KR102364424B1 - 영상수집장치를 활용한 원격 낙상 유무 확인 판별 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관찰 대상자의 생활공간 내에 설치되어 관찰 대상자의 동작을 감지한 감지정보를 생성하고, 생성된 감지정보를 분석하여 미리 설정된 이벤트의 발생여부를 판단하는 적어도 하나의 센서모듈; 사용자의 생활공간 내에 설치되어 관찰 대상자에 대한 촬영영상을 생성하는 영상수집장치; 및 상기 센서모듈로부터 생성된 감지정보 및 상기 영상수집장치로부터 생성된 촬영영상을 수신하고, 상기 센서모듈로부터 미리 설정된 이벤트가 발생되었다는 알림 신호를 수신하면, 상기 촬영영상을 관찰 대상자의 보호자가 소지한 사용자 단말기로 전송하는 관리서버를 포함하는, 영상수집장치를 활용한 원격 낙상 유무 확인 판별 시스템에 관한 것이다.

Description

영상수집장치를 활용한 원격 낙상 유무 확인 판별 시스템 {Remote fall detection and determination system using an image collection device}

본 발명은 영상수집장치를 활용한 원격 낙상 유무 확인 판별 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 노약자나 독거인 등과 같이 보호관찰이 필요한 인원을 지속적으로 모니터링하는 감지 장치로부터 감지된 낙상, 침대에서 일어남, 부재, 재실 등과 같은 이벤트의 진위 여부를 간병인 또는 보호자가 원격에서도 판단할 수 있도록 하는 서비스를 제공하는 영상수집장치를 활용한 원격 낙상 유무 확인 판별 시스템에 관한 것이다.

최근 요양병원 또는 병원 등에서 거동이 불편한 환자가 낙상하여 부상 또는 사망하는 사례가 빈번히 발생되고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 환자의 상태를 모니터링 하여 각종 사고를 예방할 수 있는 시스템에 관한 국내 기술개발 현황을 살펴보면, 병실 내의 각 장비에 USN을 설치하고 내부에 카메라를 설치를 통해 환자의 상태를 시각적으로 관찰하고, 환자 개인별 RFID 태그를 부여해 환자의 체온과 혈압 상태 등의 정보와 병실 환경의 정보를 체계적으로 수집 관리하는 U-헬스케어를 위한 모바일 모니터링 시스템과, 거동이 불편한 환자들이 취침 시에 침대에서 떨어지는 사고나 치매 또는 보호감시 환자들이 외부로 배회하는 경우 자기센서가 이를 감지하여 담당의사 또는 간호사 등의 관리자가 긴급하게 대처할 수 있도록 하는 다수의 자기센서가 내장된 매트를 이용한 낙상 환자감시시스템 및 사고를 예방하고 일상생활 모니터링을 통하여 낙상 사고를 자동 감지해 응급호출을 하고 능동적인 위급호출 서비스를 제공하는 고령자의 안전한 생활을 도모하는 낙상폰과 낙상폰을 이용한 구조 시스템이 있다. 그리고 고령자용 환자 낙상 모니터링 시스템(NB-PLUS)은 비접촉식 진동감지 센서를 통해 환자의 건강정보를 수집하고 모니터링 서비스로 측정한 생체신호를 담당 주치의와 환자가족의 휴대전화로 전달하는 고령환자 원격모니터링 시스템 등이 있다.

한편, 낙상방지시스템 관련 특허기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-1096242호(2013년)의 환자의 침대 매트하부에 설치된 압력패드를 이용한 낙상 환자 감시시스템을 통해 신호를 중계기로 전송하고 중계기에서는 관리자 단말기로 전송하는 기술과, 미국특허공보 제8,106,782호(2012년)의 환자가 침대에 들어가는 것과 이탈하는 것을 인지하는 광학센서(카메라)의 이미지 처리과정을 통해 노인의 낙상예측과 침대의 이탈여부를 감지하고 잘못된 알람 발생을 줄이기 위해서는 낙상 후 일정시간 동안 카운터 다운을 수행 후 알람 송신하도록 하는 기술이 제안된 바 있다.

