KR102375686B1 - 금연구역 관리 서비스 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 미리 정해진 금연구역을 촬상하는 카메라부; 외부와의 통신을 수행하는 통신모듈; 경고 알람을 출력하는 스피커; 상기 카메라부를 통해 촬상된 이미지에 시각 및 식별정보를 부가하여 이미지 정보를 생성하고, 상기 이미지 정보를 미리 정해진 주기마다 외부로 전송하고, 상기 외부로부터 흡연감지 결과정보가 수신되면, 금연구역내 흡연을 경보하는 알람을 상기 스피커를 통해 출력하는 제어부; 및 상기 제어부의 처리 프로그램을 저장하는 메모리부;를 포함하는 금연구역 관리 단말기, 이를 이용한 금연구역 관리 서비스 시스템, 및 그 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 흡연 검출 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금연구역내에 설치된 카메라를 이용하여 흡연을 감지하여 알람을 출력하여 금연구역내의 금연을 유도하는 금연구역 관리 서비스 방법 및 시스템에 관한 것이다.
흡연에 관대했던 과거 사회와 비교해 현대사회에 들어서 국민 건강 증진을 위해 간접 흡연의 피해에 대한 관심이 높아지고, 흡연자로부터 피해를 받는 비흡연자들의 권익을 증대시키는 정책이 증가하고 있는 추세이다.
그러나 많은 금연구역 설정에도 불구하고 금연이 지켜지지 않으며 실질적으로 비흡연자들의 피해는 변함이 없고 떨어진 담배꽁초가 거리의 미관을 해치고 있는 실정이다.
서울시의 시내 금연구역은 2014년 11만 8060개소에 비해 2017년 15만 5797개 장소로 2배 넘게 증가하였다. 그에 비해, 단속 요원의 수는 2014년 99명에 비해 2017년 132명으로 1.3배밖에 증가하지 않았고, 오히려 2018년에는 113명으로 전년 대비 16명이 줄어들었다. 행정상 늘어나는 단속 면적에 비해 충분한 인력이 확보되지 못해 단속 정책에 어려움을 느끼고 있는 것이 현재 상황이다. 또한 CCTV를 통해 단속 요원이 직접 감시하는 것조차 인건비와 실시간 감시 시스템 구축 비용으로 인해 상당한 비용이 발생한다.
이에 따라 종래에는 금연구역내의 흡연자를 감시함과 아울러 어느 구역에서 흡연자가 많이 감지되는지에 대한 통계자료를 생성하여, 적은 단속 요원으로도 넓은 구역을 효율적으로 단속할 수 있게 하는 기술의 개발이 절실하게 요구되었다.
본 발명은 금연구역내에 설치된 카메라를 이용하여 흡연을 감지하여 알람을 출력하여 금연구역내의 금연을 유도하는 금연구역 관리 서비스 방법 및 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한 본 발명의 다른 목적은 어느 구역에서 흡연자가 많이 감지되는지에 대한 통계자료를 생성하여, 적은 단속 요원으로도 넓은 구역을 효율적으로 단속할 수 있게 하는 금연구역 관리 서비스 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 미리 정해진 금연구역을 촬상하는 카메라부; 외부와의 통신을 수행하는 통신모듈; 경고 알람을 출력하는 스피커; 상기 카메라부를 통해 촬상된 이미지에 시각 및 식별정보를 부가하여 이미지 정보를 생성하고, 상기 이미지 정보를 미리 정해진 주기마다 외부로 전송하고, 상기 외부로부터 흡연감지 결과정보가 수신되면, 금연구역내 흡연을 경보하는 알람을 상기 스피커를 통해 출력하는 제어부; 및 상기 제어부의 처리 프로그램을 저장하는 메모리부;를 포함하는 금연구역 관리 단말기, 이를 이용한 금연구역 관리 시스템 및 서비스 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 금연구역내에 설치된 카메라를 이용하여 흡연을 감지하여 알람을 출력하여 금연구역내의 금연을 유도할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 어느 구역에서 흡연자가 많이 감지되는지에 대한 통계자료를 생성하여, 적은 단속 요원으로도 넓은 구역을 효율적으로 단속할 수 있게 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 금연구역 관리 서비스 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 금연구역 관리 단말기의 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 금연구역 관리 서비스 방법의 절차도,
도 4는 흡연자에게 나타내는 특정한 행동을 'YOLOmark' 프로그램을 이용하여 마킹을 하는 과정을 예시한 도면,
도 5 및 도 6은 통신과정을 예시한 도면,
도 7은 본 발명에 따르는 스피커를 예시한 도면,
도 8은 본 발명에 따라 지도상에 금연구역 관리 단말기를 나타낸 것을 예시한 도면,
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따르는 통계자료 출력예를 도시한 도면,
도 12는 본 발명에 따라 금연구역 관리 단말기의 추가/삭제를 예시한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 금연구역 관리 단말기의 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 금연구역 관리 서비스 방법의 절차도,
도 4는 흡연자에게 나타내는 특정한 행동을 'YOLOmark' 프로그램을 이용하여 마킹을 하는 과정을 예시한 도면,
도 5 및 도 6은 통신과정을 예시한 도면,
도 7은 본 발명에 따르는 스피커를 예시한 도면,
도 8은 본 발명에 따라 지도상에 금연구역 관리 단말기를 나타낸 것을 예시한 도면,
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따르는 통계자료 출력예를 도시한 도면,
도 12는 본 발명에 따라 금연구역 관리 단말기의 추가/삭제를 예시한 도면.
