KR20220028436A - Mask Distribution Access Control System and its Access Control Method - Google Patents

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KR20220028436A
KR20220028436A KR1020200109435A KR20200109435A KR20220028436A KR 20220028436 A KR20220028436 A KR 20220028436A KR 1020200109435 A KR1020200109435 A KR 1020200109435A KR 20200109435 A KR20200109435 A KR 20200109435A KR 20220028436 A KR20220028436 A KR 20220028436A
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김승현
신민준
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한남대학교 산학협력단
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Abstract

Disclosed are a mask distribution access control device and an access control method thereof. The access control device of the present invention operates in a non-face-to-face method, without having a separate management person at the entrance, controls the access of an entrant without wearing a mask by confirming a state of wearing a mask by face recognition, and induces an entrant who wishes to enter a specific space to wear a mask.

Description

마스크 배급 출입통제장치 및 그 출입통제방법{Mask Distribution Access Control System and its Access Control Method}Mask Distribution Access Control System and its Access Control Method

본 발명은 출입통제장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 출입자가 마스크를 미착용한 경우 출입을 폐쇄하고 마스크를 배급하여 마스크 착용을 유도하는 것을 통해 출입자들의 마스크 착용을 강제할 수 있는 마스크 배급 출입통제장치에 관한 것이다.The present invention relates to an access control device, and more particularly, to a mask distribution access control device capable of forcing people to wear a mask by inducing them to wear a mask by closing the entrance and distributing the mask when the person does not wear a mask. it's about

현대사회는 기술이 발달하면서 생활도 편리해지고 윤택해질 뿐만 아니라 청결하고 위생적인 삶을 누릴 수 있도록 각종 기술과 제도가 발달되고 있다.In modern society, as technology develops, various technologies and systems are being developed so that people can enjoy a clean and sanitary life as well as convenient and rich life.

하지만, 2003년 사스(SARS), 2015년 메르스(MERS), 2020년 코비드19(COVID-19) 사태로 인해, 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 사람들이 바이러스와 신종 질병에 대한 위험으로부터 자유로울수 없다는 사실을 알게 되었다.However, due to SARS in 2003, MERS in 2015, and COVID-19 in 2020, people around the world as well as Korea cannot be free from the risk of viruses and new diseases. found out the truth

한편, 전염병이 발생하면 감염자와의 접촉이나 물 또는 공기를 통해 전염병이 확산 되며, 특히 사람의 경우 침에 의한 비말 전염이 대부분이므로 전염병이 발생하면 확산 방지를 위해 마스크를 착용하도록 하고 있다.On the other hand, when an infectious disease occurs, it spreads through contact with an infected person or through water or air.

특히, 유치원, 병원, 요양원 등 감염에 취약하며 인구가 고밀도인 공간에서는 전염병이 발생하면 확산을 막기 위해 출입자들의 마스크 착용을 권고하며 마스크를 착용하지 않은 출입자의 출입은 폐쇄하여 전염병의 확산을 방지하고자 한다.In particular, in places with high population density and vulnerable to infection, such as kindergartens, hospitals, and nursing homes, when an infectious disease occurs, it is recommended that visitors wear a mask to prevent the spread. do.

하지만, 출입구마다 관리 인력을 두고 출입자들의 마스크 착용을 관리하는 것은 인력 부족 문제로 한계가 있다. However, there is a limit to the lack of manpower to have a management manpower at each entrance and to manage the wearing of masks by visitors.

따라서 본 발명에서는 비대면 방식으로 별도의 관리 인력 필요 없이 마스크를 착용하지 않은 경우 건물 출입을 폐쇄하고 마스크를 제공하여 마스크를 착용해야만 건물을 출입할 수 있도록 하는 출입통제장치에 대한 기술을 제안하고자 한다. Therefore, in the present invention, in a non-face-to-face manner, when a mask is not worn without the need for a separate management manpower, it is to close the entrance to the building and to provide a mask to propose a technology for an access control device that allows access to and from the building only by wearing a mask. .

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로,The present invention is to solve the above problems,

법정 전염병이 유행할 때 건물을 출입하는 출입자의 마스크 착용 여부를 검사하여 마스크를 착용한 출입자만 출입하도록 하고 마스크를 착용하지 않은 출입자의 출입을 차단하여 전염병이 건물 내로 확산되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.To prevent the spread of infectious diseases into the building by checking whether or not those who enter the building are wearing masks when a legal infectious disease is prevalent, allowing only those who wear masks to enter, and blocking the entrance of those who do not wear masks. do.

또한, 마스크를 미착용한 출입자가 건물 출입을 원할 경우 마스크를 배급하여 출입자의 마스크 착용을 강제하는 것을 목적으로 한다.In addition, when a person who does not wear a mask wants to enter the building, the purpose is to distribute a mask to force the person to wear a mask.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 출입통제장치는 제어부의 제어에 따라 개폐가 제어되는 출입개폐부;출입자를 촬영하는 카메라 모듈;상기 카메라 모듈이 촬영한 영상을 출력하는 표시부;상기 카메라 모듈이 촬영한 영상을 이용하여 출입자의 얼굴에 대한 입력 영상 데이터를 생성하여 마스크 착용을 확인하고, 확인 결과를 제어부에 제공하는 마스크 확인부;상기 입력 영상 데이터를 저장하는 저장부;내부에 복수의 마스크를 저장하며, 제어부의 제어에 따라 마스크를 배출하는 마스크 배출부;상기 마스크 착용 확인부로부터 마스크 착용 여부 결과를 제공받아 마스크를 착용한 경우 상기 출입개폐부을 개방하고, 마스크를 착용하지 않은 경우 상기 마스크 배출부가 마스크를 배출하도록 제어하는 제어부를 포함한다. An access control device according to the present invention for achieving the above object is an access opening and closing unit that is controlled to open and close according to the control of the controller; a camera module for photographing the occupants; a display unit for outputting an image photographed by the camera module; A mask confirmation unit that generates input image data for the face of an entrant using one image to confirm wearing of a mask, and provides a confirmation result to the control unit; A storage unit for storing the input image data; Storing a plurality of masks inside And, a mask discharge unit for discharging the mask under the control of the control unit; When the mask wearing confirmation unit provides a result of whether the mask is worn or not, the opening/closing unit is opened when the mask is worn, and when the mask is not worn, the mask discharge unit is the mask Includes a control unit for controlling to discharge.

