KR20190095745A - 건설 장비의 실시간 안전 모니터링 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건설 장비의 실시간 안전 모니터링 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 건설 장비의 실시간 안전 모니터링 장치는, 건설 장비의 일측에 설치된 카메라로부터 취득된 영상 이미지에 관한 영상 데이터들이 저장된 데이터 저장부; 상기 카메라의 설치 각도나 좌표의 왜곡 등에 의해 왜곡된 이미지를 보정하고, 작업자나 물체가 놓여진 좌표 평면에서 일정 높이 및 폭을 가진 영상 이미지를 기준으로 하여 관심 영역을 추출하는 영상 편집부; 제어부의 제어신호에 기초하여 상기 영상 편집부에 의해 추출된 영상 이미지로부터 작업자가 착용해야 할 안전장구가 존재하는지 여부를 판단하는 영상 판독부; 및 상기 영상 판독부의 판단 결과를, 상기 제어부의 제어신호에 기초하여 상기 건설 장비의 디스플레이 장치에 표시하여 주는 영상 표시부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

건설 장비의 실시간 안전 모니터링 장치 및 방법{Construction equipment real-time safety monitoring apparatus and method}

본 발명은 건설 장비의 실시간 안전 모니터링 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건설 장비 구동시 운전자의 시야에 실시간으로 확보되지 않는 블라인드 존(Blind area) 때문에, 작업자 또는 운전자에게 불측의 사고가 발생하는 것을 억제시킬 수 있도록, 운전자에게 그 불라이드 존에 존재하는 작업자 또는 물체 등이 있음을 알려 주는 건설 장비의 실시간 안전 모니터링 장치 및 방법에 관한 것이다.

2012년 건설업 사망사고 통계에 따르면, 건설현장 내의 건설장비 운전과 관련된 사망사고가 전체의 25% 이상을 차지하는 것으로 나타났다. 또한 건설현장 내의 건설장비 운전과 관련된 사망자수는 2012년 91명으로, 이는 2008년 66명에 비해 약 38% 가량 이상 증가한 수치이다. 고용노동부의 통계에 따르면, 2012년 건설업의 산업재해로 인한 경제적 손실비용은 전체 산업재해로 인한 손실비용의 약 33% 가량을 차지하는 것으로 나타났다.

2012년 건설현장에서 발생한 사망사고 재해자수 (357명) 중 건설장비 운전과 관련된 사망사고 재해자수 (91명)의 비율을 근거로 추산한 결과, 건설장비 운전과 관련된 산업재해로 인한 경제적 손실비용은 약 1.6조원에 달하는 것으로 추정된다 (한국산업안전보건공단, 2012).

이러한 추세가 매년 증가할 것으로 예상됨에 따라, 건설현장 내의 건설장비 운전과 관련된 안전사고를 예방하기 위한 건설장비 안전성 확보 기술 개발의 필요성이 대두되어 왔다. 미국 직업안전 위생관리국 (Occupational Safety and Health Administration, OSHA)의 건설업 안전사고 통계에 따르면, 산업차량 (Industrial Truck)에 의해 인명손상을 가져온 중대재해는 293건으로 나타났다.

이에 대한 원인으로는, 도 1에 도시된 바와 같이, 예컨대 블라인드 존(Blind area)에 의한 시야장애 또는 적재물 및 다른 작업자와의 충돌과 같은 작업 환경 관련 요인이 57.7%를 차지했다 (한국산업안전보건공단, 2008). 이와 같이 작업 환경 관련 요인에 의해 발생하는 건설현장 내의 건설장비 운전과 관련된 안전사고를 예방하기 위해서는 건설장비 작업환경 전방위에 걸친 위험 요소를 실시간으로 탐지할 수 있는 기술 개발이 필요하다.

이에 따라 건설장비 작업환경 내 위험 요소를 실시간으로 탐지할 수 있는 기술이 다수 제안되어 왔다. 제안된 방법은 크게 초음파 센서, 감지센서, ToA (Time of Arrival) 방식, RFID (Radio Frequency IDentification) 기술, PIR(Pyroelectric Infrared Ray) 센서, 2차원 레이저 스캐너 등과 같은 거리 센서를 활용하여 작업자를 인식하기 위한 방법과 이미지 센서를 활용하여 작업자를 인식하기 위한 방법으로 구분된다.

