KR20070028813A - Method and system for monitoring forest fire - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 산불 감지 시스템의 개략적인 전체 구성도.1 is a schematic overall configuration diagram of a forest fire detection system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기초정보 획득부의 구성을 나타낸 블록 구성도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the basic information acquisition unit according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 획득부의 블록 구성도.3 is a block diagram of an image acquisition unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 분석 및 처리부의 블록 구성도.Figure 4 is a block diagram of an image analysis and processing unit according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 산불 감지 방법을 나타낸 순서도.5 is a flow chart showing a forest fire detection method according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 산불 발생 여부에 따른 센싱 정보 이용 방법을 나타낸 순서도.6 is a flowchart illustrating a method of using sensing information according to whether or not a fire occurs according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 산불 감지 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 산림에 설치된 카메라에 의해 촬상된 영상 및 센서에 의한 센싱 정보를 이용한 원격지에서의 산불 감지 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a forest fire detection method and apparatus, and more particularly, to a forest fire detection method and apparatus using an image captured by a camera installed in a forest and sensing information by a sensor.
우리나라는 광복 이후 적극적인 산림 녹화 정책에 의해 전 국토의 70% 이상이 산림으로 구성되어 있다. 70년대 이후 경제력이 향상되면서 유휴 시간을 즐기고자 많은 국민들이 휴일마다 산으로 이동하고 있다.After Korea's liberation, more than 70% of the country's land consists of forests due to active forest greening policy. As the economy has improved since the 1970s, many people have moved to the mountains every holiday to enjoy idle time.
이에 따라, 휴일이면 등산객들의 부주의로 인해 산불이 많이 발생하고 있으며, 등산객의 부주의뿐 아니라 농촌에서의 논두렁 태우기나 번개 등의 천재지변에 의해서도 산불이 발생되고 있다. 이외에도 산불의 발생 원인은 다양화되고 있다.Accordingly, a lot of forest fires occur due to the carelessness of the hikers during the holiday, and forest fires are generated not only by the carelessness of the hikers but also by natural disasters such as rice paddy burning and lightning in rural areas. In addition, the causes of forest fires are diversifying.
다양한 원인에 의해 발생된 산불은 우거진 산림을 매개체로 점차 대형화되어 가고 있고, 초기 진압에 실패할 경우 진압이 쉽지 않으며, 이는 많은 인명 및 재산 피해의 원인이 된다. 일 예로, 2005년 4월에 발생한 고성, 양양 지방의 산불에 의해 산림을 포함한 낙산사 및 문화재 22점이 전소되었으며 피해규모는 약 1천억 원으로 추정되고 있다. Forest fires caused by various causes are gradually being enlarged through the forests, and it is not easy to extinguish when the initial suppression fails, which causes many lives and property damages. For example, 22 places of Naksansa Temple and cultural assets including forests were burned down by the forest fires in Goseong and Yangyang provinces, which occurred in April 2005. The damage is estimated at 100 billion won.
따라서, 산불의 조기 감지 및 조기 진압은 산림 보존, 인명 보호 및 재산 보호 등의 관점에서 최우선적으로 고려되어야 하며, 이를 위해 과감한 투자가 선행되어야 한다는 요구가 점차 높아지고 있다.Therefore, the early detection and early suppression of forest fires should be considered as the top priority in terms of forest preservation, human life protection and property protection, and the demand for bold investments is increasing.
종래의 산불 감시 방법은 주로 관리자의 육안 감시 및 통제에 의하는 방법이다. 즉, 사람의 출입이 빈번한 산의 요소요소 또는 산불 감시가 용이한 지점에 산림 감시 초소를 설치하고 관리자가 산불이 발생하였음을 감지하면 통신 수단을 이 용하여 중앙 통제소에 알리는 방법이다.The conventional forest fire monitoring method is mainly based on visual monitoring and control of a manager. In other words, the forest monitoring post is installed at the elements of the forest where the human access is frequent or at the point where the forest fire is easy to monitor, and when the manager detects that the forest fire has occurred, the communication method is used to notify the central control station.
이러한 산불 감시 방법은 관리자의 근무 시간 및 감시 영역 내에서는 가장 효과적인 방법일 수 있으나, 관리자가 감시할 수 있는 영역이나 시간이 제한되어 있어 소기의 목적 달성이 용이하지 않은 문제점이 있었다. 또한, 이러한 산불 감시 방법은 감시 영역별로 또한 산림 감시 초소별로 복수의 관리자들이 상주 또는 교대 근무하도록 구성되어 인건비의 상승 및 등반료의 상승을 유도하는 원인이 된다. This forest fire monitoring method may be the most effective method within the manager's working hours and monitoring areas, but the area or time that the manager can monitor is limited, which makes it difficult to achieve the desired purpose. In addition, such a forest fire monitoring method is configured to have a plurality of managers resident or shift work for each monitoring area and forest monitoring post, causing a rise in labor costs and climbing fees.
또한, 카메라를 이용한 종래의 산불 감시 시스템은 산의 주요 요소에 카메라를 설치하여 카메라를 통해 촬상되어 수신된 영상을 중앙 통제소의 운용 요원이 육안으로 확인하여 산불 감지가 가능하도록 한 시스템이다. In addition, the conventional forest fire monitoring system using a camera is a system that installs the camera on the main element of the mountain to detect the fire by detecting the visual image received through the camera by the operating personnel of the central control station.
그러나, 종래의 산불 감시 시스템은 소수의 운용 요원이 산의 주요 요소들에 설치된 다수의 카메라들로부터 수신되는 영상을 동시에 감시할 수 없고, 하나의 화면상에 복수의 영상을 동시에 표시하여 확인함으로써 육안 감지가 정확하지 않은 문제점이 있었다. 또한, 종래의 산불 감시 시스템은 운용 요원의 부재시에는 산불의 신속한 감지 및 대처가 불가능한 문제점도 있었다.However, in the conventional forest fire monitoring system, a small number of operating personnel cannot simultaneously monitor images received from a plurality of cameras installed on the main elements of the mountain. There was a problem that the detection was incorrect. In addition, the conventional forest fire monitoring system has a problem that it is impossible to quickly detect and deal with forest fire in the absence of the operating personnel.
따라서, 상술한 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 산불 발생에 대한 신속한 감지가 가능하므로 신속한 후속 대처를 가능하게 산불 감지 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention for solving the above problems is to provide a forest fire detection method and system that enables rapid follow-up of the forest fire can be quickly detected.
본 발명의 다른 목적은 카메라 영상 및 센싱 정보를 이용하여 산불 발생 지 역의 신속 정확한 감지 및 산불의 진행 경로 예측이 가능하여 조기 진화가 가능한 산불 감지 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a forest fire detection method and system capable of early evolution by enabling rapid and accurate detection of a forest fire occurrence region and prediction of a forest fire path using a camera image and sensing information.
