KR20150131493A - 출결관리 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

출결관리 시스템 및 그 방법이 개시된다. 본 발명은 등하교 하는 학생이 소지한 태그(Tag)와, 학생이 출입하는 출입문에 장착된 2대 이상의 카메라, 및 상기 태그 정보를 판독하여 해당 학생을 식별하고, 해당 학생의 등하교를 확인하고, 등하교시간과 상기 카메라를 통하여 촬영된 영상을 학생의 보호자가 소지하는 디스플레이부로 전송하는 등하교처리모듈을 포함하되, 상기 카메라는 상시 영상을 촬영하여 저장하고, 상기 등하교처리모듈은 상기 태그의 태깅 시간을 전후한 촬영 영상을 추출하여 전송하도록 함으로써, 다수의 출입자가 동시에 카메라를 통과할 경우에도 해당 태그의 소유자에 대한 영상을 학부모에게 전송하여 출결 상태를 확인할 수 있는 효과가 있다.

Description

출결관리 시스템 및 그 방법{SYSTEM FOR MANAING ATTENDANCE AND ABSENCE AND THE METHOD THEREOF}

본 발명은 출결관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 학생의 등하교 시간에 고유식별코드가 내장된 태그를 감지하여 카메라를 통해 촬영한 학생의 등하교 영상을 출결정보와 함께 학부모의 스마트폰에 전송하여 알려주는 카메라와 스마트폰을 활용한 출결관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

등하교 또는 출퇴근과 같이 다수의 사용자가 정기적 또는 부정기적으로 출입하는 학교 또는 학원과 같은 교육기관에 있어서, 학생들의 출결 관리, 학생들이 학교 건물을 이탈하는 유동 상황 등을 포함하는 인원 관리는 전적으로 교사의 확인에 의한 점검에 의존하고 있다.

이러한, 인력에 의한 개별적인 인원 점검은, 점검해야할 대상 학생이 많은 경우 그 점검에 대해서도 많은 시간을 소모하게 되어, 학습에 필요한 시간을 단축시킨다는 문제점이 있었다. 이에 교사들은 인원 점검 절차를 생략하거나, 학생의 자율에 의해 인원 점검을 수행하도록 하는 경우가 많아, 정확한 인원 점검이 어려웠다.

또한, 학생들을 학교로 보낸 학부모의 경우 학생들이 정상적으로 학교에 등교하였는지의 여부를 확인할 방법이 전혀 없었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 학생들의 RFID 신분증에 의해 출결 상황을 자동으로 감지하여 실시간으로 관리하는 동시에 보호자에게 통보하는 시스템이 특허출원번호 제10-2011-0024379호(이하, 24379호라 함)에 게시되어 있다.

특허 24379호는 본 출원인(슈어엠 주식회사)이 2011년 03월 18일에 출원한 특허로서, 도 1을 참고하여 간단히 설명한다.

도 1은 종래의 출결관리 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면으로, 도시된 바와 같이, 학생이 소지하고 다니게 되는 출결인식 태그 단말기(11)는 학생마다 지급되고 각각 고유한 식별정보를 내장하는데, 그 형태는 학생증이나 수강증을 포함하여 이름표, 열쇠고리 모양 등 제한없이 다양하게 구성될 수 있다.

출결인식 태그 단말기(11)가 소정거리 이내에 접근하면 그 접근을 감지하여 접근감지 결과신호를 출력하는 출결인식 태그 리더기(12)를 나타낸다. 출결인식 태그 리더기(12)는 학교의 교문이나 교실의 출입문 옆에 등에 설치될 수 있다.

또한, 출결인식 태그 리더기(12)는 위에서 설명한 출결인식 태그 단말기(11)의 고유 식별정보를 독출하게 되는데, 무선통신 규격에 맞게 상응하는 감지 가능 리더기를 사용하게 된다.

출결인식 태그 리더기(12)가 설치되어 있는 장소의 주변을 촬영하는 카메라(13)는 웹캠(Webcam), 캠코더, 디지털 카메라, DSLR 등 촬영이 가능한 장비를 사용한다.

출결인식 태그 리더기(12)가 출결인식 태그 단말기(11)의 접근을 감지하면 출결인식 태그 단말기(11)의 고유 식별정보를 기초로 하여 학생의 등하교 시간과 카메라(13)에서 촬영된 영상을 포함하여 학생의 등하교 정보를 저장하고, 상기 학생의 등하교 정보를 스마트폰 앱 게이트웨이(10)를 통해 학부모의 스마트폰 어플리케이션(16)으로 제공하는 출결 관리 서버를 나타낸다.

출결 관리 서버(14)는 다수의 학생이 소지하고 있는 출결인식 태그 단말기(11)에 저장된 고유 식별정보 및 이 고유 식별정보에 대응하는 학생 및 그 학부모에 대한 정보를 저장하고 있으며, 동작이 진행됨에 따라 입력되는 학생의 등하교 정보가 추가적으로 저장된다. 상기 학부모에 대한 정보는 학부모 스마트폰의 전화 번호를 포함하거나, 학부모의 스마트폰 시리얼 넘버(serial number)를 포함할 수 있다.

상술한 구성의 출결관리시스템의 동작을 살펴보면, 학부모가 출결관리용 스마트폰 어플리케이션을 설치하여 출결인식 태그 단말기(11)의 학생에 대응하는 학부모의 스마트폰 시리얼 넘버(serial number)를 스마트폰 앱 게이트웨이(15)로 전송한다.

