WO2014126344A1 - 오브젝트를 감지할 수 있는 감지 시스템, 감지 장치 및 감지 방법 - Google Patents

오브젝트를 감지할 수 있는 감지 시스템, 감지 장치 및 감지 방법 Download PDF

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WO2014126344A1
WO2014126344A1 PCT/KR2014/000470 KR2014000470W WO2014126344A1 WO 2014126344 A1 WO2014126344 A1 WO 2014126344A1 KR 2014000470 W KR2014000470 W KR 2014000470W WO 2014126344 A1 WO2014126344 A1 WO 2014126344A1
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image
photoreactive
sensing device
ultraviolet light
pattern
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PCT/KR2014/000470
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나기운
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주식회사 앰버스
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    • G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/194—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems
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    • G08B13/19602—Image analysis to detect motion of the intruder, e.g. by frame subtraction
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    • G08B13/19615—Recognition of a predetermined image pattern or behaviour pattern indicating theft or intrusion wherein said pattern is defined by the user
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/10—Image acquisition
    • G06V10/12—Details of acquisition arrangements; Constructional details thereof
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    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
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    • G06V20/50—Context or environment of the image
    • G06V20/52—Surveillance or monitoring of activities, e.g. for recognising suspicious objects

Definitions

  • the present invention relates to a sensing system, a sensing device, and a sensing method capable of sensing an object, and in particular, a sensing system that makes it easy to recognize movement of an object through image recognition of a plurality of photoreactive substances reacting to ultraviolet rays. , A sensing device and a sensing method.
  • a security technology for detecting entry and exit into a sensing target space is required.
  • a method using a hot wire sensor, an ultrasonic sensor, and a microwave sensor is known.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of easily detecting an outsider's intrusion and an insider's outing using the improved method.
  • the sensing device includes two sensors A and B.
  • an outsider invades from the outside, an object is detected in the order of the sensor A and the sensor B, and when the insider in the space goes out. Since the object is detected in the order of the sensor B and the sensor A, the intrusion of the outsider and the outing of the insider can be distinguished. ⁇ If the sensor doesn't detect the object, the inside is marked with an empty circle, if the sensor detects the object, it is filled with a circle. ⁇
  • the sensing device determines that there is an intrusion of the outsider. something to do. However, it may be a malfunction that an insider is interviewed by an insider or that it is determined that the outsider is invading in this way according to the installation position of the sensing device.
  • the sensor B can detect the intrusion from the outside by the hand gesture, but the installation position and installation of the sensing device. Depending on the situation, judging by outsiders is likely to be excessive or malfunction.
  • Such an improved method has a problem that the possibility of malfunction is large or inapplicable in various situations, such as a situation in which an outsider and an insider approach the sensing device at the same time, and a situation in which the outsider performs a large operation in the vicinity of the sensing device.
  • the improved method may change the amount of change in the sensing value according to the movement of the object. Since it is a method of detecting based on the present invention, there is a problem that is inappropriate to detect the existence of the object itself.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a sensing system, a sensing apparatus, and a sensing method that can be installed at a low cost and recognize objects.
  • Another object of the present invention is to provide a sensing system, a sensing device, and a sensing method that make it easy to know the existence and movement of an object through image recognition through an ultraviolet light reactive material.
  • the present invention using the image recognition for a plurality of ultraviolet light reactant, a sensing system, a sensing device and a sensing to easily know the direction of movement of the object according to the change in the shape of the pattern formed of the plurality of ultraviolet light reactant
  • the purpose is to provide a method.
  • Another object of the present invention is to provide a sensing system, a sensing device, and a sensing method for easily sensing an object at night while using image recognition.
  • a sensing system capable of sensing an object includes: an image captured by capturing an image including an optical reactant including a plurality of arranged photoreactive materials and a plurality of photoreactive materials; Recognizing an object by using the recognition result of the plurality of photoreactive material in Equipped with a sensing device comprising an ultraviolet light source, the plurality of photoreactive material emits visible light in response to the ultraviolet light of the ultraviolet light source .
  • a sensing device for sensing an object includes a camera module for capturing an image including a plurality of arranged photoreactive materials and a plurality of photoreactive materials in the captured image.
  • a sensing method for sensing an object comprises the steps of emitting ultraviolet light and capturing an image reacted from the ultraviolet light and the plurality of photoreactive materials in the captured image Recognizing the object using the recognition result, wherein the captured image includes an image of the plurality of photoreactive materials that emit visible light in response to ultraviolet light.
  • a sensing system, a sensing device and a sensing method capable of sensing an object can be installed at low cost.
  • a sensing system, a sensing device, and a sensing method capable of sensing an object have an effect of making it easy to know the existence and movement of an object through image recognition through an ultraviolet light reactive material.
  • a sensing system, a sensing device, and a sensing method capable of sensing an object may include a change in the shape of a pattern formed of a plurality of UV-responsive materials using image recognition of the plurality of UV-responsive materials. As a result, the moving direction of the object can be easily known.
  • a sensing system, a sensing device, and a sensing method capable of sensing an object have an effect of easily sensing an object at night while using image recognition.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of easily detecting an outsider's intrusion and an insider's outing using an existing improved method.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an exemplary case of malfunction due to an intrusion of an outsider using an existing improved method.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating another exemplary case of malfunctioning by intrusion of an outsider using an existing improved method.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a sensing system capable of sensing an object according to the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram of a sensing device.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a control flow performed in the sensing device.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an exemplary pattern array of a plurality of photoreactive materials included in a photoreactant.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an exemplary structure in which a pattern array included in a captured image is divided into a plurality of sub-arrays and a response pattern type of each sub-array to determine movement.
  • FIG. 9 illustrates an exemplary method of determining a direction of movement in accordance with the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing an exemplary case that does not recognize the intrusion of outsiders in accordance with the present invention, unlike the conventional method.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating another exemplary case that is not recognized as an intrusion of an outsider according to the present invention, unlike the conventional method.
  • the sensing system includes a photoreactive body 100 and a sensing device 200.
  • the photoreactive body 100 is installed in an entrance or the like facing the sensing device 200.
  • the photoreactive body 100 may include a plurality of photoreactive materials 110 arranged, and the plurality of photoreactive materials 110 may be regularly arranged.
  • the photoreactive material 110 included in the photoreactive body 100 may include a coating material that emits visible light in response to ultraviolet light or may be configured to apply the coating material.
  • a paint is a paint which emits light according to fluorescence or phosphorescence, for example.
  • the photoreactive body 100 may be attached to, printed on, or drawn on the surface of the support separated from the wall as shown in FIG. 4, or printed or attached on the surface of the wall of the entrance.
  • the photoreactive body 100 may be configured as a wallpaper, which is attached to the wall and the photoreactive material 110 is printed or attached.
  • the photoreactive body 100 may include a plurality of photoreactive materials 110, and each photoreactive material 110 may have a predetermined shape.
  • the photoreactive material 110 may have a circular shape or a square shape.
  • the plurality of photoreactive materials 110 are arranged at regular intervals to form a pattern array integrating the plurality of photoreactive materials 110, and the sensing device 200 recognizes the image as an image and installs the sensing system. It allows you to detect the presence, movement, or direction of movement of an object.
  • the pattern array of the photoreceptor 100 will be described in more detail with reference to FIGS. 7 and 8.