본 발명의 또 다른 목적은 최소한의 시스템 구축 비용만으로 신속하며 최적의 산불 감지가 가능한 산불 감지 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a forest fire detection method and system capable of quickly and optimal forest fire detection with minimal system construction cost.
본 발명의 또 다른 목적은 산불 감지시 신속하게 관리자 단말기로 통지하여 신속한 대처가 가능하도록 하고, 또한 재난 방지 시스템으로 통지하여 등산객의 안전한 대피를 유도할 수 있는 산불 감지 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a forest fire detection method and system that can promptly respond to a manager terminal when detecting a forest fire so as to enable rapid response, and can also induce a safe evacuation of mountaineers by notification to a disaster prevention system.
그 외의 다른 본 발명의 목적들은 이하에 서술되는 바람직한 실시예를 통하여 보다 명확해질 것이다.Other objects of the present invention will become more apparent through the preferred embodiments described below.
상술한 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 산불 감지 방법 및/또는 그 방법의 수행을 가능하게 하는 기록매체가 제공된다. According to an aspect of the present invention for achieving the above object, there is provided a forest fire detection method and / or a recording medium that enables the method.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 산불 감지 및 통보 방법은 (a) 유선 또는 무선 네트워크를 통해 영상 획득부로부터 수신된 이미지 데이터와 센서부로부터 수신된 센싱 정보를 각각 저장하는 단계; (b) 현재 시각이 미리 설정된 주간(晝間) 범위에 해당하는지 여부를 판단하는 단계; (c) 주간 범위에 해당하면 RGB 분석 알고리즘을 이용하여 분석된 상기 이미지 데이터의 회색 영역이 미리 지정된 임계 영역 면적 이상이면 산불이 발생된 것으로 판단하고, 주간 범위에 해당하지 않으면 HSV 분석 알고리즘을 이용하여 분석된 상기 이미지 데이터의 발화 영역이 미리 지 정된 임계 영역 면적 이상이면 산불이 발생된 것으로 판단하는 단계; 및 (d) 상기 센싱 정보를 이용하여 비상 정보를 생성하여 미리 지정된 수신단으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.Forest fire detection and notification method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of (a) storing the image data received from the image acquisition unit and the sensing information received from the sensor unit via a wired or wireless network, respectively; (b) determining whether the current time falls within a preset weekly range; (c) If the gray range of the image data analyzed using the RGB analysis algorithm is more than a predetermined critical area area when the day range is within the weekly range, it is determined that a wildfire has occurred. Determining that a fire has occurred if the ignition region of the analyzed image data is greater than or equal to a predetermined critical region area; And (d) generating emergency information by using the sensing information and transmitting the emergency information to a predetermined receiver.
상기 센싱 정보는 온도, 습도, 풍향 및 풍속 등 중 하나 이상을 포함하고, 상기 비상 정보는 산불 발화 지점, 산불 확산 방향, 산불 확산 속도, 현재 피해 지역 정보, 시간당 피해 예상 지역 정보 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 비상 정보는 산불이 판단된 것으로 판단된 상기 이미지 데이터를 더 포함할 수 있다.The sensing information may include one or more of temperature, humidity, wind direction, and wind speed, and the like. The emergency information may include one or more of a fire ignition point, a forest fire spread direction, a forest fire spread rate, current damage area information, and hourly damage prediction area information. It may include. The emergency information may further include the image data determined to have been determined to be a fire.
상기 산불 발화 지점은 산불이 판단된 것으로 판단된 상기 이미지 데이터를 GIS 도면에 투영하여 산출한 위치 좌표일 수 있다.The forest fire ignition point may be a position coordinate calculated by projecting the image data determined to have been determined to have a forest fire on a GIS drawing.
상기 산불 감지 및 통보 방법에서 상기 단계 (b) 이전에, 저장된 m(2이상의 자연수)개의 이미지 데이터에 대하여 연속된 2개의 이미지 데이터간의 변화량 산출을 m-1회 수행하는 단계; 및 상기 m-1회 산출된 각각의 변화량이 미리 지정된 크기 이상으로 유지되는지 여부를 판단하는 단계가 선행하되, 상기 각각의 변화량이 미리 지정된 크기 이상으로 유지되는 경우 상기 단계 (b)가 수행되도록 할 수도 있다.Performing m-1 calculation of the amount of change between two consecutive image data on the stored m (natural numbers of two or more) image data before the step (b) in the forest fire detection and notification method; And determining whether each change amount calculated in m-1 times is maintained at a predetermined size or more, and if step (b) is performed when each change amount is maintained at a predetermined size or more. It may be.
상기 발화 영역은 노란색 계열의 색상 값을 가지도록 미리 설정된 HSV값 범위 내의 영역 정보일 수 있다.The ignition region may be region information within a range of HSV values preset to have a yellow color value.
상기 산불 감지 및 통보 방법은 산불이 발생된 것으로 판단되면 상기 영상 획득부의 촬영 주기 또는 동작 모드 제어를 위한 제어 정보를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 제어 정보를 유선 또는 무선 네트워크를 통해 상기 영상 획득부로 전 송하는 단계를 더 포함할 수 있다.The forest fire detection and notification method may include generating control information for controlling a shooting cycle or an operation mode of the image acquisition unit when it is determined that a forest fire has occurred; And transmitting the generated control information to the image acquisition unit through a wired or wireless network.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 산불 감지 방법 및 장치를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, a forest fire detection method and apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are designated by the same reference numerals regardless of the reference numerals and duplicate description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 산불 감지 시스템의 개략적인 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기초정보 획득부의 구성을 나타낸 블록 구성도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 획득부의 블록 구성도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 분석 및 처리부의 블록 구성도이다.1 is a schematic overall configuration diagram of a forest fire detection system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the basic information acquisition unit according to an embodiment of the present invention, Figure 3 4 is a block diagram of an image acquisition unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram of an image analysis and processing unit according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 산불 감지 시스템은 n(자연수)개의 기초정보 획득부(110-1, 110-2, ... , 110-n - 이하 '110'으로 통칭함)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the forest fire detection system according to the present invention includes n (natural numbers) basic information acquisition units 110-1, 110-2,..., 110-n-hereinafter referred to as '110'. do.