본 발명은 금연구역내을 촬상하여 흡연자 객체를 탐지하여 흡연자를 감지하고, 흡연자가 감지되면 알람을 출력하여 금연구역내의 금연을 유도한다.
또한 본 발명은 어느 구역에서 흡연자가 많이 감지되는지에 대한 통계자료를 생성하여, 적은 단속 요원으로도 넓은 구역을 효율적으로 단속할 수 있게 한다.
<주요기능>
이러한 본 발명의 주요 기능은 크게 흡연감지기능과 실시간 알람 기능, 금연구역내 흡연율 통계정보 안내 기능으로 나눌 수 있다.
<흡연감지기능>
상기 흡연감지기능은 금연구역 관리 단말기에 구비된 카메라를 통하여 촬영된 이미지를 실시간으로 분석하여, 흡연을 하는 상황이 감지될 경우 해당 금연구역 관리 단말기의 식별 정보 및 시간 정보를 데이터베이스에 저장하는 기능이다. 여기서, 상기 데이터베이스에는 금연구역 관리 단말기의 식별 정보에 대응되는 위치정보가 저장된다. 이에 관리자는 데이터베이스에 저장된 정보를 통해 금연구역 관리 단말기가 설치된 위치정보에 해당되는 금연구역을 방문하지 않고도 단속할 수 있으므로, 한 명의 관리자가 많은 금연구역을 관리할 수 있게 함은 물론이며 새로운 금연구역을 추가하는 것도 용이하게 할 수 있다.
여기서, 본 발명에 따르는 흡연 감지를 위해 흡연 객체를 탐지하는 방식에 대해 좀더 설명한다.
본 발명은 흡연자 객체를 탐지해야 하므로 딥러닝 모델을 새롭게 훈련하여야 하여 많은 데이터세트(Dataset)가 필요하다. 또한 비흡연자들과 확연히 차이가 나는 흡연자를 특정할 수 있는 모습을 훈련(Training) 객체로 구성해야 한다. 따라서 본 발명은 흡연자에게 나타나는 필연적인 행동, 예를 들면 담배를 한 손 또는 두 손으로 잡은 모습 등을 탐지 객체로 설정하였다. 이를 6000여개의 이미지 훈련 데이터세트, 1000여개의 이미지 유효 데이터세트, 20000번의 훈련으로 구현하였다.
<실시간 알람기능>
그리고 상기 실시간 알람 기능은 금연구역에서 흡연하는 상황이 감지되면, 금연구역 관리 단말기에 부착된 스피커를 통해 흡연자에게 현재 장소는 금연구역이라는 경고 알람을 출력하는 기능으로, 흡연자에게 즉각적으로 경보하여 금연구역내 흡연금지를 각인시킬 수 있게 한다.
<시각적 통계기능>
그리고 상기 금연구역내 흡연율 통계자료 제공 기능은 감지된 흡연자에 대한 데이터를 웹을 통하여 원하는 날짜별, 장소별로 필터링하여 통계 자료를 생성하고, 이를 관리자에게 제공하는 기능이다. 이를 통해 관리자는 실시간성 데이터를 즉각적으로 얻을 수 있으며 직접적인 단속이 필요할 경우에 적은 비용으로도 효율적으로 단속 구간을 설정할 수 있다.
그리고 본 발명에 따르는 그래픽 시각적 통계자료를 생성하는 방식에 대해 좀더 설명한다. 금연 구역내 통계자료를 표 및 문자 형식으로 출력하게 되면 사용자가 직접적인 통계 확인이 어렵다. 이에 본 발명은 그래픽적 요소가 강조된 막대 그래프, 부채꼴 그래프 등의 형태로 통계자료를 제공하여, 관리자가 통계자료를 직관적으로 이해할 수 있게 한다. 또한 본 발명은 각 카메라 1대당 날짜별 통계자료와 위치별 통계자료를 그래프 형식으로 제공한다. 이러한 통계자료를 토대로 관리자는 흡연자가 다수 발생하는 금연구역에 대해 집중적으로 단속을 이행하여, 금연구역의 관리를 효율적으로 이행할 수 있게 한다.
