KR101598036B1 - 어안렌즈 이용한 동선 추적 장치 - Google Patents

어안렌즈 이용한 동선 추적 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치에 관한 것으로서, 어안렌즈를 이용하여 피사체를 식별 및 추적할 수 있는 동선 추적 장치를 제공하여 방문자 통계 및 보안을 보다 좋게 만드는 카메라를 이용한 동선 추적 장치를 제공한다.

Description

어안렌즈 이용한 동선 추적 장치{TRAFFIC LINE DEVICE USING FISHEYE LENS}
본 발명은 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 어안렌즈를 구비하는 카메라가 피사체를 판별, 식별 및 추적할 수 있도록 만드는 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치에 관한 것이다.
일반적으로 동선 추적 장치는 피사체를 추적하는 장치로서, 구체적으로 동선 추적 장치는 촬영부, 판별부 및 동선 추적부이다.
이러한 종래의 동선 추적 장치는 피사체를 추출할 때 별도의 카운팅을 하지 않아 박물관이나 전시회와 같은 사람이 많이 밀집되는 곳의 인원 정보를 간소하게 확인할 수 없다는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제994,367호에 개시되어 있는 영상 추적 장치의 이동표적 움직임 추적 방법은 탐색 영역을 별로로 설정해야지만 이동대상을 추적할 수 있어 간소하게 동선 추적 장치를 이용할 수 없다는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제1,248,054호에 개시되어 있는 물체의 이동 경로를 추적하는 물체 추적 시스템 및 그 방법은 사람이 도달할 곳의 장소를 예측하여 인접 카메라로 정보를 전송하기 때문에 정확하게 대상을 추적할 수 없어 오류 발생이 빈번히 발생하는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제994,367호 대한민국 등록특허 제1,248,054호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 피사체의 영상을 획득할 수 있는 어안렌즈를 구비하는 촬영부, 획득된 영상에서 피사체를 판별하고 피사체에게 식별정보를 부여하는 판별부 및 판별부에서 판별된 피사체를 추적하는 동선 추적부를 마련함으로써, 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치에 촬영된 피사체를 카운팅 및 동선을 추적할 수 있게 만드는 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 피사체의 안면인식 정보를 추출하여 피사체를 구분지어 저장할 수 있도록 마련함으로써, 자주 방문하거나 노출되는 피사체(사람)을 카운팅할 수 있어 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치를 이용하여 방문 통계를 보다 쉽게 추출할 수 있는 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 양태에 따른, 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치에 있어서, 어안렌즈를 구비하는 촬영부; 상기 촬영부에서 획득된 영상의 피사체를 판별하는 판별부; 및 상기 판별부에서 판별된 피사체를 추적하는 동선 추적부를 포함하고, 상기 판별부는 촬영부에서 획득된 영상의 이미지 변환을 판별하여 피사체로 인식하고, 상기 피사체에게 식별정보를 부여하는 것을 특징으로 하는 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치를 제공함으로써, 상기와 같은 과제를 해결할 수 있다.
본 발명에 따르면, 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치는 넓은 범위를 촬영할 수 있어 사각지대가 거의 없는 어안렌즈를 이용하기 때문에 시공이 간소하고, 비용 소요를 줄일 수 있는 효과가 있다.
그리고, 영상 이미지가 변화된 대상을 피사체로 인지하여 카운팅할 수 있는 식별정보를 구비하기 때문에 박람회나 전시회에서 이용객 통계를 간소하게 파악할 수 있는 장점이 있다.
또한, 사용자의 안면인식을 이용하기 때문에 보다 정확하게 방문자를 파악할 수 있고, 자주 방문하는 방문자를 파악할 수 있으며, 연령별, 성별 선호도를 파악할 수 있어 보다 간소하게 동선 추적 장치 내의 통계를 파악할 수 있는 효과가 있다.
한편, 피사체의 정보 중 가장 많은 비율을 차지하는 정보를 추적을 위한 정보로 이용할 수 있어, 영상 이미지의 왜곡(예를들면 안면익식으로 동선을 추적하는 경우 얼굴을 가리거나 물체로 인하여 이미지가 사라질때)으로 인하여 동선 추적 오류가 방지하는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치의 과정을 나타낸 그림이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치의 그룹을 추적하는 과정을 나타낸 그림이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치의 메인 추적 대상을 나타낸 그림이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 변환을 감지하는 과정을 나타낸 그림이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치와 카메라의 통신 과정을 나타낸 그림이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 복원과정을 나타낸 그림이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. 그리고 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 실시할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 범위 내에 속함은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치(10)를 나타낸 구성도이다. 이하 도 1을 기준으로 설명하고 도 1에 도시되지 않는 구성은 별도로 참조도면을 표시하였다.
