KR102088198B1 - 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 가시광영상 및 열화상영상의 수집과 자외선을 감지하는 기능을 하나의 트리플 디텍터에 통합하여 복수의 감시대상구역에 각각 설치하고, 상기 각 트리플 디텍터 자체에서, 상기 수집한 가시광영상, 열화상영상 및 자외선 감지결과를 토대로 화재발생을 실시간으로 감지하여, 상기 감지한 결과를 화재감지 통합영상으로 생성하여 관제서버로 제공함으로써, 화재발생에 대한 신속한 대처와 상기 화재감지 통합영상을 토대로 화재가 발생 원인을 정확하게 추적할 수 있도록 하는 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템 및 그 방법{INTEGRATED FIRE CONTROL SYSTEM USING TRIPLE DETECTORS AND METHOD THEREOF}

본 발명은 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가시광영상 및 열화상영상의 수집과 자외선을 감지하는 기능을 하나의 트리플 디텍터에 통합하여 복수의 감시대상구역에 각각 설치하고, 상기 각 트리플 디텍터 자체에서, 상기 수집한 가시광영상, 열화상영상 및 자외선 감지결과를 토대로 화재발생을 실시간으로 감지하여, 상기 감지한 결과를 화재감지 통합영상으로 생성하여 관제서버로 제공함으로써, 화재발생에 대한 신속한 대처와 상기 화재감지 통합영상을 토대로 화재가 발생 원인을 정확하게 추적할 수 있도록 하는 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

최근 화재사고와 같은 재난사고의 증가로 인해 안전에 대한 대중의 관심이 집중되면서 CCTV(closed circuit television)를 활용한 화재 감지 시스템의 필요성이 점점 부각되고 있다.

특히, CCTV는 영상에 포함된 특정적인 객체(사물이나 사람)를 인식 및 추적이 가능하며, 재난현장의 모니터링과 건축 시설물, 지하철, 경기장, 학교 등과 같은 공공장소, 아파트나 학교 등과 같은 다양한 장소에 간편하게 적용될 수 있는 장점으로 인해 종래의 화재 감시 시스템에서 필수적인 부분으로 자리 잡고 있다.

그러나 종래의 CCTV를 활용한 화재 감지 시스템은, 감시구역에 설치되는 복수의 CCTV로부터 실시간으로 수신되는 복수의 영상에 대한 상시 모니터링을 사용자가 직접적으로 수행하는 구조로 구축되기 때문에, 감시구역의 확대에 따라 상기 CCTV의 수가 증가되는 경우, 화재 감지의 인지 측면에서 그 효율성이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는, 상기 CCTV뿐만 아니라 불꽃감지센서, 온도센서 등과 같은 복수의 센서들과 연계하여, 상기 CCTV로부터 수신되는 영상과 상기 복수의 센서들로부터 수신되는 센서데이터를 통합 분석함으로써, 화재발생을 자동으로 감지하는 지능형 화재감시 시스템으로 일대 전환되고 있다.

그러나 CCTV에서 송신되는 영상은 기본적으로 광대역 데이터고, 상기 센서데이터는 별도의 협대역 데이터이므로, 센서데이터를 송수신하기 위해서는, CCTV 영상을 위해 구축된 기존의 네트워크 이외에 상기 센서데이터를 송수신하기 위한 USN(Ubiquitous Sensor Network)와 같은 별도의 센서데이터 송수신용 네트워크의 신설이 필요하다.

즉, 종래의 지능형 화재감시 시스템의 경우, 상기 복수의 CCTV 및 센서들로부터 영상과 센서데이터를 수신하기 위해서는 네트워크의 이중화가 반드시 필요하며, 상기 수신되는 영상 및 센서데이터를 토대로 화재의 발생을 감지하기 위해서는 상기 영상과 센서데이터가 상기 종래의 지능형 화재감시 시스템의 중앙서버에 집중되어야한다.

이는 상기 중앙서버에서, 상기 CCTV 및 각 센서들의 위치에 따라 이종의 데이터를 통합하여 구분한 후, 영상 및 센서데이터를 처리해야 하므로 상기 중앙서버의 부하가 급격하게 증가하여 화재발생 감지에 대한 효율이 떨어지거나, 빠른 시간 내에 화재발생을 감지할 수 없는 문제점을 내포하고 있다.

이에 따라 본 발명에서는, 가시광영상 및 열화상 영상 수집기능과 불꽃감지기능을 통합한 트리플 디텍터를 복수의 감시대상구역에 각각 설치하여, 상기 트리플 디텍터를 통해 상기 각 감시대상구역에서의 화재발생을 실시간으로 감지할 수 있도록 하고, 화재가 발생한 것으로 감지된 경우에만 상기 가시광영상, 열화상영상 및 불꽃감지결과를 통합한 하나의 화재감지 통합영상을 생성하여, 관제서버로 전송할 수 있도록 함으로써, 기존에 설치된 영상 송수신 네트워크(즉, CCTV 네트워크)만으로도 화재발생여부를 시각적으로 신속하게 확인할 수 있도록 함과 동시에, 화재발생에 대한 신속한 대처를 수행할 수 있도록 하고, 상기 화재감지 통합영상을 토대로 화재가 발생한 구역, 발화점 등과 같은 화재발생의 원인을 정확하게 파악할 수 있도록 하는 방안을 제안하고자 한다.

다음으로 본 발명의 기술분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간단하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행기술에 비해서 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해서 기술하고자 한다.

먼저 한국등록특허 제1544765호(2015.08.10.)는 화재 감지 센서 및 카메라를 이용한 화재 감지 방법 및 장치에 관한 것으로, CCTV로부터 영상정보를 수신하고, 연기 감지 센서, 불꽃 감지 센서 및 온도 감지 센서로 구성되는 화재 감지 센서로부터 센서 신호를 수신하여, 상기 센서 신호 및 영상 정보에 상이한 가중치를 적용한 후, 상기 센서 신호를 분석한 결과 및 상기 영상 정보에 소정의 화재 감지 알고리즘을 적용한 결과를 조합하여 감시 대상 영역에서의 화재를 감지하는 화재 감지 센서 및 카메라를 이용한 화재 감지 방법 및 장치에 관한 것이다.

상기 선행기술은, 화재 감지 장치에서, 복수의 CCTV 및 복수의 센서로부터 주집되는 복수의 정보를 중앙 집중적으로 처리하여 화재를 감지하는 것으로, 종래의 지능형 화재감지 시스템의 문제점을 여전히 극복하지 못하고 있다.

반면에 본 발명은, 복수의 화재감시구역에 설치되는 트리플 디텍터에서, 가시광영상 및 열화상영상의 수집과 불꽃발생감지를 수행하여 해당 화재감시구역에서의 화재발생 여부를 자체적으로 감지하고, 화재가 발생한 경우에만 화재발생에 대한 화재감지 통합영상을 생성하여 중앙의 관제서버로 제공함으로써, 중앙 집중적인 데이터 동시 처리에 의한 관제서버의 과부하를 분산함과 동시에 화재의 발생을 신속하게 감지하고 대처할 수 있도록 하는 것으로, 상기 선행기술은 이러한 본 발명의 기술적 특징을 기재하거나 시사하고 있지 않다.

또한 한국등록특허 제1741107호(2017.05.23.)는 CCTV를 이용한 화재 감시 방법 및 장치에 관한 것으로, 일반 카메라 모듈 및 열 영상 카메라 모듈을 포함하는 CCTV로부터 일반 영상과 열 영상을 수신하여, 상기 일반 영상으로부터 화염 및 연기 중 적어도 하나를 감지하고 상기 열 영상으로부터 온도 분포 정보를 획득함으로써, 상기 CCTV에 의해 촬영되는 영역에 화재가 발생하였는지에 대한 여부를 판단하는 CCTV를 이용한 화재 감시 방법 및 장치에 관한 것이다.

상기 선행기술은 복수의 영역에 각각 배치되는 복수의 CCTV로부터 각각 수신되는 일반 영상과 열 영상을 중앙 집중적으로 처리하여 특정 영역에서의 화재발생 여부를 판단함으로써, 화재의 발생을 감지하는 것이다.