기초정보 획득부(110)는 원격지에서의 산불 감지를 가능하도록 하기 위해 촬상된 영상 이미지 및 센싱(sensing) 정보를 유선 또는 무선 네트워크를 통해 산불 감지 및 처리부(120)로 전송한다.The basic
기초정보 획득부(110)는 산불 감시를 위해 산의 주요 요소 또는 광범위한 영상 취득이 가능한 위치에 개별적으로 구비될 수 있다.The basic
기초정보 획득부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 영상 정보를 제공하는 영 상 획득부(210)와, 센싱 정보를 제공하는 센싱 정보 획득부(즉, 게이트웨이(220) 및 n개의 센서부(230-1, 230-2, ... , 230-n - 이하, '230'이라 칭함))를 포함한다. 도 1에는 하나의 기초정보 획득부(110) 내에 하나의 영상 획득부(210)만이 포함되는 것처럼 도시되었으나, 영상 획득부(210)의 수는 필요에 따라 증감될 수 있다.As illustrated in FIG. 2, the basic
영상 획득부(210)는 산불 감시를 위해 산의 주요 요소 또는 광범위한 영상 취득이 가능한 위치(예를 들어, 산 정상부)에 개별적으로 구비되며, 촬상된 영상(image)은 유선 또는 무선 네트워크를 통해 산불 감지 및 처리부(120)로 전달된다. The
영상 획득부(210)는 도 3에 도시된 바와 같이, 카메라부(310), 데이터 변환부(320), 송수신부(330), 전원 공급부(340) 및 제어부(350)를 포함할 수 있다. As illustrated in FIG. 3, the
카메라부(310)는 제어부(350)의 제어에 의해 미리 지정된 주기(예를 들어, 산불 발생 전에는 10초마다 1 프레임, 산불 발생 감지 후에는 1초에 1프레임 등)마다 외부 영상을 촬상하여 이미지 데이터를 생성한다.The
카메라부(310)는 제어부(350)의 제어에 의해 좌우 회전(pan), 상하 각도 조절(tilt), 줌 인/아웃(Zoom In/Out) 등의 촬영 모드가 제어될 수 있다. The
카메라부(310)는 미리 지정된 높이의 지지대(도시되지 않음) 상단에 형성될 수 있다. 이는 광범위한 지역의 촬상이 가능하고, 또한 복수개의 영상 획득부(210)로부터 제공되는 영상들을 이용하여 화재의 발생 지점을 신속하고 정확하게 측정할 수 있도록 하기 위함이다.The
데이터 변환부(320)는 카메라부(310)에 의해 촬상된 영상을 유선 또는 무선 네트워크를 통해 전송 가능한 형태로 변환하는 기능을 수행한다. The
송수신부(330)는 카메라부(310)에 의해 촬상되어 데이터 변환부(320)에 의해 변환된 이미지 데이터를 유선 또는 무선 네트워크를 통해 산불 감지 및 처리부(120)로 전송하고, 산불 감지 및 처리부(120)로부터 제어 신호(예를 들어, 촬영 주기 변경 명령, 촬영 모드 제어 명령 등)를 수신하여 제어부(350)로 전달한다. The transmitter /
송수신부(330)는 변환된 이미지 데이터를 산불 감지 및 처리부(120)로 전송할 때, 제어부(350)의 제어에 의해 영상 획득부(210)에 부여된 고유 정보(예를 들어, 일련 번호, 설치 지역명, 설치 주소 등 중 적어도 어느 하나)를 함께 전송할 수 있다. 산불 감지 및 처리부(120)는 수신된 고유 정보를 이용하여 해당 이미지 데이터가 어느 위치의 어떤 영상 획득부(210)로부터 수신된 것인지를 인식할 수 있고, 당해 카메라부(310)의 촬영 모드(예를 들어, 촬영 각도 등)를 해석함으로써 어떤 지역에 대한 영상 이미지인지를 인식할 수 있다.When the transmission /
전원 공급부(340)는 영상 획득부(210)에 포함된 각 구성 요소의 동작 전원을 제공한다. 전원 공급부(340)는 배터리 등의 형태이거나 자가 발전 장치 형태(예를 들어, 태양열 집열판, 풍력 발전 등)일 수 있다. The
제어부(350)는 산불 감지 및 처리부(120)로부터 수신되거나 미리 지정된 제어 정보(예를 들어, 촬영 주기, 촬영 모드 등)에 상응하도록 영상 데이터를 생성하고 유선 또는 무선 네트워크를 통해 산불 감지 및 처리부(120)로 전송하기 위해 카메라부(310), 데이터 변환부(320), 송수신부(330), 전원 공급부(340)를 제어한다. The
또한 제어부(350)는 전원 공급부(340)가 배터리 형태인 경우 잔여 전력이 미 리 지정된 레벨 이하인 경우 배터리 교체 요청을 송수신부(330)를 통해 산불 감지 및 처리부(120)로 전송할 수 있다.In addition, when the
도 3에는 도시되지 않았으나, 영상 획득부(210)는 저장부를 더 포함할 수 있다. 저장부는 영상 획득부(210)의 운용 프로그램, 영상 획득부(210)에 부여된 고유 정보 등이 저장될 수 있다. Although not shown in FIG. 3, the
다시 도 2를 참조하면, 센싱 정보 획득부는 n(자연수)개의 센서부(230)와 게이트웨이(220)를 포함한다.Referring back to FIG. 2, the sensing information acquisition unit includes
각 센서부(230)는 산 정상부 및/또는 산사면의 필요 개소에 필요 수량만큼 개별적으로 구비되며, 각 센서부(230)간에는 Ad-hoc 네트워크가 형성된다. Each
Ad-hoc 네트워크 방식은 각각의 단말기 기기들이 공간상에 독립적으로 존재하면서 자신이 인식할 수 있는 반경 안의 모든 기기들을 모두 연결해서 네트워크화하는 방식이다. Ad-hoc 네트워크에서 각각의 기기들은 서버가 될 수 있고 허브가 될 수 있으며 클라이언트로도 존재할 수 있다. Ad-hoc network method is a method of connecting and connecting all devices within a radius that can be recognized by each terminal device independently in space. In an ad-hoc network, each device can be a server, a hub, or even a client.
