KR20210154761A - 감시 카메라를 이용하여 관심 표적을 놓치지 않고 지속적으로 추적하는 방법 - Google Patents

감시 카메라를 이용하여 관심 표적을 놓치지 않고 지속적으로 추적하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따라 다수의 CCTV 카메라 등과 같은 감시 카메라가 실시간으로 연동되어 대상 객체를 실시간 지속 추적 가능하며, 이를 위하여 각 감시 카메라의 제어장치(PC 등)간 데이터 교환을 수행하는 실시간 연동 SW 및 실시간 연동 시스템이 제공된다.

Description

감시 카메라를 이용하여 관심 표적을 놓치지 않고 지속적으로 추적하는 방법{Method for continuous tracking without missing a target of interest using a security camera}
본 발명은 감시영역 실시간 연동 표적추적에 관한 것으로, 상세하게는, 다중 CCTV카메라들 간의 표적추적 알고리즘 개발에 관한 것이다.
테마파크나 유원지 등에서 어린이들이 길을 잃고 미아가 되는 사례가 적지 않다. 어린이를 감지하고도 워낙 방대하고 넓어 출동하면 어린이들이 사라지는 경우가 종종 있는데, 아직 대규모 공간에서 미아를 찾을 수 있는 시스템에 적용되어 운영되는 사례가 없다.
아울러, CCTV 등 카메라가 많이 설치되어 있으나 이를 범인 추적에 실시간으로 활용하지 못하고, 사후에 각 카메라를 사람이 일일이 살펴보면서 추적을 하고 있는 것이 현재의 실정이다.
따라서 본기술을 적용하여 미아나 범인 등 관심 객체를 실시간 연동/추적기능으로 탐지하고, 탐지된 객체를 놓치치 않고 정확하고 빠른 시간내 찾을 수 있는 솔루션을 제시하고자 한다.
본 발명의 전술한 목적 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 감시 카메라를 이용하여 관심 표적을 추적하는 방법은, 중앙 통제 서버의 추적 시작 명령에 따라, 제1 감시 카메라를 제어하는 제1 카메라 제어부가 관심 표적의 추적을 시작하고, 상기 관심 표적의 추적에 따른 상기 제1 감시 카메라의 제1 카메라 상태 정보를 상기 중앙 통제 서버로 송신하는 단계; 상기 중앙 통제 서버가 상기 수신된 제1 카메라 상태 정보를 제2 감시 카메라를 제어하는 제2 카메라 제어부로 송신하는 단계; 상기 제2 카메라 제어부가 상기 중앙 통제 서버로부터의 상기 제1 카메라 상태 정보를 기반으로 상기 관심 표적을 탐지하여, 상기 관심 표적의 추적을 시작하고, 상기 관심 표적의 추적에 따른 상기 제2 감시 카메라의 제2 카메라 상태 정보를 상기 중앙 통제 서버로 송신하는 단계; 상기 중앙 통제 서버가 상기 제1 및 제2 카메라 상태 정보를 기반으로 상기 관심 표적의 표적 위치 정보를 산출하여, 상기 산출된 표적 위치 정보를 모든 카메라 제어부들로 송신하는 단계; 및 상기 모든 카메라 제어부들이 상기 산출된 표적 위치 정보에 따라 각자의 감시 카메라의 팬 및 틸트를 제어하여, 상기 관심 표적에 대한 다중 추적을 시작하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에서, 상기 제1 카메라 상태 정보를 상기 중앙 통제 서버로 송신하는 단계는, 상기 관심 표적의 추적을 시작하기 위해, 상기 제1 감시 카메라에서 제공하는 카메라 영상 내에서 상기 관심 표적의 일부를 둘러싸는 사각 형상의 마킹 영역을 생성하는 단계; 상기 마킹 영역이 상기 카메라 영상에 위치하도록 상기 제1 감시 카메라의 팬 및 틸트의 제어량을 제어하는 단계; 및 상기 제1 감시 카메라의 팬 및 틸트의 제어량을 포함하는 팬 및 틸트 정보, 상기 제1 감시 카메라의 팬 및 틸트의 제어량에 따라 계산된 상기 관심 표적의 표적 방위 정보, 상기 제1 감시 카메라의 카메라 위치 정보 및 상기 관심 표적이 추적 중인지 추적 중지인지를 나타내는 표적 추적 상태 정보를 포함하는 상기 제1 카메라 상태 정보를 상기 중앙 통제 서버로 송신하는 단계를 포함한다.
