KR20020079083A - 얼굴 촬영 데이터를 이용한 경비시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사람의 얼굴을 촬영한 데이터를 이용한 보안시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 영상추적 카메라를 공공장소 등에 설치하여 사람들의 얼굴을 촬영한다. 이처럼 촬영된 얼굴 데이터를 중앙관제부의 데이터 베이스에 미리 저장되어 있는 범죄자등의 요주인물 데이터와 서로 비교함으로써, 보다 신속하고 확실하게 범죄자등의 요주인물을 검거한다.

Description

얼굴 촬영 데이터를 이용한 경비시스템 및 그 방법{security system using data of face photographing and method of security thereof}

본 발명은 경비시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사람의 얼굴인식을 통한 경비 및 인증시스템과 그 방법에 관한 것이다.

현재, 보안 및 인증방법과 장치의 발달로 인해, 일반인들의 출입을 통제하는 장소 또는 보안상 인증을 필요로 하는 장소에는 일반적으로 지문인식, 홍채인식, 정맥인식, 목소리인식 등을 이용한 경비시스템이 설치된다. 그러나, 상기한 경비시스템에서는 인증대상자가 직접 자신의 지문, 홍채, 정맥, 목소리 등을 인식기에 인식시켜야 하므로, 번거로운 문제점이 있다. 또한, 고의적으로 침입을 노리는 경우에는 이러한 인식과정을 의도적으로 피할 수 있으므로, 외부 침입에 대하여 완벽한 통제가 어려워진다.

또한, 금융기관과 정부 관공서와 같은 불온 불순자들을 감시하여할 장소에서는 보편적으로 CCTV를 설치하여 상기 불온 불순자들을 감시하거나 또는 상기 CCTV 로 촬영한 영상을 비디오 테이프에 녹화하여, 만일 상기 장소에서 사고나 사건이 발생하면 사고나 사건이 발생한 시간대의 테이프를 재생하여 사고나 사건의 주모자를 찾곤하였다. 따라서, 상기와 같은 감시방식으로는 불손한 의도와 목적을 가지고서 상기 장소를 방문하는 자들 중 요주의 인물이나 수배 범죄자를 미리 찾아낼 방법이 없었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해소할 수 있는 경비시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 의도적인 인증과정이 불필요한 경비시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.

또한 발명의 또 다른 목적은, 요주의 인물이나 수배 범죄자의 인물 사진을 미리 분석하여 시스템 데이터 베이스에 저장시켜 놓고 감시 카메라로 촬영한 사진 영상을 미리 저장하여 놓은 데이터와 비교하여 요주의 인물이나 수배 범죄자를 즉시 실시간으로 찾을 수 있는 방법과 장치를 제공한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 불특정 다수의 얼굴을 촬영하는 카메라부와; 상기 카메라부에 의해 촬영된 얼굴 데이터가 전송되는 관리용 컴퓨터부와; 상기 관리용 컴퓨터부와 네트웍으로 연결되어 있으며, 상기 관리용 컴퓨터부로부터 상기 카메라부의 얼굴 데이터를 전송받아 통제가 필요한 요주인물을 색출하는 중앙관제부를 포함함을 특징으로 하는 경비시스템을 제공한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 영상추적 카메라를 이용하여 불특정 다수의 얼굴을 촬영하여 얼굴 영상을 캡쳐하는 단계와; 상기 촬영된 얼굴 데이터를 네트웍망을 통해 중앙관제부로 전송하는 단계와; 상기 중앙관제부의 데이터 베이스에 저장되어 있는 통제가 필요한 요주인물들의 얼굴 데이터와 상기 영상추적 카메라를 통해 촬영되어 전송된 얼굴 데이터를 서로 비교하여, 일치하는 데이터가 있는가를 확인하는 단계와; 상기 영상추적 카메라를 통해 촬영되어 전송된 데이터 중, 상기 중앙관제부의 데이터 베이스에 저장되어 있던 데이터와 일치하는 데이터가 있을 경우, 진압요원, 진압장비를 동원하여 상기 중앙관제부의 데이터 베이스에 저장되어 있던 얼굴 데이터와 일치하는 인물을 검거하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 경비방법을 제공한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 경비시스템을 설명하기 위한 개략적인 시스템 구성도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 경비시스템을 설명하기 위한 동작흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10a∼10d:영상추적 카메라부11:영상 캡션부

12:카메라 13:카메라 구동부

14:카메라 구동 제어부 20:관리용 컴퓨터

30:중앙관제부 31:전처리부

32:특징점 검출부 33:3차원 정보추출부

34:데이터 베이스부 35:형상 인식부

36:마스크 생성부

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 실시예예 따른 경비시스템을 설명하기 위한 개략적인 시스템 구성도이다.

