KR20210093571A - 안면 인식을 이용한 출입문의 자동개폐시스템 - Google Patents

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Abstract

출입문 주변을 이동하는 여러 사람 중 출입문을 향하여 다가오는 사람만을 선택적으로 구분하여 출입문을 자동으로 개폐해 주는 출입문의 자동개폐시스템이 개시된다. 이를 위하여 출입문과, 상기 출입문의 전방과 후방에 설정된 감시영역을 촬영하여 감시영상을 생성하는 카메라부와, 상기 출입문에 설치되어 출입문을 개폐시키는 구동부, 및 상기 카메라부로부터 수신된 감시영상을 분석하여 감시영역으로 진입한 객체 중 출입문을 바라보는 객체가 검출되면 출입문이 개방되도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 안면 인식을 이용한 출입문의 자동개폐시스템을 제공한다. 본 발명에 의하면, 출입문 주변 이동하면서 출입문을 계속 바라보는 보행자를 선별하는 방식을 통해 출입문을 통과하고자 하는 보행자를 정확하게 파악할 수 있으므로, 출입문을 통과하고자 하는 보행자에게만 출입문을 개방시켜 줄 수 있다.

Description

안면 인식을 이용한 출입문의 자동개폐시스템{AUTOMATIC OPENING AND CLOSING SYSTEM OF ENTRANCE DOOR USING FACE RECOGNITION}
본 발명은 출입문을 향하여 다가오는 출입자를 인식하여 출입문을 자동으로 개폐해 주는 출입문의 자동개폐시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 출입문 주변을 이동하는 여러 사람 중 출입문을 향하여 다가오는 사람만을 선택적으로 구분하여 출입문을 자동으로 개폐해 주는 출입문의 자동개폐시스템에 관한 것이다.
자동문은 엘리베이터, 전동차, 스크린 도어뿐만 아니라, 공항, 박물관, 빌딩, 아파트, 상가 등에 설치되어 사용자가 자동문에 접근하는 경우 센서가 이를 감지하여 자동으로 문을 개폐시키는 장치이다.
일반적으로 자동문 시스템에서는 두 가지 목적을 위해 장애물 센싱을 수행하게 된다. 첫째는 문틈에 사용자가 끼이지 않도록 하는 안전을 위한 목적으로, 자동문이 기계적으로 작동하는 부분에 초점을 맞추어 근거리 센싱을 수행한다. 둘째는 사용자의 출입을 감지하여 적절한 순간에 자동문을 개폐하기 위한 목적으로, 문을 출입하는 사용자의 동선을 파악하기 위해서 문을 경계로 하여 전후방에 출입하는 물체의 위치, 속도, 진행 방향 등을 파악하기 위한 원거리 센싱을 수행한다.
도 1은 자동문의 구동을 제어하기 위한 종래의 적외선 센서가 구비된 자동문 시스템을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 자동문 시스템은 원거리 센서(100)와 근거리 센서(122,124)를 포함한다.
상기 원거리 센서(100)는 일반적으로 문 전방 또는 천정에 설치되며, 소정 범위 내에 적외선을 조사하고 반사되는 광량을 측정하여 적외선 광량의 변화를 감지함으로써, 측정 영역(V)내의 물체의 존재 여부를 판단하는 범위검출방식을 사용한다. 이러한 범위검출방식은 보다 넓고 먼 거리까지 측정할 수 있는 장점으로 인하여, 자동문(130)에서 사용자의 진출입을 감지하는 수단으로 활용되고 있으나, 종래의 기술로는 측정 영역(V)내의 보행자의 존재 여부만을 판단하고 있으며, 진행방향 및 위치 등을 판단할 수 없는 한계점을 갖는다.
상기 근거리 센서(122,124)는 복수의 적외선 조사부(122)와 복수의 수광부(124)로 구성되며, 적외선 조사부(122)에서 조사한 적외선은 수광부(124)로 입력된다. 특히, 적외선이 통과하는 목표측정면(P) 상에 물체가 위치하면 수광부(124)로 적외선이 입력되지 않으므로, 물체가 자동문(130) 사이에 위치하는 것으로 판단하여 자동문(130)의 개방상태를 유지시킨다.
