KR101499456B1 - 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템 및 그 탐지 방법 - Google Patents

영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템 및 그 탐지 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템 및 그 탐지 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 관리하고자 하는 시설물을 이동식 카메라(10)를 통해 촬영하며, 촬영 영상 데이터를 이용하여 시설물의 이상 여부를 탐지하는 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템에 있어서, 기저장되어 있는 상기 시설물의 기준 영상 데이터를 분석하여 상기 시설물의 이상 여부 탐지를 위한 기준 이미지를 설정하는 기준 설정부(100), 상기 기준 설정부(100)에서 설정한 상기 기준 이미지를 분석하여, 상기 시설물의 이상 여부 탐지를 위한 이상 탐지 규칙을 설정하는 영상 분석부(200) 및 상기 이동식 카메라(10)로부터 실시간으로 상기 시설물의 촬영 영상 데이터를 전달받아, 상기 영상 분석부(200)에서 설정한 상기 이상 탐지 규칙에 따라, 상기 촬영 영상 데이터를 분석하여 상기 시설물의 이상 여부를 판단하는 통합 관리부(300)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템에 관한 것이다.

Description

영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템 및 그 탐지 방법 {Facility anomaly detection System and Method using image}
본 발명은 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템 및 그 탐지 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지역적으로 넓게 분포되어 있는 고정 시설물의 주변을 이동하면서 촬영한 영상 정보를 분석하여, 시설물의 이상 여부를 탐지함으로써, 모든 시설물에 감시 카메라 설치 없이도 시설물의 고장, 파손 등의 이상을 신속하게 탐지할 수 있는 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템 및 그 탐지 방법에 관한 것이다.
시설물(객체)은 고장, 파손 등의 이상 발생 전, 또는 발생 후 가능한한 빠르게 조치를 취하는 것이 더 큰 사고를 예방할 수 있는 최선의 방법이다.
이를 위해 최근에는, 시설물의 영상을 상시 촬영하여 자동 분석함으로써 시설물의 이상 여부를 신속하게 탐지하는 기법이 개발되고 있다.
일반적으로 영상정보를 통한 객체의 이상 탐지는 정상 상태의 객체 이미지를 추출하여 이를 정상 상태로 설정하여 학습하고, 이 후 수집되는 영상의 이미지 정보들과의 비교를 통해 정상 및 비정상 여부를 탐지한다.
하지만, 이러한 방식은 CCTV와 같은 고정형 카메라를 통해서 수집된 영상을 통한 정상 상태 영상과 단순 비교를 통한 이상 탐지이므로, 정확도는 높으나, 카메라가 이동하면서 객체를 촬영한 영상을 이용할 경우, 촬영된 이미지 내에서 객체의 위치가 지속적으로 변하기 때문에 정확도가 급격히 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 모든 시설물에 고정된 감시용 카메라를 설치하여 운용하는 것은 많은 비용이 발생하여 경제성이 떨어지기 때문에, 최근에는 넓은 지역의 많은 시설물에 대한 효율적인 유지 보수를 위하여 카메라를 직접 이동하면서 촬영한 영상 정보를 기반으로 시설물의 이상 여부를 탐지하는 기법이 개발되고 있다.
이동환경에서 확보한 객체 영상을 통한 이상 탐지를 보다 정확하게 하기 위한 방법의 일 예를 들자면, 탬플릿을 활용한 기법이 있다.
탬플릿을 활용한 기법은 정상 상태에서 촬영한 이미지 중에서 관리대상의 특정 시설물에 대한 객체 이미지만을 추출하여 '정상상태의 객체 탬플릿'으로 설정하여 학습하고, 이 후 카메라로부터 수집되는 이미지 중에서 해당 탬플릿과 유사도가 높은 객체를 추출하여 이를 비교함으로써, 시설물의 이상 여부를 탐지할 수 있다.
탬플릿을 활용한 기법 또한, 정확도는 높으나, 카메라의 흔들림, 조명에 의한 간섭 등 실제 이동환경의 변화로 인해, 시설물의 이상 여부를 유연하게 탐지하지 못하는 문제점이 있다.
또다른 예를 들자면, 이미지 증분 탐지 기법이 있다.
