즉, 상기 골격비율 수집모듈(410)은 제 1 추적모듈(100)과 제 2 추적모듈(200)로부터 객체의 골격비율을 제공받게 되는데, 이는 앞서 설명한 도 4와 같이 제 1 영역과 제 2 영역에 제각기 설치된 제 1 추적모듈(100)과 제 2 추적모듈(200)이 객체의 골격을 인식하여 객체를 식별하고 식별된 객체의 관절과 관절 사이의 골격 길이(또는 관절과 관절 사이의 길이)에 따른 비율을 추출하여 객체마다 식별코드를 부여하게 된다.
상기와 같이 골격비율 수집모듈(410)에 저장된 객체의 골격비율은 골격비율 비교모듈(420)로 제공되는데, 상기 골격비율 비교모듈(420)은 객체의 골격 비율을 토대로 제 1 영역과 제 2 영역에 등장한 객체의 골격비율과 비교하여 골격비율 수집모듈(410) 중에 동일한 골격비율을 갖는 식별코드가 있는지 탐색하게 된다.
한편, 상기 판단모듈(430)은 골격 비교모듈을 통해 제 1 영역과 제 2 영역을 왕래하는 객체의 동일 유무를 판단하여 골격비율 수집모듈(410) 중에 제 1 영역과 제 2 영역에 등장한 객체의 골격비율이 같으면 동일한 객체로 판단하게 되며, 이와는 반대로 골격비율 수집모듈 중에 제 1 영역과 제 2 영역에 등장한 객체의 골격비율이 다르면 서로 다른 객체로 판단하게 된다.
이렇게 데이터 처리모듈(400)에 골격비율 수집모듈(410)과 골격비율 비교모듈(420) 및 판단모듈(430)이 마련되면 제 1 영역과 제 2 영역을 왕래하는 객체가 동일한 객체(동일한 인물)인지 아닌지 파악하거나 또는 객체와 객체가 중첩되어 뒤편에 객체가 제 1 추적모듈(100) 또는 제 2 추적모듈(200)로부터 사라졌다 나타난 경우 이를 파악하여 객체와 객체를 식별할 수 있게 된다.
경우에 따라서는, 상기 판단모듈(430)에 인공신경망 학습의 알고리즘이 실시되어 제 1 영역과 제 2 영역을 왕래하는 객체 또는 객체와 객체가 중첩되었을 때 객체를 파악하여 식별할 수도 있을 것이다.
한편, 상기 데이터 처리모듈(400)은 영상표시모듈(500)을 더 포함할 수 있다. 상기 영상표시모듈(500)은 예를 들어 모니터 등이 될 수 있으며, 상기 영상표시모듈(500)을 통해 제 1 추적모듈(100), 제 2 추적모듈(200), 촬영모듈(300)의 좌표 데이터와 영상 데이터가 시각적으로 표시됨으로써, 관리자가 객체의 이동을 시각적으로 인지하여 제 1 영역 및 제 2 영역에서 발생하는 상황을 파악할 수 있게 된다.
이러한, 상기 영상표시모듈(500)은 바람직하게 변조모듈(510)을 포함하여 영상표시모듈(500)의 화면을 통해 제 2 영역에 존재하는 객체의 행동 및 위치를 추적할 수 있게 된다. 이때, 상기 영상표시모듈(500)을 통해 제 2 영역에 존재하는 객체의 행동 및 위치가 화면으로 구현될 때 객체의 모습이 실사로 구현되지 않고 아바타(캐릭터)와 같은 형태로 구현되도록 함으로써, 신체 노출과 같은 개인의 프라이버시를 보호할 수 있게 된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 영상 감시 시스템의 작동을 도 7 내지 도 8에 의거하여 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 영상 감시 방법을 나타낸 순서도이고, 도 8은 본 발명에 따른 영상 감시 방법 중 추적단계를 나타낸 순서도이며, 도 9는 본 발명에 따른 영상 감시 방법 중 식별코드부여단계를 나타낸 순서도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 영상 감시 시스템은 앞서 설명한 바와 같이 개인의 프라이버시가 공개되어도 무방한 제 1 영역과 프라이버시가 보호되어야 하는 제 2 영역이 공존하는 장소에 설치된다.