이에 반하여 본 발명은, 가시광 카메라, 열화상 카메라 및 불꽃의 발생을 감지하는 자외선 센서를 통합하여 구비하는 복수의 트리플 디텍터를 복수의 화재감시영역에 설치하여 상기 각 트리플 디텍터에서, 자체적으로 해당 화재감시 대상구역에서의 화재발생을 감지할 수 있도록 하고, 화재가 발생한 것으로 감지된 경우 상기 가시광 카메라 및 열화상 카메라로부터 수집되는 가시광영상과 열화상영상 및 상기 자외선 센서에 의한 감지결과를 통합한 하나의 화재감지 통합영상을 생성하여 통합화재 관제서버로 제공함으로써, 상기 통합화재 관재서버의 부하를 분산함과 동시에 화재 발생에 대한 신속한 대처 및 상기 화재감지 통합영상을 통해 화재가 발생한 구역, 발화점을 포함하는 화재 발생 원인을 시각적으로 신속하게 추적할 수 있도록 하는 것이다.

따라서 상기 선행기술은 본 발명에서 제안하고자 하는 기술적 특징과 명확한 차이점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 가시광 카메라, 열화상 카메라 및 자외선 감지센서를 통합하여 구비하는 트리플 디텍터를 복수의 화재감시 대상구역에 배치하고, 상기 트리플 디텍터에서 자체적으로 상기 각 화재감시 대상구역에서의 화재발생을 실시간으로 감지하여, 상기 감지한 결과를 중앙의 관제서버로 제공함으로써, 화재발생에 대한 비상방송과 화재발생에 대한 대처를 신속하게 수행할 수 있도록 하는 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 상기 각 트리플 디텍터에서, 상기 화재감시 대상구역에 대한 가시광영상 및 열화상영상을 동시에 수집하여, 상기 수집한 열화상영상으로부터 미리 설정한 값 이상의 온도값을 가지는 영역이 존재하거나, 상기 온도값이 급격하게 증가하거나, 상기 영역이 확장되거나, 또는 상기 자외선 감지센서를 통해 불꽃의 발생이 감지되는 경우, 화재가 발생할 것으로 판단함으로써, 화재발생을 실시간으로 감지할 수 있도록 하는 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 상기 트리플 디텍터에서 화재가 발생한 것으로 감지된 경우, 해당 트리플 디텍터에서 상기 가시광영상을 기반으로 상기 열화상영상 및 상기 자외선 센서에 의한 감지결과를 통합한 화재감지 통합영상을 생성하여 통합화재 관제서버로 제공함으로서, 별도의 센서데이터를 송수신하기 위한 센서네트워크를 구축하지 않고서도 화재발생에 관련한 데이터를 신속하게 송수신할 수 있도록 하는 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 상기 가시광영상을 배경으로 설정하고, 상기 열화상영상으로부터 미리 설정한 값 이상의 온도값을 가지는 영역을 컷아웃하여, 해당 영역에 대응되는 상기 가시광영상에 블렌딩 혹은 오버레이 한 후, 상기 자외선 센서를 통해 불꽃발생이 감지된 경우, 상기 블렌딩 혹은 오버레이한 영상의 프레임 중 복수의 특정 프레임을 선택하여, 상기 선택한 프레임의 각 픽셀값에 따라 해당 픽셀의 명도값을 비율적으로 증가시켜, 최종적으로 화재감지 통합영상을 생성함으로써, 화재가 발생한 영역, 발화점 또는 이들의 조합을 포함하는 화재발생 원인을 시각적으로 표현하여 사용자, 관리자, 화재 재난 대응 기관 등이 상기 화재감지 통합영상을 통해 상기 화재발생 원인을 정확하게 분석하고 추적할 수 있도록 하는 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 상기 트리플 디텍터를 종래의 CCTV로 간편하게 구현할 수 있도록 하여, 종래의 CCTV 영상 송수신을 위한 네트워크를 통해 상기 화재감지 통합영상을 송수신할 수 있도록 함으로써, 별도의 화재감시를 위한 인프라가 구축되지 않은 지역에서도 용이하게 화재발생을 감지하고 신속하게 대처할 수 있도록 하는 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템은, 화재감시 대상구역에 대한 동기화된 가시광영상과 열화상영상을 수집하는 영상 수집부, 특정 파장대의 자외선을 감지하여, 상기 화재감시 대상구역에 대한 불꽃발생을 감지하는 불꽃발생 감지부, 상기 수집한 열화상영상으로부터 화재발생영역이 감지되거나, 상기 불꽃발생 감지결과 불꽃이 발생한 것으로 감지되거나 또는 이들의 조합이 감지되는 경우, 상기 화재감시 대상구역에 화재가 발생한 것으로 감지하는 화재발생 감지부 및 상기 화재가 발생한 것으로 감지되는 경우, 상기 가시광영상에 상기 감지된 화재발생영역 및 상기 불꽃발생 감지결과를 통합한 화재감지 통합영상을 생성하여 통합화제 관제서버로 제공하는 화재감지 통합영상 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 화재발생 감지부는, 상기 수집한 열화상영상을 참조하여, 미리 설정한 임계값 이상의 온도값을 가지는 화재발생영역이 감지되거나, 상기 화재발생영역이 확장되거나, 상기 화재발생영역의 온도값이 미리 설정한 임계값 이상으로 증가하거나, 상기 자외선 감지결과 불꽃이 발생한 것으로 감지되거나, 또는 이들의 조합이 감지되는 경우 상기 화재감시 대상구역에서 화재가 발생한 것으로 감지하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 화재감지 통합영상 생성부는, 상기 감지한 화재발생영역을 열화상영상으로부터 컷아웃(cot out)하여 추출하고, 상기 추출한 화재발생영역에 대응되는 상기 가시광영상의 특정영역에 상기 추출한 화재발생영역을 블렌딩한 후, 상기 블렌딩한 영상에 상기 불꽃감지결과를 적용함으로서, 상기 화재감지 통합영상을 생성하며, 상기 생성한 화재감지 통합영상의 일측에 상기 트리플 디텍터의 위치정보 및 식별정보를 오버레이하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 블렌딩은, 상기 추출한 화재발생영역에 대한 각각의 픽셀값과 상기 가시광영상의 특정영역에 대한 각각의 픽셀값에 대한 중간값을 계산하여, 상기 계산한 중간값을 상기 가시광영상의 특정영역에 대한 픽셀값으로 적용함으로써, 수행되며, 상기 불꽃감지결과를 적용하는 것은, 상기 블렌딩한 영상에 대한 복수의 특정 프레임을 선택하고, 상기 선택한 복수의 특정 프레임에 대한 각각의 픽셀값에 따라 상기 각 픽셀의 명도값을 증가시키거나, 상기 선택한 복수의 특정 프레임을 그레이 스케일로 변환함으로서, 수행되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 통합관제 서버는, 상기 트리플 디텍터로부터 화재감지 통합영상이 수신되는 경우, 해당 화재감시 대상구역에서 화재가 발생한 것으로 판단하여, 화재발생에 대한 비상방송을 수행하며, 상기 수신한 화재감지 통합영상을 사용자, 화재 대응 기관 또는 이들의 조합으로 제공하는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명의 일 실시예에 따른 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 방법은, 화재감시 대상구역에 대한 동기화된 가시광영상과 열화상영상을 수집하는 영상 수집 단계, 특정 파장대의 자외선을 감지하여 상기 화재감시 대상구역에 대한 불꽃발생을 감지하는 불꽃발생 감지 단계, 상기 수집한 열화상영상으로부터 화재발생영역이 감지되거나, 상기 불꽃발생 감지결과 불꽃이 발생한 것으로 감지되거나 또는 이들의 조합이 감지되는 경우, 상기 화재감시 대상구역에 화재가 발생한 것으로 감지하는 화재발생 감지 단계 및 상기 화재가 발생한 것으로 감지되는 경우, 상기 가시광영상에 상기 감지된 화재발생영역 및 상기 불꽃발생 감지결과를 통합한 화재감지 통합영상을 생성하여 통합화제 관제서버로 제공하는 화재감지 통합영상 생성 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 화재발생 감지 단계는, 상기 수집한 열화상영상을 참조하여, 미리 설정한 임계값 이상의 온도값을 가지는 화재발생영역이 감지되거나, 상기 화재발생영역이 확장되거나, 상기 화재발생영역의 온도값이 미리 설정한 임계값 이상으로 증가하거나, 상기 자외선 감지결과 불꽃이 발생한 것으로 감지되거나, 또는 이들의 조합이 감지되는 경우 상기 화재감시 대상구역에서 화재가 발생한 것으로 감지하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 화재감지 통합영상 생성 단계는, 상기 감지한 화재발생영역을 열화상영상으로부터 컷아웃(cot out)하여 추출하고, 상기 추출한 화재발생영역에 대응되는 상기 가시광영상의 특정영역에 상기 추출한 화재발생영역을 블렌딩한 후, 상기 블렌딩한 영상에 상기 불꽃감지결과를 적용함으로서, 상기 화재감지 통합영상을 생성하며, 상기 생성한 화재감지 통합영상의 일측에 상기 트리플 디텍터의 위치정보 및 식별정보를 오버레이하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 통합화재 관제 방법은, 상기 통합관제 서버에서, 상기 화재감지 통합영상이 수신되는 경우, 해당 화재감시 대상구역에서 화재가 발생한 것으로 판단하여, 화재발생에 대한 비상방송을 수행하는 단계 및 상기 수신한 화재감지 통합영상을 사용자, 화재 대응 기관 또는 이들의 조합으로 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이 본 발명의 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템 및 그 방법은, 가시광영상 및 열화상영상을 수집하고, 불꽃발생을 감지하는 트리플 디텍터를 복수의 화재감시대상구역에 각각 설치하여, 상기 불꽃발생 감지기능과 상기 수집한 가시광영상 및 열화상영상을 토대로 상기 각각의 트리플 디텍터에서 화재발생을 자체적으로 정밀하게 감지할 수 있도록 하여, 상기 각 화재감시대상구역에서의 화재발생을 신속하게 감지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한 본 발명은, 상기 각 트리플 디텍터에서 화재발생이 감지된 경우에만 상기 가시광영상, 열화상영상 및 불꽃감지 결과를 하나의 화재감지 통합영상으로 생성하여 제공함으로써, 화재의 발생 원인을 정확하게 분석 및 파악할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템 및 그 방법을 설명하기 위해 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재감지 통합영상을 생성하는 과정을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 트리플 디텍터의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합화재 관제서버의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 과정에 대한 절차를 나타낸 흐름도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템 및 그 방법에 대한 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템 및 그 방법을 설명하기 위해 나타낸 개념도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템(이하, 통합화재 관제 시스템이라 칭함)(10)은, 복수의 트리플 디텍터(100), 통합화재 관제서버(200), 사용자 단말(300), 화재 대응 기관(400) 및 데이터베이스(500) 등을 포함하여 구성된다.

