KR101578998B1 - 감시 카메라에서 dct 계수를 이용한 이벤트 감지 방법 및 시스템 - Google Patents

감시 카메라에서 dct 계수를 이용한 이벤트 감지 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

감시 카메라에서 주파수 성분을 이용한 이벤트 감지 방법은 디지털 이미지의 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나 및 상기 디지털 이미지의 상기 제1 프레임 이후의 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나를 획득하는 단계; 및 상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나 및 상기 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 단계를 포함한다.

Description

감시 카메라에서 DCT 계수를 이용한 이벤트 감지 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR DETECTING EVENT USING DISCRETE COSINE TRANSFORM COEFFICIENT IN SURVEILANCE CAMERA}
본 발명은 감시 카메라에서 주파수 성분을 이용한 이벤트 감지 시스템 및 그 방법으로서, 구체적으로, DCT(Discrete Cosine Transform Coefficient) 계수를 이용하여 디지털 이미지에서 주변의 조명 변화로 인한 영향을 최소화하는 모션 이벤트 감지 시스템 및 그 방법에 대한 기술이다.
감시 카메라 시스템에서 기존의 이벤트 감지 기술은 이미지 센서로부터 생성된 디지털 이미지 연속된 프레임들 각각의 픽셀 값을 비교하는 Simple Difference(SD) 방식을 이용하여, 이벤트를 감지한다.
그러나, SD 방식을 이용한 이벤트 감지 기술은 물체 변화 및 조명 변화를 구분하지 못하고, 노이즈에 약한 단점이 있다. 또한, SD 방식 이외의 기존의 이벤트 감지 기술은 연산량이 높기 때문에 실시간 동작이 어려운 문제점이 있다.
이에, 본 명세서에서는 DCT 계수를 이용하여 낮은 연산량으로 조명 변화 및 물체 변화를 정확히 구분하여 감지하는 기술을 제안한다.
본 발명의 실시예들은 디지털 이미지의 복수의 주파수 성분들을 이용하여, 디지털 이미지에 대한 이벤트 발생 여부를 감지하는 방법, 장치 및 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 디지털 이미지에 대한 이벤트 발생 여부를 감지하는 과정에서, 주파수 성분의 DC 성분값을 이용함으로써, 디지털 이미지에서 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 방법, 장치 및 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 디지털 이미지에서 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 과정에서, DC 성분값 및 AC 성분값을 이용함으로써, 디지털 이미지에서 주변의 조명 변화가 발생하였는지 여부를 감지하는 방법, 장치 및 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 디지털 이미지에서 주변의 조명 변화가 발생하였는지 여부를 감지함으로써, 디지털 이미지에서 물체 변화가 발생하였는지 여부를 감지하는 방법, 장치 및 시스템을 제공한다.
특히, 본 발명의 실시예들은 디지털 이미지의 복수의 주파수 성분들인 DCT 계수를 이용하는 방법, 장치 및 시스템을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 감시 카메라에서 주파수 성분을 이용한 이벤트 감지 방법은 디지털 이미지의 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나 및 상기 디지털 이미지의 상기 제1 프레임 이후의 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나를 획득하는 단계; 및 상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나 및 상기 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 단계를 포함한다.
상기 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 단계는 상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 상기 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 사이의 변화를 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 상기 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 사이의 변화를 감지하는 단계는 상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 상기 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 사이의 변화량과 미리 설정된 제1 기준값을 비교하는 단계를 포함하고, 상기 미리 설정된 제1 기준값은 상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 단계는 상기 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들이 상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들에 대하여 일정 비율로 변화하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 기초하여 상기 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 주변의 조명 변화가 발생하였는지 여부를 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들이 상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들에 대하여 일정 비율로 변화하는지 여부를 판단하는 단계는 상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식과 상기 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식 사이의 차와 미리 설정된 제2 기준값을 비교하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 단계는 상기 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 이벤트가 발생된 경우, 고압축 인코더를 이용하여 상기 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지를 미리 설정된 동영상 이미지 압축 방식에 따라 인코딩하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지를 미리 설정된 동영상 이미지 압축 방식에 따라 인코딩하는 단계는 상기 인코딩된 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 단계는 상기 디지털 이미지의 모든 영역에 걸쳐, 상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나 및 상기 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 단계일 수 있다.
저전력 인코더를 이용하여 픽셀 도메인의 디지털 이미지로부터 주파수 도메인의 복수의 주파수 성분들로 획득하는 단계를 더 포함하고, 상기 복수의 주파수 성분들은 DCT(Discrete Cosine Transform) 계수일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 감시 카메라에서 주파수 성분을 이용한 이벤트 감지 시스템은 디지털 이미지의 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나 및 상기 디지털 이미지의 상기 제1 프레임 이후의 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나를 획득하는 획득부; 및 상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나 및 상기 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 감지부를 포함한다.
상기 감지부는 상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 상기 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 사이의 변화를 감지할 수 있다.
상기 감지부는 상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 상기 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 사이의 변화량과 미리 설정된 제1 기준값을 비교할 수 있다.
