KR102335156B1 - 지능형 안전사고 예방 시스템 및 그 방법 - Google Patents

지능형 안전사고 예방 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지능형 안전사고 예방 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명의 지능형 안전사고 예방 시스템은 근로 현장에 설치된 열화상 카메라와 객체 인식 카메라를 이용하여 근로자, 작업자, 방문자, 출입 승인자 등 움직이는 객체를 인식하고 인공지능을 이용하여 객체의 얼굴과, 객체의 음주 상태, 동작 상태, 건강 상태 및 이상 행동 등을 분석 및 판별하고, 객체의 체온 변화를 감지하여, 객체에 이벤트 발생여부를 판별한다. 본 발명에 의하면, 이벤트 발생 시, 현장 관리자가 신속하게 현장에 출동하여 이벤트 발생 상황을 확인하여 조치하도록 함으로써, 안전사고를 예방할 수 있다.

Description

지능형 안전사고 예방 시스템 및 그 방법{INTELLIGENT SYSTEM AND METHOD FOR PREVENTING SAFETY ACCIDENTS}
본 발명은 지능형 안전사고 예방 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 공장, 항만, 공항 등의 현장에서 객체 이동 경로 상에 설치된 열화상 카메라를 이용하여 객체의 얼굴 인식 및 체온을 측정하여 출입을 관리하고, 객체 인식 카메라를 이용하여 인식된 객체의 이동을 추적하고, 열화상 카메라와 객체 인식 카메라로부터 획득된 영상을 인공지능 기반으로 분석 및 학습하여 객체의 얼굴, 체온 변화, 동작 상태, 건강 상태 및 이상 행동 등을 판별하고, 객체가 음주, 발병, 건강 이상 및 이상 행동 패턴 등에 의한 이벤트 발생 상태로 판별되면, 해당 객체로 인한 안전사고를 예방하도록 처리하는 지능형 안전사고 예방 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 정보 통신 기술(Information Communication Technologoyo : ICT)의 발전에 힘입어 지능형의 영상 분석 시스템이 상용화되고 있다. 우리나라에서도 영상 분석을 통한 문자 인식, 얼굴 인식, 행동 인식 등 인공지능 솔루션들이 다수 개발되고 있으며, 다양한 산업 현장이나 실생활에 적용되고 있는 실정이다.
예컨대, 지능형 영상 분석 시스템은 설치 장소의 감시 및 보안을 위해 영상 카메라의 정보를 디지털화하여 사전에 정의한 패턴 분석에 따라 사물의 위치 및 패턴을 분석하고, 침입 및 사고가 발생할 경우, 경보 및 차단 시스템 작동, 보안 담당자에게 알림과 같은 행동을 수행하며, 영상 정보의 특징을 기반으로 영상 데이터를 저장하여, 사건이 발생할 경우 빠르게 상황을 파악하고, 효율적인 데이터 관리를 할 수 있도록 지원한다.
이러한 지능형의 영상 분석 시스템은 범죄 억제 효과를 높일 수 있는 방안으로 범죄 예방과 범죄 해결을 위해, 예를 들어, CCTV 시스템, 보안 시스템, 방범 시스템, 출입 관리 시스템, 차량 인식 시스템, 얼굴 인식 시스템 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.
그러나 대형의 산업 현장, 근로 현장, 작업 현장에는 다양한 객체들 예를 들어, 근로자, 작업자, 방문자 및 출입 승인자 등이 넓은 장소에서 활동하고 있으며, 광범위한 영역으로 인해 관리자가 일일이 객체의 상황을 파악하기가 힘들며, 지능형의 영상 분석 시스템을 활용하더라도 실시간으로 정확한 상황 파악이 어려워 인명 사고, 도난 사고 등의 사건 사고가 여전히 발생되는 문제점이 있다.
예를 들어, 우리나라는 수출입 물동량의 대부분을 해상 수송에 의존하고 있는 입장에서 예기치 못한 안전사고 등으로 항만 컨테이너 터미널의 정상적인 기능을 수행하기 어렵고, 신뢰성에 문제가 되어 신규 물량 유치 및 기존 물량 유지에 타격을 받게 될 가능성도 제기되고 있다. 이에 항만 컨테이너 터미널에서는 고객에게 최상의 서비스 질을 제공하기 위해서, 항만 근로자의 적극적인 업무 대처와 역할을 강조하고 있는 실정이다. 그 결과, 항만 근로자들에게 과중한 업무의 부담이 전가되어 안전사고가 매년 발생하고 있다.