<금연구역 관리 서비스 시스템의 개략적인 구조>
본 발명에 따르는 금연구역 관리 서비스 시스템은 다중 클라이언트-서버 구조를 채용한다. 상기 서버부는 객체 탐지를 위해 GPU GTX 1050ti를 사용해 CUDA 및 cudnn를 리소스로 지원하고, 클라이언트는 라즈베리 파이 및 USB 카메라(Pi Camera)로 구성되었으며 간단한 이미지 처리를 위한 OpenCV 라이브러리를 사용한다.
또한 상기 서버부는 객체 탐지를 위한 탐지서버와 웹서버로 구성되며, 상기 라즈베리 파이 카메라 모듈인 금연구역 관리 단말기와의 통신을 위해 Node.JS를 포함한다.
그리고 상기 서버부에 연결되는 데이터베이스는 MongoDB를 사용하며 관리자의 클라이언트는 React를 사용하여 웹 클라이언트를 제공한다.
여기서, 상기 라즈베리 파이를 이용한 카메라 모듈인 금연구역 관리 단말기는 직접적인 객체 탐지 능력이 없으며 탐지서버에 의한 객체탐지 결과인 흡연감지 결과정보를 제공받아 흡연검지정보를 생성하여 상기 웹서버로 전송한다. 상기 흡연검지정보에는 금연구역 관리 단말기의 식별정보와 촬상이미지, 시각정보가 포함된다.
<금연구역 관리 서비스 시스템의 구성>
상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 금연구역 관리 서비스 시스템을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 금연구역 관리 서비스 시스템의 구성을 도시한 것으로, 상기 금연구역 관리 서비스 시스템은 금연구역들 각각에 설치된 다수의 금연구역 관리 단말기(1001~100N)와, 금연구역 관리 서비스 시스템(200)과 관리자 단말기(300)로 구성된다. 여기서, 상기 다수의 금연구역 관리 단말기(1001~100N)는 미리 정해진 순서 또는 주기에 따라 금연구역 관리 서비스 시스템(200)의 탐지서버(206)와 통신하여, 자신이 촬상한 이미지에 따른 이미지 정보를 전송한다.
상기 다수의 금연구역 관리 단말기(1001~100N) 각각은 금연구역에 설치되어 금연구역을 촬상한 이미지 정보를 상기 금연 서비스 시스템(200)으로 제공하고, 상기 금연구역 관리 서비스 시스템(200)이 제공하는 흡연감지 결과정보를 해당 금연구역 관리 단말기로 반환한다. 상기 흡연감지 결과정보가 제공될 때마다, 상기 금연구역 관리 단말기는 흡연 감지정보를 생성하여 상기 금연구역 관리 서비스 시스템(200)으로 제공하거나 미리 정해둔 조건에 부합될 때에만 흡연 감지정보를 생성하여 상기 금연구역 관리 서비스 시스템(200)으로 제공한다. 상기 이미지 정보와 상기 흡연 검지정보에는 금연구역 관리 단말기의 식별정보, 시각정보, 위치정보, 촬상 이미지 정보 등이 포함된다. 상기 미리 정해둔 조건은 상기 흡연감지 결과정보가 이전에 수신된 흡연감지 결과정보의 수신시각으로부터 미리 정해둔 시간이 경과된 후에 수신되었거나 상기 흡연감지 결과정보의 흡연자 객체수가 이전에 수신한 흡연감지 결과정보의 흡연자 객체수와 상이한 경우이다.
상기 금연구역 관리 서비스 시스템(200)은 탐지서버(206)와 웹서버(202)와 데이터베이스(204)로 구성된다.
상기 탐지서버(206)는 다수의 금연구역 관리 단말기(1001~100N) 각각으로부터 제공되는 이미지 정보에 흡연자 객체를 탐지하고, 흡연자 객체가 탐지되면 흡연검지 결과정보를 생성하여 상기 이미지 정보를 제공한 금연구역 관리 단말기로 반환한다. 좀더 설명하면, 흡연인식을 위한 객체 탐지 모델을 사용하기 위해 본 발명은 흡연자에게서 나타날 수 있는 특정한 행동을 탐지 객체 목표로 설정한다. 즉, 담배를 한 손 및 두 손으로 잡고 얼굴에 밀착시켜 흡연하는 행동을 탐지 객체 목표로 설정한다. 도 4는 흡연자에게 나타내는 특정한 행동을 'YOLOmark' 프로그램을 이용하여 마킹을 하는 과정을 예시한 것으로, 이러한 방식으로 6000여 개의 이미지 트레이닝 데이터세트(Training Dataset), 1000여 개의 이미지 유효 데이터세트(Valid Dataset)을 구성하고, 20000번의 훈련(Training)으로 객체 탐지 모델을 구현한다. 상기 탐지서버(206)와 다수의 금연구역 관리 단말기(1001~100N) 사이의 통신 과정은 도 5에 예시한 바와 같다.