도면을 참조하면, 공항대합실, 사람들이 많이 모이는 공공 장소 및 광장, 금융권, 터미널 등에 영상추적 카메라부 1,2,3,4(10a,10b,10c,10d)를 설치한다. 상기 영상추적 카메라는 네트웍상으로의 데이터 전송이 가능한 웹카메라로서, 설치 장소의 면적 등의 상황에 따라 여러 대를 설치할 수 있으며, 경우에 따라서는 레일 위에 부착하여 설치할 수도 있다. 상기 영상추적 카메라를 통해 촬영된 얼굴 데이터는 관리용 컴퓨터(20)로 전송되고, 이는 다시 네트웍망을 통하여 중앙관제부(30)로 전송된다. 도시하지 않았지만, 상기 영상추적 카메라부는 카메라(12)로 촬영한 영상을 캡션하는 영상 캡션부(11)와 상기 카메라(12)를 구동하는 카메라 구동부(13)와 상기 카메라 구동부(13)를 제어하는 카메라 구동 제어부(14)로 구성된다. 또한 상기 중앙 관제부(30)는 상기 카메라(12)로 캡션한 영상을 처리하는 전처리부(31)와 상기 영상에서 특징점을 검출하는 특징점 검출부(32)와 그리고 이 영상으로부터 3차원 정보를 추출하는 3차원정보 추출부(33)와 상기 3차원정보 추출부(33)에서 추출한 정보를 기반으로 마스크를 생성하는 마스크 생성부(36)와, 상기 마스크를 토대로 형상을 인식하는 형상 인식부(35)와, 메모리와 데이터 베이스부(34)로 구성된다.

이때, 중앙관제부(30)로 전송되는 얼굴사진은 프레임 단위로 전송되고, 프레임 단위로 전송되는 얼굴사진은 다음과 같은 방식으로 객체 인식된다.

먼저, 화상 입력부인 영상추적 카메라부(10a - 10d)의 카메라(1-4)로 촬영하는 영상을 하나의 화면을 구성할 수 있도록 상기 영상 캡쳐부(11)에서 캡쳐한 다음에 중앙 관제부(30)로 전송하고, 전송된 화상신호는 전처리부(31)에서 윤관선 보정 및 필터링이 이루어지게 되고, 상기 전처리부(31)에서 신호 처리된 화상신호는 특징점 검출부(32)로 입력되어 화상신호의 전화면과 현재의 화면을 비교하여 사람 피부색 패턴정보를 추출하여 데이터를 생성하고 또한 움직임을 추출하여 움직임 데이터를 생성한다. 그리고나서, 생성된 피부색 데이터와 움직임 데이터를 이용하여 입력되는 한 필드의 화상신호에서 검사할 후보영역을 생성하고, 생성된 후보영역에서부터 특징점을 검출하며, 검출된 특징점을 이용하여 상기 카메라에 의해 입력된 영상을 재배열한다.

상기와 같이 검출된 특징점과 재배열된 영상 데이터는 상기 3차원 정보추출부(33)와 카메라 구동 제어부(14)로 각각 입력되고, 카메라 구동 제어부(14)에서 바로 직전에 입력받아 상기에서 설명한 과정을 통해 처리된 검사 후보영역 데이터와 비교하여 후보영역의 이동거리를 연산하고, 이동된 거리만큼 카메라를 회전시켜 촬영하고자 하는 대상체를 재 촬영할수 있도록 카메라의 회전방향과 회전 각도를 결정하고, 카메라 구동부(13)를 작동시켜 카메라(12)를 소정의 방향으로 상기에서 설명된 회전각도만큼 회전시킨다.

특징점 검출부(32)에서는 생성된 상기 후보영역 데이터, 특징점 및 재배열된 화상 데이터를 입력받아 다시 한 번 설정된 특징점을 이용하여 화상을 재배열시키고, 그런 다음에 재배열된 화상의 특징점을 미리 설정하여 놓은 특징점과 비교하여 사람의 얼굴인지를 판단하고, 만일 사람의 얼굴인 경우에는 화상을 재배열시키고, 다수 화상 상호간의 변위정보를 이용하여 3차원 정보를 생성하고, 생성된 3차원 정보를 마스크 생성부(36)에 저장되어 있는 기준 마스크와 비교하여 개인별로 각각 다른 새로운 마스크를 생성한다.

