얼굴인식 CCTV로 범인식별 가능해진다

표준과학연구원, 60ｍ 거리서 얼굴 확인 가능한 CCTV 개발

[보안뉴스 김성미] 2013년 4월 미국 연방수사국(FBI)은 미국 보스턴 마라톤 폭탄 테러 사건 발생 사흘만에 유력한 용의자를 공개수배했다. 이어 사건 발생 10일 만에 범인을 검거했다.

▲ KRISS가 개발한 60m 얼굴인식 CCTV

FBI가 이처럼 빠른 시일 안에 범인을 검거할 수 있었던 것은 CCTV 덕이었지만, 당시 FBI는 행사 현장 근처에 설치된 수천대의 CCTV를 분석해야만 했다. CCTV의 얼굴 식별 가능 거리에 한계가 있었기 때문이다.

이 카메라가 원거리에 서 있는 사람의 얼굴도 식별이 가능할 정도로 정교하게 촬영되는 CCTV였다면 FBI는 더 빠른 시간 안에 범인 검거를 할 수 있었을 터. 그러나 고화질 CCTV 영상을 활용해 신속하게 범인을 검거하는 일이 곧 현실화될 전망이다.

한국표준과학연구원(KRISS) 보안인지기술단 최만용 박사팀이 최근 60ｍ 거리에 있는 사람을 추적해 얼굴을 확인할 수 있는 첨단 CCTV 시스템의 개발에 성공했기 때문이다.

이 CCTV는 3가지 카메라와 컴퓨터를 일체형으로 구성해 밤이나 비가 오는 상황에서도 원거리에서 촬영된 얼굴을 쉽게 식별할 수 있다.

CCTV에 △가시광선 카메라 △열적외선 카메라 △이동 추적 카메라 등 3가지 카메라가 장착돼 각기 맡은 임무를 수행하기 때문이다. 우선 맨 위에 설치된 고정형 가시광선 카메라는 넓은 영역을 HD급 화질로 기록한다. 이 카메라는 감시화면 각도(이하, 감시화각) 45°에 거리 60m까지의 모습을 기록한다.

두 번째 카메라는 열적외선 카메라로 가시광선 카메라와 동일한 영역을 감시하면서 물체가 나타났을 경우 물체의 온도를 통해 사람을 검출하고 위치 좌표를 획득한다.

맨 아래 설치된 이동 추적 카메라는 열적외선 카메라가 확보한 위치 좌표에 따라 좌우 회전, 확대 기능 등으로 최대거리 60m까지 사람들의 얼굴 정보를 UHD급 화질로 촬영한다.

HD급 화질로 60m내 인물 정보 제공

행정자치부 통계에 따르면 공공기관이 보유하고 있는 CCTV는 약 56만대에 달한다. 여기에 개인이 보유하고 있는 CCTV를 합치면 그 숫자는 더욱 늘어난다. 그러나 국내에 보급된 CCTV 중에서 범죄자의 얼굴을 확인할 수 있는 것은 드물다. 얼굴인식 거리가 짧기 때문이다.

그러나 KRISS에서 개발한 CCTV는 60ｍ 거리내 인물정보를 HD급 화질로 보여줘 얼굴인식이 가능하다. 또한, CCTV는 메인 컴퓨터를 통해 데이터를 처리하고 저장한 후, 소량의 얼굴 정보 파일(표적 인물 1인당 3장)만 이메일을 보내듯 처리하기 때문에 데이터 손실이 적은 것이 특징이다.

▲ 60m 거리에 있는 사람을 촬영해 확대한 영상

메인 컴퓨터의 저장능력은 1TB로 1장당 2MB의 사진 50만장을 저장할 수 있다. 움직이는 사람을 분당 30명까지 자동으로 추적하고 확대해 얼굴 정보를 사진으로 데이터베이스화하는 기능도 갖추고 있다.

이밖에도 감시영역이 풀HD급 CCTV보다 64배 이상 넓어 다수의 CCTV를 대체할 수 있다는 점과 광케이블 등 고가의 구축비용을 필요로 하지 않아 높은 경제적 효과를 구현한다는 점이 장점이다.

다수의 사람이 동시에 나타날 경우에는 감시영역에 나타난 순서대로 이동추적 카메라가 인물의 얼굴을 빠르게 촬영해 얼굴정보를 분석하고, 정면 얼굴이 아닐 경우에는 얼굴이 보일 때까지 이동경로를 추적해 촬영한다.

화면에 다수의 사람이 등장한 상황에서 특정 인물에 대한 얼굴정보를 획득하지 못했다면 다른 사람을 먼저 촬영한 뒤 돌아와 촬영을 재개한다. 한 사람의 얼굴정보를 획득하는 데는 1초가 소요되며, 다른 사람을 찍기 위해 렌즈를 움직이는데 1초가 걸리기 때문에 1분당 최대 30명의 얼굴정보를 파악할 수 있다.

열적외선 카메라로 인식률 높여

이 CCTV의 가장 큰 특징은 온도로 대상을 식별하는 열적외선 카메라를 장착해 카메라가 사람을 잘 인식하도록 한 것이다. KRISS 연구진은 사람의 체온(34∼37℃)을 바탕으로 인식 가능성을 높일 수 있다는데 착안했다.

열적외선 카메라는 야간·안개·우천 등 악조건 속에서도 95%의 정확도로 사람 여부를 판단할 수 있는 것이 특징이다. 이 제품은 방범, 공항보안, 보안감시, 군사경계감시, 출입감시, 주요시설감시 등에 활용할 수 있으며 내년께 상용화될 전망이다.

KRISS는 이 기술의 상용화를 위해 영상감시 전문기업인 한선엔지니어링과 3억원 규모의 기술이전 계약을 체결했으며, 한선엔지니어링은 연구소 기업 형태의 자회사를 세워 사업화에 나설 계획이다.

아울러 내년 3월경 돔형 60m급 CCTV와 야간에 강한 128m급 CCTV도 선보일 예정이다.

▲ KRISS의 김수언 연구원

이 연구에 참여한 김수언 KRISS 연구원은 “기존 CCTV의 문제점들을 개선해 야간, 악천후, 원거리에서도 사람을 식별하고 한꺼번에 다수 얼굴정보를 확인할 수 있는 보안감시기술의 기술이전을 통해 신속하게 제품화 될 것”이라고 말했다.

[김성미 기자(sw@infothe.com)]

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