이와 같이, 종래의 자동문 시스템에 설치된 센서(100,122,124)는 자동문(130)을 구동시키기 위해 사용자의 출입을 감지하는 원거리 센서(100)와 자동문의 구동에 의해 사용자가 출입문에 끼는 안전사고를 예방할 목적으로 주로 출입문 틈의 출입자를 감지하는 근거리 센서(122,124)를 병행하여 사용하였다. 이 경우, 자동문(130)을 통과하지 않고 자동문(130) 주변을 이동하는 보행자가 감지되더라도 자동문(130)이 자동으로 열리는 문제가 발생하였다.
또한, 측정 영역(Y)내에 고정되어 있는 설치물이 존재하는 경우 이를 장애물로 오인하여 문을 계속 개방시키는 등의 오동작도 유발되었다.
게다가, 센서를 이용하는 경우에는 자동문에 근접한 물체가 사람인지 아닌지 구분할 수 없기 때문에, 사람이 아닌 개, 고양이 등이 지나가는 경우에도 자동문이 열리는 문제가 발생하였다.
대한민국 등록특허 제10-1786209호(2017.10.17 공고) 대한민국 공개특허 제10-2019-0107867호(2019.09.23 공개) 대한민국 등록특허 제10-0809044호(2008.03.03 공고)
따라서, 본 발명의 목적은 저해상도의 카메라를 이용하여 출입문 주변을 감시하면서 감시영역에 진입한 객체의 움직임을 분석하여 사람이 출입하는 경우에만 출입문을 개폐하는 안면 인식을 이용한 출입문의 자동개폐시스템을 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 출입문과, 상기 출입문의 전방과 후방에 설정된 감시영역을 촬영하여 감시영상을 생성하는 카메라부와, 상기 출입문에 설치되어 출입문을 개폐시키는 구동부, 및 상기 카메라부로부터 수신된 감시영상을 분석하여 감시영역으로 진입한 객체 중 출입문을 바라보는 객체가 검출되면 출입문이 개방되도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 안면 인식을 이용한 출입문의 자동개폐시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에서는 출입문과, 상기 출입문의 전방과 후방에 설정된 감시영역에 진입한 객체를 감지하여 진입정보를 생성하는 적외선 센서와, 상기 진입정보에 따라 상기 감시영역을 촬영하여 감시영상을 생성하는 카메라부와, 상기 출입문에 설치되어 출입문을 개폐시키는 구동부, 및 상기 카메라부로부터 수신된 감시영상을 분석하여 감시영역으로 진입한 객체 중 출입문을 바라보는 객체가 검출되면 출입문이 개방되도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 안면 인식을 이용한 출입문의 자동개폐시스템을 제공한다.
본 발명에 의하면, 출입문 주변 이동하면서 출입문을 계속 바라보는 보행자를 선별하는 방식을 통해 출입문을 통과하고자 하는 보행자를 정확하게 파악할 수 있으므로, 출입문을 통과하고자 하는 보행자에게만 출입문을 개방시켜 줄 수 있다.
또한, 본 발명은 감시영역을 촬영한 영상의 픽셀 등을 분석하지 않더라도 보행자의 안면 인식을 통해 보행자 중 출입자를 검출할 수 있기 때문에 고해상도를 갖는 카메라를 사용할 필요가 없으므로, 설치 비용을 절감할 수 있다.
아울러, 본 발명은 야간이나 어두운 환경에서도 출입문 주변에서 보행자가 이동하면 조명을 자동으로 점등하여 보행자의 얼굴을 인식할 수 있다.
도 1은 자동문의 구동을 제어하기 위한 종래의 적외선 센서가 구비된 자동문 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 출입문의 자동개폐시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 출입문의 자동개폐시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제어부를 설명하기 위한 구성도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 안면 인식을 이용한 출입문의 자동개폐시스템(이하, '출입문 자동개폐시스템'이라 약칭함)을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 출입문의 자동개폐시스템을 설명하기 위한 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 출입문의 자동개폐시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 출입문 자동개폐시스템은 출입문(100)과, 상기 출입문(100) 주위에 설정된 감시영역을 촬영하는 카메라부(200)와, 상기 출입문(100)을 개폐하도록 구동력을 제공하는 구동부(300), 및 상기 카메라부(200)로부터 수신된 감시영상을 분석하여 출입문(100)을 향하여 접근하는 보행자를 검출하며 보행자가 출입문(100)에 근접한 시점에 출입문(100)이 개폐되도록 구동부(300)를 제어하는 제어부(400)를 포함한다.