출결인식 태그 리더기(12)는 출결인식 태그 단말기(11)를 소지한 학생의 감지반경 내 접근을 인식함과 동시에 출결 관리 서버(140)로 감지 결과신호를 보낸다.

출결 관리 서버(14)에서는 감지결과신호를 받으며 상기 출결인식 태그 리더기(12) 주변을 카메라(13)가 촬영한 스트리밍 동영상에서 뽑아낸 학생의 등하교 스틸컷을 저장하게 된다.

카메라(13)로서 웹캠을 사용하는 경우에는 계속적으로 촬영이 진행되기 때문에 저장된 영상에서 상기 출결인식 태그 단말기(11)를 소지한 학생의 출결인식 태그 리더기(12)의 감지반경 내 접근한 시간의 영상을 캡쳐하여 출결인식 태그 단말기(11)를 소지한 학생의 등하교 정보를 저장한 출결 관리 서버(14)의 데이터 저장장치에 동시 저장하게 된다.

한편, 출결인식 태그 리더기(12)에서 출결인식 태그 단말기(11)를 소지한 학생의 감지반경 내 접근이 인식되면 출결인식 태그 단말기(11)의 학생에 대응하는 학부모의 스마트폰 번호 및 소정의 시리얼 넘버(serial number)를 출결 관리 서버에서 검색하여 선택하게 된다.

출결인식 태그 단말기(11)를 소지한 학생의 출결 정보와 캡쳐한 웹캠 영상을 출결인식 태그 단말기(11)의 학생에 대응하는 학부모의 스마트폰 번호 및 소정의 시리얼 넘버(serial number)를 포함하여 출결 관리 서버(14)에서 스마트폰 앱 게이트웨이(15)로 전송하게 된다.

스마트폰 앱 게이트웨이(15)로 전송된 출결인식 태그 단말기(11)를 소지한 학생의 위치 정보와 캡쳐한 웹캠 사진을 3G 또는 WI-FI의 무선통신망을 이용하여 출결인식 태그 단말기(11)의 학생에 대응하는 학부모의 스마트폰 어플리케이션을 전송하게 된다.

이때, 출결인식 태그 단말기(11)의 학생에 대응하는 학부모의 스마트폰에 학생의 출결 정보와 캡쳐한 웹캠 사진을 전송하여 디스플레이되도록 하는 것이다.

그러나, 이러한 종래의 기술은 카드와 단말기 그리고 웹캠을 이용해 아이의 출결정보와 상태를 학부모에게 메시지로 보내더라도 아이가 사진에 없어 확인이 불가한 상태가 발생한다.

또한, 학생들이 단말기앞을 지나가면서 태깅을 하기 때문에 흔들리는 영상으로 인하여 정확히 자기 아이를 식별하기가 쉽지 않다.

그리고, 출입자가 태그 단말기를 분실한 경우에는 학부모에게 출결 관련 사항을 전달할 수 있는 방법이 없다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 다수의 출입자가 동시에 카메라를 통과할 경우에도 영상을 정확하게 촬영하여 전송할 수 있는 출결관리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 태깅시 태그 소유자를 확실하게 영상으로 촬영할 수 있는 출결관리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은 태그를 소지하지 않더라도 출결 정보를 전송할 수 있는 출결관리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 출결관리 시스템은 등하교하는 학생이 소지한 태그(Tag)와, 학생이 출입하는 출입문에 장착된 2대 이상의 카메라, 및 상기 태그 정보를 판독하여 해당 학생을 식별하고, 해당 학생의 등하교를 확인하고, 등하교시간과 상기 카메라를 통하여 촬영된 영상을 학생의 보호자가 소지하는 디스플레이부로 전송하는 등하교처리모듈을 포함하되, 상기 카메라는 상시 영상을 촬영하여 저장하고, 상기 등하교처리모듈은 상기 태그의 태깅 시간을 전후한 촬영 영상을 추출하여 전송하도록 함으로써 달성될 수 있다.

이러한 태그의 정보는 칩_유아이디(Chip unique Identifier;chip_UID)와 사용자 식별정보(User_UID)를 포함할 수 있으며, 상기 등하교처리모듈은 상기 태그의 태깅을 판단하는 무선인터페이스와, 등하교정보와 태그의 칩_유아이디(Chip unique Identifier;chip_UID)와 사용자 식별정보(User_UID)에 해당하는 연락처와 해당 학생의 안면이미지, 지문 그리고 패스워드 중 어느 하나 이상을 저장하고 있는 데이터베이스와, 상기 카메라를 통하여 촬영된 영상을 저장하는 이미지저장부와, 상기 이미지저장부에 저장된 영상을 추출하여 영상 보정처리를 행하는 이미지처리부와, 등하교정보와 영상 이미지를 디스플레이부로 전송하는 통신인터페이스, 및 상기 무선인터페이스를 통하여 태그가 태깅되면 태그 정보와 태깅된 시간을 확인하여 상기 데이터베이스에 저장하고, 상기 이미지저장부에 저장된 영상 중 태깅 전후 영상을 추출하여 상기 이미지처리부에서 영상 보정처리를 한 다음, 상기 데이터베이스에 저장된 등하교정보와 보정 처리된 영상을 상기 통신인터페이스를 통하여 학생의 보호자가 소지하는 디스플레이부로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 등하교처리모듈은 등하교 정보에 대하여 지각 횟수와 결석 횟수 정보를 설정하도록 하고, 설정된 지각횟수나 결석횟수 정보를 초과한 것으로 판단되면, 상기 디스플레이부로 해당 정보를 전송하도록 구성할 수 있다.

