KR20160123467A - 감시장비 배치장치 및 방법 - Google Patents

감시장비 배치장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160123467A
KR20160123467A KR1020150053399A KR20150053399A KR20160123467A KR 20160123467 A KR20160123467 A KR 20160123467A KR 1020150053399 A KR1020150053399 A KR 1020150053399A KR 20150053399 A KR20150053399 A KR 20150053399A KR 20160123467 A KR20160123467 A KR 20160123467A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
surveillance
information
equipment
target structure
surveillance equipment
Prior art date
Application number
KR1020150053399A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101711521B1 (ko
Inventor
장태우
문준영
양현림
임준형
정지운
Original Assignee
경기대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경기대학교 산학협력단 filed Critical 경기대학교 산학협력단
Priority to KR1020150053399A priority Critical patent/KR101711521B1/ko
Publication of KR20160123467A publication Critical patent/KR20160123467A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101711521B1 publication Critical patent/KR101711521B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • G06F19/00—
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 감시장비 배치장치 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는, 구조물을 촬영하는 감시장비의 배치 위치를 유전 알고리즘을 이용하여 결정하는 감시장비 배치장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 감시장비 설치 전 유전알고리즘을 통하여 제한된 비용으로 최대의 감시영역을 가질 수 있는 감시장비 배치 위치와 시선방향을 결정할 수 있다.

Description

감시장비 배치장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR PLACING SURVEILLANCE DEVICE OPTICALLY}
본 발명은 감시장비 배치장치 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는, 구조물을 촬영하는 감시장비의 배치 위치를 유전 알고리즘을 이용하여 결정하는 감시장비 배치장치 및 방법에 관한 것이다.
CCTV(Close Circuit Television)로 대표되는 감시장비는 방범용 또는 구조물 감시용으로 최근 널리 사용되고 있다. CCTV의 사용이 보편화되면서 무계획적이고 무분별하게 설치되던 장비들을 목적에 맞고 효율적으로 배치하여 체계적으로 관리할 수 있도록 하는 것이 중요한 이슈가 되고 있다. 한편, 감시장비는 피해방지 및 복구를 위한 구조물 감시를 목적으로 감시가능영역 및 위치의 제약 등 요구조건을 만족한 효율적인 배치가 요구된다.
본 발명의 관련기술은 대한민국 공개특허 제2015-0003470호(2015.01.09 공개, 감시카메라 배치 시스템 및 그 제공방법)에 개시되어 있다. 버쥬얼빌더스 주식회사가 2013년 7월 출원한 대한민국 공개특허 제2015-0003470호는 복수의 격자영역으로 구분되는 대상 공간에 감시카메라를 배치하기 위한 감시카메라 배치 시스템 제공 방법으로서 기존에 설치된 감시 카메라에 의해 커버되던 영역을 가능한 줄이고 신규로 설치되는 카메라에 의해 주가로 커버되는 영역을 최대한 확보한다. 하지만 이 시스템은 신규 카메라 1 대의 배치 위치를 결정하는 방법으로, 복수의 카메라를 배치할 경우 1 대의 카메라 만을 고려하여 먼저 배치하고 그것을 기존 감시영역으로 두고 같은 연산 과정을 통해 또 다른 1 대의 카메라의 배치 위치를 결정한다. 이와 같은 탐욕 알고리즘(Greedy Algorithm)의 개념을 사용하여 복수의 카메라를 배치할 경우 불필요한 중복배치가 이루어 질 수 있고, 복수의 카메라를 동시에 고려하여 배치 위치를 결정하는 방법에 비해 조합 가능한 경우의 수가 현저히 줄어들어 비효율적인 결과를 얻을 수 있다는 한계점을 갖고 있다.