본 발명의 일 양태에 따른 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치(10)는 촬영부(110), 판별부(120) 및 동선 추적부(130)로 구성된다.
본 발명의 일 양태에서, 촬영부(110)는 어안렌즈를 구비한다. 촬영부(110)는 어안렌즈를 이용하여 피사체를 촬영한다. 어안렌즈는 일반 광각렌즈와 달리 화상이 비뚤어지게 찍히고, 술통형의 만곡을 남기고 전화면에 균등한 밝기의 상을 맺도록 만든다. 어안렌즈는 180° 의 시아각을 갖는 렌즈와 둥근 모양으로 결상되는 영상을 제공할 수 있다. 촬영부(110)는 어안렌즈를 구비하는 카메라로 구비될 수 있다. 하나의 어안렌즈를 구비하는 촬영부(110)는 건물 내부의 전 지역을 촬영할 수 있어 설치비용을 줄이고, 다수의 카메라를 구비하여 이용하는 것보다 오류 발생률이 낮아 보다 안정적으로 이용이 가능한 장점이 있다. 촬영부(110)에서 촬영된 영상은 프레임별로 촬영될 수 있고, 각각의 프레임은 별도의 색상 정보로 저장될 수 있으며, 이러한 색상 정보를 RGB라 한다. 촬영부(110)에서 촬영된 영상은 별도의 저장부에 저장되어 사용자가 원하는 경우 녹화된 영상을 확인할 수 있도록 만든다. 판별부(120), 동선 추적부(130)의 정보 또한 저장부에 저장될 수 있다.
판별부(120)는 상기 촬영부(110)에서 획득된 영상에서 피사체를 판별한다. 피사체는 상기 촬영부(110)에서 촬영된 영상에서 이동하는 물체를 판별하여 피사체로 인지한다. 판별부(120)에서 피사체를 판별하는 방법은 영상에서 이미지 변환이 일어나는 경우 이를 피사체로 인식한다. 보다 상세하게는 도 5를 참고하면, 이미지의 RGB 변환을 감지하여 이전 영상(프레임)의 이미지와 현재 이미지(프레임)를 비교하여 변화가 있을 경우 이를 피사체로 판별한다. 즉 이전영상의 RGB 정보와 현재의 RGB 정보에 변화가 있을 경우 이를 추출하여 피사체로 인지한다. 판별된 피사체는 외곽선으로 이미지를 추출하여 후술할 식별정보를 부여하고 후술할 동선 추적부(130)를 이용하여 피사체의 동선을 추적하게 된다.
동선 추적부(130)는 판별부(120)에서 판별된 피사체를 추적한다. 도 2를 참고하면, 동선 추적부(130)는 판별부(120)에서 판별된 피사체(사람)의 동선을 추적하여 피사체의 정보를 획득한다. 즉 박람회나 전시회에 같은 장소에서 어느 부스에서 많은 관람이 이루어 졌는지 얼마나 오랜 기간 그 장소에 머물러 있는지 등의 정보를 획득할 수 있다. 또한 피사체(사람)이 많이 이동하는 동선을 파악하여 추후 박람회나 전시회와 같은 장소에서 부스나 전시물을 배치하는데 참고할 수 있는 정보를 획득할 수 있게 만드는 효과가 있다.
식별정보는 판별부(120)에서 판별된 피사체를 식별할 수 있도록 피사체에게 식별정보를 부여한다. 식별정보는 판별부에서 정보를 부여하며, 구체적으로는 문자 및 순자 정보 중 어느 하나 이상으로 마련된다. 판별부(120)에서 피사체를 식별하면 그 피사체에 고유 식별정보가 부여되고 식별정보를 이용하여 피사체의 동선을 지속적으로 추적할 수 있게 만든다. 또한, 식별정보는 가식별정보를 부여할 수 있다. 가식별정보는 후술할 안면인식 정보를 획득하지 못하는 피사체에 부여되는 식별정보로써, 안면익식이 불명확한 대상을 별도로 관리를 할 수 있게 만든다.
