KR102457492B1 - Disaster detection and analysis system using thermal imaging camera - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적어도 2대의 열화상 카메라를 이용하여 검측 대상 공간의 3차원 이미지를 형성하는 공간모델 구축부, 상기 검측 대상 공간의 정상 계측 데이터의 값을 저장하는 측정 데이터 베이스 구축부 및 재난이 발생하는 경우, 상기 공간모델 구축부에서 형성되는 실시간 이미지와 상기 데이터 베이스 구축부에 저장된 데이터를 비교하여 재난의 상태를 분석하는 분석 정보 산출부를 포함하며, 상기 분석 정보 산출부는 실시간 이미지와 저장된 데이터를 픽셀 또는 노드 단위로 비교하여 재난의 상태를 분석하는 것을 특징으로 하는 열화상 카메라를 이용한 재난 발생 감지 및 분석 시스템을 제공한다.The present invention provides a spatial model construction unit for forming a three-dimensional image of a space to be detected using at least two thermal imaging cameras, a measurement database construction unit for storing values of normal measurement data of the space to be detected, and a disaster occurrence In this case, it comprises an analysis information calculation unit that analyzes the state of the disaster by comparing the real-time image formed in the spatial model building unit with the data stored in the database building unit, wherein the analysis information calculation unit converts the real-time image and the stored data into pixels or It provides a system for detecting and analyzing disasters using a thermal imaging camera, characterized in that the state of disasters is analyzed by comparing them in units of nodes.
Description
실시예는 열화상 카메라를 이용한 재난 발생 감지 및 분석 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 열화상 이미지 센서와 일체형 항온체를 갖는 카메라 등의 장치를 활용하여 재난의 발생여부를 감지하고, 재난의 종류, 발생위치, 피해 범위 및 형상 이미지 등을 분석하는 열화상 카메라를 이용한 재난 방생 감지 및 분석 시스템에 관한 것이다.The embodiment relates to a disaster occurrence detection and analysis system using a thermal imaging camera. In more detail, using a thermal imaging camera that detects the occurrence of a disaster by using a device such as a thermal image sensor and a camera having an integrated thermostat, and analyzes the type, location, damage range, and shape image of the disaster. It relates to a disaster release detection and analysis system.
일반적으로 열화상 카메라(열화상 이미지 센서 및 디스플레이가 구비된 카메라)는 산업계 여러 분야에서 재난 감지의 목적으로 사용되고 있다. In general, a thermal imaging camera (a camera equipped with a thermal image sensor and a display) is used for the purpose of disaster detection in various fields of industry.
예를 들면 공항의 입국 심사대에서 열화상카메라는 정상적인 체온보다 높은 체온을 가진 사람을 검출하는데 이용되고 있고, 건축물 또는 시설물의 배전실에서 열화상 카메라는 다수의 고전압 전력망의 인입, 배분, 출력 설비를 모니터링하여 정상범위를 초과하는 설비 또는 장치를 검출하는데 이용하고 있다. For example, at the immigration checkpoint of an airport, thermal imaging cameras are used to detect people with a higher body temperature than normal. It is used to monitor and detect equipment or devices that exceed the normal range.
또한 공장 등 산업시설에서 열화상 카메라는 열 배관, 가스 및 유독물 이송 배관 등 사람의 접근이 용이하지 않거나 재난 발생 시 심각한 인명피해가 우려되는 곳의 설비를 모니터링 하는데 이용하고 있다. In addition, in industrial facilities such as factories, thermal imaging cameras are being used to monitor facilities in places where human access is not easy, such as heat pipes, gas and toxic substances transport pipes, or where serious damage to human life is concerned in the event of a disaster.
종래 기술의 문제점은 인체 또는 물체의 표면 열을 1방향으로 모니터링 함으로써 열화상 카메라의 측정 데이터에 대한 2차원 평면 분석의 한계점으로 발생된다.The problem of the prior art is caused by the limitation of the two-dimensional planar analysis of the measurement data of the thermal imaging camera by monitoring the surface heat of the human body or object in one direction.
