KR101599302B1 - 공간 모델과 결합된 시계열적 영상의 역추적 기능이 구현된 관제 시스템 - Google Patents

공간 모델과 결합된 시계열적 영상의 역추적 기능이 구현된 관제 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 공간 모델과 결합된 시계열적 영상의 역추적 기능이 구현된 관제 시스템은 위치 정보가 포함된 공간 모델 데이터를 저장하는 공간데이터저장부; 복수 개 카메라 각각의 설치 위치 정보를 포함하는 속성정보를 저장하는 속성정보 저장부; 상기 복수 개 카메라로부터 촬영된 영상 데이터를 시간 정보와 함께 저장하는 영상데이터 저장부; 역추적 영역 정보 및 역추적 시간 정보를 입력받는 입력부; 상기 역추적 영역 정보에 해당하는 공간 모델 데이터인 역추적 공간 모델 데이터를 화면표시수단에 표출하는 표출부; 상기 역추적 영역 정보에 해당하는 설치 위치 정보를 가지는 카메라를 선별하는 선별부; 및 상기 선별된 카메라의 영상 데이터를 상기 역추적 공간 모델 데이터에 중첩하여 표출시키되, 상기 역추적 시간 정보에 해당하는 시간의 영상이 표출되도록 제어하는 메인제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

공간 모델과 결합된 시계열적 영상의 역추적 기능이 구현된 관제 시스템{SYSTEM FOR MONITORING EMBODIED WITH BACK TRACKING FUNCTION OF TIME SERIES VIDEO DATE INTEGRATED WITH SPACE MODEL}
본 발명은 CCTV 등의 카메라 장치가 촬영 및 저장한 영상의 역추적 기능이 구현된 관제 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 공간 모델과 영상을 결합하여 표출시키되, 각 영상의 재생 시간대를 추적 공간의 이동에 따라 시계열적으로 변화하는 역추적 시간 정보에 정확히 동기화시킴으로써 관련 영상 데이터에 대한 추적 기능을 더욱 효과적으로 구현할 수 있는 관제 시스템에 관한 것이다.
범죄 예방, 안전사고 방지, 재난 감지, 주차, 교통 상황(이하 이벤트 등이라고 지칭한다) 모니터링 등의 다양한 목적을 실현하기 위하여 실내외를 불문하고 광범위한 영역에서 CCTV 및 관련 시스템이 구축되어 있으며 이러한 시스템은 다양한 사회적 필요성 등에 의하여 점진적으로 증가하는 추세라고 할 수 있다.
이러한 CCTV 및 관련 시스템은 다양한 방법으로 이용되고 있는데, 통상적으로 특정 영역의 다수 위치에 CCTV를 설치하고, 이들 복수 개의 CCTV로부터 촬영되는 영상 데이터를 관제를 위한 화면표시수단에 출력하고 관제자가 이를 시청하면서 특정 이벤트 등을 모니터링하는 방법이 주로 이용된다.
이러한 관제 시스템은 현재 시점에서의 이벤트를 모니터링하기 위하여 이용됨은 물론, 사고 발생 사후에 사고 발생에 대한 증거, 상황 등을 확보하기 위한 증거채집 등의 수단으로도 광범위하게 사용되고 있다.
이벤트가 발생된 위치 및 시점이 정확하게 알려진 경우에는 NVR 등을 통하여 저장된 영상을 이용하여 해당 이벤트의 증거 등을 상대적으로 용이하게 확보할 수 있다고 할 수 있으나, 이벤트 등의 발생 위치 또는 시점이 정확하게 알려져 있지 않는 경우에는 추정된 시간 구간과 영역에 존재하는 모든 CCTV의 저장 영상을 일일이 하나씩 확인하는 인적(人的) 의존적 방법을 수행하여야 한다.
그러므로 종래 방법에 의하는 경우 상당한 시간과 노력이 투여되어야 하고 이러한 작업을 광범위하게 수행한다고 하여도 종래 방법은 전적으로 인적 의존적 방법에 의하는 것이며 저장된 각 영상들을 하나씩 개별적으로 확인하여야 하므로 주변 공간과 연계된 전체적인 관찰이 어려워 해당 이벤트 등과 직접적으로 관련된 영상을 확보하는 것에는 여전히 어려움이 있다고 할 수 있다.
한편, 증강 현실(Augmented reality)의 인프라 구축 및 특정 영역, 공간 등에 대한 다양한 목적을 구현하기 위하여 해당 영역, 공간, 지도 등을 컴퓨터를 이용하여 객체화하는 가상 모델이 다양하게 이용되고 있다. 이러한 공간 모델 데이터는 컴퓨터를 이용하여 특정 공간, 영역 등이 랜더링된 데이터가 이용되기도 하며, 항공사진이나 관찰 차량에 의하여 실제 촬영된 영상 데이터가 이용되기도 한다.
관제 및 모니터링 등의 효율성을 증진시키기 위하여 근래에는 특정 영역이나 공간의 가상 모델과 해당 영역 또는 공간에 설치된 CCTV카메라의 영상을 하나의 화면표시수단에 함께 표출하는 시스템이 적용되고 있는데 포털 등에서 제공하는 로드 뷰가 이에 대한 대표적인 예라고 할 수 있다. 이러한 종래 방법은 통상적으로 공간 모델 데이터(지도 등)에 카메라의 위치를 표기하고, 사용자가 특정 카메라를 선택하는 경우 해당 카메라의 영상을 사용자에게 제공하는 방법으로 운용된다.