상기 감지부는 상기 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들이 상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들에 대하여 일정 비율로 변화하는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 기초하여 상기 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 주변의 조명 변화가 발생하였는지 여부를 감지할 수 있다.
상기 감지부는 상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식과 상기 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식 사이의 차와 미리 설정된 제2 기준값을 비교할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 디지털 이미지의 복수의 주파수 성분들을 이용하여, 디지털 이미지에 대한 이벤트 발생 여부를 감지하는 방법, 장치 및 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 디지털 이미지에 대한 이벤트 발생 여부를 감지하는 과정에서, 주파수 성분의 DC 성분값을 이용함으로써, 디지털 이미지에서 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 방법, 장치 및 시스템을 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들은 DC 계수를 비교하는 것만으로 이벤트 여부를 감지함으로써, 기존의 SD 방식으로 모든 픽셀값들을 샘플링하는 것에 비하여, 비교 연산량을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 디지털 이미지에서 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 과정에서, DC 성분값 및 AC 성분값을 이용함으로써, 디지털 이미지에서 주변의 조명 변화가 발생하였는지 여부를 감지하는 방법, 장치 및 시스템을 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들은 DC 성분값뿐만 아니라, AC 성분값을 더 이용함으로써, 오감지율을 낮출 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 DC 성분값 및 AC 성분값을 이용하는 과정에서, 이용되는 AC 성분값의 개수를 조절할 수 있기 때문에, 인식율의 정확도 및 에너지 소비간의 비중 조절이 적응적으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 디지털 이미지에서 주변의 조명 변화가 발생하였는지 여부를 감지함으로써, 디지털 이미지에서 물체 변화가 발생하였는지 여부를 감지하는 방법, 장치 및 시스템을 제공할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예들은 디지털 이미지의 복수의 주파수 성분들인 DCT 계수를 이용하는 방법, 장치 및 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 감시 카메라에서 주파수 성분을 이용한 이벤트 감지 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 감시 카메라에서 주파수 성분을 이용한 이벤트 감지 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 3은 도 2에 도시된 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 단계를 구체적으로 나타낸 플로우 차트이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 높고 낮은 DC 성분값을 갖는 디지털 이미지에서 물체 변화를 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이벤트를 감지하는 과정에서, 이용되는 주파수 성분의 개수를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이벤트를 감지하는 과정에서, 이용되는 주파수 성분의 개수를 결정하는 실험을 위한 8
Figure 112014025495633-pat00001
8 구역을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 조명 불균형에 따른 FP(False Positive) 발생 백분율을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 조명 불균형 분포 비율을 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 감시 카메라에서 주파수 성분을 이용한 이벤트 감지 시스템을 나타낸 블록도이다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 감시 카메라에서 주파수 성분을 이용한 이벤트 감지 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이벤트 감지 시스템은 광 신호를 수신하여 디지털 이미지를 생성하는 이미지 센서(110), 이미지 센서(110)로부터 수신된 픽셀 도메인의 디지털 이미지를 주파수 도메인에서 복수의 주파수 성분들로 변환하는 저전력 인코더(120) 및 이벤트 감지기(130), 픽셀 도메인의 디지털 이미지가 복수의 주파수 성분들로 변환된 것을 프레임 단위로 저장하는 메모리(140), 이벤트가 발생된 디지털 이미지를 미리 설정된 동영상 이미지 압축 방식에 따라 인코딩하는 고압축 인코더(150) 및 미리 설정된 동영상 이미지 압축 방식에 따라 인코딩된 디지털 이미지가 저장되는 스토리지(160)를 포함할 수 있다. 또한, 추가적으로, 저전력 디코더(170)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 도면에는 도시하지 않았지만, 이벤트 감지기(130)는 디지털 이미지의 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나 및 디지털 이미지의 제1 프레임 이후의 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나를 획득하는 획득부 및 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나 및 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나를 이용하여 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 감지부를 포함할 수 있다. 이와 같이, 이벤트 감지기(130)에 포함되는 획득부 및 감지부는 각각 별도의 장치로서 구비될 수 있고, 획득부 및 감지부에서 수행하는 기능을 이벤트 감지기(130)에서 수행함으로써, 하나의 장치로 구비될 수도 있다.
저전력 인코더(120)는 픽셀 도메인의 디지털 이미지를 주파수 도메인에서 복수의 주파수 성분들로 변환한다. 여기서, 저전력 인코더(120)는 픽셀 도메인의 디지털 이미지를 DCT 영역으로 변환하는 저전력 인코더(120)일 수 있다. 예를 들어, 저전력 인코더(120)는 JPEG 방식과 같은 미리 설정된 정지 이미지 압축 방식에 따라 픽셀 도메인의 디지털 이미지를 인코딩함으로써, 주파수 도메인의 복수의 주파수 성분들로 나타낼 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 이벤트 감지 과정에서 픽셀 도메인의 디지털 이미지로부터 복수의 주파수 성분들을 획득하기 위한 기법으로서, JPEG 방식을 이용하나, 이에 한정되지 않고, 픽셀 도메인의 디지털 이미지를 복수의 주파수 성분들을 갖는 주파수 도메인으로 변환하는 다른 변환 기법이 이용될 수도 있다. 예를 들어, 이벤트 감지 과정에서 픽셀 도메인의 디지털 이미지로부터 복수의 주파수 성분들을 획득하기 위한 기법으로서, 2D Wavelet Transform 같은 변환 기법이 이용될 수도 있다.
고압축 인코더(150)는 이벤트가 발생된 프레임에 대응하는 디지털 이미지를 H.264 방식과 같은 미리 설정된 동영상 이미지 압축 방식에 따라 인코딩할 수 있다. 이 때, 고압축 인코더(150)는 이벤트가 발생된 프레임에 대응하는 디지털 이미지를 이미지 센서(110)로부터 직접 수신하거나, 저전력 디코더(170)로부터 이벤트가 발생된 프레임의 주파수 도메인의 디지털 이미지가 디코딩된 후에, 디코딩된 이벤트가 발생된 프레임의 디지털 이미지를 수신함으로써, 이벤트가 발생된 프레임에 대응하는 디지털 이미지를 미리 설정된 동영상 이미지 압축 방식에 따라 인코딩할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 이벤트 감지 시스템은 평상시에는 저전력 인코더(120)를 이용하여 프레임 단위로 디지털 이미지를 메모리(140)에 저장하다가, 이벤트 감지기(130)를 이용하여 메모리(140)에 저장된 프레임 단위의 디지털 이미지에 대해, 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지함으로써, 이벤트가 발생된 경우, 이벤트가 발생된 프레임에 대응하는 디지털 이미지만을 고압축 인코더(150)를 이용하여 인코딩한 후, 스토리지(160)에 저장할 수 있다. 따라서, 이벤트 감지 시스템은 이벤트 감지 과정에서 소모되는 에너지 및 이벤트가 발생된 디지털 이미지인 파일이 저장되는 용량을 최소화할 수 있다. 이 때, FHD, 30fps 영상을 기준으로, JPEG 방식 및 H.264 방식에 따른 전력 소모 및 생성되는 파일 용량은 표 1과 같다.
H.264 JPEG
전력 소모(mW) 538 116
파일 용량(MB) 0.89 2.9

