KR101549599B1 - 안면인식과 태그인식을 이용하여 접근자의 신분확인 및 동선추적이 가능한 제한구역 출입 경고시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공사현장 내의 각 해당구역을 출입할 때에 작업자별 안전모의 태그인식과 함께 작업자의 안면인식에 의해 제한구역의 출입을 허용할 수 있는 출입관리시스템을 구축하여 작업자별 출입허용범위에 따라 위험구역의 접근을 미연에 제한함은 물론 작업자의 출입 여부를 효율적 관리함을 제공하도록, 제한구역 및 위험구역에 설치된 출입문 및 차단기에 대한 개폐 여부를 제어하거나 출입자의 출입허가 여부를 경고하는 출입 경고시스템에 있어서, 개개의 작업자가 착용할 안전모 상에 장착되고 해당 작업자마다 개별적인 신원정보를 갖는 식별신호가 등록되어 전파로 신호가능하게 형성되는 식별태그와, 제한구역의 출입구에 장착되고 상기 식별태그의 전파신호를 수신하여 해당 안전모에 대한 작업자의 신원등록정보를 인식하는 태그리더수단을 포함하여 구성되는 식별태그부와; 상기 식별태그부 중 상기 태그리더수단의 하측에 위치하고 안전모를 착용한 작업자의 안면이미지를 인식하는 안면인식수단을 구비하여 작업자로부터 신원인식정보를 획득하는 신원인식부와; 상기 식별태그부로부터 신원등록정보를 수신하고 상기 신원인식부로부터 신원인식정보를 수신하여 신원등록정보와 신원인식정보를 비교판독한 후 신원등록정보와 신원인식정보의 동일 여부를 검증하여 작업자의 출입 여부에 대한 제어신호를 송신하고, 출입구에 접근한 작업자를 확인 및 경고하는 동시에 해당 작업자의 동선을 추적가능하게 구성되는 메인서버부;를 포함하는 안면인식과 태그인식을 이용하여 접근자의 신분확인 및 동선추적이 가능한 제한구역 출입 경고시스템을 제공한다.

Description

안면인식과 태그인식을 이용하여 접근자의 신분확인 및 동선추적이 가능한 제한구역 출입 경고시스템 {Entrance Warning System of Restricted Areas Capable of Verification and Tracking Using Face Image Recognition and Tag Recognition}

본 발명은 안면인식과 태그인식을 이용하여 제한구역 출입 및 설정된 제한구역, 위험구역 접근 경고시스템과 설정된 제한구역, 위험구역에 접근한 자의 확인 및 동선파악 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공사현장 내의 각 해당구역을 출입할 때에 작업자의 안면인식과 함께 작업자별 안전모의 태그인식에 의해 제한구역 및 위험구역의 출입을 허용할 수 있는 출입관리시스템을 구축하여 작업자별 출입허용범위에 따라 위험구역의 접근을 미연에 제한함은 물론 작업자의 출입 여부를 효율적으로 관리하는 것이 가능하며, 또한 출입이 허용된 작업자라 하더라도 설정된 특정 위험/제한 구역에 접근한 작업자의 정보를 확인하고 등록된 안면인식과 태그정보를 이용하여 접근한 작업자 동선을 실시간 파악하여 경고함으로써 설정된 특정 위험/제한 구역에서의 사고를 미연에 방지하는 것이 가능한 안면인식과 태그인식을 이용하여 접근자의 신분확인 및 동선추적이 가능한 제한구역 출입 경고시스템에 관한 것이다.

일반적으로 건설이나 토목 등의 공사현장 및 위험물을 취급 관리하는 장소에서는 환경적 요인을 비롯한 다양한 이유로부터 크고 작은 안전사고가 빈번히 발생하고 있으며, 이러한 공사현장과 위험물을 취급 관리하는 장소에서의 재해를 예방 및 관리하기 위한 관심은 계속해서 급증하고 있어 다양한 형태의 예방 및 안전장비에 대한 기술이 개발되고 있는 실정이다. 나아가 공사현장과 위험물을 취급 관리하는 장소 내 안전사고 중 특정구역에서의 안전사고는 대형 사고로 직결되는바, 최근에는 공사현장의 특정영역을 제한구역으로 지정하고 작업자 중에서도 일부 관리작업자 외에는 출입을 제한할 수 있는 출입관리장치를 설치하여 사용하고 있다. 또한 출입이 허용된 작업자라 하더라도 작업자의 제한구역 내 설정된 위험구역 접근시에는 대부분 CCTV를 설치하여 영상을 녹화저장하며 상황발생 후 영상을 재생하여 사용하고 있다.

이러한 작업자의 출입을 관리하기 위한 출입관리장치로는 제한구역의 출입구에 출입문 및 차단기를 설치한 후 특정한 형태의 열쇠를 필요로 하는 일반잠금장치를 비롯하여 카드를 사용하는 카드잠금장치, 비밀번호를 설정한 후 비밀번호를 입력하는 비밀번호잠금장치 등의 다양한 형태의 출입관리장치를 개발적용하여 사용중에 있는 실정이다.

그런데 기존의 출입관리장치의 경우에는 항상 보조기구를 휴대하거나 비밀번호를 기억하고 있어야만 한다는 불편함이 있으며, 보조기구나 비밀번호의 분실, 도난 및 복제로 인한 부정한 출입을 통제하여 제한할 수 없다는 문제가 있었다.

