KR20080011758A - 이동체 움직임 추적 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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KR20080011758A KR1020060072140A KR20060072140A KR20080011758A KR 20080011758 A KR20080011758 A KR 20080011758A KR 1020060072140 A KR1020060072140 A KR 1020060072140A KR 20060072140 A KR20060072140 A KR 20060072140A KR 20080011758 A KR20080011758 A KR 20080011758A
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Abstract

본 발명은 이동체 움직임 추적 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 임의의 공간에서 영상수집장치가 이동체의 영상을 촬영하고 상기 촬영된 영상을 수신한 단말기가 이동체의 출입량과, 이동체의 움직임을 추적하여 획득한 통행량 및 체류량을 연산하고 상기 연산된 상기 출입량, 체류량, 및 통행량을 상기 임의의 공간에 적합하게 할용되도록 분석하는 이동체 움직임 추적 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
따라서, 같이 본 발명은 다수개의 영상수집장치에서 수집된 영상으로 다수의 이동체를 정확하게 추적하여 상기 이동체의 움직임에 따른 이동체의 비정상경로상태를 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 영상수집장치에서 촬영된 영상을 이용하여 임의의 공간에 진입하는 이동체의 출입량, 체류량, 통행량을 측정하여 상기 임의의 공간에 적합한 형태의 새로운 데이터를 생성하여 활용할 수 있는 효과가 있다.
이동체, 출입량, 체류량, 통행량, 추적, 시스템, 영상수집장치, 단말기, 경로, 궤적

Description

이동체 움직임 추적 시스템 및 그 제어방법 {System for movement tracing of moving object and service method thereof}
도 1은 본 발명에 따른 이동체 움직임 추적 시스템 구성도
도 2는 본 발명의 상기 도 1에 따른 단말기 블록도
도 3은 본 발명에 따른 출입금지영역 및 궤적데이터의 수를 도시한 예시도
도 4는 본 발명에 따른 이동체 움직임 추적 시스템의 제어방법을 도시한 흐름도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 다수의 영상수집장치 200 : 단말기
210 : 이진영상데이터 변환부 220 : 이동체 검출부
230 : 이동체 판단부 240 : 궤적데이터 생성부
250 : 설정부 260 : 연산부
270 : 메모리 280 : 전송부
본 발명은 이동체 움직임 추적 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 임의의 공간에서 영상수집장치가 이동체의 영상을 촬영하고 상기 촬영된 영상을 수신한 단말기가 이동체의 출입량과, 이동체의 움직임을 추적하여 획득한 통행량 및 체류량을 연산하고 상기 연산된 상기 출입량, 체류량, 및 통행량을 상기 임의의 공간에 적합하게 할용되도록 분석하는 이동체 움직임 추적 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
종래의 기술로서 대한민국 등록실용신안공보 제 20-0256086호인 영상을 이용한 출입 이동 물체 계수 장치는 출입구를 통과하여 출입하는 이동 물체를 계수하는 장치에 있어서, 상기 출입구를 위에서 아래로 촬영함으로써 상기 출입구 영상을 획득하여 영상 데이터로 전송하는 카메라와, 상기 카메라가 전송하는 영상 데이터를 수신하여 메모리에 저장되어 있는 레퍼런스 영상과 비교함으로써 출입 객체의 출현을 감지하고 상기 출입 객체의 이동을 추적함으로써 출입 이동 물체를 계수하는 출입 이동 물체 계수 응용 프로그램을 설치한 컴퓨터로 구성된 기술이 있었다.