이미지 증분 탐지 기법은 정상상태의 시설물이 포함된 이미지를 촬영하여 학습하고, 이를 지속적으로 감지함으로써 상시적으로 정상 여부를 판단하고, 정상상태의 이미지와 비교할 때에는 일정 임계치 이상의 변화가 발생되는 판단하여, 이를 통해서 시설물의 이상 여부를 판단한다.
이 방법은 조명, 날씨 등의 영상 정보의 오차가 발생할 수 있는 환경적인 문제에도 비교적 정확한 시설물의 이상 탐지를 수행할 수 있는 장점이 있으나, 반드시 카메라가 고정된 상황에서만 적용된다는 문제점이 있다.
국내공개특허 제2011-0053145호("영상 카메라를 이용한 보안 시스템 및 그 방법", 이하 선행문헌 1)에서는 영상 카메라로 감지된 영상과 음성에 대한 이상 신호 감지 시, 직접 이동통신단말 등으로 동기화시켜 전달하는 보안 시스템 및 그 방법을 개시하고 있다.
허나, 선행문헌 1에서 영상 카메라로 감지된 영상과 음성 정보 역시, 상술한 바와 같이, 카메라의 흔들림, 조명에 의한 간섭 등 실제 이동환경의 변화로 인해, 시설물의 이상 여부를 유연하게 탐지하지 못하는 문제점이 있다.
국내공개특허 제10-2011-0053145호 (공개일자 2011.05.19.)
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 지역적으로 넓게 분포되어 있는 고정 시설물의 주변을 이동하면서 촬영한 영상 정보를 분석하여, 시설물의 이상 여부를 탐지함으로써, 모든 시설물에 감시 카메라 설치 없이도 시설물의 고장, 파손 등의 이상을 신속하게 탐지할 수 있는 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템 및 그 탐지 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템은, 관리하고자 하는 시설물을 이동식 카메라(10)를 통해 촬영하며, 촬영 영상 데이터를 이용하여 시설물의 이상 여부를 탐지하는 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템에 있어서, 기저장되어 있는 상기 시설물의 기준 영상 데이터를 분석하여 상기 시설물의 이상 여부 탐지를 위한 기준 이미지를 설정하는 기준 설정부(100), 상기 기준 설정부(100)에서 설정한 상기 기준 이미지를 분석하여, 상기 시설물의 이상 여부 탐지를 위한 이상 탐지 규칙을 설정하는 영상 분석부(200) 및 상기 이동식 카메라(10)로부터 실시간으로 상기 시설물의 촬영 영상 데이터를 전달받아, 상기 영상 분석부(200)에서 설정한 상기 이상 탐지 규칙에 따라, 상기 촬영 영상 데이터를 분석하여 상기 시설물의 이상 여부를 판단하는 통합 관리부(300)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 기준 설정부(100)는 상기 시설물의 기준 영상 데이터를 분석하여 상기 시설물의 정상 이미지를 추출하는 정상 기준부(110), 상기 시설물의 기준 영상 데이터를 분석하여 상기 시설물이 포함되어 있지 않은 이미지를 추출하는 미포함 기준부(120) 및 상기 시설물의 기준 영상 데이터를 분석하여 상기 시설물의 이상 이미지를 추출하는 이상 기준부(130)를 포함하여 구성되며, 상기 정상 기준부(110), 상기 미포함 기준부(120) 및 상기 이상 기준부(130)에서 추출한 이미지들을 상기 기준 이미지로 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 영상 분석부(200)는 상기 기준 이미지를 분석하여 상기 시설물의 특성치를 추출하고, 벡터화하는 기준 이미지 가공부(210) 및 상기 기준 이미지 가공부(210)에서 추출한 상기 기준 이미지의 벡터값을 이용하여, 상기 기준 이미지의 경계를 상기 이상 탐지 규칙으로 설정하는 이상 탐지 규칙 설정부(220)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 통합 관리부(300)는 상기 이동식 카메라(10)로부터 전달받은 상기 촬영 영상 데이터를 분석하여 현장 이미지를 추출하는 이미지 추출부(310), 상기 이미지 추출부(310)를 통해서 추출된 상기 현장 이미지를 분석하여 특성치를 추출하고, 벡터화하는 현장 이미지 가공부(320) 및 상기 영상 분석부(200)에서 설정한 상기 이상 탐지 규칙과, 상기 현장 이미지 가공부(320)에서 추출한 상기 현장 이미지의 벡터값을 비교하여, 상기 시설물의 이상 여부를 판단하는 이상 탐지부(330)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
