지능형 영상분석기술에서 더 나아가 이러한 영상분석 기능을 활용하여 분석된 영상의 객체를 선별하고 PTZ 카메라가 해당 객체를 추적하는 기능을 가진 카메라와 시스템도 속속 시장에 선보이고 있다. 하지만 아무리 최첨단 최신 기술이라도 모든 것을 해결할 수 있는 것은 아니다. 특히 사업수주과정에서 경쟁업체와 차별화를 위해 고객에게 제안하는 많은 경우 마치 지능형 영상분석기술이 모든 것을 해결할 수 있는 것처럼 제안하여 준공시점에 고객의 기대에 못 미치는 성능과 기능을 구현하여 준공에 어려움을 겪는 경우가 발생하고 있다. 이것은 지능형 영상분석기술 자체의 문제라기보다는 공급사가 사전에 지능형 영상분석기술의 한계와 제한사항을 고객에게 충분히 인지시키지 못하여 발생하는 것으로 지능형 영상분석기술을 제안하는 공급자는 자신이 제공하려는 영상분석기술의 특징과 동작원리를 철저하게 분석하고 이것을 현장상황에 적합하게 구현하기 위한 현장상황의 특징을 면밀히 검토하여 설계하는 것이 중요하다고 할 수 있다.

지능형 영상분석을 적용하기 위한 필수 점검사항

1. 얼마나 많은 사람과 이동하는 물체가 존재하는가?

대부분의 영상분석장비는 움직이는 객체를 감지하고, 이 객체의 움직임이 설정한 조건에 부합하는지를 판별하여 경보를 발생하게 된다. 이때 움직이는 객체가 1~2개라면 문제가 없겠지만 지하철 승강장이나 학교 정문과 같이 많은 사람이 움직이는 곳이라면 개별 사물을 객체로 인식하지 못하고 하나의 커다란 덩어리로 인식하여 영상분석이 불가능한 상황이 발생하게 된다. 따라서 적용하고자 하는 현장상황이 많은 사람들의 움직임이 있는 곳이라면 카메라 설치 위치를 더 높게 설치하거나 영상분석 시간대를 조절하여 설계하는 것이 바람직하다.

2. 카메라 설치 높이

카메라의 설치위치는 높이 설치할수록 영상분석의 정확도가 올라간다. 즉, 카메라의 설치위치가 낮게 되면 앞에 있는 물체에 의해 뒤에 사물이 가려지게 됨으로 이때 영상분석을 통해 물체가 없어지거나 새로 나타나는 물체를 감지하려 해도 해당 물체가 보이지 않는 경우가 발생하여 영상분석이 불가능하게 된다. 따라서 가능한 카메라의 위치를 높게 설치하여 물체가 겹치는 것을 최대한 피하는 것이 중요하다.

3. 빛 반사

빛 반사도 영상분석을 방해하는 요소 중 하나이다. 실내조명에 의한 바닥의 빛 반사와 실외환경에서 자동차 라이트 등은 영상화면이 하얗게 나타나 다른 객체를 인지하지 못하게 된다. 빛 반사는 예상보다 실제 환경에서 자주 나타나며 실외에서 비온 뒤에도 발생할 수 있음으로 주의해야 하는 사항 중 하나이다.

이상과 같이 영상분석기술을 적용하는데 방해요소는 영상분석기술 자체의 기능과 분석성능 보다는 우리가 일상에서 자연스럽게 마주치는 여러 환경적인 요인에 의해 문제가 발생되는 경우가 많다.

물론 이런 현장상황을 모두 피해가거나 극복할 수 있는 방법은 없는 것이 사실이다. 하지만 영상분석기술을 적용하려고 한다면 이러한 아주 기본적인 조건들을 검토하고 최대한 이상적인 조건으로 카메라를 설치하거나 설계해야 영상분석기술이 보다 우수한 성능을 보여줄 것이다.

영상분석기술의 주요기능

영상분석기술은 영상처리기술에 기반하고 있으며 이를 이용한 여러 가지 기능을 추가하여 영상분석기술을 구현하고 있다. 대부분의 메이커가 지원하고 있는 주요기능은 다음과 같다.