출입자가 복수인 경우, 상기 마스크 확인부는,복수의 얼굴을 인식하여 출입 인원 파악 및 마스크 착용을 확인하고, 상기 제어부는, 상기 마스크 확인부로부터 결과를 제공받아 전원이 마스크 착용한 경우 상기 출입개폐부을 개방하고, 전원 또는 일부가 마스크 착용하지 않은 경우 상기 마스크 배출부가 착용하지 않은 인원의 수에 대응되는 마스크를 배출하도록 제어한다. When there are multiple people, the mask check unit recognizes a plurality of faces to identify the number of people entering and wears a mask, and the control unit receives the result from the mask check unit and opens the access opening and closing unit when all the wearing masks And, when all or part of the mask is not worn, the mask discharging unit is controlled to discharge a mask corresponding to the number of people not wearing the mask.

출입자의 체온을 측정하여 상기 제어부에 제공하는 체온 감지부를 포함하고, 상기 표시부는, 상기 체온 감지부에서 측정한 체온을 표시하고, 상기 제어부는, 상기 체온 감지부에서 제공한 체온이 설정된 체온 이하인 경우 상기 출입개폐부을 개방한다.and a body temperature sensor measuring the body temperature of an occupant and providing it to the control unit, wherein the display unit displays the body temperature measured by the body temperature sensing unit, and the control unit, when the body temperature provided by the body temperature sensing unit is less than or equal to a set body temperature The entrance/exit opening/closing part is opened.

상기 카메라 모듈은 열화상카메라를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 열화상카메라로부터 감지된 체온이 설정된 체온 이하인 경우 상기 출입개폐부를 개방한다.The camera module further includes a thermal imaging camera, and the control unit opens the access opening and closing unit when the body temperature sensed by the thermal imaging camera is equal to or less than a set body temperature.

상기 마스크 확인부의 결과를 음성으로 안내하는 음성안내부를 포함한다.and a voice guide unit for guiding the result of the mask confirmation unit by voice.

상기 마스크 확인부는, 딥 러닝 객체 검출 알고리즘에 따라 상기 저장부에 저장된 상기 입력 영상 데이터에 대한 학습을 수행하여 마스크 착용을 확인한다.The mask check unit confirms wearing a mask by learning the input image data stored in the storage unit according to a deep learning object detection algorithm.

상기 표시부는, 출입자의 얼굴 정면이 상기 카메라 모듈의 화각 내에 포착되지 않는 경우, 오류에 대한 안내 메시지를 표시한다.The display unit displays an error guidance message when the front face of the entrant is not captured within the angle of view of the camera module.

상기 마스크 확인부의 결과에 따라 출입자가 마스크 착용한 경우 청색, 미착용한 경우 적색이 점등되는 led를 더 포함한다. According to the result of the mask check unit, it further includes an LED that turns on blue when the person wearing a mask and red when not wearing a mask.

본 발명에 따른 출입통제장치의 출입통제방법은. 마스크를 제공하는 마스크 배급 출입통제장치의 출입통제방법에 있어서, 카메라 모듈이 출입자의 얼굴을 촬영하는 단계;마스크 확인부에서 상기 카메라 모듈이 촬영한 출입자의 얼굴을 인식하여 마스크 착용을 확인하는 단계;제어부가 상기 마스크 확인부의 결과에 따라 출입자가 마스크를 착용한 경우 출입개폐부을 개방하고, 출입자가 마스크를 미착용한 경우 마스크 배출부에서 마스크를 배출하도록 제어하는 단계를 포함한다.The access control method of the access control device according to the present invention. An access control method of a mask distribution access control device for providing a mask, the method comprising: a camera module photographing the face of an occupant; recognizing the face of the occupant photographed by the camera module in the mask check unit to confirm wearing of the mask; and controlling, by the control unit, to open the access opening and closing unit when an entrant wears a mask according to the result of the mask checking unit, and to discharge the mask from the mask discharging unit when the occupant does not wear a mask.

본 발명은 법정 전염병이 유행할 때 건물로 출입하는 출입자들의 마스크 착용 검사를 통해 마스크 미착용한 출입자에게는 마스크를 배급하고, 마스크를 착용한 출입자에게만 출입문을 개방하도록 하여 감염자가 건물을 출입했더라도 감염자의 침에 의한 비말 전염을 예방할 수 있어 전염병이 건물 내로 확산되는 것을 방지하여 건물 내부에 있는 비감염자들이 전염병에 노출되지 않도록 보호 효과를 제공한다. The present invention distributes masks to people who do not wear masks through mask wearing inspection of people who enter the building when a legal infectious disease is prevalent, and opens the door only to people wearing masks, so that even if an infected person enters the building, It is possible to prevent droplet transmission by saliva, preventing the spread of infectious diseases into the building, and providing a protective effect to prevent exposure of non-infected people inside the building to the infectious disease.