그러나, 상기 종래의 기술은 출입구에 설치된 카메라의 영상 정보를 획득하고 처리하여 출입구에 감지되는 출입 이동 물체의 출입량을 계수하는 것에 한정되기 때문에 출입 이동 물체가 밀집되는 지역 또는 이동 물체의 비정상경로상태를 판단할 수 없는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 본 발명은 임의의 공간에 진입하는 이동체의 움직임을 추적함으로써 출입량, 체류량 및 통행량을 연산하고 상기 연산된 출입량, 체류량 및 통행량을 상기 임의의 공간에 적합한 형태로 활용되도록 하는 이동체 움직임 추적 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 본 발명의 일실시예에 따르면 이동체 움직임 추적 시스템은 다수의 이동체에 대하여 사람의 시각과 동일한 파장의 빛을 인식하는 가시영상센서가 구비되어 상기 다수의 이동체를 수직으로 촬영하고 촬영된 아날로그 영상신호를 연속된 프레임으로 획득하여 디지털 영상신호로 변환하는 다수의 영상수집장치와, 상기 다수의 영상수집장치로부터 전송받은 연속된 프레임의 디지털 영상신호를 이진영상 데이터로 변환하고 상기 다수의 영상수집장치 중에서 출입구에 설치된 영상수집장치가 진입하는 이동체를 촬영한 디지털 영상을 수신하고 상기 변환된 이진영상 데이터를 이용하여 연속된 프레임 상에서 동일한 이동체를 판단하고 상기 연속된 프레임 상에서 판단된 동일한 이동체의 위치좌표로 궤적데이터를 생성하고 상기 궤적데이터에 의하여 체류량과 통행량을 연산하고 상기 출입구에 설치된 영상수집장치로부터 진입하는 이동체를 촬영한 디지털 영상을 수신하여 출입량을 연산하는 단말기로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 다수의 매장이 존재하는 공간에 상기 출입량, 체류량 및 통행량을 단말기로부터 수신하여 각 매장에 적합한 임대비용 데이터를 생성하는 서버와, 상기 임대비용 데이터를 출력하는 출력장치가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 다수의 출입구를 갖고 인원이 밀집되는 공간에 상기 출입량, 체류량 및 통행량을 단말기로부터 수신하여 밀집된 출입구의 인원을 분산시키기 위한 분산 데이터를 생성하는 서버와, 상기 분산 데이터를 출력하는 출력장치가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 단말기는 영상수집장치로부터 연속된 디지털 영상신호를 이진화된 이진 영상 데이터로 변환하는 이진 영상 데이터 변환부와, 상기 이진 영상 데이터를 이용하여 움직임이 있는 밝기값과 인접한 8방향에 같은 밝기값을 갖는 점들을 연결한 화소의 집합을 모아 이동체를 생성하는 이동체 검출부와, 상기 생성된 이동체가 전송되는 연속된 프레임 상에서 동일한 이동체인가를 판단하는 이동체 판단부와, 상기 판단된 연속된 프레임 상에서 동일한 이동체의 움직임을 나타낸 위치좌표를 연속적으로 연결하여 궤적데이터를 생성하는 궤적데이터 생성부와, 상기 이동체가 이동하는 경로 및 출입금지지역을 설정하는 설정부와, 상기 이동체가 이동하는 경로에 대하여 출입량, 체류량, 통행량을 연산하는 출입량, 체류량, 통행량 연산부와, 이진영상 데이터 변환부에 속한 각각의 프로그램이 수행한 결과가 저장되고 이동체 검출부에 의하여 생성된 이동체의 넓이, 무게중심, 환형도를 측정한 결과가 저장되고 궤적데이터 생성부에 의하여 생성된 궤적데이터가 저장되고 출입량, 체류량, 통행량 연산부에서 계산된 출입량, 체류량, 통행량이 저장되는 메모리부, 및 상기 메모리에 저장된 출입량, 체류량, 통행량을 서버 및 출력장치로 전송하는 전송부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 이진 영상 데이터 변환부는 다수개의 영상수집장치 각각으로부터 전송된 RGB형식의 영상을 각 화소의 RGB 값으로부터 밝기 값을 구하여 그레이 이미지를 생성하는 그레이 스케일링 프로그램과, 상기 그레이 이미지를 추출하여 빠른 처리를 위해서 상기 그레이 스케일링 프로그램에 의해서 생성된 그레이 이미지 크기보다 작은 n× n 만큼의 블록으로 축소하는 다운 샘플링 프로그램과, 상기 다운 샘플링 프로그램에 의해서 축소된 그레이 이미지의 각각의 좌표에 대하여 화소값들의 합계와 상기 화소값에 대한 평균을 현재 전송된 시간 t까지 구하고 표준편차를 구하여 배경영상을 생성하는 이미지 어큐뮤레이팅 프로그램과, 상기 이미지 어큐뮤레이팅 프로그램에서 생성한 가상영상의 연속된 프레임을 서로 비교하여 픽셀값이 변한 부분 즉 움직임이 일어난 부분을 판단하는 바이너리 코딩 프로그램, 및 상기 바이너리 코디 프로그램에 판단한 움직임이 있는 이동체의 밝기값을 1, 움직임이 없는 이동체의 밝기값을 0으로 하는 이진영상를 구축하는 크로즈 오퍼레이션 프로그램으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면 이동체 움직임 추적 시스템의 제어방법은 임의의 공간에 설치된 다수개의 영상수집장치가 다수의 이동체를 촬영한 아날로그 영상신호를 디지털 영상신호로 변환하여 연속된 프레임으로 단말기에게 전송하고 출입구에 설치된 영상수집장치가 