NI CompactRIO 기반의 실내 감시 시스템

* 저 자 : 저자 사정으로 미공개    * 소 속 : 울산대학교 전기전자정보시스템공학부     * 산 업 : 연구 
* 사용한 NI 제품명 : LabVIEW 2009, Vision Development Module 9.0, cRIO-9022

해결과제

영상을 기반으로 한 실내 감시 시스템은 영상처리의 실시간성이 매우 중요하다. 또한, 변화된 영역이 검출되면 약 150frame 정도의 영상을 보관해야 하므로 최소 100MB 이상의 스토리지가 필요하다. 이를 위해서는 스토리지와 실시간 영상처리가 가능해야 하며 시스템이 안정적이어야 한다.

솔루션

실시간성과 스토리지 등이 PC에서 지원이 되었기 때문에 PC를 이용하여 시스템을 구현하였었다. 그러나 Windows OS를 이용하기 때문에 시스템의 안정성이 좋지 않았고, Embedded Linux를 이용하여 시스템을 구성하기에는 기술 학습과 시스템 구축에 있어서 시간이 오래 걸린다. 때문에 Real-Time OS 기반의 NI CompactRIO를 채택하여 LabVIEW 2009의 영상처리 라이브러리를 통하여 손쉽고 빠르게 시스템을 구성하였다.

어플리케이션 요약

본 시스템은 입력 영상으로 배경을 생성하여 배경과 현재 영상의 차연산으로 변화된 영역을 검출하고, 영상을 기록하여 실내 감시 시스템을 구성한다.
실내에 고정된 CCD 카메라로부터 1frame 당 75Kbyte (320*240*8bit)인 그레이 영상을 15frames/sec로 획득하고 이를 CompactRIO에 사전에 저장한다. 그리고 Adaptive Algorithm을 적용하여 영상의 순시 변화에 강인한 배경을 생성하여, 생성한 배경영상과 현재영상간의 차연산을 수행하여 변화된 영역이 검출될 때의 이전 75frame과 이후 75frame의 영상을 저장한다.

본론

1. 시스템구성 
1) CompactRIO 
CompactRIO 내에 실내 감시 정보(영상)과 Adaptive Algorithm dll 파일을 사전에 저장시켜 놓고, 임시 저장 공간과 기록 영상 저장 공간을 생성한다. 또한 CompactRIO USB 스토리지를 이용하여 기록 영상을 편리하게 이동한다. CompactRIO의 이와 같은 역할을 통하여 영상을 이용한 실내 감시 시스템을 구성하였다.

2. 프로그램
Adaptive Algorithm을 통한 적응적 배경 영상과 현재의 영상을 차연산하고 실내 변화를 인식함과 함께 임시 저장 공간에 150frame의 입력 영상을 실시간 업데이트한다. 변화를 인식하면 임시 저장 공간에 있는 영상이 75frame의 수만큼 업데이트 될 때까지 기다린 후 임시 저장 공간의 150frame 영상을 저장한다.