KR20180130377A - Smart helmet for fire-fighting - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스마트 소방 헬멧에 관한 것으로, 좀더 자세하게는 화재 장소에서 촬영한 영상에서 연기를 제거하여 소방 구조 활동에 이용할 수 있도록 하는 스마트 소방 헬멧에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a smart fire helmet, and more particularly, to a smart fire helmet which removes smoke from a video image taken in a fire place and makes it available for fire fighting rescue operations.
화재 현장에서 구조 대상자를 구조하는 소방 활동에 있어서, 화염 또는 연기로 인해 소방관의 시야확보가 어려워 구조 작업에 한계가 있다.In the fire fighting activity to rescue the rescue person in the field of fire, it is difficult to secure visibility of the firefighter due to flame or smoke, which limits the rescue operation.
이때, 한국 등록특허10-1656873, 3차원 인식 소방헬멧에서 소방관이 착용하는 헬멧에서 열화상 촬영을 통해 이미지를 획득하고, 획득된 영상을 헬멧을 착용한 소방관이 확인할 수 있도록 디스플레이하는 기술을 제시하고 있다.Korean Patent No. 10-1656873 discloses a technology for acquiring an image through thermal imaging in a helmet worn by a firefighter in a three-dimensional recognition firefighting helmet and displaying the acquired image so that a firefighter wearing the helmet can confirm it have.
그러나, 종래의 이러한 헬멧의 경우 화재 현장의 화염을 열로 감지하여 구조 대상을 적절하게 검출할 수 없거나 연기로 인해 구조 대상을 정확하게 검출할 수 없다는 한계점이 있다.However, in the conventional helmet, there is a limit in that it is not possible to properly detect a structure object or to detect a structural object due to smoke by detecting a flame of a fire scene as heat.
이에 따라, 화염 또는 연기로 인해 시야확보가 어려운 화재 현장에서 구조 대상의 신속 정확한 구조를 위해 선명한 영상을 얻을 수 있는 소방 헬멧의 개발이 필요한 실정이다.Accordingly, it is necessary to develop a fire helmet capable of obtaining a clear image in order to quickly and accurately structure the object in a fire scene where it is difficult to obtain a visibility due to flame or smoke.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 화재 현장에서 구조 작업을 수행하는 소방관이 착용하는 소방 헬멧에 화염 또는 연기가 제거된 영상을 출력하도록 하여 소방 활동 효율을 향상하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a fire fighting helmet for firefighters, which performs rescue operations in a fire scene, to output a fire or smoke-free image to improve fire fighting activity efficiency.
본 발명의 한 실시예에 따른 스마트 소방 헬멧은 헬멧 외측면에 부착되어 상기 헬멧의 전방을 촬영하여 영상을 획득하는 영상 촬영부; 상기 헬멧에 형성되어 상기 영상 촬영부에서 획득된 영상을 실시간으로 전달받아, 상기 획득된 영상에 포함된 연기를 제거하는 영상 처리를 수행하여 2차원 영상을 생성하고, 생성된 2차원 영상을 집적하여 3차원 영상을 생성하는 영상 처리부; 그리고, 상기 헬멧의 내측면에 부착되어 상기 영상 처리부에서 생성된 상기 3차원 영상을 전달받아 출력하는 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The smart fire fighting helmet according to an embodiment of the present invention includes an image capturing unit attached to an outer surface of a helmet to capture an image of the front of the helmet to acquire an image; The helmet may include an image capturing unit that receives the image captured by the image capturing unit in real time, performs image processing for removing smoke contained in the captured image to generate a two-dimensional image, An image processor for generating a three-dimensional image; The display unit is attached to an inner surface of the helmet, and receives and outputs the 3D image generated by the image processing unit.
상기 표시부는 증강현실 영상 출력을 위한 좌안용 영상과 우안용 영상을 전달받아 각각 출력하는 제1 출력부와 제2 출력부로 구성되는 것을 특징으로 한다.The display unit includes a first output unit and a second output unit for receiving the left eye image and the right eye image for outputting the augmented reality image and outputting the left eye image and the right eye image, respectively.