  • the sensing device 200 includes one or more ultraviolet light sources 220 (see FIG. 4B) and one or more camera modules 210 to emit ultraviolet light using the ultraviolet light sources 220, and the camera module. Capture the image including the plurality of photoreactive material 110 of the photoreactant 100 using the 210 and process the captured image to recognize the presence or movement or direction of movement of the object. .
  • the camera module 210 is a camera module 210 that can recognize an image or light of a specified band, for example, can recognize a band of visible light.
  • the sensing device 200 periodically captures an image of a pattern array of the plurality of photoreactive substances 110 included in the photoreactive body 100, and uses the shape change of the pattern array to present or move an object.
  • the direction of movement of the object can be determined.
  • sensing device 200 A more detailed description of the sensing device 200 will be described with reference to FIGS. 5 to 6.
  • sensing device 200 and the photoreactive body 100 may be installed in various forms.
  • the sensing device 200 may be installed at the side of the doorway and the photoreactive body 100 may be installed at the other side facing the entrance area through which the outsider or the insider enters and exits.
  • the photoreceptor 100 may be installed on the ceiling surface or the bottom surface of the sensing device 200 installed on the bottom surface or the ceiling surface of the doorway.
  • the sensing device 200 may recognize a pattern array of the photoreceptor 100 and detect an object such as an outsider or an insider who easily accesses through an entrance or the like according to the shape change of the pattern array. In addition, the object can be easily recognized even at night.
  • the sensing device 200 includes one or more camera modules 210, one or more ultraviolet light sources 220, a signal processing module 230, and an output module 240. Some of these modules may be omitted as necessary, and other modules not shown in FIG. 5 may be further included in the block diagram of the sensing device 200.
  • the camera module 210 includes an image sensor such as a CMOS or a CCD, and generates an analog or digital format of the captured image and is connected to the signal processing module 230. To send.
  • an image sensor such as a CMOS or a CCD
  • the camera module 210 enables capturing an image including a plurality of photoreactive materials 110 of the photoreactive body 100 installed corresponding to the sensing device 200.
  • Such an image may be an image generated by a plurality of photoreactive materials 110 reacting to ultraviolet light.
  • the camera module 210 is configured to transmit data in a digital format in the form of a continuous image frame by capturing an image at a specified period by the control of the signal processing module 230, or by encoding the analog signal. This may be configured to convert the signal processing module 230 into a digital signal, and there may be various methods for capturing an image.
  • the ultraviolet light source 220 emits ultraviolet light in a specified ultraviolet band.
  • the ultraviolet light source 220 continuously emits ultraviolet light that is not visually recognizable by the user, or under the control of the signal processing module 230, the ultraviolet light before and after the time of being captured in synchronization with the captured period. It can also emit light.
  • the signal processing module 230 recognizes the plurality of photoreactive substances 110 of the photoreceptor 100 from the analog or digital captured image received from the camera module 210 and uses the recognition result to determine the object. Recognize.
  • the signal processing module 230 may include an execution unit such as, for example, a processor, a central processing unit (CPU), a MICOM, a digital signal processor (DSP), or the like. It may further include a memory for storing necessary programs and the like.
  • an execution unit such as, for example, a processor, a central processing unit (CPU), a MICOM, a digital signal processor (DSP), or the like. It may further include a memory for storing necessary programs and the like.
  • the signal processing module 230 loads a program or the like into the execution unit, and the execution of the program can know the existence of the object, the movement or the moving direction, and the like.
  • the signal processing module 230 periodically identifies the pattern array according to the arrangement of the plurality of photoreactive materials 110 in the captured image, and uses the change in the shape of the periodically identified pattern array to access an entrance or the like. It is possible to determine the existence, movement, or direction of movement of an object such as an intruder or an insider who enters through the system.
  • the output module 240 is connected to the signal processing module 230 to output a warning sound or the like under the control of the signal processing module 230.
  • the output module 240 may include, for example, a speaker, a buzzer, or the like. If the signal processing module 230 determines that the intrusion is caused by an outsider, the signal processing module 230 may include an output module ( 240) to output a warning sound or warning buzzer. In addition, it may further include a communication module (not shown) necessary for reporting to a remote server or the like.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a control flow performed by the sensing device 200. This control flow according to FIG. 6 is effected by the sensing device 200 and preferably by the signal processing module 230 or under the control of the signal processing module 230.
  • step S110 the ultraviolet light source 220 emits ultraviolet light.
  • the signal processing module 230 may be configured to control the ultraviolet light source 220 to emit ultraviolet light periodically or to continuously emit light.
  • step S120 the camera module 210 captures an image (or image frame) including an image reacted with ultraviolet light from visible light by the plurality of photoreactive materials 110 of the photoreactive body 100.
  • the captured image is transmitted to the signal processing module 230 so that subsequent processing is performed.
  • the captured image thus includes an image of the pattern array by the plurality of photoreactive materials 110 arranged at regular intervals.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an exemplary pattern array of the plurality of photoreactive materials 110 included in the photoreactive body 100.
  • Images of this pattern array may be captured by camera module 210 and then transferred to signal processing module 230.
  • the plurality of photoreactive materials 110 are disposed at regular intervals in the horizontal direction and at regular intervals in the vertical direction to form a pattern array.
  • the spacing here may be the same or different in the horizontal direction and in the vertical direction, and the shape of each photoreactive material 110 may be circular, square, or the like, or any predetermined shape.
  • the spacing and the shape of the photoreactive material 110 may be configured in various ways, and may be more detailed depending on the resolution of the camera module 210 or the distance from the sensing device 200 to the photoreactant 100. In addition, various types of pattern arrays may be configured.
  • the horizontal direction represents the entry direction from the outside into the target space and the like
  • the vertical direction may represent the direction perpendicular to the entry direction
  • the image of the pattern array may be captured by the camera module 210 and transferred to the signal processing module 230.
  • step S130 the signal processing module 230 recognizes the object by using the recognition result of the plurality of photoreactive substances 110 included in the photoreactive body 100 in the image captured in step S120.
  • This captured image includes a patterned array or images of the patterned array in which a plurality of photoreactive materials 110 are arranged at regular intervals.
  • this step S130 is performed according to a certain period, it may be sufficient to recognize the first object at the end of the pattern array (for example, at both ends in the horizontal direction). Objects may be recognized at either or both ends in the captured image from camera module 210.
  • signal processing module 230 may determine that the object is missing or not recognized.
  • photoreactive materials 110 of the plurality of photoreactive materials 110 corresponding to one end (or both ends) are not recognized (i.e., the photoreactive materials 110 are covered by the object) May be considered to be present or recognized when the signal processing module 230 determines that the object exists or is recognized or when no more than a predetermined number of photoreactive materials 110 are recognized.
  • This end may be a start end for entering the interior space from outside the doorway (ie, an end when an outsider invades) or a start end for advancing out of the doorway from the interior space.
  • step S140 if the object is not recognized, the signal processing module 230 transitions to step S120 and periodically repeats steps S120 to S130.
  • step S150 the camera module 210 captures a subsequent image after step S120 and transmits it to the signal processing module 230.
  • the period for capturing the subsequent image may be the same or shorter than the period used in the above-described steps S120 to S1130.
  • the signal processing module 230 determines the movement of the object by using the shape change of the pattern array in successive images.
  • This step S160 is performed using a plurality of captured images, and is determined using, for example, the images acquired in step S120 and the images obtained in step S150.
