KR102164540B1 - 반응형 ai cctv 카메라 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반응형 AI CCTV 카메라에 관한 것으로서, 밝기 조절이 가능한 조명, 상기 조명의 밝기를 제어하는 조명제어부, 영상 수신을 위한 카메라, 상기 카메라로부터 수신한 영상에서 객체의 특징을 추출하는 영상처리부, 음성을 수신하기 위한 마이크, 상기 마이크에 수신되는 음성을 인식하여 명령을 추출하는 음성처리부, 상황에 맞는 안내 메시지를 출력하는 스피커, 주변의 환경 상태를 감지하는 센서부, 네트워크를 통해 외부 서버와 통신하는 통신부, 상기 스피커에서 출력하기 위한 각 상황에 맞는 안내 메시지DB가 저장된 데이터 저장부, 및 상기 각 구성의 전반적인 동작을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 외부 서버는, CCTV 관리 서버, 경찰서 서버, 통합 관제 센터 서버, 보건소 서버, 재난 알림 서버, 지도 서버, 소방서 서버, 정보 추출 서버 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 영상처리부로부터 추출된 객체의 특징을 특정 객체의 데이터와의 비교를 요청하는 객체 특징 비교 요청과 함께 상기 통신부를 통해 상기 외부 서버로 전송하고, 상기 외부 서버로부터 수신한 객체 특징 비교 결과에 기초하여 상기 스피커 또는 상기 통신부를 제어하며, 상기 음성처리부로부터 추출된 음성 명령에 따라 상기 통신부 또는 상기 센서부로부터 정보를 추출하고, 추출된 정보를 가공하여 상기 스피커를 제어할 수 있다.

Description

반응형 AI CCTV 카메라{RESPONSIVE ARTIFICIAL INTELLIGENCE CCTV CAMERA}
본 발명은 반응형 AI(인공지능) CCTV 카메라에 관한 것으로서, 특히 지능형 영상분석과 양방향 음성 대화를 할 수 있는 반응형 AI CCTV 카메라에 관한 것이다.
시골 마을에 홀로 사는 노령자의 수가 많아짐에 따라 홀로 사는 노령자들에게 관심을 부여하기 위한 기술이 필요한 실정이다.
이와 관련하여, 일반적으로 CCTV 카메라는 산업용, 교육용, 의료용, 교통 관제용 감시, 방재용 및 사내의 화상 정보 전달용 등 다양한 용도로 쓰이고 있다.
하지만, 종래의 CCTV는 별도의 관찰자가 직접 주기적으로 화면을 관찰해야만 하기 때문에 만약 위급 상황이 발생하였을 때 즉각적으로 반응하지 못하는 경우 적절한 시기 내에 조치를 취하지 못할 수 있다. 따라서, 단순히 영상을 녹화하는 기능을 갖는 CCTV 카메라가 아닌, 영상 및 음성 인식 기술을 기반으로 하는 인공지능 기능이 결합되어 다양한 기능을 수행할 수 있는 CCTV 카메라가 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 방범뿐만 아니라 생활 여러 분야에 사용하는 지능형 카메라로 홀로 사는 시골마을 노령자에게 음성으로 관심을 부여하여 복지 및 정신 건강에도 도움이 되는 반응형 AI CCTV 카메라를 제공할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 반응형 AI CCTV 카메라는 밝기 조절이 가능한 조명, 상기 조명의 밝기를 제어하는 조명제어부, 영상 수신을 위한 카메라, 상기 카메라로부터 수신한 영상에서 객체의 특징을 추출하는 영상처리부, 음성을 수신하기 위한 마이크, 상기 마이크에 수신되는 음성을 인식하여 명령을 추출하는 음성처리부, 상황에 맞는 안내 메시지를 출력하는 스피커, 주변의 환경 상태를 감지하는 센서부, 네트워크를 통해 외부 서버와 통신하는 통신부, 상기 스피커에서 출력하기 위한 각 상황에 맞는 안내 메시지DB가 저장된 데이터 저장부, 및 상기 각 구성의 전반적인 동작을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 외부 서버는, CCTV 관리 서버, 경찰서 서버, 통합 관제 센터 서버, 보건소 서버, 재난 알림 서버, 지도 서버, 소방서 서버, 정보 추출 서버 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 영상처리부로부터 추출된 객체의 특징을 특정 객체의 데이터와의 비교를 요청하는 객체 특징 비교 요청과 함께 상기 통신부를 통해 상기 외부 서버로 전송하고, 상기 외부 서버로부터 수신한 객체 특징 비교 결과에 기초하여 상기 스피커 또는 상기 통신부를 제어하며, 상기 음성처리부로부터 추출된 음성 명령에 따라 상기 통신부 또는 상기 센서부로부터 정보를 추출하고, 추출된 정보를 가공하여 상기 스피커를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 조명제어부는, 주간 또는 야간을 판단하여, 야간일 경우에 상기 조명의 밝기를 최대 밝기의 20%~30%로 점등하고, 야간에 통행자의 움직임이 감지되면 상기 조명을 최대 밝기로 점등하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 영상처리부는, 상기 카메라로부터 수신한 영상에서 차량 번호 또는 얼굴의 특징을 추출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 CCTV 관리 서버는, 마을 주민의 얼굴 특징 또는 차량 번호를 포함하는 상기 특정 객체의 데이터가 저장된 주민DB를 포함하며, 상기 주민DB에 저장된 마을 주민의 얼굴 특징 또는 차량 번호를 상기 객체 특징 정보와 비교하고, 상기 통신부에 객체 특징 비교 결과를 전송할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 