KR101639068B1 - 공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템 - Google Patents

공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템 Download PDF

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    • G08B25/01Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
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Abstract

지도상 카메라의 감시영역을 해당 감시카메라의 감시 반경 및 허용 각도에 따라 설정하여 감시카메라에 대한 공간정보를 생성하고, 생성된 공간정보에 따라 피보호자 등 객체의 이동 경로를 따라 추적하면서 영상을 촬영하는 공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템에 관한 것으로서, 상기 각 감시카메라의 감시영역을 지도상에 표시되는 감시영역 공간정보를 생성하는 감시영역 생성부; 상기 피보호자 단말로부터 상기 피보호자 단말의 위치를 수신하는 위치정보 획득부; 상기 피보호자 단말의 위치를 포함하거나 인접한 감시영역을 검색하고, 검색된 감시영역의 감시카메라를 선택하는 카메라 선택부; 및, 상기 선택된 감시카메라를 제어하여, 상기 피보호자 단말의 위치 주변을 촬영하는 영상을 획득하는 영상제어 획득부를 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 시스템에 의하여, 지도 상 카메라의 공간 정보를 활용하여 최적의 감시카메라를 선택하고 연동시킴으로써, 피보호자의 상황을 정확하게 촬영하면서도 최소한의 감시카메라를 작동시켜서 불필요한 감시카메라의 사용을 최소화할 수 있다.

Description

공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템 { A system of providing ward's images of security cameras by using GIS data }
본 발명은 도로 및 주택가 주변 또는 길거리 등 공공지역에 설치된 감시카메라를 이용하여 이동하는 피보호자 등 객체의 영상을 촬영하되, 지도상 추적 촬영할 감시카메라에 대한 공간정보를 활용하여 피보호자 등 객체의 이동 경로를 따라 추적하면서 영상을 촬영하는 공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 지도상 카메라의 감시영역을 해당 감시카메라의 감시 반경 및 허용 각도에 따라 설정하여 감시카메라에 대한 공간정보를 생성하고, 생성된 공간정보에 따라 피보호자 등 객체의 이동 경로를 따라 추적하면서 영상을 촬영하는 공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 범죄 상황을 줄이기 위하여 도로 및 주택가 주변 길거리 등 공공장소 곳곳에 CCTV(폐쇄회로 TV) 또는 감시카메라를 설치하고 있다. 그러나 감시카메라는 주로 문제 발생시점의 영상을 증거자료로 활용하기 때문에, 증거자료로 쓰이는 범죄 상황의 후처리일 뿐, 범죄를 미연에 방지하는 데는 별로 도움이 되지 않고 있다.
이러한 문제점을 해결하고자 범죄를 미연에 방지할 수 있는 기술들이 제시되고 있다. 예를 들어, RFID와 네트워크 CCTV를 연동하여 이동체 위치 확인하는 기술을 제시하고 있다[특허문헌 1]. 즉, RFID 태그를 소지한 보호대상이 비상콜 버튼을 누르면 보호대상의 위치를 근처 RFID 리더기를 통해 파악하고, 그 파악된 위치 주변의 네트워크 CCTV를 통하여 보호대상 및 그 주변상황에 대한 영상 정보를 보호자, 유관기관 등에 전송하여 비상상태 시 상황에 맞는 적절한 조치를 신속하게 취하며, 범죄 현장에 대한 영상 정보를 획득할 수 있다. 하지만, RFID 태그를 항상 소지하고 다녀야하는 불편함과, 위치 계산을 위하여 다수의 RFID 리더기를 설치하는 등 인프라 구축비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
또한, 다른 예로서, 아이들이 근거리 무선통신이 가능한 휴대형 단말기의 응급버튼, 비상안전핀을 통해 무선AP모듈로 신호를 보내면, 근처 CCTV를 통해 영상을 촬영하고, 메인서버와 인터넷망을 통해 아이들의 정보, 위치 등을 메인서버로 송신하고, 부모에게 문자를 전송한다[특허문헌 2]. 또한, 긴급 또는 비상상황 발생 시 휴대하고 있는 비상 알림 호출기를 눌러, 이 신호가 건물에 설치된 중계기를 통해 접수되고, 이를 CCTV내의 송수신기에 전달하여 위험 상황을 실시간으로 촬영하도록 하는 기술이 제시되고 있다[특허문헌 3]. 최초 송신 중계기를 파악하여 사용자의 위치를 식별, 저장하고 이를 원격의 관리실이나 경찰서 등에 전송되도록 함으로써 위험상황을 신속하게 처리할 수 있도록 하는 것이다. 하지만, 상기 선행기술들은 사용자와 가장 가까운 무선AP모듈 또는 중계기가 가장 먼저 위험신호를 받고, 이를 통해 무선AP모듈 또는 중계기와 가까이 위치한 CCTV의 영상을 활용하는 것으로써, 해당 CCTV는 사용자가 어디에 위치했는지 정확히 알 수가 없어 고정된 화면만을 제공할 뿐이다. 그래서 위험에 처한 사용자의 실제상황을 구체적으로 제공하는 데에는 어려움이 있다.