그러나 이러한 종래 방법은 공간 모델 데이터를 통하여 전체적인 위치와 상황을 일차적으로 확인하고 후속적으로 특정 지점의 실제 영상을 확인할 수 있다는 점에서 사용자 편의성이 증진되었다고 할 수 있으나, 단순히 특정 지점의 주변 상황에 대한 영상을 사용자에게 제공하는 구성만으로 이루어져 있을 뿐, 역시간을 기준으로 해당 영상들을 추적할 수 기능이 전혀 구현되어 있지 않아 앞서 기술된 사후 증거 확보 등에 활용되기에는 한계가 있다고 할 수 있다.
한국공개특허공보 2014-0037354호(2014.03.27) 한국공개특허공보 2015-0034398호(2015.04.03)
본 발명은 상기와 같은 배경에서 상술된 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 역추적 공간 영역에 해당하는 카메라를 효과적으로 선별하고 선별된 카메라의 영상 데이터를 2차원 내지 3차원 맵 데이터 등과 같은 가상의 공간 모델 데이터와 함께 하나의 화면에 중첩시켜 표출시키되, 해당 영상 데이터 각각의 재생 시간대를 역추적 공간영역이 이동(변화)됨에 따라 시계열적으로 변화하는 역추적 시간 정보에 정확히 동기화시킴으로써 시간과 공간이 유기적으로 결합된 환경에서 관찰 내지 관제 영역에 대한 영상 데이터를 효과적으로 추적할 수 있는 관제 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래의 설명에 의하여 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의하여 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 그 구성의 조합에 의하여 실현될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공간 모델과 결합된 시계열적 영상의 역추적 기능이 구현된 관제 시스템은 위치 정보가 포함된 공간 모델 데이터를 저장하는 공간데이터저장부; 복수 개 카메라 각각의 설치 위치 정보를 포함하는 속성정보를 저장하는 속성정보 저장부; 상기 복수 개 카메라로부터 촬영된 영상 데이터를 시간 정보와 함께 저장하는 영상데이터 저장부; 역추적 영역 정보 및 역추적 시간 정보를 입력받는 입력부; 상기 역추적 영역 정보에 해당하는 공간 모델 데이터인 역추적 공간 모델 데이터를 화면표시수단에 표출하는 표출부; 상기 역추적 영역 정보에 해당하는 설치 위치 정보를 가지는 카메라를 선별하는 선별부; 및 상기 선별된 카메라의 영상 데이터를 상기 역추적 공간 모델 데이터에 중첩하여 표출시키되, 상기 역추적 시간 정보에 해당하는 시간의 영상이 표출되도록 제어하는 메인제어부를 포함하는 구성될 수 있다.
또한, 본 발명은 n(n은 2이상의 자연수)번째 역추적 영역 정보가 입력되면, 아래 수식에 의하여 n번째 역추적 시간정보를 생성하는 추적시간 연산부를 더 포함할 수 있다.
이 경우 본 발명의 상기 표출부는 n번째 역추적 영역 정보에 해당하는 공간 모델 데이터인 n번째 역추적 공간 모델 데이터를 화면표시수단에 표출하도록 구성되며, 본 발명의 상기 선별부는 상기 n번째 역추적 영역 정보에 해당하는 설치 위치 정보를 가지는 카메라를 선별하도록 구성된다.
또한, 상기 실시예에서 본 발명의 상기 메인제어부는 상기 선별된 카메라의 영상 데이터를 상기 n번째 역추적 공간 모델 데이터에 중첩하여 표출시키되, 상기 n번째 역추적 시간 정보에 해당하는 시간의 영상이 표출되도록 제어한다.
Figure 112015118231725-pat00001
상기 수식에서 TRn은 n번째 역추적 시간 정보, Dn은 n번째 간격 시간, TRD는 사용자가 최초 입력한 역추적 시간 정보, Sn은 n번째 역추적 영역 정보가 입력된 시각. n은 2이상의 자연수.
또한, 본 발명의 상기 메인제어부는 n-1번째 역추적 영역과 n번째 역추적 영역 정보 모두에 해당하는 카메라의 영상은 n번째 역추적 영역 정보의 입력에 의한 표출 제어의 대상에서 제외시키도록 구성할 수 있다.
더욱 바람직한 실시형태의 구현을 위하여 본 발명의 메인제어부는 역추적 영역 정보에 해당하는 카메라의 설치 위치 정보가 역추적 영역 정보의 중심을 기준으로 이격된 정도에 따라 해당 카메라 영상의 해상도를 차등적으로 조정하도록 구성할 수 있으며, 실시형태에 따라 상기 n번째 역추적 영역 정보의 입력에 의하여 신규로 선택되는 카메라의 영상 해상도 또는 표출 크기를 n-1번째 및 n번째 역추적 영역 정보 모두에 해당되는 카메라의 영상과 대비하여 차등적으로 제어할 수 있다.
또한, 본 발명은 사용자로부터 영상 선택 신호를 입력받는 영상선택부를 더 포함할 수 있으며 이 경우 본 발명의 메인제어부는 사용자로부터 선택된 영상의 표출 크기, 위치 또는 해상도를 선택되지 않은 영상과 대비하여 차등적으로 조정하도록 구성할 수 있으며, 나아가 본 발명의 상기 역추적 영역 정보는 이동 객체의 시간별 이동에 대한 동선 데이터로 이루어질 수 있다.
