KR20190072323A - 영상 감시 시스템 및 영상 감시방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영상 감시 시스템 및 영상 감시방법을 개시한다. 개시된 본 발명의 영상 감시 시스템은, 적어도 하나 이상의 제1 영상획득장치; 적어도 하나 이상의 제2 영상획득장치; 및 상기 제1 또는/및 제2 영상획득장치로부터 영상신호를 수신하고, 수신된 영상신호를 분석하여 출입가능 대상인가를 판단하여 출입승인 또는 출입불가를 결정하는 영상 처리 장치를 포함하고, 상기 영상 처리 장치는, 상기 제1 또는/및 제2 영상획득장치로부터 영상 신호를 수신하는 영상 신호 수신부와, 상기 영상 신호 수신부에 수신된 영상을 분석하여 새로운 객체를 확인하고, 상기 새로운 객체에 대해 미리 저장된 학습정보를 이용하여 출입 가능한 객체인지를 결정하는 판단부와, 상기 새로운 객체가 출입 가능한 객체인지를 결정하기 위해 색상, 형태 및 특징점 정보로 구성된 학습정보가 저장된 저장부와, 상기 제1 영상획득장치, 제2 영상획득장치 및 영상 처리 장치를 컨트롤하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 새로운 객체의 위치가 특정 영역인 경우, 상기 판단부에 의해 출입 가능한 객체로 결정되더라도 추가적으로 상기 제2 영상획득장치를 이용하여 안면 인식 또는 홍채 인식에 의한 확인작업을 진행하도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

영상 감시 시스템 및 영상 감시방법{Image Monitoring System and Method for Monitoring Image}

본 발명은 영상 감시 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 촬영된 영상으로부터 새로운 객체를 구별하고, 새로운 객체가 출입 가능한 객체인지를 구별하여 보안을 강화한 영상 감시 시스템 및 영상 감시방법에 관한 것이다.

최근에는 CCTV(closed circuit television) 등과 같이 영상을 이용한 감시 시스템이 활성화되고 있으며, 이러한 감시 시스템은 산업, 교육, 의료 및 지역 정보서비스 등 산업 분야 전반에 이용되고 있으며, 이외에도 범죄 예방을 위한 목적으로도 이용되고 있다.

일반적으로 감시 시스템은 복수의 지역에 설치된 복수의 카메라로부터 획득되는 복수의 영상을 하나의 모니터에 표시하는데, 하나의 모니터의 화면을 복수개로 분할하고 각각의 화면에 하나의 영상을 표시한다.

복수의 카메라로부터 획득한 각각의 영상은 압축된 동영상으로 이루어지는데, 감시 시스템은 이러한 동영상을 디코딩하고 스케일링하는 등의 처리를 하여 표시한다.

하지만, CCTV의 증가와 CCTV의 감시 시간이 개선되더라도 감시 인력이 항상 CCTV를 통해 촬영되는 영상을 감시해야 하기 때문에 감시 인력 역시 기하 급수적으로 증가해야 하는 문제가 있다. 만약, 단순히 CCTV만 설치하는 경우라면 범죄나 사고 예방 보다는 사고 발생 후 사후 확인 용의 역할만을 하게 되어 본래 CCTV의 기능을 발휘할 수 없는 문제가 있다.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여 최근에는 지능형 영상 분석 기술이 개발되고 있다.

지능형 영상 분석 기술은 실시간 영상 분석을 통하여 사전 정의된 이벤트가 발생될 때 감시자에게 인지시켜주기 때문에, 모든 영상을 24시간 365일 쉼 없이 감시하지 않고, 경보가 발생할 때 해당 화면을 보고 상황을 판단하면 된다.

따라서, 보다 적은 인력이 투입되면서 정밀한 감시 기능을 구현할 수 있는 기술이 요구된다.