즉, 상기 제 1 영역에는 제 1 추적모듈(100)과 촬영모듈(300)이 설치되어 제 1 영역에 입장하는 객체의 실제 모습을 촬영함과 동시에 객체를 식별하여 추적할 수 있도록 객체의 골격을 인식하게 되며, 제 2 영역에 제 2 추적모듈(200)이 설치되어 제 2 영역에 등장한 객체를 식별하여 추적하게 된다.
상기 제 1 추적모듈(100)과 제 2 추적모듈(200)에서는 제 1 영역과 제 2 영역에 등장한 객체의 골격을 인식하여 객체를 식별하고 식별된 객체의 이동을 각각 좌표 데이터로 변환하는 추적단계(S100)가 실시된다.
또한, 상기 촬영모듈(300)에서 제 1 영역에 등장한 객체의 얼굴 및 전체 모습을 실사로 촬영하여 영상 데이터로 변환하는 실사 촬영단계(S200)가 실시되며, 상기 추적단계(S100)와 실사 촬영단계(S200) 후에는 제 1 추적모듈(100)과 제 2 추적모듈(200) 및 촬영모듈(300)로부터 제공되는 좌표 데이터와 영상 데이터를 병합하여 객체를 식별하고 식별된 객체를 아바타와 같은 형태로 화면에 구현시켜 객체의 이동과 행동을 감시하는 데이터 처리단계(S300)가 실시된다.
즉, 상기 추적단계(S100)에서는 제 1 영역에 설치된 제 1 추적모듈(100)과 제 2 영역에 설치된 제 2 추적모듈(200)이 객체를 식별하여 객체의 행동 및 이동을 추적하고 객체의 이동을 각각 좌표 데이터로 변환하게 된다.
이를 위해, 상기 제 1 추적모듈(100)과 제 2 추적모듈(200)에 설치된 깊이 정보 산출모듈(A)과 좌표 산출모듈(B)을 통해 객체의 위치 또는 행동에 따른 골격의 위치를 3차원 좌표 데이터로 생성하게 된다. 이때, 상기 객체의 위치는 바람직하게 골반의 위치에 따른 좌표의 변화로 추적할 수 있게 된다.
한편, 상기 추적단계(S100)에서는 객체를 식별할 수 있도록 식별코드부여단계(S110) 및 좌표생성단계(S120)가 실시되는데, 상기 식별코드부여단계(S110) 및 좌표생성단계(S120)는 데이터 처리모듈(400)에서 수행된다.
상기 데이터 처리모듈(400)의 골격비율 수집모듈(410)에서는 제 1 영역 또는 제 2 영역에 등장한 객체의 골격비율을 수집하는 골격비율 수집단계(S112)가 실시되며, 상기 골격비율 비교모듈(420)에서 제 1 영역 또는 제 2 영역에 동일한 공격비율을 갖는 다른 객체가 존재하는지 탐색하는 탐색단계(S114)가 실시된다.
그리고, 상기 판단모듈(430)에서 동일한 골격비율을 갖는 객체가 탐색되지 않으면 객체에 대한 식별코드를 생성하는 식별코드 생성단계(S116)와, 동일한 골격비율을 갖는 객체가 탐색되면 탐색된 객체의 식별코드를 추종하는 식별코드 추종단계(S118)가 실시되어 객체를 식별할 수 있다.
특히, 상기 데이터 처리모듈(400)에서 추적단계(S100)가 실시됨으로써, 제 1 영역에 새롭게 등장한 객체에 대하여 식별할 수 있고, 제 1 영역과 제 2 영역을 오가는 객체가 동일한 객체인지 다른 객체인지 구별할 수 있을 뿐만 아니라 객체와 객체가 중첩되어 뒤편에 객체가 제 1 추적모듈(100) 또는 제 2 추적모듈(200)로부터 사라졌다 나타난 경우 이를 파악하여 객체와 객체를 식별할 수 있게 된다.