새롭게 진입한 이동체의 디지털 영상을 단말기에게 전송하는 단계와, 상기 단말기가 연속된 프레임으로 전송된 디지털 영상신호를 이진영상 데이터로 변환하는 단계와, 상기 변환된 이진영상 데이터를 이용하여 단 말기가 이동체를 생성하고 상기 생성된 이동체의 넓이, 무게중심, 환형도를 측정하는 단계와, 상기 넓이, 무게중심, 환형도를 이용하여 단말기가 동일 이동체를 판단하고 상기 동일 이동체의 이동경로 움직임을 나타낸 위치좌표를 연속적으로 연결하여 궤적데이터를 생성하는 단계와, 상기 궤적데이터를 이용하여 단말기가 체류량과 통행량을 연산하고 상기 출입구에 설치된 영상수집장치로부터 단말기가 디지털 영상을 수신하여 출입량을 연산하는 단계, 및 상기 출입량, 체류량 및 통행량을 이용하여 단말기가 설치된 임의의 공간에 적합한 형태의 새로운 데이터를 서버가 생성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면 상기 적합한 형태의 새로운 데이터는 서버가 다수의 매장이 존재하는 공간에 상기 출입량, 체류량 및 통행량을 단말기로부터 수신하여 각 매장에 적합한 임대비용 데이터를 생성하고 상기 임대비용 데이터가 출력장치에 의해서 출력되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면 상기 적합한 형태의 새로운 데이터는 서버가 다수의 출입구를 갖고 인원이 밀집되는 공간에 상기 출입량, 체류량 및 통행량을 단말기로부터 수신하여 밀집된 출입구의 인원을 분산시키기 위한 분산 데이터를 생성하고 상기 분산 데이터가 출력장치에 의해서 출력되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면 상기 단말기가 연속된 프레임으로 전송된 디지털 영상신호를 이진영상 데이터로 변환하는 단계는 그레이 스케일링 프로그램과 다운 샘플링 프로그램과 이미지 어큐뮤레이팅 프로그램과 바이너리 코딩 프로그램 및 크로즈 오퍼레이션 프로그램으로 수행되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 이동체의 움직임 추적 시스템 구성도로서 상기 시스템은 다수개의 영상수집장치(100)와, 단말기(200)와, 서버(300) 및 출력장치(400)로 구성되어 임의의 공간에 진입하는 이동체의 출입량과 이동체의 움직임을 추적하여 획득한 통행량 및 체류량을 연산하여 상기 임의의 공간에 적합한 형태로 활용된다.
상기 다수개의 영상수집장치(100)는 임의의 공간에 이동체의 출입과 움직임을 가장 판단하기 유용한 상기 임의의 공간 천장에 설치된다. 이와 같이 설치된 다수개의 영상수집장치(100)는 이동체의 유,무를 감지하기 위하여 사람의 시각과 동일한 파장의 빛을 인식하는 가시영상센서를 구비하고 있으며 상기 가시영상센서가 이동체를 감지하여 이동체에 대한 아날로그 영상신호를 획득하고 상기 획득한 아날로그 영상신호를 신호처리가 가능한 디지털 영상신호로 변환한다.
또한, 상기 다수개의 영상수집장치(100) 각각은 유, 무선 패킷 교환망을 통하여 변환된 디지털 영상신호를 초당 연속된 프레임으로 단말기(200)에 전송된다. 즉, 하나의 영상수집장치는 이동체를 감지하는 영역이 한정적이므로 상기 임의의 공간 모두를 감지하기 위해서 다수개의 영상수집장치(100)를 설치하는 것이 바람직하며, 각각의 영상수집장치(100)는 변환된 디지털 영상신호를 단말기(200)로 전송 한다.
더욱이, 다수개의 영상수집장치(100)는 각각에 대하여 고유한 ID를 구비하고 있음으로 임의의 공간에서 어느 위치로부터 전송되는 디지털 영상신호인지를 단말기(200)가 판단할 수 있다.
따라서, 단말기(200)는 각각의 영상수집장치(100)로부터 전송되는 모든 영상을 분석하여 이동체의 출입량, 체류량, 통행량을 측정할 수 있다.
특히, 도 3에 도시된 바와 같이 (가)와 같은 출입구에 설치된 영상수집장치(100)로부터 이동체가 진입한 디지털 영상신호가 전송되면 단말기(200)에서 카운트하여 출입량을 연산한다.
도 2는 본 발명에 따른 단말기 구성도로서 상기 단말기(200)는 이진영상 데이터 변환부(210)와 이동체 검출부(220)와 이동체 판단부(230)와 궤적데이터 생성부(240)와 설정부(250)와, 연산부(260)와, 메모리부(270) 및 전송부(280)로 구성되어 임의의 공간에 진입한 이동체의 움직임을 추적하고 출입량, 체류량 및 통행량을 분석한다.
더욱 상세하게 상기 이진영상 데이터 변환부(210)는 일종의 예비처리 프로그램(Preprocessing)으로서, 다수의 영상수집장치(100)로부터 초당 전송되는 연속된 디지털 영상신호를 이용하여 출입량, 체류량 및 통행량을 측정하기 위하여 이진화된 이진영상 데이터로 변환한다.
상기 이진영상 데이터로 변환하기 위해서 이진영상 데이터 변환부(210)는 그레이 스케일링 프로그램(Gray Scaling Program)과, 다운 샘플링 프로그램(Down Sampling Program)과, 이미지 어큐뮤레이팅 프로그램(Image Accumulating Program)과, 바이너리 코딩 프로그램(Binary Coding Program)과, 크로즈 오퍼레이션 프로그램(Close Operation Program)이 구비된다.
