KR102037999B1 - 레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 시스템 및 방법 - Google Patents

레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 시스템 및 방법이 개시된다. 열영상을 획득하는 열영상 획득 모듈; 상기 열영상 획득 모듈에서 획득된 열영상에서 소정의 대상체의 체온을 산출하는 대상체 체온 산출 모듈; 레이더 신호를 이용하여 상기 대상체에 대한 거리를 측정하는 대상체 거리 측정 레이더 모듈; 상기 대상체 거리 측정 모듈에서 측정된 거리를 이용하여 상기 대상체 체온 산출 모듈에서 산출된 체온을 보정하는 대상체 체온 보정 모듈을 구성한다. 상술한 레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 시스템 및 방법에 의하면, 하나의 열영상에서 여러 대상체별로 레이더를 이용하여 거리를 측정하고 그 거리에 따른 온도 보정을 하도록 구성됨으로써, 거리에 따른 온도의 오차를 수정하여 대상체별로 정확한 온도를 획득하는 효과가 있다.

Description

레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 시스템 및 방법{THEMAL IMAGE SURVEILLANCE SYSTEM AND METHOD OF AMENDING BODY TEMPERATURE IN THERMAL IMAGE USING RADAR MEASURING DISTANCE}
본 발명은 열영상 체온 보정 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
적외선 영상과 같은 열영상은 다양한 분야에 활용되고 있다.
의료기에서는 신체의 부위별 체온을 감지하여 신체 상태를 파악하는 데 이용되며, 야간 감시 시스템에도 활용되고 있다. 또한, 공항 등에서 이상 고온 환자를 식별하는 데에도 이용되고 있다.
이처럼 열영상은 근거리뿐만 아니라 근거리/원거리의 대상체의 체온을 감지하는 데에도 이용되며, 특정 대상체가 아닌 불특정의 대상체에 대한 체온을 감지하는 데에도 이용되고 있다.
그런데, 하나의 열영상에서 원거리의 대상체의 온도가 근거리의 대상체에 비해 상대적으로 더 낮게 나타나고, 원거리에서는 실제의 대상체의 온도보다 더 낮게 나타나는 문제점이 있다.
이에, 이러한 하나의 열영상의 문제점을 보완할 필요가 있다.
10-2013-006676 10-1407723
본 발명의 목적은 레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 시스템은, 열영상을 획득하는 열영상 획득 모듈; 상기 열영상 획득 모듈에서 획득된 열영상에서 소정의 대상체의 체온을 산출하는 대상체 체온 산출 모듈; 레이더 신호를 이용하여 상기 대상체에 대한 거리를 측정하는 대상체 거리 측정 레이더 모듈; 상기 대상체 거리 측정 모듈에서 측정된 거리를 이용하여 상기 대상체 체온 산출 모듈에서 산출된 체온을 보정하는 대상체 체온 보정 모듈을 포함하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 대상체 체온 보정 모듈이, 상기 대상체 체온 산출 모듈에서 산출된 체온을 상기 대상체 거리 측정 모듈에서 측정된 거리에 비례하여 높게 보정하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 열영상 내의 대상체의 크기와 상기 대상체의 거리를 이용하여 상기 대상체의 실제 크기를 산출하는 대상체 크기 산출 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 열영상과 상기 열영상에 대응되는 가시광 영상을 대비하여 배경 차분을 적용하여 상기 대상체가 동물인지 사람인지 분류하는 동물/사람 분류 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 대상체 크기 산출 모듈에서 산출된 대상체의 실제 크기에 따라 대상체를 성인 또는 어린이로 분류하는 성인/어린이 분류 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적에 따른 레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 방법은, 열영상 획득 모듈이 열영상을 획득하고 가시광 영상 획득 모듈이 가시광 영상을 획득하는 단계; 대상체 체온 산출 모듈이 상기 열영상 획득 모듈에서 획득된 열영상에서 소정의 대상체의 체온을 산출하는 단계; 대상체 거리 측정 레이더 모듈이 레이더 신호를 이용하여 상기 대상체에 대한 거리를 측정하는 단계; 대상체 체온 보정 모듈이 상기 대상체 거리 측정 모듈에서 측정된 거리를 이용하여 상기 대상체 체온 산출 모듈에서 산출된 체온을 보정하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 대상체 체온 보정 모듈이 상기 대상체 거리 측정 모듈에서 측정된 거리를 이용하여 상기 대상체 체온 산출 모듈에서 산출된 체온을 보정하는 단계는, 상기 대상체 체온 산출 모듈에서 산출된 체온을 상기 대상체 거리 측정 모듈에서 측정된 거리에 비례하여 높게 보정하도록 구성될 수 있다.
그리고 대상체 크기 산출 모듈이 상기 열영상 내의 대상체의 크기와 상기 대상체의 거리를 이용하여 상기 대상체의 실제 크기를 산출하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 동물/사람 분류 모듈이 상기 열영상과 상기 열영상에 대응되는 가시광 영상을 대비하여 배경 차분을 적용하여 상기 대상체가 동물인지 사람인지 분류하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 성인/어린이 분류 모듈이 상기 대상체 크기 산출 모듈에서 산출된 대상체의 실제 크기에 따라 대상체를 성인 또는 어린이로 분류하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
