KR102547931B1 - 배 밖의 사람 검출 시스템을 위한 라인 어레이 카메라 - Google Patents

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Abstract

각각의 라인 어레이 카메라 내의 일차원 어레이 픽셀을 사용하여, 라인 어레이 카메라의 시야 내에서 하나 이상의 데이터 세트를 캡쳐하도록 구성된 적어도 하나의 라인 어레이 카메라 - 각각의 데이터 세트는 시점에서 일차원 어레이 픽셀로부터의 일차원 출력임 - 와, 및 하나 이상의 데이터 세트에 응답하여, 객체가 시야를 통해 언제 이동되었는지를 결정하고, 하나 이상의 데이터 세트에 응답하여, 객체가 사람인지를 결정하도록 구성된 제어 시스템을 포함하되, 상기 제어 시스템은, 각각의 데이터 세트 내의 베리에이션과 각각의 데이터 세트 간의 베리에이션 중 적어도 하나에 응답하여, 시야를 통해 사람이 이동되었는지를 결정하도록 구성되는 객체 검출 시스템이 제공된다.

Description

배 밖의 사람 검출 시스템을 위한 라인 어레이 카메라
본원에 개시된 주제는 일반적으로 객체 검출의 분야에 관한 것이며, 구체적으로, 배 밖의 사람 검출하기 위한 방법과 장치에 관한 것이다.
흔히, 배 밖의 사람 검출 시스템은, 누가 배 밖으로 떨어지면, 물에 있는 신체를 검출하기 위해, 목격자 증언에 의존하거나 열 이미징 카메라를 사용한다. 그러나, 사람의 신체 온도는 열 이미징 카메라 상에서 보이는 물에서의 온도와 현저히 다르고, 심지어 작은 파도는 물에 있는 사람의 카메라 뷰를 방해할 수 있다. 배 밖의 사람 검출을 위한 좀 더 신뢰성있는 해결책이 요구된다.
일 실시예에 따르면, 객체 검출 시스템이 제공된다. 상기 시스템은, 각각의 라인 어레이 카메라 내의 일차원 어레이 픽셀을 사용하여, 라인 어레이 카메라의 시야 내에서 하나 이상의 데이터 세트를 캡쳐하도록 구성된 적어도 하나의 라인 어레이 카메라 - 각각의 데이터 세트는 시점에서 일차원 어레이 픽셀로부터의 일차원 출력임 - 와, 및 하나 이상의 데이터 세트에 응답하여, 객체가 시야를 통해 언제 이동되었는지를 결정하고, 하나 이상의 데이터 세트에 응답하여, 객체가 사람인지를 결정하도록 구성된 제어 시스템을 포함하되, 상기 제어 시스템은, 각각의 데이터 세트 내의 베리에이션과 각각의 데이터 세트 간의 베리에이션 중 적어도 하나에 응답하여, 시야를 통해 사람이 이동되었는지를 결정하도록 구성된다.
상기 기술된 하나 이상의 특징에 더하거나, 대안예로, 상기 시스템의 추가적인 실시예는, 적어도 하나의 라인 어레이 카메라는, 제1 라인 어레이 카메라와, 및 상기 제1 라인 어레이 카메라 아래의 제1 선택된 거리에 위치된 제2 라인 어레이 카메라를 더 포함하되, 상기 제어 시스템은, 제1 라인 어레이 카메라에 의해 캡쳐된 하나 이상의 데이터 세트, 제2 라인 어레이 카메라에 의해 캡쳐된 하나 이상의 데이터 세트 및 제1 선택된 거리에 응답하여, 객체의 속도를 결정하도록 구성되는 것을 포함할 수 있다.
상기 기술된 하나 이상의 특징에 더하거나, 대안예로, 상기 시스템의 추가적인 실시예는, 상기 제어 시스템은, 객체의 속도에 응답하여, 객체가 사람이 아니라는 것을 결정하도록 구성되는 것을 포함할 수 있다.
상기 기술된 하나 이상의 특징에 더하거나, 대안예로, 상기 시스템의 추가적인 실시예는, 상기 제어 시스템은, 제1 라인 어레이 카메라에 의해 캡쳐된 하나 이상의 데이터 세트와 제2 라인 어레이 카메라에 의해 캡쳐된 하나 이상의 데이터 세트 중 적어도 하나 및 객체의 속도에 응답하여, 이차원 이미지를 편집하도록 구성되는 것을 포함할 수 있다.
상기 기술된 하나 이상의 특징에 더하거나, 대안예로, 상기 시스템의 추가적인 실시예는, 상기 제어 시스템은, 객체가 사람인지 아닌지를 결정하기 위해, 이차원 이미지를 분석하도록 구성되는 것을 포함할 수 있다.
상기 기술된 하나 이상의 특징에 더하거나, 대안예로, 상기 시스템의 추가적인 실시예는, 상기 제어 시스템은, 사람 확인을 위해 이차원 이미지를 송신하도록 구성되는 것을 포함할 수 있다.
상기 기술된 하나 이상의 특징에 더하거나, 대안예로, 상기 시스템의 추가적인 실시예는, 상기 제어 시스템은 사람이 검출될 때, 응답 프로토콜을 활성화하도록 구성되는 것을 포함할 수 있다.
상기 기술된 하나 이상의 특징에 더하거나, 대안예로, 상기 시스템의 추가적인 실시예는, 상기 객체 검출 시스템은 배에 위치되고, 응답 프로토콜은, 알람, 선원으로의 알림 메세지, 부표 떨어짐, 엔진 정지 또는 해안 경비대 호출 중 적어도 하나를 포함하는 것을 포함할 수 있다.