한국등록특허공보 10-1808587 B1

본 발명의 목적은, 촬영된 영상으로부터 새로운 객체를 구별하고, 새로운 객체가 출입 가능한 객체인지를 판단할 수 있어 범죄 예방 및 안전사고 예방을 할 수 있는 영상 감시 시스템 및 영상 감시방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 목적은, 출입 승인된 객체의 위치를 파악하여, 보안영역과 같이 특정 영역에 객체가 존재할 경우 안면 인식 또는 홍채 인식 과정을 추가하여 보안 레벨을 다양하게 조절할 수 있는 영상 감시 시스템 및 영상 감시방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 목적은, 안전 및 도난 방지라는 감시 카메라의 목적을 크게 벗어나 감시가 불필요한 사람을 촬영함에 따른 인권 침해 문제가 발생하는 것을 최소화할 수 있는 영상 감시 시스템 및 영상 감시방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 종래 기술을 해결하기 위한 본 발명의 영상 감시 시스템은, 적어도 하나 이상의 제1 영상획득장치; 적어도 하나 이상의 제2 영상획득장치; 및 상기 제1 또는/및 제2 영상획득장치로부터 영상신호를 수신하고, 수신된 영상신호를 분석하여 출입가능 대상인가를 판단하여 출입승인 또는 출입불가를 결정하는 영상 처리 장치를 포함하고, 상기 영상 처리 장치는, 상기 제1 또는/및 제2 영상획득장치로부터 영상 신호를 수신하는 영상 신호 수신부와, 상기 영상 신호 수신부에 수신된 영상을 분석하여 새로운 객체를 확인하고, 상기 새로운 객체에 대해 미리 저장된 학습정보를 이용하여 출입 가능한 객체인지를 결정하는 판단부와, 상기 새로운 객체가 출입 가능한 객체인지를 결정하기 위해 색상, 형태 및 특징점 정보로 구성된 학습정보가 저장된 저장부와, 상기 제1 영상획득장치, 제2 영상획득장치 및 영상 처리 장치를 컨트롤하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 새로운 객체의 위치가 특정 영역인 경우, 상기 판단부에 의해 출입 가능한 객체로 결정되더라도 추가적으로 상기 제2 영상획득장치를 이용하여 안면 인식 또는 홍채 인식에 의한 확인작업을 진행하도록 하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 판단부는 상기 영상 신호 수신부에 수신된 영상을 분석하는 영상 분석부와, 상기 영상 분석부에 의해 새로운 객체로 판단되는 경우, 출입가능 객체인지를 판단하기 위해 상기 저장부에 미리 저장된 학습정보와 수신된 영상을 비교하는 비교부와, 상기 비교부에 의해 출입가능 객체 여부를 결정하는 결정부를 포함하고, 상기 영상 분석부는 상기 수신된 영상의 이전 영상 프레임과 현재 영상 프레임의 중간값으로 구현되는 영상 프레임과 현재 영상 프레임을 비교하여 차이값이 설정된 값 이상이면 새로운 객체로 판단하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 비교부는 새로운 객체를 포함하는 현재 영상 프레임과 상기 저장부에 미리 저장된 학습정보를 비교하여, 설정된 범위 이상의 차이가 나는지 설정된 범위 내의 차이가 나는지를 비교하고, 상기 결정부는 상기 비교부의 결과가 설정된 범위 이상의 차이를 갖는 경우, 상기 새로운 객체를 출입 불가 객체로 판단하고, 설정된 범위 내의 차이를 갖는 경우 상기 새로운 객체를 출입 가능 객체로 판단하며, 상기 결정부의 판단에 따라 상기 새로운 객체가 출입 불가 객체로 판단되는 경우, 상기 제어부는 상기 제1 또는 제2 영상획득장치에 배치된 제1 알람부 또는 제2 알람부를 구동하여 알람 또는 경고등을 발생시키고, 상기 제1 영상획득장치는 객체와 배경에 대한 영상을 촬영하는 제1 카메라를 포함하고, 상기 제2 영상획득장치는 객체에 대한 안면 인식 또는 홍채 인식을 할 수 있는 제2 카메라를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 영상 감시방법은, 적어도 하나 이상의 영상획득장치를 이용하여 촬영을 진행하고, 촬영된 영상 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 영상 신호를 분석하여 새로운 객체를 감지하는 단계; 상기 새로운 객체를 포함하는 수신된 영상과 미리 저장된 학습정보를 비교하는 단계; 상기 새로운 객체가 출입 가능한 객체인지를 판단하는 단계; 상기 출입 가능한 객체가 특정 영역에 위치하는 경우, 상기 출입 가능한 객체에 대해 안면 인식 또는 홍채 인식을 진행하는 단계; 및 상기 안면 인식 또는 홍채 인식 영상과 미리 저장된 안면 또는 홍채 영상을 비교하여 출입 인증 및 객체의 동선 추적을 진행하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 특정 영역은 출입 가능한 객체 중 특정 객체만 출입이 가능한 보안 영역이고, 상기 새로운 객체를 감지하는 단계는 상기 수신된 영상의 이전 영상 프레임과 현재 영상 프레임의 중간값으로 구현되는 영상 프레임과 현재 영상 프레임을 비교하여 차이 값이 설정된 값 이상이면 새로운 객체로 판단하며, 상기 새로운 객체가 출입 가능한 객체인지를 판단하는 단계는 새로운 객체를 포함하는 현재 영상 프레임과 상기 미리 저장된 학습정보를 비교하여, 설정된 범위 내의 차이가 나는 경우 출입 가능한 객체로 판단하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 새로운 객체가 출입 가능한 객체인지를 판단하는 단계는 새로운 객체를 포함하는 현재 영상 프레임과 상기 미리 저장된 학습정보를 비교하여, 설정된 범위 밖의 차이가 나는 경우 출입 불가능한 객체로 판단하고, 상기 새로운 객체가 출입 불가 객체로 판단되는 경우, 알람 또는 경고 등을 발생하고 객체의 동선을 추적하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 영상 감시 시스템 및 영상 감시방법은, 촬영된 영상으로부터 새로운 객체를 구별하고, 새로운 객체가 출입 가능한 객체인지를 판단할 수 있어 범죄 예방 및 안전사고 예방을 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 영상 감시 시스템 및 영상 감시방법은, 출입 승인된 객체의 위치를 파악하여, 보안영역과 같이 특정 영역에 객체가 존재할 경우 안면 인식 또는 홍채 인식 과정을 추가하여 보안 레벨을 다양하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 영상 감지 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 영상 감지 시스템의 제1 영상획득장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 영상 감지 시스템의 제2 영상획득장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 영상 감지 시스템의 영상 처리 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 상기 도 4의 영상 처리 장치의 판단부의 구조를 도시한 도면이다.
도 6a는 본 발명에 따른 영상 감지 시스템이 수신된 영상 신호로부터 새로운 객체를 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6b는 본 발명에 따른 영상 감지 시스템이 수신된 영상 신호에 포함된 새로운 객체가 출입 가능한 객체인지를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 영상 감지방법에 관한 실시예들을 도시한 플로챠트이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 감시 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간 적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.

