얼굴인식 DVR을 이용한 유비쿼터스 감시 시스템 및 그 방법
상태바
얼굴인식 DVR을 이용한 유비쿼터스 감시 시스템 및 그 방법
  • CCTV뉴스
  • 승인 2011.12.06 00:00
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

출 원 인  박 창 연 
발 명 자  박 창 수
공개번호  10-2011-0107521
공개일자  2011년 10월 4일 


본 발명은 얼굴인식 DVR을 이용한 유비쿼터스 감시 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서 대상자의 영상을 촬영하기 위한 적어도 하나 이상의 카메라; 상기 카메라에서 획득한 영상물로부터 대상자의 얼굴 영역을 검출하고 얼굴특성코드(Face Feature Code:FC) 및 얼굴 이미지(Face Image:FI)를 추출하여 네트워크를 통해 얼굴인식(FaceRecog nition:FR)서버로 전송시키고 상기 얼굴인식(FR)서버에서 인증되어 재전송한 등록자 데이터를 수신하는 적어도 하나 이상의 얼굴인식 DVR(Digital Video Recorder); 상기 얼굴인식 DVR로 부터 수신한 얼굴특성코드(FC)와 얼굴 이미지(FI)를 등록되어 있던 기존의 등록자 데이터베이스와 비교하여 일치율이 설정된 기준치 이상인 경우 등록자 데이터를 상기 얼굴인식 DVR로 재전송하는 얼굴인식(FR)서버; 상기 얼굴인식 DVR과 연결되어 상기 얼굴인식(FR)서버에서 재전송한 등록자 데이터를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면 다른 생체인식기술보다 사용자의 거부감이나 인식속도를 향상시킨 비접촉 방식인 얼굴인식 기술을 이용하여 높은 인증율과 빠른 데이터 처리 속도로 신원을 확인할 수 있도록 하여 출입문 통제 시스템이나 수배자, 테러리스트 등과 같은 요주의 인물을 용이하게 검색하는 범죄관리 시스템 등 다방면에서 활용할 수 있는 효과가 있다.

발명 상세 설명
본 발명은 얼굴인식 DVR 을 이용한 유비쿼터스 감시 시스템 및 그 방법에 관한 것이다 .

배경기술
생체인식을 통하여 신원을 확인하는 기술에는 서명 인식 기술, 홍채 인식 기술 , 지문 인식 기술 등이 있는데 서명 인식의 경우 입력장치의 가격이 저렴하고 저장 데이터를 작은 크기로 압축이 가능한 반면 , 동양인의 경우 서명에 익숙하지 않고 유일성과 영구성에서 극히 취약한 점이 있다. 홍채 인식의 경우에는 개개인의 차이를 가장 잘 반영하고 인식률이 높은 장점이 있지만, 홍채인식에 필요한 눈 영상획득에 어려움이 존재하고 응용분야가 제한적이라는 단점이 있다. 또한, 지문 인식의 경우 비교적 높은 인식률과 검증 시 처리 속도가 빠른 장점이 있는 반면, 전체 인구의 5~15% 는 지문이 훼손되고 입력장치에 신체적 접촉을 해야 하므로 심리적 거부감이 생기며, 입력 시 습기 , 온도 , 압력 등에 취약한 문제점이 있다.


발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 얼굴인식 DVR 을 통하여 추출한 얼굴이미지(FI)와 얼굴특성코드(FC)를 얼굴인식(FR) 서버에 전송하고 등록자 데이터 베이스와 일치여부를 판단하여 등록자 데이터를 디스플레이 함으로써 다른 생체인식기술보다 사용자의 거부감이나 인식속도를 향상시키고 기존 출입문 통제시스템을 대체하거나 수배자나 테러리스트와 같은 요주의 인물을 얼굴인식(FR) 서버에 등록하여 다중 이용시설 또는 주요 공공시설에 설치하여 범죄 관리 시스템 등에 활용할 수 있도록 한다.