또한, 다수의 감시카메라의 위치정보와 피보호자의 안심지역정보 및 위험지역정보를 저장하며, 피보호자 단말의 위치가 안심지역을 벗어나거나 위험지역에 위치한 위험 이벤트가 발생한 경우, 이때의 피보호자 단말의 위치정보 및 피보호자 단말 주변의 감시카메라들의 카메라 방향정보들을 이용하여 피보호자 단말 주변을 촬영하기 위한 감시 카메라를 선택해서 피보호자 단말의 주변 촬영을 요청하고, 수신된 피보호자 단말의 주변 영상 및 위험상황 발생정보를 보호자 단말로 전송하는 기술이 제시되고 있다[특허문헌 4]. 또한, 스마트폰의 GPS 기능을 이용하여 주변에 있는 네트워크 CCTV를 탐색하고, 상기 네트워크 CCTV는 사용자 중심으로 문제 상황을 촬영하여 유관기관에 전송하는 기술도 제시되고 있다[특허문헌 5].
그러나 상기 선행기술들은 보호자 또는 대상 객체를 추적하기 위하여 설치된 다수의 감시카메라 중에서 추적할 카메라를 선택해야 하는데, 피보호자 위치에서 가까운 카메라 또는 가장 가까운 카메라를 선택한다고만 설명되고 있다. 한 카메라가 피보호자와 가장 가까운 곳에 위치하더라도 실제로 피보호자를 촬영할 수 없는 경우도 있다. 또한, 피보호자는 지속적으로 이동할 수 있는데, 현재 추적 중인 카메라의 시야를 벗어나는 경우, 이를 이어받아 추적할 카메라를 어떤 카메라로 선택해야 한다. 또한, 피보호자의 위치 주변에 설치된 카메라를 모두 동원하면, 다른 상황을 감시하지 못하는 문제점도 초래한다.
한편, 공간 정보를 활용하여 도로 상의 감시카메라들을 그 촬영방향에 따라 서로 연동시키고, 이를 이용하여 객체를 용이하게 추적하는 기술이 제시되었다[특허문헌 6]. 그러나 상기 선행기술은 주로 도로 상에서 진행 방향이 명확한 상황에 적용되는 기술로서, 도로 주변이나 주택가 등 이동 방향이 복잡한 길거리 상황에는 적용하기 어려운 문제점이 있다.
[특허문헌 1] 한국등록특허 제10-1002130호(2010.12.16. 공고) [특허문헌 2] 한국공개특허 제10-2010-0010548호(2010.02.02. 공개) [특허문헌 3] 한국공개특허 제10-2008-0069160호(2008.07.25. 공개) [특허문헌 4] 한국공개특허 제10-2011-0129744호(2011.12.02. 공개) [특허문헌 5] 한국등록특허 제10-1401299호(2014.05.30. 공고) [특허문헌 6] 한국등록특허 제10-1317428호(2013.10.10. 공고)
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 도로 및 주택가 주변 또는 길거리 등 공공지역에 설치된 감시카메라를 이용하여 이동하는 피보호자 등 객체의 영상을 촬영하되, 지도상 추적 촬영할 감시카메라에 대한 공간정보를 활용하여 피보호자 등 객체의 이동 경로를 따라 추적하면서 영상을 촬영하는 공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 지도상 카메라의 감시영역을 해당 감시카메라의 감시 반경 및 허용 각도에 따라 설정하여 감시카메라에 대한 공간정보를 생성하고, 생성된 공간정보에 따라 피보호자 등 객체의 이동 경로를 따라 추적하면서 영상을 촬영하는 공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 피보호자 단말과 이동통신망으로 연결되고, 통행로에 설치된 다수의 감시카메라와 네트워크로 연결되는, 공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템에 관한 것으로서, 상기 각 감시카메라의 감시영역을 지도상에 표시되는 감시영역 공간정보를 생성하는 감시영역 생성부; 상기 피보호자 단말로부터 상기 피보호자 단말의 위치를 수신하는 위치정보 획득부; 상기 피보호자 단말의 위치를 포함하거나 인접한 감시영역을 검색하고, 검색된 감시영역의 감시카메라를 선택하는 카메라 선택부; 및, 상기 선택된 감시카메라를 제어하여, 상기 피보호자 단말의 위치 주변을 촬영하는 영상을 획득하는 영상제어 획득부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템에 있어서, 상기 시스템은, 상기 획득된 영상을 보호자 단말 또는 유관기관으로 전송하는 정보 전송부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템에 있어서, 상기 감시카메라의 감시영역은 상기 감시카메라가 촬영할 수 있는 감시가능 영역을 상기 지도상의 통행로 영역 내로 한정하여 설정하되, 통행로 영역 내의 감시가능 영역 중에서 상기 통행로 영역과 상기 감시카메라 위치 사이에 상기 통행로 영역의 경계선이 있는 영역을 제외하고 설정하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템에 있어서, 상기 감시카메라의 감시가능 영역은 상기 감시카메라의 해상도와 광학줌 배율에 의한 감시 반경과, 상기 감시카메라의 회전각도 및 화각에 의한 감시 각도에 의해 결정되는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템에 있어서, 상기 카메라 선택부는 상기 피보호자 단말의 위치를 포함하는 감시영역을 적어도 하나 검색하면 검색된 감시영역 중 하나의 감시카메라를 선택하고, 상기 피보호자 단말의 위치가 이를 포함하는 감시영역을 없는 사각지대 영역이면 상기 사각지대 영역과 인접한 감시영역의 감시카메라를 선택하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템에 있어서, 