예를 들면 입국 심사대에서 입국자 중 비정상적으로 높은 체온을 가진 한 명을 검출했다 하더라도 동시에 다수의 여러 명과 섞여서 군집을 이룰 경우에 높은 체온을 가진 사람을 놓치는 경우도 종종 발생하는 문제점을 지니고 있다. 또한 건축물 또는 시설물의 배전실 및 공장 등 산업시설에서는 검측 대상 설비를 중첩하여 모니터링 할 경우 입국 심사대와 유사하게 불꽃, 화염 발생 등 이상 증상 발생 여부를 검측하지 못하는 경우가 발생한다.For example, even if a person with an abnormally high body temperature is detected at the immigration checkpoint, there is a problem in that the person with a high body temperature is often missed when a group is formed by mixing with a large number of people at the same time. In addition, in industrial facilities such as power distribution rooms and factories of buildings or facilities, if the equipment to be tested is overlapped and monitored, it may not be possible to detect the occurrence of abnormal symptoms such as sparks and flames, similar to the immigration checkpoint.
실시예는 2개 이상의 열화상 카메라와 3차원 좌표 공간 내에서 시간이력으로 저장된 비 재난 환경의 측정 데이터를 활용하여 인체의 고열, 배전반 등의 설비에 발생하는 불꽃 및 화염, 열 배관 또는 가스 및 유독물 이송 배관에 발생하는 누수와 누출 등 검측 대상의 재난 발생여부를 감지하고 발생 재난의 종류, 발생 위치, 실시간 피해 범위 및 형상 이미지 등을 분석하는 시스템 및 서비스 제공하는 것을 목적으로 한다. The embodiment utilizes two or more thermal imaging cameras and measurement data of a non-disaster environment stored as time histories in a three-dimensional coordinate space to provide high heat of the human body, flames and flames generated in facilities such as switchboards, heat pipes or gases and toxic substances The purpose of this is to provide a system and service that detects the occurrence of disasters such as leaks and leaks occurring in the transfer piping and analyzes the type of disaster, the location of the occurrence, the real-time damage range and shape image, etc.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned here will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 실시예는, 적어도 2대의 열화상 카메라를 이용하여 검측 대상 공간의 3차원 이미지를 형성하는 공간모델 구축부; 상기 검측 대상 공간의 정상 계측 데이터의 값을 저장하는 측정 데이터 베이스 구축부; 및 재난이 발생하는 경우, 상기 공간모델 구축부에서 형성되는 실시간 이미지와 상기 데이터 베이스 구축부에 저장된 데이터를 비교하여 재난의 상태를 분석하는 분석 정보 산출부;를 포함하며, 상기 분석 정보 산출부는 실시간 이미지와 저장된 데이터를 픽셀 또는 노드 단위로 비교하여 재난의 상태를 분석하는 것을 특징으로 할 수 있다.An embodiment of the present invention, a spatial model construction unit for forming a three-dimensional image of the space to be detected using at least two thermal imaging cameras; a measurement database construction unit for storing the value of the normal measurement data of the detection target space; and an analysis information calculation unit that analyzes the state of the disaster by comparing the real-time image formed in the spatial model building unit with the data stored in the database building unit when a disaster occurs; wherein the analysis information calculating unit includes a real-time It may be characterized in that the state of the disaster is analyzed by comparing the image and the stored data in units of pixels or nodes.
바람직하게는, 상기 분석 정보 산출부의 분석 정보를 이용하여 경보를 생성하는 경보 생성부;를 더 포함할 수 있다.Preferably, the method may further include an alert generating unit configured to generate an alert by using the analysis information of the analysis information calculating unit.
바람직하게는, 상기 분석 정보 산출부는 픽셀과 노드의 온도 변화량, 시간당 온도 상승률 및 도플러 효과 분석 중 적어도 하나를 이용하여 재난 종류 및 상태를 분석하는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the analysis information calculating unit may be characterized in that the disaster type and state are analyzed by using at least one of a temperature change amount of a pixel and a node, an hourly temperature increase rate, and a Doppler effect analysis.
바람직하게는, 상기 공간모델 구축부는 상기 검측 대상 공간을 단위 픽셀의 면, 면의 중앙점(노드), 면의 꼭지점(노드) 또는 면의 변을 등분하는 절점으로 상기 검측 대상 공간을 구분하는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the space model building unit divides the detection target space into a surface of a unit pixel, a center point (node) of a surface, a vertex (node) of a surface, or a node dividing the side of the surface into equal parts. can be characterized.
바람직하게는, 상기 데이터 베이스 구축부는 개별설비, 장치, 구조부재와 같은 상기 검측 대상 공간 내의 정보를 저장하는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the database building unit may be characterized in that it stores information in the detection target space, such as individual equipment, devices, and structural members.