이하, 도면을 참조하여 각 구성요소별로 보다 구체적으로 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 출입문 자동개폐시스템은 출입문(100)을 포함한다.
상기 출입문(100)은 건물의 실내공간과 실내공간 사이를 연결하는 이동통로에 설치되거나, 건물의 실내공간과 실외공간 사이를 연결하는 이동통로에 설치되는 것으로, 소음과 이물질의 유입을 차단하며 보행자의 이동을 제한하는 역할을 수행한다.
이러한 출입문(100)은 금속, 목제, 플라스틱, 유리 등을 선택적으로 조합하여 구성할 수 있다. 예컨대, 출입문(100)은 문틀이 금속제나 목제 등으로 형성되고, 문틀 내부에 빛이 투과될 수 있는 투명 패널이 설치된다. 이때, 투명 패널로는 유리 패널, 아크릴 패널 등이 사용될 수 있다. ,
한편, 출입문(100)은 여닫이문으로 구성되거나, 미닫이문으로 구성될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 출입문 자동개폐시스템은 카메라부(200)를 포함한다.
상기 카메라부(200)는 출입문(100)의 전방과 후방에 설정된 감시영역을 촬영하여 감시영상을 생성하는 것으로, 피사체를 촬영하는 것이라면 어떠한 카메라를 사용하여도 무방하지만, 비용 절감을 위해 객체의 형체와 얼굴을 감지할 수 있는 저해상도 카메라를 사용하는 것이 좋다.
이러한 카메라부(200)는 출입문(100)에 설치될 수도 있으나, 출입문(100)의 개폐와 상관없이 감시영역을 지속적으로 감시할 수 있도록 출입문(100) 주변의 벽체에 설치되는 것이 바람직하다.
필요에 따라, 카메라부(200)는 출입문(100) 주변을 통행하는 보행자 얼굴의 원활한 촬영을 위해 줌 인(zoon in)과 줌 아웃(zoom out) 기능이 부여될 수 있다.
일 실시 양태로서, 본 발명에 따른 카메라부(200)는 고정형 카메라로 구성된 경우, 출입문(100)의 전방과 출입문(100)의 후방을 각각 감시할 수 있도록 전방 카메라(210)와 후방 카메라(220)로 구성될 수 있다.
상기 전방 카메라(210)는 출입문(100)의 전방에서 출입문(100)을 향하여 이동하는 보행자를 감지할 수 있도록 출입문(100)의 전방에 설정된 감시영역을 촬영하여 감시영상을 생성하는 것으로, 출입문(100) 주변의 벽체에 설치되거나 출입문(100)의 전면에 설치될 수 있다.
상기 후방 카메라(220)는 출입문(100)의 후방에서 출입문(100)을 향하여 이동하는 보행자를 감지할 수 있도록 출입문(100)의 후방에 설정된 감시영역을 촬영하여 감시영상을 생성하는 것으로, 출입문(100) 주변의 벽체에 설치되거나 출입문(100)의 후면에 설치될 수 있다.
다른 실시 양태로서, 본 발명에 다른 카메라부(200)는 회전형 카메라로 구성된 경우, 단일의 카메라로 출입문(100)의 전방과 후방을 설정된 감시영역을 촬영할 수 있도록 출입문(100)에 설치되거나, 출입문(100)의 전방과 후방에 연통된 출입문(100) 주변의 벽체에 설치될 수 있다.
구체적으로, 카메라부(200)로는 카메라 렌즈모듈과, 카메라 렌즈모듈에 설치되어 카메라 렌즈모듈의 상하회전과 좌우회전을 조절하는 회전기, 및 제어부(400)의 제어에 따라 상기 회전기를 구동시키는 구동모듈로 구성된 회전형 카메라가 사용될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 출입문 자동개폐시스템은 구동부(300)를 포함한다.
상기 구동부(300)는 출입문(100)에 설치되어 출입문(100)을 개폐시키는 것으로, 출입문(100)과 마주보는 바닥면에 설치되거나 출입문(100)과 마주보는 건물 벽체의 표면에 설치될 수 있다.