각 센서부(230)에 의한 센싱 정보는 Ad-hoc 네트워크를 통해 게이트웨이(220)로 전달되어 유선 또는 무선 네트워크를 통해 산불 감지 및 처리부(120)로 전달된다. 일 예로서, 각 센서부(230)간의 통신을 위해 저속의 저전력 무선 인터페이스인 IEEE 802.15.4 개인 영역 무선 통신(WPAN : Wireless Personal Area Network) 프로토콜과 지그비(Zigbee)가 이용될 수 있다. 각 센서부(230)간에 Ad-hoc 네트워크가 형성되도록 구성하는 방법은 당업자에게 자명하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. Sensing information by each
센서부(230)는 MCU를 내장한 소형 컴퓨터 시스템이라 할 수 있으며, 센싱 처리와 각 노드(즉, 센서부(230) 및/또는 게이트웨이(220))와 통신을 위한 운영체제(OS)가 구비된다. 구체적으로, 센서부(230)는 외부 환경 정보의 센싱을 위한 복수의 센서, 무선 통신을 위한 송수신부, 동작 전원 공급을 위한 전원 공급부(예를 들어, 배터리, 태양열 집열판, 풍력 발전 등), 소프트웨어가 탑재된 프로세싱부를 포함할 수 있다. 센서부(230)에 포함되는 센서로는 풍향 센서, 풍속 센서, 온도 센서, 습도 센서 등이 있을 수 있으며, 다양한 센서를 동시에 구비할 수 있다. 센서부(230)는 센싱 정보들을 게이트웨이(220)로 전송함에 있어 해당 센서부(230)의 고유 정보(예를 들어, 일련 번호, 설치 위치 등 중 적어도 어느 하나)를 함께 전송할 수 있다. 당해 고유 정보는 해당 센싱 정보를 감지한 센서에 상응하도록 부여될 수도 있다. 또한, 센서부(230)는 해당 센서부(230)의 설치 위치가 인식되도록 하기 위하여 위치 좌표를 생성하여 제공하는 GPS부를 더 포함할 수도 있다.The
센서부(230)는 미리 지정된 주기마다 또는 게이트웨이(220)를 통해 산불 감지 및 처리부(120)로부터 센싱 명령이 수신될 때마다 센싱 동작을 수행할 수 있으며, 센싱 동작을 수행하지 않는 동안은 프로세싱부의 제어에 의해 슬립 모드(Sleep Mode)로 전환함으로써 전력 소모를 최소화할 수도 있다.The
게이트웨이(220)는 각 센서부(230)들로부터 수신된 센싱 정보를 유선 또는 무선 네트워크를 통해 산불 감지 및 처리부(120)로 전송한다. 또한 게이트웨이(220)는 산불 감지 및 처리부(120)로부터 각 센서부(230)에 대한 제어 신호가 수신되면 상응하는 센서부(230)로 전달한다. The
각 센서부(230)와 게이트웨이(220)는 IPv6에 적합하도록 구현될 수 있다. Each
도 2에 도시된 바와 같이, 영상 획득부(210)와 산불 감지 및 처리부(120)간의 정보 송수신 경로와 게이트웨이(220)와 산불 감지 및 처리부(120)간의 정보 송수신 경로는 별도로 구성될 수도 있으나, 필요에 따라서는 하나의 정보 송수신 경로로 통합될 수도 있음은 자명하다. As shown in FIG. 2, the information transmission and reception path between the
다시 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 산불 감지 시스템의 산불 감지 및 처리부(120)는 산의 주요 요소에 개별적으로 구비된 각 영상 획득부(210)로부터 수신된 이미지 데이터를 이용하여 산불 발생 여부를 판단하고, 산불 발생시 알람(Alarm)을 수행하며, 필요한 경우 수신되는 영상을 녹화한다. 산불 감지 및 처리부(120)는 센싱 정보 획득부로부터 수신된 센싱 정보를 이용하여 산불 발생 가능성에 대한 예보 정보를 생성하고, 산불 발생 후에는 산불 진행 예측에 대한 비상 정보를 생성한다. 산불 발생시 산불 감지 및 처리부(120)는 산불 발생 상황에 대한 영상 이미지, 비상 정보를 관리자 단말기(130) 및/또는 재해 방지 시스템(140)으로 전송한다. Referring back to FIG. 1, the forest fire detection and
산불 감지 및 처리부(120)는 임의의 한 영상 획득부(210)로부터 수신된 이미지 데이터에 의해 산불이 발생한 것으로 감지된 경우, 주변의 영상 획득부(210)의 렌즈 각도가 조절(즉, 촬영 모드 제어 명령의 전송)되도록 함으로써 해당 영역(즉, 산불이 발생된 것으로 인식된 영역)에 대한 다각도의 영상을 수집할 수도 있다. 마찬가지로, 산불 감지 및 처리부(120)는 산불 발생 여부에 따라 센싱 정보 획득부로 센싱 제어 명령을 전송할 수도 있다.When the forest fire detection and
일반적으로 산불 감지 및 처리부(120)는 중앙 통제소에 설치될 수 있을 것이다.In general, the forest fire detection and
산불 감지 및 처리부(120)의 구성이 도시된 도 4를 참조하면, 산불 감지 및 처리부(120)는 송수신부(410), 데이터 변환부(420), 영상 분석부(430), 센싱 정보 분석부(440), 표시부(450), 알람 발생부(460), 저장부(470), 메시지 생성부(480) 및 제어부(490)을 포함한다.Referring to FIG. 4, the configuration of the forest fire detection and
송수신부(410)는 각각의 영상 획득부(210) 및/또는 센싱 정보 획득부로 상응하는 제어 신호(예를 들어, 촬영 주기 변경 명령, 촬영 모드 제어 명령, 센싱 주기 변경 명령 등)를 전송하고, 각 영상 획득부(210) 및/또는 센싱 정보 획득부로부터 촬상된 이미지 데이터 및/또는 센싱 정보를 수신하여 데이터 변환부(420)로 전달한다. 각 영상 획득부(210) 및 센싱 정보 획득부는 촬상된 이미지 데이터 및/또는 센싱 정보를 전송함에 있어 미리 할당된 고유 정보를 함께 전송할 수 있음은 상술한 바와 같다.The
데이터 변환부(420)는 송수신부(410)를 통해 수신된 이미지 데이터, 센싱 정보를 산불 감지 및 처리부(120)에서 인식할 수 있는 형태의 데이터로 변환한다. The
영상 분석부(430)는 데이터 변환부(420)에 의해 변환된 이미지 데이터를 이용하여 특정 영상 획득부(210)에 상응하는 임의의 위치에서의 산불 발생 여부를 판단한다. 산불 발생시 영상 분석부(430)는 해당 영상 이미지를 전송한 영상 획득부(210)의 고유 정보 및 당해 영상 획득부(210)의 촬영 각도 등을 이용하여 산불 발화 지점을 산출한다. 정확한 산불 발화 지점 산출을 위해 복수의 영상 획득부로부 터 동일 지점을 촬영한 영상 이미지가 이용될 수도 있다. 영상 분석부(430)는 이미지 데이터의 수신 시각에 상응하도록 지정된 분석 알고리즘을 이용하여 산불 발생 여부를 감지한다. 분석 알고리즘을 선택하기 위한 시간 범위는 주간 범위, 야간 범위 등으로 구분하여 지정될 수 있다. 주간 범위 및 야간 범위는 운영 요원의 시간 조정에 따라 결정될 수 있으며, 예를 들어, 주간 범위는 일출 시각 이후부터 일몰 시각까지로 지정될 수 있을 것이다. 영상 분석부(430)에 의한 이미지 분석 과정은 이후 순서도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.The
센싱 정보 분석부(440)는 데이터 변환부(420)에 의해 변환된 센싱 정보를 이용하여 특정 센서부(230)에 상응하는 임의의 위치에서의 환경 정보(예를 들어, 풍향, 풍속, 온도, 습도 등)를 분석한다. 센싱 정보 분석부(440)는 환경 정보를 이용하여 예보 정보 또는 비상 정보를 생성한다. 환경 정보는 산불 발생 이전에는 예보 정보(예를 들어, 건조주의보, 산불 발생 확률 정보 등) 생성을 위해 이용될 수 있고, 산불 발생 이후에는 비상 정보(예를 들어, 산불 발화 지점, 산불 확산 방향, 산불 확산 속도 등) 생성을 위해 이용될 수 있다. 센싱 정보 분석부(440)는 영상 분석부(430)에 의해 인식된 산불 발화 지점 정보 및 센싱 정보(예를 들어, 풍속, 풍향)이용하여 산불의 진행 방향, 진행 속도 등이 비상 정보에 포함되도록 할 수 있다. The