바람직하게는, 상기 분석 정보 산출부는 재난의 진행 속도 및 진행 방향을 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the analysis information calculating unit may be characterized in that it calculates the progress speed and the progress direction of the disaster.
바람직하게는, 상기 분석 정보 산출부는 상기 검측 대상 공간 내의 정보와 재난의 이동속도와 이동방향을 고려하여 재난에 따른 위험도를 평가하는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the analysis information calculation unit may be characterized in that it evaluates the risk according to the disaster in consideration of the information in the detection target space and the movement speed and movement direction of the disaster.
바람직하게는, 상기 분석 정보 산출부는 상기 검측 대상 공간 내의 정보와 재난의 이동속도와 이동방향을 고려하여 재난에 이동방향 및 확산방향을 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the analysis information calculating unit may be characterized in that it determines the movement direction and the spreading direction in the disaster in consideration of the information in the detection target space and the movement speed and movement direction of the disaster.
바람직하게는, 상기 공간모델 구축부는 상기 검측 대상 공간 내의 정보에 따라 픽셀이나 노드의 크기를 다르게 설정하는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the spatial model construction unit may be characterized in that the size of the pixel or node is set differently according to the information in the detection target space.
바람직하게는, 상기 공간 모델 구축부는 상기 검측 대상 공간 내에 정보에 따라 분류 등급을 나누고 등급에 따라 픽셀이나 노드의 크기를 다르게 설정하는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the spatial model building unit may be characterized in that the classification grade is divided according to information in the detection target space, and the size of pixels or nodes is set differently according to the grade.
바람직하게는, 상기 공간모델 구축부는 상기 검측 대상 공간 내의 정보 중 위험 도가 높은 것으로 판단되는 경우 픽셀 또는 노드의 크기를 세분화하는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the spatial model construction unit may be characterized in that the size of the pixel or node is subdivided when it is determined that the risk is high among the information in the detection target space.
바람직하게는, 상기 분석 정보 산출부는 재난의 확산 방향과 확산 속도 및 공간 정보를 이용하여 대피경로를 안내하는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the analysis information calculating unit may guide the evacuation route by using the spread direction, spread speed, and spatial information of the disaster.
바람직하게는, 상기 열화상 카메라는 일체형 항온체를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다Preferably, the thermal imaging camera may be characterized in that it has an integral thermostat.
바람직하게는, 상기 공간 모델 구축부는 상기 열화상 카메라를 이용하여 검측 대상 3차원 공간 좌표와 측정온도를 항온체 온도와 비교 연산하여 구성한 열화상 이미지를 픽셀 및 노드와 중첩하여 매칭하는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the spatial model building unit is characterized in that the thermal image constructed by comparing the three-dimensional spatial coordinates and the measured temperature to be detected using the thermal imaging camera with the temperature of the thermostat and overlapping the pixels and nodes to match the thermal image. can
실시예에 따르면, 본 발명에 의하면, 열화상 카메라를 활용하여 기존 인체 또는 물체의 표면 열을 1방향으로 모니터링 할 때 발생되는 2차원 평면 분석의 한계점을 해결할 수 있다. According to an embodiment, according to the present invention, it is possible to solve the limitation of the two-dimensional planar analysis that occurs when monitoring the heat of the surface of an existing human body or an object in one direction by using a thermal imaging camera.
또한, 열화상 카메라를 이용한 재난 발생 감지 및 분석 시스템을 통해 공항 입국 심사대, 건축물 또는 시설물의 배전실, 공장 등 산업시설 등 수요자가 요구하는 검측 대상 공간을 2개 이상의 열화상 카메라를 활용하여 격자 그리드 형식의 3차원 좌표와 매칭된 픽셀로 구획하고, 구획된 가상의 공간 모델의 3차원 좌표와 매칭된 픽셀의 시간이력 측정 데이터베이스를 비 재난 환경조건에서 미리 저장히고 구축함으로써, 재난 발생 시 실시간 계측 데이터를 참값(기준)으로 정확하고 신속하게 불꽃, 화염, 누수, 누출 등 검측 대상의 재난 발생여부를 감지할 수 있다. In addition, through a disaster detection and analysis system using a thermal imaging camera, two or more thermal imaging cameras are used to set the inspection target space required by consumers, such as airport immigration, power distribution rooms of buildings or facilities, and industrial facilities such as factories. Real-time measurement data in the event of a disaster by partitioning into pixels matched with the three-dimensional coordinates of the format, and storing and building a time history measurement database of pixels matched with the three-dimensional coordinates of the partitioned virtual space model in advance under non-disaster environmental conditions As the true value (standard), it is possible to accurately and quickly detect the occurrence of disasters such as sparks, flames, water leaks, and leaks.
