KR101829274B1 - 비콘을 이용한 영상 보안 시스템 및 방법과 이를 위한 객체 관리 장치 - Google Patents

비콘을 이용한 영상 보안 시스템 및 방법과 이를 위한 객체 관리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시 형태는 감시 영역 내 객체를 촬영하여 객체 영상을 생성하여 객체 관리 장치로 제공하는 카메라; 상기 감시 영역이 통신 범위에 포함되도록 배치되어, 감시 영역내에서 검출되는 단말기와 비콘 통신하여 단말기 식별 정보를 수신하여 신호 세기와 함께 객체 관리 장치로 제공하는 세 개 이상의 비콘; 및 상기 객체 영상으로부터 객체를 검출하고 트래킹하여 객체 위치 정보를 산출하고, 단말기와 비콘간의 비콘 통신을 통하여 단말기 위치 정보를 산출하며, 감시 영역 내에서 단말기 위치 정보의 변동에 따른 단말기 이동 궤적을 실시간으로 산출하며, 상기 단말기 위치 정보와 객체 위치 정보가 기 설정된 기준 이내이면 객체에 단말기 식별 정보, 단말기 위치 정보, 및 단말기 이동 궤적을 매칭하여 객체 정보로서 관리하며, 복수 감시 영역에 설치된 비콘 및 카메라로부터 수신된 정보를 토대로 생성된 상기 단말기 식별 정보를 포함한 객체 정보를 근거로 동일한 단말기 식별 정보와 매칭되는 객체는 동일 객체로 연속하여 감시하는 객체 관리 장치;를 포함하며, 상기 객체 관리 장치는, 감시 공간에서 다른 감시 공간으로 이동된 객체에 대하여 생성된 객체 정보 중 기존 객체 정보에 포함된 단말기 식별 정보와 동일한 단말기 식별 정보를 가진 객체 정보가 매칭된 객체는 동일 객체로 연속하여 감시하여 이동 궤적의 연속성을 유지하여 관리할 수 있다.

Description

비콘을 이용한 영상 보안 시스템 및 방법과 이를 위한 객체 관리 장치{System and apparatus for image security using beacon}
본 발명은 비콘을 이용한 영상 보안 시스템과 객체 관리 장치로서, 비콘을 이용하여 영상 보안을 이룰 수 있는 영상 보안 시스템과 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 감시 카메라에서 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.
이에, 좀 더 낮은 부하로 객체를 식별함과 아울러 객체의 군집이나 소실 후 재등장과 같은 상황에서도 동일객체를 단일 식별자로 지속 추적할 수 있도록 하기 위하여, 비콘을 이용한 객체 트랙킹 방식의 영상 보안 시스템(한국등록특허 10-1553000호)가 제시되었다.
한국등록특허 10-1553000호에서 제시된 비콘을 이용한 객체 트랙킹 방식은, 도 1에 도시한 바와 같이 이동전 감시 영역에서 제2감시 영역으로 객체가 이동시에, 객체가 소지한 스마트폰의 식별 정보만을 확인하여 객체의 동일성을 판단하고 있다.
그런데 이러한 기존 방식은 다음과 같은 문제가 있다.
첫째, 기존 방식은 식별 정보만을 이용하여 감시 영역간의 객체 동일성을 판단하고 있어 객체 동일성 판단에 오류가 발생할 여지가 있다. 이에 객체 동일성 판단의 정확도를 높이기 위하여 기존에는 객체의 키, 넓이 등의 특징 정보를 추가로 비교하여 객체 동일성 판단을 하고 있다. 그런데 이러한 식별 정보 이외에 객체의 특징 정보를 추가로 비교하는 것은 처리 부하가 증가되는 문제가 있다.
둘째, 기존 방식은 감시 영역내에서 객체 동일성 판단을 하고 있을 뿐이지, 감시 영역 내에서 객체의 정확한 이동 궤적을 추적하지 못하는 문제가 있다.
한국등록특허 10-1553000호
본 발명의 기술적 과제는 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 있다.