상기 트리플 디텍터(100)는, 빌딩, 학교, 병원, 관공서, 공공장소 등과 같은 복수의 화재감시 대상구역에 각각 설치되어 상기 화재감시 대상구역에 대한 가시광영상과 열화상영상의 수집 및 자외선 감지기능을 각각 수행하여, 해당 화재감시 대상구역에서의 화재발생을 실시간으로 감지하는 기능을 수행한다.

한편 상기 트리플 디텍터(100)는, 일반적인 상황에서는 종래의 CCTV와 같은 기능을 수행하여, 상기 수집한 가시광영상, 열화상영상 또는 이들의 조합을 상기 통합화재 관제서버(200)로 제공함으로써, 해당 대상구역에서 발생될 수 있는 범죄 등과 같은 다양한 상황을 모니터링하도록 하거나, 데이터베이스(500)에 저장할 수 있도록 한다.

또한 상기 트리플 디텍터(100)는, 상기 수집한 가시광영상과 열화상영상 및 상기 자외선 감지결과를 토대로 해당 화재감시 대상구역에서의 화재발생을 실시간으로 감지하며, 상기 화재발생을 감지한 경우에만, 해당 감지결과를 상기 통합화재 관제서버(200)로 제공하게 된다.

즉, 본 발명의 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템(10)은, 상기 통합화재 관제서버(200)에서 복수의 CCTV 및 화재감지센서로부터 화재관련 데이터를 중앙 집중적으로 수집하여 일괄적으로 처리하도록 하는 것이 아니라, 상기 각각의 트리플 디텍터(100)에서 자체적으로 화재감지를 수행하도록 함으로써, 상기 통합화재 관제서버(200)의 부하를 분산할 수 있도록 하는 것이다.

또한 상기 트리플 디텍터(100)는, 상기 화재발생을 감지한 결과, 화재가 발생할 것으로 판단되는 경우, 상기 수집한 가시광영상과 열화상영상 및 상기 자외선 감지결과를 반영한 화재감지 통합영상을 생성하여 상기 통합화재 관제서버(200)로 제공한다.

상기 화재감지 통합영상은, 상기 수집한 가시광영상을 기반으로 상기 열화상영상으로부터 관심영역(즉, 화재발생영역)을 컷아웃하여 상기 가시광영상과 상기 컷아웃한 관심영역을 블렌딩(또는 오버레이)한 영상에 상기 자외선 감지결과에 따라 상기 블렌딩한 영상에 대한 복수의 특정 프레임을 선택하여 해당 프레임의 픽셀값에 따라 상기 각 픽셀값의 밝기를 조정함으로써, 생성된다.

또한 상기 화재감지 통합영상은, 상기 화재발생을 감지한 경우에 생성되며, 화재발생을 감지한 트리플 디텍터(100)의 위치정보와 함께 상기 통합화재 관제서버(200)로 제공된다.

이때, 상기 통합화재 관제서버(200)는, 상기 복수의 트리플 디텍터(100)로부터 화재감지 통합영상이 수신되는 경우, 화재발생에 대한 비상방송을 수행함과 동시에 상기 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템(10)의 관리자 등을 포함하는 사용자가 구비한 사용자 단말(300) 및 화재 대응 기관(400)으로 상기 수신한 화재감지 통합영상 및 화재발생에 대한 알림을 수행하여, 해당 화재감지 대상구역에서의 화재발생에 대한 신속한 대처를 수행할 수 있도록 한다.

또한 상기 트리플 디텍터(100)는, 타 트리플 디텍터(100)와 구별되기 위한 식별정보(즉, ID)와 위치정보가 각각 부여되어 있으며, 상기 수집한 가시광영상, 열화상영상 또는 상기 생성한 화재감지 통합영상을 상기 통합화재 관제서버(200)로 전송함으로써, 상기 각 화재감시 대상구역에 대한 모니터링을 수행할 수 있도록 한다.

또한 상기 트리플 디텍터(100)는, 상기 가시광영상을 촬영하여 수집하기 위한 가시광 카메라(미도시), 상기 열화상영상을 촬영하여 수집하기 위한 열화상 카메라(미도시) 및 해당 화재감시 대상구역에서 불꽃의 발생을 감지하기 위한 자외선 센서(미도시)를 일체형으로 구비하고 있으면서, 상기 각 화재감지 대상구역에서의 가시광영상과 열화상영상을 촬영하여 동시에 획득하며, 상기 자외선 센서를 통해 불꽃의 발생을 감지한다.

이때, 상기 가시광 카메라 및 열화상 카메라는 촬영방향, 촬영시간, 각 영상의 픽셀위치, 영상의 해상도, 프레임 레이트가 각각 동기화되므로, 상기 수집한 가시광영상과 열화상영상의 어느 특정 부분이 상호 영상에서 어디에 위치하는 지를 쉽게 알 수 있다.