또한 측정 데이터베이스와 실시간 계측 데이터를 비교함으로써 발생 재난의 종류, 발생 위치, 실시간 피해 범위 및 형상 이미지 등을 분석 할 수 있다.In addition, by comparing the measurement database with real-time measurement data, it is possible to analyze the type of disaster, the location of the occurrence, the real-time damage range, and the shape image.
또한, 재난 발생 후 재난의 규모와 강도 등 발생 재난의 특징과 건축물 및 시설물의 피해 분석을 위해 정밀 조사 또는 사후 점검 및 분석에 소요되는 인력, 시간, 비용을 절감할 수 있게 된다.In addition, it is possible to reduce the manpower, time, and cost required for a detailed investigation or post-inspection and analysis to analyze the characteristics of the disaster, such as the scale and intensity of the disaster, and damage to buildings and facilities.
또한, 발생 재난의 태양에 따라 최적의 대응 매뉴얼을 신속하게 제공할 수 있게 되어 인명 피해의 우려와 경제적 손실을 최소화 할 수 있다.In addition, it is possible to quickly provide an optimal response manual according to the type of disaster, thereby minimizing the risk of human damage and economic loss.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Various and advantageous advantages and effects of the present invention are not limited to the above, and will be more easily understood in the course of describing specific embodiments of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열화상 카메라를 이용한 재난 발생 감지 및 분석 시스템에 관한 블록도이고,
도 2는 도 1의 구성요소인 공간모델 구축부의 실시예를 나타내는 도면이고,
도 3 내지 도 5는 도 1의 구성요소인 분석 정보 산출부의 실시예를 나타내는 도면이다.1 is a block diagram of a disaster detection and analysis system using a thermal imaging camera according to an embodiment of the present invention;
2 is a view showing an embodiment of a space model construction unit, which is a component of FIG. 1,
3 to 5 are diagrams illustrating an embodiment of an analysis information calculating unit that is a component of FIG. 1 .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical spirit of the present invention is not limited to some embodiments described, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical spirit of the present invention, one or more of the components may be selected between the embodiments. It can be combined and substituted for use.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention may be generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, unless specifically defined and described explicitly. It may be interpreted as a meaning, and generally used terms such as terms defined in advance may be interpreted in consideration of the contextual meaning of the related art.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.In addition, the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In this specification, the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when it is described as “at least one (or more than one) of A and (and) B, C”, it is combined with A, B, and C It may include one or more of all possible combinations.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.These terms are only for distinguishing the component from other components, and are not limited to the essence, order, or order of the component by the term.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.And, when it is described that a component is 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also with the component It may also include the case of 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another element between the other elements.
또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In addition, when it is described as being formed or disposed on “above (above) or under (below)” of each component, the top (above) or bottom (below) is one as well as when two components are in direct contact with each other. Also includes a case in which another component as described above is formed or disposed between two components. In addition, when expressed as “up (up) or down (down)”, the meaning of not only the upward direction but also the downward direction based on one component may be included.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, the embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or corresponding components are given the same reference numerals regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.
도 1 내지 도 5는, 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.1 to 5, in order to clearly understand the present invention conceptually, only the main characteristic parts are clearly shown, and as a result, various modifications of the illustration are expected, and the scope of the present invention is limited by the specific shape shown in the drawings it doesn't have to be
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열화상 카메라를 이용한 재난 발생 감지 및 분석 시스템에 관한 블록도이고, 도 2는 도 1의 구성요소인 공간모델 구축부의 실시예를 나타내는 도면이고, 도 3 내지 도 5는 도 1의 구성요소인 분석 정보 산출부의 실시예를 나타내는 도면이다.1 is a block diagram of a system for detecting and analyzing a disaster using a thermal imaging camera according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a spatial model construction unit, which is a component of FIG. 1, and FIGS. 3 to FIG. 5 is a diagram illustrating an embodiment of an analysis information calculating unit that is a component of FIG. 1 .
