사람 인식 기술을 활용한 해수욕장 안전 지킴이
공감 투표기간 : 2021-07-15 ~ 2021-09-30
내용
[제안배경]
여름철 해수욕장 사고는 매년 발생하며 인명 피해로 이어지고 있다. 2017년부터 2021년까지 최근 5년간 해수욕장 물놀이 사망자는 6명으로 꾸준히 발생하고 있다. 올해에만 부산 해운대해수욕장에서 2건, 미개장 해수욕장에서 발생한 사망 사고가 1건 발생했다. 각 구에서는 물놀이 사고를 방지하기 위해 근무시간을 늘리고 순찰을 강화하는 등 노력하고 있지만 사고를 방지하기는 역부족이다. 또한 신고를 받고 출동을 나가는 특성상 사고 발생 후 시간이 경과해 사망 및 실종으로 이어지기도 한다. 해경에서는 물놀이를 삼갈 것을 당부하고 있지만 잘 지켜지고 있지 않다.
사람들이 해변에 가는 것을 막을 수 없지만 그 사람들이 위험한 상황인지 알 수 있다면 사고를 막을 수 있다고 생각했다. 현재 사용되고 있는 보행자 인식 기술을 활용해 해안가에 있는 사람들을 실시간으로 모니터링 한다면 빠른 출동으로 인명 피해를 줄일 수 있다고 생각해 제안하게 되었다.
[핵심내용]
HOG알고리즘을 활용한 해변 사람 유무 파악 서비스
- 해변에 카메라 설치
- 카메라 영상에 HOG알고리즘을 이용해 사람이 있는 경우 녹색 박스로 표시
- 야간의 경우 적외선 기반의 야간 인식 방법을 사용하여 사람의 유무 인식
- 물에 들어간 사람은 빨간색 박스로 표시하여 관찰을 유도
- 해변과 바닷속 사람의 유무를 화면으로 확인하여 별도의 신고 없이 사고 발생 직후 출동이 가능하게 함.
- 폐장된 해수욕장, 통제구역 등 관리가 어려운 곳도 실시간으로 파악가능.
- 일몰 후 눈으로 식별하기 어려운 밤에도 식별 가능.
- 통제구역을 실시간으로 확인하여 사람의 접근 차단.
[독창성 및 차별성]
기존에 사고를 예방하기 위한 방안으로 근무시간 연장 및 순찰 강화가 실시됨. 이는 인력이 투입되어 실시간으로 정확한 확인이 어렵고 순찰 구역이 넓거나 야간에는 식별이 어려워 사고를 예방하는데 한계가 있다. 또한 사고 발생 후 주변에 도와줄 사람이 없다면 신고를 할 수 없어 출동으로 이어지기 어렵다.
- 인력 낭비 예방 : 사람이 직접 순찰을 돌아야 하기 때문에 인력 과잉이 생길 수 있다. 실시간 모니터링을 통해 순찰 인력을 줄이고 다른 작업에 배치하여 보다 잉여인력 낭비를 줄일 수 있다.
- 인명 사고 예방 : 실시간 모니터링을 통하여 사고 발생시 별도의 신고 없이도 즉시 출동하여 인명 피해를 예방 또는 감소시킬 수 있다.
- 통제구역 사고 예방 : 통제구역 및 폐장 해수욕장, 미개장 해수욕장 등 관리가 이루어지지 않는 곳에 사람이 접근 시 방송을 통한 경고 또는 출동으로 제한구역에 대한 사고를 미연에 방지할 수 있다.
[시장성]
- 결과 활용의 타겟층
해수욕장에 대한 영상 정보를 119 또는 담당부서에서 확인할 수 있도록 한다.
(해수욕장 모든 이용객에 대해 적용할 계획이며 사람의 유무만 판단하기 때문에 개인정보와는 무관하다.)
- 결과물 구현에 대한 시나리오
- 실현가능성
해변의 영상 정보를 받아오기 위한 카메라 설치가 필요하다. 카메라로 받아온 영상을 HOG 알고리즘으로 분석해 사람의 유무를 판단한다.
HOG 알고리즘 동작
(1) 입력 영상에서 그라디언트 분석
(2) 영상을 일정 규격으로 분할(이를 셀이라 지칭)
(3) 셀로부터 그라디언트의 방향에 대한 히스토그램을 계산
(4) 히스토그램의 특성을 추출하여 사람 식별
- 야간의 경우 적외선 카메라에서 받아온 영상을 사용한다.
- 영상의 잡음이 높기 때문에 DoG 필터를 사용해 사람을 식별하는 과정을 거친다.
위 작업을 거친 후 식별된 사람을 녹색 박스로 감싼다. 단 바닷속에 있는 경우 머신러닝을 통해 빨간색 박스로 감쌀 수 있게 한다.
식별된 사람을 박스로 감싼 영상을 상황실에서 모니터링 한다.
이 기술은 현재 교차로, 자율주행 자동차, 사각에 대한 정보를 얻기 위해 사용되고 있으며, 주변에서 어렵지 않게 찾을 수 있으며, 현재 기술로 충분히 실현 가능하다.
[파급효과]
- 효율적인 인력 배치로 사고 대응 능력이 상승하고 새로운 일자리 창출 가능.
- 해수욕장에서의 사고 중 사망 사고는 매년 발생하고 있다. 사람들이 해변에 가는 것을 못하는 대신 빠른 대응으로 인명 피해로 이어지는 것을 막고 전체적인 사고율 감소를 기대할 수 있다. 궁극적으로 모든 사람들이 보다 안전한 해수욕장 이용을 할 수 있을 것이다.
첨부: 해수욕장 안전 지킴이 경진대회 안내서 및 신청서류.zip