상술한 레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 시스템 및 방법에 의하면, 하나의 열영상에서 여러 대상체별로 레이더를 이용하여 거리를 측정하고 그 거리에 따른 온도 보정을 하도록 구성됨으로써, 거리에 따른 온도의 오차를 수정하여 대상체별로 정확한 온도를 획득하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 방법의 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 시스템의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 시스템(100)은 열영상 획득 모듈(110), 가시광 영상 획득 모듈(111), 대상체 체온 산출 모듈(120), 대상체 거리 측정 모듈(130), 대상체 체온 보정 모듈(140), 대상체 크기 산출 모듈(150), 동물/사람 분류 모듈(160)을 포함하도록 구성될 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
열영상 획득 모듈(110)은 열영상을 획득하도록 구성될 수 있다.
가시광 영상 획득 모듈(111)은 열영상 획득 모듈(110)과 동기화되어 열영상 획득 모듈(110)의 촬영 영역에 대해 동시에 촬영하여 가시광 영상을 획득하도록 구성될 수 있다.
대상체 체온 산출 모듈(120)은 열영상 획득 모듈(110)에서 획득된 열영상에서 소정의 대상체의 체온을 산출하도록 구성될 수 있다. 대상체 체온 산출 모듈(120)은 위 열영상 획득 모듈(110)에서 생물로 인식되는 각 대상체의 체온을 산출하도록 구성될 수 있다.
대상체 체온 산출 모듈(120)은 가시광 영상 획득 모듈(111)에서 촬영된 가시광 영상과 열영상 획득 모듈(110)에서 촬영된 열영상을 겹쳐 대상체들을 더 쉽게 식별하여 지정하도록 구성될 수 있다. 가시광 영상 획득 모듈(1110)의 가시광에서는 각 대상체들의 개체 형상 구분, 색상 구분, 움직임 감지 등의 알고리즘에 의해 더 쉽게 대상체들을 식별할 수 있으며, 이러한 대상체의 체온은 열영상에도 도출될 수 있다.
대상체 거리 측정 모듈(130)은 레이더 신호를 이용하여 대상체에 대한 거리를 측정하도록 구성될 수 있다. 대상체 체온 산출 모듈(120)에서 식별되는 각 대상체들에 대해 레이더 신호를 방사하여 각 대상체들의 거리를 측정할 수 있다.
하나의 영상에 나타난 대상체들은 그 크기에 의해 원근을 구별할 수 없다. 어린아이는 가까이서도 작게 나타나면 큰 어른도 멀리서 크게 보일 수 있기 땜누이다. 그러나, 레이더 신호를 이용하면 각 대상체들의 거리를 파악할 수 있다.
대상체 체온 보정 모듈(140)은 대상체 거리 측정 모듈(130)에서 측정된 거리를 이용하여 대상체 체온 산출 모듈(120)에서 산출된 체온을 보정하도록 구성될 수 있다.
대상체 체온 보정 모듈(140)은 대상체 체온 산출 모듈(120)에서 산출된 체온을 대상체 거리 측정 모듈(130)에서 측정된 거리에 비례하여 높게 보정하도록 구성될 수 있다.
대상체 크기 산출 모듈(150)은 열영상 내의 대상체의 크기와 대상체의 거리를 이용하여 그 대상체의 실제 크기를 산출하도록 구성될 수 있다.
즉, 열영상 내에서 나타나는 각 대상체의 크기는 거리에 반비례하는 특성을 갖기 때문에, 그 거리에 반비례하여 대상체의 크기를 조정하도록 구성될 수 있다.
동물/사람 분류 모듈(160)은 열영상과 그 열영상에 대응되는 가시광 영상을 대비하여 배경 차분을 적용하여 그 대상체가 동물인지 사람인지 분류하도록 구성될 수 있다. 가시광 영상에서 더 명확하게 드러나는 대상체의 형상 윤곽과 색차에 의한 대상체 구별 알고리즘에 의해 대상체가 동물인지 또는 사람인지를 파악하도록 구성될 수 있다. 대상체 분류는 대상체 식별, 동물/사람에 따른 체온의 이상 감지 판단 등에 활용될 수 있다.
성인/어린이 분류 모듈(170)은 대상체 크기 산출 모듈(150)에서 산출된 대상체의 실제 크기에 따라 대상체를 성인 또는 어린이로 분류하도록 구성될 수 있다. 성인인지 어린이인지에 따라 적정 체온과 체온에 따른 위험 여부 등을 정확하게 파악할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 방법의 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 먼저 열영상 획득 모듈이 열영상을 획득하고 가시광 영상 획득 모듈이 가시광 영상을 획득한다(S101).
다음으로, 대상체 체온 산출 모듈이 열영상 획득 모듈에서 획득된 열영상에서 소정의 대상체의 체온을 산출한다(S102).
다음으로, 대상체 거리 측정 레이더 모듈이 레이더 신호를 이용하여 대상체에 대한 거리를 측정한다(S103).
다음으로, 대상체 체온 보정 모듈이 대상체 거리 측정 모듈에서 측정된 거리를 이용하여 대상체 체온 산출 모듈에서 산출된 체온을 보정한다(S104).
여기서, 대상체 체온 보정 모듈은 대상체 체온 산출 모듈에서 산출된 체온을 대상체 거리 측정 모듈에서 측정된 거리에 비례하여 높게 보정하도록 구성될 수 있다.
다음으로, 대상체 크기 산출 모듈이 열영상 내의 대상체의 크기와 대상체의 거리를 이용하여 대상체의 실제 크기를 산출한다(S105).
다음으로, 동물/사람 분류 모듈이 열영상과 열영상에 대응되는 가시광 영상을 대비하여 배경 차분을 적용하여 대상체가 동물인지 사람인지 분류한다(S106).
다음으로, 성인/어린이 분류 모듈이 대상체 크기 산출 모듈에서 산출된 대상체의 실제 크기에 따라 대상체를 성인 또는 어린이로 분류한다(S107).
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 열영상 획득 모듈
111: 가시광 영상 획득 모듈
120: 대상체 체온 산출 모듈
130: 대상체 거리 측정 모듈
140: 대상체 체온 보정 모듈
150: 대상체 크기 산출 모듈
160: 동물/사람 분류 모듈
170: 성인/어린이 분류 모듈