또한, 디스플레이부는 이동통신망을 통하여 상기 등하교처리모듈과 데이터 또는 영상정보를 송수신할 수 있는 단말기로 구성되며, 상기 등하교처리모듈과 음성 통화 및/또는 영상통화와 인터넷 통신을 수행하는 통신부와, 등하교 정보를 디스플레이할 수 있는 어플리케이션이 저장된 사용자앱(App)부, 및 상기 통신부를 통하여 상기 등하교처리모듈로부터 정보가 전송되면, 사용자앱부에 저장된 어플리케이션을 실행하여 전송된 정보를 표시하도록 제어하는 단말기 제어부를 포함하여 구성된다.

그리고 등하교처리모듈은 상기 카메라에서 촬영된 영상을 크롭(Crop)처리를 통하여 불필요한 영상을 제거하고, 이후 잡음제거와 선명효과(sharpen filter)를 통하여 흔들림을 보정하고, 선택적으로 sobel mask를 이용하여 외관선이 선명한 스틸 컷(still cut) 영상을 추출하여 이를 합성하여 전송하도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 일실시예에 의한 등하교하는 학생이 소지한 태그(Tag)와 학생이 출입하는 출입문에 장착된 2대 이상의 카메라를 이용한 출결 관리 방법은, (a)상기 카메라를 통하여 연속적으로 영상을 촬영하고, 촬영된 영상은 시간대별로 이미지 저장부에 저장하는 단계와, (b)태그가 태깅된 것으로 판단되면, 제어부는 태그의 고유 식별번호를 추출하고, 태깅된 시간과 함께 출결정보DB에 저장하도록 함과 동시에, 이미지 저장부에 저장된 영상 중 태깅한 시점을 기준으로 전후 영상을 추출하는 단계와, (c)상기 추출된 영상을 이미지처리부를 통하여 이미지처리를 행하여 선명한 영상을 얻는 단계와, (d)상기 출결정보DB에 저장된 출결정보와 영상처리된 영상을 상기 태그의 학부모가 소지한 디스플레이부로 전송하는 단계, 및 (e)상기 (d)단계에서 전송된 출결정보와 영상을 해당 어플리케이션을 구동하여 디스플레이표시부에 표시하는 단계를 포함하여 이루어지게 하는 것이 더욱 바람직하다.

따라서, 본 발명의 출결관리 시스템 및 그 방법에 의하면 다수의 출입자가 동시에 카메라를 통과할 경우에도 해당 태그의 소유자에 대한 영상을 학부모에게 전송하여 출결 상태를 확인할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 출결관리 시스템 및 그 방법에 의하면 흔들림이 없는 이미지를 전송할 수 있기 때문에 태그 소유자를 정확하게 판별할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명의 출결관리 시스템 및 그 방법에 의하면 태그를 소유하지 않더라도 지문인식이나 안면 인식, 또는 ID를 통하여 개개인을 식별할 수 있기 때문에 다양한 방법으로 정확한 출결을 관리할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 출결관리 시스템을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 출결관리시스템의 주요 구성도,
도 3은 본 발명의 디스플레이부의 주요 블럭도,
도 4는 본 발명의 출력 관리 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 5는 구체적인 영상처리 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 6은 식별부의 상세 블럭도,
그리고,
도 7은 디스플레이부에 출결정보와 등하교 영상이 구현된 일례를 도시한 도면이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

"및/또는"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및/또는 제3 항목"의 의미는 제1, 제2 또는 제3 항목뿐만 아니라 제1, 제2 또는 제3 항목들 중 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.

각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c, ...)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.

먼저 본 발명에서 사용되는 용어의 정의는 다음과 같다.

"칩_UID"란 태그 생산업체에서 설정한 고유식별자(Factory setting UID)로서, 제조업체에 의해 쓰기 방지 속성으로 프로그래밍되어 있는 통상 7 Bytes로 구성된 제조업체 식별코드와 고유번호 등을 포함하는 코드를 말한다.

"사용자_UID"란 라벨 또는 태그 컨버팅 업체에서 제공되는 태그에 태그의 1차 가공자가 보다 구체적으로 유일한 식별성을 갖도록 "Chip_UID"에 추가하여 사용자가 부여한 식별코드를 총칭하는 것으로, 그 크기는 여러 가지 형태를 가질 수 있도록 구성된 코드를 말한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 출결관리시스템의 주요 구성도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 출결관리 시스템은 출퇴근 또는 등하교를 하는 사용자들이 소지하는 태그(200)와 태그(200)의 태깅(tagging)에 따라 태그 소지자의 영상을 검출하여 해당 ID별로 지정된 디스플레이부(300)로 정보를 전송하여 이를 표시하도록 하는 등하교처리모듈(100)를 포함하여 구성한다.

본 발명은 회사원의 출퇴근 또는 학생의 등하교 등 출입과 출퇴 등을 관리할 수 있는 모든 장치에 사용가능하나 이하, 설명의 편의를 위하여 학생이 소지한 태그를 이용하여 등하교를 관리할 수 있는 장치와 방법에 대하여 설명하기로 한다.

태그(200)는 학생마다 지급되고 각각 고유한 식별정보를 저장하고 있는데, 그 형태는 학생증이나 수강증을 포함하여 이름표, 열쇠고리 모양 등 제한없이 다양하게 구성될 수 있다.

또한, 태그(200)에는 고유한 식별정보로 칩_유아이디(Chip unique Identifier;chip_UID)외에 사용자 식별정보(이하, User_UID라 한다)정보가 저장될 수 있다.