상기 웹서버(202)는 상기 다수의 금연구역 관리 단말기(1001~100N)로부터 제공되는 흡연검지정보를 제공받아 데이터베이스(204)에 기록하며, 웹을 통해 접속한 관리자 단말기(300)로 상기 기록된 흡연검지정보를 제공한다. 도 6은 상기 웹서버(202)와의 통신 및 데이터베이스(204)의 상태를 예시한 것이다.
상기 데이터베이스(204)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 금연구역 관리를 위한 정보들이 기록된다. 특히, 금연구역 관리 단말기 정보와 흡연감지정보가 기록되며, 상기 금연구역 관리 단말기 정보에는, 식별정보, 설치 위치정보, 흡연감지정보 기록 어드레스가 포함된다. 그리고 상기 흡연감지정보에는 흡연감지된 이미지 정보와 시각정보, 금연구역 관리 단말기 식별정보가 포함된다. 상기 흡연감지정보는 누적하여 저장되어 금연구역 관리 단말기로 검지된 흡연검지에 대한 통계정보를 구성할 수 있다.
상기 관리자 단말기(300)는 상기 서비스 시스템(200)의 웹서버(202)에 접속하여, 관리자의 요청에 따라 상기 데이터베이스(204)에 기록된 흡연 검지정보를 통계정보로 가공하여 표시하여 관리자에게 안내한다.
상기 관리자 단말기(300)를 통해 제공되는 관리자 서비스에 대해 좀 더 설명한다. 상기 관리자에게 통계자료 제공을 위한 웹 페이지 제작 도구로는 React 라이브러리를 사용하며, Node.JS 웹 서버를 통하여 받은 JSON Type의 파일을 파싱하여 지도, 이미지, 그래프 등의 다양한 형태로 제공한다.
상기 관리자 단말기(300)는 클라이언트의 요청이 있을 시, 웹 서버(202)에게 해당 이미지를 요청하여 JSON Type으로 전송받아 새로운 창에서 이미지를 출력한다. 또한 관리자 단말기(300)는 대한민국 지도 정보가 풍부한 네이버 지도의 Open API를 이용하여, 각 카메라의 해당 위치를 사용자와 상호작용할 수 있도록 정의한다. 즉, 지도의 핀을 클릭하여 카메라에 대한 정보를 확인하거나, 카메라를 추가 및 삭제 기능, 여러 카메라의 위치를 한눈에 파악할 수 있도록 하는 UI를 사용자에게 제공한다. 또한 관리자 단말기(300)는 데이터베이스(204)로부터 전달받은 데이터를 카메라별 또는 날짜별로 필터링하여 그래프의 가로축으로, 탐지된 객체의 수를 세로축으로 하는 통계자료를 생성하여 관리자에게 제공한다.
<금연구역 관리 단말기의 구성>
본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 상기 다수의 금연구역 관리 단말기(1001~100N)는 그 구성 및 동작이 동일하므로 어느 한 금연구역 관리 단말기에 대해서만 그 구성 및 동작을 상세히 설명한다.
상기 도 2는 금연구역 관리 단말기의 구성을 도시한 것으로, 상기 금연구역 관리 단말기는 카메라 모듈(102)과 제어부(104)와 스피커(108)와 메모리부(106)와 통신모듈(110)로 구성된다.
상기 카메라 모듈(102)은 금연구역을 대향하여 설치되어 금연구역을 촬상하고 그 촬상에 따른 이미지를 제어부(104)에 제공한다.
상기 메모리부(106)는 상기 제어모듈(104)의 처리 프로그램을 포함하는 다양한 정보를 저장하며, 특히 금연구역 관리 단말기의 식별정보, 위치정보를 저장한다.
상기 스피커(108)는 상기 제어모듈(104)의 제어에 따라 금연구역내 흡연사실을 경고하는 경고알람을 출력하며, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 스피커를 예시한 것이다.
상기 통신모듈(110)은 네트워크를 통해 제어부(104)와 금연구역 관리 서비스 시스템(200) 사이의 통신을 담당한다. 여기서 본 발명은 다수의 금연구역 관리 단말기와 하나의 서버가 통신하도록 구성된바, YOLOv4 모델에서 파이썬3로 실행 가능한 모듈을 지원하므로, 통신 또한 파이썬3 내의 소켓 통신을 사용해 구현된다. 또한 상기 금연구역 관리 단말기는 구별 가능한 식별정보(ID)를 가지며 이는 서버와의 통신에 식별자로 사용된다. 최대 5대의 금연구역 관리 단말기에서의 YOLOv4 알고리즘 처리 속도와 이미지 통신에서의 Delay 및 Latency를 실제로 측정하였을 때, 본 발명에 따르는 금연구역 관리 서비스 시스템(200)은 초당 5~7개의 이미지 처리가 가능하며 GTX1050ti의 적은 리소스를 고려한다면 하드웨어적 업그레이드로 인한 초당 처리 이미지 개수 증가를 기대할 수 있다. 또한 평균 흡연시간이 3~4분인 것을 참조하면 시스템적 오버헤드(Overhead)로 인해 놓치는 흡연 객체는 없을 것으로 기대된다. 도 5는 본 발명에 따르는 소켓(SOCKET) 통신을 통한 금연구역 관리 단말기와 서버간 통신을 예시한 것이다.