상기 피보호자 단말의 위치가 사각지대 영역에 위치할 때, 상기 사각지대 영역과 인접한 모든 감시영역의 감시카메라를 모두 선택하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템에 있어서, 상기 감시영역 생성부는 상기 감시카메라의 감시영역 중에서 통행로 영역의 통행로 부분에 위치하는 경계선 주변 소정의 거리 이내의 영역을 핸드오버 영역으로 설정하고, 상기 카메라 선택부는 상기 피보호자 단말의 위치가 상기 핸드오버 영역에 위치하면 상기 경계선에 인접한 감시영역의 감시카메라도 추가하여 선택하는 것을특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템에 의하면, 피보호자의 이동경로에 따라 피보호자 촬영에 가장 적절한 감시카메라를 선택해서 피보호자 및 그 주변상황을 촬영함으로써, 피보호자의 상황을 정확하게 촬영하여 보호자 및 유관기관에게 제공할 수 있는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에 따른 공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템에 의하면, 지도 상 카메라의 공간 정보를 활용하여 최적의 감시카메라를 선택하고 연동시킴으로써, 피보호자의 상황을 정확하게 촬영하면서도 최소한의 감시카메라를 작동시켜서 불필요한 감시카메라의 사용을 최소화할 수 있는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명을 실시하기 위한 전체 시스템의 구성에 대한 블록도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템의 구성에 대한 블록도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 감시카메라의 감시가능 영역의 차이와 피보호자 등 객체의 이동을 도시한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 감시카메라의 감시가능 영역과 통행로 영역으로부터 감시카메라의 감시영역을 도출하는 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 감시카메라의 감시영역을 예시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 감시카메라의 감시영역 내의 핸드오버 영역을 도시한 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 감시카메라의 감시영역 공간정보를 활용하여, 피보호자 등 객체의 위치에 따라 감시카메라를 선택하는 예시를 도시한 도면.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도면에 따라서 설명한다.
또한, 본 발명을 설명하는데 있어서 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.
먼저, 본 발명을 실시하기 위한 전체 시스템 구성의 일례를 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1에서 도시한 바와 같이, 본 발명을 실시하기 위한 전체 시스템은 피보호자 단말(11), 보호자 단말(12), 감시카메라(60), 및, 관제 서버(30)로 구성된다. 각 구성요소들은 이동통신망(21), 인터넷(또는 유선망) 등 네트워크(20)로 연결된다. 또한, 지도 상 카메라 정보 등을 제공하는 공간정보 서버(50)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 데이터를 저장하기 위한 데이터베이스(40)를 추가하여 구성될 수 있다.
피보호자 단말(11)은 피보호자가 소지하는 단말로서 이동통신 전화기 또는 스마트폰 등일 수 있으며, 위치파악 기술을 이용하여 자신의 위치정보를 파악하고 파악된 자신의 위치정보를 통신기지국 등 이동통신망(21)을 통하여 관제 서버(30)로 전송한다. 이때, 피보호자 단말(11)의 위치를 파악하는데 사용되는 위치파악기술에는 기지국에서 피보호자 단말(11)로 들어오는 신호의 도래각을 측정하여 피보호자 단말(11)의 위치를 구하는 AOA(Angle of Arrival)방법, 전파의 도달 시간을 이용하는 방법으로 전파 도달 시간을 측정하여 위치를 구하는 TOA(Time of Arrival)방법 및 두 개의 기지국으로부터 전파 도달 시각의 상대적인 차를 이용하여 TDOA(Time Difference of Arrival)방법이 있다. GPS 위성으로부터의 신호를 이용하여 위치를 알아내는 방법은 TOA 방법의 대표적인 방법이다. 나아가 이외에 RFID 기술, WI-FI 기술 및 GSM(Global System for Mobile communications) 기술을 이용하여 피보호자 단말(11)의 위치가 파악될 수 있다. 이러한 위치파악 기술은 일반적으로 공지되어 있으므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
보호자 단말(12)은 피보호자의 보호자가 소지하는 단말로서 이동통신 전화기, 스마트폰, 패블릿, 태블릿PC, PDA 등 컴퓨터 기능을 구비한 휴대형 단말로서, 관제 서버(30)로부터 수신된 피보호자 단말(11) 주변의 영상, 또는 단문 서비스로 제공된 피보호자 단말(11)의 주변 영상에 대한 촬영정보를 수신하여 출력한다. 또한, 보호자 단말(12)은 보호자의 요청에 따라 피보호자 단말(11) 주변의 실시간 촬영 요청을 관제 서버(30)로 전송할 수 있다.
