[논문]네트워크 CCTV와 스마트 단말기를 연동한 이동체 추적 시스템

임승균; 이상욱

doi:10.5392/jkca.2013.13.12.519

네트워크 CCTV와 스마트 단말기를 연동한 이동체 추적 시스템
Moving Object Tracing System using Network-connected CCTV and Smartphone 원문보기

한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, v.13 no.12, 2013년, pp.519 - 529

임승균 (목원대학교 정보통신공학과) , 이상욱 (목원대학교 정보통신공학과)

초록
AI-Helper

본 논문에서는 네트워크 CCTV와 스마트 단말기를 연동한 이동체 추적 시스템을 소개한다. 긴급 상황 발생 시 신고자의 단말기는 GPS 위치 정보를 획득하고 이를 중앙 서버로 전송한다. 중앙 서버는 신고자 위치를 위험지역으로 저장하고 신고자 촬영이 가능한 CCTV를 선택하여 추적촬영 명령을 한다. 동시에 보호자 및 유관기관에 신고자의 CCTV영상을 전송하여 신속한 대처를 할 수 있게 한다. 신고자가 주변 및 목적지의 위험 여부를 알고 싶을 때 중앙 서버에서 위험지역 정보를 알려줌으로써 신고자 스스로 안전을 도모할 수 있도록 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper introduces a moving object tracing system using network-connected CCTV and smartphone. In an emergency situation, a smartphone of the reporter gains its GPS information and sends that to the central server. The central server stores received GPS information as a dangerous area in the database and keeps sending the order of tracing the reporter to a network-connected CCTV which can film the reporter. At the same time, the central server sends pictures of the reporter to his or her family and related organization in order to handle the emergency situation as soon as possible. In addition, when a reporter want to know the risk around destination, the central server informs dangerous areas to the reporter by using smart phone application and database of a danger spot.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 논문에서 제안하는 시스템은 CCTV와 스마트 단말기를 연동하여 위급상황에 신속하게 대처하며, 사용자가 위험지역을 파악하여 스스로 안전을 도모하는 목적으로 구현하였으며 결과는 다음과 같다.
본 논문에서는 스마트 단말기의 GPS와 네트워크 CCTV를 연동하여 범죄 발생 후 대처용으로 사용되는 CCTV 문제를 개선하고자 한다. CCTV는 스마트 단말기의 GPS위치 측위 값을 정확히 파악하여 스마트 단말기를 소지한 피사체를 추적 촬영하고, 촬영 영상을 유관 기관과 보호자에게 전송한다.
넷째, CCTV의 영상분석 시스템을 적용하여 화면의 여러 사람들 중 신고자를 분석하고 정확히 포커싱 하는 기술이 필요하다. 위와 같은 문제점을 보완하여 실제 CCTV 시스템에 적용하는 것을 다음 연구의 목표로 한다.