실시 예에서, 상기 제2 감시 카메라의 제2 카메라 상태 정보를 상기 중앙 통제 서버로 송신하는 단계는, 상기 제1 카메라 상태 정보에 포함된 상기 관심 표적의 표적 방위 정보에 따라 제2 감시 카메라의 팬 및 틸트를 제어하여, 상기 제어된 제2 감시 카메라에서 제공하는 카메라 영상을 스캔하여, 상기 중앙 통제 서버를 통해 제공된 상기 제1 감시 카메라가 추적 중인 상기 관심 표적의 이미지와 일치하는 관심 표적을 탐지하는 단계; 일치하는 관심 표적이 탐지된 경우, 상기 탐지된 관심 영역의 추적을 시작하는 단계; 및 상기 제2 감시 카메라의 팬 및 틸트의 제어량을 포함하는 팬 및 틸트 정보, 상기 관심 표적의 표적 방위 정보, 상기 제2 감시 카메라의 카메라 위치 정보 및 상기 관심 표적을 상기 제2 감시 카메라가 추적 중인지 추적 중지인지를 나타내는 표적 추적 상태 정보를 포함하는 상기 제2 카메라 상태 정보를 상기 중앙 통제 서버로 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에서, 상기 관심 표적의 표적 방위 정보는, 상기 제2 감시 카메라의 팬 및 틸트의 제어량을 기반으로 산출될 수 있다.
실시 예에서, 상기 산출된 표적 위치 정보를 모든 카메라 제어부들로 송신하는 단계는, 상기 제1 및 제2 카메라 상태 정보를 기반으로 삼각 측량 기법을 이용하여 상기 관심 표적의 표적 위치 정보를 산출하는 단계일 수 있다.
실시 예에서, 상기 산출된 표적 위치 정보를 모든 카메라 제어부들로 송신하는 단계는, 상기 제1 카메라 상태 정보에 포함된 제1 감시 카메라의 카메라 위치 정보와 표적 방위 정보 및 상기 제2 카메라 상태 정보에 포함된 제2 감시 카메라의 카메라 위치 정보와 표적 방위 정보를 이용하여 상기 관심 표적의 표적 위치 정보를 산출하는 단계일 수 있다.
본 발명에 따르면, 미아나 범인 등 관심 객체를 실시간 연동/추적기능으로 탐지하고, 탐지된 객체를 놓치치 않고 정확하고 빠른시간내 찾을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시간 범인 및 미아 추적 시스템 통합 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 실시간 범인 및 미아 추적 시스템 구성도이다.
도 3은 도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 다수의 감시 카메라들이 상호 연동하여 관심 표적을 추적하는 시스템에서 중앙 통제 서버와 다수의 카메라 제어부들 사이에서 주고받는 정보 흐름도이다.
도 4는 도 3에 도시한 제1 카메라 제어부가 중앙 통제 서버로부터의 추적 시작 명령에 따라 관심 표적을 카메라 영상의 중심에 위치시키는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3에서 중앙 통제 서버가 제1 및 제2 카메라 제어부로부터 수신한 제1 및 제2 카메라 상태 정보를 기반으로 관심 표적의 표적 위치 정보를 산출하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 이하의 도면에서 각 구성은 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시간 범인 및 미아 추적 시스템 통합 개념도이고, 도 2는 본 발명에 따른 실시간 범인 및 미아 추적 시스템 구성도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 실시간 범인 및 미아 추적 시스템은 다수의 감시 카메라 장치들(Cam 1~Cam N), 중앙 통제 서버(320) 및 감시 카메라 장치들(Cam1~CamN)과 중앙 통제 서버(320)를 연결하는 통신 네트워크(200)를 포함한다.
감시 카메라 장치들(Cam1~CamN)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 그물망과 같이 연결되어, 유선 또는 무선 통신 방식에 따라 상호 통신하도록 구성될 수 있다.
감시 카메라 장치들(Cam1~CamN) 각각은, 도2에 도시된 바와 같이, 감시 카메라(110)와 상기 감시 카메라(110)와 연결된 카메라 제어부(120)를 포함할 수 있다.