상기 제어부(104)는 상기 카메라 모듈(102)로부터 제공하는 이미지에 자신의 식별정보를 부가하여 이미지 정보를 생성하고, 상기 이미지 정보를 통신모듈(110)을 통해 금연구역 관리 서비스 시스템(200)으로 제공한다.
또한 상기 제어부(104)는 상기 금연구역 관리 서비스 시스템(200)으로부터 제공되는 흡연검지 결과정보를 제공받으면, 상기 흡연검지 결과정보가 제공되면 흡연 검지정보를 생성하여 상기 금연 서비스 시스템(200)으로 제공한다. 상기 이미지 정보와 상기 흡연 검지정보에는 금연구역 관리 단말기의 식별정보, 시각정보, 위치정보 등이 포함된다. 특히 상기 흡연 검지정보는 식별정보, 날짜, 객체 수, 이미지 등이 포함되며, 상기 제어부(104)는 상기 흡연 검지정보를 HTTP Request를 통해 금연구역 관리 서비스 시스템(200)으로 제공한다. 또한 상기 제어부(104)는 평균 흡연시간이 3~4분임을 고려하여 3~4분안에 탐지된 객체수의 변화가 없다면 재전송하지 않는다.
또한 상기 제어부(104)는 상기 흡연검지 결과정보가 흡연을 지시하면 금연구역내 흡연사실을 경고하는 경고알람을 출력하도록 상기 스피커(108)를 제어한다. 상기 경고알람은 한국어, 영어, 일본어, 중국어의 4개국어로 구성된다.
<금연구역 관리 방법의 절차>
이제 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 금연구역 관리 시스템에 적용가능한 금연구역 관리 방법의 절차를 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따르는 금연구역 관리 단말기는 미리 정해진 금역구역을 촬상함과 아울러 그 촬상에 따르는 이미지 정보를 탐지 서버(206)로 전송한다(500단계). 상기 이미지 정보에는 금연구역 관리 단말기의 식별정보, 촬상 이미지, 찰상시각정보가 포함될 수 있다.
상기 탐지 서버(206)는 상기 금연구역 관리 단말기로부터 이미지 정보가 제공되면, 그 이미지 정보에서 미리 학습된 흡연자 객체를 탐지한다(502단계).
상기 탐지 서버(206)는 흡연자 객체가 탐지되면(504단계), 상기 탐지 서버(206)는 흡연감지 결과정보를 상기 이미지 정보를 제공한 금연구역 관리 단말기로 전송한다(506단계). 상기 흡연감지 결과정보에는 탐지된 흡연자 객체 수 정보가 포함된다.
상기 금연구역 관리 단말기는 상기 탐지 서버(206)로부터 상기 흡연감지 결과정보가 제공되면, 금연구역내 흡연을 이행하고 있음을 경고하는 알람을 출력한다(508,510단계). 이후 상기 금연구역 관리 단말기는 상기 흡연 감지정보를 생성하여 웹 서버(202)로 전송한다(512단계). 상기 흡연 감지정보에는 금연구역 관리 단말기 식별정보와 촬상 이미지 정보, 촬상시각정보를 포함한다.
여기서, 상기 금연구역 관리 단말기는 흡연은 미리 정해둔 시간동안 이루어지므로, 흡연감지 결과정보에 포함된 흡연자 객체수가 미리 정해진 시간동안 변화가 있는지 여부를 판별하고, 미리 정해둔 시간동안 흡연자 객체수가 변화가 없다면 상기 흡연 감지정보는 1회만 전송한다. 이와 달리 흡연자 객체수가 변화된다면, 변화시점마다 상기 흡연 감지정보를 생성하여 웹 서버(202)로 전송한다.
상기 웹 서버(202)는 흡연 감지정보가 제공되면, 이를 데이터베이스(204)에 저장하며, 그 저장주소는 금연구역 관리자 단말기 정보에 부가되어 기록된다 이러한 방식으로 흡연 감지정보를 누적되어 저장되어 통계자료의 생성시에 활용된다.
상기 금연구역에 대한 관리자는 관리자 단말기(300)를 통해 상기 웹 서버(202)에 접속하여 흡연감지정보의 조회를 요청할 수 있다(600단계). 상기 관리자 단말기(300)는 상기의 관리자의 요청에 따라 흡연감지정보 요청정보를 생성하여 상기 웹 서버(202)로 전송한다(602단계). 여기서, 상기 흡연감지정보 요청정보에는 금역구역 관리 단말기 식별정보, 시각정보, 위치정보, 데이터 출력 양식 등에 대한 정보가 하나 이상 포함될 수 있다.