또한, 구동부(300)는 출입문(100)에 보행자가 접근하는 경우에 제어부(400)의 제어에 따라 출입문(100)을 개방시키고, 보행자가 출입문(100)을 통과하면 제어부(400)의 제어에 따라 출입문(100)을 폐쇄시킨다.
아울러, 구동부(300)는 출입문(100)이 여닫이문으로 형성된 경우에 출입문(100)의 전면으로 보행자가 접근하면 제어부(400)의 제어에 따라 출입문(100)을 후방으로 회전시키며, 출입문(100)의 후면으로 보행자가 접근하면 제어부(400)의 제어에 따라 출입문(100)을 전방으로 회전시킨다.
예를 들면, 구동부(300)는 건물의 벽체나 바닥면에 설치되어 구동부(300)의 외형을 제공하는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치되며 회전축에 출력기어가 구비된 모터와, 상기 출력기어에 치합되는 한 쌍의 전자 클러치와, 상기 한 쌍의 전자 클러치에 연결되어 모터의 회전에 따라 출입문(100)을 개폐하는 도어회동모듈과, 제어부(400)로부터 입력되는 신호에 따라 상기 모터와 한 쌍의 전자 클러치에 전류를 공급하는 전원모듈을 포함하여 구성될 수 있다.
이러한 구동부(300)는 보행자가 출입문(100)의 움직임 방향과 반대 방향으로 외력을 작용하더라도 보행자에 의해 출입문(100)의 이동 방향이 전환되도록 전자 클러치에 부여되는 힘을 조절할 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 출입문 자동개폐시스템은 적외선 센서(500)를 더 포함할 수 있다.
상기 적외선 센서(500)는 감시영역에 진입한 객체를 감지하여 진입정보를 생성하는 것으로, 생성된 진입정보는 제어부(400)로 제공한다. 이러한 적외선 센서(500)는 출입문(100)에 설치될 수도 있으나, 출입문(100)의 개폐와 상관없이 감시영역을 지속적으로 감시할 수 있도록 출입문(100) 주변의 벽체에 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 적외선 센서(500)는 감시영상을 촬영하기 어려운 야간이나 어두운 환경에서도 감시영역에 진입한 객체를 적외선을 통해 감지하여 진입정보를 생성한다.
필요에 따라, 적외선 센서(500)는 카메라부(200)가 감시영역에 객체가 진입한 경우에만 감시영상을 생성할 수 있도록 출입문(100)의 전방과 후방에 설정된 감시영역에 진입한 객체를 감지하여 진입정보를 생성하며, 상기 진입정보를 제어부(400)로 전송한다.
보다 구체적으로, 적외선 센서(500)는 TX모듈과, 상기 TX모듈에서 복사된 적외선을 수광하는 RX모듈과, 수광된 신호를 증폭시키는 증폭부와, 증폭된 광신호를 설정값과 비교분석하는 수광량 판별부와, 차광 시간을 판단하는 차광시간 비교부와 감지 신호를 전송하는 신호전송부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 증폭부는 광전변환부를 구비하는 RX모듈이 수신한 적외선 파형을 증폭하여 수광량 판별부로 출력한다.
상기 수광량 판별부는 증폭부에서 출력되는 증폭된 수광신호값을 미리 설정한 설정값과 비교하여 수광신호값이 설정값보다 적으면 적외선이 수광 전에 차광된 것으로 판단하고, 차광 신호를 차광시간 비교부로 전송한다.
상기 차광시간 비교부는 차광여부를 판단하기 위해 미리 차광시간을 설정하여 저장한 뒤 차광이 진행된 시간을 카운트하여 차광시간이 설정된 시간보다 길 경우 감지 신호를 제어부(400)로 전송한다. 즉, 적외선 센서(500)는 출입문(100) 전방과 후방에서 움직임이 감지되면 객체의 진입정보를 생성한 다음 제어부(400)로 제공한다.
본 발명에 따른 출입문 자동개폐시스템은 조명부를 더 포함할 수 있다.