또한, 출입구에 별도의 관리 인력을 배치하지 않고 비대면 방식으로 마스크 미착용한 출입자의 출입을 손쉽게 통제할 수 있어 출입자를 용이하게 관리할 수 있고 관리 인력의 감염 위험을 낮추는 효과를 제공한다. In addition, it is possible to easily control the entrance of people who do not wear a mask in a non-face-to-face manner without disposing a separate management manpower at the entrance.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 출입통제장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도.
도2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 출입통제장치의 출입통제방법을 설명하기 위한 순서도.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 출입통제장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도.1 is a block diagram schematically showing an access control device according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart for explaining an access control method of an access control device according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram schematically showing an access control device according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, it should be noted that in adding reference numerals to the components of each drawing, the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스크 배급 출입통제장치의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a mask distribution access control device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 출입통제장치는 건물을 출입하려는 출입자의 얼굴을 촬영한 입력 영상 데이터를 생성하고, 입력 영상 데이터로부터 얼굴인식 기술을 이용하여 출입자가 마스크를 착용했는지 확인하고, 확인 결과, 마스크를 착용한 경우, 출입개폐부가 개방되도록 제어하는 기능을 수행한다.The access control device of the present invention generates input image data that captures the face of a person who wants to enter a building, checks whether the person wears a mask from the input image data, and uses a face recognition technology from the input image data. In this case, it performs a function of controlling the opening and closing part to be opened.

또한, 출입통제장치는 출입자가 마스크를 미착용한 경우, 출입개폐부를 개방하지 않고 마스크 배출부에서 마스크를 배출하도록 제어하는 기능을 수행한다. In addition, the access control device performs a function of controlling the discharging of the mask from the mask discharging unit without opening the entrance/closing unit when the occupant does not wear a mask.

출입통제장치는 스탠드 얼론(Stand alone)형태의 단독장치로 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 소정의 네트워크(미도시)에 연결되어 네트워크 단말의 형태로 형성될 수 있다.The access control device may be formed not only as a stand-alone device, but also as a network terminal connected to a predetermined network (not shown).

마스크 배급 출입통제장치는 얼굴인식 기술에 의한 마스크 착용 확인방법에 기초하여 마스크 착용이 확인된 출입자만이 건물에 출입할 수 있도록 통제할 수 있으며, 이하에서의 설명도 얼굴인식 기술 방법을 기초로 설명한다.The mask distribution access control device can control so that only those who have confirmed wearing a mask can enter the building based on the mask wearing confirmation method by face recognition technology, and the description below is also explained based on the face recognition technology method do.

도 1을 참조하면, 마스크 배급 출입통제장치는 출입개폐부, 카메라 모듈, 표시부, 마스크 확인부, 저장부, 마스크 배출부, 제어부를 포함한다. Referring to FIG. 1 , the mask distribution access control device includes an access opening/closing unit, a camera module, a display unit, a mask checking unit, a storage unit, a mask discharging unit, and a control unit.

출입개폐부는 제어부로부터 수신한 제어신호에 따라 출입문을 개방하며, 출입통제장치의 외부에 외장될 수 있다.The access opening/closing unit opens the door according to a control signal received from the control unit, and may be external to the access control device.

카메라 모듈은 건물을 출입하려는 출입자의 마스크 착용 확인과정을 수행하기 위해 출입자를 촬영하고, 카메라 모듈에 의해 촬영된 영상은 마스크 확인부로 전달될 것이다.The camera module will photograph the occupants to perform a mask wearing confirmation process of the occupants who want to enter the building, and the image captured by the camera module will be transmitted to the mask confirmation unit.

카메라 모듈은 출입자의 얼굴을 촬영하는 일반 카메라와 함께 열화상 카메라를 더 구비할 수 있다. The camera module may further include a thermal imaging camera together with a general camera for photographing a person's face.

열화상 카메라는 열을 이용하여 촬영하는 카메라로 출입자의 체온을 측정할 수 있다. 여기서, 제어부는 열화상 카메라를 통해 측정된 체온이 기 설정된 범위 이하고, 출입자가 마스크를 착용한 경우, 출입개폐부를 개방하도록 제어신호를 출력할 수 있다. A thermal imaging camera is a camera that uses heat to take pictures and can measure the body temperature of an occupant. Here, when the body temperature measured by the thermal imaging camera is less than or equal to a preset range, and a person wearing a mask, the control unit may output a control signal to open the entrance/exit opening/closing unit.

표시부는 카메라 모듈을 통하여 촬영되고 있는 영상을 실시간으료 표시하는 것으로, 엘시디(LCD: Liquid Crystal Display), 유기EL(Organic Electroluminescent Display) 또는 비유기EL(Inorganic EL) 등이 해당할 수 있다. 출입자는 표시부를 통해 자신의 얼굴이 카메라 모듈에 의해 적절하게 촬영되고 있는지 확인할 수 있다.The display unit displays an image being photographed through the camera module in real time, and may be a liquid crystal display (LCD), an organic electroluminescent display (EL), or an organic EL (Inorganic EL) display. The visitor can check whether his or her face is being properly photographed by the camera module through the display unit.