표시부(450)는 영상 획득부(210)로부터 수신된 이미지 데이터, 알람 신호 등을 시각 정보 형태로 출력한다. 표시부(450)는 센싱 정보 분석부(440)에 의해 생성된 예보 정보 또는 비상 정보를 시각 정보 형태로 더 출력할 수 있다. 표시부(450) 는 예를 들어, CRT 모니터, 액정 화면 등일 수 있다. 표시부(450)는 복수의 분할 영역으로 구분되어 표시될 수 있으며, 복수의 영상 획득부(210)로부터 개별적으로 수신된 이미지 데이터 또는 센싱 정보 분석부(440)에 의해 생성된 정보(즉, 환경 정보, 예보 정보, 비상 정보 등 중 적어도 어느 하나)가 각 분할 영역에 디스플레이될 수 있다. 만약 산불이 발생한 것으로 판단되거나 어느 하나의 분할 영상에 대한 선택 정보가 입력되면, 제어부(490)의 제어에 의해 해당 분할 영역에 표시된 이미지가 화면 전체에 표시된다.The
알람 발생부(460)는 영상 분석부(430)의 이미지 분석에 의해 산불 발생인 것으로 판단되면 미리 지정된 알람 신호(Alarm Signal)를 출력하는 기능을 수행한다. 알람 신호는 스피커를 통해 음향 형태로 출력되거나 시각 정보(예를 들어, 문자, 그래픽 등)로서 표시부(450)를 통해 출력될 수도 있다. The
저장부(470)는 운용 프로그램, 각 영상 획득부(210) 및/또는 센서부(230)에 상응하는 고유 정보, 각 영상 획득부(210)로부터 수신된 이미지 데이터, 각 센서부(230)로부터 수신된 센싱 정보, 산불 감지시 상응하는 영상 획득부(210)로부터 수신된 이미지(또는 동영상) 데이터 등을 저장한다. 산불 발생 이전에는 영상 분석부(430)에 의한 분석시 필요한 최소한의 이미지 데이터(예를 들어, m(자연수) 개의 이미지 데이터)만을 제외한 그 이전의 이미지 데이터는 제어부(490)의 제어에 의해 삭제될 수 있다.The
메시지 생성부(480)는 제어부(490)의 제어에 의해 산불 발생 여부에 따라 미리 지정된 형태의 메시지를 생성하여 미리 지정된 수신단으로 전송한다. 예를 들 어, 산불 발생 이전에 메시지 생성부(480)는 센싱 정보 분석부(440)에 의해 생성된 예보 정보를 미리 지정된 포맷의 메시지(예를 들어, SMS 메시지) 형태로 생성하여 관리자 단말기(130) 및/또는 재해 방지 시스템(140)으로 전송할 수 있다. 또한, 산불 발생 이후에는 메시지 생성부(480)는 상응하는 영상 획득부(210)로부터 수신된 이미지 데이터 및 센싱 정보 분석부(440)에 의해 생성된 비상 정보를 포함하는 메시지를 생성하여 관리자 단말기(130) 및/또는 재해 방지 시스템(140)으로 전송할 수 있다. 산불 발생 이후에 메시지 생성부(480)가 생성하는 메시지 내에는 이미지 데이터 자체가 포함되지 않고, 해당 이미지 데이터에 접속할 수 있는 URL이 포함될 수도 있음은 자명하다. The
물론, 메시지 생성부(480)와 관리자 단말기(130)간의 통신이 단방향 메시지 전송 형태로 이루어지지 않고, 메시지 생성부(480)와 관리자 단말기(130) 내의 특정 어플리케이션간의 양방향 데이터 통신 형태로 수행될 수도 있다. 예를 들어, 메시지 생성부(480)에서 비상 코드만을 관리자 단말기(130)로 전송하면, 관리자 단말기(130)에 미리 탑재된 어플리케이션이 동작하여 메시지 생성부(480)로 접속되고, 관리자는 구동된 어플리케이션의 실행 화면을 통해 비상 정보 등을 확인할 수도 있다. Of course, the communication between the
제어부(490)는 각 영상 획득부(210)로부터 수신된 이미지 데이터를 이용하여 산불 발생 여부를 판단하고, 산불 발생시 알람(Alarm)을 수행하며, 필요한 경우 수신되는 영상을 녹화할 수 있도록 하고, 또한 센싱 정보 획득부로부터 수신되는 센싱 정보를 이용하여 비상 정보 및/또는 예보 정보를 생성할 수 있도록 송수신부 (410), 데이터 변환부(420), 영상 분석부(430), 센싱 정보 분석부(440), 표시부(450), 알람 발생부(460), 저장부(470), 메시지 생성부(480)를 제어한다. 또한 제어부(490)는 영상 분석부(430)에 의한 산불 감지시 상응하는 영상 획득부(210)로부터 수신되는 이미지 데이터가 표시부(450) 화면 전체에 표시되도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(490)는 각 영상 획득부(210)에 대한 제어 신호를 생성하여 송수신부(410)를 통해 전송되도록 한다.The
도 3에는 도시되지 않았으나, 산불 감지 및 처리부(120)는 운용 요원에 의한 제어 명령(예를 들어, 촬영 주기 변경, 화면 표시 변경 등)을 입력받기 위한 입력부(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. Although not shown in FIG. 3, the forest fire detection and
다시 도 1을 참조하면, 관리자 단말기(130)는 산불 감지 및 처리부(120)로부터 예보 정보, 비상 정보, 산불 발생 영상 등 중 적어도 어느 하나를 수신하는 사용자 장치이다. 예를 들어, 관리자 단말기(130)는 통신 기능을 구비한 이동 통신 단말기, PDA 등의 형태로 구현될 수 있다. Referring back to FIG. 1, the
상술한 바와 같이, 산불 발생 영상, 예보 정보, 비상 정보 등은 미리 지정된 포맷의 데이터로서 산불 감지 및 처리부(120)로부터 단방향 메시지 전송 형태로 수신될 수도 있다.As described above, the forest fire occurrence image, forecast information, emergency information, etc. may be received in the form of a one-way message transmission from the forest fire detection and
또한, 산불 감지 및 처리부(120)와 관리자 단말기(130)간에는 양방향 통신 방식으로 데이터 송수신이 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 메시지 생성부(480)에서 비상 코드만을 관리자 단말기(130)로 전송하면, 관리자 단말기(130)에 미리 탑재된 어플리케이션이 동작하여 메시지 생성부(480)로 접속되고, 관리자는 구동된 어플리케이션의 실행 화면을 통해 비상 정보 등을 확인할 수도 있다. 실행 화면 상에는 관리자가 선택할 수 있는 기능 버튼(예를 들어, 현재 피해 지역 보기, 예상 피해 지역 보기, 산불 진행 방향 및 속도 보기 등)이 구비되도록 할 수 있으며, 관리자가 선택한 기능 버튼에 상응하여 구동된 어플리케이션은 해당 정보를 산출하여 표시하거나 산불 감지 및 처리부(120)로부터 제공받은 데이터를 표시할 수 있다. In addition, data transmission and reception may be performed between the forest fire detection and
재해 방지 시스템(140)은 119 정보 시스템, 재해 대책 본부 등과 같이 재해 방지를 목적으로 하는 기관의 시스템일 수 있다. 재해 방지 시스템(140)은 산불 감지 및 처리부(120)로부터 비상 정보가 수신되면, 이를 미리 지정된 포맷으로 변환하여 실시간으로 일반 시민들의 통신 단말기로 SMS 문자 메시지를 전송할 수 있다. 이 경우, 이동통신 서비스 시스템에서 이미 인지하고 있는 각 통신 단말기의 위치 정보를 이용하여 산불 발화 지점에서 제한된 거리(예를 들어, 반경 1km) 내에 위치하는 통신 단말기들로만 전송되도록 할 수도 있다. The
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 산불 감지 방법을 나타낸 순서도이다.5 is a flowchart showing a forest fire detection method according to an embodiment of the present invention.
