KR101884575B1 - 보안 검색 시스템 - Google Patents

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KR101884575B1 KR1020170166534A KR20170166534A KR101884575B1 KR 101884575 B1 KR101884575 B1 KR 101884575B1 KR 1020170166534 A KR1020170166534 A KR 1020170166534A KR 20170166534 A KR20170166534 A KR 20170166534A KR 101884575 B1 KR101884575 B1 KR 101884575B1
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김영훈
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한국공항공사
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Abstract

보안 검색 시스템은 적어도 하나 이상의 대상체를 스캔하여 투과 이미지 데이터를 획득하는 보안 검색대와 투과 이미지 데이터에서 대상체의 특징 데이터를 추출하여 대상체의 특징 데이터와 기 저장된 위해 물품 특징 데이터를 비교하여 위해 물품을 판별하는 보안 단말을 포함하는 보안 검색장치, 위해 물품 특징 데이터가 저장된 물품 데이터 베이스 및 위해 물품 특징 데이터를 보안 단말에 통신망을 통해 제공하는 물품 정보 서버를 포함한다.

Description

보안 검색 시스템{SCANNING SYSTEM FOR SECURITY}
이하의 설명은 보안 검색 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 공항, 항만 또는 각종 회의장에서는 총기류 등의 금속성 물질을 탐지하여 위험물의 반입을 금지하기 위해 통상의 금속탐지기를 설치하는데, 상기 금속탐지기는 통상 발생된 자력선이 금속성 물질의 유무에 따라 변화되는 성질을 이용하여 총기 또는 기타 금속성 위험물을 탐지해 내는 장치이다.
금속탐지기는 경관이나 안전요원이 휴대하여 출입자의 금속류 소지여부를 검색하는 휴대용 금속탐지기와, 게이트 형태의 구조물을 통해 출입자를 차례로 통과시킴에 따라 소지한 금속을 탐지해 내는 문형검색기가 널리 보급되어 있는 실정이다.
그러나, 상기한 금속탐지기 만으로는 금속성 물질이 아닌 플라스틱 폭탄 등은 근본적으로 탐지하기가 곤란하므로 급변하는 테러 양상에 대비하기가 어려운 단 점이 있으며, 이를 위해 다수의 경관 또는 안전요원이 일일이 수하물을 검색해야 하는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해 검색대를 통과하는 수하물에 대해 실시간으로 판독이 가능한 X-RAY를 이용한 검색시스템이 도입되면서 수하물 검색시간을 줄일 수 있게 되었다. 공항이나 항만 등에 설치되어 수하물에 포함된 불법 소지물을 검색하는 X-RAY 검색장비는 실시간 판독이 가능하며, 녹화기능을 겸비한 검색장비도 도입되어 사용되고 있다.
그러나 이러한 X-RAY 검색기는 분당 12m이상의 빠른 속도로 연속으로 이동하는 수하물을 스캔하여 표출되는 이미지를 보안검색요원이 육안으로 위해 물품을 판별한다. 따라서, 보안검색요원의 업무피로도가 증가되면 검색 판독률이 저하될 수 있었다. 또한, 보안검색요원의 숙련도에 따라 위해 물품의 판독능력에 차이가 발생할 수 있었다. 또한, X-RAY 검색기는 스캔 이미지의 수동확인으로 위해 물품 반입 시, 보안검색요원이 정밀 판독할 시간이 필요하여 검색에 장시간이 소요되고, 공항청사 내 혼잡이 가중되고 항공기 운항에 지연을 초래할 수 있었다.
실시 예의 목적은, 보안 검색장치에 물품 반입 시, 보안 검색장치가 물품 데이터 베이스를 통해 보안검색업무를 자동을 수행하여 검색 판독률을 높여 보안검색 실패를 사전에 차단하고, 신속한 보안 검색을 통해 보안검색에 걸리는 시간을 감소시키는 보안 검색 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 패턴인식, 기계학습 및 3차원 모델링 기술을 활용하여 보안 검색장치를 통과하는 물품을 자동으로 판독할 수 있는 보안 검색 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 복수의 위치에 배치되어 있는 보안 검색장치에서 통과하는 물품의 이미지에 대한 통합 데이터베이스를 구축하여, 각각의 보안 검색장치의 물품 검색 효율을 높이는 보안 검색 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 위해물품 검색 시 알람을 발생시켜 보안검색요원의 숙련도에 따른 인적 오류를 감소시킬 수 있는 보안 검색 시스템을 제공하는 것이다.