특히, 최근에는 항만 근로자의 음주로 인한 추락 사고, 신종 코로나 바이러스(COVID-19)에 의한 발병 등의 안전사고가 발생하고 있는 실정이다. 이에 대형의 현장에서 주취와 발병에 의한 인명 사고를 사전에 방지하여 국민의 생명을 보호하기 위한 시스템의 개발이 필요하다.
한국 등록특허공보 제10-2143231호(공고일 2020년 08월 10일) 한국 등록특허공보 제10-1513215호(공고일 2015년 04월 17일) 한국 등록특허공보 제10-1785998호(공고일 2017년 10월 18일) 한국 공개특허공보 제10-2020-0041458호(공개일 2020년 04월 22일)
본 발명의 목적은 현장에서 객체에 의한 안전사고를 예방하기 위한 지능형 안전사고 예방 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 열화상 카메라와 객체 인식 카메라를 이용하여 객체의 이벤트 발생 상황 감지하고, 이를 통해 신속하게 안전사고를 예방하기 위한 지능형 안전사고 예방 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 현장 근로자의 음주와 발병으로 인한 안전사고를 예방하기 위한 지능형 안전사고 예방 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 지능형 안전사고 예방 시스템은 인공지능을 이용하여 열화상 카메라와 객체 인식 카메라를 통해 획득된 영상을 분석하여 객체에 의한 이벤트 발생 여부를 판별하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같은 본 발명의 지능형 안전사고 예방 시스템은 이벤트가 발생되면, 경보를 발생하고 현장 관리자에게 이벤트 발생 위치로 신속하게 출동하도록 처리하여 현장에서 객체에 의한 안전사고를 예방할 수 있다.
이 특징에 따른 본 발명의 지능형 안전사고 예방 시스템은, 현장의 출입 경로 상에 적어도 하나가 설치되어 객체의 얼굴을 인식하고, 출입하는 객체의 체온을 측정하는 열화상 카메라; 상기 현장에 복수 개가 설치되어 움직이는 객체를 인식하고, 인식된 객체의 움직임에 따라 객체를 추적하여 객체 추적 영상을 획득하는 객체 인식 카메라; 상기 열화상 카메라와 상기 객체 인식 카메라로부터 인식된 객체에 이벤트가 발생되면, 경보를 발생하는 경보 장치; 및 상기 열화상 카메라로부터 객체의 얼굴 영상과 체온이 측정된 열화상 영상을 전송받고 상기 객체 인식 카메라로부터 획득된 객체 추적 영상을 전송받아서 객체의 얼굴을 인식하고, 인공지능을 기반으로 분석 및 학습하여 객체의 체온 변화, 음주 여부, 건강 상태, 동작 상태 및 이상 행동 중 적어도 하나를 인식하고, 객체에서의 이벤트가 발생되었음이 판별되면, 상기 경보 장치로 경보를 발생시키고, 현장 관리자의 관리자 단말기로 이벤트 발생 상황을 알려서 이벤트가 발생된 위치로 출동하도록 하여 객체에 의한 이벤트 발생에 따른 안전사고를 예방하도록 처리하는 관제 서버를 포함한다.
이 특징에 있어서, 상기 관제 서버는, 상기 열화상 카메라와 상기 객체 인식 카메라 각각으로부터 전송된 객체의 열화상 영상과 객체 추적 영상을 분석하고, 분석 결과에 따라 객체의 체온 변화와 동작 상태를 인식하여 객체의 음주 여부를 판별한다.
이 특징에 있어서, 상기 관제 서버는, 상기 열화상 카메라로부터 전송된 객체의 얼굴 영상으로부터 얼굴을 인식하고, 객체의 얼굴 영상이 포함된 기등록된 객체 정보와 비교하여 신원을 확인하고, 현장의 출입을 관리한다.
이 특징에 있어서, 상기 관제 서버는, 상기 열화상 카메라로부터 전송된 열화상 영상에서 객체의 이상 체온 감지 시, 상기 객체 인식 카메라를 이용하여 객체의 발열 상태를 추적하도록 한다.
이 특징에 있어서, 상기 관제 서버는, 객체가 상기 현장 내의 설정된 영역에서의 배회, 설정된 영역으로의 진입 여부, 통과 여부, 이동 방향 예측을 분석하여 객체에 의한 이벤트 발생 여부를 더 판별한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 지능형 안전사고 예방 시스템은 열화상 카메라와 객체 인식 카메라를 통해 획득된 영상을 인공지능을 기반으로 분석 및 학습하여 객체의 얼굴 인식과 객체의 행동 패턴 등을 인식하고, 이벤트 발생 시, 관리자가 신속하게 이벤트 발생 위치로 출동하여 조치하도록 처리함으로써, 현장에서 객체로 인한 안전사고를 예방할 수 있다.