상기 기술된 하나 이상의 특징에 더하거나, 대안예로, 상기 시스템의 추가적인 실시예는, 적어도 하나의 라인 어레이 카메라는, 제1 라인 어레이 카메라와, 및 상기 제1 라인 어레이 카메라로부터 제2 선택된 거리만큼 떨어져 위치된 제3 라인 어레이 카메라 - 상기 제3 라인 어레이 카메라는 제1 라인 어레이 카메라와 마주봐서, 제2 카메라의 시야는 제1 카메라의 시야와 오버랩됨 - 를 더 포함하되, 상기 제어 시스템은, 제2 선택된 거리 및 제1 라인 어레이 카메라에 의해 캡쳐된 하나 이상의 데이터 세트와 제3 라인 어레이 카메라에 의해 캡쳐된 하나 이상의 데이터 세트 중 적어도 하나에 응답하여, 객체의 크기와 위치 중 적어도 하나를 결정하도록 구성되는 것을 포함할 수 있다.
상기 기술된 하나 이상의 특징에 더하거나, 대안예로, 상기 시스템의 추가적인 실시예는, 상기 제어 시스템은, 객체의 크기에 응답하여, 객체가 사람이 아니라는 것을 결정하도록 구성되는 것을 포함할 수 있다.
상기 기술된 하나 이상의 특징에 더하거나, 대안예로, 상기 시스템의 추가적인 실시예는, 시간 및 객체의 위치 중 적어도 하나는 객체의 사람 확인을 위해 송신되는 것을 포함할 수 있다.
상기 기술된 하나 이상의 특징에 더하거나, 대안예로, 상기 시스템의 추가적인 실시예는, 상기 제1 라인 어레이 카메라는 단파장 적외선 카메라인 것을 포함할 수 있다.
상기 기술된 하나 이상의 특징에 더하거나, 대안예로, 상기 시스템의 추가적인 실시예는, 상기 제1 라인 어레이 카메라는 능동형 조명을 사용하는 것을 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 객체 검출 방법이 제공된다. 상기 방법은, 각각의 라인 어레이 카메라 내의 일차원 어레이 픽셀을 사용하여, 적어도 하나의 라인 어레이 카메라의 시야 내에서 하나 이상의 데이터 세트를 캡쳐하는 단계 - 각각의 데이터 세트는 시점에서 일차원 어레이 픽셀로부터의 일차원 출력임 - 와, 제어 시스템을 사용하여, 하나 이상의 데이터 세트에 응답하여, 객체가 언제 시야를 통해 이동되었는지를 결정하는 단계와, 및 하나 이상의 데이터 세트에 응답하여, 객체가 사람인지를 결정하는 단계를 포함하되, 상기 제어 시스템은, 각각의 데이터 세트 내의 베리에이션과 각각의 데이터 세트 간의 베리에이션 중 적어도 하나에 응답하여, 시야를 통해 사람이 이동되었는지를 결정하도록 구성된다.
상기 기술된 하나 이상의 특징에 더하거나, 대안예로, 상기 시스템의 추가적인 실시예는, 적어도 하나의 라인 어레이 카메라는, 제1 라인 어레이 카메라와, 및 상기 제1 라인 어레이 카메라 아래의 제1 선택된 거리에 위치된 제2 라인 어레이 카메라를 더 포함하되, 상기 제어 시스템은, 제1 라인 어레이 카메라에 의해 캡쳐된 하나 이상의 데이터 세트, 제2 라인 어레이 카메라에 의해 캡쳐된 하나 이상의 데이터 세트 및 제1 선택된 거리에 응답하여, 객체의 속도를 결정하도록 구성되는 것을 포함한다.
상기 기술된 하나 이상의 특징에 더하거나, 대안예로, 상기 시스템의 추가적인 실시예는, 상기 제어 시스템을 사용하여, 객체의 속도에 응답하여, 객체가 사람인지를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
상기 기술된 하나 이상의 특징에 더하거나, 대안예로, 상기 시스템의 추가적인 실시예는, 상기 제어 시스템을 사용하여, 제1 라인 어레이 카메라에 의해 캡쳐된 하나 이상의 데이터 세트와 제2 라인 어레이 카메라에 의해 캡쳐된 하나 이상의 데이터 세트 중 적어도 하나 및 객체의 속도에 응답하여, 이차원 이미지를 편집하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기술된 하나 이상의 특징에 더하거나, 대안예로, 상기 시스템의 추가적인 실시예는, 상기 제어 시스템을 사용하여, 객체가 사람인지 아닌지를 결정하기 위해, 이차원 이미지를 분석하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기술된 하나 이상의 특징에 더하거나, 대안예로, 상기 시스템의 추가적인 실시예는, 상기 제어 시스템을 사용하여, 사람 확인을 위해 이차원 이미지를 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기술된 하나 이상의 특징에 더하거나, 대안예로, 상기 시스템의 추가적인 실시예는, 상기 제어 시스템을 사용하여, 사람이 검출될 때, 응답 프로토콜을 활성화하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시물의 실시예의 기술적 효과는 적어도 하나의 라인 어레이 카메라를 사용하여, 배 밖으로 떨어진 객체를 검출하는 것을 포함한다.
상기 특징 및 요소는, 명확하게 다르게 진술되지 않는 한, 제한 없이 다양한 조합으로 결합될 수 있다. 이들 특징 및 요소는 물론 이들의 동작은 이하의 설명 및 첨부 도면에 비추어 좀 더 명확해질 것이다. 그러나, 이하의 설명 및 도면은 본질적으로 예시적이고 설명적이며 비제한적인 것으로 의도된다.
본 개시물의 상기 및 다른 특징과 이점은, 유사한 요소가 여러 도면들에서 유사하게 넘버링된 첨부 도면과 함께, 이하의 상세한 설명으로부터 명백해진다.
