KR101882832B1

KR101882832B1 - 보행자 검출 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101882832B1
Application number: KR1020160159240A
Authority: KR
Inventors: 김태환; 김성호; 박미룡; 이은령; 아프라크테 마수드
Original assignee: 영남대학교 산학협력단; 한국전자통신연구원
Priority date: 2016-11-28
Filing date: 2016-11-28
Publication date: 2018-07-27
Also published as: KR20180060116A

Abstract

보행자 검출 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 검출 장치는 온도 측정 장치를 이용하여 대상 영역의 각 지점 별 온도 값을 획득하는 온도 값 획득부; 상기 대상 영역의 각 지점 별로 획득된 상기 온도 값들의 분산도(measure of dispersion)를 나타내는 온도 거리 지수를 생성하는 온도 거리 지수 생성부; 생성된 상기 온도 거리 지수에 기초하여 상기 대상 영역 내 후보 영역을 추출하고, 상기 후보 영역으로부터 설정된 거리 이내인 인접 영역의 온도 거리 지수에 대한 상기 후보 영역의 온도 거리 지수의 대조비(contrast ratio)를 조정하는 대조비 조정부; 및 조정된 상기 후보 영역의 온도 거리 지수 및 상기 대상 영역의 배경의 온도 거리 지수를 이용하여 보행자 영역을 검출하는 보행자 영역 검출부를 포함한다.

Description

보행자 검출 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING PEDESTRIAN}

본 발명의 실시예들은 온도 측정 장치를 이용하여 보행자를 검출하는 기술과 관련된다.

보행자 검출은 감시, 추적 시스템뿐만 아니라, 인구 집계, 도로 안전, 보행자 안전에 관한 분야에서 활발하게 연구되고 있는 기술이다. 이러한 보행자 검출 기술은 대부분 영상을 기반으로 보행자를 검출하는 것을 목적으로 한다. 다시 말해, 종래에는 가시광 영상에 표시된 컬러 또는 명암의 강약을 기반으로 보행자 검출을 시도하였다. 그러나, 영상 내 컬러 기반의 보행자 검출은 밤 시간대, 어두운 터널, 구름낀 날과 같이 조명이 거의 없는 환경 또는 조명 변화가 심하고 빛에 의한 간섭이 많은 환경에서는 오차가 많이 발생하였다.

한편, 센서 기술이 발전함에 따라 적외선 카메라 센서가 상용화되면서, 객체로부터 방사되는 열을 감지하는 원적외선(Far Infrared) 카메라 센서를 이용하였고, 이에 따라 컬러 기반의 보행자 검출에 대해 제기된 문제점들을 해결할 수 있었다. 이때, 원적외선 카메라 센서로부터 취득된 영상은 명암의 강약을 기반으로 표현되었다. 그러나, 이와 같이 적외선 카메라로부터 획득된 복사량(radience) 데이터를 영상 데이터로 변환하게 되면, 기존의 14비트 데이터가 8비트 데이터로 양자화되면서 최초의 적외선 열 데이터에 손실이 발생하게 된다. 즉, 기존의 적외선 열 데이터를 그림 파일로 변환하는 과정에서 압축으로 인한 데이터 손실이 발생할 수 있다. 데이터 손실이 발생하는 경우, 실제 물리적인 적외선 열 데이터에 관한 왜곡이 발생할 위험이 있으며, 이는 보행자 검출 성능을 저하시키는 원인 중 하나가 될 수 있다.

이에 따라, 기존의 물리적인 적외선 열 데이터의 손실 없이, 적외선 열 데이터에 포함된 정보를 그대로 유지하면서 보행자 검출을 시도함으로써 보다 정확한 보행자 검출을 수행할 수 있는 기술 개발이 요구된다.

한국등록특허공보 제10-1266032호(2013.05.14)

본 발명의 실시예들은 온도 측정 장치를 통해 획득된 온도 값을 이용하여 보행자를 정확하게 검출하기 위한 것이다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 온도 측정 장치를 이용하여 대상 영역의 각 지점 별 온도 값을 획득하는 온도 값 획득부; 상기 대상 영역의 각 지점 별로 획득된 상기 온도 값들의 분산도(degree of scattering)를 나타내는 온도 거리 지수를 생성하는 온도 거리 지수 생성부; 생성된 상기 온도 거리 지수에 기초하여 상기 대상 영역 내 제1 후보 영역을 추출하고, 상기 제1 후보 영역으로부터 설정된 거리 이내인 인접 영역의 온도 거리 지수에 대한 상기 제1 후보 영역의 온도 거리 지수의 대조비(contrast ratio)를 조정하는 대조비 조정부; 및 조정된 상기 제1 후보 영역의 온도 거리 지수 및 상기 대상 영역의 배경의 온도 거리 지수를 이용하여 보행자 영역을 검출하는 보행자 영역 검출부를 포함하는, 보행자 검출 장치가 제공된다.

상기 온도 거리 지수 생성부는, 획득된 상기 온도 값 중 임계 범위 내의 온도 값을 이용하여 상기 온도 거리 지수 각각을 생성할 수 있다.

상기 온도 거리 지수 생성부는, 획득된 상기 온도 값 중 임계 범위 밖의 온도 값 각각을 획득된 상기 온도 값의 평균으로 대체하고, 상기 임계 범위 내의 온도 값 및 대체된 상기 온도 값 각각에서 상기 임계 범위 내의 온도 값 및 대체된 상기 온도 값으로부터 산출된 평균을 뺀 결과를 상기 임계 범위 내의 온도 값 및 대체된 상기 온도 값으로부터 산출된 표준 편차로 나눔으로써 상기 온도 거리 지수 각각을 생성할 수 있다.

상기 대조비 조정부는, 콘트라스트 필터(contrast filter)를 이용하여 상기 인접 영역의 온도 거리 지수에 대한 상기 제1 후보 영역의 온도 거리 지수의 상기 대조비를 조정할 수 있다.

상기 콘트라스트 필터는, 상기 콘트라스트 필터의 가장자리를 따라 설정된 폭을 가지는 주변 영역 및 상기 주변 영역으로 둘러싸인 중심 영역을 포함하며, 상기 대조비 조정부는, 상기 대상 영역의 각 지점 별로 상기 대상 영역 중 상기 중심 영역에 대응되는 지점의 온도 거리 지수의 평균에서 상기 주변 영역에 대응되는 지점의 온도 거리 지수의 평균을 뺀 값으로 상기 온도 거리 지수를 조정할 수 있다.

상기 보행자 영역 검출부는, 조정된 상기 제1 후보 영역의 온도 거리 지수 및 상기 대상 영역의 배경의 온도 거리 지수를 비교하여 상기 제1 후보 영역 중 제2 후보 영역을 선별하고, 선별된 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값을 이용하여 상기 보행자 영역을 검출할 수 있다.

상기 보행자 영역 검출부는, 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값의 의 평균 및 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균을 산출하며, 상기 제2 후보 영역에 대응되는 상기 온도 값의 평균과 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균의 차이를 이용하여 상기 보행자 영역을 검출할 수 있다.

상기 보행자 영역 검출부는, 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값의 평균과 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균 사이의 차이에서 상기 배경에 대응되는 온도 값의 표준 편차를 나눈 값이 설정된 값 이상인 경우, 상기 제2 후보 영역을 상기 보행자 영역으로 검출할 수 있다.

상기 보행자 영역 검출부는, 상기 대상 영역 중 상기 제2 후보 영역을 제외한 영역에서 상기 제2 후보 영역으로부터 설정된 거리 이상 떨어진 영역을 상기 배경으로 설정할 수 있다.

상기 보행자 영역 검출부는, 상기 제2 후보 영역에 포함된 온도 값 중 설정된 값 이상의 온도 값의 평균을 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값의 평균으로 설정하며, 상기 배경에 포함된 온도 값 중 설정된 값 미만의 온도 값의 평균 및 표준 편차를 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균 및 표준 편차로 각각 설정할 수 있다.

