KR101285128B1 - 영상 분석을 위한 지능형 검색 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 분석환경을 자동으로 설정하면서 영상 데이터를 스케줄링에 따라 자동으로 분석하여 객체들의 움직임 정보를 추출하고, 추출된 객체들의 움직임 정보에 따라 복수 개의 이벤트로 분류 및 저장함으로써, 범죄나 교통사고 등의 사건 발생시 단서를 포함하고 있는 영상 정보를 능동적으로 제공하여 이에 대한 후속 처리를 신속 용이하게 행할 수 있도록 하는 영상 분석을 위한 지능형 검색 로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 본 발명은, 영상획득장치로부터 획득한 복수 개의 프레임으로 이루어진 영상 데이터를 입력받아 영상 데이터의 프레임별로 나타나는 적어도 하나의 객체의 영역 정보를 추출하여 시간대별로 변화하는 상기 객체의 영역 정보로부터 객체의 움직임 정보를 분석하는 영상분석부; 상기 영상분석부에서 분석된 객체의 움직임 정보에 따라 복수 개의 패턴으로 분류하여 상기 패턴에 대응되게 복수 개의 이벤트 중의 하나를 선택적으로 생성하는 이벤트생성부; 및 상기 이벤트생성부에서 생성된 상기 이벤트를 시간 정보를 포함하는 인덱스와 함께 저장하여 관리자의 요청에 따라 제공하는 이벤트저장부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 영상 분석을 위한 지능형 검색 로봇을 기술적 요지로 한다.

Description

영상 분석을 위한 지능형 검색 로봇{Intelligent search robot for processing of image}

본 발명은 영상 분석을 위한 지능형 검색 로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영상획득장치로부터 획득하여 데이터베이스에 실시간으로 저장되는 영상 데이터를 스케줄링에 따라 자동으로 분석하여 객체들의 움직임 정보에 따라 복수 개의 이벤트로 분류하여 저장함에 따라 범죄, 교통사고 등의 사건 발생시 저장된 이벤트를 통해 관련 정보를 능동적으로 제공함으로써 이에 대한 후속 처리를 신속 용이하게 하도록 하는 영상 분석을 위한 지능형 검색 로봇에 관한 것이다.

최근 들어 범죄, 교통사고 등의 사건이 빈번하게 일어나는 장소에는 영상 데이터를 실시간으로 획득하여 저장하는 CCTV 등과 같은 영상획득장치를 설치하고 있다.

이러한 영상획득장치에 의해 획득 및 저장되는 상기 장소에 대한 영상 데이터를 통해 상기 범죄, 교통사고 등의 사건의 후속 처리를 신속하게 할 수 있게 한다.

즉, 영상획득장치로부터 실시간으로 획득 및 저장된 범죄, 교통사고 등의 사건 사고에 대한 영상 데이터를 다양한 방식으로 분석하여 사람, 자동차 등과 같은 객체들의 움직임 정보를 추출함으로써 이를 통해 사건에 대한 관련 정보를 용이하게 획득할 수 있도록 하여 신속한 후속 처리를 가능하게 한다.

여기서, 영상 데이터를 분석하여 객체의 움직임을 추출할 때, 종래에는 영상 데이터가 획득되는 장소의 특성에 맞게 영상 데이터의 분석환경을 설정하여 그 분석환경을 토대로 하여 영상 데이터를 분석하여 객체들의 움직임 정보를 추출하여 사건을 해결하는데 필요한 중요한 단서를 제공하고자 하였다.

즉, 종래의 영상 분석을 위한 검색 장치는 상기와 같은 분석환경을 장소에 맞게 별도로 설정해야 하는 불편함이 있을 뿐만 아니라 분석환경에 따라 사건의 해결을 위한 단서가 되는 객체들의 움직임 정보가 제대로 추출되지 않는 한계점이 있었다.

또한, 종래의 영상 분석을 위한 검색 장치는 사건이 발생한 이후에 관리자의 요청에 따라 영상 데이터를 분석하여 객체들의 움직임 정보를 추출하여 사건의 해결 단서를 수동적으로 제공하는 구조이므로 객체들의 움직임 정보를 이용하여 사건의 발생 상황을 능동적으로 알려주지 못하는 단점도 있었다.