과제의 해결 수단
상술한 과제를 해결하기 위하여 제공되는 본 발명의 구성은 대상자의 영상을 촬영하기 위한 적어도 하나 이상의 카메라; 상기 카메라에서 획득한 영상물로부터 대상자의 얼굴 영역을 검출하고 얼굴특성코드(Face Feature Code:FC) 및 얼굴 이미지(Face Image:FI)를 추출하여 네트워크를 통해 얼굴인식(Face Recognition:FR) 서버로 전송시키고 상기 얼굴인식 (FR) 서버에서 인증되어 재전송한 등록자 데이터를 수신하는 적어도 하나 이상의 얼굴 인식 DVR(Digital Video Recorder); 상기 얼굴인식 DVR로부터 수신한 얼굴특성코드(FC) 와 얼굴 이미지(FI)를 등록되어 있던 기존의 등록자 데이터베이스와 비교하여 일치율이 설정된 기준치 이상인 경우 등록자 데이터를 상기 얼굴인식 DVR로 재전송하는 얼굴인식(FR) 서버; 상기 얼굴인식 DVR과 연결되어 상기 얼굴인식(FR) 서버에서 재전송한 등록자 데이터를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 얼굴인식 DVR 을 이용한 유비쿼터스 감시 시스템을 제공하여 특정인을 정확하고 빠르게 검색하여 출입문 통제나 범죄자 색출 등에 활용할 수 있게 된다 .
또한, 상기 얼굴인식 DVR 은 상기 카메라에서 획득한 영상물에서 대상자의 얼굴부분을 추출하는 얼굴검출부; 상기 얼굴검출부에서 추출한 얼굴부분을 지정된 크기로 스케일 업 / 다운하여 얼굴 이미지(FI)를 생성하고 JPEG로 압축하는 얼굴 이미지(FI)생성부; 상기 얼굴검출부에서 추출한 얼굴부분에서 내부연산을 통하여 데이터베이스화가 가능한 형태의 얼굴특성코드(FC)로 부호화하는 얼굴특성코드(FC) 추출부; 상기 압축된 얼굴 이미지(FI) 와 얼굴특성코드(FC)를 네트워크를 통해 얼굴인식 (FR) 서버로 전송하는 전송부; 상기 얼굴인식 (FR) 서버에서 대상자와 등록자와의 일치율이 설정된 기준치 이상으로 판정되어 재전송한 등록자 데이터를 수신하는 수신부; 를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 특히, 상기 디스플레이부에서 디스플레이되는 등록자 데이터는 등록자에 대한 이름, 성별, 신장 등의 신상정보와 등록된 얼굴 이미지 (FI) 및 등록자와의 일치율에 관한 데이터인 것을 특징으로 할 수 있다 .
또한, 상기 대상자와 등록자와의 일치율이 기준치 이상인 경우에만 상기 얼굴인식 DVR 에 내장된 릴레이를 구동 시켜 출입문을 개폐시키는 것을 특징으로 할 수 있다. 아울러, 상기 얼굴인식 DVR은 얼굴특성코드(FC)가 추출되는 영상만을 녹화하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 대상자의 영상을 촬영하기 위한 적어도 하나 이상의 카메라; 상기 카메라에서 획득한 영상물로 부터 대상자의 얼굴 영역을 검출하여 얼굴특성코드(Face Feature Code:FC) 및 얼굴 이미지(Face Image:FI)를 추출하는 얼굴인식 DVR(Digital Video Recorder); 상기 얼굴인식 DVR 본체에 USB를 통해 연결되어 상기 얼굴인식 DVR에서 추출한 얼굴특성코드(FC) 및 얼굴이미지(FI)를 자체 저장된 기존의 얼굴특성코드(FC)와 비교하여 일치율이 설정된 기준치 이상인 경우 저장된 등록자 데이터를 얼굴인식 DVR로 재전송하는 외장형 얼굴인식(Face Rognition:FR) 모듈; 상기 얼굴인식 DVR과 연결되어 상기 외장형 얼굴인식(FR) 모듈에서 얼굴인식 DVR로 전송한 등록자 데이터를 디스플레이하는 디스플레이부; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 대상자와 등록자와의 일치율이 기준치 이상인 경우에만 상기 얼굴인식 DVR에 내장된 릴레이를 구동시켜 출입문을 개폐시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, (A) 카메라를 통해 대상자의 영상을 촬영하는 단계; (B) 얼굴인식 DVR(Digital Video Recorder)에서 상기 대상자의 영상 중 얼굴부분을 검출하여 지정된 크기로 스케일 업/다운하여 얼굴이미지(Face Image:FI)를 생성하여 JPEG로 압축하고 상기 얼굴부분을 내부연산을 통하여 데이터베이스화가 가능한 형태의 얼굴특성코드 (Face Feature Code:FC)로 부호화하는 단계; (C) 상기 압축된 얼굴이미지(FI)와 얼굴특성코드(FC)를 네트워크를 통해 얼굴인식(Face Recognition :FR)서버로 전송하는 단계; (D) 상기 얼굴인식(FR)서버에 등록되어 있는 기존의 등록자 데이터베이스를 전송된 얼굴이미지(FI) 및 얼굴특성코드(FC)와 비교하여 일치율이 설정된 기준치 이상인 경우 등록자 데이터를 얼굴인식 DVR로 재전송하는 단계; (E) 상기 재전송된 등록자 데이터를 디스플레이 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 (E)단계에서 재전송되어 디스플레이되는 등록자 데이터는 등록자에 대한 이름, 성별, 신장 등의 신상정보와 등록된 얼굴 이미지(FI) 및 등록자와의 일치율에 관한 데이터인 것을 특징으로 할 수 있다.