상기 조명부는 객체가 감시영역에 진입한 시점에 카메라부(200)가 감시영상을 생성할 수 있도록 제어부(400)의 제어에 따라 감시영역에 조명을 제공하는 것으로, 출입문(100)의 개폐와 상관없이 감시영역에 안정적으로 조명을 제공할 수 있도록 출입문(100) 주변의 벽체에 설치되는 것이 바람직하다.
이러한 조명부는 카메라부(200)나 적외선 센서(500)에 포함된 일체형으로 구현될 수도 있고, 무선 통신이 가능한 스마트 조명의 경우, 제어부(400)와의 통신을 통해 제어되는 별도의 구성요소로 구현될 수도 있다.
예를 들어, 조명부는 감시영역에 객체가 진입한 경우 제어부(400)가 감시영상의 분석을 통해 객체의 종류와 안면을 확인할 수 있도록 제어부(400)의 제어에 따라 감시영역을 향하여 빛을 방사한다.
본 발명에 따른 출입문 자동개폐시스템은 전원부를 더 포함할 수 있다.
상기 전원부는 외부의 상용전원으로부터 전원을 공급받거나 배터리와 같은 내부의 전원으로부터 전원을 공급받는 것으로, 출입문 자동개폐시스템에 필요한 전원을 제공한다. 이때, 제어부(400)는 전원부의 배터리 잔량을 모니터링하고, 배터리 잔량이 미리 설정된 값 이하인 경우, 출력 인터페이스부를 통해 알람을 울리거나 또는 네트워크 인터페이스부를 통해 관리자 단말기로 알람을 전송한다.
상기 전원부는 배터리가 완전하게 방전된 경우에 대비하기 위해, 외부에서 상용전원을 공급받고, 배터리를 충전하기 위한 기능을 포함할 수 있다. 예를 들어, 배터리 외부단자나 NFC를 이용한 무선충전장치 등이 전원부에 포함될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 출입문 자동개폐시스템은 제어부(400)를 포함한다.
상기 제어부(400)는 상기 카메라부(200)로부터 수신된 감시영상을 분석하여 감시영역으로 진입한 객체 중 출입문(100)을 바라보는 객체가 검출되면 출입문(100)이 개방되도록 상기 구동부(300)를 제어하는 것으로, 카메라부(200)와 구동부(300)와 적외선 센서(500)와 조명부에 연결된다.
이러한 제어부(400)는 출입문(100) 주변에서 이동하는 보행자 중 출입문(100)을 바라보는 보행자를 검출하는 방식으로 출입문(100)을 통과하고자 하는 출입자를 감지한다.
보다 구체적으로, 상기 제어부(400)는 감시영역으로 진입한 객체 중 출입문(100)을 바라보는 객체의 안면 인식을 통해 실시간 안면 이미지를 추출하고, 시간의 흐름에 따라 수집되는 실시간 안면 이미지를 비교 분석하여 실시간 안면 이미지가 점차 확대되는 객체가 검출되면, 출입문(100)이 개방되도록 구동부(300)를 제어한다.
이때, 제어부(400)는 감시영상에 포함된 객체의 외형을 분석하여 객체가 사람인 경우에만 출입문(100)이 개방되도록 구동부(300)를 제어한다. 다시 말해, 제어부(400)는 감시영역으로 진입한 객체의 종류를 먼저 분석하여 객체가 사람이 아닌 것으로 분석되면 실시간 안면 이미지의 추출을 중단한다.
보다 구체적으로, 제어부(400)는 감시영상에 포함된 객체의 외곽선을 추출한 후, 상기 외곽선을 종횡비를 분석하여 객체의 종류를 판단한다. 그리고 제어부(400)는 객체가 사람으로 분석되면 객체의 안면 인식을 통해 실시간 안면 이미지를 추출하고, 시간의 흐름에 따라 수집되는 실시간 안면 이미지를 비교 분석한다.
또한, 제어부(400)는 감시영역 중 출입문(100)에 인접한 진입존을 경계로 하여 출입문(100)의 개방시점을 판단할 수 있다. 예컨대, 제어부(400)는 실시간 안면 이미지가 점차 확대되는 객체가 감시영역 중 출입문(100)에 인접한 진입존에 진입한 것으로 분석되면 출입문(100)이 개방되도록 상기 구동부(300)에 개방신호를 제공한다.
