KR102415062B1

KR102415062B1 - 감시 방법

Info

Publication number: KR102415062B1
Application number: KR1020150173299A
Authority: KR
Inventors: 백영민; 유연걸
Original assignee: 한화테크윈 주식회사
Priority date: 2015-12-07
Filing date: 2015-12-07
Publication date: 2022-07-01
Also published as: KR20170066986A

Abstract

본 발명의 실시예는 감시방법을 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감시방법은 확인수단을 이동하며 상기 확인수단에 탑재된 영상센서를 이용하여 감시영역 전체 공간 또는 일부 공간에 대한 거리 정보를 제공하는 영상을 획득하는 영상획득 단계; 상기 확인수단이 상기 영상을 획득한 위치에 관한 정보와 상기 영상의 상기 거리 정보를 이용하여 상기 감시영역 전체 공간에 대한 3차원 지도를 생성하는 지도생성 단계; 및 상기 3차원 지도와 기 저장된 기준지도를 비교하여 변화가 발생한 영역을 검출하는 변화영역 검출 단계;를 포함할 수 있다.

Description

감시 방법{SURVEILLANCE METHOD}

본 발명의 실시예들은 확인수단을 이용하여 주기적으로 거리 영상을 획득함으로써 이벤트 발생을 감지하는 감시 방법에 관한 것이다.

오늘날 다수의 감시카메라가 도처에 설치되어 있고, 감시카메라가 획득한 영상에서 이벤트 발생을 감지하여 녹화, 저장 하는 기술들이 개발되고 있다.

그러나 이러한 감시카메라는 벽면이나 기둥 등의 구조물에 고정되어 있기 때문에 감시카메라로부터 일정 거리 이상 떨어진 곳에서 발생한 이벤트나 사각에서 발생한 이벤트의 경우 감지가 어려운 문제점이 있었다.

한국공개특허 제 2013-0112688호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로써 확인수단이 주기적으로 감시영역을 촬영하여 3차원 지도를 생성하고, 생성된 3차원 지도를 기 생성된 지도와 비교하여 변화영역을 검출함으로써 이벤트 발생 여부를 감지할 수 있는 감시 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 감시방법은 확인수단을 이동하며 상기 확인수단에 탑재된 영상센서를 이용하여 감시영역 전체 공간 또는 일부 공간에 대한 거리 정보를 제공하는 영상을 획득하는 영상획득 단계; 상기 확인수단이 상기 영상을 획득한 위치에 관한 정보와 상기 영상의 상기 거리 정보를 이용하여 상기 감시영역 전체 공간에 대한 3차원 지도를 생성하는 지도생성 단계; 및 상기 3차원 지도와 기 저장된 기준지도를 비교하여 변화가 발생한 영역을 검출하는 변화영역 검출 단계;를 포함할 수 있다.

이 때 상기 영상획득 단계, 상기 지도생성 단계 및 상기 변화영역 검출 단계를 기 설정된 시간 주기 마다 반복하고, 상기 기준지도는 가장 최초에 획득된 영상에 기초하여 생성되어 저장된 지도일 수 있다.

한편 본 발명의 다른 실시예에 따른 감시방법은 상기 지도생성 단계에 의해 생성된 3차원 지도를 상기 기준지도로 갱신하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 감시방법은 상기 변화영역 검출 단계에서 검출한 상기 변화가 발생한 영역의 크기가 기 설정된 임계크기 이상인 경우, 상기 변화가 발생한 영역을 포함하는 영상을 사용자에게 제공하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 영상획득 단계는 기 설정된 경로에 따라 상기 확인수단을 이동하며 상기 영상센서를 이용하여 영상을 획득할 수 있으며, 상기 거리 정보는, 상기 영상센서로부터 상기 감시영역 내의 대상체까지의 거리 정보일 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예들에 따르면 확인수단이 주기적으로 감시영역을 촬영하여 3차원 지도를 생성하고, 생성된 3차원 지도를 기 생성된 지도와 비교하여 변화영역을 검출함으로써 이벤트 발생 여부를 감지할 수 있는 감시 시스템을 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 감시 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2a는 확인수단에 포함된 영상센서가 영상을 획득하는 과정을 개략적으로 도시한다.
도 2b는 영상 획득부가 영상센서로부터 획득한 영상의 예시를 개략적으로 도시한다.
도 3은 지도 생성부가 생성한 3차원 지도의 예시이다.
도 4a 및 도 4b는 변화영역 검출부가 변화영역을 검출하는 예시이다.
도 5는 감시장치의 감시방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하의 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이하의 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 실시예들은 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩업 테이블(look-up table) 등과 같은 직접 회로 구성들을 채용할 수 있다. 본 발명의 실시예의 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 잇는 것과 유사하게, 본 발명의 실시예는 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들은 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. 매커니즘, 요소, 수단, 구성과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 처리들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 감시 시스템을 개략적으로 도시한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 감시 시스템은 감시장치(10) 및 확인수단(20)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 확인수단(20)은 날개 또는 로터를 구비한 비행수단일 수 있다. 예를 들어 통상의 비행체와 같은 고정익 형태의 비행체일 수 있으며, 헬리콥터와 같은 회전익 형태의 비행체일 수도 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 확인수단(20)은 바퀴 등의 구동수단을 구비한 주행수단일 수도 있다. 예를 들어 확인수단(20)은 자동차, 무한궤도를 구비한 장갑차, 오토바이 등의 다양한 형태의 구동부를 갖는 주행수단일 수 있다.

