KR102495004B1 - Disinfection system using thermal image and visible image - Google Patents
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Abstract
본 발명은 카메라 및 열화상 카메라를 이용하여 출입자들 중 발열자 및 마스크 미착용자를 2중으로 검출함과 동시에 이벤트 발생 시, 경고정보를 외부로 표출함으로써 외부로부터의 바이러스 및 박테리아 등의 감염질환의 전염을 효과적으로 방지하여 방열효육성을 극대화시킬 수 있으며, 카메라의 촬영에 의해 획득된 영상을 분석하여 출입자의 안면패턴특징을 검출하되, 안면의 눈을 중심으로 한 상부영역의 패턴특징인 안면패턴특징을 검출한 후, 기 등록된 등록DB들과 비교하여 사용자 인증을 수행하도록 구성됨으로써 출입자가 사용자 인증을 수행하기 위해 별도로 마스크를 착탈하지 않아도 인증이 가능하여 인증절차의 편의성 및 효율성을 높임과 동시에 마스크 착용 및 분리로 인한 불필요한 인증시간 지체를 효과적으로 방지할 수 있고, 카메라, 열화상 카메라, 스피커 및 LED조명 등의 구성요소들이 일체형으로 제작됨에 따라 소형화 제작이 가능할 뿐만 아니라 제조 및 운용비용을 절감시킬 수 있는 열화상 및 영상을 이용한 방역시스템에 관한 것이다.The present invention uses a camera and a thermal imaging camera to double-detect a person with fever and not wearing a mask among visitors, and at the same time, when an event occurs, warning information is displayed to prevent the spread of infectious diseases such as viruses and bacteria from the outside. It can effectively prevent heat dissipation to maximize the effectiveness of heat dissipation, analyze the image acquired by the camera to detect the facial pattern feature of the visitor, but detect the facial pattern feature, which is the pattern feature of the upper area centered on the eyes of the face. After that, it is configured to perform user authentication by comparing it with the previously registered registration DBs, so that the user can authenticate without removing the mask separately to perform user authentication. It is possible to effectively prevent unnecessary authentication time delay due to separation, and since the components such as camera, thermal imaging camera, speaker, and LED light are manufactured in one piece, miniaturization is possible and manufacturing and operating costs can be reduced. It relates to a quarantine system using images and videos.
Description
본 발명은 열화상 및 영상을 이용한 방역시스템에 관한 것으로서, 상세하게로는 카메라 및 열화상 카메라를 출입자의 발열 여부 및 마스크 착용여부를 감지함과 동시에 출입자의 안면패턴특징을 활용하여 사용자 인증을 수행하며, 인증실패, 발열자 또는 마스크 미착용자 검출 시, 경고정보를 외부로 표출함으로써 출입자들 중 발열자 또는 마스크 미착용자의 2중 검지 및 단속이 가능하여 외부로부터의 바이러스 및 박테리아 등의 전염을 효과적으로 방지하여 방역효율성을 극대화시킬 수 있는 열화상 및 영상을 이용한 방역시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a quarantine system using thermal imaging and video, and more specifically, detects whether a person has a fever and whether a person is wearing a mask using a camera and a thermal imaging camera, and at the same time performs user authentication by utilizing the facial pattern characteristics of the person In addition, when authentication fails, a person with fever or a person not wearing a mask is detected, warning information is displayed to the outside, enabling double detection and crackdown on persons with fever or not wearing a mask among visitors, effectively preventing the transmission of viruses and bacteria from the outside. It relates to a quarantine system using thermal imaging and video that can maximize quarantine efficiency by doing so.
최근 들어, 코로나 19(Corona 19), 중동 호흡기 증후군(MERS, Middle East Respiratory Syndrome), 중증 급성 호흡기 증후군(SARS, Severe Acute Respiratory Syndrome), 조류 인플루엔자(AI) 등과 같이 전염성이 높은 감염성 질환이 다양하게 나타남에 따라, 감염성 질환의 전파를 예방하기 위한 방역시스템에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.Recently, various highly contagious infectious diseases such as Corona 19, Middle East Respiratory Syndrome (MERS), Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS), and avian influenza (AI) have been As it appears, various studies are being conducted on a quarantine system to prevent the spread of infectious diseases.
이러한 감염성 질환은 다양한 방식으로 신체에 발현되나, 가장 흔하게 고열을 동반하기 때문에, 공항, 각종 건물, 관공서, 병원 등의 출입구에는 열화상 카메라를 설치한 후, 열화상 카메라에 의해 획득된 열화상을 통해 출입자들 중 고열자를 검출하도록 하는 방역시스템의 도입이 증가하고 있는 추세이다.These infectious diseases are manifested in the body in various ways, but since they are most commonly accompanied by high fever, thermal imaging cameras are installed at the entrances and exits of airports, various buildings, government offices, hospitals, etc. It is a trend that the introduction of a quarantine system that detects high fever among those entering through the system is increasing.
통상적으로, 이러한 감염질환은 사람의 침, 호흡, 기침 등을 통해 전염이 빠르게 이루어지는 특성을 갖기 때문에 마스크 착용이 감염성 질환의 전염성 및 전염속도를 현저히 낮출 수 있는 가장 기본적인 대책으로 강구되고 있다.Typically, since these infectious diseases have a characteristic of rapid transmission through human saliva, breathing, coughing, etc., wearing a mask is being taken as the most basic countermeasure that can significantly reduce the contagiousness and transmission rate of infectious diseases.
그러나 종래의 방역시스템은 열화상 카메라를 이용하여 출입자들 중 발열자는 검출할 수 있으나, 출입자의 마스크 착용여부를 검출하기 위한 기술 및 방법이 전혀 구성되어 있지 않아 방역효율성이 떨어지는 단점을 갖는다.However, the conventional quarantine system can detect fever among visitors using a thermal image camera, but has a disadvantage in that the quarantine efficiency is low because the technology and method for detecting whether or not the visitor is wearing a mask are not configured.
다른 한편, 최근 들어 정보화와 더불어 보안에 대한 중요성이 대두됨과 동시에 생체 인식기술 및 전자다비이스 산업이 발달함에 따라 특정 공간에 출입 권한을 인증된 사용자에 한해서만 허용하도록 하는 사용자 인증 시스템(User authentication system)이 널리 사용되고 있다. On the other hand, as the importance of security has recently emerged along with informatization and the biometric technology and electronic device industry have developed, a user authentication system that permits access to a specific space only for authorized users (User authentication system) this is widely used.
특히 안면패턴은 사람마다 고유의 특성을 가질 뿐만 아니라 유동성이 없는 특성을 갖기 때문에 인간 고유의 생리학적 특징인 안면패턴을 이용하여 사용자를 인증하는 안면 인증시스템에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다.In particular, since facial patterns have not only unique characteristics for each person, but also have inflexible characteristics, various studies are being conducted on facial authentication systems that authenticate users using facial patterns, which are physiological characteristics unique to humans.
그러나 최근 들어 마스크 착용의 중요도가 증가함에 따라 출입자들 중 대부분이 마스크를 착용하게 되고, 이에 따라 출입자는 안면 인증시스템을 통한 사용자 인증 수행 시, 별도로 마스크를 벗어 안면으로부터 분리하여 촬영을 수행한 후, 인증이 완료되면, 분리된 마스크를 다시 안면에 씌우는 작업을 필수적으로 수행해야 함으로써 인증 작업이 번거롭고 복잡할 뿐만 아니라 인증시간이 지체되며, 사용의 편의성 및 효율성이 떨어지는 문제점이 발생한다.However, as the importance of wearing a mask has recently increased, most of the visitors wear a mask, and accordingly, when performing user authentication through the face authentication system, the person takes off the mask separately from the face to take a picture, When the authentication is completed, the task of putting the separated mask back on the face is necessarily performed, which makes the authentication work cumbersome and complicated, as well as delays the authentication time, and causes problems in convenience and efficiency of use.
즉 1)출입자들 중 발열자 및 마스크 미착용자를 2중으로 검출 및 단속함과 동시에 2)사용자 인증 시, 사용자가 별도로 마스크를 착탈 하지 않아도 인증이 가능하며, 3)사용자 인증속도를 극대화시킬 수 있는 방역시스템에 대한 연구가 시급한 실정이다.That is, 1) double detection and crackdown on people with fever and non-wearing masks among visitors, 2) authentication is possible without requiring the user to separately attach and detach the mask during user authentication, and 3) quarantine that can maximize user authentication speed Research on the system is urgently needed.
도 1은 국내등록특허 제10-2091121호(발명의 명칭 : 입국자 발열 감지 시스템)에 개시된 발열 감지 시스템의 구축 형태를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing a construction form of a fever detection system disclosed in Korean Patent Registration No. 10-2091121 (Title of Invention: Arrival Fever Detection System).
도 1의 발열 감지 시스템(이하 종래기술이라고 함)(100)은 입국 동선 경로를 따라 이동하는 입국자의 체온을 감지하는 복수의 열감지카메라(C1~C12)와, 복수의 열감지카메라(C1~C12)에 의해 촬영된 화상을 수집하여 가공 및 모니터링하는 중앙제어장치(110)와, 각 열감지카메라(C1~C12)의 정상/비정상 여부 및 센서 민감도 등을 테스트 하기 위한 열감지카메라 테스트유닛(미도시)으로 이루어진다.The fever detection system (hereinafter referred to as the prior art) 100 of FIG. 1 includes a plurality of thermal cameras C1 to C12 for detecting the body temperature of an entrant moving along an immigration route, and a plurality of thermal cameras C1 to C12. A
이때 종래기술(100)은 서로 다른 복수의 게이트(G1, G2~)로부터 입국자가 산발적으로 이동하는 상황을 가정하였으며, 복수의 열감지카메라(C1~C12)는 입국 동선 경로를 따라 이동하는 입국자를 연속적으로 촬영하는 형태를 가진다.At this time, the
중앙제어장치는 복수의 열감지카메라(C1~C12)에 의해 감지된 입국자의 체온이 기 설정된 기준온도 영역일 경우 경보를 발생시키는 경보를 포함한다.The central control device includes an alarm that generates an alarm when the body temperature of the entrant detected by the plurality of thermal cameras C1 to C12 is within a preset reference temperature range.
이와 같이 구성되는 종래기술(100)은 복수의 열감지카메라(C1~C12)를 입국자의 입국 동선 경로를 따라 이격 설치함으로써 입국자의 입국 동선 전체 길이에 걸쳐 데이터를 수집하여 전체 입국자에 대한 체온 정보를 용이하게 획득할 수 있으며, 입국자 발열 감지를 통해 국내에 해외 풍토병이 확산되는 것을 미연에 방지할 수 있는 장점을 갖는다.In the
그러나 종래기술(100)은 건물 등의 출입구에 적용될 때, 열감지카메라(C1~C12)를 이용하여 출입자들 중 발열자는 검출할 수 있으나, 마스크 미착용자를 검출하기 위한 기술 및 방법이 전혀 기재되어 있지 않기 때문에 감염질환의 예방율 및 방역효율성이 떨어지는 문제점이 발생한다.However, when the
만약 종래기술(100)에 마스크 인식 시스템과 안면 인증시스템이 적용된다고 하더라도, 종래기술(100)은 마스크 인식 및 안면 인증을 수행하기 위해서는 출입자의 마스크가 탈착된 상태에서 인증이 이루어져야하기 때문에 인증 작업이 번거롭고 복잡할 뿐만 아니라 인증시간이 지체되며, 사용의 편의성 및 효율성이 떨어지는 문제점이 발생한다.Even if a mask recognition system and a face authentication system are applied to the
또한 종래기술(100)은 안면 촬영을 통해 검출된 안면패턴특징을 기 등록된 등록정보들과 각각 고정된 순서 또는 랜덤(random)으로 단순 대조하기 때문에 기 등록된 등록정보들의 수량이 방대하면 방대할수록 인증시간이 증가하는 문제점이 발생한다.In addition, since the
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 카메라 및 열화상 카메라를 이용하여 출입자들 중 발열자 및 마스크 미착용자를 2중으로 검출함과 동시에 이벤트 발생 시, 경고정보를 외부로 표출함으로써 외부로부터의 바이러스 및 박테리아 등의 감염질환의 전염을 효과적으로 방지하여 방열효육성을 극대화시킬 수 있는 열화상 및 영상을 이용한 방역시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve this problem, and the problem of the present invention is to double detect a person with a fever and a person not wearing a mask among visitors using a camera and a thermal imaging camera, and at the same time, when an event occurs, warning information is displayed to the outside. It is to provide a quarantine system using thermal imaging and video that can effectively prevent transmission of infectious diseases such as viruses and bacteria from the outside and thereby maximize heat radiation efficiency.