이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 영상 감지 시스템을 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 영상 감지 시스템(100)은, 영상을 획득하는 복수의 제1 영상획득장치(400-1, … , 400-N, 여기서 N은 양의 정수)와 복수의 제2 영상획득장치(500-1, … , 500-M, 여기서 M은 양의 정수이고 N은 M보다 크다), 상기 제1 영상획득장치(400-1, … , 400-N) 또는/및 상기 제2 영상획득장치(500-1, … , 500-M)로부터 촬영 영상을 수신하여 분석하는 영상 처리 장치(200) 및 상기 제1 영상획득장치(400-1, … , 400-N) 또는/및 상기 제2 영상획득장치(500-1, … , 500-M)에서 촬영된 영상을 표시하는 표시장치(300)를 포함한다.

본 발명의 영상 감시 시스템은 카메라를 포함하는 상기 제1 영상획득장치(400-1, … , 400-N) 또는/및 상기 제2 영상획득장치(500-1, … , 500-M)를 이용하여 출입하는 객체를 촬영된 객체가 출입 가능한지를 판단하여 출입 불가능한 객체를 감시하고 기록할 수 있도록 하였다.

특히, 본 발명의 영상 감시 시스템은 카메라로 촬영된 새로운 객체가 출입 가능한 객체인지를 판단하기 위해 미리 저장된 학습정보, 예를 색상, 형태, 특징점에 관한 정보와 새로운 객체를 포함하는 영상을 비교하여 객체가 출입 가능한 객체인지를 판단할 수 있도록 하였다.

이와 같이, 본 발명에 따른 영상 감시 시스템 및 영상 감시방법은, 촬영된 영상으로부터 새로운 객체를 구별하고, 새로운 객체가 출입 가능한 객체인지를 판단할 수 있어 범죄 예방 및 안전사고 예방을 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 영상 감시 시스템 및 영상 감시방법은, 출입 승인된 객체의 위치를 파악하여, 보안영역과 같이 특정 영역에 객체가 존재할 경우 안면 인식 또는 홍채 인식 과정을 추가하여 보안 레벨을 다양하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

도 2는 본 발명에 따른 영상 감지 시스템의 제1 영상획득장치의 구조를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 영상 감지 시스템의 제2 영상획득장치의 구조를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 영상 감지 시스템의 영상 처리 장치의 구조를 도시한 도면이고, 도 5는 상기 도 4의 영상 처리 장치의 판단부의 구조를 도시한 도면이다.

도 1과 함께 도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 영상 감시 시스템(100)은 적어도 하나 이상의 제1 영상획득장치(400-1, … , 400-N)와, 적어도 하나 이상의 제2 영상획득장치(500-1, … , 500-M)와, 상기 제1 또는/및 제2 영상획득장치(400-1, … , 400-N, 500-1, … , 500-M) 영상신호를 수신하고, 수신된 영상신호를 분석하여 출입가능 대상인가를 판단하여 출입승인 또는 출입불가를 결정하는 영상 처리 장치를 포함한다.

도 2에 도시한 제1 영상획득장치(400-1)는 영상을 촬영하는 제1 카메라(211)와, 상기 제1 카메라(211)에서 촬영된 영상을 영상 신호로 변환하는 제1 영상 신호 생성부(212)와, 상기 제1 영상 신호 생성부(212)에서 생성된 영상 신호를 상기 영상 처리 장치(200)에 전송하는 제1 영상 전송부(213)와, 알람 및 경고 등을 발생하는 제1 알람부(214)를 포함한다.

상기 제1 카메라(211)는 감시 영역을 보다 자세히 촬영할 수 있도록 팬틸트 기능 및 줌 기능을 가지는 팬틸트줌(pan tilt zoom, PTZ) 카메라일 수 있다. 또한 웹 카메라(IP 카메라 등), 고화질(high definition) 카메라 등 다양한 형태의 영상 획득이 가능한 카메라가 사용될 수 있다.

도 3에 도시한 제2 영상획득장치(500-1)는 객체의 안면 또는 객체의 홍채를 정밀하게 촬영하는 제2 카메라(311)와, 상기 제2 카메라(311)에서 촬영된 영상을 영상 신호로 변환하는 제2 영상 신호 생성부(312)와, 상기 제2 영상 신호 생성부(312)에서 생성된 영상 신호를 상기 영상 처리 장치(200)에 전송하는 제2 영상 전송부(313)와, 알람 및 경고 등을 발생하는 제2 알람부(314)를 포함한다.