확인수단(20)은 영상 획득을 위한 영상센서(21)를 구비할 수 있다. 이 때 영상센서(21)는 감시영역(30)의 전체 공간 또는 일부 공간에 대한 거리 정보를 제공하는 거리카메라일 수 있다. 거리카메라(depth camera)는 카메라로부터 촬영되고 있는 장면의 모든 지점까지의 거리를 출력하는 카메라로, 보다 상세하게는 각 화소(pixel)마다 촬영되고 있는 대상까지의 거리인 거리값을 갖는다. 거리카메라는 주변 환경 또는 장면(공간)을 촬영하고, 장면 내에 존재하는 다양한 객체(예를 들어, 바닥, 벽, 장애물 등의 정적 물체나 사람, 동물 등의 동적 물체)를 포함하여 장면의 거리 정보 또는 깊이 정보를 실시간으로 획득하는, 스테레오 방식, 구조광 방식, Time-of-Flight(ToF) 방식 등 다양한 방식의 거리 카메라로 구현될 수 있다. 도시되지 않았으나, 확인수단(20)은 적, 녹, 청으로 구성되는 통상의 영상을 획득하는 영상센서(미도시)를 더 구비할 수도 있다.

영상센서(21)는 확인수단(20)이 감시영역(30)을 이동함에 따라, 감시영역(30)의 전체 공간 또는 일부 공간에 대한 거리 정보가 포함된 영상을 획득하고, 이를 감시장치(10)에 전송할 수 있다. 이 때 영상센서(21)는 감시장치(10)와 무선네트워크를 통하여 연결될 수 있으며, 이 때 무선네트워크는 CDMA, WIFI, WIBRO 또는 LTE 등의 다양한 종류의 다양한 주파수 대역의 네트워크일 수 있다.

한편 본 발명의 일 실시예에 따른 감시 시스템은 확인수단(20)이 유휴시간(Idle time)동안 머무를 수 있는 확인수단 거치대(미도시)등을 포함할 수 있다. 확인수단 거치대(미도시)는 확인수단(20)에 전력을 공급하고, 데이터를 전송 하는 등의 확인수단(20)의 유지, 보수를 위한 작업을 수행할 수 있다.

이하 확인수단(20)에 영상센서(21)로 거리카메라가 탑재된 것을 전제로 실시예들을 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따른 감시장치(10)는 영상 획득부(100), 지도 생성부(200), 변화영역 검출부(300), 영상 제공부(400) 및 제어부(500)를 포함할 수 있다. 다만 이는 편의상/기능상의 분류일 뿐, 각각의 구성이 물리적으로 명확히 나뉘어진 것은 아니며, 각각의 구성들에서 수행되는 기능들이 상호 중복되어 수행될 수도 있고, 일부 구성이 생략되어 다른 구성에 포함될 수도 있다. 예컨대, 영상 획득부(100), 지도 생성부(200) 및 변화영역 검출부(300)가 하나의 영상 프로세서로 통합될 수도 있고, 감시장치(10) 전체가 하나의 프로세서로 통합될 수도 있다.