하지만, 기계적인 이벤트 발생 여부 판단 알고리즘으로는 실제 낙상사고의 발생 여부를 완벽하게 구분할 수 없다는 한계가 있으며, 고가의 장비가 요구되어 경제적인 부담이 발생된다는 문제점이 있다.

한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

한국등록특허 제10-1712191호

본 발명의 일측면은 노약자나 독거인 등과 같이 보호관찰이 필요한 인원을 지속적으로 모니터링하기 위해 사용자에 의해 미리 설정된 낙상, 침대에서 일어남, 부재, 재실 등과 같은 이벤트를 미리 설정하고, 감지 장치로부터 감지된 이벤트의 진위 여부를 간병인 또는 보호자가 원격에서도 판단할 수 있도록 하는 서비스를 제공하는 영상수집장치를 활용한 원격 낙상 유무 확인 판별 시스템을 제공한다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상수집장치를 활용한 원격 낙상 유무 확인 판별 시스템은 관찰 대상자의 생활공간 내에 설치되어 관찰 대상자의 동작을 감지한 감지정보를 생성하고, 생성된 감지정보를 분석하여 미리 설정된 이벤트의 발생여부를 판단하는 적어도 하나의 센서모듈; 관찰 대상자의 생활공간 내에 설치되어 관찰 대상자에 대한 촬영영상을 생성하는 영상수집장치; 및 상기 센서모듈로부터 생성된 감지정보 및 상기 영상수집장치로부터 생성된 촬영영상을 수신하고, 상기 센서모듈로부터 미리 설정된 이벤트가 발생되었다는 알림 신호를 수신하면, 상기 센서모듈과 매핑된 영상수집장치로부터 수신된 촬영영상을 관찰 대상자의 보호자가 소지한 사용자 단말기로 전송하는 관리서버를 포함한다.

상기 관리서버는,

상기 센서모듈로부터 수신된 감지정보를 분석하여 관찰 대상자의 생활공간 내에 복수의 사람이 감지되는 것으로 판단되면, 상기 촬영영상을 분석하여 관찰 대상자 객체를 추출하고,

상기 센서모듈로부터 미리 설정된 이벤트가 발생되었다는 알림 신호를 수신하면, 이벤트 발생 시점에 수집되는 상기 촬영영상을 분석하여 이벤트 발생 대상이 관찰 대상자인지 여부를 판단하고,

이벤트 대상이 관찰 대상자인 것으로 판단되는 경우에만 상기 촬영영상을 수신한 상기 사용자 단말기로 전송하는 것을 특징으로 한다.

상기 관리서버는,

상기 사용자 단말기로 전송할 촬영영상을 암호화하는 변환부를 더 포함하고,

상기 변환부는,

촬영영상의 전체 영역 중 암호화될 영역을 관심영역으로 설정하는 관심영역 설정부; 설정된 상기 관심영역에 포함된 모든 픽셀을 재배치하고, 재배치된 픽셀의 원래 위치 및 변경된 위치를 암호화하는 변환부; 및 상기 관심영역이 암호화된 이미지 데이터를 저장하는 저장부;를 포함하고,

상기 관심영역 설정부는,

상기 촬영영상을 영상 분석하여 상기 원본 이미지를 구성하는 복수의 객체를 추출하고, 추출된 복수의 객체 중 적어도 하나의 객체를 특징객체로 설정하고, 설정된 상기 특징객체가 포함되도록 상기 관심영역을 설정하는 것을 특징으로 하고,

상기 변환부는,

상기 촬영영상에 대한 제1 히스토그램과, 상기 관심영역에 대한 제2 히스토그램을 생성하고, 상기 제1 히스토그램을 분석하여 가장 빈도수가 높은 밝기값을 제1 변수로 설정하고, 상기 제2 히스토그램을 분석하여 가장 빈도수가 높은 밝기값을 제2 변수로 설정하고, 제1 변수와 가장 가까운 소수를 제1 소수로 설정하고, 상기 제2 변수와 가장 가까운 소수를 제2 소수로 설정하며, 설정된 상기 제1 소수 및 상기 제2 소수를 이용하여 상기 개인 키 및 상기 공개 키를 생성하되,