또한 본 발명의 다른 해결과제는 카메라의 촬영에 의해 획득된 영상을 분석하여 출입자의 안면패턴특징을 검출하되, 안면의 눈을 중심으로 한 상부영역의 패턴특징인 안면패턴특징을 검출한 후, 기 등록된 등록DB들과 비교하여 사용자 인증을 수행하도록 구성됨으로써 출입자가 사용자 인증을 수행하기 위해 별도로 마스크를 착탈하지 않아도 인증이 가능하여 인증절차의 편의성 및 효율성을 높임과 동시에 마스크 착용 및 분리로 인한 불필요한 인증시간 지체를 효과적으로 방지할 수 있는 열화상 및 영상을 이용한 방역시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, another problem of the present invention is to analyze the image obtained by the camera to detect the facial pattern feature of the visitor, but after detecting the facial pattern feature, which is the pattern feature of the upper area centered on the eyes of the face, By being configured to perform user authentication by comparing with registered registration DBs, authentication is possible without the person having to take off or attach a mask separately to perform user authentication, increasing the convenience and efficiency of the authentication process and unnecessary unnecessary wear and tear of the mask. It is to provide a quarantine system using thermal images and video that can effectively prevent authentication time delay.
또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 카메라, 열화상 카메라, 스피커 및 LED조명 등의 구성요소들이 일체형으로 제작됨에 따라 소형화 제작이 가능할 뿐만 아니라 제조 및 운용비용을 절감시킬 수 있는 열화상 및 영상을 이용한 방역시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, another problem of the present invention is that components such as a camera, a thermal imaging camera, a speaker, and an LED light are integrally manufactured, so that miniaturization is possible as well as manufacturing and operation costs can be reduced by using thermal images and images. It is to provide a quarantine system.
또한 본 발명의 또 다른 해결과제는 사용자 인증 시, 등록DB들을 사용자들의 출입현황 상태에 대응하여 비교 및 대조작업이 이루어지도록 구성됨으로써 인증속도를 현저히 높일 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 연산처리를 방지할 수 있는 열화상 및 영상을 이용한 방역시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, another problem of the present invention is configured to compare and contrast registration DBs in response to the access status of users during user authentication, so that the authentication speed can be significantly increased and unnecessary calculation processing can be prevented. It is to provide a quarantine system using thermal imaging and video.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 실내 공간의 출입구에 설치되어 출입자들을 검지하는 출입검지기를 포함하는 방역시스템에 있어서: 상기 출입검지기는 브라켓; 상기 브라켓에 회전 가능하게 결합되는 촬영용 디바이스를 포함하고, 상기 촬영용 디바이스는 출입자의 안면을 촬영하여 영상을 획득하는 카메라; 출입자의 안면을 열-추적 및 탐지하여 열화상을 획득하는 열화상 카메라; 기 설정된 경고정보를 외부로 출력하는 표출수단; 상기 열화상 카메라에 의해 획득된 열화상을 분석하여 출입자의 체온을 측정하여 출입자의 발열여부를 검출함과 동시에 상기 카메라에 의해 획득된 영상을 분석하여 출입자의 마스크 착용여부를 검출하며, 출입자의 발열이 검출되거나 또는 출입자가 마스크 미착용자일 때, 상기 표출수단을 통해 경고정보가 출력되도록 하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 영상을 입력값으로 하여, 출입자의 마스크 객체의 유무를 출력값으로 하는 특징검출 알고리즘이 저장되는 메모리; 기 설정된 객체검출 알고리즘을 이용하여 상기 카메라에 의해 획득된 영상을 분석하여 마스크 객체의 유무를 나타내는 객체 검출데이터를 출력하는 객체인식 및 안면패턴특징 검출부; 상기 객체인식 및 안면패턴특징 검출부에 의해 검출된 객체 검출데이터를 통해 출입자가 마스크를 착용하였는지 여부를 판단하는 마스크 착용여부 판단부; 상기 마스크 착용여부 판단부에 의해 출입자가 마스크 착용자로 판단될 때, 출입자의 출입을 허용하도록 결정하되, 상기 마스크 착용여부 판단부에 의해 출입자가 마스크 미착용자로 판단될 때, 출입자의 출입을 통제하게로 결정하는 출입여부 결정부를 포함하고, 상기 특징검출 알고리즘은 영상을 입력값으로 하여, 출입자의 마스크 객체의 유무를 나타내는 객체 검출데이터 뿐만 아니라 출입자의 안면의 특징정보인 안면패턴특징정보를 출력하고, 상기 메모리에는 출입 허용된 사용자의 정보 및 안면패턴특징정보가 매칭된 등록DB들이 기 설정되어 저장되고, 상기 객체인식 및 안면패턴특징 검출부는 상기 객체검출 알고리즘을 이용하여 상기 카메라에 의해 획득된 영상을 분석하여 마스크 객체의 유무를 나타내는 객체 검출데이터와 출입자의 안면패턴특징 정보를 검출하고, 상기 제어부는 상기 객체인식 및 안면패턴특징 검출부에 의해 검출된 안면패턴특징정보를 기 등록된 등록DB들과 대조 및 비교하여 출입자가 허가된 사용자인지를 판별하는 사용자 인증부를 더 포함하고, 상기 출입여부 결정부는 출입자가 미발열자로 판단됨과 동시에 상기 마스크 착용여부 판단부에 의해 출입자가 마스크 착용자로 판단되면서 상기 사용자 인증부에 의해 인증되었을 때, 출입자의 출입을 허용하도록 결정하되, 출입자가 발열자로 판단되거나 상기 마스크 착용여부 판단부에 의해 출입자가 마스크 미착용자로 판단되거나 또는 상기 사용자 인증부가 인증에 실패할 때, 출입자의 출입을 통제하기로 결정하고, 상기 메모리에는 기 설정된 섹터들과, 각 섹터를 구성하는 하위 구성요소인 카테고리들과, 상기 섹터들의 순서인 인증순서정보가 기 설정되어 저장되고, 상기 사용자 인증부는 기 설정된 제2 주기(T2) 마다 실행되어 상기 등록DB들을 정렬시키는 등록DB 정렬부; 상기 객체인식 및 안면패턴특징 검출부에 의해 검출된 안면패턴특징정보와, 상기 등록DB 정렬부에 의해 정렬된 등록DB인 정렬DB들을 순차적으로 각각 비교 및 대조하여 인증을 수행하는 인증처리부; 상기 인증처리부에 인증 성공 시, 인증 처리된 사용자정보와, 인증 처리되는데 소요된 시간인 인증소요시간(t), 인증이 이루어진 시점에 대응되는 각 섹터별 카테고리 정보를 포함하는 인증정보를 생성한 후, 생성된 인증정보를 상기 메모리에 저장하는 인증정보 생성부를 포함하고, 상기 등록DB 정렬부는 기 설정된 인증순서의 각 섹터의 카테고리에 지금의 상태의 내용을 대입시키는 업데이트모듈; 인증정보들을 활용하여 기 등록된 사용자들의 각 섹터의 카테고리별 인증횟수(N)들로 이루어지는 출입현황정보들을 생성하는 출입현황정보 생성모듈; 상기 출입현황정보 생성모듈에 의해 생성된 출입현황정보를 기 등록된 등록DB들과 사용자정보 기준으로 매칭시켜 매칭데이터를 생성하는 매칭데이터 생성모듈; 상기 업데이트모듈에 의해 지금 상태의 내용이 적용된 인증순서인 최신인증순서에 따라 각 섹터별로 순서에 비례하는 가중치를 부여한 후, 상기 매칭데이터 생성모듈에 의해 생성된 매칭데이터를 활용하여 사용자별로 최신인증순서의 각 섹터의 카테고리 내용과 동일한 카테고리의 인증횟수에 해당 섹터의 가중치를 곱함과 동시에 최신인증순서의 각 섹터의 카테고리 내용과 동일하지 않은 카테고리의 인증회수에는 가중치‘1’을 곱한 후, 이들을 합산하여 각 사용자별로 가중점수를 산출하는 가중점수 산출모듈; 상기 가중점수 산출모듈에 의해 산출된 가중점수의 크기에 따라 기 등록된 등록유들을 정렬시켜 정렬DB를 생성한 후, 상기 메모리에 저장하는 정렬DB 생성모듈을 포함하고, 상기 사용자 인증부는 기 설정된 제1 주기(T1) 마다 실행되는 인증순서 설정부를 더 포함하고, 상기 인증순서 설정부는 판단모듈과, 순서조합별 인증모듈을 포함하고, 상기 판단모듈은 상기 메모리에 저장된 인증정보들을 탐색하여 현재로부터 이전 주기(T-1) 동안에 이루어진 인증 완료된 인증정보들을 추출하는 데이터 추출모듈과, 상기 데이터 추출모듈에 의해 추출된 현재로부터 이전 주기(T-1) 동안의 인증정보들의 인증소요시간(t)들을 추출하여 이들의 평균값을 산출하는 평균값 산출모듈과, 상기 평균값 산출모듈에 의해 산출된 평균값이 기 설정된 임계치 이상이면, 인증순서정보의 재설정이 필요하지 않다고 판단하되, 평균값이 임계치 미만이면, 인증순서정보의 재설정이 필요하다고 판단하는 재설정여부 판별모듈을 포함하고, 상기 순서조합별 인증모듈은 상기 판단모듈에서 인증순서의 재설정이 필요하다고 판단될 때 실행되고, 상기 메모리에 저장된 이전 주기(T-1) 동안의 인증 처리된 사용자들의 생체패턴특징들을 탐색하여 이들 중 랜덤으로 n개의 시험샘플들을 추출하는 시험샘플 추출모듈과, 섹터들의 순서의 조합으로 이루어질 수 있는 순서조합들을 구성하는 인증순서 조합모듈과, 상기 등록DB 정렬부의 상기 업데이트모듈, 상기 출입현황정보 생성모듈, 상기 매칭데이터 생성모듈, 상기 가중점수 산출모듈 및 상기 정렬DB 생성모듈과 동일한 방식으로, 순서조합별로 정렬DB들을 각각 생성함과 동시에 상기 시험샘플 추출모듈에 의해 추출된 시험패턴들을 생성된 정렬DB들과 대조 및 비교작업을 수행하는 인증수행모듈과, 상기 인증수행모듈에 의해 각 시험패턴이 각 정렬DB를 활용하여 인증하는데 소요되는 시간인 인증소요시간(t)을 산출한 후, 각 정렬DB별로 시험패턴들의 인증소요시간(t)들의 평균값을 산출하는 순서조합별 데이터 산출모듈과, 상기 순서조합별 데이터 산출모듈로부터 입력된 평균값들을 비교하여 가장 높은 평균값을 갖는 순서조합을 인증순서로 재설정하는 인증순서정보 재설정모듈을 포함하고, 상기 등록DB 정렬부의 상기 업데이트모듈은 상기 인증순서정보 재설정모듈에 의해 재설정된 인증순서에 따라, 각 섹터의 카테고리에 지금의 상태의 내용을 대입시키는 것을 특징으로 하는 것이다.The solution of the present invention for solving the above problems is in the quarantine system including an access detector installed at the entrance of an indoor space to detect people entering and leaving: the access detector includes a bracket; A camera including a photographing device rotatably coupled to the bracket, wherein the photographing device acquires an image by photographing a person's face; A thermal imaging camera that obtains a thermal image by heat-tracking and detecting the face of the person entering the room; Display means for outputting preset warning information to the outside; By analyzing the thermal image obtained by the thermal imaging camera, the body temperature of the visitor is measured to detect whether the visitor has fever, and at the same time, the image obtained by the camera is analyzed to detect whether the visitor is wearing a mask, and the fever of the visitor is detected. When this is detected or the person who is not wearing a mask, the controller further includes a control unit that outputs warning information through the display means, wherein the control unit takes an image as an input value and detects the presence or absence of a mask object of the person as an output value. memory in which algorithms are stored; an object recognition and facial pattern feature detection unit that analyzes the image acquired by the camera using a preset object detection algorithm and outputs object detection data indicating the presence or absence of a mask object; a mask-wearing or non-mask determination unit for determining whether or not the visitor is wearing a mask through the object detection data detected by the object recognition and facial pattern feature detection unit; When it is determined that the person wearing a mask is determined by the mask wearing determination unit, it is determined to allow the person to enter and exit, and when the mask wearing or not wearing judgment unit determines that the person is not wearing a mask, the entry and exit of the person is controlled. The feature detection algorithm takes an image as an input value and outputs not only object detection data indicating the presence or absence of a mask object of the visitor, but also facial pattern feature information, which is the feature information of the person's face. In the memory, registration DBs in which information of users allowed to enter and facial pattern feature information are matched are preset and stored, and the object recognition and facial pattern feature detection unit analyzes the image acquired by the camera using the object detection algorithm. to detect the object detection data indicating the presence or absence of a mask object and the face pattern feature information of the visitor, and the control unit compares the face pattern feature information detected by the object recognition and face pattern feature detection unit with previously registered registration DBs and Further comprising a user authentication unit that compares and determines whether the accessor is an authorized user, and the access determination unit determines that the accessor is a non-heated person and at the same time determines that the accessor is a mask wearer by the mask wearer determination unit, and the user authentication unit When it is authenticated by, it is determined to allow the entry of the visitor, but when the visitor is determined to be a person with fever, or the person is not wearing a mask by the mask determination unit, or the user authentication unit fails authentication, the access of the person In the memory, preset sectors, categories that are sub-components constituting each sector, and authentication sequence information, which is the order of the sectors, are preset and stored in the memory, and the user authentication unit presets a registration DB sorting unit which is executed every second period (T2) and sorts the registration DBs; an authentication processing unit for performing authentication by sequentially comparing and contrasting the facial pattern feature information detected by the object recognition and facial pattern feature detection unit with the registration DB sorted by the registration DB sorting unit; When authentication is successful in the authentication processing unit, authentication information including user information that has been authenticated, time required for authentication processing (t), and category information for each sector corresponding to the time of authentication is generated. , An authentication information generation unit for storing the generated authentication information in the memory, and an update module for substituting the current status information into the category of each sector in the registration DB sorting unit in a preset authentication order; An access status information generation module that generates access status information consisting of the number of