영상 획득부(100)는 확인수단(20)이 이동하며 확인수단(20)에 탑재된 영상센서(21)를 이용하여 촬영한 감시영역(30) 전체 공간 또는 일부 공간에 대한 거리 정보를 제공하는 영상을 확인수단(20)으로부터 획득할 수 있다. 지도 생성부(200)는 확인수단(20)이 영상을 획득한 위치에 관한 정보와 영상에 포함된 거리 정보를 이용하여 감시영역(30) 전체 공간에 대한 3차원 지도를 생성할 수 있다. 변화영역 검출부(300)는 생성된 3차원 지도와 기 저장된 기준지도를 비교하여 변화가 발생한 영역을 검출할 수 있다. 이 때 영상 제공부(400)는 변화영역 검출부(300)가 검출한 변화영역의 크기가 기 설정된 임계크기 이상인 경우, 변화가 발생한 영역을 포함하는 영상을 사용자에게 제공할 수 있다. 제어부(500)는 확인수단(20)의 위치를 산출하고, 확인수단(20)의 이동방향 및 그 때의 촬영 방향을 제어할 수 있다.

이하 감시장치(10)가 확인수단(20)과 별도로 구비되는 것들 전제로 실시예들을 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 감시장치(10)는 확인수단(20)에 구비될 수도 있고, 이하의 실시예들과 같이 확인수단(20)과 별도로 구비될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득부(100)는 확인수단(20)에 탑재된 영상센서(21)가 촬영한 영상을 확인수단(20)으로부터 획득할 수 있다.

도 2a 내지 도2b는 확인수단(20)에 포함된 영상센서(21)가 영상을 획득하는 과정 및 영상 획득부(도 1의 100)가 영상센서(21)로부터 획득한 영상(또는 영상센서(21)가 획득한 영상)의 예시를 개략적으로 도시한다.

도 2a를 참조하면, 확인수단(20)에 포함된 영상센서(21)는 감시영역(도 1의 30)내의 전체 공간 또는 일부 공간에 대한 거리 정보가 포함된 영상을 획득한다. 예컨대, 감시영역(도 1의 30)에 정육면체 형상의 물체(101)가 있는 경우 영상센서(21)는 해당 물체에 대한 거리 정보(102)가 포함된 영상을 획득하고 이를 감시장치(10)에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(50)는 확인수단(20)의 영상 촬영 위치에 관한 정보(501)를 산출할 수 있다. 제어부(50)가 확인수단(20)의 위치에 관한 정보를 산출하는 상세한 방법은 후술한다.

도 2b는 영상 획득부(도 1의 100)가 영상센서(도 2a의 21)로부터 수신한 영상(또는 영상센서(도 2a의 21)가 획득한 영상)의 예시이다. 본 예시에서 영상 획득부(도 1의 100)는 모니터와 키보드 등이 포함되어 있는 책상을 촬영한 영상을 영상센서(도 2a의 21)로부터 수신한다. 또한 본 실시예에서 확인수단(도 2a의 20)에 탑재된 영상센서(도 2a의 21)는 거리카메라이므로, 영상은 확인수단(도 2a의 20)으로부터 하나 이상의 지점까지의 거리 정보를 포함할 수 있다. 따라서 영상의 각 픽셀은 각 픽셀이 나타내는 물체의 일 지점까지의 거리값을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 지도 생성부(도 1의 200)는 확인수단(도 1의 20)이 영상을 획득한 위치에 관한 정보와 획득된 영상이 포함하고 있는 거리 정보를 이용하여 감시영역(도 1의 30) 전체 공간에 대한 3차원 지도를 생성할 수 있다. 상세히, 지도 생성부(도 1의 200)는 영상센서(도 1의 21)가 획득한 영상에 포함되어 있는 거리정보와, 제어부(도 1의 500)가 산출한 확인수단(도 1의 20)의 위치에 관한 정보를 이용하여 영상을 순차적으로 합성함으로써 3차원 지도를 생성할 수 있다.

본 발명에서 3차원 지도는 영상센서(도 1의 21)가 획득한 영상에 포함되어 있는 거리정보를 이용하여 감시영역(도 1의 30)을 3차원으로 모델링(modeling)한 결과일 수 있다. 즉 3차원 지도는 하나의 기준점을 기준으로 감시영역(30) 내에 존재하는 복수의 물체를 3차원 공간상의 좌표로 나타낸 것 일 수 있다.