본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 하나 이상의 프로세서들, 및 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램들을 저장하는 메모리를 구비한 컴퓨팅 장치에서 수행되는 방법으로서, 온도 측정 장치를 이용하여 대상 영역의 각 지점 별 온도 값을 획득하는 단계; 상기 대상 영역의 각 지점 별로 획득된 상기 온도 값들의 분산도(degree of scattering)를 나타내는 온도 거리 지수를 생성하는 단계; 생성된 상기 온도 거리 지수에 기초하여 상기 대상 영역 내 제1 후보 영역을 추출하고, 상기 제1 후보 영역으로부터 설정된 거리 이내인 인접 영역의 온도 거리 지수에 대한 상기 제1 후보 영역의 온도 거리 지수의 대조비(contrast ratio)를 조정하는 단계; 및 조정된 상기 제1 후보 영역의 온도 거리 지수 및 상기 대상 영역의 배경의 온도 거리 지수를 이용하여 보행자 영역을 검출하는 단계를 포함하는, 보행자 검출 방법이 제공된다.

상기 생성하는 단계는, 획득된 상기 온도 값 중 임계 범위 내의 온도 값을 이용하여 상기 온도 거리 지수 각각을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 생성하는 단계는, 획득된 상기 온도 값 중 임계 범위 밖의 온도 값 각각을 획득된 상기 온도 값의 평균으로 대체하고, 상기 임계 범위 내의 온도 값 및 대체된 상기 온도 값 각각에서 상기 임계 범위 내의 온도 값 및 대체된 상기 온도 값으로부터 산출된 평균을 뺀 결과를 상기 임계 범위 내의 온도 값 및 대체된 상기 온도 값으로부터 산출된 표준 편차로 나눔으로써 상기 온도 거리 지수 각각을 생성할 수 있다.

상기 조정하는 단계는, 콘트라스트 필터(contrast filter)를 이용하여 상기 인접 영역의 온도 거리 지수에 대한 상기 제1 후보 영역의 온도 거리 지수의 상기 대조비를 조정할 수 있다.

상기 콘트라스트 필터는, 상기 콘트라스트 필터의 가장자리를 따라 설정된 폭을 가지는 주변 영역 및 상기 주변 영역으로 둘러싸인 중심 영역을 포함하며, 상기 조정하는 단계는, 상기 대상 영역의 각 지점 별로 상기 대상 영역 중 상기 중심 영역에 대응되는 지점의 온도 거리 지수의 평균에서 상기 주변 영역에 대응되는 지점의 온도 거리 지수의 평균을 뺀 값으로 상기 온도 거리 지수를 조정할 수 있다.

상기 검출하는 단계는, 조정된 상기 제1 후보 영역의 온도 거리 지수 및 상기 대상 영역의 배경의 온도 거리 지수를 비교하여 상기 제1 후보 영역 중 제2 후보 영역을 선별하는 단계; 및 선별된 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값을 이용하여 상기 보행자 영역을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 검출하는 단계는, 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값의 의 평균 및 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균을 산출하며, 상기 제2 후보 영역에 대응되는 상기 온도 값의 평균과 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균의 차이를 이용하여 상기 보행자 영역을 검출할 수 있다.

상기 검출하는 단계는, 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값의 평균과 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균 사이의 차이에서 상기 배경에 대응되는 온도 값의 표준 편차를 나눈 값이 설정된 값 이상인 경우, 상기 제2 후보 영역을 상기 보행자 영역으로 검출할 수 있다.

상기 검출하는 단계는, 상기 대상 영역 중 상기 제2 후보 영역을 제외한 영역에서 상기 제2 후보 영역으로부터 설정된 거리 이상 떨어진 영역을 상기 배경으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 검출하는 단계는, 상기 제2 후보 영역에 포함된 온도 값 중 설정된 값 이상의 온도 값의 평균을 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값의 평균으로 설정하는 단계; 및 상기 배경에 포함된 온도 값 중 설정된 값 미만의 온도 값의 평균 및 표준 편차를 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균 및 표준 편차로 각각 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 온도 측정 장치를 이용하여 획득된 온도 값과 연관된 온도 거리 지수를 생성하고, 이러한 온도 거리 지수를 이용하여 대조비 조정 후, 후보 영역에 대한 보행자 검출을 수행함으로써 외부 환경에 따라 온도 값이 왜곡되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 보행자를 정확하게 감지할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예들에 따르면, 검출된 보행자 영역으로부터 온도 거리 지수를 이용하여 대상 영역 내 후보 영역에 대응되는 지점을 추출하고, 추출된 상기 지점과 대응되는 온도 값을 이용하여 보행자의 체온을 측정함으로써 정확하게 보행자의 체온을 감지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 검출 장치의 상세 구성을 나타낸 블록도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정 장치를 이용하여 촬영한 대상 영역을 나타낸 예시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 거리 지수 생성부가 온도 거리 지수를 생성하는 과정을 설명하기 위한 예시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 대조비 조정부에 의해 온도 값의 대조비를 조정하는 과정을 설명하기 위한 예시도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘트라스트 필터를 설명하기 위한 예시도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 영역 검출부가 보행자 영역을 검출하기 위해 제2 후보 영역을 선별하는 과정을 설명하기 위한 예시도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 영역 검출부가 보행자 영역을 검출하는 과정을 설명하기 위한 예시도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 체온 감지부에서 보행자의 체온을 감지하는 과정을 설명하기 위한 예시도
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 10은 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 검출 장치(100)의 상세 구성을 나타낸 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 검출 장치(100)는 온도 값 획득부(102), 온도 거리 지수 생성부(104), 대조비 조정부(106), 보행자 영역 검출부(108) 및 체온 획득부(110)를 포함할 수 있다.

온도 값 획득부(102)는 온도 측정 장치를 이용하여 대상 영역을 촬영하는 모듈이다. 온도 측정 장치는 적외선을 이용하여 복사 분석(radiometric)을 수행하는 영상 장치로서, 예를 들어 열화상 카메라(FLIR: forward looking infrared)일 수 있다. 대상 영역은 촬영 대상이 되는 영역으로서, 대상 영역에는 보행자가 존재할 수 있다. 대상 영역은 예를 들어 공항의 검색대 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 온도 값 획득부(102)는 온도 측정 장치를 이용하여 대상 영역의 각 지점 별 온도 값을 획득할 수 있다. 여기서, 온도 값은 온도 측정 장치에 의해 획득된 적외선 열 데이터로서, 측정된 온도를 수치로 표현한 로우 데이터(raw data)를 가리킨다.

본 실시예들에서, 온도 측정 장치를 이용하여 촬영한 대상 영역은, 화상 표시 수단을 이용하여 하나 이상의 화면 상에 표시될 수 있다. 이러한 화상 표시 수단 및 화면은 보행자 검출 장치(100) 내부에 구비될 수 있으나, 별도의 장치로서 구성될 수도 있다. 예를 들어, 상기 화면은, 대상 영역의 표면에서 방출되거나 반사되어 온도 측정 장치에 의해 감지된 적외선 영역의 신호를 화면 상에 명암을 표시함으로써 가시화할 수 있다. 또한, 온도 값 획득부(102)는 상기 화면을 구성하는 픽셀 별로 대응되는 온도 값을 저장할 수 있다. 다시 말해, 본 실시예들에서 온도 값 획득부(102)는 온도 측정 장치에 의해 촬영된 대상 영역을 화면 상에서 명암의 강약 등을 이용하여 시각적으로 표시될 수 있고, 동시에 화면의 각 지점 별로 대응되는 온도 값을 저장할 수 있다. 저장된 온도 값은 단순히 온도 값을 획득하는데 그치는 것이 아니라, 이후 설명할 온도 거리 지수 생성, 대조비 조정 및 보행자 영역 검출 과정에서 모두 사용될 수 있다. 여기서, 온도 측정 장치는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 검출 장치(100)와 결합된 장치로서 구현될 수 있으나, 별도의 장치로서 구현될 수도 있다.