“중장비의 작업자 접근감지장치 (출원번호: 10-1997-0066678)”와 “근접 경보발생 시스템 (출원번호: 10-2001-0014181)”에서는 초음파 센서를 활용하여 건설장비 작업공간 내 작업자를 인식하고자 하였다.“건설장비 안전경보장치 (출원번호: 20-2005-0000816)”에서는 감지센서를 활용하여 건설장비 작업공간 내 작업자를 인식하고자 하였다.“터널 시공현장 장비-인력 간 안전관리 시스템 (출원번호: 10-2011-0031713)”과 “건설 현장의 안전사고 방지 시스템 (10-2011-0065579)”에서는 ToA (Time of Arrival) 방식의 송수신기를 활용하여 건설장비 작업공간 내 작업자를 인식하고자 하였다.

“건설용 중장비 접근 감시 시스템 (출원번호: 10-2013-0033357)”에서는 PIR (Pyroelectric Infrared Ray) 센서와 초음파 센서를 활용하여 건설장비 작업공간 내 작업자를 인식하고자 하였다.“굴삭기 작업영역의 전방위 장애물 탐지 기술 개발 (소지윤 등, 2010)”에 관한 연구에서는 2차원 레이저 스캐너를 활용하여 건설장비 작업공간 내 작업자를 인식하고자 하였다.

이와 같이 거리 센서를 활용하여 작업자를 인식하기 위한 방법은 초음파 센서, 감지센서, PIR (Pyroelectric Infrared Ray) 센서 등을 활용한 방법의 경우, 탐지 거리가 수 미터 이내로 짧아 근거리를 제외한 건설장비 작업반경 (약 12m) 내 작업자 인식이 불가하다는 단점이 있다. 또한 RFID (Radio Frequency Identification) 기술을 활용한 방법의 경우, 탐지 거리는 충분하나 건설현장 내 모든 건설장비와 작업자에 태그를 부착해야 한다는 단점이 있다. 2차원 레이저 스캐너를 활용한 방법의 경우, 탐지 거리는 충분하나 센서 탑재 비용이 수백만원에서 수천만원에 이르는 단점이 있다.

반면, 건설 현장으로부터 이미지 센서를 이용하여 획득한 비디오 영상은 상대적으로 경제적인 비용으로 건설장비 작업반경 (약 12m) 내 작업자 인식에 활용할 수 있다는 장점이 있다. Hat Detection in Video Sequences based on Face Features, Motion and Color Information (Du 등, 2011)”에 관한 연구에서는 건설 현장으로부터 이미지 센서를 이용하여 획득한 비디오 영상으로부터 움직임을 보이는 픽셀을 추출하고, 얼굴 인식을 통해 작업자를 인식하고자 하였다.

그러나, 이러한 이미지 센서를 이용한 작업자 확인 방법에 의하면, 특정 형태의 물체 또는 사람 이미지를 인식하는 것에 의하여 작업자나 물체를 판별하여 왔기 때문에, 다양한 유형의 동작을 취하는 작업자나 다양한 형상의 물체 판독이 원활하게 이루어지지 못하고 오류가 빈번하게 발생됨에 따라, 안전사고를 일으키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 건설 장비 작동시 그 건설 장비 주변, 특히 블라인드 존(Blind area)에 작업자나 물체가 존재하는지 여부를 운전자에게 실시간으로 명확히 구별하여 알려 줄 수 있게 하는 건설 장비의 실시간 안전 모니터링 장치 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 건설 장비의 실시간 안전 모니터링 장치는, 건설 장비의 일측에 설치된 카메라로부터 취득된 영상 이미지에 관한 영상 데이터들이 저장된 데이터 저장부; 상기 카메라의 설치 각도나 좌표의 왜곡 등에 의해 왜곡된 이미지를 보정하고, 작업자나 물체가 놓여진 좌표 평면에서 일정 높이 및 폭을 가진 영상 이미지를 기준으로 하여 관심 영역을 추출하는 영상 편집부; 제어부의 제어신호에 기초하여 상기 영상 편집부에 의해 추출된 영상 이미지로부터 작업자가 착용해야 할 안전장구가 존재하는지 여부를 판단하는 영상 판독부; 및 상기 영상 판독부의 판단 결과를, 상기 제어부의 제어신호에 기초하여 상기 건설 장비의 디스플레이 장치에 표시하여 주는 영상 표시부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 영상 판독부는, 상기 안전장구의 색상을 이용하여 상기 영상 이미지가 작업자에 해당하는지 여부를 판단하는 것이 바람직하다.