예컨대, 영상센서(도 2의 21)가 도 2a와 같이 정육면체 형상의 물체(도 2a의 101)까지의 거리정보(도 2a의 102)가 포함된 영상을 획득한 경우, 지도 생성부(도 1의 200)는 해당 영상을 촬영했을 때의 확인수단(도 2a의 20)의 위치에 관한 정보(도 2a의 501)를 참조하여 3차원 지도를 생성할 수 있다. 이 때 확인수단(도 2a의 20)의 위치에 관한 정보(도 2a의 501)는 3차원 지도 상에서의 물체(도 2a의 101)의 위치를 결정하고, 영상에 포함되어있는 거리정보(도 2a의 102)와의 연산을 통해 물체(도 2a의 101)의 크기를 결정하는데 사용될 수 있다. 또한 확인수단(도 2a의 20)의 위치에 관한 정보(도 2a의 501)는 기존 영상들과 영상센서(도 2a의 21)가 획득한 영상을 합성하는 방향을 결정할 수도 있다.

한편, 영상센서(도 2a의 21)로부터 물체까지의 거리정보는 영상센서(도 2a의 21)로부터 물체의 겉표면까지의 거리를 의미하므로, 결국 3차원 지도는 감시영역(도 1의 30) 내에 존재하고, 겉표면이 드러나 있는 물체의 겉표면의 형상을 연속적으로 이어 붙여서 합성한 것일 수 있다.

도 3은 지도 생성부(200)가 생성한 3차원 지도의 예시이다. 영상 획득부(도 1의 100)는 영상센서(도 1의 21)로 부터 감시영역(40) 내에 존재하는 모든 세부 공간(41내지 47)들에 대한 영상을 획득할 수 있다. 지도 생성부(도 1의 200)는 영상 획득부(도 1의 100)가 확인수단(도 1의 20)으로부터 획득한 영상을 이용하여 도 3과 같은 3차원 지도를 생성한다. 전술한 바와 같이 3차원 지도는 감시영역(도 1의 30) 내에 존재하고, 겉 표면이 드러나 있는 물체의 겉표면의 형상들의 조합일 수 있으므로, 3차원 지도는 예컨대 세부 공간(45)에 존재하는 테이블(451) 및 의자(452)의 형상을 포함할 수 있다.

영상 획득부(도 1의 100)에 의한 영상 획득과, 지도 생성부(도 1의 200)에 의한 3차원 지도의 생성은 기 설정된 시간 주기마다 반복될 수 있다. 이 때 시간 주기는 사용자에 의해 설정될 수 있다. 예컨대, 엄격한 감시가 필요한 공간의 경우 매 5분마다 반복되도록 시간주기를 설정할 수 있고, 상대적으로 완화된 감시가 필요한 공간의 경우 매 2시간 마다 반복되도록 시간주기를 설정할 수 있다.

지도 생성부(도 1의 200)에 의해 생성된 3차원 지도는 시간대 별로 구분되어 저장될 수 있다. 예컨대, 확인수단(도 1의 20)이 1시간을 주기로 영상센서(도 1의 21)를 이용하여 영상을 획득하는 경우, 지도 생성부(도 1의 200)는 매 시간 마다 3차원 지도를 생성하고, 매 시간 별 3차원 지도는 저장공간(미도시)에 저장될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 변화영역 검출부(도 1의 300)는 3차원 지도와 기 저장된 기준지도를 비교하여 변화가 발생한 영역을 검출할 수 있다. 전술한 바와 같이 영상 획득부(도 1의 100)에 의한 영상 획득과, 지도 생성부(도 1의 200)에 의한 3차원 지도의 생성은 기 설정된 시간 주기마다 반복되어 저장될 수 있으므로, 변화영역 검출부(도 1의 300)는 기 저장된 3차원 지도 중 어느 하나와 현재 생성된 3차원 지도를 비교함으로써 변화영역을 검출할 수 있다. 이하에서 명확한 이해를 돕기 위해 전술한 '3차원 지도'를 '현재지도'로, 기 저장된 지도 중 현재지도와 비교 대상으로 선택된 지도를 '기준 지도'로 기술하여 설명한다.