상기 헬멧에 부착되고, 상기 영상 처리부에서 생성한 3차원 영상을 전달받아 무선통신을 통해 외부의 서버로 전달하는 통신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a communication unit attached to the helmet and receiving the 3D image generated by the image processing unit and delivering the 3D image to an external server through wireless communication.
상기 외부의 서버는 상기 영상 처리부를 제어하는 제어신호를 생성하여 상기 통신부로 전달하거나, 상기 영상 처리부에서 생성한 상기 3차원 영상을 상기 통신부를 통해 전달받아 저장하는 것을 특징으로 한다.The external server generates a control signal for controlling the image processing unit and transfers the generated control signal to the communication unit. The external server receives and stores the 3D image generated by the image processing unit through the communication unit.
상기 헬멧의 전면 외측에 형성되어 빛을 출력하는 LED를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And an LED formed outside the front surface of the helmet to output light.
상기 LED는 상기 헬멧의 주위의 조도를 감지하여 자동으로 온 또는 오프되는 것을 특징으로 한다.The LED detects the illuminance around the helmet and is automatically turned on or off.
상기 영상 처리부는 상기 영상 촬영부에서 획득한 영상으로부터 페플로그램을 획득하고, 산란매질을 추정하여, 획득한 페플로그램에서 추정된 산란매질을 제거하고, 광자를 검출하여 2차원 원영상을 생성하고, 생성된 2차원 원영상을 이용하여 3차원 영상을 복원하여 상기 3차원 영상을 생성하는 것을 특징으로 한다.The image processing unit obtains a perfluorogram from the image acquired by the image capturing unit, estimates a scattering medium, removes an estimated scattering medium from the acquired perpetogram, and detects a photon to generate a two-dimensional original image And reconstructing the three-dimensional image using the generated two-dimensional original image to generate the three-dimensional image.
이러한 특징에 따르면, 본원 발명의 한 실시예에 따른 스마트 소방 헬멧은 헬멧의 전면 상부에 부착되어 헬멧의 전방을 촬영하는 영상 촬영부가 획득한 이미지를 처리하여 산란잡음을 제거한 영상을 헬멧에 형성된 디스플레이에 출력할 수 있어 구조 작업을 수행하는 소방관의 작업 효율이 향상되는 효과가 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a smart fire fighting helmet according to the present invention, wherein the smart fire fighting helmet is attached to an upper part of a front surface of a helmet to process an image acquired by the image capturing unit, So that the working efficiency of the firefighter performing the structural work can be improved.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 스마트 소방 헬멧의 개략적인 형상을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 스마트 소방 헬멧의 개략적인 구조를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 스마트 소방 헬멧의 영상 처리 흐름을 나타낸 순서도이다.1 is a schematic view of a smart fire helmet according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a schematic structure of a smart fire helmet according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating an image processing flow of a smart fire helmet according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 스마트 소방 헬멧의 구조에 대해 자세하게 설명한다.Hereinafter, the structure of a smart fire helmet according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 스마트 소방 헬멧의 개략적인 형상을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 스마트 소방 헬멧의 개략적인 구조를 나타낸 블록도이다.FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a smart fire helmet according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a schematic structure of a smart fire helmet according to an embodiment of the present invention.