authentication times (N) for each sector of pre-registered users by utilizing authentication information; a matching data generation module for generating matching data by matching the access status information generated by the access status information generation module with pre-registered registration DBs based on user information; According to the latest authentication order, which is the authentication order to which the contents of the current state are applied by the update module, a weight proportional to the order is assigned to each sector, and then the latest authentication order for each user is obtained by utilizing the matching data generated by the matching data generation module. The weight of the sector is multiplied by the number of authentications in the same category as the category of each sector in the latest authentication sequence, and the number of authentications in categories that are not the same as the category of each sector in the latest authentication order is multiplied by the weight '1', and then summed up. a weighted score calculation module for calculating a weighted score for each user; and a sorting DB generation module for generating a sorting DB by arranging pre-registered registration oils according to the size of the weighted score calculated by the weighted score calculation module, and then storing the sorted DB in the memory, wherein the user authentication unit An authentication order setting unit that is executed every one cycle (T1) is further included, and the authentication order setting unit includes a determination module and an authentication module for each order combination, wherein the determination module searches for authentication information stored in the memory to transfer from the present A data extraction module extracts authentication information that has been authenticated during the period T-1, and authentication required times t of the authentication information during the previous period T-1 from the present extracted by the data extraction module If the average value calculated by the average value calculation module is greater than or equal to a predetermined threshold value, it is determined that the authentication sequence information does not need to be reset, but if the average value is less than the threshold value, the authentication sequence information and a resetting determining module for determining that resetting is necessary, and the authentication module for each sequence combination is executed when the determining module determines that resetting of the authentication sequence is necessary, and during the previous period (T-1) stored in the memory. A test sample extraction module that searches for biopattern features of authenticated users and randomly extracts n test samples from among them; an authentication order combination module that configures order combinations that can be formed by combining the order of sectors; In the same manner as the update module of the registration DB sorting unit, the access status information generating module, the matching data generating module, the weighted score calculation module, and the sorting DB generating module, sorting DBs are created for each order combination, and at the same time, the test An authentication execution module that compares and compares the test patterns extracted by the sample extraction module with the generated alignment DBs, and the time required for each test pattern to be authenticated using each alignment DB by the authentication execution module. After calculating the authentication time (t), a data calculation module for each order combination that calculates the average value of the authentication time (t) of the test patterns for each sorted DB, and each order combination and an authentication sequence information reset module for resetting an order combination having the highest average value as an authentication order by comparing average values input from the data calculation module, and the update module of the registration DB sorting unit is reset by the authentication order information reset module. It is characterized in that the content of the current state is substituted into the category of each sector according to the established authentication sequence.
또한 본 발명에서 상기 방역시스템은 상기 출입검지기의 상기 브라켓이 상면에 설치되는 게이트장치들을 더 포함하고, 상기 제어부는 1)출입자가 발열자가 아니면서 마스크 착용자일 때, 상기 게이트장치로 출입도어를 개방하라는 제어신호를 출력하며, 2)출입자가 발열자이거나 또는 마스크 미착용자일 때 상기 게이트장치로 출입도어를 폐쇄하라는 제어신호를 출력하는 것이 바람직하다.In the present invention, the quarantine system further includes gate devices on which the brackets of the access detector are installed, and the control unit 1) opens the access door with the gate device when the person wearing a mask is not a fever person. 2) It is preferable to output a control signal to close the entrance and exit door with the gate device when an intruder has a fever or is not wearing a mask.
또한 본 발명에서 상기 제어부는 상기 열화상 카메라에 의해 획득된 열화상을 분석하는 열화상 분석부; 상기 열화상 분석부에 의해 검출된 분석데이터를 통해 출입자의 체온(℃)을 측정한 후, 측정된 체온(℃)을 기 설정된 기준값과 비교하여 체온(℃)이 기준값 미만이면 출입자를 미발열자로 판단하되, 체온(℃)이 기준값 이상이면 출입자를 발열자로 판단하는 발열여부 판단부; 상기 출입여부 결정부에 의해 결정된 데이터에 따른 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부; 상기 제어신호 생성부에 의해 생성된 제어신호를 해당 게이트장치로 전송하는 제어모듈을 더 포함하고, 상기 출입여부 결정부는 상기 발열여부 판단부에서 출입자가 미발열자로 판단되면서 상기 마스크 착용여부 판단부에 의해 출입자가 마스크 착용자로 판단될 때, 출입자의 출입을 허용하도록 결정하되, 상기 발열여부 판단부에서 출입자가 발열자로 판단되거나 또는 상기 마스크 착용여부 판단부에 의해 출입자가 마스크 미착용자로 판단될 때, 출입자의 출입을 통제하게로 결정하는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, the control unit may include a thermal image analysis unit that analyzes a thermal image obtained by the thermal image camera; After measuring the body temperature (°C) of the visitor through the analysis data detected by the thermal image analyzer, the measured body temperature (°C) is compared with a preset reference value, and if the body temperature (°C) is less than the reference value, the visitor is considered to have no fever. However, if the body temperature (℃) is higher than the reference value, a fever determination unit for determining the visitor as a fever; a control signal generator for generating a control signal according to the data determined by the entry/exit determination unit; The control module further includes a control module that transmits the control signal generated by the control signal generation unit to a corresponding gate device, and the entry/exit determination unit determines whether the person is wearing a mask when the fever determination unit determines that the person has no fever. When the visitor is determined to be wearing a mask, it is determined to allow the person to enter, but when the fever determination unit determines that the person has fever or the mask wearing determination unit determines that the person is not wearing a mask, It is desirable to decide to control the access of.
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상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 카메라 및 열화상 카메라를 이용하여 출입자들 중 발열자 및 마스크 미착용자를 2중으로 검출함과 동시에 이벤트 발생 시, 경고정보를 외부로 표출함으로써 외부로부터의 바이러스 및 박테리아 등의 감염질환의 전염을 효과적으로 방지하여 방열효육성을 극대화시킬 수 있게 된다.According to the present invention having the above problems and solutions, a camera and a thermal imaging camera are used to double detect fever and non-mask wearers among visitors, and at the same time, when an event occurs, warning information is displayed to the outside, thereby preventing viruses and viruses from the outside. It is possible to effectively prevent transmission of infectious diseases such as bacteria to maximize heat radiation efficiency.
또한 본 발명에 의하면 카메라의 촬영에 의해 획득된 영상을 분석하여 출입자의 안면패턴특징을 검출하되, 안면의 눈을 중심으로 한 상부영역의 패턴특징인 안면패턴특징을 검출한 후, 기 등록된 등록DB들과 비교하여 사용자 인증을 수행하도록 구성됨으로써 출입자가 사용자 인증을 수행하기 위해 별도로 마스크를 착탈하지 않아도 인증이 가능하여 인증절차의 편의성 및 효율성을 높임과 동시에 마스크 착용 및 분리로 인한 불필요한 인증시간 지체를 효과적으로 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, the image obtained by the camera is analyzed to detect the facial pattern feature of the visitor, but after detecting the facial pattern feature, which is the pattern feature of the upper area centered on the eyes of the face, and then registering the previously registered As it is configured to perform user authentication compared to DBs, it is possible to authenticate without having to remove the mask separately for the user authentication to perform user authentication, increasing the convenience and efficiency of the authentication process and at the same time reducing unnecessary authentication time due to wearing and removing the mask. can be effectively prevented.
또한 본 발명에 의하면 카메라, 열화상 카메라, 스피커 및 LED조명 등의 구성요소들이 일체형으로 제작됨에 따라 소형화 제작이 가능할 뿐만 아니라 제조 및 운용비용을 절감시킬 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, as components such as a camera, a thermal imaging camera, a speaker, and an LED light are integrally manufactured, not only miniaturization is possible, but also manufacturing and operating costs can be reduced.
또한 본 발명에 의하면 사용자 인증 시, 등록DB들을 사용자들의 출입현황 상태에 대응하여 비교 및 대조작업이 이루어지도록 구성됨으로써 인증속도를 현저히 높일 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 연산처리를 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, when user authentication is performed, registration DBs are configured to compare and contrast in response to the access status of users, so that the authentication speed can be significantly increased and unnecessary calculation processing can be prevented.
도 1은 국내등록특허 제10-2091121호(발명의 명칭 : 입국자 발열 감지 시스템)에 개시된 발열 감지 시스템의 구축 형태를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 방역시스템을 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 2의 예시도이다.
도 4는 도 2의 비접촉식 출입검지기를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 4의 예시도이다.
도 6은 도 4의 다른 예시도이다.
도 7은 도 4의 촬영용 디바이스를 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 7의 예시도이다.
도 9는 도 7의 다른 예시도이다.
도 10은 도 7의 카메라의 촬영에 의해 획득된 영상을 나타내는 예시도이다.
도 11은 도 7의 열화상카메라의 열-탐지 및 추적에 의해 획득된 열화상을 나타내는 예시도이다.
도 12는 도 7의 제어부를 나타내는 블록도이다.
도 13은 도 12의 객체인식 및 안면패턴특징 검출부를 나타내는 블록도이다.
도 14는 도 12의 제어부의 제2 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 15는 도 14의 제2 사용자 인증부를 나타내는 블록도이다.
도 16은 도 15의 등록DB 정렬부를 나타내는 블록도이다.
도 17은 도 15의 인증순서 설정부를 나타내는 블록도이다.1 is a diagram showing a construction form of a fever detection system disclosed in Korean Patent Registration No. 10-2091121 (Title of Invention: Arrival Fever Detection System).
2 is a configuration diagram showing a quarantine system according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view of FIG. 2 .
FIG. 4 is a block diagram illustrating the non-contact type access detector of FIG. 2 .
5 is an exemplary view of FIG. 4 .
6 is another exemplary view of FIG. 4 .
FIG. 7 is a block diagram illustrating a photographing device of FIG. 4 .
8 is an exemplary view of FIG. 7 .
