[CCTVWithAI] (2021.07.26) 개발 일지 | 영상 촬영 장비 선택, 필요한 기능들

Hotaek Han·2021년 7월 26일
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CCTVWithAI

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📹 영상 촬영 장비 선택

CCTV에서 가장 중요한 하드웨어인 카메라를 어떤 것으로 선택할지 고민했다.

우선, 카메라에 대해 본격적으로 고민하기 전엔 스마트폰 카메라로 선택하려고 했다. 그 이유는 내 주변에도 혼자 자취하며 치안이 걱정되는 사람들이 있고 매체에서도 종종 스토킹 범죄로 인한 피해가 다뤄지는 것을 떠올라서, 우리 프로젝트 결과물을 필요로 하는 사람이 있다면 안쓰는 스마트폰(공기계)만 준비한다면 앱 스토어 혹은 플레이 스토어에서 우리의 어플리케이션을 설치하여 사용할 수 있게끔 하고 싶었기 때문이다.

그러나 집에서 실험해보니, 조명이 약해서 그늘이 많이 질 수 있는 환경에서도 비교적 높은 인식률을 갖는다는 Dlib Hog 얼굴 인식 기술도 만족스러울 만큼의 기능을 보여주지 못했다. ('딥러닝 얼굴인식 기술을 활용한 방문자 출입관리 시스템 설계와 구현'에서 참고함)

더 나은 알고리즘으로 바꿀 수 없다면, 방법은 더 질이 좋은 입력 데이터를 제공하는 방법 뿐이었다. 그래서 아예 라즈베리 파이의 카메라(파이 카메라), 그중에서도 적외선 탐지 기능을 제공하는 카메라를 선택하기로 했다. 적외선 탐지 카메라를 채택할 경우, 아파트가 아니기 때문에 밤에는 제약이 심한 우리 집과 같은 환경에서도 제 기능을 수행할 수 있게 된다.

물론 이렇게 되면 많은 사람들이 이 어플리케이션을 사용하지 못하게 된다. 파이카메라를 따로 구입하여 직접 설치해 사용할 사람은 거의 없을 것이기 때문이다. 이것은 매우 안타깝지만 우선 파이카메라로 구현해보고 이후에 개선하는 방향으로 진행해야겠다. 아마 사용자에게 카메라를 공기계로 선택할 수 있게끔 하는 방법도 구현해볼 수 있을 것이다.



📋 구현할 기능에 대해

모바일 어플리케이션이 개발된다면 필요한 기능을 상상해봤다.

시작 화면

로그인 / 회원가입

우선 음.. 만약 계정 정보를 저장하고 어느 기기에서든 이 정보를 불러오게 하려면 로그인과 회원가입 기능이 있어야겠지. 그럼 이 정보를 저장할 서버는 무조건 필요해진다. 그러면 비밀번호 찾기 기능도 생겨야 한다. 인증 번호를 이메일로 보내줘야 하고.

그런데 일단 꼭 필요하지 않을 수 있다고 생각한다. 프로그램이 복잡해지면(학습시킬 데이터가 많아진다던가), 꼭 필요하겠지만 그게 아니라면? 일단 나중에 구현해도 될 것 같지만 넣어두었다.

실행 화면

방문 기록 조회

이 기능은 날짜 별로 저장된 출입 명단을 불러오게 된다. ('출'은 얼굴인식이 어려우므로 어떻게 될 지 모르겠다.) 하나의 행은 출입 시간, 출입자 정보(Mother, Unknown 등) 등의 정보를 포함한다.

불러올 데이터는 데이터베이스에 저장된 방문 기록을 불러오게 되려나 그러면 서버를.. 어 아직 잘 모르겠다

추가로, 출입자가 지나가는 순간의 녹화된 영상을 확인하는 기능도 구현하고 싶다.

설정

출입자 설정

출입이 허가된 사람의 리스트를 확인, 조회, 수정할 수 있는 영역이다.

출입이 허가된 사람을 삭제할 수도 있고, 새로운 사람을 추가할 수도 있다. 새로운 사람을 추가할 경우 그 사람이 나온 사진이 필요하고, 나의 기능을 개선하고자 하는 시도가 성공한다면 머신 러닝의 '학습' 과정이 필요할 수도 있다. 이렇게 되면 모바일 기기에서도 학습이 가능한 알고리즘을 선택해야 한다.

알림 설정

알림 방식, 알림음, 알림 시간대 등을 설정하는 영역이다. Jackie의 아이디어를 채택하여 시간대 별로 알림의 강도를 달리하여 설정할 수 있는 기능도 구현할 것이다.

종료

어플리케이션을 종료한다.

일단...은 이 정도면 될 것 같다. 남은 일은 빠르게 파이카메라를 알아본 뒤 구입하여 파이 카메라를 모바일 환경에서 실행하는 일이 되겠다.

그 이후는 파이 카메라로 촬영한 영상을 어떻게 처리할지에 대한 고민이다. 그러고 보니 촬영한 영상을 만약 모바일 기기에서 처리한다면 지금까지 pc에서 했던 예제들은... 흠...




자료 조사를 하다보니 파이카메라는 라즈베리파이가 있어야 구동된다는 것을 깨달았다. 뭐지 생각해보니 매우 당연한 것 같다. 알기 전엔 파이 카메라만 구하면 와이파이로 연결되서 라즈베리파이 없이 될 줄 알았는데 본체의 개념처럼 있어야 할 것 같다.

그런데 오히려 잘 된 건가? 모바일 기기에서 dlib을 설치하여 얼굴 검출과 인식을 수행하면 속도가 느려지는게 염려됐기 때문이다. 만약 라즈베리파이에서 영상을 처리하여 송신하면 모바일 장치에서는 실시간 영상 외엔 그냥 몇 가지 텍스트 정보 (이 사람이 누구이고 현재 시간이 몇 시인지)만 수신하면 되기 때문이다.

오...




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이 블로그에 NoIR(IR Cut-off filter)에 대한 설명이 알기 쉽게 쓰여 있다. 파이 카메라를 구입할 때 참고해야 한다.

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