객체 특징 비교 결과에 따라 상기 객체 특징 정보가 마을 주민으로 판단되면, 상기 스피커를 통해 해당 주민에 맞는 맞춤형 안내 메시지를 출력하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 CCTV 관리 서버는, 상기 주민DB에 상기 객체 특징 비교 결과에 따라 각 주민들이 포착된 시간 및 장소 정보를 매핑할 수 있으며, 상기 주민DB에 저장된 주민이 일정 기간 동안 포착된 정보가 없으면, 상기 통신부를 통해 상기 보건소 서버에 해당 명단을 전송할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 통신부를 통해 상기 CCTV 관리 서버의 상기 주민DB에 매핑된 정보를 추출하여 음성 명령을 처리할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 경찰서 서버는, 지명수배자의 얼굴 특징 또는 차량 번호를 포함하는 상기 특정 객체의 데이터가 저장된 지명수배자DB를 포함하며, 상기 지명수배자DB에 저장된 지명수배자의 얼굴 특징 또는 차량 번호를 상기 객체 특징 정보와 비교하고, 상기 통신부에 객체 특징 비교 결과를 전송할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 객체 특징 비교 결과에 따라 상기 객체 특징 정보가 지명수배자로 판단되면, 상기 스피커를 통해 경보음이 출력되도록 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 객체 특징 비교 결과에 따라 상기 객체 특징 정보와 일치되는 데이터가 없을 경우, 상기 통합 관제 센터 서버에 알림을 전송하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 반응형 AI CCTV 카메라는, 방범뿐만 아니라 생활 여러 분야에 사용하는 지능형 카메라로 홀로 사는 시골마을 노령자에게 음성으로 관심을 부여하여 복지 및 정신 건강에도 도움이 되는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반응형 AI CCTV 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반응형 AI CCTV 카메라의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반응형 AI CCTV 카메라가 영상 인식을 수행하는 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반응형 AI CCTV 카메라가 음성 인식을 수행하는 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서 본 발명의 기술적 사상을 명확화하기 위하여 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 도면들 중 실질적으로 동일한 기능구성을 갖는 구성요소들에 대하여는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들을 부여하였다. 설명의 편의를 위하여 필요한 경우에는 장치와 방법을 함께 서술하도록 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반응형 AI CCTV 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반응형 AI CCTV 시스템은 인공지능 기술을 이용함으로써, 반응형 AI CCTV 카메라(100) 주변의 현장 상황을 추론 및 예측하고, 인간의 언어를 인식하고 응용 및 처리할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 반응형 AI CCTV 시스템은 반응형 AI CCTV 카메라(100)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반응형 AI CCTV 카메라(100)는, 조명이 내장되어 야간에 통행자의 주변을 밝혀줄 수 있고, 스피커가 내장되어 카메라에 포착된 사람 또는 차량에 따라 안내 음성을 출력할 수 있다. 즉, 얼굴 인식, 차량번호 인식, 패턴 인식 등 영상 인식을 통해 현장 상황을 판단하여 다양한 반응을 할 수 있다. 또한, 마이크를 내장하여 음성인식을 통해 통행자가 필요로 하는 간단한 정보를 제공할 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 반응형 AI CCTV 시스템은 반응형 AI CCTV 카메라(100) 및 반응형 AI CCTV 카메라(100)와 연결된 외부 서버를 포함할 수 있다. 반응형 AI CCTV 카메라(100)와 외부 서버는 네트워크를 통해 유선 또는 무선으로 서로 통신할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 외부 서버는 CCTV 관리 서버(200), 경찰서 서버(300), 통합 관제 센터 서버(400), 보건소 서버(500), 재난 알림 서버(600), 지도 서버(700), 소방서 서버(800) 및 정보 추출 서버(900) 중 적어도 하나를 더 포함하여 반응형 AI CCTV 카메라(100)로부터 요청된 이벤트를 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반응형 AI CCTV 카메라(100)는 카메라 또는 마이크로부터 영상 또는 음성을 입력 받고, 입력된 영상 또는 음성에 기초하여 영상 인식 또는 음성 인식을 수행할 수 있다. 반응형 AI CCTV 카메라(100)는 영상 인식 결과를 통해 추출된 객체 특징 정보 또는 음성 인식 결과를 통해 추출된 음성 명령을 외부 서버에 전송할 수 있다.