도 4에 도시한 상기 영상 처리 장치(200)는, 상기 제1 또는/및 제2 영상획득장치(400-1, …, 400-N, 500-1, …, 500-M)로부터 영상 신호를 수신하는 영상 신호 수신부(411)와, 상기 영상 신호 수신부(411)에 수신된 영상을 분석하여 새로운 객체를 확인하고, 상기 새로운 객체에 대해 미리 저장된 학습정보를 이용하여 출입 가능한 객체인지를 결정하는 판단부(412)와, 상기 새로운 객체가 출입 가능한 객체인지를 결정하기 위해 색상, 형태 및 특징점 정보로 구성된 학습정보가 저장된 저장부(413)와, 상기 제1 영상획득장치(400-1), 제2 영상획득장치(500-1) 및 영상 처리 장치(200)의 동작을 제어하는 제어부(414)를 포함한다.

특히, 상기 제어부(413)는 새로운 객체의 위치가 보안 영역과 같은 특정 영역인 경우, 상기 판단부(412)에 의해 출입 가능한 객체로 결정되더라도 추가적으로 상기 제2 영상획득장치(500-1)를 이용하여 안면 영상 또는 홍채 영상을 획득하고, 이에 대해 상기 저장부(414)에 저장된 안면 영상 정보 또는 홍재 영상 정보와 비교하여 안면 인식 또는 홍채 인식 확인작업을 진행하도록 한다.

즉, 일반적으로 출입 통제 영역은 영역 별로 보안 정도가 다르다. 따라서, 출입할 수 있는 객체에 속하더라도 특정 영역(보안 수준이 높은 영역)에서는 출입 가능한 객체 중 선택된 특정 객체만이 출입할 수 있기 때문에 보안 영역에서는 추가적인 안면 인식 또는 홍채 인식에 의한 출입 가능 객체를 선별할 수 있다.

도 5에 도시한 판단부(412)는 상기 영상 신호 수신부(411)에 수신된 영상을 분석하는 영상 분석부(511)와, 상기 영상 분석부(511)에 의해 새로운 객체로 판단되는 경우, 출입가능 객체인지를 판단하기 위해 상기 저장부(414)에 미리 저장된 학습정보와 수신된 영상을 비교하는 비교부(512)와, 상기 비교부(512)에 의해 출입가능 객체 여부를 결정하는 결정부(513)를 포함한다.

상기 영상 분석부(511)는 상기 수신된 영상의 이전 영상 프레임과 현재 영상 프레임의 중간 값으로 구현되는 영상 프레임과 현재 영상 프레임을 비교하여 차이 값이 설정된 값 이상이면 새로운 객체로 판단하는 방식으로 촬영 영상으로부터 새로운 객체를 특정할 수 있다.

상기 비교부(512)는 새로운 객체를 포함하는 현재 영상 프레임과 상기 저장부(414)에 미리 저장된 학습정보를 비교하여, 설정된 범위 이상의 차이가 나는지 설정된 범위 내의 차이가 나는지를 비교하는 방식으로 새로운 객체가 출입 가능한 객체인지를 판별할 수 있다.

따라서, 상기 결정부(513)는 상기 비교부(512)의 결과가 설정된 범위 이상의 차이를 갖는 경우, 상기 새로운 객체를 출입 불가 객체로 판단하고, 설정된 범위 내의 차이를 갖는 경우 상기 새로운 객체를 출입 가능 객체로 판단할 수 있다.

또한, 상기 결정부(513)의 판단에 따라 상기 새로운 객체가 출입 불가 객체로 판단되는 경우, 상기 제어부(414)는 상기 제1 또는 제2 영상획득장치(400-1, 500-1)에 배치된 제1 알람부(214) 또는 제2 알람부(314)를 구동하여 알람 또는 경고 등을 발생시키도록 할 수 있다.

상기 결정부(513)의 판단에 따라 상기 새로운 객체가 출입 불가 객체로 판단되는 경우, 상기 제어부(414)는 상기 제1 또는 제2 영상획득장치(400-1, 500-1)에 배치된 제1 알람부(214) 또는 제2 알람부(314)를 구동하여 알람 또는 경고등을 발생시킬 수 있다.

도 6a는 본 발명에 따른 영상 감지 시스템이 수신된 영상 신호로부터 새로운 객체를 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 6a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 영상 감지 시스템의 영상 분석부(511)에서는 수신된 영상에 대해 이전 영상 프레임과 현재 영상 프레임에서 서로 대응되는 픽셀들의 중간값을 계산하여 중간값 영상 프레임을 생성할 수 있다. 중간값 영상 프레임과 새로운 객체가 포함된 현재 영상 프레임을 비교하여 각 픽셀들의 값(예를 들어, 휘도 또는 색차값)이 설정된 범위 이상인 경우 촬영된 영상에 새로운 객체가 나타난 것으로 판단할 수 있다.

반대로 중간값 영상 프레임과 새로운 객체가 포함된 현재 영상 프레임을 비교하여 각 픽셀들의 값이 설정된 범위 이하인 경우, 촬영된 영상에 새로운 객체가 나타나지 않은 것으로 판단할 수 있다.

상기 설정된 범위는 중간값 영상 프레임과 현재 영상 프레임의 서로 대응되는 픽셀들의 값의 차이가 일정한 값 이상이고, 이러한 차이가 발생한 값들이 하나의 영상 프레임에서 10% 또는 20% 이상 일 경우로 설정할 수 있다.