상기 제1 변수와 상기 제2 변수가 동일한 밝기값인 경우, 상기 제2 히스토그램에서 차순위 빈도수가 높은 밝기값을 제2 변수로 재설정하는 것을 특징으로 한다.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 센서가 이벤트를 감지했을 경우, 간병인 및 관리인이 센서와 매핑된 카메라로부터 환자의 스냅샷 동영상 및 사진을 원격으로 볼 수 있다면, 현장을 방문하지 않고 원격으로 해당 이벤트를 편리하게 확인이 가능하다.

또한, 보호자 또는 간병인으로 전송되는 촬영영상을 암호화하여 전송함으로써 데이터의 보안성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상수집장치를 활용한 원격 낙상 유무 확인 판별 시스템의 개략적인 구성이 도시된 블록도이다.
도 2는 관리서버의 구체적인 기능이 도시된 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 영상수집장치를 활용한 원격 낙상 유무 확인 판별 시스템을 이용하여 사용자 단말로 촬영영상이 전송되는 일 예가 도시된 도면이다.
도 4 내지 도 6은 촬영영상을 암호화하는 암호화부의 구체적인 기능을 설명하기 위한 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상수집장치를 활용한 원격 낙상 유무 확인 판별 시스템의 개략적인 구성이 도시된 개념도이다.

본 발명에 따른 영상수집장치를 활용한 원격 낙상 유무 확인 판별 시스템은 노약자나 독거인 등과 같이 보호관찰이 필요한 인원을 지속적으로 모니터링하는 감지 장치로부터 감지된 이벤트의 진위 여부를 간병인 또는 보호자가 원격에서도 판단할 수 있도록 하는 서비스를 제공할 수 있다.

즉, 본 발명은 카메라로 환자 영상분석으로 이벤트의 발생 여부를 판별하는 것이 아니라, 낙상, 침대에서 일어남, 부재, 재실 등과 같이 간병인 또는 관리인에 의해 미리 설정된 이벤트의 발생 시 동영상 및 사진으로 간병인 및 관리인이 원격으로 해당 이벤트가 진짜인지를 확인할 수 있도록 하는 것으로, 레이다센서 등으로부터 낙상 등 이벤트 발생시, 매핑된 카메라의 이벤트 전후 △t초 동안의 촬영영상을 관찰 대상자의 보호자 또는 간병인이 소지한 사용자 단말기로 실시간 전송하는 서비스를 제공한다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 간병인 또는 관리인에 의해 미리 설정된 이벤트가 낙상 이벤트인 것으로 가정하여 설명하기로 한다.

이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상수집장치를 활용한 원격 낙상 유무 확인 판별 시스템은은 센서모듈(100), 영상수집장치(200) 및 관리서버(300)를 포함한다.

센서모듈(100)은 관찰 대상자의 생활공간 내에 설치되어 관찰 대상자의 동작을 감지한 감지정보를 생성한다.

이러한 센서모듈은 예컨대 라이다 센서의 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 사용자의 움직임을 감지할 수 있는 다양한 센싱 모듈로도 대체될 수 있다.

센서모듈은 감지범위 내에서 사용자의 낙상(기립, 착석), 침대에서 일어남, 부재, 재실, 움직임 등과 같이 간병인 또는 보호자에 의해 미리 설정된 이벤트의 발생여부를 감지하고, 감지범위 내의 사람 수를 카운팅하며 수면상태, 호흡 등과 같은 헬스케어 데이터를 추가적으로 수집할 수 있다.

센서모듈은 생성된 감지정보를 분석하여 미리 설정된 이벤트의 발생여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 센서모듈은 관리자로부터 낙상 사고 발생을 감지하는 이벤트가 미리 설정되면, 생성된 감지정보에 기초하여 사용자의 낙상사고 발생여부를 판단할 수 있다.