본 발명에 의한 공간 모델과 결합된 시계열적 영상의 역추적 기능이 구현된 관제 시스템은 공간 모델과 함께 해당 역추적 공간 영역에 존재하는 CCTV 카메라의 추적 시간대의 영상을 통합적으로 표출할 수 있어 추적 시간 및 공간에 대한 시인성을 비약적으로 증진시킬 수 있는 효과를 창출할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의할 때, 추적 공간 내지 영역이 사용자 인터페이싱 등을 통하여 이동되더라도 이전(before) 추적 공간과 현재 이동된 추적 공간 사이의 시간 간격을 영상 재생 시간대에 정확히 반영함으로써 추적 공간을 구성하는 화면의 이동이 이루어지더라도 시변화(time-variant)하는 영상 재생 시간대의 동기화를 공간 이동별로 정확히 구현할 수 있다.
나아가 본 발명은 공간 이동에 따른 시계열적인 역추적 영상을 정확하게 사용자에게 제공할 수 있고 이를 기반으로 관제자(사용자)가 원하는 영상 내 객체 또는 이벤트를 더욱 정확하고 신속하게 검색 내지 확인할 수 있도록 유도할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의할 때, 이벤트 추적의 과정에 의하여 추적 공간이 이동되는 경우 더욱 집중적으로 확인되어야 할 영상과 이미 확인된 영상 등의 해상도, 표출 크기/위치/환경 등을 차등적으로 적용함으로써 이벤트 등의 추적 효율성을 더욱 증진시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 효과적으로 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 이러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 관제 시스템 및 관련 구성을 전반적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 관제 시스템의 상세 구성을 도시한 블록도,
도 3은 역추적 영역 정보에 따른 영상 데이터를 표출시키는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 프로세싱 과정을 도시한 흐름도,
도 4는 역추적 영역의 이동 내지 변화에 따라 영생 재생 시간대의 정확한 동기화를 구현하는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 프로세싱 과정을 도시한 흐름도,
도 5는 역추적 공간 영역과 그 이동에 따른 영상 표출의 본 발명의 일 실시예를 도시한 도면,
도 6은 역추적 공간의 이동과 이에 따른 카메라 선별 및 역추적 시간 정보 생성에 대한 본 발명의 일 실시예를 도시한 도면,
도 7은 표출되는 카메라 영상, 카메라 영상이 표출되는 시간 변화 및 추적 영상의 재생 시간이 동기화되는 과정을 설명하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 공간 모델과 결합된 시계열적 영상의 역추적 기능이 구현된 관제 시스템(이하 '관제 시스템'이라 지칭한다)(100) 및 관련 구성을 전반적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 관제시스템(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 실내, 실외 등에 설치되는 하나 이상의 카메라(CCTV)(200)와 네트워크(5)을 통하여 통신 가능하게 연결된다.
본 발명의 관제시스템(100)은 실시형태에 따라서 스마트 단말, 피씨(PC)(100-2, ... ,100-n) 등에 탑재되는 형태로 구현될 수 있음은 물론, 도 1에 도시된 바와 같이 관제 서버(100-1)를 구성하는 단말 장치로 구현될 수도 있다. 또한, 실시형태에 따라 피씨 또는 관제 서버를 구성하는 단말 장치는 복수 개의 스크린으로 논리적 또는 물리적으로 구분될 수 있는 월디스플레이(Wall display)(110)와 같은 화면표시수단 및 사용자 인터페이싱을 위한 화면표시수단(105)과 연동되도록 구성될 수 있다.
본 발명은 후술되는 바와 같이 실내 공간은 물론, 특정 지역, 영역, 공간, 지도 전체를 대상으로 2D 또는 3D 형태로 객체를 렌더링한 공간 모델 데이터를 이용하게 되는데, 이러한 공간 모델 데이터는 특정 위치들의 절대적 좌표 정보는 물론, 다양한 지리적 특성을 표상하는 파라미터들로 구성되는 GIS와 결합될 수 있다.
공간 모델 데이터는 전체 또는 필요한 공간 영역만의 데이터로 관제 시스템(100) 자체의 저장 매체에 저장될 수도 있으나, 공간 모델 데이터의 저장, 액세스, 데이터 전송 등의 효율성을 향상시키기 위하여 상기 공간 모델 데이터는 소정의 데이터 서버(300)에 저장될 수 있으며, 본 발명의 관제시스템(100)에서 선택되는 특정 영역에 해당하는 공간 모델 데이터만 선별적으로 관제시스템(100)으로부터 전송받도록 구성할 수도 있다.
상기 네트워크(5)는 본 발명의 관제시스템(100)와 인접한 다른 구성(200, 300) 사이의 데이터 통신이 가능하도록 하는 통신망으로서 데이터 전송이 가능하다면 유선, 무선 등을 구분하지 않으며, LAN, CDMA, WCDMA, LTE, Bluetooth, WiFi 등 다양한 프로토콜과 방식으로 구현될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 관제시스템(100)은 후술되는 바와 같이 이동 객체에 대한 추적 영상의 생성도 가능하도록 구성되는데, 이 경우 이동 객체에 대한 절대좌표 정보를 전송할 수 있는 GPS 모듈이 탑재된 스마트폰, 이통사 서버, 관제 서버 등과도 통신 가능하게 연결될 수 있다. 또한, 본 발명의 관제시스템(100)은 UWB, Wifi, Beacon, NFS 등과 같은 다양한 수단을 이용하여 객체의 위치를 추출할 수 있는 위치 측위 서버와도 통신 가능하게 연결될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면 등을 참조하여 본 발명에 의한 관제시스템(100)의 구체적인 구성과 프로세싱에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 관제시스템(100)은 화면표시수단(105)(110), 공간데이터저장부(115), 속성정보저장부(120), 영상데이터저장부(130), 입력부(140), 표출부(150), 선별부(160), 메인제어부(170), 추적시간 연산부(180) 및 영상선택부(190)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 도 2에 도시된 본 발명의 관제시스템(100)에 대한 각 구성요소는 물리적으로 구분되는 구성요소라기보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다.