본 실시예에 따른 스마트 소방 헬멧(1)은 제1 보호부(11), 제2 보호부(12) 및 제3 보호부(13)로 구성되어 사람의 얼굴과 머리를 보호하는 헬멧 형상으로서, 제1 보호부(11)는 사람의 얼굴 상부와 머리 뒷부분까지 모두 보호하고, 제2 보호부(12)는 사람의 얼굴 부분을 보호하며, 제3 보호부(13)는 사람의 얼굴 하부를 보호한다.The
제2 보호부(12)는 제1 보호부(11)에 결합되어, 제1 보호부(11)와 결합된 부분을 기준으로 제1 보호부(11)에 적재되거나 제1 보호부(11)로부터 연장되도록 형태가 변경될 수 있고, 외부로부터 인가된 힘에 의해 그 형태가 변경될 수 있다.The
이때, 제2 보호부(12)가 제1 보호부(11)로부터 연장되는 형태로 형성됨에 있어서 제2 보호부(12)가 제1 보호부(11)가 연결되지 않는 한 단부는 제3 보호부(13)와 접하도록 형성되며, 바람직한 예에서, 스마트 소방 헬멧(1)을 착용하였을 때 스마트 소방 헬멧(1)의 내부로 연기 또는 유해가스 등이 유입되지 않도록 밀폐 결합되는 구조로 형성되는 것이 좋다.At this time, the
이처럼, 제1 보호부(11), 제2 보호부(12) 및 제3 보호부(13)를 포함하는 스마트 소방 헬멧(1)은 일반적인 헬멧 형상으로 구성되는 형태이고, 한 예에서, 제2 보호부(12)는 반투명한 형태의 편광 플레이트로 형성되는 것이 좋다.As described above, the
한 예에서, 스마트 소방 헬멧(1)은 표시부(120), 영상 촬영부(20), LED(30), 영상 처리부(40), 제어부(50), 그리고 통신부(60)를 구비하는데, 표시부(120)는 제2 보호부(12)에 결합되는 구조로 형성되어 제어부(50)로부터 영상을 전달받아 이를 출력한다.In one example, the
표시부(120)는 제1 표시부(121)와 제2 표시부(122)를 포함하고, 스마트 소방 헬멧(1)을 착용하는 사용자의 좌안과 우안에 각각 대응되는 위치에 형성되고, 바람직한 예로서, 표시부(120)는 제2 보호부(12)의 내측면에 부착되는 구조로 형성될 수 있다.The
표시부(120)를 구성하는 제1 표시부(121)와 제2 표시부(122)는 이격되어 형성되고 제어부(50)로부터 좌안 출력용 영상과 우안 출력용 영상을 각각 전달받아 출력한다.The
제1 표시부(121)와 제2 표시부(122)가 제어부(50)로부터 전달받은 영상을 각각 출력함에 따라, 스마트 소방 헬멧(1)을 착용한 사용자는 표시부(120)에 출력되는 영상을 3차원 영상 또는 증강현실 영상으로 확인할 수 있다.As the
영상 촬영부(20)는 스마트 소방 헬멧(1)의 외측면에 부착되어 영상을 촬영하는 카메라로서, 스마트 소방 헬멧(1)을 착용하는 사용자의 전방을 동영상으로 촬영하여 실시간으로 영상 처리부(40)로 전달한다.The
영상 촬영부(20)는 외부로부터 인가받은 제어신호에 따라 동영상을 촬영할 수 있다.The
LED(light emitting diode)(30)는 스마트 소방 헬멧(1)의 외측면에 부착되어 빛을 출력하는 부분으로서, 스마트 소방 헬멧(1)을 착용하는 사용자의 전방을 향해 빛을 출력한다.The LED (light emitting diode) 30 is attached to the outer surface of the
LED(30)는 제어신호에 따라 온 또는 오프되도록 제어되거나, 주변의 조도를 감지하여 자동으로 온 또는 오프될 수 있으며, 이를 한정하지는 않는다.The
영상 처리부(40)는 영상 촬영부(20)에서 촬영된 동영상을 영상 촬영부(20)로부터 실시간으로 전달받아 처리하고, 처리된 영상을 제어부(50)로 전달하거나, 제어부(50)로부터 제어신호를 전달받아 제어신호를 토대로 동영상을 제어할 수 있다.The
도 3을 참고로 하여 영상 처리부(40)가 영상 촬영부(20)로부터 전달받은 영상을 처리하는 방법을 자세히 설명하도록 한다. 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 스마트 소방 헬멧의 영상 처리방법을 나타낸 흐름도이다. 본 실시예에 따른 스마트 소방 헬멧의 영상 처리방법은 단일 페플로그램 획득단계(S1), 산란매질 추정단계(S2), 단일 페플로그램에서 산란 매질 제거단계(S3), 광자를 검출하여 2차원 원영상 복원단계(S4), 그리고 3차원 영상 복원단계(S5)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 3, a method of processing the image received from the