반응형 AI CCTV 카메라(100)에서 추출된 객체 특징 정보는 CCTV 관리 서버(200) 또는 경찰서 서버(300)에 전송될 수 있다.
CCTV 관리 서버(200)는 통신부(210), 비교부(230), 매핑부(250), 및 마을 주민의 얼굴 특징, 차량 번호, 생일을 저장하는 주민DB(270)를 포함할 수 있다. 비교부(230)는 통신부(210)를 통해 반응형 AI CCTV 카메라(100)로부터 수신한 객체 특징 정보와 주민DB(270)에 저장된 마을 주민의 얼굴 특징 또는 차량 번호를 비교하고, 객체 특징 비교 결과를 통신부(210)를 통해 반응형 AI CCTV 카메라(100)에 전송할 수 있다. 이 때, 반응형 AI CCTV 카메라(100)에 전송한 객체 특징 비교 결과는 주민 여부, 주민 이름 및 생일 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 매핑부(250)는 객체 특징 비교 결과에 따라 각 주민들이 포착된 시간 및 장소에 대한 정보를 주민DB(270)에 매핑할 수 있다.
경찰서 서버(300)는 통신부(310), 비교부(330), 검거부(350), 및 지명수배자의 얼굴 특징, 차량 번호가 저장된 지명수배자DB(370)를 포함할 수 있다. 비교부(330)는 통신부(310)를 통해 반응형 AI CCTV 카메라(100)로부터 수신한 객체 특징 정보와 지명수배자DB(370)에 저장된 지명수배자의 차량 번호 또는 얼굴 특징 정보를 비교하고, 객체 특징 비교 결과를 통신부(310)를 통해 반응형 AI CCTV 카메라(100)에 전송할 수 있다. 이 때, 반응형 AI CCTV 카메라(100)에 전송한 객체 특징 비교 결과는 지명수배자 여부일 수 있다. 또한, 비교부(330)는 반응형 AI CCTV 카메라(100)로부터 수신된 객체 특징 정보와 지명수배자DB(370)가 일치하여 지명수배자라고 판단되면, 검거부(350)에 해당 지명수배자의 이름, 얼굴, 포착된 당시 영상, 포착된 위치, 포착된 시간 중 적어도 하나를 포함하는 정보를 전송함으로써 즉시 검거 요청을 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반응형 AI CCTV 카메라(100)는 영상 또는 음성 인식 결과에 따라 통합 관제 센터 서버(400), 보건소 서버(500), 재난 알림 서버(600), 지도 서버(700), 소방서 서버(800) 및 정보 추출 서버(900) 중 적어도 하나와 통신하여 데이터를 공유할 수 있다.
지도 서버(700)는 지도DB가 저장되어 있어, 반응형 AI CCTV 카메라(100)로부터 CCTV 위치 정보와 원하는 위치 정보를 수신하면 길안내를 위한 정보를 반응형 AI CCTV 카메라(100)에 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반응형 AI CCTV 카메라(100)는, 카메라 또는 마이크로부터 영상 또는 음성을 입력 받고, 입력된 영상 또는 음성을 CCTV 관리 서버(200)에 송신할 수 있다.
이에 따라, CCTV 관리 서버(200)는 반응형 AI CCTV 카메라(100)로부터 수신된 영상 또는 음성에 기초하여 영상 인식 또는 음성 인식을 수행할 수 있다. 예를 들어, 서버(200)는 반응형 AI CCTV 카메라(100)에서 입력된 영상 또는 음성에 대해서 영상 인식 또는 음성 인식을 수행할 수 있다. CCTV 관리 서버(200)는 반응형 AI CCTV 카메라(100)가 영상 또는 음성 인식 결과에 대한 반응을 하도록 반응형 AI CCTV 카메라(100)에게 영상 또는 음성 인식 결과를 송신할 수 있다.
아래에서는 반응형 AI CCTV 카메라(100)가 영상 또는 음성 인식을 하고 영상 또는 음성 인식 결과를 외부 서버로 전송하는 경우에 대해 설명하겠지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상술한 것처럼 영상 또는 음성 인식은 외부 서버에서 수행될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 반응형 AI CCTV 시스템은, 주변의 환경을 인식하고 정보를 제공함으로써 사용자의 편의를 도모할 수 있도록 한다는 장점을 가진다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반응형 AI CCTV 카메라는 시골 마을의 치매노인 관리, 고독사, 건강 관리뿐만 아니라 도심 지역의 미아 방지, 환경보호, 재난 안내, 생활정보 안내 등 많은 영역에서 활용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반응형 AI CCTV 카메라의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 반응형 AI CCTV 카메라(100)는, 조명(110), 조명제어부(111), 카메라(120), 영상처리부(121), 마이크(130), 음성처리부(131), 스피커(140), 센서부(150), 통신부(160), 데이터 저장부(170), 및 제어부(180)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 반응형 AI CCTV 카메라(100)는 CCTV 관리 서버(200)와 유선 또는 무선으로 연결되도록 구현될 수 있다.