이러한 User_UID에는 비상 연락처와 또는 개별 식별 정보를 더 추가하여 기록할 수 있기 때문에, 긴급시 연락을 할 수 있도록 하거나, 또는 판독된 Chip_UID와 User_UID를 비교하여 보다 정확한 태그의 소지자를 확인할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 태그(200)는 알에프아이디(RFID) 무선통신 규격의 단말기를 사용하는 것도 좋지만, NFC(Near Field Communication), 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), 루비(RuBee), 와이파이(WiFi), UWB 등의 어떠한 근거리 무선통신 규격의 단말기를 사용하여도 본 발명의 구현이 가능함은 물론이다.

등하교처리모듈(100)은 태그를 소지한 학생의 태깅(tagging)시 카메라에서 촬영된 영상을 chip_UID별로 할당된 해당 디스플레이부(300)로 출결정보와 영상을 송출하도록 동작된다.

이를 위하여 등하교처리모듈(100)은 태그(200)의 태깅을 판단하는 무선인터페이스(170)와 출입문 등에 설치된 다수의 카메라((180a~180n), 등하교정보와 태그(200)의 Chip_UID별로 연락처와 해당 학생의 안면이미지, 지문 그리고 패스워드 등을 저장하고 있는 데이터베이스(120)와, 등하교정보와 영상 이미지를 전송하는 통신인터페이스(160), 그리고 등하교처리모듈를 제어하는 제어부(110)를 포함하여 구성한다.

먼저, 무선인터페이스(170)는 태그(200)와 통상의 근거리 무선 통신을 수행하는 인터페이스로서 무선통신 규격에 맞게 상응하는 감지 가능 리더기를 사용하며, 태그(200)의 태깅시 태그로부터 수신된 데이터를 처리하여 태그(200)의 고유 식별정보인 Chip_UID 및/또는 User_UID를 판독하여 제어부(110)로 전송하도록 동작된다.

물론 무선인터페이스(170)는 태깅 정보를 처리하지 않고 제어부(110)로 전송하여 제어부(110)에서 Chip_UID와 User_UID를 판독할 수 있다.

그리고 무선인터페이스(170)는 태그(200)가 소정거리 이내에 접근하면 그 접근을 감지하여 자동 태깅이 발생하도록 할 수 있으며, 학교의 교문이나 출입을 관리하기 위한 출입문 옆에 설치될 수 있다.

이러한 태그(200)와 무선인터페이스(170)는 접촉식과 비접촉식이 모두 사용될 수 있으며, 그 사이의 감지반경은 수 센티미터(cm)에서 수십 미터(m)까지 다양하게 설정이 가능하다.

예를 들어, 저주파 RFID 시스템을 사용하는 경우에는 1.8미터(m) 범위에서 감지가 이루어지고, 고주파 RFID 시스템을 사용하는 경우에는 27미터(m) 이상의 범위까지 감지가 이루어질 수 있다. 또한, 블루투스 시스템을 사용하는 경우에는 10미터(m) 범위에서 감지가 이루어지고, 지그비 시스템을 사용하는 경우에는 50미터(m) 전후 범위에서 감지가 이루어지며, 루비 시스템을 사용하는 경우에는 15미터(m)범위에서 감지가 이루어진다.

카메라(180a~180n)는 무선 인터페이스(170)가 설치되어 있는 장소의 주변을 촬영하는 카메라로서, 웹캠(Webcam), 캠코더, 디지털 카메라, DSLR 등을 사용할 수 있으며, 태그(200)의 태깅 시 전방위로 태그 소지자를 촬영할 수 있도록 출입문의 상하좌우 공간에 설치하고 24시간 영상을 촬영할 수 있도록 구성한다.

이는 후술하겠지만 본 발명은 태깅 전후의 영상을 취합하여 동영상을 생성하여 전송하기 때문에 언제 태깅이 발생할지 모르므로, 24시간 촬영하여 영상을 저장하도록 하는 것이다.

바람직하게는 웹캠을 출입문 가로로 두개 설치하고, 세로로 2개 설치한다.

가로 카메라를 2개 설치하는 것은 카메라가 비추는 가로 폭이 좁아, 학생이 찍힐 것이라고 예상한 위치가 달라 얼굴이 부분적으로 잘리는 문제점을 보완하기 위한 것이며, 세로 카메라를 2개 설치하는 것은 카메라가 비추는 자리는 고정인 반면, 학생의 키 차이로 인해 얼굴의 높낮이가 달라 얼굴이 부분적으로 잘리는 문제점을 보완하기 위한 것이다.

또한, 출입문을 포함한 영상을 전방위로 촬영할 수 있도록 어안렌즈(Fisheye Lens)가 장착된 카메라로 구성할 수도 있다.

또한, 출입문의 장소가 여러 곳인 경우에는 카메라(180a~180n)가 특정될 수 있도록 인터넷 프로토콜(IP, Internet Protocol) 주소가 부여된 지능형 카메라를 사용할 수 있으며, 이 경우 네트워크(예: LAN, Local Area Network)로 연결되어 영상정보를 전송할 수 있도록 구성할 수 있다.

이미지처리부(140)는 카메라(180a~180n)로부터 출력되는 영상을 처리하여 선명한 사진을 추출하여 출력하는 과정을 수행한다.

이를 위하여 이미지처리부(140)는 태깅 전후의 소정 시간 동안 입력되는 영상에서 선명한 사진 5장 정도를 추출하여 이를 움직이는 애니메이션 효과로 처리하여 전송함과 동시에 이미지저장부(150)에 저장하도록 한다.