본 발명의 일실시예에 따른 이벤트 감지 시스템은 JPEG 방식을 이용하여 픽셀 도메인의 디지털 이미지를 복수의 주파수 성분들로 구성된 주파수 도메인으로 변환함으로써, 복수의 주파수 성분들을 이용할 수 있다. 이하, 디지털 이미지의 복수의 주파수 성분들은 JPEG 방식으로 인코딩된 디지털 이미지의 복수의 DCT(Discrete Cosine Transform) 계수들을 의미한다. 따라서, 이벤트 감지 시스템은 추가적인 DCT 연산 없이 DCT 계수를 이용할 수 있다.
디지털 이미지의 DCT 계수를 이용하여 이벤트를 감지하는 방법은 아래에서 보다 구체적으로 기재한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 감시 카메라에서 주파수 성분을 이용한 이벤트 감지 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이벤트 감지 시스템은 디지털 이미지의 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나 및 디지털 이미지의 제1 프레임 이후의 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나를 획득한다(210).
이 때, 도면에는 도시하지 않았지만, 이벤트 감지 시스템은 저전력 인코더를 이용하여 픽셀 도메인의 디지털 이미지로부터 주파수 도메인의 복수의 주파수 성분들을 획득할 수 있다. 예를 들어, 저전력 인코더가 이미지 센서로부터 수신된 픽셀 도메인의 디지털 이미지를 주파수 도메인에서 복수의 주파수 성분들로 변환함으로써, 이벤트 감지 시스템은 복수의 주파수 성분들을 획득할 수 있다.
그 후, 이벤트 감지 시스템은 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나 및 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나를 이용하여 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지한다(220).
여기서, 복수의 주파수 성분들은 DCT 계수를 의미한다. 이와 같이, DCT 계수가 이용되는 이유는 JPEG 방식으로 픽셀 도메인의 디지털 이미지가 주파수 도메인으로 변환됨에 따라, 추가적인 DCT 연산이 필요하지 않으므로, 연산량의 최소화가 가능하기 때문이다. 또한, DCT 계수의 저주파 성분에 디지털 이미지의 대부분의 정보가 저장되므로, DCT 계수를 적은 개수만을 선택하여 이용함으로써, 이벤트 감지가 가능하기 때문이다.
이벤트 감지 시스템은 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 단계(220)를 두 가지 단계로 나누어 수행함으로써, 연산량을 더 줄일 수 있다. 또한, 이벤트 감지 시스템은 디지털 이미지에서 주변의 조명 변화로 인한 이벤트의 잘못된 감지를 방지하기 위해, 조명 변화 및 물체 변화를 정확히 감지할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 3을 참조하여 기재하기로 한다.
도 3은 도 2에 도시된 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 단계를 구체적으로 나타낸 플로우 차트이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이벤트 감지 시스템은 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 사이의 변화를 감지할 수 있다. 이 때, 이벤트 감지 시스템은 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 사이의 변화량과 미리 설정된 제1 기준값을 비교함으로써, 제1 프레임의 DC 성분값 및 제2 프레임의 DC 성분값 사이의 변화를 감지할 수 있다(310).
예를 들어, 이벤트 감지 시스템은 수학식 1과 같이, 제2 프레임의 DC 성분값 및 제1 프레임의 DC 성분값 사이의 변화량이 미리 설정된 제1 기준값 보다 크지 않은 경우, 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 이벤트가 발생하지 않았음을 감지할 수 있다(320). 반면에, 제2 프레임의 DC 성분값 및 제1 프레임의 DC 성분값 사이의 변화량이 미리 설정된 제1 기준값인 보다 큰 경우, 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 이벤트가 발생하였음을 감지할 수 있다.
<수학식 1>
Figure 112014025495633-pat00002