또한 작업자의 신분이 확인되어 출입이 허가되었다 하더라도 특정한 위험구역에 작업자가 사전에 인지하지 못하거나 위험구역에 대한 정보 없이 접근하여 인적, 물적 재해 일어나고 있으며 위험이 노출된 장소의 구획된 동선을 벗어난 작업자의 이동으로 항상 위험에 노출되어 있는 문제가 있었다.

이에 따른 기존 출입관리장치의 문제를 보완하기 위한 대안의 하나로서 최근에는 다양한 형태의 생체 인식기술을 적용한 출입관리시스템이 폭 넓게 연구되고 있는 실정이다.

상기와 같은 생체인식기술이 적용된 출입관리시스템과 관련하여 개시되어 있었던 종래기술로써, 대한민국 등록특허공보 제1195539호(2012.10.23.)에는 등록된 출입가능자에 대한 복수의 훈련집합 이미지를 데이터베이스로 저장함과 동시에 각각의 상기 훈련집합 이미지에 대한 공통패턴을 분석하여 저장하는 데이터베이스부; 입력되는 영상이미지를 좌대칭 이미지 및 우대칭 이미지로 분리하는 영상 이미지 분리부; 상기 입력되는 영상이미지 및 상기 영상 이미지 분리부에 의해 분리된 상기 좌대칭 이미지 및 상기 우대칭 이미지로부터 각각의 특성패턴을 추출하는 특성패턴 추출부; 상기 특성패턴 추출부에 의해 추출된 상기 각각의 특성패턴을 상기 데이터베이스부에 저장된 출입가능자에 대한 공통패턴과 비교하는 이미지 비교부; 및 상기 특성패턴 추출부에 의해 추출된 상기 각각의 특성패턴 중 상기 공통패턴과 일치하는 특성패턴의 수가 설정된 값 이상인 경우에 출입허용 신호를 출력하는 신호 출력부;를 포함하며, 상기 출입가능자에 대한 상기 훈련집합 이미지의 평균영상을 계산하는 평균영상 계산부; 및 상기 평균영상 계산부에 의해 계산된 상기 평균영상에 기초하여 고유벡터를 계산하는 고유벡터 계산부;를 더 포함하여 구성됨에 따라 분석된 패턴에 기초하여 출입문 및 차단기를 개폐제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 얼굴인식 및 검출을 이용한 출입문 개폐 시스템이 공지되어 있다.

그러나 상기한 종래 출입시스템의 경우에는 단순히 작업자별 얼굴만을 분석한 후 인식하여 출입을 허용하기 때문에 유사한 얼굴이나 동일한 얼굴(예를 들면 쌍둥이 등)을 가진 작업자의 출입을 제한할 수 없어 보안성능이 떨어진다는 문제가 있다.

또한 상기한 종래 출입시스템은 공사현장과 위험물을 취급 관리하는 장소에서 가장 기본적인 보호장비인 안전모의 착용 유무와 관계없이 작업자의 얼굴만을 인식하여 출입을 허용하기 때문에 공사현장의 다른 영역보다도 위험에 노출된 제한영역 내에서의 안전사고로부터 신체 중 가장 중요한 부위인 머리를 보호할 수 없으므로 안전사고가 사망사고로 이어진다는 문제점이 있었다.

따라서 제한구역에 출입하는 작업자의 경우 반드시 안전모의 착용을 요구하면서도 작업자의 위험지역을 향한 접근을 확실하게 제한할 수 있는 출입시스템에 대한 개발이 시급히 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공사현장의 제한구역을 출입할 작업자의 안전모로부터 태그를 인식하여 신원등록정보를 인식하는 수단과 해당 작업자의 안면을 인식하여 신원인식정보를 획득하는 수단을 구성하므로 제한구역에서의 작업안전성을 확보하고 작업자마다 제한구역의 출입 여부를 명확하게 지정관리하면서 해당 제한구역마다 출입인원의 인식 정확도를 높일 수 있는 안면인식과 태그인식을 이용하여 접근자의 신분확인 및 동선추적이 가능한 제한구역 출입 경고시스템을 제공하는데, 그 목적이 있다.

뿐만 아니라 본 발명은 작업자의 안면인식과 함께 작업자별 전용안전모의 태그인식을 모두 충족하도록 구성하여 제한구역을 출입할 때 안전모착용을 의무화하고 작업자의 안전성과 함께 제한구역의 보안성을 모두 높일 수 있는 안면인식과 태그인식을 이용하여 접근자의 신분확인 및 동선추적이 가능한 제한구역 출입 경고시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 제안하는 안면인식과 태그인식을 이용하여 접근자의 신분확인 및 동선추적이 가능한 제한구역 출입 경고시스템은 제한구역 및 위험구역에 설치된 출입문 및 차단기에 대한 개폐 여부를 제어하거나 출입자의 출입허가 여부를 경고하는 출입 경고시스템에 있어서, 개개의 작업자가 착용할 안전모 상에 장착되고 해당 작업자마다 개별적인 신원정보를 갖는 식별신호가 등록되어 전파로 신호가능하게 형성되는 식별태그와, 제한구역의 출입구에 장착되고 상기 식별태그의 전파신호를 수신하여 해당 안전모에 대한 작업자의 신원등록정보를 인식하는 태그리더수단을 포함하여 구성되는 식별태그부와; 상기 식별태그부 중 상기 태그리더수단의 하측에 위치하고 안전모를 착용한 작업자의 안면이미지를 인식하는 안면인식수단을 구비하여 작업자로부터 신원인식정보를 획득하는 신원인식부와; 상기 식별태그부로부터 신원등록정보를 수신하고 상기 신원인식부로부터 신원인식정보를 수신하여 신원등록정보와 신원인식정보를 비교판독한 후 신원등록정보와 신원인식정보의 동일 여부를 검증하여 작업자의 출입 여부에 대한 제어신호를 송신하고, 출입구에 접근한 작업자를 확인 및 경고하는 동시에 해당 작업자의 동선을 추적가능하게 구성되는 메인서버부;를 포함하여 이루어진다.