따라서, 본 발명은 복수의 감시장비와 제한된 배치가능영역 및 필수 감시영역 등을 동시에 고려하여 배치하기 때문에 더 효율적이고 적은 비용을 바탕으로 감시장비의 복수배치가 가능한 감시장비 배치장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 감시장비 배치장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 감시장비 배치장치는 대상 구조물에 대한 도면정보가 입력되는 입력부, 도면정보에서 대상 구조물의 외곽선을 다각형으로 모델링 하여 외곽선 정보를 생성하고, 외곽선 정보에 대한 가상의 감시지점 정보를 생성하는 가상화부, 외곽선 정보 및 감시지점 정보를 이용하여 각 감시지점에서 감시장비를 통하여 시야 확보가 가능한 시야 확보 점 정보를 산출하는 시야확인부 및 시야 확보 점 정보를 최대화하는 감시장비의 최적 배치 위치를 탐색하는 배치최적화부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 감시장비 배치방법 및 이를 실행하는 컴퓨터 프로그램이 제공된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 감시 장비 배치 방법 및 이를 실행하는 컴퓨터 프로그램은 입력한 도면정보에서 대상 구조물의 외곽선을 다각형으로 모델링하는 단계, 다각형 각 선분마다의 감시 필요성을 고려한 가중치를 반영하여 감시 지점의 조밀도를 결정하는 단계, 조밀도에 따라 대상 구조물 외곽에 가상화된 감시지점을 설정하는 단계, 설정된 감시지점에서 감시장비의 시야각도, 시야거리 및 시선방향 중 적어도 하나의 정보에 기초하여 대상 구조물 외곽에서 시야가 확보되는 시야 확보 점 정보를 생성하는 단계 및 대상 구조물의 감시가능영역 또는 시야 확보 점의 개수를 최대화하는 감시장비 배치위치와 시선방향정보를 유전알고리즘을 통하여 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 감시장비 설치 전 유전알고리즘을 통하여 제한된 비용으로 최대의 감시영역을 가질 수 있는 감시장비 배치 위치와 시선방향을 결정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 일정 비율 이상의 감시영역을 가질 수 있는 최소의 감시장비 대수와 그 배치 위치 및 시선방향을 결정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 배치 위치를 결정하는 데에 타 시스템보다 효율적이고 빠르며 점으로 모델링 되어 수집된 영상자료를 기반으로 기타의 용도에 활용할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상황에 따라 필요한 다양한 제약조건들을 추가하는 것이 간편하며, 근사 해의 허용오차를 별도로 설정하여 단시간의 탐색이 가능하여 효율적인 배치 위치를 재결정하는 데에도 용이하다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 감시장비 배치장치를 설명하기 위한 도면들.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 감시장비 배치방법을 설명하기 위한 도면들.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서 및 청구항에서 사용되는 단수 표현은, 달리 언급하지 않는 한 일반적으로 “하나 이상”을 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들 중 “모듈”, “부”, “인터페이스 등은 일반적으로 컴퓨터 관련 객체를 의미하며, 예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어 및 이들의 조합을 의미할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 감시장비 배치장치를 설명하기 위한 도면들이다.
도 1을 참조하면, 감시장비 배치장치는 입력부(100), 가상화부(200), 시야확인부(300), 배치최적화부(400), 출력부(500) 및 저장부(600)를 포함한다.
입력부(100)는 대상 구조물에 대한 도면정보가 입력된다. 여기서, 도면은 편의를 위하여 2차원 도면을 예로 들어 설명하지만, 3차원 도면을 포함할 수 있다.
가상화부(200)는 입력된 도면정보에서 대상 구조물의 외곽선을 다각형으로 모델링 하여 외곽선 정보를 생성한다. 가상화부(200)는 입력된 대상 구조물의 외곽선 정보에 가상의 감시 지점 정보를 생성한다. 가상화부(200)는 생성된 외곽선 정보 및 감시 지점 정보를 저장부(600)에 저장된다. 여기서, 감시 지점 정보는 다각형으로 모델링 된 대상 구조물의 외곽선 정보에 대하여 각기 다른 가중치를 두어 생성될 수 있다. 가상화부(200)는 예를 들면, 외곽선 정보에 길이가 10m로 같은 선분을 포함하면, 제1 선분은 감시지점을 1m 마다 생성하고， 제2 선분은 감시지점을 2m 마다 생성하여 제1 선분이 제2 선분보다 감시의 필요성이 더 크다는 것을 표현할 수 있다. 가상화부(200)는 즉, 선분(구조물의 외곽선)에 생성되는 점의 조밀도를 다르게 함으로써 구조물의 감시영역에 가중치를 둘 수 있다 여기서, 조밀한 선분은 더 중요하고 감시가 우선적으로 필요한 영역이라고 해석될 수 있다.