또한 본 발명의 기술적 과제는 복수의 감시 영역에서 객체가 이동 시에 이동 방향성을 고려하여 객체 동일성 판단 수단을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 형태는 감시 영역 내 객체를 촬영하여 객체 영상을 생성하여 객체 관리 장치로 제공하는 카메라; 상기 감시 영역이 통신 범위에 포함되도록 배치되어, 감시 영역내에서 검출되는 단말기와 비콘 통신하여 단말기 식별 정보를 수신하여 신호 세기와 함께 객체 관리 장치로 제공하는 세 개 이상의 비콘; 및 상기 객체 영상으로부터 객체를 검출하고 트래킹하여 객체 위치 정보를 산출하고, 단말기와 비콘간의 비콘 통신을 통하여 단말기 위치 정보를 산출하며, 감시 영역 내에서 단말기 위치 정보의 변동에 따른 단말기 이동 궤적을 실시간으로 산출하며, 상기 단말기 위치 정보와 객체 위치 정보가 기 설정된 기준 이내이면 객체에 단말기 식별 정보, 단말기 위치 정보, 및 단말기 이동 궤적을 매칭하여 객체 정보로서 관리하며, 복수 감시 영역에 설치된 비콘 및 카메라로부터 수신된 정보를 토대로 생성된 상기 단말기 식별 정보를 포함한 객체 정보를 근거로 동일한 단말기 식별 정보와 매칭되는 객체는 동일 객체로 연속하여 감시하는 객체 관리 장치;를 포함하며, 상기 객체 관리 장치는, 감시 공간에서 다른 감시 공간으로 이동된 객체에 대하여 생성된 객체 정보 중 기존 객체 정보에 포함된 단말기 식별 정보와 동일한 단말기 식별 정보를 가진 객체 정보가 매칭된 객체는 동일 객체로 연속하여 감시하여 이동 궤적의 연속성을 유지하여 관리할 수 있다.
상기 객체 관리 장치는, 단말기 이동 궤적에 따른 단말기 이동 방향을 산출하여 관리하며, 감시 영역에서 단말기가 벗어날 때 파악되는 단말기 이동 방향을 이용하여 감시 영역간의 객체 동일성 판단이 이루어짐을 특징으로 할 수 있다.
상기 객체 관리 장치는, 객체 이동이 있을 때 이동하기 전의 감시 영역인 이동전 감시 영역에서 단말기가 벗어날 때 파악되는 단말기 이동 방향에 인접한 감시 영역인 인접 감시 영역에서 신규 검출되는 단말기 식별 정보가, 이동전 감시 영역에서 검출된 단말기 식별 정보와 일치할 경우, 인접 감시 영역에서 신규 검출된 객체와 이동전 감시 영역의 객체는 동일 객체로 하여 연속하여 감시함을 특징으로 할 수 있다.
상기 객체 관리 장치는, 이동전 감시 영역에서 단말기가 벗어날 때 파악되는 단말기 이동 방향에 인접하지 않은 감시 영역인 비인접 감시 영역에서 신규 검출되는 단말기 식별 정보가, 이동전 감시 영역에서 검출된 단말기 식별 정보와 일치하더라도, 비인접 감시 영역에서 신규 검출된 객체와 이동전 감시 영역의 객체는 동일 객체가 아닌 것으로 예비 판단함을 특징으로 할 수 있다.
상기 객체 관리 장치는, 비인접 감시 영역에서 신규 검출된 객체와 이동전 감시 영역의 객체는 동일 객체가 아닌 것으로 예비 판단이 있은 후, 이동전 감시 영역의 객체 영상과 비인접 감시 영역의 객체 영상이 서로 일치하지 않는 경우, 비인접 감시 영역에서 신규 검출된 객체와 이동전 감시 영역의 객체는 동일 객체가 아닌 것으로 최종 판단하며, 비인접 감시 영역에서 신규 검출된 객체와 이동전 감시 영역의 객체는 동일 객체가 아닌 것으로 예비 판단이 있은 후, 이동전 감시 영역의 객체 영상과 비인접 감시 영역의 객체 영상이 서로 일치하는 경우, 인접 감시 영역에서 신규 검출된 객체와 이동전 감시 영역의 객체는 동일 객체로 최종 판단하여 연속하여 감시함을 특징으로 할 수 있다.
상기 비콘은, 상기 사용자 장치의 BLE 신호, IoT 센서의 센싱신호, 무선신호, 광신호 또는 음향신호를 검출하고 RSSI를 기준으로 단말기 위치 정보를 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
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.