상기 영상 판독부는, 상기 영상 이미지가 일차적으로 안전장구를 포함하고 있는지 여부를 판단하는 제1판독부와, 상기 제1판독부의 판단 결과 그 영상 이미지에 안전장구가 포함되어 있지 않는 경우에, 이차적으로 사람인지 물체인지를 판단하는 제2판독부를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제2판독부는, 상기 영상 이미지에 해당하는 데이터값과 상기 사람에 대한 영상 데이터에 관하여 미리 설정된 설정값을 비교하여, 그 영상 이미지가 사람에 관한 것인지 여부를 판단하는 것이 바람직하다.

상기 설정값은 사람의 서있는 모습, 걷는 모습, 상체를 숙인 모습 및 앉은 모습에 따라 분류되고, 상기 제2판독부는, 상기 영상 이미지가 상기 분류된 모습에 해당하는지 여부에 따라 영상 이미지를 판독하는 것이 바람직하다.

상기 제2판독부는, 상기 영상 편집부에 의해 추출된 영상 이미지들 중 어느 하나가 다른 하나에 비해 높이가 작음에도 불구하고 앞쪽에 위치하고 있는지 여부를 판단하고, 그 결과에 기초하여 그 어느 하나의 영상 이미지가 사람의 앉은 모습에 해당하는지 여부를 추가로 판단하도록 구성될 수도 있다.k

상기 영상 편집부는, 상기 카메라의 영상 취득 각도에 의해 왜곡된 좌표를 작업자가 위치하는 실제 평면 좌표로 보정하는 것에 의해 보정된 이미지를 취득하고, 그 취득된 이미지에서 그림자를 제거한 후, 상기 실제 평면 좌표에 일정 높이와 폭을 가진 객체를 서로 다른 색상으로 매칭하여 분류하고, 그 매칭된 객체를 관심 영역으로 추출하는 것이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위한 건설 장비의 실시간 안전 모니터링 방법은, 건설 장비의 일측에 설치된 카메라로부터 취득된 영상 이미지에 관한 영상 데이터들을 저장하여 확보하는 데이터 확보 단계; 상기 카메라의 설치 각도나 좌표의 왜곡 등에 의해 왜곡된 상태로 확보된 상기 영상 데이터들을 보정하고, 좌표 평면에서 일정 높이 및 폭을 가진 영상 이미지를 기준으로 하여 관심 영역을 추출하는 영상 추출 단계; 상기 추출된 영상 이미지로부터 작업자가 착용해야 할 안전장구가 존재하는지 여부 및 그 영상 이미지에 안전장구가 포함되어 있지 않는 경우에, 이차적으로 사람인지 물체인지 여부를 판단하는 영상 판독 단계; 및 상기 판독 결과에 따른 기설정된 표식을, 상기 제어부의 제어신호에 기초하여 상기 건설 장비의 디스플레이 장치에 표시하여 주는 알림 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 건설 장비의 실시간 안전 모니터링 장치는, 작업자나 물체가 위치한 평면에서 일정 높이 및 폭을 가진 영상 이미지를 기준으로 하여 일정 기준치를 초과하는 경우 모두를 판독 대상으로 분류하되, 판독에 앞서 그림자와 같은 판독대상이 아닌 영상 노이즈를 제거해 줌으로써 , 위험을 초래하거나 위험에 노출될 수 있는 개연성이 있는 객체만을 정밀하고 신속하게 판독한 후 그 결과를 운전자에게 실시간으로 표시시켜 줄 수 있게 됨에 따라, 안전사고 발생을 현저히 줄일 수 있는 효과를 가진다.

영상 판독부가 제1판독부와 제2판독부를 포함하여 이루어지는 실시예에 의하면, 제1판독부에 의해 안전장구 여부에 따라 작업자가 블라인드 존에 위치하고 있는지를, 운전자에게 실시간으로 알려 줄 수 있게 함은 물론, 취득된 영상 이미지가 안전장구에 해당하지 않는다 하더라도 제2판독부에 의해 그 영상 이미지를 사람인지 물체인지 구별되게 판독하도록 구성됨에 따라, 건설 장비의 운전자가 디스플레이 장치에 표시된 표식을 보고 엑추에이터인 구동부에 적절한 제어 신호를 인가하기 주기 위한 조작을 할 수 있도록 하여, 안전장구를 착용하지 않은 사람에게 불측의 피해를 주거나 기타 다른 물체에 의해 사고가 발생하는 것을 현저히 줄일 수 있는 장점이 기재된다.