시야확인부(300)는 외곽선 정보 및 감시지점 정보를 이용하여 구조물 외곽 전체에 대한 가상의 모델을 구현하고, 각 감시지점에서 감시장비를 통해 시야 확보가 가능한 시야 확보 점 정보를 산출한다. 여기서, 감시장비는 영상을 촬영하는 카메라 등을 포함하여 이외에 적외선, 소리 등 다양한 방법에 의해 대상 구조물을 감시하는 장치를 포함할 수 있다. 감시장비의 시야는 부채꼴 또는 원의 형태로 나타낼 수 있으며, 감시장비의 시야각도, 시야거리 및 시선방향 중 적어도 하나에 의해 결정될 수 있다. 여기서, 시야거리는 감시장비에 의해 구조물이 보이는지 여부에 의한 거리를 의미하지 않고 구조물의 이상상태(균열 붕괴 등)를 감지할 수 있는 유효한 거리를 의미할 수 있다. 시야확인부(300)는 감시장비의 시야각도, 시야거리 및 시선방향 중 적어도 하나에 기초하여 포함될 수 있는 시야 확인 점이라도 구조물 주변의 나무나 벽 등의 시선 장애물 또는 대상 구조물 자체의 굴곡에 의해 보이지 않는 시야 확인 점은 시야 확인 점 정보에서 제외할 수 있다.
배치최적화부(400)는 시야 확보 점 정보를 최대화할 수 있는 감시장비의 최적 배치 위치를 탐색한다. 배치최적화부(400)는 감시장비의 제원 정보 및 비용 정보를 이용하여 감시장비 비용을 최소화하고, 시야 확보 점 정보를 최대화할 수 있는 감시장비의 최적 배치 위치를 탐색한다. 배치최적화부(400)는 감시장비 개수의 최소화 또는 감시가능영역 최대화로 하는 유전알고리즘을 활용하며 반드시 포함되어야 하는 최소감시영역과 감시장비의 시야각도, 시야거리 및 시선방향 중 적어도 하나를 고려하여 초기 해를 설정한다. 배치최적화부(400)는 유전알고리즘을 통해 개선 과정을 거처 발견된 다수의 감시장비 배치에 대한 근사해 또는 최적해 정보는 산출한다. 산출된 근사해 또는 최적해 정보는 저장부(600)에 저장된다. 이에 대해서는 도 2에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
출력부(500)는 도면에 대상 구조물의 정보 및 감시장비의 배치 좌표 정보 및 감시장비의 시야영역을 표시한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 감시장비 배치장치는 복잡한 연산과정이 생략된 최종 결과물로써의 간략히 표현된 도식을 출력하여 감시장비 배치 위치 및 시선방향에 의한 감시영역에 대한 정보를 한 눈에 인지하고 이에 관련한 의사결정을 내릴 수 있도록 운영자를 도울 수 있다.
도 2를 참조하면, 배치최적화부(400)는 배치최적화모델링 수립부(410), 관측기능검사 수행부(420), 파라미터 설정부(430) 및 배치 최적 해 탐색부(440)를 포함한다.
배치최적화모델링 수립부(410)는 대상 구조물에 감시지점이 분포되는 배치최적화 모델링을 설정한다. 배치최적화모델링 수립부(410)는 배치최적화 모델링을 위하여 매개변수, 결정변수, 목적함수 및 제약조건 중 적어도 하나를 설정할 수 있다. 배치최적화모델링 수립부(410)는 감시장비의 종류에 따른 제원 정보, 비용 정보, 감시장비의 시선방향 및 감시장비의 위치 가능한 점에 대한 정보를 입력할 수 있다.
관측기능검사 수행부(420)는 시야 방향을 가지고 배치된 감시장비가 대상 구조물의 그리드 위의 한 점을 관측 가능한지를 평가한다. 관측기능검사 수행부(420)는 시야방향(FOV; Field of View) 검사와 장애물 검사로 나누어 수행하며, 감시장비의 위치 가능한 모든 점, 모든 방향에서 대상 구조물의 그리드 위의 각 점을 관측 가능한지를 미리 계산한다.
파라미터 설정부(430)는 감시장비의 배치 최적화 해를 산출하기 위하여 유전 알고리즘의 파라미터를 설정하고 유전 알고리즘의 초기 해 집단을 구성한다.
배치 최적 해 탐색부(440)는 감시장비의 배치 최적화 목적함수 값을 계산하고, 설정된 교차 및 돌연변이 비율에 기초하여 감시장비의 배치 최적 해를 탐색한다. 배치 최적 해 탐색부(440)는 배치 최적 해가 탈출 조건에 만족할 때까지 배치 최적 해를 탐색한다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 감시 장비 배치 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3를 참조하면, 단계 S310에서 감시장비 배치장치는 입력한 도면으로부터 대상 구조물의 외곽을 다각형의 형태로 모델링 한다.
