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대상 영역 또는 탐지 대상 가스로부터 분광 신호를 획득 및 획득된 분광 신호로부터 분광 특징을 추출하는 스펙트럼 획득부; 및, 상기 탐지 대상 가스로부터 제1 분광 특징이 추출되면 상기 제1 분광 특징과 기 설정된 전치 함수, 그리고 선형 회귀 기법에 따른 파라미터의 선형결합과, 상기 선형결합에 따라 상기 탐지 대상 가스가 탐지될 확률 간의 관계를 로지스틱 회귀 방식에 따른 함수로 변환하고, 변환된 함수에 따라 기 설정된 코스트 함수가 최소값을 가지는 최적 파라미터를 산출하며, 상기 대상 영역으로부터 획득된 분광 신호로부터 제2 분광 특징이 추출되면, 상기 로지스틱 회귀 방식에 따라 변환된 함수에 상기 제2 분광 특징과 상기 최적 파라미터를 적용한 결과값과 기 설정된 임계값을 비교하여 상기 대상 영역에 상기 탐지 대상 가스가 있는지 여부를 판정하는 제어부를 포함하며,상기 스펙트럼 획득부는, FT-IR (Fourier-transform infrared) 방식에 따른 분광 신호를 획득하는 센서부; 및, 획득된 분광 신호로부터 잡음을 제거, 획득된 분광 신호의 보정, 및 획득된 분광 신호로부터 밝기 온도 스펙트럼을 상기 분광 특징으로 추출하는 전처리를 수행하는 전처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 탐지 장치
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제1항에 있어서, 상기 전처리부는, 스펙트럼 평균화(Frame Average) 기법 또는 사비츠키-골레이(Savitzky-Golay) 필터를 통해 상기 가스 탐지 운용 및 제어에 따라 발생하는 기계 잡음을 제거 및, 최소 자승법(Leaqst-sqaure)에 근거하여, 상기 획득된 분광 신호로부터 배경 신호를 추정하여 제거하는 것을 특징으로 하는 가스 탐지 장치
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제1항에 있어서, 상기 전처리부는, 기 설정된 기울기 보정 알고리즘을 통해, 상기 분광 신호에서 빛의 산란 현상에 따른 스펙트럼 기울기를 보정하며, 상기 기 설정된 기울기 보정 알고리즘은, 연속체 제거(Continuum-removal) 기법임을 특징으로 하는 가스 탐지 장치
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제1항에 있어서, 상기 제어부는, 복수의 탐지 대상 가스 각각으로부터 획득된 분광 신호에 근거하여, 상기 복수의 탐지 대상 가스 각각에 대응하는 복수의 최적 파라미터를 산출하며, 제2 분광 특징이 추출되면, 상기 로지스틱 회귀 방식에 따라 변환된 함수에 상기 제2 분광 특징과 상기 복수의 최적 파라미터를 각각을 적용하여, 상기 복수의 최적 파라미터 각각에 대응하는 복수의 결과값을 산출하고, 산출된 복수의 결과값 각각과 기 설정된 임계값을 비교하여 상기 대상 영역에 상기 복수의 최적 파라미터 각각에 대응하는 가스들이 있는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 가스 탐지 장치
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제5항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 복수의 결과값 각각에 대하여, 서로 다른 임계값을 비교하여 상기 복수의 최적 파라미터 각각에 대응하는 가스들이 있는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 가스 탐지 장치
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제6항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 복수의 최적 파라미터 각각에 대응하는 탐지 대상 가스들 각각의 서로 다른 특징에 근거하여, 상기 복수의 결과값 각각과 비교할 서로 다른 임계값을 결정하는 것을 특징으로 하는 가스 탐지 장치
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제1항에 있어서, 상기 제어부는, 하기 수학식 4에 따라, 경사 하강법(Gradient descent) 알고리즘에 근거하여 상기 코스트 함수가 최소값을 가지는 최적 파라미터를 산출하는 것을 특징으로 하는 가스 탐지 장치
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제8항에 있어서, 상기 제어부는, 탐지 대상 가스에 대한 최적 파라미터가 산출되면, 복수의 테스트 가스 시료로부터 분광 신호들 및 분광 특징들을 획득 및, 상기 로지스틱 회귀 방식에 따른 함수와 상기 최적 파라미터, 그리고 상기 분광 특징들에 근거하여 상기 복수의 테스트 가스 시료 각각에 대한 상기 로지스틱 회귀 방식에 따라 변환된 함수의 결과값들을 산출하며,산출된 결과값들과 기 설정된 임계값을 비교한 결과에 근거하여 상기 최적 파라미터에 대한 상기 탐지 대상 가스의 탐지 성공률을 산출하고, 산출된 상기 탐지 성공률에 근거하여, 상기 산출된 최적 파라미터를 상기 탐지 대상 가스에 대응하는 최적 파라미터로 저장하거나, 최적 파라미터를 다시 산출하는 것을 특징으로 하는 가스 탐지 장치