온도 거리 지수 생성부(104)는 획득된 온도 값 각각을 온도 지수로 변환하기 위한 모듈이다. 온도 거리 지수는 대상 영역에 대해 측정된 온도 값 각각을 측정된 온도 값 전체의 평균에 대한 편차, 즉 분산도(degree of scattering)를 나타내는 지수이다. 즉, 온도 거리 지수는 각 온도 값 별로 측정된 전체 온도 값들의 평균과 통계적으로 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 나타내는 지수로서, 예를 들어, 0.5, -0.8 등의 값을 가질 수 있다. 온도 거리 지수 생성부(140)는 온도 값 각각으로부터 온도 거리 지수를 생성함으로써 대상 영역의 측정 환경에 따라 절대 온도 값이 다르게 측정되는 것을 보완할 수 있다. 본 실시예들에서, 보행자 검출 장치(100)는 온도 거리 지수를 기반으로 대상 영역 내 보행자의 제1 후보 영역을 추출하고, 상기 제1 후보 영역 중 보행자 영역이 될 가능성이 좀 더 높은 제2 후보 영역을 선별할 수 있다.

구체적으로, 보행자의 정상적인 체온은 36.12℃ 내지 37.8℃의 범위를 나타낼 수 있다. 그러나, 날씨, 보행자가 입고 있는 옷(절연 물질인 경우), 거리 상태, 온도 측정 장치와 보행자 사이의 거리 등의 측정 환경에 따라 온도 값이 다르게 측정될 수 있다. 예컨대, 날씨가 추운 겨울에 측정되는 온도 값은 대체적으로 여름보다 낮을 수 있다. 또한, 보행자가 온도 측정 장치로부터 멀리 떨어져 있을수록 보행자에 대응되는 온도 값이 낮게 측정될 수 있다. 만약, 이러한 오차를 고려하지 않는다면, 날씨에 따라, 또는 보행자와 온도 측정 장치 사이의 거리에 따라 보행자가 정확하게 검출되지 않을 수도 있다. 이에 따라, 온도 거리 지수 생성부(104)는 측정 환경의 영향을 최소화하기 위해 온도 값을 각각의 온도 거리 지수로 변환할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 온도 거리 지수 생성부(104)는 획득된 온도 값 중 0℃ 미만인 값을 제거할 수 있다. 온도 거리 지수 생성부(104)는 0℃미만의 온도 값들을 보행자 영역을 정확하게 검출하는데 오차를 발생시킬 수 있는 요소로 판단하고, 이를 제거할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 온도 거리 지수 생성부(104)는 획득된 상기 온도 값 중 임계 범위 내의 온도 값을 이용하여 상기 온도 거리 지수 각각을 생성할 수 있다. 구체적으로, 온도 거리 지수 생성부(104)는 임계 범위(예를 들어, 11℃ 내지 29℃)를 설정하고, 설정된 임계 범위를 벗어나는 온도 값(예를 들어, 35℃)을 획득된 온도 값 전체의 평균(예를 들어, 18℃)으로 대체할 수 있다. 임계 범위는 보행자를 검출하는데 불필요한 온도를 선별하기 위한 사용자 정의 범위일 수 있다. 이후, 온도 거리 지수 생성부(104)는 상기 임계 범위 내의 온도 값 및 획득된 온도 값 전체의 평균으로 대체된 상기 온도 값 각각에서 상기 임계 범위 내의 온도 값 및 대체된 상기 온도 값으로부터 산출된 평균을 뺀 결과를 상기 임계 범위 내의 온도 값 및 대체된 상기 온도 값으로부터 산출된 표준 편차로 나눔으로써 상기 온도 거리 지수 각각을 생성할 수 있다.

다시 말해, 온도 거리 지수 생성부(104)는, 임계 범위 밖의 온도 값들을 온도 측정 장치에 의해 획득된 온도 값 전체의 평균(예를 들어, 18℃)으로 대체하고, 대체 이후의 온도 값들로부터 새롭게 평균(예를 들어, 15℃) 및 표준 편차를 산출할 수 있다. 이후, 온도 거리 지수 생성부(104)는 대체 이후의 온도 값 각각에 대해 새롭게 산출된 평균 및 표준 편차에 기초하여 온도 거리 지수를 생성할 수 있다.

수학식 1 내지 3은 온도 거리 지수 생성부(104)가 각각의 온도 값으로부터 온도 거리 지수를 생성하는 과정을 설명하기 위한 식이다.

(T: 대상 영역 내 각각의 온도 값,

: 대체 이후의 대상 영역 내 온도 값의 평균,

: 대체 이후의 대상 영역 내 온도 값의 표준 편차, D: 온도 거리 지수)

(

: i번째 행, j번째 열에 대응되는 픽셀의 온도 값, N: 대상 영역을 표시한 화면의 세로축의 픽셀 개수, M: 대상 영역을 표시한 화면의 가로축의 픽셀 개수,

: 대체 이후의 대상 영역 내 온도 값의 평균)

(

: 대체 이후의 대상 영역 내 온도 값의 평균,

: 대체 이후의 대상 영역 내 온도 값의 표준 편차)

상술한 바와 같이, 온도 값 획득부(102)에서 획득된 온도 값은 온도 거리 지수 생성부(104)에 의해 온도 거리 지수(D)로 변환될 수 있다. 한편, 획득된 전체 온도 값의 평균을 대상 영역의 배경의 온도 값의 평균으로 가정할 수 있다. 대상 영역 중 보행자가 차지하는 비중이 매우 작을 수 있기 때문이다. 이 경우, 대상 영역 중 배경에 대한 온도 거리 지수의 크기는 상대적으로 작은 값을 가질 수 있고, 보행자 영역에 대한 온도 거리 지수의 크기는 상대적으로 큰 값을 가질 수 있다.

한편, 온도 거리 지수 생성부(104)는 촬영된 대상 영역의 온도 지수의 신호 대 클러터 비(signal to clutter ratio)를 향상시킬 수 있다. 클러터는 지면, 해면, 빗방울 등에서 반사되어 수신되는 원치 않는 신호를 포함하는 넓은 의미의 잡음을 의미할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 온도 거리 지수 생성부(104)는 가우시안 필터를 이용하여 스무딩 작용을 통해 대상 영역의 온도 지수의 신호 대 클러터 비를 향상시킬 수 있다.

한편, 표 1은 일 실시예에 따라 측정된 보행자의 체온을 나타낸 데이터이다. 상술한 바와 같이, 보행자의 체온은 대략 14℃ 내지 30℃을 나타내며, 온도 측정 장치와 보행자 사이의 거리가 멀어질수록 보행자의 체온이 낮게 측정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 온도 거리 지수 생성부(104)는 보행자 영역에 대한 제1 후보 영역의 크기를 고려하여 상기 임계 범위를 조정할 수 있다. 제1 후보 영역은 보행자가 존재할 수 있는 영역으로서, 온도 거리 지수에 기초하여 대상 영역으로부터 1차적으로 선별된 후보 영역이다. 제1 후보 영역을 추출하는 과정에 대해서는 아래에서 설명하기로 한다. 구체적으로, 온도 거리 지수 생성부(104)는 제1 후보 영역의 크기가 작은 경우 상기 보행자가 온도 측정 장치로부터 멀리 떨어진 것으로 판단하고, 보행자 영역의 온도 값이 상대적으로 낮게 측정될 것으로 예측할 수 있다.