도 1은 종래기술의 문제점을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 건설 장비의 실시간 안전 모니터링 장치의 구성에 관한 블럭도.
도 3은 본 발명 일실시예의 공정 흐름을 설명하기 위한 흐름도.
도 4는 본 발명 일실시예에 의한 모니터링 방법을 설명하기 위한 플로우차트.
도 5는 본 발명 일실시예를 구성하는 일부 구성의 구현예를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명 일실시예의 사용예를 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명 일실시예에 채용된 제1판독부의 구현예를 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명 일실시예에 채용된 제2판독부의 구현예를 설명하기 위한 도면.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 건설 장비의 실시간 안전 모니터링 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 건설 장비의 실시간 안전 모니터링 장치의 구성에 관한 블럭도이고, 도 3은 본 발명 일실시예의 공정 흐름을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 4는 본 발명 일실시예에 의한 모니터링 방법을 설명하기 위한 플로우차트이며, 도 5는 본 발명 일실시예를 구성하는 일부 구성의 구현예를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 본 발명 일실시예의 사용예를 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 본 발명 일실시예에 채용된 제1판독부의 구현예를 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 본 발명 일실시예에 채용된 제2판독부의 구현예를 설명하기 위한 도면이다.

도 2에 잘 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 건설 장비의 실시간 안전 모니터링 장치는, 데이터 저장부(2)와 영상 편집부(3)와 영상 판독부(5)와 영상 표시부(6)를 포함하여 이루어진다.

상기 데이터 저장부(2)는, 도 6과 같이 건설 장비의 일측에 설치된 카메라(100)로부터 취득된 영상 이미지에 관한 영상 데이터들이 저장되는 부분이다. 여기서, 영상을 취득하기 위한 영상 취득부(1)는, 상기 카메라(100)에 국한되지 않고 다양한 이미지 센서 등에 의해 구현할 수 있음은 물론이다.

상기 영상 편집부(3)는, 도 5에 잘 도시된 바와 같이, 상기 카메라(100)의 설치 각도나 좌표의 왜곡 등에 의해 왜곡된 상태로 상기 데이터 저장부(2)에 저장된 영상 이미지를, 공지의 왜곡 보정 방법(unwarping)에 의해 보정하여 실제 작업자나 물체가 위치한 평면 상에서의 높이나 폭을 측정할 수 있게 하고, 이러한 평면 상에 놓여진 그림자들을 삭제하며, 상기 평면에서의 일정 높이 및 폭을 가진 영상 이미지를 기준으로 하여 판독하여야 할 관심 영역을 추출하는 역할을 한다.

여기서, 본 발명의 일실시예에 채용된 영상 편집부에 의해 도출되는 장점을 종래기술과 비교하여 설명하면 다음과 같다.

즉, 종래기술에 의하면, 카메라(100)와 같은 영상 취득 수단에 의해 블라인드 존에 위치한 사람이나 물체를 식별하는 점에서 본 발명의 일실시예와 유사점이 있으나, 사람의 동작을 인식하거나 안전모와 같은 특정 형태를 인식하도록 구성됨에 따라 뒤를 돌아 주로 손을 움직이는 동작의 작업을 하는 작업자나 특정 형태가 아닌 물체 등을 인식하지 못하는 단점이 있었다.

그러나, 본 실시예에 의하면, 이러한 단점을 보완하기 위해 일차적으로 취득된 영상 이미지에서 노이즈에 해당하는 그림자(작업자가 위치한 평면과 동일한 평면에 위치됨에 따라 높이가 없음)와 같은 이미지를 삭제하고, 그 작업자가 위치한 평면에서 일정 높이 및 폭을 가진 영상 이미지를 기준으로 하여 일정 기준치를 초과하는 경우에만 전부 판독 대상으로 분류하도록 구성됨으로써, 위험을 초래하거나 위험에 노출될 수 있는 개연성이 있는 객체만을 정밀하게 판독할 수 있게 하여 안전사고 발생을 현저히 줄일 수 있게 한다.