또 본 발명의 지능형 안전사고 예방 시스템은 열화상 카메라를 이용하여 출입하는 객체의 체온을 측정하고, 체온 변화를 분석하여 음주 여부 및 발병 여부를 인지하여, 객체에 의한 안전사고를 예방할 수 있다.
또 본 발명의 지능형 안전사고 예방 시스템은 객체 인식 카메라를 이용하여 객체의 움직임을 추적하고, 행동 패턴을 파악하여 이벤트 발생 시, 신속한 조치가 가능하다.
또한 본 발명의 지능형 안전사고 예방 시스템은 공장, 항만, 공항 등 대형의 근로 환경에서 근로자의 상황을 실시간으로 모니터링하고, 이를 통해 이벤트 발생 시, 관리자에게 알려줌으로써, 보다 안전한 스마트 근로 현장을 구현할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 지능형 안전사고 예방 시스템은 인공지능의 영상 분석 기술을 이용하여 출입 관리와 보안 관리가 가능하므로, 대형의 공장, 항만, 공항 시설 등의 현장을 효과적으로 관리할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 지능형 안전사고 예방 시스템의 네트워크 구성을 도시한 블록도,
도 2는 도 1에 도시된 관제 서버의 구성을 나타내는 블록도, 그리고
도 3은 본 발명에 따른 지능형 안전사고 예방 시스템의 처리 수순을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
본 발명에 따른 지능형 안전사고 예방 시스템은 예를 들어, 공장, 항만, 공항 등의 산업 현장, 근로 현장, 작업 현장 등(이하 근로 현장이라 한다)에 설치된 열화상 카메라와 객체 인식 카메라를 이용하여 획득된 영상으로부터 근로자, 작업자, 방문자, 출입 승인자 등의 객체의 얼굴, 객체의 체온, 객체의 동작 및 건강 상태를 인식하여 객체의 체온 변화, 객체의 음주 여부, 건강 상태 및 이상 행동 등을 판별하고, 객체에 의한 이벤트로 판별되면, 경보를 발생시키고 현장 관리자가 해당 객체의 상황을 확인하여 신속하게 조치하도록 처리한다.
따라서 본 발명의 지능형 안전사고 예방 시스템은 근로 현장에서 음주나 발병 등으로 인한 인명 사고, 도난 사고 등을 사전에 방지하여 객체에 의한 안전사고를 예방할 수 있다.
이하 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 지능형 안전사고 예방 시스템의 네트워크 구성을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 지능형 안전사고 예방 시스템(2)은 예를 들어, 공장, 항만, 공항 등의 근로 현장에서 객체에 의한 안전사고를 예방하기 위하여, 열화상 카메라(200)를 이용하여 객체가 근로 현장으로 출입 시, 비접촉 방식으로 객체의 체온을 측정하고, 측정한 체온 영상으로부터 객체의 얼굴을 인식하여 저장한 후, 객체 인식 카메라(300)를 이용하여 객체를 인식 및 추적하여 영상을 획득하고, 획득된 영상으로부터 객체의 음주 상태, 동작 상태, 건강 상태 및 이상 행동 등을 분석하여 객체에 의한 이벤트 발생 상황을 판별한다. 여기서 객체는 근로 현장에서 움직이는 사람으로, 예를 들어, 근로자, 작업자, 방문자, 출입 승인자 등이 포함된다.
특히, 본 발명의 지능형 안전사고 예방 시스템(2)은 근로자의 음주 상태, 신종 코로나 바이러스(COVID-19) 발병 등의 건강 상태, 추적 대상자의 이상 행동(예를 들어, 도난, 배회, 보안 영역 침입 등)을 실시간으로 감지하여 객체에 의해 발생되는 안전사고를 예방하도록 처리한다.
이러한 본 발명의 지능형 안전사고 예방 시스템(2)은 인공지능을 기반으로 근로자의 음주에 따른 체온 변화와 추적 대상자의 행동 패턴(예를 들어, 비틀거림, 배회, 과도하게 느린 보행 속도 등)을 인지하여 현장 관리자에게 요주의 알림을 전달하고, 안전 지원 차량 등을 이용하여 해당 근로자의 안전한 귀가를 지원하도록 하거나, 추적 대상자를 확인하도록 처리함으로써, 근로 현장에서 객체에 의해 발생되는 안전 사고를 예방할 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 지능형 안전사고 예방 시스템(2)은 열화상 카메라(200), 객체 인식 카메라(300), 경보 장치(400) 및 관제 서버(100)를 포함한다. 또 본 발명의 지능형 안전사고 예방 시스템(2)은 관리자 단말기(500)를 더 포함한다. 열화상 카메라(200), 객체 인식 카메라(300), 경보 장치(400), 관리자 단말기(500) 및 관제 서버(100)들은 통신망(10)을 통하여 연결된다.