실시 예에 따른 보안 검색 시스템에 대해 설명한다.
보안 검색 시스템은 적어도 하나 이상의 대상체를 스캔하여 투과 이미지 데이터를 획득하는 보안 검색대와, 상기 투과 이미지 데이터에서 대상체의 특징 데이터를 추출하여 상기 대상체의 특징 데이터와 기 저장된 위해 물품 특징 데이터를 비교하여 위해 물품을 판별하는 보안 단말을 포함하는 보안 검색장치, 상기 위해 물품 특징 데이터가 저장된 물품 데이터 베이스 및 상기 위해 물품 특징 데이터를 상기 보안 단말에 통신망을 통해 제공하는 물품 정보 서버를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 보안 검색장치는 복수로 구비되어서, 서로 다른 복수의 위치에 적어도 하나 이상이 구비되고, 상기 복수의 보안 검색장치는 상기 물품 정보 서버와 연동되어서 상기 위해 물품 특징 데이터의 공유가 가능할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 보안 단말은, 상기 투과 이미지 데이터를 수신하는 수신부, 상기 투과 이미지 데이터에 대한 전처리를 수행하여 이차원 형상 데이터를 생성하는 전처리부, 상기 투과 이미지 데이터에서 삼차원 모델링 데이터를 생성하는 삼차원 모델링부, 상기 이차원 형상 데이터 및 삼차원 모델링 데이터를 포함하는 대상체의 위해 물품 특징 데이터에서 위해 물품 판별에 필요한 특징을 추출하는 특징 추출부, 상기 대상체의 위해 물품 특징 데이터의 패턴을 기계 학습하고, 상기 특징 추출부에서 추출된 특징에 대해 패턴을 인식하는 패턴 인식부 및 상기 패턴 인식부에서 인식된 결과를 이용하여, 위해 물품을 판별하는 판별부를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 전처리부는, 상기 투과 이미지 데이터에 이진화, 세션화, 잡음 제거 중에서 하나 이상의 전처리를 수행할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 보안 단말은, 상기 투과 이미지 데이터에 각각의 대상체의 물질을 판별하여 색상을 부가하는 색상부가부를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 색상부가부는, 유기물, 무기물, 혼합물 및 탐지불가물품에 대해 각각 다른 색상을 부가할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 보안 단말은, 상기 판별된 위해 물품의 종류를 포함하는 위해 물품 특징 데이터를 상기 투과 이미지 데이터에 매칭하는 매칭부 및 상기 위해 물품 특징 데이터가 매칭된 대상체의 투과 이미지 데이터를 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 표시부는, 상기 위해 물품 특징 데이터가 매칭된 상기 투과 이미지 데이터가 표시되면, 청각적 또는 시각적인 형태로 경고를 더 표시할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 물품 정보 서버와 연동되고, 상기 투과 이미지 데이터의 원본을 저장하는 이미지 데이터 베이스 및 상기 물품 정보 서버와 연동되고, 위해 물품 발생 시간, 위해 물품 발생 위치, 발생된 물품의 종류, 반입 국가 정보, 경유지 정보, 소지자 정보, 통계 데이터 중 적어도 하나 이상을 포함하는 위해 물품 발생 데이터를 저장하는 통계 데이터 베이스를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 물품 정보 서버는, 상기 보안 단말에서 송신되는 모든 데이터를 일정 카테고리로 분류하는 정보 분류부 및 상기 분류된 정보로부터 상기 통계 데이터를 생성하는 통계부를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 물품 정보 서버는, 유/ 무선 인터페이스를 통해 상기 통신망에 접속하는 서버통신부 및 상기 통신망을 통한 위해 물품 정보 관리 서비스를 제공하는 서비스 제공부를 포함할 수 있다.
실시 예에 따르면, 보안 검색장치에 물품 반입 시, 보안 검색장치가 물품 데이터 베이스를 통해 보안검색업무를 자동을 수행하여 검색 판독률을 높여 보안검색 실패를 사전에 차단하고, 신속한 보안 검색을 통해 보안검색에 걸리는 시간을 감소시킬 수 있다.
또한, 패턴인식, 기계학습 및 3차원 모델링 기술을 활용하여 보안 검색장치를 통과하는 물품을 자동판독할 수 있다.