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 열화상 카메라를 이용한 재난 발생 감지 및 분석 시스템은 공간모델 구축부(100), 측정 데이터 베이스 구축부(200), 분석 정보 산출부(300) 및 경보 생성부(400)를 포함할 수 있다. 1 to 5, the disaster occurrence detection and analysis system using a thermal imaging camera according to an embodiment of the present invention includes a spatial
공간모델 구축부(100)는 적어도 2대의 열화상 카메라를 이용하여 검측 대상 공간(10)의 3차원 이미지를 형성할 수 있다.The spatial
공간모델 구축부(100)는 종래 2차원 평면분석에서 나타나는 이미지의 중첩과 방향성이 확인이 어려운 문제를 해결하기 위해 3차원 이미지를 형성할 수 있다. The spatial
공간모델 구축부(100)는 적어도 2대의 카메라를 이용하여 3차원 이미지를 형성할 수 있다. 일실시예로 공간모델 구축부(100)의 2대의 카메라는 X, Y, Z축 중 적어도 1개의 축이 중복되도록 영상을 촬영하고 이를 통합하여 3차원 이미지를 형성할 수 있다.The spatial
또한, 공간 모델 구축부(100)는 검측 대상 3차원 공간의 X,Y,Z, 좌표와 측정온도를 항온체 온도를 동시에 비교 연산하여 구성한 열화상 이미지를 픽셀 및 노드 등과 중첩하여 매칭할 수 있다.In addition, the spatial
또한, 공간모델 구축부(100)는 검측 대상 공간(10)의 3차원 이미지를 격자 그리드 형식의 3차원 좌표와 매칭된 픽셀로 구획할 수 있다.In addition, the spatial
일실시예로, 공간모델 구축부(100)는 검측 대상 공간(10)을 단위 픽셀의 면, 면의 중앙점(노드), 면의 꼭지점(노드) 또는 면의 변을 등분하는 절점으로 상기 검측 대상 공간(10)을 구분할 수 있다. In one embodiment, the spatial
공간모델 구축부(100)는 검측 대상 공간(10)의 정보에 따라 필셀이나 노드의 크기를 다르게 설정할 수 있다. 검측 대상 공간(10) 내부에 존재하는 위험지역(20)의 경우에는 노드의 크기를 세분화하여 재난의 진행방향이나 확산속도를 더욱 빠르게 예측할 수 있다.The spatial
일실시예로, 검측 대상 공간(10)에 전기설비나 화재 취약 설비가 존재하는 경우, 전체 영상의 픽셀을 세분화하여 화재가 발생하는 경우 화재의 진행 방향을 더욱 빠르게 예측할 수 있다.In one embodiment, when electrical equipment or fire-vulnerable equipment exists in the
공간모델 구축부(100)는 일체형 항온체를 갖는 카메라를 이용하여 카메라의 열화상 이미지 일부(상단 등)에 카메라에 부착된 일체형 항온체가 항상 측정되게 하여 3차원 공간의 측정 온도를 항온체 온도와 실시간 비교 연산하여 구성한 열화상 이미지를 형성할 수 있다. The space
복수의 카메라를 이용하여 열화상 이미지를 형성하는 경우, 환경에 따라 이미지에 작용하는 온도와 실체 측정되는 온도에 차이가 발생할 수 있다. 본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 환경에 따른 온도 측정 문제를 해결하기 위해 항온체가 일체형으로 부착된 카메라를 이용하여 온도 보정이 가능하도록 하여 정확한 공간모델을 구축할 수 있다.When a thermal image is formed using a plurality of cameras, a difference may occur between the temperature acting on the image and the temperature actually measured depending on the environment. In the present invention, in order to solve this problem, an accurate spatial model can be constructed by enabling temperature correction using a camera to which a thermostat is integrally attached in order to solve the problem of temperature measurement according to the environment.