상기 식별태그부의 식별태그는 전자태그, RFID 태그, 전자칩 중 선택되는 어느 하나인 것을 사용하여 구성한다.

상기 신원인식부의 안면인식수단은 작업자의 얼굴을 향해 조명가능하게 구비되는 조명원과, 상기 조명원으로부터 조명된 작업자의 얼굴 영상을 촬영하는 촬영카메라를 구비한다.

상기 신원인식부에서는 상기 안면인식수단에서 신원인식정보를 획득하는 인식시작시점에서부터 상기 메인서버부에서 출입 여부를 송신하는 최종승인시점까지 상기 안면인식수단의 촬영카메라로부터 촬영된 작업자의 모든 영상을 자동저장가능하며, 작업자의 이동동선을 추적가능하게 이루어진다.

상기 식별태그부 및 상기 신원인식부에는 상기 메인서버부와 상호 무선으로 통신가능하게 무선통신칩이 구성하며, 안전관리자에게 실시간 문자 및 메일을 이용한 정보전달 기능을 갖는다.

제한구역의 출입구 및 상기 메인서버부에는 상기 메인서버부의 판독된 제어신호에 따른 알람이나 안내메시지를 음성으로 출력가능하게 구비되는 음성출력수단을 구비한다.

상기 메인서버부에서는 작업자가 출입하고자하는 구역이 상기 식별태그부의 신원등록정보 및 상기 신원인식부의 신원인식정보에 대한 상기 메인서버부의 판독결과가 작업자의 출입이 가능한 안전구역 및 출입허가구역으로 판독되면 출입구의 출입문 및 차단기를 개방상태로 변경하는 제어신호를 인가하고, 상기 음성출력수단을 통해 출입허용을 안내하는 음성메시지를 출력하는 제어신호를 인가하여 정상적인 출입허용상태를 전달한다.

상기 메인서버부에서는 작업자가 출입하고자하는 구역이 상기 식별태그부의 신원등록정보 및 상기 신원인식부의 신원인식정보에 대한 상기 메인서버부의 판독결과가 작업자의 출입이 불가한 위험구역 및 출입무허가구역으로 판독되면 출입구의 출입문 및 차단기를 폐쇄상태로 유지하는 제어신호를 인가하고, 상기 음성출력수단을 통해 출입이 제한된 구역임을 경고하는 경고알람을 출력하는 제어신호를 인가한다.

상기 안면인식수단의 안면이미지 인식은 작업자의 촬영된 영상에서 안전모를 추출하는 단계와, 작업자의 안면 중에서 눈 위치 및 거리를 추출하는 단계와, 작업자의 코 위치를 추출하는 동시에 코와 눈과의 거리를 추출하는 단계와, 작업자의 입 위치를 추출하는 동시에 입과 코와의 거리를 추출하는 단계와, 작업자의 입과 눈과의 거리를 추출하는 단계와, 작업자의 얼굴윤곽을 추출하는 단계를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 안면인식과 태그인식을 이용하여 접근자의 신분확인 및 동선추적이 가능한 제한구역 출입 경고시스템에 의하면 작업자의 안면과 안전모의 전용태그를 함께 인식하여 제한구역의 출입을 허용하도록 구성하므로, 제한구역마다 작업자의 출입허용 여부를 명확하게 지정관리하면서 해당 제한구역의 출입인원을 정확하게 인식하고, 공사현장 내 위험지역의 접근을 미리 제한하여 안전사고를 방지할 수 있는 효과를 얻는다.

뿐만 아니라 본 발명에 따른 안면인식과 태그인식을 이용하여 접근자의 신분확인 및 동선추적이 가능한 제한구역 출입 경고시스템은 제한구역 출입시 작업자의 안면인식과 작업자별 전용안전모의 태그인식을 상호 매칭시키도록 구성하므로, 현장 내 안전모착용을 의무화하여 작업자의 안전성을 향상시키고 무허가 제한구역의 출입을 확고히 차단하는 것이 가능하다. 나아가 전용안전모의 태그인식과 함께 해당 작업자의 안면인식이 모두 요구되므로 타인의 안전모를 착용함에 따른 부정한 출입을 확실하게 통제할 수 있는 효과가 있으며, 나아가 안면인식 정보와 태그인식 정보를 이용하여 작업자의 동선도 추적이 가능하므로 안전사고 발생시 책임소재 및 원인규명을 용이하게 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일실시예를 개략적으로 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 일실시예를 개략적으로 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 일실시예에 있어서 식별태그부를 구비한 안전모를 나타내는 측면도.
도 4의 (a),(b)는 각각 본 발명에 따른 일실시예에 있어서 신원인식부를 나타내는 측면도 및 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 일실시예에 있어서 신원인식부의 인식흐름을 개략적으로 나타내는 흐름도.