더 나아가, 상기 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템은 상기 기준 설정부(100)에서 설정한 상기 기준 이미지를 데이터베이스화하여 저장 및 관리하는 기준 데이터베이스부(400), 상기 영상 분석부(200)에서 설정한 상기 이상 탐지 규칙을 데이터베이스화하여 저장 및 관리하는 규칙 데이터베이스부(500) 및 상기 통합 관리부(300)에서 상기 이상 탐지 규칙에 따라 상기 촬영 영상 데이터를 분석한 결과, 상기 시설물의 이상이 탐지될 경우, 상기 시설물의 이상이 탐지된 상기 촬영 영상 데이터를 데이터베이스화하여 저장 및 관리하는 결과 데이터베이스부(600)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상을 통한 시설물 이상 탐지 방법은, 기준 설정부에서 관리하고자 하는 시설물에 대한 기저장되어 있는 기준 영상 데이터를 분석하여, 상기 시설물의 이상 여부 탐지를 위한 기준 이미지를 설정하는 기준 이미지 설정 단계(S100), 영상 분석부에서 상기 기준 이미지 설정 단계(S100)에 의해 설정한 상기 기준 이미지를 분석하여, 상기 시설물의 이상 여부 탐지를 위한 이상 탐지 규칙을 설정하는 규칙 설정 단계(S200) 및 통합 관리부에서 이동식 카메라로부터 상기 시설물의 실시간 촬영 영상 데이터를 전달받는 데이터 확인 단계(S300) 및 상기 통합 관리부에서 상기 데이터 확인 단계(S300)에 의해 전달받은 상기 촬영 영상 데이터를 상기 규칙 설정 단계(S200)에 의해 설정한 상기 이상 탐지 규칙에 따라 분석하여, 상기 시설물의 이상 여부를 판단하는 이상 탐지 단계(S400)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 기준 이미지 설정 단계(S100)는 상기 기준 영상 데이터를 분석하여 상기 시설물의 정상 이미지, 이상 이미지 및 상기 시설물이 포함되어 있지 않은 이미지를 추출하여, 상기 기준 이미지로 설정하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템 및 그 탐지 방법은 지역적으로 넓게 분포되어 있는 고정 시설물의 주변을 이동하면서 촬영한 영상 정보를 분석하여, 시설물의 이상 여부를 탐지함으로써, 모든 시설물에 감시 카메라 설치 없이도 시설물의 고장, 파손 등의 이상을 신속하게 탐지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템 및 그 탐지 방법을 통신시설, 철도시설, 전력시설 등의 대단위 시설에 적용할 경우, 시설물이 정상 작동 여부 판단을 위한 수많은 센서 또는, 시설물의 각 설비마다 수많은 전용 카메라 설치 없이도 이동하면서 촬영한 영상 정보를 분석 가능하므로, 경제적이고 효과적으로 시설물을 관리할 수 있는 장점이 있다.
또한, 영상 정보의 특성치 분석 및 벡터화하여 시설물의 경계를 설정하기 때문에, 카메라의 흔들림, 조명에 의한 간섭 등으로 인해 발생하는 시설물의 이상을 유연하게 탐지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상을 통한 시설물 이상 탐지 방법에 대한 순서도이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템 및 그 탐지 방법을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이 때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
더불어, 시스템은 필요한 기능을 수행하기 위하여 조직화되고 규칙적으로 상호 작용하는 장치, 기구 및 수단 등을 포함하는 구성 요소들의 집합을 의미한다.
본 발명의 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템 및 그 탐지 방법은 지역적으로 넓게 분포되어 있는 고정 시설물의 주변을 이동하면서 촬영한 영상 데이터 정보를 분석하여, 시설물의 이상 여부를 탐지함으로써, 모든 시설물에 고정형 감시 카메라 설치 없이도 시설물의 고장, 파손 등의 이상을 신속하게 탐지할 수 있는 영상을 통핸 시설물 이상 탐지 시스템 및 그 탐지 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템을 간략하게 나타낸 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 기준 설정부(100), 영상 분석부(200), 통합 관리부(300) 및 이동하면서 실시간으로 시설물을 촬영하는 이동식 카메라(10)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템은 관리하고자 하는 상기 시설물을 상기 이동식 카메라(10)를 이용하여 이동하면서 촬영하며, 촬영 영상 데이터를 이용하여 시설물의 고장, 파손 등의 이상을 신속하게 탐지할 수 있다.