  • FIG. 8A shows an exemplary structure in which a pattern array included in a captured image is divided into a plurality of sub-arrays to determine movement, and FIG. 8B shows each sub-array.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a type of a reaction pattern in response to ultraviolet rays of the photoreactive material 110 which may have a horizontal direction.
  • the signal processing module 230 captures an image through the camera module 210 and recognizes an array of patterns reacted with ultraviolet rays in the captured image, and uses the same to identify the outline of the object. Can be.
  • 8B illustrates a type of reaction pattern that may be seen when only three photoreactive materials 110 are viewed in the horizontal direction on the same line, and three photoreactive materials 110 continuous in the horizontal direction are illustrated. It can have one of eight response pattern types.
  • pattern (2) and pattern (3) can be regarded as the pattern appearing in the place corresponding to the right outline of the object.
  • Pattern (5) and pattern (6) correspond to the left outline of the object. It can be regarded as a pattern that appears in place.
  • the sub-array may be configured by including three photoreactive materials 110 continuous in the horizontal direction and including the whole in the vertical direction, as shown in FIG. 8 (a).
  • the signal processing module 230 may calculate how many patterns (2) and (3) each subarray has, and / or how many patterns (5) and (6), respectively. The use of the value to be calculated will be described with reference to FIG. 9.
  • each sub-array has been described as including three photoreactive materials 110 in a horizontal direction, the present disclosure is not limited thereto, and the sub-arrays may include three or more photoreactive materials 110 in a horizontal direction. You may.
  • the signal processing module 230 may know the distance between the photoreactive materials 110 in advance and may predetermine a color to be recognized by the photoreactive materials 110, each of the photoreactive materials 110 may be easily provided. ) Can be determined.
  • the camera Module 210 captures an image of the pattern array at times T0, T1, T2 according to a constant period, and signal processing module 230, for example, for each sub-array from each captured image.
  • the number having the pattern (2) and the pattern (3) of FIG. 8 (b) is added and digitized.
  • each sub-array of pattern type with pattern (2) and pattern (3) is (by sub-arrays 3 and 4) ⁇ 0,0,0,4,4 .
  • the numerical value of each sub-array of pattern type with pattern (2) and pattern (3) in the image at time T2 is ⁇ 0,0,0,0,0, 4,4 ⁇ .
  • the values of ⁇ 4,4 ⁇ move to the right.
  • the movement direction of the recognized specific object can be easily determined by tracking the change in the numerical value of each sub-array in each captured image continuously.
  • the maximum value here may be different in each image by time zone and may appear as 3 at time T0, but may differ as 4 at time T1, but only if there is more than a threshold at which an object is considered recognized. Even if there is an error in the maximum value, it may be regarded as a movement of the recognized object.
  • step S170 it is determined whether or not the external intrusion is determined according to the moving direction determined in step S160, and if it is determined that the external intrusion is determined, the process proceeds to step S180 and the signal processing module 230 warns through an output module 240 or the like. Output and end (S200) or transition (not shown) to step S120 can be continuously detected. If it is not determined that the external intrusion, it may transition to step S120.
  • FIG. 10 is a view showing an exemplary case that does not recognize the intrusion of outsiders in accordance with an aspect of the present invention, unlike the conventional method.
  • FIG. 10 the outsider first approached the photoreactive body 100 of the sensing system capable of detecting the object according to the present invention (FIG. 10A), but the outsider stopped without further progressing.
  • FIG. 10 the insider approaches the situation (FIG. 10B) and the insider does not proceed anymore (FIG. 10C).
  • the signal processing module 230 monitors the movement accordingly. In this example, since the reaction pattern generated by the outsider moves from the outside to the inside and stops, the signal processing module 230 does not yet determine the intrusion, thereby eliminating the malfunction caused by the conventional method.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating another exemplary case that is not recognized as an intrusion of an outsider according to an aspect of the present invention, unlike the conventional method.
  • the signal processing module 230 periodically captures an image. According to the object representing the outsider and the signal processing module 230 will monitor or determine the movement accordingly. Since the maximum value corresponding to the outline of the object or a value that can be regarded as the maximum value will not move completely from the outside to the inside, it will not be judged as an intrusion so that the malfunction caused by the conventional method can be eliminated. do.

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Abstract

본 발명은, 배열된 복수의 광 반응 물질을 포함하는 광 반응체와 복수의 광 반응 물질을 포함하는 이미지를 캡쳐링하여 캡쳐링된 이미지에서의 상기 복수의 광 반응 물질의 인지 결과를 이용하여 오브젝트를 인식하고, 자외선 광원을 포함하는 감지 장치를 포함하고, 이 복수의 광 반응 물질은, 자외선 광원의 자외선 광에 반응하여 가시광을 발광하도록 하는, 오브젝트를 감지할 수 있는 감지 시스템에 관한 것이다. 본 발명을 이용함으로써, 오브젝트의 존재를 용이하게 감지할 수 있고 이미지의 캡쳐링을 이용하면서도 야간에도 이용될 수 있도록 한다.

Description

오브젝트를 감지할 수 있는 감지 시스템, 감지 장치 및 감지 방법
본 발명은 오브젝트를 감지할 수 있는 감지 시스템, 감지 장치 및 감지 방법에 관한 것으로서, 특히 자외선에 반응하는 복수의 광 반응 물질에 대한 이미지 인식을 통해서 오브젝트의 이동을 용이하게 인식할 수 있도록 하는 감지 시스템, 감지 장치 및 감지 방법에 관한 것이다.
외부 침입을 감지하기 위한 방범 장치에서는 감지 대상 공간으로의 출입을 감지하는 센서 기술이 필요하며, 이러한 센서 기술로서 열선 센서, 초음파 센서 및 마이크로파 센서를 이용하는 방법 등이 알려져 있다. 그런데, 단순히 이러한 센서만을 이용하는 것만으로는, 외부인의 침입과 내부인의 활동을 구분하지 못하는 문제점 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로서, "방향성 센서를 이용한 감시 장치 및 그 제어 방법"(공개 번호 : 10-2010-0040610, 2010년 4월 20일, 대한민국특허청)에서는 두 개의 열선 센서를 이용함으로써, 감지 대상물의 이동 방향까지 더 감지하여 이용한다. 또한 이와 유사한 방법으로서 "이동체의 방향성 감지장치"(공개 번호 : 10-2009-0104297, 2009년 10월 6일, 대한민국특허청)가 알려져 있다.
도 1은 이와 같은 개선된 방법을 이용하여 외부인의 침입과 내부인의 외출을 용이하게 감지할 수 있는 사례를 도시한 도면이다.
도 1에 따르면, 감지 장치는 두 개의 센서(A, B)를 구비하는 바, 외부인이 외부로부터 침입할 때에는 센서 A 및 센서 B의 순서로 오브젝트의 감지가 이루어지며, 공간 내의 내부인이 외출할 때에는 센서 B 및 센서 A의 순서로 오브젝트의 감지가 이루어지므로, 외부인의 침입과 내부인의 외출을 구분할 수 있다. {센서가 오브젝트를 감지하지 못한 경우에는 내부가 빈 원으로 표시하고, 센서가 오브젝트를 감지한 경우에는 채워진 원으로 표시한다.}
하지만, 외부인과 내부인이 동시에 감지 장치에 접근하는 경우 오작동의 가능성이 높은 문제점이 있다.