영상수집장치(200)는 관찰 대상자의 생활공간 내에 설치되어 관찰 대상자에 대한 촬영영상을 생성한다.

관리서버(300)는 상기 센서모듈로부터 생성된 감지정보 및 상기 영상수집장치로부터 생성된 촬영영상을 수신하고, 상기 센서모듈로부터 미리 설정된 이벤트가 발생되었다는 알림 신호를 수신하면, 상기 센서모듈과 매핑된 영상수집장치로부터 수신된 촬영영상을 관찰 대상자의 보호자가 소지한 사용자 단말기로 전송한다.

도 2는 이러한 관리서버의 구체적인 기능이 도시된 순서도이다.

센서모듈은 웹 대쉬보드 및 스마트폰(사용자 단말) 앱에서 설정한 주요기능(낙상, 부재 등)을 상시 모니터링하고, 분석한 데이터를 지정된 특정 관리서버로 전송한다.

영상수집장치는 실시간 동영상 및 사진을 압축하여 서버에 전송하고, 이를 수신한 서버는 대쉬보드 및 앱에서 설정한 기간 동안의 최근 스냅샷 동영상 및 사진을 저장한다(도 3 참조).

센서모듈은 관리자가 설정한 주요 기능이 활성 및 감지, 이벤트가 발생한 점을 서버에 알린다. 이를 수신한 관리서버는 센서와 매핑된 영상수집장치로부터의 최근 스냅샷 동영상 및 사진을 별도 공간에 저장한다.

관리서버는 이벤트가 발생한 점을 웹대쉬보드 및 스마트폰 앱에 알리고, 도 3에 도시된 바와 같이 매핑된 스냅샷 동영상 및 사진을 사용자가 볼 수 있도록 웹대쉬보드 및 앱에서는 그 인터페이스를 마련한다.

이를 통해, 낙상 등 이벤트가 발생했을 때, 간병인 및 관리인 등이 원격으로 손쉽게 사실유무 판별이 가능하다.

한편, 관리서버는 상기 센서모듈로부터 수신된 감지정보를 분석하여 관찰 대상자의 생활공간 내에 복수의 사람이 감지되는 것으로 판단되면, 상기 촬영영상을 분석하여 관찰 대상자 객체를 추출한다. 이후, 상기 센서모듈로부터 미리 설정된 이벤트가 발생되었다는 알림 신호를 수신하면, 이벤트 발생 시점에 수집되는 상기 촬영영상을 분석하여 낙상 대상이 관찰 대상자인지 여부를 판단하고, 낙상 이벤트 대상이 관찰 대상자인 것으로 판단되는 경우에만 상기 촬영영상을 수신한 상기 사용자 단말기로 전송하는 것을 특징으로 한다.

예컨대, 관찰 대상자의 생활공간 내에 관찰 대상자를 포함하는 다수의 사람이 있고, 이 중 어느 한 사람이 낙상사고가 발생되면 본 발명에 따른 관리서버는 우선 감지된 사람이 누구인지에 관계없이 촬영영상을 사용자 단말기로 전송한다.

이때, 사용자 단말을 통해 촬영영상을 확인한 보호자 또는 간병인이 관찰 대상자가 낙상 사고가 발생된 것이 아니라, 다른 사람이 낙상 사고가 발생되었음을 인지하면, 이를 사용자 단말을 통해 관리서버로 통지할 수 있다.

이러한 경우, 관리서버는 촬영영상을 분석하여 관찰 대상자 객체를 추출하고, 상기 센서모듈로부터 미리 설정된 이벤트가 발생되었다는 알림 신호를 수신하면, 이벤트 발생 시점에 수집되는 상기 촬영영상을 분석하여 낙상 대상이 관찰 대상자인지 여부를 판단하고, 낙상 이벤트 대상이 관찰 대상자인 것으로 판단되는 경우에만 상기 촬영영상을 수신한 상기 사용자 단말기로 전송함으로써 보호자 또는 간병인이 불필요한 촬영영상을 수신하는 것을 방지할 수 있다.