상기 그레이 스케일링 프로그램(Gray Scaling program)은 다수개의 영상수집장치(100) 각각으로부터 전송된 RGB형식의 영상을 각 화소의 RGB 값으로부터 밝기 값을 구하여 그레이 이미지를 생성하고 상기 그레이 이미지는 메모리부(270)에 저장된다. 상기 다운 샘플링 프로그램(Down Sampling program)은 메모리부(260)에 저장된 상기 그레이 이미지를 추출하여 빠른 처리를 위해서 기존 크기보다 작은 n× n 만큼의 블록으로 축소한다. 상기 이미지 어큐뮤레이팅 프로그램(Image accumulating program)은 현재 전송되는 영상이 시간 t까지 상기 다운 샘플링 프로그램에 의해서 축소된 그레이 이미지의 각각의 좌표에 대하여 화소값들의 합계와 상기 화소값에 대한 평균과 표준편차를 구하며 현재 입력되는 영상의 편차와 표준 편차의 차이를 구한 가상영상을 메모리부(270)에 저장한다. 상기 바이너리 코딩 프로그램(Binary Coding program)은 이미지 어큐뮤레이팅 프로그램에서 생성한 가상영상의 연속된 프레임을 서로 비교하여 픽셀값이 변한 부분 즉 움직임이 일어난 부분을 판단한다. 상기 크로즈 오퍼레이션 프로그램(Close Operation program)은 이동체에 대하여 움직임이 일어난 이동체의 밝기값을 1, 움직임이 없는 이동체의 밝기값을 0으로 하는 이진영상를 생성한다.
이와 같이 생성된 이진영상 데이터는 메모리부(270)에 저장된다.
상기 이동체 검출부(220)는 이진영상 데이터 변환부(210)에서 생성된 이진영 상 데이터를 이용하여 움직임이 있는 밝기값 1과 인접한 8방향에 대하여 밝기값 1을 갖는 점들을 연결한 화소의 집합을 수집하여 하나의 이동체를 생성하고 상기 생성된 이동체에 대하여 넓이, 무게중심, 환형도를 측정하여 메모리부(270)에 저장한다.
상기 넓이는 이동체에 포함된 화소의 개수이고 무게 중심의 좌표는 이동체에 포함된 화소의 좌표들 X, Y의 합을 넓이로 나눈 값이며 환형도는 이동체의 외관선의 길이를 넓이로 나눈 값이다.
상기 이동체판단부(230)는 이동체 검출부(220)에서 생성된 이동체의 넓이 무게중심, 환형도를 이용하여 각각의 이동체에 대하여 동일한 이동체를 판별하고 상기 동일한 이동체 각각에 대하여 이동경로를 추척한다.
이와 같이 이동체의 이동경로를 추적하기 위하여 정사각형 탐색윈도우가 동작하며 상기 정사각형 탐색윈도우는 다음과 같은 수식에 의해서 동작한다.
탐색윈도우의 한 변에 대한 길이 = CWS
S = 이동체의 넓이
CWS = 탐색윈도우의 크기를 설정하는 함수
따라서, 이동체를 구성하는 화소와 계산된 이동체의 넓이와 무게중심 및 환형도를 연속적으로 전송받아서 이전의 이동체 무게중심이 상기 탐색윈도우 안에 포함되는 이동체를 선정하여 상기 선정된 이전의 이동체와 상기 현재 이동체의 무게중심에 대한 절대 거리차, 환형도 차이의 절대값을 계산하고 상기 계산된 값들에 각각의 가중치를 곱하여 비교값을 계산한 후 상기 계산된 비교값이 임의의 임계값 이하이면 상기 선정된 이전의 이동체와 현재의 이동체를 동일한 이동체로 판단한다.
한편, 동일한 이동체로 판단된 각각의 이동체에 대한 이동경로를 나타내는 위치좌표를 추적하고 이전의 이진영상 데이터에 포함된 이동체가 현제 이진영상신호에 포함되지 않으면 동일한 이동체에 대한 이동경로를 나타내는 위치좌표의 추적이 완료되었다고 판단한다.
특히, 본 발명은 이동체를 촬영한 연속적인 프레임을 64장 누적하는 바, 상기 누적된 64장의 프레임 중에서 32장까지 상기 이동체가 움직임이 없이 고정할 경우에 이동체 판단부(230)는 배경으로 인식하고 다시 이동체가 움직일 경우에 감지선에 의해서 다시 이동체로 판단하게 된다.
상기 감지선은 영상수집장치(100)가 촬영하는 영역의 어느 한 임의의 영역에 이동체가 있으면 상기 이동체를 인식하는 논리적인 좌표이다.
따라서, 이동체 판단부(230)는 동일한 이동체로 판단된 이동체의 위치좌표를 연속적으로 메모리부(270)에 저장한다.