측정 데이터 베이스 구축부(200)는 검측 대상 공간(10)의 비 재난 상태 및 재난(화재 등) 상태의 온도 등 계측 데이터의 값을 측정하고 저장할 수 있다. The measurement
측정 데이터 베이스 구축부(200)는 검측 대상 공간(10) 내의 정보를 저장할 수 있다. 측정 데이터 베이스 구축부(200)는 검측 대상 공간(10) 내에 존재하는 개별설비, 장치, 구조 부재와 같이 재난이나 문제가 발생하는 경우, 경우의 수나 재난에 영향을 미칠 수 있는 다양한 정보를 저장할 수 있다.The measurement
일실시예로, 측정 데이터 베이스 구축부(200)는 검측 대상 공간(10) 내에 존재하는 위험지역(20), 화재 위험 설비, 출구정보, 환기구 정보 배선 정보 등 다양한 정보를 저장할 수 있다.In one embodiment, the measurement
이와 같이 측정 데이터 베이스 구축부(200)는 관측자가 요구하는 대상별 정상 계측 데이터의 범위와 비 정상계측 데이터의 범위를 구분하기 위한 기준 값을 제시할 수 있다.As such, the measurement
또한, 측정 데이터 베이스 구축부(200)는 건축물 및 시설물의 열화, 노후, 보수 및 증개축 등 다양한 외부 인자 요소로 유발되는 영향을 검측 대상 공간(10) 및 개별 대상물의 정상 계측 데이터로 신속하게 반영할 수 있다.In addition, the measurement
분석 정보 산출부(300)는 재난이나 사건이 발생하는 경우, 공간모델 구축부(100)에서 형성되는 실시간 이미지와 데이터 베이스 구축부에 저장된 데이터를 비교하여 재난의 상태를 분석할 수 있다.When a disaster or an event occurs, the analysis
이는 재난 발생 시 픽셀의 실시간 측정데이터와 비 재난 환경조건에서 구축한 측정 데이터 베이스를 비교 및 분석하는 것을 의미한다.This means comparing and analyzing the real-time measurement data of pixels in case of a disaster with the measurement database built under non-disaster environmental conditions.
분석 정보 산출부(300)는 격자 그리드로 공간을 매칭한 픽셀과 노드의 실시간 온도 계측 자료 및 형상 특징을 활용하여 발생 재난의 종류, 발생위치, 실시간 피해 범위 등을 분석하고 이를 이미지로 시각화 할 수 있다.The analysis
또한, 분석 정보 산출부(300)는 픽셀과 노드의 온도 변화량, 시간당 온도 상승률, 도플러 효과 분석을 위한 동일 온도 영역(파장) 등을 활용하여 재난의 규모, 진행 방향과 확산 속도 등 재난의 태양을 분석할 수 있다.In addition, the analysis
또한, 분석 정보 산출부(300)는 공간모델 구축부(100)에서 형성되는 실시간 열화상 이미지와 픽셀 및 노드의 측정 온도 등 데이터 베이스 구축부(200)에 저장된 데이터를 비 재난 환경조건에서 측정된 데이터베이스와 비교하여 재난의 상태를 분석할 수 있다.In addition, the analysis
분석 정보 산출부(300)는 격자 내부의 온도의 변화나 형상의 변화로부터 재난의 진행 속도 및 확산 속도를 측정할 수 있으며, 동일한 패턴의 확산이 진행된다는 가정을 통해 재난의 진행 방향을 추정할 수 있다.The analysis
일실시예로, 불꽃과 화염 전파의, 경우 불꽃은 형상이 고정된 반면, 화염 전파는 상하좌우로 퍼져가는 형상의, 특징을 이용하여 발생 재난의 종류를 구분할 수 있다. 이와 유사하게 배관의 누수와 가스 누출의 차이도 구분할 수 있다.In one embodiment, in the case of flame and flame propagation, the type of disaster can be distinguished by using the characteristic that the shape of the flame is fixed, whereas the shape of the flame spreads up, down, left and right. Similarly, the difference between a leak in a pipe and a gas leak can be distinguished.