여기서, t는 프레임 번호를 의미할 수 있고,
Figure 112014025495633-pat00003
는 DCT 계수를 의미할 수 있다. 또한,
Figure 112014025495633-pat00004
및
Figure 112014025495633-pat00005
가 커질수록 주파수 성분의 가로, 세로 성분이 커질 수 있다. 따라서, DC 성분값은 주파수 성분의 가로, 세로 성분이 각각 ‘0’인 경우의 주파수 성분, 즉, DCT 계수를 의미할 수 있다. 또한,
Figure 112014025495633-pat00006
는 미리 설정된 제1 기준값(Threshold)로서, 통계에 의해 적응적으로 변하도록 설정될 수 있다.
또한, 미리 설정된 제1 기준값
Figure 112014025495633-pat00007
는 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값에 기초하여 결정될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 이벤트 감지 시스템은 제1 프레임의 DC 성분값에 대한, 제2 프레임의 DC 성분값 및 제1 프레임의 DC 성분값 사이의 변화량 사이의 비율로서, 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 이벤트가 발생하지 않았음을 감지할 수 있다.
이벤트 감지 시스템은 위에서 상술한 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 사이의 변화를 감지하는 과정을 디지털 이미지의 모든 영역에 걸쳐 반복적으로 수행함으로써, 디지털 이미지에서 국부적으로 이벤트가 발행하는 것을 감지할 수 있다.
이어서, 이벤트 감지 시스템은 제1 프레임의 DC 성분값 및 제2 프레임의 DC 성분값 사이의 변화가 감지된 경우, 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 조명 변화 또는 물체 변화 중 적어도 어느 하나가 발생함을 인지하고, 해당 변화가 조명 변화 또는 물체 변화 중 어느 것인지를 판단할 수 있다. 이 때, 이벤트 감지 시스템은 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 조명 변화가 발생되는 경우, 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들이 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들에 대하여 일정 비율로 변화하는 성질을 이용할 수 있다. 조명 변화에 따른 복수의 주파수 성분들이 변화하는 성질은 다음과 같다.
디지털 이미지에서 주변의 조명 변화가 발생된 경우, 조명 변화가 발생되기 이전의 프레임 및 조명 변화가 발생된 이후의 프레임 각각의 픽셀값은 일정 비율을 갖는다. 이를 DCT 계수에 적용하면, 수학식 2를 도출할 수 있다.
<수학식 2>
Figure 112014025495633-pat00008

여기서, X는 8
Figure 112014025495633-pat00009
8 DCT 계수의 행렬을 의미하고, x는 8
Figure 112014025495633-pat00010
8 공간 영역의 픽셀값의 행렬을 의미하며, A는 DCT 변환 행렬을 의미하고,
Figure 112014025495633-pat00011
는 A의 전치행렬을 의미한다. 따라서, 수학식 2로부터, 연속된 두 개의 프레임들 중 하나의 프레임에서 조명 변화가 발생된 경우, 조명 변화가 발생되기 이전의 프레임 및 조명 변화가 발생된 이후의 프레임 각각의 복수의 주파수 성분들이 일정 비율로 변화했음을 알 수 있다. 반면에, 연속되는 두 개의 프레임들 중 이전의 프레임 및 이후의 프레임 각각의 복수의 주파수 성분들이 일정 비율로 변화하지 않은 경우, 이후의 프레임에서 조명 변화가 아닌 물체 변화가 발생하였음을 알 수 있다. 예를 들어, 연속되는 두 개의 프레임들 중 하나의 프레임에서 물체 변화가 발생된 경우, 물체 변화가 발생되기 이전의 프레임 및 물체 변화가 발생된 이후의 프레임 각각의 복수의 주파수 성분들 각각은 주파수 성분 (
Figure 112014025495633-pat00012
별로 다른 비율로 변화하게 된다.
따라서, 이벤트 감지 시스템은 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들이 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들에 대하여 일정 비율로 변화하는지 여부를 판단함으로써, 판단 결과에 기초하여 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 주변의 조명 변화가 발생하였는지 여부를 감지할 수 있다. 이 때, 이벤트 감지 시스템은 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식과 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식 사이의 차와 미리 설정된 제2 기준값을 비교함으로써, 제2 프레임의 복수의 주파수 성분들이 제1 프레임의 복수의 주파수 성분들에 대하여 일정 비율로 변화하는지 여부를 판단할 수 있다(330).
예를 들어, 이벤트 감지 시스템은 수학식 3와 같이, 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식과 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식 사이의 차가 제2 기준값인
Figure 112014025495633-pat00013
보다 크지 않은 경우, 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 주변의 조명 변화가 발행하였음을 감지할 수 있다(340).
반면에, 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식과 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식 사이의 차가 제2 기준값인
Figure 112014025495633-pat00014
보다 큰 경우, 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 물체 변화가 발생하였음을 감지할 수 있다(350).
<수학식 3>
Figure 112014025495633-pat00015