Claims (10)

  1. 열영상을 획득하는 열영상 획득 모듈;
    상기 열영상 획득 모듈에서 획득된 열영상에서 소정의 대상체의 체온을 산출하는 대상체 체온 산출 모듈;
    레이더 신호를 이용하여 상기 대상체에 대한 거리를 측정하는 대상체 거리 측정 레이더 모듈;
    상기 대상체 거리 측정 모듈에서 측정된 거리를 이용하여 상기 대상체 체온 산출 모듈에서 산출된 체온을 보정하는 대상체 체온 보정 모듈;
    상기 열영상과 상기 열영상에 대응되는 가시광 영상을 대비하여 배경 차분을 적용하여 상기 대상체가 동물인지 사람인지 분류하는 동물/사람 분류 모듈을 포함하는 레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 대상체 체온 보정 모듈이,
    상기 대상체 체온 산출 모듈에서 산출된 체온을 상기 대상체 거리 측정 모듈에서 측정된 거리에 비례하여 높게 보정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 열영상 내의 대상체의 크기와 상기 대상체의 거리를 이용하여 상기 대상체의 실제 크기를 산출하는 대상체 크기 산출 모듈을 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 시스템.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 대상체 크기 산출 모듈에서 산출된 대상체의 실제 크기에 따라 대상체를 성인 또는 어린이로 분류하는 성인/어린이 분류 모듈을 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 시스템.
  6. 열영상 획득 모듈이 열영상을 획득하고 가시광 영상 획득 모듈이 가시광 영상을 획득하는 단계;
    대상체 체온 산출 모듈이 상기 열영상 획득 모듈에서 획득된 열영상에서 소정의 대상체의 체온을 산출하는 단계;
    대상체 거리 측정 레이더 모듈이 레이더 신호를 이용하여 상기 대상체에 대한 거리를 측정하는 단계;
    대상체 체온 보정 모듈이 상기 대상체 거리 측정 모듈에서 측정된 거리를 이용하여 상기 대상체 체온 산출 모듈에서 산출된 체온을 보정하는 단계;
    동물/사람 분류 모듈이 상기 열영상과 상기 열영상에 대응되는 가시광 영상을 대비하여 배경 차분을 적용하여 상기 대상체가 동물인지 사람인지 분류하는 단계를 포함하는 레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 대상체 체온 보정 모듈이 상기 대상체 거리 측정 모듈에서 측정된 거리를 이용하여 상기 대상체 체온 산출 모듈에서 산출된 체온을 보정하는 단계는,
    상기 대상체 체온 산출 모듈에서 산출된 체온을 상기 대상체 거리 측정 모듈에서 측정된 거리에 비례하여 높게 보정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    대상체 크기 산출 모듈이 상기 열영상 내의 대상체의 크기와 상기 대상체의 거리를 이용하여 상기 대상체의 실제 크기를 산출하는 단계를 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 방법.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    성인/어린이 분류 모듈이 상기 대상체 크기 산출 모듈에서 산출된 대상체의 실제 크기에 따라 대상체를 성인 또는 어린이로 분류하는 단계를 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 레이더 측정 거리를 이용한 열영상 체온 보정 방법.
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