또한, 복수의 위치에 배치되어 있는 보안 검색장치에서 통과하는 물품의 이미지에 대한 통합 데이터베이스를 구축하여, 각각의 보안 검색장치의 물품 검색 효율을 높일 수 있다.
또한, 위해물품 검색 시 알람을 발생시켜 보안검색요원의 숙련도에 따른 인적 오류를 감소시킬 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 보안 검색 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 실시 예에 따른 보안 검색 시스템의 블록도이다.
도 3은 실시 예에 따른 위해 물품이 디스플레이되는 보안 단말의 화면을 예시적으로 나타내는 도면이다.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
실시 예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시 예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 통상의 기술자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
도 1은 실시 예에 따른 보안 검색 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 보안 검색 시스템(1)은 공항, 항만, 세관, 회의장 등의 특정 장소에 위해 물품의 반입을 방지하기 위해 사용된다. 예를 들어, 보안 검색 시스템(1)은 공항에 배치되어서 항공기에 반입 금지 물품 즉, 위해 물품의 반입을 방지하기 위해 사용된다. 보안 검색 시스템(1)은 수하물에 X선을 방사하여 투과 이미지를 생성하고 투과 이미지 상의 각각의 대상체를 물품 정보 서버의 위해 물품 특징 데이터와 비교 분석을 통해서 위해 물품을 판별한다.
보안 검색 시스템(1)은 보안 검색장치(10), 물품 정보 서버(20), 물품 데이터 베이스(30), 통계 데이터 베이스(40) 및 이미지 데이터 베이스(50)를 포함한다.
보안 검색장치(10)는 복수로 구비되어 서로 다른 복수의 위치에 적어도 하나 이상이 구비된다. 복수의 보안 검색장치(10)는 통신망을 통해 물품 정보 서버(20)와 연결되어서 물품 데이터 베이스(30)에 저장된 위해 물품 특징데이터를 수신할 수 있다. 보안 검색장치(10)는 대상체를 스캔하여 투과 이미지 데이터를 획득하고 투과 이미지 데이터에서 대상체의 특징 데이터를 추출하여, 수신된 위해 물품 특징 데이터와 비교하여 위해 물품을 판별한다.
여기서, 통신망은 LAN, WAN, UWB, WiFi, 3G, 4G, 5G를 포함하는 데이터 통신망일 수 있으며, 보안을 위해 마련된 별도의 네트워크 통신망일 수 도 있다.
보안 검색 시스템(1)은 물품 정보 서버(20)가 복수의 위치에 구비되는 보안 검색장치(10)와 연동되어서 각각의 보안 검색장치(10)에서 판별된 위해 물품에 대한 정보의 공유가 가능하여 각 보안 검색장치(10)에서의 물품 판별을 용이하게 할 수 있다. 또한 보안 검색 시스템(1)은 보안 검색장치(10)가 위해 물품을 판별함으로써, 보안 검색 요원의 의존도를 낮춰 위해 물품 판별의 오류를 효과적으로 감소시킬 수 있다. 여기서, 위해 물품 특징 데이터는 위해 물품의 물질 데이터, 이차원 형상 데이터, 삼차원 형상 데이터, 종류 및 패턴 데이터를 포함할 수 있다.
도 2는 실시 예에 따른 보안 검색 시스템의 블록도이다.
도2를 참조하면, 보안 검색장치(10)는 보안 검색대(11) 및 보안 단말(12)을 포함한다.
보안 검색대(11)는 적어도 하나 이상의 대상체를 스캔하여 투과 이미지를 획득한다. 예를 들어, 보안 검색대(11)는 대상체에 X선을 방사하여 대상체 즉, 물품을 스캔하여서 투과 이미지를 획득할 수 있다. 보안 검색대(11)는 대상체를 분당 12m의 속도로 내부로 이동시키고, 내부에서 이동하는 대상체를 스캔하여 각각의 투과 이미지를 획득한다. 보안 검색대(11)는 대상체의 스캔 시, 대상체의 수직 및 수평 방향의 투과 이미지를 획득할 수 있다.
실시 예에서 보안 검색대(11)가 X선을 방사하여 대상체를 스캔하는 것을 예를 들어 설명하였지만 이에 한정 되는 것은 아니며 보안 검색대(11)는 우주 방사선인 뮤온을 이용하는 방법 등 물품의 투과 이미지를 획득할 수 있는 모든 방법이 가능할 수 있다.