도 1a-1e는 본 개시물의 실시예에 따른, 이차원 이미지를 편집하기 위해, 객체의 복수의 일차원 데이터 세트들을 캡쳐하는 라인 어레이 카메라의 개략도를 나타내고;
도 2는 본 개시물의 실시예에 따른, 배에서 사용을 위한, 배 밖의 객체 검출 시스템의 개략도를 나타내고;
도 3은 본 개시물의 실시예에 따른, 도 1의 배 밖의 객체 검출 시스템을 포함하는 배의 측면도를 나타내고;
도 4는 본 개시물의 실시예에 따른, 도 1의 배 밖의 객체 검출 시스템을 포함하는 배의 상면도를 나타내고;
도 5는 본 개시물의 실시예에 따른, 배 밖의 객체 검출 시스템을 작동하는 방법의 순서도를 나타내고; 및
도 6은 본 개시물의 실시예에 따른, 배 밖으로 떨어지는 객체를 검출한 이후의 응답 프로토콜의 방법의 순서도이다.
개시된 장치 및 방법의 하나 이상의 실시예의 상세한 설명은 예시화에 의해, 그리고 도면을 참조하여 제한 없이 제시된다.
도 1a-1e는 이차원 이미지(300)를 편집하기 위해, 객체(200)의 복수의 일차원 데이터 세트(300a)를 캡쳐하는 라인 어레이 카메라(110)의 개략도를 나타낸다. 도 1a-1e가 하나의 라인 어레이 카메라(110)를 디스플레이하지만, 도 2-4는, 제1 상부 라인 어레이 카메라(110a), 제2 상부 라인 어레이 카메라(110b), 제1 하부 라인 어레이 카메라(120a), 제2 하부 라인 어레이 카메라(120b) 등을 포함하는 다양한 이름을 가진 복수의 라인 어레이 카메라를 포함한다. 도 2-4에서의 명명법(제1, 제2, 상부, 하부)은 다양한 라인 어레이 카메라들의 체계를 구별하기 위함이고, 각각의 라인 어레이 카메라는 도 1a-1e를 참조하여 논의된 라인 어레이 카메라(110)와 동일한 능력을 가진다. 제1, 제2, 상부, 하부의 명명법은 비제한적이고, 가령, 제1, 제2, 제3 및 제4와 같은 다른 용어가 사용될 수 있다.
라인 어레이 카메라(110)는, 가령, 라인 스캔 카메라, 라인 어레이 카메라 또는 일차원 어레이 카메라와 같은 일차원 어레이 픽셀(111)을 사용하여, 일차원 데이터 세트를 캡쳐할 수 있는 임의의 카메라일 수 있다. 도 1a-1e에 도시된 바와 같이, 라인 어레이 카메라(110)는 제1 일차원 어레이 픽셀(111) 때문에, 매우 좁은 시야를 가진다. 객체(200)는 라인 어레이 카메라(110)의 시야(112)를 지나 이동함에 따라, 객체(200)의 일차원 데이터 세트(300a)가 기록된다. 주의: 제1 라인 어레이 카메라(110)는, 제1 시야(112)를 통해 이동하는 객체(200)가 없을 때에도, 데이터 세트를 연속적으로 캡쳐하고 있다. 일차원 데이터 세트(300a)는 도 1a-1e에 도시된 바와 같이, 객체(200)의 완전한 이미지(300)의 "슬라이스"일 수 있다. 그리고 나서, 제1 라인 어레이 카메라(110)의 제1 시야(112)을 지나서 이동되었던 객체(200)의 이차원 이미지(300)를 생성하기 위해, 이들 데이터 세트(300a)는 편집될 수 있다. 제1 시야(112) 내의 객체(200)의 검출은, 각각의 주요 데이터 세트 내의 베리에이션과 각각의 주요 데이터 세트 사이의 베리에이션 중 적어도 하나에 응답하여, 결정될 수 있다. 검출을 위해 라인 어레이 카메라를 사용할 때, 객체(200)는 라인 어레이 카메라(110)의 시야를 통해, 상이한 속도 또는 상이한 방향으로 이동할 수 있다. 그러므로, 이동하는 객체(200)의 속도 및/또는 방향을 계산하기 위해, 제2 라인 어레이 카메라가 사용될 수 있다. 개시된 실시예에서, 라인 어레이 카메라는 배(400) 밖으로 떨어지는 객체(200)(특히, 사람)를 검출하는데 사용되고 있다. 배 밖의 검출 시스템(100)이 배(400)를 참조하여 설명되지만, 배(400)로 제한되어 고려되어서는 아니되고, 배 밖의 검출 시스템(100)은, 가령, 다리나 부두와 같이 떨어지는 객체의 검출이 요구되는 다른 구조물에서 사용될 수 있다.
바람직하게는, 일차원 데이터 세트를 생성하는 일차원 어레이 픽셀은, 라인 어레이 카메라의 시야를 통과하고 배경을 포함하지 않는 객체(200)의 슬라이스를 이미징만 함에 의해, 프라이버시 염려를 줄이는데 도움을 준다. 또한, 라인 어레이 카메라의 좁은 시야(112)는 비디오(2D) 시스템에서 흔한 뉘앙스/오류 알람을 줄이는데 도움을 줄 수 있다. 실시예에서, 라인 어레이 카메라는 단파장 적외선(SWIR) 카메라일 수 있다. 바람직하게는, SWIR 카메라는 보안 목적을 위해 이로운데, 왜냐하면, 이들은 가시광을 요하지 않아서, 신중한 검출을 할 수 있다. 또한, SWIR 파장은 일반적으로 가시광 카메라의 시야를 흐리게 할 수 있는 가령, 연무와 같은 흔한 기상 상태를 침투할 수 있다.
도 2는 본 개시물의 실시예에 따르면, 배(400)를 위한 배 밖의 객체 검출 시스템(100)의 개략도를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 배 밖의 객체 검출 시스템(100)은, 제1 상부 라인 어레이 카메라(110a), 제1 하부 라인 어레이 카메라(120a), 제2 상부 라인 어레이 카메라(110b), 제2 하부 라인 어레이 카메라(120b), 및 제어 시스템(150)을 포함한다. 라인 어레이 카메라(110a, 110b, 120a, 120b)는 라인 어레이 카메라(108a, 108b)의 쌍으로 체계화된다.
