KR101553000B1 - 비콘을 이용한 영상 보안 시스템 및 방법, 그리고 이를 위한 객체 관리 장치 - Google Patents

비콘을 이용한 영상 보안 시스템 및 방법, 그리고 이를 위한 객체 관리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비콘을 이용한 영상 보안 시스템 및 방법, 그리고 이를 위한 객체 관리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 카메라로부터 제공되는 영상을 통해 식별된 객체에 대하여 양방향 통신이 가능한 비콘을 통해 객체가 소지한 단말의 식별정보를 이용하여 동일 객체에 대한 지속적인 추적 및 구분이 가능하도록 지원하는 비콘을 이용한 영상 보안 시스템 및 방법, 그리고 이를 위한 객체 관리 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 카메라와 연동하는 비콘을 이용하여 사용자가 소지한 사용자 장치에 대한 단일 식별자를 획득하고, 이를 기초로 사용자에 대응되어 영상에서 검출된 객체를 상기 단일 식별자를 통해 관리하고 연속적으로 객체를 추적할 수 있도록 지원할 수 있어, 복잡한 객체 추적 알고리즘을 이용할 필요가 없으며 객체 추적에 대한 부하를 감소시켜 영상 보안에 대한 효율성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

비콘을 이용한 영상 보안 시스템 및 방법, 그리고 이를 위한 객체 관리 장치{Video surveillance system and method using beacon, and object managing apparatus therefor}
본 발명은 비콘을 이용한 영상 보안 시스템 및 방법, 그리고 이를 위한 객체 관리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 카메라로부터 제공되는 영상을 통해 식별된 객체에 대하여 양방향 통신이 가능한 비콘을 통해 객체가 소지한 단말의 식별정보를 이용하여 동일 객체에 대한 지속적인 추적 및 구분이 가능하도록 지원하는 비콘을 이용한 영상 보안 시스템 및 방법, 그리고 이를 위한 객체 관리 장치에 관한 것이다.
현재 카메라를 통해 촬영된 영상에 나타나는 객체를 추적하기 위한 다양한 객체 추적 알고리즘의 개발 및 카메라의 성능 발전에 따라, 이를 이용한 영상 보안 시스템의 발전이 두드러지고 있다.
이러한 영상 보안 시스템은 감시 공간에 대한 영상으로부터 객체를 식별하고, 다양한 객체 추적 알고리즘을 이용하여 감시 공간에서 지속적으로 움직이는 객체를 영상 내에서 추적할 수 있도록 지원한다.
이에 더하여, 최근에는 감시 공간에 복수의 움직이는 객체가 존재하는 상황에서 영상에서 다른 객체에 의해 가려졌다 나타나는 객체 또는 감시 공간을 이탈한 후 다시 감시 공간 내로 진입한 객체가 기존에 검출된 객체와 동일한 객체인지를 판별하여 동일 객체에 대한 추적 연속성을 보장하는데 대한 요구가 존재한다.
이를 위해, 최근의 영상 보안 시스템은 동일 객체를 효과적으로 확인하기 위한 방법으로 기계 학습 방식을 통해서 영상 내 객체를 식별하고, 이를 활용하여 추적 시 동일 객체 여부를 지속하여 관찰하는 기술이 제시되고 있다.
그러나 기존 기계 학습 방식의 객체 인식 기술의 경우 전체 영상을 기준으로 학습된 객체와 유사한 객체를 검출하는 방식이어서 처리 부하가 너무 높은 문제가 있다. 특히, SVM(support vector machine)이나 랜덤 포레스트 등과 같이 비교적 높은 성능의 기계 학습 방식은 메가 픽셀 감시카메라에서 객체를 추적하는데 사용하기는 현실적으로 너무 무겁다는 문제가 있다. 또한, 기계 학습 방식을 이용한다 하더라도 객체에 대한 인식과 식별만 가능하며, 객체가 군집된 경우 군집된 객체의 종류와 수를 구분하기 위해서는 그에 대한 별도의 학습이 더 필요할 뿐 아니라 그러한 경우라 하더라도 단순히 종류와 수만 구분할 수는 있을 뿐, 객체 각각에 대한 식별을 지속적으로 유지하기는 어렵다.
따라서, 좀 더 낮은 부하로 객체를 식별함과 아울러 객체의 군집이나 소실 후 재등장과 같은 상황에서도 동일 객체를 단일 식별자로 지속 추적할 수 있도록 하느 객체 트랙킹 방식이 영상 보안 시스템에 요구되고 있다.