단계 S320에서 감시장비 배치장치는 다각형으로 표현된 구조물의 외곽 모델을 바탕으로 다각형 각 선분마다의 감시 필요성을 고려한 가중치를 반영하여 감시 지점의 조밀도를 결정한다.
단계 S330에서 감시장비 배치장치는 결정한 감시 지점의 조밀도에 따라 구조물 외곽에 가상화된 감시 지점을 설정한다.
단계 S340에서 감시장비 배치장치는 설정된 감시 지점의 특정 위치에서 감시장비의 시야각도, 시야거리 및 시선방향 중 적어도 하나의 정보에 기초하여 감시 가능한 구조물 외곽에서 시야가 확보되는 시야 확보 점 정보를 생성한다. 여기서, 감시장비 배치장치는 시야가 확보되는 시야 확보 점을 탐색할 때 특정 위치에서 감시장비의 시야각도, 시야거리 및 시선방향 중 적어도 하나의 정보와 장애물에 의한 시야방해 또는 구조물의 굴곡정보를 종합하여 감시불가지점(보이지 않는 영역)을 산출하고 시야 확보 점들의 개수에서 제외한다.
단계 S350에서 감시장비 배치장치는 구조물의 감시가능영역 또는 시야 확보 점의 개수를 최대화할 수 있는 다수의 감시장비 배치위치와 시선방향정보를 유전알고리즘을 통하여 산출한다. 이에 대해서는 도 5에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 감시장비 배치장치는 단계 S410에서 배치최적화 모델링을 설정한다.
도 5을 참조하면, 감시장비 배치장치는 감시장비 배치위치 및 시선방향에 따라 감시장비의 시야를 도식화할 수 있다. 감시장비 배치장치는 감시장비가 주어진 수평시야각도(
Figure pat00001
)과 감시범위(R)를 가지며, 특정 위치(
Figure pat00002
)에 특정 방향(
Figure pat00003
)으로 배치될 때 대상 구조물 위의 한 감시지점(
Figure pat00004
)을 포함한 부분이 감시가 가능함을 보여줄 수 있다.
감시장비 배치장치는 대상 구조물에 감시지점이 분포되는 배치최적화 모델링은 다음과 같이 설정할 수 있다.
가. 매개변수의 설정
Vijkl: 대상 구조물 위치
Figure pat00005
이 감시장비 종류
Figure pat00006
이고 위치
Figure pat00007
, 방향
Figure pat00008
인 감시장비로 관측이 가능하면 1, 그렇지 않으면 0.
Ck: 감시장비 종류
Figure pat00009
의 비용
NC: 가능한 감시장비 위치의 총수
ND: 감시장비 방향의 총수
NT: 가능한 대상 구조물 위치의 총수
NK: 사용 가능한 감시장비 종류의 개수
CVR: 감시가능영역 비율
나. 결정변수의 설정
Xijk: 감시장비 종류
Figure pat00010
이고 위치
Figure pat00011
, 방향
Figure pat00012
인 감시장비가 배치되면 1, 그렇지 않으면 0.
Yl: 대상 구조물 위치
Figure pat00013
이 적어도 1개의감시장비로 관측이 가능하면 1, 그렇지 않으면 0.
다. 목적함수 및 제약조건의 설정
목적함수:
Figure pat00014
(1)
제약조건:
Figure pat00015
(2)
Figure pat00016
Figure pat00017
(3)
Figure pat00018
(4)
Figure pat00019
(5)
Figure pat00020
(6)
여기서, 목적함수 (1)는 감시장비 종류
Figure pat00021
, 위치
Figure pat00022
, 방향
Figure pat00023
인 감시장비의 비용을 최소화하는 것이다.
여기서, 제약조건 (2), (3)은 감시장비 종류
Figure pat00024
, 위치
Figure pat00025
, 방향
Figure pat00026
인 감시장비가 대상 구조물 위치
Figure pat00027
을 관측 가능하면 이 때 감시장비의 개수가 적어도 1 이상이고 전체 감시장비 위치의 총수보다 작다는 것을 의미한다. 또한, 제약조건 (4)는 관측된 대상 구조물 위치의 개수가 주어진 감시가능영역을 만족한다는 것이다. 제약조건 (5)는 각 감시장비 위치에서 감시장비 종류
Figure pat00028
, 방향
Figure pat00029
인 감시장비는 2개 이상 존재하지 않음을 의미한다.