분석 정보 산출부(300)는 검측 대상 공간(10) 내의 정보와 재난의 이동속도와 이동방향을 고려하여 재난에 따른 위험도를 평가할 수 있다.The analysis
일실시예로, 검측 대상 공간(10) 내부에 전기 설비와 같은 위험 설비, 출입구와 같은 정보가 존재하고, 검측 대상 공간(10) 내부에서 화재가 발생한 경우를 참조하여 설명하도록 한다.In one embodiment, it will be described with reference to a case in which dangerous equipment such as electrical equipment and information such as entrances and exits exist inside the
분석 정보 산출부(300)는 격자화된 영상 이미지로부터 화재의 진행 방향 및 진행속도를 분석하게 된다.The analysis
도 3을 참조하면, 화재의 진행방향이 전기설비와 같은 위험지역(20)으로 이동하는 경우, 화재의 위험도를 상급으로 분류할 수 있으며, 이를 경보 생성부(400)를 통해 재실자 등에게 알릴 수 있다.Referring to FIG. 3 , when the moving direction of the fire moves to the
도 4를 참조하면, 화재의 진행방향이 위험지역(20)으로 향하지 않는 경우 화재의 속도 및 방향을 고려하여 화재의 위험도를 중급 이나 하급으로 분류할 수 있으며, 이를 경보 생성부(400)를 통해 재실자 등에게 알릴 수 있다.Referring to FIG. 4 , when the direction of the fire is not directed to the
분석 정보 산출부(300)는 화재의 진행 방향을 예측하여 재실자 등에게 대피 경로를 안내할 수 있다. The analysis
도 5를 참조하면, 검측 대상 공간(10) 내부에 복수의 출입문이 존재하는 경우, 화재 진행 방향과 확산 속도 및 공간 정보를 활용하여 위험지역(20)으로의 확산 여부를 고려하여 대피 경로를 안내할 수 있다. Referring to FIG. 5 , when a plurality of entrances exist inside the
일실시예로, 화재의 진행방향과 확산속도를 고려하여 화재의 진행방향과 먼 측에 있는 출입구를 통해 대피를 지시할 수 있다.In one embodiment, the evacuation may be instructed through the doorway on the far side from the direction of the fire in consideration of the direction and rate of spread of the fire.
이상으로 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes and substitutions are possible within the scope that does not depart from the essential characteristics of the present invention by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are for explanation rather than limiting the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
10 : 검측 대상 공간
20 : 위험지역
100 : 공간모델 구축부
200 : 측정 데이터 베이스 구축부
300 : 분석 정보 산출부
400 : 경보 생성부10: detection target space
20: danger area
100: space model construction unit
200: measurement database construction unit
300: analysis information calculation unit
400: alarm generator
Claims (14)
상기 검측 대상 공간의 정상 계측 데이터의 값을 저장하는 측정 데이터 베이스 구축부; 및
재난이 발생하는 경우, 상기 공간모델 구축부에서 형성되는 실시간 이미지와 상기 데이터 베이스 구축부에 저장된 데이터를 비교하여 재난의 상태를 분석하는 분석 정보 산출부를 포함하며,
상기 열화상 카메라는 일체형 항온체를 구비하고,
상기 적어도 2대의 열화상 카메라는 X, Y, Z축 중 적어도 1개의 축이 중복되도록 영상을 촬영하고,
상기 공간모델 구축부는
상기 적어도 1개의 축이 중복되도록 촬영된 영상을 기초로 상기 검측 대상 공간을 단위 픽셀의 면, 면의 중앙점(노드), 면의 꼭지점(노드) 또는 면의 변을 등분하는 절점으로 상기 검측 대상 공간을 구분하되, 상기 검측 대상 공간 내의 정보 중 위험도가 높은 것으로 판단되는 경우 픽셀 또는 노드의 크기를 세분화하고,
상기 검측 대상 공간의 측정온도를 상기 일체형 항온체의 온도와 비교 연산하여 보정한 열화상 이미지를 형성하고,
상기 검측 대상 공간의 3차원 좌표와 상기 열화상 이미지를 픽셀 및 노드와 중첩하여 매칭하여 상기 검측 대상 공간의 3차원 이미지를 형성하고,
상기 분석 정보 산출부는 실시간 이미지와 저장된 데이터를 픽셀 또는 노드 단위로 비교하여 재난의 상태를 분석하되, 격자 내부의 온도의 변화나 형상의 변화로부터 재난의 진행속도 및 확산 속도를 측정하고, 동일한 패턴의 확산이 진행된다는 가정을 통해 재난의 진행 방향을 추정하고, 불꽃의 형상이 고정되고 화염 전파는 상하좌우로 퍼져가는 형상의 특징을 이용하여 상기 재난의 종류를 추정하고,
상기 재난의 진행 속도 및 확산 속도, 종류와 진행 방향을 기초로 대피 경로를 안내하되, 상기 재난의 진행방향과 먼측에 있는 출입구를 통해 대피하기 위한 대피 경로를 안내하는 것을 특징으로 하는 열화상 카메라를 이용한 재난 발생 감지 및 분석 시스템.a spatial model building unit for forming a three-dimensional image of a space to be detected using at least two thermal imaging cameras;
a measurement database construction unit for storing the value of the normal measurement data of the detection target space; and
Comprising an analysis information calculation unit to analyze the state of the disaster by comparing the real-time image formed in the spatial model building unit and data stored in the database building unit when a disaster occurs,
The thermal imaging camera is provided with an integral thermostat,
The at least two thermal imaging cameras take images so that at least one of the X, Y, and Z axes overlaps,
The spatial model construction unit
Based on the image taken so that the at least one axis overlaps, the detection target space is defined as a surface of a unit pixel, a center point (node) of a surface, a vertex (node) of a surface, or a node dividing the sides of the surface into equal parts. Divide the space, but subdivide the size of pixels or nodes when it is determined that the risk is high among the information in the detection target space,