국내 등록특허공보 제10-1081861호, 2011.11.03.자 등록. 국내 등록특허공보 제10-1235280호, 2013.02.14.자 등록.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 분석환경을 자동으로 설정하면서 영상 데이터를 스케줄링에 따라 자동으로 분석하여 객체들의 움직임 정보를 추출하고, 추출된 객체들의 움직임 정보에 따라 복수 개의 이벤트로 분류 및 저장함으로써, 범죄나 교통사고 등의 사건 발생시 단서를 포함하고 있는 영상 정보를 능동적으로 제공하여 이에 대한 후속 처리를 신속 용이하게 행할 수 있도록 하는 영상 분석을 위한 지능형 검색 로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상 분석을 위한 지능형 검색 로봇은, 영상획득장치로부터 획득한 복수 개의 프레임으로 이루어지는 영상 데이터를 입력받아 영상 데이터의 프레임별로 나타나는 적어도 하나의 객체의 영역 정보를 추출하여 시간대별로 변화하는 상기 객체의 영역 정보로부터 객체의 움직임 정보를 분석하는 영상분석부; 상기 영상분석부에서 분석된 객체의 움직임 정보에 따라 복수 개의 패턴으로 분류하여 상기 패턴에 대응되게 복수 개의 이벤트 중의 하나를 선택적으로 생성하는 이벤트생성부; 및 상기 이벤트생성부에서 생성된 상기 이벤트를 시간 정보를 포함하는 인덱스와 함께 저장하여 관리자의 요청에 따라 제공하는 이벤트저장부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 영상분석부는, 상기 영상 데이터의 픽셀 영역에서 프레임에 따라 픽셀값이 변화하는 복수 개의 픽셀을 검출하는 픽셀검출부; 상기 픽셀검출부에서 검출된 상기 복수 개의 픽셀을 상하좌우로 연결하여 상기 객체의 영역 정보를 사각형 형태로 추출하는 객체추출부; 및 상기 객체추출부(112)에서 추출된 상기 객체의 영역 정보가 상기 영상 데이터의 프레임별에 따라 변화하는 형태를 근거로 하여 상기 객체의 움직임 정보를 분석하는 움직임분석부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 패턴은, 상기 영상 데이터의 픽셀 영역에서 분석된 상기 객체의 움직임 정보에 따라 적어도 두 개의 객체가 상호 만나는 제1패턴, 적어도 한 개의 객체의 이동 방향이 전환되는 제2패턴, 적어도 한 개의 객체의 이동 속도가 변하는 제3패턴, 및 적어도 세 개의 객체가 군집하는 제4패턴;을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기한 구성에 의한 본 발명은, 스케줄링에 따라 자동으로 영상 데이터에 나타나는 객체의 움직임 정보를 통해 사건 발생 유형과 대응되는 복수 개의 패턴으로 분류하고 이에 대응되게 이벤트를 생성하여 시간 정보와 함께 저장함에 따라, 사건 발생시 관리자에게 사건 관련된 영상 데이터를 시간 정보와 함께 제공함으로써, 사건에 대한 후속 조치를 신속 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라 분석 신뢰도의 향상을 통해 영상획득장치와 함께 사건의 예방 효과도 부수적으로 발휘할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 분석을 위한 지능형 검색 로봇을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 분석을 위한 지능형 검색 로봇을 구성하는 영상분석부를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 분석을 위한 지능형 검색 로봇에 의해 객체가 추출된 상태의 예시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 분석을 위한 지능형 검색 로봇에 의해 분류되는 패턴을 도시한 예시도.

본 발명에 따른 영상 분석을 위한 지능형 검색 로봇은, 범죄나 교통사고 등의 사건이 빈번하게 발생하는 특정 장소에 설치되는 영상획득장치로부터 획득한 영상 데이터를 입력받아 객체의 움직임 정보를 분석하여 사건 처리를 위한 단서를 포함한 영상 정보를 제공하는 장치이다.

특히, 본 발명에 따른 영상 분석을 위한 지능형 검색 로봇은, 영상 데이터의 분석시 분석환경 분석할 때 기설정된 스케줄링에 따라 영상 데이터의 프레임별로 픽셀 영역 상에서 나타나는 객체의 움직임 정보를 자동으로 분석하여 복수 개의 패턴으로 분류하고 그 패턴에 대응되는 이벤트를 생성하여 시간 정보를 포함한 인덱스와 함께 저장하는 것이 특징이다.

즉, 분석환경을 별도로 설정하지 않고 영상 데이터에 나타나는 객체의 움직임 정보를 통해 사건 발생 가능한 상황에 대한 영상 정보를 시간 정보와 함께 이벤트 형태로 저장하여 관리자의 요청시 즉시 제공하여 사건에 대한 후속 조치를 신속 용이하게 한 것이다.

이러한 특징은, 영상 데이터의 프레임별로 객체를 추출하여 시간대별로 객체의 움직임을 분석하는 영상분석부, 영상분석부에서 분석된 객체의 움직임을 토대로 하여 사건 발생 유형에 대응되는 복수 개의 패턴으로 분류하여 그 패턴에 대응되는 이벤트를 생성하는 이벤트생성부, 및 이벤트생성부에서 생성된 이벤트를 시간 정보를 포함하는 인덱스와 함께 저장하여 관리자의 요청에 따라 제공하는 이벤트저장부를 포함하는 구성에 의해 달성된다.

