KR20230030921A - 인공지능 카메라 장치 및 이를 이용한 이벤트 데이터 전송 방법 - Google Patents

인공지능 카메라 장치 및 이를 이용한 이벤트 데이터 전송 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인공지능 카메라 장치 및 이를 이용한 이벤트 데이터 전송 방법에 관한 것이다. 본 발명의 인공지능 카메라 장치는 설치 장소에 대한 영상을 획득하여 인공지능 기반으로 객체를 인식하고, 인식된 객체에 이벤트가 발생되면, 이벤트 상황을 판별하여 경고나 안내 등의 음성 정보를 출력하고, 이벤트 영상을 다운 사이징 변환하여 저용량의 이벤트 영상을 포함하는 이벤트 데이터를 저전력과 장거리 통신이 가능한 무선 통신망을 이용하여 관제 센터 등의 외부로 전송하도록 처리한다. 본 발명에 의하면, 저렴한 통신 비용으로 이벤트 발생 시, 저용량의 이벤트 데이터를 전송하여 이벤트 상황을 관제 센터 등으로 전달할 수 있으며, 이를 통해 이벤트 상황을 모니터링, 확인하는 등의 조치가 가능하게 한다.

Description

인공지능 카메라 장치 및 이를 이용한 이벤트 데이터 전송 방법{ARTIFICIAL INTELLIGENCE CAMERA APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING EVENT DATA USING THE SAME}
본 발명은 인공지능 카메라 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 카메라 모듈로 획득된 영상으로부터 인공지능 기반으로 설치 장소의 객체를 인식하고, 객체에 이벤트가 발생되면 경고나 안내를 위한 음성 정보를 출력하고, 이벤트가 발생된 이벤트 영상을 저장하고, 이벤트 영상을 다운 사이징 영상으로 변환하여, 이벤트 발생에 따른 저용량의 이벤트 데이터를 저전력과 장거리 통신이 가능한 무선 통신망을 이용하여 데이터 전송량을 최소화하여 전송하는 인공지능 카메라 장치 및 이를 이용한 이벤트 발생에 따른 이벤트 데이터 전송 방법에 관한 것이다.
일반적으로 CCTV 카메라는 산업용, 교육용, 의료용, 교통 관제용 감시, 방재용 및 사내의 화상 정보 전달용 등 다양한 용도로 활용하고 있다. 이러한 CCTV 카메라는 대부분이 영상을 실시간으로 획득 및 전송하여 설치 장소를 감시하거나 모니터링하도록 구비된다.
그러나 기존의 CCTV 카메라는 감시자가 직접 영상을 확인해야만 하기 때문에, 화재, 인명 사고 등의 사건 사고나 위급 상황 등의 이벤트가 발생하였을 때, 실시간으로 확인이 어려워 사후에 녹화된 영상을 증거 자료로 활용하는 등 신속한 조치가 이루어지지 못하고 있는 실정이다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여, 최근에는 CCTV 카메라가 이벤트 발생 시, 통신망을 통하여 실시간으로 관제 센터 등으로 이벤트 영상을 전송한다. 이 경우, 정확한 이벤트 상황을 확인할 수 있도록 고해상도의 이벤트 영상을 전송해야 하고, 이벤트 발생에 따른 객체의 움직임을 실시간 감지해야 하므로, 고용량의 데이터를 전송해야만 가능하다.
이를 위해 기존의 CCTV 카메라는 이동 통신사와의 계약에 의해 사용 가능한 전용 통신망을 이용하여 관제 센터 등과 데이터 전송이 이루어지고 있다. 그러나 이러한 전용 통신망은 이벤트 영상의 용량이 큼에 따라 데이터 전송량이 증가되므로, 고비용의 통신 비용이 발생되는 문제점이 있다.
또한 CCTV 카메라가 예컨대, 독립적인 블랙박스 형태로 운영되는 경우와 같이, 전용 통신망을 사용할 수 없는 경우, 통신 비용 발생에 따른 예산 부족 등으로 네트워크 통신이 이루어지지 않게 됨에 따라 이벤트 발생 시, 경고만 출력하게 된다. 이 경우, CCTV 카메라에 구비되는 저장 매체를 주기적으로 수거하여 이벤트 발생 여부를 확인 가능하나, 이벤트 발생에 따른 실시간 확인이 어렵다는 문제점이 있다.
이에 CCTV 카메라를 효율적으로 활용할 수 있는 새로운 방안이 요구되고 있는 실정이다.
한국 공개특허공보 제10-2014-0124497호(공개일 2014년 10월 27일) 한국 공개특허공보 제10-2012-0003545호(공개일 2012년 01월 11일) 한국 공개특허공보 제10-2015-0099990호(공개일 2015년 09월 02일) 한국 등록특허공보 제10-2073412호(공고일 2020년 02월 04일)
본 발명의 목적은 인공지능 카메라 장치를 이용하여 설치 장소에서의 이벤트 상황을 판별하고, 이벤트 발생 시 저렴한 통신 비용으로 이벤트 발생에 따른 데이터를 전송하기 위한 인공지능 카메라 장치 및 이를 이용한 이벤트 데이터 전송 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 저전력과 장거리 통신이 가능한 무선 통신망을 이용하여 이벤트 발생에 따른 저용량의 이벤트 영상을 전송하기 위한 인공지능 카메라 장치 및 이를 이용한 이벤트 데이터 전송 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 인공지능 기반으로 영상과 음성이 융합된 기술을 결합하여 이벤트 발생에 따른 이벤트 상황을 전달하기 위한 인공지능 카메라 장치 및 이를 이용한 이벤트 데이터 전송 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 인공지능 카메라 장치는 설치 장소에 대한 영상을 획득하고, 인공지능 기반으로 획득된 영상에서 이벤트가 발생되면, 이벤트 영상을 추출하여 저용량의 이벤트 영상으로 변환하고, 이벤트 발생에 따른 저용량의 이벤트 데이터를 관제 서버로 전송하도록 하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같은 본 발명의 인공지능 카메라 장치는 저렴한 통신 비용으로 이벤트 상황을 관제 센터 등에 전송하여 이벤트 상황을 전달 및 모니터링하도록 할 수 있다.