감시카메라(60)는 관제 서버(30)에 의한 관리 서비스가 제공되는 구역에 설치된 CCTV 등 각종 카메라들을 포함할 수 있다. 특히, 감시카메라(60)는 도로 또는 주택가 등의 주변에 설치된 CCTV(폐쇄회로 TV)이다. 특히, 감시카메라(60)는 도로, 보도, 공터, 공원 등 사람이 통행이 가능한 통행로를 촬영하기 위해 설치된 카메라이다.
감시카메라(60)는 전용선 또는 인터넷 등 네트워크(20)로 연결되어, 촬영된 영상(예컨대, 동영상)을 관제 서버(30)로 제공한다. 또한, 감시카메라(60)는 패닝(Panning), 틸트(Tilt) 및 줌(Zoom) 등 PTZ 제어에 의해 촬영 위치(또는 촬영 방향)나 초점거리를 제어할 수 있다. 특히, 관제 서버(30)는 관리자의 조작을 통해 감시카메라(60)의 위치 및 초점 등 PTZ를 제어할 수 있다.
또한, 다수의 감시카메라(60) 각각은 관제 서버(30)로부터 카메라 방향 및 초점 정보의 전송 요청에 따라, 자신이 촬영하는 카메라의 방향 및 초점 정보를 관제 서버(30)에 전송한다.
감시카메라(60)에 자기장 센서 등이 장착되어 자신의 절대적 방향을 측정할 수 있는 경우에는, 카메라 방향의 동서남북 방향정보를 전송할 수 있다. 즉, 카메라의 방향 정보는 감시 카메라의 동서남북 방향정보, 수평 회전각 정보 및 수직 회전각 정보를 포함한다.
감시카메라(60)에 절대적 방향을 측정할 수 있는 방향 센서가 없는 경우에는, 카메라의 방향 정보는 자신의 카메라 방향의 동서남북 정보 없이, 수평 회전각 정보 및 수직 회전각 정보만을 포함한다. 이 경우, 공간 정보를 기반으로 외부 카메라 각각에 대응하는 보정값을 기 설정하여 저장하고, 선택된 카메라와 선택된 지점을 이용한 방향을 계산함에 있어서 상기 보정값을 이용한 보정 각도를 산출한다. 이를 통해, 지도상 카메라의 공간 정보와, 외부에 설치된 감시 카메라(60)가 동기화될 수 있도록 한다. 이로써, 감시 카메라에 의해 촬영된 동영상을 재생하는 것만으로는 실제 감시 카메라가 설치된 위치와, 카메라가 촬영하고 있는 방향이 어디인지 구분하기 어려운 문제가 개선되도록 한다. 이와 관련된 기술은 본 출원인이 출원한 [특허문헌 6]의 기술 내용을 참조한다.
한편, 감시카메라(60)들은 해상도나 회전각도 등 카메라의 성능이 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 폭이 넓은 큰 도로에는 높은 해상도 기능 및, 광학 배율이 높은 줌 기능을 구비한 고성능 감시카메라(CCTV)가 설치될 수 있고, 주택가 골목에는 일정한 방향만을 촬영하고 줌 기능이 없는 저해상도 카메라가 설치될 수 있다. 따라서 감시카메라(60)들은 각기 성능에 따라 감시 반경 및 감시 각도가 달라질 수 있다.
한편, 관제 서버(30)는 다수의 감시카메라(60)의 위치정보를 저장하고, 특히, 감시카메라(60)에 대응하여 지도 상에 카메라(예컨대, 카메라 아이콘 등, 이하 지도상 카메라)를 표시한다.
또한, 관제 서버(30)는 지도 상에 각 카메라의 감시영역, 즉, 각 카메라가 정확하게 감시할 수 있는 영역을 설정하여, 감시카메라의 감시영역에 대한 공간 정보를 생성한다. 바람직하게는, 생성된 공간정보는 감시영역 공간정보로서 데이터베이스 화되어 저장된다. 이때, 각 카메라별 감시영역은 감시카메라의 감시반경 및 감시허용 각도에 의해 정해진다. 이때, 감시허용 각도는 카메라의 회전각도 범위 및, 카메라의 화각에 의해 결정된다. 특히, 공간정보 감시영역 공간정보는 지도 상의 통행로 영역(도로, 길, 공원 등 사람이 통행이 가능한 영역)에 한정되는 영역으로 설정된다.
또한, 관제 서버(30)는 보호자 단말(12)로부터 수신된 피보호자 단말(11) 주변의 실시간 촬영요청에 따라 피보호자 단말(11)의 주변 영상을 실시간으로 보호자 단말(12)로 전송할 수 있다. 즉, 관제 서버(30)는 관리자에 의해 지도상 카메라가 선택되거나 피보호자 또는 피보호자 단말(11)의 이동에 따라 자동으로 지도상 카메라가 선택되면, 선택된 지도상 카메라에 대응하는 감시카메라(60)로부터 수신된 동영상을 재생하거나 저장 또는 전송하는 기능을 제공한다.