보안 단말(12)은 투과 이미지 데이터에서 대상체의 특징 데이터를 추출하여 대상체의 특징 데이터와 기 저장된 위해 물품 특징 데이터를 비교하여 위해 물품을 판별한다. 보안 단말(12)은 대상체의 특징 데이터를 물품 정보 서버(20)와 통신하여 물품 데이터 베이스(30)에 저장할 수 있으며, 판별된 위해 물품의 특징 데이터를 투과 이미지 데이터에 매칭하여서 투과 이미지 데이터를 이미지 또는 동영상의 형태로 표시하는 것도 가능하다. 예를 들어, 보안 단말(12)은 PC, 랩탑, 스마트폰, 태블릿 PC 등을 포함하는 일종의 컴퓨팅 장치일 수 있다.
보안 단말(12)은 수신부(121), 통신부(122), 전처리부(123), 색상부가부(124), 삼차원 모델링부(125), 특징 추출부(126), 패턴 인식부(127), 판별부(128), 매칭부(129) 및 표시부(130)를 포함할 수 있다.
수신부(121)는 투과 이미지 데이터를 수신한다. 예를 들어, 수신부(121)는 보안 검색대(11)와 유선 또는 무선 데이터 통신 방법으로 연결되어서 투과 이미지 데이터를 수신한다. 수신부(121)는 투과 이미지 데이터의 획득과 동시에 실시간으로 수신한다.
통신부(122)는 후술하는 물품 정보 서버(20)와 통신망을 통해 접속한다. 예를 들어, 통신부(122)는 유선 또는 무선 인터페이스를 통해 통신망에 접속하여 물품 정보 서버(20)와 연동될 수 있다.
색상부가부(124)는 투과 이미지 데이터에 각각의 대상체의 물질에 대한 색상을 부가한다. 예를 들어, 색상부가부(124)는 투과이미지 데이터 상의 대상체에 대해 밀도 특성에 따라 달라지는 각각의 이미지를 추출하여, 유기물, 무기물, 유기물과 무기물의 혼합물 및 탐지불가물품에 대해 각각 다른 색상을 부가한다. 색상부가부(124)는 대상체에 대한 색상을 부가함으로써, 대상체의 물질 데이터를 생성할 수 있다.
전처리부(123)는 수신된 투과 이미지 데이터에 대해 전처리를 수행한다. 전처리부(123)는 수신된 투과 이미지에 대해 이진화, 세션화, 잡음제거 중에서 하나 이상의 전처리를 수행한다. 전처리부(123)는 전처리된 투과 이미지 데이터에서 특정 대상체에 대한 이차원 형상 데이터를 생성할 수 있다.
삼차원 모델링부(125)는 투과 이미지 데이터에서 삼차원 모델링 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 삼차원 모델링부(125)는 투과 이미지 데이터에서 특정 대상체에 해당하는 수직 및 수평 투과이미지 데이터를 바탕으로 수직 및 수평 형상을 매핑하여 구조해석을 통해 각각의 대상체의 삼차원 모델링 데이터을 생성할 수 있다. 또한, 삼차원 모델링부(125)는 전처리된 이차원 형상 데이터를 통해 삼차원 모델링 데이터를 생성하는 것도 가능할 수 있다.
특징 추출부(126)는 이차원 형상 데이터, 삼차원 모델링 데이터를 포함하는 대상체의 위해 물품 데이터에서 위해 물품 판별에 필요한 특징을 추출한다. 예를 들어, 특징 추출부(126)는 이차원 형상 데이터에서 대상체의 형상의 수직 및 수평 형상을 특징을 추출한다. 특징 추출부(126)는 삼차원 모델링 데이터에서 삼차원 형상에 대한 특징을 추출한다.
보안 검색 시스템(1)은 이차원 형상 데이터 및 삼차원 모델링 데이터만을 통해 위해 물품을 판별이 가능할 수 있다. 하지만 이에 한정 되는 것은 아니며, 특징 추출부(126)는 대상체의 물질 데이터에서 대상체의 물질에 대한 특징을 더 추출하여 대상체를 판별하는 것이 가능할 수 있다.