따라서 영상획득장치로부터 획득된 영상 데이터를 관리자 별도로 분석환경을 설정하지 않고도 자동으로 객체의 움직임 정보를 분석하여 사건 발생 유형에 대응되는 복수 개의 패턴으로 분류하여 시간 정보를 포함하는 이벤트 형태로 저장함으로써 사건 발생 후 관리자의 요청에 따라 즉시 상기 사건과 관련된 영상 데이터를 능동적으로 제공할 수 있게 된다.

이에 따라 사건에 대한 후속 처리를 신속하고 용이하게 할 뿐만 아니라 분석 신뢰도를 향상시켜 영상획득장치와 함께 사건의 예방 효과도 부수적으로 발휘할 수 있게 된다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 분석을 위한 지능형 검색 로봇을 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 분석을 위한 지능형 검색 로봇을 구성하는 영상분석부를 도시한 구성도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 분석을 위한 지능형 검색 로봇에 의해 객체가 추출된 상태의 예시도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 분석을 위한 지능형 검색 로봇에 의해 분류되는 패턴을 도시한 예시도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 분석을 위한 지능형 검색 로봇(100)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 영상분석부(110), 이벤트생성부(120), 및 이벤트저장부(130)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

먼저, 상기 영상분석부(110)는, 영상획득장치로부터 획득한 영상 데이터를 입력받아 적어도 하나의 객체의 영역 정보를 추출하여 객체의 움직임 정보를 분석하는 구성이다.

즉, 영상분석부(110)는 복수 개의 프레임으로 이루어진 영상 데이터에 프레임별로 나타나는 객체의 영역 정보를 추출하여 시간대별로 변화하는 상기 객체의 영역 정보로부터 개체의 움직임 정보를 분석하는 것이다.

이때 영상분석부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 픽셀검출부(111), 객체추출부(112), 및 움직임분석부(113)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 픽셀검출부(111)는 영상 데이터의 픽셀 영역에서 프레임에 따라 픽셀값이 변화하는 복수 개의 픽셀을 검출하는 구성이다. 즉, t시간 대의 프레임과 t+1시간 대의 프레임을 차분하면 픽셀값이 임계값 이상으로 변화된 픽셀들을 추출하는 것이다.

상기 객체추출부(112)는 픽셀검출부(111)에서 검출된 복수 개의 픽셀을 상하좌우로 연결하여 도 3에 도시된 바와 같이 객체의 영역 정보를 사각형 형태로 추출하는 구성이다.

즉, 픽셀값이 임계값 이상으로 변화된 픽셀들을 상하좌우로 연결하여 최외각에 존재하는 픽셀들을 기준으로 하여 사각형 형태로 추출하여 객체의 영역 정보를 획득하는 것이다.

단, t+2시간 대의 프레임에서 추출된 객체의 영역 정보 중에서 그 이전 시간 대의 프레임에서 추출된 객체의 영역 정보와 가장 대응되는 픽셀 영역을 갖는 것을 동일한 객체로 판별하여 객체의 영역 정보를 시간대별로 갱신한다.

상기 움직임분석부(113)는 객체추출부(112)에서 추출된 객체의 영역 정보가 상기 영상 데이터의 프레임에 따라 변화하는 형태를 근거로 하여 객체의 움직임 정보를 분석하는 구성이다.

즉, 객체의 움직임 정보가 후술할 복수 개의 패턴과 같이 두 개의 객체가 상호 만나는 형태인지, 적어도 한 개의 객체의 이동 방향이 전환되는 형태인지, 적어도 한 개의 객체의 이동 속도가 변하는 형태인지, 적어도 세 개의 객체가 군집하는 형태인지를 분석하는 것이다.

다음으로, 상기 이벤트생성부(120)는, 영상분석부(110)에서 분석된 객체의 움직임 정보에 따라 복수 개의 패턴으로 분류하여 이에 대응되는 이벤트를 생성하는 구성이다.

이때 상기 패턴은, 상기 영상 데이터의 픽셀 영역에서 분석된 상기 객체의 움직임 정보에 따라, 도 4의 (a)와 같이 적어도 두 개의 객체가 상호 만나는 제1패턴, 도 4의 (b)와 같이 적어도 한 개의 객체의 이동 방향이 전환되는 제2패턴, 도 4의 (c)와 같이 적어도 한 개의 객체의 이동 속도가 변하는 제3패턴, 및 도 4의 (d)와 같이 적어도 세 개의 객체가 군집하는 제4패턴으로 분류된다.