태깅 전후의 소정 시간이란 태그를 태깅하려는 피사체(학생)가 카메라 시야에 들어오고 태그를 태깅하고, 다시 카메라 시야에서 사라지는 과정에 걸리는 시간으로 메모리의 용량을 고려하여 대략 수초에서 수십초로 설정하는 것이 바람직하다.

보다 바람직하게는 태깅 전후 2.5초의 영상에서 선명한 사진을 추출하도록 한다.

　　　　　　　또한, 움직이는 동영상을 작성하는 과정은 태깅 전후 수초에서 수십초간 수집한 영상들 중 가장 선명한　영상 5장을 추출한 다음, 이를 애니메이션 효과로 움직이는 것처럼 보여주거나, 또는 수초에서 수십초간 수집한 동영상을 그대로 전송하여 보여줄 수 있음은 물론이다.

그리고, 보다 선명한 사진을 얻기 위하여 이미지처리부는 영상처리 과정을 거치게 되는 데 이는 아래에서 보다 상세히 설명하기로 한다.

이미지 저장부(150)는 이미지처리부(140)에서 처리된 영상을 시간별로 저장하거나, 또는 카메라에서 촬영된 영상을 시간별로 저장할 수 있다.

이는 태깅 전후 사진을 취합하여 선명한 사진을 추출하여야 하므로, 이미지 저장부는 24시간 설정된 시간이상 만큼의 영상을 저장할 수 있도록 한다.

따라서, 이미지 저장부(150)는 링(원형) 버퍼(Circular Buffer)를 사용하여 시간별로 이미지를 저장하고, 소정시간 경과하면 해당 이미지는 삭제하는 과정을 거쳐 일정한 용량의 메모리로 지속적으로 영상을 저장할 수 있도록 하여야 함은 물론이다.

한편, 도 2에서는 카메라(180a~180n)에서 촬영된 영상을 이미지처리부(140)에서 이미지 처리한 후 이미지 저장부(150)에 저장하는 순서로 설명하였으나, 이미지 처리 속도를 높이기 위하여 소정 시간 태깅 전후의 이미지를 먼저 이미지저장부(150)에 저장하고, 태깅이 발생하면 해당 시간 전후의 영상을 판독하여 이미지처리부(140)에서 이미지를 처리한 후 소정 갯수의 선명한 이미지를 출력하게 할 수도 있다.

한편, 카메라가 전방위 카메라일 경우에는 이미지처리부(140)는 전방위 카메라를 통해 입력된 원형의 광학상을 원형의 화상 데이터로 변환하여 한 화면데이터씩 압축하여 저장하고 저장된 영상 데이터를 리사이징하여 디스플레이부에서 입력받을 수 있는 신호로 엔코딩하고, 엔코딩된 데이터를 엠펙4 동영상 디코딩 기술, 디코딩된 영상 데이터를 파노라마 영상으로 변환하는 기술, 파노라마 영상 또는 특정 부분이 확대된 형태의 영상을 재생하는 기술 중의 어느 하나로 영상을 처리하도록 구성하여야 한다.

데이터 베이스(120)는 웹상 서버로 구성할 수 있으며, 다수의 학생이 소지하고 있는 태그(200)에 저장된 고유 식별정보(Chip_UID와 User_UID) 및 이 고유 식별정보에 대응하는 학생 및 그 학부모에 대한 정보를 저장하고, 동작이 진행됨에 따라 입력되는 학생의 등하교 정보가 추가적으로 저장하도록 구성된다.

이를 위하여 데이터 베이스(120)는 본 발명의 출결관리 시스템을 구현하기 위한 앱저장부(123)와, 태그별 출결정보를 저장하는 출결정보DB(122)와 태그 소지자의 이미지 정보 등을 저장하는 데이터저장부(121)를 포함하여 구성한다.

앱 저장부(123)는 디스플레이부(300)의 요청시 저장되어 있는 어플리케이션을 전송하여 디스플레이부(300)에서 관련 기능을 수행할 수 있도록 동작된다.

출결정보DB(122)는 태그(200)의 고유 식별번호별 또는 고유 식별번호에 해당하는 학생이나 출입자에 대한 정보와 연동되어 날짜별, 시간별, 출입기록을 저장한다.

또한, 태그 소지자의 학부모에 대한 정보로 학부모 스마트폰의 전화번호를 포함하거나, 학부모의 스마트폰 시리얼 넘버(serial number), 그리고 비상 연락처 등을 포함하여 저장할 수 있다.

데이터저장부(121)는 태그 소지자의 이미지 정보와 출결정보와 연동되어 이미지 처리부(140)에서 처리된 태그별 영상 정보를 저장할 수 있다.

태그 소지자의 이미지 정보로는 지문, 안면 이미지 또는 패스워드 중 어느 하나 이상의 정보를 저장할 수 있도록 하여, 필요한 경우 지문을 비교하거나, 안면 이미지를 인식할 때, 또는 입력되는 패스워드에 따라 태그 소지자를 식별할 때 사용할 수 있다.

즉, 태깅 정보가 부정확할 때 보다 정확한 태그 소지자의 식별을 위하여 지문이나, 또는 안면 이미지 등을 비교하여 정확한 사용자를 구별하고자 할 때나, 또는 태그를 소지하지 않은 경우, 지문이나, 안면 이미지, 또는 패스워드 등을 입력받아 태그 소지자를 식별하고자 할 경우 사용할 수 있다.