한국등록특허 제10-1038940호
본 발명은 카메라와 연동하는 비콘을 이용하여 객체가 소지한 단말에 대한 단일 식별자를 획득하고, 이를 기초로 기존 영상에서 검출된 객체가 재등장하는 경우에도 동일 객체를 단일 식별자로 지속 추적할 수 있도록 지원하여 객체 추적에 대한 부하를 줄이면서도 동일 객체의 식별에 대한 정확도를 향상시키도록 지원하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 전경에서 객체를 식별한 후 해당 객체에 대응되는 특징 정보를 활용하여 단일 식별자가 할당되었던 이전 객체의 특징과 비교하는 것으로 이전 객체와 동일 객체를 구분하여, 군집 상태에서 분산되는 객체 또는 재등장하는 객체에 대한 식별자 유지 및 지속 추적이 가능하도록 단일 식별자에 더하여 객체의 특징 정보에 기반한 동일 객체에 대한 지속적인 추적을 지원하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 비콘을 이용한 영상 보안 시스템은 감시 영역 내 객체를 검출하고 트래킹하여 영상과 객체의 위치를 포함하는 객체 관련 정보를 생성하는 카메라부와, 상기 감시 영역이 통신 범위에 포함되도록 배치되어 사용자 장치를 검출하고 식별 정보를 확인하며 거리 정보를 산출하는 둘 이상의 비콘과, 상기 비콘으로부터 상기 사용자 장치의 식별 정보와 거리 정보를 수집하여 상기 사용자 장치의 위치 정보를 생성하고, 상기 카메라부에서 상기 객체 관련 정보를 수신한 후 객체 위치와 상기 사용자 장치의 위치 정보를 비교하여 기 설정된 기준 이내이면 객체에 상기 사용자 장치의 식별 정보를 매칭하여 객체 정보를 관리하는 객체 관리부를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 객체 관리부는 복수 감시 영역에 설치된 비콘 및 카메라부로부터 수신된 정보를 토대로 생성된 상기 사용자 장치의 식별 정보를 포함한 객체 정보를 근거로 동일한 상기 사용자 장치의 식별정보와 매칭되는 객체는 동일 객체로 연속하여 감시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 비콘은 상기 사용자 장치에 대하여 BLE 신호, IoT 센서의 센싱신호, 무선신호, 광신호 또는 음향신호를 검출하고 RSSI를 기준으로 거리를 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 비콘은 양방향 통신을 지원하는 BLE 비콘, IoT 지원 통신장치, 지그비(Zigbee) 모듈, WiFi 모듈, 광량 측정 장치, 음향 측정 장치 중 적어도 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 객체 관리부는 복수의 객체가 군집 후 분산하거나 감시 공간을 이탈한 후 재등장한 각 객체에 대하여 생성된 객체 정보 중 기존 객체 정보에 포함된 사용자 장치의 식별정보와 동일한 식별정보를 가진 객체 정보가 매칭된 객체는 동일 객체로 연속하여 감시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 객체 관리부는 상기 카메라로부터 제공된 영상을 기초로 객체에 대한 외형, 색상 분포, 특징점의 구분 정보를 상기 객체 관련 정보로 생성하여 상기 객체 정보에 포함시키며, 신규 검출된 객체에 대하여 생성된 객체 정보에 포함된 상기 사용자 장치의 식별정보와 상기 구분 정보를 기초로 동일 객체인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 객체 관리부는 객체 군집 후 분산 또는 신규 객체 식별시 동일한 사용자 장치의 식별정보에 대응되는 객체의 구분 정보가 상기 객체 정보에 포함된 구분 정보와 미리 설정된 기준 이상 상이한 경우 상기 사용자 장치의 객체 간 전달로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 객체 관리부에는 둘 이상의 비콘이 각각 제공하는 사용자 장치간 거리 정보로부터 산출되는 상기 사용자 장치의 공간 정보와 상기 카메라부의 영상에 대한 감시 영역 공간 정보를 매칭하여 상호 공간 상 위치를 비교할 수 있도록 하는 공간정보 매칭부가 더 포함되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 비콘을 이용한 영상 보안을 위한 객체 관리 장치는 카메라부로부터 감시 영역 내 객체에 대한 영상을 수신하며, 상기 감시 영역이 통신 범위에 포함되도록 배치되는 둘 이상의 비콘으로부터 사용자 장치의 식별 정보 및 거리 정보를 수신하는 수신부와, 상기 비콘으로부터 상기 사용자 장치의 식별 정보와 거리 정보를 수집하여 상기 사용자 장치의 위치 정보를 생성하는 위치정보 생성부와, 상기 영상으로부터 객체를 검출하고 트래킹하여 객체의 위치를 포함하는 객체 관련 정보를 생성하는 영상 분석부 및 상기 객체 관련 정보에 따른 객체 위치와 상기 사용자 장치의 위치 정보를 비교하여 기 설정된 기준 이내이면 객체에 상기 사용자 장치의 식별 정보를 매칭하여 객체 정보를 관리하는 객체 매칭부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 비콘을 이용하여 영상 내의 객체를 사용자 장치의 식별정보를 통해 관리 및 추적하기 위한 비콘을 이용한 영상 보안 방법은, 카메라부가 감시 영역 내 객체를 검출하고 트래킹하여 영상과 객체의 위치를 포함하는 객체 관련 정보를 생성하는 단계와, 상기 감시 영역이 통신 범위에 포함되도록 배치되는 둘 이상의 비콘이 상기 사용자 장치를 검출하고 식별 정보를 확인하며 거리 정보를 산출하는 단계와, 객체 관리 장치가 상기 비콘으로부터 상기 사용자 장치의 식별 정보와 거리 정보를 수집하여 상기 사용자 장치의 위치 정보를 생성하는 단계와, 객체 관리 장치가 상기 카메라부에서 상기 객체 관련 정보를 수신한 후 객체 위치와 상기 사용자 장치의 위치 정보를 비교하여 기 설정된 기준 이내이면 객체에 상기 사용자 장치의 식별 정보를 매칭하여 객체를 관리 및 추적하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 카메라와 연동하는 비콘을 이용하여 사용자가 소지한 사용자 장치에 대한 단일 식별자를 획득하고, 이를 기초로 사용자에 대응되어 영상에서 검출된 객체를 상기 단일 식별자를 통해 관리하고 연속적으로 객체를 추적할 수 있도록 지원할 수 있어, 복잡한 객체 추적 알고리즘을 이용할 필요가 없으며 객체 추적에 대한 부하를 감소시켜 영상 보안에 대한 효율성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 감시 영역 내에서 이동하는 객체가 다른 객체에 의해 가려지거나 감시 영역을 이탈한 후 재등장하거나 복수의 객체가 군집된 군집에서 분산되는 경우에도 상기 사용자 장치의 식별정보를 이용하여 객체에 대한 지속적인 추적이 가능할 뿐만 아니라 서로 다른 감시 영역을 이동하는 객체에 대한 연속적인 추적 역시 보장하여, 객체 추적에 대한 신뢰성 및 정확도를 크게 향상시키는 효과가 있다.