구체적으로, 통신망(10)은 예를 들어, 유무선 통신망, 이동 통신망 등을 포함하고, 이들 각각의 단일 통신망 또는 혼합된 통신망으로 구비된다. 통신망(10)은 열화상 카메라(200), 객체 인식 카메라(300), 경보 장치(400), 관리자 단말기(500)들 각각과 관제 서버(100)가 상호 데이터 통신하도록 연결된다.
열화상 카메라(200)는 고해상도의 열화상 카메라로 구비되고, 예를 들어, 공장, 항만, 공항 등의 근로 현장이나 근로 현장의 내부 시설물 등의 출입 경로 상에 설치된다. 열화상 카메라(200)는 근로 현장으로 출입하는 객체에 대한 얼굴 영상, 객체의 체온을 측정한 열화상 영상을 획득한다. 열화상 카메라(200)는 딥러닝 등의 인공지능을 이용하여 획득된 영상으로부터 객체의 얼굴을 인식하고 객체의 체온을 측정한다. 열화상 카메라(200)는 객체의 체온 변화를 판별할 수 있도록 객체의 체온을 측정한다.
열화상 카메라(200)는 하나의 화면 상에서 복수의 객체를 동시에 얼굴 인식하여 복수의 객체들의 체온을 동시에 감지할 수 있다. 이 때, 열화상 카메라(200)는 정확한 체온 측정을 위해 객체와의 거리에 따른 온도 편차를 보정하여 객체와의 거리 오차율을 최소화한다.
열화상 카메라(200)는 출입 관리를 위해 객체의 신원을 확인할 수 있도록 통신망(10)을 통해 체온이 측정된 객체의 얼굴 영상을 관제 서버(100)로 전송한다. 열화상 카메라(200)는 객체의 이상 체온 감지 시, 자체적으로 경보를 발생하고, 객체에 대한 얼굴 영상과 체온이 측정된 열화상 영상을 동시에 획득하여 해당 객체의 발열 추적 및 출입 이력을 관리하도록 관제 서버(100)로 전송한다.
열화상 카메라(200)는 객체의 얼굴 인식 시, 마스크 착용 여부를 감지한다. 열화상 카메라(200)는 마스크를 착용하지 않은 객체가 인식되면, 마스크 착용을 유도하도록 자체적으로 음성 경고 메시지를 출력한다. 열화상 카메라(200)는 움직이는 객체와는 다른 발열체로 인한 오경보를 방지한다. 이러한 열화상 카메라(200)는 관리 인력 및 별도의 제어 장치의 제어없이 독립적으로 활용이 가능하다.
객체 인식 카메라(300)는 딥러닝 등의 인공지능을 기반으로 움직이는 객체를 인식하는 고해상도의 카메라 장치로 구비되고, 예를 들어, 공장, 항만, 공항 등의 근로 현장에 설치된다. 객체 인식 카메라(300)는 복수 개가 설치 장소의 일정 영역을 각각 촬영할 수 있도록 서로 다른 위치에 각각 설치되고, 객체의 실시간 추척을 위해 인접한 영역들의 일부가 상호 중첩되게 촬영하여 고해상도의 영상을 획득한다.
객체 인식 카메라(300)는 적어도 하나의 움직이는 객체를 인식하여 객체가 포함된 영상을 획득하고, 획득된 영상을 실시간으로 관제 서버(100)로 전송한다. 객체 인식 카메라(300)는 객체가 인식되면, 객체의 움직임에 따라 실시간으로 객체를 추적하고, 이에 대한 영상을 획득하여 관제 서버(100)로 전송한다. 예를 들어, 객체 인식 카메라(300)는 회전형의 카메라로 구비되어 움직이는 객체를 인식 및 추적하거나, 고정형의 카메라와 회전형 카메라를 구비하고 고정형의 카메라로 움직이는 객체가 인식되면, 회전형의 카메라로 움직이는 객체를 추적할 수도 있다. 객체 인식 카메라(300)는 인식된 객체의 이동 경로 상에서 인접하게 설치된 다른 객체 인식 카메라와 연동해서 객체를 추적한다.