아울러, 제어부(400)는 전방 카메라(210)가 촬영하는 전방 감시영역과 후방 카메라(220)가 촬영하는 후방 감시영역에 각각 객체가 진입한 상태에서 어느 한 객체가 진입존에 먼저 진입하면 상기 진입존의 반대 방향으로 출입문(100)이 개방되도록 구동부(300)를 제어한다. 예컨대, 제어부(400)는 전방 감시영역에 형성된 제1 진입존과 후방 감시영역에 형성된 제2 진입존 중 제1 진입존에 객체가 먼저 진입하면 제1 진입존의 반대 방향으로 출입문(100)을 개방시킨다.
도 4는 본 발명에 따른 제어부를 설명하기 위한 구성도이다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 제어부(400)는 도 4에 도시된 바와 같이 저장모듈(410)과 영상분석모듈(420) 및 제어모듈(430)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 저장모듈(410)은 상기 카메라부(200)로부터 수신받은 감시영상을 저장하는 것으로, 감시영역의 좌표값 정보가 저장되고 상기 감시영역의 좌표값에 따라 카메라부(200)의 회전각도 및 주밍비율이 설정된 클로즈업 정보가 저장될 수 있다.
여기서, 클로즈업 정보는 좌표값에 따라 카메라부(200)의 팬과 틸즈 및 줌이 미리 설정된 값으로 제어되도록 지정된 제어신호이다.
또한, 주밍비율은 객체가 사람으로 인식되면 카메라부(200)의 줌이 확대되도록 조절된다. 이러한 저장모듈(410)(230)은 컴퓨터에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
보다 구체적으로, 저장모듈(410)로는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체가 사용될 수 있다.
상기 영상분석모듈(420)은 카메라부(200)로부터 수시된 감시영상을 분석하여 감시영역에 진입한 객체를 타겟으로 지정하고, 타겟으로 지정된 객체 중 진입존에 진입한 객체를 검출한다. 그리고 영상분석모듈(420)은 타겟으로 지정된 객체의 실시간 좌표값을 분석하며, 상기 좌표값에 대응된 클로즈업 정보를 추출한다.
보다 구체적으로, 영상분석모듈(420)은 감시영상을 분석하여 외부에서 감시영역에 들어온 객체가 있는지를 탐지하고, 상기 객체가 추적 대상인 사람에 해당하는지 여부를 판단한다. 그리고 영상분석모듈(420)은 감시영역으로 들어온 객체가 사람이면 객체를 타겟으로 지정하여 추적하고, 타겟으로 지정된 객체의 안면 인식을 통해 실시간 안면 이미지를 추출하여 버퍼(buffer)나 레지스터(register)에 임시로 저장하며, 실시간 안면 이미지가 점차 확대되는 객체를 출입자로 검출한다.
다시 말해, 영상분석모듈(420)은 저장모듈(410)에 저장된 감시영상을 분석하여 출입문(100)을 바라보는 객체의 안면 인식을 통해 실시간 안면 이미지를 추출하고, 상기 실시간 안면 이미지를 저장하며, 시간의 흐름에 따라 수집되는 실시간 안면 이미지를 비교 분석하여 실시간 안면 이미지가 점차 확대되는 객체를 출입자로 검출한다. 이때, 영상분석모듈(420)은 객체의 안면 인식을 통해 얼굴의 정면이 인식되면 이를 실시간 안면 이미지로 추출한다.
필요에 따라, 영상분석모듈(420)은 감시영상을 분석하여 객체가 추적 대상인지 여부를 판단한다. 예컨대, 타겟으로 지정된 객체가 갑자기 회전을 하거나 다른 물체에 의해 가려졌다가 다시 나타날 경우, 기존 객체와 동일하거나 유사한 좌표값에 위치한 임의의 제1 물체와 미리 추출한 객체의 특징을 비교하여 추적하고 있는 제1 물체가 추적 대상의 객체에 해당하는지를 판단한다. 만약, 상기 제1 물체가 추적 대상으로 지정된 객체와 다른 것으로 판단되면, 기존 객체가 위치했던 좌표에 2번째로 가까운 제2 물체를 탐지하여, 제2 물체가 추적 대상의 객체에 해당하는지를 판단한다.