더하여, 본 발명은 전경에서 객체를 식별한 후 해당 객체에 대응되는 특징 정보를 활용하여 단일 식별자가 할당되었던 이전 객체의 특징과 비교하는 것으로 이전 객체와 동일 객체를 구분하여, 군집 상태에서 분산되는 객체 또는 재등장하는 객체에 대한 식별자 유지 및 지속 추적이 가능하도록 단일 식별자에 더하여 객체의 특징 정보에 기반한 동일 객체에 대한 지속적인 추적을 제공함으로써, 동일 객체의 추적 및 관리에 대한 효율성 및 신뢰성을 크게 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비콘을 이용한 영상 보안 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비콘의 동작 예시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 객체 관리 장치의 상세 구성도.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 객체 관리 장치의 객체 식별 및 객체에 대응되어 사용자 장치의 식별정보 매칭에 대한 동작 예시도.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 객체 관리 장치의 동일 객체 관리 및 추적에 대한 예시도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 객체 관리 장치의 구분 정보를 이용한 동일 객체 관리 및 추적에 대한 예시도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 비콘을 이용한 영상 보안 방법에 대한 예시도.
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 상세 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비콘을 이용한 영상 보안 시스템의 구성도로서, 도시된 바와 같이 감시 영역 내 객체를 검출하고 추적하여 영상과 객체의 위치를 포함하는 객체 관련 정보를 생성하는 카메라부(30)와, 상기 감시 영역이 통신 범위에 포함되도록 배치되어 사용자의 사용자 장치(10)를 검출하고, 사용자 장치(10)를 식별정보를 확인하며 사용자 장치(10)와의 거리 정보를 산출하는 둘 이상의 비콘(21, 22) 및 상기 각 비콘(21, 22)으로부터 상기 사용자 장치(10)의 식별 정보와 거리 정보를 수집하여 상기 사용자 장치(10)의 위치 정보를 생성하고, 상기 카메라부(30)에서 객체의 위치 정보와 객체 관련 정보를 수신한 후 객체 위치와 상기 사용자 장치(10)의 위치 정보를 비교하여 기 설정된 기준 이내이면 객체에 상기 사용자 장치(10)의 식별 정보를 매칭하여 객체 정보를 관리하는 객체 관리 장치(100)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 객체 관리 장치는 DVR(Digital Video Recorder), NVR(Network Video Recorder), 서버 등과 같은 다양한 장치로 구성될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
또한, 상기 각 비콘(21, 22)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 사용자 장치(10)와의 양방향 통신을 지원하는 BLE(bluetooth low energy) 비콘, IoT(Internet of Things) 지원 통신장치, 지그비(Zigbee) 모듈 또는 WiFi 모듈과 같은 근거리 무선 통신 장치, 광량 측정 장치, 음향 측정 장치 중 적어도 하나로 구성될 수 있으며, 상기 감시 영역이 통신 범위에 포함되도록 설치되어 상기 사용자 장치(10)에 대하여 BLE 신호, 센싱신호, 무선신호, 광신호 또는 음향신호 등을 검출하고 RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 기준으로 거리를 산출하여 상기 사용자 장치(10)에 대한 상기 거리정보를 생성할 수 있다.
또한, 상기 각 비콘(21, 22)은 상기 감시 영역 내의 통신 범위 내에 존재하는 사용자 장치(10)를 감지하여, 상기 사용자 장치(10)의 ID(일례로, 도시된 mobile3), MAC 정보(media access control address) 등과 같은 사용자 장치(10)의 식별정보를 획득할 수 있다.
이에 따라, 상기 각 비콘(21, 22)은 상기 사용자 장치(10)의 식별정보에 거리정보를 매칭하여 상기 객체 관리 장치(100)로 제공할 수 있다.
또한, 상기 카메라부(30)는 객체 식별 및 추적을 위한 영상 분석부가 구성될 수 있으며, 이를 통해, 감시 영역 내 객체를 트랙킹(추적)하여 객체의 위치를 포함하는 객체 관련 정보 및 감시 영역에 대하여 촬영하여 생성한 영상 정보를 객체 관리 장치(100)로 전송할 수 있다.