9 is another exemplary view of FIG. 7 .
FIG. 10 is an exemplary diagram illustrating an image acquired by the camera of FIG. 7 .
FIG. 11 is an exemplary diagram illustrating a thermal image obtained by heat-detection and tracking of the thermal imaging camera of FIG. 7 .
12 is a block diagram illustrating a control unit of FIG. 7 .
FIG. 13 is a block diagram illustrating an object recognition and facial pattern feature detection unit of FIG. 12 .
FIG. 14 is a block diagram illustrating a second embodiment of a control unit of FIG. 12 .
FIG. 15 is a block diagram illustrating a second user authentication unit of FIG. 14 .
16 is a block diagram illustrating a registration DB sorting unit of FIG. 15 .
FIG. 17 is a block diagram illustrating an authentication order setting unit of FIG. 15 .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일실시예인 방역시스템을 나타내는 구성도이고, 도 3은 도 2의 예시도이다.2 is a configuration diagram showing a quarantine system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an exemplary view of FIG. 2 .
본 발명의 일실시예인 방역시스템(1)은 1)출입자들 중 발열자 및 마스크 미착용자를 2중으로 검출 및 단속함으로써 감염질환의 예방율 및 방역효율성을 극대화시킴과 동시에 2)안면 인식을 이용한 출입자 인증 기능을 추가하여 사용자 인증 시, 사용자가 별도로 마스크를 착탈 하지 않아도 안면인증이 가능하도록 구성되어 불필요한 인증절차를 간편화시켜 사용의 편의성을 높일 수 있으며, 3)기 설정된 주기(T) 마다 안면 인증에 활용될 비교대상인 기 등록된 등록정보(등록DB)들에 우선순위를 부여한 후, 부여된 우선순위에 따라 안면 인증 시 대조작업이 이루어지도록 구성됨으로써 인증속도를 극대화시키기 위한 것이다.The quarantine system (1), which is an embodiment of the present invention, 1) maximizes the prevention rate of infectious diseases and quarantine efficiency by double detecting and cracking down on those who have a fever and those who do not wear a mask among the entrants, and 2) user authentication using facial recognition When a user is authenticated by adding a function, it is configured so that face authentication is possible without the user separately attaching or detaching the mask, which simplifies unnecessary authentication procedures and increases convenience of use. 3) Used for face authentication at every set cycle (T) This is to maximize the authentication speed by giving priority to pre-registered registration information (registration DB) to be compared, and then performing a matching operation during face authentication according to the assigned priority.
또한 본 발명의 방역시스템(1)은 도 2와 3에 도시된 바와 같이, 공항, 각종 건물, 관공서, 병원 등과 같은 실내 공간(S)의 출입구(930)들 각각에 설치되어 출입자의 방역통과 및 인증 여부에 따라 출입문을 개폐하는 게이트장치(5-1), ..., (5-N)들과, 게이트장치(5-1), ..., (5-N)들 각각에 설치되어 출입자의 안면을 촬영 및 열-탐지하여 영상(가시광영상) 및 열화상을 획득한 후, 발열여부, 마스크 착용 여부 및 사용자 인증을 수행하는 비접촉식 출입검지기(3-1), ..., (3-N)들로 이루어진다.In addition, as shown in FIGS. 2 and 3, the quarantine system 1 of the present invention is installed at each of the
이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 비접촉식 출입검지기(3-1), ..., (3-N)들 각각이 영상 및 열화상 분석, 발열 여부 판별, 마스크 착용 여부 판별, 사용자 인증 등의 연산처리를 자체적으로 수행하는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 이러한 연산처리는 해당 실내 공간(S)에 설치되는 컨트롤러나 로컬서버에 이루어지거나 또는 별도의 중앙관리서버에서 이루어지는 것으로 구성될 수 있음은 당연하다.At this time, in the present invention, for convenience of description, each of the non-contact type access detectors (3-1), ..., (3-N) analyzes images and thermal images, determines whether fever is present, determines whether a mask is worn, and performs calculations such as user authentication. Although the processing has been described as being performed by itself as an example, it is natural that such calculation processing may be configured to be performed in a controller or local server installed in the corresponding indoor space (S) or in a separate central management server.
게이트장치(5-1), ..., (5-N)들은 실내 공간(S)의 출입구(930)들에 각각 설치되어 해당 출입단속용 비접촉식 출입검지기(3)의 제어에 따라 출입도어를 개폐시켜 출입자들의 출입을 통제 및 단속한다.The gate devices (5-1), ..., (5-N) are installed in the entrances and exits (930) of the indoor space (S), respectively, and control the access door according to the control of the non-contact type access detector (3) for access control. It opens and closes to control and crack down on the access of visitors.
이러한 게이트장치(5-1), ..., (5-N)들의 구조 및 형상은 이미 널리 사용되는 기술이기 때문에 공지된 게이트장치의 다양한 구조 및 형상이 적용될 수 있다.Since the structures and shapes of these gate devices 5-1, ..., 5-N are already widely used technologies, various structures and shapes of known gate devices can be applied.
도 4는 도 2의 비접촉식 출입검지기를 나타내는 블록도이고, 도 5는 도 4의 하우징의 수직암들이 축소된 모습을 나타내는 예시도이고, 도 6은 도 5의 수직암이 확장된 모습을 나타내는 예시도이다.4 is a block diagram showing the non-contact type access detector of FIG. 2, FIG. 5 is an example view showing a reduced vertical arm of the housing of FIG. 4, and FIG. 6 is an example showing an expanded vertical arm of FIG. It is also
비접촉식 출입검지기(3)는 도 4 내지 6에 도시된 바와 같이, 고정플레이트(321), 수직암(323)들 및 브라켓(325)으로 이루어지는 하우징(32)과, 하우징(32)의 상부에 회전 가능하게 설치되는 촬영용 디바이스(30)로 이루어진다.As shown in Figs. It consists of a photographing
하우징(32)은 고정플레이트(321)와, 수직암(323)들, 브라켓(325)으로 이루어진다.The
고정플레이트(321)는 원판 형상의 판재로 형성되며, 하부면이 지면 또는 구조물에 안착된다.The fixing
이때 고정플레이트(321)의 내부에는 배터리 등의 전원공급수단이 설치된다.At this time, a power supply means such as a battery is installed inside the fixing
수직암(323)들은 고정플레이트(321)의 상면에 수직 설치되되, 높이 방향으로 연장/축소 가능하도록 결합된다. 이때 복수개의 파이프 또는 프레임들이 축소 및 연장 가능하도록 결합되는 구성은 이미 널리 사용되는 구성이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.The
또한 수직암(323)들 중 상부 수직암의 상단부에는 브라켓(325)이 회전 가능하게 결합된다.Also, a
브라켓(325)은 상부 수직암의 상단부에 회전 가능하도록 설치되며, 촬영용 디바이스(30)가 안착된다.The
도 7은 도 4의 촬영용 디바이스를 나타내는 블록도이고, 도 8은 도 7의 예시도이고, 도 9는 도 7의 다른 예시도이다.FIG. 7 is a block diagram illustrating the photographing device of FIG. 4 , FIG. 8 is an example view of FIG. 7 , and FIG. 9 is another example view of FIG. 7 .
촬영용 디바이스(30)는 하우징(32)의 브라켓(325)에 안착됨으로써 전후방 각도 조절이 가능하도록 설치된다.The photographing
또한 촬영용 디바이스(30)는 도 7 내지 9에 도시된 바와 같이, 전면에 디스플레이 패널(321)이 설치되는 케이스(32)와, 케이스(32)의 전면에 설치되어 출입자를 촬영하여 영상을 획득하는 카메라(31)와, 케이스(32)의 전면에 설치되는 TOF(Time Of Flight) 센서(33)와, 케이스(32)의 상부에 설치되어 출입자를 열-탐지 및 추적하여 열화상을 획득하는 열화상 카메라(34)와, 케이스(32)의 하부에 설치되어 안내 및 경고멘트를 출력하는 스피커(35)와, 케이스(32)의 전면에 설치되어 조명이 점등되는 LED부(36)와, 케이스(32)의 내부에 설치되어 이들 구성수단(31), (33), (34), (35), (36)들의 동작을 관리 및 제어하는 제어부(300)로 이루어진다.In addition, as shown in FIGS. 7 to 9 , the photographing
이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 비접촉식 출입검지기(3) 및 촬영용 디바이스(30)의 구조 및 형상이 도 5와 6과 같이 구성되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 비접촉식 출입검지기(3) 및 촬영용 디바이스(30)의 구조 및 형상은 이에 한정되지 않으며, 다양한 구조 및 형상으로 구성될 수 있다.At this time, in the present invention, for convenience of explanation, the structure and shape of the
도 10은 도 7의 카메라의 촬영에 의해 획득된 영상을 나타내는 예시도이고, 도 11은 도 7의 열화상카메라의 열-탐지 및 추적에 의해 획득된 열화상을 나타내는 예시도이다.FIG. 10 is an exemplary diagram illustrating an image obtained by photographing by the camera of FIG. 7 , and FIG. 11 is an exemplary diagram illustrating a thermal image obtained by thermal detection and tracking of the thermal imaging camera of FIG. 7 .
카메라(31)는 케이스(32)의 전면에 설치되며, 출입자의 안면을 촬영하여 도 7의 영상(910)을 획득하여 획득된 영상(910)을 제어부(300)로 출력한다.The
이때 카메라(31)는 게이트장치(5)의 출입도어에 위치한 출입자의 안면이 촬영되도록 PTZ(Pan-Tilt-Zoom)가 셋팅 되어 설치된다.At this time, the
열화상 카메라(34)는 케이스(32)의 상부에 설치되어 출입자의 안면을 열-탐지 및 추적하여 열화상(920)을 획득하며, 획득된 열화상(920)을 제어부(300)로 출력한다.The
이때 열화상 카메라(34)는 게이트장치(5)의 출입도어에 위치한 출입자의 안면이 열-탐지되도록 PTZ(Pan-Tilt-Zoom)가 셋팅 되어 설치된다.At this time, the
TOF센서(33)는 N개의 광신호들을 방사형으로 출사하는 광 송신부(미도시)들과, 광 송신부들에 의해 출사되어 반사파를 수광하는 광 수신부(미도시)들로 이루어지며, 송수신된 광신호 정보를 제어부(300)로 출력한다.The
즉 본 발명의 TOF센서(33)에 의해 송수신된 광신호 정보(이하 TOF정보라고 함)는 출입자의 안면의 크기 및 깊이(Length)에 따라 각기 다른 값을 갖기 때문에 제어부(300)는 TOF센서(33)로부터 입력된 TOF정보를 분석하여 안면패턴특징 정보에 활용할 수 있게 된다.That is, since the optical signal information transmitted and received by the
도 12는 도 7의 제어부를 나타내는 블록도이다.12 is a block diagram illustrating a control unit of FIG. 7 .
도 12의 제어부(300)는 케이스(32)의 내부에 설치되어 구성수단(31), (33), (34), (35), (36)들의 동작을 관리 및 제어하는 마이크로프로세서이다.The
또한 제어부(300)는 도 12에 도시된 바와 같이, 제어모듈(301)과, 메모리(302), 통신 인터페이스부(303), 객체인식 및 안면패턴특징 검출부(304), 열화상 분석부(305), 발열여부 판단부(306), 마스크 착용여부 판단부(307), 사용자 인증부(308), 출입여부 결정부(309), 개폐제어신호 생성부(310), 경고정보 출력부(311), 디스플레이부(312), 전자출입명부 관리부(313), 언택매니저 관리부(314)로 이루어진다.In addition, as shown in FIG. 12, the
제어모듈(301)은 제어부(300)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(302), (303), (304), (305), (306), (307), (308), (309), (310), (311), (312), (313), (314)들을 관리 및 제어한다.The
또한 제어모듈(301)은 통신 인터페이스부(303)를 통해 카메라(31) 및 TOF센서(33)로부터 입력된 영상 및 TOF정보를 객체인식 및 안면패턴특징 검출부(304)로 입력한다.In addition, the
또한 제어모듈(301)은 열화상 카메라(34)로부터 입력된 열화상을 열화상 분석부(305)로 입력한다.Also, the
또한 제어모듈(301)은 발열여부 판단부(306), 마스크 착용여부 판단부(307) 및 사용자 인증부(308)에 의해 검출된 결과데이터를 출입여부 결정부(309)로 입력한다.In addition, the
메모리(302)에는 카메라(31), 열화상 카메라(34) 및 TOF센서(33)에 의해 획득된 영상, 열화상 및 TOF정보가 임시 저장된다.In the
또한 메모리(302)에는 기 설정된 특징검출 알고리즘이 저장된다.In addition, a preset feature detection algorithm is stored in the
이때 특징검출 알고리즘은 학습이 가능한 통상의 머신러닝(Machine learning algorithm)이며, 상세하게로는 영상 및 TOF 정보를 입력값으로 하여, 학습된 모델을 이용하여 입력값을 분석하여 안면, 마스크, 안경 등의 객체 검출과, 검출된 안면객체의 눈을 중심으로 하는 상부영역의 패턴특징인 안면패턴특징 정보를 출력하는 알고리즘이다.At this time, the feature detection algorithm is a general machine learning algorithm that can be learned, and in detail, by using the image and TOF information as input values, and analyzing the input values using the learned model, It is an algorithm that detects an object of the detected face object and outputs facial pattern feature information, which is a pattern feature of the upper region centered on the eyes of the detected face object.
