KR102273446B1 - Video surveillance system using magnetic sensor with detection area designation structure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 감지영역 지정 구조를 가진 자기 센서를 이용한 영상 감시 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 복수의 지자기 센서를 이용하여 감지 영역을 지정하고, 이러한 감지 영역을 통과하는 출입자 중 보안에 위협이 되는 소형 자성체를 소지한 출입자를 상기 지자기 센서의 출력을 기초로 검출한 후 영상 분석을 통해 해당 출입자를 추적할 수 있도록 한 감지영역 지정 구조를 가진 자기 센서를 이용한 영상 감시 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an image monitoring system using a magnetic sensor having a detection area designation structure, and more particularly, to a small size that is a threat to security among those who pass through the detection area by designating a detection area using a plurality of geomagnetic sensors. To a video surveillance system using a magnetic sensor having a detection area designation structure that detects an occupant carrying a magnetic material based on the output of the geomagnetic sensor and then tracks the entrant through image analysis.
최근 테러나 산업 스파이와 같은 범죄가 증가하면서 보안에 위협이 되는 범죄 의도를 가진 의심자를 사전에 차단하기 위한 보안 시스템의 도입이 증가하고 있다.Recently, as crimes such as terrorism and industrial espionage have increased, the introduction of a security system to prevent suspects with criminal intent that threatens security in advance is increasing.
기존의 보안 시스템은 대부분 보안 영역에 카메라를 설치하고, 이러한 카메라로부터 수신되는 영상에 대한 영상 분석을 통해 보안에 위협이 되는 행동을 취하는 의심자에 해당하는 객체를 식별하고 추적하여, 범죄 행위를 사전에 차단하도록 동작한다.Most of the existing security systems install cameras in the security area, and through video analysis of the images received from these cameras, identify and track objects that are suspects taking actions that threaten security to prevent criminal actions in advance. operates to block
그러나, 카메라만을 이용한 보안 시스템은 해당 의심자가 소지한 물품까지 검출하기 어려워, 해당 의심자가 보안에 위협이 되는 물품을 이용하여 범죄 행위를 벌일 때 비로서 해당 의심자를 범죄자로 검출하게 되므로, 실질적으로 범죄 행위를 사전에 차단하기 어려운 문제가 있다.However, the security system using only the camera is difficult to detect even the items possessed by the suspect, so when the suspect commits a criminal act using the item that threatens security, the suspect is detected as a criminal, so it is practically a crime There is a problem in that it is difficult to block actions in advance.
따라서, 이를 보완하기 위해 엑스레이(X-ray)를 이용하는 보안 검색대를 별도 운영하여 의심자가 소지하는 소지품 중 허용되지 않은 소지품을 소지한 의심자를 검출하고자 하나, 이러한 보안 검색대는 지정된 위치에 고정 설치되면 위치 변경이 쉽지 않고 검색 범위가 지극히 한정적이어서 효율성이 떨어질 뿐만 아니라 비용이 상당하여 다수의 보안 영역을 대상으로 하는 보안 시스템 도입이 필요한 장소에 적합하지 않은 문제가 있다.Therefore, in order to compensate for this, a separate operation of a security checkpoint using X-rays is intended to detect a suspect possessing unauthorized belongings among the belongings of the suspect, but if such a security checkpoint is fixedly installed in a designated location, The location change is not easy, the search range is extremely limited, so efficiency is low, and the cost is high, so it is not suitable for a place where it is necessary to introduce a security system that targets multiple security areas.
본 발명은 감지영역을 지정 가능하도록 구성된 복수 개의 지자기 센서를 이용하여 감지영역을 형성하고, 이러한 감지 영역을 통과하는 출입자 중 보안에 위협이 되는 자성을 나타내는 권총이나 칼 등과 같은 소형 소지품을 소지하여 보안에 위협이 될 수 있는 용의자를 정확하게 검출할 수 있도록 지원함과 아울러 복수의 카메라를 통해 상기 검출된 용의자에 대한 영상을 획득하여 추적을 수행함으로써 보안 위협을 사전에 예방할 수 있도록 지원하는데 그 목적이 있다.The present invention forms a detection area using a plurality of geomagnetic sensors configured to designate a detection area, and secures security by holding small belongings such as a pistol or knife that exhibit magnetism that poses a threat to security among those who pass through the detection area The purpose of this is to support the accurate detection of a suspect that may be a threat to the public, and to prevent security threats in advance by acquiring images of the detected suspect through a plurality of cameras and performing tracking.
본 발명의 실시예에 따른 감지영역 지정 구조를 가진 자기 센서를 이용한 영상 감시 시스템은, 두 개의 자기저항소자를 구비한 자기저항소자 페어로서, 제1 지점과 제2 지점 사이의 감지 영역을 지나는 자성체를 감지하기 위해, 측정축(Measurement axis)이 상기 제2 지점을 향하는 +x축 방향이 되도록 상기 제1 지점에 배치된 제1 페어, 측정축이 -x 축방향이 되도록 상기 제2 지점에 배치된 제2 페어, 측정축이 상기 +x축에 수직한 +y방향을 향하도록 상기 제1 지점에 배치된 제3 페어, 측정축이 -x축에 수직한 -y 축 방향을 향하도록 상기 제2 지점에 배치된 제4 페어, 측정축이 상기 +x축과 +y축에 수직한 +z방향을 향하도록 상기 제1 지점에 배치된 제5 페어 및 측정축이 -z 축 방향을 향하도록 상기 제2 지점에 배치된 제6 페어를 포함하는 센서부 및 상기 제1 페어, 제2 페어, 제3 페어, 제4 페어, 제5 페어 및 제6 페어의 출력의 변화가 있는 경우에 상기 감지 영역에서 움직이는 자성체가 있는 것으로 판단하고, 이벤트 정보를 생성하여 전송하는 검출부를 포함하는 감지 장치와, 상기 감지 영역을 촬영하여 생성한 영상을 전송하는 하나 이상의 카메라와, 상기 검출부 및 카메라와 통신망을 통해 통신하며, 상기 검출부로부터 이벤트 정보 수신시 상기 하나 이상의 카메라로부터 수신된 영상 중 상기 이벤트 정보에 따른 이벤트 발생 시점에 대응되는 영상으로부터 상기 이벤트 정보에 따른 자성체가 감지된 사람에 해당하는 객체를 검출하는 영상 관제 서버를 포함하며, 상기 검출부는, 상기 제1 페어와 제2 페어의 출력노드 전압을 차동증폭하는 제1 차동증폭부와, 상기 제3 페어와 제4 페어의 출력노드 전압을 차동증폭하는 제2 차동증폭부와, 상기 제5 페어와 제6 페어의 출력노드 전압을 차동증폭하는 제3 차동증폭부와, 상기 제1 차동증폭부, 제2 차동증폭부 및 제3 차동증폭부 중에서 선택할 수 있는 어느 두 개 차동증폭부의 출력이 감지된 경우에 상기 감지 영역에서 움직이는 자성체가 있는 것으로 판단하는 분석부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.An image monitoring system using a magnetic sensor having a detection area designation structure according to an embodiment of the present invention is a magnetoresistive element pair having two magnetoresistive elements, and a magnetic material passing through a detection area between a first point and a second point A first pair disposed at the first point so that the measurement axis is in the +x-axis direction toward the second point, and the second point so that the measurement axis is in the -x-axis direction to detect the second pair, the third pair arranged at the first point so that the measurement axis faces the +y direction perpendicular to the +x axis, and the second pair so that the measurement axis faces the -y axis direction perpendicular to the -x axis A fourth pair disposed at the second point, a fifth pair disposed at the first point, such that the measurement axis faces the +z direction perpendicular to the +x axis and the +y axis, and the measurement axis faces the -z axis direction The sensor unit including a sixth pair disposed at the second point and the detection when there is a change in the output of the first pair, the second pair, the third pair, the fourth pair, the fifth pair, and the sixth pair A sensing device including a detection unit that determines that there is a moving magnetic material in the area, and generates and transmits event information, one or more cameras that capture the detection area and transmit an image generated through the detection unit and the camera and a communication network An image of communicating and detecting an object corresponding to a person whose magnetic body is sensed according to the event information from an image corresponding to an event occurrence time according to the event information among the images received from the one or more cameras when the event information is received from the detection unit a control server, wherein the detection unit includes: a first differential amplifier for differentially amplifying the output node voltages of the first pair and the second pair; and a first differential amplifier for differentially amplifying the output node voltages of the third pair and the fourth pair. A second differential amplifier, a third differential amplifier for differentially amplifying the output node voltages of the fifth pair and the sixth pair, the first differential amplifier, the second differential amplifier, and a third differential amplifier can be selected. When the output of any two differential amplifiers in the It may be characterized in that it includes an analysis unit that determines that there is a moving magnetic body.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 분석부는 상기 제1 차동증폭부의 출력과 제2 차동증폭부의 출력으로 구한 Euclidean Norm이 기설정된 기준 값 이상이면 상기 감지 영역에서 움직이는 자성체가 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.As an example related to the present invention, if the Euclidean Norm obtained by the output of the first differential amplifier and the output of the second differential amplifier is greater than or equal to a preset reference value, the analysis unit determines that there is a magnetic material moving in the sensing area. can do.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 검출부는, 상기 제1 페어와 제2 페어에서 크기가 같고 부호가 동일한 신호가 출력되는경우에, 동상모드로 판단하는 동상모드검출부를 더 포함하고, 상기 동상모드는 상기 감지 영역 외부에서 대형 자성체가 움직임에 따른 자기장의 변화가 상기 감지 영역에 작용하는 상태인 것을 특징으로 할 수 있다.As an example related to the present invention, the detection unit further includes an in-phase mode detection unit that determines an in-phase mode when signals having the same magnitude and the same sign are output from the first pair and the second pair, and the in-phase mode may be characterized in that a change in a magnetic field as a result of movement of a large magnetic body outside the sensing region acts on the sensing region.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 분석부는 상기 제1 차동증폭부의 출력, 제2 차동증폭부의 출력 및 제3 차동증폭부의 출력으로 구한 Euclidean Norm이 기설정된 기준 값 이상이면 상기 감지 영역에서 움직이는 자성체가 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.As an example related to the present invention, if the Euclidean Norm obtained from the output of the first differential amplifier, the output of the second differential amplifier, and the output of the third differential amplifier is greater than or equal to a preset reference value, the magnetic body moving in the sensing area is It can be characterized by judging that there is.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 센서부는 제1 센서 모듈 및 제2 센서 모듈을 포함하며, 상기 제1 페어와 제3 페어 및 제5 페어가 상기 제1 센서모듈에 내장되고, 상기 제2 페어와 제4 페어 및 제6 페어가 상기 제2 센서모듈에 내장되고, 상기 제1 센서모듈 및 제2 센서모듈의 케이스 외면에는 상기 +x, -x, +y 및 -y 축방향 중 적어도 하나가 시각적으로 표시된 것을 특징으로 할 수 있다.As an example related to the present invention, the sensor unit includes a first sensor module and a second sensor module, the first pair, the third pair, and the fifth pair are built in the first sensor module, and the second pair and a fourth pair and a sixth pair are embedded in the second sensor module, and at least one of the +x, -x, +y and -y axial directions is formed on the outer surface of the case of the first sensor module and the second sensor module. It may be characterized in that it is visually displayed.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제1 센서모듈과 제2 센서모듈은 각각 무선 기기로 구현되어 상기 검출부와 무선으로 연결되며, 상기 제1 페어, 제2 페어, 제3 페어, 제4 페어, 제5 페어 및 제6 페어의 출력은 디지털 신호로 변환되어 상기 검출부로 전송되는 것을 특징으로 할 수 있다.As an example related to the present invention, each of the first sensor module and the second sensor module is implemented as a wireless device and is wirelessly connected to the detection unit, and the first pair, the second pair, the third pair, the fourth pair, The output of the fifth pair and the sixth pair may be converted into a digital signal and transmitted to the detector.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 영상 감시 시스템은, 상기 영상 관제 서버 및 검출부 중 적어도 하나에 구성되어 미리 등록되거나 별도 수신된 라이센스 정보를 확인하며, 확인 결과 사용이 승인될 경우 상기 검출부에서 검출한 센서 정보를 미리 설정된 프로토콜에 따라 상기 영상 관제 서버에서 사용할 수 있도록 제공하는 센서 감지 연동 소프트웨어부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.As an example related to the present invention, the video monitoring system is configured in at least one of the video control server and the detection unit to check previously registered or separately received license information. It may further include a sensor detection interlocking software unit that provides sensor information to be used in the image control server according to a preset protocol.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 하나 이상의 카메라 이외에 상기 감지 영역 이외의 관심 영역을 촬영하여 생성한 영상을 전송하는 하나 이상의 보조 카메라를 더 포함하고, 상기 영상 관제 서버는 상기 하나 이상의 보조 카메라와 통신망을 통해 통신하며, 상기 하나 이상의 보조 카메라 각각이 전송하는 영상에서 상기 객체와 동일한 객체를 식별하여 검출하는 것을 특징으로 할 수 있다.As an example related to the present invention, in addition to the one or more cameras, one or more auxiliary cameras for transmitting an image generated by photographing a region of interest other than the detection region are further included, wherein the video control server communicates with the one or more auxiliary cameras It may be characterized in that it communicates through and detects the same object as the object in the image transmitted by each of the one or more auxiliary cameras.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 영상 관제 서버는 영상 분석을 통해 상기 객체에 대한 특징점을 추출하여 저장하고, 상기 추출된 특징점을 기초로 상기 하나 이상의 보조 카메라와 각각 대응되는 하나 이상의 영상 각각에서 상기 객체와 동일 객체를 식별하는 것을 특징으로 할 수 있다.As an example related to the present invention, the image control server extracts and stores the feature points for the object through image analysis, and based on the extracted feature points, from each of the one or more images corresponding to the one or more auxiliary cameras. It may be characterized in that the object and the same object are identified.