상기 영상 판독부(5)는, 제어부(4)의 제어신호에 기초하여 상기 영상 편집부(3)에 의해 추출된 영상 이미지로부터 작업자가 착용해야 할 안전장구가 존재하는지 여부를 판단하는 부분이다. 상기 안전장구의 존재 여부는 안전장구의 종류, 형태 등 다양한 방법으로 구별할 수 있으나, 안전장구의 종류나 형태로 구별하는 경우 데이터 처리에 많은 시간과 전력이 소모됨을 고려할 때, 도 7에 잘 도시된 바와 같이, 획득된 이미지의 색상으로 구별하는 것이 바람직하다.

상기 영상 표시부(6)는, 상기 영상 판독부(5)의 판단 결과를, 상기 제어부(4)의 제어신호에 기초하여 상기 건설 장비(200)의 디스플레이 장치에 표시하여 주는 역할을 한다.

이러한 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 따른 건설 장비의 실시간 안전 모니터링 장치는, 작업자나 물체가 위치한 평면에서 일정 높이 및 폭을 가진 영상 이미지를 기준으로 하여 일정 기준치를 초과하는 경우 모두를 판독 대상으로 분류하되, 판독에 앞서 그림자와 같은 판독대상이 아닌 영상 노이즈를 제거해 줌으로써 , 위험을 초래하거나 위험에 노출될 수 있는 개연성이 있는 객체만을 정밀하고 신속하게 판독한 후 그 결과를 운전자에게 실시간으로 표시시켜 줄 수 있게 됨에 따라, 안전사고 발생을 현저히 줄일 수 있는 장점을 도출한다.

본 실시예에 채용된 영상 판독부(5)는, 도 7에 잘 도시된 바와 같이, 안전장구의 색상을 이용하여 상기 영상 이미지가 작업자에 해당하는지 여부를 판단하도록 구성되었다.

이러한 구성을 가지는 실시예에 의하면, 안전장구의 형태나 종류에 상관없이 안전장구의 색상으로 작업자가 블라인드 존에 위치하고 있는지 여부를 판단하게 됨에 따라, 카메라(100)에 의해 취득한 영상 이미지로부터 색상 정보의 식별이 용이하여 안전장구 판독을 위한 프로그램을 상대적으로 쉽게 구현할 수 있는 장점과, 안전장구를 식별하지 못하는 오류를 범하는 결과를 초래하지 않는 장점이 기대된다.

한편, 도 3 및 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 본 실시예에 채용된 영상 판독부(5)는, 상기 영상 이미지가 일차적으로 안전장구를 포함하고 있는지 여부를 판단하는 제1판독부(51)와, 상기 제1판독부(51)에 의한 판독에 더하여, 이차적으로 사람인지 물체인지를 판단하는 제2판독부(52)를 포함하여 이루어진다.

이러한 구성을 가지는 본 실시예는, 상기 제1판독부(51)에 의해 안전장구 여부에 따라 작업자가 블라인드 존에 위치하고 있는지를, 운전자에게 실시간으로 알려 줄 수 있게 함은 물론, 취득된 영상 이미지가 안전장구에 해당하지 않는다 하더라도 상기 제2판독부(52)에 의해 그 영상 이미지를 사람인지 물체인지 구별되게 판독하도록 구성됨에 따라, 건설 장비(200)의 운전자가 디스플레이 장치에 표시된 표식을 보고 엑추에이터인 구동부(7)에 적절한 제어 신호를 인가하기 주기 위한 조작을 할 수 있도록 하여, 안전장구를 착용하지 않은 사람이나 기타 다른 물체에 의해 사고가 발생하는 것을 현저히 줄일 수 있는 효과를 기대할 수 있게 한다.

상기 제2판독부(52)는, 상기 영상 이미지에 해당하는 데이터값과 상기 사람에 대한 영상 데이터에 관하여 미리 설정된 설정값을 비교하여, 그 영상 이미지가 사람에 관한 것인지 여부를 판단하도록 구성되는 것이 바람직하다.

즉, 도 8에 잘 도시된 바와 같이, 상기 설정값은, 예컨대 사람의 서있는 모습, 걷는 모습, 상체를 숙인 모습 및 앉은 모습에 따라 분류되고, 상기 제2판독부(52)는, 상기 영상 이미지가 상기 분류된 모습에 해당하는지 여부에 따라 영상 이미지를 판독하도록 구성되는 것이 바람직하다.