한편 가시광 카메라는, 화재감시 대상구역을 촬영하여 가시광영상을 획득할 수 있도록 하는 것으로, CMOS(complementary metal oxide semiconductor)센서를 포함하여 구성될 수 있다. 또한 상기 열화상 카메라는 열적외선 온도 어레이 센서로 구성되며, 화재감시 대상구역에 위치하는 사물이나 객체 등에서 방사되는 적외선(IR, infrared)을 감지하고, 상기 감지한 적외선의 파장에 따라 온도값을 계산함으로써, 상기 화재감시 대상영역의 온도분포에 대한 열화상을 수집한다.

또한 상기 자외선 센서는, 불꽃이나 스파크의 초기 발생 때, 가시광 영역보다 짧은 파장대의 180nm 내지 260nm의 자외선 영역에서 많은 양의 방사 에너지를 방출하는 특유의 연소특성을 이용하여, 상기 화재감시 대상구역에서의 불꽃이나 스파크의 발생을 감지하는 기능을 수행한다.

즉, 상기 자외선 센서는, 특정 파장대(즉, 180nm 내지 260nm의 자외선 영역)에서 순간적으로 많은 양의 방사 에너지가 방출되는 것을 감지하여 해당 화재감시 대상구역에서의 스파크 등과 같이 순간적으로 발생하는 불꽃의 발생을 감지하는 것이다.

또한 상기 트리플 디텍터(100)는, 상기 가시광영상, 열화상영상 및 자외선 감지결과를 토대로 상기 화재감시 대상구역에서 화재가 발생한 것으로 감지되는 경우, 상기 가시광영상, 열화상영상 및 자외선 감지결과를 통합한 화재감지 통합영상을 생성하여, 상기 통합화재 관제서버(200)로 전송함으로써, 해당 화재감지 대상구역에서 발생한 화재에 대한 신속한 대처 및 분석을 수행할 수 있도록 한다.

화재감지 통합영상은, 상기 트리플 디텍터(100)에서 화재가 발생한 것으로 감지된 경우에만 상기 통합화재 관제서버(200)로 전송되는 것으로, 해당 트리플 디텍터(100)의 위치정보 및 식별정보와 함께 제공된다.

이때, 상기 트리플 디텍터(100)는, 상기 생성한 화재감지 통합영상의 일측에 상기 식별정보 및 위치정보를 함께 오버레이하여 상기 통합화재 관제서버(200)로 제공할 수 있다.

또한 상기 통합화재 관제서버(200)는, 상기 트리플 디텍터(100)로부터 화재감지 통합영상이 수신되는 경우, 화재발생에 대한 비상방송을 즉각적으로 수행하고, 상기 화재감지 통합영상을 통합화재 관제서버(200)의 디스플레이(미도시)에 출력하거나, 사용자 단말(300) 및 화재 대응 기관(400)으로 제공함으로써, 화재의 발생을 알려 이에 대한 신속한 대처를 수행할 수 있도록 한다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 트리플 디텍터(100)는, 화재발생의 알림을 화재감지 통합영상을 생성하여 제공하기 때문에 기존에 설치되어 있는 CCTV 영상을 송수신하기 위한 CCTV 네트워크를 이용하면 되므로, 복수의 센서데이터를 송수신하기 위한 네트워크를 신설하거나, 상기 CCTV 네트워크를 이중화할 필요 없이 간단하게 상기 화재감지 통합영상을 상기 통합화재 관제서버(200)로 제공할 수가 있다.

또한 화재의 발생을 상기 트리플 디텍터(100)에서 자체적으로 감지하여 이에 대한 감지결과를 하나의 영상(즉, 화재감지 통합영상)으로 통합하여 제공하기 때문에 상기 화재감시 대상구역에서의 화재 발생을 시각적으로 즉각적으로 인지할 수 있도록 하고, 이에 대한 대처를 신속하게 수행할 수 있도록 한다.

또한 상기 트리플 디텍터(100)는, 상기 화재감지 통합영상을 토대로 상기 화재감시 대상구역에서의 화재발생을 시각적으로 인지하도록 하는 것 이외에, 텍스트 메시지를 통하여 상기 화재발생을 인지하는 과정에서 원인이 되는 사항을 부가정보로 제공한다.

상기 부가정보는 상기 트리플 디텍터(100)에서, 실제 화재가 발생한 것을 인지하게 된 구체적인 이유와 화재의 발생 확률, 규모, 원인을 포함한 상세한 사항에 대해서 기술한 메시지이며, 이러한 메시지는 화재 발생을 시각적으로 인지한 것에 더하여 더욱 확실한 정보를 부가함으로써, 더욱 확실하게 화재에 대응할 수 있도록 한다.

이하에서는 도 2를 참조하여, 본 발명의 화재감지 통합영상을 생성하는 과정을 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재감지 통합영상을 생성하는 과정을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 화재감지 통합영상은, 복수의 화재감지 대상구역에 각각 설치되는 복수의 트리플 디텍터(100)에서 화재발생이 감지된 경우에 생성된다.

상기 복수의 트리플 디텍터(100)는, 상기 화재감지 대상구역에서의 화재발생을 실시간으로 감지하기 위해 가시광영상 및 열화상영상을 동시에 수집하고, 자외선 센서를 통해 해당 화재감지 대상구역에서의 불꽃이나 스파크 발생을 감지한다.

이때, 상기 가시광영상을 수집하기 위한 가시광 카메라와 상기 열화상영상을 수집하기 위한 열화상 카메라는 상기 트리플 디텍터(100)를 상기 각 화재감지 대상구역에 설치하는 사용자 혹은 설치자에 의해 동기화된다.

즉, 상기 가시광카메라 및 열화상카메라의 촬영속도, 촬영화각, 픽셀좌표, 프레임 레이트가 상호 동기화되는 것이다.

또한 상기 트리플 디텍터(100)는, 상기 수집한 열화상영상을 토대로 특정 영역이 미리 설정한 온도값을 가지거나, 상기 미리 설정한 온도값을 가지는 특정영역이 온도값이 지속적으로 증가되거나, 상기 미리 설정한 온도값을 가지는 상기 특정영역이 확대되는 것이 감지되거나, 상기 자외선 감지결과를 통해 불꽃 또는 스파크가 감지되거나 또는 이들의 조합이 감지되는 경우, 상기 화재감시 대상구역에서 화재가 발생한 것으로 감지한다.

상기 화재가 발생한 것으로 감지되는 경우, 상기 트리플 디텍터(100)는, 상기 수집한 열화상영상으로부터 상기 감지한 특정영역을 화재발생영역으로 간주하여 해당 화재발생영역을 컷아웃(cot out)함으로써, 상기 화재발생영역을 추출한다.

한편, 상기 온도값은 상기 열화상 카메라를 통해 산출되므로, 상기 트리플 디텍터(100)는, 상기 산출된 온도값을 이용하여 화재발생영역을 감지하고, 상기 열화상영상으로부터 상기 화재발생영역을 추출하게 되며, 상기 화재발생영역은 상기 열화상영상의 각 프레임별로 추출된다.

또한 상기 트리플 디텍터(100)는, 상기 추출한 화재발생영역을 상기 수집한 가시광영상에 블렌딩함으로써, 화재감지 통합영상을 생성한다.

이때, 상기 가시광영상과 상기 열화상영상은 이미 동기화되어 있으므로, 상기 열화상영상에서 추출한 화재발생영역의 위치(즉, 열화상영상에서의 상기 화재발생영역에 대한 각 픽셀들의 위치)에 대응하는 상기 가시광영상의 위치에 상기 추출한 화재발생영역을 블렌딩(혹은 오버레이)하여 블렌딩 영상을 생성한 후, 상기 자외선 감지결과를 적용하여 최종적인 화재감지 통합영상을 생성하게 된다.

이때, 상기 화재감지 통합영상의 배경은 가시광영상으로 설정되며, 상기 열화상영상으로부터 추출한 화재발생영역은 상기 화재감지 통합영상의 전경으로 설정된다.

또한 상기 블렌딩은, 상기 추출한 화재발생영역에 대한 각각의 픽셀값과 이에 대응하는 상기 가시광영상의 각각의 픽셀값에 대한 중간값을 계산하여, 상기 화재감지 통합영상에서 상기 추출한 화재발생영역이 표시될 부분에 상기 계산한 중간값을 적용함으로써, 수행된다.