예를 들어, 외부인이 외부에서 감지 장치의 센서 A로 접근하고 내부인이 내부에서 감지 장치의 센서 B로 거의 동시에 접근하는 상황에서, 약간의 시간 차이로 외부인이 센서 A에 먼저 감지된 경우에는 외부인의 침입이 있는 것으로 판단할 것이나, 내부인이 센서 B에 먼저 감지된 경우에는 내부인의 외출로 판단할 것이다. 이와 같이 동일한 상황에서 서로 다른 판단을 하는 것은 바람직하지 않고 오작동으로 귀결될 가능성이 높다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 외부인이 먼저 센서 A에 의해서 감지되었으나 더이상 진입하지 않고 정지한 상태에서 내부인의 접근으로 인해 센서 B에 의해 감지된 경우, 감지 장치는 외부인의 침입이 있는 것으로 판단할 것이다. 그러나, 내부인이 외부인을 접견하는 상황이거나, 감지 장치의 설치 위치에 따라 이와 같이 외부인의 침입으로 판단하는 것은 오작동일 수 있다.
그리고 도 3과 같이, 외부인이 센서 A에 의해서 감지된 후 정지한 상태에서, 손동작을 크게 한 경우 이러한 손동작에 의해서 센서 B가 감지함으로써 외부의 침입으로 경보할 수 있으나, 감지 장치의 설치 위치 및 설치 상황에 따라 외부인의 침입으로 판단하는 것이 과도하거나 오동작일 가능성이 높다.
이와 같이 개선된 방법은, 외부인 및 내부인이 감지 장치로 동시 접근하는 상황, 외부인이 감지 장치 근방에서 큰 동작을 하는 상황 등과 같은 여러 상황에서 오작동의 가능성이 크거나 적용할 수 없는 문제점이 있다.
그리고 개선된 방법의 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 센서의 개수를 대폭 늘리는 방법 등을 생각할 수 있으나, 이는 비용 증가를 수반하는 문제점이 있고, 이렇게 하더라도 개선된 방법은 오브젝트의 움직임에 따른 센싱값의 변화량을 기준으로 감지하는 방식이어서, 오브젝트의 존재 자체를 감지하기에는 부적당한 문제점이 있다.
따라서 이러한 기존 감지 장치에서 야기되는 다양한 문제점을 해소할 수 있도록 하는 감지 시스템, 감지 장치 및 감지 방법이 필요하다.
본 발명은, 상술한 문제점을 해결하기 위해서 안출한 것으로서, 저렴한 비용으로 설치가능하고 오브젝트를 인식할 수 있도록 하는 감지 시스템, 감지 장치 및 감지 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은, 자외선 반응 물질을 통한 이미지 인식을 통해 오브젝트의 존재와 이동을 용이하게 알 수 있도록 하는 감지 시스템, 감지 장치 및 감지 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은, 복수의 자외선 반응 물질에 대한 이미지 인식을 이용하여 복수의 자외선 반응 물질로 형성되는 패턴의 모양의 변화에 따라 오브젝트의 이동 방향을 용이하게 알 수 있도록 하는 감지 시스템, 감지 장치 및 감지 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은, 이미지 인식을 이용하면서도 야간에도 용이하게 오브젝트를 감지할 수 있도록 하는 감지 시스템, 감지 장치 및 감지 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한, 오브젝트를 감지할 수 있는 감지 시스템은, 배열된 복수의 광 반응 물질을 포함하는 광 반응체와 복수의 광 반응 물질을 포함하는 이미지를 캡쳐링하여 캡쳐링된 이미지에서의 상기 복수의 광 반응 물질의 인지 결과를 이용하여 오브젝트를 인식하고, 자외선 광원을 포함하는 감지 장치를 포함하고, 이 복수의 광 반응 물질은, 자외선 광원의 자외선 광에 반응하여 가시광을 발광한다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한, 오브젝트를 감지하기 위한 감지 장치는, 배열된 복수의 광 반응 물질을 포함하는 이미지를 캡쳐링하기 위한 카메라 모듈과 캡쳐링된 이미지에서의 복수의 광 반응 물질의 인지 결과를 이용하여 오브젝트를 인식하는 신호 처리 모듈과 자외선 광을 발광하는 자외선 광원을 포함하고, 이 이미지는, 자외선 광에 반응하는 복수의 광 반응 물질에 의해 생성된 이미지이다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한, 오브젝트를 감지하기 위한 감지 방법은, 자외선 광을 발광하는 단계와 자외선 광으로부터 반응한 이미지를 캡쳐링하는 단계와 캡쳐링된 이미지에서의 복수의 광 반응 물질의 인지 결과를 이용하여 오브젝트를 인식하는 단계를 포함하고, 이 캡쳐링된 이미지는 자외선 광에 반응하여 가시광을 발광하는 상기 복수의 광 반응 물질에 대한 이미지를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따른, 오브젝트를 감지할 수 있는 감지 시스템, 감지 장치 및 감지 방법은, 저렴한 비용으로 설치가능한 효과가 있다.
또한 상기와 같은 본 발명에 따른, 오브젝트를 감지할 수 있는 감지 시스템, 감지 장치 및 감지 방법은, 자외선 반응 물질을 통한 이미지 인식을 통해 오브젝트의 존재와 이동을 용이하게 알 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 상기와 같은 본 발명에 따른, 오브젝트를 감지할 수 있는 감지 시스템, 감지 장치 및 감지 방법은, 복수의 자외선 반응 물질에 대한 이미지 인식을 이용하여 복수의 자외선 반응 물질로 형성되는 패턴의 모양의 변화에 따라 오브젝트의 이동 방향을 용이하게 알 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 상기와 같은 본 발명에 따른, 오브젝트를 감지할 수 있는 감지 시스템, 감지 장치 및 감지 방법은, 이미지 인식을 이용하면서도 야간에도 용이하게 오브젝트를 감지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 기존의 개선된 방법을 이용하여 외부인의 침입과 내부인의 외출을 용이하게 감지할 수 있는 사례를 도시한 도면이다.
도 2는 기존의 개선된 방법을 이용하여 외부인의 침입으로 오동작하는 예시적인 사례를 도시한 도면이다.
도 3은 기존의 개선된 방법을 이용하여 외부인의 침입으로 오동작하는 예시적인 또 다른 사례를 도시한 도면이다.
도 4는, 본 발명에 따른 오브젝트를 감지할 수 있는 감지 시스템을 도시한 도면이다.
도 5는, 감지 장치의 블록도를 도시한 도면이다.
도 6은, 감지 장치에서 이루어지는 제어 흐름을 도시한 도면이다.
도 7은, 광 반응체에 포함되는 복수의 광 반응 물질의 예시적인 패턴 어레이의 형태를 도시한 도면이다.
도 8은, 이동을 판단하기 위해서 캡쳐링된 이미지에 포함되는 패턴 어레이를 복수의 서브-어레이로 분할한 예시적인 구조와 각 서브-어레이의 반응 패턴 유형을 도시한 도면이다.
도 9는, 본 발명에 따라 이동 방향을 판단하는 예시적인 방법을 도시한 도면이다.
도 10은 종래의 방법과는 달리 본 발명에 따라 외부인의 침입으로 인식하지 않는 예시적인 사례를 도시한 도면이다.
도 11은 종래의 방법과는 달리 본 발명에 따라 외부인의 침입으로 인식하지 않는 예시적인 또 다른 사례를 도시한 도면이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술 되어 있는 상세한 설명을 통하여 더욱 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 4는, 본 발명에 따른 오브젝트를 감지할 수 있는 감지 시스템을 도시한 도면이다. 도 4에 따르면 이 감지 시스템은, 광 반응체(100)와 감지 장치(200)를 포함한다.