본 발명은 제한구역 및 위험구역에 설치된 출입문 및 차단기에 대한 개폐 여부를 제어하거나 출입자의 출입허가 여부를 경고하는 출입 경고시스템에 있어서, 개개의 작업자가 착용할 안전모 상에 장착되고 해당 작업자마다 개별적인 신원정보를 갖는 식별신호가 등록되어 전파로 신호가능하게 형성되는 식별태그와, 제한구역의 출입구에 장착되고 상기 식별태그의 전파신호를 수신하여 해당 안전모에 대한 작업자의 신원등록정보를 인식하는 태그리더수단을 포함하여 구성되는 식별태그부와; 상기 식별태그부 중 상기 태그리더수단의 하측에 위치하고 안전모를 착용한 작업자의 안면이미지를 인식하는 안면인식수단을 구비하여 작업자로부터 신원인식정보를 획득하는 신원인식부와; 상기 식별태그부로부터 신원등록정보를 수신하고 상기 신원인식부로부터 신원인식정보를 수신하여 신원등록정보와 신원인식정보를 비교판독한 후 신원등록정보와 신원인식정보의 동일 여부를 검증하여 작업자의 출입 여부에 대한 제어신호를 송신하고, 출입구에 접근한 작업자를 확인 및 경고하는 동시에 해당 작업자의 동선을 추적가능하게 구성되는 메인서버부;를 포함하는 안면인식과 태그인식을 이용하여 접근자의 신분확인 및 동선추적이 가능한 제한구역 출입 경고시스템을 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 식별태그부의 식별태그는 전자태그, RFID 태그, 전자칩 중 선택되는 어느 하나를 사용하는 안면인식과 태그인식을 이용하여 접근자의 신분확인 및 동선추적이 가능한 제한구역 출입 경고시스템을 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 신원인식부의 안면인식수단은 작업자의 얼굴을 향해 조명가능하게 구비되는 조명원과, 상기 조명원으로부터 조명된 작업자의 얼굴 영상을 촬영하는 촬영카메라를 포함하는 안면인식과 태그인식을 이용하여 접근자의 신분확인 및 동선추적이 가능한 제한구역 출입 경고시스템을 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 신원인식부에서는 상기 안면인식수단에서 신원인식정보를 획득하는 인식시작시점에서부터 상기 메인서버부에서 출입 여부를 송신하는 최종승인시점까지 상기 안면인식수단의 촬영카메라로부터 촬영된 작업자의 모든 영상을 자동저장가능하며, 작업자의 이동동선을 추적가능하게 이루어지는 안면인식과 태그인식을 이용하여 접근자의 신분확인 및 동선추적이 가능한 제한구역 출입 경고시스템을 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 식별태그부 및 상기 신원인식부에는 상기 메인서버부와 상호 무선으로 통신가능하게 무선통신칩이 구성되며, 안전관리자에게 실시간 문자 및 메일을 이용한 정보전달 기능을 갖는 안면인식과 태그인식을 이용하여 접근자의 신분확인 및 동선추적이 가능한 제한구역 출입 경고시스템을 기술구성의 특징으로 한다.

또한 제한구역의 출입구 및 상기 메인서버부에는 상기 메인서버부의 판독된 제어신호에 따른 알람이나 안내메시지를 음성으로 출력가능하게 구비되는 음성출력수단을 포함하는 안면인식과 태그인식을 이용하여 접근자의 신분확인 및 동선추적이 가능한 제한구역 출입 경고시스템을 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 메인서버부에서는 작업자가 출입하고자하는 구역이 상기 식별태그부의 신원등록정보 및 상기 신원인식부의 신원인식정보에 대한 상기 메인서버부의 판독결과가 작업자의 출입이 가능한 안전구역 및 출입허가구역으로 판독되면 출입구의 출입문 및 차단기를 개방상태로 변경하는 제어신호를 인가하고, 상기 음성출력수단을 통해 출입허용을 안내하는 음성메시지를 출력하는 제어신호를 인가하여 정상적인 출입허용상태를 전달하는 안면인식과 태그인식을 이용하여 접근자의 신분확인 및 동선추적이 가능한 제한구역 출입 경고시스템을 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 메인서버부에서는 작업자가 출입하고자하는 구역이 상기 식별태그부의 신원등록정보 및 상기 신원인식부의 신원인식정보에 대한 상기 메인서버부의 판독결과가 작업자의 출입이 불가한 위험구역 및 출입무허가구역으로 판독되면 출입구의 출입문 및 차단기를 폐쇄상태로 유지하는 제어신호를 인가하고, 상기 음성출력수단을 통해 출입이 제한된 구역임을 경고하는 경고알람을 출력하는 제어신호를 인가하는 안면인식과 태그인식을 이용하여 접근자의 신분확인 및 동선추적이 가능한 제한구역 출입 경고시스템을 기술구성의 특징으로 한다.

또한 상기 안면인식수단의 안면이미지 인식은 작업자의 촬영된 영상에서 안전모를 추출하는 단계와, 작업자의 안면 중에서 눈 위치 및 거리를 추출하는 단계와, 작업자의 코 위치를 추출하는 동시에 코와 눈과의 거리를 추출하는 단계와, 작업자의 입 위치를 추출하는 동시에 입과 코와의 거리를 추출하는 단계와, 작업자의 입과 눈과의 거리를 추출하는 단계와, 작업자의 얼굴윤곽을 추출하는 단계를 포함하는 안면인식과 태그인식을 이용하여 접근자의 신분확인 및 동선추적이 가능한 제한구역 출입 경고시스템을 기술구성의 특징으로 한다.