이 특징에 따른 본 발명의 인공지능 카메라 장치는, 설치 장소에 대한 영상을 획득하는 카메라 모듈; 상기 카메라 모듈로부터 획득된 영상에서 객체를 인식하고, 인식된 객체에 이벤트가 발생되는지를 판별하여 이벤트가 발생되면, 획득된 영상에서 이벤트 영상을 추출 및 저장하고, 추출된 이벤트 영상을 저용량의 이벤트 영상으로 다운 사이징 변환하여 저장하는 영상 처리부; 이벤트 상황에 대응하는 음성 정보를 출력하는 스피커; 상기 스피커로 음성 정보를 출력하도록 처리하는 음성 처리부; 저전력 방식의 무선 통신망에 연결되는 무선 통신부; 이벤트 로그 정보와 추출된 이벤트 영상 및 저용량의 이벤트 영상을 적어도 저장하는 저장부; 태양 전지를 이용하여 충전되어 상기 인공지능 카메라 장치의 전원을 공급하는 배터리; 및 이벤트 발생 시, 상기 무선 통신망을 통해 이벤트 로그 정보와 저용량의 이벤트 영상을 포함하는 이벤트 데이터를 전송하도록 상기 무선 통신부를 제어하는 제어부를 포함한다.
이 특징에 있어서, 상기 인공지능 카메라 장치는, 이벤트 영상의 다운 사이징 용량 및 크기, 상기 이벤트 데이터의 전송 주기, 일정 기간 동안의 이벤트 데이터 전송량을 적어도 설정하여 상기 저장부에 설정 정보를 저장하도록 하는 설정부;를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 설정 정보에 대응하여 이벤트 영상을 변환하거나, 상기 무선 통신부를 통해 이벤트 데이터를 전송하도록 제어한다.
이 특징에 있어서, 상기 영상 처리부는, 상기 카메라 모듈로부터 획득된 영상에서 인공지능 기반으로 객체를 인식하는 객체 인식부; 상기 객체 인식부로부터 객체가 인식되면, 인공지능 기반으로 이벤트 상황을 판별하고 상기 제어부로 판별된 이벤트 상황에 따라 음성 정보를 출력하도록 판별된 이벤트 유형을 전달하는 이벤트 판별부; 및 상기 이벤트 판별부로부터 이벤트가 발생되면, 상기 저장부에 저장된 이벤트 영상을 추출하고, 추출된 이벤트 영상을 다운 사이징 변환하고, 변환된 저용량의 이벤트 영상을 상기 저장부에 저장하는 영상 변환부를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 인공지능 카메라 장치를 이용한 이벤트 데이터 전송 방법이 제공된다.
이 특징에 따른 인공지능 카메라 장치를 이용한 이벤트 데이터 전송 방법은, 상기 인공지능 카메라 장치의 카메라 모듈로부터 설치 장소에 대한 영상을 획득하고, 획득된 영상에서 인공지능 기반으로 객체를 인식하는 단계; 인공지능을 이용하여 인식된 객체에서 이벤트가 발생되는지를 판별하는 단계; 이벤트가 발생되면, 인공지능을 이용하여 이벤트 상황을 이벤트 유형별로 판별하는 단계; 이벤트 발생에 따른 이벤트 발생 일시, 장소 및 이벤트 유형이 적어도 포함된 이벤트 로그 정보 및 획득된 영상에서 이벤트가 발생된 이벤트 영상을 추출하여 저장하는 단계; 판별된 이벤트 상황에 매칭된 정보를 출력하여 이벤트가 발생된 객체에게 이벤트 발생을 안내하거나 경고하는 단계; 저장된 이벤트 영상을 설정 정보에 대응하여 일정 용량 및 크기로 다운 사이징 변환하여 저용량의 이벤트 영상을 저장하는 단계; 및 저전력과 장거리 통신 가능한 무선 통신망을 이용하여 상기 인공지능 카메라 장치의 식별 정보와, 이벤트 로그 정보와 저용량의 이벤트 영상이 포함된 이벤트 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.
이 특징에 있어서, 상기 이벤트 데이터를 전송하는 단계는, 적어도 데이터 전송량, 전송 횟수, 이벤트 유형별로 설정된 설정 정보에 대응하여 실시간 또는 주기적으로 전송한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 인공지능 카메라 장치는 설치 장소의 영상을 실시간 획득하여 인공지능 기반으로 이벤트 발생을 판별하고, 이벤트 발생 시, 이벤트 영상을 저용량으로 변환하여 관제 서버로 이벤트 발생에 따른 이벤트 데이터를 전송함으로써, 저렴한 통신 비용으로 이벤트 상황을 전달 및 확인할 수 있도록 한다.