이 경우에는 별도의 식별부(190)를 구성하여 태깅과 병행하여 사용할 수 있다.

즉, 도 6의 식별부의 상세 블럭도를 참고하면, 무선 인터페이스부(170)가 설치되는 곳에 안면인식부(191)나 또는 지문인식부(192), 또는 ID입력부(193)를 구성하여 필요한 경우 이에 대응되는 데이터가 입력되도록 하여 처리하는 것이다.

이러한, 안면인식부, 지문인식부, ID입력부 등은 일반적인 구성이므로 이의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

통신 인터페이스(160)는 디스플레이부(300)와 통상적인 무선 통신을 송수신할 경우 사용된다.

제어부(110)는 등하교처리모듈(100)과 태그(200), 그리고 디스플레이부(300) 간에 본 발명과 관련된 출결정보를 관리할 수 있도록 시스템을 제어한다.

예를 들면, 태깅이 발생하면 등하교인지 출퇴근인지 판단하고, 태그의 고유 식별번호와 태깅 시간, 그리고 태깅 시간 전후의 영상 사진을 데이터베이스(120)에 저장하고, 해당 출결정보를 통신인터페이스(160)를 통하여 디스플레이부(300)로 전송하고, 필요한 경우 디스플레이부(300)의 요청에 의하여 태그별 출결정보와 영상을 데이터베이스(120)에서 판독하여 전송할 수 있도록 구성한다.

또한 제어부(110)는 태그별 일정 횟수 이상 지각하거나 결석한 경우 데이터를 집계하여 학부모의 디스플레이부(300)로 전송하여 출결을 관리할 수 있도록 한다.

이러한 제어부(110)의 동작에 대해서도 아래에서 상세히 설명하기로 한다.

디스플레이부(300)는 이동통신망을 통하여 등하교처리모듈(100)과 데이터 또는 영상정보를 송수신할 수 있는 단말기로서 스마트폰 또는 네트워크상의 단말기일 수 있으며, 음성 통화 및/또는 영상통화와 인터넷 통신을 수행하는 통신부(320), 본 발명의 출결관리 시스템을 구현하기 위한 어플리케이션을 실행하는 사용자앱(App)부(340)와, 키입력부(330)와, 단말기표시부(350)와, 어플리케이션을 구동하여 이동통신단말기를 제어하는 단말기제어부(310)를 포함하여 구성한다.

사용자앱(App)부(340)는 이동통신망을 통해 등하교처리모듈(200)에 접속하여 출결 관리 관련 어플리케이션을 다운받아 관련 프로그램이 설치되도록 구성된다.

또한, 등하교처리모듈(100)로부터 해당 출결정보가 수신되면 자동으로 앱을 실행시켜 관련 정보를 단말기 표시부(350)에 표시하도록 한다.

도 7의 디스플레이부에 출결정보와 등하교 영상이 구현된 일례를 도시한 도면을 참고하면, 태그(200)를 소지한 학생의 출결 정보와 캡쳐한 웹캠 사진을 전송하여 표시할 수도 있으며, 도시된 바와 같이 사진 부분을 터치 등의 방식으로 선택하면 전체화면으로 확대하여 디스플레이할 수 있다

바람직하게는 앱(App)의 설치과정에서 등하교처리모듈(200)의 인증과정을 거쳐 설치할 수 있다.

설명의 편의를 위하여 본 발명에서는 웹사이트로 동작되는 등하교처리모듈(200)에 접속해서 앱을 다운받아 설치하는 것으로 설명하였으나, 굳이 여기에 한정하지 않고, IOS 계열이건 안드로이드 계열이건 관계없이 각 OS에 맞는 앱을 앱 스토어에 올려서 배포하는 방식을 사용할 수도 있음은 물론이다.

이러한 앱(App)의 다운 및 설치과정 그리고 인증단계 등은 일반적인 것이므로 그 상세한 설명은 생략한다.

키입력부(330)는 터치 스크린이나 키패드로 해당 키에 대한 데이터를 입력할 수 있도록 구성하되, 통상의 스마트폰 기능 제어에 필요한 키와 본 발명의 출결관리 시스템을 활용할 수 있는 특정버튼을 포함하여 구성된다.

단말기제어부(310)는 사용자 App부(340)에서 해당 어플리케이션을 실행하고, 등하교처리모듈(100)로부터 출결관련 정보가 수신되면 해당 어플리케이션에 정보를 디스플레이시키고, 필요한 경우 앱을 실행하여, 연관된 태그 소지자의 출결정보를 요청할 수 있도록 동작된다.

이하, 상술한 구성을 이용하여 본 발명의 일실시예에 의한 출결관리 방법에 대하여 도면을 참고하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 출력 관리 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 도시된 바와 같이, 등하교처리모듈(100)은 카메라(180a~180n)를 통하여 연속적으로 영상을 촬영하고(S110), 촬영된 영상은 시간대별로 이미지 저장부(150)에 저장한다(S120).

단계 S110 내지 단계 S120을 반복하고 있다가 태그(200)가 태깅된 것으로 판단되면(S210), 제어부(110)는 무선 인터페이스(170)를 통하여 고유 식별번호를 추출하고, 태깅된 시간과 함께 출결정보DB(122)에 저장하도록 함과 동시에, 이미지 저장부(150)에 저장된 영상 중 태깅한 시점을 기준으로 전후 2.5초 영상을 추출한다(S130).

단계 S140에서는 추출된 2.5초의 영상을 이미지처리부(140)를 통하여 선명한 영상을 얻을 수 있도록 영상처리를 행한다.