또한 메모리(302)에는 기 등록된 등록정보(등록DB)가 저장된다. 이때 등록DB는 출입 허용된 출입자의 안면패턴특징 정보를 의미한다.Also, pre-registered registration information (registration DB) is stored in the
통신 인터페이스부(303)는 카메라(31), 열화상 카메라(34) 및 TOF센서(33)와 데이터를 입출력한다.The
또한 통신 인터페이스부(303)는 외부 서버 및 장치와 데이터를 송수신한다.Also, the
도 13은 도 12의 객체인식 및 안면패턴특징 검출부를 나타내는 블록도이다.FIG. 13 is a block diagram illustrating an object recognition and facial pattern feature detection unit of FIG. 12 .
객체인식 및 안면패턴특징 검출부(304)는 도 13에 도시된 바와 같이, 영상입력모듈(341)과, TOF정보 입력모듈(342), 분석모듈(343)로 이루어진다.As shown in FIG. 13, the object recognition and facial pattern
영상입력모듈(341)은 제어모듈(301)의 제어에 따라 통신 인터페이스부(303)를 통해 카메라(31)의 촬영에 의해 획득된 영상을 입력받는다.The
TOF정보 입력모듈(342)은 제어모듈(301)의 제어에 따라 통신 인터페이스부(303)를 통해 TOF센서(33)로부터 입력된 TOF정보를 입력받는다.The TOF
분석모듈(343)은 기 설정된 특징검출 알고리즘을 이용하여, 입력된 영상 및 TOF정보를 분석하여 안면, 마스크 및 안경 등의 객체를 검출함과 동시에 검출된 안면객체의 특징인 안면패턴특징 정보를 검출한다.The
이때 특징검출 알고리즘은 학습이 가능한 통상의 머신러닝(Machine learning algorithm)이며, 상세하게로는 영상 및 TOF 정보를 입력값으로 하여, 학습된 모델을 이용하여 입력값을 분석하여 안면, 마스크, 안경 등의 객체 검출과, 검출된 안면객체의 눈을 중심으로 하는 상부영역의 패턴특징인 안면패턴특징 정보를 출력하는 알고리즘이다.At this time, the feature detection algorithm is a general machine learning algorithm that can be learned, and in detail, by using the image and TOF information as input values, and analyzing the input values using the learned model, It is an algorithm that detects an object of the detected face object and outputs facial pattern feature information, which is a pattern feature of the upper region centered on the eyes of the detected face object.
즉 본 발명은 특징검출 알고리즘을 이용하여 안면 전체의 패턴특징을 검출하는 것이 아니라, 안면객체의 눈을 중심으로 하는 상부영역의 패턴특징을 검출하도록 구성됨으로써 출입자가 마스크를 별도로 착용 및 분리 시키는 작업을 수행하지 않아도 사용자 인증이 가능하기 때문에 출입자가 사용자 인증을 수행하기 위해 별도로 마스크를 착탈하지 않아도 인증이 가능하여 인증절차의 편의성 및 효율성을 높임과 동시에 마스크 착용 및 분리로 인한 불필요한 인증시간 지체를 효과적으로 방지할 수 있는 장점을 갖는다.That is, the present invention is configured to detect the pattern features of the upper region centered on the eyes of the face object, rather than detecting the pattern features of the entire face using the feature detection algorithm, so that the person wearing and removing the mask separately Since user authentication is possible without having to perform user authentication, it is possible to authenticate without having to remove the mask separately to perform user authentication, increasing the convenience and efficiency of the authentication process and effectively preventing unnecessary delay in authentication time due to wearing and removing the mask. has the advantage of being able to
또한 제어모듈(301)은 분석모듈(343)에 의해 검출된 객체 검출데이터를 마스크 착용여부 판단부(307)로 입력하고, 분석모듈(343)에 의해 검출된 안면패턴특징 정보를 사용자 인증부(308)로 입력한다.In addition, the
열화상 분석부(305)는 열화상 카메라(34)의 열-탐지 및 추적에 의해 획득된 열화상을 분석한다.The thermal
이때 열화상 분석부(305)에 의해 검출된 분석데이터를 제어모듈(301)의 제어에 따라 발열여부 판단부(306)로 입력된다.At this time, the analysis data detected by the
발열여부 판단부(306)는 열화상 분석부(305)에 의해 검출된 분석데이터를 통해 출입자의 체온(℃)을 측정한다.The
또한 발열여부 판단부(306)는 측정된 체온(℃)을 기 설정된 기준값과 비교하여 만약 체온(℃)이 기준값 미만이면, 출입자를 미발열자로 판단하되, 만약 체온(℃)이 기준값 이상이면, 출입자를 발열자로 판단한다.In addition, the
또한 발열여부 판단부(306)는 검출된 판단데이터를 출입여부 결정부(309)로 출력한다.In addition, the
이때 제어모듈(301)은 발열여부 판단부(306)에 의해 출입자가 발열자로 판단되면, 경고정보 출력부(311)를 동작시킨다.At this time, the
마스크 착용여부 판단부(307)는 객체인식 및 안면패턴특징 검출부(304)로부터 입력된 객체 검출데이터를 활용 및 분석하여 출입자가 마스크를 착용하였는지 여부를 판단한다.The mask-wearing or
또한 마스크 착용여부 판단부(307)는 만약 객체 검출데이터에 마스크 객체가 포함되면, 출입자가 마스크를 착용하였다고 판단하되, 만약 객체 검출데이터에 마스크 객체가 포함되지 않으면, 출입자가 마스크를 착용하지 않았다고 판단한다.In addition, if the mask object is included in the object detection data, the mask wearing
또한 마스크 착용여부 판단부(307)는 검출된 판단데이터를 출입여부 결정부(309)로 출력한다.In addition, the mask wearing or
이때 제어모듈(301)은 마스크 착용여부 판단부(307)에 의해 출입자가 마스크 미착용자로 판단되면, 경고정보 출력부(311)를 동작시킨다.At this time, the
사용자 인증부(308)는 객체인식 및 안면패턴특징 검출부(304)로부터 입력된 안면패턴특징정보를 기 등록된 등록DB들과 대조 및 비교하여 출입자가 허가된 사용자인지를 인증한다.The
또한 사용자 인증부(308)는 만약 출입자가 허가된 사용자이면, 사용자 인증이 성공하였다고 판단하되, 만약 출입자가 허가된 사용자가 아니면 사용자 인증이 실패하였다고 판단한다.In addition, the
또한 사용자 인증부(308)는 검출된 인증결과를 출입여부 결정부(309)로 출력한다.In addition, the
이때 제어모듈(301)은 사용자 인증부(308)에 의해 출입자의 사용자 인증이 실패했다고 판단되면, 경고정보 출력부(311)를 동작시킨다.At this time, the
출입여부 결정부(309)는 1)발열여부 판단부(306)에서 출입자가 발열자로 판단되거나 2)마스크 착용여부 판단부(307)에서 출입자가 마스크 미착용자로 판단되거나 또는 3)사용자 인증부(308)에서 출입자의 사용자 인증이 실패하였을 때, 해당 출입자의 출입을 통제하기로 결정하며, 검출된 결정데이터를 개폐제어신호 생성부(310)로 출력한다.The entry/
또한 출입여부 결정부(309)는 1)발열여부 판단부(306)에서 출입자가 미발열자로 판단됨과 동시에 2)마스크 착용여부 판단부(307)에서 출입자가 마스크 착용자로 판단되며, 3)사용자 인증부(308)에서 출입자의 사용자 인증이 성공하였을 때, 해당 출입자의 출입을 허용하기로 결정하며, 검출된 결정데이터를 개폐제어신호 생성부(310)로 출력한다.In addition, the entry/
개폐제어신호 생성부(310)는 출입여부 결정부(309)에서 해당 출입자의 출입을 통제하는 것으로 결정되면, 게이트장치(5)의 출입도어(51)를 폐쇄하기 위한 제어신호를 생성한다.The opening/closing control
또한 개폐제어신호 생성부(310)는 출입여부 결정부(309)에서 해당 출입자의 출입을 허용하는 것으로 결정되면, 게이트장치(5)의 출입도어(51)를 개방시키기 위한 제어신호를 생성한다.In addition, the opening/closing control
이때 제어모듈(301)은 개폐제어신호 생성부(310)에 의해 제어신호가 생성되면, 통신 인터페이스부(303)를 제어하여 생성된 제어신호가 게이트장치(5)로 전송되도록 함으로써 게이트장치(5)는 제어모듈(301)의 제어에 따라 출입도어(51)가 개폐되게 된다.At this time, when the control signal is generated by the opening and closing
경고정보 출력부(311)는 1)발열여부 판단부(306)에 의해 출입자가 발열자로 판단될 때, 기 등록된 제1 안내 및 경고멘트를 스피커(35)를 통해 외부로 출력한다.The warning
또한 경고정보 출력부(311)는 2)마스크 착용여부 판단부(307)에 의해 출입자가 마스크 미착용자로 판단될 때, 기 등록된 제2 안내 및 경고멘트를 스피커(35)를 통해 외부로 출력한다.In addition, the warning
또한 경고정보 출력부(311)는 3)사용자 인증부(308)에 의해 출입자의 사용자 인증이 실패할 때, 기 등록된 제3 안내 및 경고멘트를 스피커(35)를 통해 외부로 출력한다.In addition, the warning
디스플레이부(312)는 영상, 열화상 및 기 제작된 컨텐츠를 케이스(32)의 디스플레이 패널(321)을 통해 디스플레이 한다.The
전자출입명부 관리부(313)는 해당 게이트장치(5)를 통과한 출입자의 명부를 생성한 후, 외부 보안서버에 저장함으로써 방역 관리 및 역학조사가 용이하게 이루어질 수 있게 된다.The electronic access
또한 전자출입명부 관리부(313)는 QR코드 리더기를 포함하여 출입자의 스마트폰에 노출된 QR코드 판독을 통해 출입자 정보를 수집할 수 있도록 구성된다.In addition, the electronic access
언택매니저 관리부(314)는 관리자에게 등록DB의 정보 추가, 갱신, 삭제 등의 편집 인터페이스를 제공하는 어플리케이션인 언택매니저를 관리 및 제어한다.The untact
이때 언택매니저는 사용자(User)에게 등록DB의 데이터 추가, 편집, 삭제 등이 이루어지도록 하는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphic User Interface)를 제공함으로써 사용자는 언택매니저를 통해 편리하게 등록DB의 편집을 수행할 수 있게 된다.At this time, Untack Manager provides the user with a graphical user interface (GUI, Graphic User Interface) that allows the user to add, edit, and delete registration DB data, so that the user can conveniently edit the registration DB through Untack Manager. You will be able to do it.
도 14는 도 12의 제어부의 제2 실시예를 나타내는 블록도이다.FIG. 14 is a block diagram illustrating a second embodiment of a control unit of FIG. 12 .