일 예로, 변화영역 검출부(도 1의 300) 기준지도로써 가장 최초에 획득된 영상에 기초하여 생성되어 저장된 지도를 사용할 수 있다. 가장 최초에 획득된 영상에 기초하여 생성되어 저장된 지도는 관리자가 감시장치(도 1의 10)를 가동시켰을 때 지도 생성부(도 1의 200)가 생성한 지도를 의미할 수 있다. 즉 변화가 거의 일어나지 않는 영역에 대하여 감시가 필요한 경우, 본 예시와 같이 지도 생성부(도 1의 200)는 가장 최초의 지도와 현재지도를 비교하여 변화영역을 검출할 수 있다.

다른 예로, 변화영역 검출부(도 1의 300)는 기준지도로써 가장 최근에 갱신된 지도를 사용할 수도 있다. 가령 현재 시간이 오전 4시이고, 매 정각마다 확인수단(도 1의 20)이 영상을 획득한다고 가정하면, 오전 3시에 획득된 영상을 기반으로 생성된 지도를 기준지도로 사용할 수 있다. 즉 바람, 진동 등에 의해 미세한 변화가 일어나는 영역에 대하여 감시가 필요한 경우, 지도 생성부(도 1의 200)는 매 반복 때 마다 생성된 지도를 기준지도로 갱신할 수 있다.

한편, 변화영역 검출부(도 1의 300)는 현재지도(3차원 지도)와 기준지도가 포함하는 물체의 형상을 비교함으로써 변화영역을 검출할 수 있다. 상세히, 각 지도는 각 시간대에 감시영역(도 1의 30) 내에 존재하고, 겉 표면이 드러나 있는 물체의 겉표면의 형상들을 포함하므로 변화영역 검출부(도 1의 300)는 양 지도에 포함되어 있는 물체의 형상들과 그 형상들의 위치를 비교함으로써 변화영역을 검출할 수 있다. 전술한 바와 같이 3차원 지도는 하나의 기준점을 기준으로 감시영역(도 1의 30) 내에 존재하는 복수의 물체를 3차원 공간상의 좌표로 나타낸 것 일 수 있으므로, 변화영역 검출부(도 1의 300)는 현재지도가 포함하는 3차원 공간상의 좌표들과 기준지도가 포함하는 3차원 공간상의 좌표들을 비교하여 일치하지 않는 부분을 확인함으로써 변화영역을 검출할 수 있다.

한편 변화영역 검출부(도 1의 300)는 다양한 방법으로 변화영역을 검출할 수 있다. 예컨대 현재지도와 기준지도의 비교를 통해 감시영역(도 1의 30)내에 어떤 물체가 이동 하였음을 검출한 경우, 변화영역 검출부(도 1의 300)는 기준지도에서 해당 물체를 표시하는 영역 전체를 변화영역으로 검출할 수 있다. 이러한 경우 기준지도에서 해당 물체를 표시하는 좌표들의 집합을 변화영역으로 검출할 수 있다.

또한 변화영역 검출부(도 1의 300)는 현재지도에서 해당 물체를 표현하는 영역에서 기준지도의 해당 물체를 표현하는 영역과 현재지도의 해당 물체를 표현하는 영역의 중복영역을 제외한 나머지 영역을 변화영역으로 검출할 수도 있다. 즉, 현재지도에서 해당 물체를 표현하는 좌표 중에서, 기준지도에서도 해당 물체를 표현하는 좌표를 제외한 나머지 좌표만을 변화영역으로 검출할 수도 있다. 다만 이는 예시적인 것으로 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

도 4a 및 도 4b는 변화영역 검출부(도 1의 300)가 변화영역을 검출하는 예시이다. 가령 도 4a를 키보드의 형상(301a)과 모니터의 형상 등을 포함하는 기준지도라고 하고 도 4b를 이동된 키보드의 형상(301b)을 포함하는 현재지도라고 할 때, 변화영역 검출부(도 1의 300)는 기준영상과 현재영상의 차이가 있는 부분 즉 변화영역을 검출할 수 있다. 전술한 바와 같이 변화영역 검출부(도 1의 300)는 다양한 방법으로 변화영역을 검출할 수 있고, 본 예시에서는 "기준지도에서 해당 물체를 표시하는 영역"을 변화영역으로 검출 할 경우, 변화영역 검출부(도 1의 300)는 기준지도(도 4a)에서 키보드의 형상(302)을 표현하는 영역을 변화영역으로 검출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 제공부(도 1의 400)는 변화영역 검출부(도 1의 300)가 검출한 변화영역의 크기가 기 설정된 임계크기 이상인 경우, 변화영역을 포함하는 영상을 사용자에게 제공할 수 있다.