이러한 구성을 가지는 본 실시예는, 상기 안전장구를 판독하는 제1판독부(51)와, 그 제1판독부(51)와는 별개로 취득된 영상 이미지가 사람인지 여부를 사람의 작업 행동 유형에 따라 세부적으로 분류하여 판독하는 제2판독부(52)가 상호 유기적으로 결합됨으로써, 안전장구를 착용하고 있는 작업자와 미착용 작업자와 사람이 아닌 물체를 구별하여 판독하고, 그 판독결과를 서로 다른 표식으로 상기 영상 표시부(6)에 구별되게 표시되게 하여(도 5의 최하단 블럭 참조), 운전자가 각 판독결과에 따른 조치를 능동적으로 취할 수 있게 한다.

그리고, 상기 제2판독부(52)는, 상기 영상 편집부(3)에 의해 추출된 영상 이미지들 중 어느 하나가 다른 하나에 비해 높이가 작음에도 불구하고 앞쪽(건설장비에 가까운 쪽)에 위치하고 있는지 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.

즉, 카메라(100)로부터 영상이 취득되는 원리에 의하면, 도 5의 왜곡 보정 그림을 기준으로 여러 명의 작업자들이 똑같이 서서 활동을 하는 경우에는 상대적으로 앞쪽에 위치한 사람의 이미지의 높이가 더 높은 것이 당연하다 할 것이다. 이와 같음에도 불구하고, 만약 앞쪽에 위치한 사람의 이미지의 높이가 낮은 경우에는, 그 높이가 낮은 영상 이미지가 사람의 앉은 모습에 해당하는지 여부를 추가로 판독할 필요성이 있다.

이러한 실시예에 의하면, 상기 제1판독부(51)와 제2판독부(52)에 의해 취득된 모든 이미지를 판독을 위해 설정된 설정값과 비교하여 분류하지 않고, 특정 범위에 속하는 이미지의 경우 특정 설정값만을 비교하여 판독할 수 있게 하여, 데이터 처리 효율 향상에 따라 건설 장비(200)의 실시간 안전 모니터링 효율을 더욱 높일 수 있는 장점이 기대된다.

그리고, 본 실시예에 채용된 영상 편집부(3)는, 도 5의 중간 블럭에 도시된 바와 같이, 상기 카메라(100)의 영상 취득 각도에 의해 왜곡된 좌표를 작업자가 위치하는 실제 평면 좌표로 보정하는 것에 의해 보정된 이미지를 취득하고, 그 취득된 이미지에서 그림자를 제거한 후, 상기 실제 평면 좌표에 일정 높이와 폭을 가진 객체를 서로 다른 색상으로 매칭하여 분류하고, 그 매칭된 객체를 관심 영역으로 추출한다.

이러한 구성을 가지는 본 실시예는, 상기 영상 편집부(3)에 의해 판독 대상을 더욱 명확하게 분류한 후 판독이 이루어지도록 구성됨으로써, 판독대상이 아니거나 노이즈에 해당하는 불필요한 이미지를 판독하지 않고 판독대상인 이미지만 집중적으로 판독할 수 있어서, 작업자 또는 물체의 실시간 판독의 정밀성 및 신속성을 더욱 향상시킬 수 있게 한다.

한편, 이러한 건설 장비의 실시간 안전 모니터링 장치를 이용한 모니터링 방법은, 도 3에 잘 도시된 바와 같이, 건설 장비(200)의 후방에 탑재한 카메라(100)로부터 영상데이터를 취득하고, 그 영상데이터의 왜곡 보정 및 그림자 삭제 등의 보정을 통한 이미지 편집 및 판독의 대상이 되는 관심영역을 추출하고, 그 추출된 영상에서 일차적으로 안전장구가 존재하는지 여부를 판단한 후, 이에 그치지 않고 그 영상 이미지가 이차적으로 사람인지 물체인지 판독하고, 판독 결과에 상응하는 표식을 운전자의 디스플레이 장치에 표시하여 주는 것과 함께 건설장비의 엑추에이터 구동을 위한 제어신호를 인가하도록 구성되었다.

이상 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.