1. 방치된 물체 감지

방치된 물체는 영상 내에 일정 시간동안 어떤 물체가 새로 나타나서 움직임 없이 계속 존재하는 것을 감지하는 기능이다. 쉽게 말해 누군가 가방을 감시구역에 놓고 사라진 후 정해진 시간이 지나면 해당 가방을 감지하여 경보를 발생하는 것이다. 중요한 것은 해당 물체가 화면상에 계속 보여야 하고 해당 물체의 색깔이 주위와 뚜렷하게 구별돼야 한다는 것이다. 주위와 비슷한 색깔의 물체일 경우 감지율이 현저하게 떨어지게 되고 오경보의 원인이 될 수 있음으로 주의해야 한다.

2. 없어진 물체 감지

특정 물체를 지정하여 해당 물체가 화면상에 없어졌을 때 알람을 발생시키는 기능이다. 비교적 정확하게 경보를 발생시키는 기능이지만 해당 물체가 가려지면 감지를 못하는 경우가 발생하기 때문에 되도록 카메라를 높이 설치하여 해당 물체가 사람이나 다른 사물에 가려지는 것을 방지하는 것이 중요한다.

3. 배회 감지

방치된 물체 감지와 비슷한 기능이지만 방치된 물체는 해당 물체가 움직이지 않아야 하고 배회 감지는 지정지역에 해당 물체가 일정 시간 동안 움직이고 있을 때 경보가 발생되는 기능이다.

4. 라인 감지

화면에 가상라인을 설정하고 해당 라인을 넘어가는 물체를 감지하는 기능이다. 다수의 라인을 설정할 수 있고 방향을 설정하여 설정된 방향으로 경계를 넘어가는 물체를 감지한다. 경계선 침범이나 울타리에 설정하여 지정지역을 침범하는 물체를 감지하는데 유용하며 다른 기능에 비해 비교적 오경보율이 낮은 장점이 있다.

5. 방향 감지

물체의 이동방향을 감지하는 것으로 특정지역을 설정할 때 일정한 방향을 설정하여 설정된 방향과 다른 방향으로 물체가 움직이면 경보를 발생시킨다.

6. 각종 필터기능

위와 같은 감지기능을 설정할 때 크기와 가로세로비율과 같은 필터 설정이 매우 중요하다. 이러한 필터를 설정함으로써 원하는 물체, 즉 사람은 경보를 발생시키고 개나 고양이 같은 물체는 경보를 발생시키지 않을 수 있다.

7. Foresic 기능

대부분의 영상분석기술이 실시간 영상감지를 통해 영상을 분석한다면 저장된 영상에서도 지능형 영상분석기술을 사용할 수 있다. 일반적으로 영상과 함께 메타데이터를 저장장치에 함께 저장시켜 저장된 영상에 대해 방향, 크기, 색 등의 조건을 입력하여 해당 조건에 부합하는 저장영상만 검색할 수 있다. 대부분의 영상검색기능은 이벤트가 발생한 영상을 검색할 수 있는데 반해 이 기능은 상황 발생 후 새로운 조건을 입력하여 이벤트가 발생되지 않은 영상도 검색할 수 있어 사후 영상검색에 유용하게 활용될 수 있는 기능이다.

향후 과제

모든 기술이 그렇겠지만 지능형 영상분석기술은 아직도 많은 연구와 실험이 계속되고 있는 분야이다. 자동차와 로봇 기술에 파생되어 그 응용과 정확도가 더욱 높아지고 있으며 무엇보다 CCTV 산업에서 나아가야 할 큰 흐름으로 인식되고 있다. 완전하지 않은 기술이라는 선입견 또는 과거의 경험 때문에 영상분석기술을 외면하기보다, 좀 더 완성도 높은 시스템을 구축하기 위해 장단점을 파악하고 적용하기 위해 노력하는 것이 더 많은 사업기회를 발굴하고 경쟁력을 확보하는 방편이 될 수 있을 것이다.

화약을 이용한 총이 세상이 처음 나왔을 때 화살보다 사거리도 짧고 장전시간이 오래 걸려 외면당했지만 현재 화살을 사용하는 나라와 군인은 존재하지 않는다. 영상분석기술도 현재의 걸음마 단계에서 보다 완벽한 분석기술로 우리 앞에 나타날 것이고 그때에 미리 준비하고 연구한 사람이 시장에서 빛을 발하게 될 것이다.   

<글 : 최 성 철 │본네트 기술지원팀 팀장(sungchul@vonnet.co.kr)>

[월간 시큐리티월드 통권 제155호(info@boannews.com)]

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