본 발명은 소형 자성체를 소지한 상태로 보안이 필요한 감지 영역을 통과하는 출입자에 대해 복수의 지자기 센서를 이용하여 권총이나 칼, 허가되지 않은 소형 기기 등과 같은 소형 자성체의 소지 여부를 정확하게 검출할 수 있으며, 이러한 소형 자성체를 소지한 출입자를 범죄 행위가 의심되는 용의자로 검출한 후 상기 용의자를 하나 이상의 카메라가 제공하는 영상을 통해 추적하여 용의자의 범죄 행위를 사전에 차단할 수 있어, 보안이 필요한 영역에 대한 보안성을 크게 높일 수 있으며 범죄 행위의 사전 차단에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.The present invention can accurately detect whether a small magnetic material such as a pistol, a knife, or an unauthorized small device is possessed by a plurality of geomagnetic sensors for a person who passes through a detection area requiring security while possessing a small magnetic material. , it is possible to detect a person carrying such a small magnetic body as a suspect suspected of criminal activity and then track the suspect through the image provided by one or more cameras to block the criminal activity of the suspect in advance. It can greatly increase security and has the effect of increasing the reliability of the pre-blocking of criminal activities.
또한, 본 발명은 가볍고 이동 설치가 용이한 복수의 지자기 센서를 단순 감지를 원하는 장소에 배치하는 것만으로 감지 영역을 편리하게 원하는 장소에 설정할 수 있어 감지 영역의 변경에 대한 편의성을 제공할 수 있음과 아울러 복수의 지자기 센서의 출력을 통해 정확하게 보안에 위협이 되는 소형 자성체를 검출할 수 있도록 지원함으로써, 저비용으로 용이하게 범죄를 사전 차단할 수 있는 보안 시스템을 구축할 수 있도록 지원하는 효과가 있다.In addition, the present invention can provide the convenience of changing the sensing area by conveniently setting the sensing area at the desired place by simply placing a plurality of geomagnetic sensors that are light and easy to move and install at the desired place. In addition, by supporting the accurate detection of small magnetic substances that threaten security through the output of a plurality of geomagnetic sensors, there is an effect of supporting the construction of a security system that can easily prevent crimes in advance at low cost.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 감지영역 지정 구조를 가진 자기 센서를 이용한 영상 감시 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 지자기 센서를 이용한 소형 금속 감지장치의 전체적인 구성도.
도 3은 본 발명의 감지장치의 동작 설명을 위한 구성도.
도 4는 브릿지 오프셋 구조를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 감지장치를 도시한 도면.
도 6은 통로에 설치된 본 발명의 감지장치를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 감지장치의 자성체 검출방법의 설명에 제공되는 흐름도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 감지장치를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 감지영역 지정 구조를 가진 자기 센서를 이용한 영상 감시 시스템의 동작 예시도.1 is a block diagram of an image monitoring system using a magnetic sensor having a detection area designation structure according to an embodiment of the present invention;
2 is an overall configuration diagram of a small metal sensing device using a geomagnetic sensor of the present invention.
3 is a block diagram for explaining the operation of the sensing device of the present invention.
4 is a view for explaining a bridge offset structure.
5 is a view showing a sensing device according to another embodiment of the present invention.
6 is a view showing the sensing device of the present invention installed in the passage.
7 is a flowchart provided for explaining a method for detecting a magnetic body of a sensing device according to the present invention.
8 is a view showing a sensing device according to another embodiment of the present invention.
9 is an exemplary operation view of an image monitoring system using a magnetic sensor having a detection area designation structure according to an embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 상세 실시예를 설명한다.Hereinafter, detailed embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 감지영역 지정 구조를 가진 자기 센서를 이용한 영상 감시 시스템(이하, 영상 감시 시스템)의 구성도이다.1 is a block diagram of an image monitoring system (hereinafter, referred to as an image monitoring system) using a magnetic sensor having a detection area designation structure according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 영상 감시 시스템은 센서부(205)와, 검출부(250)와, 하나 이상의 카메라(10) 및 영상 관제 서버(100)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown, the video monitoring system according to an embodiment of the present invention may include a
이때, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 검출부(250) 및 상기 하나 이상의 카메라(10)와 통신망을 통해 통신할 수 있다.In this case, the
또한, 본 발명에서 설명하는 통신망은 유/무선 통신망을 포함할 수 있으며, 이러한 무선 통신망의 일례로 무선랜(Wireless LAN: WLAN), DLNA(Digital Living Network Alliance), 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: Wimax), GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), IEEE 802.16, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service: WMBS), 5G 이동통신 서비스, 블루투스(Bluetooth), LoRa(Long Range), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association: IrDA), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee), 인접 자장 통신(Near Field Communication: NFC), 초음파 통신(Ultra Sound Communication: USC), 가시광 통신(Visible Light Communication: VLC), 와이 파이(Wi-Fi), 와이 파이 다이렉트(Wi-Fi Direct) 등이 포함될 수 있다. 또한, 유선 통신망으로는 유선 LAN(Local Area Network), 유선 WAN(Wide Area Network), 전력선 통신(Power Line Communication: PLC), USB 통신, 이더넷(Ethernet), 시리얼 통신(serial communication), 광/동축 케이블 등이 포함될 수 있다.In addition, the communication network described in the present invention may include a wired/wireless communication network, and as an example of such a wireless communication network, a wireless LAN (WLAN), a DLNA (Digital Living Network Alliance), a WiBro (Wireless Broadband: Wibro), Wimax (World Interoperability for Microwave Access: Wimax), GSM (Global System for Mobile communication), CDMA (Code Division Multi Access), CDMA2000 (Code Division Multi Access 2000), EV-DO (Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice- Data Only), Wideband CDMA (WCDMA), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), IEEE 802.16, Long Term Evolution (LTE), Long Term Evolution-A (LTE-A) Advanced), Wireless Mobile Broadband Service (WMBS), 5G mobile communication service, Bluetooth (Bluetooth), LoRa (Long Range), RFID (Radio Frequency Identification), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, Near Field Communication (NFC), Ultra Sound Communication (USC), Visible Light Communication (VLC), Wi-Fi, Wi-Fi Direct may be included. In addition, wired communication networks include wired LAN (Local Area Network), wired WAN (Wide Area Network), Power Line Communication (PLC), USB communication, Ethernet, serial communication, optical/coaxial cables, etc. may be included.
상기 센서부(205)는 지자기 센서를 포함하는 제1 센서 모듈(210) 및 제2 센서 모듈(230)을 포함하고, 상기 제1 센서 모듈(210) 및 제 2 센서 모듈(230)은 감지 영역(또는 측정 영역 또는 감지 대상 영역)에 인접 구성되어 상기 감지 영역을 통과하는 출입자를 감지한 출력을 상기 검출부(250)로 제공할 수 있다.The
또한, 상기 검출부(250)는 상기 출입자가 소형 자성체를 소지한 경우 상기 출력으로부터 상기 소형 자성체를 감지하여 검출할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 검출부(250)는 소형 자성체 검출시 상기 소형 자성체의 검출에 따른 이벤트 정보를 생성하여 상기 영상 관제 서버(100)로 통신망을 통해 전송할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 하나 이상의 카메라(10)는 상기 감지 영역을 촬영 대상 영역으로 하여 상기 감지 영역을 통과하는 출입자에 대한 영상을 생성한 후 통신망을 통해 상기 영상 관제 서버(100)로 전송할 수 있다.Also, the one or
또한, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 검출부(250)로부터 이벤트 정보 수신시 상기 이벤트 정보에 따른 이벤트 발생 시점을 식별하고, 상기 하나 이상의 카메라(10)로부터 수신되는 영상 중 상기 이벤트 발생 시점에 대응되는 영상을 식별할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 이벤트 정보에 따른 상기 이벤트 발생 시점에 대응되어 식별된 영상에서 상기 이벤트 정보에 대응되는 소형 자성체가 감지(검출)된 출입자인 용의자와 대응되는 객체를 식별하여 검출할 수 있으며, 상기 검출된 객체를 추적할 수 있다.In addition, the
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 영상 감시 시스템은 복수 개의 지자기 센서를 이용하여 자성을 가진 소형 금속체를 소지한 출입자를 용의자로서 정확하게 검출하여 해당 용의자의 범죄를 사전에 차단할 수 있도록 구성되는데, 상술한 구성을 토대로 이하 도면을 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.As described above, the video surveillance system according to an embodiment of the present invention is configured to accurately detect an entrant with a small magnetic metal object as a suspect using a plurality of geomagnetic sensors to block the suspect's crime in advance. However, based on the above-described configuration, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings below.