제1 라인 어레이 카메라 쌍(108a)은 제1 상부 라인 어레이 카메라(110a) 및 제1 하부 라인 어레이 카메라(120a)를 포함한다. 제1 상부 라인 어레이 카메라(110a)는 제1 하부 라인 어레이 카메라(120a)의 수직으로 위에 위치된다. 제1 하부 라인 어레이 카메라(120a)는 제1 상부 라인 어레이 카메라(110a)로부터 제1 거리(D1)만큼 떨어져 위치된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 하부 라인 어레이 카메라(120a)의 제1 하부 시야(122a)는 제1 상부 카메라(110a)의 제1 상부 시야(112a)와 평행하다. 제1 시야(112a, 122a)는 또한 배(400)의 갑판(402)과 평행하다.
제1 상부 라인 어레이 카메라(110a)는 제1 상부 일차원 어레이 픽셀(111a)를 사용하여, 제1 상부 시야(112a) 내의 하나 이상의 주요 상부 데이터 세트를 캡쳐하도록 구성된다. 각각의 주요 상부 데이터 세트는 제1 상부 라인 어레이 카메라(110a)의 제1 상부 일차원 어레이 픽셀(111a)에 의해 캡쳐된 것의 일차원 디지털 출력이다. 제1 하부 라인 어레이 카메라(120a)는 제1 상부 라인 어레이 카메라(110a)와 유사하게 작동한다. 제1 하부 라인 어레이 카메라(120a)는 제1 하부 시야(122a) 내의 하나 이상의 주요 하부 데이터 세트를 캡쳐하도록 구성된다. 각각의 주요 하부 데이터 세트는 제1 하부 라인 어레이 카메라(120a)의 제1 하부 일차원 어레이 픽셀(121a)에 의해 캡쳐된 것의 일차원 디지털 출력이다.
제2 라인 어레이 카메라 쌍(108b)은 제2 상부 라인 어레이 카메라(110b) 및 제2 하부 라인 어레이 카메라(120b)를 포함한다. 제2 상부 라인 어레이 카메라(110b)는 제2 하부 라인 어레이 카메라(120b)의 수직으로 위에 위치된다. 제2 하부 라인 어레이 카메라(120b)는 제2 상부 라인 어레이 카메라(110b)로부터 제1 거리(D1)만큼 떨어져 위치된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 하부 라인 어레이 카메라(120b)의 제2 하부 시야(122b)는 제2 상부 카메라(110b)의 제2 상부 시야(112b)와 평행하다. 제2 시야(112b, 122b)는 또한 배(400)의 갑판(402)과 평행하다.
제2 상부 라인 어레이 카메라(110b)는 제2 상부 일차원 어레이 픽셀(111b)를 사용하여, 제2 상부 시야(112b) 내의 하나 이상의 이차적 상부 데이터 세트를 캡쳐하도록 구성된다. 각각의 이차적 상부 데이터 세트는 제2 상부 라인 어레이 카메라(110b)의 제2 상부 일차원 어레이 픽셀(111b)에 의해 캡쳐된 것의 일차원 디지털 출력이다. 제2 하부 라인 어레이 카메라(120b)는 제2 상부 라인 어레이 카메라(110b)와 유사하게 작동한다. 제2 하부 라인 어레이 카메라(120b)는 제2 하부 시야(122b) 내의 하나 이상의 이차적 하부 데이터 세트를 캡쳐하도록 구성된다. 각각의 이차적 하부 데이터 세트는 제2 하부 라인 어레이 카메라(120b)의 제2 하부 일차원 어레이 픽셀(121b)에 의해 캡쳐된 것의 일차원 디지털 출력이다.
도시된 실시예에서, 제2 상부 라인 어레이 카메라(110b)는 제1 상부 라인 어레이 카메라(110a)와 마주보고, 제2 하부 라인 어레이 카메라(120b)는 제1 하부 라인 어레이 카메라(120a)와 마주본다. 제2 쌍의 라인 어레이 카메라(108b)는 제1 쌍의 라인 어레이 카메라(108b)로부터 제2 선택된 거리만큼 떨어져 위치된다. 라인 어레이 카메라(108a, 108b)의 쌍들이 서로 마주보기 때문에, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 상부 시야(112a)는 제2 상부 시야(112b)와 오버랩되고, 제1 하부 시야(122a)는 제2 하부 시야(122b)와 오버랩된다. 제2 시야(112b, 122b)는 제1 시야(112a, 122a)와 평행하다. 그러므로, 배 밖으로 떨어진 객체(200)는 4개의 시야(112a, 112b, 122a, 122b)를 통과하여 떨어질 것이다.
객체(200)의 존재를 검출하기 위해, 하나의 라인 어레이 카메라만 요구되지만, 객체(200)의 궤적과 속도를 검출하기 위해, 적어도 2개의 라인 어레이 카메라가 요구된다. 추가적인 라인 어레이 카메라는 정확도를 증가시키기 위해 추가될 수 있다. 서로 마주보는 추가적인 라인 어레이 카메라들도 객체(200)의 크기와 위치를 결정하기 위해 추가될 수 있다.
객체(200)의 이동의 방향은 객체(200)가 어느 시야(112a, 112b, 122a, 122b)에 먼저 진입하는지에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 객체(200)가 제 시점에 상부 시야(112a, 112b)를 지나고, 제2 시점에 하부 시야(122a, 122b)를 지나면, 객체(200)는 제1 방향(X1)으로 향한다고 결정되어서, 배(400) 밖으로 떨어진다고 결정될 수 있다. 바람직하게는, 객체(200)가 이동하는 방향을 아는 것이 시야(112a, 112b, 122a, 122b)를 통해 배 밖으로 떨어지는 사람과 시야(112a, 112b, 122a, 122b)를 통해 날아오르는 새를 구별하는 데 도움을 줄 것이다. 제1 선택된 거리(D1) 및 이동하는 객체(200)가 상부 시야(112a, 112b)와 하부 시야(122a, 122b)에 진입할 때의 기간을 사용하여, 객체(200)의 속도가 계산될 수 있고, 이차원 이미지(도 1a-1e에 도시된 바와 같이)를 구축하는데 사용될 수 있다.