감시 카메라(110)는, 범인 및/또는 미아와 같은 표적(관심 표적 또는 관심 객체)을 촬영 및 모니터링 하는 장치로, 예를 들면, 팬-틸트-줌(Pan-Tilt-Zoom: PTZ)를 지원하는 PTZ 카메라일 수 있다. PTZ 카메라는 예를 들면, CCTV(Closed Circuit Television)용 감시 카메라로 불릴 수 있다.
카메라 제어부(120)는, 통신 네트워크(200)를 통해 상기 중앙 통제 서버(320)와 통신하고, 중앙 통제 서버(320)와의 통신 과정에서 주고받은 정보(데이터, 신호, 명령, 카메라 영상 등)를 기반으로 감시 카메라(110)의 동작을 제어 및 관리한다.
카메라 제어부(120)와 중앙 통제 서버(320) 사이의 통신은, 예를 들면, UDP 통신일 수 있으며, 이들 간에 주고받는 정보는, 예를 들면, VISCA(Video System Control Architecture) 프로토콜을 기반으로 한다.
또한, 카메라 제어부(120)는 감시 카메라(110)의 동작을 제어 및 관리하기 위해, 감시 카메라(110)와 유선으로 연결될 수 있다. 여기서, 유선은, 예를 들면, RS232 및/또는 RS422일 수 있다.
카메라 제어부(120)는, 예를 들면, 초소형 미니 컴퓨터 일 수 있다. 초소형 미니 컴퓨터는, 예를 들면, 중앙 통제 서버(320)와의 통신 과정에서 주고받은 정보를 가공 및 연산하는 처리 과정을 수행하는 적어도 하나의 프로세서, 상기 처리 과정에서 생성된 중간 데이터 및 결과 데이터를 일시적으로 및/또는 영구적으로 저장하는 적어도 하나의 메모리, 상기 통신 네트워크(200)에 접속하기 위한 통신 인터페이스 및 이들이 실장된 인쇄회로기판 등을 포함하는 초소형 미니 컴퓨터일 수 있다.
중앙 통제 서버(320)는 네트워크 장비(310)를 통해 네트워크(200)에 접속할 수 있으며, 이에 따라, 네트워크(200)에 접속된 카메라 제어부(120)와 통신할 수 있다. 여기서, 네트워크 장비(310)는, 예를 들면, 스위치 허브일 수 있다.
중앙 통제 서버(320)는 각 감시 카메라로부터 카메라 영상을 수신하고, 수신된 카메라 영상들을 동시에 표시하는 멀티 스크린(330)을 통해, 각 감시 카메라에 의한 관심 표적의 추적을 통제하는 역할을 수행한다.
중앙 통제 서버(320)는 평시에는 멀티 스크린(330)에 있는 PTZ 기능을 통해 각 감시 카메라의 팬 및 틸트를 제어하여 감시 활동을 수행한다.
중앙 통제 서버(320)의 운용자는 멀티스크린(330)을 통해 표적을 감시 및 추적하고, 카메라 화면상에 관심 표적을 발견 시, 표적 탐지 영역 설정 및 관심 표적에 대한 추적 시작 명령을 카메라 제어부(120)로 전송한다.
중앙 통제 서버(320)는 일부 카메라 제어부들로부터 수신된 정보를 이용하여 관심 표적의 표적 위치 정보를 산출하고, 산출된 표적 위치 정보를 모든 카메라 제어부들로 전송한다.
중앙 통제 서버(320), 카메라 제어부들과의 통신 과정에서 주고받은 정보들을 가공 및 연산하는 처리 과정을 수행하는 적어도 하나의 프로세서, 상기 처리 과정에서 생성된 중간 데이터 및 결과 데이터를 일시적으로 및/또는 영구적으로 저장하는 적어도 하나의 메모리, 상기 통신 네트워크(200)에 접속하기 위한 통신 인터페이스 및 이들이 실장된 인쇄회로기판 등을 포함하는 서버 컴퓨터일 수 있다.
모든 카메라 제어부들은 중앙 통제 서버(320)로부터 송신된 표적 위치 정보에 따라 각각의 대응하는 감시 카메라의 팬 및 틸트를 제어하여 카메라 시점을 관심 표적의 위치로 이동시킨다.
이처럼 모든 카메라 제어부들은, 중앙 통제 서버(320)에 의해, 일부 카메라 제어부들에서 제공하는 정보들를 기반으로 산출된 관심 표적의 표적 위치 정보를 공유하고, 그 공유된 표적 위치 정보에 따라 관심 표적에 대한 추적을 수행함으로써, 다수의 감시 카메라들이 서로 연동하여 관심 표적을 추적하는 다중 추적 기능을 제공할 수 있게 된다.