상기 새로운 마스크를 데이터베이스(34)에 저장되어 있는 마스크 데이터와 비교하여 데이터베이스(34) 내에 존재하는지를 판단하고, 판단 결과 동일한 마스크 데이터가 데이터베이스(34) 내에 존재하는 경우에는 등록된 마스크임을 인식하여, 만일 등록된 마스크가 수배 범죄자 또는 요주의 인물인 경우에는 경보를 발하며, 만일 베이터베이스 내에 존재하지 않는 것으로 판단되는 경우네는 등록되지 않은 마스크로 인식하여 경보를 발하지 않는다.

이와 같이, 상기 중앙관제부(30)에서는 데이터 베이스(34)에 미리 저장되어 있던 요주인물들의 얼굴과 상기 영상추적 카메라를 통해 촬영되어 전송된 얼굴을 서로 비교, 검토한다. 데이터 베이스(34)에 저장되어 있던 데이터와 영상추적 카메라를 통해 전송된 데이터가 일치할 경우, 진압요원을 투입시키거나 진압장비 등을 동원하여 영상추적 카메라에 찍힌 사람을 검거한다.

이처럼, 본 발명에서는 영상추적 카메라를 통하여 중앙관제부(30)의 데이터 베이스(34)에 입력되어 있는 지명수배자 등의 요주인물을 추적하고 비상연락을 취함으로써, 보다 신속하고 효과적으로 범죄자를 검거할 수 있다. 그리고, 상기 영상추적 카메라는 위장 또는 변장한 경우에도 얼굴을 인식할 수 있으므로, 지명수배자 등의 요주인물을 보다 확실하게 색출, 검거할 수 있다.

한편, 인증된 사람만이 출입할 수 있는 장소, 예를 들면 극비리에 연구가 진행되고 있는 연구소나 군작전이 진행되고 있는 군대등에도 상기한 경비장치를 적용할 수 있다. 즉, 중앙관제부의 데이터 베이스에 미리 출입이 허가된 인증된 사람들의 얼굴 데이터를 저장시킨 뒤, 상기 영상추적 카메라를 통해 촬영된 얼굴 데이터를 서로 비교한다. 비교 결과, 중앙관제부의 데이터 베이스에 입력되어 있는 얼굴 데이터를 가진 사람이 아닐 경우에는 그 출입을 불허함으로써, 보다 확실하게 보안을 유지할 수 있게 된다.

또한 중앙관제부의 컴퓨터 시스템의 데이터 베이스에 입력하는 요주의 인물 또는 수배 범죄자의 얼굴(마스크)을 여러 가지의 상황설정에 따른 형상으로 미리 입력한다. 즉 요주의 인물이 가발이나 수염등의 변장 또는 위장을 하는 경우를 대비하여, 요주의 인물 또는 수배 범죄자의 얼굴 데이터에 미리 가발이나 또는 수염 등의 위장 또는 변장물로 변장한 상황을 설정하여 놓아, 만일 요주의 인물이나 수배 범죄자가 가발 또는 수염 또는 모자 등으로 변,위장을 한 경우에 쉽게 적할 수있게 된다. 또한, 본 시스템은 인공 지능 시스템을 구비하여 시스템 자체의 자가 학습에 의해, 미리 입력하여 놓은 상황 이외의 다른 상황이 발생하더라도 요주의 인물이나 수배 범죄자를 적발 할 수 있는 능력을 구비한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 경비시스템을 설명하기 위한 동작흐름도이다.

도면을 참조하면, 제100단계에서는 공항대합실, 금융권등과 같이 사람들이 많이 모이는 공공 장소에 설치되어 있는 영상추적 카메라를 이용하여 사람들의 얼굴을 촬영하여 촬영한 얼굴 영상을 캡쳐한다. 제102단계에서는 상기 제100단계에서 촬영된 얼굴 데이터를 네트웍망을 통해 중앙관제부로 전송한다. 제104단계에서는 중앙관제부의 데이터 베이스에 저장되어 있는 범죄자 등의 요주인물 데이터와 상기 영상추적 카메라를 통해 촬영되어 전송된 데이터를 비교하여, 서로 일치하는 데이터가 있는가를 확인한다. 또한 도면에서 도시하지 않았지만, 상기 제104단계에서는, 상기 제100단계에서 촬영하여 캡쳐한 얼굴 영상을 전처리하는 단계와, 전처리된 신호를 입력받아 사람의 피부색 데이터와 움직임 데이터를 추출하여 이를 이용해 검사 후보영역을 생성하고 또한 생성된 상기 후보영역에서부터 특징점 추출하여 이를 이용해 입력된 영상을 재배열시키는 단계와, 상기 영상데이터로부터 3차원정보를 추출하는 단계와, 상기 3차원정보를 이용하여 마스크를 생성하는 단계와 그리고 생성된 마스크와 데이터베이스 내에 저장되어 있는 마스크정보를 비교하는 단게를 더 포함한다.