즉, 각각의 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위한 논리적인 구성요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되어 구성되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭 상의 일치성 여부와는 무관히 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.
본 발명은 특정 이벤트 등이 발생되는 경우 이를 시간적으로 역추적하고 이와 관련된 공간 모델 데이터 및 관련 영상을 사용자에게 통합적으로 제공하도록 하는 기술에 해당한다. 이를 위하여 우선 본 발명의 공간데이터저장부(115)에는 각 지점의 2차원 또는 3차원 위치 정보를 포함하는 공간 모델 데이터가 저장된다.
앞서 설명된 바와 같이 이 공간 모델 데이터는 특정 공간, 영역, 지역, 건물 등을 2차원 또는 3차원으로 랜더링한 데이터 형태는 물론, 항공사진 등과 같이 이미지 데이터의 형태로 이루어질 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이 상기 공간 모델 데이터는 소정의 데이터 서버(300)에 저장되어 필요한 범위에 해당하는 데이터를 선택적으로 전송받는 방법 등으로도 활용될 수 있음은 물론, 본 발명의 관제시스템(100)의 일 구성인 상기 공간데이터저장부(115)에 공간 모델 데이터의 일부 또는 전부가 저장되어 활용될 수도 있다(도 3의 S310).
본 발명의 속성정보저장부(120)는 카메라의 아이디 정보, 실내 또는 실외에 설치되는 카메라(200)의 2차원 내지 3차원 설치 위치 정보, 팬(pan)/틸트(tilt)/줌(zoom)에 대한 스펙 범위 정보, 화각 정보, 최대 식별 거리 정보, 초점 거리 정보, 최소 식별 거리 정보, 카메라의 현재 자세 정보 등을 포함하는 카메라에 대한 다양한 속성 정보가 저장될 수 있다(S310).
속성정보저장부(120)에 저장되는 CCTV 등의 카메라(200)의 위치 정보는 후속되어 설명되는 바와 같이 공간 모델 데이터와의 매칭을 통하여 특정 공간에 위치하는 카메라를 구분 내지 확인하는데 사용된다.
본 발명의 영상데이터저장부(130)는 NVR(Network Video Recorder) 등으로 구현될 수 있으며 복수 개의 카메라 각각으로부터 촬영된 영상 데이터를 해당 카메라의 아이디 정보와 연계하여 해당 영상 데이터가 생성된 시간 정보와 함께 저장한다(S320).
본 발명의 입력부(140)는 사용자 등과 본 발명의 관제시스템(100) 사이의 정보 내지 데이터의 인터페이싱 기능을 수행하는 구성으로서, 마우스, 키보드, 터치 패드 등의 인터페이스 수단을 통하여 사용자 등으로부터 역추적하고자 하는 영역 정보와 역추적 시간 정보를 입력받는다(S330).
역추적하고자 하는 영역은 해당 영역의 위치 정보 내지 좌표 정보를 입력하는 방법, 화면표시수단(105, 110)에 default 등으로 출력된 관제 화면을 마우스, 터치 패드 등으로 이동시키는 방법으로도 입력될 수 있으며, 특정 행정 지번, 구역 등을 선택/입력하는 방법, 특정 교차로, 건물명, 도로 등과 같이 특정 POI(Point Of Interest)를 선택하거나 입력하는 방법 등 다양한 방법이 가능하다.
상기와 같은 방법으로 사용자 등으로부터 역추적을 시작하는 역추적 영역정보와 역추적 시간 정보가 입력되면, 본 발명의 표출부(150)는 상기 역추적 영역정보에 해당하는 공간 모델 데이터인 역추적 공간 모델 데이터를 추출하고 이를 화면표시수단(105, 110)으로 표출한다(S340). 도 5에 도시된 도면 중 맵(배경 지도)에 해당하는 것이 추출된 공간 모델 데이터의 예이다.
이 경우 도 5에 예시된 바와 같이 화면표시수단(105, 110)에 출력되는 관제 화면(역추적 영역정보에 해당하는 공간 모델 데이터와 카메라의 영상 데이터가 함께 표출되는 화면) 또는 공간 모델 데이터 자체에 사용자 시인성 등을 높이기 위하여 카메라(200)가 설치된 위치를 표상하는 심블(symbol)이나 아이콘(icon)(A)이 함께 출력되도록 구성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 선별부(160)는 역추적 영역 정보에 해당하는 공간 모델 데이터의 위치 정보와 속성정보저장부(120)에 저장된 카메라의 설치 위치 정보의 매칭 프로세싱 등을 통하여 역추적 영역 정보에 해당하는 설치위치정보를 가지는 카메라(200)를 선별한다(S350).
도 5의 좌측 도면의 예에서는 이와 같이 역추적 영역 정보(이에 해당하는 역추적 공간 모델)에 속하는 영역에 설치된 카메라(200)의 개수가 3개로 예시되어 있으며 우측 도면의 예에서는 역추적 영역 내에 존재하는 카메라(200)의 개수는 4개에 해당한다.
한편, 역추적 영역 정보에 해당하는 공간 모델 데이터의 추출과 카메라의 선별 과정은 설명의 편의성과 알고리즘 구현의 효율성을 고려하여 앞서 설명된 순서와 같이 순차적으로 설명하였을 뿐, 실시형태에 따라 동시적 내지 독립적으로 또는 반대의 순서로 이루어질 수도 있음은 물론이다.