패턴 인식부(127)는 대상체의 위해 물품 특징 데이터의 패턴을 기계 학습하고, 특징 추출부(126)에서 추출된 특징에 대해 패턴을 인식한다. 예를 들어, 패턴 인식부(127)는 대상체의 위해 물품 특징 데이터의 패턴을 일반화 선형 모델(Generalized linear models, GLM), 의사결정 트리(Decision trees), 랜덤 포레스트(Random forests) 및 그래디언트 부스팅 머신(Gradient boosting machine, GBM)을 포함하는 지도 러닝 기법 또는 클러스터링(Clustering) 및 비정상 탐지(Anomaly detection)등의 자율 러닝 기법 중 어느 하나 이상의 방법으로 기계학습 기법으로 기계 학습을 수행한다.
여기서, 기계 학습 기법은 이미 많이 연구된 분야이고, 다양한 공개된 소프트 웨어를 이용할 수 있다. 따라서, 패턴 인식부(127)에서 사용하는 기계학습 기법에 대한 자세한 설명은 생략한다.
패턴 인식부(127)는 학습된 패턴 데이터를 물품 데이터 베이스(30)에 저장한다. 패턴 인식부(127)는 학습하고자 하는 특징의 패턴의 중요도를 계산하여 속성에 대한 트리구조를 만들어 패턴 데이터를 저장한다. 패턴 인식부(127)는 이후, 새로운 대상체의 위해 물품 특징데이터가 입력되면 물품 데이터 베이스(30)에 기 저장된 학습된 패턴 데이터의 트리구조에 의해 새로운 대상체의 패턴을 인식한다.
판별부(128)는 패턴 인식부에서 인식된 결과를 이용하여, 위해 물품을 판별한다. 예를 들어, 판별부(128)는 위해 물품 데이터 베이스(30)에 기 저장된 물품의 패턴 데이터와 패턴 인식부에서 인식된 물품의 패턴을 유사도 비교를 통해 물품의 종류를 판별하여, 대상체가 위해 물품에 해당하는 지를 판별한다.
매칭부(129)는 판별된 위해 물품 특징 데이터를 투과 이미지 데이터에 매칭한다. 예를 들어, 매칭부(129)는 판별부에서 판별된 물품 종류와 형상 패턴을 투과 이미지 데이터에 매칭한다. 매칭부(129)는 투과 이미지 데이터에 대상체의 물질 데이터를 매칭하여서 색상을 부가할 수 있으며, 이차원 형상 데이터, 삼차원 모델링 데이터 또는 물품의 종류 중 어느 하나 이상을 매칭할 수 있다.
또한, 매칭부(129)는 판별된 위해 물품 특징 데이터를 물품 정보 서버(20)와 연동하여 물품 데이터 베이스(30)에 저장한다. 또한, 매칭부(129)는 동일 물품으로 판별된 위해 물품 특징 데이터에 대해서, 기 저장된 위해 물품 특징 데이터와 매칭하여 저장한다.
매칭부(129)는 판별된 위해 물품 특징 데이터를 위해 물품의 종류, 스캔시간, 스캔위치, 반입국가, 경유지, 소지자 중 적어도 하나 이상을 포함하는 위해 물품 발생 데이터와 매칭하여 통계 데이터 베이스(40)에 저장할 수 있다. 또한, 매칭부(129)는 투과 이미지 데이터의 원본 데이터를 위해 물품 특징 데이터와 매칭하여서 통신부(122)를 통해 이미지 데이터 베이스(50)에 저장하는 것도 가능할 수 있다.
매칭부(129)위해 물품 특징 데이터, 위해 물품 발생 데이터 및 투과 이미지 데이터를 위해 물품으로 판별된 대상체를 동일 또는 유사한 위해 물품과 매칭하여서 저장함으로써 새로운 대상체에 대한 스캔 시, 각각의 데이터 베이스(30, 40, 50)로부터 매칭된 데이터가 제공되어서 보안 검색 시스템의 효율을 증가시킬 수 있다.
표시부(130)는 위해 물품 특징 데이터가 매칭된 투과이미지를 표시한다. 예를 들어, 표시부(130)는 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 표시부(130)는 위해 물품이 매칭된 대상체에 대해서, 투과 이미지 상에 위해 물품 정보를 표출하고, 경보를 표시한다. 표시부(130)는 위해 물품 정보의 표출 및 경보의 표시로 보안 검색요원이 인지할 수 있도록 한다. 또한, 보안 검색요원의 인지를 용이하게 하기 위해 보안 검색대(11)에 별도의 점멸등, 사이렌 또는 스피커을 구비되고, 표시부(130)가 경보의 표시를 점멸등, 사이렌이나 스피커를 통해 하는 것도 가능할 수 있다.