상기 데이터 출력 양식은 위치별 금연구역 관리 단말기 목록, 날짜 필터를 이용한 기록 확인, 객체 이미지, 통계 그래프 등이 될 수 있다.
여기서 도 8은 데이터베이스(204)에 저장된 금연구역 관리 단말기의 위도 및 경도를 읽어와서 지도에 표시한 예를 도시한 것으로, 금연구역 관리 단말기를 클릭하면 금연구역 관리 단말기별로 촬영된 흡연자 감지현황을 제공한 것을 예시한 것이다.
그리고 도 9는 날짜 필터를 사용한 기록을 확인한 것으로, 금연구역 관리 단말기별로 탐지된 흡연자 객체를 서버로부터 받아와서 도표로 제공한 것을 예시한 것이다. 이를 통해 관리자는 금연구역 관리 단말기의 식별정보, 탐지 시간, 탐지된 인원수, 객체 이미지를 확인할 수 있다. 또한, 날짜 필터를 제공하여 관리자가 원하는 날짜에 탐지된 정보를 필터링하여 확인할 수 있다.
그리고 도 10은 금연구역 관리 단말기의 기록목록에서 관리자의 요청시, 요청된 날짜에 해당하는 탐지된 이미지를 데이터베이스로부터 JSON TYPE의 파일로 전송받아 새로운 웹 페이지로 나타낸 것을 예시한 것이다.
그리고 도 11은 금연구역 관리 단말기의 식별정보 또는 날짜를 가로축으로 탐지된 횟수를 세로축으로 가지는 그래프를 관리자에게 제공한 것을 예시한 것이다. 관리자는 그래프를 참고하여 해당 금연구역의 흡연 현황을 파악하여 관리할 수 있게 한다. 또한 단속 요청의 실질적 단속이 필요한 경우에 효율적인 단속구간을 정할 수 있다.
상기 웹 서버(202)는 상기 관리자 단말기(300)를 통해 관리자가 흡연감지정보를 요청하면(604단계), 관리자에 의해 요청된 금연구역 관리자 단말기로부터 감지된 흡연감지정보를 데이터베이스(204)에서 독출하여 관리자 단말기(300)로 반환한다(606단계).
상기 관리자 단말기(300)는 상기 웹 서버(202)가 제공하는 흡연감지정보를 관리자에게 안내한다(608단계).
아울러 관리자는 관리자 단말기(300)를 통해 웹 서버(202)에 접속하여 금연구역 관리 단말기의 추가 및 삭제를 요청할 수 있으며, 도 12는 금연구역 관리 단말기의 추가 및 삭제 화면을 예시한 것이다. 즉, 관리자는 금연구역 관리 단말기의 추가를 위해 지도에서 원하는 위치를 클릭하고 장소의 이름을 입력하면 해당 위치를 정보로 가지는 금연구역 관리 단말기 객체가 새롭게 생성되고 데이터베이스(204)에 해당 금연구역 관리 단말기에 대한 저장영역이 할당되고, 금연구역 관리 단말기에 대한 정보가 기록된다. 그리고 삭제 버튼을 누르면 해당 금연구역 관리 단말기에 정보 및 저장영역, 흡연감지정보들이 데이터베이스(204)에서 삭제되고, 목록에서도 삭제된다. 이러한 데이터베이스(204)의 목록은 표 또는 앞서 소개한 지도에서 확인할 수 있다.
이러한 본 발명의 효과에 대해 좀 더 설명한다.
본 발명은 단순히 금연구역이라는 표지판으로는 금연이 잘 지켜지지 않고 있으며, 실제 단속 요원을 배치하기도 힘든 실정이므로, 이를 무인으로 단속할 수 있게 하여 효과적인 실시간 단속을 가능하게 하는 효과를 제공한다.
또한 금연 단속 요원이 번거롭게 이동하며 확인하지 않아도 실시간으로 감지하고 서버를 통해 정보를 전송하여 최종적으로 사용자가 정보를 확인할 수 있게 한다. 또한 흡연자가 금연구역임을 인지하지 못하는 경우를 위해 경고 알람을 출력하여 경각심이 고취되게 할 수 있다.
또한 금연구역내 경고 알람에도 불구하고 금연이 효과적으로 이루어지지 않을 경우에는 단속 요원에 의한 실제 단속이 요구된다. 이러한 단속 요원에 의한 단속이 특별한 기준 없이 넓은 단속 구역에 대해 이루어진다면 시간 및 인력 낭비가 매우 심할 것이나, 본 발명은 흡연이 자주 발생되는 금연구역에 대한 통계정보를 시각적으로 제공함으로써 효율적인 단속을 가능하게 한다.