상기 궤적데이터 생성부(240)는 동일한 이동체로 판단된 이동체의 위치좌표를 메모리부(270)로부터 추출하고 상기 위치좌표를 연속적으로 연결하여 궤적데이터를 생성한다.
보다 상세하게, 상기 궤적데이터는 이동체의 이동경로를 나타내는 위치좌표에서 임의의 두 점에 대한 좌표 사이의 평균값을 계산하여 상기 평균값을 중심점으 로 정수단위의 평균값이 계산될 때까지 반복하고 각각의 이동체에 대한 움직임을 시작좌표부터 종료좌표까지 모든 좌표를 연결하여 이동체의 궤적데이터를 생성하고 생성된 궤적데이터는 메모리부(240)에 저장된다.
상기 설정부(250)는 도 3에 도시된 바와 같이 임의의 공간에 출입금지영역이 있을 경우에 상기 출입금지영역에 진입하는 이동체를 촬영하는 카메라로부터 이동체를 감지한 디지털영상이 입력되면 상기 출입금지영역 구비된 스피커를 통하여 경보음이 발생하도록 설정한다.
또한, 본 발명 시스템은 임의의 공간에 설치된 매장와 같은 공간에 설치될 수 있으며, 상기 매장에는 가판대와 같은 장애물에 의해서 여러 경로가 형성됨에 따라 이동체가 이동할 수 있는 모든 경로를 설정부(250)에서 설정한다.
이와 같이 설정된 정보는 메모리부(270)에 저장된다.
상기 연산부(260)는 출입구에 설치된 영상수집장치(100)로부터 출입되는 이동체의 수를 카운트하여 출입량을 계산하고, 또한 이동체판단부(230)에 의해서 생성된 모든 이동체의 궤적데이터를 수집하여 이동체의 통행량과 체류량을 연산한다. 상기 연산된 출입량, 체류량, 통행량은 메모리부(270)에 저장된다.
즉, 도 3에 도시되 바와 같이 상기 설정부(250)에서 설정된 임의의 경로 각각은 궤적데이터 수의 합에 의해서 통행량이 연산된다. 도시된 A 경로는 이동체의 궤적데이터 수가 10, B 경로는 궤적데이터 수가 20, 상기 A와 B가 합해지는 C의 경로는 상기 A의 경로와 B의 경로의 궤적데이터 합인 30이 된다.
따라서, 본 발명은 백화점과 같은 곳에 설치된 경우에 상기와 같이 이동체가 많이 통행하는 경로의 매장은 높은 가격을 임대하고 적게 통행하는 경로에 낮은 가격으로 임대하도록 본 발명 서버에서 금액을 설정한다.
또한, 본 발명은 야구장, 콘서트장과 같은 장소에 설치될 수 있는 바, 안전사고를 방지하기 위하여 상기와 같은 장소에 출입하는 인원이 많은 출입구와 적은 출입구를 판별하여 안전사고가 나지 않도록 안내방송을 통하여 인원인 많은 출입구의 사람을 적은 출입구로 전환할 수 있다.
상기 메모리부(270)는 이진영상 데이터 변환부(210)에 속한 각각의 프로그램이 수행한 결과가 저장되고 이동체 검출부(220)에 의하여 생성된 이동체의 넓이, 무게중심 및 환형도를 측정한 결과가 저장되고 이동체 판단부(230)에 의하여 생성된 연속적인 이동체의 위치좌표를 저장하고 궤적데이터 생성부(240)에 의하여 생성된 궤적데이터가 저장되고 연산부(260)에서 계산된 출입량, 체류량, 통행량이 저장된다.
상기 전송부(280)는 메모리부(270)에 저장된 출입량, 체류량, 통행량을 서버(300) 및 출력장치(400)에 전송한다.
상기 서버(300)는 출입금지영역에 설치된 영상수집장치(100)가 출입금지영역에 진입한 이동체를 감지한 디지털 영상신호를 수신하면 출입금지영역에 설치된 경보장치로 경고신호를 전송하고 상기 단말기(200)로부터 출입량과 체류량 및 통행량을 이용하여 단말기가 설치된 임의의 공간에 적합한 형태의 새로운 데이터를 생성한다. 즉 백화점, 할인마트 등과 같은 매장이 있는 공간에 대하여 출입량, 체류량, 통행량을 이용하여 각각의 영역에 임대 비용 데이터를 산출하고 행사장, 콘서트, 운동경기장 등과 같이 인원이 많이 밀집하는 공간에 대하여 출입량, 체류량, 통행량을 이용하여 상기 인원을 분산시키는 분산 데이터를 구축한다.
상기 출력장치(400)는 상기 서버(300)와 단말기(200)로부터 출입량과 채류량 및 통행량을 제공받아 수치화된 데이터로 출력한다.