다음 감시장비 배치장치는 배치 최적화 문제를 풀기 위해서는 감시장비의 종류에 따른 제원 정보 및 비용 정보를 입력 한다. 감시장비 배치장치는 감시장비의 시선방향과 감시장비의 위치 가능한 점에 대한 정보를 입력한다.
도 4를 다시 참조하면, 감시장비 배치장치는 단계 S420에서 관측가능 검사(Visibility Test)를 실행한다. 여기서, 관측가능 검사(Visibility Test)는 시야 방향을 가지고 배치된 감시장비가 대상 구조물의 그리드 위의 한 점을 관측 가능한지를 평가한다. 관측가능 검사는 시야방향(FOV; Field of View) 검사와 장애물 검사로 나누어 실시한다. 감시장비 배치장치는 감시장비의 위치 가능한 모든 점, 모든 방향에서 대상 구조물의 그리드 위의 각 점을 관측 가능한지를 미리 계산하여 배치 최적화 문제를 풀기 위한 데이터로 활용한다.
감시장비 배치장치는 관측 수평 각과 관측 범위가 주어진 감시장비가 어떤 방향을 가지고 어느 한 위치에 배치될 때 대상 구조물의 관측 가능한 범위를 판단하는 시야방향 검사를 수행한다. 감시장비 배치장치는 대상 구조물이 그리드로 나타내어지므로 대상 구조물의 한 점이 관측이 가능한 지를 검사한다.
도 5를 다시 참조하면, 감시장비 배치장치는 주어진 수평각(
Figure pat00030
)과 감시범위(R)를 갖고 있는 감시장비가 특정 위치(
Figure pat00031
)에 특정 방향(
Figure pat00032
)으로 배치될 때 대상 구조물 위의 한 점(
Figure pat00033
)이 시야방향 검사를 이용하여 관측 가능한 지 시야방향 검사를 다음 절차를 따라서 수행한다.
1) 거리 벡터
Figure pat00034
를 계산한다.
Figure pat00035
(7)
2) 크기 1인 방향 벡터
Figure pat00036
와 함께
Figure pat00037
가 관측 수평각 사이에 놓여 있는 지를 검사한다.
Figure pat00038
(8)
3) 거리 벡터
Figure pat00039
의 크기가 감시장비의 관측 범위 R 이내에 있는지를 검사 한다.
Figure pat00040
(9)
4) 위의 (7)과 (8)을 만족하면 시야방향 검사를 통과하고 그렇지 않으면 실패한다.
감시장비 배치장치는 도 5에서 보여주는 것처럼 감시장비와 대상 구조물 사이에 구조물의 다른 부분으로 가려지거나 장애물이 존재할 수 있다. 감시장비 배치장치는 시야방향 검사를 통과한 경우에 장애물이 존재하여 관측이 불가능한 지를 장애물 검사를 수행한다. 감시장비 배치장치는 장애물을 나타내는 선분과 감시장비의 위치(
Figure pat00041
)와 대상구조물의 한 점(
Figure pat00042
)을 연결한 선분이 교점이 존재하는 지를 검사한다. 감시장비 배치장치는 만약 교점이 존재하면 장애물이 존재하는 것을 의미하므로 장애물 검사를 실패하고 그렇지 않으면 통과한다.
도 4를 다시 참조하면, 감시장비 배치장치는 단계 S430에서 유전 알고리즘의 파라미터를 설정하고 유전 알고리즘의 초기 해 집단을 구성한다. 유전 알고리즘은 진화의 원리를 문제 해결에 이용하는 대표적인 탐색적 해법 중의 하나이다. 초기에 복수 개의 해를 가진 해 집단의 임의의 해를 유전 알고리즘이 이해하는 형태로 나타내고 염색체라 부른다. 이러한 염색체들을 교차에 의한 염색체 부분 결합과 돌연변이에 의하여 새로운 염색체들을 만들어 내며 우수한 엘리트 해를 유지하며 진화시켜서 근사 최적 해를 구할 수 있다.