우선, 본 발명의 영상 감시 시스템을 구성하며 소형 금속체를 높은 정밀도로 검출할 수 있는 상기 센서부(205) 및 검출부(250)의 구성을 설명한다.First, the configuration of the
이때, 상기 센서부(205) 및 검출부(250)는 지정된 감지 영역에 대해 소형 자성체를 소지한 출입자를 감지하는 감지 장치(200)에 포함되는 구성부로 구성될 수 있으며, 상기 감지 장치(200)가 상기 영상 감시 시스템에 포함되어 구성될 수 있다.In this case, the
또한, 상기 검출부(250)는 상기 센서부(205)에 포함되어 구성될 수도 있다.In addition, the
도 2 및 도 3을 참조하면, 복수의 지자기 센서를 포함하여 구성되는 상기 감지 장치(200)는, 제1 센서모듈(210) 및 제2 센서모듈(230)을 포함한 센서부(205) 및 검출부(250)를 포함하여 감지 영역을 통과하는 출입자의 자성체를 감지할 수 있다.2 and 3 , the
이때, 상기 감지 장치에 의한 감지방법은 출입자의 움직임에 따라 발생하는 자성체의 움직임에 의한 자기장의 변화를 인식하는 것이므로, 엄격하게는 자성체의 움직임을 검출하는 것이지 감지 영역 내에 고정 설치된 자성체를 인식하는 것이 아니다. 따라서, 아래에서 간단히 '자성체를 감지한다'고 설명되더라도 자성체의 이동 또는 이동하는 자성체를 감지한 것으로 이해되어야 한다.At this time, since the sensing method by the sensing device recognizes the change in the magnetic field due to the movement of the magnetic material that is generated according to the movement of the occupant, it is strictly to detect the movement of the magnetic material, but to recognize the magnetic material fixedly installed in the sensing area. no. Therefore, even if it is simply described as 'sensing a magnetic material' below, it should be understood that the movement of the magnetic material or sensing the moving magnetic material.
제1 센서모듈(210)과 제2 센서모듈(230)은 각각 자기장의 변화를 측정하는 센서로서 출력이 검출부(250)에 연결된다. 제1 센서모듈(210)은 제1 지점(p1)에 설치되고, 제2 센서모듈(230)은 제1 지점(p1)으로부터 이격된 제2 지점(p2)에 설치되며, 제1 센서모듈(210)과 제2 센서모듈(230) 사이 공간이 감지 영역이 된다. 한편, 여기서 제1 지점(p1)과 제2 지점(p2)은 공간 상의 지점이다.The
여기서, 설명의 편의를 위해, 상호 수직한 3개 축(x, y, z)에 의해 설정되는 감지 영역을 설명한다. 제1 센서모듈(210)과 제2 센서모듈(230)의 동작은 실제 공간에 설정된 3개 축(x, y, z)에 기초하여 설명될 수 있다. 본 발명에서는 x축이 기본적인 측정 라인이기 때문에, 제1 지점(p1)과 제2 지점(p2)은 x축 상에 배치된다.Here, for convenience of description, a sensing region set by three mutually perpendicular axes (x, y, z) will be described. Operations of the
본 발명에서는 제1 센서모듈(210)과 제2 센서모듈(230)을 실제 공간에 설치함으로써 2개 축(x, y) 또는 3개 축(x, y, z)을 설정한다. 따라서 x, y, z는 실제 공간에 설정된 감지 영역을 표시하기 위한 가상 좌표다. 실제 공간에 감지 영역을 설정하기 위해, 제1 센서모듈(210)과 제2 센서모듈(230) 각각에는 2축 또는 3축의 방향이 설정된다. 제1 센서모듈(210)은 +x, +y, +z 방향(또는 +x 및 +y 방향)이 설정되어 있고, 제2 센서모듈(230)은 -x, -y, -z 방향(또는 -x 및 -y 방향)이 설정되어 있다. 측정 기준이 되는 x축을 설정하기 위해, 제1 센서모듈(210)의 +x와 제2 센서모듈(230)의 -x를 동일 축상에 배치하여 x축을 설정하고, +y와 -y를 동일한 평면(x-y 평면) 상에 배치함으로써 y축을 설정한다. 따라서 제1 센서모듈(210)과 제2 센서모듈(230)이 실제 공간에 설치되는 자세에 맞추어 3축(x, y, z)이 실제 공간에 설정된다. 실시 예에 따라, 제1 센서모듈(210)과 제2 센서모듈(230)의 케이스 외면에 +x, -x, +y 및 -y 축 방향 중 적어도 하나를 시각적으로 표시할 수 있다. 예를 들어, 도 6의 제1 센서모듈(210)과 제2 센서모듈(230)에는 y축 방향을 지시하는 화살표(210a, 230a)가 표시되어 있다.In the present invention, two axes (x, y) or three axes (x, y, z) are set by installing the
x, y, z축(또는 x, y축)으로 정의되는 감지 영역을 실제 공간에 설정할 경우에, x축과 y축에 의한 x-y 평면이 지면이나 통로의 바닥에 평행할 필요가 없지만, x-y 평면을 지면이나 바닥면에 평행하게 설정하면 쉽게 실용적으로 측정할 수 있다. 또한, x축이 기본적인 측정 라인이기 때문에 x-y 평면에서 x 축이 자성체 검출에 최적인 방향으로 설정하는 것이 좋다.When the detection area defined by the x, y, and z axes (or x, y axes) is set in real space, the xy planes by the x and y axes do not need to be parallel to the ground or the floor of the passage, but the xy plane It can be easily and practically measured by setting it parallel to the ground or floor. In addition, since the x-axis is the basic measurement line, it is recommended to set the x-axis in the optimal direction for magnetic material detection in the x-y plane.
도 2에서 빗금친 부분은 사람이 지나다닐 수 있는 통로의 평면을 도시한 것으로서, 통로의 바닥면이 x-y 평면에 평행하게 설정된 예이다. 또한, 자성체가 통로를 따라 이동할 때, 도 2에서처럼 x축이 통로의 진행방향(화살표)을 수직으로 가로지르는 것이 가장 가까이에서 자성체를 인식하는 방법이다. 그러나 당연히 x축은 통로를 비스듬하게 가로지르도록 설정될 수도 있고, x-y 평면이 통로와 수평이 아니어도 무방하다.The hatched portion in FIG. 2 shows the plane of the passage through which a person can pass, and is an example in which the bottom surface of the passage is set parallel to the x-y plane. In addition, when the magnetic material moves along the passage, as shown in FIG. 2 , it is the closest method of recognizing the magnetic material that the x-axis vertically crosses the passage direction (arrow). However, of course, the x-axis may be set to cross the passage at an angle, and the x-y plane may not be horizontal to the passage.
본 발명의 감지장치(200)는 대략 1~2 미터 이내 거리를 감지 영역으로 하기 때문에, 제1 지점(p1)과 제2 지점(p2)은 대략 1~2 미터 정도로 이격되는 것이 좋다. 예를 들어, 도 6에서처럼, 1미터 폭의 통로의 양측에 제1 센서모듈(210)과 제2 센서모듈(230)을 배치하여 통로를 지나가는 소형 자성체를 감지할 수 있다. 한편, 제1 지점(p1)과 제2 지점(p2)이 x축 상에 설치되고 제1 센서모듈(210)의 +x와 제2 센서모듈(230)의 -x를 x축 상에 배치하는 것이 좋지만, 실제 설치시에 발생할 수 있는 오차가 있어도 무방하고, 오차 범위를 넘어서 약간의 불일치가 있어도 개별 자기저항소자가 자기장의 변화를 인식하는데 문제가 없으므로 본 발명의 동작에도 문제가 없다.Since the
제1 센서모듈(210)과 제2 센서모듈(230)은 각각 복수 개의 자기저항소자 페어(Pair)를 포함하는데, 도 3에서처럼 두 개의 자기저항소자 페어를 포함할 수도 있고, 도 5에서처럼 세 개의 자기저항소자 페어를 포함할 수 있다. 도 3의 예에서, 제1 센서모듈(210)에는 직렬로 연결된 두 개의 자기저항소자 페어인 제1 페어(211)와 제3 페어(213)를 포함하고, 제2 센서모듈(230)에는 제2 페어(231)와 제4페어(233)를 포함한다. 제1 내지 제4 페어(211, 213, 231, 233)는 동일한 GND를 사용함으로써 전기적으로 연결된다. 아래에서 설명하지만, 검출부(250)는 제1 페어(211)의 출력과 제2 페어(231)의 출력을 차동 증폭하고, 제3 페어(213)의 출력과 제4 페어(233)의 출력을 차동 증폭함으로써, 제1 센서모듈(210)과 제2 센서모듈(230) 사이 감지 영역에서의 자기장의 변화를 감지한다.The
이때, 상기 자기저항소자 페어는 동작 전원 VCC와 GND 사이에 직렬로 연결된 두 개의 자기저항소자를 구비할 수 있다.In this case, the magnetoresistive element pair may include two magnetoresistive elements connected in series between the operating power supply VCC and GND.