아래에서 상세히 설명하겠지만, 상기 관심 표적의 표적 위치 정보를 산출하기 위해, 상기 중앙 통제 서버(320)가 상기 일부 카메라 제어부들로부터 제공받는 정보는 카메라 위치 정보, 팬/틸트 정보 및 표적 방위 정보 등을 포함하며, 아래에서는 '카메라 상태 정보'로 지칭된다.
본 발명의 실시 예에서는, 상기 카메라 상태 정보가 적어도 2대의 감시 카메라 장치들로부터 제공되며, 상기 중앙 통제 서버(320)는 적어도 2대의 감시 카메라 장치들로부터 제공된 상기 카메라 상태 정보를 기반으로 삼각 측량법을 이용하여 상기 관심 표적의 표적 위치 정보를 산출하고, 이를 모든 카메라 제어부들에게 제공하는데 특징이 있다.
이러한 다중 추적 기능으로 인해, 본 발명은 정확하고, 빠르게 관심 표적을 탐지 및 추적할 수 있을 뿐 아니라 정확하고 빠른 시간 내 탐지한 관심 표적을 놓치지 않고 추적할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여, 다수의 감시 카메라들이 상호 연동하여 관심 표적을 추적하는 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 다수의 감시 카메라들이 상호 연동하여 관심 표적을 추적하는 시스템에서 중앙 통제 서버와 다수의 카메라 제어부들 사이에서 주고받는 정보 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 먼저, 단계 S311에서, 중앙 통제 서버(310)의 운용자가 멀티 스크린(도 2의 330)의 특정 화면 영역을 통해 관심 표적을 발견하면, 상기 운용자의 입력에 따라, 중앙 통제 서버(310)가 상기 특정 화면 영역에 카메라 영상을 송신한 제1 카메라 제어부(120_1)로 추적 시작 명령을 송신한다.
이어, 단계 S313에서, 제1 카메라 제어부(120_1)가 중앙 통제 서버(310)로부터의 추적 시작 명령을 수신하고, 제1 카메라 제어부(120_1)에 연결된 감시 카메라가 제1 카메라 제어부(120_1)의 제어에 따라, 상기 관심 표적에 대한 추적을 시작한다.
관심 표적의 추적을 시작하기 위해, 우선, 제1 카메라 제어부(120_1)는, 도 4의 (A)에 도시된 바와 같이, 해당 감시 카메라에 의해 촬영된 카메라 영상(40)에서 관심 표적의 일부(예, 얼굴 형상 또는 머리 형상)를 둘러싸는 사각 형상의 마킹 영역(44)을 생성한 후, 도 4의 (B)에 도시된 바와 같이, 상기 마킹 영역(44)이 카메라 영상(40)의 중심에 위치하도록 감시 카메라의 팬 및 틸트의 제어량을 제어(조절)한다.
상기 마킹 영역(44)이 카메라 영상(40)의 중심에 위치하도록 제어된 제1 감시 카메라의 팬 및 틸트의 제어량은 관심 표적의 방위 정보(이하, 표적 방위 정보)를 산출하는데 활용된다.
이처럼 상기 마킹 영역(44)이 카메라 영상(40)의 중심에 위치하도록 제어하는 이유는, 제1 카메라 제어부(120_1)가 중앙 통제 서버(320)를 통해, 다른 카메라 제어부에게 관심 표적의 방향(상기 표적 방위 정보)을 알려주어 다른 카메라 제어부가 표적 방향으로 관심 표적을 수월하게 탐지할 수 있도록 하기 위함이다.
이어, 단계 S315에서, 상기 제1 카메라 제어부(120_1)는 상기 산출된 관심 표적의 표적 방위 정보를 포함하는 제1 카메라 상태 정보를 생성하고, 이를 상기 중앙 통제 서버(320)로 송신한다.
상기 제1 카메라 상태 정보는, 상기 표적 방위 정보 외에 추가로, 제1 감시 카메라의 카메라 위치 정보, 상기 마킹 영역(44)이 카메라 영상(40)의 중심에 위치하도록 제어된 제1 감시 카메라의 팬 및 틸트의 제어량을 포함하는 카메라 팬/틸트 정보 및 상기 관심 표적에 대한 표적 추적 상태 정보를 더 포함할 수 있다.
