PAN/TILT 카메라를 이용한 화재 감시 시스템 설계 및 구현

Abstract

영상을 이용한 화재 감시의 장점은 다른 화재 감지기와 달리 화재 알람이 발생하면 육안으로 상황을 확인하여 신속하고 정확하게 대응할 수 있다는 장점이 있다. 또한 PAN/TILT가 가능한 카메라 장비들은 오토팬(AUTO PAN) 기능을 활용하여 Panning 하면서 더 넓은 범위를 감시할 수 있다.

본 논문에서는 이러한 PAN/TILT 카메라의 장점을 살려서 카메라가 Panning 하면서 가져오는 이미지를 통하여 화재를 검출하는 시스템에 대해서 제안한다.

먼저 쓰레드를 활용하여 타이머를 작동시키고 일정한 시간간격으로 영상을 저장하여 카메라가 이동하는 구간이 일정하도록 하였고, 직전 영상에서 구한 이동 픽셀 값을 먼저 적용하여 현재 영상에서 이동 픽셀 값을 구함으로써 기존 방식보다 연산량을 줄였다. 또한 단일 이미지의 색상으로 화재후보 영역을 검출하고, 검출된 화재 후보영역을 이동픽셀 추정을 통해 얻어진 값을 직전 영상에 적용하여 매치 시킨 결과로 변화량을 계산함으로써 화재와 비 화재를 판별하였다. 화재 후보영역의 변화량을 계산할 때는 직전 영상의 화재 후보영역을 10%가량 영역을 넓힌 후 현재 영상의 화재 후보영역에 매치 시킴으로써 비 화재에 대한 오검출이 줄어드는 결과를 가져왔다.

이러한 연구를 통해서 Panning 하는 카메라에서 화재를 효율적으로 검출 할 수 있었고, Panning 하는 카메라에서 이미지의 변화량에 따라 화재와 비 화재를 구분할 수 있음을 보였다.

1장 서론 1 1.1. 연구의 필요성 1 1.2. 연구 내용 2

제2장 관련연구 3 2.1. 영상을 통한 화재 검출 알고리즘 3 2.2. 화염 색상 분석 4 2.3. 모폴로지 기법 5 2.4. 레이블링을 이용한 화재 영역 설정 6 2.5. 움직임 추정 7

제3장 설계 및 구현 8 3.1. 영상 입력 8 3.2. 이동 픽셀 추정 9 3.3. 화재 검출 12 3.4. 설계 및 구현 18

제4장 성능평가 20 4.1. 실험 환경 20 4.2. 이동픽셀 추정 성능평가 21 4.3. 화재 검출 성능평가 25 4.4. 누적 변화량을 통한 최종 화재 판별 성능 평가 30

제5장 결론 및 향후 연구 31 5.1. 결론 31 5.2. 향후 연구 32

참고문헌 33

ABSTRACT 36

감사의 글 38