구체적으로, 관제 서버(30)는 피보호자 단말(11)로부터 수신된 피보호자 단말(11)의 위치정보를 이용하여, 피보호자 위치를 커버하는 감시영역의 카메라를 검색하고, 검색된 감시카메라(60) 중 적어도 하나의 카메라를 선택한다. 관제 서버(30)는 선택된 감시카메라에게 피보호자 단말의 주변 촬영을 요청하여 수신된 피보호자 단말의 주변 영상을 저장하거나 재생한다.
관제 서버(30)는 피보호자의 안심지역정보 및 위험지역정보를 더 저장하며, 피보호자 단말(11)의 위치가 안심지역을 벗어나거나 위험지역에 위치한 위험 이벤트가 발생한 경우, 이때의 피보호자 단말(11)의 위치정보 및 피보호자 단말(11) 주변의 감시카메라(60)들을 선택하여 주변 영상을 획득한다. 즉, 관제 서버(30)는 피보호자 단말(11)의 위치와 감시영역에 대한 공간정보를 이용하여, 피보호자 단말(11) 주변을 촬영하기 위한 감시 카메라를 선택해서 피보호자 단말(11)의 주변 촬영을 요청하고, 수신된 피보호자 단말(11)의 주변 영상 및 위험상황 발생정보를 보호자 단말(12)로 전송할 수 있다.
GIS 서버(50)는 지리적으로 참조 가능한 모든 형태의 정보를 제공하는 서버일 수 있으며, 관제 서버(30)에 저장된 정보 이외에 추가로 업데이트 되어야 할 정보가 있는 경우, 관제 서버(30)는 GIS 서버(50)와의 통신을 통해 해당 정보를 수신할 수 있다. 즉, GIS 서버(50)는 사용자의 요청에 따른 공간 정보를 지도 상에 표시하는 기능을 제공할 수 있으며, 해당 기능을 제공하기 위한 추가의 정보가 필요로 되는 경우 GIS 서버(50)에 접속하여 해당 정보를 수신할 수 있다.
또한, 관제 서버(30)에서 생성하고 저장하는 감시영역에 대한 공간정보를 GIS 서버(50)에서 생성하거나 저장할 수 있다. 또는 관제 서버(30)에 생성된 감시영역에 대한 공간정보가 GIS 서버(50)에 저장될 수 있거나, 사전에 GIS 서버에서 감시영역에 대한 공간정보를 사전에 생성하여 저장하고, 관제 서버(30)의 요청에 따라 GIS 서버(50)로부터 감시카메라에 대한 감시영역 공간정보를 수신할 수 있다.
데이터베이스(40)는 각 감시카메라의 감시영역을 지도상으로 표시하는 감시영역의 공간정보를 저장하는 감시영역DB(41), 감시카메라(60)들 각각에 대한 정보 또는 제어 데이터를 저장하는 카메라DB(42), 및, 감시카메라에 의해 촬영된 영상을 저장하는 영상DB(43)로 이루어진다. 그외에도 피보호자 단말(11) 및 보호자 단말(12)에 대한 데이터베이스를 추가하여 구성할 수 있다. 상기 데이터베이스(40)의 구성은 바람직한 일실시예일 뿐이며, 구체적인 장치를 개발하는데 있어서, 접근 및 검색의 용이성 및 효율성 등을 감안하여 데이터베이스 구축이론에 의하여 다른 구조로 구성될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템의 구성을 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템(30)은 감시영역 생성부(31), 위치정보 획득부(32), 카메라 선택부(33), 영상제어 획득부(34), 및, 정보전송부(35)로 구성된다.
감시영역 생성부(31)는 각 감시카메라(60)의 감시영역을 지도상에 표시되는 공간정보를 생성한다. 각 감시카메라의 감시영역은 해당 카메라의 감시 반경 및 감시 각도에 의해 결정된다. 바람직하게는, 감시카메라의 감시 반경은 카메라로 피보호자 등 객체를 촬영하였을 때 어느 정도 정확하게 식별할 수 있는 거리를 말하는 것으로서, 카메라의 해상도와 광학줌 배율에 의해 결정될 수 있다. 일 실시예로서, 피보호자 등 소정의 표준 객체(사전에 그 크기를 정할 수 있다)를 촬영하였을 때, 객체 전체를 포함하는 최소 정사각형의 해상도가 소정의 기준치 이상으로 촬영할 수 있는 최대 거리로 구할 수 있다. 해상도와 광학줌 배율에 의해 구한 감시 반경 또는 감시 거리를 기준 감시 반경이라 부르기로 한다.