조명(110)은 조명제어부(111)의 제어에 따라 밝기가 조절될 수 있다. 조명(110)은 LED를 이용할 수 있으나 밝기 조절이 가능한 다양한 장치를 포함할 수 있다.
조명제어부(111)는 센서부(140)로부터 주변 환경 정보를 수신하여 조명(110)의 밝기를 제어할 수 있다.
예를 들면, 조명제어부(111)는 주야를 판단하기 위해서 센서부(140)의 조도 센서로부터 조도 값을 입력 받아 동작할 수 있다. 조명제어부(110)는 센서부(140)의 조도 센서로부터 측정된 조도 값을 입력 받아 상기 조도 값이 설정된 조도 값 미만일 경우 야간이라고 판단하여, 조명의 밝기를 최대 밝기의 20%~30%로 점등할 수 있다.
일 실시예에서, 조명제어부(111)는 주야를 판단하기 위해서 통신부(150)를 통해 현재 시간 정보를 추출한 후, 미리 저장된 시간 정보와 현재 시간 정보를 비교하여 현재 시간이 야간에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 조명제어부(111)는 야간에만 객체 감지 기능을 수행하도록 할 수 있다. 야간에 조명제어부(111)는 센서부(140)의 적외선 센서로부터 객체 감지 신호가 수신되면 조명(110)이 최대 밝기로 점등할 수 있다. 일 실시예에서, 야간에 영상처리부(121)가 카메라(120)로부터 획득된 영상을 분석하여 객체의 움직임이 감지되면 조명(110)이 최대 밝기로 점등할 수 있다.
카메라(120)는 주변 환경의 영상을 촬영할 수 있고, 촬영된 영상을 영상처리부(121)로 전송할 수 있다.
영상처리부(121)는 카메라(120)로부터 수신한 촬영 영상에서 객체의 형태를 판단하여 해당 객체의 특징을 추출할 수 있다. 즉, 영상처리부(121)는 촬영 영상에서 판단된 객체의 형태에 맞는 알고리즘을 적용하여 객체의 특징을 추출할 수 있다.
일 실시예에서, 영상처리부(121)는 카메라(120)로부터 획득한 영상에서 차량 번호 또는 얼굴의 특징을 추출할 수 있다. 구체적으로, 영상처리부(121)는 카메라(120)로부터 획득한 영상을 가공하여 영상 내 객체가 사람인지 차량인지 판단할 수 있다. 영상 내 객체가 사람인 경우, 얼굴 검출 알고리즘을 통해 얼굴의 특징을 추출할 수 있고, 영상 내 객체가 차량일 경우, 차량번호 인식 알고리즘을 통해 차량 번호를 추출할 수 있다. 이 때, 추출된 객체 특징 정보는 특정 객체 정보와 비교를 위해 통신부(160)를 통해 외부 서버로 전송될 수 있다.
마이크(130)는 외부에서 발생되는 음성을 수신할 수 있고, 수신된 음성을 음성 정보로 변환하여 음성처리부(131)로 전송할 수 있다.
음성처리부(131)는 마이크(130)로부터 수신된 음성 정보를 인식하여 명령을 추출할 수 있다. 구체적으로, 음성처리부(131)는 마이크(130)로부터 수신한 음성 정보를 전처리하여 인공지능적으로 명령을 추출할 수 있다. 예를 들면, 음성처리부(131)는 인식된 음성 정보를 미리 저장되어 있는 명령별 음성 정보와 비교하여 인식된 음성의 명령을 추출할 수 있다.
스피커(140)는 제어부(180)의 제어에 따라 상황에 맞는 안내 메시지를 출력할 수 있다.
센서부(150)는 외부 환경 상태를 감지할 수 있다. 일 실시예에서, 외부 환경 상태는 외부의 조도, 물체 유무, 온도/습도, 또는 현재 위치를 포함할 수 있다. 예를 들면, 센서부(150)는 조도 센서, 적외선 센서, 온도/습도 센서, GPS 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
통신부(160)는 네트워크를 통해 외부 서버와 통신할 수 있다. 외부 서버는 CCTV 관리 서버(200), 경찰서 서버(300), 통합 관제 센터 서버(400), 보건소 서버(500), 재난 관리 서버(600), 지도 서버(700), 소방서 서버(800) 및 정보 추출 서버(900) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
통신부(160)는 영상처리부(121)로부터 수신한 추출된 객체 특징 정보를 CCTV 관리 서버(200)에 전송하여 주민 대조 요청을 하거나, 경찰서 서버(300)에 전송하여 지명수배자 대조 요청을 할 수 있다.