도 3은 실시 예에 따른 위해 물품이 디스플레이되는 보안 단말의 화면을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 표시부(130)는 각각의 물질 색상이 부가된 투과 이미지 데이터에 위해 물품에 대해서 테두리를 형성하여 강조 표시하여 디스플레이할 수 있다. 테두리의 형태는 한정되지 않으며, 사각형, 원형, 타원형 등과 같이 강조 표시되어 디스플레이 될 수 있다.
이러한, 표시부(130)는 디스플레이된 투과 이미지 데이터의 확대 또는 축소가 가능하며, 각 대상체에 대한 위해 물품 정보의 표시가 가능하다. 예를 들어, 표시부는 위해 물품 정보는 창 형태로 표시할 수 있다. 또한, 표시부(130)는 위해 물품 정보가 매칭되지 않은 대상체에 대해 물품 정보 서버를 통해 물품 데이터 베이스(30)에 위해 물품 특징 데이터를 저장하는 이벤트를 생성할 수 있다.
보안 단말(12)은 패턴 인식을 통해 대상체의 특징을 추출하여 기 저장된 위해 물품 정보와 유사도를 비교하여 대상체가 위해 물품인지 판별할 수 있다. 이러한, 보안 단말(12)은 기계학습 기법을 통해 대상체와 위해 물품 정보를 매칭하고, 위해 물품 정보 및 유사도 판단에 대한 정보를 축적함으로써 위해 대상체의 위해 물품 판별에 용이하다.
다시 도2로 돌아와서, 물품 정보 서버(20)는 보안 검색장치(10)와 물품 데이터 베이스(30), 통계 데이터 베이스(40), 이미지 데이터 베이스(50)를 연동시켜, 위해 물품 특징 데이터, 물품 발생 데이터, 투과이미지 원본 데이터를 송수신한다. 예를 들어, 물품 정보 서버(20)는 위해 물품 데이터 베이스(30)에 저장된 위해 물품 특징정보를 보안 단말(12)에 제공할 수 있다.
실시 예에서는 물품 정보 서버(20)가 물품 데이터 베이스(30), 통계 데이터 베이스(40) 및 이미지 데이터 베이스(50)와 연동하는 것을 예를 들어 도시하였지만, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 이에 한정 되는 것은 아니며, 각각의 데이터 베이스(30, 40, 50)에 해당하는 각각의 서버를 구축하여 각각의 서버가 연동되는 구성도 가능할 수 있다. 또한, 일부 데이터 베이스의 서버를 부분적으로 구축하는 것도 가능할 수 있다.
물품 정보 서버(20)는 서버통신부(21), 서비스 제공부(22), 정보분류부(23) 및 통계부(24)를 포함할 수 있다.
서버통신부(21)는 유선 또는 무선 인터페이스를 통해 통신망에 접속하여 보안 단말(12)과 연결된다. 예를 들어, 서버통신부(21)는 통신부(122)와 대응되는 통신방법으로 통신망에 접속할 수 있다.
서비스 제공부(22)는 통신망을 통한 물품 정보 관리 서비스를 제공한다. 서비스 제공부(22)는 보안 단말(12)과의 안전한 통신을 위해 주기적 혹은 비주기적인 보안프로그램/ 버전 업데이트를 수행한다. 서비스 제공부(22)는 물품 데이터 베이스와 연동되어 보안 단말(12)에 위해 물품 특징 데이터를 보안 단말에 제공할 수 있다.
또한, 서비스 제공부(22)는 표시부(130)에 신규 위해 물품에 대한 위해 물품 등록 이벤트를 제공할 수 있다. 서비스 제공부(22)는 표시부(130)에 창 형태 또는 이벤트 페이지의 형태로 물품 등록 이벤트를 제공할 수 있다.