각 구성에 대해서 자세히 알아보자면,
상기 기준 설정부(100)는 미리 저장되어 있는 상기 시설물의 기준 영상 데이터를 분석하여, 상기 시설물의 이상 여부 탐지를 위한 기준 이미지를 설정할 수 있다. 여기서, 상기 시설물의 기준 영상 데이터란, 상기 이동식 카메라(10)를 이용하여, 또는, 촬영 수단을 이용하여 촬영한 상기 시설물 영상을 의미하며, 실시간으로 촬영되는, 즉, 이상 여부를 판단해야하는 현재 영상이 아니라, 현재 영상과 비교를 위한 기준 영상을 의미한다.
이 때, 상기 기준 설정부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 정상 기준부(110), 미포함 기준부(120) 및 이상 기준부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 정상 기준부(110)는 상기 시설물의 기준 영상 데이터를 분석하여 상기 시설물의 정상 이미지를 추출할 수 있으며,
상기 미포함 기준부(120)는 상기 시설물의 기준 영상 데이터를 분석하여 상기 시설물이 포함되어 있지 않은 이미지를 추출할 수 있고,
상기 이상 기준부(130)는 상기 시설물의 기준 영상 데이터를 분석하여 상기 시설물의 이상 이미지를 추출할 수 있다.
다시 말하자면, 상기 기준 설정부(100)는 미리 저장되어 있는 상기 시설물의 기준 영상 데이터를 분석하여, 상기 시설물의 이상 여부 탐지를 위해 정상 이미지, 이상 이미지 및 시설물 미포함 이미지를 추출하여, 상기 기준 이미지로 설정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 기준 데이터베이스부(400)를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 기준 데이터베이스부(400)는 상기 기준 설정부(100)에서 설정한 상기 기준 이미지, 다시 말하자면, 상기 시설물의 기준 영상 데이터를 분석하여 획득한 상기 시설물의 정상 이미지, 이상 이미지 또는, 시설물이 포함되어 있지 않은 이미지를 데이터베이스화하여 저장 및 관리할 수 있다.
상기 영상 분석부(200)는 상기 기준 설정부(100)에서 설정한 상기 기준 이미지들을 분석하여, 상기 시설물의 이상 여부 탐지를 위한 이상 탐지 규칙을 설정할 수 있다.
자세히 알아보자면, 상기 영상 분석부(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 기준 이미지 가공부(210), 이상 탐지 규칙 설정부(220)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 기준 이미지 가공부(210)는 상기 기준 이미지들을 분석하여 상기 시설물의 특성치를 추출하고, 벡터화하며,
상기 이상 탐지 규칙 설정부(220)는 상기 기준 이미지 가공부(210)에서 추출한 상기 기준 이미지의 벡터값을 이용하여, 상기 기준 이미지의 경계를 상기 이상 탐지 규칙으로 설정할 수 있다.
다시 말하자면, 상기 기준 이미지 가공부(210)는 상기 기준 설정부(100)에서 설정한 상기 기준 이미지들의 특성치 추출 과정을 거친 후, 각각의 기준 이미지 별로, 즉, 정상 이미지, 이상 이미지 및 시설물이 포함되어 있지 않은 이미지의 각각에서 벡터화할 수 있다.
상기 이상 탐지 규칙 설정부(220)는 상기 기준 이미지들의 벡터값을 기준으로, 상기 기준 이미지의 경계를 결정할 수 있으며, 결정한 상기 기준 이미지의 경계를 상기 이상 탐지 규칙으로 설정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 규칙 데이터베이스부(500)를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 규칙 데이터베이스부(500)는 상기 영상 분석부(200)에서 설정한 상기 이상 탐지 규칙을 데이터베이스화하여 저장 및 관리할 수 있다.
즉, 상기 규칙 데이버베이스부(500)는 상기 기준 이미지 가공부(210)에서 특성치를 추출하고, 벡터화한 상기 기준 이미지들에 대해서 상기 이상 탐지 규칙 설정부(220)에서 기준 이미지의 경계를 결정하고, 이를 통해서 설정한 상기 이상 탐지 규칙을 데이터베이스화하여 저장 및 관리할 수 있다.