또 본 발명의 인공지능 카메라 장치는 이벤트 영상의 다운 사이징 용량 및 화면 크기 등을 조절하여 저용량의 이벤트 영상을 생성 가능하므로, 저렴한 통신 비용에 적합한 데이터 전송이 가능하다.
또 본 발명의 인공지능 카메라 장치는 데이터 전송량, 이벤트 유형별 등에 따라 일별, 월별 등 일정 주기의 데이터 전송량과 전송 횟수 및 전송 시간 등을 설정하고, 이에 대응하여 저용량의 이벤트 데이터를 전송하도록 함으로써, 설치 장소와 용도 등에 따라 데이터 전송량의 조절이 가능하다.
또한 본 발명의 인공지능 카메라 장치는 이벤트 유형이 긴급한지의 여부에 따라 실시간 또는 주기적으로 저용량의 이벤트 데이터를 전송함으로써, 이벤트 발생 시, 음성 안내 메시지나 경고음을 출력하고, 필요에 따라 관리자가 현장에 출동하여 저장 매체를 회수하도록 하여 이벤트 상황을 신속하게 확인, 점검 및 조치가 가능하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 인공지능 카메라 장치들을 구비하는 카메라 네트워크 시스템의 네트워크 구성을 도시한 블록도,
도 2는 도 1에 도시된 AI 카메라 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 3은 도 1에 도시된 관제 서버의 구성을 나타내는 블록도, 그리고
도 4는 본 발명에 따른 인공지능 카메라 장치의 이벤트 발생에 따른 이벤트 데이터 전송 수순을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
본 발명에 따른 인공지능 카메라 장치는 설치 장소에 대한 영상을 획득하여 인공지능 기반으로 객체를 인식하고, 인식된 객체에 이벤트가 발생되면, 이벤트 상황을 판별하여 경고나 안내 등의 음성 정보를 출력하고, 이벤트 영상을 다운 사이징 변환하여 저용량의 이벤트 영상을 포함하는 이벤트 데이터를 저전력과 장거리 통신이 가능한 무선 통신망을 이용하여 관제 센터 등의 외부로 전송하도록 처리한다.
이러한 본 발명의 인공지능 카메라 장치는 저렴한 통신 비용으로 이벤트 발생 시, 저용량의 이벤트 데이터를 전송하여 이벤트 상황을 관제 센터 등으로 전달할 수 있으며, 이를 통해 이벤트 상황을 모니터링, 확인하는 등의 조치가 가능하게 한다.
또한 본 발명의 인공지능 카메라 장치는 이벤트 발생 시, 이벤트 상황에 적합한 음성 안내 메시지나 경보음 등을 출력하도록 하여 객체에게 이벤트 상황을 안내하거나 경고할 수 있다.
이하 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 인공지능 카메라 장치들을 구비하는 카메라 시스템의 네트워크 구성을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 카메라 네트워크 시스템(2)은 예컨대, 방범, 감시, 통제 등을 위한 인공지능(AI) 기반의 CCTV 시스템으로, 저렴한 통신 비용으로 이벤트 상황을 전달하기 위하여, 다양한 장소 각각에 설치되는 복수 개의 인공지능 카메라 장치(100)들을 이용하여 설치 장소에 대한 영상을 실시간 획득하고, 획득된 영상에서 인공지능 기반으로 객체를 인식하여 이벤트 상황을 판별하고, 이벤트 발생 시, 경보나 안내를 위한 음성 정보를 출력하고, AI 카메라 장치(100)로부터 획득된 영상에서 이벤트 영상을 추출하여 저용량의 이벤트 영상으로 변환하고, 저전력과 장거리 통신 가능한 무선 통신망(10)을 이용하여 저용량의 이벤트 영상을 포함하는 이벤트 데이터를 관제 서버(200)로 전송한다.
이러한 본 발명의 카메라 네트워크 시스템(2)은 저렴한 통신 비용으로 이벤트 상황을 관제 센터 등으로 필요에 따라 실시간 또는 주기적으로 전달할 수 있다.
즉, 본 발명의 카메라 네트워크 시스템(2)은 무선 통신망(10)을 통해 서로 다른 장소에 설치된 복수 개의 AI 카메라 장치(100)와, 예를 들어, 지방자치단체나 관련 기관의 관제 센터 등에 구비되고 AI 카메라 장치(100)들 각각으로부터 이벤트 데이터를 전송받아서 이벤트 상황을 모니터링하거나 후속 조치를 처리하도록 하는 관제 서버(200)를 포함한다.
이를 위해 본 발명의 카메라 네트워크 시스템(2)은 저렴한 통신 비용을 위해, 예를 들어, 협대역 사물인터넷(NarrowBand Internet of Things, NBIoT)의 이동 통신망, 로라(Long Range : LoRa) 망의 무선 통신망 등 장거리 통신 가능한 저전력의 무선 통신망(10)을 이용하여 복수 개의 AI 카메라 장치(100)와 관제 서버(200)가 상호 데이터 통신을 처리한다.
이는 AI 카메라 장치(100)가 설치 장소에서의 이벤트 발생 시, 이벤트 발생에 따른 고해상도, 고용량의 이벤트 영상을 관제 센터 등으로 전송하기 위해 통신 비용이 비싼 전용 통신망을 이용하거나 경고나 안내만 이루어지고 있는 문제점을 해결하기 위해, 다양한 설치 장소 예를 들어, 출입 통제 지역, 불법 쓰레기 투기 지역, 위험 지역, 산속이나 등산로 주변, 하천 주변의 외곽 지역 등 무인으로 운영 관리되는 지역에 무선 통신 가능한 블랙 박스 등과 같은 모듈 형태로 구비되고, 저렴한 통신 비용의 NBIoT, 로라망 등을 이용하여 이벤트 데이터를 전송한다.