또한, 통신부(160)는 보건소 서버(500)로부터 예방접종 등 건강 관련 정보를 수신할 수 있고, 재난 관리 서버(600)로부터 실시간으로 재난 정보를 수신할 수 있다. 또한, 통신부(160)는 정보 추출 서버(900)를 통해 사용자가 원하는 정보를 추출할 수 있고, 지도 서버(700)를 통해 길 안내를 위한 정보를 추출할 수 있다. 또한, 통신부(160)는 통화 또는 구급차 호출을 위해 외부 서버와 통신할 수 있다.
데이터 저장부(170)는 외부 서버로부터 수신한 객체 특징 비교 결과 또는 음성 명령에 따른 안내메시지가 스피커(160)에서 출력되도록, 각 상황에 맞는 안내메시지DB가 저장될 수 있다.
제어부(180)는 상황에 맞게 각 구성의 전반전인 동작을 제어할 수 있다.
제어부(180)는 영상처리부(121)로부터 추출된 객체의 특징을 특정 객체의 데이터와의 비교를 요청하는 객체 특징 비교 요청과 함께 통신부(160)를 통해 외부 서버로 전송하고, 상기 외부 서버로부터 수신한 객체 특징 비교 결과에 기초하여 스피커(140) 또는 통신부(160)를 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어부(180)는 영상처리부(121)로부터 얼굴의 특징 또는 차량 번호의 추출 결과와 CCTV 관리 서버(200)의 주민DB 또는 경찰서 서버(300)의 지명수배자DB에 저장된 특정 객체에 대한 데이터를 비교한 객체 특징 비교 결과에 기초하여, 통신부(160)와 데이터를 공유하거나 스피커(140)가 상황에 맞는 안내 메시지를 출력하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(180)는 음성처리부(131)로부터 추출되는 음성 명령에 따라 센서부(150) 또는 통신부(160)로부터 정보를 추출하고, 추출된 정보를 가공하여 데이터 저장부(170)에서 상황에 맞는 안내메시지를 추출한 후에, 스피커(140)에서 안내 메시지를 출력하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 실시간으로 통신부(160)를 통해 재난 알림 서버(600)에서 재난 정보를 추출하여 스피커(140)를 통해 안내 메시지를 출력하도록 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반응형 AI CCTV 카메라가 영상 인식을 수행하는 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 영상처리부(121)는 카메라(120)로부터 영상을 획득할 수 있다(S410).
영상처리부(121)는 영상 내 객체의 형태에 대해 판단하여 객체 특징 정보를 추출할 수 있다(S420). 일 실시예에서, 영상처리부(121)는 영상 내 객체가 차량인지, 사람인지 여부에 대해 판단할 수 있다. 즉, 객체 특징 정보는 차량 번호 또는 얼굴 특징 정보를 포함할 수 있다.
영상 내 객체가 사람인 경우(S430), 얼굴 인식 알고리즘에 의해 얼굴 정보에 대한 구체적인 인식이 수행되어 얼굴의 특징에 대한 정보가 획득될 수 있다(S435).
영상 내 객체가 차량인 경우(S440), 차량 번호 인식 알고리즘에 의해 차량 번호에 대한 구체적인 인식이 수행되어 차량 번호에 대한 정보가 획득될 수 있다(S445).
통신부(160)는 영상처리부(121)에서 추출된 차량 번호 또는 얼굴 특징 정보를 외부 서버로 전송하여 특정 객체에 대한 데이터와 비교 요청을 할 수 있다.
먼저, 통신부(160)는 CCTV 관리 서버(200)에 주민 대조 요청과 함께 추출된 차량 번호 또는 얼굴 특징 정보를 전송할 수 있다. CCTV 관리 서버(200)는 추출된 차량 번호 또는 얼굴 특징 정보를 주민DB와 비교하여, 객체 특징 비교 결과를 통신부(160)로 전송할 수 있다. 객체 특징 비교 결과는 주민 여부, 주민 이름, 생일 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제어부(190)는 CCTV 관리 서버(200)로부터 수신한 객체 특징 비교 결과에 따라 상기 객체 특징 정보가 마을 주민으로 판단되면(S450), 스피커(170)를 통해 해당 주민에 맞는 맞춤형 안내 메시지를 출력하도록 제어할 수 있다(S455).
예를 들면, 추출된 차량 번호가 주민의 차량 번호일 경우, 스피커(140)를 통해 “반갑습니다.” 또는 “길이 많이 미끄러우니 조심하세요” 같은 안내 방송을 할 수 있다.
또한, 추출된 얼굴 특징 정보가 주민의 얼굴 특징과 일치할 경우, 즉 카메라에 주민이 포착된 경우, 통신부(160)를 통해 외부 서버로부터 각종 정보를 수신하여 객체 특징 비교 결과에 따라 맞춤형 안내 방송을 제공할 수 있다.