발명의 효과
본 발명에 따르면, 얼굴인식 DVR을 통하여 대상자의 얼굴 이미지(FI)와 얼굴특성코드(FC)를 추출하여 서버에 저장된 등록자의 데이터베이스와의 일치여부를 판단하여 등록자의 데이터를 디스플레이함으로써 비접촉 방식으로 높은 인증률과 빠른 데이터 처리 속도로 신원을 확인할 수 있도록 하여 출입문 통제 시스템이나 수배자, 테러리스트등과 같은 요주의 인물을 용이하게 검색하는 범죄관리 시스템 등 다방면에서 활용할 수 있는 효과를 가지게 된다.

도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 형태에 따른 얼굴 인식 DVR을 이용한 유비쿼터스 감시 시스템의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 형태에 따른 얼굴 인식 DVR을 이용한 유비쿼터스 감시 방법의 블럭도이다.

발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 형태에 따른 얼굴 인식 DVR을 이용한 유비쿼터스 감시 시스템의 구조도를 도시한 도면이다. 본 발명은 대상자의 영상을 촬영하기 위한 적어도 하나 이상의 카메라, 상기 카메라에서 획득한 영상물로 부터 대상자의 얼굴 영역을 검출하고 얼굴특성코드(Face Feature Code:FC) 및 얼굴 이미지(Face Image:FI)를 추출하여 네트워크를 통해 얼굴인식(Face Recognition:FR)서버로 전송시키고 상기 얼굴인식(FR)서버에서 인증되어 재전송한 등록자 데이터를 수신하는 적어도 하나 이상의 얼굴인식 DVR(Digital Video Recorder), 상기 얼굴인식 DVR로 부터 수신한 얼굴특성코드(FC)와 얼굴 이미지(FI)를 등록되어 있던 기존의 등록자 데이터베이스와 비교하여 일치율이 설정된 기준치 이상인 경우 등록자 데이터를 상기 얼굴인식 DVR로 재전송하는 얼굴인식(FR)서버, 상기 얼굴인식 DVR과 연결되어 상기 얼굴인식(FR)서버에서 재전송한 등록자 데이터를 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 얼굴인식 DVR을 이용한 유비쿼터스 감시 시스템 및 그 방법을 요지로 하는 것으로 비접촉방식의 얼굴인식을 통해 다른 생체인식 기술 보다 높은 인식율과 빠른 처리 속도로 신원확인을 할 수 있도록 하여 보안 유지 또는 범죄자 검색 등 다방면에서 활용할 수 있는 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 핵심으로 한다.
도면을 참조하여 살펴보면, 본 발명은 카메라(10), 얼굴인식 DVR(100), 얼굴인식(Face Recognition:FR) 서버 (300), 디스플레이부(200)와 외장형 얼굴인식(FR) 모듈(400)로 구성되어 있다. 카메라(10)는 대상자의 영상을 촬영하기 위한 것으로 적어도 하나 이상의 카메라(10)가 설치되며, 출입문 통제 시스템에 이용하는 경우 출구와 입구에 각각 설치되어 있어야 할 것이고 통로마다 설치하여 대상자를 촬영할 수 있다.
얼굴인식 DVR(100)은 얼굴 검출부(110), 얼굴 이미지(Face Image:FI) 생성부(120), 얼굴특성코드(Face Feature Code :FC) 추출부(130), 전송부(140)와 수신부(150)로 이루어진다. 상기 얼굴 검출부(110)는 얼굴 이미지(FI)와 얼굴특성코드(FC)를 추출하기 위하여 상기 카메라(10)에서 촬영한 대상자의 영상에서 얼굴검출 알고리즘에 의해 얼굴 영역을 검출하여 DVR(100)에 저장한다. 