여기서 NBIoT는 저전력의 이통 통신망으로, 저전력 광역 통신을 지원하는 협대역 사물 인터넷망이다. 이는 수백 Kbps 이하의 데이터 전송 속도와 10km 이상의 광역 서비스를 지원하는 것이 특징이다. 또 로라망은 저전력의 무선 통신망으로, 적은 전력으로 장거리 데이터 전송이 가능한 사물 인터넷망이다. 이러한 NBIoT와 로라망은 통신 비용이 저렴한 장점이 있다. 이 때문에 원거리에 있는 AI 카메라 장치(100)와 관제 서버(200) 간 즉, 전력 소비가 낮은 사물 간의 데이터 통신에 적합하다.
관제 서버(200)는 예컨대, 카메라 네트워크 시스템(2)의 관제 센터 등에 구비되고, 무선 통신망(10)을 이용하여 복수 개의 AI 카메라 장치(100)들을 통합 관리한다. 관제 서버(200)는 관제 센터의 관리자(또는 담당자)가 서로 다른 장소들 각각에 설치된 AI 카메라 장치(100)로부터 이벤트 데이터가 전송되면, 이를 모니터링하여 이벤트 상황을 인식하고, 이벤트 유형에 따라 실시간 또는 주기적으로 현장에 출동하여 이벤트 상황을 확인 및 점검하도록 처리한다. 이를 위해 관제 서버(200)는 복수 개의 AI 카메라 장치(100)들 각각의 식별 정보를 판별하여 설치 장소를 인식하고, 이벤트 데이터를 전송받아서 해당 장소에서의 이벤트 상황을 모니터링한다.
따라서 본 발명의 AI 카메라 장치(100)는 획득된 영상으로부터 객체를 인식하여 이벤트 상황을 판별하고, 이벤트 발생 시, 해당 이벤트 상황에 따른 음성 정보를 출력하여 경보 또는 안내하고, 획득된 영상에서 이벤트 영상을 추출하고 다운 사이징 변환하여 원본의 이벤트 영상과 다운 사이징한 이벤트 영상을 저장한다. 또 AI 카메라 장치(100)는 이벤트 발생에 따른 이벤트 데이터 예컨대, 이벤트 발생 일시, 장소 및 이벤트 유형 등이 포함된 이벤트 로그 정보와, 저용량의 이벤트 영상 등을 식별 정보와 함께 무선 통신망(10)을 통해 관제 서버(200)로 전송한다.
이에 관제 서버(200)는 해당 설치 장소의 관리자가 현장에 실시간 또는 주기적으로 출동하여 원본의 이벤트 영상이 저장된 저장 장치를 회수하여 이벤트 상황을 정확하게 모니터링하거나 추후 증거 자료로 활용할 수 있도록 한다.
다음은 본 발명에 따른 AI 카메라 장치와 관제 서버의 구성 및 기능을 상세히 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 AI 카메라 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 AI 카메라 장치(100)는 카메라 영상 획득과 음성 출력이 가능한 일체형의 모듈 형태로 구비되어 다양한 장소에 설치되고 저전력의 장거리 무선 통신망(10)에 연결된다. AI 카메라 장치(100)는 서로 다른 설치 장소에 대응하여 식별 가능한 식별 정보를 구비한다.
AI 카메라 장치(100)는 설치 장소에 대한 영상을 획득 및 저장하고, 획득된 영상에서 인공지능 기반으로 객체를 인식한다. AI 카메라 장치(100)는 객체가 인식되면, 설치 장소에 따라 발생되는 다양한 유형 즉, 시나리오별 이벤트 상황을 인공지능 기반으로 반복 학습하고, 이를 통해 인식된 객체에 의한 이벤트 상황을 판별한다. AI 카메라 장치(100)는 이벤트가 발생되면, 이벤트 상황에 따른 음성 정보를 출력한다.
AI 카메라 장치(100)는 이벤트가 발생되면, 획득된 영상에서 이벤트 영상을 추출하고, 추출된 이벤트 영상을 저용량의 이벤트 영상으로 다운 사이징 변환하여 저장한다. AI 카메라 장치(100)는 변환된 저용량의 이벤트 영상을 포함하는 이벤트 데이터를 무선 통신망(10)을 통해 관제 서버(200)로 전송한다. 이 때, AI 카메라 장치(100)는 기설정된 데이터 전송량, 이벤트 상황별 등에 따라 이벤트 데이터를 실시간 또는 주기적으로 전송할 수 있다.
이를 위해 본 발명의 AI 카메라 장치(100)는 카메라 모듈(110), 영상 처리부(120), 스피커(130), 음성 처리부(140), 무선 통신부(160), 저장부(170), 배터리(180), 태양 전지 모듈(190) 및 제어부(150)를 포함한다. AI 카메라 장치(100)는 설정부(152)를 더 포함한다. 무선 통신부(160)와 제어부(150) 및 저장부(170) 중 적어도 어느 하나에는 AI 카메라 장치(100)의 식별 정보(예컨대, ID, IP 등)가 구비될 수 있다.
구체적으로, 카메라 모듈(110)은 예컨대, 고해상도의 고정형 IP 카메라, 회전형 IP 카메라, 이미지 센서 모듈 등으로 구비되고, 설치 장소에 대한 영상을 실시간 획득한다. 카메라 모듈(110)은 획득된 영상을 영상 처리부(120)로 전달한다.