1:영상 취득부 2:데이터 저장부
3:영상 편집부 4:제어부
5:영상 판독부 51:제1판독부
52:제2판독부 6:영상 표시부
7:구동부 100:카메라
200:건설 장비

Claims (8)

1. 건설 장비의 일측에 설치된 카메라로부터 취득된 영상 이미지에 관한 영상 데이터들이 저장된 데이터 저장부;
   상기 카메라의 설치 각도나 좌표의 왜곡 등에 의해 왜곡된 이미지를 보정하고, 작업자나 물체가 놓여진 좌표 평면에서 일정 높이 및 폭을 가진 영상 이미지를 기준으로 하여 관심 영역을 추출하는 영상 편집부;
   제어부의 제어신호에 기초하여 상기 영상 편집부에 의해 추출된 영상 이미지로부터 작업자가 착용해야 할 안전장구가 존재하는지 여부를 판단하는 영상 판독부; 및
   상기 영상 판독부의 판단 결과를, 상기 제어부의 제어신호에 기초하여 상기 건설 장비의 디스플레이 장치에 표시하여 주는 영상 표시부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건설 장비의 실시간 안전 모니터링 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 영상 판독부는, 상기 안전장구의 색상을 이용하여 상기 영상 이미지가 작업자에 해당하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 건설 장비의 실시간 안전 모니터링 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 영상 판독부는, 상기 영상 이미지가 일차적으로 안전장구를 포함하고 있는지 여부를 판단하는 제1판독부와, 상기 제1판독부의 판단 결과 그 영상 이미지에 안전장구가 포함되어 있지 않는 경우에, 이차적으로 사람인지 물체인지를 판단하는 제2판독부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건설 장비의 실시간 안전 모니터링 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2판독부는, 상기 영상 이미지에 해당하는 데이터값과 상기 사람에 대한 영상 데이터에 관하여 미리 설정된 설정값을 비교하여, 그 영상 이미지가 사람에 관한 것인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 건설 장비의 실시간 안전 모니터링 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 설정값은 사람의 서있는 모습, 걷는 모습, 상체를 숙인 모습 및 앉은 모습에 따라 분류되고,
   상기 제2판독부는, 상기 영상 이미지가 상기 분류된 모습에 해당하는지 여부에 따라 영상 이미지를 판독하는 것을 특징으로 하는 건설 장비의 실시간 안전 모니터링 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제2판독부는, 상기 영상 편집부에 의해 추출된 영상 이미지들 중 어느 하나가 다른 하나에 비해 높이가 작음에도 불구하고 앞쪽에 위치하고 있는지 여부를 판단하고, 그 결과에 기초하여 그 어느 하나의 영상 이미지가 사람의 앉은 모습에 해당하는지 여부를 추가로 판단하는 것을 특징으로 하는 건설 장비의 실시간 안전 모니터링 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 영상 편집부는,
   상기 카메라의 영상 취득 각도에 의해 왜곡된 좌표를 작업자가 위치하는 실제 평면 좌표로 보정하는 것에 의해 보정된 이미지를 취득하고, 그 취득된 이미지에서 그림자를 제거한 후, 상기 실제 평면 좌표에 일정 높이와 폭을 가진 객체를 서로 다른 색상으로 매칭하여 분류하고, 그 매칭된 객체를 관심 영역으로 추출하는 것을 특징으로 하는 건설 장비의 실시간 안전 모니터링 장치.
8. 건설 장비의 일측에 설치된 카메라로부터 취득된 영상 이미지에 관한 영상 데이터들을 저장하여 확보하는 데이터 확보 단계;
   상기 카메라의 설치 각도나 좌표의 왜곡 등에 의해 왜곡된 상태로 확보된 상기 영상 데이터들을 보정하고, 좌표 평면에서 일정 높이 및 폭을 가진 영상 이미지를 기준으로 하여 관심 영역을 추출하는 영상 추출 단계;
   상기 추출된 영상 이미지로부터 작업자가 착용해야 할 안전장구가 존재하는지 여부 및 그 영상 이미지에 안전장구가 포함되어 있지 않는 경우에, 이차적으로 사람인지 물체인지 여부를 판단하는 영상 판독 단계; 및
   상기 판독 결과에 따른 기설정된 표식을, 상기 제어부의 제어신호에 기초하여 상기 건설 장비의 디스플레이 장치에 표시하여 주는 알림 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건설 장비의 실시간 안전 모니터링 방법.

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