이와 함께, 제 1 영역에 설치된 촬영모듈(300)이 제 1 영역에 등장한 객체의 얼굴 및 전체 모습을 실사로 촬영하여 영상 데이터로 변환하는 실사 촬영단계(S200)가 실시된다.
이렇게 실사 촬영단계(S200)를 통해 얻어지는 영상 데이터는 객체에 부여된 식별코드와 함께 저장되며, 경우에 따라서는 상기 촬영모듈(300)을 통해 얻어진 객체에 대한 영상 데이터가 변조모듈(510)을 통해 화면으로 구현될 때 실사 촬영단계(S200)를 통해 얻어진 영상 데이터 중 객체의 인상착의가 가장 잘 보이는 이미지를 첨부하여 나타낼 수도 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 영상 감시 시스템 및 방법에 의하면, 대중 목욕탕과 같은 폐쇄회로카메라를 설치할 수 없는 개인의 프라이버시가 보호되어야 하는 장소에 설치될 수 있어 귀중품의 도난과 같은 범죄의 발생을 예방할 수 있을 뿐만 아니라 범죄 발생 후 용의자를 찾는 증거 자료로 활용될 수 있다.
또한, 객체의 행동 및 이동에 따른 궤적이 3차원 좌표 데이터로 보관되기 때문에 객체의 행동 및 이동을 정확하게 파악할 수 있고, 이로부터 범죄 발생 시 용의자의 범죄 사실을 정확하게 파악할 수 있다.
한편, 본 발명은 앞서 설명한 실시예로 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.
예를 들어, 상기 제 1 추적모듈(100) 및 제 2 추적모듈(200)은 앞서 설명한 바와 같이 제 1 영역과 제 2 영역에 제각기 설치될 수도 있지만 경우에 따라서는 제 1 추적모듈(100)과 제 2 추적모듈(200)과 대향하는 위치에 각각 제 3 추적모듈(100a)과 제 4 추적모듈(200a)이 설치되어 다수의 객체가 중첩되었을 때 각 객체를 정확하게 식별하여 신뢰성을 향상시킬 수도 있다. 이를 도 10에 의거하여 설명한다.
도 10은 본 발명에 따른 영상 감시 시스템의 다른 실시예를 예시한 도면이다. 도면을 참조하여 설명하면, 제 1 영역과 제 2 영역에 각각 제 1 추적모듈(100)과 제 2 추적모듈(200)이 설치되고, 상기 제 1 추적모듈(100)과 제 2 추적모듈(200)과 대향하는 위치에 각각 제 3 추적모듈(100a)과 제 4 추적모듈(200a)이 설치된다.
즉, 제 1 영역에 설치된 제 1 추적모듈(100)과 마주하는 위치에 제 3 추적모듈(100a)이 설치되고, 제 2 추적모듈(200)과 마주하는 위치에 제 4 추적모듈(200a)이 설치되어 제 1 추적모듈(100)과 제 3 추적모듈(100a) 사이의 영역에 위치하는 객체의 행동 및 이동을 쌍방향으로 감지하게 된다. 이에 따라서, 제 1 영역에 등장한 객체의 앞모습과 뒷모습을 동시에 감지하여 그에 따른 좌표 데이터를 데이터 처리모듈(400)에 제공하게 된다.
또한, 제 2 추적모듈(200)과 제 4 추적모듈(200a) 사이의 영역에 위치하는 객체의 행동 및 이동을 쌍방향으로 감지하게 되고, 이에 따라서 제 2 영역에 등장한 객체의 앞모습과 뒷모습을 동시에 감지하여 그에 다른 좌표 데이터를 데이터 처리모듈(400)에 제공하게 된다.
특히, 상기와 같이 제 1 추적모듈(100)과 마주하는 위치에 제 3 추적모듈(100a)이 설치되고 제 2 추적모듈(200)과 마주하는 위치에 제 4 추적모듈(200a)이 설치되는 경우 제 1 영역과 제 2 영역에 등장하는 객체들이 서로 겹쳐지게 될 경우 중첩된 객체들의 행동 및 위치를 더욱 정확하게 식별할 수 있다.