또한, 영상분석모듈(420)은 객체가 감시영역을 벗어나거나 객체가 설정된 시간동안 얼굴 정면의 안면 이미지가 인식되지 않으면, 상기 객체에 대한 추적을 종료한 후, 감시영역에 들어온 새로운 객체를 탐지한다.
그리고 영상분석모듈(420)은 출입자로 검출된 객체가 출입문(100)을 통해 감시영역을 벗어나면 객체에 대한 추적을 종료하는 종료신호를 생성하며, 상기 종료신호를 제어모듈(430)로 제공한다.
한편, 영상분석모듈(420)은 감시영상을 이용하여 객체와 주변사물을 구별하기 위해 객체인식 데이터테이블 및 주변사물 데이터테이블을 포함할 수 있다.
상기 객체인식 데이터테이블은 객체를 구분할 수 있도록 하기 위해 객체의 형상감지, 생체인식, 좌표인식에 대한 설정데이터가 각각 저장되어 구성된다. 이때, 상기 형상감지에 대한 설정데이터는 움직임이 발생하는 대상인 자동차, 사람, 동물의 형상을 복합적인 도형의 형태로 인식하도록 하기 위한 설정데이터이다. 또한 생체인식에 대한 설정데이터는 인체, 특히 인체의 얼굴의 특징을 기준으로 눈, 코, 입 등을 인식하도록 하기 위한 설정데이터이다. 아울러, 주변사물 데이터테이블은 영상분석모듈(420)에서 주변사물을 구분할 수 있도록 하기 위해 주변사물의 지리정보, 형상감지, 좌표인식에 대한 설정데이터가 각각 저장되어 구성된다. 이때, 상기 주변사물의 지리정보에 대한 설정데이터는 미리 설정된 지역의 지형, 지물 등에 대한 설정데이터이며, 형상감지에 대한 설정데이터는 전술한 객체인식 데이터테이블의 형상감지에 대한 설정데이터와 대응된다.
특히, 공통적으로 인식되어야 하는 좌표인식에 대한 설정데이터는 카메라부(200)에 의해 생성된 감시영상을 통해 가상의 공간좌표 또는 지리정보와 연동하여 지역의 좌표 등에 의해 객체와 주변사물의 지점 특히 이동 위치를 파악할 수 있도록 한다.
필요에 따라, 제어부(400)는 사용자 인터페이스(440)를 더 포함할 수 있다.
상기 사용자 인터페이스(440)는 감시영역 내의 진입존을 설정받는 것으로, 마우스나 키보드 또는 터치패드 등이 사용될 수 있다. 여기서, 진입존이란 감시영역 중 출입문(100)에 대한 개방신호를 생성하는 기준이 되는 영역을 의미하며, 사용자 인터페이스(440)를 통해 관리자로부터 설정 받을 수 있다.
상기 제어모듈(430)은 카메라부(200)로부터 감시영상을 수신받아 저장모듈(410)에 저장하는 것으로, 영상분석모듈(420)과 저장모듈(410) 및 사용자 인터페이스(440)에 연결된다.
보다 구체적으로, 상기 제어모듈(430)은 영상분석모듈(420)을 통해 출입자가 검출되면 출입문(100)이 개방되도록 구동부(300)의 개방신호를 생성하며, 상기 개방신호를 구동부(300)로 제공한다. 또한, 제어모듈(430)은 영상분석모듈(420)을 통해 종료신호가 수신되면 출입문(100)이 폐쇄되도록 구동부(300)의 폐쇄신호를 생성하며, 상기 폐쇄신호를 구동부(300)로 제공한다.