감시장비 배치장치는 단계 S440에서 목적함수 값을 계산하고, 설정된 교차 및 돌연변이 비율에 기초하여 최적 해를 탐색한다. 감시장비 배치장비는 예를 들면, 유전 알고리즘의 해 집단의 수는 100, 세대 수는 1000으로 하고 교차비율은 0.75, 돌연변이 비율은 0.1로 설정할 수 있다.
감시장비 배치장치는 단계 S450에서 배치 최적 해의 탐색 결과가 탈출 조건이 만족하는지 판단한다. 여기서, 탈출조건은 해 집단의 수 및 세대 수 중 적어도 하나일 수 있다.
감시장비 배치장치는 단계 S460에서 배치 최적 해의 탐색 결과가 탈출 조건이 만족하는 경우, 배치 최적 해를 산출한다.
도 6을 참조하면, 감시장비 배치장치는 감시가능영역 최소 비율이 80%인 제약조건 하에서 배치 최적 해를 구한 결과이다. 감시장비 배치장치는 1000 세대 후에 목적함수의 최소값은 29로 설정될 수 있으며, 감시가능영역 비율이 80.15%임을 알 수 있다. 감시장비 배치장치는 결과에서 80% 이상의 감시가능영역을 만족하는 15대 감시장비의 좌표들과 방향이 표시될 수 있다.
감시장비 배치장치는 단계 S470에서 산출한 배치 최적 해에 기초하여 대상 구조물의 정보와 함께 구조물과 그 주변을 나타내는 도면에 감시장치를 배치하며 그 위치들에 대한 좌표를 출력하고 배치된 감시장비의 시야영역을 표시할 수 있다.
도 7을 도시된 바와 같이, 감시장비 배치장치는 최종 결과물로 간략히 표현된 감시장비 배치 위치 및 시선방향에 의한 감시영역에 대한 정보를 한 눈에 인지하도록 출력할 수 있다.
본 발명은 수변 구조물과 같은 주요 대형 구조물에 대하여 더 나은 감시시스템을 구축하기 위한 중요 기술이며, 활용 가능한 감시장비의 대수(개수)가 제한적일 때, 구조물에 대한 감시영역 비율(감시가능영역)을 최대화하고, 대상 구조물 전체 중 일정 비율 이상의 감시가능영역을 요구할 때 그 비율을 만족하는 감시장비 대수를 최소화(예, 80% 이상의 감시가능영역을 충족시키는 최소의 감시장비 대수 산정)할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 장치 및 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 또한 상술한 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 입력부
200: 가상화부
300: 시야확인부
400: 배치최적화부
500: 출력부
600: 저장부

Claims (16)

  1. 감시장비 배치장치에 있어서,
    대상 구조물에 대한 도면정보가 입력되는 입력부;
    상기 도면정보에서 상기 대상 구조물의 외곽선을 다각형으로 모델링 하여 외곽선 정보를 생성하고, 상기 외곽선 정보에 대한 가상의 감시지점 정보를 생성하는 가상화부;
    상기 외곽선 정보 및 감시지점 정보를 이용하여 각 감시지점에서 감시장비를 통하여 시야 확보가 가능한 시야 확보 점 정보를 산출하는 시야확인부; 및
    상기 시야 확보 점 정보를 최대화하는 상기 감시장비의 최적 배치 위치를 탐색하는 배치최적화부를 포함하는 감시장비 배치장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도면에 상기 대상 구조물의 정보 및 상기 감시장비의 배치 좌표 정보 및 상기 감시장비의 시야영역을 표시하는 출력부를 더 포함하는 감시장비 배치장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가상화부는
    상기 외곽선 정보에 대하여 각기 다른 가중치를 두되, 상기 외곽선에 생성되는 점의 조밀도를 다르게 하여 상기 대상 구조물의 감시영역에 가중치를 두는 감시장비 배치장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 시야확인부는
    상기 감시장비의 시야는 시야각도, 시야거리 및 시선방향 중 적어도 하나에 의해 결정되되,
    상기 시야거리는 상기 대상 구조물의 이상상태를 감지할 수 있는 유효한 거리인 감시장비 배치장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 시야확인부는
    상기 대상 구조물 주변의 시선 장애물 또는 대상 구조물 자체의 굴곡에 의해 보이지 않는 시야 확인 점은 시야 확인 점 정보에서 제외하는 감시장비 배치장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 배치최적화부는
    상기 대상 구조물에 감시지점이 분포되는 배치최적화 모델링을 설정하는 배치최적화모델링 수립부;
    상기 감시장비가 상기 대상 구조물의 그리드 위의 한 점을 관측 가능한지 평가하는 관측기능검사 수행부;
    상기 감시장비의 배치 최적화 해를 산출하기 위하여 유전 알고리즘의 파라미터를 설정하고 상기 유전 알고리즘의 초기 해 집단을 구성하는 파라미터 설정부; 및
    상기 감시장비의 배치 최적화 목적함수 값을 계산하고, 미리 설정된 교차 및 돌연변이 비율에 기초하여 상기 감시장비의 배치 최적 해를 탐색하는 배치 최적 해 탐색부를 포함하는 감시장비 배치장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 배치최적화모델링 수립부는
    상기 배치최적화 모델링을 위하여 매개변수, 결정변수, 목적함수 및 제약조건 중 적어도 하나를 설정하고,
    상기 감시장비의 종류에 따른 제원 정보, 비용 정보, 감시장비의 시선방향 및 감시장비의 위치 가능한 점에 대한 정보를 입력하는 감시장비 배치장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 관측기능검사 수행부는
    시야방향 검사 및 장애물 검사를 수행하는 감시장비 배치장치.