상기에서 설명한 새로운 객체 판단은 하나의 예시에 불가한 것으로써 고정된 것이 아니다. 따라서 직접적으로 이전 영상 프레임과 현재 영상 프레임의 서로 대응되는 픽셀들의 차이값을 기준으로 설정범위를 설정할 수 있다.

도 6b는 본 발명에 따른 영상 감지 시스템이 수신된 영상 신호에 포함된 새로운 객체가 출입 가능한 객체인지를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 6b를 참조하면, 상기 도 6a와 같이, 새로운 객체가 나타났다고 판단되는 경우, 새로운 객체가 출입 가능한 객체인지를 결정한다. 새로운 객체가 포함된 현재 영상 프레임에 대해 저장부(413)에 미리 저장된 학습정보를 비교하여 새로운 객체(내부인)가 출입 가능한 객체인지 출입 불가능한 객체(외부인)인지를 결정한다.

상기 학습정보는 색상 정보, 형태 정보 또는 특징점 정보일 수 있다. 색상 정보일 경우 새로운 객체에 대한 색상 정보와 미리 저장된 색상 정보를 색공간으로 나타내고 이들 각각에 대해 히스토그램 매칭을 진행하여 두 객체의 유사도를 결정한다.

또한, 형태 정보일 경우에는 새로운 객체에 대한 여러 개의 점좌표를 뽑고, 미리 저장된 형태 정보의 점좌표와 비교하여 유사도를 결정한다.

또한, 영상행렬의 특징이 두드러지는 점좌표를 뽑아 미리 저장된 점좌표와 매칭되는지에 다라 결정한다.

이와 같이, 본 발명에 따른 영상 감시 시스템 및 영상 감시방법은, 촬영된 영상으로부터 새로운 객체를 구별하고, 새로운 객체가 출입 가능한 객체인지를 판단할 수 있어 범죄 예방 및 안전사고 예방을 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 영상 감시 시스템 및 영상 감시방법은, 출입 승인된 객체의 위치를 파악하여, 보안영역과 같이 특정 영역에 객체가 존재할 경우 안면 인식 또는 홍채 인식 과정을 추가하여 보안 레벨을 다양하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 영상 감지방법에 관한 실시예들을 도시한 플로챠트이다.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 영상 감지방법은, 적어도 하나 이상의 영상획득장치를 이용하여 촬영을 진행하고, 촬영된 영상 신호를 수신하는 단계(S701)와, 상기 수신된 영상 신호를 분석하여 새로운 객체를 감지하는 단계(S702)와, 상기 새로운 객체를 포함하는 수신된 영상과 미리 저장된 학습정보를 비교하는 단계(S703)와, 상기 새로운 객체가 출입 가능한 객체인지를 판단하는 단계(S704)를 포함한다.

상기 새로운 객체가 출입 가능한 객체라고 판단되는 경우, 리셋 상태에서 새로운 영상 신호를 수신하기 위해 대기한다.

하지만, 새로운 객체가 출입 가능한 객체가 아니라고 판단되는 경우, 도 1의 영상 처리 장치에 배치된 제어부는 각 영상획득장치에 배치되어 있는 알람부를 동작시켜 알람 및 경고 등을 생성하도록 한다(S705).

그런 다음, 출입 불가능한 객체에 대해 카메라(제1 영상획득장치)는 객체의 동선을 추적한다(S706).

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 감지방법으로써, 적어도 하나 이상의 영상획득장치를 이용하여 촬영을 진행하고, 촬영된 영상 신호를 수신하는 단계(S801)와, 상기 수신된 영상 신호를 분석하여 새로운 객체를 감지하는 단계(S802)와, 상기 새로운 객체를 포함하는 수신된 영상과 미리 저장된 학습정보를 비교하는 단계(S803)와, 상기 새로운 객체가 출입 가능한 객체인지를 판단하는 단계(S804)를 포함한다.

상기 새로운 객체가 출입 가능한 객체라고 판단되는 경우, 객체의 위치가 특정 영역(보안 영역)인 경우, 추가적으로 객체에 대해 도 1의 제2 영상획득장치(500-1)에 의해 안면 영상 또는 홍채 영상을 촬영토록 하고, 상기 영상 처리 장치(200)를 통해 객체의 안면 인식 또는 홍채 인식을 통해 객체가 보안 영역에 출입 가능한 객체인지를 판단한다(S805).

상기와 같이, 안면 인식 또는 홍태 인식 과정을 거쳐 보안 영역에도 출입이 가능한 객체로 판단되는 경우, 출입 승인 및 객체의 동선 추적과정을 진행한다(S806). 보안 영역(특정 영역)에서는 출입 승인된 객체라도 객체의 활동 사항을 모니터링 할 필요가 있을 경우, 제1 영상획득장치를 이용하여 동선 추적을 할 수 있다.

하지만, 새로운 객체가 출입 가능한 객체가 아니라고 판단되는 경우, 도 1의 영상 처리 장치에 배치된 제어부는 각 영상획득장치에 배치되어 있는 알람부를 동작시켜 알람 및 경고 등을 생성하도록 한다(S807).