얼굴 이미지(FI) 생성부(120)는 상기 얼굴검출부(110)에서 추출한 얼굴부분을 지정된 크기로 스케일 업/다운하여 얼굴 이미지(FI)를 생성하고 JPEG로 압축하며, 얼굴특성코드(FC) 추출부(130)는 얼굴검출부(110)에서 추출한 얼굴부분을 내부연산을 통하여 데이터베이스화가 가능한 형태의 얼굴특성코드(FC)로 부호화한다. 이때 만일 카메라(10)에 접근한 사람이 마스크를 쓰거나 얼굴부분을 가리면 얼굴 검출기능이 동작하지 않아 얼굴특성코드(FC)가 추출되지 않게 된다. 따라서 이러한 기능은 동작 검색 혹은 센서에 의한 단순 녹화기능을 가진 기존의 DVR에서 생기는 문제점, 예를 들면 ATM기에 설치된 DVR영상을 사후 검색 시 대부분의 피의자로 추측되는 사람들의 얼굴이 마스크를 쓰거나 얼굴을 가려서 확인 불가한 것을 방지할 수 있다. 즉, ATM기기에서 현금을 인출하려는 사람 얼굴이 ATM기기에 설치된 얼굴인식 DVR에서 얼굴특성코드(FC)가 추출되지 않으면 현금인출이 불가능하도록 ATM기기 기능을 보완함으로써 도난방지 및 범죄예방이 가능하게 된다. 또한 얼굴특성코드(FC)가 추출되는 영상만을 녹화할 수도 있어 기존 DVR보다 현저히 높은 녹화가능시간을 연장할 수 있다. 전송부(140)는 상기 압축된 얼굴이미지(FI)와 얼굴특성코드(FC)를 LAN 또는 인터넷 등 네트워크를 통해 얼굴인식(FR)서버(300)로 전송하고 수신부(150)는 대상자와 등록자와의 일치율이 설정된 기준치 이상으로 판정되어 FR서버(300)에서 재전송한 등록자 데이터를 수신한다. 이 경우 DVR(100)에 내장된 릴레이를 구동하여 출입문 개폐 기능을 할 수 있게 하여 출입문 관리 시스템에 이용할 수 있다.
상기 FR서버(300)는 수신된 FC 및 FI를 저장하고 미리 등록된 등록자 데이터베이스와 대상자 FC 및 FI를 얼굴인식 알고리즘에 의해 비교하여 설정된 일치율 이상일 경우에는 등록자 데이터를 상기 얼굴인식 DVR(100)로 재전송한다. 한대의 FR서버(300)에 다수의 얼굴인식 DVR(100)을 연결할 수 있어 다수의 출입문이나 통로가 있는 곳에서도 초고속망이나 내부망을 이용하여 데이터베이스에 등록된 범죄 용의자나 테러용의자 등을 거의 실시간으로 표시 및 기록할 수 있어 공항이나 항만의 출입국관리소 등의 주요시설에 설치하여 범죄를 예방할 수 있다.
디스플레이부(200)는 상기 얼굴인식 DVR(100)에 연결되어 상기 FR서버(300)에서 재전송한 등록자 데이터를 디스플레이하게 되는데 디스플레이 되는 등록자 데이터는 등록자의 이름, 성별, 키 등의 신상정보 및 대상자와 등록자의 일치율에 관한 데이터로서 범죄 용의자등을 FR서버(300)에 등록해 놓으면 이에 대한 정보가 디스플레이되어 범죄자를 손쉽게 색출하고 범죄를 예방할 수 있으며, 기업체 사무실이나 연구소 등의 출입제한지역에서 활용 할 경우 직원이나 연구원을 등록해 놓으면 그들의 출입통제 및 근태관리도 가능하게 된다.
외장형 얼굴인식(FR) 모듈(400)은 전송선로와 속도가 늦거나 네트워크망의 일시적인 단선등에 의한 불통을 대비해야 할 경우 또는 네트워크를 연결할 수 없는 경우 직접 얼굴인식 DVR본체(100)에 USB를 통해 연결하여 사용한다. 외장형 FR모듈(400)은 등록자 정보만 하루에 한 번, 또는 일주일에 한 번 등 특정한 시간에 네트워크를 통하여 업데이트하거나 네트워크를 통하지 않고 USB 메모리 등으로 업데이트하고 실제 얼굴인식 기능을 FR서버 (300)를 사용하지 않고 실행할 필요가 있는 경우에 사용된다. 전송선로 지연 등의 문제가 없어 FR서버(300)를 사용하는 것보다 월등히 속도가 빠르므로 간단한 얼굴인식기능을 가진 출입문 통제시스템으로 사용 가능하다.