또한, 제1 내지 제4 페어(211, 213, 231, 233)에 각각 포함된, 직렬로 연결된 두 개의 자기저항소자는 외부 자기장의 변화에 대해 그 저항의 크기가 변하면서 전압분배에 의해 출력단자인 연결노드의 전압이 변한다. 한편, 제1 내지 제4 페어(211, 213, 231, 233)는 동작전원이 공급되는 노드와 위치와 자기저항소자의 배치방향에 따라 종래에 알려진 것과 같은 방식으로 각자의 측정축(Measurement Axis)이 결정된다.In addition, the two magnetoresistive elements connected in series, each included in the first to
제1 페어(211)는 자기장의 변화에 따라 출력단자에서 Vout 1을 출력하고, 제2 페어(231)는 자기장의 변화에 따라 출력단자에서 Vout 2를 출력하고, 제3 페어(213)는 자기장의 변화에 따라 출력단자에서 Vout 3을 출력하고, 제4 페어(233)는 자기장의 변화에 따라 출력단자에서 Vout 4를 출력한다.The
제1 센서모듈(210) 내에서, 제1 페어(211)는 그 측정축(Measurement Axis)의 방향이 +x축 방향이 되도록 배치되고, 제3 페어(213)는 그 측정축의 방향이 +y축 방향이 되도록 배치된다. 제2 센서모듈(230) 내에서, 제2 페어(231)는 그 측정축의 방향이 -x축 방향이 되도록 배치되고, 제4 페어(233)는 그 측정축의 방향이 -y축 방향이 되도록 배치된다.In the
실제 공간 내에서 x축, y축, z축에 의한 가상 공간이 설정되기 위해서는, 도 3에서처럼, 제1 페어(211)의 +x축 방향과 제2 페어(231)의 -x축 방향이 동일한 하나의 축(x축) 상에 배치된다. 그러나 제3 페어(213)의 +y축 방향과 제4페어(233)의 -y축 방향은 동일한 x-y 평면 상에 배치되지만, 아래에서 설명하는 측정축 오프셋에 의해 동일한 축상에 위치하지 않는다.In order to set the virtual space by the x-axis, y-axis, and z-axis in the real space, the +x-axis direction of the
한편, 제1 센서모듈과 제2 센서모듈은 감지 영역에 x, y, z 축을 설정하고 3축 방향의 자기장의 변화를 측정하기 위해, 각각 3개의 자기저항소자 페어를 포함할 수 있다. 도 5의 감지장치(500)에서, 제1 센서모듈(510)과 제2 센서모듈(530)은 각각 3개의 자기저항소자 페어가 포함하며, 제1 센서모듈(510)은 제1 센서모듈(210)에 제5 페어(511)를 더 포함한 것이고, 제2 센서모듈(530)는 제2 센서모듈(230)에서 제6 페어(531)를 더 포함한 것이다. 제5 페어(511)는 +z 축을 측정축으로 가지고 출력단자에서 Vout 5를 출력하고, 제6 페어(531)는 -z 축을 측정축으로 가지고 출력단자에서 Vout 6을 출력한다.Meanwhile, the first sensor module and the second sensor module may each include three magnetoresistive element pairs to set the x, y, and z axes in the sensing area and measure the change in the magnetic field in the three directions. In the
한편, 제1 센서모듈(210)과 제2 센서모듈(230) 각각은 별도의 케이스를 구비할 수 있으며, 제1 내지 제4 페어(211, 213, 231, 233) 이외에도 이들에게 전원을 공급하기 위한 직류 전원회로 등이 내장된다.On the other hand, each of the
검출부(250)는 제1 센서모듈(210)의 출력인 Vout 1 및 Vout 3과 제2 센서모듈(230)의 출력인 Vout 2 및 Vout 4를 이용하여 x축과 y축에서의 자기장의 변화를 인식함으로써 자성체를 검출한다. Vout 1, Vout 2, Vout 3 및 Vout 4 중에서 적어도 하나의 출력에 의미 있는 크기의 변화가 있는 것만으로도 감지 영역 내에 자기장의 변화가 있다는 것이므로, 제1 센서모듈(210)과 제2 센서모듈(230)의 출력을 이용하여 자기장의 변화를 인식하는 방법은 다양할 수 있다.The
예를 들어, 검출부(250)는 제1 차동증폭부(251), 제2 차동증폭부(253) 및 분석부(255)를 포함하여 각 축별 신호를 차동 증폭함으로써 자성체를 검출한다. 제1 차동증폭부(251)는 제1 페어(211)의 출력 Vout 1과 제2 페어(231)의 출력 Vout 2를 입력받아 차동 증폭한 신호를 분석부(255)로 출력한다. 제2 차동증폭부(253)는 제3 페어(213)의 출력 Vout 3과 제4 페어(233)의 출력 Vout 4를 입력받아 차동 증폭한 신호를 분석부(255)로 출력한다. 본 발명이 감지 영역 내의 미세 자기장의 변화를 검출하기 위한 것이므로, Vout 1, Vout 2, Vout 3 및 Vout 4 자체는 미약할 수밖에 없다. 따라서 본 발명은 제1 차동증폭부(251)와 제2 차동증폭부(253)를 이용하여 제1 센서모듈(210)과 제2 센서모듈(230)의 미세한 출력을 차동 증폭한다.For example, the
제1 차동증폭부(251), 제2 차동증폭부(253)는 통상의 알려진 차동증폭기 회로를 사용할 수도 있지만, DSP(Digital Signal Processing) 칩과 같은 디지털 신호처리용 프로세서에 의해 소프트웨어적으로 구현될 수도 있다.The first
분석부(255)는 제1 차동증폭부(251)와 제2 차동증폭부(253)의 출력신호를 이용하여 자성체를 검출한다. 예를 들어, 분석부(255)는 제1 차동증폭부(251) 및/또는 제2 차동증폭부(253)의 출력이 소정의 기준 값 이상이 있으면 감지 영역 내에 자성체가 있는 것으로 판단할 수 있다. 다른 방법으로, 제1 차동증폭부(251)와 제2 차동증폭부(253)의 출력이 서로 다른 방향 벡터의 출력이므로, 제1 차동증폭부(251)와 제2 차동증폭부(253)의 출력의 Euclidean Norm을 구하여, 기준 값 이상인지 여부로 자성체를 인식할 수 있다. 더불어, 분석부(255)는 제1 차동증폭부(251)와 제2 차동증폭부(253)의 신호가 기준 값에 미치지 못하면 잡음으로 처리할 수 있다.The
분석부(255)는 통상의 논리 로직 회로로 구현할 수도 있고, DSP 칩과 같은 디지털 신호처리용 프로세서에 의해 소프트웨어적으로 구현될 수도 있고, 별도의 운영체제프로그램 상에서 동작하는 소프트웨어로 구현할 수도 있다.The
만약, 제1 센서모듈(210)과 제2 센서모듈(230)이 도 5와 같이 3 개의 자기저항소자 페어를 포함한 경우에, 검출부(250)는 제5 페어(511)의 출력과 제6 페어(531)의 출력을 차동 증폭하기 위한 제3 차동증폭부(551)를 더 포함할 수 있다. 또한, 분석부(255)는 제1 차동증폭부(251), 제2 차동증폭부(253) 및 제3 차동증폭부(551)의 출력 신호를 이용하여 자성체를 검출한다.If the
이하에서는 본 발명의 제1 센서모듈(210)과 제2 센서모듈(230)을 이용한 자성체 감지방법을 설명한다.Hereinafter, a method for detecting a magnetic body using the
Bridge Offset을 이용한 공간측정Spatial Measurement Using Bridge Offset
도 4를 참조하면, 제1 페어(211)와 제2 페어(231)는 브릿지 형태가 되어 제1 차동증폭부(251)에 의해 차동증폭된다. 이때, 제1 페어(211)와 제2 페어(231)는 브릿지 오프셋 거리(Bridge Offset Distance)만큼 공간적으로 이격된 상태로 배치된다. 이런 배치에 따라, 브릿지 오프셋 공간이 감지 영역이 되면서 감지 영역 내에서의 자기장의 미세 변화를 증폭할 수 있다. 나아가, 브릿지 오프셋에 의해, 측정공간 외부에 위치한 대형 자성체에 의한 자기장의 변화가 제1 페어(211)와 제2 페어(231)에 대해 거의 동일한 크기로 동일한 방향에서 작용하는 동상 모드(Common mode)로 작용한다.Referring to FIG. 4 , the
따라서 감지 영역 내에서의 자기장의 변화는 제1 페어(211)와 제2 페어(231)에서 대해 서로 다른 방향으로 작용하여 제1 페어(211)의 출력 Vout 1과 제2 페어(231)의 출력 Vout 2은 서로 다른 부호의 신호가 된다. 따라서 제1 차동증폭부(251)에 의해 Vout 1과 Vout 2가 차동 증폭되면서 자기장의 미세 변화에 의한 자기저항소자의 출력을 증폭한다. 제1 차동증폭부(251)의 출력의 크기가 기준 값 이상이면, 분석부(255)가 자성체를 인식하게 된다. 브릿지 오프셋은 자기저항소자와 자기장 변화 발생 지점과의 거리 증가에 따른 신호의 급격한 손실을 막아주며, 자기장 변화의 발생점이 통로상의 어느 위치에서 발생하든지 전체적으로 큰 손실이 없는 신호를 얻을 수 있다.Accordingly, the change in the magnetic field in the sensing region acts in different directions with respect to the
만약, 제1 페어(211)와 제2 페어(231) 사이 공간이 아니면서 제1 페어(211)와 제2 페어(231)에 가까운 곳에서의 자기장의 변화는 제1 페어(211)와 제2 페어(231)에서 대해 같은 방향으로 작용하기 때문에, 제1 페어(211)의 출력 Vout 1과 제2 페어(231)의 출력 Vout 2은 서로 같은 부호의 신호가 된다. 제1 차동증폭부(251)에 의해 Vout 1과 Vout 2는 차동 증폭과정에서 서로 상쇄시키면서, 검출 감도가 오히려 떨어진다.If there is no space between the
동상 모드에서는, 비록 감지 영역의 외부이지만 외부 자기장의 변화가 매우 크게 작용하기 때문에, 제1 페어(211)의 출력 Vout 1과 제2 페어(231)의 출력 Vout 2은 크기가 거의 동일하고 동일한 부호의 신호가 된다. 따라서 Vout 1과 Vout 2가 차동 증폭되면서 서로 상쇄되기 때문에, 제1 차동증폭부(251)의 출력이 거의 없게 된다.In the common mode, although outside the sensing region, since the change in the external magnetic field is very large, the
이처럼, 브릿지 오프셋에 의해 동상 모드에서 제1 차동증폭부(251)의 출력이 없지만, 실시 예에 따라서, 분석부(255)는 제1 페어(211)와 제2 페어(231)의 출력을 이용하여 동상모드 출력을 검출하는 동상모드검출부(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 동상모드검출부는 제1 페어(211)의 출력 Vout 1과 제2 페어(231)의 출력 Vout 2을 더하여 일정한 크기 이상이 되면, 동상모드의 자기장의 변화가 있는 것으로 판단할 수 있다.As such, there is no output of the first
측정축의 오프셋을 이용한 자기장의 Gradient를 측정Measure the gradient of the magnetic field using the offset of the measuring axis
쇠붙이로 이루어진 물체가 이동할 때 나타나는 자기장 변화의 신호는 영구 자화성분과 유도 자화성분으로 나뉘는데, 자화성분은 주변 자기장의 경사(gradient)를 바꾼다. 제1 페어(211)와 제2 페어(231)만 설치한 경우에는 y축의 자기장의 구배를 측정하기 어렵다. 본 발명은 y 축 방향의 자기장의 구배(변화)를 측정하기 위하여 제3 페어(213)와 제4 페어(233)를 추가로 둔다.The signal of magnetic field change that appears when an object made of iron moves is divided into a permanent magnetization component and an induction magnetization component, and the magnetization component changes the gradient of the surrounding magnetic field. When only the