상기 통합 관리부(300)는 상기 이동식 카메라(10)로부터 실시간으로 전달받은 현재 상기 시설물의 촬영 영상 데이터를 전달받아, 상기 영상 분석부(200)에서 설정한 상기 이상 탐지 규칙에 따라, 상기 촬영 영상 데이터를 분석하여 상기 시설물의 이상 여부를 판단할 수 있다.
자세히 알아보자면, 상기 통합 관리부(300)는 도 2에 도시된 바와 같이, 이미지 추출부(310), 현장 이미지 가공부(320) 및 이상 탐지부(330)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 이미지 추출부(310)는 상기 이동식 카메라(10)로부터 전달받은 현재 상기 시설물의 촬영 영상 데이터를 분석하여 현장 이미지를 추출할 수 있으며,
상기 현장 이미지 가공부(320)는 상기 이미지 추출부(310)를 통해서 추출된 상기 현장 이미지를 분석하여 상기 현장 이미지의 특성치를 추출하고, 벡터화할 수 있다.
상기 이상 탐지부(330)는 상기 영상 분석부(320)에서 추출한 상기 현장 이미지의 벡터값과, 상기 영상 분석부(200)의 상기 이상 탐지 규칙 설정부(220)에서 설정한 상기 기준 이미지의 경계, 즉, 상기 이상 탐지 규칙을 비교하여 상기 시설물의 이상 여부를 판단할 수 있다.
다시 말하자면, 상기 이상 탐지부(330)는 상기 이동식 카메라(10)로부터 전달받은 현재 상기 시설물의 현장 이미지의 벡터값과, 상기 기준 이미지의 경계, 즉, 상기 정상 이미지, 이상 이미지 및 시설물이 포함되어 있지 않은 이미지에 따라 설정한 상기 이상 탐지 규칙을 비교함으로써, 현재 상기 시설물의 촬영 영상 데이터가 상기 정상 이미지에 매칭되는지, 상기 이상 이미지에 매칭되는지 또는, 상기 시설물이 포함되어 있지 않은 이미지에 매칭되는지 판단하여 현재 상기 시설물의 이상 여부를 판단할 수 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 결과 데이터베이스부(600)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 결과 데이터베이스부(600)는 상기 통합 관리부(300)에서 상기 이상 탐지 규칙에 따라 상기 촬영 영상 데이터를 분석한 결과, 상기 시설물의 이상이 탐지될 경우에, 상기 시설물의 이상이 탐지된 상기 촬영 영상 데이터를 데이터베이스화하여 저장 및 관리할 수 있다.
즉, 현재 상기 시설물의 현장 영상 데이터를 통해서, 이상이 탐지된 상기 현장 영상 데이터를 상기 결과 데이터베이스부(600)에 저장 및 관리하며, 이를 통해서 상기 시설물의 유지 보수 등의 후속조치가 수행되도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상을 통한 시설물 이상 탐지 방법을 나타낸 순서도이다. 도 3을 참조로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 영상을 통한 시설물 이상 탐지 방법을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상을 통한 시설물 이상 탐지 방법은 도 3에 도시된 바와 같이, 기준 이미지 설정 단계(S100), 규칙 설정 단계(S200), 데이터 확인 단계(S300) 및 이상 탐지 단계(S400)로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상을 통한 시설물 이상 탐지 방법은 관리하고자 하는 상기 시설물을 상기 이동식 카메라(10)를 이용하여 이동하면서 촬영하여 획득한 현재 상기 시설물의 촬영 영상 데이터를 이용하여, 시설물의 고장, 파손 등의 이상을 신속하게 탐지할 수 있다.
각 단계에 대해서 자세히 알아보자면,
상기 기준 이미지 설정 단계(S100)는 상기 기준 설정부(100)에서 상기 시설물에 대한 미리 저장되어 있는 상기 기준 영상 데이터를 분석하여, 상기 시설물의 이상 여부 탐지를 위한 기준 이미지를 설정할 수 있다.
상기 기준 이미지 설정 단계(S100)는 상기 기준 영상 데이터를 분석하여, 상기 시설물의 정상 이미지, 이상 이미지 및 상기 시설물이 포함되어 있지 않은 이미지를 추출할 수 있으며, 추출한 상기 이미지들을 상기 기준 이미지로 설정할 수 있다.
