KR102101445B1 - 스마트로테이션 감시 방법을 이용하는 영상촬영장치에서 후보 감시영역을 자동으로 갱신하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 m 개의 후보 감시영역으로부터 수신한 영상을 분석하여, 상기 m개의 후보 감시영역 중 적어도 하나 이상의 영역에서 별도의 이벤트가 발생하지 않을 경우, 상기 m개의 후보 감시영역에서 상기 별도의 이벤트가 발생하지 않는 영역을 제외하여 n개의 감시영역을 후보 감시영역으로 업데이트 함으로써, 감시가 불필요한 영역을 줄이고 감시가 필요한 영역에서는 감시시간을 늘리는 구성을 개시한다.

Description

스마트로테이션 감시 방법을 이용하는 영상촬영장치에서 후보 감시영역을 자동으로 갱신하는 방법{Method for automatic update of candidate surveillance areas by image recording device or server using smart-rotation surveillance technology}

본 발명은 인공지능 감시기술에 관한 것으로, 보다 상세히 스마트로테이션 감시 방법을 이용하는 영상촬영장치에서 후보 감시영역을 자동으로 갱신하는 방법에 관한 것이다.

지능형 감시기술은 CCTV의 대표적인 기술로 산업상 많은 이용분야를 가지고 있다. 대표적으로 움직임을 감시하여 화면상 특정 오브젝트를 검출해내는 기술이 있다. 이를 위하여 인공지능 감시기술에서는 IIR 필터를 이용하여 백그라운드 영상을 저장한 뒤, 현재 영상과 백그라운드 영상과의 성분의 차이가 발생하는 경우 움직임을 검출하는 방법을 이용하고 있다.

인공지능 감시기술을 이용하여 특정 영역을 감시할 때, 예를 들어 PTZ 카메라에서 영역을 설정한 후 로테이션을 통해 여러 영역을 검출하는 경우, 특정 영역에서는 움직임 검출이 원활하게 되는 반면 또 다른 특정 영역에서는 움직임 검출이 거의 이루어지지 않는 경우가 있다.

KR 2013-0039844

본 발명의 바람직한 일 실시예에서는, 인공지능 감시기술을 이용하여 여러 영역을 감시하는 경우, 해당 감시 영역에서 획득되는 입력 영상 내의 움직임 검출, 이벤트 발생 등과 같은 빈도를 반영하여, 감시 카메라에서 감시를 강화해야 하는 영역과 감시빈도를 낮추는 영역을 자동으로 설정하는 방법을 제시하고자 한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 스마트로테이션 감시 방법을 이용하는 영상촬영장치에서 후보 감시영역을 자동으로 갱신하는 방법은 m개의 후보 감시영역을 설정하는 단계; 상기 m 개의 후보 감시영역에서 수신한 각 입력 영상의 해상도를 감소시키는 단계; 상기 해상도가 감소된 각 입력 영상 내의 적어도 하나 이상의 특징점을 추출하는 단계; 상기 각 입력 영상 내의 상기 적어도 하나 이상의 특징점 각각을 원의 중심으로 설정하여 상기 원의 중심에서 멀어질수록 그라데이션이 낮아지는 동심원을 그리는 단계; 상기 적어도 하나 이상의 특징점 각각을 에워싸는 각각의 동심원이 중첩되는 영역의 그라데이션 세기에 강할수록 높은 가중치를 부여하는 단계; 및 상기 높은 가중치가 부여된 특징점의 개수를 기준으로 상기 후보 감시영역에서 제외하거나 또는 상기 후보 감시영역들 중 감시영역의 순위를 재설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 후보 감시영역, 상기 후보 감시영역을 감시하는 시간은 상기 해상도가 감소된 각 입력 영상 내의 적어도 하나 이상의 특징점 및 상기 가중치를 부여하는 단계에서 부여한 가중치값에 따라 변경되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 후보 감시영역은 상기 해상도가 감소된 각 입력 영상 내의 적어도 하나 이상의 특징점 및 상기 가중치를 부여하는 단계에서 부여한 가중치값에 따라 실시간으로 감시 순위가 변경되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 m 개의 후보 감시영역으로부터 수신한 영상을 분석하여, 상기 m개의 후보 감시영역 중 적어도 하나 이상의 영역에서 별도의 이벤트가 발생하지 않을 경우, 상기 m개의 후보 감시영역에서 상기 별도의 이벤트가 발생하지 않는 영역을 제외하여 n개의 감시영역을 후보 감시영역으로 업데이트 함으로써, 감시가 불필요한 영역을 줄이고 감시가 필요한 영역에서는 감시시간을 늘릴 수 있는 효과가 있다.