이를 통해, 상기 가시광영상에서 출력되는 상기 열화상영상의 화재발생영역은, 반투명한 상태로 열화상영상과 가깝게 표시되어 해당 화재발생영역이 어떠한 사물이나 객체를 나타내는지를 즉각적으로 인식할 수 있다.

또한 상기 블렌딩한 영상에 상기 자외선 감지결과(즉, 자외선을 감지한 결과 해당 화재감시 대상구역에서 불꽃이나 스파크가 발생한 것으로 감지된 경우), 상기 가시광영사과 상기 열화상영상을 블렌딩한 블렌딩 영상을 구성하는 복수의 특정 프레임을 선택한다.

다음으로 상기 트리플 디텍터(100)는, 상기 선택한 복수의 특정 프레임의 각 픽셀에 따라 일정한 비율로 상기 픽셀의 명도(luminance)값을 증가시켜, 상기 최종적인 화재감지 통합영상을 생성함으로써, 상기 화재감시 대상구역에서의 불꽃 및 스파크를 포함하여 화재가 발생한 것을 시각적으로 즉시 인식할 수 있도록 한다.

즉, 상기 트리플 디텍터(100)는, 상기 선택한 복수의 특정 프레임에 대한 각각의 픽셀값에 따라 미리 설정한 비율로 상기 각 픽셀에 대한 명도(luminance)값을 증가시킴으로써, 상기 화재감지 통합영상이 디스플레이 될 때, 깜박임 효과를 가지도록 하여 상기 사용자가 해당 화재감시 대상구역에서 불꽃이나 스파크가 발생한 것을 즉각적으로 인식할 수 있도록 하는 것이다.

한편, 상기 복수의 특정 프레임을 선택할 때, 상기 블렌딩 영상의 홀수 번째 혹은 짝수 번째 프레임을 선택하거나, 또는 연속한 복수의 프레임을 선택하고 상기 선택한 복수의 프레임 수만큼 다음의 프레임을 패스하는 방법을 통해 상기 복수의 특정 프레임을 선택하도록 구현될 수 있다.

또한 상기 불꽃이 발생한 것으로 감지되는 경우, 상기 선택한 복수의 특정 프레임에 대한 픽셀의 명도값을 증가시키는 것 대신에 상기 선택한 복수의 특정 프레임을 그레이 스케일로 변환할 수 도 있다.

또한 상기 트리플 디텍터(100)는, 상기 미리 설정한 시간동안 상기 가시광영상 및 열화상영상을 수집하여 자체적으로 구비되는 메모리(미도시)에 저장하고 있다가, 화재가 발생한 것으로 감지되는 경우, 상기 수집하여 저장한 가시광영상 및 열화상영상을 포함하여 상기 화재감지 통합영상을 생성할 수도 있다.

즉, 상기 트리플 디텍터(100)는 화재가 발생한 것으로 감지되는 경우, 상기 감지된 시간 이전부터 저장된 가시광영상 및 열화상영상을 포함한 상기 화재감지 통합영상을 생성하여 제공함으로서, 상기 사용자가 화재발생 전부터 상기 화재감지 통합영상을 분석하여 화재의 원인을 보다 정확하게 분석 및 추적할 수 있도록 하는 것이다.

즉, 상기 트리플 디텍터(100)는, 화재감지를 위한 다양한 수단(즉, 센서, 촬영수단)을 통해 수집되는 다양한 데이터를 토대로 화재의 발생을 감지한 결과를 상기 하나의 화재감지 통합영상을 통해 통합하여 제공함으로써, 상기 사용자가 화재발생을 즉각적으로 인식하고 이에 대처할 수 있도록 하며, 화재발생에 대한 원인을 정확하게 추적 및 분석할 수 있도록 한다.

또한 상기 트리플 디텍터(100)는, 상기 생성한 화재감지 통합영상의 일측에 해당 트리플 디텍터(100)의 위치정보 및 식별정보를 오버레이하여 제공할 수 있으며 이를 통해 사용자가 어떠한 위치에서 화재가 발생하였는지를 신속하게 확인할 수 있도록 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 트리플 디텍터의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 트리플 디텍터(100)는, 화재감시 대상구역에 대한 가시광영상을 수집하는 가시광영상 수집부(110), 가시광영상을 수집하는 가시광영상 수집부(110), 상기 화재감시 대상구역에 대한 열화상영상을 수집하는 열화상영상 수집부(120), 상기 화재감시 대상구역에서 불꽃이나 스파크의 발생을 감지하는 불꽃발생 감지부(130), 메모리(140), 상기 수집한 가시광영상, 열화상영상 및 상기 불꽃발생 감지부(130)를 통한 감지결과에 따라 상기 화재감시 대상구역에서의 화재발생을 감지하는 화재발생 감지부(150), 화재가 발생한 것으로 감지되는 경우 화재감지 통합영상을 생성하는 화재감지 통합영상 생성부(160) 및 알림부(170)를 포함하여 구성된다.

상기 가시광영상 수집부(110) 및 상기 열화상영상 수집부(120)는, 상기 트리플 디텍터(100)가 설치되는 화재감시 대상구역을 촬영하여 가시광영상 및 열화상영상을 각각 수집하기 위한 것으로, 상기 가시광영상 수집부(110)는 가시광 카메라로 구성된다.

또한 상기 열화상영상 수집부(120)는, 상기 화재감시 대상구역에서 방사되는 적외선을 감지하고, 상기 감지한 적외선의 파장에 따른 온도값을 계산하여 상기 화재감시 대상구역에 대한 온도분포를 나타내는 열화상영상을 획득하는 열화상 카메라로 구성된다.

또한 상기 가시광 카메라와 상기 열화상 카메라는 상호 동기화됨은 상술한 바와 같다. 이때, 상기 동기화 정보는 상기 메모리(140)에 저장된다.

즉, 상기 가시광영상 수집부(110) 및 상기 열화상영상 수집부(120)는, 화재감시 대상구역에 대한 동기화된 가시광영상 및 열화상영상을 동시에 촬영하여 수집하는 영상수집부로 구성된다.

또한 상기 불꽃발생 감지부(130)는, 자외선 센서로 구성되며 상기 화재감시 대상구역에서 특정 파장대의 적외선을 검출하여 상기 화재감시 대상구역에서 순간적으로 발생하는 불꽃 혹은 스파크의 발생을 감지하는 기능을 수행한다.

또한 상기 화재발생 감지부(150)는, 상기 수집한 가시광영상, 열화상영상 및 상기 불꽃발생 감지부(130)의 감지결과를 토대로 해당 화재감시 대상구역에서의 화재발생을 실시간으로 감지하는 기능을 수행한다.

이때, 상기 화재발생 감지부(150)는, 상기 열화상영상에서 미리 설정한 온도값을 가지는 특정영역이 존재하거나, 상기 특정영역이 확장되거나, 상기 특정영역의 온도값이 급격하게 증가하거나, 상기 볼꽃발생 감지부(130)를 통해 상기 화재감시 대상구역에서 불꽃의 발생이 감지된 경우 또는 이들의 조합이 감지된 경우에 상기 화재감시 대상구역에서 화재가 발생한 것으로 감지한다.

또한 화재감지 통합영상 생성부(160)는, 상기 화재발생 감지부(150)를 통해 화재발생을 감지한 결과, 화재가 발생한 것으로 감지된 경우, 상기 화재감지 결과를 통합한 화재감지 통합영상을 생성한다.

즉, 상기 화재감지 통합영상 생성부(160)는, 상기 화재발생 감지부(160)를 통해 화재가 발생한 것으로 감지된 경우에만 상기 화재감지 통합영상을 생성하여, 상기 알림부(180)를 통해 알림음과 함께 상기 통합화재 관제서버(200)로 전송하도록 한다.

또한 상기 화재감지 통합영상 생성부(160)는, 상기 화재발생 감지부(150)를 통해 감지한 특정영역을 화재발생영역으로 간주하여, 상기 열화상영상으로부터 화재발생영역을 추출한다.