즉, 크롭(Crop)처리를 통하여 촬영된 영상 중 불필요한 요소들을 제거하고, 이미지를 선명하게 보정하여 영상을 추출하도록 한다(S141~S143).

보다 구체적으로 도 5의 구체적인 영상처리 방법을 설명하기 위한 흐름도를 참고하면, 먼저, 단계 S141에서는 크롭(Crop)처리 단계에서는 영상의 변화가 시작되고 종료되는 지점을 검색하여 양 끝을 제거하게 되는 데, 전후 영상의 픽셀값을 비교하여 차이의 정도를 측정하고, 임계치가 넘어가는 부분을 피사체가 카메라 시야에 들어오고 나간 것으로 판단하여 불필요한 영상을 제거하도록 한다.

이렇게 불필요한 영상이 제거된 크롭처리된 영상은 다시 이미지 보정을 거치게 된다(S142).

단계 S142에서의 이미지 보정은 먼저 잡음제거(median filter)를 행한다(S142a).

이러한 잡음제거는 카메라(180a~180n)가 웹캠인 경우 하드웨어 스펙 상 화소가 낮고 노이즈가 많이 발생하기 때문에 선작업으로 잡음을 제거하는 것이다.

단계 S142a에서 잡음제거가 완료된 영상은 다시 선명효과 (sharpen filter)를 적용하여 흔들리는 피사체를 보정할 수 있도록 한다(S142b).

이러한 선명효과는 움직이는 피사체를 촬영하는 것이기 때문에 흔들림이 발생할 수 있어 이를 최대한 보정하기 위해 적용한다.

단계 S142에서 이미지 보정된 영상은 선택적으로 영상을 추출할 수 있다(S143).

즉, 단계 S143은 사용자의 선택에 의하여 행하여지는 과정으로, 상술한 바와 같이 태깅 전후의 2.5초 영상을 보정 한 후 동영상을 디스플레이부(300)로 전송할 경우에는 단계 S143이 생략될 수 있으나, 이미지의 신속한 전송을 위하여 스틸컷(Still cut)을 전송하고자 할 경우에 단계 S143을 수행하도록 한다.

또한, 단계 S143을 수행할 경우에는 많은 수의 스틸 컷보다 보정한 영상 중 약 5장의 스틸 컷을 선택하도록 한다.

이를 위하여 제어부(110)는 동영상이 아닌 일부 영상을 추출하는 경우에 외곽선이 가장 뚜렷한 영상을 추출한다(S143a).

단계 S143a에서는 sobel mask를 이용하여 외곽선을 추출할 수 있다. sobel mask는 외곽선을 추출하여 흰색으로 표현하고, 그렇지 않은 부분은 검정색으로, 경계의 선명도에 따라 회색으로도 표시되기 때문에 외곽선이 선명한 영상을 추출할 수 있는 것이다.

따라서, 경계선을 의미하는 흰색 픽셀의 개수를 취합하여(S143b), 흰색 픽셀의 개수를 내림차순으로 정렬하여(S143c), 상위의 약 5장의 사진을 선택할 수 있는 것이다(S143d).

단계 S140을 거쳐 처리된 영상은 이미지 저장부(150)에 다시 저장하거나 또는 제어부(110)내의 메모리 또는 데이터베이스(120)의 데이터 저장부(121) 중에 선택적으로 저장된다.

또한, 단계 S140에서의 영상 보정 과정에서 보다 정확한 태그 소지자의 이미지를 추출하기 위하여, 카메라에서 촬영된 영상과 데이터 저장부(121)에 저장된 태그 소지자의 안면이미지와 비교하여 보다 정확한 영상을 추출할 수 있음은 물론이다.

제어부(110)는 단계 S140과정을 거친 영상 중 전송할 이미지를 추출하도록 한다(S150).

상술한 바와 같이, 동영상을 전송할 지 또는 스틸 컷을 전송할 지에 따라 추출하는 이미지가 달라져야 된다.

단계 S150에서 전송할 이미지가 추출되면, 제어부(110)는 출결정보DB(122)에서 해당 태그의 출결정보를 추출하여(S160), 추출된 이미지와 함께 출결정보를 출결정보DB(122) 또는 데이터 저장부(121)와 같은 메모리에 저장한다(S170).

어느 하나의 메모리에 출결정보와 이미지가 저장되면, 제어부(110)는 출결정보와 추출된 이미지를 태그의 고유식별번호에 대응되는 보호자의 전화번호를 추출하여 해당 디스플레이부(300)로 전송하도록 한다(S180).

디스플레이부(300)는 등하교처리모듈(100)로부터 출결관련 정보가 수신되면 자동으로 사용자 App부(340)의 어플리케이션을 구동하여 전송된 이미지와 출결정보를 단말기의 표시부(350)에 표시하도록 한다(S320).

이후, 필요한 경우 디스플레이부(300)를 이용하여 해당 태그의 출결정보를 확인하고자 할 경우 앱을 실행시켜 정보를 요청하면(S330), 등하교처리모듈(100)은 디스플레이부(300)의 식별번호와 연동된 해당 태그의 출결정보를 추출하여(S190) 다시 디스플레이부(300)로 전송하여 해당 정보를 디스플레이시킬 수 있다(S330).

