스마트 관제 시스템은 스마트 디바이스에 내장된 GPS 수신기를 이용하여 이용자의 위치 정보를 획득하고 주변의 CCTV를 제어하여 이용자를 추적/감시/보호하는 시스템이다. 이러한 시스템을 새로운 환경에 적용하고 운영하기 위해서는 각 CCTV의 수에 비례하여 시스템의 전체 설정 과정이 늘어나게 된다. 따라서 카메라의 수가 많은 경우 설정 과정에서 소요되는 시간이 매우 길어지게 되며, 시스템의 운용이 불가능해진다. 본 논문에서는 이러한 설정시간을 줄이기 위한 방법을 제안한다. 제안된 방법을 적용하고 모의 실험한 결과 설정 방법이 간단하고, CCTV가 증가할수록 기존 시스템보다 더 적은 시간을 소모하였으며, 설정 중에도 시스템의 운용이 가능하였다.
스마트 관제 시스템은 스마트 디바이스에 내장된 GPS 수신기를 이용하여 이용자의 위치 정보를 획득하고 주변의 CCTV를 제어하여 이용자를 추적/감시/보호하는 시스템이다. 이러한 시스템을 새로운 환경에 적용하고 운영하기 위해서는 각 CCTV의 수에 비례하여 시스템의 전체 설정 과정이 늘어나게 된다. 따라서 카메라의 수가 많은 경우 설정 과정에서 소요되는 시간이 매우 길어지게 되며, 시스템의 운용이 불가능해진다. 본 논문에서는 이러한 설정시간을 줄이기 위한 방법을 제안한다. 제안된 방법을 적용하고 모의 실험한 결과 설정 방법이 간단하고, CCTV가 증가할수록 기존 시스템보다 더 적은 시간을 소모하였으며, 설정 중에도 시스템의 운용이 가능하였다.
Smart surveillance system obtains the positional information of users using GPS receivers embedded in smart devices, and provide them with services of tracking, monitoring, and protecting by controlling CCTVs nearby them. In order to apply and operate these systems to new environment, the overall se...
Smart surveillance system obtains the positional information of users using GPS receivers embedded in smart devices, and provide them with services of tracking, monitoring, and protecting by controlling CCTVs nearby them. In order to apply and operate these systems to new environment, the overall setup process of the system is increased proportionally to the number of CCTVs. Therefore if there is a large number of CCTVs, the amount of time required during the setup process is very lengthy, and the operation of them becomes inoperable. In this paper, we propose a method to reduce these setting process. As the result of applying and simulation the proposed method, the setup method is simple, and as the CCTV increases, it consumes less time the previous system, and the system can be operated during setup.
Smart surveillance system obtains the positional information of users using GPS receivers embedded in smart devices, and provide them with services of tracking, monitoring, and protecting by controlling CCTVs nearby them. In order to apply and operate these systems to new environment, the overall setup process of the system is increased proportionally to the number of CCTVs. Therefore if there is a large number of CCTVs, the amount of time required during the setup process is very lengthy, and the operation of them becomes inoperable. In this paper, we propose a method to reduce these setting process. As the result of applying and simulation the proposed method, the setup method is simple, and as the CCTV increases, it consumes less time the previous system, and the system can be operated during setup.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
따라서 본 논문에서는 실제 운용 프로그램과 설정 프로그램을 분리하여 CCTV 설정 중에도 스마트 관제 시스템의 운용이 가능하며, 카메라의 PTZ(Pan, Tilt, Zoom) 특성을 그룹화하여 카메라 설정 시간을 단축하는 방법을 기술한다.
가설 설정
CCTV의 Tilt 작업 역시 그림 3과 같이 특성을 구분할 수 있다. 그림 3의 (a)형태의 CCTV는 CCTV가 지면을 향할수록 Tilt 각도가 증가하며, (b)형태의 CCTV는 지면을 향할수록 Tilt 각도가 감소한다.
제안 방법
이용자는 자신의 단말을 이용하여 본인이 감시(모니터)를 받고자 하는 지역의 위치 정보를 전송한다. 이용자 단말은 현재의 GPS 위치 정보와 서비스 이용 신청 정보를 게이트웨이를 통하여 영역 관리 서버로 전송하며, 영역 관리 서버는 해당 이용자를 촬영할 수 있는 가장 가까운 CCTV를 선택한 후 CCTV 관리 서버를 이용하여 제어한다. 이와 함께 위급 상황 시에는 구조자 단말기로 이용자의 위치 정보를 전달하여 즉각 도움을 받을 수 있도록 한다.
