KR102148749B1 - 영상 감시 네트워크 시스템 및 그의 영상 감시 방법 - Google Patents

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Abstract

영상 감시 네트워크 시스템은 광역의 감시 공간에 설치된 복수의 영상 획득 장치로부터 각각 촬영된 해당 지역의 영상 및 수집된 지역 정보를 수신하면, 수신된 해당 지역의 영상 및 지역 정보를 토대로 전역 정보를 생성하고, 상기 지역 정보 및 전역 정보를 분석하여 상기 복수의 영상 획득 장치 중 적어도 하나의 영상 획득 장치를 제어한다.

Description

영상 감시 네트워크 시스템 및 그의 영상 감시 방법{VIDEO SURVEILLANCE NETWORK SYSTEM AND VIDEO SURVEILLANCE METHOD THEREOF}
본 발명은 영상 감시 네트워크 시스템 및 그의 영상 감시 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 적은 수의 영상 획득 장치를 사용하여 광역의 감시 공간에서 보다 효과적으로 영상 정보를 획득할 수 있는 영상 감시 네트워크 시스템 및 그의 영상 감시 방법에 관한 것이다.
CCTV(Closed Circuit Television), 지능형 IP(Internet Protocol) 카메라 등과 같은 고정형 영상 획득 장치 또는 드론, 블랙박스 등과 같은 이동형 영상 획득 장치를 다수 연결하면 광역 공간을 감시하기 위한 영상 정보를 효과적으로 얻을 수 있다. 이러한 환경에서 기존 기술들은 감시 공간에 대한 사전 정보에 기반하여 영상 획득 장치의 위치 및 취득 방향 등을 결정하여 영상 획득 장치를 배치한다.
최근에는 지능형 IP 카메라를 이용하여 카메라의 감시 공간 내의 이벤트 및 객체 등을 탐지하여 자율적으로 렌즈 줌-인 또는 줌-아웃, 감시 방향 변경 등을 수행함으로써, 감시를 위한 보다 효과적인 영상 정보를 획득할 수 있다.
그러나 감시 공간의 사전 정보에 기반하여 설치된 고정형 영상 획득 장치로부터 영상 정보를 획득하거나 단일 카메라의 탐지 정보에 기반하여 영상 정보를 획득하는 경우, 감시 대상 및 객체의 이동과 감시 환경의 변화가 빈번한 상황에서는 효과적으로 영상 정보를 획득하기 어렵고 관리자의 빈번한 개입을 요구하는 문제점이 있다. 또한 감시 공간이 넓은 경우에는 감시의 효과를 높이기 위해 다수의 영상획득 장치를 설치해야 하는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는 적은 수의 영상 획득 장치를 사용하여 광역의 감시 공간에서 보다 효과적으로 영상 정보를 획득할 수 있는 영상 감시 네트워크 시스템 및 그의 영상 감시 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시 예에 따르면, 영상 감시 네트워크 시스템에서 영상을 감시하는 방법이 제공된다. 영상 감시 방법은 광역의 감시 공간에 설치된 복수의 영상 획득 장치로부터 각각 촬영된 해당 지역의 영상 및 수집된 지역 정보를 수신하는 단계, 상기 복수의 영상 획득 장치로부터 각각 수신된 해당 지역의 영상 및 지역 정보를 토대로 전역 정보를 생성하는 단계, 그리고 상기 지역 정보 및 전역 정보를 분석하여 상기 복수의 영상 획득 장치 중 적어도 하나의 영상 획득 장치를 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 개개의 영상 획득 장치의 지역적 상황 및 감시 공간의 전역적 상황을 종합적으로 분석하여, 영상 획득 장치의 렌즈 줌-인 및 줌-아웃, 감시방향 및 위치 등을 실시간으로 변경함으로써, 적은 수의 영상 획득 장치를 사용하여 광역의 감시 공간에서 보다 효과적으로 영상정보를 획득할 수 있다. 따라서, 광역의 공간에서 관심 객체의 이동량 및 밀집 분포 변화가 심한 환경에서 제한된 영상 획득 장치를 이용하여 효과적인 영상 정보 획득이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 영상 감시 네트워크 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 영상 획득 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 영상 분석 및 제어 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 감시 네트워크 시스템의 영상 감시 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 감시 네트워크 시스템에서 광역의 감시 공간 내 사람의 이동에 따라 영상 획득 장치를 제어하는 일 예를 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 영상 감시 네트워크 시스템 및 그의 영상 감시 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 영상 감시 네트워크 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참고하면, 영상 감시 네트워크 시스템은 복수의 영상 획득 장치(1001~100n), 그리고 영상 분석 및 제어 장치(200)를 포함한다.