예를 들면, 제어부(190)는 “주민, 홍길동, 1940년 5월 8일생(만 70세)”라는 객체 특징 비교 결과를 수신하면 외부 서버에 정보를 요청하도록 통신부(160)를 제어할 수 있다. 이 때, 보건소 서버(500)로부터 일정 기간 동안 진행하는 만 65세 이상을 대상으로 한 예방 접종 안내를 수신할 수 있다. 제어부(190)는 예방 접종 기간 동안 해당 주민의 나이와 비교하여 만 65세 이상이면 스피커(140)를 통해 “홍길동 어르신, 30일까지 보건소에서 예방접종을 받으시기 바랍니다.”와 같은 맞춤형 안내 방송을 할 수 있다. 또는 정보 추출 서버(900)를 통해 날씨를 검색하여 일정 시간 이내에 비가 올 예정이라면, 스피커(140)를 통해 “홍길동 어르신, 곧 비가 올 예정이니 빨리 들어가세요.”와 같은 방송을 할 수 있다. 또한, 해당 주민이 현재 날짜가 생일날이라면, 스피커(140)를 통해 생일 축하 음성을 출력할 수 있다.
제어부(180)는 CCTV 관리 서버(200)로부터 수신한 객체 특징 비교 결과에 따라 상기 객체 특징 정보가 마을 주민이 아니라면, 통신부(160)를 통해 경찰서 서버(300)에 지명수배자 대조 요청과 함께 추출된 차량 번호 또는 얼굴 특징 정보를 전송할 수 있다.
경찰서 서버(300)는 수신된 추출된 차량 번호 또는 얼굴 특징 정보를 지명수배자DB와 비교하여, 지명수배자 여부가 포함된 객체 특징 비교 결과를 통신부(160)로 전송할 수 있다(S460).
제어부(180)는 경찰서 서버(300)로부터 지명수배자로 판단된 객체 특징 비교 결과를 수신하면(S465), 스피커(140)에서 경보음이 출력되도록 제어할 수 있다. 이 때, 경찰서 서버(300)는 지명수배자라고 판단되는 즉시 경찰서에 검거 요청을 할 수 있다.
객체 특징 비교 결과에 따라 상기 객체 특징 정보와 일치되는 데이터가 없을 경우, 통신부(160)를 통해 통합 관제 센터 서버(300)에 알림을 전송할 수 있다(S470).
일 실시예에서, 반응형 AI CCTV 카메라(100)는 독거노인이 많은 시골 마을에 설치되어, 마을 출입 기록에 따라 독거노인의 건강 관리에 활용할 수 있다. 구체적으로, CCTV 관리 서버(200)의 주민DB에는 객체 특징 비교 결과에 따라 각 주민들이 포착된 시간 및 장소에 대한 정보를 매핑할 수 있다. 이에 따라, 일정 기간 동안 마을에 설치된 반응형 AI CCTV 카메라(100)에 확인이 되지 않은 주민은 해당 명단이 보건소 서버(500)나 사회복지 담당에 전달될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반응형 AI CCTV 카메라가 음성 인식을 수행하는 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 음성처리부(131)는 마이크(130)로부터 음성을 획득할 수 있다(S510).
음성처리부(131)는 마이크(130)로부터 전달받은 음성을 전처리하여, 특정 단어에 대한 음성을 수신하면(S520), 그 후에 수신되는 음성에서 음성 명령을 추출할 수 있다(S530). 예를 들면, 수신된 음성에서 “CCTV” 라는 단어가 포함되면, 그 후에 수신되는 음성을 인식하여 미리 저장되어 있는 명령별 음성과 비교한 후, 인식된 음성의 명령을 추출할 수 있다.
일 실시예에서, 음성처리부(131)는 마이크(130)로부터 전달받은 음성을 전처리하여, 인식된 음성을 미리 저장되어 있는 명령별 음성과 비교한 후, 인식된 음성의 명령을 추출하여 제어부(180)에 전송할 수 있다. 이처럼 특정 단어에 대한 음성을 수신하지 않고, 바로 음성 명령을 인식하는 경우는, 긴급 상황으로 판단될 때 사용될 수 있다. 예를 들면, 마이크(130)에 “사람 살려” 또는 비명 소리가 수신될 때, 음성 명령이 추출될 수 있다.
제어부(180)는 음성처리부(131)로부터 추출되는 음성 명령에 따라 통신부(160), 센서부(150), 또는 데이터 저장부(170)로부터 정보를 추출할 수 있다(S540).
제어부(180)는 추출된 정보를 음성으로 출력하기 위해 가공한 후, 스피커(140)를 통해서 출력하도록 제어할 수 있다(S550).
예를 들면, 사용자로부터 “지금 몇 시야?” 라는 현재 시각을 묻는 음성 명령을 수신했다면, 제어부(180)는 통신부(160)를 통해 현재 시각에 대한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 음성으로 출력하기 위해 가공한 후, 사용자의 음성 명령에 대한 응답으로서 스피커(140)를 통해 “오전 10시 30분입니다.”라고 출력하도록 제어할 수 있다.