이와 같이 역추적 영역 정보에 해당하는 카메라(200)가 선별되면, 본 발명의 메인제어부(170)는 상기 선별된 카메라(200)의 영상 데이터가 소정 영역 내지 크기를 이루는 화면으로 상기 역추적 공간 모델 데이터에 중첩하여 표출되도록 제어하되, 사용자 등으로부터 입력된 역추적 시간 정보에 해당하는 시간대의 영상이 표출되도록 한다(S360). 이 역추적 시간 정보는 통상적으로 과거의 특정 시점을 지정하는 시간 정보에 해당한다.
도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 상기 구성에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선 도 6의 두 번째 열(column)의 현재 시간은 사용자 등이 관제 시스템(100)을 통하여 영상의 역추적을 실시하고자 하는 그 당시의 현재 시간을 의미하며, 다섯 번째 열에 예시되어 있는 역추적 영역정보는 설명과 이해의 효율성을 높이기 위하여 특정 좌표와 특정 행정구역으로 예시하였을 뿐, 앞서 설명된 여러 가지 인터페이스 수단을 통하여 다양한 방법으로 입력되는 영역 정보로서 사용자 등이 역추적 하고자 하는 특정 공간 영역에 대한 정보를 의미한다.
도 6에 도시된 바와 같이 사용자가 영상 역추적을 실시하는 현재 시간은 2015년 8월 20일 11시 30분이며, 과거 특정 시점의 영상이 재생되는 시간으로서 사용자 등이 입력한 역추적 시간 정보는 현재 시간을 기준으로 약 10일 전 시점인 2015년 8월 10일 12시이며, 역추적 영역 정보는 (0.0)~(5.0)의 좌표가 이루는 4각 영역(이수역사거리 영역)으로 예시한다.
즉, 사용자는 Scene #1를 통하여 이수역 사거리 주변에 설치된 카메라가 촬영한 영상 중 현재 시점을 기준으로 과거 시점인 2015년 8월 10일 12시:00분을 시작 시점으로 하는 영상을 확인하게 된다.
이와 같이 사용자 등으로부터 설정되는 파라미터의 입력이 완료되면, 본 발명의 관제시스템(100)은 (0.0)~(5.0)의 영역 내에 있는 공간 모델 데이터를 추출하고, 이 영역에 위치하는 카메라를 선별한다. 도 5 내지 도 7의 예에서는 Scene #1에서 선별된 카메라는 3개(CCTV#1, CCTV#2, CCTV#3)이다.
본 발명의 관제시스템(100)은 도 5의 좌측 도면에 도시된 바와 같이 사용자가 확인하고자 하는 역추적 영역 정보에 해당하는 공간 모델 데이터를 화면표시수단(105, 110)으로 표출하고 나아가 이 영역에 설치된 3개의 카메라(CCTV#1, CCTV#2, CCTV#3)의 영상 데이터 중 상기 역추적 시간 정보(2015년 8월 10일 12시)에 해당하는 시간대의 영상이 재생되어 표출되도록 제어한다.
역추적 시간 정보 또한, 사용자가 텍스트 기반으로 입력하는 방법, 스크롤 등으로 특정 위치를 마우스 등으로 드래그 하는 방법 등 다양한 방법이 가능함은 물론이다.
도 7에 도시된 바와 같이 첫 번째 역추적 영역에 대한 관제 화면 scene #1에서는 CCTV#1, CCTV#2 및 CCTV#3에서 촬영되어 저장된 영상 중 2015년 8월 10일 12시를 시점으로 저장영상이 재생된다. 재생되는 영상은 상기 시점을 기준으로 순방향 재생이 일반적일 수 있으나, 실시형태에 따라서 상기 시점을 기준으로 역방향 재생으로도 구현할 수 있다.
이하에서는 도 4를 중심으로 도 5 내지 도 7을 참조하여 관제자(사용자 등)가 관제 화면을 이동시키는 즉, 역추적 영역 정보(이에 해당하는 역추적 공간 모델 데이터)가 이동되는 경우에 대한 본 발명의 구체적인 구성과 과정을 설명하도록 한다.
도 5의 우측 도면은 사용자가 마우스, 키보드 또는 터치 패드의 제스처(gesture), 슬립(slip) 등으로 도 5의 좌측 화면을 좌측으로 이동(실제 영역과 이에 대응되는 공간 모델 데이터는 우측으로 이동)시킨 관제 화면을 예시하고 있다.
관제자가 도 5의 좌측 도면의 관제 화면과 영상 데이터를 확인/관찰하다가 관심 객체를 발견하고 이 관심 객체가 특정 방향으로 이동하고 있음을 인지하여 그 경로를 추적하기 위하여 화면을 이동시키는 경우 등과 같이 역추적 영역 정보는 언제든지 이동되거나 변경될 수 있다. 그러므로 이와 같이 역추적 영역 정보가 시간에 따라 변화되더라도 공간 모델 데이터와 영상 데이터 또한, 시계열적이고 연속적으로 구현되도록 구성하는 것이 바람직하다.
이와 같이 역추적 영역 정보가 이동(변경)되는 과정 또는 단계는 시계열적으로 연속될 수 있으므로, 후속하여 입력되는 역추적 영역 정보를 일반화시켜 현재 시점에서 입력되는 역추적 영역 정보를 n(n은 2이상의 자연수)번째 역추적 영역 정보로 정의하여 설명한다.