본 발명의 다른 일 양태에서, 판별부(120)에서는 피사체의 안면인식 정보를 추출하고 동선 추적부(130)는 안면인식 정보가 추출된 피사체의 동선을 추적한다. 판별부(120)는 촬영부(110)에서 획득된 영상에서 피사체의 안면인식 정보를 추출하여 식별정보를 부여하게 된다. 이는 피사체 별로 식별정보를 부여하는데 있어서, 식별정보 분류 기준을 제공하여 피사체를 구별할 수 있게 만든다. 구체적으로는 안면인식 정보는 피사체의 눈, 코, 입, 귀 및 머리색상으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 3가지 이상의 정보가 일치하는 경우 동일한 피사체로 판단한다. 즉 안면인식 정보 중 3가지 이상의 정보가 일치하지 않는 경우 각각의 다른 피사체로 판별할 수 있게 된다. 이는 피사체를 보다 정확하게 구별할 수 있어 추후 박람회나 전시회 같은 곳의 방문정보를 보다 정확하게 추출할 수 있게 만드는 효과가 있다. 이러한, 안면인식 정보는 동일한 피사체가 중복되어 방문하는 횟수도 파악할 수 있어 박람회나 전시회의 방문자 성향을 파악할 수 있게 만드는 효과가 있다. 일반 건물의 감시카메라로 이용할 경우 피사체가 사전에 등록된 이용자가 아닌 경우 거동이 수상한 거수자로 파악하고 통계를 낼 수 있어 건물의 보완성을 보다 향상시킬 수 있는 효과도 있다.
본 발명의 다른 일 양태에서, 도 4를 참고하면, 판별부(120)는 피사체 안면인식 정보를 획득하면, 피사체의 옷색, 피부색, 머리색 정보 중 가장 많은 비율을 차지하는 정보를 메인 추적 대상으로 인식하여 피사체를 추적하는 것을 특징으로 한다. 즉 판별부(120)에서 메인 추적 대상으로 추출된 정보를 이용하여 동선 추적부(130)는 피사체의 동선을 추적한다. 판별부(120)는 안면인식 정보를 획득하면 추적을 보다 간소하고 범용적으로 할 수 있는 피사체의 옷색, 피부색, 머리색 정보중 하나를 이용하여 지속적으로 피사체를 추적할 수 있게 만든다. 이는 피사체의 안면인식을 할 수 없는 각도에 피사체가 위치된 경우 피사체를 지속적으로 추적할 수 있게 만든다. 안면인식만을 이용하여 대상을 추적하는 경우 영상에서 안면을 인식하지 못하는 장소에 있는 경우 대상을 보다 정확하게 추적하기 위하여 피사체의 옷색, 피부색, 머리색 정보를 이용하여 대상을 추적할 수 있기 때문에 피사체의 안면 정보가 없는 경우에도 연속적으로 대상을 추적할 수 있어 보다 정확하게 대상을 추적할 수 있게 만든다. 피사체의 옷색, 피부색, 머리색 정보를 획득한 경우 외곽선으로 표시하여 보다 명확하게 피사체를 구별할 수 있게 만들 수 있다.
본 발명의 다른 일 양태에서, 도 2를 참고하면, 판별부(120)는 복수의 이미지 변환이 발생하는 경우 각각 피사체에 식별정보를 부여한다. 이는 박람회나 전시회와 같은 사람이 많이 모이는 장소에서도 이미지 변환으로 인한 피사체를 각각 추적할 수 있게 만든다. 복수의 피사체가 동시에 나타나는 경우 각각의 피사체에 식별정보를 부여하고, 안면인식 정보를 획득하지 못하는 피사체에는 가식별정보를 부여하여 구별하여 분류하고, 가식별정보가 부여된 피사체중 다시 안면인식 정보를 획득한 피사체는 식별정보를 부여하여 피사체를 추적할 수 있다. 이는 안면인식이 안된 피사체와 안면인식 된 피사체를 구별하여 추적할 수 있게 만들어 거동이 수상한 사람을 파악할 수 있어 동선 추적장치(10)가 설치된 장소의 상황을 보다 정확하게 파악할 수 있게 만든다. 동선 추적 장치(10)의 배치나, 카메라의 각도등을 조절할 수 있는 정보로 활용될 수 있다.
본 발명의 다른 일 양태에서, 도 3을 참고하면, 판별부(120)는 복수의 피사체가 동일한 동선으로 이동하는 경우 피사체 그룹으로 판별하고, 피사체 그룹별로 식별정보를 부여하며, 피사체 그룹을 카운팅한다. 보다 상세하게는 상기 동일한 동선으로 이동하는 것은 피사체의 이동방향, 이동속도, 이동시간, 피사체간의 간격으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 정보로 동일한 동선을 파악한다. 즉 판별부(120)는 복수의 피사체를 하나의 그룹으로 판별하고, 그룹별로 식별정보를 부여하여 단체 방문자의 통계를 파악할 수 있어 박람회나 전시회와 같은 장소에서 방문자의 관람 정보 통계를 보다 정확하고 구체적으로 파악할 수 있게 만든다.