몇몇 다른 실시예에서, 본 발명에 따른 관리서버는 상기 사용자 단말기로 전송할 촬영영상을 암호화하는 암호화부를 더 포함할 수 있다.

암호화부는 상기 사용자 단말기로 전송할 촬영영상을 암호화함으로써 타인이 악의적인 목적으로 촬영영상을 획득하더라도 촬영영상에 포함된 사용자를 알아볼 수 없도록 함으로써 데이터 전송 과정에서의 보안성을 향상시킬 수 있다.

구체적으로, 암호화부는 관심영역 설정부, 변환부 및 저장부를 포함한다.

관심영역 설정부는 촬영영상의 전체 영역 중 암호화될 영역을 관심영역으로 설정한다.

즉, 관심영역 설정부는 사용자로부터 입력된 촬영영상을 영상 분석하여, 원본 이미지의 전체 영역 중 암호화가 필요한 특징적인 부분을 검출함으로써, 후술하게 될 변환부가 설정된 영역에 대해서만 부분적으로 암호화하도록 하여 데이터 처리에 요구되는 연산량 및 시간을 단축시킬 수 있다.

이를 위해, 일 실시예에서, 관심영역 설정부는 상기 촬영영상을 영상 분석하여 상기 원본 이미지를 구성하는 복수의 객체를 추출하고, 추출된 복수의 객체 중 관찰 대상자에 대응되는 객체를 특징객체로 설정하고, 설정된 상기 특징객체가 포함되도록 상기 관심영역을 설정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 관심영역 설정부는 촬영영상으로부터 특징벡터를 추출하고, 추출된 특징벡터를 미리 학습된 인공 신경망의 입력값을 입력하여, 이에 대한 출력값을 기초로 촬영영상에 포함된 복수의 객체를 구분할 수 있다. 이러한 인공 신경망을 이용한 객체 검출 방법은 영상처리 분야에서 널리 사용되고 있는 기술이므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

일 실시예에서, 관심영역 설정부는 이미지 데이터에 대한 히스토그램(histogram)을 이용하여 관심영역을 설정할 수 있다.

히스토그램은 영상의 픽셀들에 대한 명암값의 분포를 나타내는 정보이다.

관심영역 설정부는 촬영영상을 구성하는 픽셀들에 대한 전체 히스토그램과, 촬영영상의 소정 영역에 대한 부분적인 히스토그램을 생성할 수 있다.

관심영역 설정부는 원본 이미지를 R, G, B 채널로 분리하고, 분리된 각각의 채널에 대하여 가로축을 256의 밝기 편차를 갖는 256 gray level 영상의 명암 값을 나타내고, 세로축을 각 명암 값의 빈도 수를 나타내는 히스토그램을 생성할 수 있다. 히스토그램을 생성하는 구체적인 방법은 기 공지된 기술이므로, 더 이상의 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

관심영역 설정부는 원본 이미지에 대한 전체 히스토그램 및 부분 히스토그램을 이용하여 관심영역을 추출하기 위한 컨벌루션 필터를 선택할 수 있다.

컨벌루션 필터는 기준 프레임의 관심 영역에 해당되는 이미지인 기준 이미지를 다양한 효과로 처리하기 위하여 사용되는 임의의 픽셀 사이즈로 구성된 행렬이며, 이미지 커널(image kernel) 또는 컨벌루션 커널(convolution kernel)로도 불리운다. 관심영역 설정부는 다양한 종류의 컨벌루션 필터가 저장되어 있으며, 예를 들어 블러링(blurring), 샤프닝(sharpening), 윤곽선 처리(outlining) 및 엠보싱(embossing) 컨벌루션 필터를 포함할 수 있다. 이 외에도, 영상 처리 장치(100)는 사용자로부터 설정되거나 외부 장치로부터 수집된 다양한 형태의 컨벌루션 필터를 더 포함할 수 있다

관심영역 설정부는 촬영영상에 컨벌루션 필터를 적용하여 출력 이미지를 생성할 수 있다. 구체적으로, 관심영역 설정부는 3X3 행렬로 구성된 컨벌루션 필터들이 저장될 수 있으며, 각각의 컨벌루션 필터는 행렬 요소별로 수치값이 설정될 수 있다. 예컨대, 컨벌루션 필터는 왼쪽 상단부터 순차적으로 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1의 값이 설정될 수 있다.