또한 본 발명의 객체 관리 장치는, 카메라로부터 감시 영역 내 객체에 대한 객체 영상과 객체 위치 정보를 수신하며, 상기 감시 영역이 통신 범위에 포함되도록 배치되는 세 개 이상의 비콘으로부터 단말기 식별 정보와 신호 세기를 수신하는 수신부; 상기 단말기 식별 정보와 신호 세기를 이용하여 단말기 위치 정보를 산출하며, 감시 영역 내에서 단말기 위치 정보의 변동에 따른 단말기 이동 궤적을 실시간으로 산출하는 단말기 위치 및 궤적 산출부; 상기 객체 영상으로부터 객체를 검출하고 트래킹하여 객체 위치 정보를 산출하는 영상 분석부; 상기 단말기 위치 정보와 객체 위치 정보가 기 설정된 기준 이내이면 객체에 단말기 식별 정보, 단말기 위치 정보, 및 단말기 이동 궤적을 매칭하여 객체 정보로서 관리하며 객체 매칭부; 및 복수 감시 영역에 설치된 비콘 및 카메라로부터 수신된 정보를 토대로 생성된 상기 단말기 식별 정보를 포함한 객체 정보를 근거로 동일한 단말기 식별 정보와 매칭되는 객체는 동일 객체로 연속하여 감시하며, 감시 공간에서 다른 감시 공간으로 이동된 객체에 대하여 생성된 객체 정보 중 기존 객체 정보에 포함된 단말기 식별 정보와 동일한 단말기 식별 정보를 가진 객체 정보가 매칭된 객체는 동일 객체로 연속하여 감시하여 이동 궤적의 연속성을 유지하여 관리하며, 단말기 이동 궤적에 따른 단말기 이동 방향을 산출하여, 이동전 감시 영역에서 단말기가 벗어날 때 파악되는 단말기 이동 방향을 이용하여 감시 영역간의 객체 동일성 판단이 이루어지도록 하는 객체 추적부;를 포함할 수 있다.
객체 추적부는, 이동전 감시 영역에서 단말기가 벗어날 때 파악되는 단말기 이동 방향을 이용하여 감시 영역간의 객체 동일성 판단이 이루어지도록 하며, 이동전 감시 영역에서 단말기가 벗어날 때 파악되는 단말기 이동 방향에 인접한 감시 영역인 인접 감시 영역에서 신규 검출되는 단말기 식별 정보가, 이동전 감시 영역에서 검출된 단말기 식별 정보와 일치할 경우, 인접 감시 영역에서 신규 검출된 객체와 이동전 감시 영역의 객체는 동일 객체로 하여 연속하여 감시하며, 이동전 감시 영역에서 단말기가 벗어날 때 파악되는 단말기 이동 방향에 인접하지 않은 감시 영역인 비인접 감시 영역에서 신규 검출되는 단말기 식별 정보가, 이동전 감시 영역에서 검출된 단말기 식별 정보와 일치하더라도, 비인접 감시 영역에서 신규 검출된 객체와 이동전 감시 영역의 객체는 동일 객체가 아닌 것으로 판단함을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면 카메라와 연동하는 비콘을 이용하여 사용자가 소지한 단말기에 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 객체 이동 방향을 참조하여 동일성 판단의 정확도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비콘을 이용한 영상 보안 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 객체 관리 장치의 구성 블록도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비콘의 동작 예시도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 단말기 식별 정보에 매칭되는 객체를 관리하는 예시 그림.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 객체 관리 장치의 동일 객체 관리 및 추적에 대한 예시 그림.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 단말기 이동 방향에 있는 인접 감시 영역으로 객체 이동이 있을 때의 모습을 도시한 그림.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 단말기 이동 방향에 있지 않은 비인접 감시 영역으로 객체 이동이 있을 때의 모습을 도시한 그림.
이하, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비콘을 이용한 영상 보안 시스템의 구성도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 객체 관리 장치의 구성 블록도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비콘의 동작 예시도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 단말기 식별 정보에 매칭되는 객체를 관리하는 예시 그림이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 객체 관리 장치의 동일 객체 관리 및 추적에 대한 예시 그림이다.
본 발명의 영상 보안 시스템은, 카메라(30), 세 개 이상의 비콘(20), 및 객체 관리 장치(100)를 포함할 수 있다.
카메라(30)는, 감시 영역 내 객체를 촬영하여 객체 영상을 생성하여 객체 관리 장치(100)로 제공한다. 객체는 움직이는 물체로서, 감시 영역 내의 사람 등이 해당될 수 있다.