이와 같이 수치화된 출력물을 이용하여 해당 관리자가 단말기가 설치되 공간에 적합한 용도로 활용된다.
도 4는 본 발명에 따른 이동체 움직임 추적 시스템의 제어방법을 나타낸 흐름도로서, 상기 이동체의 움직임 추적 방법은 다음과 같은 과장을 수행한다.
임의의 공간에 설치된 다수개의 영상수집장치가 다수의 이동체를 촬영한 아날로그 영상신호를 디지털 영상신호로 변환하여 연속된 프레임으로 단말기에게 전송하고 출입구에 설치된 영상수집장치가 새롭게 진입한 이동체의 디지털 영상을 단말기에게 전송하는 단계(S10)와, 상기 단말기가 연속된 프레임으로 전송된 디지털 영상신호를 이진영상 데이터로 변환하는 단계(S20)와, 상기 변환된 이진영상 데이터를 이용하여 단말기가 이동체를 생성하고 상기 생성된 이동체의 넓이, 무게중심, 환형도를 측정하는 단계(S30)와, 상기 넓이, 무게중심, 환형도를 이용하여 단말기가 동일 이동체를 판단하고 상기 동일 이동체의 이동경로 움직임을 나타낸 위치좌표를 연속적으로 연결하여 궤적데이터를 생성하는 단계(S40)와, 상기 궤적데이터를 이용하여 단말기가 체류량과 통행량을 연산하고 상기 출입구에 설치된 영상수집장치로부터 단말기가 디지털 영상을 수신하여 출입량을 연산하는 단계(S50)와, 상기 출입량, 체류량 및 통행량을 이용하여 단말기가 설치된 임의의 공간에 적합한 형태 의 새로운 데이터를 서버가 생성하는 단계(S60)로 이루어져 이동체 움직임 추적 시스템을 제어한다.
또한, 상기 S60 단계 이후에 출입량, 체류량 및 통행량을 수치화한 데이터로 출력하고 상기 임대비용 데이터와 분산 데이터를 출력장치가 출력하는 단계(S70)를 더 포함함으로써 출력물을 이용하여 관리자가 관리한다.
보다 상세하게, 상기 임의의 공간에 설치된 다수개의 영상수집장치가 다수의 이동체를 촬영한 아날로그 영상신호를 디지털 영상신호로 변환하여 연속된 프레임으로 단말기에게 전송하고 출입구에 설치된 영상수집장치가 새롭게 진입한 이동체의 디지털 영상을 단말기에게 전송하는 단계(S10)는 입구와 출구를 통하여 다수의 이동체가 출입하는 임의의 공간에 상기 이동체를 촬영할 수 있는 영상수집장치(100)를 천장에 다수개 설치하고 상기 영상수집장치가 담당하는 영역에서 이동체를 촬영한 아날로그 영상신호를 디지털 영상신호로 변환하고 변환된 디지털 영상신호를 단말기(200)로 전송한다.
또한, 상기 임의의 공간 출입구에 설치된 특정 영상수집장치(100)는 출입되는 이동체를 촬영함과 동시에 상기 출입량을 카운트하기 위해서 촬영된 디지털 영상을 단말기에게 전송한다.
상기 단말기가 연속된 프레임으로 전송된 디지털 영상신호를 이진영상 데이터로 변환하는 단계(S20)는 단말기의 구성요소 중에서 이진영상 데이터 변환부(210)에 구비된 그레이 스케일링 프로그램과, 다운 샘플링 프로그램과, 이미지 어큐뮤레이팅 프로그램과, 바이너리 코디 프로그램과, 크로즈 오퍼레이션 프로그램 을 이용하여 디지털 영상신호를 움직임이 일어난 이동체의 밝기값을 1, 움직임이 없는 이동체의 밝기값을 0으로 하는 이진영상 데이터로 변환한다.
상기 변환된 이진영상 데이터를 이용하여 단말기가 이동체를 생성하고 상기 생성된 이동체의 넓이, 무게중심, 환형도를 측정하는 단계(S30)는 이진영상 데이터를 이용하여 움직임이 있는 밝기값 1과 인접한 8방향에 대하여 밝기 값 1을 갖는 점들을 연결한 화소의 집합인 이동체를 생성하고 연속적으로 전송되는 프레임 상에서 동일한 이동체를 찾기 위한 넓이, 무게, 환형도를 측정한다.
상기 넓이, 무게중심, 환형도를 이용하여 단말기가 동일 이동체를 판단하고 상기 동일 이동체의 이동경로 움직임을 나타낸 위치좌표를 연속적으로 연결하여 궤적데이터를 생성하는 단계(S40)는 연속적으로 전송되는 이진영상 데이터의 프레임 상에서 동일한 이동체를 판단하고 상기 연속적인 프레임 상의 이동체 위치좌표의 변화를 이용하여 궤적데이터를 생성한다.