변화영역의 크기가 기 설정된 임계크기 이상인 경우는 감시영역(도 1의 30)내에 존재하는 물체 중 하나 이상의 물체가 이동하거나 사라진 경우를 의미할 수 있다. 즉, 변화영역의 크기가 기 설정된 임계크기 이상인 경우란 외부인의 침입, 화재 등의 이벤트가 발생한 것을 의미할 수 있으므로, 영상 제공부(도 1의 400)는 변화영역을 포함하는 영상을 사용자에게 제공함으로써, 이벤트에 대해 사용자의 즉각적인 대응이 가능하도록 할 수 있다.

영상 제공부(도 1의 400)는 다양한 방식으로 사용자에게 화면을 제공할 수 있다. 예컨대, 변화영역을 포함하는 현재지도와 그에 상응하는 기준지도를 동시에 표시하는 화면을 제공할 수 있다. 또한 현재지도와 기준지도를 시간의 흐름에 따라 순차적으로 표시하는 화면을 제공할 수 있다.

한편 영상 제공의 기준이 되는 임계 크기는 사용자에 의해 설정될 수 있다. 예컨대 변화가 거의 일어나지 않는 영역에 대하여 감시가 필요한 경우 임계 크기를 상대적으로 작게 설정할 수 있다. 그러나 바람, 진동 등에 의해 미세한 변화가 일어나는 영역에 대하여 감시가 필요한 경우 임계 크기를 상대적으로 크게 설정할 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(도 1의 500)는 확인수단(도 1의 20)의 위치를 산출하고, 확인수단(도 1의 20)의 이동방향 및 그 때의 촬영 방향을 제어할 수 있다.

제어부(도 1의 500)는 다양한 방법에 의해 확인수단(도 1의 20)의 위치를 산출할 수 있다. 예컨대, 제어부(도 1의 500)는 영상센서(도 1의 21)가 획득한 영상을 이용하여 확인수단(도 1의 20)의 위치를 산출할 수 있다. 전술한 바와 같이 지도 생성부(도 1의 200)는 확인수단(도 1의 20)이 영상을 획득한 위치에 관한 정보와 획득된 영상이 포함하고 있는 거리 정보를 이용하여 감시영역(도 1의 30) 전체 공간에 대한 3차원 지도를 생성한다. 따라서 제어부(도 1의 500)는 영상센서(도 1의 21)가 획득한 영상과 동일하거나 유사한 영상이 3차원 지도의 어느 부분에 위치하는지 확인함으로써, 확인수단(도 1의 20)의 위치를 산출할 수 있다.

한편 제어부(도 1의 500)는 별도의 항법수단(미도시)에 의해 확인수단(도 1의 20)의 위치를 산출할 수 있다. 예컨대 제어부(도 1의 500)는 비이콘(Beacon)과 같이 전파 또는 광을 이용하여 확인수단(도 1의 20)의 현재 위치를 알 수 있도록 해주는 항법수단에 의해 확인수단(도 1의 20)의 위치를 산출할 수도 있다. 다만 이는 예시적인 것으로, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

제어부(도 1의 500)는 확인수단(도 1의 20)의 위치를 산출하고, 이를 토대로 확인수단(도 1의 20)의 이동방향 및 그 때의 촬영 방향을 제어할 수 있다. 상세히, 제어부(도 1의 500)는 사용자에 의해 입력된 이동경로를 포함하고, 제어부(도 1의 500)는 확인수단(도 1의 20)의 위치와 입력된 이동 경로를 비교함으로써 확인수단(도 1의 20)의 현재 이동 경로 및 촬영 방향을 제어할 수 있다.

한편 제어부(도 1의 500)에 입력된 확인수단(도 1의 20)이동경로는 사용자의 수동 조작에 의하여 생성될 수 있다. 예컨대, 사용자는 확인수단(도 1의 20)이 모든 감시영역(도 1의 30)의 영상을 획득할 수 있도록 수동으로 조작하고, 제어부(도 1의 500)는 이를 기록함으로써 확인수단(도 1의 20)의 이동경로가 입력될 수 있다. 또한 입력된 이동경로는 비이콘(미도시)등의 항법수단을 이용하여 확인수단(도 1의 20)수동조작에 의한 이동경로의 입력 없이도 생성될 수 있다.

