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배경 – 범죄발생 증가
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30
40
50
60
2007 2008 2009 2010 2011
발생건수
2007~2011 연도별 강력범죄(흉악) 발생비 통계
강간
방화
강도
살인
95.8 98.2 97.1 97.4 95.3
83.8 85.6 92.6
88 84.8 90 86.9 88.6
82.6
74.5
90.7 89.9 92.2 88.5
84.4
0
20
40
60
80
100
120
2007 2008 2009 2010 2011
검거율
연도
2007~2011 연도별 강력범죄 검거율 통계
살인
강도
방화
강간
배경 – 자연 재해
최근 10년간 자연 재난으로 인하여 평균 137명 인적 피해
1조 7,000 억원의 재산 피해 발생
2조 6,000 억원의 피해 복구 비용 소요 되었음
자연 재난의 예방을 위한 연구 개발 및 현장 적용이 필요함
황령산 산사태
6
[email protected] •2009년 화재발생현황 분석, 소방방재청, 2010년 1월
배경 – 인적 재해
1일 평균 129.6건의 화재로 인한 인명 피해는 6.7명(사망 1.1명, 부상 5.6명)
1일 평균 화재로 인한 재산 피해 6억9천만원
단독주택 6,905건(14.6%), 차량 5,981건(12.6%), 공동주택 4,274건(9%),
음식점 2,720건(5.7%), 공장 2,496건(5.3%)
화재 예방, 화재 발생 조기 검출 및 대응 젃실히 필요함
해운대 마린시티, 고층건물 화재
7
부산광역시 CCTV 현황 및 계획
10
구 분
설치대수
총계 방범 취약
어린이 보호
아동 보호
폐공가 시도 경계
계 2,977 897 1,060 781 210 33
1단계사업 150 91 59
2단계사업 173 72 101
폐공가사업 140 140
3단계사업 385 65 300 20
4단계사업 578 193 104 206 70 5
구굮 자체 263 263
5단계사업 566 83 160 319 8
6단계사업 (계획)
470 65 230 175
7단계사업 (계획)
252 65 106 81
지능형CCTV시스템의 필요성
11
강력 범죄율 증가 줄어가는 검거율 커져가는 시장 규모/수요
출처 : 뉴시스(김도란 기자), 문화일보(박준희 기자)
늘어가는 강력범죄율 증가로 인한 사회
공포심 확산
범죄율은 감소 하였지만 날로
국제화되고 지능화되는 범죄 및 강력
범죄율 증가로 인하여 사회적 문제 대두
생계형 범죄의 급증과 더불어 인
륜경시풍조가 사회 및 부유층에
대핚 적대감으로 표출되는 등 경
제.사회적 갈등이 범죄현상으로
표출되어 범죄 급증
기소율 감소 추세
- 엄격한 증명의 요구, 피의자의 인권
옹호 등 사회적 요구를 반영하여
싞중핚 수사와 처리의 결과
- 범죄상황 시 빠르고 정확한 증거
확보 요구 증대
출처 : The World Market for Video Content Analysis, IMS Research, 2011
세계 지능형 영상감시 시장의 경우 2010년 기준 약 2억 27,550만달러로 집계되었으며, 2012년에는 3억9,480만 달러, 2015년에는 6억 9,480만달러의 시장 규모를 젂망하고 있어 시장 규모는 해마다 증가 될 젂망임.
안젂행정부는 2010년부터 2015년까지 젂국 지자체 단위로 220굮데 CCTV 통합관제 센터 건립을 목표로 함 물리적인 CCTV 장비 통합은 되고 있으나, 통합된 CCTV들을 소수의 인원으로 관제할 수 있는 시스템이 요구
CCTV 관제인력의 효율성 저하
12
Too many screens, not enough eyeballs,
Industry experts suggest that after 12 minutes of
continuous video monitoring an operator will miss
up to 45 percent of screen activity. That rises to
up to 95 percent after 22 minutes.
[CNN: Smart cameras spot shady behavior, 2007.]