비콘(20)은, 감시 영역이 통신 범위에 포함되도록 세 개(21,22,23) 이상 배치되어, 감시 영역내에서 검출되는 단말기(10)와 비콘 통신하여 단말기 식별 정보를 수신하여 신호 세기와 함께 객체 관리 장치(100)로 제공한다. 여기서 단말기(10)는, 감시 영역 내의 사람이 소지한 모바일 단말기, 예컨대, 스마트폰, 태블릿 PC 등이 해당될 수 있다.
이러한 비콘(20)은, 단말기(10)와의 양방향 통신을 지원하는 BLE(bluetooth low energy) 비콘(20), 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 있다. 따라서 감시 영역이 통신 범위에 포함되도록 설치되어 감시 구역내의 사람이 소지한 단말기(10)에 대하여 BLE 신호, 센싱신호, 무선신호, 광신호 또는 음향신호 등을 검출하여, 객체 관리 장치(100)로 제공한다.
객체 관리 장치(100)는, DVR(Digital Video Recorder), NVR(Network Video Recorder), 서버 등과 같이 다양한 장치로 구현될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
객체 관리 장치(100)는, 객체 영상으로부터 객체를 검출하고 트래킹하여 객체 위치 정보를 산출하고, 단말기(10)와 비콘(20;21,22,23)간의 비콘 통신을 통하여 단말기 위치 정보를 산출하며, 감시 영역 내에서 단말기 위치 정보의 변동에 따른 단말기 이동 궤적을 실시간으로 산출한다. 또한 단말기 위치 정보와 객체 위치 정보가 기 설정된 기준 이내이면 객체에 단말기 식별 정보, 단말기 위치 정보, 및 단말기 이동 궤적을 매칭하여 객체 정보로서 관리하며, 복수 감시 영역에 설치된 비콘(20) 및 카메라(30)로부터 수신된 정보를 토대로 생성된 상기 단말기 식별 정보를 포함한 객체 정보를 근거로 동일한 단말기 식별 정보와 매칭되는 객체는 동일 객체로 연속하여 감시한다.
객체 관리 장치(100)는 세 개의 비콘(20;21,22,23)을 통해 얻어지는 단말기 위치 정보와, 객체 영상의 분석을 통해 얻어진 객체 위치 정보를 상호 비교하며, 해당 비교에 따라 기설정된 기준 거리 이내의 객체를 동일 객체로 식별하고, 해당 동일 객체에 대하여 객체에 단말기 식별 정보, 단말기 위치 정보, 및 단말기 이동 궤적을 매칭하여 객체 정보로서 관리할 수 있다.
이를 통해, 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 단말기 식별 정보를 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.
또한 객체 관리 장치(100)는, 감시 공간에서 다른 감시 공간으로 이동된 객체에 대하여 생성된 객체 정보 중 기존 객체 정보에 포함된 단말기 식별 정보와 동일한 단말기 식별 정보를 가진 객체 정보가 매칭된 객체는 동일 객체로 연속하여 감시하여 이동 궤적의 연속성을 유지하여 관리한다. 여기서 단말기 이동 궤적은, 곧 객체 이동 궤적이라 볼 수 있으며, 복수의 감시 영역 전체에 걸쳐서 단말기 이동 궤적을 연속성을 유지하며 관리함으로서, 복수의 감시 영역 전체에 걸쳐서 객체 이동 궤적을 관찰할 수 있다. 이하 도 2의 객체 관리 장치(100)의 구성 블록도와 함께 상술한다.
객체 관리 장치(100)는 도 2에 도시한 바와 같이, 수신부(111), 단말기 위치 및 궤적 산출부(120), 영상 분석부(130), 객체 매칭부(140), 및 객체 추적부(150)를 포함할 수 있다.
수신부(111)는, 카메라(30)로부터 감시 영역 내 객체에 대한 객체 영상과 객체 위치 정보를 수신하며, 감시 영역이 통신 범위에 포함되도록 배치되는 세 개 이상의 비콘(20)으로부터 단말기 식별 정보와 신호 세기(RSSI)를 수신한다.
단말기 위치 및 궤적 산출부(120)는, 단말기 식별 정보와 신호 세기를 이용하여 단말기 위치 정보를 산출하며, 감시 영역 내에서 단말기 위치 정보의 변동에 따른 단말기 이동 궤적을 실시간으로 산출하여 객체 관리 장치(100)로 제공한다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이 세 개의 비콘(20)으로부터 신호 세기인 RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 기준으로 단말기 위치 정보를 산출할 수 있다.