마스크 확인부는 카메라 모듈로부터 영상을 전달받아 출입자의 얼굴에 대한 입력 영상 데이터를 생성하여 마스크 착용을 확인하고, 확인 결과를 제어부에 전달하여 제어부가 출입을 통제할 수 있도록 한다. 여기서 마스크 착용 확인을 위하여 OpenCV인 얼굴 인식 프로그램이 사용되며, 얼굴 인식 프로그램을 실행할 수 있도록 마스크 확인부는 초소형pc인 라즈베리 파이로 구성된다. 이러한 실행수단은 제시된 예 외에도 다른 형태로 구성될 수도 있는 것으로 제시된 바에 의해 본 발명을 한정하는 것은 아니다.The mask check unit receives the image from the camera module, generates input image data for the face of the person entering the facility, confirms wearing the mask, and transmits the verification result to the control unit so that the control unit can control access. Here, a face recognition program that is OpenCV is used to confirm wearing a mask, and the mask confirmation unit is composed of a Raspberry Pi, a miniature PC, to execute the face recognition program. These execution means may be configured in other forms in addition to the examples presented, and the present invention is not limited by what is presented.

입력 영상 데이터는 출입자에 의해 마스크 확인과정이 수행되는 이벤트마다 생성되는 것으로, 출입문이 개방되는 경우, 마스크가 배출되는 경우 모두가 포함되며 출입문이 개방되는 경우의 입력 영상 데이터에는 출입문이 개방된 시간 정보가 포함될 수도 있다. The input image data is generated for each event in which the mask verification process is performed by the person entering and exiting, and includes all cases where the door is opened and the mask is discharged. may be included.

마스크 확인부는 얼굴인식 프로그램이 출입자 얼굴의 눈, 코, 입의 윤곽을 모두 인식하면 마스크를 미착용한 것으로 판단하여 확인 결과를 제어부로 전달한다.When the face recognition program recognizes all the contours of the eyes, nose, and mouth of the face, the mask verification unit determines that the mask is not worn and delivers the verification result to the control unit.

마스크 확인부는 상기 입력 영상 데이터에서 출입자의 얼굴 전면이 카메라의 화각 내에 존재하는지 여부를 판단하고, 화각 내에 존재하지 않는 경우 소정의 오류안내 메시지를 표시부 통해 표시할 수 있다. 이 경우, 오류 안내 메시지는 “얼굴인식 실패” 등이 해당할 수 있으며 이를 통해, 출입통제의 정확도를 높일 수 있다. The mask check unit may determine whether or not the front face of the visitor is within the field of view of the camera from the input image data, and if not within the field of view, may display a predetermined error guidance message through the display unit. In this case, the error guide message may correspond to “face recognition failure”, and through this, the accuracy of access control can be increased.

출입자의 얼굴 전면이 화각 내에 존재하는지 여부의 판단은 얼굴 인식 프로그램을 통해 이뤄질 수 있다. 얼굴 인식 프로그램에 의하면, 출입자 얼굴 전체의 윤곽뿐만 아니라 눈, 코, 입의 윤곽을 모두 인식할 수 있고 생성된 입력 영상 데이터에 출입자의 얼굴 전면이 포함되어 있어야만 마스크 착용 확인과정이 수행된다.Determination of whether the front of the face of the entrant exists within the angle of view may be made through a face recognition program. According to the face recognition program, it is possible to recognize not only the entire face of the occupant but also the contours of the eyes, nose, and mouth, and the mask wearing confirmation process is performed only when the entire face of the occupant is included in the generated input image data.

또한, 입력 영상 데이터에서 얼굴 윤곽이 차지하는 면적이 기 설정된 범위 내에 있지 아니한 경우, 마스크 확인 과정을 수행하지 않고 소정의 안내 메시지를 표시부를 통해 표시할 수 있다. 이에 따라, 출입자가 카메라 모듈로부터 일정 거리 내에 있지 않아서, 출입자의 얼굴을 인지할 수 없어 마스크 확인 과정을 수행할 수 없게 되는 문제를 미연에 방지할 수 있다.Also, when the area occupied by the facial contour in the input image data is not within a preset range, a predetermined guide message may be displayed through the display unit without performing a mask checking process. Accordingly, it is possible to prevent in advance the problem that the mask check process cannot be performed because the person is not within a certain distance from the camera module and the face of the person cannot be recognized.

또한, 마스크 확인부는 생성된 입력 영상 데이터에 출입자가 여러 명인 경우, 얼굴 인식 프로그램을 이용하여 출입 인원을 파악할 수 있고, 파악된 인원 전부가 마스크를 착용하고 있으면 제어부로 마스크 착용으로 확인 결과를 전달하며, 일부라도 마스크를 착용하고 있지 않으면, 마스크 미착용으로 확인 결과를 전달한다. 여기서, 여러 명의 출입자 중 마스크 미착용 인원이 일부인 경우, 미착용한 인원수만큼 마스크 배출부에서 마스크를 배출하도록 제어부에 미착용 인원수에 대한 정보도 전달할 수 있다. In addition, if there are multiple people entering the generated input image data, the mask confirmation unit can identify the number of people entering and leaving using a face recognition program, and if all the identified personnel are wearing masks, the confirmation result is transmitted to the control unit by wearing a mask. , If at least some of them are not wearing a mask, the confirmation result is delivered as not wearing a mask. Here, when some of the plurality of people who do not wear a mask are not wearing a mask, information on the number of people not wearing a mask may also be transmitted to the control unit so that the mask is discharged from the mask discharging unit as much as the number of people not wearing a mask.