영상 처리부(120)는 예컨대, 프로세서, GPU(Graphics Processing Unit) 등의 인공지능 시스템 반도체 소자로 구비되고, 카메라 모듈(110)로부터 획득된 영상을 인공지능 기반으로 객체를 인식하고, 인식된 객체에 이벤트가 발생되는지를 판별하여 이벤트 상황을 판별한다. 영상 처리부(120)는 이벤트가 발생되면, 이벤트 영상을 추출하여 저장부(170)에 저장한다. 영상 처리부(120)는 추출된 이벤트 영상을 저용량의 이벤트 영상(예를 들어, 저용량 및 소형 화면 크기의 스냅샷 이미지 등)으로 다운 사이징하여 변환하고, 저용량의 이벤트 영상을 저장부(170)에 저장한다.
이 실시예에서 영상 처리부(120)는 객체 인식부(122), 이벤트 판별부(124) 및 영상 변환부(126)로 구성된다.
객체 인식부(122)는 획득된 영상으로부터 인공지능 기반으로 객체를 인식한다. 객체 인식부(122)는 객체가 인식되면, 이벤트 판별부(124)로 이벤트가 발생되었음을 전달한다.
이벤트 판별부(124)는 객체 인식부(122)로부터 객체가 인식되면, 인공지능 기반으로 이벤트 상황을 판별한다. 즉, 이벤트 판별부(124)는 설치 장소에 대응하여 다양한 이벤트 상황을 딥러닝 학습하여 이벤트 상황을 판별한다. 이벤트 판별부(124)는 이벤트 상황을 판별하여 이벤트가 발생되었음을 영상 변환부(126)로 전달한다. 또 이벤트 판별부(124)는 판별된 이벤트 상황에 따라 경고나 안내를 위한 음성 정보를 출력하도록 판별된 이벤트 유형을 제어부(150)로 전달한다.
영상 변환부(126)는 이벤트 판별부(124)로부터 이벤트가 발생되면, 저장부(170)에 저장된 이벤트 영상을 추출하고, 추출된 이벤트 영상을 다운 사이징 변환하고, 변환된 저용량의 이벤트 영상을 저장부(170)에 저장한다. 이 때, 영상 변환부(126)는 기설정된 설정 정보에 따라 다운 사이징 용량으로 변환한다.
스피커(130)는 이벤트 상황에 대응되는 음성 정보를 출력한다. 여기서 음성 정보는 예컨대, 음성 안내 메시지, 경고음 등으로 구비되어 이벤트 유형에 따라 해당 이벤트 상황에 매칭되고, 음성 처리부(140)에 의해 스피커(130)로 출력된다.
음성 처리부(140)는 이벤트 판별부(124)로부터 이벤트 상황이 판별되면, 제어부(150)의 제어를 받아서 해당 이벤트 상황에 대응되는 음성 정보를 스피커(130)로 출력하도록 처리한다.
설정부(152)는 다운 사이징 용량 및 크기, 이벤트 데이터 전송 주기, 일정 기간 동안의 이벤트 데이터 전송 용량 등을 설정한다. 설정부(152)는 설정 정보를 저장부(170)에 저장한다.
무선 통신부(160)는 저전력의 무선 통신망(10)에 연결되고, 외부 예컨대, 관제 서버(200)로 이벤트 데이터를 전송한다. 이 때, 무선 통신부(160)는 통신 비용을 절감하기 위해 제어부(150)의 제어를 받아서 데이터 전송량이 제한되거나, 설정된 데이터 전송량이 초과되지 않도록 데이터 통신을 처리한다.
저장부(170)는 탈착 가능한 저장 매체 예를 들어, SD 메모리 카드, CF 메모리카드, USB 메모리, SSD, HDD 등으로 구비되고, 객체 인식부(122)에 의해 카메라 모듈(110)로부터 획득된 영상에서 객체가 인식되면, 제어부(150)의 제어를 받아서 획득된 영상을 저장한다. 저장부(170)는 이벤트 판별부(124)에 의해 이벤트 상황이 판별되면, 획득된 영상으로부터 이벤트 영상을 추출하여 저장한다. 저장부(170)는 영상 변환부(126)에 의해 변환된 저용량의 이벤트 영상을 저장한다. 저장부(170)는 이벤트 상황의 유형(시나리오)별로 다양한 음성 정보를 저장한다. 또 저장부(170)는 제어부(150)에 의해 이벤트 발생에 따른 이벤트 발생 일시, 장소 및 이벤트 유형 등이 포함된 이벤트 로그 정보를 저장한다. 이 실시예의 저장부(170)는 탈착 가능한 메모리 장치 예를 들어, SD 메모리 카드 등으로 구비되어 관리자가 회수 및 교체 가능하게 구비된다.
배터리(180)는 소형의 태양광 패널을 구비하는 태양 전지 모듈(190)로부터 발생된 전원을 이용하여 충전되고, 제어부(150)의 제어를 받아서 AI 카메라 장치(100)의 전원을 공급한다.
그리고 제어부(150)는 AI 카메라 장치(100)의 제반 동작을 처리하도록 제어한다. 즉, 제어부(150)는 카메라 모듈(110), 영상 처리부(120), 스피커(130), 음성 처리부(140), 무선 통신부(160), 저장부(170), 배터리(180), 태양 전지 모듈(190) 및 설정부(152)들 각각의 기능이 상호 유기적으로 처리되도록 제어한다.