이를 위하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 원본 입력 영상의 해상도를 감소시켜 영상처리 속도를 높이고, 상기 해상도가 감소된 영상 내의 특징점을 추출하여 감시후보 영역을 선정함으로써 입력 영상에 따라 감시 영역을 적응적으로 변화시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 스마트로테이션 감시 방법을 이용하는 영상촬영장치에서 후보 감시영역을 감시하는 시스템을 도시한다.
도 2 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 스마트로테이션 감시 방법을 이용하는 영상촬영장치로부터 수신한 입력 영상에서 추출한 특징점을 기반으로 후보감시영역을 재설정하기 위한 방법을 도시한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에선 스마트로테이션 감시 방법을 이용하는 영상촬영장치에서 후보 감시영역을 자동으로 갱신하는 방법을 개시한다.

스마트로테이션 기술을 이용하는 영상촬영장치에서는 기설정된 m 개의 감시영역을 돌아가면서 모두 촬영하여 감시를 수행한다. 그러나, 이 경우 특정 감시 영역에서는 움직임 검출 등과 같은 이벤트가 빈번히 발생하나, 감시카메라가 특정 영역을 감시하기 위해 설정된 시간이 한정되어 있는 관계로 제대로 된 감시가 어려운 경우가 발생한다.

또한, 특정 감시영역에서는 이벤트의 발생 빈도가 굉장히 낮음에도, 감시카메라가 지속적으로 기설정된 시간동안 감시를 수행하는 경우가 발생한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 감시 방법을 이용하는 영상촬영장치에서 후보 감시영역을 자동으로 갱신하여, 이벤트가 빈번하게 발생하는 영역에서는 감시 빈도를 증가시키고, 이벤트가 거의 발생하지 않는 영역의 감시 빈도는 낮추는 방법을 제시한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 스마트로테이션 기술을 이용하는 영상촬영장치에서는 n개의 사용자 영역이나, m 개의 영역을 360/k(k는 자연수)로 설정하여 감시 영역 후보로 설정할 수 있다. 예를 들어, k가 1인 경우 1도씩 360도를 360번 감시하도록 구현된다. 또한, 사용자가 지정한 n+m 개의 영역을 최초에 감시 영역 후보로 설정이 가능하다. 또한, 사용자는 입력 영상 중에 경계가 심한 지점, Sharpness가 강한 지점 등 영상 내에서 눈에 띄는 곳을 찾아 추가로 감시 영역 후보로 설정이 가능하다.

도 1을 참고하면, 영상촬영장치(100)는 사용자가 설정한 n 개의 영역(101, 102, 103, 104)를 감시영역 후보로 설정할 수 있다. 또한, 또 다른 영상촬영장치(미도시)를 이용하여 주의할 것은 도 1 에서는 영상촬영장치(100)가 하나로 도시되어 있으나, 복수 개의 영상촬영장치를 이용하도록 구현이 가능하다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에서는, 사용자가 최초에 감시하고자 하는 후보 영역을 모두 설정한 경우, 이 후 설정한 감시 후보 영역(예, 101, 102, 103, 104)에 대해 순차적으로 로테이션을 수행하면서 이벤트 등이 감시가 되는 영역과 감시가 이루어 지지 않는 영역을 파악한다.