참고로, 알려진 바와 같이 세 개 이상의 비콘(20)이 실내에 신호 범위별로 배치되어 있고, 각각의 비콘(20)과 단말기(10)간의 신호 세기를 객체 관리 장치(100)로 제공해주면, 각 비콘(20)과 단말기(10)간의 신호 세기를 이용하여, 공지된 측위 알고리즘으로 계산, 단말기 위치를 파악하는 방식이다. 알려진 바와 같이 정확한 측위 알고리즘을 위한 AOA, ROA, Finger Print, TDOA, TOA 등의 기술이 적용될 수 있다.
이밖에 다른 실시예로서, 단말기(10)에서 자신의 위치를 비콘(20)에 제공해주며, 비콘(20)이 단말기(10)로부터 수신한 단말기 위치 정보를 객체 관리 장치(100)로 제공하도록 구현할 수 있다. 즉, 단말기(10)가, 세 개의 비콘(20)과의 각각의 신호 세기를 이용하여 측위 알고리즘으로 계산하여 단말기 위치 정보를 산출하고, 산출한 단말기 위치 정보를 비콘(20)으로 제공해줄 수 있다. 비콘(20)은 이렇게 수신한 단말기 위치 정보를 객체 관리 장치(100)로 중계해주게 되고, 따라서 객체 관리 장치(100)내의 단말기 위치 및 궤적 산출부(120)는, 별도의 연산없이 단말기 위치 정보를 파악할 수 있게 된다.
영상 분석부(130)는, 객체 영상으로부터 객체를 검출하고 트래킹하여 객체 위치 정보를 산출한다. 영상 분석부(130)는, 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 수도 있다. 일례로, 영상 분석부(130) 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.
객체 매칭부(140)는, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 단말기 위치 정보와 객체 위치 정보가 기 설정된 기준 이내이면 객체에 단말기 식별 정보, 단말기 위치 정보, 및 단말기 이동 궤적을 매칭하여 객체 정보로서 관리한다. 즉, 단말기 위치 정보와 객체 위치 정보를 비교하여, 사람이 소지한 단말기(10)와 사람에 대응되는 객체의 위치간의 거리 차이가 도 5에 도시된 바와 같이 미리 설정된 기준 거리 이내인지 판단하여 기준 거리 이내이면 객체가 단말기(10)를 소지한 것으로 판단하여, 사람에 대응되는 객체의 위치와 미리 설정된 거리 이내의 위치 정보를 가진 단말기(10)가 동일한 사람에 의해 소지한 것으로 판단할 수 있다
객체 추적부(150)는, 복수 감시 영역에 설치된 비콘(20) 및 카메라(30)로부터 수신된 정보를 토대로 생성된 상기 단말기 식별 정보를 포함한 객체 정보를 근거로 동일한 단말기 식별 정보와 매칭되는 객체는 동일 객체로 연속하여 감시하며, 감시 공간에서 다른 감시 공간으로 이동된 객체에 대하여 생성된 객체 정보 중 기존 객체 정보에 포함된 단말기 식별 정보와 동일한 단말기 식별 정보를 가진 객체 정보가 매칭된 객체는 동일 객체로 연속하여 감시하여 이동 궤적의 연속성을 유지하여 관리한다.
상술하면, 객체 관리 장치(100)는 서로 다른 감시 영역에 각각 대응되어 설치되는 세 개 이상의 비콘(20;21,22,23)과 카메라(30)와 연결되어 있어, 이에 따라 서로 다른 감시 영역을 이동하는 객체에 대한 연속적인 추적을 수행할 수 있다.
도 6을 통해 상세히 설명하면, 도시된 바와 같이 감시 영역 A에서 감시 영역 B로 이동하는 객체에 대하여, 객체 매칭부(140)는 감시 영역 A에 대한 감시 영역 정보를 생성하고, 감시 영역 A에서 식별된 객체 A에 대하여 감시 영역 A에 대응되어 설치된 카메라(30a)와 세 개 이상의 비콘(21a,22a,23a)으로부터 제공되는 정보를 이용하여 생성된 객체A 정보를 감시 영역 A에 대한 감시 영역 정보와 매칭하여 DB나 저장부에 저장할 수 있다.