상기 궤적데이터를 이용하여 단말기가 체류량과 통행량을 연산하고 상기 출입구에 설치된 영상수집장치로부터 단말기가 디지털영상을 수신하여 출입량을 연산하는 단계(S50)는 다수의 이동체에 의해서 생성된 궤적데이터를 이용하여 임의의 공간에 설정된 경로에 따라 연산부(260)에서 체류량과 통행량이 연산되며 출입량의 경우는 출입구에 설치된 영상수집장치(100)로부터 출입되는 디지털 영상을 단말기가 수신하여 출입된 이동체의 수를 연산한다.
상기 출입량, 체류량 및 통행량을 이용하여 단말기가 설치된 임의의 공간에 적합한 형태의 새로운 데이터를 서버가 생성하는 단계(S60)는 상기 설명한 바 와 같이 백화점, 할인마트 등과 같은 매장이 있는 공간에 대하여 출입량, 체류량, 통행량을 이용하여 각각의 영역에 임대 비용 데이터를 산출하고 행사장, 콘서트, 운동경기장 등과 같이 인원이 많이 밀집하는 공간에 대하여 출입량, 체류량, 통행량을 이용하여 상기 인원을 분산시키는 분산 데이터를 구축한다.
따라서, 상기 임대 비용 데이터와, 분산 데이터는 임의의 공간에 적합한 형태의 새로운 데이터이다.
상기 출입량, 체류량 및 통행량을 수치화한 데이터로 출력하고 상기 임대비용 데이터와 분산 데이터를 출력장치가 출력하는 단계(S70)는 출력물을 이용하여 임의의 공간에 적합한 형태로 활용된다.
지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐, 한정적인 것이 아님을 분명히 하며, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위내에서, 균등하게 대처될 수 있는 정도의 구성요소 변경은 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 다수개의 영상수집장치에서 수집된 영상으로 다수의 이동체를 정확하게 추적하여 상기 이동체의 움직임에 따른 이동체의 비정상경로상태를 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 영상수집장치에서 촬영된 영상을 이용하여 임의의 공간에 진입하는 이동체의 출입량, 체류량, 통행량을 측정하여 상 기 임의의 공간에 적합한 형태의 새로운 데이터를 생성하여 활용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 다수의 이동체에 대하여 사람의 시각과 동일한 파장의 빛을 인식하는 가시영상센서가 구비되어 상기 다수의 이동체를 수직으로 촬영하고 촬영된 아날로그 영상신호를 연속된 프레임으로 획득하여 디지털 영상신호로 변환하는 다수의 영상수집장치와;
    상기 다수의 영상수집장치로부터 전송받은 연속된 프레임의 디지털 영상신호를 이진영상 데이터로 변환하고 상기 다수의 영상수집장치 중에서 출입구에 설치된 영상수집장치가 진입하는 이동체를 촬영한 디지털 영상을 수신하고 상기 변환된 이진영상 데이터를 이용하여 연속된 프레임 상에서 동일한 이동체를 판단하고 상기 연속된 프레임 상에서 판단된 동일한 이동체의 위치좌표로 궤적데이터를 생성하고 상기 궤적데이터에 의하여 체류량과 통행량을 연산하고 상기 출입구에 설치된 영상수집장치로부터 진입하는 이동체를 촬영한 디지털 영상을 수신하여 출입량을 연산하는 단말기로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동체 움직임 추적 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 다수의 매장이 존재하는 공간에 상기 출입량, 체류량 및 통행량을 단말기로부터 수신하여 각 매장에 적합한 임대비용 데이터를 생성하는 서버와;
    상기 임대비용 데이터를 출력하는 출력장치가 더 포함되는 것을 특징으로 하 는 이동체 움직임 추적 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 다수의 출입구를 갖고 인원이 밀집되는 공간에 상기 출입량, 체류량 및 통행량을 단말기로부터 수신하여 밀집된 출입구의 인원을 분산시키기 위한 분산 데이터를 생성하는 서버와;
    상기 분산 데이터를 출력하는 출력장치가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 이동체 움직임 추적 시스템.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3에 있어서, 상기 단말기는
    영상수집장치로부터 연속된 디지털 영상신호를 이진화된 이진 영상 데이터로 변환하는 이진 영상 데이터 변환부와;
    상기 이진 영상 데이터를 이용하여 움직임이 있는 밝기값과 인접한 8방향에 같은 밝기값을 갖는 점들을 연결한 화소의 집합을 모아 이동체를 생성하는 이동체 검출부와;
    상기 생성된 이동체가 전송되는 연속된 프레임 상에서 동일한 이동체인가를 판단하는 이동체 판단부와;