또한, 라인 어레이 카메라들은 마주 보게 배치되어서, 제1 상부 시야(112a)가 제2 상부 시야(112b)와 오버랩되고, 제1 하부 시야(122a)가 제2 하부 시야(122b)와 오버랩되도록 할 수 있다. 바람직하게는, 2개의 라인 어레이 카메라들을 서로 마주보게 하는 것은, 2개의 카메라를 참조하여, 객체(200)의 크기 및 객체(200)의 위치에 대한 추가적인 정보를 제공할 수 있다. 그러므로, 제1 쌍의 라인 어레이 카메라(108a)에서 객체까지의 거리(D3)가 결정될 수 있고, 제2 쌍의 라인 어레이 카메라(108b)에서 객체(200)까지의 거리(D4)가 결정될 수 있다. 서로 마주보는 2개의 라인 어레이 카메라들(110a, 120a) 사이에 있는 객체(200)의 위치를 결정하기 위해, 각각의 라인 어레이 카메라(110a, 120a)로부터 2개의 데이터 세트가 서로 비교된다. 구체적으로, 각각의 데이터 세트 내에 객체(200)가 가지는 픽셀의 수(타겟 픽셀이라고도 함)이다. 예를 들어, 객체가 제1 상부 라인 어레이 카메라(110a)에 100개의 타겟 픽셀 및 제2 라인 어레이 카메라(120a)에 2개의 픽셀을 가진다면, 객체는 제1 상부 라인 어레이 카메라(110a)에 더 가까이 있다. 그리고 나서, 라인 어레이 카메라(110a, 120a) 사이의 객체(200)의 실제 위치는, 각각의 데이터 세트 내의 픽셀의 개수, 각각의 라인 어레이 카메라(110a, 120a)의 각도 시야 및 각각의 어레이 카메라(110a, 120a) 사이의 측정된 거리에 응답하여, 계산될 수 있다. 그리고 나서, 객체(200)의 크기는 2개의 라인 어레이 카메라(110a, 120a) 사이의 객체(200)의 위치 및 "타겟 픽셀"의 개수를 사용하여 결정될 수 있다. 바람직하게는, 알람(170)은, 객체의 크기가 명시된 크기 범위 내에 있을 때에만 활성화될 수 있다.
제어 시스템(150)은 배 밖의 객체 검출 시스템(100)의 동작을 제어하고, 객체가 배 밖으로 떨어졌는지, 객체(200)가 무엇인지, 및 객체(200)가 배 밖으로 떨어진 위치를 결정하도록 구성된다. 제어 시스템(150)은 상기 기술되었던 속도, 궤적, 크기 및 위치 계산을 수행하도록 구성된다. 제어 시스템(150)은 각각의 라인 어레이 카메라(110a, 120a, 110b, 120b)와 통신한다. 제어 시스템(150)은 프로세서 및 관련 메모리를 포함할 수 있다. 프로세서는, 동종 또는 이종으로 배열된, 필드 프로그램가능한 게이트 어레이(FPGA), 중앙 프로세싱 유닛(CPU), 응용자 주문형 집적 회로(ASIC), 디지털 신호 프로세서(DSP) 또는 그래픽 프로세싱 유닛(GPU) 하드웨어를 포함하는, 가능한 아키텍쳐의 임의의 와이드 어레이의 싱글-프로세서 또는 멀티-프로세서 시스템일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 메모리는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 리드 온리 메모리(ROM) 또는 다른 전자, 광학, 자기 또는 임의의 다른 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
각각의 데이터 세트가 라인 어레이 카메라(110a, 120a, 110a, 120b)에 의해 캡쳐되면, 데이터 세트는 제어 시스템(150)에 의해 프로세스되어서, 객체(200)가 임의의 4개의 시야(112a, 122a, 112b, 122b)를 통과하였는지, 객체(200)가 사람이었는지를 결정한다. 사람이 배 밖으로 떨어졌다고 결정되면, 알람(170)이 활성화될 수 있다. 알람(170)은 시각적 및/또는 청각적일 수 있다. 또한, 제어 시스템이 배 밖의 사람 이벤트를 검출하였을 때, 응답 프로토콜이 활성화될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 응답 프로토콜은 알람(170), 선원에게 알림 메세지, 부표 떨어짐(320), 엔진 정지 또는 해안 경비대 호출 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이들 응답 프로토콜은, 검출이 이루어지면, 자동으로 개시되거나, 배(400)의 선원의 멤버에 의해 개시될 수 있다. 또한, 라인 어레이 카메라(110a, 120a, 110b, 120b) 중 하나에 의해 편집된 이차원 이미지는 사람 확인을 위해 송신될 수 있다. 그리고 나서, 선원은 카메라(310)으로부터의 시각적 이미지 또는 라인 어레이 카메라(110a, 120a, 110b, 120b) 중 하나에 의해 편집된 이차원 이미지에 기초하여, 행동을 취할 수 있다. 객체(200)가 사람이 아니라면, 선원은 알람을 비활성화시키지만, 객체(200)가 사람이라면, 선원은 사람을 구하기 위해 구조 노력을 개시할 수 있다. 대안적으로, 제어 시스템(150)은, 시각적 인지를 통해, 객체(200)의 신원을 결정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어 시스템(150)이 객체(200)의 신원이 병이라고 결정한다면, 알람(170)은 비활성화될 수 있고, 객체(200)의 신원이 사람이라면, 제어 시스템(150)은 알람(170)을 활성화시킬 수 있다. 또한, 시간 및 위치 정보는, 선원 멤버들이 배 밖의 사람 이벤트의 추가적인 확인을 위해, (배에 탑재된 보안 카메라로부터) 대응되는 보안 장면을 통해, 빠르게 탐색하기 위해, 이들에게로 전송될 수 있다.