이때, 상기 카메라부(30)에 구성되는 영상분석부는 상기 각 비콘(21, 22)과 유/무선 통신 방식을 통해 직접 연결되어 상기 각 비콘(21, 22)으로부터 수신되는 사용자 장치(10)의 식별정보 및 거리정보를 상기 객체 관련 정보 및 영상정보와 매칭시켜 상기 객체 관리 장치(100)로 제공할 수 있다.
또한, 상기 카메라부(30)에 구성된 상기 영상 분석부의 구성은 이하의 도 3에 도시된 바와 같이 객체 관리 장치(100)에 영상 분석부(150)로 구성될 수도 있으며, 이에 대한 상세한 구성은 이하 도면에서 상세히 설명한다.
이에 따라, 상기 객체 관리 장치(100)는 상기 각 비콘(21, 22)을 통해 얻어지는 거리 정보에 따른 사용자 장치(10)의 위치정보를 생성하여 상기 영상 정보의 분석을 통해 얻어진 객체의 위치와 상호 비교하며, 해당 비교에 따라 기설정된 기준 거리 이내의 객체를 동일 객체로 식별하고, 해당 동일 객체에 대하여 사용자 장치(10)의 식별 정보를 매칭하여 객체 정보로 생성한 후 관리할 수 있다.
이를 통해, 상기 객체 관리 장치(100)는 감시 영역 내에서 이동하는 객체가 다른 객체에 의해 가려지거나 감시 영역을 이탈한 후 재등장하거나 복수의 객체가 군집된 군집에서 분산되는 경우에도 상기 사용자 장치(10)의 식별정보를 이용하여 지속적인 추적이 가능하므로, 객체의 연속적인 추적과 더불어 복잡한 객체 추적 알고리즘을 이용할 필요가 없어 객체 추적에 대한 부하를 감소시켜, 영상 보안에 대한 효율성을 향상시킬 수 있다.
상술한 구성을 토대로 본 발명의 실시예에 따른 비콘을 이용한 영상 보안 시스템의 상세 실시예를 이하 도면을 참고로 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 객체 관리 장치의 상세 구성도로서, 도시된 바와 같이 수신부(110), 위치정보 생성부(120), 비교부(130), 객체 매칭부(140), 영상 분석부(150), 공간정보 매칭부(160) 및 객체 추적부(170)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 객체 관리 장치(100)의 각 구성부(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170) 중 어느 하나가 나머지 구성부를 제어하는 제어부로서 동작하거나 객체 관리 장치에 상기 각 구성부(110, 120, 130, 140, 150, 160, 170)를 제어하는 별도의 제어부(미도시)가 더 포함될 수 있으며, 상기 제어부는 상기 객체 관리 장치(100)에 포함되어 상기 객체 관리 장치(100)의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장하는 저장부(미도시)의 프로그램 및 데이터를 이용하여 상기 객체 관리 장치(100)의 전반적인 제어 기능을 실행할 수 있다.
또한, 상기 제어부로 동작하는 상기 구성부 또는 상기 제어부는 RAM, ROM, CPU, GPU, 버스를 포함할 수 있으며, RAM, ROM, CPU, GPU 등은 버스를 통해 서로 연결될 수 있다. CPU는 저장부에 액세스하여, 저장부에 저장된 O/S(operating system)를 이용하여 부팅을 수행할 수 있으며, 저장부에 저장된 각종 프로그램, 컨텐츠, 데이터 등을 이용하여 본 발명에서 설명하는 다양한 동작을 수행할 수 있다.
우선, 상기 수신부(110)는 상기 카메라부(30)로부터 감시 영역 내 객체를 검출하고 추적하여 얻어진 영상과 객체의 위치를 포함하는 객체 관련 정보를 수신하고, 상기 복수의(둘 이상의) 비콘(21, 22)으로부터 상기 감시 영역 내 위치하는 사용자의 사용자 장치(10)에 대한 식별정보 및 거리정보를 수신할 수 있다.
이에 따라, 상기 객체 관리 장치(100)는 상기 카메라부(30)로부터 제공된 영상 내의 객체 위치와 각 비콘(21, 22)으로부터 측정된 거리 정보를 이용한 사용자 장치(10)의 위치를 기초로 사용자 장치(10)의 위치와 미리 설정된 기준 거리 이내에 위치하는 객체를 식별하고, 이를 통해 사용자 장치(10)의 식별정보를 영상에서 사용자에 대응되는 객체에 매칭하여, 객체를 사용자 장치(10)의 식별정보를 통해 관리할 수 있는데 이를 상술한 구성을 토대로 도 4내지 도 6을 통해 상세히 설명한다.
우선, 도 3 및 도 4를 참고하면, 상기 위치정보 생성부(120)는 상기 각 비콘(21, 22)으로부터 수신한 거리 정보와 상기 비콘(21, 22) 사이의 이격 거리를 기초로 삼각 측량법을 이용하여 2차원 평면으로 구성된 감시 영역 상의 사용자 장치(10)의 위치에 대한 사용자 장치(10)의 위치정보를 생성할 수 있다.
또한, 비교부(130)는 상기 카메라부(30)를 통해 제공되는 상기 객체의 위치 정보를 포함하는 객체 관련 정보를 상기 수신부(110)를 통해 제공받아, 상기 객체의 위치 정보에 따른 객체 위치와 상기 사용자 장치(10)의 위치정보에 따른 사용자 장치(10)의 위치를 비교하여, 사용자가 소지한 사용자 장치(10)와 사용자에 대응되는 객체의 위치의 거리 차이가 도 5에 도시된 바와 같이 미리 설정된 기준 거리 이내인지 판단하여 기준 거리 이내이면 상기 객체가 상기 사용자 장치(10)를 소지한 것으로 판단할 수 있다.