도 4에 따른 감지 시스템의 각 구성요소에 대해서 살펴보면, 광 반응체(100)는, 감지 장치(200)에 대향하여 출입구 등에 설치된다. 이러한 광 반응체(100)는 배열된 복수의 광 반응 물질(110)을 포함하고 이러한 복수의 광 반응 물질(110)은 규칙적으로 배열될 수 있다.
광 반응체(100)에 포함되는 광 반응 물질(110)은, 자외선 광에 반응하여 가시광을 발광할 수 있도록 하는 도료를 포함하거나 이 도료가 도포되도록 구성될 수 있다. 이러한 도료는, 예를 들어 형광 또는 인광에 따라 발광하는 도료이다.
이와 같은 광 반응체(100)는, 도 4와 같이 벽체에서 분리된 지지대의 표면에 부착되거나 인쇄되거나 그려질 수 있고 또는 출입구의 벽체(wall)의 표면에 인쇄되거나 부착될 수 있다. 또는 광 반응체(100)는, 벽체에 부착되고 광 반응 물질(110)이 인쇄되거나 부착된, 벽지로서 구성될 수도 있다.
이와 같은 광 반응체(100)는 복수의 광 반응 물질(110)을 포함하고, 각각의 광 반응 물질(110)은 일정한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 광 반응 물질(110)은 원형의 형상이나 사각형 등의 형상을 가질 수 있다.
그리고 이 복수의 광 반응 물질(110)은 일정한 간격을 가지고 배열되어 복수의 광 반응 물질(110)을 일체로 하는 패턴 어레이를 형성하도록 하고 이를 감지 장치(200)가 이미지로 인식하여 감지 시스템이 설치되는 곳에서의 오브젝트의 존재나 이동이나 이동 방향을 감지할 수 있도록 한다.
광 반응체(100)의 패턴 어레이에 대해서는 도 7과 도 8을 통해 보다더 상세히 살펴보도록 한다.
감지 장치(200)는, 하나 이상의 자외선 광원(220)(도 4의 (b) 참조)과 하나 이상의 카메라 모듈(210)을 포함하여 이 자외선 광원(220)을 이용하여 자외선을 발광하고, 카메라 모듈(210)을 이용하여 광 반응체(100)의 복수의 광 반응 물질(110)을 포함하는 이미지를 캡쳐링하고 캡쳐링된 이미지를 처리하여 오브젝트의 존재나 이동이나 이동 방향을 인식할 수 있도록 한다.
이러한 카메라 모듈(210)은 지정된 대역의 이미지 또는 빛을 인식할 수 있고, 예를 들어 가시광(visible light)의 대역을 인식할 수 있도록 하는 카메라 모듈(210)이다.
그리고 감지 장치(200)는, 광 반응체(100)에 포함되는 복수의 광 반응 물질(110)의 패턴 어레이의 이미지를 주기적으로 캡쳐링하고, 패턴 어레이의 모양 변화를 이용하여 오브젝트의 존재나 이동이나 오브젝트의 이동 방향을 판단할 수 있다.
감지 장치(200)에 대한 보다 더 상세한 설명은 도 5 내지 도 6을 통해서 살펴보도록 한다.
이와 같은 감지 장치(200)와 광 반응체(100)는 다양한 형태로 설치될 수 있다. 예를 들어 감지 장치(200)는, 출입구의 측면에 설치되고 외부인 또는 내부인이 출입하는 출입 영역을 사이에 두고 대항하는 다른 측면에 광 반응체(100)가 설치될 수 있다. 또는 감지 장치(200)가 출입구의 바닥면이나 천장면에 설치되고 대항하는 천장면 또는 바닥면에 광 반응체(100)가 설치될 수 있다.
그리고 이와 같은 감지 시스템에서, 감지 장치(200)는 광 반응체(100)의 패턴 어레이를 인식할 수 있고 이 패턴 어레이의 모양 변화에 따라 용이하게 출입구 등을 통해 접근하는 외부인 또는 내부인과 같은 오브젝트를 인식할 수 있도록 하며, 나아가 야간에도 용이하게 오브젝트를 인식할 수 있도록 한다.
도 5는 감지 장치(200)의 블록도를 도시한 도면이다. 도 5에 따르면 이 감지 장치(200)는 하나 이상의 카메라 모듈(210)과 하나 이상의 자외선 광원(220)과 신호 처리 모듈(230)과 출력 모듈(240)을 포함한다. 이 중 일부의 모듈은 필요에 따라 생략될 수 있고 도 5에 도시되지 않은 다른 모듈이 이 감지 장치(200)의 블록도에 더 포함될 수도 있다.
이 감지 장치(200)의 각 블록들을 살펴보면, 카메라 모듈(210)은, CMOS, CCD 등과 같은 이미지 센서를 구비하여, 캡쳐링된 이미지를 아날로그 혹은 디지털의 포맷을 생성하여 연결된 신호 처리 모듈(230)로 전송한다.
이러한 카메라 모듈(210)은, 감지 장치(200)에 대응하게 설치되어 있는 광 반응체(100)의 복수의 광 반응 물질(110)을 포함하는 이미지를 캡쳐링할 수 있도록 한다. 이와 같은 이미지는 자외선 광에 반응하는 복수의 광 반응 물질(110)에 의해서 생성된 이미지일 수 있다.
여기서 카메라 모듈(210)은, 신호 처리 모듈(230)의 제어 등에 의해 지정된 주기로 이미지를 캡쳐링(capturing)하여 연속적인 이미지 프레임 형태로 된 디지털 포맷의 데이터를 전송하도록 구성되거나 혹은 아날로그 신호로 인코딩하여 이를 신호 처리 모듈(230)로 하여금 디지털의 신호로 변환할 수 있도록 구성될 수 있고, 이 외에도 이미지를 캡쳐링하기 위한 다양한 방법이 있을 수 있다.
자외선 광원(220)은, 지정되어 있는 자외선 대역의 자외선 광을 발광한다. 이러한 자외선 광원(220)은 지속적으로 사용자 등이 시각적으로 인식할 수 없는 자외선 광을 발광하거나 혹은 신호 처리 모듈(230)의 제어하에, 캡쳐링되는 주기에 동기화되어 캡쳐링되는 시점의 전후에 자외선 광을 발광할 수도 있다.
이와 같이 내부인이나 외부인 등이 인식할 수 없는 자외선 광을 사용하여, 내부인이나 외부인 등이 알지 못하게 혹은 불편함을 제공함이 없이 오브젝트의 존재를 인식할 수 있도록 한다.
신호 처리 모듈(230)은, 카메라 모듈(210)로부터 수신된 아날로그 또는 디지털의 캡쳐링된 이미지로부터 광 반응체(100)의 복수의 광 반응 물질(110)을 인지하고 이 인지 결과를 이용하여 오브젝트를 인식한다.
이러한 신호 처리 모듈(230)은, 예를 들어 프로세서(processor)나 CPU(Central Processing Unit)나 MICOM 등이나 DSP(Digital Signal Processor) 등과 같은 실행 유닛을 구비할 수 있고, 나아가 이 실행 유닛의 구동에 필요한 프로그램 등을 저장하기 위한 메모리를 더 구비할 수 있다.