영상 획득 장치(1001~100n)와 영상 분석 및 제어 장치(200)는 감시 네트워크로 연결되어 있다.
각 영상 획득 장치(1001~100n)는 이동형이거나 고정형일 수 있다. 영상 획득 장치(1001~100n) 중 고정형 영상 획득 장치는 지정된 지역(또는 영역)을 촬영하여 지정된 지역의 영상을 획득하고, 획득한 지역의 영상을 영상 분석 및 제어 장치(200)로 전송한다.
영상 획득 장치(1001~100n) 중 이동형 영상 획득 장치는 경로를 이동하면서 이동 경로의 지역을 촬영하여 해당 지역의 영상을 획득하고, 획득한 지역의 영상을 영상 분석 및 제어 장치(200)로 전송한다.
또한 영상 획득 장치(1001~100n)는 각각 해당 지역의 관심 객체의 출현빈도, 단위 시간의 밀집도, 이동 방향 등의 지역 정보를 수집하고, 수집한 정보를 영상 분석 및 제어 장치(200)로 전송한다. 관심 객체란 예를 들면, 사람, 동물, 자동차, 자전거 등을 나타낼 수 있다.
이들 영상 획득 장치(1001~100n)는 영상 분석 및 제어 장치(200)로부터 수신되는 제어 정보에 따라서 렌즈 줌-인 또는 줌-아웃, 감시 방향 및 감시 위치 등을 변경한다.
영상 획득 장치(1001~100n)와 영상 분석 및 제어 장치(200)는 감시 네트워크로 연결되어 있다.
영상 분석 및 제어 장치(200)는 영상 획득 장치(1001~100n)로부터 해당 지역의 영상 정보 및 지역 정보를 수집하고, 영상 획득 장치(1001~100n)가 전송한 해당 지역의 영상 정보 및 지역 정보들을 기반으로 전역(광역) 정보를 생성하며, 지역 및 전역 정보의 연관 분석을 통해 전체 네트워크 관점에서 이득이 되는 정책을 생성한다. 전역 정보는 예를 들면, 감시 공간 전체에서의 감시 객체 밀도(수) 및 분포, 우선순위 기반 핵심 감시 대상의 위치, 영상 획득 장치간의 거리 및 감시영역 정보 등을 포함할 수 있다.
영상 분석 및 제어 장치(200)는 이득이 되는 정책을 토대로 영상 획득 장치(1001~100n)의 제어를 결정하고, 영상 획득 장치(1001~100n)를 제어하기 위한 제어 정보를 생성하여 영상 획득 장치(1001~100n)로 전송한다.
도 2는 도 1에 도시된 영상 획득 장치를 나타낸 도면으로, 도 2에서는 편의상 하나의 영상 획득 장치(1001)만을 도시하였으나, 영상 획득 장치(1002~100n)도 영상 획득 장치(1001)와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다.
도 2를 참고하면, 영상 획득 장치(1001)는 촬영부(110), 지역 정보 수집부(120), 제어부(130) 및 통신부(140)를 포함한다. 영상 획득 장치(1001)는 적어도 하나의 프로세서에 의해 지역 정보 수집부(120) 및 제어부(130)의 기능을 수행할 수 있다. 프로세서는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시 예들에 따른 방법이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다.