경보 장치(400)는 예를 들어, 스피커, 경광등 등으로 구비되고, 근로 현장의 서로 다른 위치에 복수 개가 설치된다. 경보 장치(400)는 열화상 카메라(200) 및 객체 인식 카메라(300)로부터 인식된 객체에 이벤트가 발생되면, 관제 서버(100)의 제어를 받아서 이벤트 발생 위치에 대응하여 일부 또는 전부가 경보음, 음성 경보 메시지, 경광등 점멸 표시 등의 경보를 발생한다.
관리자 단말기(500)는 현장 관리자가 구비하는 모바일 단말기로, 예를 들어, 스마트 폰 등으로 구비된다. 관리자 단말기(500)는 관제 서버(100)로부터 이벤트 발생에 따른 알림 정보를 전송받아서 관리자가 이벤트 발생 위치로 출동하여 객체 및 이벤트 발생 상황을 확인 및 조치하도록 알림 정보를 출력한다. 여기서 알림 정보에는 이벤트 발생 객체, 시간, 위치 및 유형(예컨대, 발열 상태, 음주 상태, 건강 이상, 이상 행동 등) 등이 포함된다.
그리고 관제 서버(100)는 근로 현장의 출입 관리, 보안 관리, 안전사고 예방 등을 처리하기 위하여, 예컨대, 근로 현장의 관제실이나 통합 관제 센터 등에 구비된다. 관제 서버(100)는 근로 현장에서 움직이는 복수의 객체(예를 들어, 근로자, 작업자, 방문자, 출입 승인자 등)들 각각에 대한 객체 정보를 등록 및 관리한다. 관제 서버(100)는 객체들 중 이벤트 발생 이력이 있는 객체 즉, 관심 인물에 대한 객체 정보를 별도로 등록 및 관리할 수 있다. 객체 정보에는 객체의 얼굴 이미지와, 객체의 이름, 성별, 연령, 연락처 등의 인적사항과, 근로자, 작업자, 방문자, 출입 승인자 등의 객체 유형 등을 포함한다.
관제 서버(100)는 통신망(10)을 통해 열화상 카메라(200), 객체 인식 카메라(300), 경보 장치(400) 및 관리자 단말기(500)들 각각과 연결되어 상호 데이터 전송을 처리한다.
즉, 관제 서버(100)는 열화상 카메라(200)로부터 객체의 얼굴 영상과, 객체의 체온이 측정된 열화상 영상을 전송받아서 저장하고, 인공지능을 이용하여 객체의 얼굴과 체온 정보를 인식한다. 관제 서버(100)는 인식된 얼굴 영상을 기등록된 객체 정보와 비교하여 신원을 확인하고, 객체 정보에 매칭시켜서 저장하여 객체의 출입을 관리한다. 관제 서버(100)는 객체의 체온 정보를 객체 정보에 저장하여 관리 및 모니터링한다. 관제 서버(100)는 인공지능을 이용하여 객체의 체온 변화를 분석하고, 객체의 체온 변화가 객체의 음주 여부, 발병 여부, 건강 이상 여부 등인지를 판별한다.
관제 서버(100)는 객체 인식 카메라(300)로부터 영상을 전송받아서 인공지능을 기반으로 객체의 얼굴을 추출 및 인식하고, 기등록된 객체 정보와 비교하여 해당 객체의 유형을 판별 및 분류한다. 즉, 관제 서버(100)는 객체의 얼굴을 인식하여 근로자, 작업자, 방문자, 출입 승인자인지 등을 판별하여 객체의 유형을 분류한다.
관제 서버(100)는 객체 인식 카메라(300)로부터 전송된 영상을 분석하여 인공지능을 기반으로 객체의 얼굴 표정, 객체의 음주 상태, 동작 상태, 건강 상태 및 이상 행동 등의 행동 패턴을 판별한다. 예를 들어, 관제 서버(100)는 인식된 얼굴에서 화남, 슬픔, 놀람 등 객체의 표정을 인식하고, 안색, 걸음 걸이, 배회, 넘어짐 등을 인식하여 음주 상태, 동작 상태, 이상 행동 및/또는 건강 상태를 판별한다. 관제 서버(100)는 객체의 얼굴 인식을 통해 인공지능을 기반으로 성별, 나이, 표정 인식, 얼굴 유사도 등을 분석 및 판별한다. 관제 서버(10))는 근로 현장 내의 설정된 영역에서의 배회, 설정된 영역으로의 진입 여부, 통과 여부, 이동 방향 예측 등을 분석하여 객체에 의한 이벤트 발생 여부를 판별한다.