또한 상기 화재감지 통합영상 생성부(160)는, 상기 추출한 화재발생영역을 상기 가시광영상에 블렌딩(혹은 오버레이)하며, 상기 화재발생 감지부(130)에서 불꽃(혹은 스파크)이 발생한 것으로 감지된 경우, 상기 블렌딩한 영상을 구성하는 복수의 특정 프레임을 선택하여, 상기 선택한 복수의 특정 프레임의 전체 픽셀에 대한 명도값을 증가시킴으로서, 불꽃발생 감지결과를 적용한 화재감지 통합영상을 생성한다.

이때, 상기 화재감지 통합영상 생성부(160)는, 상기 선택한 복수의 특정 프레임의 전체 픽셀에 대한 명도값을 증가시킬 때, 상기 블렌딩 혹은 오버레이한 화재발생영역을 제외하고 나머지 픽셀에 대한 명도값을 증가시킬 수도 있다.

또한 상기 화재감지 통합영상 생성부(160)는, 상기 불꽃발생 감지결과를 적용할 때, 상기 선택한 복수의 특정 프레임에 대한 픽셀의 명도값을 증가시키는 대신에 상기 선택한 복수의 특정 프레임을 그레이 스케일로 변환함으로써, 상기 화재감지 통합영상을 생성할 수도 있다.

즉, 상기 화재감지 통합영상 생성부(160)는, 열화상영상을 통해 화재의 발생을 감지한 결과 및 자외선 센서를 통해 불꽃의 발생을 감지한 결과를 통합하여 하나의 화재감지 통합영상을 생성하고, 상기 생성한 화재감지 통합영상을 통해 사용자가 화재발생을 시각적이고 즉각적으로 인식할 수 있도록 하며, 화재발생 원인을 정확하게 분석 및 추적할 수 있도록 한다.

또한 상기 화재감지 통합영상 생성부(160)는, 화재가 감지되기 이전에 미리 설정한 시간동안 저장된 가시광영상 및 열화상영상도 상기 화재감지 통합영상에 적용함으로써, 상기 화재감지 통합영상을 토대로 사용자가 화재발생 이전부터 해당 화재감시 대상구역을 모니터링할 수 있도록 한다.

또한 상기 화재감지 통합영상 생성부(160)는, 상기 화재감지 통합영상을 생성할 때, 해당 트리플 디텍터(100)에 부여된 위치정보 및 식별정보를 상기 생성한 화재감지 통합영상의 일측에 오버레이할 수 있음을 상술한 바와 같다.

또한 상기 알림부(170)는, 상기 생성한 화재감지 통합영상을 알림음과 함께 제공함으로써, 해당 화재감지 대상구역에 발생한 화재에 대한 대처를 수행할 수 있도록 한다.

또한 상기 알림부(170)는, 상기 화재감지 통합영상 및 알림음 이외에도 통신수단을 통해서 상기 화재의 발생을 시각적으로 인지하도록 하는 것 이외에 텍스트 메시지를 통해서 화재의 발생을 인지하는 과정에서 원인이 되는 사항을 부가정보로 제공한다. 상기 부가정보는 실제 화재가 발생한 것을 인지하게 된 구체적인 이유와 화재의 발생 확률, 규모, 원인을 포함한 상세한 사항에 대해서 기술한 메시지이다. 이러한 메시지는 화재 발생을 시각적으로 인지한 것에 더하여 더욱 확실한 정보를 부가함으로써, 좀 더 확실하게 화재에 대응할 수 있도록 한다.

상기 화재의 발생 확률, 규모, 원인에 대한 정보는 가시광영상, 열화상영상자외선 센서를 통해 불꽃의 발생을 감지한 결과를 서로 통합하여 판단한다. 예를 들어 자외선 센서를 통해서 불꽃의 발생을 감지한 경우 전기 누전이나 합선이 발생한 것으로 예측하고, 열화상에서 높은 온도가 감지되면 발화에 의한 화재를 예측할 수 있다. 이러한 센싱 정보는 가시광영상과 접목하여 보다 구체적이고 실질적으로 해당 화재의 발생 확률, 규모, 원인에 대한 종합적인 평가가 이루어져 이를 메시지화한 다음 화재의 발생에 대한 구체적인 정보를 알려준다.

또한 상기 메모리(140)는, 상기 가시광 카메라 및 열화상 카메라에 대한 동기화 정보, 상기 수집한 가시광영상과 열화상영상을 일정 시간동안 저장하거나, 해당 트리플 디텍터(100)에 부여된 위치정보 및 식별정보 등을 포함하여 상기 트리플 디텍터(100)의 운영 및 동작에 관련한 정보를 저장하는 기능을 수행한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합화재 관제서버의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 통합화재 관제서버(200)는, 일반적으로 복수의 화재감시 대상구역에 설치되는 복수의 트리플 디텍터(100)로부터 수신되는 영상(가시광영상, 열화상영상 또는 이들의 조합)을 디스플레이(예: 멀티뷰)(600)에 출력하여, 상기 각 화재감시 대상구역을 모니터링할 수 있도록 하는 기능을 지원하며, 상기 각각의 트리플 디텍터(100)로부터 화재감지 결과인 화재감지 통합영상과 상기 화재발생에 대한 부가정보가 수신되는 경우에는, 신속한 비상방송을 수행하고, 상기 화재감지 통합영상과 부가정보를 사용자 단말(300)이나 화재 대응 기관(400)으로 전송하여 화재의 발생을 알리는 기능을 수행한다.

상기 통합화재 관제서버(200)는, 복수의 트리플 디텍터(100)로부터 가시광영상, 열화상영상 및 화재감시 통합영상을 수신하는 영상 수신부(210), 상기 수신한 가시광영상, 열화상영상 및 화재감시 통합영상을 디스플레이(600)에 출력하는 영상 디스플레이부(220), 상기 트리플 디텍터(100)로부터 상기 화재감시 통합영상을 포함하는 화재알림이 수신되는 경우, 해당 화재감시 대상구역에서의 화재발생을 알리는 화재발생 알림부(230), 상기 각각의 트리플 디텍터(100)를 원격에서 제어할 수 있도록 하는 트리플 디텍터 원격 제어부(240) 및 DB 인터페이스부(250)를 포함하여 구성된다.

상기 영상 수신부(210)는, 상기 복수의 트리플 디텍터(100)로부터 가시광영상, 열화상영상 및 화재감시 통합영상을 실시간으로 수신하여 해당 화재감시 대상구역을 모니터링할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.

한편 상기 화재감시 통합영상은, 상기 트리플 디텍터(100)에서 화재의 발생이 감지된 경우에만 전송됨은 상술한 바와 같다.

또한 상기 영상 디스플레이부(220)는, 상기 각각의 트리플 디텍터(100)로부터 수신한 가시광영상, 열화상영상, 화재감시 통합영상을 상기 통합화재 관제서버(200)와 연결되는 디스플레이(600)에 출력하는 기능을 수행한다.

이때, 상기 디스플레이(600)는 상기 디스플레이를 복수의 화면으로 분할한 멀티뷰로 구성될 수 있으며, 상기 영상 디스플레이부(200)는, 상기 트리플 디텍터(100)에 할당된 상기 각 화면에 상기 수신한 가시광영상이나 열화상영상 또는 화재감시 통합영상을 출력할 수 있도록 한다.

한편 상기 영상 디스플레이부(200)는, 상기 영상 수신부(210)를 통해 화재감지 통합영상이 수신되는 경우에는, 해당 화재감지 통합영상을 우선적으로 상기 디스플레이(600)에 확대하여 출력한다.

또한 상기 화재발생 알림부(230)는, 상기 영상 수신부(210)를 통해 특정 트리플 디텍터(100)로부터 화재감지 통합영상이 수신되는 경우, 해당 트리플 디텍터(100)가 설치된 화재감시 대상구역에서 화재가 발생한 것으로 판단하여, 화재 발생에 대한 비상방송을 우선적으로 수행한다.