정보분류부(23)는 각각의 보안 단말에서 송신되는 위해 물품 특징 데이터, 위해 물품 발생 데이터, 투과 이미지 데이터를 분류한다. 정보분류부(23)는 분류된 위해 물품 특징 데이터, 위해 물품 발생 데이터, 투과 이미지를 각각의 데이터 베이스(30, 40, 50)에 저장한다. 예를 들어, 정보분류부(23)는 위해 물품의 물질 데이터, 이차원 형상 데이터, 삼차원 형상 데이터, 종류 및 학습된 패턴 데이터를 포함하는 위해 물품 특징 데이터를 물품 데이터 베이스(30)에 저장할 수 있다. 또한, 정보분류부(23)는 위해 물품 발생 시간, 위해 물품 발생 위치, 발생된 물품의 종류, 반입 국가 정보, 경유지 정보 및 소지자 정보를 포함하는 위해 물품 발생 데이터를 통계 데이터 베이스(40)에 저장할 수 있다. 또한, 정보분류부(23)는 투과 이미지 데이터를 이미지 데이터 베이스(50)에 저장할 수 있다.
보안 검색 시스템(1)은 보안 단말(12)을 통해 전송되는 위해 물품 특징 데이터, 위해 물품 발생 데이터, 투과 이미지 데이터를 각각의 데이터 베이스(30, 40, 50)에 지속적으로 축적하고, 추후, 동일하거나 유사한 대상체가 보안 검색대(11)에서 검색되면, 축적된 위해 물품 특징 데이터를 통해 위해 물품을 판별할 수 있다.
통계부(24)는 분류된 데이터로부터 통계 데이터를 생성할 수 있다. 다시 말하면, 통계부(24)는 통계 데이터 베이스(40)에 저장되는 위해 물품 발생 시간, 위해 물품 발생 위치, 발생된 물품의 종류, 반입 국가 정보, 경유지 정보 및 소지자 정보를 바탕으로 각각의 정보에 대한 통계 데이터를 생성하고, 통계 데이터 베이스(40)에 통계 데이터를 저장할 수 있다.
또한, 통계부(24)는 특정 위해 물품이 스캔된 시간의 통계 데이터를 생성할 수 있다. 통계부(24)는 생성된 통계 정보를 통계 데이터 베이스(40)에 저장하고, 특정 위해 물품이 가장 많이 발생하는 시간대의 통계 데이터를 바탕으로 판별부(128)의 패턴의 유사도 측정시의 시간대에 따라서 특정 위해 물품의 위해 물품 특징 데이터를 먼저 판별할 수 있도록 서비스 제공부(22)에 제공하여 보안 검색 시스템(1)의 위해 물품의 판별 속도를 향상시킬 수 있다. 또한, 통계부(24)는 위해 물품 발생 위치, 반입 국가 정보, 경유지 정보 및 소지자 정보에 따라 특정 위해 물품의 위해 물품 특징 데이터를 우선순위를 형성하여 판별할 수 있도록 함으로써 보안 검색 시스템(1)의 판별 속도를 향상 시킬 수 있다.
물품 데이터 베이스(30)는 위해 물품 특징 데이터가 저장되고, 통계 데이터 베이스(40)는 위해 물품 발생 데이터가 저장되며, 이미지 데이터 베이스(50)는 투과 이미지 데이터가 저장된다. 물품 데이터 베이스(30), 통계 데이터 베이스(40) 및 이미지 데이터 베이스(50)는 일종의 기억장치로 RAM, ROM, HDD, SSD, MICRO SSD, USB저장장치, CD, DVD, 플로피 디스크 등일 수 있다.
실시 예에 따르면, 보안 검색장치에 물품 반입 시, 보안 검색장치가 물품 데이터 베이스를 통해 보안검색업무를 자동을 수행하여 검색 판독률을 높여 보안검색 실패를 사전에 차단하고, 신속한 보안 검색을 통해 보안검색에 걸리는 시간을 감소시킬 수 있다.
또한, 패턴인식, 기계학습 및 3차원 모델링 기술을 활용하여 보안 검색장치를 통과하는 물품을 자동판독할 수 있다.
또한, 복수의 위치에 배치되어 있는 보안 검색장치에서 통과하는 물품의 이미지에 대한 통합 데이터베이스를 구축하여, 각각의 보안 검색장치의 물품 검색 효율을 높일 수 있다.