또한, 사용자로부터 “CCTV야, 병원은 어디로 가야 돼?” 라는 병원의 위치를 묻는 음성 명령을 수신했다면, 제어부(180)는 센서부(150)의 GPS를 통해 현재 위치를 파악하고, 통신부(160)의 지도 서버(700)를 통해 길찾기를 하여 병원의 위치에 대한 정보를 추출할 수 있다. 제어부(180)는 현재 위치와 추출된 정보를 기초로 하여, 사용자의 음성 명령에 대한 응답으로서 스피커(140)를 통해 “편의점에서 좌측으로 쭉 가시면 됩니다.”라고 출력하도록 제어할 수 있다. 이 때, 현재 위치는 CCTV 관리 서버(200)에 미리 저장되어 있을 수 있다. 하지만 CCTV 카메라(100)가 다른 위치로 옮겨질 때 위치를 다시 등록하는 불편함을 해소하기 위해 GPS가 CCTV 카메라(100)에 장착될 수 있다.
또한, 사용자로부터 “CCTV야, 구급차 좀 불러줘” 라는 음성 명령을 수신했다면, 제어부(180)는 통신부(160)를 통해 소방서 서버(800)에 현재 위치를 전송할 수 있다. 이 때, 제어부(180)는 카메라(120)로부터 구급차를 부를 당시의 영상을 수신하여 소방서 서버(800)에 전송할 수 있다.
또한, 사용자로부터 “CCTV야, 군청 민원실 좀 연락해줘" 라는 음성 명령을 수신했다면, 제어부(180)는 통신부(160)를 통해 군청 민원실에 전화 연결이 되어 마이크(130)와 스피커(140)를 이용하여 민원실 담당자와 통화를 할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(180)는 CCTV 관리 서버(200)의 주민DB에 매핑된 정보를 이용하여 음성 명령을 처리할 수 있다. 예를 들면, 사용자로부터 “CCTV야, 홍길동 어디에 있어?” 라는 CCTV 관리 서버(200)의 주민DB에 저장된 '홍길동'이라는 사람의 위치를 묻는 음성 명령을 수신했다면, 제어부(180)는 통신부(160)를 통해 CCTV 관리 서버(200)의 주민DB에서 '홍길동'이라는 주민을 찾아서 몇 시에 어디에 위치한 CCTV에 포착되었는지 정보를 추출할 수 있다. 제어부(180)는 추출된 정보를 음성으로 출력하기 위해 가공한 후, 사용자의 음성 명령에 대한 응답으로서 스피커(140)를 통해 “홍길동 어르신은, 3시 12분에 소방서 앞을 지나갔어요” 라고 출력하도록 제어할 수 있다.
또한, 사용자로부터 “CCTV야, 홍길동 보면 집에 가족들이 와있다고 알려줘” 라는 음성 명령을 수신했다면, 제어부(180)는 통신부(160)를 통해 CCTV 관리 서버(200)의 주민DB에서 '홍길동'의 데이터에 상기 음성 명령을 매핑시킬 수 있다. 이 후, 제어부(180)는 CCTV 관리 서버(200)로부터 '홍길동'이라는 주민을 포착했다는 객체 특징 비교 결과를 수신하면 스피커(140)를 통해 “홍길동 어르신, 집에 가족들이 와있습니다.” 라고 출력하도록 제어할 수 있다.
따라서, 반응형 AI CCTV 카메라(100)는 영상 처리된 정보를 이용하여 음성 명령을 처리함으로써, 시골 마을의 치매 노인을 관리할 수 있고, 해당 주민을 실제로 만나지 않아도 원하는 메시지를 전달할 수 있는 효과가 있다.