상기 비상방송은, 상기 복수의 화재감시 대상구역에 각각 설치되는 스피커와 같은 음향출력장치 또는 디스플레이 등을 통해 화재의 발생을 알림으로써, 수행되거나, 기존에 설치된 음향방송시스템과의 연동을 통해 상기 화재의 발생을 알림으로써, 수행될 수 있다.

이와 동시에 상기 화재발생 알림부(230)는, 상기 수신한 화재감지 통합영상 및 상기 부가정보를 사용자 단말(300), 화재 대응 기관(400) 또는 이들의 조합으로 제공함으로써, 화재의 발생을 알려 해당 화재에 대한 신속한 대처를 수행할 수 있도록 한다.

한편 상기 부가정보는, 상기 트리플 디텍터(100)에서 실제 화재가 발생한 것을 인지하게 된 구체적인 이유와 화재의 발생 확률, 규모, 원인을 포함한 상세한 사항에 대해서 기술한 텍스트 형식의 메시지로 구성됨은 상술한 바와 같다.

또한 상기 트리플 디텍터 원격 제어부(240)는, 사용자의 조작을 통해 각각의 트리플 디텍터(100)를 원격에서 제어할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.

즉, 상기 트리플 디텍터 원격 제어부(240)는, 사용자에게 상기 트리플 디텍터(100)를 원격에서 제어하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하여, 사용자로 하여금, 상기 트리플 디텍터(100)에 구비되는 가시광 카메라 및 열화상 카메라에 대한 팬(pan), 틸트(tilt), 줌인(zoom in), 줌아웃(zoom out)을 포함하여 상기 트리플 디텍터(100)의 동작을 제어할 수 있도록 한다.

이를 통해 사용자는, 상기 트리플 디텍터(100)로부터 수신되는 가시광영상, 열화상영상 또는 화재감지 통합영상을 모니터링하고 있으면서, 상기 트리플 디텍터(100)를 원격에서 제어하여 사용자가 원하는 영역을 실시간으로 모니터링할 수 있다.

또한 상기 DB 인터페이스부(250)는, 상기 복수의 트리플 디텍터(100)로부터 수신되는 가시광영상, 열화상영상, 화재감지 통합영상 또는 이들의 조합을 상기 각 트리플 디텍터(100)별로 분류하여 저장하는 기능을 수행하며, 사용자의 요청에 따라 특정 가시광영상, 열화상영상, 화재감지 통합영상 또는 이들의 조합을 제공하는 기능을 수행한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 과정에 대한 절차를 나타낸 흐름도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 트리플 디텍터를 이용하여 통합화재 관제를 수행하는 절차는 우선, 상기 트리플 디텍터(100)에서 동기화된 가시광영상 및 열화상영상을 수집한다(S110).

한편, 상기 가시광영상 및 열화상영상을 각각 수집하기 위한 가시광 카메라 및 열화상 카메라는, 촬영화각, 촬영속도, 프레임 레이트 및 각 영상의 픽셀좌표가 상호 동기화되어 있음은 상술한 바와 같다.

다음으로, 상기 트리플 디텍터(100)는, 자체적으로 구비되는 자외선 센서를 통해 특정 파장대의 자외선 발생여부를 감지하여, 상기 화재감지 대상구역에서 순간적으로 발생하는 불꽃 혹은 스파크를 감지한다(S120).

한편, 도 5에는, 상기 가시광영상과 열화상영상을 수집하는 S110단계와 상기 불꽃 발생을 감지하는 S120단계가 순차적으로 도시되어 있으나, 상기 S110단계와 S120단계는 동시에 수행되며 실시간으로 수행되는 것이 당연할 것이다.

다음으로, 상기 트리플 디텍터(100)는, 상기 수집한 가시광영상과 열화상영상, 및 불꽃발생 감지결과를 통합하여 상기 화재감시 대상구역에서의 화재발생을 실시간으로 감지한다(S130).

상기 트리플 디텍터(100)는, 상기 수집한 열화상영상(즉, 상기 열화상영상의 각 프레임을 참조)에서 미리 설정한 임계값 이상의 온도값을 가지는 화재발생영역이 감지되거나, 상기 감지된 화재발생영역이 확장되거나, 상기 감지된 화재발생영역의 온도값이 미리 설정한 속도 이상으로 급격하게 증가하거나, 특정 파장대의 자외선이 감지되어 불꽃의 발생이 감지되거나, 또는 이들이 조합이 감지되는 경우에 상기 화재감시 대상구역에서 화재가 발생한 것으로 판단함으로서, 화재발생을 감지한다.

다음으로 상기 트리플 디텍터(100)는, 상기 감지한 결과 해당 화재감시 대상구역에서 화재가 발생한 것으로 감지되는 경우(S140), 상기 트리플 디텍터(100)는, 상기 감지한 결과를 통합한 화재감지 통합영상과, 상기 화재발생을 감지한 결과에 대한 부가정보를 생성한다(S150).

상기 화재감지 통합영상은, 상기 감지된 화재발생영역을 상기 열화상영상으로부터 추출하고, 상기 추출한 열화상영상을 상기 가시광영상에 블렌딩 혹은 오버레이한 후, 상기 불꽃이 감지된 결과를 상기 블렌딩 혹은 오버레이한 영상에 적용함으로써, 생성된다. 한편 상기 화재감지 통합영상을 생성하는 방법은 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하였으므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.

한편, 상기 트리플 디텍터(100)는, 상기 열화상영상으로부터 미리 설정한 온도값 이상을 가지는 영역을 추출하여, 상기 추출한 영역을 상기 가시광영상에 블렌딩한 후, 상기 블렌딩한 영상을 이용하여 해당 화재감시 대상구역에서의 화재발생을 감지하도록 구현될 수도 있다.

이때, 상기 트리플 디텍터(100)는, 상기 블렌딩한 영상의 각각의 프레임을 비교하여, 상기 추출하여 블렌딩한 영역이 미리 설정한 임계값을 초과한 온도값을 가지거나, 상기 블렌딩한 영역이 확장되거나, 상기 블렌딩한 영역의 온도값이 급격하게 증가하는 경우 해당 영역에서 화재가 발생한 것으로 감지하게 되고, 상기 불꽃감지결과를 상기 블렌딩한 영상에 적용함으로써, 최종적인 화재감지 통합영상을 생성할 수 있다. 한편 상기 불꽃감지결과 불꽃이 발생한 것으로 감지되지 않은 경우에는, 상기 블렌딩한 영상이 최종적인 화재감지 통합영상이 된다.

다음으로 상기 트리플 디텍터(100)는, 상기 생성한 화재감지 통합영상과 부가정보를 통합화재 관제서버(200)로 전송(S160)하며, 통합화재 관제서버(200)는, 상기 트리플 디텍터(100)로부터 화재감지 통합영상 및 부가정보를 수신한 경우, 해당 화재감지 대상구역에서 화재가 발생한 것으로 판단하여 즉각적인 비상방송을 수행하고, 상기 수신한 화재감지 통합영상을 사용자 및 화재 대응 기관으로 제공(S170)하여 상기 화재에 대한 대처를 수행할 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템 및 그 방법은, 복수의 화재감지 대상구역에 각각 설치되는 트리플 디텍터를 통해 해당 화재감지 대상구역에 대한 동기화된 가시광영상 및 열화상영상을 동시에 획득하고, 특정 파장대의 자외선을 감지하는 기능을 통해 상기 트리플 디텍터에서 자체적으로 화재발생을 시간으로 감지하고, 상기 감지한 결과를 통합한 화재감지 통합영상을 통합화재 관제서버로 제공함으로써, 화재발생에 대한 신속한 대처를 수행하도록 하여 화재발생으로 인한 재산적 피해 및 인적 피해를 최소화할 수 있도록 하는 효과가 있다.