다음으로 본 발명에 따른 안면인식과 태그인식을 이용하여 접근자의 신분확인 및 동선추적이 가능한 제한구역 출입 경고시스템의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 안면인식과 태그인식을 이용하여 접근자의 신분확인 및 동선추적이 가능한 제한구역 출입 경고시스템의 일실시예는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 제한구역 및 위험구역에 설치된 출입문 및 차단기에 대한 개폐 여부를 제어하면서 출입자의 출입허가 여부를 경고하는 출입 경고시스템에 있어서, 식별태그부(10)와, 신원인식부(20)와, 메인서버부(30)를 포함하여 이루어진다.

상기 식별태그부(10)는 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 작업자가 착용할 개개의 안전모(S) 상에 장착되는 식별태그(11)와, 상기 식별태그(11)의 전파신호를 수신하여 인식하는 태그리더수단(13)으로 구성한다.

상기 식별태그(11)는 상기 태그리더수단(13)에서 원활하게 인식할 수 있게 상기 안전모(S)의 외부에 위치하도록 장착하는 것이 바람직하다.

상기 식별태그(11)는 작업자가 현장출입시 안전모(S)착용을 의무화함을 도모하기 위하여 안전모(S) 상에 장착하는 것으로 설명하지만, 그 외에도 작업자의 소지물품이나 신체 등에 식별태그(11)를 부착하여 사용토록 구성하는 것이 가능하다.

상기 식별태그(11)는 상기 태그리더수단(13)에 작업자마다 등록된 고유의 식별신호를 신호하는 기능을 수행한다. 즉 상기 식별태그(11)는 해당 작업자마다 개별적인 신원정보를 갖는 식별신호가 등록되어 상기 태그리더수단(13)에 전파로 신호가능하게 형성된다.

예를 들면 상기 식별태그(11)의 식별신호는 작업자마다 구분된 고유의 신호가 부여되므로 한 명의 작업자에 대한 하나의 신호가 상기 태그리더수단(13)에 등록된 상태에서 상기 식별태그(11)와 상기 태그리더수단(13)이 상호 전파신호가능하도록 구성한다.

상기에서 식별태그부(10)의 식별태그(11)로는 전자태그, RFID 태그, 전자칩 중 선택되는 어느 하나를 사용하여 구성하는 것이 가능하다. 바람직하게는 상기 식별태그(11)로 실시간 정보를 처리하는 무선장치인 RFID 태그를 적용하여 구성하는 것이 바람직하다.

상기 식별태그부(10)의 태그리더수단(13)은 공사현장의 제한구역마다 설치된 출입구에 장착된다. 구체적으로 상기 태그리더수단(13)은 출입구의 출입문이나 차단설비에 장착되되 작업자가 진입할 때 상기 태그리더수단(13)으로부터 작업자가 쉽게 식별될 수 있는 위치에 장착된다.

상기 태그리더수단(13)은 작업자가 제한구역 내에 출입하기 전 해당 안전모(S)에 대한 작업자의 신원등록정보를 인식하는 기능을 수행한다. 즉 상기 태그리더수단(13)은 상기 식별태그(11)에 대응하도록 위치하고 상기 식별태그(11)의 전파신호를 수신하여 안전모(S)에 대한 해당 작업자의 신원등록정보를 인식가능하게 구성된다.

상기 신원인식부(20)는 작업자의 안면을 인식함에 따라 작업자의 신원인식정보를 획득하는 기능을 수행한다.

상기 신원인식부(20)에는 안전모를 착용한 작업자의 안면이미지를 인식하는 안면인식수단(23)을 구비한다.

상기 신원인식부(20)의 안면인식수단(23)은 상기 식별태그부(10) 중 상기 태그리더수단(13)의 하측에 위치하도록 장착된다. 즉 상기 안면인식수단(23)은 상기 태그리더수단(13)과 동일하게 공사현장의 제한구역마다 설치된 출입구에 구비토록 장착된다.

상기 안면인식수단(23)은 작업자의 진입시 쉽게 식별될 수 있도록 위치하되 작업자의 얼굴 부분에 위치할 수 있게 장착하되 일반적인 사람의 평균신장(키)을 고려하여 장착하는 것이 바람직하다.

상기 안면인식수단(23)은 도 4의 (b)에 나타내 바처럼 작업자의 얼굴을 향해 조명가능하게 구비되는 조명원(23a)과, 상기 조명원(23a)으로부터 조명된 작업자의 얼굴 영상을 촬영하는 촬영카메라(23b)로 구성한다.

상기 조명원(23a)은 상기 촬영카메라(23b)의 주변에 적어도 하나 이상을 구비토록 구성하되 다양한 각도에서의 조명과 조명범위를 충분히 확보가능하게 복수 개(도 4의(b)에서는 2개)를 구비토록 구성하는 것이 바람직하다.

상기에서 조명원(23a)은 LED의 발광원리를 이용한 LED조명을 적용하여 구성하는 것이 바람직하다.

상기 촬영카메라(23b)는 작업자의 얼굴이미지를 인식가능하게 구성한다.

상기 촬영카메라(23b)는 적외선을 이용하여 야간이나 주변 식별이 어려운 안개 있는 환경에서도 인체 및 사물을 쉽게 파악할 수 있는 적외선카메라를 적용하여 구성하는 것도 가능하다.

상기 촬영카메라(23b)는 상기 안면인식수단에서 작업자의 얼굴을 인식한 시점부터 작업자를 촬영하되 상기 메인서버부(30)로부터 작업자의 인식에 따른 모든 승인절차가 완료하기까지 촬영된 영상을 저장가능하게 이루어진다. 즉 상기 신원인식부(20)에서는 상기 안면인식수단(23)에서 신원인식정보를 획득하는 인식시작시점에서부터 상기 메인서버부(30)에서 출입 여부를 송신하는 최종승인시점까지 상기 안면인식수단(23)의 촬영카메라(23b)로부터 촬영된 작업자의 모든 영상을 자동저장가능하게 이루어지며, 나아가 작업자의 이동동선을 추적가능하게 이루어진다.