도 5는 하나의 영상 획득부(210)로부터 수신된 이미지 데이터를 이용하여 산불 발생 여부를 감지하는 방법에 관한 것으로, 산불 감지 및 처리부(120)는 복수의 영상 획득부(210)로부터 수신된 이미지 데이터를 이용하여 산불 발생 여부를 개별적으로 수행할 수 있음은 자명하다.5 relates to a method of detecting whether a fire occurs using image data received from one
도 5를 참조하면, 단계 510에서 저장부(470)는 영상 획득부(210)로부터 무선 또는 유선 네트워크를 통해 이미지 데이터(즉, n(자연수)번째로 수신된 이미지 데이터)를 저장한다. Referring to FIG. 5, in
저장부(470) 내에는 영상 분석부(430)가 산불 발생 여부를 인식하기 위해 필요한 m(자연수)개의 이미지 데이터들이 저장되어 있어야 한다. 영상 획득부(210)가 미리 지정된 시간 주기(예를 들어, 디폴트로 지정된 시간 주기, 촬영 주기 변경 명령에 상응하는 시간 주기 등)마다 외부 영상을 촬상한 이미지 데이터를 유선 또는 무선 네트워크를 통해 산불 감지 및 처리부(120)로 전송할 수 있음은 상술한 바와 같다. In the
단계 515에서 영상 분석부(430)는 산불 발생 여부를 판단하기 위한 알고리즘의 선택을 위해 현재 시각(즉, n회차 이미지 데이터의 수신 시각)이 주간 범위인지 여부를 판단한다. 예를 들어, 주간 범위는 일출 이후 일몰 이전으로 지정될 수 있다. In
현재 시각이 주간 범위에 해당되면, 영상 분석부(430)는 단계 520으로 진행하여 미리 지정된 RGB 알고리즘을 이용한 분석을 수행한다. If the current time falls within the weekly range, the
일반적으로 주간에는 산불 발생시 피어오르는 연기를 이용하여 산불을 식별할 수 있다. 산불 발생 초기에는 다량의 연기가 발생하기 때문에, 산불에 의한 빛 보다 연기를 검출하여 산불 발생 여부를 판단함이 보다 용이하고 정확하기 때문이다. In general, during the daytime, forest fires can be identified using smoke that rises. Since a large amount of smoke is generated in the early stages of wildfire generation, it is easier and more accurate to detect smoke by detecting smoke than light caused by wildfire.
연기 검출은 수신되어 저장된 영상의 R, G, B 값에 의해 판단된 회색 영역을 이용할 수 있다. 예를 들어, 진한 회색의 경우 R(빨강), G(녹색), B(파랑) 값이 0 - 255의 범위 중 각각 50 정도의 값을 나타낸다. 따라서, 연기를 나타내는 회색 영역에 상응하는 R, G, B 값의 범위를 미리 설정한 후 해당 범위에 속하는 픽셀들의 범위를 회색 영역(즉, 연기를 나타내는 영역)으로 파악할 수 있다. The smoke detection may use a gray area determined by the R, G, and B values of the received and stored image. For example, in the case of dark gray, values of R (red), G (green), and B (blue) represent values of about 50 in the range of 0 to 255, respectively. Therefore, after setting a range of R, G, and B values corresponding to the gray area representing the smoke in advance, the range of pixels belonging to the range may be identified as the gray area (that is, the area representing the smoke).
회색 영역으로 판단한 영역의 존재 여부 및/또는 회색 영역이 미리 지정한 임계 영역보다 넓게 분포되었는지 여부에 의해 산불 발생 여부를 판단할 수 있다. It is possible to determine whether a forest fire occurs by the existence of an area determined as a gray area and / or whether the gray area is distributed wider than a predetermined threshold area.
다만, 하늘에 떠 있는 구름이 연기로 잘못 식별되는 것을 방지하기 위하여 카메라부(310)의 설치 각도 또는 촬영 각도를 스카이라인 아래로만 촬영되도록 제한할 수 있다. However, in order to prevent a cloud floating in the sky from being incorrectly identified as smoke, the installation angle or the photographing angle of the
그러나, 현재 시각이 야간 범위에 해당되면, 영상 분석부(430)는 단계 525로 진행하여 미리 지정된 HSV 알고리즘을 이용한 분석을 수행한다. However, if the current time is in the night range, the
일반적으로 야간에는 멀리서 관측할 때 붉은색의 분포가 많은 것을 알 수 있다. 따라서, 야간에는 연기를 이용하지 않고, 붉은 색의 분포를 이용하여 산불을 식별할 수 있으며, 색상의 분포는 RGB 컬러 스페이스(Color Space)보다 HSV(H : 색상값, S : 채도, V : 명도) 컬러 스페이스를 사용하는 것이 보다 효과적이다.In general, the distribution of red color can be seen at night when viewed from a distance. Therefore, forest fires can be identified using the red color distribution at night without using smoke, and the color distribution is HSV (H: color value, S: saturation, V: brightness) rather than RGB color space. Using color spaces is more effective.