영역 관리 서버는 CCTV의 위도, 경도, 높이 정보를 이용하여 이용자의 위치와 가장 가까운 CCTV의 GUID 값을 가져온다. 그리고 정북 방향을 향했을 때 CCTV의 Pan이 가리키는 값을 이용하여 CCTV의 각도를 보정하고 이용자를 화면 중앙으로 오게 하기 위한 Pan, Tilt, Zoom 값을 계산한 후 해당 GUID의 카메라에게 PTZ 값을 전송하여 카메라를 제어한다. 이러한 값들은 규모가 작은 관제 시스템에서는 개별값으로 갖고 있어도 가능하지만, 시 단위의 큰 규모의 시스템에서는 그 양이 방대해지기 때문에 개별값을 프로그램 내에 저장할 경우 관리상의 문제가 발생한다.
먼저 CCTV의 Pan, Tilt, Zoom을 초기 위치인 Pan 0도, Tilt 0도, 그리고 Zoom 배율 1로 설정한다. 그 후 Pan 각도를 20도 회전시키는 명령어를 보낸 후 카메라의 이동 방향을 확인한다. 카메라가 화면에서 우측으로 회전할 경우 CCTV의 위에서 바라본다면 각도가 증가할 때 마다 시계방향으로 회전하는 것이기 때문에 CCTV의 특성은 (a) 또는 (c)가 된다.
스마트 관제 시스템에 CCTV 일반화를 통한 설정 자동화 프로그램은 닷넷 프레임워크 기반 C# 언어로 작성되어 Windows 운영체제에서 구동하도록 개발하였다. 또한, 설정 자동화 프로그램과 영역 관리자 프로그램 사이의 CCTV 정보 공유를 위하여 사용되는 데이터베이스는 파일 기반 데이터베이스인 SQLite3 데이터베이스를 이용하였다.
그림 5는 구현된 CCTV 모델 설정을 위한 프로그램 화면이다. CCTV의 화면 이동방향의 질의응답 다이얼로그를 통하여 간단하게 버튼 조작하여 자동으로 데이터베이스에 저장할 수 있도록 한다.
그림 6은 구현된 CCTV의 개별 설정 프로그램 화면이다. CCTV의 공통된 특성을 선택하기 위하여 최초 설정 시 CCTV의 모델을 지정하도록 되어 있으며, 개별 CCTV의 위도, 경도, 고도 좌표의 경우 수동으로 입력하도록 하였다. 이용자와의 각도 계산을 위하여 필요한 정북 방향을 가리켰을 때의 CCTV 각도의 경우 CCTV를 정북 방향으로 수동 이동 후 그 때의 각도를 자동으로 데이터베이스에 저장되도록 설계하였다.
CCTV의 공통된 특성을 선택하기 위하여 최초 설정 시 CCTV의 모델을 지정하도록 되어 있으며, 개별 CCTV의 위도, 경도, 고도 좌표의 경우 수동으로 입력하도록 하였다. 이용자와의 각도 계산을 위하여 필요한 정북 방향을 가리켰을 때의 CCTV 각도의 경우 CCTV를 정북 방향으로 수동 이동 후 그 때의 각도를 자동으로 데이터베이스에 저장되도록 설계하였다.
따라서 이 경우 다양한 사용 환경에 적용하기 어려워진다. 이를 위하여 본 논문에서는 데이터베이스를 이용한 설정 및 운용 공유 시스템을 설계하였으며, CCTV가 갖고 있는 제어 특성을 설정하는데 있어서의 일반화 및 자동화 시스템을 제안하였다. 표 3은 기존의 스마트 관제 시스템과 새로운 시스템과의 비교이다.
CCTV 설정에는 CCTV의 좌표 등의 기본 사항 외에, CCTV가 정북 방향을 가리킬 때의 각도 및 CCTV가 촬영할 수 없는 음영지역에 대한 설정, 그리고 CCTV의 Pan 및 Tilt 설정 등 다양한 정보를 필요로 한다. CCTV의 설정에 소요되는 시간은 기존의 시스템에서 설정에 소요된 시간과 제안된 시스템에서의 설정 시간을 측정하여 사용하였으며, 이를 각각 CCTV의 개수에 따라 1,000회씩 반복하여 모의 실험한 후 평균을 구하였다. 모의 실험 결과 CCTV의 개수가 늘어날수록 제안된 시스템이 더 적은 시간을 이용하여 설정을 할 수 있으며, 설정 중에 CCTV의 운용 역시 가능하였다.