여기서, t는 프레임 번호를 의미할 수 있고,
Figure 112014025495633-pat00016
는 제2 프레임의 DCT 계수를 의미할 수 있다. 또한,
Figure 112014025495633-pat00017
및
Figure 112014025495633-pat00018
가 커질수록 주파수 성분의 가로, 세로 성분이 커질 수 있다. 따라서, DC 성분값은 주파수 성분의 가로, 세로 성분이 각각 ‘0’인 경우의 주파수 성분, 즉, DCT 계수를 의미할 수 있고, AC 성분값은 주파수 성분의 가로, 세로 성분이 각각 ‘0’이 아닌 다른 경우의 주파수 성분, 즉, DCT 계수를 의미할 수 있다. 또한,
Figure 112014025495633-pat00019
는 미리 설정된 제2 기준값(Threshold)로서, 통계에 의해 적응적으로 변하도록 설정될 수 있다. 이 때, 제1 프레임 및 제2 프레임 각각의 DC 값은 대부분 ‘200’ 이상의 큰 값을 갖는 반면에, 제1 프레임 및 제2 프레임 각각의 AC 성분값은 ‘0’ 근처의 값을 갖는 경우가 많으므로, 수학식 3에서 제1 프레임 및 제2 프레임 각각의 AC 성분값을 분모로 이용하게 되면, Shading Model의 오차와 같은 노이즈가 발생하고, FP(False Positive)가 발생할 수 있다. 따라서, 수학식 3과 같이, 제1 프레임 및 제2 프레임 각각의 DC 성분값을 분모로 이용한다.
위에서 상술한 과정을 거쳐, 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 물체 변화와 같은 이벤트가 발생된 경우, 도면에는 도시하지 않았지만, 이벤트 감지 시스템은 고압축 인코더를 이용하여 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지를 미리 설정된 동영상 이미지 압축 방식에 따라 인코딩할 수 있다. 또한, 이벤트 감지 시스템은 미리 설정된 동영상 이미지 압축 방식에 따라 인코딩된 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지를 저장할 수 있다. 이 때, 이벤트 감지 시스템은 이벤트 발생과 관련된 파일로서, 제1 프레임에 대응하는 디지털 이미지 및 미리 설정된 동영상 이미지 압축 방식에 따라 인코딩된 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지를 하나의 파일로 결합하여 저장할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 높고 낮은 DC 성분값을 갖는 디지털 이미지에서 물체 변화를 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 이벤트 감지 시스템이 수학식 3을 이용하여, 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 물체 변화를 감지하는 경우, DC 성분값이 매우 높을 때에는 FN(False Negative)가 발생할 수 있다.
예를 들어, 주변 조명이 밝은 경우의 디지털 이미지의 제1 프레임(410)에 대한 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식과 주변 조명이 밝은 경우에 물체가 들어온 디지털 이미지의 제2 프레임(420)에 대한 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식 사이의 차인 D2와 주변 조명이 어두운 경우의 디지털 이미지의 제1 프레임(430)에 대한 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식과 주변 조명이 어두운 경우에 물체가 들어온 디지털 이미지의 제2 프레임(440)에 대한 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식 사이의 차인 D2는 각각 표 2와 같다.
주변 조명이 밝은 경우 주변 조명이 어두운 경우
D2(1, 0) 0.063 0.305

표 2와 같이, 주변 조명이 밝은 경우의 D2는 작은 값으로, 미리 설정된 제2 기준값인
Figure 112014025495633-pat00020
를 넘지 못하는 경우가 발생될 수 있다. 따라서, D2를 수학식 3으로부터 유도된 수학식 4와 같이 나타냄으로써, 이벤트 감지 시스템은 높고 낮은 DC 성분값을 갖는 디지털 이미지에서 물체 변화를 효율적으로 감지할 수 있다.
<수학식 4>
Figure 112014025495633-pat00021
Figure 112014025495633-pat00022

여기서,
Figure 112014025495633-pat00023
는 미리 설정된 제2 기준값으로서, 수학식 3에 기재된 미리 설정된 제2 기준값인
Figure 112014025495633-pat00024
와 다른 값으로 설정될 수 있다. 수학식 4에 따라 계산된 D2는 표 3과 같다.
주변 조명이 밝은 경우 주변 조명이 어두운 경우
D2(1, 0) 101.144 72.487