영상 처리부(40)가 영상 촬영부(20)로부터 전달받은 영상은 자연광원과 이미지 센서에 의해 기록한 영상으로서, 단일 페플로그램(Peplogram, 가려진 이미지, veiled image)으로서 획득(S1)되고, 기록된 영상은 물체에서 나온 광선이 산란 매질을 통과하여 생성된 산란된 광선들의 중첩이며, 단위 영역 형태를 갖는 산란 매질에 대해 각각 산란된 광선은 통계적으로 서로 독립적이다.An image received by the
다음으로, 영상 처리부(40)는 중심 극한 정리(Central Limit Theorem)를 이용하여, 산란 매질의 중첩으로 형성된 단일 페플로그램에 포함된 산란매질을 추정(S2)한다.Next, the
산란매질 추정단계(S2)에서, 단일 페플로그램에 포함되는 산란매질은 단위 영역의 산란매질이 복수 개 중첩된 형태이고, 단위 영역의 산란매질은 이고, 가우시안(Gaussian) 분포를 따른다.In the scattering medium estimation step S2, the scattering medium included in the single perfluorogram is a form in which a plurality of scattering media in the unit area are overlapped, and the scattering medium in the unit area is And follows a Gaussian distribution.
그리고, 영상 촬영부(20)의 픽셀 분해능이 인 경우, 단일 페플로그램()은 로 표현되고, 이때, , , , and 이다. Then, the pixel resolution of the
좀더 자세하게는, 산란매질 추정단계(S2)에서, 영상 처리부(40)는 단일 페플로그램으로부터 산란되는 매질의 추정을 위한 중심 극한 정리로서, 최대가능추정(MLE: Maximum-likelihood estimation) 방법과 같은 통계적 추론 방법을 적용하여 산란 매질을 추정하는데, 평균 와 분산 을 갖는 가우시안 분포를 따르는 산란 매질을 모델링한다.More specifically, in the scattering medium estimation step S2, the
그리고, i와 j는 각각 x와 y방향으로 산란되는 광자 부분의 인덱스이고, 가우시안 변수는 다음의 수식 1과 같이 표시된다.And, i and j are indexes of the photon parts scattered in the x and y directions, respectively, and the Gaussian variable is expressed by the following equation (1).
[수식 1][Equation 1]
위의 수식 1에서, I는 페플로그램의 픽셀 세기이다.In
영상 처리부(40)는 가우시안 분포의 샘플 평균값인 변수()를 이용하여 산란 매질의 부분 영역으로서 가우시안 분포에 확률적으로 실제와 최대한 가까운 값()을 추정하고, 다음의 수식 2와 같이 산란 매질의 부분 영역으로 추정되는 변수 는 산란 빛의 각 부분의 샘플 평균값으로 산출된다.The
[수식 2][Equation 2]
위의 수식 2에서 중심 극한 정리를 이용하여 산란 매질을 추정함에 있어 이용되는 통계적 추측 방법인 최대가능추정(MLE)은 다음의 수식 3 내지 수식 5로 표현된다.The maximum likelihood estimation (MLE), which is a statistical estimation method used in estimating the scattering medium using the central limit theorem in Equation (2), is expressed by the following Equations (3) to (5).
[수식 3][Equation 3]
[수식 4][Equation 4]
[수식 5][Equation 5]
여기서, 수식 4 및 수식 5에서 산란 매질 평면()상의 표본 평균을 산란 매질 평균값으로 추정함을 알 수 있다.In Equations (4) and (5), the scattering medium plane ) Is estimated as the scattering medium mean value.