제안 방법

빨간 마크업은 위치 정보 저장서버에 있는 신고자의 신고 위치 및 이동경로이며 마크업을 클릭하면 신고위치의 주소, 신고자 전화번호, 신고 시간을 알 수 있다. CCTV 관리부에 저장된 CCTV 위치를 초록색 마크업으로 표시하고 마크업을 클릭하면 CCTV 설치 주소와 CCTV 촬영범위, CCTV 영상을 보여주고 PTZ 제어가 가능하도록 설계했다. 또한 우측의 상단 선택 목록은 마크업을 지역별 또는 시간대별로 신고자 마크업을 볼 수 있다.
위치정보 저장과 스마트 단말기의 ID 저장 서버는 AMP(Apatch Mysql Php)의 DB로 구현하였으며, 위치 정보와 시간, 스마트 단말기의 번호와 고유ID를 저장 한다. Google Map API와 Aptana, HTML5와 JSP, PHP를 사용하여 위험지역 정보를 지도와 마크업으로 표시해 보기 쉽게 구현하였다. 스마트단말기의 애플리케이션은 Windows의 Eclipse와 iOS의 Eclipse에서 개발하였으며, Android O/S기반으로 제작하였다.
기존 CCTV 시스템에서는 CCTV 영상을 관리자만 관리 할 수 있었지만 본 시스템에서는 GCM Service를 사용하여 CCTV가 획득한 신고자의 영상을 보호자, 유관기관, 관리자, 신고자에게 전송할 수 있으며 신고자의 신고위치와 시간을 위치 저장 서버에 저장하며 신고 위치를 위험지역으로 분류한다. 사고 발생 시 유관기관 및 CCTV관리자는 신고자의 위치와 상태를 정확하게 파악하여 신속하고 정확한 초동조치가 가능하며, 위치 저장 서버에 저장된 위험지역 정보는 지역 순찰대, 방범대에 제공되어 위험지역 주변 순찰을 강화 할 수 있다.
스마트 단말기 ID 등록 후 애플리케이션의 기능은 크게 CCTV 호출, 주변탐색, GCM 수신기능으로 나뉜다. 먼저 CCTV 호출 버튼을 클릭하면 GPS위성으로부터 위치 정보(위도, 경도, 고도)를 획득하며 이를 위치정보저장 서버로 송신하고 CCTV 위치 관리부가 호출한 CCTV의 영상을 획득 한다.
PTZ 기능은 IP Camera를 360도, 180도, 45도 등 상하좌우로 회전시키고 IP Camera의 초점을 조절하여 영상 정보를 정확하고 선명하게 획득 할 수 있게 한다. 본 시스템에서는 CCTV를 IP Camera로 사용하였으며 이해를 돕기 위해 IP Camera를 CCTV로 언급한다. [표 1]은 CCTV와 IP Camera의 장단점을 나타내주고 있으며 이런 이유로 IP Camera는 빠르게 발전하고 있다.
그러나 신고자의 GPS 위치정보를 저장 및 관리하지 않고 Push Service를 사용하여 보호자나 유관기관에게 신고자 CCTV영상을 제공하지 않는다는 점은 본 연구와는 다른 점이다. 본 시스템에서는 서버가 신고자 GPS 정보를 저장 및 관리하고 이를 위험지역으로 분류한다. 위험지역 정보는 앞으로 유관기관의 범죄 예방활동에 도움을 주며 사용자는 위험지역을 검색하여 스스로 안전을 도모 할 수 있다.
스마트 단말기의 GPS를 사용해서 신고자의 정확한 위치를 알고 서버와 네트워크 PTZ CCTV를 구축하여 신고자를 추적 촬영 할 수 있다. 촬영 영상을 유관 기관 및 보호자에게 전송하여 신고자의 위치와 상태를 정확히 알 수 있었다.
Google Map API와 Aptana, HTML5와 JSP, PHP를 사용하여 위험지역 정보를 지도와 마크업으로 표시해 보기 쉽게 구현하였다. 스마트단말기의 애플리케이션은 Windows의 Eclipse와 iOS의 Eclipse에서 개발하였으며, Android O/S기반으로 제작하였다.
[그림 13]는 신고자가 CCTV를 호출한 경우에 보낸 위치 정보이며 해당 위치 정보는 위도, 경도, 고도로 저장된다. 신고자를 추적 촬영 하도록 CCTV로 PTZ 명령을 할 땐 위도, 경도, 고도 정보를 각각 도, 분, 초로 바꾸고 전송한다.
Blue Iris는 IP Camera(이하 CCTV)의 영상 저장 기능을 포함하며 저장된 영상은 모바일 지원 영상으로 변경이 가능하다. 위치정보 저장과 스마트 단말기의 ID 저장 서버는 AMP(Apatch Mysql Php)의 DB로 구현하였으며, 위치 정보와 시간, 스마트 단말기의 번호와 고유ID를 저장 한다. Google Map API와 Aptana, HTML5와 JSP, PHP를 사용하여 위험지역 정보를 지도와 마크업으로 표시해 보기 쉽게 구현하였다.

대상 데이터

서버 PC 운영체제는 Windows Server2008을 사용하였다. 영상 저장 서버 및 관리자 화면 구성은 Blue Iris를 설치하여 사용하였다. Blue Iris는 IP Camera(이하 CCTV)의 영상 저장 기능을 포함하며 저장된 영상은 모바일 지원 영상으로 변경이 가능하다.

이론/모형

GCM은 Google에서 개발한 Push Service이며 방식은 크게 클라이언트와 GCM 서비스가 직접 통신하는 방식과 별도의 서버를 통하는 3rd Party Server GCM 방식이 있다. 본 시스템에서는 별도의 서버가 데이터를 저장하고 가공하기 때문에 3rd Party Server GCM을 방식을 사용 했다. [그림 1]은 3rd Party Server GCM 동작 순서를 보여준다.