이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 이벤트 감지 시스템은 D2를 수학식 4를 이용하여 계산할 수 있다. 이 때,
Figure 112014025495633-pat00025
은 한번 계산해 놓으면, 여러 개의
Figure 112014025495633-pat00026
성분에서 사용할 수 있기 때문에, D2를 계산하는 필요한 연산량이 감소될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이벤트를 감지하는 과정에서, 이용되는 주파수 성분의 개수를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 이벤트 감지 시스템은 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들이 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들에 대하여 일정 비율로 변화하는지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 이벤트 감지 시스템은 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 몇 개의 주파수 성분을 선택하여, 제1 프레임의 주파수 성분과 비교할 것인지 결정할 수 있다.
도 5를 참조하면, 물체 변화가 발생된 디지털 이미지에서, 물체는 배경에 비해 단순하기 때문에, 8
Figure 112014025495633-pat00027
8 구역 내에서 체크 모양의 무늬가 거의 존재하지 않는다. 따라서, 물체 변화가 발생했을 때, 큰 값을 가진 주파수 성분(510)은 물체 감지에 사용되지 용이하고, 작은 값을 가진 주파수 성분(520)은 물체 감지가 잘 되지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 이벤트 감지 시스템은 8
Figure 112014025495633-pat00028
8 구역을 갖는 디지털 이미지에서, 작은 값을 가진 주파수 성분(520)을 제외한 나머지 주파수 성분들(510)을 선택할 수 있다. 이 때, 나머지 주파수 성분들(510)은 한 쪽 방향으로의 주파수를 가진 성분들일 수 있다.
이벤트 감지 시스템이 나머지 주파수 성분들(510) 중 물체 변화를 감지하기 위해 선택하는 주파수 성분들 및 그 개수는 표 4와 같다.
p 수학식 4에 이용되는
Figure 112014025495633-pat00029
1 (1, 0), (0, 1)
2 (1, 0), (2, 0), (0, 1), (0, 2)
3 (1, 0), (2, 0), (4, 0), (0, 1), (0, 2), (0, 4)
4 (1, 0), (2, 0), (3, 0), (4, 0), (0, 1), (0, 2), (0, 3), (0, 4)

여기서, p는 가로, 세로 각각 몇 개의 주파수 성분을 선택했는지를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이벤트를 감지하는 과정에서, 이용되는 주파수 성분의 개수를 결정하는 실험을 위한 8
Figure 112014025495633-pat00030
8 구역을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 물체가 변화하기 이전의 제1 프레임(610)에 대응하는 디지털 이미지는 제2 프레임(620)에서 물체가 좌측의 3칸에 해당하는 영역에 나타난다. 여기서, b0~b7은 디지털 이미지에서 배경 픽셀값을 의미하고, u는 물체의 픽셀값을 의미한다.
이 때, D2는 수학식 5와 같이 계산된다.
<수학식 5>
Figure 112014025495633-pat00031

수학식 5에서,
Figure 112014025495633-pat00032
는 미리 설정된 제2 기준값(Threshold)을 의미하고,
Figure 112014025495633-pat00033
는 공간영역의 1D 행렬, A는 1D DCT 변환 행렬일 수 있고, 몇 번째 열이 곱해졌는지에 따라 주파수 성분이 바뀔 수 있다. 예를 들어,
Figure 112014025495633-pat00034
에
Figure 112014025495633-pat00035
이 곱해지면, X(0, 0)이 될 수 있다. b0~b7은 배경 픽셀값이므로 상수이고, A 행렬 내부의 값 또한 고정되어 있으므로, 수학식 5는 u에 대한 1차 방정식이 된다. 따라서, 수학식 5는 감지할 수 있는 물체의 픽셀값의 범위를 의미한다. 이 때, 감지할 수 있는 물체의 픽셀값의 범위는 배경 픽셀값 b0~b7, 물체가 차지한 칸의 수, p의 값 및
Figure 112014025495633-pat00036
에 의해 정해진다.
이에, p 및
Figure 112014025495633-pat00037
에 따른 FN 비율은 표 5와 같다. 여기서, 배경 픽셀값은 각각 1, 128 및 256으로 단순화 하였다.
Figure 112014025495633-pat00038

p		 10 40 70 100 130
1 2.98 11.73 20.06 28.18 36.04
2 0.53 2.35 4.06 6.41 10.01
3 0.23 0.98 1.68 2.6 6.10
4 0.19 0.83 1.47 2.32 5.31
5 0.14 0.6 1.11 1.84 4.15
6 0.07 0.3 0.56 1.08 2.32
7 0.05 0.19 0.37 0.74 1.66