또한 CCTV를 이용하는 방식은 시스템 구축만으로도 적지 않은 비용이 필요하다. 그러나 본 발명은 저렴한 하드웨어와 오픈 소스 라이브러리를 사용하여 많은 감시 인력이 필요하지 않으면서 실시간 감시가 가능하며, 또한 많은 데이터가 축적되어 단속 방향을 결정해줄 수 있어, 단속에 대한 시간과 비용 절감을 가능하게 한다.
1001~100N : 금연구역 관리 단말기
200 : 금연구역 관리 서비스 시스템
206 : 탐지서버
202 : 웹서버
204 : 데이터베이스
300 : 관리자 단말기
200 : 금연구역 관리 서비스 시스템
206 : 탐지서버
202 : 웹서버
204 : 데이터베이스
300 : 관리자 단말기
Claims (10)
- 금연구역 관리 서비스 시스템에 있어서,
금연구역들 각각에 설치된 다수개의 금연구역 관리 단말기에 대한 식별정보와 위치정보를 포함하는 금연구역 관리 단말기 정보들과 상기 다수개의 금연구역 관리 단말기가 제공한 흡연감지정보들을 저장하는 데이터베이스;
상기 다수개의 금연구역 관리 단말기로부터 미리 정해둔 순서에 따라 각기 미리 정해진 금연구역을 촬상한 이미지에 시각 및 식별정보를 부가하여 생성한 이미지 정보를 제공받으면, 상기 이미지 정보에 실린 이미지에서 미리 정해둔 흡연자 객체를 탐지하고, 상기 흡연자 객체가 탐지되면 흡연감지 결과정보를 해당 금연구역 관리 단말기로 제공하는 탐지서버; 및
상기 다수의 금연구역 관리 단말기 중 어느 하나로부터 흡연감지정보를 제공받으면 상기 흡연감지정보를 상기 데이터베이스에 저장하고, 그 저장위치에 대한 정보를 상기 흡연감지정보에 포함된 식별정보에 대응되는 금연구역 관리 단말기 정보에 부가하여 저장하는 웹 서버; 및
관리자의 요청에 따라 상기 데이터베이스에 저장된 금연구역 관리 단말기정보들 또는 흡연감지정보들을 상기 웹 서버에 요청하고, 상기 웹서버가 제공하는 금연구역 관리 단말기정보들 또는 흡연감지정보를 출력하여 상기 관리자에 안내하는 관리자 단말기;를 포함하며,
상기 탐지 서버는, 상기 흡연자에게서 흡연시 필연적으로 나타날 수 있는 특정 행위에 대한 객체 정보를 이용하여 딥러닝 과정을 통해 훈련하고, 그 훈련정보를 이용하여 제공된 흡연감지정보의 상기 이미지 정보에 실린 이미지내에서 상기 흡연자 객체를 탐지하고,
상기 흡연감지 결과정보에는 흡연자 객체수가 포함되며,
상기 해당 금연구역 관리 단말기의 제어부는, 상기 흡연감지 결과정보가 수신될 때마다, 상기 흡연감지 결과정보가 미리 정해둔 시간이 경과된 후에 수신되었거나 상기 흡연감지 결과정보의 흡연자 객체수가 이전에 수신한 흡연감지 결과정보의 흡연자 객체수와 상이한지를 판단하고,
상기 흡연감지 결과정보가 미리 정해둔 시간이 경과된 후에 수신되었거나 상기 흡연감지 결과정보의 흡연자 객체수가 이전의 흡연감지 결과정보의 흡연자 객체수와 상이하면, 상기 흡연감지 결과정보에 대응되는 이미지 및 금연구역 관리 서비스 단말기 식별정보, 시각정보를 포함하는 흡연감지정보를 생성하여 외부로 전송하며,
상기 웹 서버는 상기 관리자 단말기의 요청에 따라 상기 데이터베이스에 저장된 금연구역 관리 단말기정보들 또는 흡연감지정보들을 상기 관리자 단말기로 제공하며,
상기 관리자 단말기는 상기 금연구역 관리 단말기정보들 또는 흡연감지정보들을 통계정보 또는 그래픽정보로 가공하여 출력함을 특징으로 하는 금연구역 관리 서비스 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 관리자 단말기는 상기 데이터베이스에 저장된 금연구역 관리 단말기정보들의 위치를 지도상에 표기하여 출력함을 특징으로 하는 금연구역 관리 서비스 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 관리자 단말기는 상기 데이터베이스에 저장된 금연구역 관리 단말기정보 각각에 대해 누적된 흡연감지정보들의 통계정보를 생성하여 출력함을 특징으로 하는 금연구역 관리 서비스 시스템. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 금연구역 관리 단말기들 중 어느 하나는,