즉, 상기 제1패턴은 서로 다른 두 개 이상의 객체의 영역 정보가 맞물려지는 것을 포함하여 상기 객체들의 영역 정보가 일정 픽셀 이내로 근접한 상황을 포함하는 것으로, 제1이벤트를 생성하게 된다.

상기 제2패턴은 t시간대와 t+1시간대의 특정 객체의 움직임 정보를 비교하여 이동 방향이 적어도 픽셀 영역 상에서 특정 각도 이상 전환이 발생한 상황을 모두 포함하는 것으로, 제2이벤트를 생성하게 된다.

상기 제3패턴은 t~t+1시간대의 특정 객체의 움직임 정보에 따른 이동 거리보다 t+1~t+2의 이동 거리가 일정 이상 차이가 나면서 이동 속도가 증가 혹은 감소한 상황을 모두 포함하는 것으로, 제3이벤트를 생성하게 된다.

상기 제4패턴은 적어도 세 개 이상의 객체의 영역 정보가 일정 픽셀 영역 내에서 모여 있는 상황을 모두 포함하는 것으로, 제4이벤트를 생성하게 된다.

마지막으로, 상기 이벤트저장부(130)는, 이벤트생성부(120)에서 생성된 이벤트를 시간 정보를 포함하는 인덱스와 함께 저장하는 구성이다.

즉, 제1패턴에 의해 생성된 제1이벤트, 제2패턴에 의해 생성된 제2이벤트, 제3패턴에 의해 생성된 제3이벤트, 및 제4패턴에 의해 생성된 제4이벤트를 시간 정보와 함께 저장하는 것이다.

따라서 사건 발생 후 관리자가 요청하면 상기 저장된 각각의 이벤트 정보와 함께 시간 정보를 즉시 제공함으로써 사건과 관련된 영상 데이터를 신속 용이하게 제공하게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 영상 분석을 위한 지능형 검색 로봇은, 관리자에 의한 별도의 분석 환경 설정 없이 영상 데이터에 나타나는 객체들의 움직임 정보를 통해 사건 발생이 유력한 상황을 자동으로 분석한 패턴들을 시간 정보와 함께 이벤트 형태로 저장하여 관리자의 요청에 따라 즉시 제공함으로써 사건에 대한 후속 처리를 신속 용이하게 할 수 있게 한다.

상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.

100: 영상 분석을 위한 지능형 검색 로봇
110: 영상분석부 111: 픽셀검출부
112: 객체추출부 113: 움직임분석부
120: 이벤트생성부 130: 이벤트저장부

Claims (3)

1. 영상획득장치로부터 획득한 복수 개의 프레임으로 이루어진 영상 데이터를 입력받아 영상 데이터의 프레임별로 나타나는 적어도 하나의 객체의 영역 정보를 추출하여 시간대별로 변화하는 상기 객체의 영역 정보로부터 객체의 움직임 정보를 분석하는 영상분석부(110);
   상기 영상분석부(110)에서 분석된 객체의 움직임 정보에 따라 복수 개의 패턴으로 분류하여 상기 패턴에 대응되게 복수 개의 이벤트 중의 하나를 선택적으로 생성하는 이벤트생성부(120); 및
   상기 이벤트생성부(120)에서 생성된 상기 이벤트를 시간 정보를 포함하는 인덱스와 함께 저장하여 관리자의 요청에 따라 제공하는 이벤트저장부(130);를 포함하여 구성되되,
   상기 패턴은,
   상기 영상 데이터의 픽셀 영역에서 분석된 상기 객체의 움직임 정보에 따라
   적어도 두 개의 객체가 상호 만나는 제1패턴,
   적어도 한 개의 객체의 이동 방향이 전환되는 제2패턴,
   적어도 한 개의 객체의 이동 속도가 변하는 제3패턴, 및
   적어도 세 개의 객체가 군집하는 제4패턴;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 영상 분석을 위한 지능형 검색 로봇.
2. 제1항에 있어서,
   상기 영상분석부(110)는,
   상기 영상 데이터의 픽셀 영역에서 프레임에 따라 픽셀값이 변화하는 복수 개의 픽셀을 검출하는 픽셀검출부(111);
   상기 픽셀검출부(111)에서 검출된 상기 복수 개의 픽셀을 상하좌우로 연결하여 상기 객체의 영역 정보를 사각형 형태로 추출하는 객체추출부(112); 및
   상기 객체추출부(112)에서 추출된 상기 객체의 영역 정보가 상기 영상 데이터의 프레임별에 따라 변화하는 형태를 근거로 하여 상기 객체의 움직임 정보를 분석하는 움직임분석부(113);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 영상 분석을 위한 지능형 검색 로봇.
3. 삭제

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