마스크 확인부의 얼굴 인식 프로그램에 딥 러닝 기반의 객체 검출 알고리즘이 사용될 수 있다. 여기서, 딥 러닝 기반의 객체 검출이란 이미지에서 관심 객체를 배경과 구분해 식별하는 자동화 기법으로 CNN, YOLO, SSD 등의 객체 검출 알고리즘이 있다.A deep learning-based object detection algorithm may be used in the face recognition program of the mask check unit. Here, deep learning-based object detection is an automated technique that distinguishes and identifies an object of interest in an image from the background, and there are object detection algorithms such as CNN, YOLO, and SSD.

CNN(Convolutional Neural Network)은 필터링 기법을 인공 신경망에 적용해 이미지를 분류하는 객체 검출 알고리즘으로 데이터에서 직접 학습하고 패턴을 사용하여 이미지를 분류하므로 특징을 수동적으로 추출할 필요가 없는 것을 특징으로 한다.Convolutional Neural Network (CNN) is an object detection algorithm that classifies images by applying a filtering technique to an artificial neural network.

YOLO(You Only Look Once)는 객체 검출을 위해 단일 컨볼루션 네트워크를 사용하는 객체 검출 알고리즘으로 단일 컨볼루션 네트워크를 사용하므로 객체 검출이 매우 빠르지만 정확도가 떨어지는 것을 특징으로 한다.YOLO (You Only Look Once) is an object detection algorithm that uses a single convolutional network for object detection.

SSD(Single Shot Detector)는 한 장의 이미지로 훈련하여 객체를 검출하는 객체 검출 알고리즘으로 빠르면서 정확도도 높은 것을 특징으로 한다.SSD (Single Shot Detector) is an object detection algorithm that detects objects by training with a single image. It is characterized by fast and high accuracy.

특히 마스크 확인부의 경우, 동시에 여러 명의 출입자 얼굴 및 마스크에 대한 빠른 인식이 필요하기 때문에, 상기 객체 검출 알고리즘 중 SSD와 같이 처리속도도 빠르면서 정확도가 높은 객체 검출 알고리즘이 적합하다.In particular, in the case of the mask confirmation unit, since it is necessary to recognize the faces and masks of several people at the same time, an object detection algorithm with high processing speed and high accuracy, such as SSD, is suitable among the object detection algorithms.

이와 비슷하게 처리속도가 빠른 알고리즘으로는 전체 이미지에서 특정 영역(Region)을 선택하여 학습시키는 Faster R-CNN 등도 활용될 수 있다.Similarly, as an algorithm with high processing speed, Faster R-CNN, which selects and trains a specific region from the entire image, can be used.

딥 러닝 기반의 객체 검출 알고리즘은 저장부의 입력 영상 데이터를 사용하여 출입자의 얼굴 및 마스크에 대한 반복 학습을 수행할 수 있으며, 마스크 확인부는 딥 러닝 기반의 객체 검출 알고리즘 사용을 통해 보다 정확한 확인결과를 얻을 수 있다. The deep learning-based object detection algorithm can perform repeated learning on the face and mask of the occupant using the input image data of the storage unit, and the mask confirmation unit obtains more accurate confirmation results through the use of the deep learning-based object detection algorithm. can

저장부는 마스크 확인부에서 생성한 입력 영상 데이터를 저장하는 곳으로 입력 영상 데이터 외에 출입통제장치의 각종 프로그램이나 데이터들도 저장될 수 있다. 여기서, 저장부는 입력 영상 데이터를 매핑하면서 관리할 수 있다. 예컨대, 입력 영상 데이터의 파일이름으로, 소정의 일련번호 또는 출입문이 개방되는 시간으로 지정할 수 있다. The storage unit stores the input image data generated by the mask check unit, and in addition to the input image data, various programs or data of the access control device may be stored. Here, the storage unit may manage the input image data while mapping it. For example, as a file name of the input image data, a predetermined serial number or a door opening time may be designated.

마스크 배출부는 마스크 진열부와 출입자가 마스크 배출구를 포함하여 구성된다. 여기서, 마스크 배출구는 낙하방식을 이용하여 마스크를 배출할 수 있도록 마스크 진열부의 하단에 마련된다.The mask discharging unit is configured to include a mask display unit and a mask discharging port. Here, the mask outlet is provided at the lower end of the mask display unit so that the mask can be discharged using a drop method.

마스크 배출부는 마스크의 종류 또는 사이즈에 따라 복수의 마스크 진열부로 구성될 수 있다. The mask discharging unit may include a plurality of mask display units according to the type or size of the mask.

마스크 진열부는 마스크의 거치를 위한 공간인 진열대, 마스크 배출을 위한 배출로, 마스크 배출부의 기능 수행을 위한 내부장치를 포함한다. The mask display unit includes a display stand that is a space for mounting the mask, a discharge path for discharging the mask, and an internal device for performing the function of the mask discharging unit.

마스크 진열부의 진열대는 마스크가 보관되고, 마스크를 제어부의 제어에 따라 배출하는 역할을 한다. 이때, 배출로는 배출되는 마스크를 마스크 배출구로 안내하는 역할을 하며, 배출로의 일단은 진열대에, 타단은 배출구와 연결될 수 있다.The display stand of the mask display unit serves to store the mask and discharge the mask under the control of the controller. At this time, the discharge path serves to guide the discharged mask to the mask outlet, and one end of the discharge path may be connected to the display stand and the other end to the outlet.

마스크 진열부는 마스크의 거치와 배출을 위한 이송수단이 마련되며, 다양한 형태로 구현될 수 있다. 도1 또는 도3에는 일례로써 코일방식의 이송수단이 도시되어 있다. The mask display unit is provided with transport means for mounting and discharging the mask, and may be implemented in various forms. 1 or 3 shows a coil-type transfer means as an example.