바람직하게, 각 영상촬영장치(100)는 감시후보 영역(예, 101, 102, 103, 104)에 대해 순차적으로 로테이션을 수행하면서, 각 감시후보 영역이 촬영되는 영상 사이즈 정보와, 각 감시후보 영역에서 발생한 이벤트 개수 정보를 저장한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 영상촬영장치(100) 또는 영상촬영장치(100)를 제어하는 제어부(미 도시)에 각 감시후보 영역이 촬영되는 영상 사이즈 정보와, 각 시후보 영역에서 발생한 이벤트 개수 정보를 함께 저장하도록 구현할 수 있다.

또한, 영상촬영장치(100)와 영상촬영장치(100)를 제어하는 제어부는 유무선으로 통신이 가능한 특징이 있으며, 제어부는 외부 서버 등의 형태 등으로 구현이 가능하다.

영상촬영장치(100) 또는 영상촬영장치(100)를 제어하는 제어부(미 도시)에서는 각 감시후보 영역(101, 102, 103, 104)에서 해상도 축소 이후 특징점 추출을 수행한다.

영상촬영장치(100) 또는 영상촬영장치(100)를 제어하는 제어부(미 도시)에서는 저장된 영상 사이즈 정보와, 각 감시후보 영역에서 발생한 이벤트 개수 정보를 이용하여 입력 영상의 해상도를 감소시킨다. 해상도를 축소하는 예는 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 지닌 자에게 자명한 기술을 이용한다.

이 경우, 영상촬영장치(100) 또는 영상촬영장치(100)를 제어하는 제어부(미 도시)에서는 이벤트 개수 정보를 기초로 이벤트 개수가 가장 많은 영상을 우선적으로 처리할 수 있다. 예를 들어, 제 1 감시후보 영역(101), 제 2 감시후보 영역(102), 제 3 감시후보 영역(103) 및 제 4 감시후보 영역(104) 각각에서 이벤트 발생 개수가 15개, 0개, 10개, 2개 인 경우, 영상촬영장치(100) 또는 영상촬영장치(100)를 제어하는 제어부(미 도시)에서는 이벤트 발생 개수가 가장 많은 제 1 감시후보 영역(101)의 해상도를 가장 먼저 축소하고, 이 후 제 3 감시후보 영역(103), 제 4 감시후보 영역(104) 및 제 2 감시후보 영역(102) 순으로 해상도를 축소하는 작업을 처리할 수 있다.

또한, 각 감시후보 영역에서 특징점을 추출하는 작업을 수행함에 있어 제 1 감시후보 영역(101)을 가장 먼저 수행하고, 이 후 제 3 감시후보 영역(103), 제 4 감시후보 영역(104) 및 제 2 감시후보 영역(102) 순으로 수행할 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에서는, 이벤트가 발생하지 않은 감시후보 영역에 대해서는 해상도를 축소하거나 특징점을 추출하려는 작업을 사전에 수행하지 않도록 설정이 가능하다.

본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에서는, 이벤트가 기설정된 개수 이상으로 발생된 감시후보 영역에 대해서는 해상도를 축소하는 비율을 제한할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 이벤트는 움직임 검출, 객체 추적, 고정되도록 설치된 영상촬영장치에 갑작스러운 움직임이 발생, 감시 화면에 새로운 물체가 나타나거나 사라지는 경우, 감시 대상이 입력화면에 나타난 경우, 해당 대상을 Zoom 하여 보여주는 경우 등을 포함한다.

감시화면에 새로운 물체가 나타나거나 사라지는 경우의로는 박물관 같이 장시간 전시품을 고정적으로 전시하는 장소에서 전시품이 사라진 경우, 도난을 인지하고 알려주는 이벤트를 발생하는 일 예를 들 수 있다.