도 14의 제2 제어부(400)는 본 발명의 촬영용 디바이스(30)의 제어부의 제2 실시예이다.The
또한 제2 제어부(400)는 전술하였던 도 12의 제어부(300)의 통신 인터페이스부(303), 객체인식 및 안면패턴특징 검출부(304), 열화상 분석부(305), 발열여부 판단부(306), 마스크 착용여부 판단부(307), 출입여부 결정부(309), 개폐제어신호 생성부(310), 경고정보 출력부(311), 디스플레이부(312)를 포함한다.In addition, the
또한 제2 제어부(400)는 제2 제어모듈(401)과, 제2 메모리(402), 제2 사용자 인증부(408)를 더 포함한다.In addition, the
제2 제어모듈(401)은 전술하였던 도 12의 제어모듈(301)과 동일한 동작을 수행하되, 기 설정된 제2 주기(T2) 마다 도 16의 등록DB 정렬부(45)를 실행시킨다.The
또한 제2 제어모듈(401)은 기 설정된 제1 주기(T1) 마다 후술되는 도 15의 인증순서 설정부(46)를 실행시킨다. 이때 인증순서 정보는 기 설정된 각 섹터의 인증순서를 의미하고, 인증순서 설정부(46)에 의해 설정된 인증순서정보는 등록DB 정렬부(45)에서 활용된다. 이때 섹터는 인증결과를 분류할 수 있는 종류를 의미하고, 각 섹터는 해당 섹터의 하위 구성요소인 복수개의 카테고리들을 포함한다.In addition, the
예를 들어, 섹터는 ‘시간대’, ‘요일’, ‘일자’로 설정될 수 있고, ‘시간대’ 섹터의 카테고리는 ‘0시 ~ 02시’, ..., ‘22시 ~ 24시’로 구성될 수 있고, ‘요일’ 섹터의 카테고리는 ‘월’, ‘화’, ‘수’, ‘목’, ‘금’, ‘토’, ‘일’로 구성될 수 있고, ‘일자’ 섹터의 카테고리는 ‘1일’, ‘2일’, ..., ‘30일’, ‘31일’로 구성될 수 있다.For example, the sector can be set to 'time zone', 'day of the week', and 'date', and the category of the 'time zone' sector is '0:00 ~ 02:00', ..., '22:00 ~ 24:00'. The category of the 'day of the week' sector may be composed of 'Mon', 'Tue', 'Wed', 'Thu', 'Fri', 'Sat', and 'Sun', and the 'date' sector The category may be composed of '1 day', '2 days', ..., '30 days', '31 days'.
제2 메모리(402)에는 전술하였던 도 12의 메모리(302)와 같이 기 등록된 사용자들의 등록DB(등록정보)들이 기 설정되어 저장된다. 이때 등록DB는 기 등록된 사용자의 사용자정보 및 해당 사용자의 안면패턴특징 정보를 DB화하여 제2 메모리(402)에 저장된다.In the
또한 제2 메모리(402)에는 후술되는 도 15의 인증정보 생성부(44)에 의해 생성된 인증정보가 저장된다. 이때 출입현황정보는 인증 처리된 사용자 정보와, 인증 소요시간, 인증이 이루어진 각 섹터의 카테고리 내용을 포함한다.In addition, authentication information generated by the
또한 제2 메모리(402)에는 후술되는 도 16의 등록DB 정렬부(45)에 의해 정렬된 등록DB인 정렬DB가 저장된다.In addition, the
또한 제2 메모리(402)에는 후술되는 도 15의 인증순서 설정부(46)에 의해 설정된 인증순서정보가 저장된다.In addition, the
도 15는 도 14의 제2 사용자 인증부를 나타내는 블록도이다.15 is a block diagram illustrating a second user authentication unit of FIG. 14 .
제2 사용자 인증부(408)는 도 15에 도시된 바와 같이, 인증처리부(43)와, 인증정보 생성부(44), 등록DB 정렬부(45), 인증순서 설정부(46)로 이루어진다.As shown in FIG. 15, the second
인증처리부(43)는 사용자 인증을 수행하는 프로세서이다.The
또한 인증처리부(43)는 객체인식 및 안면패턴특징 검출부(304)로부터 입력된 안면패턴특징 정보와, 등록DB 정렬부(45)에 의해 정렬된 정렬DB들을 순차적으로 각각 비교 및 대조하여 유사도를 검출한다. 이때 피사체의 특정 패턴의 유사도를 검출하는 기술 및 방법은 생체 인증시스템에 있어서 통상적으로 사용되는 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.In addition, the
또한 인증처리부(43)는 1)두 데이터의 유사도가 기 설정된 임계값 미만이면, 두 데이터가 일치하지 않는다고 판단하며, 2)두 데이터의 유사도가 임계값 이상이면, 두 데이터가 일치한다고 판단하고, 유사도가 임계값 이상인 정렬DB가 검출되면, 인증이 성공하였다고 판단하여 인증을 종료하되, 유사도가 임계값 이상인 정렬DB가 최종 검출되지 않으면, 인증이 실패하였다고 판단한다.In addition, the
또한 인증처리부(43)에 의해 검출된 인증결과(인증성공 or 인증실패) 정보는 인증정보 생성부(44)로 입력된다.In addition, the authentication result (authentication success or authentication failure) information detected by the
인증정보 생성부(44)는 인증처리부(43)에 의해 인증 성공 시, 해당 출입자의 사용자정보와, 인증하는데 소요된 시간(t), 인증이 이루어진 각 섹터별 카테고리(인증일자, 인증요일, 인증시간) 내용을 매칭시켜 인증정보를 생성한다.When authentication is successful by the
등록DB 정렬부(45)는 기 설정된 제2 주기(T2) 마다 제2 제어모듈(401)의 제어에 따라 실행된다.The registration
도 16은 도 15의 등록DB 정렬부를 나타내는 블록도이다.16 is a block diagram illustrating a registration DB sorting unit of FIG. 15 .
등록DB 정렬부(45)는 도 16에 도시된 바와 같이, 업데이트모듈(451)과, 출입현황정보 생성모듈(452), 매칭데이터 생성모듈(453), 가중점수 산출모듈(454), 정렬DB 생성모듈(455)로 이루어진다.As shown in FIG. 16, the registration
업데이트모듈(451)은 인증순서 설정부(46)에 의해 설정된 인증순서의 각 섹터의 카테고리에 지금의 상태(현재 시간, 오늘 요일, 오늘 일자)를 대입시킨다. 이때 지금 상태가 대입된 인증순서를 최신인증순서라고 명칭하기로 한다. 예를 들어, 인증순서정보의 인증순서가 1)시간, 2)요일, 3)일자이고, 지금의 상태가 ‘10~11시’, ‘토요일’, ‘14일’이라고 가정할 때, 업데이트모듈(451)은 인증순서정보에 지금의 상태를 대입시켜 1)10~11시, 2)토요일, 3)14일로 하는 최신인증순서로 업데이트 한다.The
출입현황정보 생성모듈(452)은 제2 메모리(402)에 저장된 인증정보들을 활용하여 기 등록된 사용자들의 각 섹터의 카테고리별 인증횟수(N)들로 이루어지는 출입현황정보들을 생성한다.The access status
예를 들어, 출입현황정보는 사용자정보(A), 시간범위(13~14시:5회, 23~24시 12회), 요일(월요일:9회, 수요일:1회, 금요일:7회), 일자(1일:1회, 2일:1회, 10일, 5회, 20일:5회, 30일:5회)로 이루어질 수 있다.For example, access status information includes user information (A), time range (13 to 14 o'clock: 5 times, 23 to 24 o'clock 12 times), day of the week (Monday: 9 times, Wednesday: 1 time, Friday: 7 times) .
매칭데이터 생성모듈(453)은 출입현황정보 생성모듈(452)에 의해 생성된 출입현황정보와 기 등록된 등록DB들을 사용자기준으로 매칭시켜 매칭데이터를 생성한다.The matching
가중점수 산출모듈(454)은 업데이트모듈(451)에 의해 업데이트된 최신인증순서에 따라 각 섹터별로 가중치를 부여하되, 지금 상태의 각 섹터의 카테고리에 한해서만 가중치를 부여한다. 이때 가중치는 인증순서가 높으면 높을수록 높은 값을 갖고, 작을수록 작은 값을 갖는다.The weighted
예를 들어, 최신인증순서 정보가 1)10~11시, 2)토요일, 3)14일이라고 가정할 때, 가중점수 산출모듈(454)은 가장 높은 1순위인 ‘시간’ 섹터의 지금 상태가 적용된 카테고리인 ‘10~11시’에는 가장 높은 가중치인 ‘A’를 부여하고, 다음 순서인 ‘요일’ 섹터의 지금 상태가 적용된 카테고리인 ‘토요일’에는 다음 높은 가중치인 ‘B’(B<A)를 부여하고, 마지막 순서인 ‘일자’ 섹터의 지금 상태가 적용된 카테고리인 ‘14일’에는 가장 낮은 가중치인 ‘C’(C<B<A)를 부여한다.For example, assuming that the latest authentication order information is 1) 10 to 11 o'clock, 2) Saturday, and 3) the 14th, the weighted
또한 가중점수 산출모듈(454)은 매칭데이터 생성모듈(453)에 의해 생성된 매칭데이터를 활용하여 사용자별로 최신인증순서의 각 섹터의 카테고리 내용과 동일한 카테고리의 인증횟수에 가중치를 곱한 후, 이들을 합산하여 가중점수를 산출하는 방식으로 각 사용자별로 가중점수를 산출한다. 이때 최신인증순서의 각 섹터의 카테고리 내용과 다른 카테고리의 인증횟수에는 정수 ‘1’(1<C<B<A)을 곱한다. In addition, the weighted
정렬DB 생성모듈(455)은 가중점수 산출모듈(454)에 의해 산출된 가중점수의 크기에 따라 기 등록된 등록DB들을 정렬시켜 정렬DB를 생성한다. 이때 생성된 정렬DB들은 제2 메모리(402)에 저장되고, 인증처리부(43)의 인증에 활용된다.The sorting
인증순서 설정부(46)는 기 설정된 제1 주기(T1) 마다 제2 제어모듈(402)의 제어에 따라 실행된다.The authentication
도 17은 도 15의 인증순서 설정부를 나타내는 블록도이다.FIG. 17 is a block diagram illustrating an authentication order setting unit of FIG. 15 .