이송수단은 도시된 바와 같이 코일방식으로 구성될 수 있다. 코일은 금속이나 합성수지를 코일형태로 형성하되 간격을 두어, 이 간격에 마스크가 삽입된다. 그리고 코일의 일측 종단에는 기어세트와 모터를 구성하여 모터의 회전에 따라 코일이 회전하도록 함으로써 코일을 따라 마스크가 전진하게 되어 배출된다. 코일의 종단에서 마스크는 배출로를 향해 낙하하게된다. 이러한 이송수단은 제시된 예 외에도 컨베이어벨트 형태와 같이 다른 형태로 구성될 수도 있는 것으로 제시된 바에 의해 본 발명을 한정하는 것은 아니다.The conveying means may be configured in a coil manner as shown. The coil is made of metal or synthetic resin in the form of a coil, but with a gap, a mask is inserted in this gap. And by configuring a gear set and a motor at one end of the coil so that the coil rotates according to the rotation of the motor, the mask advances along the coil and is discharged. At the end of the coil, the mask is dropped towards the discharge path. The present invention is not limited by the fact that the conveying means may be configured in other forms, such as a conveyor belt form, in addition to the presented examples.

또한, 출입통제장치 전면 마스크 배출부의 일측에는 배출버튼이 구비될 수 있다. 배출버튼은 마스크 배출부가 제어부의 제어가 없더라도 출입자의 누름동작에 의하여 마스크를 배출할 수 있도록 하는 것으로 별도의 마스크 확인 절차를 거치지 않고 출입자가 마스크를 획득할 수 있도록 한다.In addition, a discharge button may be provided on one side of the front mask discharge unit of the access control device. The eject button enables the mask ejection unit to eject the mask by a pressing action of the occupant even without the control of the controller, and allows the occupant to acquire the mask without going through a separate mask confirmation procedure.

제어부는 출입통제장치의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부는 마스크 착용 확인부의 확인 결과에 따라, 출입자가 마스크를 착용한 경우 출입개폐부를 개방하도록 출입개폐부로 제어신호를 출력하고, 출입자가 마스크를 미착용한 경우 마스크 배출부로 마스크를 제공하도록 제어신호를 출력한다.The control unit controls the overall operation of the access control device. According to the confirmation result of the mask wearing confirmation unit, the control unit outputs a control signal to the door opening and closing unit to open the door opening and closing when the person wearing a mask, and outputs a control signal to provide the mask to the mask outlet when the person wearing a mask is not wearing a mask do.

제어부는 아두이노 보드로 구성되며 마스크 확인부에서 시리얼 통신을 이용하여 아두이노 보드에 확인 결과를 신호로 보내주면 출입개폐부 등 출입통제장치의 전반적인 동작을 제어하여 출입자들의 출입을 통제한다. 제어수단으로 제시된 아두이노 보드 외에도 제어부는 다른 형태로 구성될 수도 있는 것으로 제시된 바에 의해 본 발명을 한정하는 것은 아니다.The control unit is composed of an Arduino board, and when the mask verification unit sends a signal to the Arduino board using serial communication, the control unit controls the overall operation of the access control device, such as the access control unit, to control the entrance of the visitors. In addition to the Arduino board presented as a control means, the present invention is not limited by the fact that the control unit may be configured in other forms.

출입통제장치는 체온 감지부를 더 포함할 수도 있다.The access control device may further include a body temperature sensor.

도 3을 참조하면, 체온 감지부는 적외선 체온계로 구성하여 출입자와의 직접적인 접촉없이 체온을 측정할 수 있도록 한다. 측정된 체온은 표시부에 표시될 수 있다.Referring to FIG. 3 , the body temperature sensing unit is configured as an infrared thermometer to measure body temperature without direct contact with an entrant. The measured body temperature may be displayed on the display unit.

제어부는 출입자의 체온이 기 설정된 체온값 이하고, 마스크를 착용하고 있다면 출입개폐부을 개방하도록 제어 신호를 출력한다. The control unit outputs a control signal to open the access opening and closing unit when the body temperature of the occupant is less than a preset body temperature value and wearing a mask.

출입통제장치는 음성 안내부를 더 포함할 수 있다. 음성 안내부는 제어부의 제어에 의해 소정의 음성신호를 스피커로 출력할 수 있다. 제어부는 음성 안내부를 통해 마스크 확인부의 결과, 출입자의 얼굴 정면이 카메라의 화각 내에 존재하지 않는 경우 등과 같이 소정의 오류안내 메시지를 표시할 수 있다.The access control device may further include a voice guide. The voice guide unit may output a predetermined voice signal to the speaker under the control of the controller. The control unit may display a predetermined error guide message through the voice guide unit, such as when the face of the person entering or leaving does not exist within the angle of view of the camera as a result of the mask confirmation unit.

또한, 출입통제장치 전면 마스크 배출부의 일측에는 배출버튼이 구비될 수 있다. 배출버튼은 마스크 배출부가 제어부의 제어가 없더라도 출입자의 누름동작에 의하여 마스크를 배출할 수 있도록 하는 것으로 별도의 마스크 확인 절차를 거치지 않고 출입자가 마스크를 획득할 수 있도록 한다.In addition, a discharge button may be provided on one side of the front mask discharge unit of the access control device. The eject button enables the mask ejection unit to eject the mask by a pressing action of the occupant even without the control of the controller, and allows the occupant to acquire the mask without going through a separate mask confirmation procedure.