도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 형태에 따른 얼굴 인식 DVR을 이용한 유비쿼터스 감시 방법의 블럭도를 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 설치된 카메라를 통해 대상자를 촬영하고(S100) 얼굴인식 DVR에서 촬영한 영상을 기초로 대상자의 얼굴부분을 검출하여(S110) 일정한 크기의 얼굴 이미지(FI)를 생성하고 JPEG로 압축하며 (S120) 검출한 대상자의 얼굴부분에서 내부연산을 통해 데이터베이스화가 가능한 형태의 얼굴특성코드(FC)로 부호화하여(S130) 상기 FI와 FC를 얼굴인식(FR) 서버에 전송한다(S140). 이후 FR서버는 수신한 상기 FI와 FC를 등록되어 있는 등록자 데이터베이스와 비교하여(S150) 일치율이 설정된 기준치 이상일 경우 등록자에 대한 이름, 성별, 신장등의 신상정보와 등록된 FI 및 등록자와의 일치율에 관한 등록자 데이터를 얼굴인식 DVR로 재전송하며(S160) 재전송 받은 얼굴인식 DVR은 연결된 모니터등을 통해 등록자 데이터를 디스플레이한다(S170).
이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.


부호의 설명


 10: 카메라 100: 얼굴인식 DVR
 110: 얼굴 검출부 120: FI 생성부
 130: FC 추출부 140: 전송부
 150: 수신부 200: 디스플레이부
 300: FR 서버 400: 외장형 FR 모듈

<본 자료는 특허청에서 2011년 10월 4일 공개 공보된 자료임을 알려드립니다.>

댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.