다음으로, 영상 처리부(40)는 획득된 단일 페플로그램에서, 추정된 산란 매질을 제거하는 단계(S3)를 다음의 수식 6과 같이 수행한다.Next, the
[수식 6][Equation 6]
그리고, 영상 처리부(40)는 산란 매질 제거 처리된 페플로그램에서 광자를 검출하여 2차원 원영상을 복원하는 단계(S4)를 수행하는데, 이때, 다음의 수식 7과 같이 정규화된 페플로그램을 이용하여 처리된 페플로그램으로부터 생존 광자를 검출한다.Then, the
[수식 7][Equation 7]
위의 수식 7에서, 는 검출하고자 하는 광자의 수, c는 색상 채널(R채널, G채널 및 B채널), 그리고 는 개개의 색상 채널에 대한 탄도 광자의 계수(coefficient)이고, 정규화된 페플로그램은 이다.In Equation (7) above, Is the number of photons to detect, c is the color channel (R channel, G channel and B channel), and Is the coefficient of the trajectory photon for the individual color channel, and the normalized perphogram is to be.
좀더 자세하게는, 처리된 페플로그램은 적은 수의 생존 광자를 갖기 때문에 푸아송(Poisson) 분포에 의해 모델링 되는 광자 계수 영상 방법을 이용하여 광자 계수를 모델링하는 것으로, 이때, 이미지는 단일 에너지를 가져야 하므로, 영상 처리부(40)는 단일 에너지를 갖는 정규화된 이미지 생성을 위해 다음의 수식 8에 의해 산란 매질을 통과한 물체 또는 풍경에 대한 전체 픽셀 세기의 합을 이용하는 정규화를 수행한다.More specifically, the processed Pepflogram model photon counts using the photon count imaging method modeled by the Poisson distribution because it has a small number of surviving photons, where the image must have a single energy Therefore, the
[수식 8][Equation 8]
그리고, 위의 수식 7에서 원하는 수의 광자를 추출하기 위해서, 영상 처리부(40)는 다음의 수식 9와 같이 푸아송 랜덤 생성 방법을 적용할 수 있다.In order to extract a desired number of photons from the above equation (7), the
[수식 9][Equation 9]
이와 같이, 영상 처리부(40)는 수식 8 및 수식 9로부터 생존 광자를 포함하는 페플로그램을 생성한다. 그러나, 이렇게 생성된 페플로그램은 물체를 시각화하기 위한 충분한 수의 생존 광자를 포함하지 못하는 경우가 발생함으로, 다수의 복원된 페플로그램과 최대가능추정(MLE)방법을 사용하여 물체 또는 풍경 정보를 추정한다. 다수의 복원된 페플로그램으로부터 가능 함수(likelihood function)를 구성하고, 수식 10 내지 수식 14를 이용하여 풍경을 추정할 수 있다.In this manner, the
[수식 10][Equation 10]
[수식 11][Equation 11]
[수식 12][Equation 12]
[수식 13][Equation 13]
[수식 14[Equation 14]
위의 수식 14로부터, 영상 처리부(40)는 산란 매질을 통과한 2차원 원영상 풍경을 추정하게 되고, 마지막으로, 영상 처리부(40)는 컴퓨터 집적 영상 복원 방법을 이용하여 위의 단계(S4)로부터 복원된 복수 개의 2차원 원영상을 집적하여 3차원 영상으로서 복원한다(S5).The
위의 단계(S5)에서, 영상 촬영부(20)가 집적 영상 기술을 통해 3차원 물체에 렌즈 배열 또는 카메라 배열을 적용하여 원근감을 갖는 복수 개의 2차원 이미지를 기록할 수 있고, 영상 처리부(40)는 영상 촬영부(20)에서 획득한 영상을 각각의 깊이에서 복원하여 3차원 영상으로 복원할 수 있다.In the above step S5, the
한 예에서, 영상 처리부(40)는 다음의 수식 15 및 수식 16으로부터 컴퓨터 집적 영상 복원 과정을 수행할 수 있다.In one example, the
[수식 15][Equation 15]