즉, 상기 비교부(130)는 사용자에 대응되는 객체의 위치와 미리 설정된 거리 이내의 위치정보를 가진 사용자 장치(10)가 동일 사용자에 대한 것으로 판단할 수 있다.
한편, 상기 객체 매칭부(140)는 상기 비교부(130)의 판단 결과에 따라 상기 객체에 대하여 상기 사용자 장치(10)의 식별정보를 매칭시켜, 객체를 상기 사용자 장치(10)의 식별정보로 관리하기 위한 객체 정보를 생성할 수 있으며, 상기 객체 정보는 상기 사용자 장치(10)의 식별정보와 상기 영상에서 식별된 객체에 대한 객체 식별정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 카메라부(30)에 영상 분석 알고리즘을 지원하지 않는 경우 상기 영상 분석부(150)가 상기 카메라부(30)의 영상 분석에 해당하는 기능을 수행할 수도 있다.
이에 따라, 상기 영상 분석부(150)는 수신부(110)를 통해 상기 카메라부(30)로부터 수신된 영상에 배경 모델링을 위한 다양한 영상 분석 알고리즘을 적용할 수 있으며, 이를 통해 영상 내의 객체를 식별하고, 식별된 객체에 대하여 객체 추적 알고리즘을 이용하여 추적할 수 있다.
일례로, 상기 영상 분석부(150)는 차분영상 방법, GMM(Gaussian Mixture Models)을 이용하는 MOG(Model of Gaussian) 알고리즘, 코드북(Codebook) 알고리즘 등을 적용하여 객체를 식별할 수 있으며, 칼만 필터(Kalman filter)를 이용하여 객체에 대한 지속적인 추적을 수행할 수도 있다.
상술한 바에 따라, 상기 영상 분석부(150)는 카메라부(30) 대신 영상 및 영상 내 객체의 위치를 포함하는 객체 관련 정보를 생성하여 상기 비교부(130)로 제공할 수도 있다.
이때, 상기 영상 분석부(150)는 상기 객체 관련 정보에 대응되는 사용자 장치(10)의 식별정보 및 거리정보를 상기 수신부(110)를 통해 수신하여 상기 위치정보 생성부(120)로 제공할 수 있으며, 상기 위치정보 생성부(120)로부터 사용자 장치(10)의 식별정보 및 거리정보를 이용하여 생성된 사용자 장치(10)의 위치정보를 제공받아 상기 객체 관련 정보와 매칭시켜 상기 비교부(130)로 제공할 수도 있다.
한편, 상기 비교부(130)의 객체 매칭 정확도를 높이기 위하여, 상기 객체 관리 장치(100)는 공간정보 매칭부(160)를 더 포함할 수 있다.
상기 공간정보 매칭부(160)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 수신부(110)를 통해 상기 둘 이상의 비콘(21, 22)이 각각 제공하는 서로 다른 사용자 장치(10) 간 거리정보를 기초로 상기 감시 영역에 대응되는 감시 공간 상에서 상기 사용자 장치(10)의 위치를 파악할 수 있으며, 이에 대한 사용자 장치(10)의 공간 정보를 생성할 수 있다.
또한, 상기 공간정보 매칭부(160)는 상기 카메라부(30)의 영상과 상기 감시 영역에 대응되는 감시 공간에 대한 3차원 그리드를 상호 매핑하는 방식 등과 같은 영상과 감시 공간의 상호 매칭을 통해 영상 내 객체의 위치를 감시 공간의 위치로 판단할 수 있도록 감시 영역 공간 정보를 생성할 수 있다.
이후, 상기 공간정보 매칭부(160)는 상기 사용자 장치(10)의 공간 정보와 상기 감시 영역 공간 정보를 상호 매칭한 공간 매칭 정보를 생성할 수 있다.
상술한 구성에 따라, 상기 비교부(130)는 상기 공간정보 매칭부(160)로부터 상기 공간 매칭 정보를 수신하여 상기 영상에서 식별된 객체의 위치와 상기 사용자 장치(10)의 위치정보를 상기 공간 매칭 정보에 따라 상기 감시 공간 상의 위치로 상호 비교할 수 있다.
이를 통해, 상기 비교부(130)는 상기 영상에서 식별된 객체 A의 감시 공간 상 위치와 상기 각 비콘(21, 22)의 거리 정보를 통해 생성된 상기 사용자 장치(10)의 공간정보에 따른 객체 A에 대한 추정 위치인 객체 B의 감시 공간 상 위치를 상호 비교하여, 객체 A와 객체 B의 거리 차이가 미리 설정된 기준 거리 이내인 경우 객체 A 및 객체 B를 동일 객체로 판단할 수 있다.
이후, 상기 객체 매칭부(140)는 비교부(130)의 판단에 따라 객체 A에 대하여 사용자 장치(10)의 식별정보를 매칭하여 객체 A에 대한 객체 정보를 생성할 수 있다.
이때, 비교부(130)는 상기 객체 관리 장치(100)의 내부에 구성되거나 외부에 구성된 DB 또는 저장부에 상기 객체 정보를 저장하여 관리할 수 있다.