도 2를 계속 참조하면서 이제 도 3 및 4를 참조하면, 도 3 및 4는 본 개시물의 실시예에 따른, 배(400)에 통합된 배 밖의 객체 검출 시스템(100)을 나타낸다. 도 3 및 4에 도시된 구성은 배 상의 배 밖의 검출 시스템(100)의 가능한 실행예의 예시이다. 도 3 및 4에 도시되고 상기 언급된 바와 같이, 라인 어레이 카메라는 한 쌍의 라인 어레이 카메라(108a-108n)으로 편성된다. 각각의 라인 어레이 카메라 쌍(108a-108n)은 상부 라인 어레이 카메라(110) 및 하부 라인 어레이 카메라(120)를 포함한다. 도 3은 6쌍의 라인 어레이 카메라(108a-108f)를 나타내고, 각각의 라인 어레이 카메라 쌍(108a-108f)은 하부 라인 어레이 카메라(120a-110f)의 수직 위에 위치된 상부 라인 어레이 카메라(110a-110f)를 가지고, 도시되지 않은 나머지 쌍의 라인 어레이 카메라(108-108n)에 대해서도 동일하다. 라인 어레이 카메라(108a-108n)의 쌍들은 배(400) 주위에 대칭으로 배열되어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 배(400)의 전체 둘레(470)가 상부 시야(112a-112n) 내에 있다. 그러므로, 객체(200)가 배(400)에서 떨어졌다면, 상부 시야(112a-112n), 그리고 순차적으로 각각의 하부 시야(도 3에 도시되지 않았지만 상부 시야(112a-112n) 바로 아래에 있음)를 통과하였을 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 시야(112a-112f)는 하부 시야(122a-122f)와 평행하게 배열되고, 도 2에 도시되지 않은 나머지 시야에 대해서도 동일하다. 기술 분야의 당업자에 의해 인식될 수 있는 바와 같이, 본 개시물은 라인 어레이 카메라(108a-108n)의 쌍 또는 단일 유닛의 개수나 배열에 의해 제한되지 않고, 이는 배(400)의 크기와 형상에 의존하여 변할 수 있다. 카메라들의 배열은 각각의 배에 대해 상이하게 설계될 필요가 있고, 또한, 각각의 라인 어레이 카메라의 품질에 의존할 수 있다. 예를 들어, 하부 픽셀 카운트를 가진 라인 어레이 카메라는 배 주위에 더 많은 배치를 요할 수 있다. 배(400)로부터 돌출부가 있다면, 추가적인 라인 어레이 카메라가 요구될 수 있다. 배(400)에서 떨어질 수 없는 영역(즉, 발코니와 창문이 없는, 상부 갑판이 없어서, 승객 및/또는 선원이 배에 접근할 수 없는 영역)에 더 적은 라인 어레이 카메라가 필요할 수 있다.
도 1-3의 구성요소를 참조하면서, 이제 도 5를 참조하면, 도 6은 본 개시물의 실시예에 따른, 배 밖으로 떨어진 객체(200)를 검출하는 방법(500)의 순서도를 나타낸다. 블록(504)에서, 적어도 하나의 라인 어레이 카메라(110a, 110b, 120a, 120b)는 각각의 라인 어레이 카메라(110a, 110b, 120a, 120b) 내의 일차원 어레이 픽셀(111a, 111b, 121a, 121b)을 사용하여, 라인 어레이 카메라(110a, 110b, 120a, 120b)의 시야(112a, 112b, 122a, 122b) 내의 하나 이상의 데이터 세트를 캡쳐한다. 각각의 데이터 세트는 시점에서 일차원 어레이 픽셀로부터의 일차원 출력이다. 블록(506)에서, 제어 시스템(150)은, 하나 이상의 데이터 세트에 응답하여, 시야를 통해 객체(200)가 언제 이동하였는지를 결정한다. 블록(508)에서, 제어 시스템(150)은, 하나 이상의 데이터 세트에 응답하여, 객체(200)가 사람인지를 결정한다. 검출 시스템(100)은 모든 라인 어레이 카메라(110a, 110b, 120a, 120b)로부터의 데이터 세트를 지속적으로 캡쳐하고, 데이터 세트를 분석하여, 객체(200)가 언제 임의의 시야(112a, 112b, 122a, 122b) 내로 이동되었는지를 결정한다(동일한 데이터 세트 내의 픽셀들을 비교함은 물론 동일한 카메라로부터의 상이한 데이터 세트를 비교함에 의해, 이것을 행함). 검출 시스템(100)이 객체(200)가 하나 이상의 카메라의 시야 내로 이동되었다고 결정하면, 검출 시스템은 다른 카메라로부터의 데이터 세트를 분석하여, 객체(200)가 떨어진 사람인지 아닌지에 대한 추가적인 정보를 얻을 수 있다.
바람직하게는, 복수의 라인 어레이 카메라를 사용하는 것은, 떨어지는 객체에 대한 여러 층의 검출 및 확인을 가능하게 하여, 중복성을 증가시키고 오류 알람율을 감소시킨다. 또한 바람직하게는, 라인 어레이 카메라는 작아서, 배 또는 다른 구조물의 측면으로부터 600 mm 이상으로 돌출되지 않을 수 있다. 또한, 바람직하게는, 상기 기술된 바와 같이, 라인 어레이 카메라는 사람 확인을 위해 검출 이후의 몇초 내에 객체의 이미지를 제공할 수 있을 것이다. 또한, 바람직하게는, SWIR 카메라들은 검출 목적을 위해 이로운데, 왜냐하면, 이들은 가시광을 사용할 필요가 없고, 그러므로 신중한 검출을 할 수 있기 때문이다. 또한, SWIR 파장은 일반적으로 가시광 카메라의 시야를 흐리게 할 수 있는 가령, 연무와 같은 흔한 기상 상태를 침투할 수 있다. 또한, 능동형 조명이 사용될 수 있다.