예를 들어, 제 1 영역에 다수의 객체가 등장하여 객체와 객체가 스쳐 지나가는 것과 같이 복수개의 객체가 거의 근접한 지면에 수직인 평면들 상에서 교차되는 현상이 발생하는 경우 서로 마주보게 설치된 제 1 추적모듈(100)과 제 3 추적모듈(100a)이 근접한 객체를 각각 감지하여 추적하고 좌표 데이터를 데이터 처리모듈(400)에 제공함으로써, 객체와 객체가 겹쳐지더라도 객체에 대한 식별을 정확하게 할 수 있게 된다.
즉, 대향 배치되는 각각의 추적모듈로부터 얻어지는 정보로 지면에 수직하고 동일 내지 근접한 평면에 대하여 거울 상의 관계를 갖게 되므로, 대향하는 추적모듈의 연결선을 Z축이라 할 때 Z축에 수직하는 X,Y축 평면상에서 각각의 추적모듈에서 얻어지는 객체의 X,Y정보는 반대의 값을 갖게 되는 미러효과(mirror effect)를 이용 가능하다.
부연하자면, 도 11에 나타난 바와 같이 다수의 객체가 제 2 영역에 등장한 객체의 뒤편에 다른 객체가 위치하여 제 2 추적모듈(200)이 앞쪽에 위치한 객체의 행동 및 이동만을 감지하여 뒤편에 위치한 객체를 인식할 수 없지만, 제 제 2 추적모듈(200)과 마주하는 위치에 설치된 제 4 추적모듈(200a)이 뒤편에 위치한 객체를 인식하게 된다.
이에 따라서, 상기 데이터 처리모듈(400)에서는 식별코드부여단계(S110)에 앞서 중첩파악단계(S101)가 실시된다. 즉, 제 2 영역에 등장한 다수의 객체는 서로 다른 방향에서 서로를 향해 다가가면서 중첩되거나 또는 같은 방향에서 시차를 두고 이동하며 겹쳐지게 된다.
이때, 데이터 처리모듈(400)에서는 중첩파악단계(S101)가 실시되어 겹쳐지는 객체와 객체를 식별하게 되는데, 상기 중첩파악단계(S101)는 객체와 객체가 중첩되는 것을 판단하는 중첩판단단계(S101-1)와 객체와 객체가 중첩되면 중첩된 객체와 가장 근접한 추적모듈이 지속적으로 객체의 행동 및 이동을 파악하는 근접감지단계(S101-2)로 이루어져 객체와 객체가 겹쳐지더라도 객체에 대한 식별을 정확하게 할 수 있게 된다.
여기서, 중첩판단은 전회 추적과정에서 얻어진 각각의 식별코드에 대한 객체의 골격좌표(X1,Y1)(X2,Y2)의 상대거리가 사전설정된 값 Δe 이하인 경우로 설정할 수도 있다.
이때, Δe는,
Figure 112013030023714-pat00001
의 공식에 의해 구할 수 있다.
이와 함께, 상기 제 1 영역에 설치된 촬영모듈(300)과 마주보는 위치에 제 2 촬영모듈(300a)이 설치되어 제 1 영역에 등장하는 객체의 앞모습과 뒷모습을 동시에 촬영하여 영상 데이터를 데이터 처리모듈(400)에 제공함으로써, 객체에 대한 식별을 더욱 정확하게 할 수 있다.
예를 들어, 객체가 출입문을 통해 제 1 영역에 등장할 때 촬영모듈(300)이 출입문으로 들어오는 객체의 앞모습을 촬영하게 되고, 이와는 반대로 제 2 영역에서 제 1 영역을 통해 출입문을 통해 나가는 객체의 앞모습을 제 2 촬영모듈(300a)이 촬영하게 됨으로써, 객체에 대한 시각적 식별을 더욱 명확하게 할 수 있게 된다.