그런 다음, 출입 불가능한 객체에 대해 카메라(제1 영상획득장치)는 객체의 동선을 추적한다(S808).

이와 같이, 본 발명에 따른 영상 감시 시스템 및 영상 감시방법은, 촬영된 영상으로부터 새로운 객체를 구별하고, 새로운 객체가 출입 가능한 객체인지를 판단할 수 있어 범죄 예방 및 안전사고 예방을 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 영상 감시 시스템 및 영상 감시방법은, 출입 승인된 객체의 위치를 파악하여, 보안영역과 같이 특정 영역에 객체가 존재할 경우 안면 인식 또는 홍채 인식 과정을 추가하여 보안 레벨을 다양하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 감시 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 감시 시스템(100)은 객체 추적 감시 카메라(611, 612, 613)와 룸 카메라(614, 615) 그리고 출입 인원 체크 장치(700)를 포함할 수 있다.

객체 추적 감시 카메라(611, 612, 613)는 이동통로 상에 설치되고, 룸 카메라(614, 615)은 룸 내부에 설치된다. 또한, 출입 인원 체크 장치(700)는 이동통로와 룸의 경계 영역에 설치되어 룸의 출입구를 통해 들어오고 나가는 사람을 체크할 수 있다.

사람이 표시된 동선을 따라 이동한다고 가정한다. 제1 객체 추적 감시 카메라(611)의 탐지 영역 내에 사람이 검출되면, 제1 객체 추적 감시 카메라(611)는 검출된 사람에 대한 촬영 영상을 분석하여 추적이 요구되는 사람인지를 판단할 수 있다. 추적이 요구되는 사람으로 판단하면, 제1 객체 추적 감시 카메라(611)는 탐지 영역 내에서 동선을 따라 이동하는 사람을 추적할 수 있다. 이 경우, 제1 객체 추적 감시 카메라(611)는 움직이는 사람을 지속적으로 촬영하기 위하여 팬틸트 구동을 수행할 수 있다. 또한, 제1 객체 추적 감시 카메라(611)는 추적 하던 사람이 탐지 영역에서 사라지면, 미리 설정된 다음 객체 추적 감시 카메라인 제2 객체 추적 감시 카메라(612)로 추적 요청 신호 및 객체 정보를 전송한다. 대기 상태를 유지하던 제2 객체 추적 감시 카메라(612)는 추적 요청 신호의 수신에 응답하여 촬영 기능을 실행하고 탐지 영역 내에서 검출되는 사람들 중 수신된 객체 정보에 매칭되는 사람을 검출하고 검출된 사람을 지속적으로 촬영할 수 있으며 사람의 추적을 위해 팬틸트 구동을 수행할 수 있다. 또한, 제2 객체 추적 감시 카메라(612)는 추적 하던 사람이 탐지 영역에서 사라지면, 미리 설정된 다음 객체 추적 감시 카메라인 제3 객체 추적 감시 카메라(613)로 추적 요청 신호 및 객체 정보를 전송하고 대기 상태로 들어간다. 대기 상태를 유지하던 제3 객체 추적 감시 카메라(613)는 추적 요청 신호의 수신에 응답하여 촬영 기능을 실행하고 탐지 영역 내에서 검출되는 사람들 중 수신된 객체 정보에 매칭되는 사람을 검출하고 검출된 사람을 지속적으로 촬영할 수 있으며 사람의 추적을 위해 팬틸트 구동을 수행할 수 있다.

한편, 여기서의 대기 상태란 추적 요청 신호의 수신 여부만을 모니터링하고 촬영이나 팬틸트 구동을 하지 않는 상태를 의미한다.

또한, 제3 객체 추적 감시 카메라(613)는 추적 하던 사람이 탐지 영역에서 사라지면, 미리 설정된 다음 카메라인 제2 룸 카메라(615)로 객체 정보를 전송할 수 있다.

제2 룸 카메라(615)는 수신된 객체 정보의 수신에 응답하여 출입 인원 체크 장치(700)로 센싱 정보 요청 신호를 전송할 수 있다. 그리고, 제2 룸 카메라(615) 출입 인원 체크 장치(700)로부터 수신된 센싱 정보와 수신한 객체 정보에 기초하여 촬영 기능의 구동 여부를 결정할 수 있다.

만약, 룸으로 들어간 사람이 1 등급 추적 대상인 경우에는 촬영을 시작할 수 있다. 또한, 룸으로 들어간 사람이 2 등급 추적 대상인 경우 수신한 센싱 정보에 따라 룸 내부에 존재하는 인원이 기 설정 인원(기 설정 인원은 추적 대상자를 제외하고 2명 이상이다) 이상인 경우 촬영을 하지 않고, 기 설정 인원 이하인 경우 촬영을 시작할 수 있다. 또한, 룸으로 들어간 사람이 3등급 추적 대상인 경우 수신한 센싱 정보에 따라 룸 내부에 추적 대상자 외에 다른 사람이 존재하는 경우 촬영을 하지 않고, 추적 대상자 외에 다른 사람이 없는 경우 촬영을 시작할 수 있다. 그리고 추적 등급이 높을수록, 즉 3 등급에서 1 등급으로 갈수록, 지속적인 감시가 요구되는 사람이다.