상기 규칙 설정 단계(S200)는 상기 영상 분석부(200)에서 상기 기준 이미지 설정 단계(S100)에 의해 설정한 상기 기준 이미지를 분석하여, 상기 시설물의 이상 여부 탐지를 위한 상기 이상 탐지 규칙을 설정할 수 있다.
즉, 상기 기준 이미지 가공부(210)에서 상기 기준 이미지들을 분석하여 상기 시설물의 특성치를 추출하고, 이를 벡터화하며, 상기 기준 이미지의 벡터값을 이용하여 상기 기준 이미지들의 경계를 결정하고 이를 상기 이상 탐지 규칙으로 설정할 수 있다.
상기 데이터 확인 단계(S300)는 상기 통합 관리부(300)에서 상기 이동식 카메라(10)로부터 현재 상기 시설물의 촬영 영상 데이터를 전달받을 수 있다.
상기 이상 탐지 단계(S400)는 상기 통합 관리부(300)에서 상기 규칙 설정 단계(S200)에서 설정한 상기 이상 탐지 규칙을 전달받아, 상기 데이터 확인 단계(S300)에 의해 전달받은 상기 촬영 영상 데이터를 상기 이상 탐지 규칙에 따라 분석하여, 상기 시설물의 이상 여부를 판단할 수 있다.
다시 말하자면, 상기 이상 탐지 단계(S400)는 상기 이동식 카메라(10)로부터 전달받은 현재 상기 시설물의 현장 이미지의 벡터값과, 상기 기준 이미지의 경계, 즉, 상기 정상 이미지, 이상 이미지 및 시설물이 포함되어 있지 않은 이미지에 따라 설정한 상기 이상 탐지 규칙을 비교함으로써, 현재 상기 시설물의 촬영 영상 데이터가 상기 정상 이미지에 매칭되는지, 상기 이상 이미지에 매칭되는지 또는, 상기 시설물이 포함되어 있지 않은 이미지에 매칭되는지 판단하여 현재 상기 시설물의 이상 여부를 판단할 수 있다.
즉, 다시 말하자면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템 및 그 탐지 방법은 상기 이동식 카메라(10)를 이용하여 넓게 분포되어 있는 고정 시설물의 주변을 이동하면서 촬영한 현재 상기 시설물의 현장 영상 데이터를 통해서, 상기 시설물의 이상 여부를 신속하게 판단할 수 있으며, 기준 영상 데이터의 기준 이미지 및 현장 영상 데이터의 현장 이미지를 특성치 추출 및 벡터화하여 이용함으로써, 상기 이동식 카메라(10)의 흔들림, 조명에 의한 간섭 등 실제 이동하는 촬영 상황의 변화에 따라 발생하는 시설물의 이상을 유연하게 탐지할 수 있는 장점이 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들과 한 정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술되는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10 : 이동식 카메라
100 : 기준 설정부
110 : 정상 기준부 120 : 미포함 기준부
130 : 이상 기준부
200 : 영상 분석부
210 : 기준 이미지 가공부 220 : 이상 탐지 규칙 설정부
300 : 통합 관리부
310 : 이미지 추출부 320 : 현장 이미지 가공부
330 : 이상 탐지부
400 : 기준 데이터베이스부
500 : 규칙 데이터베이스부
600 : 결과 데이터베이스부

Claims (7)

  1. 관리하고자 하는 시설물을 이동식 카메라(10)를 통해 촬영하며, 촬영 영상 데이터를 이용하여 시설물의 이상 여부를 탐지하는 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템에 있어서,
    기저장되어 있는 상기 시설물의 기준 영상 데이터를 분석하여 상기 시설물의 이상 여부 탐지를 위한 기준 이미지를 설정하는 기준 설정부(100);
    상기 기준 설정부(100)에서 설정한 상기 기준 이미지를 분석하여, 상기 시설물의 이상 여부 탐지를 위한 이상 탐지 규칙을 설정하는 영상 분석부(200); 및
    상기 이동식 카메라(10)로부터 실시간으로 상기 시설물의 촬영 영상 데이터를 전달받아, 상기 영상 분석부(200)에서 설정한 상기 이상 탐지 규칙에 따라, 상기 촬영 영상 데이터를 분석하여 상기 시설물의 이상 여부를 판단하는 통합 관리부(300);