구체적으로, 제어부(150)는 태양 전지 모듈(190)을 제어하여 전원을 발생시키고, 발생된 전원을 이용하여 배터리(180)를 충전하도록 제어한다. 제어부(150)는 배터리(180)로부터 AI 카메라 장치(10))의 전원을 공급하도록 제어한다. 즉, 제어부(150)는 배터리(180)의 충방전을 제어한다.
제어부(150)는 설정부(152)를 통해 설정 정보를 생성하여 저장부(170)에 저장하도록 제어한다. 제어부(150)는 영상 처리부(120)를 제어하여 카메라 모듈(110)로 영상을 획득하고, 획득된 영상에서 객체가 인식되어 이벤트 상황이 판별되면, 이벤트 영상을 추출하고, 추출된 이벤트 영상을 저용량의 이벤트 영상으로 다운 사이징 변환하여 저장부(170)에 이벤트 영상, 저용량의 이벤트 영상을 저장하도록 제어한다. 이 때, 제어부(150)는 이벤트 로그 정보를 생성하여 저장부(170)에 저장하도록 제어한다.
제어부(150)는 판별된 이벤트 상황에 따라 저장부(170)에 저장된 음성 정보를 선택하여 스피커(130)로 출력하도록 음성 처리부(140)를 제어한다.
또 제어부(150)는 이벤트 상황이 판별되면, 무선 통신망(10)을 통해 이벤트 로그 정보와 저용량의 이벤트 영상이 포함된 이벤트 데이터를 관제 서버(200)로 전송하도록 무선 통신부(160)를 제어한다.
따라서 본 발명의 AI 카메라 장치(100)는 획득된 영상으로부터 이벤트가 발생되면, 음성 정보를 출력하여 경고 또는 안내하고, 동시에 이벤트 영상을 저용량의 이벤트 영상으로 변환하여 이벤트 데이터를 관제 서버(200)로 전송함으로써, 소량의 데이터 전송을 통해 이벤트 상황을 관제 센터 등으로 전달할 수 있다.
이러한 본 발명의 AI 카메라 장치(100)는 통신 비용을 줄이기 위하여, 예를 들어, 카메라 모듈(110)이 고해상도(1920×1080)의 영상을 획득하는 경우, 해상도 80×60 내지 1920×1080 범위 내에서 필요에 따라 다양한 이미지 사이즈를 선택하여 다운 사이징 변환 및 전송이 가능하고, 객체 감지 시, 움직임에 따라 데이터 용량이 커지게 됨에 따라 하루 저장하는 용량을 제한하여 이벤트 영상을 추출 및 저장할 수도 있다. 또 본 발명의 AI 카메라 장치(100)는 시간 간격 또는 이벤트 유형별로 데이터 전송량을 달리 설정하여 전송할 수도 있다. 또 본 발명의 AI 카메라 장치(100)는 일일 데이터 전송량(예를 들어, 1일 160Kb 이하 등)을 설정하여 설정 범위를 넘지 않도록 전송할 수도 있다. 또한 본 발명의 AI 카메라 장치(100)는 1일 1회만 이벤트 데이터를 일일 데이터 전송량에 맞게 하나의 파일로 결합하여 전송하도록 설정할 수도 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 AI 카메라 장치(100)는 일일 데이터 전송량 초과 시, 이벤트 데이터의 전송을 차단할 수도 있다.
그리고 도 3은 도 1에 도시된 관제 서버의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 관제 서버(200)는 복수 개의 AI 카메라 장치(100)들 각각으로부터 이벤트 데이터를 전송받아서 이벤트 상황을 모니터링하도록 처리한다. 관제 서버(200)는 어느 하나의 AI 카메라 장치(100)로부터 이벤트 데이터가 전송되면, 해당 AI 카메라 장치(100)가 설치된 장소로 관리자를 출동시켜서 이벤트 상황을 확인 및 점검하도록 하고, AI 카메라 장치(100)의 저장부(170) 즉, 저장 매체를 실시간 또는 주기적으로 회수하도록 하여, 저장부(170)에 저장된 이벤트 영상을 통해 추후 증거 자료 등으로 활용할 수 있도록 한다.
본 발명의 관제 서버(200)는 서버부(210)와 데이터베이스부(250)를 포함한다. 서버부(210)는 예컨대, 무선 통신망(10)을 통해 복수 개의 AI 카메라 장치(100)들 각각과 접속되어 데이터 통신이 가능하도록 처리하는 웹 서버와 앱 서버, AI 카메라 장치(100)들을 통합 관리 및 모니터링하기 위한 하드웨어 및 소프트웨어 플랫폼, 인공지능 영상 처리 알고리즘, 딥러닝 알고리즘 등이 구비된다. 데이터베이스부(250)는 서버부(210)에 의해 처리되는 관제 서버(200)의 제반 처리 과정에 따른 다양한 정보들을 저장 및 관리한다. 이 실시예에서 데이터베이스부(250)는 관제 서버(200)에 포함되어 있으나, 독립적인 데이터베이스 서버로 구비될 수도 있다.
이 실시예의 서버부(210)는 제어부(212), 통신부(214), 카메라 관리부(216), 모니터링 처리부(218) 및 이벤트 처리부(220)를 포함한다.
구체적으로, 통신부(214)는 예를 들어, 무선 통신 모듈, 이동 통신 모듈 등으로 구비되고 무선 통신망(10)에 연결되어 복수 개의 AI 카메라 장치(100)들과 상호 데이터 통신을 처리한다.