  9. 감시장비 배치방법에 있어서,
    입력한 도면정보에서 대상 구조물의 외곽선을 다각형으로 모델링하는 단계;
    상기 다각형 각 선분마다의 감시 필요성을 고려한 가중치를 반영하여 감시 지점의 조밀도를 결정하는 단계;
    상기 조밀도에 따라 상기 대상 구조물 외곽에 가상화된 감시지점을 설정하는 단계;
    설정된 감시지점에서 감시장비의 시야각도, 시야거리 및 시선방향 중 적어도 하나의 정보에 기초하여 상기 대상 구조물 외곽에서 시야가 확보되는 시야 확보 점 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 대상 구조물의 감시가능영역 또는 시야 확보 점의 개수를 최대화하는 감시장비 배치위치와 시선방향정보를 유전알고리즘을 통하여 산출하는 단계를 포함하는 감시장비 배치방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 시야 확보 점을 탐색할 때 특정 위치에서 감시장비의 시야각도, 시야거리 및 시선방향 중 적어도 하나의 정보와 장애물에 의한 시야방해 또는 구조물의 굴곡정보를 종합하여 감시불가지점을 산출하고 상기 시야 확보 점 정보에서 제외하는 단계를 더 포함하는 감시장비 배치방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 대상 구조물의 감시가능영역 또는 시야 확보 점의 개수를 최대화하는 감시장비 배치위치와 시선방향정보를 유전알고리즘을 통하여 산출하는 단계는
    배치최적화 모델링을 설정하는 단계;
    관측가능검사를 실행하는 단계;
    유전 알고리즘의 파라미터를 설정하고 상기 유전 알고리즘의 초기 해 집단을 구성하는 단계; 및
    미리 설정된 교차 및 돌연변이 비율에 기초하여 배치 최적 해를 탐색하는 단계를 포함하는 감시장비 배치방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 배치 최적화 모델링을 설정하는 단계는
    상기 배치 최적화 모델링 매개변수, 결정변수, 목적함수 및 제약조건 중 적어도 하나가 설정되고, 감시장비의 종류에 따른 제원 정보 및 비용 정보를 입력하는 감시장비 배치방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 관측가능검사를 실행하는 단계는
    시야방향 검사 와 장애물 검사를 실행하여 상기 감시장비의 위치 가능한 모든 점, 모든 방향에서 대상 구조물의 그리드 위의 각 점을 관측 가능한지 계산하는 감시장비 배치방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 배치 최적 해의 탐색 결과가 탈출 조건이 만족하는지 판단하고, 만족하는 경우, 배치 최적 해를 산출하는 단계를 더 포함하는 감시장비 배치방법.
  15. 제14항에 있어서,
    산출한 배치 최적 해에 기초하여 대상 구조물의 정보와 함께 구조물과 그 주변을 나타내는 도면에 감시장치를 배치하며 감시장치의 위치들에 대한 좌표를 출력하고 배치된 감시장비의 시야영역을 표시하는 단계를 더 포함하는 감시장비 배치방법.
  16. 제9항 내지 제15항 중 어느 한 항의 감시장비 배치방법을 실행하는 컴퓨터 프로그램.