도 5에 도시된 감시 방법은 전술된 도 1의 감시장치(도 1의 10)에 의해 수행될 수 있다. 이하에서는 도 1 내지 도 4b에서 설명한 내용과 중복하는 내용의 상세한 설명은 생략한다.

제어부(도 1의 50)는 사용자의 입력에 따라 확인수단(도 1의 20)의 이동경로 및 최초 지도를 획득한다. 이 때 사용자의 입력은 확인수단(도 1의 20)의 수동 조작을 통한 이동경로 및 영상의 획득일 수 있다. 또한 사용자의 입력은 항법수단에 따른 확인수단(도 1의 20)의 이동 좌표 및 해당 좌표에 따라 이동하면서 확인수단(도 1의 20)이 획득한 영상일 수 있다.

영상 획득부(도 1의 100)는 확인수단(도 1의 20)이 제어부(도 1의 500)의 제어에 따라 이동하며 확인수단(도 1의 20)에 탑재된 영상센서(도 1의 21)가 촬영한 영상을 획득할 수 있다.(S20) 확인수단(도 1의 20)에 포함된 영상센서(도 1의 21)는 감시영역(도 1의 30)내의 전체 공간 또는 일부 공간에 대한 거리 정보가 포함된 영상을 획득한다. 이 때 제어부(도 1의 50)는 확인수단(도 1의 20)의 영상 촬영 위치에 관한 정보를 산출할 수 있다.

지도 생성부(도 1의 200)는 확인수단(도 1의 20)이 영상을 획득한 위치에 관한 정보와 획득된 영상이 포함하고 있는 거리 정보를 이용하여 감시영역(도 1의 30) 전체 공간에 대한 3차원 지도를 생성할 수 있다.(S30) 상세히, 지도 생성부(도 1의 200)는 영상센서(도 1의 21)가 획득한 영상에 포함되어 있는 거리정보와, 제어부(도 1의 500)가 산출한 확인수단(도 1의 20)의 위치에 관한 정보를 이용하여 영상을 합성함으로써 3차원 지도를 생성할 수 있다. 본 발명에서 3차원 지도는 영상센서(도 1의 21)가 획득한 영상에 포함되어 있는 거리정보를 이용하여 감시영역(도 1의 30)을 3차원으로 모델링(modeling)한 결과일 수 있다. 즉, 영상센서(도 1의 21)로부터 물체까지의 거리정보는 영상센서(도 1의 21)로부터 물체의 겉표면까지의 거리를 의미하므로 결국 3차원 지도는 감시영역(도 1의 30) 내에 존재하고, 겉표면이 드러나 있는 물체의 겉표면의 형상을 연속적으로 이어 붙여서 합성한 것일 수 있다.

변화영역 검출부(도 1의 300)는 3차원 지도(현재지도)와 기 저장된 기준지도를 비교하여 변화가 발생한 영역을 검출할 수 있다.(S40) 영상을 획득하고(S20) 이를 토대로 지도를 생성하여(S30) 저장하는 단계는 기 설정된 시간 주기마다 반복될 수 있다. 따라서 변화영역 검출부(도 1의 300)는 기 저장된 3차원 지도 중 어느 하나(기준지도)와 현재 생성된 3차원 지도(현재지도)를 비교함으로써 변화영역을 검출할 수 있다. 일 예로, 변화영역 검출부(도 1의 300) 기준지도로써 가장 최초에 획득된 영상에 기초하여 생성되어 저장된 지도를 사용할 수 있다. 또한 변화영역 검출부(도 1의 300)는 기준지도로써 가장 최근에 갱신된 지도를 사용할 수도 있다.