관심영역 설정부는 기준 이미지를 구성하는 어느 하나의 픽셀 및 해당 픽셀의 주변 픽셀들과 컨벌루션필터를 컨벌루션 연산하여 해당 픽셀의 출력값을 산출하며, 산출된 출력값을 이용하여 관심영역을 설정할 수 있다.

예컨대, 관심영역 설정부는 미리 저장된 기준값과 픽셀별로 산출된 출력값을 비교하여 기준값과 가장 유사한 출력값을 가진 어느 하나의 픽셀을 선택하고, 선택된 픽셀을 기준으로 소정 반경 내의 영역을 관심영역으로 설정할 수 있다.

도 4 내지 도 6은 상술한 방법을 이용하여 관심영역 설정부가 촬영영상으로부터 관심영역(ROI)를 설정한 일 예가 도시된 도면이다.

변환부는 관심영역 설정부에서 설정된 상기 관심영역에 포함된 모든 픽셀을 재배치하고, 재배치된 픽셀의 원래 위치 및 변경된 위치를 블록체인을 이용하여 암호화한다.

변환부는 미리 정해진 퍼즐화 패턴을 이용하여 원래의 위치와는 다른 위치로 관심영역 내의 픽셀들을 이동시킬 수 있다. 또는, 변환부는 미리 정해진 패턴이 아닌 임의의 위치로 각각의 픽셀을 재배열할 수 있다.

이후, 변환부는 상기 관심 영역의 픽셀 사이즈에 기초하여 개인 키를 생성하고, 생성된 상기 개인 키에 기초하여 공개 키를 생성하고, 상기 관심영역에 포함된 픽셀의 원래 위치로부터 변경된 위치를 나타내는 트랜잭션 정보를 해시 함수를 이용하여 해시값으로 변환하고, 상기 개인 키를 이용하여 상기 해시값을 암호화함으로써 상기 트랜잭션 정보에 대한 전자서명을 생성한다. 이와 같은 변환부의 구체적인 기능은 후술하기로 한다.

저장부는 관심영역이 암호화된 이미지 데이터를 저장한다.

저장부는 암호화된 해시값을 블록체인 네트워크를 구성하는 모든 노드들에 분산 저장하고, 분산 저장된 복수의 해시값을 상호 비교하여 상기 트랜잭션 정보의 유효성을 검증하고, 유효성이 검증된 트랜잭션 정보가 포함된 블록을 생성하고, 생성된 새로운 블록을 기 생성된 블록체인에 결합한다.

일 실시예에서, 상기 변환부는, 상기 관심영역의 가로축 픽셀의 개수를 카운팅하여 제1 변수를 생성하고, 상기 관심영역의 세로축 픽셀의 개수를 카운팅하여 제2 변수를 생성한다.

변환부는 상기 제1 변수와 가장 가까운 소수를 제1 소수로 설정하고, 상기 제2 변수와 가장 가까운 소수를 제2 소수로 설정하며, 설정된 상기 제1 소수 및 상기 제2 소수를 이용하여 상기 개인 키 및 상기 공개 키를 생성하는 것을 특징으로 한다.

즉, 변환부는 비대칭 암호화 방법을 통해 픽셀들의 위치가 재배열된 관심영역을 암호화할 수 있다.

이를 위해, 변환부는 수학적으로 연결된 공개 키와 개인 키를 생성할 수 있다. 예컨대, 변환부는 사용자가 컴퓨터 장치를 이용하는 중 임의의 시점에서 개인 키의 생성을 요청할 수 있다. 이때, 변환부는 개인 키의 생성을 승인한 시점의 시간 정보를 이용하여 제1 소수와 제2 소수를 생성하고, 생성된 제1 소수와 제2 소수를 개인 키로 설정할 수 있다.