KR1020150053399A 2015-04-15 2015-04-15 감시장비 배치장치 및 방법 KR101711521B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150053399A KR101711521B1 (ko) 2015-04-15 2015-04-15 감시장비 배치장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150053399A KR101711521B1 (ko) 2015-04-15 2015-04-15 감시장비 배치장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160123467A true KR20160123467A (ko) 2016-10-26
KR101711521B1 KR101711521B1 (ko) 2017-03-03

Family

ID=57251442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150053399A KR101711521B1 (ko) 2015-04-15 2015-04-15 감시장비 배치장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101711521B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190058230A (ko) * 2017-11-20 2019-05-29 (주)포스트미디어 감시카메라 배치 모델링 시스템 및 방법
CN115529437A (zh) * 2021-06-25 2022-12-27 青岛海信智慧生活科技股份有限公司 一种监控设备布置信息确定方法、装置、设备及介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120019786A (ko) * 2010-08-27 2012-03-07 한국항공우주연구원 정찰 및 감시임무를 위한 임시위성군집궤도 설계 시스템 및 그 방법
KR20130117529A (ko) * 2012-04-18 2013-10-28 삼성테크윈 주식회사 감시영역에서 감시장비의 최적 배치 방법
KR20150003470A (ko) * 2013-07-01 2015-01-09 버츄얼빌더스 주식회사 감시카메라 배치 시스템 및 그 제공방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120019786A (ko) * 2010-08-27 2012-03-07 한국항공우주연구원 정찰 및 감시임무를 위한 임시위성군집궤도 설계 시스템 및 그 방법
KR20130117529A (ko) * 2012-04-18 2013-10-28 삼성테크윈 주식회사 감시영역에서 감시장비의 최적 배치 방법
KR20150003470A (ko) * 2013-07-01 2015-01-09 버츄얼빌더스 주식회사 감시카메라 배치 시스템 및 그 제공방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190058230A (ko) * 2017-11-20 2019-05-29 (주)포스트미디어 감시카메라 배치 모델링 시스템 및 방법
CN115529437A (zh) * 2021-06-25 2022-12-27 青岛海信智慧生活科技股份有限公司 一种监控设备布置信息确定方法、装置、设备及介质

Also Published As

Publication number Publication date
KR101711521B1 (ko) 2017-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7314974B2 (ja) 映像監視システム、映像監視方法、及びプログラム
EP2802149B1 (en) Camera position/posture evaluation device, camera position/posture evaluation method, and camera position/posture evaluation program
CN107370994A (zh) 海域全景监控方法、装置、服务器及系统
EP3938919A1 (en) Determining position of an image capture device
US20210400240A1 (en) Image processing apparatus, image processing method, and computer readable medium
EP3048417B1 (en) Spatial information visualization apparatus, storage medium and spatial information visualization method
CN112634340A (zh) 基于点云数据确定bim模型的方法、装置、设备和介质
JP6751732B2 (ja) 設備状態診断装置、設備状態診断方法及びそのプログラム、設備状態表示方法
KR101711521B1 (ko) 감시장비 배치장치 및 방법
JP2018128961A (ja) 最適配置探索装置
JP2012108574A (ja) 対象物画像判定装置
US11044855B2 (en) Environmental scanning and tree cutting guidance
KR101989700B1 (ko) 3차원 스캐닝을 통해 획득된 점군 데이터를 기반으로 피팅을 모델링하기 위한 3차원 모델링 장치 및 방법
US9811738B2 (en) Appearance presentation system, method, and program
KR102129589B1 (ko) 센서 네트워크 구축 방법 및 시스템
US20160371865A1 (en) System and method for deploying sensor based surveillance systems
JP4998422B2 (ja) 画像生成装置、方法、通信システム及びプログラム
KR102603276B1 (ko) Xr 기반의 감리 보조 장치, 방법 및 프로그램
CN113836337A (zh) Bim的展示方法、装置、设备及存储介质
US11729494B2 (en) Information processing apparatus, control method therefor, and storage medium
JP2020160831A (ja) 自律移動装置の経路生成方法、並びに経路生成プログラム
US10546256B2 (en) Security plan support method, security plan support device and recording medium
WO2021234711A1 (en) System and method for assessing imaged object location
KR102001784B1 (ko) 공간 리모델링 방법 및 장치
JP7303149B2 (ja) 設置支援装置、設置支援方法、及び設置支援プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200310

Year of fee payment: 4