관제자가 화면을 이동시키는 경우가 대표적일 수 있으나 이에 국한되지 않고 텍스트를 입력하거나 마우스로 화면 가장자리를 클릭하는 등의 다양한 인터페이싱을 통하여 화면 이동 신호 즉, n번째 역추적 영역정보가 입력되면(S410), 본 발명의 표출부(150)는 앞서 설명된 바와 같이 변경(이동)된 n번째 역추적 영역 정보에 해당하는 공간 모델 데이터인 n번째 공간 모델 데이터를 추출하여 표출하고(S430), 본 발명의 선별부(160) 또한, n번째 역추적 영역 정보에 해당하는 카메라를 선별한다(S440).
도 6에 도시된 바와 같이 관제자가 5분 후에 관제 화면을 (3,5)~(8,0)(사당역교차로 영역)으로 이동시킨 경우(S #2), S #2에서의 현재 시간은 S #1로부터 5분 경과되었으므로 2015년 8월 20일 11시 35분이며, 관제 화면의 이동에 의하여 S #1에서 표출되었던 CCTV #1은 관제 화면에서 사라지게 된다.
또한, S #1에서 표출되었던 CCTV #2, CCTV #3은 관제 화면의 이동되었으나 화면의 반 정도만 이동되었으므로 여전히 S #2의 관제 화면에 표출되며 상대적으로 우측에 설치되어 있던 CCTV #4, CCTV #5가, 이동된 역추적 영역 정보에 새롭게 해당하게 되어 CCTV #4, CCTV #5의 영상 데이터가 관제 화면에 표출되게 된다.
이와 관련하여, 관제자(사용자 등)가 첫 번째 관제 화면에서 관제 화면을 특정 방향/특정 위치만큼 이동시킨 것이 만약 30초 후였다면, 첫 번째 관제 화면의 표출 영상은 이미 30초 동안 재생되었으므로 이 30초 시간 구간을 고려하여 다음 관제 화면에서 표출되는 영상 데이터의 재생 시간대가 결정되어야 이전 관제 화면과의 시계열적인 시간 동기화를 정확히 구현할 수 있게 된다.
이를 위하여 본 발명의 추적시간연산부(180)는 n(n은 2 이상의 자연수) 번째 역추적 영역 정보가 입력되면 아래 수학식 1에 의하여 현재 단계 즉, n번째 역추적 시간 정보를 생성한다(S420).
Figure 112015118231725-pat00002
상기 수식에서 TRn (n-1)은 n(n-1)번째 역추적 시간 정보이며, TRD는 사용자가 최초 입력한 역추적 시간 정보이다. Dn은 n번째 간격 시간으로서 현재 단계를 n번째라고 가정하면, 현재 단계의 역추적 영역 정보가 입력된 시간과 직전 단계(n-1번째)의 역추적 영역 정보가 입력된 시간의 차이(간격)가 Dn이 된다. 즉 상기 수식에서 Sn (n-1)은 n(n-1)번째 역추적 영역 정보가 입력된 시각이다.
즉, 현재 단계의 역추적 시간 정보는 바로 직전 단계의 역추적 시간 정보에 간격시간을 합산한 시간이 된다.
역추적 영상이 순방향(forward)이 아니라 역방향으로 즉, 시간을 거슬러 가는 방향(rewind) 으로 재생되는 경우에는 현재 단계의 역추적 시간 정보는 바로 직전 단계의 역추적 시간 정보에 간격시간을 뺄셈한 값이 된다.
이와 같이 n번째(현재 단계) 역추적 시간 정보가 생성되면 본 발명의 메인제어부(170)는 상기 선별된 카메라가 촬영한 영상 데이터를 상기 n번째 역추적 공간 모델 데이터에 중첩하여 표출시키되, 상기 n번째 역추적 시간 정보에 해당하는 시간대의 영상이 표출되도록 제어한다(S450).
n번째 역추적 시간 정보를 생성하는 과정인 도 4의 S420단계는 설명과 이해의 효율성을 높이기 위하여 S410단계에 후속하여 수행하는 것으로 도시하였을 뿐, 특정 시간대의 영상 데이터를 공간 모델 데이터에 중첩하여 표출하는 S450단계 이전에 수행되기만 한다면, 도 4에 도시된 순서에 제한되어 수행될 필요가 없음은 자명하다.
도 5 내지 도 7의 예를 적용하여 상술된 과정을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
우선 2번째 간격 시간(D2)은 아래 연산 과정에 의하여 5분으로 계산된다.
D2 = S2 - S1 : 2번째 역추적 영역 정보가 입력된(화면이 이동된) 시각 - 첫 번째 역추적 영역 정보가 입력된 시각)
D2 = 2015.08.20 11시 35분 - 2015.08.20 11시 30분 = 5분
간격시간 (5분)이 연산되면, 현재 단계인 2번째 역추적 시간 정보는 아래 연산 과정에 의하여 2015년 8월 10일 12시 5분이 된다.
TR2 = TR1 + D2
TR2 = 2015년 8월 10일 12시 00분 + 5분(D2)=2015년 8월 10일 12시 5분
그러므로 본 발명의 메인제어부(170)는 S#2의 관제 화면에 속한 CCTV#2, CCTV#3, CCTV#4 및 CCTV#5의 영상을 관제 화면에 표출시키되, 2015년 8월 10일 12시 5분을 영상 재생 시간의 시작점으로 해당 영상이 표출되도록 제어한다.