상기 표적 추적 상태 정보는 상기 관심 표적의 추적 상태를 나타내는 정보로서, 제1 카메라 제어부(120_1)가 객체 인식 알고리즘에 따라 제1 감시 카메라에서 제공하는 카메라 영상 내의 상기 관심 표적을 추적 중에 있는 상태인지 아니면 추적 중지 상태인지를 나타내는(또는 식별하는) 정보일 수 있다.
예를 들면, 제1 카메라 제어부(120_1)가 상기 관심 표적을 추적하다가 특정 시점에서 특정 장애물에 의해 제1 감시 카메라의 시야에서 사라진다면, 상기 관심 표적의 추적 상태는 상기 특정 시점에서 추적 중지 상태이다.
상기 제1 감시 카메라의 카메라 위치 정보는 상기 제1 카메라 제어부(120_1)에 포함된 메모리에 저장된 정보로서, 상기 제1 카메라 제어부(120_1)에 유선 또는 무선으로 연결 가능한 GPS 수신기 및 스마트 폰을 통해 획득될 수 있다.
GPS 수신기는, 예를 들면, USB 케이블에 의해 상기 제1 카메라 제어부(120_1)에 연결될 수 있으며, 인공위성으로부터 제공된 GPS 신호를 기반으로 제1 감시 카메라의 카메라 위치 정보를 생성하여, 상기 제1 카메라 제어부(120_1)에 제공할 수 있다.
스마트 폰의 경우에는 기본적으로 GPS 기능을 탑재하고 있으므로, 상기 GPS 수신기를 대체할 수 있다. 이 경우, 스마트 폰과 상기 제1 카메라 제어부(120_1)는 근거리 무선 통신으로 연결될 수 있으며, 스마트 폰과 상기 제1 카메라 제어부(120_1)가 근거리 무선 통신으로 연결된 상태에서 상기 스마트 폰으로부터 제공되는 상기 스마트 폰의 위치 정보가 상기 제1 카메라 제어부(120_1)에 연결된 제1 감시 카메라의 카메라 위치 정보로 이용될 수 있다.
이어, S317에서, 상기 중앙 통제 서버(320)는 상기 제1 카메라 제어부(120_1)로부터 수신된 상기 제1 카메라 상태 정보(카메라 위치 정보, 팬/틸트 정보, 표적 방위 정보 및 표적 추적 상태 정보)를 제2 카메라 제어부(120_2)로 송신한다.
이어, S319에서, 상기 제2 카메라 제어부(120_2)는 상기 중앙 통제 서버(320)를 통해 상기 제1 카메라 제어부(120_1)로부터 제공된 상기 제1 카메라 상태 정보를 기반으로 제1 감시 카메라가 촬영한 관심 표적을 제2 감시 카메라를 통해 탐색 및 추적한다.
상기 제2 카메라 제어부(120_2)는, 예를 들면, 상기 제1 카메라 상태 정보에 포함된 관심 표적의 표적 방위 정보를 기반으로 제1 감시 카메라에서 추적하고 있는 관심 표적을 탐지하고, 객체 인식 알고리즘에 따라, 상기 탐지된 관심 표적에 대한 추적(마킹 영역 생성 및 마킹 영역 추적)을 진행한다.
제1 카메라 제어부(102_1)가 알려주는 표적 방향(표적 방위 정보)으로 제2 감시 카메라의 팬 및 틸트를 제어하여, 중앙 통제 서버(320)를 통해 제공된 제1 감시 카메라가 추적 중인 관심 표적 (관심 표적 이미지 또는 마킹 영역 이미지)과 일치하는 관심 표적 이미지를 스캔한다.
여기서, 제2 카메라 제어부(120_2)는 물론 모든 카메라 제어부(120_1 ~ 120_N)들은 기본적으로 객체 인식 알고리즘과 객체 인식 알고리즘에 의해 인식된 이미지 객체가 다른 이미지 객체와 동일한지를 판단하는 관련 알고리즘을 탑재하고 있을 수 있다. 이러한 객체 인식 알고리즘과 객체간의 유사도 판단 알고리즘은 본 발명의 핵심 특징이 아니므로, 이에 대한 설명은 공지 기술로 대신한다.