도 3을 참조하면, 제1 페어(211)와 제2 페어(231)의 측정축이 x축 상에 배치된 것과 달리, 제3 페어(213)와 제4 페어(233)의 측정축 +y와 -y 사이에는 '측정축 오프셋'을 두었다.Referring to FIG. 3 , unlike the measurement axes of the
측정축 오프셋 구조를 이용하면, 감지 영역 안에서의 y축 방향의 자기장의 구배(gradient)를 포함한 자기장의 변화를 측정할 수 있다. 자기장의 구배는 공간적으로 떨어진 상태에서 측정해야 유리하기 때문에, 제3 페어(213)와 제4 페어(233)는 측정축 오프셋에 의해 미세 자기장의 구배(Gradient) 변화를 감지할 수 있다.If the measurement axis offset structure is used, the change in the magnetic field including the gradient of the magnetic field in the y-axis direction in the sensing area can be measured. Since it is advantageous to measure the gradient of the magnetic field in a spatially separated state, the
또한, 제3 페어(213)와 제4 페어(233)가 측정축 오프셋에 의해서 이격됨으로써, y축 방향의 통행 경로를 확보할 수 있다. 다시 말해, x축을 통로를 가로질러 설정한 경우에 제3 페어(213)와 제4 페어(233)가 통로 상에 배치되지 않아도 된다.In addition, since the
본 발명에서, 제1 페어(211)와 제2 페어(231)에 의한 x 축 성분의 자기장의 변화와 함께, 측정축 오프셋이 적용된 제3 페어(213)와 제4 페어(233)를 동시에 적용함으로써, 감지 영역 내의 미세 자기장 변화에 대한 감도를 개선할 수 있다.In the present invention, the
3축 자기저항소자 페어를 구비한 센서모듈Sensor module with 3-axis magnetoresistive element pair
도 5의 제1 센서모듈(510)과 제2 센서모듈(530)은 x, y, z 3축으로 감지 영역을 설정하고 3축에서의 자기장의 변화를 측정한다. 따라서 제1 센서모듈(510)은 제1 센서모듈(210)에 제5 페어(511)를 더 포함한 것이고, 제2 센서모듈(530)는 제2 센서모듈(230)에서 제6 페어(531)를 더 포함한다.The
제3 페어(213)와 제4 페어(233)의 측정축 +y와 -y 사이에 '측정축 오프셋'이 있는 것처럼, 제1 센서모듈(510)을 제1 지점(p1)에 두고 제2 센서모듈(530)을 제2 지점(p2)에 두면, 제5 페어(511)의 +z축과 제6 페어(531)의 -z축 사이에도 측정축 오프셋이 생긴다. 이로써, 제5 페어(511)와 제6 페어(531)는 z축 방향에서의 자기장 변화의 구배를 측정할 수 있다. 마찬가지로, 외부 자기장의 변화가 제3 페어(213)와 제4 페어(233)에 동상모드로 적용될 때, 제5 페어(511)와 제6 페어(531)에도 동상모드로 적용된다.As if there is a 'measurement axis offset' between the measurement axes +y and -y of the
도 5의 감지장치(500)의 검출부(550)는 제1 차동증폭부(251)와 제2 차동증폭부(253)에 더하여 제3 차동증폭부(551)를 더 포함한다. 제3 차동증폭부(551)는 제5 페어(511)에서 출력되는 Vout 5과 제6 페어(531)에서 출력되는 Vout 6를 입력받아 차동 증폭한 신호를 분석부(255)로 제공한다.The
분석부(255)는 제1 차동증폭부(251), 제2 차동증폭부(253) 및 제3 차동증폭부(551) 중 어느 하나의 출력의 크기가 기준 값 이상이면 자성체를 인식한 것으로 판단할 수 있고, 제1 차동증폭부(251), 제2 차동증폭부(253) 및 제3 차동증폭부(551)의 출력 모두가 개별적으로 정해진 소정의 기준값 이상인 경우에 자성체를 인식한 것으로 판단할 수도 있다. 또 다른 방법으로, 분석부(255)는 Euclidean Norm을 구하는 방식으로, 제1 차동증폭부(251), 제2 차동증폭부(253) 및 제3 차동증폭부(551) 각각의 출력의 제곱의 합(또는 그 합의 제곱근)이 기준 값 이상이면 자성체를 인식한 것으로 판단할 수 있다.The
또는, 상기 분석부(255)는 상기 제1 차동증폭부(251), 제2 차동증폭부(253) 및 제3 차동증폭부(551) 중에서 선택할 수 있는 어느 두 개 차동증폭부의 출력이 감지되거나 상기 어느 두 개 차동증폭부의 출력의 크기가 기준 값 이상인 경우에 상기 감지 영역에서 움직이는 자성체가 있는 것으로 판단할 수도 있다.Alternatively, the
실시 예에 따라, 도 5의 검출부(550)도 동상모드검출부를 더 포함할 수 있다. 동상모드검출부는 제1 페어(211)의 출력 Vout 1과 제2 페어(231)의 출력 Vout 2을 더하여 일정한 크기 이상이 되는지 판단하거나 제3 페어(213)의 출력 Vout 3과 제4 페어(233)의 출력 Vout 4를 더하여 일정한 크기 이상이 되는지 판단하거나, 제5 페어(511)의 출력 Vout 5과 제6 페어(531)의 출력 Vout 6을 더하여 일정한 크기 이상이 되는지 판단하여 자기장의 변화가 동상모드에 해당하는지 판단할 수 있다.According to an embodiment, the
한편, 본 발명은 도 2 내지 도 6에 기초해 설명한 감지장치(200, 500)의 감지방법에도 미친다.Meanwhile, the present invention also extends to the sensing method of the
도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 감지 장치의 감지방법은, 도 3 및 도 5에 따라 복수 개의 자기저항소자 페어(211, 213, 231, 233, 511, 531)를 브릿지 오프셋과 측정축 오프셋을 두고 감지 영역에 설치하는 단계(S701)와, 자기저항소자 페어(211, 213, 231, 233, 511, 531)의 출력을 제1 내지 제3 차동증폭기(251, 253, 551)가 차동 증폭하는 단계(S703)와, 분석부(255)가 제1 내지 제3 차동증폭기(251, 253, 551)의 출력을 기초로 감지 영역 내에 자성체의 움직임에 따른 자기장의 변화가 있는지 판단하는 단계(S705)를 포함한다.As shown in FIG. 7 , in the sensing method of the sensing device according to the present invention, a plurality of magnetoresistive element pairs 211 , 213 , 231 , 233 , 511 , 531 are combined with a bridge offset and a measurement axis according to FIGS. 3 and 5 . In the step of installing an offset in the sensing region (S701), the outputs of the magnetoresistive element pairs 211, 213, 231, 233, 511, 531 are differentially applied to the first to third
제1 센서모듈(210)과 제2 센서모듈(230)의 무선 연결Wireless connection between the
한편, 본 발명의 제1 센서모듈(210)과 제2 센서모듈(230)은 감지 영역에 설치하기 용이하도록 무선기기로 구현될 수 있다.On the other hand, the
도 8을 참조하면, 제1 센서모듈(810)과 제2 센서모듈(830)은 검출부(850)와 블루투스, 무선랜 채널 등과 같은 무선채널을 통해 연결되어, 제1 내지 제4 페어(211, 213, 231, 233)의 출력을 아날로그 신호 그대로 또는 디지털 신호로 변환하여 검출부(850)에게 제공할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the
제1 내지 제4 페어(211, 213, 231, 233)의 출력을 디지털 신호로 변환하기 위해, 제1 센서모듈(810)은 제1 페어(211)와 제3 페어(231)의 출력을 각각 증폭하는 제1 및 제3 증폭기(811, 813)와, 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환하는 제1 컨버터(815)와, 제1 컨버터(815)의 출력을 검출부(850)로 전송하는 제1 무선 인터페이스(817)를 포함한다. 마찬가지로, 제2 센서모듈(830)은 제2 페어(213)와 제4 페어(233)의 출력을 각각 증폭하는 제2 및 제4 증폭기(831, 833)와, 증폭된 신호를 디지털 신호로 변환하는 제2 컨버터(835)와, 제2 컨버터(835)의 출력을 검출부(850)로 전송하는 제2 무선 인터페이스(837)를 포함한다.In order to convert the outputs of the first to
이에 대응하여, 검출부(850)에도 제1 무선 인터페이스(817) 및 제2 무선 인터페이스(837)와 연결할 수 있는 제3 무선 인터페이스(851)가 필요하다. 한편, 무선기기로 구현되는 경우, 제1 내지 제4 페어(211, 213, 231, 233)는 동일한 GND에 연결될 수 없다. 따라서 검출부(850)는 제1 내지 제4 페어(211, 213, 231, 233)의 출력의 기준 값을 설정하고, 제1 내지 제2 차동증폭부(853, 855)는 제1 내지 제4 페어(211, 213, 231, 233)의 출력의 변경치를 소프트웨어적으로 차동 증폭한다.Correspondingly, the
상술한 감지 장치의 구성에 따라, 상기 감지 장치의 센서부(205)에 구성되는 제1 센서 모듈 및 제2 센서 모듈은 상기 감지 영역을 통과하는 출입자가 소형 자성체(또는 소형 금속체)를 소지한 경우 상기 소형 자성체를 감지한 출력을 상기 검출부로 제공할 수 있다.According to the above-described configuration of the sensing device, the first sensor module and the second sensor module configured in the
또한, 상기 검출부는 상기 제1 센서 모듈이 제공하는 제 1 페어의 출력과 상기 제2 센서 모듈이 제공하는 제2 페어의 출력을 차동 증폭한 제 1 출력을 생성하고, 상기 제1 센서 모듈이 제공하는 제3 페어의 출력과 제2 센서 모듈이 제공하는 제4 페어의 출력을 차동 증폭한 제 2 출력을 생성한 후 상기 제 1 출력과 제 2 출력 중 적어도 하나에 기준값 이상의 변화가 있는 경우 상기 출입자가 보안 위협이 될 수 있는 소형 자성체를 소지한 것으로 판단 및 검출할 수 있다.In addition, the detection unit generates a first output obtained by differentially amplifying an output of a first pair provided by the first sensor module and an output of a second pair provided by the second sensor module, and provided by the first sensor module After generating a second output obtained by differentially amplifying the output of the third pair and the output of the fourth pair provided by the second sensor module, when at least one of the first output and the second output changes by more than a reference value, the visitor It can be determined and detected as possessing a small magnetic material that can become a security threat.