표출제어에 대한 데이터 처리 등의 프로세싱을 더욱 향상시키기 위하여 본 발명의 메인제어부(170)는 직전 단계(n-1번째)의 역추적 영역 정보 및 현재 단계(n번째)의 역추적 영역 정보 모두에 해당하는 설치 위치 정보를 가지는 카메라 즉, 관제 화면의 이동에도 불구하고 관제 화면에 위치하는 카메라의 경우, 현재 단계에서 제어를 수행하지 않고 이전 단계에서 제어된 그대로를 유지하여도 무방하므로 이에 해당하는 대상 카메라의 경우 현재 단계(n번째)에서의 표출 제어의 대상에서 제외(S445)시키도록 구성하여 영상 재생 및 제어에 대한 프로세싱을 더욱 단순화시킬 수 있다.
도 5 내지 7에 도시된 바와 같이 S#1과 S#2 모두에 CCTV#2와 CCTV#3가 존재하므로 CCTV#2와 CCTV#3은 S#2(2번째)에서 표출 제어의 대상에서 제외하도록 구성될 수 있다.
다음 순서로 S#2에 이어 관제자가 다시 화면을 이동시킨 경우(역추적 영역 정보를 입력한 경우)가 S#3에 해당한다. 예시된 바와 같이 3번째 역추적 영역 정보의 입력(화면 이동 등)에 의하여 역추적 영역 정보는 도 6에 도시된 바와 같이 (4,6)~(9,12)(남부순환로 1가)로 이동된다.
3번째 역추적 영역 정보에 해당하는 설치 위치 정보를 가지는 카메라는 CCTV#4, CCTV#6, CCTV#7이며, 이 중 CCTV#4는 직전 단계(2번째)의 역추적 영역 정보에도 해당되었던 카메라이므로 3번째 단계에서의 표출 제어의 대상에서 제외되고 이전 재생이 그대로 지속되도록 처리하여도 무방하다.
3번째 역추적 영역 정보가 입력된(화면이 이동된) 시각이 2015년 8월 20일 11시 47분이며, 2번째 역추적 영역 정보가 입력된 시각은 2015년 8월 20일 11시 35분이므로 간격시간은 12분이 된다. 또한, 3번째 역추적 시간 정보는 2번째 역추적 시간 정보인 2015년 8월 10일 12시 5분에서 간격 시간 12분을 더한 2015년 8월 10일 12시 17분이 된다.
그러므로 S#3에서 CCTV#4, CCTV#6, CCTV#7의 영상은 2015년 8월 10일 12시 17분부터의 영상을 시작으로 다음 역추적 영역 정보가 입력되는 시간 간격만큼의 영상이 재생된다.
도 7에 도시된 바와 같이 현재 시간 및 영상 재생 시간대를 기준으로 할 때, 역추적이 개시되는 현재시간 2015년 8월 20일 11시 30분부터 8월 20일 11시 35분까지(5분 동안)는 CCTV#1, #2, #3 영상 데이터 중 2015년 8월 10일 12시 00분부터 12시 05분까지의 영상분이 표출된다.
다음으로 현재시간 2015년 8월 20일 11시 35분부터 2015년 8월 20일 11시 47분(12분 동안)까지는 CCTV#2, 내지 #4의 영상 데이터 중 2015년 8월 10일 12시 05분부터 12시 17분(12분)까지의 영상분이 표출된다. 나아가 세 번째 역추적 영역 정보의 입력(화면 이동)에 의하여 현재시간 2015년 8월 20일 11시 47분부터는 CCTV#4, #6, #7의 영상 데이터 중 2015년 8월 10일 12시 17분부터의 영상분이 표출된다.
도 7에 도시된 바와 같이 CCTV #2, #3은 S#1 및 S#2에 걸쳐 해당 시간대의 영상이 재생되며, CCTV#4의 경우 S#2 및 S#3에 걸쳐 해당 시간대의 영상이 재생된다.
상술된 바와 같은 본 발명의 프로세싱에 의하여 과거의 특정 시점과 특정 위치를 기준으로 영상 데이터를 역추적하는 경우 관련된 주변 공간 모델 데이터의 이동과 함께 영상 데이터의 재상 시간대가 정확하게 시계열적으로 연속하여 표출되므로 영상 추적의 효율성을 더욱 높일 수 있게 된다.
한편, 관제자가 관제 화면을 이동하여 다른 카메라 영상을 확인하는 것은 현재 단계에서 관심 객체가 발견되지 않거나 또는 다른 방향으로 관심 객체가 이동하는 등의 경우로 가정할 수 있다.
그러므로 관제자가 이미 확인한 영상과 대비하여 새롭게 관제 화면으로 들어오는 영상은 상대적으로 관제자가 더욱 주의 깊게 살펴볼 필요가 있는 영상이라고 간주될 수 있으며 관제 화면에서 멀어지는 영상은 상대적으로 중요도가 낮다고 볼 수 있다.
이를 데이터 처리 등에 효과적으로 반영하기 위하여 본 발명의 메인제어부(170)는 현재 단계(n번째)의 역추적 영역 정보에 의하여 신규로 선택되는 카메라의 영상 해상도 또는 표출 크기를 이전 단계(n-1번째) 및 현재 단계(n번째) 모두의 역추적 영역 정보에 해당되는 카메라의 영상 해상도 또는 크기보다 더 선명하게 또는 더 크게 표출되도록 제어하는 것이 바람직하다.
유사한 관점에서 본 발명의 메인제어부(170)는 역추적 영역 정보의 중심 지점의 좌표를 기준으로 카메라의 실치 위치가 이격된 거리에 따라 해당 카메라 영상의 해상도를 차등적으로 조정하도록 구성할 수도 있으며 중심 지점 좌표로 다가오는 영상과 멀어지는 영상을 구분하여 영상 표출 방법이 차등적으로 표출되도록 제어할 수도 있다.