인증순서 설정부(46)는 도 17에 도시된 바와 같이, 판단모듈(461)과, 순서조합별 인증모듈(463)로 이루어진다.As shown in FIG. 17, the authentication
판단모듈(461)은 인증순서의 재설정이 필요한지 여부를 판단한다.The
또한 판단모듈(461)은 데이터 추출모듈(4611)과, 평균값 산출모듈(4612), 재설정여부 판별모듈(4613)로 이루어진다.In addition, the
데이터 추출모듈(4611)은 제2 메모리(402)에 저장된 인증정보들을 탐색하여 현재로부터 이전 주기(T-1) 동안에 이루어진 인증 완료된 인증정보들을 추출한다.The
평균값 산출모듈(4612)은 데이터 추출모듈(4611)에 의해 추출된 현재로부터 이전 주기(T-1) 동안의 인증정보들의 인증소요시간(t)들을 추출하여 이들의 평균값을 산출한다. The average
재설정여부 판별모듈(4613)은 평균값 산출모듈(4612)에 의해 산출된 평균값이 기 설정된 임계치 이상이면, 인증순서정보의 재설정이 필요하지 않다고 판단하되, 평균값이 임계치 미만이면, 인증순서정보의 재설정이 필요하다고 판단한다. 이때 임계치는 우선순위정보의 재설정이 필요하다고 판단할 수 있는 인증소요시간의 최소값으로 정의된다.The resetting
또한 제2 제어모듈(401)은 판단모듈(461)에 의해 인증순서의 재설정이 필요하지 않다고 판단하면, 별도의 동작을 수행하지 않아 이전 주기(T-1)의 인증순서를 그대로 사용하되, 재설정이 필요하다고 판단되면, 순서조합별 인증모듈(463)을 실행시킨다.In addition, if the
순서조합별 인증모듈(463)은 판단모듈(461)에서 인증순서의 재설정이 필요하다고 판단될 때 구동된다.The
순서조합별 인증모듈(463)은 시험샘플 추출모듈(4631)과, 인증순서 조합모듈(4632), 인증수행모듈(4633), 순서조합별 데이터 산출모듈(4634), 인증순서정보 재설정모듈(4635)로 이루어진다.The
시험샘플 추출모듈(4631)은 제2 메모리(402)에 저장된 이전 주기(T-1) 동안의 인증 처리된 사용자들의 안면패턴특징들을 탐색하여 이들 중 랜덤으로 n개의 시험샘플들을 추출한다. 즉 시험샘플 추출모듈(4631)은 이전 주기(T-1) 동안 사용자 인증을 수행한 출입자들의 안면패턴특징들을 랜덤으로 추출한다.The test
인증순서 조합모듈(4632)은 섹터들의 순서의 조합으로 이루어질 수 있는 순서조합들을 구성한다. 예를 들어, 섹터가 ‘요일’, ‘시간대’, ‘일자’라고 가정할 때, 인증순서 조합모듈(4632)은 a)시간-요일-일자, b)시간-일자-요일, c)요일-시간-일자, d)요일-일자-시간, e)일자-시간-요일, f)일자-요일-시간과 같은 6개의 순서조합들을 구성할 수 있다.The authentication
인증수행모듈(4633)은 전술하였던 등록DB 정렬부(45)의 업데이트모듈(451)과, 출입현황정보 생성모듈(452), 매칭데이터 생성모듈(453), 가중점수 산출모듈(454), 정렬DB 생성모듈(455)과 동일한 방식으로, 순서조합별로 정렬DB들을 각각 생성한다. 이때 지금 상태는 동일한 값이 적용되도록 한다.The
예를 들어, 섹터가 ‘요일’, ‘시간대’, ‘일자’라고 가정할 때, 순서조합은 전술하였던 바와 같이, 6개로 이루어지고, 이에 따라 인증수행모듈(4633)은 순서조합별로 정렬DB들을 생성할 수 있게 된다.For example, assuming that the sectors are 'day of the week', 'time zone', and 'date', as described above, the order combination is composed of 6, and accordingly, the
또한 인증수행모듈(4633)은 시험샘플 추출모듈(4631)에 의해 추출된 시험패턴들을 생성된 정렬DB들과 대조 및 비교작업을 수행한다. 다시 말하면, 인증수행모듈(4633)은 각 시험패턴을 6개의 정렬DB들과 비교하여 인증을 수행하게 된다.In addition, the
순서조합별 데이터 산출모듈(4634)은 인증수행모듈(4633)에 의해 각 시험패턴이 각 정렬DB를 활용하여 인증하는데 소요되는 시간인 인증소요시간(t)을 산출한 후, 각 정렬DB별로 시험패턴들의 인증소요시간(t)들의 평균값을 산출한다.The
예를 들어, 시험패턴이 2개 추출되고, 순서조합별 정렬DB가 6개로 생성될 때, 순서조합별 데이터 산출모듈(4634)은 총 12개의 인증소요시간(t)을 산출할 수 있으며, 정렬DB들을 기준으로 총 6개의 평균값을 산출할 수 있다.For example, when 2 test patterns are extracted and 6 sorted DBs are generated for each order combination, the
이때 순서조합별 데이터 산출모듈(4634)에 의해 산출된 평균값들은 인증순서정보 재설정모듈(4635)로 입력된다.At this time, the average values calculated by the
인증순서정보 재설정모듈(4635)은 순서조합별 데이터 산출모듈(4634)로부터 입력된 평균값들을 비교하여 가장 높은 평균값을 갖는 순서조합을 인증순서로 재설정한다. 이때 인증순서정보 재설정모듈(4635)에 의해 재설정된 우선순위정보는 제2 제어모듈(401)의 제어에 따라 제2 메모리(402)에 저장된다.The authentication sequence
이와 같이 본 발명의 일실시예인 방역시스템(1)은 카메라(31) 및 열화상 카메라(34)를 이용하여 출입자들 중 발열자 및 마스크 미착용자를 2중으로 검출함과 동시에 이벤트 발생 시, 경고정보를 외부로 표출함으로써 외부로부터의 바이러스 및 박테리아 등의 감염질환의 전염을 효과적으로 방지하여 방열효육성을 극대화시킬 수 있게 된다.In this way, the quarantine system 1, which is an embodiment of the present invention, uses the
또한 본 발명의 방역시스템(1)은 카메라(31)의 촬영에 의해 획득된 영상을 분석하여 출입자의 안면패턴특징을 검출하되, 안면의 눈을 중심으로 한 상부영역의 패턴특징인 안면패턴특징을 검출한 후, 기 등록된 등록DB들과 비교하여 사용자 인증을 수행하도록 구성됨으로써 출입자가 사용자 인증을 수행하기 위해 별도로 마스크를 착탈하지 않아도 인증이 가능하여 인증절차의 편의성 및 효율성을 높임과 동시에 마스크 착용 및 분리로 인한 불필요한 인증시간 지체를 효과적으로 방지할 수 있다.In addition, the quarantine system 1 of the present invention analyzes the image obtained by the
또한 본 발명의 방역시스템(1)은 카메라(31), 열화상 카메라(34), 스피커(35) 및 LED조명(36) 등의 구성요소들이 일체형으로 제작됨에 따라 소형화 제작이 가능할 뿐만 아니라 제조 및 운용비용을 절시킬 수 있게 된다.In addition, in the quarantine system 1 of the present invention, as components such as the
또한 본 발명의 방역시스템(1)은 사용자 인증 시, 등록DB들을 사용자들의 출입현황 상태에 대응하여 비교 및 대조작업이 이루어지도록 구성됨으로써 인증속도를 현저히 높일 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 연산처리를 방지할 수 있다.In addition, the quarantine system 1 of the present invention is configured to compare and contrast registration DBs in response to the access status of users during user authentication, so that the authentication speed can be significantly increased and unnecessary calculation processing can be prevented. there is.
1:방역시스템 3-1, ..., 3-N:출입검지기
5-1, ..., 5-N:게이트장치 30:촬영용 디바이스 31:카메라
32:브라켓 33:TOF센서 34:열화상 카메라
35:스피커 36:LED부 37:제어부
300:제어부 301:제어모듈 302:메모리
303:통신인터페이스부 304:객체인식 및 안면패턴특징 검출부
305:열화상 분석부 306:발열여부 판단부
307:마스크 착용여부 판단부 308:사용자 인증부 309:출입여부 결정부
310:개폐제어신호 생성부 311:경고정보 출력부 312:디스플레이부
321:고정플레이트 322:캐스터 323:수직암
325:힌지결합부 341:영상입력모듈 342:TOF정보 입력모듈
343:분석모듈 1: quarantine system 3-1, ..., 3-N: access detector
5-1, ..., 5-N: gate device 30: photographing device 31: camera
32: bracket 33: TOF sensor 34: thermal imaging camera
35: speaker 36: LED unit 37: control unit
300: control unit 301: control module 302: memory
303: communication interface unit 304: object recognition and facial pattern feature detection unit
305: thermal image analysis unit 306: heat determination unit
307: Mask wear or not determination unit 308: User authentication unit 309: Access or not determination unit
310: open/close control signal generation unit 311: warning information output unit 312: display unit
321: fixed plate 322: caster 323: vertical arm
325: hinge coupling part 341: image input module 342: TOF information input module
343: analysis module
Claims (5)
상기 출입검지기는
브라켓;
상기 브라켓에 회전 가능하게 결합되는 촬영용 디바이스를 포함하고,
상기 촬영용 디바이스는
출입자의 안면을 촬영하여 영상을 획득하는 카메라;
출입자의 안면을 열-추적 및 탐지하여 열화상을 획득하는 열화상 카메라;
기 설정된 경고정보를 외부로 출력하는 표출수단;
상기 열화상 카메라에 의해 획득된 열화상을 분석하여 출입자의 체온을 측정하여 출입자의 발열여부를 검출함과 동시에 상기 카메라에 의해 획득된 영상을 분석하여 출입자의 마스크 착용여부를 검출하며, 출입자의 발열이 검출되거나 또는 출입자가 마스크 미착용자일 때, 상기 표출수단을 통해 경고정보가 출력되도록 하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는
영상을 입력값으로 하여, 출입자의 마스크 객체의 유무를 출력값으로 하는 특징검출 알고리즘이 저장되는 메모리;
기 설정된 객체검출 알고리즘을 이용하여 상기 카메라에 의해 획득된 영상을 분석하여 마스크 객체의 유무를 나타내는 객체 검출데이터를 출력하는 객체인식 및 안면패턴특징 검출부;
상기 객체인식 및 안면패턴특징 검출부에 의해 검출된 객체 검출데이터를 통해 출입자가 마스크를 착용하였는지 여부를 판단하는 마스크 착용여부 판단부;
상기 마스크 착용여부 판단부에 의해 출입자가 마스크 착용자로 판단될 때, 출입자의 출입을 허용하도록 결정하되, 상기 마스크 착용여부 판단부에 의해 출입자가 마스크 미착용자로 판단될 때, 출입자의 출입을 통제하게로 결정하는 출입여부 결정부를 포함하고,
상기 특징검출 알고리즘은 영상을 입력값으로 하여, 출입자의 마스크 객체의 유무를 나타내는 객체 검출데이터 뿐만 아니라 출입자의 안면의 특징정보인 안면패턴특징정보를 출력하고,
상기 메모리에는 출입 허용된 사용자의 정보 및 안면패턴특징정보가 매칭된 등록DB들이 기 설정되어 저장되고,
상기 객체인식 및 안면패턴특징 검출부는
상기 객체검출 알고리즘을 이용하여 상기 카메라에 의해 획득된 영상을 분석하여 마스크 객체의 유무를 나타내는 객체 검출데이터와 출입자의 안면패턴특징 정보를 검출하고,
상기 제어부는
상기 객체인식 및 안면패턴특징 검출부에 의해 검출된 안면패턴특징정보를 기 등록된 등록DB들과 대조 및 비교하여 출입자가 허가된 사용자인지를 판별하는 사용자 인증부를 더 포함하고,
상기 출입여부 결정부는
출입자가 미발열자로 판단됨과 동시에 상기 마스크 착용여부 판단부에 의해 출입자가 마스크 착용자로 판단되면서 상기 사용자 인증부에 의해 인증되었을 때, 출입자의 출입을 허용하도록 결정하되, 출입자가 발열자로 판단되거나 상기 마스크 착용여부 판단부에 의해 출입자가 마스크 미착용자로 판단되거나 또는 상기 사용자 인증부가 인증에 실패할 때, 출입자의 출입을 통제하기로 결정하고,
상기 메모리에는 기 설정된 섹터들과, 각 섹터를 구성하는 하위 구성요소인 카테고리들과, 상기 섹터들의 순서인 인증순서정보가 기 설정되어 저장되고,
상기 사용자 인증부는
기 설정된 제2 주기(T2) 마다 실행되어 상기 등록DB들을 정렬시키는 등록DB 정렬부;
상기 객체인식 및 안면패턴특징 검출부에 의해 검출된 안면패턴특징정보와, 상기 등록DB 정렬부에 의해 정렬된 등록DB인 정렬DB들을 순차적으로 각각 비교 및 대조하여 인증을 수행하는 인증처리부;
상기 인증처리부에 인증 성공 시, 인증 처리된 사용자정보와, 인증 처리되는데 소요된 시간인 인증소요시간(t), 인증이 이루어진 시점에 대응되는 각 섹터별 카테고리 정보를 포함하는 인증정보를 생성한 후, 생성된 인증정보를 상기 메모리에 저장하는 인증정보 생성부를 포함하고,
상기 등록DB 정렬부는
기 설정된 인증순서의 각 섹터의 카테고리에 지금의 상태의 내용을 대입시키는 업데이트모듈;
인증정보들을 활용하여 기 등록된 사용자들의 각 섹터의 카테고리별 인증횟수(N)들로 이루어지는 출입현황정보들을 생성하는 출입현황정보 생성모듈;
상기 출입현황정보 생성모듈에 의해 생성된 출입현황정보를 기 등록된 등록DB들과 사용자정보 기준으로 매칭시켜 매칭데이터를 생성하는 매칭데이터 생성모듈;
상기 업데이트모듈에 의해 지금 상태의 내용이 적용된 인증순서인 최신인증순서에 따라 각 섹터별로 순서에 비례하는 가중치를 부여한 후, 상기 매칭데이터 생성모듈에 의해 생성된 매칭데이터를 활용하여 사용자별로 최신인증순서의 각 섹터의 카테고리 내용과 동일한 카테고리의 인증횟수에 해당 섹터의 가중치를 곱함과 동시에 최신인증순서의 각 섹터의 카테고리 내용과 동일하지 않은 카테고리의 인증회수에는 가중치‘1’을 곱한 후, 이들을 합산하여 각 사용자별로 가중점수를 산출하는 가중점수 산출모듈;
상기 가중점수 산출모듈에 의해 산출된 가중점수의 크기에 따라 기 등록된 등록유들을 정렬시켜 정렬DB를 생성한 후, 상기 메모리에 저장하는 정렬DB 생성모듈을 포함하고,
상기 사용자 인증부는
기 설정된 제1 주기(T1) 마다 실행되는 인증순서 설정부를 더 포함하고,
상기 인증순서 설정부는
판단모듈과, 순서조합별 인증모듈을 포함하고,
상기 판단모듈은
상기 메모리에 저장된 인증정보들을 탐색하여 현재로부터 이전 주기(T-1) 동안에 이루어진 인증 완료된 인증정보들을 추출하는 데이터 추출모듈과, 상기 데이터 추출모듈에 의해 추출된 현재로부터 이전 주기(T-1) 동안의 인증정보들의 인증소요시간(t)들을 추출하여 이들의 평균값을 산출하는 평균값 산출모듈과, 상기 평균값 산출모듈에 의해 산출된 평균값이 기 설정된 임계치 이상이면, 인증순서정보의 재설정이 필요하지 않다고 판단하되, 평균값이 임계치 미만이면, 인증순서정보의 재설정이 필요하다고 판단하는 재설정여부 판별모듈을 포함하고,
상기 순서조합별 인증모듈은
상기 판단모듈에서 인증순서의 재설정이 필요하다고 판단될 때 실행되고,
상기 메모리에 저장된 이전 주기(T-1) 동안의 인증 처리된 사용자들의 생체패턴특징들을 탐색하여 이들 중 랜덤으로 n개의 시험샘플들을 추출하는 시험샘플 추출모듈과, 섹터들의 순서의 조합으로 이루어질 수 있는 순서조합들을 구성하는 인증순서 조합모듈과, 상기 등록DB 정렬부의 상기 업데이트모듈, 상기 출입현황정보 생성모듈, 상기 매칭데이터 생성모듈, 상기 가중점수 산출모듈 및 상기 정렬DB 생성모듈과 동일한 방식으로, 순서조합별로 정렬DB들을 각각 생성함과 동시에 상기 시험샘플 추출모듈에 의해 추출된 시험패턴들을 생성된 정렬DB들과 대조 및 비교작업을 수행하는 인증수행모듈과, 상기 인증수행모듈에 의해 각 시험패턴이 각 정렬DB를 활용하여 인증하는데 소요되는 시간인 인증소요시간(t)을 산출한 후, 각 정렬DB별로 시험패턴들의 인증소요시간(t)들의 평균값을 산출하는 순서조합별 데이터 산출모듈과, 상기 순서조합별 데이터 산출모듈로부터 입력된 평균값들을 비교하여 가장 높은 평균값을 갖는 순서조합을 인증순서로 재설정하는 인증순서정보 재설정모듈을 포함하고,
상기 등록DB 정렬부의 상기 업데이트모듈은
상기 인증순서정보 재설정모듈에 의해 재설정된 인증순서에 따라, 각 섹터의 카테고리에 지금의 상태의 내용을 대입시키는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 방역시스템.In the quarantine system including an access detector installed at the entrance of an indoor space to detect visitors:
The entrance detector
Brackets;
Including a photographing device rotatably coupled to the bracket,
The photographic device is
A camera that acquires an image by photographing a person's face;
A thermal imaging camera that obtains a thermal image by heat-tracking and detecting the face of the person entering the room;
Display means for outputting preset warning information to the outside;
By analyzing the thermal image obtained by the thermal imaging camera, the body temperature of the visitor is measured to detect whether the visitor has fever, and at the same time, the image obtained by the camera is analyzed to detect whether the visitor is wearing a mask, and the fever of the visitor is detected. Further comprising a control unit for outputting warning information through the display means when this is detected or the person who is not wearing a mask,
The control unit
a memory storing a feature detection algorithm that takes an image as an input value and uses the presence or absence of a mask object as an output value;
an object recognition and facial pattern feature detection unit that analyzes the image acquired by the camera using a preset object detection algorithm and outputs object detection data indicating the presence or absence of a mask object;
a mask-wearing or non-mask determination unit for determining whether or not the visitor is wearing a mask through the object detection data detected by the object recognition and facial pattern feature detection unit;