상기 설명이 도 5의 흐름 프로세스를 특정한 순서로 기술하였지만, 첨부된 청구항에서 요구되는 구체적으로 다른 진술이 없는 한, 단계의 순서는 가변될 수 있다는 것을 인식해야 한다.
도 1-3의 구성요소를 언급하면서, 이제 도 6을 참조하면, 도 6은 본 개시물의 실시예에 따른, 배 밖에 떨어지는 객체(200)를 검출한 이후의 응답 프로토콜의 방법(600)의 순서도를 나타낸다. 블록(610)에서, 객체(200)는 라인 어레이 검출 시스템(100)에 의해 검출된다. 블록(610) 이후에, 라인 어레이 검출 시스템(100)은 배 밖으로 떨어진 객체(200)가 사람이라고 결정할 때, 일련의 복수의 응답이 있다. 우선, 낮은 유감 응답(regret response)은 블록(620)에서 개시될 수 있다. 블록(620)에서의 낮은 유감 응답에서, 부표(320)가 떨어지거나, 및/또는 객체(200)의 이차원 이미지가 사람 확인을 위해 전송될 수 있다. 블록(620)에서의 낮은 유감 시나리오가 오류 알람으로 판명되면, 배(400)는 블록(622)의 정상 동작으로 되돌아갈 수 있다. 블록(630)에서의 중간 유감 응답에서, 배(400)의 엔진이 정지되고, 및/또는 객체(200)가 배(400)에서 떨어진 것으로 검출되었던 곳 근처의 보안 비디오가 검토될 수 있다. 블록(630)에서의 중간 유감 시나리오가 오류 알람으로 판명되면, 배(400)는 정상 동작으로 되돌아갈 수 있다. 블록(540)에서의 높은 유감 시나리오에서, 그리고 나서, 배 항로는 되돌리고, 승객에게 알리며, 해안 경비대에 알리고, 보안 선원은 물 속으로 보내질 수 있다.
상기 설명이 도 6의 흐름 프로세스를 특정한 순서로 기술하였지만, 첨부된 청구항에서 요구되는 구체적으로 다른 진술이 없는 한, 단계의 순서는 가변될 수 있다는 것을 인식해야 한다.
상기에 기술된 바와 같이, 실시예는 프로세서와 같은, 이들 프로세스를 실행하기 위한 프로세서-실행되는 프로세스 및 디바이스의 형태일 수 있다. 실시예는, 네트워크 클라우드 저장소, SD 카드, 플래시 드라이브, 플로피 디스켓, CD ROM, 하드 드라이브 또는 임의의 다른 컴퓨터-판독가능한 저장 매체와 같은 유형의 매체에 구현된 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램 코드의 형태일 수 있고, 컴퓨터 프로그램 코드가 컴퓨터에 로딩되고, 이에 의해 실행될 때, 컴퓨터는 실시예를 실시하기 위한 디바이스가 된다. 또한, 실시예는, 가령, 저장 매체에 저장되거나, 컴퓨터 로딩되고, 및/또는 이에 의해 실행되거나, 다른 전송 매체를 통해 전송되거나, 컴퓨터에 로딩되고, 및/또는 이에 의해 실행되거나, 전기 와이어링이나 케이블링을 통해, 광섬유를 통해, 또는 전자기파를 통해서와 같은 일부 전송 매체를 통해 전송되는 컴퓨터 프로그램 코드의 형태일 수 있고, 컴퓨터 프로그램 코드가 컴퓨터에 로딩되고, 이에 의해 실행될 때, 컴퓨터는 실시예를 실시하기 위한 디바이스가 된다. 범용 마이크로프로세서 상에서 실행될 때, 컴퓨터 프로그램 코드 세그먼트는 특수한 로직 회로를 생성하도록 마이크로프로세서를 구성한다.
"약"이라는 용어는 출원서를 제출할 당시에 사용가능한 장비에 기초하여, 특정한 품질의 측정과 관련된 오차의 정도를 포함하도록 의도된다. 예를 들어, "약"은 주어진 값의 ± 8% 또는 5%, 또는 2%의 범위를 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 용어는 특정한 실시예만 기술할 목적이고, 본 개시물을 제한하려는 의도는 아니다. 본원에서 사용된 바와 같이, 단수 형태인 "한", "하나" 및 "그"는 문맥이 명확하게 다르게 지시하지 않는 한, 복수 형태를 포함하도록 의도된다. 본 명세서에서 사용될 때, "포함하다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는 진술된 특징, 정수, 단계, 작업, 요소 및/또는 구성요소의 존재를 명시하지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 작업, 요소 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재나 추가를 배제시키지 않는다고 더욱 이해될 것이다.
본 개시물이 예시적인 실시예 또는 실시예들을 언급하여 기술되는 동안, 기술 분야의 당업자는 본 개시물의 범위에서 벗어남 없이, 다양한 변경예가 이루어질 수 있고, 등가예가 이들의 요소에 대해 치환될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 많은 수정예가 본 개시물의 본질적인 범위에서 벗어남 없이, 본 개시물의 가르침에 특정한 상황이나 재료를 적응하도록 만들어질 수 있다. 그러므로, 본 개시물은, 본 개시물을 수행하기 위해 상정된 최적의 모드로서 기술된 특정한 실시예로 제한되는 것이 아니라, 본 개시물은 청구항의 범위 내에 있는 모든 실시예를 포함할 것이라고 의도된다.