상술한 바에 따라, 상기 객체 관리 장치(100)에 포함된 객체 추적부(170)는 상기 객체 정보를 기초로 동일 객체에 대하여 연속성을 유지하면서 동일 객체를 추적할 수 있는데, 이를 도 7 내지 도 9를 통해 상세히 설명한다.
우선, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 객체 추적부(170)는 상기 수신부(110)를 통해 수신된 영상에서 상기 DB 또는 저장부에 저장된 객체 정보에 대응되는 객체를 식별하고 지속적으로 추적할 수 있으며, 이때 상술한 칼만 필터와 같은 추적 알고리즘을 이용하여 추적할 수도 있다.
이에 따라, 상기 객체 추적부(170)는 도 7(a)에 도시된 바와 같이 객체 정보에 포함된 사용자 장치(10)의 식별정보에 매칭되는 객체를 추적하는 과정에서, 객체(A)가 감시 영역을 이탈하여 소실된 후 신규 객체(A)로서 감시 영역으로 재진입(재등장)하는 경우 상기 객체 매칭부(140)로부터 상기 신규 객체(A)에 대하여 상술한 바에 따라 생성한 신규 객체 정보를 수신하고, 이를 DB 또는 저장부에 저장된 이전 객체에 대한 기존 객체 정보와 비교하여, 신규 객체 정보 및 기존 객체 정보에 각각 포함된 사용자 장치(10)의 식별정보가 상호 동일한 경우 상기 신규 객체(A)를 이전 객체(A)와 동일한 동일 객체(단일 객체)로 판단하고 신규 객체 정보를 기존 객체 정보로 대체하여 동일 객체에 대한 연속적인 추적을 수행할 수 있다.
또한, 객체 추적부(170)는 도 7(b)에 도시된 바와 같이 객체 정보가 생성된 복수의 객체가 군집한 후 분산되는 경우 분산된 객체(A)에 대하여 신규 객체로 간주하고, 해당 신규 객체에 대하여 객체 매칭부(140)로부터 제공되는 신규 객체 정보를 DB나 저장부에 저장된 이전 객체(A)에 대한 기존 객체 정보와 비교하여, 신규 객체 정보 및 기존 객체 정보에 각각 포함된 사용자 장치(10)의 식별정보가 상호 동일한 경우 신규 객체(A)를 이전 객체(A)와 동일한 동일 객체(단일 객체)로 판단하고 신규 객체 정보를 기존 객체 정보로 대체하여 군집 상태에서 분산된 객체에 대해서도 용이하게 동일 객체에 대한 연속적인 추적을 수행할 수 있다.
한편, 상기 객체 관리 장치(100)는 서로 다른 감시 영역에 각각 대응되어 설치되는 둘 이상의 비콘(21, 22) 및 카메라부(30)와 연결될 수 있으며, 이에 따라 서로 다른 감시 영역을 이동하는 객체에 대한 연속적인 추적을 수행할 수 있다.
이를 도 8을 통해 상세히 설명하면, 도시된 바와 같이 감시 영역 A에서 감시 영역 B로 이동하는 객체에 대하여, 상기 객체 매칭부(140)는 감시 영역 A에 대한 감시 영역 정보를 생성하고, 감시 영역 A에서 식별된 객체 A에 대하여 감시 영역 A에 대응되어 설치된 카메라부(31) 및 둘 이상의 비콘(21, 22)으로부터 제공되는 정보를 이용하여 생성된 객체A 정보를 상기 감시 영역 A에 대한 감시 영역 정보와 매칭하여 DB나 저장부에 저장할 수 있다.
또한, 상기 객체 매칭부(140)는 감시 영역 B에서 식별된 객체 B에 대하여 감시 영역 B에 대응되어 설치된 카메라부(32) 및 둘 이상의 비콘(23, 24)으로부터 제공되는 정보를 이용하여 객체B 정보 생성시 상기 객체 추적부(170)에 상기 객체B 정보와 감시 영역 B에 대한 감시 영역 정보를 제공할 수 있다.
이에 따라, 상기 객체 추적부(170)는 서로 다른 감시 영역 정보를 기초로 상기 객체B 정보에 따른 객체B가 다른 감시 영역 A에서 식별된 객체와 동일한 객체인지를 판단하기 위하여, 객체B 정보에 포함된 사용자 장치(10)의 식별정보를 기초로 상기 DB 또는 저장부를 검색하여 동일한 사용자 장치(10)의 식별정보를 가진 객체A 정보가 검출되는 경우 상기 객체 B를 객체 A와 동일한 객체로 판단할 수 있으며, 객체B 정보를 객체A 정보로 대체하여 DB 또는 저장부에 저장할 수 있다.
마찬가지로, 객체 추적부(170)는 객체 매칭부(140)로부터 감시 영역 C에 대응되어 설치된 카메라부(33) 및 둘 이상의 비콘(25, 26)으로부터 제공되는 정보를 이용하여 생성된 객체 C에 대한 객체C 정보를 수신하는 경우 객체C 정보에 포함된 사용자 장치(10)의 식별정보를 이용하여 DB나 저장부를 검색할 수 있으며, 이를 통해 동일한 사용자 장치(10)의 식별정보를 가진 객체A 정보가 검출되면, 상기 객체 C가 객체 A와 동일한 객체로 판단할 수 있다.