또한, 감시카메라의 감시 거리 또는 감시 반경은 기상 상황이나 낮인지 밤인지 또는 조명 등 조도에 의해 결정될 수도 있다. 즉, 주변 환경에 의해 감시 거리가 달라질 수 있다. 이러한 환경 변수는 앞서 구한 기준 감시 반경에 일정한 감소 비율을 곱하여 실제 감시 반경을 구할 수 있다. 본 발명에서 감시 반경을 구하는 이유는 카메라의 성능에 따라 피보호자 등 객체를 정확하면서 효율적인 카메라를 선택하고자 하는 것이므로, 카메라의 성능에 의해 구한 감시 반경만을 사용해도 된다. 주변 환경은 피보호자 등 객체가 위치한 장소의 모든 감시카메라의 성능을 일률적으로 저하시키기 때문에, 감시카메라를 선택하는데 있어서 큰 영향을 주지 않는다.
또한, 감시카메라의 감시 반경은 각 감시카메라의 제품 사양이나 관리자에 의해 결정될 수도 있다.
도 3 내지 도 7은 감시영역 생성부(31)에 의해 각 감시카메라(60)의 감시영역에 대한 공간정보를 구하는 것을 예시한 도면이다.
도 3의 예에서 통행로 상에 감시카메라 C1, C2, C3가 설치되어 있고, 피보호자 등 객체의 위치가 P1, P2, P3 등으로 이동한다고 가정한다. 도 3의 선들은 통행로를 표시한 것으로서, 도로, 보도, 공터, 공원 등 통행이 가능한 공간과, 건물, 벽 등 통행이 불가한 공간을 구분하는 선으로 표시된다. 또한, 건물 내로 출입하는 출입문 또는 출입로 등은 통행이 불가한 공간으로 구분한다. 이것은 외부에 설치된 감시카메라가 건물 내에는 감시하지 못하기 때문이다. 즉, 도면상에서 선으로 막힌 부분은 통행이 불가능한 곳이다.
도 3에서, 각 감시카메라 C1, C2, C3를 중심으로 하는 점선의 원이나 부채꼴 형상은 벽 등 장애물이 없는 평면의 공간에서 감시할 수 있는 영역(이하 감시가능영역)을 나타낸 것이다.
도 3에서, 피보호자가 P1에 위치한 경우, 감시카메라 C3가 제일 가까운 곳에 위치한다. 그러나 감시카메라 C3는 감시 반경이 짧기 때문에 실제로 피보호자 P1을 정확하게 추적할 수 없다. 그러나 감시카메라 C1은 카메라 C3보다 멀리 설치되어 있으나, 높은 성능(높은 해상도나 높은 광학줌 배율)에 의해 충분히 객체 P1을 촬영하고 추적할 수 있다.
또한, 도 3에서 피보호자가 P2에 위치한 경우, 감시카메라 C1과 C3가 모두 감시영역 권 내에 위치한다. 따라서 카메라 C1과 C3 중 어느 하나 이상 선택하여 피보호자를 추적할 수 있다.
또한, 도 3에서 피보호자가 P3에 위치한 경우, 위치 P2는 감시카메라 C1, C2, C3가 모두 촬영할 수 없는 위치이므로, 피보호자를 정확하게 추적하여 촬영할 수 없다. 이 경우에는 카메라 C1과 C2 모두 해당 지점을 향해 대기하는 것이 바람직하다. 정확하게 판단하지 못하더라도, 희미하게나마 피보호자를 추적할 수 있기 때문이다. 그리고 카메라 영상이 불명확하기 때문에, 하나의 카메라로 추적하는 것보다 2개의 카메라가 모두 추적하는 것이 더 바람직하다. 이하에서, 위치 P3와 같은 영역, 감시카메라로 정확하게 추적하여 촬영하는 것이 불명확 영역을 사각지대 영역이라 부르기로 한다.
도 4와 5는 각 감시카메라의 감시영역을 지도상 통행로 이내 영역으로 한정하여, 감시영역을 공간정보로서 구성한 일례이다. 특히, 도 4는 각 감시카메라의 감시반경 및 감시 각도를 공간정보로 구성하는 과정을 도시한 것이고, 도 5는 감시영역의 공간정보의 결과를 예시한 도면이다.
도 4 또는 도 5의 노란색 부분은 감시카메라 C1의 감시영역이고, 파란색 부분은 감시카메라 C2의 감시영역이고, 녹색 부분은 카메라 C3의 감시영역이다. 도 4에서 보는 바와 같이, 감시영역은 감시카메라의 평면상 감시 가능한 영역(도 4의 점선 영역, 이하 감시가능 영역) 중에서 통행로 영역 이내로 한정한 영역이다.
또한, 통행로를 구분하는 경계선(또는 실선)은 장애물로 역할한다. 감시카메라의 평면상 감시가능 영역(점선 영역)이 통행로 영역 내에 위치하더라도, 해당 감시카메라와 해당 영역 사이에 장애물(실선)이 위치하면 감시영역에 해당되지 않는다. 도 4의 A 영역은 카메라 C3의 감시가능 영역으로서, 감시카메라 C3가 수직으로 나타나는 통행로 영역 내로 한정되는 영역이다. 그러나 영역 A와 감시카메라 C3 사이에 실선이 놓여져 장애물과 같은 역할을 한다. 따라서 A 영역은 감시카메라 C3가 감시할 수 없는 영역이다.