온도 측정 장치와 보행자 사이의 거리[m]	보행자의 온도 범위[℃]	제1 후보 영역의 임계 온도[℃]
10	15.8957 ∼ 30.3046	15.8931
20	15.9032 ∼ 29.3523	15.8974
30	15.7148 ∼ 28.1449	15.7100
40	15.1852 ∼ 26.8764	15.1811
50	14.9801 ∼ 25.5240	14.9712
60	14.7822 ∼ 24.8723	14.7630
70	14.3852 ∼ 23.4237	14.3724
80	13.3930 ∼ 21.9047	13.3841
90	13.3698 ∼ 22.0534	13.3275
100	14.1324 ∼ 21.9685	14.0997

대조비 조정부(106)는 대상 영역의 배경에 대한 제1 후보 영역의 대조비(contrast ratio)를 향상시키기 위한 모듈이다. 구체적으로, 대조비 조정부(106)는 대상 영역의 온도 거리 지수 각각에 대해서 높은 온도 거리 지수는 더 높아지도록, 낮은 온도 거리 지수는 더 낮아지도록 조정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 대조비 조정부(106)는 먼저, 대상 영역 내 제1 후보 영역을 추출할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 후보 영역은 대상 영역 중 보행자가 존재할 가능성이 높은 영역으로서, 예를 들어, 가로 대 세로 비율이 1: 2.5인 직사각형일 수 있다. 이 경우, 제1 후보 영역에는 반드시 보행자에 대응되는 영역만이 포함되는 것은 아니고, 배경의 일부도 포함될 수 있다.

대조비 조정부(106)는 대상 영역 내 각 지점의 온도 거리 지수에 기초하여 상기 제1 후보 영역을 검출할 수 있다. 구체적으로, 대조비 조정부(106)는 대상 영역 내 각 지점의 온도 거리 지수 중 설정된 값 이상인 온도 거리 지수를 선별하고, 선별된 온도 거리 지수에 대응되는 인접한 지점들을 포함하는 영역을 제1 후보 영역으로 추출할 수 있다. 일 예시에서, 대조비 조정부(106)는 상기 선별된 온도 거리 지수에 대응되는 복수의 지점을 포함하는 영역을 선정하고, 선정된 상기 영역이 설정된 크기 이상인 경우 제1 후보 영역으로 추출할 수 있으나, 제1 후보 영역을 추출하는 방법에는 특별한 제한이 없다.

대조비 조정부(106)는 추출된 제1 후보 영역으로부터 설정된 거리 이내의 인접 영역의 온도 거리 지수에 대한 상기 제1 후보 영역의 온도 거리 지수의 대조비(contrast ratio)를 조정할 수 있다. 인접 영역은 제1 후보 영역을 둘러싸는 영역으로서 예를 들어, 일정한 두께를 가지는 사각형 고리 형상일 수 있다. 대조비는 인접 영역의 온도 거리 지수에 대한 제1 후보 영역의 온도 거리 지수의 비율로서, 인접 영역의 온도 거리 지수와 제1 후보 영역의 온도 거리 지수가 대비되는 정도에 관한 지표일 수 있다.

구체적으로, 대조비 조정부(106)는 콘트라스트 필터(contrast filter)를 이용하여 상기 인접 영역의 온도 거리 지수에 대한 상기 제1 후보 영역의 온도 거리 지수의 대조비를 조정할 수 있다. 콘트라스트 필터는 제1 후보 영역과 인접 영역 사이의 온도 거리 지수의 차이를 증가시키기 위한 필터이다.

일 실시예에 따르면, 콘트라스트 필터는 상기 콘트라스트 필터의 가장자리를 따라 설정된 폭을 가지는 주변 영역 및 상기 주변 영역으로 둘러싸인 중심 영역을 포함하며, 상기 대상 영역의 각 지점 별로 상기 대상 영역 중 상기 중심 영역에 대응되는 지점의 온도 거리 지수의 평균에서 상기 주변 영역에 대응되는 지점의 온도 거리 지수의 평균을 뺀 값으로 상기 온도 거리 지수를 조정할 수 있다. 구체적으로, 콘트라스트 필터는 상기 주변 영역 및 중심 영역으로 구성될 수 있다. 여기서, 중심 영역은 제1 후보 영역과 맵핑될 수 있다. 또한, 주변 영역은 상기 인접 영역과 맵핑될 수 있다. 예를 들어, 대조비 조정부(106)는 콘트라스트 필터를 대상 영역의 각 지점 별로 맵핑시킬 수 있고, 상기 콘트라스트 필터의 주변 영역 및 중심 영역에 대응되는 대상 영역 상의 지점들의 온도 거리 지수의 평균을 각각 산출할 수 있다. 이후, 대조비 조정부(106)는 콘트라스트 필터의 중앙과 매칭되는 대상 영역 상의 지점의 온도 거리 지수를, 상기 중심 영역에 대응되는 영역의 온도 거리 지수의 평균에서 상기 주변 영역에 대응되는 영역의 온도 거리 지수의 평균을 뺀 값으로 조정할 수 있다. 또한, 대조비 조정부(106)는 콘트라스트 필터를 크기 별로 구비할 수 있고, 제1 후보 영역의 크기에 따라 각각 다른 크기의 콘트라스트 필터를 적용할 수 있다. 또한, 대조비 조정부(106)는 대상 영역과 콘트라스트 필터를 콘볼루션 연산함으로써 상기 대조비를 조정할 수 있다.

보행자 영역 검출부(108)는 대조비가 조정된 온도 거리 지수에 기반하여 대상 영역 내 보행자 영역을 검출하는 모듈이다. 보행자 영역은 대상 영역 내 보행자에 대응되는 영역일 수 있다. 먼저, 보행자 영역 검출부(108)는 제1 후보 영역 중 보행자 영역으로 검출될 가능성이 높은 제2 후보 영역을 선별할 수 있다. 제2 후보 영역은 제1 후보 영역 중 대조비가 조정된 온도 거리 지수에 기초하여 2차적으로 추출된 후보 영역이다. 구체적으로, 보행자 영역 검출부(108)는 상기 제1 후보 영역 중 조정된 온도 거리 지수가 임계 값을 초과하는 제2 후보 영역에 대해 이하에서 설명되는 보행자 영역 검출 과정을 수행할 수 있다. 또한, 보행자 영역 검출부(108)는 복수의 제2 후보 영역을 클러스터링할 수 있다. 상술한 제2 후보 영역의 선별 및 클러스터링 과정은 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

일 실시예에 따르면, 보행자 영역 검출부(108)는 선별된 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값과 상기 배경에 대응되는 온도 값을 이용하여 보행자 영역을 검출할 수 있다. 구체적으로, 보행자 영역 검출부(108)는 온도 거리 지수를 이용하여 제2 후보 영역을 선별하고, 선별된 제2 후보 영역 및 배경에 대응되는 온도 값을 호출할 수 있다. 즉, 보행자 영역 검출부(108)는 온도 측정 장치에 의해 획득되어 최초 온도 거리 지수로 변환되기 전의 온도 값을 이용하여 보행자를 검출할 수 있다. 이후, 보행자 영역 검출부(108)는 제2 후보 영역의 온도 값과 배경에 대응되는 온도 값을 비교함으로써 제2 후보 영역 중 보행자 영역을 최종적으로 검출할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 보행자 영역 검출부(108)는 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값의 평균 및 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균을 산출하며, 상기 제2 후보 영역에 대응되는 상기 온도 값의 평균과 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균의 차이를 이용하여 상기 보행자 영역을 검출할 수 있다. 구체적으로, 보행자 영역 검출부(108)는 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값의 평균과 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균 사이의 차이에서 상기 배경에 대응되는 온도 값의 표준 편차를 나눈 값(이하, 제2 후보 영역의 결과값)이 설정된 값 이상인 경우, 상기 제2 후보 영역을 상기 보행자 영역으로 검출할 수 있다. 수학식 4는 제2 후보 영역의 결과값을 산출하는 식을 나타낸다.

(R: 제2 후보 영역의 결과값,

: 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값의 평균,

: 배경에 대응되는 온도 값의 평균,

: 배경에 대응되는 온도 거리 지수의 표준 편차, k: 사용자 정의 값)

일 실시예에 따르면, 보행자 영역 검출부(108)는 상기 대상 영역 중 상기 제2 후보 영역을 제외한 영역에서 상기 제2 후보 영역으로부터 설정된 거리 이상 떨어진 영역을 상기 배경으로 설정할 수 있다. 구체적으로, 보행자 영역 검출부(108)는 대상 영역 중 제2 후보 영역을 제외한 나머지 영역을 모두 배경으로 설정하는 것이 아니라, 대상 영역 중 제2 후보 영역에 인접한 영역까지도 상기 배경에서 제외시킴으로써 제2 후보 영역에 의해 온도에 관한 영향을 받지 않는 배경에 관한 정확한 온도 값의 평균 및 표준 편차를 산출할 수 있다.