이때, 상기 제1 센서 모듈에 제5 페어가 추가 구성되고, 상기 제2 센서 모듈에 제6 페어가 추가 구성된 경우 상기 검출부는 상기 제5 페어의 출력과 상기 제6 페어의 출력을 상기 제1 센서 모듈 및 제2 센서 모듈으로부터 각각 수신하고, 상기 제5 페어의 출력과 상기 제6 페어의 출력을 차동 증폭한 제 3 출력을 생성할 수 있으며, 상기 제 1 출력과, 제 2 출력 및 제 3 출력 중 적어도 하나에 기준값 이상의 변화가 있는 경우 상기 출입자가 보안 위협이 될 수 있는 소형 자성체를 소지한 것으로 판단 및 검출할 수 있다.At this time, when a fifth pair is additionally configured in the first sensor module and a sixth pair is additionally configured in the second sensor module, the detection unit outputs the fifth pair and the sixth pair to the first sensor a module and a second sensor module, respectively, and may generate a third output obtained by differentially amplifying the output of the fifth pair and the output of the sixth pair, the first output, the second output, and the third output When there is a change in at least one of the reference values or more, it may be determined and detected that the entrant possesses a small magnetic material that may become a security threat.
또한, 상기 검출부(250)는 상기 소형 자성체가 검출(감지)된 경우 이벤트 발생으로 판단하고, 상기 소형 자성체가 검출된 시점인 이벤트 발생 시점을 포함하는 이벤트 정보를 생성하여 상기 영상 관제 서버(100)에 전송할 수 있다.In addition, the
상기 이벤트 정보의 생성은 상기 검출부(250)에 포함된 분석부에서 수행될 수 있다.The generation of the event information may be performed by an analysis unit included in the
이때, 상기 검출부(250)는 상기 영상 관제 서버(100)와의 상기 통신망을 통한 통신을 위한 통신부를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 통신부는 상기 제 3 무선 인터페이스를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 제 3 무선 인터페이스와 별개로 상기 통신망을 통한 통신을 위한 통신 모듈이 상기 통신부에 포함될 수 있다.In this case, the
또한, 상기 검출부(250)는 상기 제 1 출력 및 제 2 출력을 포함하는 출력 정보를 상기 이벤트 정보에 포함시키거나 상기 제 1 출력과, 제 2 출력 및 제 3 출력을 포함하는 출력 정보를 상기 이벤트 정보에 포함시켜 상기 영상 관제 서버(100)에 전송할 수 있다.In addition, the
한편, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 검출부(250)로부터 제공되는 이벤트 정보를 기반으로 보안 위협이 되는 소형 자성체를 소지한 출입자인 용의자가 검출될 때 해당 용의자에 대한 추적을 수행하여 용의자의 범죄 행위를 사전에 차단할 수 있도록 동작할 수 있는데, 이를 도 9를 참고하여 상세히 설명한다.On the other hand, the
도시된 바와 같이, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 센서부(205)로부터 출력을 수신하여 이벤트 정보를 생성한 상기 검출부(250)로부터 이벤트 정보 수신시 상기 감지 영역을 촬영하는 하나 이상의 카메라(10)로부터 수신되는 영상 중 상기 이벤트 정보에 포함된 이벤트 발생 시점에 대응되는 영상인 관심 영상을 식별하여 추출할 수 있다.As shown, the
이때, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 검출부(250) 및 상기 하나 이상의 카메라(10)와의 통신망을 통한 통신을 위한 서버 통신부와, 상기 하나 이상의 카메라(10) 각각으로부터 수신되는 영상을 저장하기 위한 저장부 및 상기 영상 관제 서버(100)에 구성된 구성부를 제어하며 상기 영상 관제 서버(100)의 전반적인 제어 기능을 수행하는 서버 제어부 등을 포함하여 구성될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 다양한 구성부가 추가 구성될 수 있다.In this case, the
또한, 상기 영상 관제 서버(100)에 구성되는 구성부 중 적어도 하나가 다른 구성부에 포함되어 구성될 수도 있다.In addition, at least one of the components configured in the
또한, 상기 서버 제어부는 상기 저장부에 저장된 프로그램 및 데이터를 이용하여 상기 영상 관제 서버(100)의 전반적인 제어 기능을 실행하며, 상기 서버 제어부는 RAM, ROM, CPU, GPU, 버스를 포함할 수 있으며, RAM, ROM, CPU, GPU 등은 버스를 통해 서로 연결될 수 있다.In addition, the server control unit executes the overall control function of the
이에 따라, 상기 영상 관제 서버(100)의 서버 제어부는 상기 저장부에 저장되는 상기 하나 이상의 카메라(10)로부터 수신된 영상을 상기 이벤트 정보에 따른 이벤트 발생 시점을 기초로 검색하여 상기 이벤트 정보에 따른 이벤트 발생 시점에 촬영된 영상을 관심 영상으로 선택하여 상기 저장부로부터 추출할 수 있다.Accordingly, the server control unit of the
이하에서 설명하는 상기 영상 관제 서버(100)의 구성은 상기 서버 제어부에 의해 수행될 수 있다.The configuration of the
한편, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 이벤트 정보에 따른 이벤트 발생 시점에 대응되는 관심 영상으로부터 상기 이벤트 정보에 따른 자성체가 감지된 사람인 용의자에 해당하는 특정 객체(또는 관심 객체)를 검출할 수 있다.On the other hand, the
이때, 상기 영상 관제 서버(100)는 미리 설정된 영상 분석 알고리즘을 통해 상기 관심 영상으로부터 상기 특정 객체를 식별 및 검출할 수 있다.In this case, the
또한, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 이벤트 정보를 수신하거나 상기 이벤트 정보에 대응되는 관심 영상으로부터 상기 특정 객체 검출시(또는 식별시) 상기 이벤트 정보에 대응되는 알람 정보를 생성할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 영상 감시 시스템은 경광등, 스피커 등을 포함하는 알람 장치를 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the video monitoring system may be configured to further include an alarm device including a warning light, a speaker, and the like.
이때, 상기 영상 관제 서버(100)는 통신망을 통해 상기 알람 장치와 통신할 수 있으며, 상기 알람 정보 생성시 상기 알람 장치로 상기 알람 정보를 전송할 수 있다.In this case, the
이에 따라, 상기 알람 장치는 상기 알람 정보 수신시 상기 알람 정보를 기초로 경고 신호를 생성하여 경광등을 통해 출력하거나 스피커를 통해 상기 알람 정보에 따른 경고 음향을 출력하는 방식으로 알람 정보를 출력할 수 있다.Accordingly, when the alarm information is received, the alarm device may generate a warning signal based on the alarm information and output the alarm information through a warning light or output a warning sound according to the alarm information through a speaker. .
이를 통해, 상기 알람 장치는 상기 감지 영역에 자성체를 소지한 출입자인 용의자가 검출되었음을 감지 영역을 통제하는 관리자에게 알릴 수 있으며, 이를 통해 용의자의 범죄 행위를 사전 차단할 수 있다.Through this, the alarm device can notify the manager who controls the detection area that a suspect, who is an entrant carrying a magnetic material, has been detected in the detection area, thereby pre-blocking the suspect's criminal activity.
또한, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 관심 영상에서 용의자로 검출된 특정 객체를 식별할 수 있으며, 상기 특정 객체로부터 미리 설정된 영상 분석 알고리즘을 통해 특징점을 추출할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 추출된 특징점을 기초로 상기 관심 영상을 제공한 카메라(10) 이외의 타 카메라(10)에서 제공하는 영상에서 상기 특정 객체와 동일한 객체를 식별 및 검출하여 상기 특정 객체와 동일한 동일 객체를 추적할 수 있다.In addition, the
일례로, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 이벤트 정보에 대응되어 상기 관심 영상에서 검출된 상기 특정 객체의 얼굴 영역을 식별한 후 상기 얼굴 영역으로부터 특징점을 추출하여 특징점 정보를 생성하고, 상기 특정 객체에 대응되도록 상기 특징점 정보를 포함하는 객체 식별 정보를 생성하여 상기 저장부에 저장할 수 있다.For example, the
또한, 상기 영상 관제 서버(100)의 저장부에는 출입 권한이 있는 출입자별로 얼굴 영역의 특징점에 대한 특징점 정보가 포함된 출입자 정보가 미리 저장될 수 있으며, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 객체 식별 정보에 포함된 특징점 정보를 상기 저장부에 저장된 출입자별 출입자 정보의 특징점 정보와 비교하여 상기 특정 객체의 특징점 정보와 일치하는 특징점 정보가 포함된 출입자 정보를 식별할 수 있다.In addition, in the storage unit of the
또한, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 특정 객체의 특징점 정보와 일치하는 특징점 정보를 포함하는 출입자 정보가 상기 저장부에 존재하지 않는 경우 상기 알람 정보를 생성하여 상기 알람 장치를 통해 출력할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 영상 감시 시스템은 상기 감지 영역 이외의 관심 영역을 촬영하여 생성한 영상을 전송하는 하나 이상의 보조 카메라(20)를 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the video surveillance system may be configured to further include one or more
이때, 상기 하나 이상의 보조 카메라(20) 상호 간 서로 다른 관심 영역을 촬영하도록 구성될 수도 있다.In this case, the one or more
이에 따라, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 하나 이상의 보조 카메라(20) 각각으로부터 영상을 수신하고, 상기 보조 카메라별 영상에서 사람에 해당하는 객체가 식별되면 상기 식별된 객체로부터 특징점을 추출하여 특징점 정보를 생성할 수 있으며, 상기 용의자에 해당하는 특정 객체의 특징점 정보와 비교할 수 있다.Accordingly, the
이때, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 이벤트 정보에 대응되는 특정 객체가 관심 영상으로부터 식별되어 상기 특정 객체의 특징점 정보를 포함하는 객체 식별 정보가 생성되면, 상기 하나 이상의 보조 카메라별 영상 각각에서 객체를 식별하고 해당 식별된 객체에 대한 특징점 정보를 생성한 후 상기 객체 식별 정보에 포함된 특징점 정보와 비교하여 상기 특정 객체와 동일 객체를 식별하면서 상기 특정 객체에 대한 추적을 수행할 수 있다.At this time, when the specific object corresponding to the event information is identified from the image of interest and object identification information including the characteristic point information of the specific object is generated, the
또한, 상기 영상 관제 서버(100)는 특징점 비교를 통해 상기 특정 객체의 특징점 정보와 일치하는 특징점 정보가 생성된 객체를 상기 보조 카메라별 영상에서 식별하여 검출할 수 있다.In addition, the
이에 따라, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 감지 영역에 대응되는 관심 영상에서 검출된 용의자에 해당하는 객체와 동일한 객체를 상기 감지 영역 이외의 다른 관심 영역을 촬영하는 보조 카메라(20)로부터 수신되는 영상에서 검출할 수 있으며, 이를 통해 소형 자성체를 소지하는 것으로 검출된 용의자를 연속하여 추적할 수 있다.Accordingly, the
일례로, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 감지 영역을 촬영하는 카메라(10)의 영상에서 상기 이벤트 정보에 대응되는 특정 객체 검출시 상기 특정 객체에 대한 객체 식별 정보를 생성하여 상기 저장부에 저장할 수 있다.As an example, the
이때, 상기 객체 식별 정보는 영상 관제 서버(100)에서 객체에 부여한 ID, 상기 특정 객체의 특징점 정보와 일치하는 특징점 정보가 포함된 출입자 정보, 상기 특징점 정보 등을 포함할 수 있다.In this case, the object identification information may include an ID given to the object by the