영상 제공부(도 1의 400)는 변화영역 검출부(도 1의 300)가 검출한 변화영역의 크기가 기 설정된 임계크기 이상인지 여부를 판단한다.(S50). 영상 제공부(도 1의 400)는 변화영역의 크기가 기 설정된 임계크기 이상인 경우, 변화영역을 포함하는 영상을 사용자에게 제공할 수 있다.(S60) 변화영역의 크기가 기 설정된 임계크기 이상인 경우는 감시영역(도 1의 30)내에 존재하는 물체 중 하나 이상의 물체가 이동하거나 사라진 경우를 의미할 수 있다. 즉, 변화영역의 크기가 기 설정된 임계크기 이상인 경우란 외부인의 침입, 화재 등의 이벤트가 발생한 것을 의미할 수 있으므로, 영상 제공부(도 1의 400)는 변화영역을 포함하는 영상을 사용자에게 제공함으로써, 이벤트에 대해 사용자의 즉각적인 대응이 가능하도록 할 수 있다.

감시장치(도 1의 10)는 전술한 단계 20(S20) 내지 60(S60)을 기 설정된 조건에 따라 반복하여 수행할 수 있다. 예컨대, 감시장치(도 1의 10)는 전술한 단계 20(S20) 내지 60(S60)을 기 설정된 시간 주기마다 반복하여 수행하며 이벤트 발생 여부를 검출할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 감시방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

10: 감시장치
100: 영상 획득부
101: 정육면체 형상의 물체
102: 물체에 대한 거리 정보
200: 지도 생성부
300: 변화영역 검출부
400: 영상 제공부
500: 제어부
501: 확인수단의 영상 촬영 위치에 관한 정보
20: 확인수단
21: 영상센서
30: 감시영역
40: 감시영역
41 내지 47: 세부 공간
451: 테이블
452: 의자

Claims

확인수단을 이동하며 상기 확인수단에 탑재된 영상센서를 이용하여 감시 영역 전체 공간 또는 일부 공간에 대한 거리 정보를 제공하는 영상을 획득하는 영상획득 단계;
상기 확인수단이 상기 영상을 획득한 위치에 관한 정보와 상기 영상의 상기 거리 정보를 이용하여 상기 감시 영역 전체 공간에 대한 3차원 지도를 생성하는 지도생성 단계로써, 상기 3차원 지도는 상기 영상에 포함되어 있는 거리정보를 이용하여 상기 감시 영역을 3차원으로 모델링한 것으로써, 소정의 기준점을 기준으로 상기 감시 영역 내에 존재하는 복수의 물체를 3차원 공간상의 좌표로 나타낸 것 이고;
상기 3차원 지도와 기 저장된 기준지도를 비교하여 변화가 발생한 영역을 검출하는 변화영역 검출 단계; 및
상기 변화영역 검출 단계에서 검출한 상기 변화가 발생한 영역의 크기가 기 설정된 임계크기 이상인 경우, 상기 변화가 발생한 영역을 포함하는 영상을 사용자에게 제공하는 단계;를 포함하고,
상기 변화영역 검출 단계는
상기 3차원 지도의 3차원 공간 상의 좌표들과 상기 기준지도의 3차원 공간 상의 좌표들의 비교 결과에 기초하여 상기 변화가 발생한 영역을 검출하는 감시방법.
제1 항에 있어서,
상기 영상획득 단계, 상기 지도생성 단계 및 상기 변화영역 검출 단계를 기 설정된 시간 주기 마다 반복하고,
상기 기준지도는 가장 최초에 획득된 영상에 기초하여 생성되어 저장된 지도인 감시방법.
제1 항에 있어서,
상기 지도생성 단계에 의해 생성된 3차원 지도를 상기 기준지도로 갱신하는 단계;를 더 포함하는 감시방법.
제1 항에 있어서,
상기 제공하는 단계는
상기 변화영역 검출 단계에서 검출한 상기 변화가 발생한 영역의 크기가 기 설정된 임계크기 이상인 경우, 상기 3차원 지도와 상기 기준지도를 동시에 표시하는 화면을 제공하는 단계;를 포함하는, 감시방법.
제1 항에 있어서,
상기 영상획득 단계는
기 설정된 경로에 따라 상기 확인수단을 이동하며 상기 영상센서를 이용하여 영상을 획득하는 감시방법.
제1 항에 있어서
상기 제공하는 단계는
상기 변화영역 검출 단계에서 검출한 상기 변화가 발생한 영역의 크기가 기 설정된 임계크기 이상인 경우, 상기 기준지도와 상기 3차원 지도를 시간의 흐름에 따라 순차적으로 표시하는 화면을 제공하는 단계;를 포함하는, 감시방법.