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제9항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 최적 파라미터를 다시 산출하는 경우, 상기 스케일 변수를 더 작은 값으로 변경하여 상기 최적 파라미터를 다시 산출하거나 또는 대상 가스의 포함 여부를 미리 알고 있는 복수의 훈련 데이터에 따른 학습을 복수회 더 수행하여 상기 최적 파라미터를 다시 산출하는 것을 특징으로 하는 가스 탐지 장치
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제1항에 있어서, 상기 대상 영역에 상기 탐지 대상 가스가 있는지 여부를 판정한 결과를 출력하는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 탐지 장치
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제11항에 있어서, 상기 대상 영역의 영상을 촬영하는 영상 촬영기를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 영상 촬영기와 연동하여, 상기 대상 영역에서 탐지된 적어도 하나의 탐지 대상 가스를 영상화하고, 상기 영상화 결과를 상기 출력부를 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 가스 탐지 장치
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탐지 대상 가스로부터 분광 신호를 획득 및 획득된 분광 신호로부터 제1 분광 특징을 추출하는 제1 단계;추출된 제1 분광 특징과 기 설정된 전치 함수, 그리고 선형 회귀 기법에 따른 파라미터의 선형결합과, 상기 선형결합에 따라 상기 탐지 대상 가스가 탐지될 확률 간의 관계를 로지스틱 회귀 방식에 따른 함수로 변환하는 제2 단계;상기 로지스틱 회귀 방식에 따라 변환된 함수와 기 설정된 코스트 함수에 근거하여, 상기 코스트 함수의 값이 최소값을 가지도록 하는 최적 파라미터를 산출하는 제3 단계;대상 영역으로부터 분광 신호를 획득 및, 획득된 분광 신호로부터 제2 분광 특징을 추출하는 제4 단계; 및,상기 로지스틱 회귀 방식에 따라 변환된 함수에 상기 제2 분광 특징과 상기 최적 파라미터를 적용하여 결과값을 산출하고, 산출된 결과값과 기 설정된 임계값을 비교한 결과에 근거하여, 상기 대상 영역에 상기 탐지 대상 가스가 포함되어 있는지 여부를 판정하는 제5 단계를 포함하며,상기 제3 단계는, 복수의 테스트 가스 시료로부터 분광 신호들 및 분광 특징들을 획득하는 제3-1 단계; 상기 로지스틱 회귀 방식에 따른 함수와 상기 최적 파라미터, 그리고 상기 분광 특징들에 근거하여 상기 복수의 테스트 가스 시료 각각에 대한 상기 로지스틱 회귀 방식에 따라 변환된 함수의 결과값들을 산출하는 제3-2 단계;상기 산출된 결과값들과 기 설정된 임계값을 비교한 결과에 근거하여 상기 최적 파라미터에 대한 상기 탐지 대상 가스의 탐지 성공률을 산출하는 제3-3 단계; 및, 산출된 상기 탐지 성공률에 근거하여, 상기 산출된 최적 파라미터를 상기 탐지 대상 가스에 대응하는 최적 파라미터로 저장하거나, 최적 파라미터를 다시 산출하는 제3-4 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 탐지 방법
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제13항에 있어서, 상기 제3 단계는, 경사 하강법(Gradient descent) 알고리즘에 근거하여 상기 코스트 함수가 최소값을 가지는 최적 파라미터를 산출하는 단계이며, 상기 제3-4 단계는, 상기 최적 파라미터를 다시 산출하는 경우, 상기 경사 하강법에 따른 반복이 수행될 때마다 감소되는 파라미터의 양을 결정하는 스케일 변수를 변경하여 상기 최적 파라미터를 다시 산출하는 단계 또는, 상기 탐지 대상 가스의 포함 여부를 미리 알고 있는 복수의 훈련 데이터에 따른 학습을 복수회 더 수행하여 상기 최적 파라미터를 다시 산출하는 단계임을 특징으로 하는 가스 탐지 방법
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제13항에 있어서, 상기 제3 단계는, 적어도 하나의 다른 탐지 대상 가스 각각으로부터 분광 특징들을 추출하는 a 단계; 추출된 분광 특징들 각각에 대해 상기 로지스틱 회귀 방식에 따른 함수 및 기 설정된 코스트 함수에 근거하여, 각 분광 특징 별로 상기 코스트 함수의 값이 최소값을 가지도록 하는 복수의 최적 파라미터를 산출하는 b 단계를 포함하며, 상기 제5 단계는, 상기 로지스틱 회귀 방식에 따라 변환된 함수에 상기 복수의 최적 파라미터 각각과 상기 제2 분광 특징을 적용하여 복수의 결과값을 산출하는 제5-1 단계; 및,상기 복수의 결과값과 기 설정된 임계값을 비교한 결과에 근거하여, 상기 대상 영역에 상기 복수의 최적 파라미터 각각에 대응하는 탐지 대상 가스들이 포함되어 있는지 여부를 판정하는 제5-2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 탐지 방법
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제16항에 있어서, 상기 기 설정된 임계값은, 상기 복수의 최적 파라미터 각각에 대응하는 탐지 대상 가스들 각각의 서로 다른 특징에 근거하여 서로 다르게 결정되며, 상기 제5-2 단계는, 상기 복수의 결과값 각각에 대하여, 상기 서로 다르게 결정된 임계값을 비교하여 상기 복수의 최적 파라미터 각각에 대응하는 가스들이 있는지 여부를 판정하는 단계임을 특징으로 하는 가스 탐지 방법
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