이와 같은 신호 처리 모듈(230)은, 프로그램 등을 실행 유닛에 로딩하여, 이 프로그램의 실행으로 오브젝트의 존재나 이동이나 이동 방향 등을 알 수 있다.
그리고 이 신호 처리 모듈(230)은, 복수의 광 반응 물질(110)의 배열에 따른 패턴 어레이를 캡쳐링된 이미지에서 주기적으로 식별하여 주기적으로 식별된 패턴 어레이의 모양의 변화를 이용하여 출입구 등을 통해 진입하는 침입자 등이나 내부인 등의 오브젝트의 존재나 이동이나 이동 방향을 판단할 수 있다.
이 신호 처리 모듈(230)에서 이루어지는 제어는, 도 6, 및 도 9 내지 도 11을 통해서 보다더 상세히 살펴보도록 한다.
출력 모듈(240)은, 신호 처리 모듈(230)에 연결되어 신호 처리 모듈(230)의 제어에 따라 경고음 등을 출력할 수 있도록 한다.
이러한 출력 모듈(240)은 예를 들어 스피커나, 부저(buzz) 등을 포함할 수 있고, 만일 신호 처리 모듈(230)이 외부인에 의한 침입으로 판단한 경우에 신호 처리 모듈(230)은 출력 모듈(240)을 통해 경고음이나 경고 부저를 출력하도록 한다. 아울러 원격의 서버 등에 보고하기 위하여 필요한 통신 모듈(미도시)을 더 포함할 수 있다.
도 6은 감지 장치(200)에서 이루어지는 제어 흐름을 예시한 도면이다. 이러한 도 6에 따른 제어 흐름은 감지 장치(200)에 의해서 이루어지고 바람직하게는 신호 처리 모듈(230)에 의해서 혹은 신호 처리 모듈(230)의 제어하에 이루어진다.
도 6에 따른 제어 흐름을 살펴보면, 먼저 단계 S110에서, 자외선 광원(220)은 자외선 광을 발광한다. 이러한 단계 S110은, 신호 처리 모듈(230)이 자외선 광원(220)을 제어하여 주기적으로 자외선 광을 발광하도록 구성되거나 지속적으로 발광하도록 구성될 수 있다.
이후 단계 S120에서, 카메라 모듈(210)은 광 반응체(100)의 복수의 광 반응 물질(110)에 의해서 자외선 광으로부터 가시광으로 반응한 이미지를 포함하는 이미지(또는 이미지 프레임)를 캡쳐링한다. 이와 같이 캡쳐링된 이미지는 신호 처리 모듈(230)로 전송하여 이후 처리가 이루어지도록 한다.
이와 같이 캡쳐링된 이미지는 일정한 간격으로 배열된 복수의 광 반응 물질(110)에 의한 패턴 어레이에 대한 이미지를 포함한다.
패턴 어레이에 대해서 좀 더 구체적으로 살펴보면, 도 7은, 광 반응체(100)에 포함되는 복수의 광 반응 물질(110)의 예시적인 패턴 어레이의 형태를 도시한 도면이다.
이러한 패턴 어레이의 이미지는 카메라 모듈(210)에 의해서 캡쳐링될 수 있고 이후 신호 처리 모듈(230)로 전달될 수 있다.
도 7에 따르면 복수의 광 반응 물질(110)은 패턴 어레이로 구성되기 위해 수평 방향으로 일정한 간격을 가지고 배치되고 수직 방향으로 일정한 간격으로 배치된다. 여기서 이 간격은 수평 방향으로 그리고 수직 방향으로 동일하거나 혹은 상이할 수 있고, 각 광 반응 물질(110)의 형태는 원형이거나 사각형 등이거나 혹은 임의의 미리 지정된 형상일 수 있다.
이러한 간격과 광 반응 물질(110)의 형태는 다양하게 구성될 수 있고, 카메라 모듈(210)의 해상도에 따라 또는 감지 장치(200)로부터 광 반응체(100)에 대한 거리에 따라 보다더 세밀하게 구성할 수도 있고 나아가 다양한 형태의 패턴 어레이(pattern array)를 구성할 수 있다.
또한 도 7에서는 예시적으로 수평 방향이나 수직 방향으로 설명하였으나 광 반응체(100)가 설치되는 형태에 따라서 그 방향이 각각 달라질 수 있다.
여기서는 수평 방향은 외부로부터 대상 공간 등으로의 진입 방향을 나타내는 것으로 가정하고, 수직 방향은 이 진입 방향에 수직인 방향을 나타낼 수 있다.
이러한 패턴 어레이의 이미지를 카메라 모듈(210)이 캡쳐링하고 이를 신호 처리 모듈(230)로 전달할 수 있다.
이후 단계 S130에서, 신호 처리 모듈(230)은 단계 S120에서 캡쳐링된 이미지에서 광 반응체(100)에 포함된 복수의 광 반응 물질(110)의 인지 결과를 이용하여 오브젝트를 인식한다. 이러한 캡쳐링된 이미지는 일정한 간격으로 복수의 광 반응 물질(110)이 배열된 패턴 어레이 또는 이 패턴 어레이의 이미지를 포함한다.
이러한 단계 S130은, 일정한 주기에 따라 수행되기에, 패턴 어레이의 끝 단(예를 들어 수평 방향의 양 끝 단)에서 최초 오브젝트를 인식하는 것으로 충분할 수 있다. 카메라 모듈(210)로부터의 캡쳐링된 이미지에서 양 끝단 또는 하나의 끝단에서 오브젝트를 인식할 수 있다.
예를 들어, 신호 처리 모듈(230)이 모든 광 반응 물질(110)을 캡쳐링된 이미지에서 인지하는 경우에는, 오브젝트가 없거나 인식되지 않는 것으로 신호 처리 모듈(230)이 결정할 수 있다.
만일 하나의 끝단(또는 양 끝단)에 대응하는 복수의 광 반응 물질(110) 중 하나 이상의 광 반응 물질(110)이 인지되지 않는 경우에(즉 오브젝트에 의해서 광 반응 물질(110)이 가려진 경우)는 오브젝트가 존재하거나 인식되는 것으로 신호 처리 모듈(230)이 결정할 수 있거나 미리 지정된 개수 이상의 광 반응 물질(110)이 인지되지 않는 경우에 오브젝트가 존재하거나 인식되는 것으로 간주할 수 있다.
이러한 끝단은, 출입구 외부에서 내부 공간으로 진입하기 위한 시작 끝단(즉 외부인의 침입시의 끝단)이거나 내부 공간에서 출입구 외부로 진출하기 위한 시작 끝단일 수 있다.
이후 단계 S140에서, 신호 처리 모듈(230)은 오브젝트를 인식하지 못한 경우에는 단계 S120으로 전이하여 주기적으로 단계 S120 내지 S130을 반복한다.
만일 오브젝트를 인식한 경우에는, 단계 S150으로 전이하여, 단계 S120 이후의 후속하는 이미지를 카메라 모듈(210)이 캡쳐링하고 이를 신호 처리 모듈(230)로 전송한다.
여기서 후속하는 이미지를 캡쳐링하기 위한 주기는 앞서 살펴본 단계 S120 내지 S1130에서 이용된 주기와 동일하거나 더 짧은 주기일 수 있다.
이후 단계 S160에서 신호 처리 모듈(230)은 연속하는 이미지에서 패턴 어레이의 모양 변화를 이용하여 오브젝트의 이동을 판단한다.