이를 통해, 객체 추적부(170)는 서로 다른 감시 영역을 이동하는 객체에 대하여 사용자 장치(10)의 식별정보를 통해 서로 다른 감시 영역의 객체에 대한 동일여부를 판단할 수 있으며, 동일 객체에 대한 연속적인 추적을 지원할 수 있다.
한편, 상기 객체 추적부(170)는 동일 객체 추적에 대한 정확도를 높이기 위하여 영상 내 객체에 대하여 추출된 특징정보를 더 이용하여 동일 객체에 대한 연속적인 추적을 수행할 수도 있다.
이를 도 9를 통해 상세히 설명하면, 우선 도 9(a)에 도시된 바와 같이 상기 카메라부(30) 또는 영상 분석부(150)는 영상 분석을 통해 객체에 대한 키, 넓이 등과 같은 외형과 색상분포, 특징점 등을 포함하는 특징정보를 객체의 구분을 위한 구분 정보로 생성하여 상기 객체 관련 정보에 포함시킬 수 있다.
이에 따라, 상기 객체 매칭부(140)는 객체에 대하여 사용자 장치(10)의 식별정보와 함께 상기 구분정보를 포함하는 객체 정보를 생성하여 객체에 매칭시킬 수 있다.
한편, 객체 추적부(170)는 상기 구분정보를 더 포함하는 객체 정보를 이용하여 이전 영상과 신규 영상에서 각각 식별되는 객체에 대하여 매칭되는 객체 정보를 상호 비교하여, 사용자 장치(10)의 식별정보가 일치하면서 상기 구분정보가 미리 설정된 기준 이상 유사한 경우 동일 객체로 판단하여 추적할 수 있다.
또한, 도 9(b)에 도시된 바와 같이 상기 객체 추적부(170)는 객체 군집 후 분산이나 감시 영역으로 진입하는 신규 객체(42) 식별시 상기 신규 객체(42)에 대응되어 생성된 신규 객체 정보에 포함되는 사용자 장치(10)의 식별정보가 기존에 DB나 저장부에 저장된 이전 객체(41)에 대한 기존 객체 정보에 포함되는 사용자 장치(10)의 식별정보와 동일한 경우 상기 신규 객체 정보와 기존 객체 정보에 각각 포함된 객체의 구분 정보를 더 비교하여, 미리 설정된 기준 이상 상이한 경우 신규 객체(42)가 이전 객체(41)와 상이한 객체로 판단할 수 있는 동시에, 서로 다른 객체(41, 42) 간에 사용자 장치(10)의 전달이 이루어진 것으로 판단할 수 있다.
즉, 상기 객체 추적부(170)는 상기 사용자 장치(10)의 소유자가 신규 객체(42)인 것으로 판단하고, 신규 객체(42)에 대응되어 생성된 객체 정보를 이용하여 신규 객체(42)를 추적할 수 있다.
한편, 상기 객체 매칭부(140)는 객체에 대응되어 복수의 객체 정보가 매칭되는 경우, 모든 객체정보를 객체와 연동시켜 DB나 저장부에 저장할 수도 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 비콘을 이용한 영상 보안 방법에 대한 순서도로서, 카메라부(30)는 감시 영역 내 객체를 검출하고 트래킹하여 영상과 객체의 위치를 포함하는 객체 관련 정보를 생성할 수 있다(S1).
또한, 상기 감시 영역이 통신 범위에 포함되도록 배치되는 둘 이상의 비콘(21, 22)은 상기 사용자 장치(10)를 검출하고 식별 정보를 확인하며 거리 정보를 산출할 수 있다(S2).
이후, 객체 관리 장치(100)는 상기 각 비콘(21, 22)으로부터 상기 사용자 장치(10)의 식별 정보와 거리 정보를 수집하여 상기 사용자 장치(10)의 위치 정보를 생성할 수 있다(S3).
다음, 객체 관리 장치(100)는 상기 카메라부(30)에서 상기 객체 관련 정보를 수신한 후 객체 위치와 상기 사용자 장치(10)의 위치 정보를 비교하여(S4) 기 설정된 기준 이내이면(S5) 객체에 상기 사용자 장치(10)의 식별 정보를 매칭하여 객체를 관리 및 추적할 수 있다(S6).