또한, 보행자 영역 검출부(108)는 상기 제2 후보 영역에 포함된 온도 값 중 설정된 값 이상의 온도 값의 평균을 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값의 평균으로 설정하며, 상기 배경에 포함된 온도 값 중 설정된 값 미만의 온도 값의 평균 및 표준 편차를 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균 및 표준 편차로 각각 설정할 수 있다. 구체적으로, 보행자 영역 검출부(108)는 제2 후보 영역에 포함된 전체 온도 값 중 설정된 값 이상인 값을 이용하여 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값의 평균을 산출할 수 있다. 예를 들어, 보행자 영역 검출부(108)는 후보 영역에 포함된 전체 온도 값 중 높은 순으로 설정된 비율(예를 들어, 상위 10%)만큼의 온도 값을 선별할 수 있다. 이후, 보행자 영역 검출부(108)는 선별된 온도 값의 평균을 상기 제2 후보 영역 전체의 온도 값의 평균으로 설정할 수 있다.

또한, 보행자 영역 검출부(108)는 배경에 포함되는 전체 온도 값 중 일부만을 상기 배경 전체의 온도 값로 가정하고 상기 배경에 관한 온도 값의 평균 및 표준 편차를 산출할 수 있다. 구체적으로, 보행자 영역 검출부(108)는 배경에 포함된 전체 온도 값 중 설정된 값 미만의 온도 값을 이용하여 상기 배경에 관한 온도 값의 평균 및 표준 편차를 산출할 수 있다. 예를 들어, 보행자 영역 검출부(108)는 배경에 포함된 전체 온도 값 중 낮은 순으로 설정된 비율(예를 들어, 하위 50%)만큼의 온도 값을 선별할 수 있다. 이후, 보행자 영역 검출부(108)는 상기 배경 전체의 온도 값의 평균 및 표준 편차를 선별된 온도 값의 평균 및 표준 편차로 갈음할 수 있다. 이에 따라, 복수의 보행자들의 신체 일부가 겹쳐있거나 인접해 있는 경우, 다른 보행자에 의해 배경의 온도가 상승함에 따라 정밀한 보행자 검출이 제한되는 것을 방지할 수 있다.

체온 감지부(110)는 검출된 보행자 영역으로부터 보행자의 체온을 감지하기 위한 모듈이다. 구체적으로, 체온 감지부(110)는 상기 보행자 영역 중 보행자의 얼굴 영역을 추출하고, 상기 얼굴 영역에 대응되는 온도 값을 이용하여 보행자의 체온에 관한 정보를 감지할 수 있다. 얼굴 영역은 보행자의 머리 중 보행자의 피부가 드러난 영역을 가리킬 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정 장치를 이용하여 촬영한 대상 영역을 나타낸 예시도이다. 도 2a 및 도 2b는 온도 측정 장치를 이용하여 촬영한 대상 영역을 그레이 스케일(gray scale) 이미지로 나타낸 것이다. 여기서, 그레이 스케일 이미지는 명암의 강도를 나타낸 것이다. 도 2c 및 도 2d는 온도 측정 장치를 이용하여 촬영한 대상 영역을 온도 값에 기초하여 화면 상에 시각적으로 나타낸 이미지이다.

구체적으로, 도 2a는 대상 영역 내에서 보행자가 조깅하고 있는 모습을 나타낸다. 여기서, 보행자 영역의 명암은 대상 영역에 비해 밝게 표시되는 것을 알 수 있다. 한편, 도 2b는 오토바이가 보행자 곁을 지나가는 모습을 나타낸다. 오토바이는 많은 열을 발산하므로, 오토바이가 지나가지 않는 경우에 비해서 보행자로부터 상대적으로 어둡게 표시될 수 있다. 도 2a 및 도 2b는 화면 상에서 대조비를 기반으로 명암를 표시할 뿐이며, 온도 측정 장치를 이용하여 획득된 온도 값은 이용하고 있지 않기 때문이다. 예를 들어, 도 2a 및 도 2b의 보행자 확대 그림을 비교하면, 실제 보행자의 명암의 분포가 상이한 것을 확인할 수 있다. 도 2a의 경우 보행자의 최고 온도가 250으로 측정되지만, 도 2b의 경우 보행자의 최고 온도가 150으로 측정되고 있다. 이와 같이, 온도 측정 장치를 이용하여 획득된 대상 영역의 적외선 열 데이터가 그레이 스케일로 변환하는 경우, 즉 화면 상에서 명암으로 변환되는 경우 기존의 적외선 열 데이터를 상실하게 된다. 이에 따라, 주변 환경에 따라 명암이 다르게 표시될 수 있다.

반면에, 도 2c 및 도 2d는 대상 영역을 온도 측정 장치로 촬영함으로써 획득되는 온도 값 그 자체를 나타낸 이미지이다. 다시 말해, 대상 영역의 각 지점은 화면 상에서 명암을 표시함으로써 온도 값을 나타내고 있으나, 도 2c 및 도 2d의 이미지는 상기 각 지점에 대응되는 온도 값(적외선 열 데이터) 그 자체도 보유하고 있다.

도 2c는 보행자가 대상 영역에서 조깅하는 모습을 나타내고, 도 2d는 보행자 곁으로 오토바이가 지나가는 모습을 나타낸다. 도 2c 및 도 2d의 보행자 확대 그림을 참조하면, 측정된 보행자의 온도 값의 범위(약 0~25)가 동일하다는 것을 알 수 있다. 이는, 대상 영역으로부터 측정된 온도 값을 그레이 스케일로 변환하지 않고, 적외선 열 데이터 그 자체를 그대로 유지하고 있기 때문이다. 다만, 화면 상에서 이러한 온도 값을 시각적으로 표시하기 위해 대상 영역의 각 지점 별로 온도 값에 따라 대응되는 명암이 표시될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 검출 장치는 대상 영역으로부터 측정된 적외선 열 데이터 그 자체를 이용하여 보행자를 검출하기 때문에 주변 환경의 영향을 덜 받을 수 있고, 이에 따라 정밀한 보행자 검출이 가능하다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 거리 지수 생성부(104)가 온도 거리 지수를 생성하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다. 도 3a는 온도 측정 장치에 의해 획득된 온도 값에 기초하여 대상 영역을 나타낸 예시도이다. 또한, 도 3b는 온도 거리 지수 생성부(104)가 획득된 상기 온도 값을 생성된 온도 거리 지수에 기초하여 상기 대상 영역을 나타낸 예시도이다.

일 실시예에 따르면, 온도 거리 지수 생성부(104)는 획득된 온도 값 중 0℃ 미만인 값을 제거할 수 있다. 온도 거리 지수 생성부(104)는 0℃미만의 온도 값들을 보행자 영역을 정확하게 검출하는데 오차를 발생시킬 수 있는 요소로 판단하고, 제거할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 온도 거리 지수 생성부(104)는 획득된 상기 온도 값 중 임계 범위 내의 온도 값을 이용하여 상기 온도 거리 지수 각각을 생성할 수 있다. 먼저, 온도 거리 지수 생성부(104)는 임계 범위(예를 들어, 11℃ 내지 29℃)를 벗어나는 온도 값(예를 들어, 35℃)을 획득된 온도 값 전체의 평균(예를 들어, 18℃)으로 대체할 수 있다. 임계 범위는 보행자를 검출하는데 불필요한 온도를 선별하기 위한 사용자 정의 범위일 수 있다. 이후, 온도 거리 지수 생성부(104)는 상기 임계 범위 내의 온도 값 및 획득된 온도 값 전체의 평균으로 대체된 상기 온도 값 각각에서 상기 임계 범위 내의 온도 값 및 대체된 상기 온도 값으로부터 산출된 평균을 뺀 결과를 상기 임계 범위 내의 온도 값 및 대체된 상기 온도 값으로부터 산출된 표준 편차로 나눔으로써 상기 온도 거리 지수 각각을 생성할 수 있다.