상기 식별태그부(10) 및 상기 신원인식부(20)는 각각 상기 메인서버부(30)에 인식된 신호를 통신가능하게 구성된다. 즉 상기 식별태그부(10) 및 상기 신원인식부(20)에는 상기 메인서버부(30)와 상호 무선으로 통신가능하게 무선통신칩(25)을 구비토록 구성한다.

상기에서 무선통신칩(25)의 통신유형으로는 일반적인 무선통신인 AP(associated press)통신망 또는 고속 무선통신인 LTE(long term evolution)통신망 중 어느 하나를 적용하여 무선통신가능토록 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 태그인식에 따른 신원등록정보 인식과 더불어 작업자의 안면인식에 따른 신원인식정보가 상호 연동인식하도록 구성하게 되면, 안전모(S) 대여를 통한 타인의 사용으로부터 제한구역의 출입이 통제되기 때문에 이력추적이 불가능한 상황을 사전에 차단하는 것이 가능하다.

상기 식별태그부(10) 및 상기 신원인식부(20)를 통해 획득된 작업자의 신분 및 동선과 관련된 정보는 상기 무선통신칩(25)을 통해 안전관리자에서 실시간 문자 및 메일을 이용하여 정보전달가능한 기능을 갖는다.

상기 메인서버부(30)는 공사현장의 여러 제한구역마다 설치된 복수 개의 상기 식별태그부(10) 및 상기 신원인식부(20)로부터 각각 인식신호를 수신하여 판독한 후 출입허용 여부에 대한 제어신호를 제한구역의 출입구에 송신하는 기능을 수행하며, 출입구에 접근한 작업자를 확인 및 경고하는 동시에 해당 작업자의 시간대별 이동 동선을 추적하는 기능을 수행한다.

상기 메인서버부(30)에서는 상기 신원인식부(20)를 통해 작업자의 안면정보를 저장함과 동시에 상기 식별태그부(10)를 통해 해당 작업자의 안전모(S)와 관련된 신원정보를 저장하여 등록가능하게 구성한다.

상기 메인서버부(30)에서는 상기 식별태그부(10)로부터 신원등록정보를 수신하고, 상기 신원인식부(20)로부터 신원인식정보를 수신가능하게 구성한다.

상기 메인서버부(30) 및 제한구역의 출입구에는 상기 메인서버부(30)의 판독된 제어신호에 따른 알람이나 안내메시지를 음성으로 출력가능하게 구비되는 음성출력수단(35)을 구성한다.

상기 음성출력수단(35)은 일반적인 스피커의 구성을 적용하여 상기 메인서버부(30)에서 판독한 결과에 따라 음성을 출력하므로 출입가능 여부를 작업자가 보다 원활하게 확인할 수 있도록 구성한다.

상기 메인서버부(30)에서는 안전모(S)의 상기 식별태그(11)를 통해 상기 태그리더수단(13)으로부터 수신된 신원등록정보와 상기 신원인식부(20)의 안면인식수단(23)으로부터 수신된 신원인식정보를 비교판독한 후 신원등록정보와 신원인식정보의 동일 여부를 검증하여 작업자의 출입 여부를 판단하도록 이루어진다.

상기 메인서버부(30)에서는 작업자가 출입하고자하는 제한구역이 상기 식별태그부(10)의 신원등록정보 및 상기 신원인식부(20)의 신원인식정보에 대한 상기 메인서버부(30)의 판독결과가 작업자의 출입이 가능한 안전구역 및 출입허가구역으로 판독되면 출입구의 출입문 및 차단기를 개방상태로 변경하는 제어신호를 인가하도록 구성한다.

예를 들면 상기 메인서버부(30)는 상기 식별태그부(10)의 식별태그로부터 인식된 작업자의 신원등록정보와 상기 신원인식부(20)의 안면인식수단(23)으로부터 인식된 작업자의 안면인식에 따른 신원인식정보를 수신하여 판독한 결과가 작업자의 해당 제한구역에 출입가능하게 등록된 상태인 경우 출입문 및 차단기를 개방제어하도록 구성한다.

상기 메인서버부(30)에서는 상기 식별태그부(10)의 신원등록정보 및 상기 신원인식부(20)의 신원인식정보를 판독한 결과가 작업자의 출입이 가능한 안전구역 및 출입허가구역으로 판독되면, 상기 음성출력수단(35)을 통해 출입허용을 안내하는 음성메시지를 출력하는 제어신호를 인가하도록 구성한다.

예를 들면 작업자가 상기 식별태그부(10) 및 상기 신원인식부(20)를 통해 인식절차를 걸친 후 상기 메인서버부(30)에서 출입가능한 안전구역 및 출입허가구역으로 판독될 경우 상기 음성출력수단(35)을 통해 "출입허가되었습니다" 등의 음성메시지를 출력하는 제어신호를 인가하여 정상적인 출입허용상태를 작업자에게 안내전달하도록 구성한다.

상기 메인서버부(30)에서는 작업자가 출입하고자하는 제한구역이 상기 식별태그부(10)의 신원등록정보 및 상기 신원인식부(20)의 신원인식정보에 대한 상기 메인서버부(30)의 판독결과로부터 작업자의 출입이 불가한 위험구역 및 출입무허가구역으로 판독되면 출입구의 출입문 및 차단기를 폐쇄상태로 유지하는 제어신호를 인가하도록 구성한다.