카메라 관리부(216)는 무선 통신망(10)을 통해 복수 개의 카메라 장치(100)들 각각에 대한 다양한 정보들을 저장, 설정 및 관리한다. 즉, 카메라 관리부(216)는 AI 카메라 장치(100)들 각각의 식별 정보를 데이터베이스부(250)에 저장하고, 이를 통해 AI 카메라 장치(100)들 각각의 설치 장소를 판별한다. 카메라 관리부(216)는 AI 카메라 장치(100)들 각각의 설치 장소에 대응하여 이벤트 유형에 따른 음성 정보를 설정, 저장한다. 카메라 관리부(216)는 AI 카메라 장치(100)들 각각에 대한 관리자에 대한 개인 정보 즉, 이름, 연락처, 담당 AI 카메라 장치, 담당 지역 등의 관리자 정보를 매칭시켜서 저장, 관리한다. 카메라 관리부(216)는 AI 카메라 장치(100)들의 데이터 전송에 따른 다양한 설정 정보 예를 들어, 다운 사이징 크기 및 용량, 전송 주기, 전송 시간 간격, 1회 데이터 전송량, 일월별 즉, 주기별 데이터 전송량, 1일 전송 횟수 및 전송량, 이벤트 유형별 등의 데이터 전송량 등을 설정하여 AI 카메라 장치(100)의 통신 사용량을 제한한다.
모니터링 처리부(218)는 AI 카메라 장치(100)들 각각으로부터 이벤트 데이터가 전송되면, 해당 AI 카메라 장치(100)를 판별하여 이벤트 상황을 모니터링 및 확인한다. 모니터링 처리부(218)는 이벤트 발생 여부와 이벤트 유형별 등 필요에 따라 AI 카메라 장치(100)들 각각의 관리자가 실시간 또는 주기적으로 현장에 출동하여 AI 카메라 장치(100)의 저장부(170)를 회수하도록 처리한다.
이벤트 처리부(220)는 모니터링 처리부(218)에 의해 모니터링된 이벤트가 긴급을 요하는 경우, 해당 관리자로 하여금 실시간으로 현장에 출동하여 이벤트 상황을 확인 및 점검하도록 처리한다. 이벤트 처리부(220)는 이벤트가 긴급을 요하지 않는 경우에는 주기적으로 현장에 출동하여 이벤트 상황을 확인 및 점검하도록 처리한다.
제어부(212)는 AI 카메라 장치(100)들 각각과 연동해서 관제 서버(200)의 제반 동작을 처리하도록 제어한다. 즉, 제어부(212)는 통신부(214), 카메라 관리부(216), 모니터링 처리부(218), 이벤트 처리부(220) 및 데이터베이스부(250)들 각각의 기능이 상호 유기적으로 처리되도록 제어한다.
그리고 데이터베이스부(250)는 서버부(210)의 처리 과정에 따른 다양한 정보들 예를 들어, AI 카메라 장치들 각각의 식별 정보, 설치 장소, 담당 관리자 정보 등을 포함하는 카메라 정보(252), 데이터 전송량 등에 대한 설정 정보(254), 이벤트 유형에 따른 AI 카메라 장치(100)에서 출력하는 음성 정보(256), AI 카메라 장치(100)들 각각을 관리하는 관리자 정보(258) 및, 이벤트 로그 정보와 변환된 저용량의 이벤트 영상 등을 포함하는 이벤트 데이터(260) 등을 적어도 저장 및 관리한다.
계속해서 도 4는 본 발명에 따른 인공지능 카메라 장치의 이벤트 발생에 따른 이벤트 데이터 전송 수순을 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 인공지능(AI) 카메라 장치(100)는 단계 S300에서 카메라 모듈(110)로부터 설치 장소에 대한 영상을 획득하고, 단계 S310에서 획득된 영상에서 인공지능 기반으로 객체를 인식한다. 단계 S320에서 AI 카메라 장치(100)는 딥러닝 등의 인공지능을 이용하여 인식된 객체에서 이벤트가 발생되는지를 판별한다.
단계 S330에서 AI 카메라 장치(100)는 이벤트가 발생되면, 인공지능을 이용하여 이벤트 상황을 이벤트 유형별로 판별하고, 단계 S340에서 이벤트 발생에 따른 이벤트 발생 일시, 장소(위치) 및 이벤트 유형 등이 포함된 이벤트 로그 정보와, 획득된 영상에서 이벤트가 발생된 이벤트 영상을 추출하여 저장부(170)에 저장한다.
단계 S350에서 AI 카메라 장치(100)는 판별된 이벤트 상황에 매칭된 음성 안내 메시지나 경고음 등의 음성 정보를 출력하여 이벤트가 발생된 객체에게 이벤트 발생을 안내하거나 경고한다.
단계 S360에서 AI 카메라 장치(100)는 저장부(170)에 저장된 이벤트 영상을 일정 용량 및 크기로 다운 사이징 변환하여 저용량의 이벤트 영상을 저장부(170)에 저장한다. 이 때, 저용량의 이벤트 영상은 관제 서버(200)에 의해 설정된 다운 사이징 용량 및 크기에 대응하여 변환된다.