상기 제2 카메라 제어부(120_2)는 상기 관심 표적의 스캔이 완료되면, 즉, 제1 감시 카메라가 추적하는 관심 표적(마킹 영역 안의 관심 표적)과 일치하는 관심 표적이 탐지되면, 상기 탐지된 관심 표적의 일부에 마킹 영역을 생성하고, 생성된 마킹 영역의 추적을 통해 관심 표적을 추적한다.
이어, S321에서, 상기 제2 카메라 제어부(120_2)는 제2 감시 카메라의 카메라 위치 정보, 상기 제2 감시 카메라가 상기 관심 표적을 추적하는 과정에서 제어한 상기 제2 감시 카메라의 팬/틸트 제어량을 포함하는 팬/틸트 정보, 상기 제2 감시 카메라를 기준으로 하는 표적 방위 정보 및 상기 제2 감시 카메라의 표적 추적 상태 정보를 포함하는 제2 카메라 상태 정보를 생성하여, 이를 상기 중앙 통제 서버(320)로 송신한다.
이어, 상기 중앙 통제 서버(320)는 제1 및 제2 카메라 제어부(120_1 및 120_2)로부터 각각 수신된 제1 및 제2 카메라 상태 정보를 기반으로 삼각 측량법을 이용하여 관심 표적의 표적 위치 정보를 산출한다.
상기 중앙 통제 서버(320)가 상기 관심 표적의 표적 위치를 산출하는 과정에 대해서는 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 두대의 감시 카메라(110_1, 110_2)의 각 카메라 위치 정보와 팬/틸트 정보를 알고 있으면 삼각측량을 이용하여 관심 표적의 거리 및 위치를 산출할 수 있다.
2대의 감시 카메라를 이용한 깊이 측정 방법은 평행식과 교차식으로 크게 나뉜다.
평행식 방법은 두대의 감시 카메라들(110_1, 110_2)을 평행하게 놓고 두 감시 카메라들(110_1, 110_2) 사이의 거리정보(d)와 카메라의 초점거리(focal length), 두 카메라 영상의 추적위치 정보를 가지고 거리를 계산하는 방법이다.
교차식 구성 방법은 도 5에 도시된 바와 같이 카메라의 각도를 바꾸어 정합하는 방법으로 거리계산에 유리한 장점이 있다.
두 개의 카메라에서 동일한 관심 표적을 추적할 때, 제1 감시 카메라(110_1)의 θ 1 과 제2 감시 카메라(110_2)의 θ 2 값을 계산하고, 두 감시 카메라들(110_1, 110_2) 사이의 거리(l)를 알고 있으면, 다음과 같이 식(1)에 의해 관심 표적과의 거리(d)를 계산할 수 있다.
Figure pat00001
한편, 두 감시 카메라들(110_1, 110_2) 사이의 거리(l)는 제1 카메라 제어부(120_1)로부터 수신된 제1 카메라 상태 정보에 포함된 제1 감시 카메라(120_1)의 카메라 위치 정보와 제2 카메라 제어부(120_2)로부터 수신된 제2 카메라 상태 정보에 포함된 제2 감시 카메라(110_2)의 카메라 위치 정보로부터 얻을 수 있다.
그리고, 제1 감시 카메라(110_1)의 θ 1 과 제2 감시 카메라(110_2)의 θ 2 값은 제1 및 제2 카메라 상태 정보에 각각 포함된 제1 감시 카메라를 기준으로 하는 표적 방위 정보와 제2 감시 카메라를 기준으로 하는 표적 방위 정보로부터 실시간으로 얻을 수 있거나, 제1 감시 카메라의 팬/틸트 정보와 제2 감시 카메라의 팬/틸트 정보로부터 실시간으로 얻을 수 있다.
수학식 1에 의해 관심 표적과의 거리값이 산출되면, 중앙 통제 서버(320)는 그 산출된 거리 정보와 제1 및 제2 카메라 제어부(120_1, 120_2)에서 각각 제공한 표적 방위 정보를 이용하여 관심 표적의 위치값을 산출하고, 그 산출된 위치값을 표적 위치 정보로 구성하여 생성한다.
다시 도 3을 참조하면, 단계 S325에서, 중앙 통제 서버(320)는 나머지 카메라 제어부들 또는 모든 카메라 제어부들로 상기 표적 위치 정보를 송신한다.
모든 카메라 제어부들은 중앙 통제 서버(320)로부터 수신된 상기 표적 위치 정보에 따라 각자의 감시 카메라의 팬 및 틸트를 제어하여 다중 추적을 시작하게 된다.