지금까지 본 발명에 대하여 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 중심으로 상세히 살펴보았다. 이러한 실시예들은 이 발명을 한정하려는 것이 아니라 예시적인 것에 불과하며, 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 전술한 설명이 아니라 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다. 비록 본 명세서에 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 개념을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 본 발명의 각 단계는 반드시 기재된 순서대로 수행되어야 할 필요는 없고, 병렬적, 선택적 또는 개별적으로 수행될 수 있다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 본질적인 기술사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 형태 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 균등물은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 구성요소를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100 : 반응형 AI CCTV 카메라 110 : 조명
111 : 조명제어부 120 : 마이크
121 : 음성처리부 130 : 카메라
131 : 영상처리부 140 : 센서부
150 : 통신부 160 : 스피커
170 : 데이터 저장부 180 : 제어부
200 : CCTV 관리 서버 300 : 경찰서 서버
400 : 통합 관제 센터 서버 500 : 보건소 서버
600 : 재난 알림 서버 700 : 지도 서버
800 : 소방서 서버 900 : 정보 추출 서버

Claims (10)

  1. 밝기 조절이 가능한 조명;
    상기 조명의 밝기를 제어하는 조명제어부;
    영상 수신을 위한 카메라;
    상기 카메라로부터 수신한 영상에서 객체의 특징을 추출하는 영상처리부;
    음성을 수신하기 위한 마이크;
    상기 마이크에 수신되는 음성을 인식하여 명령을 추출하는 음성처리부;
    상황에 맞는 안내 메시지를 출력하는 스피커;
    주변의 환경 상태를 감지하는 센서부;
    네트워크를 통해 외부 서버와 통신하는 통신부;
    상기 스피커에서 출력하기 위한 각 상황에 맞는 안내 메시지DB가 저장된 데이터 저장부; 및
    상기 각 구성의 전반적인 동작을 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 외부 서버는,
    CCTV 관리 서버, 경찰서 서버, 통합 관제 센터 서버, 보건소 서버, 재난 알림 서버, 지도 서버, 소방서 서버, 정보 추출 서버 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 영상처리부로부터 추출된 객체의 특징을 특정 객체의 데이터와의 비교를 요청하는 객체 특징 비교 요청과 함께 상기 통신부를 통해 상기 외부 서버로 전송하고, 상기 외부 서버로부터 수신한 주민 여부, 주민 이름, 생일 중 적어도 하나를 포함하는 객체 특징 비교 결과에 기초하여 상기 스피커 또는 상기 통신부를 제어하며,
    상기 음성처리부로부터 추출된 음성 명령에 따라 상기 통신부 또는 상기 센서부로부터 정보를 추출하고, 추출된 정보를 가공하여 상기 스피커를 제어하고,
    상기 객체 특징 비교 결과에 따라 상기 추출된 객체의 특징이 마을 주민으로 판단되면, 상기 보건소 서버로 예방 접종 정보를 요청하고,
    상기 보건소 서버로부터 예방 접종 기간 및 예방 접종 대상 나이를 포함하는 예방 접종 정보를 수신하면, 상기 예방 접종 정보와 상기 객체 특징 비교 결과를 비교하여 예방 접종 대상 여부를 판단하고,
    상기 마을 주민이 예방 접종 대상이면, 상기 스피커를 통해 상기 예방 접종 기간을 포함하는 맞춤형 안내 메시지를 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 반응형 AI CCTV 카메라.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조명제어부는,
    주간 또는 야간을 판단하여, 야간일 경우에 상기 조명의 밝기를 최대 밝기의 20%~30%로 점등하고, 야간에 통행자의 움직임이 감지되면 상기 조명을 최대 밝기로 점등하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 반응형 AI CCTV 카메라.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 영상처리부는,
    상기 카메라로부터 수신한 영상에서 차량 번호 또는 얼굴의 특징을 추출하는 것을 특징으로 하는 반응형 AI CCTV 카메라.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 CCTV 관리 서버는,
    마을 주민의 얼굴 특징 또는 차량 번호를 포함하는 상기 특정 객체의 데이터가 저장된 주민DB를 포함하며,
    상기 주민DB에 저장된 마을 주민의 얼굴 특징 또는 차량 번호를 상기 추출된 객체의 특징과 비교하고, 상기 통신부에 객체 특징 비교 결과를 전송하는 것을 특징으로 하는 반응형 AI CCTV 카메라.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 객체 특징 비교 결과에 따라 상기 추출된 객체의 특징이 마을 주민으로 판단되면, 상기 스피커를 통해 해당 주민에 맞는 맞춤형 안내 메시지를 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 반응형 AI CCTV 카메라.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 CCTV 관리 서버는,
    상기 주민DB에 상기 객체 특징 비교 결과에 따라 각 주민들이 포착된 시간 및 장소 정보를 매핑할 수 있으며,
    상기 주민DB에 저장된 주민이 일정 기간 동안 포착된 정보가 없으면, 상기 통신부를 통해 상기 보건소 서버에 해당 명단을 전송하는 것을 특징으로 하는 반응형 AI CCTV 카메라.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 통신부를 통해 상기 CCTV 관리 서버의 상기 주민DB에 매핑된 정보를 추출하여 음성 명령을 처리하는 것을 특징으로 하는 반응형 AI CCTV 카메라.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 경찰서 서버는,
    지명수배자의 얼굴 특징 또는 차량 번호를 포함하는 상기 특정 객체의 데이터가 저장된 지명수배자DB를 포함하며,
    상기 지명수배자DB에 저장된 지명수배자의 얼굴 특징 또는 차량 번호를 상기 추출된 객체의 특징과 비교하고, 상기 통신부에 객체 특징 비교 결과를 전송하는 것을 특징으로 하는 반응형 AI CCTV 카메라.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 객체 특징 비교 결과에 따라 상기 추출된 객체의 특징이 지명수배자로 판단되면, 상기 스피커를 통해 경보음이 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 반응형 AI CCTV 카메라.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 객체 특징 비교 결과에 따라 상기 추출된 객체의 특징과 일치되는 데이터가 없을 경우, 상기 통합 관제 센터 서버에 알림을 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 반응형 AI CCTV 카메라.
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