관제 서버(100)는 객체의 체온 변화가 인식되거나, 객체의 표정 변화, 건강 이상, 이상 행동 등이 인식되면, 객체에 이벤트가 발생되었음을 판별하고, 이를 현장 관리자의 관리자 단말기(500)로 실시간으로 알림 정보를 전송한다.
관제 서버(100)는 이벤트 발생에 대한 이벤트 영상과, 이벤트 발생 시간, 이벤트 발생 위치, 객체 유형, 이벤트 유형 등이 포함된 이벤트 정보를 저장한다. 이러한 이벤트 영상과 이벤트 정보는 추후 이벤트 기반의 영상 및 정보 검색이 가능하도록 저장된다. 관제 서버(100)는 객체의 얼굴 인식과 체온 감지 결과, 이벤트 발생에 따른 다양한 통계 데이터 예를 들어, 출입 현황, 발열자 현황, 방문자 현황, 이벤트 발생 현황 등의 다양한 통계 데이터를 생성 및 저장 관리하여 관리자에게 제공할 수 있다.
이러한 관제 서버(100)는 객체의 얼굴 인식 및 체온 감지를 통해 근로자의 출퇴근, 입장 및 퇴장 시에 체온을 비교하여 발열 여부를 파악한다. 관제 서버(100)는 딥러닝 등 인공지능 기반의 영상 분석과 객체 이미지 학습을 통해 객체를 정확하게 인식 및 분류하고, 이를 통해 출입 현황을 실시간으로 확인할 수 있고, 객체의 행동 패턴을 분석하여 이벤트 발생 여부를 판별하고, 이를 통해 근로 현장에서의 다양한 객체들을 실시간 추적 및 모니터링이 가능하다.
구체적으로, 도 2를 이용하여 관제 서버에 대한 구성 및 기능을 상세히 설명한다. 즉, 도 2는 도 1에 도시된 관제 서버의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 관제 서버(100)는 서버부(102)와 데이터베이스부(104)를 포함한다. 서버부(102)는 예컨대, 통신망(10)을 통해 근로 현장에 구비되는 적어도 하나의 열화상 카메라(200), 복수 개의 객체 인식 카메라(300), 복수 개의 경보 장치(400) 및 복수 개의 관리자 단말기(500)들 각각과 접속되어 데이터 통신이 가능하도록 처리하는 웹 서버와 앱 서버, 인공지능을 기반으로 객체에 의한 안전사고를 예방하기 위한 하드웨어 및 소프트웨어 플랫폼, 알고리즘 등이 통합된 애플리케이션 서버 등으로 구비된다. 데이터베이스부(104)는 서버부(102)에 의해 처리되는 관제 서버(100)의 제반 처리 과정에 따른 다양한 정보들을 저장 및 관리한다. 이 실시예에서 데이터베이스부(104)는 관제 서버(100)에 포함되어 있으나, 독립적인 데이터베이스 서버로 구비될 수도 있다.
이 실시예의 서버부(102)는 제어부(110), 통신부(112), 객체 등록부(114), 출입 관리부(116), 객체 인식부(118), 이벤트 판별부(120), 경보 발생부(122) 및 통계 처리부(124)를 포함한다.
제어부(110)는 열화상 카메라(200), 객체 인식 카메라(300), 경보 장치(400) 및 복수 개의 관리자 단말기(500)들과 연동해서 관제 서버(100)의 제반 동작을 처리하도록 제어한다. 즉, 제어부(110)는 통신부(112), 객체 등록부(114), 출입 관리부(116), 객체 인식부(118), 이벤트 판별부(120), 경보 발생부(122), 통계 처리부(124) 및 데이터베이스부(104)들 각각의 기능이 상호 유기적으로 처리되도록 제어한다.
통신부(112)는 예를 들어, 유무선 통신 모듈, 이동 통신 모듈 등으로 구비되고, 통신망(10)을 통해 열화상 카메라(200), 객체 인식 카메라(300), 경보 장치(400) 및 복수 개의 관리자 단말기(500)들 각각과 연결되어 상호 데이터 통신이 이루어지도록 처리한다.