본 발명의 다른 일 양태에서, 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치(10)는 통신부(140) 및 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치와 이격되어 마련되는 하나 이상의 카메라를 더 포함하여 마련될 수 있다. 통신부(140)는 카메라와 통신된다. 이는 어안렌즈는 넓은 범위을 측정하여 정확성이 낮기 때문에 보다 자세한 영상을 제공받을 수 있도록 동선 추적 장치(10)와 연동되는 카메라(보조 카메라)를 구비하여 원하는 장소의 보다 정확한 영상을 획득할 수 있도록 만든다.
복원부(150)는 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치(10)에 마련되고, 상기 어안렌즈를 구비하는 촬영부(110)에서 왜곡된 영상을 복원시킨다. 어안렌즈를 이용하여 촬영된 영상은 만곡되게 촬영되어 영상이 왜곡되어 촬영된다. 사용자가 확인하기 편하도록 평면형상으로 복원된 영상을 제공할 수 있다. 구체적으로 도 7을 참고하면, 복원부(150)는 촬영된 영상에 간격이 다른 점(160) 또는 격자(160)를 구비하고, 상기 복원부(150)는 촬영부(110)에서 획득된 영상의 점(160) 또는 격자(160)를 정렬하여 일정한 간격의 점(160) 또는 격자(160)로 배치하여 영상을 복원한다. 이는 어안렌즈를 이용하여 만곡되어진 영상을 평면형태로 재배치하여 사용자가 보다 간소하게 영상을 확인할 수 있게 만드는 효과가 있다.
본 발명은 본 발명의 요지와 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
10 : 동선 추적 장치
110 : 촬영부, 120 : 판별부,
130 : 동선 추적부, 140 : 통신부,
150 : 복원부, 160 : 점, 격자.

Claims (11)

  1. 어안렌즈를 구비하는 촬영부(110);
    상기 촬영부(110)에서 획득된 영상의 피사체를 판별하는 판별부(120); 및
    상기 판별부(120)가 판별한 피사체를 추적하는 동선추적부(130);를 포함하고,
    상기 판별부(120)는 상기 촬영부(110)로부터 획득하는 복수 개의 영상프레임 중 인접한 두 개의 영상프레임 내의 RGB값의 변화에 기초하여 피사체를 판별하되, 상기 피사체의 안면인식 정보를 추출한 후 상기 피사체에게 식별정보를 부여하고,
    상기 동선 추적부(130)는 식별정보가 부여된 피사체의 동선을 추적하되, 상기 피사체의 안면인식 정보 또는 피사체의 옷색, 피부색, 머리색 정보 중 하나를 이용하여 피사체를 추적하며,
    상기 판별부(120)는 복수 개의 피사체가 동일한 동선으로 이동하면 상기 복수 개의 피사체를 피사체 그룹으로 판별하여 상기 피사체 그룹에게 그룹식별정보를 추가적으로 부여하되, 상기 동일한 동선은 피사체의 이동방향, 이동속도, 이동시간, 피사체 간의 간격 중 하나 이상의 정보에 기초하여 판별되는 것을 특징으로 하는 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 안면인식 정보는 피사체의 눈, 코, 입, 귀, 및 머리색상으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 3가지 이상의 정보가 일치하는 경우 동일한 피사체로 판단하는 것을 특징으로 하는 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 식별정보는 문자 및 숫자 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치(10)는 통신부(140) 및
    상기 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치(10)와 이격되어 마련되는 하나 이상의 카메라를 포함하고,
    상기 통신부(140)는 상기 카메라와 통신하는 것을 특징으로 하는 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 촬영부(110)에서 획득된 왜곡된 영상을 복원하는 복원부(150)를 포함하고,
    상기 복원부(150)는 상기 촬영부(110)에서 획득된 영상에 간격이 다른 점(160) 또는 격자(160)를 구비하고, 상기 복원부(150)는 상기 촬영부(110)에서 획득된 영상의 점(160) 또는 격자(160)를 정렬하여 일정한 간격으로 배치하여 영상을 복원하는 것을 특징으로 하는 어안렌즈를 이용한 동선 추적 장치.
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