    를 포함하여 구성되며,
    상기 기준 설정부(100)는
    상기 시설물의 기준 영상 데이터를 분석하여 상기 시설물의 정상 이미지를 추출하는 정상 기준부(110);
    상기 시설물의 기준 영상 데이터를 분석하여 상기 시설물이 포함되어 있지 않은 이미지를 추출하는 미포함 기준부(120); 및
    상기 시설물의 기준 영상 데이터를 분석하여 상기 시설물의 이상 이미지를 추출하는 이상 기준부(130);
    를 포함하여 구성되며,
    상기 정상 기준부(110), 상기 미포함 기준부(120) 및 상기 이상 기준부(130)에서 추출한 이미지들을 상기 기준 이미지로 설정하는 것을 특징으로 하는 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 영상 분석부(200)는
    상기 기준 이미지를 분석하여 상기 시설물의 특성치를 추출하고, 벡터화하는 기준 이미지 가공부(210); 및
    상기 기준 이미지 가공부(210)에서 추출한 상기 기준 이미지의 벡터값을 이용하여, 상기 기준 이미지의 경계를 상기 이상 탐지 규칙으로 설정하는 이상 탐지 규칙 설정부(220);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 통합 관리부(300)는
    상기 이동식 카메라(10)로부터 전달받은 상기 촬영 영상 데이터를 분석하여 현장 이미지를 추출하는 이미지 추출부(310);
    상기 이미지 추출부(310)를 통해서 추출된 상기 현장 이미지를 분석하여 특성치를 추출하고, 벡터화하는 현장 이미지 가공부(320); 및
    상기 영상 분석부(200)에서 설정한 상기 이상 탐지 규칙과, 상기 현장 이미지 가공부(320)에서 추출한 상기 현장 이미지의 벡터값을 비교하여, 상기 시설물의 이상 여부를 판단하는 이상 탐지부(330);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템은
    상기 기준 설정부(100)에서 설정한 상기 기준 이미지를 데이터베이스화하여 저장 및 관리하는 기준 데이터베이스부(400);
    상기 영상 분석부(200)에서 설정한 상기 이상 탐지 규칙을 데이터베이스화하여 저장 및 관리하는 규칙 데이터베이스부(500); 및
    상기 통합 관리부(300)에서 상기 이상 탐지 규칙에 따라 상기 촬영 영상 데이터를 분석한 결과, 상기 시설물의 이상이 탐지될 경우,
    상기 시설물의 이상이 탐지된 상기 촬영 영상 데이터를 데이터베이스화하여 저장 및 관리하는 결과 데이터베이스부(600);
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영상을 통한 시설물 이상 탐지 시스템.
  6. 기준 설정부에서 관리하고자 하는 시설물에 대한 기저장되어 있는 기준 영상 데이터를 분석하여, 상기 시설물의 이상 여부 탐지를 위한 기준 이미지를 설정하는 기준 이미지 설정 단계(S100);
    영상 분석부에서 상기 기준 이미지 설정 단계(S100)에 의해 설정한 상기 기준 이미지를 분석하여, 상기 시설물의 이상 여부 탐지를 위한 이상 탐지 규칙을 설정하는 규칙 설정 단계(S200); 및
    통합 관리부에서 이동식 카메라로부터 상기 시설물의 실시간 촬영 영상 데이터를 전달받는 데이터 확인 단계(S300); 및
    상기 통합 관리부에서 상기 데이터 확인 단계(S300)에 의해 전달받은 상기 촬영 영상 데이터를 상기 규칙 설정 단계(S200)에 의해 설정한 상기 이상 탐지 규칙에 따라 분석하여, 상기 시설물의 이상 여부를 판단하는 이상 탐지 단계(S400);
    로 이루어지며,
    상기 기준 이미지 설정 단계(S100)는
    상기 기준 영상 데이터를 분석하여 상기 시설물의 정상 이미지, 이상 이지미 및 상기 시설물이 포함되어 있지 않은 이미지를 추출하여, 상기 기준 이미지로 설정하는 것을 특징으로 하는 영상을 통한 시설물 이상 탐지 방법.
  7. 삭제
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