이어서 단계 S370에서 이벤트 로그 정보와 저용량의 이벤트 영상이 포함된 이벤트 데이터를 무선 통신망(10)을 통해 관제 서버(200)로 전송한다. 이 때, 이벤트 데이터는 AI 카메라 장치(100)의 식별 정보와 함께 전송되며, 데이터 전송량, 이벤트 유형 등의 설정 정보에 대응하여 실시간 또는 주기적으로 관제 서버(100)로 전송한다. 이에 관제 서버(100)는 이벤트가 발생된 AI 카메라 장치(100)의 장소(위치)를 인식하고, 이벤트 데이터를 통해 이벤트 상황을 모니터링하고, 긴급 처리를 요하거나 심각한 이벤트인 경우, 현장으로 관리자를 출동시켜서 이벤트 상황을 확인 및 점검하도록 한다.
따라서 본 발명의 AI 카메라 장치(100)는 저용량의 이벤트 데이터를 저전력과 장거리 통신이 가능한 무선 통신망(10)을 이용하여 관제 서버(100)로 전송함으로써, 저렴한 통신 비용으로 이벤트 발생을 전달할 수 있다.
이상에서, 본 발명에 따른 인공지능 카메라 장치 및 이를 이용한 이벤트 데이터 전송 방법의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
2 : 카메라 네트워크 시스템
10 : 무선 통신망
100 : 인공지능 카메라 장치
200 : 관제 서버

Claims (5)

  1. 인공지능 카메라 장치에 있어서:
    설치 장소에 대한 영상을 획득하는 카메라 모듈;
    상기 카메라 모듈로부터 획득된 영상에서 객체를 인식하고, 인식된 객체에 이벤트가 발생되는지를 판별하여 이벤트가 발생되면, 획득된 영상에서 이벤트 영상을 추출 및 저장하고, 추출된 이벤트 영상을 저용량의 이벤트 영상으로 다운 사이징 변환하여 저장하는 영상 처리부;
    이벤트 상황에 대응하는 음성 정보를 출력하는 스피커;
    상기 스피커로 음성 정보를 출력하도록 처리하는 음성 처리부;
    저전력 방식의 무선 통신망에 연결되는 무선 통신부;
    이벤트 로그 정보와 추출된 이벤트 영상 및 저용량의 이벤트 영상을 적어도 저장하는 저장부;
    태양 전지를 이용하여 충전되어 상기 인공지능 카메라 장치의 전원을 공급하는 배터리; 및
    이벤트 발생 시, 상기 무선 통신망을 통해 이벤트 로그 정보와 저용량의 이벤트 영상을 포함하는 이벤트 데이터를 전송하도록 상기 무선 통신부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능 카메라 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 인공지능 카메라 장치는,
    이벤트 영상의 다운 사이징 용량 및 크기, 상기 이벤트 데이터의 전송 주기, 일정 기간 동안의 이벤트 데이터 전송량을 적어도 설정하여 상기 저장부에 설정 정보를 저장하도록 하는 설정부;를 더 포함하되,
    상기 제어부는 상기 설정 정보에 대응하여 이벤트 영상을 변환하거나, 상기 무선 통신부를 통해 이벤트 데이터를 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 인공지능 카메라 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 영상 처리부는,
    상기 카메라 모듈로부터 획득된 영상에서 인공지능 기반으로 객체를 인식하는 객체 인식부;
    상기 객체 인식부로부터 객체가 인식되면, 인공지능 기반으로 이벤트 상황을 판별하고 상기 제어부로 판별된 이벤트 상황에 따라 음성 정보를 출력하도록 판별된 이벤트 유형을 전달하는 이벤트 판별부; 및
    상기 이벤트 판별부로부터 이벤트가 발생되면, 상기 저장부에 저장된 이벤트 영상을 추출하고, 추출된 이벤트 영상을 다운 사이징 변환하고, 변환된 저용량의 이벤트 영상을 상기 저장부에 저장하는 영상 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능 카메라 장치.
  4. 인공지능 카메라 장치의 이벤트 데이터 전송 방법에 있어서:
    상기 인공지능 카메라 장치의 카메라 모듈로부터 설치 장소에 대한 영상을 획득하고, 획득된 영상에서 인공지능 기반으로 객체를 인식하는 단계;
    인공지능을 이용하여 인식된 객체에서 이벤트가 발생되는지를 판별하는 단계;
    이벤트가 발생되면, 인공지능을 이용하여 이벤트 상황을 이벤트 유형별로 판별하는 단계;
    이벤트 발생에 따른 이벤트 발생 일시, 장소 및 이벤트 유형이 적어도 포함된 이벤트 로그 정보 및 획득된 영상에서 이벤트가 발생된 이벤트 영상을 추출하여 저장하는 단계;
    판별된 이벤트 상황에 매칭된 정보를 출력하여 이벤트가 발생된 객체에게 이벤트 발생을 안내하거나 경고하는 단계;
    저장된 이벤트 영상을 설정 정보에 대응하여 일정 용량 및 크기로 다운 사이징 변환하여 저용량의 이벤트 영상을 저장하는 단계; 및
    저전력과 장거리 통신 가능한 무선 통신망을 이용하여 상기 인공지능 카메라 장치의 식별 정보와, 이벤트 로그 정보와 저용량의 이벤트 영상이 포함된 이벤트 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능 카메라 장치의 이벤트 데이터 전송 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 이벤트 데이터를 전송하는 단계는,
    적어도 데이터 전송량, 전송 횟수, 이벤트 유형별로 설정된 설정 정보에 대응하여 실시간 또는 주기적으로 전송하는 것을 특징으로 하는 인공지능 카메라 장치의 이벤트 데이터 전송 방법.
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