전술된 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 사용자 장치 21, 22: 비콘
30: 카메라부 100: 객체 관리 장치
110: 수신부 120: 위치정보 생성부
130: 비교부 140: 객체 매칭부
150: 영상 분석부 160: 공간정보 매칭부
170: 객체 추적부

Claims (10)

  1. 감시 영역 내 객체를 검출하고 트래킹하여 영상과 객체의 위치를 포함하는 객체 관련 정보를 생성하는 카메라부;
    상기 감시 영역이 통신 범위에 포함되도록 배치되어 사용자 장치를 검출하고 식별 정보를 확인하며 거리 정보를 산출하는 둘 이상의 비콘;
    상기 비콘으로부터 상기 사용자 장치의 식별 정보와 거리 정보를 수집하여 상기 사용자 장치의 위치 정보를 생성하고, 상기 카메라부에서 상기 객체 관련 정보를 수신한 후 객체 위치와 상기 사용자 장치의 위치 정보를 비교하여 기 설정된 기준 이내이면 객체에 상기 사용자 장치의 식별 정보를 매칭하여 객체 정보를 관리하는 객체 관리부를 포함하고,
    상기 객체 관리부는 복수 감시 영역에 설치된 비콘 및 카메라부로부터 수신된 정보를 토대로 생성된 상기 사용자 장치의 식별 정보를 포함한 객체 정보를 근거로 동일한 상기 사용자 장치의 식별정보와 매칭되는 객체는 동일 객체로 연속하여 감시하는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 영상 보안 시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 비콘은 상기 사용자 장치의 BLE 신호, IoT 센서의 센싱신호, 무선신호, 광신호 또는 음향신호를 검출하고 RSSI를 기준으로 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 영상 보안 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 비콘은 양방향 통신을 지원하는 BLE 비콘, IoT 지원 통신장치, 지그비(Zigbee) 모듈, WiFi 모듈, 광량 측정 장치, 음향 측정 장치 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 영상 보안 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 객체 관리부는 복수의 객체가 군집 후 분산하거나 감시 공간을 이탈한 후 재등장한 각 객체에 대하여 생성된 객체 정보 중 기존 객체 정보에 포함된 사용자 장치의 식별정보와 동일한 식별정보를 가진 객체 정보가 매칭된 객체는 동일 객체로 연속하여 감시하는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 영상 보안 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 객체 관리부는 상기 카메라로부터 제공된 영상을 기초로 객체에 대한 외형, 색상 분포, 특징점의 구분 정보를 상기 객체 관련 정보로 생성하여 상기 객체 정보에 포함시키며, 신규 검출된 객체에 대하여 생성된 객체 정보에 포함된 상기 사용자 장치의 식별정보와 상기 구분 정보를 기초로 동일 객체인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 영상 보안 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 객체 관리부는 객체 군집 후 분산 또는 신규 객체 식별시 동일한 사용자 장치의 식별정보에 대응되는 객체의 구분 정보가 상기 객체 정보에 포함된 구분 정보와 미리 설정된 기준 이상 상이한 경우 상기 사용자 장치의 객체 간 전달로 판단하는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 영상 보안 시스템
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 객체 관리부에는 둘 이상의 비콘이 각각 제공하는 사용자 장치간 거리 정보로부터 산출되는 상기 사용자 장치의 공간 정보와 상기 카메라부의 영상에 대한 감시 영역 공간 정보를 매칭하여 상호 공간 상 위치를 비교할 수 있도록 하는 공간정보 매칭부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 영상 보안 시스템.
  9. 카메라부로부터 감시 영역 내 객체에 대한 영상을 수신하며, 상기 감시 영역이 통신 범위에 포함되도록 배치되는 둘 이상의 비콘으로부터 사용자 장치의 식별 정보 및 거리 정보를 수신하는 수신부;
    상기 비콘으로부터 상기 사용자 장치의 식별 정보와 거리 정보를 수집하여 상기 사용자 장치의 위치 정보를 생성하는 위치정보 생성부;
    상기 영상으로부터 객체를 검출하고 트래킹하여 객체의 위치를 포함하는 객체 관련 정보를 생성하는 영상 분석부;
    상기 객체 관련 정보에 따른 객체 위치와 상기 사용자 장치의 위치 정보를 비교하여 기 설정된 기준 이내이면 객체에 상기 사용자 장치의 식별 정보를 매칭하여 객체 정보를 관리하는 객체 매칭부; 및
    복수 감시 영역에 설치된 비콘 및 카메라부로부터 수신된 정보를 토대로 생성된 상기 사용자 장치의 식별 정보를 포함한 객체 정보를 근거로 동일한 상기 사용자 장치의 식별정보와 매칭되는 객체는 동일 객체로 연속하여 감시하는 객체 추적부를 포함하는 비콘을 이용한 영상 보안을 위한 객체 관리 장치.
  10. 비콘을 이용하여 영상 내의 객체를 사용자 장치의 식별정보를 통해 관리 및 추적하기 위한 비콘을 이용한 영상 보안 방법에 있어서,
    카메라부가 감시 영역 내 객체를 검출하고 트래킹하여 영상과 객체의 위치를 포함하는 객체 관련 정보를 생성하는 단계;
    상기 감시 영역이 통신 범위에 포함되도록 배치되는 둘 이상의 비콘이 상기 사용자 장치를 검출하고 식별 정보를 확인하며 거리 정보를 산출하는 단계;
    객체 관리 장치가 상기 비콘으로부터 상기 사용자 장치의 식별 정보와 거리 정보를 수집하여 상기 사용자 장치의 위치 정보를 생성하는 단계;
    객체 관리 장치가 상기 카메라부에서 상기 객체 관련 정보를 수신한 후 객체 위치와 상기 사용자 장치의 위치 정보를 비교하여 기 설정된 기준 이내이면 객체에 상기 사용자 장치의 식별 정보를 매칭하여 객체를 관리 및 추적하는 단계를 포함하고,
    상기 객체를 관리 및 추적하는 단계는 복수 감시 영역에 설치된 비콘 및 카메라부로부터 수신된 정보를 토대로 생성된 상기 사용자 장치의 식별 정보를 포함한 객체 정보를 근거로 동일한 상기 사용자 장치의 식별정보와 매칭되는 객체는 동일 객체로 연속하여 감시하는 단계를 포함하는 비콘을 이용한 영상 보안 방법.
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