또한, 객체 매칭부(140)는 감시 영역 B에서 식별된 객체 B에 대하여 감시 영역 B에 대응되어 설치된 카메라(30b) 및 세 개 이상의 비콘(21b,22b,22c)으로부터 제공되는 정보를 이용하여 객체B 정보 생성시 객체 추적부(150)에 객체B 정보와 감시 영역 B에 대한 감시 영역 정보를 제공할 수 있다. 이에 따라, 객체 추적부(150)는 서로 다른 감시 영역 정보를 기초로 객체B 정보에 따른 객체B가 다른 감시 영역 A에서 식별된 객체와 동일한 객체인지를 판단하기 위하여, 객체B 정보에 포함된 단말기 식별 정보를 기초로 상기 DB 또는 저장부를 검색하여 동일한 단말기 식별 정보를 가진 객체A 정보가 검출되는 경우 객체 B를 객체 A와 동일한 객체로 판단할 수 있으며, 객체B 정보를 객체A 정보로 대체하여 DB 또는 저장부에 저장할 수 있다.
마찬가지로, 객체 추적부(150)는 객체 매칭부(140)로부터 감시 영역 C에 대응되어 설치된 카메라(30c) 및 세 개 이상의 비콘(21c,22c,23c)으로부터 제공되는 정보를 이용하여 생성된 객체 C에 대한 객체C 정보를 수신하는 경우 객체C 정보에 포함된 단말기 식별 정보를 이용하여 DB나 저장부를 검색할 수 있으며, 이를 통해 동일한 단말기 식별 정보를 가진 객체A 정보가 검출되면, 객체 C가 객체 A와 동일한 객체로 판단할 수 있다.
이를 통해, 객체 관리 장치(10)의 객체 추적부(150)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.
특히, 본 발명의 객체 관리 장치(10)의 객체 추적부(150)는, 복수의 감시 구역을 이동하는 사람의 이동 궤적을 관리하는데, 이때, 동일 객체 추적에 대한 정확도를 높이기 위하여 영상 내 객체에 대하여 객체의 이동 방향성을 고려하여 동일 객체에 대한 연속적인 추적을 수행하도록 한다. 이하, 도 7 및 도 8과 함께 상술하기로 한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 단말기 이동 방향에 있는 인접 감시 영역으로 객체 이동이 있을 때의 모습을 도시한 그림이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따라 단말기 이동 방향에 있지 않은 비인접 감시 영역으로 객체 이동이 있을 때의 모습을 도시한 그림이다.
객체 추적부(150)는, 단말기 이동 궤적에 따른 단말기 이동 방향을 산출하여 관리하며, 이동전 감시 영역에서 단말기(10)가 벗어날 때 최종적으로 파악된 단말기 이동 방향을 이용하여 감시 영역간의 객체 동일성 판단이 이루어지도록 할 수 있다.
나아가, 이동전 감시 영역에서 단말기(10)가 벗어날 때 최종적으로 파악된 단말기 이동 방향을 이용하여 감시 영역간의 객체 동일성 판단이 이루어지도록 하며, 이동전 감시 영역에서 단말기(10)가 벗어날 때 최종적으로 파악된 단말기 이동 방향에 인접한 감시 영역인 인접 감시 영역에서 신규 검출되는 단말기 식별 정보가, 이동전 감시 영역에서 검출된 단말기 식별 정보와 일치할 경우, 인접 감시 영역에서 신규 검출된 객체와 이동전 감시 영역의 객체는 동일 객체로 하여 연속하여 감시할 수 있다.
예를 들어, 예를 들어, 도 7에 도시한 바와 같이, 이동전 감시 영역인 제1감시 영역에 있는 A객체가 제1감시 영역을 벗어나 제2감시 영역으로 이동한 경우, 제1감시 영역을 벗어나는 순간의 단말기 이동 방향은, 제2감시 영역 방향으로 파악될 것이다. 이럴 경우, 단말기 이동 방향인 제2감시 영역 방향에 인접한 제2감시 영역이 인접 감시 영역에 해당되고, 다른 감시 영역들인 제3감시 영역, 제4감시 영역은 비인접 감시 영역에 해당된다.
이러한 인접 감시 영역인 제2감시 영역에서 검출된 B객체의 단말기 식별 정보가 이동전 감시 영역인 제1감시 영역의 A객체의 단말기 식별 정보와 일치할 경우에는, 제2감시 영역에 있는 B객체는 A객체와 동일한 객체로 판단하는 것이다.