또한, 지도상 어느 카메라의 감시영역도 포함하지 않는 통행로 영역(또는 사각지대 영역)이 있을 수 있다. 도 4 또는 도 5에서 빨간색 영역(또는 영역 K)이 사각지대 영역이다.
이와 같이, 지도상에서 통행로 영역 내에 각 감시카메라(60)의 감시영역을 구성하여, 감시카메라에 의한 감시영역의 공간정보를 생성한다.
또한, 감시영역 생성부(31)는 각 감시영역 중에서 통행로 영역의 통행로 부분에 위치하는 경계선 주변의 일부 영역을 핸드오버 영역으로 설정한다. 즉, 핸드오버 영역은 각 카메라의 감시영역 중에서 통행로 부분에 위치하는 경계선 주변 소정의 거리 이내의 영역을 말한다.
도 6에서 점선 부분의 영역이 핸드오버 영역을 나타낸다. 핸드오버 영역은 피보호자 등 객체가 이동하여, 해당 감시카메라의 감시영역에서 조만간 벗어날 수 있는 영역을 말한다. 피보호자 등 객체가 핸드오버 영역에 도달하면, 핸드오버 영역의 경계선에 인접한 다른 감시영역의 감시카메라가 핸드오버 영역 방향으로 회전하여 해당 영역을 감시하도록 한다. 즉, 피보호자 등 객체가 다른 감시영역으로 넘어가더라도 연속하여, 다른 감시카메라가 핸드오버하여 대상 객체를 추적하여 촬영할 수 있다.
도 6의 핸드오버 영역 B1에 인접한 감시영역은 C6의 감시영역이고, 핸드오버 영역 B4의 인접 영역은 C2의 감시영역을 나타낸다. 특히, 핸드오버 영역 B5는 경계선 안쪽으로 상하에 실선(방해물)이 없기 때문에 경계선에서 상하로 소정의 거리만큼 연장된다. 또한, 영역 B6는 핸드오버 영역 B4와 B5가 겹쳐지는 영역으로서, 해당 영역에 피보호자 등 객체가 위치하면, 인접 영역이 C2와 C3 모두에 해당하므로, 감시카메라 C2와 C3가 모두 해당 위치로 방향을 전환하여 촬영을 한다.
다음으로, 위치정보 획득부(32)는 피보호자 단말(11)로부터 피보호자 단말(11)의 위치정보를 수신하여 데이터베이스(40)에 저장한다. 앞서 설명한 바와 같이, 피보호자 단말(11)의 GPS, 기지국 등에 의해 위치 측정 장치 또는 방법에 의해 위치를 파악하고, 파악된 위치에 대한 데이터를 획득한다.
카메라 선택부(33)는 위치정보 획득부(31)에 수신된 피보호자 단말(11)의 위치정보(또는 객체 위치)를 이용하여, 피보호자 단말 주변의 위치한 지도상 감시영역을 감시영역 공간정보에서 검색하여 선택한다.
해당 객체 위치를 포함하는 감시영역이 적어도 하나 검색되면, 검색된 감시영역의 감시카메라(60)가 감시할 카메라로서 선택된다. 2개 이상의 감시영역이 검색되는 경우에는 이들 중 어느 하나를 선택한다. 또한, 검색된 다수의 감시카메라 중 일부가 다른 객체를 추적 중이나 사용중이면, 해당 카메라를 제외하고 나머지 검색된 카메라에서 선택한다.
예를 들어, 도 7의 예에서, 객체 위치가 P1인 경우, 상기 객체 위치를 포함하는 감시영역은 C1이고, 감시카메라 C1이 선택된다. 객체 위치가 P2인 경우, 상기 객체 위치를 포함하는 감시영역은 C1과 C3이고, 이 중 어느 하나의 감시카메라가 선택된다.
또한, 해당 객체 위치가 사각지대 내에 위치하면, 상기 사각지대에 인접한 감시영역 모두에 대응되는 감시카메라를 상기 사각지대를 향하여 촬영하도록 선택한다. 감시영역은 감시카메라가 피보호자 등 객체를 정확하게 인식할 수 있는 영역을 설정한 것이다. 그 감시영역을 벗어나더라도 피보호자 등 객체를 전혀 인식하지 못하는 것이 아니라 희미하게 인식될 수 있다. 따라서 사각지대의 경우, 인접한 감시카메라를 모두 동원함으로써, 희미한 영상을 모두 촬영한다면 보다 정확하게 피보호자 등 객체를 식별할 수 있다.
바람직하게는, 카메라 선택부(33)는 해당 객체 위치가 감시영역 내에 위치하지만 감시영역 내에서 핸드오버 영역에 위치하면, 핸드오버 영역과 인접한 감시영역의 감시카메라를 추가로 선택한다.
다음으로, 영상제어 획득부(34)는 선택된 감시 카메라에게 피보호자 단말(11)의 주변 촬영을 요청한다. 이때 영상제어 획득부(34)는 해당 감시카메라에 카메라 방향 및 초점 정보를 같이 전송하여, 감시카메라의 초점 거리 및 위치를 제어할 수 있다. 이때 카메라 방향정보는 감시 카메라의 동서남북 방향정보, 수평회전각 정보 및 수직 회전각 정보를 포함할 수 있다.