성능/효과

사고 발생 시 유관기관 및 CCTV관리자는 신고자의 위치와 상태를 정확하게 파악하여 신속하고 정확한 초동조치가 가능하며, 위치 저장 서버에 저장된 위험지역 정보는 지역 순찰대, 방범대에 제공되어 위험지역 주변 순찰을 강화 할 수 있다. 또한 신고자의 신고 위치가 거주지 주변일 경우 신고자의 보호자가 가장 빨리 대처할 수 있도록 구현 하였다.
즉, 고정된 CCTV 영상 안에서만 객체를 추적 할 수 있다는 점이 본연구와 다른 점이다. 본 시스템에서는 CCTV 위치와 움직이는 객체의 위치 데이터를 기반으로 CCTV가 촬영 가능한 범위에서는 CCTV가 획득한 영상 속 배경이 변해도 객체 추적이 가능하다. 객체 추적 영상은 유관기관과 보호자에게 전송되어 범죄에 빠르게 조치 할 수 있다.
[표 3]은 신고자의 초당 GPS를 수신하는 횟수와 신고자의 이동속도를 변경하여 CCTV가 이동하는 신고자를 촬영 할 때 생기는 오차범위를 측정 한 것 있다. 신고자의 이동 속도가 증가할수록 GPS 수신 횟수가 많을수록 정확한 추적 촬영을 할 수 있었다. 초당 GPS 수신 횟수를 3 이하는 위치 측정값이 신고자 위치와 불일치하여 결과에서 제외 하였다.
스마트 단말기의 GPS를 사용해서 신고자의 정확한 위치를 알고 서버와 네트워크 PTZ CCTV를 구축하여 신고자를 추적 촬영 할 수 있다. 촬영 영상을 유관 기관 및 보호자에게 전송하여 신고자의 위치와 상태를 정확히 알 수 있었다. 또한 신고자의 신고 위치를 위험지역으로 저장하여 다른 사용자가 현재 위치 또는 목적지 주변의 위험 요소를 파악 하고 스스로 안전을 도모 할 수 있다.

후속연구

본 논문에서 제안한 시스템에 관하여 향후 연구에 추가되어야 할 사항은 첫째, CCTV 수가 제한된 지역에서 다수의 신고자가 CCTV호출 신호 요청 할 경우 서버는 신고자의 신고위치와 CCTV의 가용성을 판단하여 모든 신고자를 추적 촬영 할 필요가 있다. 둘째, 네트워크로 연결된 CCTV의 경우 CCTV설치이외에 광원체 또는 스피커 등을 함께 연결하고 CCTV관리자와 통신할 수 있는 매개체를 추가로 설치하여 범죄 예방효과를 향상 시킬 필요가 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	지능형 영상분석 기술의 일반적인 수행 단계는 어떻게 구성되는가?	지능형 영상분석 기술이란 영상의 정보를 분석하여 자동으로 이상 행위를 탐지하는 기술로써, 일반적인 수행 단계는 영상의 배경 영역 분리단계, 객체 식별 단계, 객체 추적단계 및 사전 정의된 규칙을 기반으로 이벤트를 탐지하는 이벤트 탐지 단계로 구성된다[4].
	Pull Service는 어떤 방식인가?	기존의 서버와 클라이언트 관계는 일반적으로 Pull Service라고 한다. 클라이언트가 관심 정보를 서버에 요청하면 이를 서버가 인식하여 요청한 관심 정보를 클라이언트에게 보내주는 방식이다. 반대로 서버가 클라이언트의 관심 정보를 해당 클라이언트에게 제공하는 것이 Push Service이다[6].
	GPS는 무엇인가?	GPS(Global positioning system)는 미국 국방부에서 개발한 24개의 GPS위성과 GPS수신기가 통신하여 자신의 절대 위치와 시간 정보 등을 수신 하는 시스템이다. 하지만 GPS위성과 GPS수신기의 데이터 송수신은 거리와 대기 기후 등 여러 가지 이유 때문에 그 신호에 잡음이 생기고 신호 크기 또한 약해져서 정확한 위치 정보를 수신하기까지 평균 12.

참고문헌 (9)

김경태, "GPS 보정 및 스마트 단말기를 이용한 스마트 원격감시 시스템", 한국정보기술학회눈문지, 제10권, 제11호, pp.181-191, 2012.
이상원, "가로 및 주택가 방범용 CCTV 설치를 위한 진단 Program 개발에 관한 연구", 한국콘텐츠학회논문지, 제9권, 제11호, pp.325-334, 2009.

원문보기 상세보기
홍순호, "영상보안산업에서의 IP Camera 시장 및 기술동향", 정보보호학회지, 제20권, 제3호, pp.18-23, 2010.

원문보기 상세보기
정치윤, 한종욱, "지능형 영상분석 이벤트 탐지 기술동향", 전자통신동향분석, 제27권, 제4호, pp.114-122.

원문보기 상세보기
한규영, LBS 측위 기술 현황 및 고도화 이슈, 한국정보통신기술협회, 2009.
김주연, "개인화서비스를 위한 시맨틱웹 기반 푸시서비스 기법", 한국콘텐츠학회논문지, 제10권, 제6호, pp.18-26, 2010.

원문보기 상세보기
developer.android.com/google/gcm/index.html
KT, "RFID와 네트워크 CCTV의 연동을 이용한 영상 기반이동체 위치 확인방법과, 이를 위한 이동체 휴대용 RFID태그", 대한민국특허청, 2008.
김명삼, "위치측위 기술과 영상정보를 이용한 보안 시스템 설계 및 구현", 한국인터넷정보학회, pp.787-792, 2010.

저자의 다른 논문 :

LOADING...

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증