모바일 로봇 및 네트워크 카메라를 이용한
침입자 추적 감시 시스템
▶ 공고일자 : 2011년 2월 17일
▶ 등록번호 : 1010161300000
▶ 등록일자 : 2011년 2월 11일
▶ 출원번호 : 10-2009-0044663
▶ 출원일자 : 2009년 5월 21일
▶ 심사청구일자 : 2009년 5월 21일
▶ 출원인 : 중앙대학교 산학협력단, (주)세보스
▶ 발명자 : 심귀보, 한철훈, 임채욱
▶ 대리인 : 김재욱
▶ 전체 청구항 수 : 5항
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 네트워크 카메라 모듈 인터페이스부 110 네트워크 카메라 120 모바일 로봇 200 보안 감시 모바일 로봇 응용 인터페이스부 210 전력선 모뎀 220 유무선 IP 공유기 230 라우터/게이트웨이 240 인터넷망 300 네트워크 카메라 모니터링 컴퓨터 인터페이스부 310 로컬 모니터링 컴퓨터 320 원격지 모니터링 컴퓨터 400 침입자 추적 알고리즘 응용 인터페이스부
■ 요약
본 발명은 모바일 로봇 및 네트워크 카메라를 이용한 침입자 추적 감시 시스템에 관한 것으로서, 유무선 랜과 전력선 통신을 이용한 고정 네트워크 카메라, 무선 네트워크 카메라가 탑재된 Embedded Linux 기반의 Mobile Robot을 이용하여 침입자의 이동경로에 따라 로봇이 추적한 감지 영상을 로컬 또는 원격지모니터링 컴퓨터로 실시간 전송할 수 있는 장비 및 시스템이다. 고정 네트워크 카메라와 Mobile Robot이 서버에 접속하여 서로 정보를 교환함으로써, 고정 네트워크 카메라의 유효 영역을 벗어날 경우에 대한 정보를 Mobile Robot에 전송하여 침입자의 이동정보에 대한 추적을 진행할 수 있다. 또한 자율 이동 로봇의 이동성을 이용하여 카메라가 설치되지 않은 장소와 카메라의 사각지대에서도 유효 영상을 얻을 수 있음은 물론 적은 수의 카메라를 이용하여 Wide-area를 감시할 수 있기 때문에 신뢰성과 경제성을 겸비할 수 있다. 영상의 압축에 주로 이용하는 움직임 예측 방법 중 하나인 블록 매칭(Block Matching) 움직임 추정 알고리즘을 사용하여 영상 내 객체의 움직임 백터 정보를 추출할 수 있어 정확하게 객체의 움직임을 감지할 수 있는 효과가 있다.
■ 배경 기술
최근 공공시설, 기업, 가정 등에서 보안에 대한 중요성이 커지고 있다. 이에 따라 효과적인 보안 시스템 구축이 필요하다. 보안 업체는 인체 감지 센서(PIR)나 마크네틱 센서를 이용하여 침입 감지를 인지하고 데이터를 PSTN(Public Switch Telephone Network)망을 통해 서버에 전송하고 있다. 위와 같은 시스템은 사용자 부주의나 센서의 오동작에 취약할 뿐 아니라 침입자에 대한 정보를 가지고 있지 않기 때문에 보안 시스템으로서 취약성을 보이고 있다. 또한 무인경비 보안 업체 및 CCTV 감시 카메라와 같은 첨단 보안 시스템을 구축했음에도 불구하고 실시간 대처의 미흡으로 막대한 손실을 초래하는 경우도 있다. 무인경비시스템이나 CCTV 감시 카메라와 같은 기존의 보안 시스템은 사람의 집중과 판단에 많이 의존하기 때문에 관리 소홀로 인한 취약점에 어쩔 수 없이 노출되어 있다. 이에 대한 대안으로 제일 효과적인 것은 영상을 이용한 보안시스템이다. 인터넷 망의 발달로 인하여 영상 전송이 가능해 짐에 따라 시스템 구축이 가능해졌다. 그러나 고정 카메라를 이용하여 영상을 저장하는 기존의 영상을 이용한 보안 시스템은 카메라가 설치된 곳에 한정되어 감시를 하기 때문에 Wide-area에서 침입자에 대한 유효 영상을 확보할 수 없기 때문에 보안에 취약점을 나타내고 있다. 이를 극복하기 위한 방안으로서, 여러 개의 카메라를 조합하여 네트워크를 구성하는 방법도 있지만, 이 방법은 유효 영상을 얻기 위해서는 효과적이나 여러 대의 카메라가 필요함은 물론 영상 수의 증가에 따라 서버로 전송할 데이터가 많아지기 때문에 보안시스템 구축에 이용하는 것은 적절치 않다. 따라서, 모바일 로봇 및 네트워크 카메라를 이용한 침입자 추적 감시 시스템의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
■ 효과
본 발명은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 본 발명은 유무선 랜과 전력선 통신을 이용한 고정 네트워크 카메라와 무선 네트워크 카메라가 탑재된 embedded Linux기반의 Mobile Robot을 이용해 침입자의 이동경로에 따라 로봇이 추적한 감지 영상을 로컬 또는 원격지 모니터링 컴퓨터로 실시간 전송할 수 있다.
둘째, 본 발명은 고정 네트워크 카메라와 Mobile Robot이 서버에 접속하여 서로 정보를 교환함으로써, 고정 네트워크 카메라의 유효영역을 벗어날 경우에 대한 정보를 Mobile Robot에 전송해 침입자의 이동정보에 대한추적을 진행할 수 있다.
셋째, 본 발명은 자율 이동 로봇의 이동성을 이용해 카메라가 설치되지 않은 장소와 카메라의 사각지대에서도 유효 영상을 얻을 수 있음은 물론 적은 수의 카메라를 이용해 Wide-area를 감시할 수 있기 때문에 신뢰성과 경제성을 겸비한다.
넷째, 본 발명은 영상의 압축에 주로 이용하는 움직임 예측 방법 중 하나인 블록 매칭(Block Matching) 움직임 추정 알고리즘을 사용해 영상 내 객체의 움직임의 백터 정보를 추출할 수 있어 정확하게 객체의 움직임을 감지할 수 있다.
다섯째, 본 발명은 홈 네트워크에 필요한 지능형 모바일 로봇으로의 발전이 가능해 가정이나 빌딩의 무인 지능형 감시시스템으로 응용이 가능할 것이다.
여섯째, 본 발명은 네트워크 카메라와 모바일 로봇을 결합한 시스템으로, 기존과는 다른 새로운 제품이다. 이는 시장의 창출은 물론 카메라와 로봇을 연동한 홈 네트워크 시스템과 연동하여 기존의 홈 네트워크 시스템의 편의 기능에 홈 시큐리티 기능을 강화시켜 제품의 경쟁력을 높일 수 있다.
특허청 www.kipris.or.kr