예컨대, 변환부는 사용자에게 개인 키의 생성을 요청하고, 15시 37분 23초에 사용자가 이를 승인하면, 승인된 시점인 시간 정보를 세 자리 단위의 수로 분할할 수 있다. 예컨대, 상술한 실시예의 경우에서는 승인된 시간이 15:37:27이므로, 컴퓨터 장치(200)는 시간 정보를 153/727로 분할할 수 있다.

이때, 변환부는 153과 가장 가까운 소수인 151을 제1 소수로, 727과 가장 가까운 소수인 727을 제2 소수로 설정하고, 이를 개인 키로 설정할 수 있다.

변환부는 생성된 두 개의 개인 키를 이용하여 공개 키를 생성할 수 있다. 이러한 개인 키-공개 키 생성 방법은 RSA 암호화 알고리즘을 이용한 것으로, RSA 암호화 알고리즘은 널리 공개된 기술이므로 구체적인 공개 키 생성 과정은 생략하기로 한다.

이러한 경우, 변환부는 생성된 공개 키를 블록체인 네트워크를 통해 공표하여, 다른 사용자들은 암호화된 이미지를 수신하게 되면 변환부로부터 수신된 공개 키를 이용하여 복호화할 수 있다.

다른 실시예에서, 변환부는 촬영영상에 대한 제1 히스토그램과, 관심영역에 대한 제2 히스토그램을 생성하고, 상기 제1 히스토그램을 분석하여 가장 빈도수가 높은 밝기값을 제1 변수로 설정하고, 상기 제2 히스토그램을 분석하여 가장 빈도수가 높은 밝기값을 제2 변수로 설정하며, 설정된 상기 제1 소수 및 상기 제2 소수를 이용하여 상기 개인 키 및 상기 공개 키를 생성한다.

이때, 변환부는 상기 제1 변수와 상기 제2 변수가 동일한 밝기값인 경우, 상기 제2 히스토그램에서 차순위 빈도수가 높은 밝기값을 제2 변수로 재설정하는 것을 특징으로 한다.

특히, 본 발명에 따른 변환부는 암호화되는 이미지 데이터의 개수가 미리 정해진 개수만큼 누적 저장될 때까지 상기 데이터의 전송 과정을 보류하고 있다가, 암호화된 이미지 데이터의 개수가 미리 정해진 개수만큼 누적 저장된 것으로 확인되면, 누적 저장된 데이터 그룹의 특징을 나타내는 변수 데이터를 설정하고, 설정된 변수 데이터에 기초하여 상기 이미지 데이터를 암호화하는 것을 특징으로 한다.

이를 위해, 변환부는 누적 저장된 수집 데이터를 데이터 그룹으로 묶어 전송할 데이터 그룹을 추출하고, 추출된 데이터 그룹의 특징에 따른 변수 데이터를 설정하며, 설정된 변수 데이터를 각각의 수집 데이터에 연결킨 변형 데이터를 생성하며, 생성된 변형 데이터를 해쉬 함수를 통해 해쉬 값으로 변환시켜 블록체인 네트워크로 등록한다.

이때, 본 발명에 따른 변환부는 관리자 단말로부터 수신된 기준값을 기초로 변수 데이터를 생성하고, 이를 기초로 이미지 데이터를 해쉬 값으로 변환함으로써 이미지 데이터의 보안성이 향상될 수 있다.

즉, 사용자가 아닌 제3자가 이미지 데이터를 중간에서 획득하더라도, 이미지 데이터의 핵심적인 특징을 차지하는 관심영역 부분의 픽셀이 재배열되어 있어 원본 데이터의 확인이 어려우며, 개인 키 및 공개 키는 관심영역의 특징에 의해 매번 새롭게 생성되기 때문에 외부에서 개인 키 및 공개 키를 알아내기 어렵다는 장점이 있다.