표 5의 FN 비율은 ‘(감지에 실패한 u의 범위)/256*100’을 의미한다. 배경 6561개와 물체가 차지한 칸수 8가지에 대해 평균을 냈다. FN 비율은 낮을수록 좋기 때문에, 본 발명의 일실시예에 따른 이벤트 감지 시스템은 이벤트를 감지하는 과정에서, 이용되는 주파수 성분의 개수를 표 5의 굵은 글씨로 표시된 경우와 같이 결정할 수 있다. 표 5에서 굵은 글씨로 표시된 경우는 물체 변화를 감지하는 연산량이 제일 낮은 경우일 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 조명 불균형에 따른 FP(False Positive) 발생 백분율을 나타낸 그래프이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이벤트 감지 시스템은 미리 설정된 제2 기준값을 결정할 수 있다.
여기서, 8
Figure 112014025495633-pat00039
8 구역 내에서 조명이 불균형할 경우 물체로 오인식될 수 있는데, 조명의 불균형으로 발생되는 FP의 비율은 미리 설정된 제2 기준값인
Figure 112014025495633-pat00040
가 클수록 감소되는 경향이 있다. 예를 들어,
Figure 112014025495633-pat00041
가 10인 경우의 FP 비율(710),
Figure 112014025495633-pat00042
가 40인 경우의 FP 비율(720),
Figure 112014025495633-pat00043
가 70인 경우의 FP 비율(730),
Figure 112014025495633-pat00044
가 100인 경우의 FP 비율(740) 및
Figure 112014025495633-pat00045
가 130인 경우의 FP 비율(750)을 살펴보면
Figure 112014025495633-pat00046
가 130인 경우의 FP 비율이 가장 낮음을 알 수 있다.
따라서, 이벤트 감지 시스템은 미리 설정된 제2 기준값인
Figure 112014025495633-pat00047
를 크게 결정함으로써, FP의 비율을 줄일 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 조명 불균형 분포 비율을 나타낸 그래프이다. 이 때, 8
Figure 112014025495633-pat00048
8 구역 내에서 가장 조명이 약한 곳에 비해, 가장 조명이 강한 곳이 얼마나 더 강한가를 백분율로 나타냈다.
도 8을 참조하면, 자연광, 인공광 또는 자동차의 전조등에 의한 조명 등을 가진 디지털 이미지에서, 8
Figure 112014025495633-pat00049
8 구역 내의 조명 불균형 정도는 대부분 15% 이하이다. 따라서, 미리 설정된 제2 기준값인
Figure 112014025495633-pat00050
를 100으로 결정하는 경우, 불균형한 조명에 의한 FP를 대부분 제거할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 이벤트 감지 시스템은 이벤트 감지 시스템은 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 가로, 세로 각각 3 개의 주파수 성분을 선택하고, 미리 설정된 제2 기준값을 100으로 결정함으로써, 물체 변화가 발생하였는지를 감지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 감시 카메라에서 주파수 성분을 이용한 이벤트 감지 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이벤트 감지 시스템은 획득부(910) 및 감지부(920)를 포함한다.
획득부(910)는 디지털 이미지의 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나 및 디지털 이미지의 제1 프레임 이후의 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나를 획득한다.
이 때, 도면에는 도시하지 않았지만, 이벤트 감지 시스템은 픽셀 도메인의 디지털 이미지로부터 주파수 도메인의 복수의 주파수 성분들을 획득하는 저전력 인코더를 포함할 수 있다. 예를 들어, 저전력 인코더는 픽셀 도메인의 디지털 이미지를 주파수 도메인에서 복수의 주파수 성분들로 변환할 수 있다. 더 구체적인 예를 들면, 저전력 인코더는 픽셀 도메인의 디지털 이미지를 DCT 영역으로 변환하는 저전력 인코더일 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 이벤트 감지 시스템은 이미지 센서를 더 포함함으로써, 이미지 센서로부터 생성된 디지털 이미지를 저전력 인코더에서 이용할 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 이벤트 감지 시스템은 저전력 인코더에서 변환된 픽셀 도메인의 디지털 이미지에 대응하는 주파수 도메인의 복수의 주파수 성분들을 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다.
감지부(920)는 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나 및 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나를 이용하여 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지한다.
여기서, 복수의 주파수 성분들은 DCT 계수를 의미한다. 이와 같이, DCT 계수가 이용되는 이유는 JPEG 방식으로 픽셀 도메인의 디지털 이미지가 주파수 도메인으로 변환됨에 따라, 추가적인 DCT 연산이 필요하지 않으므로, 연산량의 최소화가 가능하기 때문이다. 또한, DCT 계수의 저주파 성분에 디지털 이미지의 대부분의 정보가 저장되므로, DCT 계수를 적은 개수만을 선택하여 이용함으로써, 이벤트 감지가 가능하기 때문이다.
또한, 감지부(920)는 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 사이의 변화를 감지할 수 있다.
이 때, 감지부(920)는 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 사이의 변화량과 미리 설정된 제1 기준값을 비교함으로써, 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 사이의 변화를 감지할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 제1 기준값은 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값에 기초하여 결정될 수 있다.
예를 들어, 감지부(920)는 수학식 1과 같이, 제2 프레임의 DC 성분값 및 제1 프레임의 DC 성분값 사이의 변화량이 미리 설정된 제1 기준값 보다 크지 않은 경우, 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 이벤트가 발생하지 않았음을 감지할 수 있다. 반면에, 감지부(930)는 제2 프레임의 DC 성분값 및 제1 프레임의 DC 성분값 사이의 변화량이 미리 설정된 제1 기준값인 보다 큰 경우, 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 이벤트가 발생하였음을 감지할 수 있다.
또한, 감지부(920)는 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 사이의 변화를 감지하는 과정을 디지털 이미지의 모든 영역에 걸쳐 반복적으로 수행함으로써, 디지털 이미지에서 국부적으로 이벤트가 발행하는 것을 감지할 수 있다.
또한, 감지부(920)는 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들이 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들에 대하여 일정 비율로 변화하는지 여부를 판단하고, 판단 결과에 기초하여 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 주변의 조명 변화가 발생하였는지 여부를 감지할 수 있다.
이 때, 감지부(920)는 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식과 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식 사이의 차와 미리 설정된 제2 기준값을 비교함으로써, 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들이 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들에 대하여 일정 비율로 변화하는지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 감지부(920)는 3와 같이, 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식과 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식 사이의 차가 제2 기준값 보다 크지 않은 경우, 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 주변의 조명 변화가 발행하였음을 감지할 수 있다. 반면에, 감지부(920)는 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식과 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식 사이의 차가 제2 기준값 보다 큰 경우, 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 물체 변화가 발생하였음을 감지할 수 있다.