촬영부(110)는 지정된 지역을 촬영하여 지정된 지역의 영상을 획득한다. 촬영부(110)는 카메라를 의미할 수 있다.
지역 정보 수집부(120)는 해당 지역의 영상 및 GPS 등을 포함한 위치 센서로부터 해당 지역의 관심 객체의 출현빈도, 단위 시간의 밀집도, 이동 방향 등의 지역 정보를 수집한다.
제어부(130)는 영상 분석 및 제어 장치(200)로부터 수신되는 제어 정보에 따라서 렌즈 줌-인 또는 줌-아웃, 감시 방향 및 감시 위치 등을 변경한다. 감시 위치의 변경은 이동형의 영상 획득 장치에 해당될 수 있다.
통신부(140)는 영상 분석 및 제어 장치(200)와 통신을 수행한다. 통신부(140)는 영상 분석 및 제어 장치(200)로 획득된 영상 및 수집된 지역 정보를 전송하고, 영상 분석 및 제어 장치(200)로부터 제어 정보를 수신한다.
도 3은 도 1에 도시된 영상 분석 및 제어 장치를 나타낸 도면이다.
도 3을 참고하면, 영상 분석 및 제어 장치(200)는 정보 수집부(210), 분석부(220) 및 통신부(230)를 포함한다. 영상 분석 및 제어 장치(200)는 적어도 하나의 프로세서에 의해 정보 수집부(210) 및 분석부(220)의 기능을 수행할 수 있다.
정보 수집부(210)는 영상 획득 장치(1001~100n)로부터 수신되는 지역의 영상 및 지역 정보를 수집한다.
분석부(220)는 영상 획득 장치(1001~100n)로부터 각각 수신되는 지역의 영상 및 지역 정보들을 기반으로 전역 정보를 생성한다. 분석부(220)는 영상 획득 장치(1001~100n)로부터 각각 수신되는 지역의 영상 및 지역 정보들, 그리고 과거의 통계 정보 및 지도 정보들을 이용하여 전역 정보를 생성할 수 있다. 분석부(220)는 지역 및 전역 정보의 연관 분석을 통해 전체 네트워크 관점에서 이득이 되는 정책을 생성하고, 생성된 정책을 토대로 영상 획득 장치(1001~100n)를 제어한다. 전체 네트워크 관점에서 이득이 되는 정책을 생성하는 방법은 다양할 수 있다. 예를 들면, 분석부(220)는 관심 객체 또는 감시 대상의 수를 고려한 정책을 생성할 수 있다. 광역의 감시 공간 S에 a개의 영상 획득 장치가 주어진 상황에서 각 영상 획득 장치의 감시범위를 C(S/a >> C 또는 S >>
Figure 112017025758919-pat00001
), 관심 객체의 수를 b, 감시 대상의 수를 d라고 하고, b≥d인 것으로 가정한다. 이때, 관심 객체 또는 감시 대상의 분포에 대한 사전 정보가 없을 때는 초기에 개별 영상 획득 장치를 감시 공간 S에 고루 고루 분포시키는 것으로 감시를 시작하게 된다. 분석부(220)는 관심 객체 및 감시 대상의 분포와 현재 위치 등을 고려해서 개별 영상 획득 장치를 재배치하게 된다. 이때 분석부(220)는 관심 객체 및 감시 대상이
Figure 112017025758919-pat00002
영역보다 더 넓게 분포되어 있는 경우, 관심 객체 및 감시 대상이 많은 위치에 개별 영상 획득 장치를 배치해야 전체 네트워크 관점(감시 목적 관점)에서 이득이 된다. 따라서 분석부(220)는 개별 영상 획득 장치로부터 수집한 각 지역의 영상 및 지역 정보를 토대로 관심 객체 및 감시 대상의 수에 따라서 개별 영상 획득 장치를 제어할 수 있다. 예를 들어, 분석부(220)는 영상 취득 장치(1001~100n)의 특성 및 감시 대상의 우선순위를 고려한 정책을 생성할 수 있다. 영상 취득 장치(1001~100n)의 특성에는 이동 유무, 감시 범위, 획득 영상의 화질(SD, HD, UHD 등) 등이 포함될 수 있다. 광역의 감시 공간 S에 a개의 영상 획득 장치가 주어진 상황에서 각 영상 획득 장치의 감시범위를 C(S/a >> C 또는 S >>