이와 같은, 영상수집장치를 활용한 원격 낙상 유무 확인 판별 시스템을 제공하는 기술은 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.

상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.

프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1000: 영상수집장치를 활용한 원격 낙상 유무 확인 판별 시스템
100: 센서모듈
200: 영상수집장치
300: 관리서버
400: 사용자 단말기

Claims (3)

1. 관찰 대상자의 생활공간 내에 설치되어 관찰 대상자의 동작을 감지한 감지정보를 생성하고, 생성된 감지정보를 분석하여 미리 설정된 이벤트의 발생여부를 판단하는 적어도 하나의 센서모듈;
   관찰 대상자의 생활공간 내에 설치되어 관찰 대상자에 대한 촬영영상을 생성하는 영상수집장치; 및
   상기 센서모듈로부터 생성된 감지정보 및 상기 영상수집장치로부터 생성된 촬영영상을 수신하고, 상기 센서모듈로부터 미리 설정된 이벤트가 발생되었다는 알림 신호를 수신하면, 상기 센서모듈과 매핑된 영상수집장치로부터 수신된 촬영영상을 관찰 대상자의 보호자가 소지한 사용자 단말기로 전송하는 관리서버를 포함하며,
   상기 관리서버는,
   상기 센서모듈로부터 수신된 감지정보를 분석하여 관찰 대상자의 생활공간 내에 복수의 사람이 감지되는 것으로 판단되면, 상기 촬영영상을 분석하여 관찰 대상자 객체를 추출하고,
   상기 센서모듈로부터 미리 설정된 이벤트가 발생되었다는 알림 신호를 수신하면, 이벤트 발생 시점에 수집되는 상기 촬영영상을 분석하여 이벤트 발생 대상이 관찰 대상자인지 여부를 판단하고,
   이벤트 대상이 관찰 대상자인 것으로 판단되는 경우에만 상기 촬영영상을 수신한 상기 사용자 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하고,
   상기 관리서버는,
   상기 사용자 단말기로 전송할 촬영영상을 암호화하는 암호화부를 더 포함하고,
   상기 암호화부는,
   촬영영상의 전체 영역 중 암호화될 영역을 관심영역으로 설정하는 관심영역 설정부; 설정된 상기 관심영역에 포함된 모든 픽셀을 재배치하고, 재배치된 픽셀의 원래 위치 및 변경된 위치를 암호화하는 변환부; 및 상기 관심영역이 암호화된 이미지 데이터를 저장하는 저장부;를 포함하고,
   상기 관심영역 설정부는,
   상기 촬영영상을 영상 분석하여 암호화되기 이전의 촬영영상인 원본 이미지를 구성하는 복수의 객체를 추출하고, 추출된 복수의 객체 중 적어도 하나의 객체를 특징객체로 설정하고, 설정된 상기 특징객체가 포함되도록 상기 관심영역을 설정하는 것을 특징으로 하고,
   상기 변환부는,
   상기 촬영영상에 대한 제1 히스토그램과, 상기 관심영역에 대한 제2 히스토그램을 생성하고, 상기 제1 히스토그램을 분석하여 가장 많은 빈도수를 나타내는 밝기값을 제1 변수로 설정하고, 상기 제2 히스토그램을 분석하여 가장 많은 빈도수를 나타내는 밝기값을 제2 변수로 설정하고, 제1 변수와 가장 가까운 소수를 제1 소수로 설정하고, 상기 제2 변수와 가장 가까운 소수를 제2 소수로 설정하며, 설정된 상기 제1 소수를 이용하여 개인 키를 생성하고, 상기 제2 소수를 이용하여 공개 키를 생성하되,
   상기 제1 변수와 상기 제2 변수가 동일한 밝기값인 경우, 상기 제2 히스토그램에서 차순위 빈도수를 나타내는 밝기값을 제2 변수로 재설정하는 것을 특징으로 하는, 영상수집장치를 활용한 원격 낙상 유무 확인 판별 시스템.
   
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