예를 들면 상기 메인서버부(30)는 상기 식별태그부(10) 및 상기 신원인식부(20)에서 인식된 작업자에 대한 신원등록정보 및 신원인식정보를 판독한 결과 작업자가 해당 제한구역에 출입불가하게 등록된 상태인 경우 출입문 및 차단기를 폐쇄상태로 그대로 유지하도록 구성한다.

상기 메인서버부(30)에서는 상기 식별태그부(10)의 신원등록정보 및 상기 신원인식부(20)의 신원인식정보를 판독한 결과가 해당 작업자의 출입이 불가한 위험구역 및 출입무허가구역으로 판독되면, 상기 신원인식부(20)의 음성출력수단(35)을 통해 출입이 제한된 구역임을 경고하는 경고알람을 출력하는 제어신호를 인가하도록 구성한다.

상기 메인서버부(30)에서는 상기 식별태그부(10) 및 상기 신원인식부(20)로부터 수신된 신원등록정보 및 신원인식정보에 따라 출입 여부를 결정하는 제어신호를 제한구역의 출입구에 송신하되 상기 식별태그부(10)로부터 수신된 신원등록정보와 상기 신원인식부(20)로부터 수신된 신원인식정보의 동일 여부를 검증하도록 구성한다.

예를 들면 상기 신원인식부(20)의 상기 안면인식수단(23)에서 작업자의 안면이미지를 인식하여 상기 메인서버부(30)에 수신된 작업자의 신원인식정보를 상기 메인서버부(30)에서 판독한 결과 제한구역을 출입가능한 안전구역 및 출입허가구역의 작업자로 판독되었으나, 상기 식별태그부(10)의 태그리더수단(13)에서 해당 작업자가 착용한 안전모(S)의 상기 식별태그(11)를 인식함에 따라 상기 메인서버부(30)에서 수신된 신원등록정보를 신원인식정보와의 동일 여부에 대해 판독하여 검증한 결과가 서로 다른 경우에는 제한구역으로의 출입을 제한하도록 출입문의 폐쇄상태를 유지한다. 반대로 작업자의 안전모(S)에 상기 식별태그(11)를 통해 상기 태그리더수단(13)에서 신원등록정보를 인식하여 상기 메인서버부(30)에서 수신한 결과 제한구역의 출입가능한 구역으로 판독되나, 상기 신원인식부(20)의 안면인식수단(23)에서 작업자의 안면인식에 따른 신원인식정보를 상기 메인서버부(30)에서 수신하여 신원등록정보와 신원인식정보의 동일 여부에 대해 판독한 검증결과가 서로 다른 경우에는 출입을 제한하도록 출입문의 폐쇄상태를 유지하도록 구성한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 출입허가절차를 간단하게 살펴보면, 먼저 작업자는 자신의 안전모(S)를 눈을 가리지않게 착용한 상태에서 식별태그부(10) 및 신원인식부(20) 앞에 정면으로 대기(2초 정도)하면, 상기 식별태그부(10)의 태그리더수단(13)에서 안전모(S)의 식별태그(11)의 전파신호를 수신하여 안전모(S)에 대한 신원등록정보를 태그인식하는 동시에 상기 신원인식부(20)의 안면인식수단(23)에서 작업자의 안면을 촬영하여 작업자에 대한 안면이미지를 인식하므로 작업자의 신원인식정보를 획득하고, 상기 식별태그부(10)의 신원등록정보와 상기 신원인식부(20)의 신원인식정보를 메인서버부(30)에서 수신한 후 비교판독하여 검증하며, 상기 메인서버부(30)에서 판독한 결과에 따라 해당 제한구역의 출입구에 제어신호를 송신하여 출입 여부를 제어하게 된다.

여기서 상기 신원인식부(20)의 안면인식수단에 의한 작업자의 안면이미지 인식절차를 도 5를 참조하여 살펴보면, 상기 신원인식부(20)의 안면인식수단(23)에서는 작업자의 얼굴의 위에서 아래를 향해 구간별로 나눠 데이터를 추출하는데, 먼저 작업자의 촬영된 영상에서 안전모를 추출한다(S10). 이때 안전모(S)를 모양이나 색깔 등의 외부요인에 관계없이 착용 유무만을 추출하게 된다. 이후 안전모의 하부 라인에서부터 작업자의 얼굴을 스캔하여 정보를 추출하는데, 먼저 작업자의 안면 중에서 눈 위치 및 거리를 추출하고(S20), 작업자의 코 위치를 추출하는 동시에 코와 눈과의 거리를 추출하며(S30), 이어 작업자의 입 위치를 추출하는 동시에 입과 코와의 거리를 추출하고(S40), 작업자의 입과 눈과의 거리를 추출한다(S50). 이후 작업자의 얼굴을 주위 배경에서부터 분리하여 얼굴윤곽을 추출(S60)한 후, 상기 태그리더수단(13)에서 인식한 신원등록정보와 함께 상기 안면인식수단(23)에서 인식한 신원인식정보를 저장한 후 상기 메인서버부(30)로 전송하게 된다.