상기에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 위주로 상술하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 각 구성요소는 동일한 목적 및 효과의 달성을 위하여 본 발명의 기술적 범위 내에서 변경 또는 수정될 수 있을 것이다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

10 : 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템
100 : 트리플 디텍터 110 : 가시광영상 수집부
120 : 열화상영상 수집부 130 : 볼꽃발생 감지부
140 : 메모리 150 : 화재발생 감지부
160 : 화재감지 통합영상 생성부 170 : 알림부
200 : 통합화재 관제서버 210 : 영상 수신부
220 : 영상 디스플레이부 230 : 화재발생 알림부
240 : 트리플 디텍터 원격 제어부 250 : DB 인터페이스부
300 : 사용자 단말 400 : 화재 대응 기관
500 : 데이터베이스 600 : 디스플레이

Claims (10)

1. 화재감시 대상구역에 대하여 가시광 카메라 및 열화상 카메라의 촬영방향, 촬영시간, 각 영상의 픽셀위치, 영상의 해상도, 프레임 레이트 또는 이들의 조합이 동기화된 가시광영상과 열화상영상을 수집하는 영상 수집부;
   특정 파장대의 자외선을 감지하여, 상기 화재감시 대상구역에 대한 불꽃발생을 감지하는 불꽃발생 감지부;
   상기 가시광영상과 열화상영상을 수집하고 상기 불꽃발생을 감지하여, 상기 수집한 열화상영상으로부터 화재발생영역이 감지되거나, 상기 불꽃발생 감지결과 불꽃이 발생한 것으로 감지되거나 또는 이들의 조합이 감지되는 경우, 상기 화재감시 대상구역에 화재가 발생한 것으로 감지하는 화재발생 감지부; 및
   상기 화재가 발생한 것으로 감지되는 경우, 상기 가시광영상에 상기 감지된 화재발생영역 및 상기 불꽃발생 감지결과를 통합한 화재감지 통합영상을 생성하는 화재감지 통합영상 생성부;를 포함하는 트리플 디텍터;를 포함하며,
   상기 화재감지 통합영상 생성부는,
   상기 감지한 화재발생영역을 열화상영상으로부터 컷아웃(cut out)하여 추출하고, 상기 추출한 화재발생영역에 대응되는 상기 가시광영상의 특정영역에 상기 추출한 화재발생영역을 블렌딩한 후, 상기 블렌딩한 영상에 상기 불꽃발생 감지결과를 적용함으로서, 상기 화재감지 통합영상을 생성하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 화재발생 감지부는,
   상기 수집한 열화상영상을 참조하여, 미리 설정한 임계값 이상의 온도값을 가지는 화재발생영역이 감지되거나, 상기 화재발생영역이 확장되거나, 상기 화재발생영역의 온도값이 미리 설정한 임계값 이상으로 증가하거나, 상기 자외선 감지결과 불꽃이 발생한 것으로 감지되거나, 또는 이들의 조합이 감지되는 경우 상기 화재감시 대상구역에서 화재가 발생한 것으로 감지하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 화재감지 통합영상 생성부는,
   상기 생성한 화재감지 통합영상의 일측에 상기 트리플 디텍터의 위치정보 및 식별정보를 오버레이하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 블렌딩은,
   상기 추출한 화재발생영역에 대한 각각의 픽셀값과 상기 가시광영상의 특정영역에 대한 각각의 픽셀값에 대한 중간값을 계산하여, 상기 계산한 중간값을 상기 가시광영상의 특정영역에 대한 픽셀값으로 적용함으로써, 수행되며,
   상기 불꽃발생 감지결과를 적용하는 것은,
   상기 블렌딩한 영상에 대한 복수의 특정 프레임을 선택하고, 상기 선택한 복수의 특정 프레임에 대한 각각의 픽셀값에 따라 상기 각 픽셀의 명도값을 증가시키거나, 상기 선택한 복수의 특정 프레임을 그레이 스케일로 변환함으로서, 수행되는 것을 특징으로 하는 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 트리플 디텍터로부터 화재감지 통합영상이 수신되는 경우, 해당 화재감시 대상구역에서 화재가 발생한 것으로 판단하여, 화재발생에 대한 비상방송을 수행하는 통합화재 관제서버;를 더 포함하며,
   상기 통합화재 관제서버는,
   상기 수신한 화재감지 통합영상을 사용자, 화재 대응 기관 또는 이들의 조합으로 제공하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 시스템.
6. 트리플 디텍터에서, 화재감시 대상구역에 대하여 가시광 카메라 및 열화상 카메라의 촬영방향, 촬영시간, 각 영상의 픽셀위치, 영상의 해상도, 프레임 레이트 또는 이들의 조합이 동기화된 가시광영상과 열화상영상을 수집하는 영상 수집 단계;
   상기 트리플 디텍터에서, 특정 파장대의 자외선을 감지하여 상기 화재감시 대상구역에 대한 불꽃발생을 감지하는 불꽃발생 감지 단계;
   상기 트리플 디텍터에서, 상기 가시광영상과 열화상영상을 수집하고 상기 불꽃발생을 감지하여, 상기 수집한 열화상영상으로부터 화재발생영역이 감지되거나, 상기 불꽃발생 감지결과 불꽃이 발생한 것으로 감지되거나 또는 이들의 조합이 감지되는 경우, 상기 화재감시 대상구역에 화재가 발생한 것으로 감지하는 화재발생 감지 단계; 및
   상기 트리플 디텍터에서, 상기 화재가 발생한 것으로 감지되는 경우, 상기 가시광영상에 상기 감지된 화재발생영역 및 상기 불꽃발생 감지결과를 통합한 화재감지 통합영상을 생성하는 화재감지 통합영상 생성 단계;를 포함하며,
   상기 화재감지 통합영상 생성 단계는,
   상기 감지한 화재발생영역을 열화상영상으로부터 컷아웃(cut out)하여 추출하고, 상기 추출한 화재발생영역에 대응되는 상기 가시광영상의 특정영역에 상기 추출한 화재발생영역을 블렌딩한 후, 상기 블렌딩한 영상에 상기 불꽃발생 감지결과를 적용함으로서, 상기 화재감지 통합영상을 생성하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 방법.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 화재발생 감지 단계는,
   상기 수집한 열화상영상을 참조하여, 미리 설정한 임계값 이상의 온도값을 가지는 화재발생영역이 감지되거나, 상기 화재발생영역이 확장되거나, 상기 화재발생영역의 온도값이 미리 설정한 임계값 이상으로 증가하거나, 상기 자외선 감지결과 불꽃이 발생한 것으로 감지되거나, 또는 이들의 조합이 감지되는 경우 상기 화재감시 대상구역에서 화재가 발생한 것으로 감지하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 방법.
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 화재감지 통합영상 생성 단계는,
   상기 생성한 화재감지 통합영상의 일측에 상기 트리플 디텍터의 위치정보 및 식별정보를 오버레이하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 방법.
9. 청구항 6에 있어서,
   상기 블렌딩은,
   상기 추출한 화재발생영역에 대한 각각의 픽셀값과 상기 가시광영상의 특정영역에 대한 각각의 픽셀값에 대한 중간값을 계산하여, 상기 계산한 중간값을 상기 가시광영상의 특정영역에 대한 픽셀값으로 적용함으로써, 수행되며,
   상기 불꽃발생 감지결과를 적용하는 것은,
   상기 블렌딩한 영상에 대한 복수의 특정 프레임을 선택하고, 상기 선택한 복수의 특정 프레임에 대한 각각의 픽셀값에 따라 상기 각 픽셀의 명도값을 증가시키거나, 상기 선택한 복수의 특정 프레임을 그레이 스케일로 변환함으로서, 수행되는 것을 특징으로 하는 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 방법.
10. 청구항 6에 있어서,
    상기 통합화재 관제 방법은,
    통합관제 서버에서, 상기 트리플 디텍터로부터 상기 화재감지 통합영상이 수신되는 경우, 해당 화재감시 대상구역에서 화재가 발생한 것으로 판단하여, 화재발생에 대한 비상방송을 수행하는 단계; 및
    상기 수신한 화재감지 통합영상을 사용자, 화재 대응 기관 또는 이들의 조합으로 제공하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트리플 디텍터를 이용한 통합화재 관제 방법.

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