또한, 제 1 영역에 다수의 사람이 등장하여 객체와 객체가 중첩되는 경우 객체와 객체의 얼굴을 정확하게 식별할 수도 있을 것이다. 이를 위해 식별코드부여단계(S110)에 앞서 얼굴인식단계(S102)가 실시된다. 이를 도 12 및 13에 의거하여 설명한다.
도 12는 본 발명에 따른 영상 감시 시스템 중 촬영모듈에 의한 얼굴인식 좌표설정을 나타낸 순서도이며, 도 13은 도 12에 의한 객체의 얼굴인식 좌표를 나타낸 개념도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 제 1 영역에 다수의 사람이 등장하게 되면 상기 제 1 추적모듈(100)과 제 3 추적모듈(100a)에서 중첩판단단계(S102-1)가 실행된다. 즉, 객체와 객체가 제 1 영역 내에서 중첩되면 제 1 촬영모듈(300)과 제 2 촬영모듈(300a)에 의해 객체의 얼굴인식 좌표가 도 13에 도시된 바와 같이 평면상 좌표(X,Y좌표)로 설정(S102-2)된다.
이와 같이 객체의 얼굴인식 좌표가 설정되면 상기 객체의 얼굴인식 좌표가 제 1 추적모듈(100)과 제 3 추적모듈(100a)의 좌표범위 내에 포함되는지 판단(S102-3)하게 된다.
그리고, 설정된 객체의 얼굴인식 좌표가 제 1 추적모듈(100)과 제 3 추적모듈(100a)의 좌표범위 내에 포함되면 골격비율 수집단계(S112), 탐색단계(S114), 식별코드 생성단계(S116), 식별코드 추종단계(S118)가 순차적으로 실시되어 제 1 영역에 다수의 사람이 등장하여 객체와 객체가 중첩되어도 객체에 대한 얼굴을 정확하게 식별할 수 있다.
100 : 제 1 추적모듈 200 : 제 2 추적모듈
300 : 촬영모듈 400 : 데이터 처리모듈
410 : 골격비율 수집모듈 420 : 골격비율 비교모듈
430 : 판단모듈 500 : 영상표시모듈
510 : 변조모듈

Claims (5)

  1. 개인의 프라이버시가 공개되어도 무방한 제 1 영역과 개인의 프라이버시가 보호되어야 하는 제 2 영역에 제각기 설치되어 각 영역에 등장한 객체의 골격을 인식하여 객체를 식별하고 식별된 객체의 이동을 각각 좌표 데이터로 변환하는 제 1 추적모듈 및 제 2 추적모듈; 상기 제 1 영역에 설치되고 제 1 영역에 등장한 객체의 얼굴 및 전체 모습을 실사로 촬영하여 영상 데이터로 변환하는 촬영모듈; 및 상기 촬영모듈, 제 1 추적모듈, 제 2 추적모듈로부터 영상 데이터와 좌표 데이터를 제공받아 상기 영상 데이터와 좌표 데이터를 병합하여 객체를 특정하는 데이터 처리모듈;을 포함하고,
    상기 제 1 추적모듈과 제 2 추적모듈은, 상기 제 1 영역 또는 제 2 영역에 등장한 객체를 양안 시차를 이용하여 깊이 정보를 산출하는 깊이 정보 산출모듈; 및 상기 깊이 정보 산출모듈에서 구해진 깊이 정보를 이용하여 제 1 영역 또는 제 2 영역에서의 객체 위치를 3차원 좌표로 산출하는 좌표 산출모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 감시 시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터 처리모듈은,
    상기 제 1 추적모듈과 제 2 추적모듈로부터 제 1 영역과 제 2 영역에 등장한 객체의 골격 비율을 제공받아 수집하는 골격비율 수집모듈;
    상기 골격비율 수집모듈에 수집된 객체의 골격비율을 토대로 제 1 영역과 제 2 영역에 등장한 객체의 골격비율과 비교하는 골격비율 비교모듈; 및
    상기 골격 비교모듈을 통해 제 1 영역과 제 2 영역을 왕래하는 객체의 동일 유무를 판단하는 판단모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 감시 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
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