Figure 112017025758919-pat00003
), 관심 객체의 수를 b, 감시 대상의 수를 d라고 하고, b≥d인 것으로 가정한다. 분석부(220)는 개별 영상 획득 장치의 특성 CPi와 관심 객체 및 감시 대상의 중요도 IOi에 따라 다수의 영상 획득 장치를 다중 시점에 배치시키는 등의 정책을 결정함으로써, 전체 감시 네트워크로부터 얻어지는 정보 GI가 전체 네트워크 관점에서 이득이 되도록 할 수 있다. 이때, 감시 네트워크로부터 얻어지는 정보 GI는 CPi와 IOi의 함수로 정의할 수 있고, 그 값이 최대값이 되도록 개별 영상 획득 장치를 제어할 수 있다.
통신부(230)는 영상 획득 장치(1001~100n)와 통신을 수행한다. 통신부(230)는 영상 획득 장치(1001~100n)로부터 영상 및 지역 정보를 수신하고, 영상 획득 장치(1001~100n)를 제어하기 위한 제어 정보를 영상 획득 장치(1001~100n)로부터 전송한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 감시 네트워크 시스템의 영상 감시 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참고하면, 영상 분석 및 제어 장치(200)는 네트워크로 연결되어 있는 영상 획득 장치(1001~100n)로부터 각각 촬영된 해당 지역의 영상 및 지역 정보를 수신한다(S410).
영상 분석 및 제어 장치(200)는 영상 획득 장치(1001~100n)로부터 각각 수신된 해당 지역의 영상 및 지역 정보를 기반으로 전역 정보를 생성한다(S420).
영상 분석 및 제어 장치(200)는 지역 정보 및 전역 정보의 연관 분석을 통해 전체 네트워크 관점에서 이득이 되는 정책을 생성한다(S430).
영상 분석 및 제어 장치(200)는 이득이 되는 정책을 토대로 영상 획득 장치(1001~100n) 중 제어가 필요한 영상 획득 장치를 제어한다(S440). 영상 분석 및 제어 장치(200)는 이득이 되는 정책을 토대로 영상 획득 장치의 감시 방향을 제어할 수도 있고, 감시 위치를 제어할 수도 있다. 또는 영상 분석 및 제어 장치(200)는 이득이 되는 정책을 토대로 영상 획득 장치의 렌즈 줌-인 또는 줌-아웃을 제어할 수 있다. 이와 같이, 영상 분석 및 제어 장치(200)는 이득이 되는 정책을 토대로 제어가 필요한 영상 획득 장치의 환경 제어를 결정하고, 제어가 필요한 영상 획득 장치의 환경 제어를 위한 제어 정보를 생성한 후, 해당 영상 획득 장치로 제어 정보를 전송한다.
영상 획득 장치(1001~100n)는 영상 분석 및 제어 장치(200)로부터 수신한 제어 정보에 따라 렌즈 줌-인 또는 줌-아웃, 감시 방향 및 감시 위치 등을 변경한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 네트워크 감시 시스템에서 광역의 감시 공간 내 사람의 이동에 따라 영상 획득 장치를 제어하는 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참고하면, 광역의 감시 공간 내에 6대의 영상 획득 장치(1001~1006)가 왼쪽 도면에 도시한 바와 같이 설치되어 있는 상황에서 광역의 감시 공간 내 사람들이 오른쪽 도면에 도시한 같이 이동하면, 영상 감시 네트워크 시스템의 영상 분석 및 제어 장치(200)는 영상 획득 장치(1001~1006)로부터 수신한 영상 및 지역 정보를 토대로, 감시 공간 내 사람들의 이동 방향, 밀집도, 출현빈도 등을 확인할 수 있다.
