보안이 중요시되는 공간에서 임의의 사람을 추적하고 인식할 수 있는 시스템의 필요성이 점차 중요시되고 있다. 본 논문에서는 wide-area를 감시하기 위해 음원과 Pan-Tilt 카메라를 이용하여 침입자 추적 시스템을 구현하고자 한다. 먼저 음원추적 센서를 이용하여 음원의 방위를 검출한 후 Pan-Tilt 카메라를 방위 방향으로 이동시키고 이동된 Pan-Tilt 카메라로부터 기준영상을 추출한 후 일정 기준 시간마다 영상을 다시 획득하여 차 영상과 검출결과를 얻어 침입자를 추적하여 감시 시스템을 구현한다. 본 논문에 의해서 구현된 시스템은 흠 네트워크 보안 시스템과 연동을 하여 가정이나 공공시설 보안에 대한 인터페이스 역할을 할 수 있다.
본 논문에서 색상을 기반으로 한 알고리즘으로 얼굴을 검출하고 검출된 얼굴을 움직이는 Pan-Tilt 카메라 상에서 추적하는 방법을 제안하고자 한다. 얼굴 검출 알고리즘은 얼굴색의 특징인 피부색상을 이용하여 후보영역을 검출하고 후보 영역에서 얼굴형태의 특징인 타원 형태를 이용하여 최종적으로 얼굴을 검출하였다. 얼굴 추적은 영상에서 검출된 얼굴의 크기 및 위치 정보와 Pan-Tilt 카메라의 위치정보를 이용하여 항상 얼굴이 카메라의 중심에 위치하도록 하였다. 우리는 실제 실험에서 초당 10프레임 이상의 실시간 얼굴 검출 및 추적에 성공하였다.
웹 카메라로부터 입력된 비디오 영상으로부터 실시간 얼굴 인식은 빠르고 정확한 시스템이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 객체 분류 기법인 SVM을 이용하여 실시간 다중 얼굴 인식이 가능한 시스템 구현에 중점을 두었다. 본 논문은 얼굴 skin/non-skin 정보를 이용한 얼굴 후보 영역의 검출 단계, 얼굴/비얼굴의 검출 단계, 그리고 얼굴의 인식 단계로 구성되어 있다. 각각의 단계별로 SVM을 적용하였고 각 SVM은 오프라인상의 학습 부분과 온라인상의 테스트 부분으로 구성되어 있고, SVM의 QP 최적화 문제를 해결하기 위해 학습 알고리즘인 SMO을 적용하였다. 팬(Pan)-틸트(Tilt) 제어가 가능한 저가형 웹 카메라를 이용하여 자동으로 얼굴 위치를 추적, 이동하면서 얼굴 인식을 수행하였다.
본 논문에서는 multi-camera를 이용한 인터넷 기반의 지능적 감시 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 두 종류의 카메라, static camera와 pan-tilt camera, 를 이용하여 출입구를 감시하고, 비인가자를 추적한다. static camera는 출·입을 검출하고 출입자를 인가자와 비인가자로 분류하는데 이용되고, pan-tilt camera는 비인가자로 분류된 출입자를 추적하는데 이용된다. 제안된 시스템은 세 가지 단계: 출입구 감시, 출입자 검출 및 분류(인가자/비인가자), 비인가자 추적으로 구성된다 출입구 감시는 출입문의 밝기값 변화를 이용한다 출입자 검출 및 분류는 skin color 모델과 얼굴 크기, 위치와 관련된 휴리스틱을 이용하여 얼굴을 검출하고, PCA(Principal Component Analysis)를 이용한 eigenspace상에서의 유클리디언 디스턴스로 템플릿 얼굴과 입력 얼굴의 유사도를 계산하여 인가자인지 비인가자인지 분류한다. 비인가자 추적은 pan-tilt 카메라를 이용하여, static camera에서 분류된, 비인가자의 움직임을 검출하고 카메라를 제어함으로써 추적한다 제안된 시스템은 무인 감시 상황에서 비인가자의 출입시 감시자에게 경고 신호를 제공하고, 감시지역에서 사건 발생시, 사건의 개요를 파악하는 중요한 정보를 빠른 시간에 제공할 수 있다는 장점을 가진다.
Surveillance system on the internet has attained lots of interests recently. Computer gives surveillance system various functions like remote control and motion detecting. In this paper. auto target tracking system using Pan/Tilt camera is suggested. It consists of UNIX server and Pan/Tilt camera. When UNIX server detect motions from images it sends Pan/Tilt command to camera and camera moves by command. After finishing movement camera replies to server and server starts detecting motion again. To improve performance of motion detecting and tracking images are divided into 9 sub-regions and camera behaves differently. It is certain that robust tracking is achieved when sub-region is applied.