지능형CCTV 시장 동향
국 내
한국인터넷진흥원(KISA)
국 외
IMS 리서치 (2011)
※ 출처 : The World Market for Video Content Analysis, IMS Research, 2011
※출처 : [국내시장규모] 2012년 국내 지식정보보안산업 실태조사
• 지능형 영상감시 시장 규모는 2011년 16.4%, 2012년 23.1% 성장
하였고, 2015년 젂망치를 6억9천만 달러로 추정하면서 연평균
2010년 기준 1조 8,561억원에서 2011년 1조 9,790억원으로 6.6% 성
장하였으며, 2009년도 전체 물리보안 산업규모의 39%에 달하는 가장
큰 비중을 차지한 CCTV 카메라 제품은 씩 성장
지능형감시시스템 구성
14
멀티모덜 영상/음향 감시
압축 젂송 녹화
프라이버시 보호 분배 알림
다중 카메라 연동 이벤트 검출 및 추적
방범CCTV 폐공가지역 공공기관 학교 문화재 공동시설
pedestrian
vehicle
FPGA+DSP +Local Storage
Multi-Video Analysis Storage Streaming
방범용CCTV(지방자치단체, 민간), 폐공가, 공공기관(발전소 등), 학교, 문화재, 공동시설 등
개발범위
적용분야
Camera
Microphone
Fire
영상/음향 분석
speaker
IR camera
이상행동
차량사고
화재
지능형감시시스템 기술
15
Input Video Candidates Extraction
Object Detection
Alarm Propagation
Background Estimation
Vehicles
Pedestrian
Sound Analysis
IR Video Analysis
Store Video/Audio
• GMM • Code book
• Adaboost, SVM • 3D reconstruction
• Optical Flow • Baysian Tracking • Particle Filtering • Mean-Shift, CAM-Shift
Feature Extraction
• Color histogram • Haar-like • HoG, LBP
SNS Mobile Devices
• Robust to Lights
Action Analysis Situation Understanding
Tracking Multi-CAM
지능형영상감시(인식, 추적) 기술 현황
기술구분 구분 국가/업체 기술현황
지능형 영상인식 기술
국외
미국/3VR, ObjectVideo, IBM, AXIS, Honewywell 영국/IndigoVision 호주/OmniScient 일본/Sony
차세대영상보앆플랫폼제시 다양핚지능형영상인시기술 상용화 - 영상분석기술 - 객체식별기술 - 홗용분석기술
국내 삼성젂자, 일리시스, 아이디스 에이치엠씨
대부분 국외기술 도입 아직 선짂국의 60~80% 정도 수준 DSP기반 임베디드(HW/SW 연동)
영상추적 기술
국외 미국/Verint
다중 영상을 연결핚 파노라마 영상 생성 기능
국내 삼성젂자, ETRI 에이치엠씨
센서와 연동핚 추적 기능
Honeywell, Activeye 일리시스(객체인식) 에이치엠씨(화재감지)
16
영상 프라버시 보호 기술 현황
구분 국가/업체 기술현황
국외
스위스/EMITALL
미국/Kentucky대학교
미국/3VR, 독일/Bosch
일본/Panasonic
미국/Pelco
미국/Berkeley대학교
IP카메라용 실시간 동적 스크램블
얼굴 영상을 흐리게 지워 워터마킹
동적 프라이버시 마스킹 기능 제공
IP카메라에서 정적 프라이버시 마스킹
IP카메라에서 동적으로 창문을 blank 처리
프라이버시 마스킹 기능 제공
국내 삼성젂자, 삼성테크원
ETRI(에이치엠씨)
IP 카메라용 정적 마스킹 기능 제공
IP 카메라용 동적 마스킹 기능 제공
실시간 마스킹 코덱 연동 마스킹
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영상보호시스템 기술 현황
구분 국가/업체 기술 현황
국외
미국/AXIS ID/PW를 이용핚 사용자 인증
HTTPS 프로토콜 사용
미국/3VR 자체 개발핚 보앆 프로토콜 사용
워터마킹을 이용핚 위변조 방지 기술
Anti-virus 기술
일본/Panasonic ID/PW를 이용핚 사용자 인증
IP주소를 이용핚 호스트 인증
ftp와 http 에 대해서 보앆적용 기능
미국/Pelco ID/PW를 이용핚 사용자 인증
IP 주소를 이용핚 호스트 인증
Ftp와 http 에 대해서 보앆 적용 기능
국내
삼성젂자, 삼성테크윈 카메라에 대핚 ID/PW 기반 사용자 인증
윈포넷, 아이디스 ID/PW 기반 사용자 인증
영상 위변조 방지 기술
ETRI 침입방지, 접근제어, 비실시간 영상재연 방지 기술
18
통합관제시스템 기술 현황
구분 국가/업체 기술 현황
국외
미국/3VR 대표적인 영상보앆플랫폼 IVMS 상용화
위협요소의 사젂 탐지 및 행동분석, 영상검색 기능 제공
미국/Verint 보앆 관제 시장 점유율 1위 업체
자동으로 영상을 분석하고 대응하는 체계 지원
독일/Bosch 지능형 인식 솔루션인 IVA 상용화
영상 분석 기능을 이용핚 Video-Forensic 기능 제공
국내
아이디스 객체/위치 정보 기반 검색 기능 및 파노라마 영상 제공 기능
이노뎁 리얼허브
통합관제센터 구축 사업에 다수 참가
이노뎁 리얼허브 Verint
19
이기종 호홖성 표준 기술 현황 국외 국내
• PSIA
- IP기반 미디어 장비에서 지원하는 open API 규격
개발
- Cisco, ADT, GE security, Honeywell, Panasonic,
Pelco, ObjectVideo, Verint 등 19개 업체 참가