또한, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 용의자에 해당하는 특정 객체와 동일한 객체가 상기 하나 이상의 보조 카메라(20) 중 특정 보조 카메라(20)의 영상에서 식별되어 검출된 경우, 상기 특정 보조 카메라(20)에 대응되도록 미리 설정된 관심 영역의 위치 정보를 상기 특정 객체의 객체 식별 정보와 매칭하여 저장할 수 있다.In addition, when the
이때, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 관심 영역의 위치 정보를 상기 특정 객체의 객체 식별 정보와 매칭하여 상기 영상 관제 서버(100)의 저장부에 저장할 수 있다.In this case, the
이를 통해, 상기 영상 관제 서버(100)는 보조 카메라(20)별로 전송되는 영상으로부터 상기 특정 객체와 동일한 객체가 식별되어 검출될 때마다 상기 특정 객체가 검출된 영상을 전송한 보조 카메라(20)에 대응되는 관심 영역의 위치 정보를 상기 특정 객체의 객체 식별 정보와 매칭하여 저장할 수 있으며, 상기 특정 객체에 매칭되어 누적된 하나 이상의 위치 정보를 기초로 상기 특정 객체의 이동 경로를 추적할 수 있다.Through this, the
이때, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 위치 정보를 상기 객체 식별 정보와 매칭하여 저장할 때 상기 위치 정보에 상기 특정 객체가 검출된 시간(또는 시점)을 포함시킬 수 있으며, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 특정 객체의 객체 식별 정보와 매칭되어 누적 저장된 위치 정보와 위치 정보에 포함된 시간을 기초로 시간 순서에 따른 이동 경로에 대한 경로 정보를 생성할 수 있다.In this case, the
한편, 상술한 구성에서, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 제1 센서 모듈(210) 및 제2 센서 모듈(230)이 제공하는 출력 중 x 축에 대한 출력을 차동 증폭한 제 1 출력과 상기 제 1 센서 모듈(210) 및 제 2 센서 모듈(230)이 제공하는 출력 중 y 축에 대한 출력을 차동 증폭한 제 2 출력을 상기 이벤트 정보로부터 식별하고, 상기 제 1 출력 및 제 2 출력을 하나 이상의 객체 종류별로 x축 및 y축에 대한 출력범위가 미리 설정된 설정 정보와 비교할 수 있다.Meanwhile, in the above-described configuration, the
이때, 상기 설정 정보는 상기 영상 관제 서버(100)에 미리 설정되거나 저장될 수 있으며, 상기 출력 범위는 x 축의 출력에 대한 범위 및 y 축의 출력에 대한 범위가 포함될 수 있다.In this case, the setting information may be preset or stored in the
이에 따라, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 이벤트 정보에 포함된 상기 제 1 출력 및 제 2 출력을 상기 설정 정보와 비교하여 상기 제 1 출력 및 제 2 출력이 속하는 출력 범위에 대응되는 객체 종류를 상기 설정 정보로부터 식별할 수 있다.Accordingly, the
이에 따라, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 제 1 출력 및 제 2 출력 중 적어도 하나가 기준값 이상이면서 상기 이벤트 정보에 대응되어 식별된 객체 종류가 보안에 위협이 되는 위험 객체로서 미리 설정된 객체 종류인 경우 상기 알람 정보를 생성하여 상기 알람 장치로 전송할 수 있다.Accordingly, the
이때, 상기 이벤트 정보는 z축에 대한 출력을 차동 증폭한 제 3 출력을 더 포함할 수 있으며, 상기 설정 정보에 포함된 객체 종류별 출력 범위 각각에는 상기 z 축의 출력에 대한 범위가 더 설정될 수 있다.In this case, the event information may further include a third output obtained by differentially amplifying the output on the z-axis, and a range for the output of the z-axis may be further set in each of the output ranges for each object type included in the setting information. .
이에 따라, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 이벤트 정보에 포함된 상기 제 1 출력과 제 2 출력 및 제 3 출력을 상기 설정 정보와 비교하여 상기 제 1 출력과 제 2 출력 및 제 3 출력이 속하는 출력 범위에 대응되는 객체 종류를 상기 설정 정보로부터 식별할 수 있으며, 상기 제 1 출력과 제 2 출력 및 제 3 출력 중 적어도 하나가 기준값 이상이면서 상기 이벤트 정보에 대응되어 식별된 객체 종류가 보안에 위협이 되는 위험 객체로서 미리 설정된 객체 종류인 경우 상기 알람 정보를 생성하여 상기 알람 장치로 전송할 수도 있다.Accordingly, the
이때, 상기 영상 관제 서버(100)는 상기 알람 정보에 상기 식별된 객체 종류를 포함시켜 상기 알람 장치에 전송할 수 있으며, 상기 알람 장치가 디스플레이 장치로 구성되어 상기 디스플레이 장치를 통해 경고 신호의 출력과 함께 상기 이벤트 정보에 대응되어 식별된 객체 종류가 표시되도록 할 수 있다.At this time, the
한편, 상술한 구성에서 상기 영상 감시 시스템은, 상기 영상 관제 서버(100) 및 검출부(250) 중 적어도 하나에 구성되어 미리 등록되거나 별도 수신된 라이센스 정보를 확인하며, 확인 결과 사용이 승인될 경우 상기 검출부(250)에서 검출한 센서 정보를 미리 설정된 프로토콜에 따라 상기 영상 관제 서버(100)에서 사용할 수 있도록 제공하는 센서 감지 연동 소프트웨어부를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, in the above configuration, the video monitoring system is configured in at least one of the
상술한 바와 같이, 본 발명은 소형 자성체를 소지한 상태로 보안이 필요한 감지 영역을 통과하는 출입자에 대해 복수의 지자기 센서를 이용하여 권총이나 칼, 허가되지 않은 소형 기기 등과 같은 소형 자성체의 소지 여부를 정확하게 검출할 수 있으며, 이러한 소형 자성체를 소지한 출입자를 범죄 행위가 의심되는 용의자로 검출한 후 상기 용의자를 하나 이상의 카메라가 제공하는 영상을 통해 추적하여 용의자의 범죄 행위를 사전에 차단할 수 있어, 보안이 필요한 영역에 대한 보안성을 크게 높일 수 있으며 범죄 행위의 사전 차단에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.As described above, the present invention uses a plurality of geomagnetic sensors to determine whether a small magnetic material such as a pistol, a knife, or an unauthorized small device is possessed by an entrant who passes through a sensing area requiring security while possessing a small magnetic material. It is possible to accurately detect a person carrying such a small magnetic material as a suspect suspected of criminal activity, and then track the suspect through the video provided by one or more cameras to block criminal activity of the suspect in advance. The security of this necessary area can be greatly increased, and the reliability of the pre-blocking of criminal activities can be increased.
또한, 본 발명은 가볍고 이동 설치가 용이한 복수의 지자기 센서를 단순 감지를 원하는 장소에 배치하는 것만으로 감지 영역을 편리하게 원하는 장소에 설정할 수 있어 감지 영역의 변경에 대한 편의성을 제공할 수 있음과 아울러 복수의 지자기 센서의 출력을 통해 정확하게 보안에 위협이 되는 소형 자성체를 검출할 수 있도록 지원함으로써, 저비용으로 용이하게 범죄를 사전 차단할 수 있는 보안 시스템을 구축할 수 있도록 지원할 수 있다.In addition, the present invention can provide convenience for changing the sensing area by conveniently setting the sensing area at the desired place by simply placing a plurality of geomagnetic sensors that are light and easy to move and install at the desired place. In addition, by supporting the accurate detection of small magnetic objects that threaten security through the output of a plurality of geomagnetic sensors, it is possible to support the construction of a security system that can easily prevent crime in advance at low cost.
또한, 본 발명에서 소형 자성체에 대한 감지를 수행하는 감지장치는 원거리의 차량이나 엘리베이트처럼 대형 금속체가 이동하면서 생기는 자기장의 변화가 감지영역에 미치더라도, 동상 모드(Common mode)로 처리하여 소형 금속의 이동에 의한 자계의 미세한 변화를 분리하여 감지할 수 있다. 마찬가지로, 태양의 흑점의 폭발 , 자기축의 이동 , 자기 폭풍 등의 자연 현상에서 발생하는 지구 자기장의 변화도 본 발명에서는 동상모드 신호로 처리되기 때문에, 감지 영역 내에서의 작은 자성체에 의한 자기장의 미세변화를 감지하는데 영향을 받지 않는다.In addition, in the present invention, the sensing device for sensing a small magnetic body processes in a common mode even if a change in a magnetic field generated while a large metal body moves, such as a long-distance vehicle or an elevator, reaches the sensing area, and processes the small metal. It is possible to separate and detect minute changes in the magnetic field caused by movement. Similarly, since changes in the Earth's magnetic field that occur in natural phenomena such as sunspot explosion, magnetic axis movement, and magnetic storm are also processed as in-phase mode signals in the present invention, minute changes in magnetic field caused by small magnetic materials in the sensing area unaffected by the detection of
더하여, 본 발명의 감지장치에 포함된 지자기센서들은 주변의 대형 자성체의 움직임에 의한 자기장의 변화나 지구 자기장 자체의 변화에 반응하지 않도록 설계되었기 때문에, 감지 영역에서의 소형 금속체의 움직임에 의한 미세 신호를 큰 배율로 증폭할 수 있다.In addition, since the geomagnetic sensors included in the sensing device of the present invention are designed not to respond to changes in the magnetic field caused by the movement of a large magnetic body in the vicinity or changes in the Earth's magnetic field itself, microscopic The signal can be amplified by a large magnification.
또한, 본 발명의 감지장치는 지자기 센서의 측정점을 측정공간으로 확장하는 브릿지 오프셋(Bridge offset)과 측정축 오프셋(Measurement axis offset)을 적용하여 차동증폭하고 자기장 구배(Gradient)의 변화를 동시에 측정함으로써, 감지 영역 안에서의 자기장의 미세 변화를 충분히 증폭할 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 감지장치는 감지 영역 안에서 센서와 이동 물체의 거리에 따라 감지 신호가 급격히 감소하는 문제를 해결한다.In addition, the sensing device of the present invention is differentially amplified by applying a bridge offset and a measurement axis offset that extend the measurement point of the geomagnetic sensor to the measurement space and simultaneously measuring the change in the magnetic field gradient. , it is possible to sufficiently amplify minute changes in the magnetic field within the sensing area. Through this, the sensing device of the present invention solves the problem that the sensing signal rapidly decreases according to the distance between the sensor and the moving object in the sensing area.