또한, 출입통제장치는 마스크 확인부의 결과에 따라 다른 색으로 점등되는 led를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 마스크 확인부의 결과가 마스크 미착용인 경우, 적색이 점등되고, 마스크 착용인 경우 녹색이 점등될 수 있다.In addition, the access control device may further include an LED that is lit in a different color according to the result of the mask check unit. For example, when the result of the mask check unit is that the mask is not worn, red may be lit, and when the mask is worn, green may be lit.

이상의 출입통제장치의 각 구성에 대해 설명하였다. 이하에서는, 도 2를 참조하여 출입통제장치의 출입통제방법을 보다 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 출입통제장치의 출입통제방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.Each configuration of the above access control device has been described. Hereinafter, an access control method of the access control device will be described in more detail with reference to FIG. 2 . 2 is a flowchart provided to explain an access control method of an access control device according to an embodiment of the present invention.

카메라 모듈은 건물 출입을 원하는 출입자를 촬영하여 마스크 확인부로 촬영 영상을 전달한다. 이러한, 카메라 모듈의 촬영은 건물을 들어오려는 출입자가 카메라 모듈에 자신의 얼굴을 인식시킴으로써 이루어진다. (S201)The camera module captures the person who wants to enter the building and transmits the captured image to the mask check unit. The photographing of the camera module is performed by a person entering the building by recognizing his or her face in the camera module. (S201)

카메라 모듈은 출입자의 얼굴을 촬영한 영상을 마스크 확인부로 전달하고 마스크 확인부는 제공된 영상을 이용하여 입력 영상 데이터를 생성하여 얼굴 인식 프로그램을 통해 마스크 착용을 확인한다.(S202)The camera module transmits the image of the person's face to the mask check unit, and the mask check unit uses the provided image to generate input image data to confirm wearing the mask through the face recognition program (S202).

S202 단계의 확인결과 출입자가 마스크를 착용한 경우, 마스크 확인부가 제어부에 확인결과를 제공하면 제어부는 출입개폐부를 개방하도록 제어신호를 출력한다.(S204)As a result of the check in step S202, if the person wearing a mask wears a mask, when the mask check unit provides the check result to the control unit, the control unit outputs a control signal to open the access opening/closing unit. (S204)

S202 단계의 확인결과 출입자가 마스크를 미착용한 경우, 마스크 확인부가 제어부에 확인결과를 제공하면 제어부는 마스크 배출부에서 마스크를 배출하도록 제어신호를 출력한다(S203)As a result of the confirmation in step S202, if the person entering and leaving does not wear a mask, the mask confirmation unit provides the confirmation result to the control unit, and the control unit outputs a control signal to discharge the mask from the mask discharge unit (S203)

마스크 배출부에서 마스크를 제공받은 출입자는 다시 S201 단계로 돌아가 마스크 착용이 확인되면 출입개페부가 개방되어 해당 건물에 입실할 수 있다. The person receiving the mask from the mask discharge unit returns to step S201 again, and when it is confirmed that the mask is worn, the entrance/exit opening/closing unit is opened and can enter the building.

S202 단계의 확인결과 출입자의 얼굴 전면이 포착되지 않는 경우(예컨대, 얼굴의 전부 또는 일부가 포착되지 않거나 머리 뒷면이 포착되는 경우) 또는 포착된 얼굴이 기 설정된 범위 내에 있지 아니한 경우(카메라와 가까이 있거나 멀리 있는 경우), 마스크 확인부는 표시부 또는 음성 안내부를 통해 오류 정정을 위한 안내 메시지를 출력할 수 있다. 안내 메시지가 출력되면 다시 S201 단계로 돌아가 카메라 모듈이 출입자를 촬영하기 시작한다.(S201)As a result of the confirmation in step S202, if the front face of the person is not captured (eg, all or part of the face is not captured or the back of the head is captured) or the captured face is not within a preset range (close to the camera or far away), the mask check unit may output a guide message for error correction through the display unit or the voice guide unit. When the guide message is output, it goes back to step S201 and the camera module starts photographing the entrants (S201).

이상의 방법에 의하여, 본 발명의 마스크 배급 출입통제장치의 출입통제방법이 수행된다. 마스크 확인부는 출입자의 마스크 착용이 확인되면, 제어부는 해당 출입자가 건물로 출입할 수 있도록 출입개폐부로 제어신호를 출력할 수 있다.By the above method, the access control method of the mask distribution access control device of the present invention is performed. When the mask checking unit confirms that the person wearing the mask is wearing the mask, the control unit may output a control signal to the access opening/closing unit so that the corresponding person can enter the building.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 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 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

출입통제장치 : 100 마스크 확인부 : 150
출입개폐부 : 110 마스크 배출부 : 160
카메라 모듈 : 120 제어부 : 170
표시부 : 130 체온 감지부 : 180
메모리 : 140Access control device: 100 Mask check unit: 150
Entrance/exit part: 110 Mask discharge part: 160
Camera module: 120 Control unit: 170
Display unit: 130 Body temperature sensing unit: 180
Memory: 140

Claims (9)