객체 등록부(114)는 다양한 객체에 대한 얼굴 영상, 인적사항, 객체 유형 등을 객체 정보에 등록하여 데이터베이스부(104)에 저장 및 관리한다. 객체 등록부(114)는 열화상 카메라(200)로부터 전송된 얼굴 영상과 열화상 영상, 객체 인식 카메라(300)로부터 전송된 영상을 데이터베이스부(104)의 객체 영상에 저장하고, 기등록된 객체 정보와 비교하여 객체의 신원을 확인한다. 객체 등록부(114)는 객체의 유형(예를 들어, 근로자, 작업자, 방문자, 출입 승인자 등)을 분류하여 객체 정보에 저장, 관리한다. 객체 등록부(114)는 객체의 출입 이력, 체온 정보, 요주의 인물 여부 등을 객체 정보에 더 저장시킨다.
출입 관리부(116)는 객체의 출입 상황 예를 들어, 출입 시간, 발열 여부 등을 파악하고, 이를 통해 객체별 출입 관리 정보를 데이터베이스부(104)에 저장, 관리한다.
객체 인식부(118)는 열화상 카메라(200)와 객체 인식 카메라(300)로부터 전송된 객체 영상을 인공지능 기반으로 분석 및 학습하여 객체의 얼굴을 인식하고, 객체의 유형과 발열 상태, 객체의 음주 상태, 건강 상태, 동작 상태 및 이상 행동 등을 인식한다.
이벤트 판별부(120)는 객체 판별부(118)에 의한 인식한 결과를 분석하여 객체에 의한 이벤트가 발생되는지를 판별한다. 이벤트 판별부(120)는 객체에 이벤트가 발생되면, 이벤트 영상과 이벤트 정보를 생성하여 데이터베이스부(104)에 저장하고, 관리자 단말기(500)로 알림 정보를 전송한다. 이벤트 판별부(120)는 이벤트 발생 시간 및 위치 등의 이벤트 발생 상황을 경보 발생부(122)로 알려준다.
경보 발생부(122)는 이벤트 발생 위치에 대응하는 경보 장치(400)로 경보를 출력하도록 제어한다. 경보 발생부(122)는 경보 장치(400)에 따라 경보음, 음성 경보 메시지, 경광등 점멸 표시 등을 출력하도록 제어한다.
통계 처리부(124)는 객체 등록부(114), 출입 관리부(116), 객체 인식부(118) 및 이벤트 판별부(120)의 처리 과정에 따른 다양한 정보들을 분석하여 다양한 통계 데이터 예를 들어, 출입 현황, 발열자 현황, 방문자 현황, 이벤트 발생 현황 등의 다양한 통계 데이터를 생성하여 데이터베이스부(104)에 저장, 관리하고, 통계 데이터를 관리자에게 제공하도록 처리한다.
그리고 데이터베이스부(104)는 서버부(102)의 처리 과정에 따른 다양한 정보들 예를 들어, 객체 정보(150), 출입 관리 정보(152), 객체 영상(154), 이벤트 정보(156), 알림 정보(158) 및 통계 데이터(160)를 적어도 저장, 관리한다.
그리고 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 안전사고 예방 시스템의 처리 수순을 도시한 흐름도이다. 이 실시예의 수순은 도 1 및 도 2에 도시된 지능형 안전사고 예방 시스템의 구성에 의해 처리된다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 지능형 안전사고 예방 시스템(2)은 단계 S600에서 관제 서버(100)가 복수의 객체들 각각에 대한 객체 정보를 등록한다.
단계 S602에서 객체의 근로 현장의 출입 시, 열화상 카메라(200)가 객체의 얼굴을 인식하고, 단계 S604에서 객체의 얼굴 영상과, 객체의 체온을 측정한 열화상 영상을 획득한다. 단계 S606에서 열화상 카메라(200)는 객체의 얼굴 영상, 열화상 영상을 관제 서버(100)로 전송한다.
단계 S608에서 객체 인식 카메라(300)는 이동 중인 객체를 인식하여 영상을 획득하고, 단계 S610에서 객체를 추척하여 객체 추적 영상을 획득한다. 단계 S612에서 객체 인식 카메라(300)는 객체에 대한 영상을 관제 서버(100)로 전송한다.
단계 S614에서 관제 서버(100)는 열화상 카메라(200)와 객체 인식 카메라(300)들 각각으로부터 전송된 객체의 얼굴 영상, 열화상 영상 및 객체 추적 영상을 인공지능 기반으로 분석하고, 단계 S616에서 객체의 얼굴을 인식하여, 객체의 유형을 분류한다. 단계 S618에서 관제 서버(100)는 분류된 객체의 출입 상황을 관리하고, 단계 S620에서 인공지능을 기반으로 객체의 얼굴, 체온 변화, 표정 변화, 음주 여부, 동작 상태, 건강 상태 및 이상 행동 등을 판별한다.