이러한 단계 S160은, 복수의 캡쳐링된 이미지를 이용하여 이루어지고, 예를 들어 단계 S120에서의 획득된 이미지들과 단계 S150에서 획득된 이미지들을 이용하여 판단한다.
여기서 오브젝트의 이동을 판단하기 위한 간단한 예시적인 방법을 도 8과 도 9를 통해서 살펴보도록 한다.
도 8의 (a)는, 이동을 판단하기 위해서 캡쳐링된 이미지에 포함되는 패턴 어레이를 복수의 서브-어레이로 분할한 예시적인 구조를 도시하고, 도 8의 (b)는 각 서브-어레이에서 수평 방향에서 가질 수 있는 광 반응 물질(110)의 자외선에 반응한 반응 패턴 유형을 도시한 도면이다.
이를 구체적으로 살펴보면, 신호 처리 모듈(230)은, 카메라 모듈(210)을 통해 이미지를 캡쳐링하고 이 캡쳐링된 이미지에서 자외선에 반응한 패턴 어레이를 인지하고, 이를 이용하여 오브젝트의 외곽선을 식별할 수 있다.
오브젝트에 의해서 패턴 어레이의 일부 광 반응 물질(230)들이 가려질 때, 오브젝트의 외곽선에 대응하는 곳에서는 광 반응 물질(230)의 인지에 있어서 변화를 보이게 된다.
도 8의 (b)는 동일한 라인에서 수평 방향으로 3개의 광 반응 물질(110)만을 보았을 때 가질 수 있는 반응 패턴 유형을 도시한 것으로서, 수평 방향으로 연속하는 3개의 광 반응 물질(110)은 도시된 8가지 반응 패턴 유형 중 하나를 가질 수 있다.
그리고 이 중 (2)번 패턴과 (3)번 패턴은 오브젝트의 오른쪽 외곽선에 대응하는 곳에서 나타나는 패턴으로 간주할 수 있으며, (5)번 패턴과 (6)번 패턴은 오브젝트의 왼쪽 외곽선에 대응하는 곳에서 나타나는 패턴으로 간주할 수 있다.
위와 같이, 수평방향으로 연속하는 3개의 광 반응 물질(110)을 포함하도록 하고 수직방향으로는 전체를 포함하도록 구획하여 서브-어레이를 구성할 수 있으며, 이는 도 8(a)에 나타낸 바와 같다.
그리고 신호 처리 모듈(230)은 각 서브 어레이가 (2)번 패턴 및 (3)번 패턴을 몇 개 가지고 있는지, 및/또는 (5)번 패턴 및 (6)번 패턴을 몇 개 가지고 있는지 계산할 수 있으며, 계산될 값의 이용에 대해서는 도 9를 이용하여 설명한다.
여기서 각 서브-어레이가 수평 방향으로 3개씩의 광 반응 물질(110)을 포함하는 것으로 설명하였으나 이에 국한될 필요는 없고 서브-어레이가 3개이상의 광 반응 물질(110)을 수평 방향으로 포함하도록 구성할 수도 있다.
그리고 신호 처리 모듈(230)은, 광 반응 물질(110) 간의 간격을 미리 알 수 있고, 광 반응 물질(110)에 의해서 인식될 색상 등을 미리 결정할 수 있으므로, 용이하게 각각의 광 반응 물질(110)의 인지 여부를 결정할 수 있을 것이다.
이러한 패턴 유형에 따라, 이동 방향을 판단하는 예시적인 방법을 도 9를 통해서 살펴보면(도 9는 외부에서 내부로의 진입시를 가정하나, 내부에서 외부로의 진출 역시 유사하게 판단될 수 있음), 카메라 모듈(210)은 일정한 주기에 따라 시간 T0, T1, T2에서 패턴 어레이의 이미지를 캡쳐링하고, 신호 처리 모듈(230)은, 각각의 캡쳐링된 이미지로부터 각각의 서브-어레이에 대하여 예를 들면 도 8(b)의 (2)번 패턴과 (3)번 패턴을 가진 개수를 합산하여 수치화한다.
예를 들어 시간 T0에서, 수평 방향으로 3개의 광 반응 물질(110)을 가지고 수직 방향으로 8개의 라인을 가진 서브-어레이 1에 대해서, 패턴 (2)와 패턴 (3)을 가진 패턴 유형을 수직 방향으로 합산하면 4개가 산출되고, 서브-어레이 2에 대해서도 합산된 수치가 4가 되며, 나머지 서브-어레이에 대해서는 0으로 산출된다. 이에 따라 각 서브-어레이의 수치화된 값은 {0,4,4,0,0,0,0}으로 계산된다.
이후 시간 T1의 이미지에서, 패턴 (2)와 패턴 (3)을 가진 패턴 유형의 각 서브-어레이의 수치화된 값은(서브-어레이 3과 4에 의해) {0,0,0,4,4,0,0}으로 산출되며, 이후 시간 T2에서의 이미지에서 패턴 (2)와 패턴 (3)을 가진 패턴 유형의 각 서브-어레이의 수치화된 값은 {0,0,0,0,0,4,4}로 산출될 수 있다. 그리고 위 예에서 보면 {4,4}의 값들이 오른쪽 방향으로 이동하는 것을 알 수 있다.
이와 같이 각 서브-어레이의 수치화된 값의 변화 추이를 연속적으로 캡쳐링된 각 이미지에서 추적함으로써 인식된 특정 오브젝트의 이동 방향을 용이하게 판단할 수 있다.
여기서 최대값은 시간 대별로의 각 이미지에서 상이할 수 있고 예를 들어 시간 T0에서는 3으로 나타나지만, 시간 T1에서는 4로서 상이할 수 있으나 오브젝트가 인식되는 것으로 간주되는 임계값 이상이 존재하는 경우에는 단지 그 최대값에 오차가 있다 하더라도 인식된 오브젝트의 이동으로 간주할 수도 있을 것이다.
이후 단계 S170에서는 단계 S160에서 판단한 이동 방향에 따라 외부 침입 여부를 판단하고, 만일 외부 침입으로 판단된 경우에는 단계 S180으로 전이하여 신호 처리 모듈(230)은 출력 모듈(240) 등을 통해 경고 등을 출력하고 종료(S200)하거나 혹은 단계 S120으로 전이(미도시)하여 지속적으로 감지할 수 있다. 만일 외부 침입으로 판단되지 않은 경우에는 단계 S120으로 전이할 수 있다.
이와 같은 제어 흐름을 통해서, 외부의 침입자나 오브젝트를 간단한 방식으로 인식할 수 있고, 나아가 이동을 판단하여 그 이동 방향에 따라 침입 여부를 용이하게 식별할 수 있다.
도 10은 종래의 방법과는 달리 본 발명의 일 양상에 따라 외부인의 침입으로 인식하지 않는 예시적인 사례를 도시한 도면이다.
도 10에 따르면, 외부인이 본 발명에 따른 오브젝트를 감지할 수 있는 감지 시스템의 광 반응체(100)에 먼저 접근을 하였으나(도 10의 (a)), 외부인이 더 이상 진행하지 않고 정지한 상태에서 내부인이 접근한 상황(도10의 (b))과, 이후 내부인도 더 이상 진행하지 않은 상황(도 10의 (c))을 도시하고 있다.