본 발명의 실시예들에서 설명된 구성요소는, 예를 들어, 메모리 등의 저장부, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서 등의 하드웨어, 명령어 세트를 포함하는 소프트웨어 내지 이들의 조합 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다.The components described in the embodiments of the present invention include, for example, a storage unit such as a memory, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, and a field programmable (FPA). one or more general purpose computers or special devices, such as hardware such as an array), programmable logic unit (PLU), microprocessor, software including an instruction set, or any combination thereof, or any other device capable of executing and responding to instructions. It can be implemented using a target computer.
전술된 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may modify and modify the above-described contents without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
10: 카메라 20: 보조 카메라
100: 영상 관제 서버 200: 감지 장치
205: 센서부 210: 제1 센서 모듈
230: 제2 센서 모듈 250: 검출부10: camera 20: secondary camera
100: video control server 200: detection device
205: sensor unit 210: first sensor module
230: second sensor module 250: detection unit
Claims (9)
상기 제1 페어, 제2 페어, 제3 페어, 제4 페어, 제5 페어 및 제6 페어의 출력의 변화가 있는 경우에 상기 감지 영역에서 움직이는 자성체가 있는 것으로 판단하고, 이벤트 정보를 생성하여 전송하는 검출부;
를 포함하는 감지 장치;
상기 감지 영역을 촬영하여 생성한 영상을 전송하는 하나 이상의 카메라; 및
상기 검출부 및 카메라와 통신망을 통해 통신하며, 상기 검출부로부터 이벤트 정보 수신시 상기 하나 이상의 카메라로부터 수신된 영상 중 상기 이벤트 정보에 따른 이벤트 발생 시점에 대응되는 영상으로부터 상기 이벤트 정보에 따른 자성체가 감지된 사람에 해당하는 객체를 검출하는 영상 관제 서버
를 포함하며,
상기 검출부는,
상기 제1 페어와 제2 페어의 출력노드 전압을 차동증폭하는 제1 차동증폭부;
상기 제3 페어와 제4 페어의 출력노드 전압을 차동증폭하는 제2 차동증폭부;
상기 제5 페어와 제6 페어의 출력노드 전압을 차동증폭하는 제3 차동증폭부;
및
상기 제1 차동증폭부, 제2 차동증폭부 및 제3 차동증폭부 중에서 선택할 수 있는 어느 두 개 차동증폭부의 출력이 감지된 경우에 상기 감지 영역에서 움직이는 자성체가 있는 것으로 판단하는 분석부를 포함하고,
상기 검출부는,
상기 제1 페어와 제2 페어에서 크기가 같고 부호가 동일한 신호가 출력되는경우에, 동상모드로 판단하는 동상모드검출부를 더 포함하며,
상기 동상모드는 상기 감지 영역 외부에서 대형 자성체가 움직임에 따른 자기장의 변화가 상기 감지 영역에 작용하는 상태인 것을 특징으로 하는 감지영역 지정 구조를 가진 자기 센서를 이용한 영상 감시 시스템.
As a magnetoresistive element pair having two magnetoresistive elements, in order to sense a magnetic material passing through a sensing area between a first point and a second point, a measurement axis is directed toward the second point in a +x-axis direction. a first pair disposed at the first point such that the second pair is disposed at the second point such that the measurement axis is in the -x axis direction, and the measurement axis is directed in the +y direction perpendicular to the +x axis. A third pair disposed at the first point, a fourth pair disposed at the second point such that the measurement axis faces the -y axis direction perpendicular to the -x axis, and the measurement axis is perpendicular to the +x and +y axes a sensor unit including a fifth pair disposed at the first point to face a +z direction and a sixth pair disposed at the second point so that a measurement axis faces a -z axis direction; and
When there is a change in the output of the first pair, the second pair, the third pair, the fourth pair, the fifth pair, and the sixth pair, it is determined that there is a moving magnetic material in the sensing area, and event information is generated and transmitted a detection unit;
A sensing device comprising;
one or more cameras for transmitting an image generated by photographing the detection area; and
A person who communicates with the detection unit and the camera through a communication network, and has detected a magnetic body according to the event information from an image corresponding to an event occurrence time according to the event information among the images received from the one or more cameras when receiving event information from the detection unit A video control server that detects an object corresponding to
includes,
The detection unit,
a first differential amplifier for differentially amplifying the output node voltages of the first pair and the second pair;
a second differential amplifier for differentially amplifying the output node voltages of the third pair and the fourth pair;
a third differential amplifier for differentially amplifying the output node voltages of the fifth pair and the sixth pair;
and
When the output of any two differential amplifiers selectable from the first differential amplifier, the second differential amplifier, and the third differential amplifier is sensed, it includes an analysis unit that determines that there is a magnetic body moving in the sensing area,
The detection unit,
In the case where the signal having the same magnitude and the same sign is output from the first pair and the second pair, it further includes an in-phase mode detection unit for judging an in-phase mode,
The in-phase mode is an image monitoring system using a magnetic sensor having a detection area designation structure, characterized in that a change in a magnetic field as a result of movement of a large magnetic body outside the detection area acts on the detection area.
상기 분석부는 상기 제1 차동증폭부의 출력과 제2 차동증폭부의 출력으로 구한 Euclidean Norm이 기설정된 기준 값 이상이면 상기 감지 영역에서 움직이는 자성체가 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 감지영역 지정 구조를 가진 자기 센서를 이용한 영상 감시 시스템.
The method according to claim 1,
The analysis unit determines that there is a magnetic material moving in the sensing area when the Euclidean Norm obtained by the output of the first differential amplifier and the output of the second differential amplifier is greater than or equal to a preset reference value. A video surveillance system using sensors.
상기 분석부는 상기 제1 차동증폭부의 출력, 제2 차동증폭부의 출력 및 제3 차동증폭부의 출력으로 구한 Euclidean Norm이 기설정된 기준 값 이상이면 상기 감지 영역에서 움직이는 자성체가 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 감지영역 지정 구조를 가진 자기 센서를 이용한 영상 감시 시스템.
The method according to claim 1,
If the Euclidean Norm obtained by the output of the first differential amplifier, the output of the second differential amplifier, and the output of the third differential amplifier is greater than or equal to a preset reference value, the analysis unit determines that there is a magnetic material moving in the sensing area. A video surveillance system using a magnetic sensor with a detection area designation structure.
상기 센서부는 제1 센서 모듈 및 제2 센서 모듈을 포함하며,
상기 제1 페어와 제3 페어 및 제5 페어가 상기 제1 센서모듈에 내장되고,
상기 제2 페어와 제4 페어 및 제6 페어가 상기 제2 센서모듈에 내장되고,
상기 제1 센서모듈 및 제2 센서모듈의 케이스 외면에는 상기 +x, -x, +y 및 -y 축방향 중 적어도 하나가 시각적으로 표시된 것을 특징으로 하는 감지영역 지정 구조를 가진 자기 센서를 이용한 영상 감시 시스템.
The method according to claim 1,
The sensor unit includes a first sensor module and a second sensor module,
The first pair, the third pair, and the fifth pair are built in the first sensor module,
The second pair, the fourth pair, and the sixth pair are built into the second sensor module,
An image using a magnetic sensor having a detection area designation structure, wherein at least one of the +x, -x, +y and -y axial directions is visually displayed on the outer surfaces of the cases of the first sensor module and the second sensor module surveillance system.
상기 제1 센서모듈과 제2 센서모듈은 각각 무선 기기로 구현되어 상기 검출부와 무선으로 연결되며,
상기 제1 페어, 제2 페어, 제3 페어, 제4 페어, 제5 페어 및 제6 페어의 출력은 디지털 신호로 변환되어 상기 검출부로 전송되는 것을 특징으로 하는 감지영역 지정 구조를 가진 자기 센서를 이용한 영상 감시 시스템.
6. The method of claim 5,
Each of the first sensor module and the second sensor module is implemented as a wireless device and is wirelessly connected to the detection unit,
The output of the first pair, the second pair, the third pair, the fourth pair, the fifth pair and the sixth pair is converted into a digital signal and transmitted to the detection unit. video surveillance system used.
상기 영상 관제 서버 및 검출부 중 적어도 하나에 구성되어 미리 등록되거나 별도 수신된 라이센스 정보를 확인하며, 확인 결과 사용이 승인될 경우 상기 검출부에서 검출한 센서 정보를 미리 설정된 프로토콜에 따라 상기 영상 관제 서버에서 사용할 수 있도록 제공하는 센서 감지 연동 소프트웨어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감지영역 지정 구조를 가진 자기 센서를 이용한 영상 감시 시스템.
The method according to claim 1,
It is configured in at least one of the video control server and the detection unit to check previously registered or separately received license information, and if use is approved as a result of the verification, the sensor information detected by the detection unit is used in the video control server according to a preset protocol. An image monitoring system using a magnetic sensor having a detection area designation structure, characterized in that it further comprises a sensor detection interlocking software unit that provides to be able to do so.
상기 하나 이상의 카메라 이외에 상기 감지 영역 이외의 관심 영역을 촬영하여 생성한 영상을 전송하는 하나 이상의 보조 카메라를 더 포함하고,
상기 영상 관제 서버는 상기 하나 이상의 보조 카메라와 통신망을 통해 통신하며, 상기 하나 이상의 보조 카메라 각각이 전송하는 영상에서 상기 객체와 동일한 객체를 식별하여 검출하는 것을 특징으로 하는 감지영역 지정 구조를 가진 자기 센서를 이용한 영상 감시 시스템.
The method according to claim 1,
In addition to the one or more cameras, it further comprises one or more auxiliary cameras for transmitting an image generated by photographing a region of interest other than the detection region,
The image control server communicates with the one or more auxiliary cameras through a communication network, and a magnetic sensor having a detection area designation structure, characterized in that it identifies and detects the same object as the object in the image transmitted by each of the one or more auxiliary cameras video surveillance system using
상기 영상 관제 서버는 영상 분석을 통해 상기 객체에 대한 특징점을 추출하여 저장하고, 상기 추출된 특징점을 기초로 상기 하나 이상의 보조 카메라와 각각 대응되는 하나 이상의 영상 각각에서 상기 객체와 동일 객체를 식별하는 것을 특징으로 하는 감지영역 지정 구조를 가진 자기 센서를 이용한 영상 감시 시스템.9. The method of claim 8,
The video control server extracts and stores the feature points for the object through image analysis, and identifies the same object as the object from each of the one or more images corresponding to the one or more auxiliary cameras based on the extracted feature points A video surveillance system using a magnetic sensor with a characteristic detection area designation structure.
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