미리 정해진 금연구역을 촬상하는 카메라부;
외부와의 통신을 수행하는 통신모듈;
경고 알람을 출력하는 스피커;
상기 카메라부를 통해 촬상된 이미지에 시각 및 식별정보를 부가하여 이미지 정보를 생성하고, 상기 이미지 정보를 미리 정해진 주기마다 외부로 전송하고,
상기 외부로부터 흡연감지 결과정보가 수신되면, 금연구역내 흡연을 경보하는 알람을 상기 스피커를 통해 출력하는 제어부;
상기 제어부의 처리 프로그램을 저장하는 메모리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금연구역 관리 서비스 시스템. - 삭제
- 금연구역들 각각에 설치된 다수개의 금연구역 관리 단말기와 관리자 단말기가 탐지서버와 웹서버와 데이터베이스와 네트워크 연결된 금연구연 관리 서비스 시스템에서의 금연구역 관리 서비스 방법에 있어서,
(a) 상기 탐지서버가, 상기 다수의 금연구역 관리 단말기로부터 미리 정해둔 순서에 따라 각기 미리 정해진 금연구역을 촬상한 이미지에 시각 및 식별정보를 부가하여 생성한 이미지 정보를 제공받아, 상기 이미지 정보에 실린 이미지에서 미리 정해둔 흡연자 객체를 탐지하고, 상기 흡연자 객체가 탐지되면 흡연감지 결과정보를 해당 금연구역 관리 단말기로 제공하는 단계;
(b) 상기 웹서버가, 상기 다수의 금연구역 관리 단말기 중 어느 하나로부터 흡연감지정보를 제공받으면 상기 흡연감지정보를 상기 데이터베이스에 저장하고, 그 저장위치에 대한 정보를 상기 흡연감지정보에 포함된 식별정보에 대응되는 금연구역 관리 단말기 정보에 부가하여 저장하는 단계;
(c) 상기 관리자 단말기가, 관리자의 요청에 따라 상기 데이터베이스에 저장된 금연구역 관리 단말기정보들 또는 흡연감지정보들을 상기 웹 서버에 요청하는 단계;
(d) 상기 웹서버가 상기 관리자 단말기의 요청에 따라 금연구역 관리 단말기정보들 또는 흡연감지정보를 상기 데이터베이스에서 독출하여 상기 관리자 단말기로 제공하는 단계; 및
(e) 상기 관리자 단말기가 상기 금연구역 관리 단말기정보들 또는 흡연감지정보를 출력하여 상기 관리자에 안내하는 단계;를 포함하며,
상기 (a) 단계에서, 상기 탐지 서버는, 상기 흡연자에게서 흡연시 필연적으로 나타날 수 있는 특정 행위에 대한 객체 정보를 이용하여 딥러닝 과정을 통해 훈련하고, 그 훈련정보를 이용하여 제공된 흡연감지정보의 상기 이미지 정보에 실린 이미지내에서 상기 흡연자 객체를 탐지하고,
상기 흡연감지 결과정보에는 흡연자 객체수가 포함되며,
상기 해당 금연구역 관리 단말기의 제어부는, 상기 흡연감지 결과정보가 수신될 때마다, 상기 흡연감지 결과정보가 미리 정해둔 시간이 경과된 후에 수신되었거나 상기 흡연감지 결과정보의 흡연자 객체수가 이전에 수신한 흡연감지 결과정보의 흡연자 객체수와 상이한지를 판단하고,
상기 흡연감지 결과정보가 미리 정해둔 시간이 경과된 후에 수신되었거나 상기 흡연감지 결과정보의 흡연자 객체수가 이전의 흡연감지 결과정보의 흡연자 객체수와 상이하면, 상기 흡연감지 결과정보에 대응되는 이미지 및 금연구역 관리 서비스 단말기 식별정보, 시각정보를 포함하는 흡연감지정보를 생성하여 외부로 전송하며,
상기 (e) 단계에서, 상기 관리자 단말기는 상기 금연구역 관리 단말기정보들 또는 흡연감지정보들을 통계정보 또는 그래픽정보로 가공하여 출력하며,
상기 데이터베이스에는 다수개의 금연구역 관리 단말기에 대한 식별정보와 위치정보를 포함하는 금연구역 관리 단말기 정보들과 상기 다수개의 금연구역 관리 단말기가 제공한 흡연감지정보들이 저장됨을 특징으로 하는 금연구역 관리 서비스 방법. - 제7항에 있어서,
상기 관리자 단말기가, 상기 데이터베이스에 저장된 금연구역 관리 단말기정보들의 위치를 지도상에 표기하여 출력함을 특징으로 하는 금연구역 관리 서비스 방법. - 제7항에 있어서,
상기 관리자 단말기가, 상기 데이터베이스에 저장된 금연구역 관리 단말기정보 각각에 대해 누적된 흡연감지정보들의 통계정보를 생성하여 출력함을 특징으로 하는 금연구역 관리 서비스 방법. - 삭제
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