종래의 방법에 따르면 이러한 예시적인 상황에서 외부인의 침입이 있는 것으로 판단하고 경보하였으나(도 2 참조), 본 발명의 일 양상에 따르면 주기적으로 캡쳐링된 이미지에 따라 외부인이나 내부인의 오브젝트를 신호 처리 모듈(230)에 의해서 인식하고 이에 따라 신호 처리 모듈(230)이 이동을 감시 판단한다. 이 예에서는 외부인에 의해서 생성된 반응 패턴은 외부에서 내부 방향으로 이동하다가 정지되었으므로, 아직 신호 처리 모듈(230)은 침입으로 판단하지 않게 되어 종래의 방법에서 야기되는 오동작을 없앨 수 있도록 한다.
도 11은 종래의 방법과는 달리 본 발명의 일 양상에 따라 외부인의 침입으로 인식하지 않는 예시적인 또 다른 사례를 도시한 도면이다.
외부인이 본 발명에 따른 오브젝트를 감지할 수 있는 감지 시스템의 광 반응체(100)에 접근을 하고(도 11의 (a)) 이후 외부인이 더 이상 진입은 하지 않고 정지한 상태에서, 손 동작을 크게 한 경우(도 11의 (b))이다.
종래의 방법에 따르면, 센서 A 및 센서 B의 순서로 감지되어 외부인의 침입이 있는 것으로 판단되었으나(도 3 참조), 본 발명의 일 양상에 따르면 신호 처리 모듈(230)은 주기적으로 캡쳐링된 이미지에 따라 외부인을 나타내는 오브젝트를 인식하고 이에 따라 신호 처리 모듈(230)이 이동을 감시하거나 판단하게 될 것이다. 그리고 오브젝트의 외곽선에 대응하는 최대값 또는 이러한 최대값으로 간주될 수 있는 값이 외부에서 내부로 완전히 이동하지는 않게 될 것이므로, 침입으로 판단하게 되지는 않을 것이어서 종래의 방법에서 야기되는 오동작을 없앨 수 있도록 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (18)

  1. 오브젝트를 감지할 수 있는 감지 시스템으로서,
    배열된 복수의 광 반응 물질을 포함하는 광 반응체; 및
    자외선 광원을 포함하며, 상기 복수의 광 반응 물질을 포함하는 이미지를 캡쳐링하여 캡쳐링된 이미지에서의 상기 복수의 광 반응 물질의 인지 결과를 이용하여 오브젝트를 인식하는 감지 장치;를 포함하며,
    상기 복수의 광 반응 물질은, 상기 자외선 광원의 자외선 광에 반응하여 가시광을 발광하는,
    감지 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 광 반응 물질은, 자외선 광에 반응하여 가시광을 발광하는 도료를 포함하는,
    감지 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광 반응체는, 벽체(wall)의 표면에 또는 벽체의 부착되는 벽지에 구성되는,
    감지 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광 반응체의 상기 복수의 광 반응 물질은, 제 1 방향으로 지정된 간격으로 배치되고, 상기 제 1 방향과는 상이한 제 2 방향으로 지정된 간격으로 배치되는, 패턴 어레이를 형성하는,
    감지 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 감지 장치는, 상기 패턴 어레이의 이미지를 캡쳐링하고, 캡쳐링된 이미지에서 패턴 어레이의 모양의 변화를 이용하여 오브젝트의 이동을 판단하는,
    감지 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 감지 장치는, 상기 이미지로부터 오브젝트의 외곽선에 대응하는 곳에서 나타나는 반응 패턴을 식별하며, 상기 식별된 반응 패턴을 이용하여 오브젝트의 이동 방향을 판단하는,
    감지 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 감지 장치는, 상기 패턴 어레이에서 수직 방향으로 상기 외곽선에 대응하는 곳에서 나타나는 반응 패턴의 개수를 모두 더한 값을 구하고, 상기 값들의 이동을 추적하여 상기 오브젝트의 이동 방향을 판단하는,
    감지 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 광반응체는,
    벽면, 천장면 또는 바닥면에 설치되는,
    감지 시스템.
  9. 오브젝트를 감지하기 위한 감지 장치로서,
    배열된 복수의 광 반응 물질을 포함하는 이미지를 캡쳐링하기 위한 카메라 모듈;
    상기 캡쳐링된 이미지에서의 상기 복수의 광 반응 물질의 인지 결과를 이용하여 오브젝트를 인식하는 신호 처리 모듈; 및
    자외선 광을 발광하는 자외선 광원;을 포함하며,
    상기 캡쳐링된 이미지는, 상기 자외선 광에 반응하는 상기 복수의 광 반응 물질에 의해 생성된 이미지를 포함하는,
    감지 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 광 반응 물질은, 제 1 방향으로 지정된 간격으로 배치되고, 상기 제 1 방향과는 상이한 제 2 방향으로 지정된 간격으로 배치되는, 패턴 어레이를 형성하는,
    감지 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 신호 처리 모듈은, 상기 패턴 어레이의 이미지를 캡쳐링하고, 캡쳐링된 이미지에서의 패턴 어레이의 모양의 변화로 오브젝트의 이동을 판단하는,
    감지 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 신호 처리 모듈은, 상기 캡쳐링된 이미지로부터 오브젝트의 외곽선에 대응하는 곳에서 나타나는 반응 패턴을 식별하며, 상기 식별된 반응 패턴을 이용하여 오브젝트의 이동 방향을 판단하는,
    감지 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 신호 처리 모듈은, 상기 패턴 어레이에서 수직 방향으로 상기 외곽선에 대응하는 곳에서 나타나는 반응 패턴의 개수를 모두 더한 값을 구하고, 상기 값들의 이동을 추적하여 상기 오브젝트의 이동 방향을 판단하는,
    감지 장치.
  14. 오브젝트를 감지하기 위한 감지 방법으로서,
    자외선 광을 발광하는 단계;
    상기 자외선 광으로부터 반응한 이미지를 캡쳐링하는 단계; 및
    캡쳐링된 이미지에서의 복수의 광 반응 물질의 인지 결과를 이용하여 오브젝트를 인식하는 단계;를 포함하며,
    상기 캡쳐링된 이미지는 자외선 광에 반응하여 가시광을 발광하는 상기 복수의 광 반응 물질에 대한 이미지를 포함하는,
    감지 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 광 반응 물질은, 제 1 방향으로 지정된 간격으로 배치되고, 상기 제 1 방향과는 상이한 제 2 방향으로 지정된 간격으로 배치되는, 패턴 어레이를 형성하는,
    감지 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 캡쳐링하는 단계는, 상기 패턴 어레이의 이미지를 캡쳐링하고,
    상기 감지 방법은,
    캡쳐링된 이미지에서의 패턴 어레이의 모양의 변화로 오브젝트의 이동을 판단하는 단계;를 더 포함하는,
    감지 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 캡쳐링하는 단계는, 상기 패턴 어레이의 이미지를 캡쳐링하고,
    상기 감지 방법은,
    상기 캡쳐링된 이미지로부터 오브젝트의 외곽선에 대응하는 곳에서 나타나는 반응 패턴을 식별하며, 상기 식별된 반응 패턴을 이용하여 오브젝트의 이동 방향을 판단하는 단계;를 더 포함하는,
    감지 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 오브젝트의 이동 방향을 판단하는 단계는,
    상기 패턴 어레이에서 수직 방향으로 상기 외곽선에 대응하는 곳에서 나타나는 반응 패턴의 개수를 모두 더한 값을 구하고, 상기 값들의 이동을 추적하여 상기 오브젝트의 이동 방향을 판단하는,
    감지 방법.
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