산불의 경우 초기 발생시 주로 노란색 계통의 빛이 발생되는 특징을 이용하여 산불 발생 여부 및 발생 영역을 검출할 수 있다. 이 경우, 붉은색에서 노란색에 이르는 영역(예를 들어, 0<H<60 또는 300<H<360)을 산불 발생 지역으로 검출할 수 있다. 영상의 픽셀 정보를 HSV 컬러 스페이스로 변환하는 방법(예를 들어, RGB 컬러 스페이스와 HSV 컬러 스페이스간의 변환 방법)은 당업자에게 자명하며, 이를 위한 소프트웨어도 다수 존재하므로 이에 대한 설명은 생략한다.In case of wildfire, the occurrence of wildfire can be detected by using the characteristic that light of yellow system is mainly generated at the initial occurrence. In this case, an area from red to yellow (for example, 0 <H <60 or 300 <H <360) can be detected as a forest fire generation area. A method of converting pixel information of an image into an HSV color space (for example, a method of converting between an RGB color space and an HSV color space) is obvious to a person skilled in the art, and a lot of software therefor is also omitted.
영상 내에 발화 영역(예를 들어, HSV 컬러 스페이스를 이용할 때 붉은색에서 노란색에 이르는 영역)의 존재 여부 및/또는 발화 영역이 미리 지정한 임계 영역보다 넓게 분포되었는지 여부에 의해 산불 발생 여부를 판단할 수 있다. A fire can be determined by the presence or absence of a ignition region (eg, from red to yellow when using the HSV color space) and / or whether the ignition region is distributed wider than a predetermined threshold region. have.
단계 530에서 영상 분석부(430)는 단계 520 또는 단계 525의 판단에 의해 산불이 발생한 것으로 판단되는지 여부를 판단한다.In
만일 산불이 발생된 것으로 판단되면, 단계 535로 진행하여 알람(예를 들어, 스피커를 통한 음향 출력, 표시부를 통한 시각 정보 출력)을 수행하고, 해당 영상 획득부(210)로부터 수신되는 이미지 데이터를 이용하여 산불 발생 지역의 영상을 녹화한다. If it is determined that a wildfire has occurred, the flow proceeds to step 535 to perform an alarm (for example, outputting sound through a speaker and outputting visual information through a display unit), and receiving image data received from the corresponding
상술한 바와 같이, 단계 535에서 제어부(490)는 제어 신호(예를 들어, 촬영 주기 변경 명령, 촬영 모드 변경 명령 등)를 해당 영상 획득부(210) 및/또는 주변에 설치된 영상 획득부(210)로 전송함으로써 산불 발생 지역에 상응하는 영상을 실시간으로 또는 매우 짧은 시간 주기마다 제공받을 수 있도록 한다. As described above, in
단계 530의 판단 결과로 산불이 발생된 것으로 판단한 경우, 영상 분석부(430)는 해당 영상 이미지가 나타내는 지역이 어디인지를 GIS 지도에 투영함으로써 발화 지점이 어디인지를 분석할 수도 있다. 이는 해당 영상 획득부(210)의 설치 위치 및 촬영 각도를 산불 감지 및 처리부(120)가 인식할 수 있기 때문이다. 영상 이미지 상에 산불이 발생된 영역이 넓게 인식되는 경우에는 중심 좌표에서 산불이 발생된 것으로 인식할 수도 있다. 보다 정확한 발화 지점의 분석을 위해서 영상 분석부(430)는 산불이 발생한 지역을 촬영한 복수의 이미지를 동시에 분석할 수도 있음 은 자명하다. When it is determined that the forest fire occurs as a result of the determination in
그러나, 산불이 발생되지 않은 것으로 판단되면, 산불 감지 및 처리부(120)는 영상 획득부(210)로부터 새롭게 수신되는 이미지 데이터(즉, n+1번째 수신된 이미지 데이터)를 저장하기 위해 단계 510으로 다시 진행한다.However, if it is determined that no wildfire has occurred, the wildfire detection and
이제까지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 이미지 데이터를 이용한 산불 감지 방법을 설명하였다. 또한, 산불 감지시 이용되는 이미지 데이터의 수는 하나인 경우를 중심으로 설명하였다.The forest fire detection method using the image data according to the present invention has been described with reference to FIG. 5. In addition, the number of image data used for detecting a fire is described based on the case of one.
그러나, 산불 감지시 이용되는 이미지 데이터의 수가 복수로 적용될 수도 있음은 자명하다. 즉, 도 5의 단계 510 내지 단계 525를 수신되는 m개의 영상에 대해 반복적으로 수행한 후 공통적으로 산불이 발생된 것으로 인식되는 경우 산불이 발생된 것으로 판단할 수도 있다.However, it is obvious that a plurality of image data used in detecting a fire may be applied. That is, after repeatedly performing
또한, 시간 흐름에 따른 색상 변화율을 판단하는 과정이 단계 515 이전에 선행될 수도 있다. 일반적으로, 산불 감시 대상 지역을 감시하는 카메라부(310)는 넓은 면적에 대하여 원거리에서 촬영을 수행하므로, 렌즈 방향을 한 방향으로 고정시킨 후 짧은 시간 간격으로 촬영된 두 영상의 경우 컬러 히스토그램, 밝기, 형태 등이 매우 유사하므로 시간 흐름에 따른 변화율은 매우 작은 값을 가진다. 그러나, 태양 및 구름 이동, 강우와 강설, 바람에 의한 나무 형태 변화, 입산객 등의 다른 개체가 촬영된 경우 등에서는 일정 크기의 변화율을 가지게 된다. 입산객 등의 다른 개체에 의한 경우는 복수의 영상을 비교한 변화량 판단시 짧은 시간 내에만 영향을 미치고 다른 경우들은 오래 지속될 수는 있으나 작은 변화율을 가진다. 즉, 산불이 발생한 경우나 산불에 의해 타고 남은 지역에서는 색상 및 크기의 변화가 오래 지속될 뿐 아니라 큰 변화율을 가지는 특징을 가지므로, 복수의 영상들을 이용하여 미리 지정된 크기 및 시간 간격 이상의 변화율을 가지는 경우에만 단계 415로 진행되도록 제한할 수도 있다.In addition, the process of determining the rate of change of color over time may be preceded before
또한, 이제까지 영상만을 촬상하는 카메라를 이용하는 경우만을 설명하였으나, 적외선 카메라가 부가되거나 적외선 카메라로 대체될 수도 있다. 적외선 카메라를 이용하는 경우 1초 또는 2초의 간격을 두고 k(자연수) 개의 영상을 획득한다. 획득한 영상을 흑백 처리한 후 선후로 연속된 2개의 영상을 XOR 연산(즉, 픽셀단위로 일치 여부를 판단하여 상응하는 결과값을 출력하는 연산)을 수행하여 변화량(즉, 차이를 가지는 픽셀수)를 저장함으로써 k개의 영상들에 대한 변화율을 검출할 수 있다. 민가에서 발생되는 연기, 자연 현상의 경우 XOR 연산에 의한 변화율에 큰 차이가 없으나, 산불의 연기의 경우는 그 변화량이 시간의 흐름에 따라 증가하는 특징에 의해 산불 여부의 감지가 가능하다.In addition, although only a case of using a camera for capturing an image so far has been described, an infrared camera may be added or replaced with an infrared camera. When using an infrared camera, k (natural numbers) images are acquired at intervals of 1 or 2 seconds. After the obtained image is processed in black and white, two or more consecutive images are subjected to XOR operation (i.e., operation to determine whether they match in units of pixels and output corresponding results). ), The rate of change for the k images can be detected. In the case of smoke and natural phenomena occurring in private houses, there is no big difference in the rate of change by XOR operation.However, in case of smoke of forest fire, the amount of change increases with the passage of time.