이상에서의 설명은 관제자 등의 사용자가 화면을 이동시키는 등의 과정을 통하여 역추적 영역 정보가 입력되는 실시예를 설명하였으나, 역추적 영역 정보의 입력은 이러한 형태로 제한되지 않으며, GPS 신호 데이터, RSSI신호 강도에 따른 측위데이터 등과 같이 이동 객체의 시간별 이동에 대한 동선 데이터로 이루어질 수도 있음은 물론이다.
이 경우 이동 객체의 특정 시간대의 특정 위치는 각각 역추적 시간 정보 및 역추적 공간 정보와 매칭되며, 소정의 시간 후 이동 객체가 이동하는 것은 간격 시간 후에 역추적 영역 정보가 이동(변화)하는 것에 해당하므로 앞서 상술된 바와 같은 프로세싱이 그대로 적용될 수 있게 된다.
또한 본 발명의 영상선택부(190)를 통하여 관제 화면에 표출되는 복수 개의 영상 데이터 중 사용자로부터 특정 영상 데이터가 선택되는 신호가 입력되면 본 발명의 메인제어부(170)는 이 선택된 영상의 표출 크기, 위치 또는 해상도가 비선택 영상과 대비하여 차등적으로 이루어지도록 제어하도록 구성될 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 발명의 설명과 그에 대한 실시예의 도시를 위하여 첨부된 도면 등은 본 발명에 의한 기술 내용을 강조 내지 부각하기 위하여 다소 과장된 형태로 도시될 수 있으나, 앞서 기술된 내용과 도면에 도시된 사항 등을 고려하여 본 기술분야의 통상의 기술자 수준에서 다양한 형태의 변형 적용 예가 가능할 수 있음은 자명하다고 해석되어야 한다.
100 : 본 발명에 의한 관제시스템
110(105) : 화면표시수단 115 : 공간데이터저장부
120 : 속성정보저장부 130 : 영상데이터저장부
140 : 입력부 150 : 표출부
160 : 선별부 170 : 메인제어부
180 : 추적시간 연산부 190 : 영상선택부

Claims (6)

  1. 위치 정보가 포함된 공간 모델 데이터를 저장하는 공간데이터저장부;
    복수 개 카메라 각각의 설치 위치 정보를 포함하는 속성정보를 저장하는 속성정보 저장부;
    상기 복수 개 카메라로부터 촬영된 영상 데이터를 시간 정보와 함께 저장하는 영상데이터 저장부;
    역추적 영역 정보 및 역추적 시간 정보를 입력받는 입력부;
    상기 역추적 영역 정보에 해당하는 공간 모델 데이터인 역추적 공간 모델 데이터를 화면표시수단에 표출하는 표출부;
    상기 역추적 영역 정보에 해당하는 설치 위치 정보를 가지는 카메라를 선별하는 선별부; 및
    상기 선별된 카메라의 영상 데이터를 상기 역추적 공간 모델 데이터에 중첩하여 표출시키되, 상기 역추적 시간 정보에 해당하는 시간의 영상이 표출되도록 제어하는 메인제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 모델과 결합된 시계열적 영상의 역추적 기능이 구현된 관제 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    n(n은 2이상의 자연수)번째 역추적 영역 정보가 입력되면, 아래 수식에 의하여 n번째 역추적 시간정보를 생성하는 추적시간 연산부를 더 포함하고,
    상기 표출부는 n번째 역추적 영역 정보에 해당하는 공간 모델 데이터인 n번째 역추적 공간 모델 데이터를 화면표시수단에 표출하고,
    상기 선별부는 상기 n번째 역추적 영역 정보에 해당하는 설치 위치 정보를 가지는 카메라를 선별하며,
    상기 메인제어부는,
    상기 선별된 카메라의 영상 데이터를 상기 n번째 역추적 공간 모델 데이터에 중첩하여 표출시키되, 상기 n번째 역추적 시간 정보에 해당하는 시간의 영상이 표출되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공간 모델과 결합된 시계열적 영상의 역추적 기능이 구현된 관제 시스템.
    Figure 112015118231725-pat00003

    상기 수식에서 TRn은 n번째 역추적 시간 정보, TRD는 사용자가 최초 입력한 역추적 시간 정보, Dn은 n번째 간격 시간, Sn은 n번째 역추적 영역 정보가 입력된 시각. n은 2 이상의 자연수.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 메인제어부는,
    n-1번째 역추적 영역과 n번째 역추적 영역 정보 모두에 해당하는 카메라의 영상은 n번째 역추적 영역 정보의 입력에 의한 표출 제어의 대상에서 제외시키는 것을 특징으로 하는 공간 모델과 결합된 시계열적 영상의 역추적 기능이 구현된 관제 시스템.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 메인제어부는,
    역추적 영역 정보에 해당하는 카메라의 설치 위치 정보가 역추적 영역 정보의 중심을 기준으로 이격된 정도에 따라 해당 카메라 영상의 해상도를 차등적으로 조정하는 것을 특징으로 하는 공간 모델과 결합된 시계열적 영상의 역추적 기능이 구현된 관제 시스템.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 메인제어부는,
    상기 n번째 역추적 영역 정보의 입력에 의하여 신규로 선택되는 카메라의 영상 해상도 또는 표출 크기를 n-1번째 및 n번째 역추적 영역 정보 모두에 해당되는 카메라의 영상과 대비하여 차등적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 공간 모델과 결합된 시계열적 영상의 역추적 기능이 구현된 관제 시스템.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 역추적 영역 정보는,
    이동 객체의 시간별 이동에 대한 동선 데이터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공간 모델과 결합된 시계열적 영상의 역추적 기능이 구현된 관제 시스템.
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