또한, 위해물품 검색 시 알람을 발생시켜 보안검색요원의 숙련도에 따른 인적 오류를 감소시킬 수 있다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
1: 보안 검색 시스템 10: 보안 검색장치
11: 보안 검색대 12: 보안 단말
121: 수신부 122: 통신부
123: 전처리부 124: 색상 부가부
125: 삼차원 모델링부 126: 특징 추출부
127: 패턴 인식부 128: 판별부
129: 매칭부 130: 표시부
20: 물품 정보 서버 21: 서버통신부
22: 서비스 제공부 23: 정보 분류부
24: 통계부 30: 물품 데이터 베이스
40: 통계 데이터 베이스 50: 이미지 데이터 베이스

Claims (11)

  1. 적어도 하나 이상의 대상체를 스캔하여 투과 이미지 데이터를 획득하는 보안 검색대와, 상기 투과 이미지 데이터에서 대상체의 특징 데이터를 추출하여 상기 대상체의 특징 데이터와 기 저장된 위해 물품 특징 데이터를 비교하여 위해 물품을 판별하는 보안 단말을 포함하는 보안 검색장치;
    상기 위해 물품 특징 데이터가 저장된 물품 데이터 베이스; 및
    상기 위해 물품 특징 데이터를 상기 보안 단말에 통신망을 통해 제공하는 물품 정보 서버;
    를 포함하고,
    상기 보안 단말은,
    상기 투과 이미지 데이터를 수신하는 수신부;
    상기 투과 이미지 데이터에 대한 전처리를 수행하여 이차원 형상 데이터를 생성하는 전처리부;
    상기 투과 이미지 데이터에서 삼차원 모델링 데이터를 생성하는 삼차원 모델링부;
    상기 이차원 형상 데이터 및 삼차원 모델링 데이터를 포함하는 대상체의 위해 물품 특징 데이터에서 위해 물품 판별에 필요한 특징을 추출하는 특징 추출부;
    상기 대상체의 위해 물품 특징 데이터의 패턴을 기계 학습하고, 상기 특징 추출부에서 추출된 특징에 대해 패턴을 인식하는 패턴 인식부; 및
    상기 패턴 인식부에서 인식된 결과를 이용하여, 위해 물품을 판별하는 판별부;
    를 포함하는 보안 검색 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보안 검색장치는 복수로 구비되어서, 서로 다른 복수의 위치에 적어도 하나 이상이 구비되고,
    상기 복수의 보안 검색장치는 상기 물품 정보 서버와 연동되어서 상기 위해 물품 특징 데이터의 공유가 가능한 보안 검색 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전처리부는,
    상기 투과 이미지 데이터에 이진화, 세션화, 잡음 제거 중에서 하나 이상의 전처리를 수행하는 보안 검색 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보안 단말은,
    상기 투과 이미지 데이터에 각각의 대상체의 물질을 판별하여 색상을 부가하는 색상부가부;
    를 더 포함하는 보안 검색 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 색상부가부는,
    유기물, 무기물, 혼합물 및 탐지불가물품에 대해 각각 다른 색상을 부가하는 보안 검색 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보안 단말은,
    상기 판별된 위해 물품의 종류를 포함하는 위해 물품 특징 데이터를 상기 투과 이미지 데이터에 매칭하는 매칭부; 및
    상기 위해 물품 특징 데이터가 매칭된 대상체의 투과 이미지 데이터를 표시하는 표시부;
    를 더 포함하는 보안 검색 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 표시부는,
    상기 위해 물품 특징 데이터가 매칭된 상기 투과 이미지 데이터가 표시되면, 청각적 또는 시각적인 형태로 경고를 더 표시하는 보안 검색 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 물품 정보 서버와 연동되고, 상기 투과 이미지 데이터의 원본을 저장하는 이미지 데이터 베이스; 및
    상기 물품 정보 서버와 연동되고, 위해 물품 발생 시간, 위해 물품 발생 위치, 발생된 물품의 종류, 반입 국가 정보, 경유지 정보, 소지자 정보, 통계 데이터 중 적어도 하나 이상을 포함하는 위해 물품 발생 데이터를 저장하는 통계 데이터 베이스;
    를 더 포함하는 보안 검색 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 물품 정보 서버는,
    상기 보안 단말에서 송신되는 모든 데이터를 일정 카테고리로 분류하는 정보 분류부; 및
    상기 분류된 정보로부터 상기 통계 데이터를 생성하는 통계부;
    를 더 포함하는 보안 검색 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 물품 정보 서버는,
    유/ 무선 인터페이스를 통해 상기 통신망에 접속하는 서버통신부; 및
    상기 통신망을 통한 위해 물품 정보 관리 서비스를 제공하는 서비스 제공부;
    를 포함하는 보안 검색 시스템.
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