단계 S622에서 관제 서버(100)는 객체에 이벤트가 발생되었다고 판별되면, 이 수순은 단계 S624로 진행하여 관리자 단말기(500)로 알림 정보를 전송하고, 이벤트가 발생된 위치에 대응하는 경보 장치(400)로 경보를 발생하며, 이에 단계 S626에서 경보 장치(400)는 경보를 발생시킨다.
따라서 현장 관리자는 알림 정보를 전송받아서 이벤트가 발생된 객체의 위치로 출동하여 이벤트 상황을 파악하고, 신속하게 조치를 취할 수 있다. 특히, 이벤트가 근로자의 음주 상태나 신종 코로나 바이러스 발별 등의 경우에는 열화상 카메라(200)를 통해 근로자의 체온을 재측정하여 체온 변화를 확인하고, 음주 상태이면, 귀가 조치하도록 하고, 발병 상태인 경우에는 의료 기관 등으로 이송하도록 신속하게 조치함으로써, 객체에 의한 안전사고를 예방할 수 있다.
이상에서, 본 발명에 따른 지능형 안전사고 예방 시스템 및 그 방법의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
2 : 지능형 안전사고 예방 시스템
10 : 통신망
100 : 관제 서버
102 : 서버부
104 : 데이터베이스부
200 : 열화상 카메라
300 : 객체 인식 카메라
400 : 경보 장치
500 : 관리자 단말기

Claims (5)

  1. 지능형 안전사고 예방 시스템에 있어서:
    현장의 출입 경로 상에 적어도 하나가 설치되어 출입하는 객체의 얼굴을 인식하여 객체의 얼굴 영상을 획득하고, 출입하는 객체의 체온을 측정하여 열화상 영상을 획득하는 열화상 카메라;
    상기 현장에 복수 개가 설치 장소의 일정 영역을 각각 촬영할 수 있도록 서로 다른 위치에 각각 설치되어 움직이는 객체를 인식하고, 인식된 객체의 움직임에 따라 객체를 실시간 추적하여 객체 추적 영상을 획득하는 객체 인식 카메라;
    상기 현장의 서로 다른 위치에 복수 개가 설치되어 상기 열화상 카메라와 상기 객체 인식 카메라로부터 인식된 객체에 이벤트가 발생되면, 이벤트 발생 위치에 대응하여 경보를 발생하는 경보 장치; 및
    상기 현장에서 움직이는 복수의 객체들 각각에 대한 얼굴 영상이 포함된 객체 정보를 등록 및 관리하고, 상기 열화상 카메라로부터 객체의 얼굴 영상과 체온이 측정된 열화상 영상을 전송받고 상기 객체 인식 카메라로부터 획득된 객체 추적 영상을 전송받아서 객체의 얼굴을 인식하고, 객체의 얼굴 영상을 기등록된 객체 정보와 비교하여 신원을 확인하고, 객체 정보에 매칭시켜서 저장하여 현장의 출입을 관리하고, 인공지능을 기반으로 분석 및 학습하여 객체의 표정 변화, 체온 변화, 음주 여부, 건강 상태, 동작 상태 및 이상 행동 중 적어도 하나를 인식하고, 객체에서의 이벤트가 발생되었음이 판별되면, 이벤트 발생에 대한 이벤트 영상과 이벤트 정보를 저장하여 상기 경보 장치로 경보를 발생시키고, 현장 관리자의 관리자 단말기로 이벤트 발생 상황을 알려서 이벤트 발생 위치로 출동하도록 하여 객체에 의한 이벤트 발생에 따른 안전사고를 예방하도록 처리하는 관제 서버;를 포함하되,
    상기 관제 서버는,
    상기 열화상 카메라와 상기 객체 인식 카메라 각각으로부터 전송된 객체의 열화상 영상과 객체 추적 영상을 분석한 결과에 따라 객체의 체온 변화와 동작 상태를 인식하여 객체의 음주 여부를 판별하고;
    객체가 상기 현장 내의 설정된 영역에서의 배회, 설정된 영역으로의 진입 여부, 통과 여부, 이동 방향 예측을 분석하여 객체에 의한 이벤트 발생 여부를 더 판별하는 것을 특징으로 하는 지능형 안전사고 예방 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 관제 서버는,
    상기 열화상 카메라로부터 전송된 열화상 영상에서 객체의 이상 체온 감지 시, 상기 객체 인식 카메라를 이용하여 객체의 발열 상태를 추적하도록 하는 것을 특징으로 하는 지능형 안전사고 예방 시스템.
  5. 삭제
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