즉 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 안면인식과 태그인식을 이용하여 접근자의 신분확인 및 동선추적이 가능한 제한구역 출입 경고시스템에 의하면 작업자의 안면과 안전모의 전용태그를 함께 인식하여 제한구역의 출입을 허용하도록 구성하므로, 제한구역마다 작업자의 출입허용 여부를 명확하게 지정관리하면서 해당 제한구역의 출입인원을 정확하게 인식하고, 공사현장 내 위험지역의 접근을 미리 제한하여 안전사고를 방지하는 것이 가능하다.

뿐만 아니라 본 발명은 제한구역 출입시 작업자의 안면인식과 작업자별 전용안전모의 태그인식을 상호 매칭시키도록 구성하므로, 현장 내 안전모착용을 의무화하여 작업자의 안전성을 향상시키고 무허가 제한구역의 출입을 확고히 차단하는 것이 가능하다. 나아가 전용안전모의 태그인식과 함께 해당 작업자의 안면인식이 모두 요구되므로 타인의 안전모를 착용함에 따른 부정한 출입을 확실하게 통제하는 것이 가능하다.

상기에서는 본 발명에 따른 안면인식과 태그인식을 이용하여 접근자의 신분확인 및 동선추적이 가능한 제한구역 출입 경고시스템의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

10 : 식별태그부 11 : 식별태그
13 : 태그리더수단 20 : 신원인식부
23 : 안면인식수단 23a : 조명원
23b : 촬영카메라 25 : 무선통신칩
30 : 메인서버부 35 : 음성출력수단
S : 안전모

Claims (9)

1. 제한구역 및 위험구역에 설치된 출입문 및 차단기에 대한 개폐 여부를 제어하거나 출입자의 출입허가 여부를 경고하는 출입 경고시스템에 있어서,
   개개의 작업자가 착용할 안전모 상에 장착되고 해당 작업자마다 개별적인 신원정보를 갖는 식별신호가 등록되어 전파로 신호가능하게 형성되는 식별태그와, 제한구역의 출입구에 장착되고 상기 식별태그의 전파신호를 수신하여 해당 안전모에 대한 작업자의 신원등록정보를 인식하는 태그리더수단을 포함하여 구성되는 식별태그부와;
   상기 식별태그부 중 상기 태그리더수단의 하측에 위치하고 안전모를 착용한 작업자의 안면이미지를 인식하는 안면인식수단을 구비하여 작업자로부터 신원인식정보를 획득하는 신원인식부와;
   상기 식별태그부로부터 신원등록정보를 수신하고 상기 신원인식부로부터 신원인식정보를 수신하여 신원등록정보와 신원인식정보를 비교판독한 후 신원등록정보와 신원인식정보의 동일 여부를 검증하여 작업자의 출입 여부에 대한 제어신호를 송신하고, 출입구에 접근한 작업자를 확인 및 경고하는 동시에 해당 작업자의 동선을 추적가능하게 구성되는 메인서버부;를 포함하고,
   상기 신원인식부의 안면인식수단은 작업자의 얼굴을 향해 조명가능하게 구비되는 조명원과, 상기 조명원으로부터 조명된 작업자의 얼굴 영상을 촬영하는 촬영카메라를 포함하며,
   상기 신원인식부에서는 상기 안면인식수단에서 신원인식정보를 획득하는 인식시작시점에서부터 상기 메인서버부에서 출입 여부를 송신하는 최종승인시점까지 상기 안면인식수단의 촬영카메라로부터 촬영된 작업자의 모든 영상을 자동저장가능하며, 작업자의 이동동선을 추적가능하게 이루어지고,
   상기 안면인식수단의 안면이미지 인식은 작업자의 촬영된 영상에서 안전모를 추출하는 단계와, 작업자의 안면 중에서 눈 위치 및 거리를 추출하는 단계와, 작업자의 코 위치를 추출하는 동시에 코와 눈과의 거리를 추출하는 단계와, 작업자의 입 위치를 추출하는 동시에 입과 코와의 거리를 추출하는 단계와, 작업자의 입과 눈과의 거리를 추출하는 단계와, 작업자의 얼굴윤곽을 추출하는 단계를 포함하여 이루어지며,
   상기 식별태그부 및 상기 신원인식부는 상기 메인서버부와 상호 무선으로 통신가능하게 무선통신칩이 구성되어 안전관리자에게 실시간 문자 및 메일을 이용한 정보전달 기능을 가지고,
   제한구역 및 위험구역의 출입구 및 상기 메인서버부에는 상기 메인서버부의 판독된 제어신호에 따른 알람이나 안내메시지를 음성으로 출력가능하게 구비되는 음성출력수단을 포함하여 이루어지되, 상기 메인서버부에서는 작업자가 출입하고자하는 구역이 상기 식별태그부의 신원등록정보 및 상기 신원인식부의 신원인식정보에 대한 상기 메인서버부의 판독결과가 작업자의 출입이 가능한 안전구역 및 출입허가구역으로 판독되면 출입구의 출입문 및 차단기를 개방상태로 변경하는 제어신호를 인가하고, 상기 음성출력수단을 통해 출입허용을 안내하는 음성메시지를 출력하는 제어신호를 인가하여 정상적인 출입허용상태를 전달하며, 상기 메인서버부의 판독결과가 작업자의 출입이 불가한 위험구역 및 출입무허가구역으로 판독되면 출입구의 출입문 및 차단기를 폐쇄상태로 유지하는 제어신호를 인가하고, 상기 음성출력수단을 통해 출입이 제한된 구역임을 경고하는 경고알람을 출력하는 제어신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 안면인식과 태그인식을 이용하여 접근자의 신분확인 및 동선추적이 가능한 제한구역 출입 경고시스템.
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