영상촬영장치(100) 또는 영상촬영장치(100)를 제어하는 제어부(미 도시)에서는 각 감시후보 영역(101, 102, 103, 104)에서 입력되는 각 입력 영상의 해상도를 축소하고, 축소된 영상 내에서 적어도 하나 이상의 특징점을 파악한 후, 각각의 특징점을 원의 중심으로 설정하여, 원의 중심에서 멀어질수록 그라데이션이 낮아지는 동심원을 그린다.

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 해상도가 축소된 영상에서 특징점을 파악하는 일 예로는 필터 등을 이용하여 백그라운드 이미지를 기저장한 뒤, 현재 입력 화면에 입력되는 입력 영상과 기저장된 백그라운드 이미지와 성분의 차이가 발생할 경우 움직임으로 판단하는 방법이 있다. 이 외에도 영상처리에서 일반적으로 이용하는 객체 인식 및 특징점 추출 방법을 모두 이용한다.

도 2 를 참고하면, 예를 들어 제 1 감시 영역(도 1, 101)에서 추출된 특징점들을 기준으로 동심원을 그린다(200). 이 후 영상촬영장치(100) 또는 영상촬영장치(100)를 제어하는 제어부(미 도시)에서는 적어도 하나 이상의 특징점 각각을 에워싸는 각각의 동심원이 중첩되는 영역의 그라데이션 세기에 강할수록 높은 가중치를 부여한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예로서, 추출된 특징점 각각을 중심으로 반경이 커질수록 그라데이션의 농도가 반비례하는 동심원을 그리도록 구현이 가능하다. 이 경우에도, 각 특징점을 포함하는 각 동심원이 중첩되는 영역의 그라데이션 농도 세기가 클수록 각 특징점에 더 큰 가중치를 부여하도록 구현된다.

마찬가지 방법으로 제 2 감시 영역(도 1, 102), 제 3 감시 영역(도 1, 103) 내지 제 4 감시 영역(도 1, 104)에서도 추출된 특징점들을 기준으로 동심원을 그린 후, 동심원이 중첩되는 영역의 그라데이션 세기가 진할수록 높은 가중치를 부여한다.

이 후, 감시 영역(도 1, 101, 102, 103 및 104) 각각에서 기설정된 가중치값 이상이 부여된 특징점의 개수를 기준으로 각 감시영역(도 1, 101, 102, 103 및 104)을 후보 감시영역에서 제외하거나 또는 후보 감시영역들 중 감시영역의 순위를 높은순으로 재설정한다.

예를 들어, 동심원이 3번 이상 중첩되는 영역의 그라데이션 세기에 대해 가중치를 3을 부여하는 경우, 가중치가 3이상인 특징점의 개수가 많은 감시 영역 순으로 감시 영역의 순위를 재설정할 수 있다.

또 다른 예로서, 동심원이 2번 이하로 중첩되는 영역의 그라데이션 세기에 대해 가중치를 2를 부여하는 경우, 가중치가 2 이하인 특징점의 개수가 5개 이하인 경우 후보 감시영역에서 제외시킬 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 도 1 에 도시된 4개의 후보 감시영역들 중 기설정된 가중치값 이상이 부여된 특징점의 개수가 가장 많은 감시영역이 제 3 감시영역(도 1, 103), 다음 순서로 제 2 감시 영역(도 1 , 102), 제 4 감시 영역(도 1, 104) 그리고 제 1 감시영역(도 1, 101)이고, 제 1 감시영역(도 1, 101)에서 특징점의 개수가 기설정된 개수 이하인 경우, 감시 영역의 순위를 제 3 감시영역(도 1, 103), 제 2 감시 영역(도 1, 102), 제 4 감시영역(도 1, 104)로 설정하고, 제 1 감시영역(도 1, 101)은 후보 감시영역에서 제외할 수 있다.