한편, 도 3의 단계 S317에서는, 중앙 통제 서버(320)가 제1 카메라 제어부(120_1)로부터 제1 카메라 상태 정보를 수신하여 이를 특정된 제2 카메라 제어부(120_2)에게만 전송하는 것으로 설명하고 있으나, 이는 발명의 이해를 돕기 위해, 특정된 제2 카메라 제어부(120_2)에게만 제1 카메라 상태 정보를 송신하는 것으로 설명한 것에 불과하다.
즉, 중앙 통제 서버(320)는 제1 카메라 상태 정보를 제2 카메라 제어부(120_2)를 포함하는 모든 카메라 제어부들(120_2 ~ 120_N)로 송신할 수 있음을 유의해야 한다.
이 경우, 모든 카메라 제어부들(120_2 ~ 120_N)은 중앙 통제 서버(320)를 매개로 제1 카메라 제어부(120_1)로부터 제공된 제1 감시 카메라가 추적하는 관심 표적과 일치하는 관심 표적을 탐지하기 위해 동시에 스캔을 진행하다가 그 중에 1대라도 관심 표적을 먼저 탐지하면, 그 즉시 관심 표적의 위치가 산출되어 스캔중인 다른 카메라들에게 전달되는 과정을 거치게 된다. 이러한 과정을 통해 관심 표적의 표적 위치를 빠르게 알 수 있다.
또한 다중 연동 표적 추적이 진행되면, 카메라 제어부들(120_1~120_N)과 중앙 통제 서버(320)가 수시로 정보를 교환하며, 탐색 및 추적을 업데이트 하므로, 관심 표적을 놓치는 경우는 거의 발생하지 않는다.
예를 들면, 다중 연동 표적 추적이 진행 중인 동안에, 추적 중인 관심 표적 앞에 뜻밖의 장애물이 출몰하여 추적 중인 관심 표적이 N-1 번째 카메라와 N-3 번째 카메라의 시야에서 사라지더라도 N-1 번째 카메라와 N-3 번째 카메라는 중앙 통제 서버에서 수신한 표적 위치 정보를 기반으로 추적을 진행할 수 있고, 나머지 카메라들은 동시 표적 추적을 진행할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 추적 시스템 내의 적어도 두대의 감시 카메라 장치들(예, 도 2의 Cam1 및 Cam2)이 관심 표적을 탐지 및 추적하면, 적어도 두대의 감시 카메라 장치들이 관심 표적을 탐지 및 추적하여 얻은 카메라 상태 정보들을 즉시 중앙 통제부(320)로 송신하고, 중앙 통제부(320)는 그 수신된 카메라 상태 정보들을 바탕으로 관심 표적의 표적 위치 정보를 계산하고, 이를 즉시 시스템 내 모든 감시 카메라 장치들(도 2의 Cam 1~Cam N)에게 송신하여 모든 감시 카메라 장치들(도 2의 Cam 1~Cam N)이 관심 표적의 표적 위치 정보를 공유하게 된다.
이처럼 모든 감시 카메라 장치들은 중앙 통제부(320)에서 송신된 관심 표적의 표적 위치 정보를 공유함으로써, 모든 감시 카메라 장치들은 공유한 표적 위치 정보에 따라 동일한 미아 또는 범인 등과 같은 관심 표적(이동 객체 포함)을 실시간으로 다중 추적을 수행할 수 있게 된다.