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 산불 발생 여부에 따른 센싱 정보 이용 방법을 나타낸 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a method of using sensing information according to whether or not a fire occurs according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 단계 610에서 저장부(470)는 복수의 센싱 정보 획득부로부터 무선 또는 유선 네트워크를 통해 센싱 정보(즉, n(자연수)번째로 수신된 센싱 정보)를 저장한다. Referring to FIG. 6, in operation 610, the
저장부(470) 내에는 센싱 정보 분석부(440)가 예보 정보 또는 비상 정보를 생성하기 위해 필요한 수량의 센싱 정보들이 저장될 것이다. 각 센서부(230)가 미리 지정된 시간 주기(예를 들어, 디폴트로 지정된 시간 주기, 센싱 주기 변경 명령에 상응하는 시간 주기 등)마다 감지한 센싱 정보를 유선 또는 무선 네트워크를 통해 산불 감지 및 처리부(120)로 전송할 수 있음은 상술한 바와 같다. 센싱 정보 분석부(440)는 저장부(470)에 동일한 센서에 의해 감지된 복수의 센싱 정보들이 저장되어 있는 경우 환경 정보의 변동량(예를 들어, 풍향의 변동 등)도 산출할 수 있다. In the
단계 615에서 센싱 정보 분석부(440)는 영상 분석부(430)의 분석에 의해 산불이 발생한 것으로 감지되었는지 여부를 판단한다(도 5 설명 부분 참조).In
산불이 발생되지 않은 것으로 판단된 경우, 단계 620으로 진행하여 수신하여 저장한 센싱 정보를 이용하여 예보 정보(예를 들어, 건조주의보, 산불 발생 확률 정보 등)를 생성한다. 예를 들어, 센싱 정보 분석부(440)는 산불 발생 확률 정보를 생성함에 있어 온도 및 습도 정보를 이용할 수 있다. 즉, 습도가 높으면 상대적으로 산불 발생 확률이 낮게 산출되고 습도가 낮으면 상대적으로 산불 발생 확률이 높게 산출될 것이다. 마찬가지로 풍속이 강하면 산불 주의도가 상대적으로 높게 산출될 수도 있다.If it is determined that the forest fire has not occurred, the flow proceeds to step 620 to generate forecast information (eg, dry advisory, forest fire occurrence probability information, etc.) using the received and stored sensing information. For example, the sensing
그러나, 산불이 발생된 것으로 판단되면 단계 625로 진행하여 저장된 센싱 정보를 이용하여 비상 정보(예를 들어, 산불 발화 지점, 산불 확산 방향, 산불 확산 속도 등)을 생성한다. 비상 정보 내에는 현재 피해 지역 정보, 풍향 및 풍속을 고려한 시간당 피해 예상 지역 정보 등이 더 포함될 수도 있다. 현재 피해 지역 정 보, 피해 예상 지역 정보는 GIS 도면을 이용하여 표시될 수 있으며, 이를 통해 진화 지점의 선택이 용이해질 수 있다. However, if it is determined that a fire occurs, the flow proceeds to step 625 to generate emergency information (eg, a fire ignition point, a fire spread direction, a fire spread rate, etc.) using the stored sensing information. The emergency information may further include current damage area information, estimated hourly damage area information considering wind direction and wind speed. Current damage area information and estimated damage area information can be displayed using a GIS drawing, which makes it easier to select an evolution point.
단계 630에서 메시지 생성부(480)는 미리 지정된 조건에 따라 영상 획득부(210)에 의한 영상 이미지, 센싱 정보 분석부(440)에 의해 생성된 센싱 정보를 이용한 메시지를 생성하여 미리 지정된 수신단(예를 들어, 관리자 단말기(130) 및/또는 재해 방지 시스템(140) 등)으로 전송한다. 메시지 생성부(480)는 수신단으로 생성한 메시지를 전송함에 있어 단방향 전송 방식 또는 양방향 송수신 방식을 이용할 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다. In
단계 630은 미리 지정된 주기마다 반복적으로 수행될 수 있으며, 관리자 또는 재해 방지 시스템(140)은 반복적으로 수신되는 메시지를 이용하여 산불 진화 정도 등을 실시간으로 파악할 수 있고, 매 시점마다의 적절한 대처가 가능해진다. Step 630 may be repeatedly performed at predetermined intervals, and the manager or the
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 산불 감지 방법 및 시스템은 산불 발생에 대한 신속한 감지가 가능하므로 신속한 후속 대처를 가능한 효과가 있다.As described above, the method and system for detecting wildfire according to the present invention enables rapid detection of wildfire occurrence, thereby enabling rapid follow-up.
또한, 본 발명은 카메라 영상 및 센싱 정보를 이용하여 산불 발생 지역의 신속 정확한 감지 및 산불의 진행 경로 예측이 가능하여 조기 진화가 가능한 효과도 있다. In addition, the present invention has the effect that it is possible to quickly detect the forest fire occurrence area and predict the progress path of the forest fire by using the camera image and sensing information early evolution.
또한, 본 발명은 최소한의 시스템 구축 비용만으로 신속하며 최적의 산불 감지가 가능한 효과도 있다.In addition, the present invention has the effect that it is possible to detect the rapid and optimal forest fire with a minimum system construction cost.
또한, 본 발명은 산불 감지시 신속하게 관리자 단말기로 통지하여 신속한 대처가 가능하도록 하고, 또한 재난 방지 시스템으로 통지하여 등산객의 안전한 대피를 유도할 수 있는 효과도 있다.In addition, the present invention has the effect that can be promptly responded to the administrator terminal when a forest fire is detected, and can be promptly responded to, and also to notify the disaster prevention system to induce safe evacuation of mountaineers.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below It will be appreciated that modifications and variations can be made.
Claims (7)
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