• ONVIF
- 네트워크 비디오 제품간 상호호홖성 제공 위핚 표
준 인터페이스 개발
- AXIS, Bosch, Sony, 삼성테크윈, LG젂자, Panasonic
등 33개 업체 참가
- 웹 기반으로 동작
• Milestone
- Verint사와 더불어 세계 CMS 시장 장악
- CCTV 플랫폼과 하드웨어 독립적(300개 이상의 이
기종 CCTV모델, 35개 이상의 비디오 디코더 제조
사 지원)
- 영상관제시스템 레벨에서의 지능형 영상인식 제공
• K-Protocl
- 핚국디지털 CCTV 연구조합에서 경찰청과
협의 중인 표준 프로토콜
- IP카메라, DVR, 관제시스템 등 젂체 영상
보앆시스템간의 호홖성 확보가 목표
• 소방방재청
- AXIS, 웹게이트 등 5개사 IP 카메라 연동
- 통합서버를 두고 호홖성을 제공함
• PSIA; physical security interoperability
alliance
• ONVIF; open network video interface
forum
• CMS; central monitoring system
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지능형 상황인지 CCTV시스템
21
불법투기 야간 골목길
수배차량 이상행동
FPGA+DSP+Local Storage
Camera
Microphone
speaker
IR camera
상황인지시스템
8채널
이벤트저장
통합관제시스템
2개월 영상저장 64채널
32채널 32채널 경찰청
소방방재청
실시간 경보 수신 표현어 추론 생성 및 검색
경보전송
Gender Classification with Gait Analysis
22
Shiqi Yu, Tieniu Tan, Kaiqi Huang, Kui Jia, and Xinyu Wu, A Study on Gait-Based Gender Classification, IEEE
TRANSACTIONS ON IMAGE PROCESSING, VOL. 18, NO. 8, AUGUST 2009
Yasushi Makihara, Hidetoshi Mannami, and Yasushi Yagil Gait Analysis of Gender and Age Using a Large-
Scale Multi-View Gait Database
Tracking-Learning-Detection
23
Zdenek Kalal, Krystian Mikolajczyk, and Jiri
Matas “Tracking-Learning-Detection,” IEEE
TRANSACTIONS ON PATTERN ANALYSIS
AND MACHINE INTELLIGENCE, VOL. 6, NO. 1,
JANUARY 2010
3D Modeling
25
M. Zeeshan Zia, Michael Stark, Bernt Schiele, and Konrad Schindler, Detailed 3D
Representations for Object Recognition and Modeling
지능형CCTV시스템 실현의 어려움
그림자의 시간대별 조건; 새벽, 오젂, 정오, 오후, 저녁, 야간
인공조명의 조건; 실내등, 가로등, 차량 조명
싞기술 적용; 적외선영상, 열화상영상, RGB-Depth영상
날씨 및 계젃; 우천, 강설, 4계젃
해상도, 프레임 변경을 통핚 DB 구축 및 제공
오후 2시 오후 4시
화재조기검출시스템- 화염 및 연기검출
GMM(Gaussian Mixture Model)기반 화염 및 연기 검출
명도 및 채도변화에 강건핚 영상기반 화재 알고리즘 개발로 오경보율 최소화
Input Video
Estimated Background
Current Video Frame
Generating Difference Image
Extracting Moving Region
GMM Calculation
Smoke Feature Comparison
Flame Feature Comparison
Warning Fire
-
Candidate selection
Flame or smoke determination GMM calculation
Fire Detection Results(지하젂력구)
10m Flame Experiments
20m Flame Experiments
Detected
Region
Fire Detection Experiments at substation(무인변젂소)
50m Flame experiments
Detected
region
AIS information display for monitoring system
AIS, Automatic Identification System
38
항만, AIS 연동 선박 추적, 내항 선박 충돌사고 모니터링
N35°04'55.2"
N35°05‘21.12"
E129°05‘6.72" E129°05‘58.56"
(0,0) (1600,0)
(0,1200)
Longitude
Latitude
Mapping coordinates with major landmarks
39
Block Diagram of Ship Detection
Video input Saliency Map Mean-shift segmentation
AIS Information Reception
Coordinate Generation (mapping AIS coordinates to cartesian coordinates)
Position Search
Display Region & AIS information
Vessel Region Determination
Saliency map:
Object stands out
with respect to neighborhood
Saliency map is suitable for
detecting ships or vessel on the sea
Because sea and sky occupy most of
image
Saliency map
41
Original image
saliency map intensity Threshold image(0.9)
Saliency map:
Object stands out
with respect to neighborhood
Saliency map is suitable for
detecting ships or vessel on
the sea Because sea and sky
occupy most of image
유고감지 시스템의 필요성
42
구분 계 년도
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010.6
사고(건) 571 47 72 62 62 75 50 65 51 64 23
사망(명) 61 3 10 7 4 12 2 6 7 7 3
Car Tracking on the bridge(modified Particle filter)
Results of conventional algorithm
Results of proposed algorithm Fault detection
교량 카메라 흔들림이 있는 상태에서 차량 추적
46
원거리 얼굴검출 및 인식시스템
원거리 얼굴 검출 구현
원거리의 다양핚 홖경 조건(실내, 실외, 조명)에서 CCTV 감시카메라를 이용핚 실시간 얼굴 검출 및 인식
카메라
카메라 영상획득
얼굴 검출 (다중 검출)
얼굴인식서버
검출된 얼굴 PTZ 제어
포즈 보정 및 정규화
얼굴 식별
얼굴 검출/식별 영상 저장
영상 대한 조명 보정 및 잡음 보정
얼굴 영상등록
실시간 얼굴 검출
카메라 셋팅 및 홖경설정
특이상황 음성 특성 분석(여성 비명소리)
Time domain
Spectrogram
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
x 104
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1scream signal
비명구간 일반 음성구간 일반 음성구간
2 dominant peak spectrums
Near 3,000 Hz
Near 1500 Hz
특이상황 음성 특성 분석
Time domain
Spectrogram
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
x 104
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1scream signal
2 dominant peak spectrums
Near 3,000 Hz
Near 1500 Hz
특이상황 검출 알고리즘
i-LIDS Evaluation Procedure
Reference: Imagery Library for Intelligent Detection Systems, The i-LIDS User Guide
i-LIDS alarm states - Detection
Reference: Imagery Library for Intelligent Detection Systems, The i-LIDS User Guide
성능 시험인증(i-LIDS 도구)
인증시험용 영상을 사용하여 점수화(F1 값) 핛 수 있는 시험도구 프로그램
'True Positive', 'False Positive', 'False Negative' 이벤트 자동 계수
Recall, Precision 계산 및 이를 통핚 F1값 계산
상황 시나리오에 따른 F1 계산을 위핚 가중치 도출 및 적용
Ground Truth
F1 Report 성능평가시스템
성능시험 대상
a: True Positive
b: False Positive
c: False Negative
Reference: Imagery Library for Intelligent Detection Systems, The i-LIDS User Guide
Caltech, Pedestrian DB and Annotation Tool
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Piotr Doll ́ ar, Christian Wojek, Bernt Schiele, and Pietro Perona, “Pedestrian Detection:An Evaluation of the State of
the Art,” SUBMISSION TO IEEE TRANSACTIONS ON PATTERN ANALYSIS AND MACHINE INTELLIGENCE
결 론
지능형영상감시 시스템 기술의 변화 방향
단순 DVR 에서 NVR
지능형 객체검출 및 인식, 추적, 상황인식 기술
개인 정보보호기술 수요가 높아지고 있음
빅데이터 기반의 통합관제 시스템
지능형영상기술의 임베디드시스템화
대규모의 영상채널에 대하여 효율적인 대응을 위하여 임베디드화
영상데이터 저장을 센터와 로컬로 이중화함
실질적인 위협 상황에 대응핛 수 있는 시스템 개발 필요
우천 등의 기상이 나쁜 상황에서 앆젂 운행 지원 필요
범죄 발생 가능성이 높은 야간에 적젃핚 영상분석 기술 개발이 필요함
폐공가 등의 인적 없는 지역에서의 범죄 예방 및 싞속 대응
영상DB구축 및 성능평가인증체계가 필요함
기술개발기업과 수요처 모두 만족핛 수 있는 객관적인 성능평가인증체계가 필요함
지능형 영상분석시스템 기술 및 솔루션 경쟁력을 향상하기 위핚 영상DB 구축이 필요함
65