반면에, 객체 관리 장치(100)는, 이동전 감시 영역에서 단말기(10)가 벗어날 때 최종적으로 파악된 단말기 이동 방향에 인접하지 않은 감시 영역인 비인접 감시 영역에서 신규 검출되는 단말기 식별 정보가, 이동전 감시 영역에서 검출된 단말기 식별 정보와 일치하더라도, 비인접 감시 영역에서 신규 검출된 객체와 이동전 감시 영역의 객체는 동일 객체가 아닌 것으로 예비 판단한다.
예를 들어, 도 8에 도시한 바와 같이, 이동전 감시 영역인 제1감시 영역에 있는 A객체가 제1감시 영역을 벗어나 제2감시 영역으로 이동한 경우, 제1감시 영역을 벗어나는 순간의 단말기 이동 방향은, 제2감시 영역 방향으로 파악될 것이다.
이럴 경우, 단말기 이동 방향인 제2감시 영역 방향에 인접한 제2감시 영역이 인접 감시 영역에 해당되고, 다른 감시 영역들인 제3감시 영역 및 제4감시 영역은 비인접 감시 영역에 해당된다.
그런데 비인접 감시 영역인 제3감시 영역에서 검출된 B객체의 단말기 식별 정보가 A객체의 단말기 식별 정보와 일치하더라도, 비인접 감시 영역인 제3감시 영역에서 신규 검출된 객체와 이동전 감시 영역인 제1감시 영역의 객체는 동일 객체가 아닌 것으로 1차적으로 예비 판단하는 것이다. 이는 단말기 이동 방향에 따르면 인접 감시 영역인 제2감시 영역에서 객체가 검출되어야 하는데, 예상치 못한 비인접 감시 영역인 제3감시 영역에서 객체가 검출되었기 때문에, 일단은 동일 객체로 판단하지 않는 것이다. 이는 통신상의 장애, 통신 혼선 등의 이유로 실제 객체 이동 위치와 다른 검출 오류가 발생할 수 있기 때문이다.
이러한 불일치라는 1차적인 예비 판단이 있는 경우에는, 실제로 객체 영상을 비교하여 진짜 불일치한지를 판단하는 2차적인 최종 판단을 한다.
이를 위해 객체 관리 장치(100)의 객체 추적부(150)는, 비인접 감시 영역에서 신규 검출된 객체와 이동전 감시 영역의 객체는 동일 객체가 아닌 것으로 예비 판단이 있은 후, 이동전 감시 영역인 제1감시 영역의 객체 영상과 이동후의 비인접 감시 영역인 제3감시 영역의 객체 영상이 서로 일치하지 않는 경우, 비인접 감시 영역에서 신규 검출된 객체와 이동전 감시 영역의 객체는 동일 객체가 아닌 것으로 최종 판단한다.
반면에, 비인접 감시 영역에서 신규 검출된 객체와 이동전 감시 영역의 객체는 동일 객체가 아닌 것으로 예비 판단이 있은 후, 이동전 감시 영역의 객체 영상과 비인접 감시 영역의 객체 영상이 서로 일치하는 경우, 비인접 감시 영역에서 신규 검출된 객체와 이동전 감시 영역의 객체는 동일 객체로 최종 판단하여 연속하여 감시할 수 있게 된다.
여기서 객체 영상의 비교는, 객체의 이미지 형상, 크기, 색상 등의 특징점 비교를 통하여 설정된 오차 범위내의 유사도를 가질 영우, 감시 영역의 객체 영상과 비인접 감시 영역의 객체 영상이 서로 일치한다고 판단할 수 있다.
상술한 본 발명의 설명에서의 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것으로, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경 및 균등한 타의 실시예가 가능한 것이다.