    상기 판단된 연속된 프레임 상에서 동일한 이동체의 움직임을 나타낸 위치좌표를 연속적으로 연결하여 궤적데이터를 생성하는 궤적데이터 생성부와;
    상기 이동체가 이동하는 경로 및 출입금지지역을 설정하는 설정부와;
    상기 이동체가 이동하는 경로에 대하여 출입량, 체류량, 통행량을 연산하는 출입량, 체류량, 통행량 연산부와;
    이진영상 데이터 변환부에 속한 각각의 프로그램이 수행한 결과가 저장되고 이동체 검출부에 의하여 생성된 이동체의 넓이, 무게중심, 환형도를 측정한 결과가 저장되고 궤적데이터 생성부에 의하여 생성된 궤적데이터가 저장되고 출입량, 체류량, 통행량 연산부에서 계산된 출입량, 체류량, 통행량이 저장되는 메모리부; 및
    상기 메모리에 저장된 출입량, 체류량, 통행량을 서버 및 출력장치로 전송하는 전송부로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동체 움직임 추적 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 이진 영상 데이터 변환부는
    다수개의 영상수집장치 각각으로부터 전송된 RGB형식의 영상을 각 화소의 RGB 값으로부터 밝기 값을 구하여 그레이 이미지를 생성하는 그레이 스케일링 프로그램과;
    상기 그레이 이미지를 추출하여 빠른 처리를 위해서 상기 그레이 스케일링 프로그램에 의해서 생성된 그레이 이미지 크기보다 작은 n× n 만큼의 블록으로 축소하는 다운 샘플링 프로그램과;
    상기 다운 샘플링 프로그램에 의해서 축소된 그레이 이미지의 각각의 좌표에 대하여 화소값들의 합계와 상기 화소값에 대한 평균을 현재 전송된 시간 t까지 구 하고 표준편차를 구하여 배경영상을 생성하는 이미지 어큐뮤레이팅 프로그램과;
    상기 이미지 어큐뮤레이팅 프로그램에서 생성한 가상영상의 연속된 프레임을 서로 비교하여 픽셀값이 변한 부분 즉 움직임이 일어난 부분을 판단하는 바이너리 코딩 프로그램; 및
    상기 바이너리 코디 프로그램에 판단한 움직임이 있는 이동체의 밝기값을 1, 움직임이 없는 이동체의 밝기값을 0으로 하는 이진영상를 구축하는 크로즈 오퍼레이션 프로그램으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동체 움직임 추적 시스템.
  6. 임의의 공간에 설치된 다수개의 영상수집장치가 다수의 이동체를 촬영한 아날로그 영상신호를 디지털 영상신호로 변환하여 연속된 프레임으로 단말기에게 전송하고 출입구에 설치된 영상수집장치가 새롭게 진입한 이동체의 디지털 영상을 단말기에게 전송하는 단계와;
    상기 단말기가 연속된 프레임으로 전송된 디지털 영상신호를 이진영상 데이터로 변환하는 단계와;
    상기 변환된 이진영상 데이터를 이용하여 단말기가 이동체를 생성하고 상기 생성된 이동체의 넓이, 무게중심, 환형도를 측정하는 단계와;
    상기 넓이, 무게중심, 환형도를 이용하여 단말기가 동일 이동체를 판단하고 상기 동일 이동체의 이동경로 움직임을 나타낸 위치좌표를 연속적으로 연결하여 궤적데이터를 생성하는 단계와;
    상기 궤적데이터를 이용하여 단말기가 체류량과 통행량을 연산하고 상기 출입구에 설치된 영상수집장치로부터 단말기가 디지털 영상을 수신하여 출입량을 연산하는 단계; 및
    상기 출입량, 체류량 및 통행량을 이용하여 단말기가 설치된 임의의 공간에 적합한 형태의 새로운 데이터를 서버가 생성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동체 움직임 추적 시스템의 제어방법.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 적합한 형태의 새로운 데이터는 서버가 다수의 매장이 존재하는 공간에 상기 출입량, 체류량 및 통행량을 단말기로부터 수신하여 각 매장에 적합한 임대비용 데이터를 생성하고 상기 임대비용 데이터가 출력장치에 의해서 출력되는 것을 특징으로 하는 이동체 움직임 추적 시스템의 제어방법.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 적합한 형태의 새로운 데이터는 서버가 다수의 출입구를 갖고 인원이 밀집되는 공간에 상기 출입량, 체류량 및 통행량을 단말기로부터 수신하여 밀집된 출입구의 인원을 분산시키기 위한 분산 데이터를 생성하고 상기 분산 데이터가 출력장치에 의해서 출력되는 것을 특징으로 하는 이동체 움직임 추적 시스템의 제어방법.
  9. 청구항 6 또는 청구항 8에 있어서, 상기 단말기가 연속된 프레임으로 전송된 디지털 영상신호를 이진영상 데이터로 변환하는 단계는 그레이 스케일링 프로그램과 다운 샘플링 프로그램과 이미지 어큐뮤레이팅 프로그램과 바이너리 코딩 프로그램 및 크로즈 오퍼레이션 프로그램으로 수행되는 것을 특징으로 하는 이동체 움직임의 추적 시스템의 제어방법.
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