구체적으로, 온도 거리 지수 생성부(104)는, 임계 범위 밖의 온도 값들을 온도 측정 장치에 의해 획득된 온도 값 전체의 평균(예를 들어, 18℃)으로 대체하고, 대체 이후의 온도 값들로부터 새롭게 평균(예를 들어, 15℃) 및 표준 편차를 산출할 수 있다. 이후, 온도 거리 지수 생성부(104)는 대체 이후의 온도 값 각각에 대해 새롭게 산출된 평균 및 표준 편차에 기초하여 온도 거리 지수를 생성할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 대조비 조정부(106)에 의해 온도 값의 대조비를 조정하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다. 도 4a는 대조비가 조정되기 전의 대상 영역의 이미지를 나타내고, 도 4b는 대조비가 조정된 후의 대상 영역의 이미지를 나타낸다.

일 실시예에 따르면, 대조비 조정부(106)는 추출된 제1 후보 영역으로부터 설정된 거리 이내의 인접 영역의 온도 거리 지수에 대한 상기 제1 후보 영역의 온도 거리 지수의 대조비(contrast ratio)를 조정할 수 있다. 인접 영역은 제1 후보 영역을 둘러싸는 영역으로서 예를 들어, 일정한 두께를 가지는 사각형 고리 형상일 수 있다. 대조비는 인접 영역의 온도 거리 지수에 대한 후보 영역의 온도 거리 지수의 비율로서, 인접 영역의 온도 거리 지수와 후보 영역의 온도 거리 지수가 대비되는 정도에 관한 지표일 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘트라스트 필터를 설명하기 위한 예시도이다. 도 5a는 콘트라스트 필터의 구성을 나타내는 예시도이며, 도 5b는 콘트라스트 필터가 대상 영역이 표시된 화면에 적용된 모습을 나타내는 예시도이다.

일 실시예에 따르면, 콘트라스트 필터는, 상기 콘트라스트 필터의 가장자리를 따라 설정된 폭을 가지는 주변 영역(504) 및 상기 주변 영역(504)으로 둘러싸인 중심 영역(502)을 포함하며, 상기 대상 영역의 각 지점 별로 상기 대상 영역 중 상기 중심 영역(502)에 대응되는 지점의 온도 거리 지수의 평균에서 상기 주변 영역(504)에 대응되는 지점의 온도 거리 지수의 평균을 뺀 값으로 상기 온도 거리 지수를 조정할 수 있다. 구체적으로, 콘트라스트 필터는 상기 주변 영역(504) 및 중심 영역(502)으로 구성될 수 있다. 여기서, 중심 영역(502)은 제1 후보 영역과 맵핑될 수 있다. 예를 들어, 대조비 조정부(106)는 콘트라스트 필터를 대상 영역의 각 지점 별로 맵핑시킬 수 있고, 상기 콘트라스트 필터의 주변 영역(504) 및 중심 영역(502)에 대응되는 대상 영역 상의 지점들의 온도 거리 지수의 평균을 각각 산출할 수 있다.

표 2는 본 실시예에 따른 온도 측정 장치와 보행자 사이의 거리에 따른 콘트라스트 필터의 중심 영역 및 보행자에 관한 제1 후보 영역의 크기를 나타낸 표이다.

온도 측정 장치와 보행자 사이의 거리[m]	후보 영역의 평균 사이즈 [row x col]	콘트라스트 필터의 중심 영역 (홀수) (평균사이즈의 col, 평균사이즈의 col x 2.5)
10	107.75 x 267.50	107 x 267
20	55.50 x 137.50	55 x 137
30	37.17 x 91.50	37 x 93
40	27.67 x 68.17	27 x 67
50	22.67 x 54.83	23 x 57
60	18.50 x 44.33	19 x 47
70	16.00 x 38.50	17 x 43
80	14.17 x 34.33	15 x 37
90	13.17 x 30.83	13 x 33
100	11.50 x 27.17	11 x 27

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 영역 검출부(108)가 보행자 영역을 검출하기 위해 제2 후보 영역을 선별하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다. 도 6a는 대조비가 조정된 대상 영역의 화면에서 제2 후보 영역을 선별한 모습을 나타낸다.

구체적으로, 보행자 영역 검출부(108)는 제1 후보 영역 중 추출된 후보 영역 중 설정된 값 미만인 온도 거리 지수를 가지는 제2 후보 영역을 선별할 수 있다. 제2 후보 영역을 선별한다는 것은 대조비 조정부(106)에서 추출된 제1 후보 영역 중 보행자 영역으로 검출될 가능성이 낮은 후보 영역을 미리 걸러낸다는 것을 의미할 수 있다.

나아가, 보행자 영역 검출부(108)는 선별된 제2 후보 영역을 클러스터링할 수 있다. 클러스터링은 특정 제2 후보 영역의 동일 범위를 결정하기 위한 과정일 수 있다. 예를 들어, 어느 하나의 제2 후보 영역을 독립적인 하나의 제2 후보 영역으로 인식할 것인지, 다른 제2 후보 영역과 결합함으로써 다른 제2 후보 영역으로 인식할 것인지 여부를 판단할 수 있다. 도 6b는 보행자 영역 검출부(108)에서 최종적으로 추출된 제2 후보 영역을 색깔로 구분하는 모습을 나타낸다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 영역 검출부(108)가 보행자 영역을 검출하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.

구체적으로, 보행자 영역 검출부(108)는 상기 제2 후보 영역(702) 에 대응되는 온도 값의 의 평균 및 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균을 산출하며, 상기 제2 후보 영역(702)에 대응되는 상기 온도 값의 평균과 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균의 차이를 이용하여 상기 보행자 영역을 검출할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보행자 영역 검출부(108)는 상기 제2 후보 영역(702)에 대응되는 온도 값의 평균과 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균 사이의 차이에서 상기 배경에 대응되는 온도 값의 표준 편차를 나눈 값(이하, 결과값)이 설정된 값 이상인 경우, 상기 제2 후보 영역(702)을 상기 보행자 영역으로 검출할 수 있다. 도 7을 참조하면, 제2 후보 영역(702)과 일정 간격만큼 이격된 하나의 검은색 테두리의 사각형이 도시되어 있다. 보행자 영역 검출부(108)는 상기 검은색 테두리의 사각형의 외부 영역을 배경으로 설정할 수 있다. 이에 따라, 후보 영역(702)에 의해 배경의 온도 값이 높게 측정되는 것을 방지할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 체온 감지부(110)에서 보행자의 체온을 감지하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.

구체적으로, 체온 감지부(110)는 보행자의 얼굴 영역을 추출할 수 있다. 이후, 체온 감지부(110)는 추출된 상기 얼굴 영역으로부터 상기 보행자의 체온에 관한 정보를 감지할 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 값은 단순히 화면 상에서 표시되는 명암에 관한 정보만을 포함하는 것이 아니라, 적외선 열 데이터, 즉 온도 값을 포함하고 있으므로, 체온 감지부(110)는 보행자의 얼굴 영역으로부터 정확한 보행자의 체온을 추출할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 보행자 검출 방법(900)을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 9에 도시된 방법은 예를 들어, 전술한 보행자 검출 장치(100)에 의해 수행될 수 있다. 도시된 흐름도에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.

온도 값 획득부(102)는 온도 측정 장치를 이용하여 대상 영역의 각 지점 별 온도 값을 획득할 수 있다(S902).