본 명세서에 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명을 위한 예시적인 관점에서 고려되어야 하며, 다양하게 변경될 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 중앙 통제 서버의 추적 시작 명령에 따라, 제1 감시 카메라를 제어하는 제1 카메라 제어부가 관심 표적의 추적을 시작하고, 상기 관심 표적의 추적에 따른 상기 제1 감시 카메라의 제1 카메라 상태 정보를 상기 중앙 통제 서버로 송신하는 단계;
    상기 중앙 통제 서버가 상기 수신된 제1 카메라 상태 정보를 제2 감시 카메라를 제어하는 제2 카메라 제어부로 송신하는 단계;
    상기 제2 카메라 제어부가 상기 중앙 통제 서버로부터의 상기 제1 카메라 상태 정보를 기반으로 상기 관심 표적을 탐지하여, 상기 관심 표적의 추적을 시작하고, 상기 관심 표적의 추적에 따른 상기 제2 감시 카메라의 제2 카메라 상태 정보를 상기 중앙 통제 서버로 송신하는 단계;
    상기 중앙 통제 서버가 상기 제1 및 제2 카메라 상태 정보를 기반으로 상기 관심 표적의 표적 위치 정보를 산출하여, 상기 산출된 표적 위치 정보를 모든 카메라 제어부들로 송신하는 단계; 및
    상기 모든 카메라 제어부들이 상기 산출된 표적 위치 정보에 따라 각자의 감시 카메라의 팬 및 틸트를 제어하여, 상기 관심 표적에 대한 다중 추적을 시작하는 단계를 포함하는 감시 카메라를 이용하여 관심 표적을 추적하는 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 카메라 상태 정보를 상기 중앙 통제 서버로 송신하는 단계는,
    상기 관심 표적의 추적을 시작하기 위해, 상기 제1 감시 카메라에서 제공하는 카메라 영상 내에서 상기 관심 표적의 일부를 둘러싸는 사각 형상의 마킹 영역을 생성하는 단계;
    상기 마킹 영역이 상기 카메라 영상에 위치하도록 상기 제1 감시 카메라의 팬 및 틸트의 제어량을 제어하는 단계; 및
    상기 제1 감시 카메라의 팬 및 틸트의 제어량을 포함하는 팬 및 틸트 정보, 상기 제1 감시 카메라의 팬 및 틸트의 제어량에 따라 계산된 상기 관심 표적의 표적 방위 정보, 상기 제1 감시 카메라의 카메라 위치 정보 및 상기 관심 표적이 추적 중인지 추적 중지인지를 나타내는 표적 추적 상태 정보를 포함하는 상기 제1 카메라 상태 정보를 상기 중앙 통제 서버로 송신하는 단계를 포함하는 감시 카메라를 이용하여 관심 표적을 추적하는 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 제2 감시 카메라의 제2 카메라 상태 정보를 상기 중앙 통제 서버로 송신하는 단계는,
    상기 제1 카메라 상태 정보에 포함된 상기 관심 표적의 표적 방위 정보에 따라 제2 감시 카메라의 팬 및 틸트를 제어하여, 상기 제어된 제2 감시 카메라에서 제공하는 카메라 영상을 스캔하여, 상기 중앙 통제 서버를 통해 제공된 상기 제1 감시 카메라가 추적 중인 상기 관심 표적의 이미지와 일치하는 관심 표적을 탐지하는 단계;
    일치하는 관심 표적이 탐지된 경우, 상기 탐지된 관심 영역의 추적을 시작하는 단계; 및
    상기 제2 감시 카메라의 팬 및 틸트의 제어량을 포함하는 팬 및 틸트 정보, 상기 관심 표적의 표적 방위 정보, 상기 제2 감시 카메라의 카메라 위치 정보 및 상기 관심 표적을 상기 제2 감시 카메라가 추적 중인지 추적 중지인지를 나타내는 표적 추적 상태 정보를 포함하는 상기 제2 카메라 상태 정보를 상기 중앙 통제 서버로 송신하는 단계를 포함하는 감시 카메라를 이용하여 관심 표적을 추적하는 방법.
  4. 제3항에서,
    상기 관심 표적의 표적 방위 정보는,
    상기 제2 감시 카메라의 팬 및 틸트의 제어량을 기반으로 산출되는 것인 감시 카메라를 이용하여 관심 표적을 추적하는 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 산출된 표적 위치 정보를 모든 카메라 제어부들로 송신하는 단계는,
    상기 제1 및 제2 카메라 상태 정보를 기반으로 삼각 측량 기법을 이용하여 상기 관심 표적의 표적 위치 정보를 산출하는 단계인 것인 감시 카메라를 이용하여 관심 표적을 추적하는 방법.
  6. 제1항에서,
    상기 산출된 표적 위치 정보를 모든 카메라 제어부들로 송신하는 단계는,
    상기 제1 카메라 상태 정보에 포함된 제1 감시 카메라의 카메라 위치 정보와 표적 방위 정보 및 상기 제2 카메라 상태 정보에 포함된 제2 감시 카메라의 카메라 위치 정보와 표적 방위 정보를 이용하여 상기 관심 표적의 표적 위치 정보를 산출하는 단계인 것인 감시 카메라를 이용하여 관심 표적을 추적하는 방법.
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