확인 결과, 상기 영상추적 카메라를 통해 촬영되어 전송된 데이터 중, 상기 중앙관제부의 데이터 베이스에 저장되어 있던 데이터와 일치하는 데이터가 있을 경우, 제106단계로 진행되어 비상 신호를 발생시킨다. 이러한 비상 신호 발생에 따라 제108단계에서는 진압요원들이 출동하여 상기 영상추적 카메라가 포착한 인물, 즉 중앙관제부의 데이터 베이스에 요주인물로 저장되어 있던 대상물을 추적, 검거한다.

상기한 본 발명은 도면에 따라 설명되고 예를 들어 한정되었지만 사안에 따라 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 분야에 통상의 지식을 가진자들에게 있어서는 여러 가지 변화와 변경이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 영상추적 카메라를 이용하여 촬영한 인물 데이터와 중앙관제부의 데이터 베이스에 저장되어 있는 범죄자 등의 요주인물 데이터를 서로 비교함으로써, 보다 신속하고 확실하게 범죄자 등의 요주인물을 검거할 수 있다.

Claims (6)

1. 불특정 다수의 얼굴을 촬영하고, 카메라와 영상 캡션부와 카메라 구동부와 카메라 구동 제어부로 구성되는 카메라부와;

   상기 카메라부에 의해 촬영된 얼굴 데이터가 전송되는 관리용 컴퓨터부와;

   영상 데이터를 전처리하는 전처리부와;

   전처리된 영상신호에서 특징점을 검출하는 특징점 검출부와;

   영상의 3차원 정보를 추출하는 3차원정보 추출부와;

   추출한 3차원정보를 토대로 마스크를 생성하는 마스크 생성부와;

   생성된 마스크를 인식하는 형상 인식부와;

   요주의 인물 또는 수배 범죄자의 영상 데이터를 저장하는 데이터베이스부로 구성되며, 상기 관리용 컴퓨터부와 네트웍으로 연결되어 상기 관리용 컴퓨터부로부터 상기 카메라부의 얼굴 데이터를 전송받아 통제가 필요한 요주인물을 색출하는 중앙관제부를 포함함을 특징으로 하는 경비시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 카메라부는 네트웍상으로의 데이터 전송이 가능한 웹카메라임을 특징으로 하는 경비시스템.
3. 제 1항에 있어서, 상기 카메라는 레일에 부착하여 이동가능 하도록 설치함을 특징으로 하는 경비시스템.
4. 제 1항에 있어서, 상기 카메라부를 통해 촬영된 얼굴 데이터는 중앙관제부의 데이터 베이스에 미리 저장되어 있는 통제가 필요한 요주인물에 대한 얼굴 데이터와 서로 비교, 분석됨을 특징으로 하는 경비시스템.
5. 영상추적 카메라를 이용하여 불특정 다수의 얼굴을 촬영하여 얼굴 영상을 캡쳐하는 단계와;

   상기 촬영된 얼굴 데이터를 네트웍망을 통해 중앙관제부로 전송하는 단계와;

   상기 중앙관제부의 데이터 베이스에 저장되어 있는 통제가 필요한 요주인물들의 얼굴 데이터와 상기 영상추적 카메라를 통해 촬영되어 전송된 얼굴 데이터를 서로 비교하여, 일치하는 데이터가 있는가를 확인하는 단계와;

   상기 영상추적 카메라를 통해 촬영되어 전송된 데이터 중, 상기 중앙관제부의 데이터 베이스에 저장되어 있던 데이터와 일치하는 데이터가 있을 경우, 진압요원, 진압장비를 동원하여 상기 중앙관제부의 데이터 베이스에 저장되어 있던 얼굴 데이터와 일치하는 인물을 검거하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 경비방법.
6. 제 5항에 있어서, 일치하는 데이터가 있는가를 확인하는 상기 단계가:

   촬영하여 캡쳐한 얼굴 영상을 전처리하는 단계와,

   전처리된 신호를 입력받아 사람의 피부색 데이터와 움직임 데이터를 추출하여 이를 이용해 검사 후보영역을 생성하고 또한 생성된 상기 후보영역에서부터 특징점 추출하여 이를 이용해 입력된 영상을 재배열시키는 단계와,

   상기 영상데이터로부터 3차원정보를 추출하는 단계와, 상기 3차원정보를 이용하여 마스크를 생성하는 단계와, 그리고

   생성된 마스크와 데이터베이스 내에 저장되어 있는 마스크정보를 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경비방법.