본 논문은 전 방향을 감시할 수 있는 Pan-Tilt-Zoom(PTZ) 카메라를 이용한 파노라마 배경 생성과 객체 추적 방법을 제안한다. 제안된 방법은 연속되는 두 영상의 외곽 영역에서 미리 정한 지역만 위상정합(phase correlation)을 하여 카메라의 지역 움직임을 빠르게 추정하고 벡터 양자화를 통하여 움직임 추정 오차를 최소화 한다. 추정된 움직임 값을 이용하여 겹침 영역이 존재하는 영상들을 획득하여 실린더에 투영시키고 영상을 재 정렬함으로써 파노라마 배경 영상을 생성할 수 있다. 객체 추적은 미리 생성된 파노라마 배경과 입력 영상의 차분 방법을 이용하여 배경과 객체를 분리하고 객체의 움직임을 추적한다. 제안된 객체 추적 방법은 PTZ 카메라를 이용하여 빠르고 안정적인 배경 생성이 가능하고, 전방향의 객체를 지속적으로 추적하는 것이 가능하다. 제안된 방법은 실시간 처리가 가능하며 넓은 감시 지역에서 객체의 형태를 추적하거나 얼굴인식과 같은 분야에서 이용될 수 있을 것이다.
본 논문은 AdaBoost(Adaptive Boosting)알고리즘을 이용한 실시간 얼굴 검출 및 추적에 패한 기법을 제안한다. 얼굴 검출은 8종류의 간단한 웨이블릿 특징 모형을 이용한다. 각각의 특징들은 $20{\times}20$의 훈련 영상에서 다양한 크기와 위치로 배치되어 초기의 특징 집합을 구성한다. 초기의 특징 집합과 훈련 영상은 AdaBoost알고리즘의 입력으로 사용된다. AdaBoost알고리즘의 기본원리는 약한 분류기를 선형적으로 결합하여 최종적으로는 계층적 구조를 갖는 강한 분류기론 생성하는 것이다. 본 논문에서는 AdaBoost알고리즘에서 훈련 영상과 초기의 특징 집합 간에 이루어지는 반복적 계산량을 줄이기 위해 SAT(Summed-Area Table) 기법을 이용하였다. 얼굴 추적은 Pan-Tilt카메라를 통해 동적으로 가시 영역을 확장해 가면서 검출된 영역의 위치와 크기정보를 이용하여 실시간으로 이루어진다. 검출된 얼굴 영역의 중심을 전체 영상의 중심으로 이동하는 방법을 사용하였다. 실험결과 92.5%의 얼굴 검출율과 평균 12프레임의 얼굴 추적속도를 얻었다.
본 논문에서는 PTZ(Pan, Tilt, Zoom) 카메라를 이용한 위치 추적을 제안하였다. 추적해야 할 객체가 정해지면 카메라가 움직이는 동안에도 추적이 가능한 CAMShift 추적 알고리즘을 이용하여 객체를 실시간 추적한다. CAMShift 추적 알고리즘은 객체의 크기를 계산하므로 Zoom을 연동한 추적이 가능하다. Pan, Tilt의 위치는 구좌표계를 이용하여 계산하였다. 이렇게 구해진 PTZ 위치는 PTZ 프로토콜을 이용하여 RS-485 통신으로 객체의 위치를 화면의 중심에 놓이게 함으로써 적합한 추적을 하게 된다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 다양한 환경에서 추적에 우수한 성능을 확인 할 수 있었다.
본 논문에서는 인간의 시각처리 원리 및 블록기반 영상처리기법에 바탕을 둔 실시간 이동물체 추적시스템을 소개한다. 제안하는 실시간 아동물체 추적시스템은 인간의 망막이 갖고 있는 생물학적 메커니즘의 장점을 활용하기 위하여 광각렌즈를 장착한 CCD(Charge-Coupled Device) 카메라와 펜-틸트-줌(Pan-Tilt-Zoom) 카메라를 사용하여 줌인(zoom-in)과 줌아웃(zoom-out) 효과를 동시에 발생시킬 수 있도록 구성되었고, 추적의 오차를 줄이기 위하여 입력되는 영상을 개별 화소 단위가 아닌 여러 개의 블록으로 나누어 처리하는 방식을 채택하여 영상처리를 빠르게 함과 동시에 미세한 잡영도 제거하여 이동하는 물체를 실시간으로 효율적이고도 빠르게 추적한다. 제안하는 시스템의 성능을 확인하기 위해 여러가지 형태의 실험을 수행하였으며 분석 결과를 통해 제안하는 시스템이 미세한 잡영에 거의 방해를 받지 않으면서도 움직이는 물체를 빠르게 감지해서 펜-틸트-줌 카메라를 올바르게 제어함을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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