한편, 단계 S210에서 태깅이 되지 않고, 식별부(190)의 지문인식이나, 패스워드가 입력된 경우에, 제어부(110)는 데이터저장부(121)에 저장되어 있는 지문과 패스워드를 비교하여, 해당 학생의 식별번호를 추출하여 출결정보DB(122)에 태깅 시간을 저장할 수도 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 출결관리 시스템 및 그 방법에 의하면, 다수의 출입자가 동시에 카메라를 통과할 경우에도 해당 태그의 소유자에 대한 영상을 학부모에게 정확하게 전송할 수 있을 뿐만 아니라, 흔들림이 없는 이미지를 전송할 수 있고, 태그를 소유하지 않더라도 지문인식이나 안면 인식, 또는 ID를 통하여 개개인을 식별할 수 있기 때문에 다양한 방법으로 정확한 출결을 관리할 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 등하교처리모듈 110 : 제어부
120 : 데이터베이스 140 : 이미지처리부
150 : 이미지저장부 170 : 무선인터페이스
180a~180n : 카메라 200 : 태그
300 : 디스플레이부

Claims (7)

1. 등하교하는 학생이 소지한 태그(Tag);
   학생이 출입하는 출입문에 장착된 2대 이상의 카메라;및
   상기 태그 정보를 판독하여 해당 학생을 식별하고, 해당 학생의 등하교를 확인하고, 등하교시간과 상기 카메라를 통하여 촬영된 영상을 학생의 보호자가 소지하는 디스플레이부로 전송하는 등하교처리모듈;
   을 포함하되,
   상기 카메라는 상시 영상을 촬영하여 저장하고, 상기 등하교처리모듈은 상기 태그의 태깅 시간을 전후한 촬영 영상을 추출하여 전송하도록 하는 출결관리 시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 태그의 정보는
   칩_유아이디(Chip unique Identifier;chip_UID)와 사용자 식별정보(User_UID)를 포함하는 출결관리 시스템.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 등하교처리모듈은
   상기 태그의 태깅을 판단하는 무선인터페이스;
   등하교정보와 태그의 칩_유아이디(Chip unique Identifier;chip_UID)와 사용자 식별정보(User_UID)에 해당하는 연락처와 해당 학생의 안면이미지, 지문 그리고 패스워드 중 어느 하나 이상을 저장하고 있는 데이터베이스;
   상기 카메라를 통하여 촬영된 영상을 저장하는 이미지저장부;
   상기 이미지저장부에 저장된 영상을 추출하여 영상 보정처리를 행하는 이미지처리부;
   등하교정보와 영상 이미지를 디스플레이부로 전송하는 통신인터페이스;및
   상기 무선인터페이스를 통하여 태그가 태깅되면 태그 정보와 태깅된 시간을 확인하여 상기 데이터베이스에 저장하고, 상기 이미지저장부에 저장된 영상 중 태깅 전후 영상을 추출하여 상기 이미지처리부에서 영상 보정처리를 한 다음, 상기 데이터베이스에 저장된 등하교정보와 보정 처리된 영상을 상기 통신인터페이스를 통하여 학생의 보호자가 소지하는 디스플레이부로 전송하도록 제어하는 제어부;
   를 포함하는 출결관리 시스템.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 등하교처리모듈은
   등하교 정보에 대하여 지각 횟수와 결석 횟수 정보를 설정하도록 하고,
   설정된 지각횟수나 결석횟수 정보를 초과한 것으로 판단되면, 상기 디스플레이부로 해당 정보를 전송하도록 하는 출결관리 시스템.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 디스플레이부는
   이동통신망을 통하여 상기 등하교처리모듈과 데이터 또는 영상정보를 송수신할 수 있는 단말기로 구성되며,
   상기 등하교처리모듈과 음성 통화 및/또는 영상통화와 인터넷 통신을 수행하는 통신부;
   등하교 정보를 디스플레이할 수 있는 어플리케이션이 저장된 사용자앱(App)부;및
   상기 통신부를 통하여 상기 등하교처리모듈로부터 정보가 전송되면, 사용자앱부에 저장된 어플리케이션을 실행하여 전송된 정보를 표시하도록 제어하는 단말기 제어부;
   를 포함하는 출결관리 시스템.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 등하교처리모듈은
   상기 카메라에서 촬영된 영상을 크롭(Crop)처리를 통하여 불필요한 영상을 제거하고, 이후 잡음제거와 선명효과(sharpen filter)를 통하여 흔들림을 보정하고, 선택적으로 sobel mask를 이용하여 외관선이 선명한 스틸 컷(still cut) 영상을 추출하여 이를 합성하여 전송하는 출결관리 시스템.
   
7. 등하교하는 학생이 소지한 태그(Tag)와 학생이 출입하는 출입문에 장착된 2대 이상의 카메라를 이용한 출결 관리 방법에 있어서,
   (a)상기 카메라를 통하여 연속적으로 영상을 촬영하고, 촬영된 영상은 시간대별로 이미지 저장부에 저장하는 단계;
   (b)태그가 태깅된 것으로 판단되면, 제어부는 태그의 고유 식별번호를 추출하고, 태깅된 시간과 함께 출결정보DB에 저장하도록 함과 동시에, 이미지 저장부에 저장된 영상 중 태깅한 시점을 기준으로 전후 영상을 추출하는 단계;
   (c)상기 추출된 영상을 이미지처리부를 통하여 이미지처리를 행하여 선명한 영상을 얻는 단계;
   (d)상기 출결정보DB에 저장된 출결정보와 영상처리된 영상을 상기 태그의 학부모가 소지한 디스플레이부로 전송하는 단계;및
   (e)상기 (d)단계에서 전송된 출결정보와 영상을 해당 어플리케이션을 구동하여 디스플레이표시부에 표시하는 단계;
   를 포함하는 출결관리 방법.

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