Claims (20)

  1. 배 밖의 사람 검출 시스템에 있어서, 상기 시스템은,
    제1 라인 어레이 카메라 및 상기 제1 라인 어레이 카메라 아래의 제1 선택된 거리에 위치된 제2 라인 어레이 카메라로서, 상기 제1 라인 어레이 카메라 및 제2 라인 어레이 카메라는 각각의 라인 어레이 카메라 내의 일차원 어레이 픽셀을 사용하여, 라인 어레이 카메라의 시야 내에서 하나 이상의 데이터 세트를 캡쳐하도록 구성되며, 각각의 데이터 세트는 시점에서 일차원 어레이 픽셀로부터의 일차원 출력인, 제1 라인 어레이 카메라 및 제2 라인 어레이 카메라; 그리고
    하나 이상의 데이터 세트에 기초하여, 객체가 시야를 통해 언제 이동되었는지를 결정하고, 하나 이상의 데이터 세트에 기초하여 객체가 사람인지를 결정하도록 구성된 제어 시스템을 포함하며,
    상기 제어 시스템은:
    각각의 데이터 세트 내의 베리에이션과 각각의 데이터 세트 간의 베리에이션 중 적어도 하나에 기초하여, 시야를 통해 사람이 이동되었는지를 결정하며;
    제1 라인 어레이 카메라에 의해 캡쳐된 하나 이상의 데이터 세트, 제2 라인 어레이 카메라에 의해 캡쳐된 하나 이상의 데이터 세트 및 제1 선택된 거리에 기초하여 객체의 속도를 결정하며;
    제1 라인 어레이 카메라에 의해 캡쳐된 하나 이상의 데이터 세트와 제2 라인 어레이 카메라에 의해 캡쳐된 하나 이상의 데이터 세트 중 적어도 하나 및 객체의 속도에 기초하여, 이차원 이미지를 편집하며; 그리고
    객체가 사람인지 아닌지를 결정하기 위해, 이차원 이미지를 분석하도록 구성되는, 배 밖의 사람 검출 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 시스템은 사람이 검출될 때, 응답 프로토콜을 활성화하도록 구성되는, 배 밖의 사람 검출 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 배 밖의 사람 검출 시스템은 배에 위치되고, 응답 프로토콜은, 알람, 선원으로의 알림 메세지, 부표 떨어짐, 엔진 정지 또는 해안 경비대 호출 중 적어도 하나를 포함하는, 배 밖의 사람 검출 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 라인 어레이 카메라로부터 제2 선택된 거리만큼 떨어져 위치된 제3 라인 어레이 카메라를 더 포함하며,
    상기 제3 라인 어레이 카메라는 제1 라인 어레이 카메라와 마주봐서, 제3 카메라의 시야는 제1 카메라의 시야와 오버랩되며,
    상기 제어 시스템은, 제2 선택된 거리 및 제1 라인 어레이 카메라에 의해 캡쳐된 하나 이상의 데이터 세트와 제3 라인 어레이 카메라에 의해 캡쳐된 하나 이상의 데이터 세트 중 적어도 하나에 기초하여, 객체의 크기와 위치 중 적어도 하나를 결정하도록 구성되는, 배 밖의 사람 검출 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어 시스템은, 객체의 크기에 기초하여, 객체가 사람이 아니라는 것을 결정하도록 구성되는, 배 밖의 사람 검출 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    시간 및 객체의 위치 중 적어도 하나는 객체의 사람 확인을 위해 송신되는, 배 밖의 사람 검출 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 라인 어레이 카메라는 단파장 적외선 카메라인, 배 밖의 사람 검출 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 라인 어레이 카메라는 능동형 조명을 사용하는, 배 밖의 사람 검출 시스템.
  14. 배 밖의 사람 검출 방법에 있어서, 상기 방법은,
    제1 라인 어레이 카메라 및 상기 제1 라인 어레이 카메라 아래의 제1 선택된 거리에 위치된 제2 라인 어레이 카메라의 시야 내에서 하나 이상의 데이터 세트를 각 라인 어레이 카메라 내의 일차원 어레이 픽셀을 사용하여 캡쳐하는 단계 - 각각의 데이터 세트는 시점에서 일차원 어레이 픽셀로부터의 일차원 출력임;
    제어 시스템을 사용하여, 하나 이상의 데이터 세트에 기초하여, 객체가 언제 시야를 통해 이동되었는지를 결정하는 단계;
    하나 이상의 데이터 세트에 기초하여, 객체가 사람인지를 결정하는 단계로,
    상기 제어 시스템은:
    각각의 데이터 세트 내의 베리에이션과 각각의 데이터 세트 간의 베리에이션 중 적어도 하나에 기초하여, 시야를 통해 사람이 이동되었는지를 결정하며; 그리고
    제1 라인 어레이 카메라에 의해 캡쳐된 하나 이상의 데이터 세트, 제2 라인 어레이 카메라에 의해 캡쳐된 하나 이상의 데이터 세트 및 제1 선택된 거리에 기초하여, 객체의 속도를 결정하도록 구성되는, 결정 단계;
    상기 제어 시스템을 사용하여, 제1 라인 어레이 카메라에 의해 캡쳐된 하나 이상의 데이터 세트와 제2 라인 어레이 카메라에 의해 캡쳐된 하나 이상의 데이터 세트 중 적어도 하나 및 객체의 속도에 기초하여, 이차원 이미지를 편집하는 단계; 그리고
    상기 제어 시스템을 사용하여, 객체가 사람인지 아닌지를 결정하기 위해, 이차원 이미지를 분석하는 단계를 포함하는, 배 밖의 사람 검출 방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 제어 시스템을 사용하여, 사람이 검출될 때, 응답 프로토콜을 활성화하는 단계를 더 포함하는, 배 밖의 사람 검출 방법.
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