이와 같은 획득부(910) 및 감지부(920)는 각각 별도의 장비로 구비될 수 있고, 하나의 장비로 구비될 수도 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 이벤트 감지 시스템은 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 물체 변화와 같은 이벤트가 발생된 경우, 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지를 미리 설정된 동영상 이미지 압축 방식에 따라 인코딩하는 고압축 인코더를 더 포함할 수 있다. 이 때, 이벤트 감지 시스템이 저전력 디코더를 더 포함함으로써, 고압축 인코더는 저전력 디코더로부터 제2 프레임에 대응하는 주파수 도메인의 디지털 이미지가 디코딩된 디지털 이미지를 수신함으로써, 이벤트가 발생된 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지를 미리 설정된 동영상 이미지 압축 방식에 따라 인코딩할 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 이벤트 감지 시스템은 고압축 인코더에 의해 미리 설정된 동영상 이미지 압축 방식에 따라 인코딩된 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지가 저장되는 스토리지를 더 포함할 수 있다. 이 때, 스토리지에는 이벤트가 발생하기 이전인, 제1 프레임에 대응하는 디지털 이미지 및 미리 설정된 동영상 이미지 압축 방식에 따라 인코딩된 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지가 결합되어 하나의 파일로 저장될 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 감시 카메라에서 주파수 성분을 이용한 이벤트 감지 방법에 있어서,
    디지털 이미지의 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나 및 상기 디지털 이미지의 상기 제1 프레임 이후의 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나를 획득하는 단계; 및
    상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나 및 상기 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나 사이의 변화량과 미리 설정된 제1 기준값을 비교하여 상기 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 단계
    를 포함하고,
    상기 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 단계는
    상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식과 상기 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식 사이의 차와 미리 설정된 제2 기준값을 비교하여 상기 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들이 상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들에 대하여 일정 비율로 변화하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 기초하여 상기 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 주변의 조명 변화가 발생하였는지 여부를 감지하는 단계
    를 포함하는 이벤트 감지 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 단계는
    상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 상기 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 사이의 변화량과 상기 미리 설정된 제1 기준값을 비교하는 단계
    를 포함하고,
    상기 미리 설정된 제1 기준값은
    상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값에 기초하여 결정되는 이벤트 감지 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 단계는
    상기 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 이벤트가 발생된 경우, 고압축 인코더를 이용하여 상기 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지를 미리 설정된 동영상 이미지 압축 방식에 따라 인코딩하는 단계
    를 더 포함하는 이벤트 감지 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지를 미리 설정된 동영상 이미지 압축 방식에 따라 인코딩하는 단계는
    상기 인코딩된 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지를 저장하는 단계
    를 더 포함하는 이벤트 감지 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 단계는
    상기 디지털 이미지의 모든 영역에 걸쳐, 상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나 및 상기 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 단계인 이벤트 감지 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    저전력 인코더를 이용하여 픽셀 도메인의 디지털 이미지로부터 주파수 도메인의 복수의 주파수 성분들을 획득하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 복수의 주파수 성분들은
    DCT(Discrete Cosine Transform) 계수인 이벤트 감지 방법.
  10. 제1항, 제3항 또는 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
  11. 감시 카메라에서 주파수 성분을 이용한 이벤트 감지 시스템에 있어서,
    디지털 이미지의 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나 및 상기 디지털 이미지의 상기 제1 프레임 이후의 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나를 획득하는 획득부; 및
    상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나 및 상기 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 적어도 하나 사이의 변화량과 미리 설정된 제1 기준값을 비교하여 상기 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 이벤트가 발생하였는지 여부를 감지하는 감지부
    를 포함하고,
    상기 감지부는
    상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식과 상기 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 AC 성분값과 관련된 식 사이의 차와 미리 설정된 제2 기준값을 비교하여 상기 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들이 상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들에 대하여 일정 비율로 변화하는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 기초하여 상기 제2 프레임에 대응하는 디지털 이미지에서 주변의 조명 변화가 발생하였는지 여부를 감지하는 이벤트 감지 시스템.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 감지부는
    상기 제1 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 및 상기 제2 프레임에 대한 복수의 주파수 성분들 중 DC 성분값 사이의 변화량과 상기 미리 설정된 제1 기준값을 비교하는 이벤트 감지 시스템.
  14. 삭제
  15. 삭제
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