Comparing and calculating the measured temperature of the space to be detected with the temperature of the integrated thermostat to form a corrected thermal image,
forming a three-dimensional image of the detection target space by overlapping the three-dimensional coordinates of the detection target space and the thermal image with pixels and nodes,
The analysis information calculating unit analyzes the state of the disaster by comparing the real-time image and the stored data in units of pixels or nodes, but measures the rate of progression and spread of the disaster from the change in temperature or shape inside the grid, and Estimate the direction of the disaster through the assumption that the spread proceeds, and the type of disaster is estimated using the characteristics of the shape of the flame being fixed and the flame propagation spreading up, down, left and right,
A thermal imaging camera, characterized in that guiding an evacuation route based on the progress and spread speed, type and direction of the disaster, but guiding the evacuation route for evacuation through the doorway on the far side from the progress direction of the disaster Disaster detection and analysis system using
상기 분석 정보 산출부의 분석 정보를 이용하여 경보를 생성하는 경보 생성부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열화상 카메라를 이용한 재난 발생 감지 및 분석 시스템.The method of claim 1,
an alert generating unit for generating an alert by using the analysis information of the analysis information calculating unit;
Disaster detection and analysis system using a thermal imaging camera, characterized in that it further comprises.
상기 분석 정보 산출부는 픽셀과 노드의 온도 변화량, 시간당 온도 상승률 및 도플러 효과 분석 중 적어도 하나를 이용하여 재난 종류 및 상태를 분석하는 것을 특징으로 하는 열화상 카메라를 이용한 재난 발생 감지 및 분석 시스템.The method of claim 1,
The analysis information calculator analyzes the type and state of a disaster using at least one of a temperature change amount of pixels and nodes, an hourly temperature increase rate, and a Doppler effect analysis. Disaster detection and analysis system using a thermal imaging camera.
상기 데이터 베이스 구축부는 개별설비, 장치, 구조부재와 같은 상기 검측 대상 공간 내의 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 열화상 카메라를 이용한 재난 발생 감지 및 분석 시스템.The method of claim 1,
Disaster detection and analysis system using a thermal imaging camera, characterized in that the database construction unit stores information in the detection target space, such as individual facilities, devices, and structural members.
상기 분석 정보 산출부는 상기 검측 대상 공간 내의 정보와 재난의 이동속도와 이동방향을 고려하여 재난에 따른 위험도를 평가하는 것을 특징으로 하는 열화상 카메라를 이용한 재난 발생 감지 및 분석 시스템.The method of claim 1,
The analysis information calculation unit is a disaster detection and analysis system using a thermal imaging camera, characterized in that for evaluating the risk according to the disaster in consideration of the information in the detection target space and the movement speed and movement direction of the disaster.
상기 분석 정보 산출부는 상기 검측 대상 공간 내의 정보와 재난의 이동속도와 이동방향을 고려하여 재난에 이동방향 및 확산방향을 판단하는 것을 특징으로 하는 열화상 카메라를 이용한 재난 발생 감지 및 분석 시스템.The method of claim 1,
The analysis information calculation unit is a disaster detection and analysis system using a thermal imaging camera, characterized in that for determining the movement direction and the spread direction of the disaster in consideration of the information in the detection target space and the movement speed and movement direction of the disaster.
상기 공간모델 구축부는 상기 검측 대상 공간 내의 정보에 따라 픽셀이나 노드의 크기를 다르게 설정하는 것을 특징으로 하는 열화상 카메라를 이용한 재난 발생 감지 및 분석 시스템.6. The method of claim 5,
The spatial model building unit is a disaster detection and analysis system using a thermal imaging camera, characterized in that the size of the pixel or node is set differently according to the information in the detection target space.
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