또한, 영상제어 획득부(34)는 감시카메라의 실제 방향과 지도상 카메라의 방향이 다를 때에는 사전에 보정값으로 보정하여, 감시카메라의 방향을 제어한다. 외부 감시카메라(실제 감시카메라)의 방향과 지도상 카메라 간의 방향을 보정하는 기술은 [특허문헌 6]을 참조한다.
영상제어 획득부(34)는 피보호자 단말의 주변 촬영을 위한 감시 카메라로 선택된 감시카메라로부터 피보호자 단말의 주변 영상을 수신하여 데이터베이스(40)에 저장한다.
다음으로, 정보 전송부(35)는 피보호자 단말(11)의 위치가 안심지역을 벗어나거나 위험지역에 위치한 위험 이벤트가 발생한 경우, 이때의 피보호자 단말의 주변 영상과 함께 단문 서비스를 이용하여 위험상황 발생정보를 보호자 단말로 전송한다. 한편 정보 전송부(36)는 보호자 단말(12)로부터 수신된 피보호자 단말(11) 주변의 실시간 촬영요청에 따라 피보호자 단말(11)의 주변 촬영을 위해 선택된 감시카메라로부터 수신된 피보호자 단말(11)의 주변 영상을 실시간으로 보호자 단말(12)로 전송할 수 있다.
이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
11 : 피보호자 단말 12 : 보호자 단말
20 : 네트워크 21 : 이동통신망
30 : 관제서버, 피보호자 영상 제공 시스템
31 : 감시영역 생성부 32 : 위치정보 획득부
33 : 카메라 선택부 34 : 영상제어 획득부
35 : 정보전송부
40 : 데이터베이스 41 : 감시영역DB
42 : 카메라DB 43 : 영상DB

Claims (7)

  1. 피보호자 단말과 이동통신망으로 연결되고, 통행로에 설치된 다수의 감시카메라와 네트워크로 연결되고, 각 감시카메라의 해상도나 회전각도에 따라 감시할 수 있는 영역을 감시영역으로 설정하여 지도상에 표시하고, 피보호자 단말이 지도상에 위치하는 감시영역을 검색함으로써, 피보호자를 감시할 감시카메라를 선택하는, 공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템에 있어서,
    상기 각 감시카메라의 감시영역을 지도상에 표시되는 감시영역 공간정보를 생성하는 감시영역 생성부;
    상기 피보호자 단말로부터 상기 피보호자 단말의 위치를 수신하는 위치정보 획득부;
    상기 피보호자 단말의 위치를 포함하거나 인접한 감시영역을 검색하고, 검색된 감시영역의 감시카메라를 선택하는 카메라 선택부; 및,
    상기 선택된 감시카메라를 제어하여, 상기 피보호자 단말의 위치 주변을 촬영하는 영상을 획득하는 영상제어 획득부를 포함하고,
    상기 감시카메라의 감시영역은 상기 감시카메라가 촬영할 수 있는 감시가능 영역을 상기 지도상의 통행로 영역 내로 한정하여 설정하되, 통행로 영역 내의 감시가능 영역 중에서 상기 통행로 영역과 상기 감시카메라 위치 사이에 상기 통행로 영역의 경계선이 있는 영역을 제외하고 설정하고,
    상기 감시카메라의 감시가능 영역은 상기 감시카메라의 해상도와 광학줌 배율에 의한 감시 반경과, 상기 감시카메라의 회전각도 및 화각에 의한 감시 각도에 의해 결정되고,
    상기 감시영역 생성부는 상기 감시카메라의 감시영역 중에서 통행로 영역의 통행로 부분에 위치하는 감시영역 경계선 주변 소정의 거리 이내의 영역을 핸드오버 영역으로 설정하고,
    상기 카메라 선택부는 상기 피보호자 단말의 위치가 상기 핸드오버 영역에 위치하면 상기 감시영역 경계선에 인접한 감시영역의 감시카메라도 추가하여 선택하는 것을 특징으로 하는 공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시스템은,
    상기 획득된 영상을 보호자 단말 또는 유관기관으로 전송하는 정보 전송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 카메라 선택부는 상기 피보호자 단말의 위치를 포함하는 감시영역을 적어도 하나 검색하면 검색된 감시영역 중 하나의 감시카메라를 선택하고, 상기 피보호자 단말의 위치가 이를 포함하는 감시영역을 없는 사각지대 영역이면 상기 사각지대 영역과 인접한 감시영역의 감시카메라를 선택하는 것을 특징으로 하는 공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 피보호자 단말의 위치가 사각지대 영역에 위치할 때, 상기 사각지대 영역과 인접한 모든 감시영역의 감시카메라를 모두 선택하는 것을 특징으로 하는 공간 정보 기반 감시카메라의 피보호자 영상 제공 시스템.
  7. 삭제
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