영상 분석 및 제어 장치(200)는 감시 공간 내 이들 정보를 토대로 6대의 영상 획득 장치(1001~1006) 중 제어가 필요한 영상 획득 장치(1001, 1002, 1003, 1005) 를 결정한다. 예를 들면, 영상 분석 및 제어 장치(200)는 고정형의 영상 획득 장치(1003~1006)의 감시 범위와 관심 객체의 밀집도, 이동 방향 등을 고려하여 이동형의 영상 획득 장치(1001)의 감시 위치를 P 위치에서 P' 위치로 변경시킬 수 있고, 이동형의 영상 획득 장치(1002)의 감시 위치를 감시하고 있는 사람들의 이동에 따라서 R 위치에서 R' 위치로 변경시킬 수 있다. 그리고 고정형의 영상 획득 장치(1003)의 감시 방향을 감시하고 있는 사람의 이동 방향에 따라 변경시킬 수 있으며, 고정형의 영상 획득 장치(1005)의 감시 방향 또한 밀집도에 따라 변경시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 영상 감시 네트워크 시스템은 광역의 감시 공간에 소정 개수의 영상 획득 장치(1001~1006)가 있더라도 관심 객체의 이동이나 밀집도 등에 따라 영상 획득 장치(1001~1006)의 감시 방향이나 감시 위치 및 줌-인, 줌-아웃 등의 제어를 통해 한정된 개수의 영상 획득 장치(1001~1006)를 통해서 전역적 공간을 효율적으로 감시할 수 있게 한다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (6)

  1. 영상 감시 네트워크 시스템에서 영상을 감시하는 방법으로서,
    광역의 전체 감시 공간 내 각각 지정된 지역 위치에 설치된 복수의 영상 획득 장치로부터 각각 촬영된 해당 지역 위치의 영상 및 수집된 상기 해당 지역 위치의 지역 정보를 수신하는 단계,
    상기 복수의 영상 획득 장치로부터 각각 수신된 해당 지역 위치의 영상 및 지역 정보들과 과거의 통계 정보 및 지도 정보들을 종합적으로 분석하여 상기 광역의 전체 감시 공간에 대한 전역 정보를 생성하는 단계,
    상기 지역 정보 및 전역 정보의 연관 관계를 분석하여 상기 영상 감시 네트워크 시스템에서 이득이 되는 정책을 생성하는 단계,
    상기 이득이 되는 정책을 토대로 상기 복수의 영상 획득 장치 중 고정형 영상 획득 장치의 지능형 특징을 고려하여 적어도 하나의 고정형 영상 획득 장치의 감시 방향 및 기능 파라미터 중 적어도 하나를 변경시키는 단계, 그리고
    상기 이득이 되는 정책을 토대로 상기 고정형 영상 획득 장치의 감시 범위를 고려하여 상기 복수의 영상 획득 장치 중 적어도 하나의 이동형 영상 획득 장치의 지역 위치를 변경시키는 단계
    를 포함하는 영상 감시 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 이득이 되는 정책을 생성하는 단계는 관심 객체 또는 감시 대상의 수를 고려한 정책을 생성하는 단계를 포함하는 영상 감시 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 이득이 되는 정책을 생성하는 단계는 감시 대상의 우선 순위를 고려한 정책을 생성하는 단계를 포함하는 영상 감시 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 기능 파라미터는 렌즈 줌-인 및 렌즈 줌-아웃을 포함하는 영상 감시 방법.
  6. 제1항에서,
    상기 전역 정보는 상기 전체 감시 공간에서의 감시 객체 수 및 분포, 우선순위 기반 감시 대상의 위치, 영상 획득 장치간의 거리 및 감시 공간의 정보 중 적어도 하나를 포함하는 영상 감시 방법.
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