10:단말기
20:비콘
30:카메라
100:객체 관리 장치

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 감시 영역 내 객체를 촬영하여 객체 영상을 생성하여 객체 관리 장치로 제공하는 카메라;
    상기 감시 영역이 통신 범위에 포함되도록 배치되어, 감시 영역내에서 검출되는 단말기와 비콘 통신하여 단말기 식별 정보를 수신하여 신호 세기와 함께 객체 관리 장치로 제공하는 세 개 이상의 비콘; 및
    상기 객체 영상으로부터 객체를 검출하고 트래킹하여 객체 위치 정보를 산출하고, 단말기와 비콘간의 비콘 통신을 통하여 단말기 위치 정보를 산출하며, 감시 영역 내에서 단말기 위치 정보의 변동에 따른 단말기 이동 궤적을 실시간으로 산출하며, 상기 단말기 위치 정보와 객체 위치 정보가 기 설정된 기준 이내이면 객체에 단말기 식별 정보, 단말기 위치 정보, 및 단말기 이동 궤적을 매칭하여 객체 정보로서 관리하며, 복수 감시 영역에 설치된 비콘 및 카메라로부터 수신된 정보를 토대로 생성된 상기 단말기 식별 정보를 포함한 객체 정보를 근거로 동일한 단말기 식별 정보와 매칭되는 객체는 동일 객체로 연속하여 감시하는 객체 관리 장치;를 포함하며,
    상기 객체 관리 장치는,
    세 개 이상의 비콘을 통해 얻어지는 단말기 위치 정보와, 객체 영상의 분석을 통해 얻어진 객체 위치 정보를 상호 비교하며, 해당 비교에 따라 기설정된 기준 거리 이내의 객체를 동일 객체로 식별하고, 해당 동일 객체에 대하여 객체에 단말기 식별 정보, 단말기 위치 정보, 및 단말기 이동 궤적을 매칭하여 객체 정보로서 관리하며,
    감시 공간에서 다른 감시 공간으로 이동된 객체에 대하여 생성된 객체 정보 중 기존 객체 정보에 포함된 단말기 식별 정보와 동일한 단말기 식별 정보를 가진 객체 정보가 매칭된 객체는 동일 객체로 연속하여 감시하여 이동 궤적의 연속성을 유지하여 관리하고,
    단말기 이동 궤적에 따른 단말기 이동 방향을 산출하여 관리하며, 감시 영역에서 단말기가 벗어날 때 파악되는 단말기 이동 방향을 이용하여 감시 영역간의 객체 동일성 판단이 이루어지게 하고,
    객체 이동이 있을 때 이동하기 전의 감시 영역인 이동전 감시 영역에서 단말기가 벗어날 때 파악되는 단말기 이동 방향에 인접한 감시 영역인 인접 감시 영역에서 신규 검출되는 단말기 식별 정보가, 이동전 감시 영역에서 검출된 단말기 식별 정보와 일치할 경우, 인접 감시 영역에서 신규 검출된 객체와 이동전 감시 영역의 객체는 동일 객체로 하여 연속하여 감시하고,
    이동전 감시 영역에서 단말기가 벗어날 때 파악되는 단말기 이동 방향에 인접하지 않은 감시 영역인 비인접 감시 영역에서 신규 검출되는 단말기 식별 정보가, 이동전 감시 영역에서 검출된 단말기 식별 정보와 일치하더라도, 비인접 감시 영역에서 신규 검출된 객체와 이동전 감시 영역의 객체는 동일 객체가 아닌 것으로 예비 판단하고,
    객체의 이미지 형상, 크기, 색상 등의 특징점 비교를 통하여 설정된 오차 범위내의 유사도를 가질 영우, 감시 영역의 객체 영상과 비인접 감시 영역의 객체 영상이 서로 일치한다고 판단하되,
    비인접 감시 영역에서 신규 검출된 객체와 이동전 감시 영역의 객체는 동일 객체가 아닌 것으로 예비 판단이 있은 후, 이동전 감시 영역의 객체 영상과 비인접 감시 영역의 객체 영상이 서로 일치하지 않는 경우, 비인접 감시 영역에서 신규 검출된 객체와 이동전 감시 영역의 객체는 동일 객체가 아닌 것으로 최종 판단하며,
    비인접 감시 영역에서 신규 검출된 객체와 이동전 감시 영역의 객체는 동일 객체가 아닌 것으로 예비 판단이 있은 후, 이동전 감시 영역의 객체 영상과 비인접 감시 영역의 객체 영상이 서로 일치하는 경우, 비인접 감시 영역에서 신규 검출된 객체와 이동전 감시 영역의 객체는 동일 객체로 최종 판단하여 연속하여 감시함을 특징으로 하는 비콘을 이용한 영상 보안 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 비콘은,
    사용자 장치의 BLE 신호, IoT 센서의 센싱신호, 무선신호, 광신호 또는 음향신호를 검출하고 RSSI를 기준으로 단말기 위치 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 비콘을 이용한 영상 보안 시스템.
  7. 청구항 5에 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.

  8. 삭제
  9. 삭제
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