한편, 추적 대상자가 룸 밖으로 나가 동선을 따라 외부로 나가는 경우, 전술한 카메라들의 구동 순서와는 반대의 순서로 카메라들이 구동된다.

본 발명의 실시예는 객체 추적인 필요한 인원에 대해서만 촬영 기능을 수행한다. 따라서, 안전 및 도난 용도로만 감시 카메라가 이용될 수 있도록 하여 무분별한 촬영에 따른 인권 침해 문제를 방지한다. 아울러, 이동 통로와 달리 룸 내부는 사람들이 업무 등 각종 생활이 이루어지는 곳이므로 룸 내부에 존재하는 카메라의 촬영 여부는 추적 대상자의 추적 등급과 룸 내부의 존재 인원을 모두 고려하여 결정함으로써 추적이 필요한 사람에 대한 촬영을 이유로 추적 대상자가 아닌 사람까지 촬영함에 따른 인권 침해 문제를 최소화할 수 있다.

다른 측면에서, 제1 객체 추적 감시 카메라(611)가 2명의 사람을 검출한 경우, 검출된 2명의 객체 각각에 대한 추적 등급을 비교할 수 있다. 그리고, 제1 객체 추적 감시 카메라(611)는 추적 등급이 높은 제1 객체만을 추적할 수 있다. 그리고 제1 객체 추적 감시 카메라(611)는 제1 객체가 탐지 영역에서 사라지면, 미리 설정된 다음 객체 추적 감시 카메라인 제2 객체 추적 감시 카메라(612)로 제1 및 제2 객체 정보와 제2 객체 추적 요청 신호를 전송할 수 있다. 그리고, 제2 객체 추적 감시 카메라(612)는 제2 객체 추적 요청 신호의 수신에 응답하여 제2 객체를 검출하여 제2 객체를 추적할 수 있다. 그리고, 제2 객체 추적 감시 카메라(612)는 제2 객체가 탐지 영역에서 사라지면, 미리 설정된 다음 객체 추적 감시 카메라인 제3 객체 추적 감시 카메라(613)로 제1 및 제2 객체 정보와 제1 객체 추적 요청 신호를 전송하고 대기 상태로 들어갈 수 있다. 그리고, 제3 객체 추적 감시 카메라(613)는 제1 객체 추적 요청 신호의 수신에 응답하여 제1 객체를 검출하여 제1 객체를 추적할 수 있다. 그리고, 제3 객체 추적 감시 카메라(613)는 제1 객체가 탐지 영역에서 사라지면, 미리 설정된 다음 카메라인 제2 룸 카메라(615)로 제1 및 제2 객체 정보를 전송할 수 있다.

다른 측면에서, 제2 객체 추적 감시 카메라(612)는 제2 객체 추적 요청 신호의 수신에 응답하여 제2 객체를 탐지하였으나, 제2 객체가 검출되지 않은 경우 제1 및 제3 객체 추적 감시 카메라(611, 613)로 객체 미 검출 신호를 전송하고, 제1 객체를 검출하여 제1 객체를 추적하기 시작한다. 제1 및 제3 객체 추적 감시 카메라(611, 613)는 객체 미 검출 신호의 수신에 응답하여 즉시 촬영을 수행하면서 제2 객체를 서칭할 수 있다. 만약, 제1 객체 추적 감시 카메라(611)가 제2 객체를 검출한 경우, 제2 및 제3 객체 추적 감시 카메라(611, 612)로 객체 재 검출 완료 신호를 전송함과 아울러 제2 객체를 추적한다. 그리고 제1 객체 추적 감시 카메라(611)는 탐지 영역에서 제2 객체가 검출되지 않으면 제2 객체 추적 감시 카메라(612)로 제2 객체 추적 요청 신호를 전송할 수 있다. 제2 객체 추적 감시 카메라(612)는 제2 객체 추적 요청 신호를 수신하면 제1 객체가 탐지 영역에서 사라진 후 제2 객체를 추적한다.

이처럼, 추적 대상자가 2명인 경우 동선을 따라 순차적으로 구동할 추적 감시 카메라들이 제1 및 제2 객체를 교대로 감시할 수 있도록 하고, 객체들 간의 이동 속도나 이동 경로가 달라지는 경우라고 하여도 객체 추적 감시 카메라들 사이의 추적 연동 및 보완 과정을 통해 객체 검출 및 객체 추적의 정밀성을 향상 시킨다.

이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 영상 감시 시스템
200: 영상 처리 장치
300: 표시장치
400-1: 제1 영상획득장치
500-1: 제2 영상획득장치
411: 영상 신호 수신부
412: 판단부
413: 저장부
414: 제어부
511: 영상 분석부
512: 비교부
513: 결정부

Claims (13)