제어부의 신호에 따라 개폐가 제어되는 출입개폐부;
출입자를 촬영하는 카메라 모듈;
상기 카메라 모듈이 촬영한 영상을 출력하는 표시부;
상기 카메라 모듈이 촬영한 영상을 이용하여 출입자의 얼굴에 대한 입력 영상 데이터를 생성하여 마스크 착용을 확인하고, 확인 결과를 제어부에 제공하는 마스크 확인부;
상기 입력 영상 데이터를 저장하는 저장부;
내부에 복수의 마스크를 저장하며, 제어부의 신호에 따라 마스크를 배출하는 마스크 배출부;
상기 마스크 착용 확인부로부터 마스크 착용 여부 결과를 제공받아 마스크를 착용한 경우 상기 출입개폐부를 개방하고, 마스크를 착용하지 않은 경우 상기 마스크 배출부가 마스크를 배출하도록 제어하는 제어부를 포함하는 마스크 배급 출입통제장치an access opening/closing unit for which opening and closing is controlled according to a signal from the control unit;
a camera module for photographing the entrants;
a display unit for outputting an image captured by the camera module;
a mask check unit that generates input image data for the face of an entrant using the image captured by the camera module to confirm wearing of a mask, and provides a check result to the control unit;
a storage unit for storing the input image data;
a mask discharging unit storing a plurality of masks therein and discharging the masks according to a signal from the control unit;
Mask distribution access control device including a control unit for receiving the result of whether the mask is worn from the mask wearing confirmation unit and opening the access opening and closing unit when wearing a mask, and controlling the mask discharge unit to discharge the mask when not wearing a mask 제1항에 있어서,
출입자가 복수인 경우,
상기 마스크 확인부는,
복수의 얼굴을 인식하여 출입 인원 파악 및 마스크 착용을 확인하고,
상기 제어부는,
상기 마스크 확인부로부터 결과를 제공받아 전원이 마스크 착용한 경우 상기 출입개폐부를 개방하고, 전원 또는 일부가 마스크 착용하지 않은 경우 상기 마스크 배출부가 착용하지 않은 인원의 수에 대응되는 마스크를 배출하도록 제어하는 마스크 배급 출입통제장치. The method of claim 1,
If there are multiple visitors,
The mask confirmation unit,
Recognizes multiple faces to check the number of people entering and wearing a mask,
The control unit is
When receiving the result from the mask confirmation unit, when all of them wear a mask, the opening and closing unit is opened, and when all or part of the mask is not worn, the mask discharge unit discharges a mask corresponding to the number of people not wearing a mask. Mask distribution access control device. 제1항에 있어서,
출입자의 체온을 측정하여 상기 제어부에 제공하는 체온 감지부를 포함하고,
상기 표시부는,
상기 체온 감지부에서 측정한 체온을 표시하고,
상기 제어부는,
상기 체온 감지부에서 제공한 체온이 설정된 체온 이하인 경우 상기 출입개폐부를 개방하도록 제어하는 마스크 배급 출입통제장치.The method of claim 1,
and a body temperature sensing unit that measures the body temperature of an occupant and provides it to the control unit;
The display unit,
Displaying the body temperature measured by the body temperature sensor,
The control unit is
A mask distribution access control device for controlling the opening and closing of the door when the body temperature provided by the body temperature sensor is below a set body temperature. 제1항에 있어서,
상기 카메라 모듈은 열화상카메라를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 열화상카메라로부터 감지된 체온이 설정된 체온 이하인 경우 상기 출입개폐부를 개방하는 마스크 배급 출입통제장치.The method of claim 1,
The camera module further comprises a thermal imaging camera,
The control unit is
A mask distribution access control device that opens the access opening and closing unit when the body temperature detected by the thermal imaging camera is below the set body temperature. 제1항에 있어서,
상기 마스크 확인부의 결과를 음성으로 안내하는 음성 안내부를 포함하는 마스크 배급 출입통제장치.The method of claim 1,
Mask distribution access control device including a voice guide for guiding the result of the mask confirmation unit by voice. 제1항에 있어서,
상기 마스크 확인부는,
딥 러닝 객체 검출 알고리즘에 따라 상기 저장부에 저장된 상기 입력 영상 데이터에 대한 학습을 수행하여 마스크를 확인하는 마스크 배급 출입통제장치.The method of claim 1,
The mask confirmation unit,
A mask distribution access control device for checking a mask by performing learning on the input image data stored in the storage unit according to a deep learning object detection algorithm. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 표시부는,
출입자의 얼굴 정면이 상기 카메라 모듈의 화각 내에 포착되지 않는 경우, 오류에 대한 안내 메시지를 표시하는 마스크 배급 출입통제장치.3. The method of claim 1 or 2,
The display unit,
A mask distribution access control device for displaying an error guidance message when the front face of an occupant is not captured within the angle of view of the camera module. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마스크 확인부의 결과에 따라 출입자가 마스크 착용한 경우 청색, 미착용한 경우 적색이 점등되는 led를 더 포함하는 마스크 배급 출입통제장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Mask distribution access control device further comprising an LED that turns on blue when the person wearing a mask and red when not wearing a mask according to the result of the mask check unit. 마스크를 제공하는 마스크 배급 출입통제장치의 출입통제방법에 있어서,
카메라 모듈이 출입자의 얼굴을 촬영하는 단계;
마스크 확인부에서 상기 카메라 모듈이 촬영한 출입자의 얼굴을 인식하여 마스크를 확인하는 단계;
제어부가 상기 마스크 확인부의 결과에 따라 출입자가 마스크를 착용한 경우 출입개폐부를 개방하고, 출입자가 마스크를 미착용한 경우 마스크 배출부에서 마스크를 배출하도록 제어하는 단계를 포함하는 마스크 배급 출입통제장치의 출입통제방법.
In the access control method of a mask distribution access control device that provides a mask,
The camera module photographing the face of the entrant;
checking the mask by recognizing the face of the person photographed by the camera module in the mask checking unit;
In and out of the mask distribution access control device, comprising the step of controlling the control unit to open the access opening and closing part when the entrant wears a mask according to the result of the mask confirmation unit, and to discharge the mask from the mask discharging part when the entrant does not wear a mask control method.
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