[수식 16][Equation 16]
위의 수식 15 및 수식 16에서, 는 요소 영상에서 X축 방향으로의 픽셀의 수이고, 는 요소 영상에서 Y축 방향의 픽셀 수이다. 또한, p는 가상 핀홀 사이의 간격이고, , 는 X축 방향으로의 이미지 센서의 크기, 는 Y축 방향으로의 이미지 센서의 크기이다. z 는 재생된 이미지의 깊이이고, 는 X축 방향으로 중첩되는 이동 픽셀의 수, 는 Y축 방향으로 중첩되는 이동 픽셀의 수이다. 는 k번째 행(row), l번째 열(columm)의 복원된 페플로그램이고, O(x, y)는 중첩되는 수를 나타내는 매트릭스이다.In the above Equation 15 and Equation 16, Is the number of pixels in the X-axis direction in the element image, Is the number of pixels in the Y axis direction in the element image. Also, p is the interval between virtual pinholes, , Is the size of the image sensor in the X-axis direction, Is the size of the image sensor in the Y-axis direction. z is the depth of the reproduced image, The number of moving pixels superimposed in the X-axis direction, Is the number of moving pixels superimposed in the Y-axis direction. (X, y) is a reconstructed perphogram of the kth row and the lth column (columm), and O (x, y) is a matrix representing the number of overlaps.
도 3을 참고로 하여 설명한 것처럼, 영상 처리부(40)는 3차원 영상을 복원하고, 복원된 영상을 제어부(50)로 전달한다. As described with reference to FIG. 3, the
그리고 이때, 영상 처리부(40)는 제어부(50)로부터 전달받은 제어신호에 따라 영상 복원하는 데 필요한 변수 등을 조절하여 처리할 수 있으며, 이를 한정하지는 않는다.At this time, the
제어부(50)는 영상 처리부(40)에서 처리된 3차원의 영상을 전달받아 통신부(60)를 통해 외부의 서버(100)로 전달하도록 제어하거나, 표시부(120)로 전달하여 출력하도록 제어하고, 표시부(120)를 형성하는 제1 표시부(121) 및 제2 표시부(122)에 각각 적절한 영상을 출력할 수 있도록 제어한다.The
또는, 제어부(50)는 통신부(60)가 외부의 서버(100)로부터 전달받은 신호 등을 통신부(60)로부터 전달받아 제어신호를 생성하는 데 이용할 수 있고, 이를 한정하지는 않는다.Alternatively, the
통신부(60)는 영상 처리부(40)에서 처리된 3차원의 영상을 제어부(50)를 통해 전달받아 이를 외부의 서버(100)로 전달하거나, 제어부(50)의 제어신호를 외부의 서버(100)로 전달하며, 외부의 서버(100)로부터 전달받은 신호 등을 제어부(50)로 전달한다.The
한 예에서, 통신부(60)는 외부의 서버(100)와 통신을 수행하기 위한 무선통신 모듈을 포함할 수 있고, 유선통신을 통해 근거리의 서버(100)에 연결될 수 있으며, 이를 한정하지는 않는다.In one example, the
서버(100)는 통신부(60)로부터 전달받은 3차원의 영상을 저장하거나, 입력되는 제어신호를 통신부(60)로 전달하여 스마트 소방 헬멧(1)의 제어를 수행할 수 있다.The
도 1 내지 도 3을 참고로 하여 설명한 것처럼, 본 발명의 한 실시예에 따른 스마트 소방 헬멧(1)은 촬영된 영상에서 산란 매질을 제거한 3차원 영상을 헬멧 내부에 형성된 표시부(120)에 출력하므로, 스마트 소방 헬멧(1)을 착용하는 소방관이 연기 또는 화염이 자욱한 공간에서 구조 작업을 하는 데 효율적으로 이용할 수 있다.As described above with reference to FIGS. 1 to 3, the
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.