또는, 제 3 감시영역(도 1, 103)을 감시하는 시간을 1.5배로 증가시키고, 제 1 감시영역(도 1, 101)을 감시하는 시간을 0.5배로 줄이는 등으로 감시 시간을 변경할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 신호등에 PTZ 카메라를 설치하게 되면 차량 이동량에 따른 데이터가 수집되고, 스마트 로테이션 기능에 의해 신호등 주기에 따라 차량 이동량이 많은 부분을 감시영역으로 설정하고, 감시 빈도를 높여 사고 발생 상황을 좀 더 정확히 기록할 수 있다.

또 다른 일 실시예로서, 출퇴근시간이나 특정시간때에는 거리의 유동량이 달라지게 된다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 영상촬영장치에서 각 감시후보 영역에서 수집된 데이터를 바탕으로 시간대별 유동량에 따라 감시하고자 하는 감시후보 영역을 변화시킬 수 있다.

뿐만 아니라 영상촬영장치에서 입력 영상을 통해 파악되는 자동차 유동량에 따라 영상촬영장치에서 감시후보 영역마다 각각 상이하게 감시 시간을 설정하도록 제어할 수 있다. 예를 들어 특정 거리를 감시하고 있는 카메라의 경우 출퇴근시간에 셔틀버스에 많은 사람이 승하차 하므로, 출퇴근시간에는 자동으로 카메라가 승하차 지역을 감시영역으로 설정하여 집중적으로 감시할 수도 있다.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플라피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이상 도면과 명세서에서 최적 실시예 들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.

그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

1. 스마트로테이션 감시 방법을 이용하는 영상촬영장치에서 후보 감시영역을 자동으로 갱신하는 방법으로서,
   적어도 하나 이상의 후보 감시영역을 설정하는 단계;
   상기 적어도 하나 이상의 후보 감시영역에서 수신한 각 입력 영상의 해상도를 감소시키는 단계;
   상기 해상도가 감소된 각 입력 영상 내의 적어도 하나 이상의 특징점을 추출하는 단계;
   상기 각 입력 영상 내의 상기 적어도 하나 이상의 특징점 각각을 원의 중심으로 설정하여 상기 원의 중심에서 멀어질수록 그라데이션이 낮아지는 동심원을 그리는 단계;
   상기 적어도 하나 이상의 특징점 각각을 에워싸는 각각의 동심원이 중첩되는 영역의 그라데이션 세기에 강할수록 높은 가중치를 부여하는 단계; 및
   상기 높은 가중치가 부여된 특징점의 개수를 기준으로 상기 후보 감시영역에서 제외하거나 또는 상기 후보 감시영역들 중 감시영역의 순위를 재설정하는 단계;를 포함하고, 이 경우 상기 적어도 하나 이상의 후보 감시영역은 사용자가 설정하거나 또는 경계가 심한 지점 또는 Sharpness가 강한 지점 중 적어도 하나 이상을 포함하고, 상기 후보 감시영역은 또한 상기 해상도가 감소된 각 입력 영상 내의 적어도 하나 이상의 특징점 및 상기 가중치를 부여하는 단계에서 부여한 가중치값에 따라 실시간으로 감시 순위가 변경되는 것을 특징으로 하는 감시후보영역을 자동으로 갱신하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 후보 감시영역은
   상기 해상도가 감소된 각 입력 영상 내의 적어도 하나 이상의 특징점 및 상기 가중치를 부여하는 단계에서 부여한 가중치값에 따라 변경되는 것을 특징으로 하는 감시후보영역을 자동으로 갱신하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 후보 감시영역을 감시하는 시간은
   상기 해상도가 감소된 각 입력 영상 내의 적어도 하나 이상의 특징점 및 상기 가중치를 부여하는 단계에서 부여한 가중치값에 따라 변경되는 것을 특징으로 하는 감시후보영역을 자동으로 갱신하는 방법.
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