기존의 시스템은 소규모로 운용되기 때문에 추적에 필요한 CCTV의 위치 정보, 제어 특성 등을 수동으로 관리하였으나, 이 경우 관리 영역이 넓어지면 그 운용에 제약이 생긴다. 이를 위하여 CCTV의 위치 정보 및 제어 정보를 시험하고 관련 정보를 데이터베이스에 자동 저장할 수 있는 프로그램을 제작하였다. 별도의 데이터베이스를 이용하여 설치된 CCTV의 정보를 관리하면, 해당 정보를 수정하는 도중에도 영역 관리자 프로그램의 운용이 가능하며, 자동화된 설정 프로세스를 통하여 스마트 관제 시스템의 설정을 편리하게 수행할 수 있는 장점이 있다.
대상 데이터
스마트 관제 시스템에 CCTV 일반화를 통한 설정 자동화 프로그램은 닷넷 프레임워크 기반 C# 언어로 작성되어 Windows 운영체제에서 구동하도록 개발하였다. 또한, 설정 자동화 프로그램과 영역 관리자 프로그램 사이의 CCTV 정보 공유를 위하여 사용되는 데이터베이스는 파일 기반 데이터베이스인 SQLite3 데이터베이스를 이용하였다. SQLite3 데이터베이스는 독립적이고 서버가 불필요하여 여러 애플리케이션의 설정과 데이터를 보관하는 용도로 현재 널리 사용되고 있다.
성능/효과
(a)형태의 CCTV는 0도를 기준으로 반시계 방향으로 회전할 때 CCTV에서 표시하는 각도가 –180도까지 감소하고 시계 방향으로 회전할 때 표시하는 각도가 180도까지 증가한다.
(c)형태의 CCTV는 시계 방향으로 회전할 때 0도에서 360도까지 각도가 증가하며, 반시계 방향으로 회전할 때 0도에서 359도, 358도와 같이 각도가 점차 감소하여 다시 0도로 되돌아온다. 마지막으로 (d)형태의 CCTV는 (c)형태의 CCTV와는 반대로 시계 반대 방향으로 회전할 때 CCTV의 각도가 증가한다. 실제로 현재 많이 운용되고 있는 AXIS사의 CCTV인 경우에는 (a)형태의 CCTV가 많으며, Cellinx사의 CCTV인 경우에는 (c)형태의 CCTV가 많이 사용되고 있다.
CCTV의 설정에 소요되는 시간은 기존의 시스템에서 설정에 소요된 시간과 제안된 시스템에서의 설정 시간을 측정하여 사용하였으며, 이를 각각 CCTV의 개수에 따라 1,000회씩 반복하여 모의 실험한 후 평균을 구하였다. 모의 실험 결과 CCTV의 개수가 늘어날수록 제안된 시스템이 더 적은 시간을 이용하여 설정을 할 수 있으며, 설정 중에 CCTV의 운용 역시 가능하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
영역 관리자란?
영역 관리자는 이용자의 위치 정보가 제공되면 추적 및 촬영이 가능한 CCTV들을 선택하고 해당 이용자를 추적 및 감시하는 스마트 관제 시스템에서의 가장 중요한 프로그램이다. 따라서 이용자의 정확한 추적 및 안정성, 그리고 유지보수에 있어서의 용이함이 필요하다.
새로운 영역 관리 서버의 장점은?
또한 CCTV의 설정이 변경되었을 때 해당 정보를 업데이트하기 위하여 시스템의 종료가 필수적이었다. 그러나 새로운 시스템은 데이터베이스 공유를 통하여 설정 프로그램에서 데이터베이스 변경 후 바로 적용하는 방식으로 영역 관리자의 운용을 중지하지 않더라도 변경 사항의 적용이 가능하다.
현재 주로 운용되고 있는 CCTV 관제 시스템의 한계는?
현재 주로 운용되고 있는 CCTV 관제 시스템은 일반적으로 일정 방향으로의 촬영 기능에 의존하고 있어 범죄가 발생하였을 때 즉각적인 대응이 어렵고, 대부분 사건 발생 후 해결을 위한 용도로 활용되고 있다. 이에 대한 개선 방안으로 최근 몇몇 지자체에서는 사고에 대한 즉각적인 대응을 위하여 스마트 디바이스의 위치 정보를 이용한 이용자 추적 서비스를 제공하고 있다.
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