1 : 스마트 소방 헬멧
20 : 영상 촬영부
40 : 영상 처리부
50 : 제어부
60 : 통신부
120 : 표시부1: smart fire helmet 20: image shooting part
40: image processing unit 50:
60: communication unit 120:
Claims (7)
상기 헬멧에 형성되어 상기 영상 촬영부에서 획득된 영상을 실시간으로 전달받아, 상기 획득된 영상에 포함된 연기를 제거하는 영상 처리를 수행하여 2차원 영상을 생성하고, 생성된 2차원 영상을 집적하여 3차원 영상을 생성하는 영상 처리부; 그리고,
상기 헬멧의 내측면에 부착되어 상기 영상 처리부에서 생성된 상기 3차원 영상을 전달받아 출력하는 표시부;를 포함하는 스마트 소방 헬멧.
An image capturing unit attached to an outer surface of the helmet to capture an image of the front of the helmet to acquire an image;
The helmet may include an image capturing unit that receives the image captured by the image capturing unit in real time, performs image processing for removing smoke contained in the captured image to generate a two-dimensional image, An image processor for generating a three-dimensional image; And,
And a display attached to an inner surface of the helmet to receive and output the 3D image generated by the image processing unit.
상기 표시부는 증강현실 영상 출력을 위한 좌안용 영상과 우안용 영상을 전달받아 각각 출력하는 제1 출력부와 제2 출력부로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 소방 헬멧.
The method according to claim 1,
Wherein the display unit comprises a first output unit and a second output unit for receiving the left eye image and the right eye image for outputting the augmented reality image and outputting the left eye image and the right eye image, respectively.
상기 헬멧에 부착되고, 상기 영상 처리부에서 생성한 3차원 영상을 전달받아 무선통신을 통해 외부의 서버로 전달하는 통신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 소방 헬멧.
The method according to claim 1,
And a communication unit attached to the helmet and receiving the 3D image generated by the image processing unit and delivering the 3D image to an external server through wireless communication.
상기 외부의 서버는 상기 영상 처리부를 제어하는 제어신호를 생성하여 상기 통신부로 전달하거나, 상기 영상 처리부에서 생성한 상기 3차원 영상을 상기 통신부를 통해 전달받아 저장하는 것을 특징으로 하는 스마트 소방 헬멧.
The method of claim 3,
Wherein the external server generates a control signal for controlling the image processing unit and transmits the control signal to the communication unit, or receives the three-dimensional image generated by the image processing unit through the communication unit and stores the received three-dimensional image.
상기 헬멧의 전면 외측에 형성되어 빛을 출력하는 LED를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 소방 헬멧.
The method according to claim 1,
Further comprising an LED formed outside the front surface of the helmet to output light.
상기 LED는 상기 헬멧의 주위의 조도를 감지하여 자동으로 온 또는 오프되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 스마트 소방 헬멧.
6. The method of claim 5,
Wherein the LED is automatically turned on or off by detecting the illuminance around the helmet.
상기 영상 처리부는 상기 영상 촬영부에서 획득한 영상으로부터 페플로그램을 획득하고, 산란매질을 추정하여, 획득한 페플로그램에서 추정된 산란매질을 제거하고, 광자를 검출하여 2차원 원영상을 생성하고, 생성된 2차원 원영상을 이용하여 3차원 영상을 복원하여 상기 3차원 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 스마트 소방 헬멧.
The method according to claim 1,
The image processing unit obtains a perfluorogram from the image acquired by the image capturing unit, estimates a scattering medium, removes an estimated scattering medium from the acquired perpetogram, and detects a photon to generate a two-dimensional original image Dimensional image, and the three-dimensional image is generated by restoring the three-dimensional image using the generated two-dimensional original image.
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CN109998213A (en) * | 2019-04-26 | 2019-07-12 | 中航华东光电有限公司 | A kind of new A R fire helmet |
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