1. 적어도 하나 이상의 제1 영상획득장치;
   적어도 하나 이상의 제2 영상획득장치; 및
   상기 제1 또는/및 제2 영상획득장치로부터 영상신호를 수신하고, 수신된 영상신호를 분석하여 출입가능 대상인가를 판단하여 출입승인 또는 출입불가를 결정하는 영상 처리 장치를 포함하고,
   상기 영상 처리 장치는,
   상기 제1 또는/및 제2 영상획득장치로부터 영상 신호를 수신하는 영상 신호 수신부와,
   상기 영상 신호 수신부에 수신된 영상을 분석하여 새로운 객체를 확인하고, 상기 새로운 객체에 대해 미리 저장된 학습정보를 이용하여 출입 가능한 객체인지를 결정하는 판단부와,
   상기 새로운 객체가 출입 가능한 객체인지를 결정하기 위해 색상, 형태 및 특징점 정보로 구성된 학습정보가 저장된 저장부와,
   상기 제1 영상획득장치, 제2 영상획득장치 및 영상 처리 장치를 컨트롤하는 제어부를 포함하며,
   상기 제어부는 새로운 객체의 위치가 특정 영역인 경우, 상기 판단부에 의해 출입 가능한 객체로 결정되더라도 추가적으로 상기 제2 영상획득장치를 이용하여 안면 인식 또는 홍채 인식에 의한 확인작업을 진행하도록 하는 것을 특징으로 하는 영상 감시 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 판단부는 상기 영상 신호 수신부에 수신된 영상을 분석하는 영상 분석부와,
   상기 영상 분석부에 의해 새로운 객체로 판단되는 경우, 출입가능 객체인지를 판단하기 위해 상기 저장부에 미리 저장된 학습정보와 수신된 영상을 비교하는 비교부와,
   상기 비교부에 의해 출입가능 객체 여부를 결정하는 결정부를 포함하는 영상 감시 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 영상 분석부는 상기 수신된 영상의 이전 영상 프레임과 현재 영상 프레임의 중간값으로 구현되는 영상 프레임과 현재 영상 프레임을 비교하여 차이값이 설정된 값 이상이면 새로운 객체로 판단하는 것을 특징으로 하는 영상 감시 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 비교부는 새로운 객체를 포함하는 현재 영상 프레임과 상기 저장부에 미리 저장된 학습정보를 비교하여, 설정된 범위 이상의 차이가 나는지 설정된 범위 내의 차이가 나는지를 비교하는 것을 특징으로 하는 영상 감시 시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 결정부는 상기 비교부의 결과가 설정된 범위 이상의 차이를 갖는 경우, 상기 새로운 객체를 출입 불가 객체로 판단하고, 설정된 범위 내의 차이를 갖는 경우 상기 새로운 객체를 출입 가능 객체로 판단하는 것을 특징으로 하는 영상 감시 시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 결정부의 판단에 따라 상기 새로운 객체가 출입 불가 객체로 판단되는 경우, 상기 제어부는 상기 제1 또는 제2 영상획득장치에 배치된 제1 알람부 또는 제2 알람부를 구동하여 알람 또는 경고등을 발생시키는 것을 특징으로 하는 영상 감시 시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 영상획득장치는 객체와 배경에 대한 영상을 촬영하는 제1 카메라를 포함하고, 상기 제2 영상획득장치는 객체에 대한 안면 인식 또는 홍채 인식을 할 수 있는 제2 카메라를 포함하는 영상 감시 시스템.
8. 적어도 하나 이상의 영상획득장치를 이용하여 촬영을 진행하고, 촬영된 영상 신호를 수신하는 단계;
   상기 수신된 영상 신호를 분석하여 새로운 객체를 감지하는 단계;
   상기 새로운 객체를 포함하는 수신된 영상과 미리 저장된 학습정보를 비교하는 단계;
   상기 새로운 객체가 출입 가능한 객체인지를 판단하는 단계;
   상기 출입 가능한 객체가 특정 영역에 위치하는 경우, 상기 출입 가능한 객체에 대해 안면 인식 또는 홍채 인식을 진행하는 단계; 및
   상기 안면 인식 또는 홍채 인식 영상과 미리 저장된 안면 또는 홍채 영상을 비교하여 출입 인증 및 객체의 동선 추적을 진행하는 단계를 포함하는 영상 감시방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 특정 영역은 출입 가능한 객체 중 특정 객체만 출입이 가능한 보안 영역인 것을 특징으로 하는 영상 감시방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 새로운 객체를 감지하는 단계는 상기 수신된 영상의 이전 영상 프레임과 현재 영상 프레임의 중간값으로 구현되는 영상 프레임과 현재 영상 프레임을 비교하여 차이 값이 설정된 값 이상이면 새로운 객체로 판단하는 것을 특징으로 하는 영상 감시방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 새로운 객체가 출입 가능한 객체인지를 판단하는 단계는 새로운 객체를 포함하는 현재 영상 프레임과 상기 미리 저장된 학습정보를 비교하여, 설정된 범위 내의 차이가 나는 경우 출입 가능한 객체로 판단하는 것을 특징으로 하는 영상 감시방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 새로운 객체가 출입 가능한 객체인지를 판단하는 단계는 새로운 객체를 포함하는 현재 영상 프레임과 상기 미리 저장된 학습정보를 비교하여, 설정된 범위 밖의 차이가 나는 경우 출입 불가능한 객체로 판단하는 것을 특징으로 하는 영상 감시방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 새로운 객체가 출입 불가 객체로 판단되는 경우, 알람 또는 경고 등을 발생하고 객체의 동선을 추적하는 것을 특징으로 하는 영상 감시방법.
    

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