온도 거리 지수 생성부(102)는 상기 대상 영역의 각 지점 별로 획득된 상기 온도 값들의 분산도를 나타내는 온도 거리 지수를 생성할 수 있다(S904). 일 실시예에 따르면 온도 거리 지수 생성부(104)는 획득된 상기 온도 값 중 임계 범위 내의 온도 값을 이용하여 상기 온도 거리 지수 각각을 생성할 수 있다. 구체적으로, 상기 온도 거리 지수 생성부(104)는 획득된 상기 온도 값 중 임계 범위 밖의 온도 값 각각을 획득된 상기 온도 값의 평균으로 대체하고, 상기 임계 범위 내의 온도 값 및 대체된 상기 온도 값 각각에서 상기 임계 범위 내의 온도 값 및 대체된 상기 온도 값으로부터 산출된 평균을 뺀 결과를 상기 임계 범위 내의 온도 값 및 대체된 상기 온도 값으로부터 산출된 표준 편차로 나눔으로써 상기 온도 거리 지수 각각을 생성할 수 있다.

대조비 조정부(106)는 생성된 상기 온도 거리 지수에 기초하여 상기 대상 영역 내 제1 후보 영역을 추출하고, 상기 제1 후보 영역으로부터 설정된 거리 이내에 위치하는 인접 영역의 온도 거리 지수에 대한 상기 제1 후보 영역의 온도 거리 지수의 대조비(contrast ratio)를 조정할 수 있다(S906). 일 실시예에 따르면, 대조비 조정부(106)는 콘트라스트 필터(contrast filter)를 이용하여 상기 인접 영역의 온도 거리 지수에 대한 상기 제1 후보 영역의 온도 거리 지수의 상기 대조비를 조정할 수 있다. 구체적으로, 대조비 조정부(106)는, 상기 대상 영역의 각 지점 별로 상기 대상 영역 중 상기 중심 영역에 대응되는 지점의 온도 거리 지수의 평균에서 상기 주변 영역에 대응되는 지점의 온도 거리 지수의 평균을 뺀 값으로 상기 온도 거리 지수를 조정할 수 있다. 여기서, 콘트라스트 필터는 상기 콘트라스트 필터의 가장자리를 따라 설정된 폭을 가지는 주변 영역 및 상기 주변 영역으로 둘러싸인 중심 영역을 포함할 수 있다.

보행자 영역 검출부(108)는 조정된 상기 제1 후보 영역의 온도 거리 지수 및 상기 대상 영역의 배경의 온도 거리 지수를 이용하여 보행자 영역을 검출할 수 있다(S908). 일 실시예에 따르면, 보행자 영역 검출부(108)는 조정된 상기 제1 후보 영역의 온도 거리 지수 및 상기 대상 영역의 배경의 온도 거리 지수를 비교하여 상기 제1 후보 영역 중 제2 후보 영역을 선별하고, 선별된 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값을 이용하여 상기 보행자 영역을 검출할 수 있다. 또한, 보행자 영역 검출부(108)는 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값의 의 평균 및 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균을 산출하며, 상기 제2 후보 영역에 대응되는 상기 온도 값의 평균과 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균의 차이를 이용하여 상기 보행자 영역을 검출할 수 있다. 또한, 보행자 영역 검출부(108)는 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값의 평균과 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균 사이의 차이에서 상기 배경에 대응되는 온도 값의 표준 편차를 나눈 값이 설정된 값 이상인 경우, 상기 제2 후보 영역을 상기 보행자 영역으로 검출할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보행자 영역 검출부(108)는 상기 대상 영역 중 상기 제2 후보 영역을 제외한 영역에서 상기 제2 후보 영역으로부터 설정된 거리 이상 떨어진 영역을 상기 배경으로 설정할 수 있다. 또한, 보행자 영역 검출부(108)는상기 제2 후보 영역에 포함된 온도 값 중 설정된 값 이상의 온도 값의 평균을 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값의 평균으로 설정하며, 상기 배경에 포함된 온도 값 중 설정된 값 미만의 온도 값의 평균 및 표준 편차를 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균 및 표준 편차로 각각 설정할 수 있다.

이후, 체온 감지부(110)에서 검출된 상기 보행자 영역 중 상기 보행자의 얼굴 영역을 추출하고, 상기 얼굴 영역에 대응되는 온도 값을 이용하여 상기 보행자의 체온에 관한 정보를 감지할 수 있다.

도 10은 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경(10)을 예시하여 설명하기 위한 블록도이다. 도시된 실시예에서, 각 컴포넌트들은 이하에 기술된 것 이외에 상이한 기능 및 능력을 가질 수 있고, 이하에 기술되지 것 이외에도 추가적인 컴포넌트를 포함할 수 있다.

도시된 컴퓨팅 환경(10)은 컴퓨팅 장치(12)를 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(12)는 온도 값 획득부(102)일 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(12)는 온도 거리 지수 생성부(104)일 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(12)는 대조비 조정부(106)일 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(12)는 보행자 영역 검출부(108)일 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(12)는 체온 감지부(110)일 수 있다.

컴퓨팅 장치(12)는 적어도 하나의 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16) 및 통신 버스(18)를 포함한다. 프로세서(14)는 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 앞서 언급된 예시적인 실시예에 따라 동작하도록 할 수 있다. 예컨대, 프로세서(14)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행할 수 있다. 상기 하나 이상의 프로그램들은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함할 수 있으며, 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서(14)에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.

컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 컴퓨터 실행 가능 명령어 내지 프로그램 코드, 프로그램 데이터 및/또는 다른 적합한 형태의 정보를 저장하도록 구성된다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 프로그램(20)은 프로세서(14)에 의해 실행 가능한 명령어의 집합을 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 메모리(랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 적절한 조합), 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스들, 광학 디스크 저장 디바이스들, 플래시 메모리 디바이스들, 그 밖에 컴퓨팅 장치(12)에 의해 액세스되고 원하는 정보를 저장할 수 있는 다른 형태의 저장 매체, 또는 이들의 적합한 조합일 수 있다.

통신 버스(18)는 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)를 포함하여 컴퓨팅 장치(12)의 다른 다양한 컴포넌트들을 상호 연결한다.

컴퓨팅 장치(12)는 또한 하나 이상의 입출력 장치(24)를 위한 인터페이스를 제공하는 하나 이상의 입출력 인터페이스(22) 및 하나 이상의 네트워크 통신 인터페이스(26)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(22) 및 네트워크 통신 인터페이스(26)는 통신 버스(18)에 연결된다. 입출력 장치(24)는 입출력 인터페이스(22)를 통해 컴퓨팅 장치(12)의 다른 컴포넌트들에 연결될 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 포인팅 장치(마우스 또는 트랙패드 등), 키보드, 터치 입력 장치(터치패드 또는 터치스크린 등), 음성 또는 소리 입력 장치, 다양한 종류의 센서 장치 및/또는 촬영 장치와 같은 입력 장치, 및/또는 디스플레이 장치, 프린터, 스피커 및/또는 네트워크 카드와 같은 출력 장치를 포함할 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 컴퓨팅 장치(12)를 구성하는 일 컴포넌트로서 컴퓨팅 장치(12)의 내부에 포함될 수도 있고, 컴퓨팅 장치(12)와는 구별되는 별개의 장치로 컴퓨팅 장치(102)와 연결될 수도 있다.