When it is determined that the person wearing a mask is determined by the mask wearing determination unit, it is determined to allow the person to enter and exit, and when the mask wearing or not wearing judgment unit determines that the person is not wearing a mask, the entry and exit of the person is controlled. Including an entry or exit decision unit that determines,
The feature detection algorithm takes an image as an input value and outputs not only object detection data indicating the presence or absence of a mask object of the visitor, but also facial pattern feature information, which is feature information of the visitor's face,
In the memory, registration DBs in which information of users allowed to enter and facial pattern feature information are matched are set and stored in advance,
The object recognition and facial pattern feature detection unit
Analyzing the image acquired by the camera using the object detection algorithm to detect object detection data indicating the presence or absence of a mask object and facial pattern feature information of the person entering and leaving,
The control unit
Further comprising a user authentication unit for determining whether an entrant is an authorized user by collating and comparing the facial pattern feature information detected by the object recognition and facial pattern feature detection unit with previously registered registration DBs,
The entry/exit determination unit
When the entrant is judged to be a person with no fever and at the same time the entrant is judged to be wearing a mask by the mask wearer and authenticated by the user authentication unit, it is determined to allow the entrant to enter, but if the entrant is determined to be feverish or the mask is worn When the entrant is judged to be not wearing a mask by the wear/abuse determination unit or when the user authentication unit fails authentication, it is determined to control the access of the entrant,
In the memory, preset sectors, categories, which are sub-components constituting each sector, and authentication sequence information, which is the order of the sectors, are preset and stored;
The user authentication unit
a registration DB sorting unit that is executed every second period (T2) and sorts the registration DBs;
an authentication processing unit for performing authentication by sequentially comparing and contrasting the facial pattern feature information detected by the object recognition and facial pattern feature detection unit with the registration DB sorted by the registration DB sorting unit;
When authentication is successful in the authentication processing unit, authentication information including user information that has been authenticated, time required for authentication processing (t), and category information for each sector corresponding to the time of authentication is generated. , Includes an authentication information generator for storing the generated authentication information in the memory,
The registration DB sorting unit
an update module for substituting the contents of a current state into categories of each sector in a preset authentication sequence;
An access status information generation module that generates access status information consisting of the number of authentication times (N) for each sector of pre-registered users by utilizing authentication information;
a matching data generation module for generating matching data by matching the access status information generated by the access status information generation module with pre-registered registration DBs based on user information;
According to the latest authentication order, which is the authentication order to which the contents of the current state are applied by the update module, a weight proportional to the order is assigned to each sector, and then the latest authentication order for each user is obtained by utilizing the matching data generated by the matching data generation module. The weight of the sector is multiplied by the number of authentications in the same category as the category of each sector in the latest authentication sequence, and the number of authentications in categories that are not the same as the category of each sector in the latest authentication order is multiplied by the weight '1', and then summed up. a weighted score calculation module for calculating a weighted score for each user;
A sorting DB generating module for generating a sorting DB by arranging pre-registered registration oils according to the size of the weighted score calculated by the weighted score calculation module, and then storing the sorted DB in the memory;
The user authentication unit
Further comprising an authentication sequence setting unit that is executed every preset first period (T1),
The authentication sequence setting unit
Including a judgment module and an authentication module for each order combination,
The judgment module
A data extraction module that searches for authentication information stored in the memory and extracts authentication information that has been authenticated during a period (T-1) from the present to the previous period; and during a period (T-1) from the present extracted by the data extraction module. An average value calculation module that extracts authentication required times (t) of authentication information and calculates an average value thereof, and if the average value calculated by the average value calculation module is greater than a preset threshold value, it is determined that authentication sequence information does not need to be reset However, if the average value is less than the threshold value, a reset determination module for determining that authentication sequence information needs to be reset is included;
The authentication module for each order combination
Executed when the determination module determines that it is necessary to reset the authentication sequence,
A test sample extraction module for searching for biopattern features of authenticated users during the previous period (T-1) stored in the memory and randomly extracting n test samples from among them, and a combination of the order of sectors. In the same way as the authentication order combination module constituting order combinations, the update module of the registration DB sorting unit, the access status information generation module, the matching data generation module, the weighted score calculation module, and the sorting DB generation module, the order An authentication execution module that creates sorting DBs for each combination and at the same time compares and compares the test patterns extracted by the test sample extraction module with the generated sorting DBs; After calculating the time required for authentication (t), which is the time required for authentication using each sort DB, a data calculation module for each order combination that calculates the average value of the time required for authentication (t) of test patterns for each sort DB; An authentication sequence information reset module for resetting the sequence combination having the highest average value as an authentication sequence by comparing average values input from the data calculation module for each sequence combination,
The update module of the registration DB sorting unit
The quarantine system, characterized in that, according to the authentication sequence reset by the authentication sequence information resetting module, the contents of the current state are substituted into the category of each sector.
상기 제어부는
1)출입자가 발열자가 아니면서 마스크 착용자일 때, 상기 게이트장치로 출입도어를 개방하라는 제어신호를 출력하며, 2)출입자가 발열자이거나 또는 마스크 미착용자일 때 상기 게이트장치로 출입도어를 폐쇄하라는 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 방역시스템.The method of claim 1, wherein the quarantine system further comprises gate devices installed on the upper surface of the bracket of the access detector,
The control unit
1) When the entrant is not a fever but wears a mask, the gate device outputs a control signal to open the access door, 2) Control to close the access door with the gate device when the entrant is a fever or not wearing a mask A quarantine system characterized in that it outputs a signal.
상기 열화상 카메라에 의해 획득된 열화상을 분석하는 열화상 분석부;
상기 열화상 분석부에 의해 검출된 분석데이터를 통해 출입자의 체온(℃)을 측정한 후, 측정된 체온(℃)을 기 설정된 기준값과 비교하여 체온(℃)이 기준값 미만이면 출입자를 미발열자로 판단하되, 체온(℃)이 기준값 이상이면 출입자를 발열자로 판단하는 발열여부 판단부;
상기 출입여부 결정부에 의해 결정된 데이터에 따른 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부;
상기 제어신호 생성부에 의해 생성된 제어신호를 해당 게이트장치로 전송하는 제어모듈을 더 포함하고,
상기 출입여부 결정부는
상기 발열여부 판단부에서 출입자가 미발열자로 판단되면서 상기 마스크 착용여부 판단부에 의해 출입자가 마스크 착용자로 판단될 때, 출입자의 출입을 허용하도록 결정하되, 상기 발열여부 판단부에서 출입자가 발열자로 판단되거나 또는 상기 마스크 착용여부 판단부에 의해 출입자가 마스크 미착용자로 판단될 때, 출입자의 출입을 통제하게로 결정하는 것을 특징으로 하는 방역시스템.The method of claim 2, wherein the control unit
a thermal image analysis unit analyzing the thermal image acquired by the thermal image camera;
After measuring the body temperature (°C) of the visitor through the analysis data detected by the thermal image analyzer, the measured body temperature (°C) is compared with a preset reference value, and if the body temperature (°C) is less than the reference value, the visitor is considered to have no fever. However, if the body temperature (℃) is higher than the reference value, a fever determination unit for determining the visitor as a fever;
a control signal generator for generating a control signal according to the data determined by the entry/exit determination unit;
Further comprising a control module for transmitting the control signal generated by the control signal generator to the corresponding gate device,
The entry/exit determination unit
When the fever determination unit determines that the visitor has no fever and the mask wearing determination unit determines that the visitor is wearing a mask, it is determined to allow the person to enter and exit, but the fever determination unit determines that the visitor has fever. or when the entrant is judged to be a non-wearing mask by the mask wearing determination unit, it is characterized in that it is determined to control the entry and exit of the entrant.
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