또한, 제어모듈(430)은 클로즈업 정보를 기반으로 제어신호를 생성하고, 상기 제어신호를 카메라부(200)로 제공하여 감시영역 내부에서 이동하는 객체에 대한 확대영상을 촬영하도록 카메라부(200)를 제어한다. 그리고 제어모듈(430)은 출입문(100)을 바라보는 안면의 정면이 지속적으로 검출되면 출입문(100)이 개방되도록 구동부(300)를 제어한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 출입문 200 : 카메라부
210 : 전방 카메라 220 : 후방 카메라
300 : 구동부 400 : 제어부
410 : 저장모듈 420 : 영상분석모듈
430 : 제어모듈 440 : 사용자 인터페이스
500 : 적외선 센서

Claims (8)

  1. 출입문;
    상기 출입문의 전방과 후방에 설정된 감시영역을 촬영하여 감시영상을 생성하는 카메라부;
    상기 출입문에 설치되어 출입문을 개폐시키는 구동부; 및
    상기 카메라부로부터 수신된 감시영상을 분석하여 감시영역으로 진입한 객체 중 출입문을 바라보는 객체가 검출되면 출입문이 개방되도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 안면 인식을 이용한 출입문의 자동개폐시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 감시영역에 진입한 객체를 감지하여 진입정보를 생성하며 상기 진입정보를 제어부로 제공하는 적외선 센서; 및
    상기 객체가 감시영역에 진입한 시점에 상기 카메라부가 감시영상을 생성할 수 있도록 상기 제어부의 제어에 따라 감시영역에 조명을 제공하는 조명부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안면 인식을 이용한 출입문의 자동개폐시스템.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는
    감시영역으로 진입한 객체 중 출입문을 바라보는 객체의 안면 인식을 통해 실시간 안면 이미지를 추출하고, 실시간 안면 이미지가 점차 확대되는 객체가 검출되면 출입문이 개방되도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 안면 인식을 이용한 출입문의 자동개폐시스템.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 제어부는
    실시간 안면 이미지가 점차 확대되는 객체가 감시영역 중 출입문에 인접한 진입존에 진입한 것으로 분석되면 출입문이 개방되도록 상기 구동부에 개방신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 안면 인식을 이용한 출입문의 자동개폐시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 출입문은 여닫이문으로 구성되고,
    상기 카메라부는 상기 출입문의 전방에 설정된 감시영역을 촬영하여 감시영상을 생성하는 전방 카메라, 및 상기 출입문의 후방에 설정된 감시영역을 촬영하여 감시영상을 생성하는 후방 카메라로 구성되며,
    상기 제어부는 전방 카메라가 촬영하는 전방 감시영역과 후방 카메라가 촬영하는 후방 감시영역에 각각 객체가 진입한 상태에서 어느 한 객체가 진입존에 먼저 진입하면 상기 진입존의 반대 방향으로 출입문이 개방되도록 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 안면 인식을 이용한 출입문의 자동개폐시스템.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 감시영역의 좌표값 정보가 저장되고, 상기 감시영역의 좌표값에 따라 카메라부의 회전각도 및 주밍비율이 설정된 클로즈업 정보가 저장되며, 상기 카메라부로부터 수신받은 영상을 저장하는 저장모듈과,
    상기 카메라부로부터 수신된 영상을 분석하여 상기 감시영역에 진입한 객체를 타겟으로 지정하고, 상기 객체의 실시간 좌표값을 분석하며, 상기 좌표값에 대등된 클로즈업 정보를 추출하는 영상분석모듈, 및
    상기 클로즈업 정보를 기반으로 제어신호를 생성하고, 상기 제어신호를 카메라부로 제공하여 감시영역에 진입한 객체를 클로즈업 한 상태로 객체의 움직임에 따라 객체의 얼굴에 대한 확대영상을 촬영하도록 카메라부를 제어하며, 상기 출입문을 바라보는 안면의 정면이 지속적으로 검출되면 출입문이 개방되도록 상기 구동부를 제어하는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 안면 인식을 이용한 출입문의 자동개폐시스템.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 감시영상에 포함된 객체의 외곽선을 추출하고, 상기 외곽선의 종횡비를 분석하여 객체의 종류를 판단하며, 객체가 사람인 경우에 출입문이 개방되도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 안면 인식을 이용한 출입문의 자동개폐시스템.
  8. 출입문;
    상기 출입문의 전방과 후방에 설정된 감시영역에 진입한 객체를 감지하여 진입정보를 생성하는 적외선 센서;
    상기 진입정보에 따라 상기 감시영역을 촬영하여 감시영상을 생성하는 카메라부;
    상기 출입문에 설치되어 출입문을 개폐시키는 구동부; 및
    상기 카메라부로부터 수신된 감시영상을 분석하여 감시영역으로 진입한 객체 중 출입문을 바라보는 객체가 검출되면 출입문이 개방되도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 안면 인식을 이용한 출입문의 자동개폐시스템.
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