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 보행자 검출 장치
102: 온도 값 획득부
104: 온도 거리 지수 생성부
106: 대조비 조정부
108: 보행자 영역 검출부
110: 체온 감지부

Claims

온도 측정 장치를 이용하여 대상 영역의 각 지점 별 온도 값을 획득하는 온도 값 획득부;
상기 대상 영역의 각 지점 별로 획득된 상기 온도 값들의 분산도(degree of scattering)를 나타내는 온도 거리 지수를 생성하는 온도 거리 지수 생성부;
생성된 상기 온도 거리 지수에 기초하여 상기 대상 영역 내 제1 후보 영역을 추출하고, 상기 제1 후보 영역으로부터 설정된 거리 이내에 위치하는 인접 영역의 온도 거리 지수에 대한 상기 제1 후보 영역의 온도 거리 지수의 대조비(contrast ratio)를 조정하는 대조비 조정부; 및
조정된 상기 제1 후보 영역의 온도 거리 지수 및 상기 대상 영역의 배경의 온도 거리 지수를 이용하여 보행자 영역을 검출하는 보행자 영역 검출부를 포함하는, 보행자 검출 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 온도 거리 지수 생성부는, 획득된 상기 온도 값 중 임계 범위 내의 온도 값을 이용하여 상기 온도 거리 지수 각각을 생성하는, 보행자 검출 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 온도 거리 지수 생성부는, 획득된 상기 온도 값 중 임계 범위 밖의 온도 값 각각을 획득된 상기 온도 값의 평균으로 대체하고, 상기 임계 범위 내의 온도 값 및 대체된 상기 온도 값 각각에서 상기 임계 범위 내의 온도 값 및 대체된 상기 온도 값으로부터 산출된 평균을 뺀 결과를 상기 임계 범위 내의 온도 값 및 대체된 상기 온도 값으로부터 산출된 표준 편차로 나눔으로써 상기 온도 거리 지수 각각을 생성하는, 보행자 검출 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 대조비 조정부는, 콘트라스트 필터(contrast filter)를 이용하여 상기 인접 영역의 온도 거리 지수에 대한 상기 제1 후보 영역의 온도 거리 지수의 상기 대조비를 조정하는, 보행자 검출 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 콘트라스트 필터는, 상기 콘트라스트 필터의 가장자리를 따라 설정된 폭을 가지는 주변 영역 및 상기 주변 영역으로 둘러싸인 중심 영역을 포함하며,
상기 대조비 조정부는, 상기 대상 영역의 각 지점 별로 상기 대상 영역 중 상기 중심 영역에 대응되는 지점의 온도 거리 지수의 평균에서 상기 주변 영역에 대응되는 지점의 온도 거리 지수의 평균을 뺀 값으로 상기 온도 거리 지수를 조정하는, 보행자 검출 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 보행자 영역 검출부는, 조정된 상기 제1 후보 영역의 온도 거리 지수 및 상기 대상 영역의 배경의 온도 거리 지수를 비교하여 상기 제1 후보 영역 중 제2 후보 영역을 선별하고, 선별된 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값을 이용하여 상기 보행자 영역을 검출하는, 보행자 검출 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 보행자 영역 검출부는, 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값의 평균 및 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균을 산출하며, 상기 제2 후보 영역에 대응되는 상기 온도 값의 평균과 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균의 차이를 이용하여 상기 보행자 영역을 검출하는, 보행자 검출 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 보행자 영역 검출부는, 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값의 평균과 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균 사이의 차이에서 상기 배경에 대응되는 온도 값의 표준 편차를 나눈 값이 설정된 값 이상인 경우, 상기 제2 후보 영역을 상기 보행자 영역으로 검출하는, 보행자 검출 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 보행자 영역 검출부는, 상기 대상 영역 중 상기 제2 후보 영역을 제외한 영역에서 상기 제2 후보 영역으로부터 설정된 거리 이상 떨어진 영역을 상기 배경으로 설정하는, 보행자 검출 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 보행자 영역 검출부는, 상기 제2 후보 영역에 포함된 온도 값 중 설정된 값 이상의 온도 값의 평균을 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값의 평균으로 설정하며, 상기 배경에 포함된 온도 값 중 설정된 값 미만의 온도 값의 평균 및 표준 편차를 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균 및 표준 편차로 각각 설정하는, 보행자 검출 장치.
하나 이상의 프로세서들, 및
상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램들을 저장하는 메모리를 구비한 컴퓨팅 장치에서 수행되는 방법으로서,
온도 측정 장치를 이용하여 대상 영역의 각 지점 별 온도 값을 획득하는 단계;
상기 대상 영역의 각 지점 별로 획득된 상기 온도 값들의 분산도(measure of dispersion)를 나타내는 온도 거리 지수를 생성하는 단계;
생성된 상기 온도 거리 지수에 기초하여 상기 대상 영역 내 제1 후보 영역을 추출하고, 상기 제1 후보 영역으로부터 설정된 거리 이내에 위치하는 인접 영역의 온도 거리 지수에 대한 상기 제1 후보 영역의 온도 거리 지수의 대조비(contrast ratio)를 조정하는 단계; 및
조정된 상기 제1 후보 영역의 온도 거리 지수 및 상기 대상 영역의 배경의 온도 거리 지수를 이용하여 보행자 영역을 검출하는 단계를 포함하는, 보행자 검출 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 생성하는 단계는, 획득된 상기 온도 값 중 임계 범위 내의 온도 값을 이용하여 상기 온도 거리 지수 각각을 생성하는, 보행자 검출 방법.
청구항 12에 있어서,
상기 생성하는 단계는, 획득된 상기 온도 값 중 임계 범위 밖의 온도 값 각각을 획득된 상기 온도 값의 평균으로 대체하고, 상기 임계 범위 내의 온도 값 및 대체된 상기 온도 값 각각에서 상기 임계 범위 내의 온도 값 및 대체된 상기 온도 값으로부터 산출된 평균을 뺀 결과를 상기 임계 범위 내의 온도 값 및 대체된 상기 온도 값으로부터 산출된 표준 편차로 나눔으로써 상기 온도 거리 지수 각각을 생성하는, 보행자 검출 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 조정하는 단계는, 콘트라스트 필터(contrast filter)를 이용하여 상기 인접 영역의 온도 거리 지수에 대한 상기 제1 후보 영역의 온도 거리 지수의 상기 대조비를 조정하는, 보행자 검출 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 콘트라스트 필터는, 상기 콘트라스트 필터의 가장자리를 따라 설정된 폭을 가지는 주변 영역 및 상기 주변 영역으로 둘러싸인 중심 영역을 포함하며,
상기 조정하는 단계는, 상기 대상 영역의 각 지점 별로 상기 대상 영역 중 상기 중심 영역에 대응되는 지점의 온도 거리 지수의 평균에서 상기 주변 영역에 대응되는 지점의 온도 거리 지수의 평균을 뺀 값으로 상기 온도 거리 지수를 조정하는, 보행자 검출 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 검출하는 단계는, 조정된 상기 제1 후보 영역의 온도 거리 지수 및 상기 대상 영역의 배경의 온도 거리 지수를 비교하여 상기 제1 후보 영역 중 제2 후보 영역을 선별하는 단계; 및
선별된 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값을 이용하여 상기 보행자 영역을 검출하는 단계를 포함하는, 보행자 검출 방법.
청구항 16에 있어서,
상기 검출하는 단계는, 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값의 평균 및 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균을 산출하며, 상기 제2 후보 영역에 대응되는 상기 온도 값의 평균과 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균의 차이를 이용하여 상기 보행자 영역을 검출하는, 보행자 검출 방법.
청구항 17에 있어서,
상기 검출하는 단계는, 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값의 평균과 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균 사이의 차이에서 상기 배경에 대응되는 온도 값의 표준 편차를 나눈 값이 설정된 값 이상인 경우, 상기 제2 후보 영역을 상기 보행자 영역으로 검출하는, 보행자 검출 방법.
청구항 16에 있어서,
상기 검출하는 단계는, 상기 대상 영역 중 상기 제2 후보 영역을 제외한 영역에서 상기 제2 후보 영역으로부터 설정된 거리 이상 떨어진 영역을 상기 배경으로 설정하는, 보행자 검출 방법.
청구항 17에 있어서,
상기 검출하는 단계는,
상기 제2 후보 영역에 포함된 온도 값 중 설정된 값 이상의 온도 값의 평균을 상기 제2 후보 영역에 대응되는 온도 값의 평균으로 설정하는 단계; 및
상기 배경에 포함된 온도 값 중 설정된 값 미만의 온도 값의 평균 및 표준 편차를 상기 배경에 대응되는 온도 값의 평균 및 표준 편차로 각각 설정하는 단계를 포함하는, 보행자 검출 방법.