KR100313702B1 - 감시시스템의영상저장장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감시 시스템의 영상 저장 장치에 관한 것으로 특히, 감시 영역의 움직임을 검출한 경우 그 움직임 검출 시점부터의 영상을 압축하여 저장하도록 함에 목적이 있다. 이러한 목적의 본 발명은 피사체의 영상을 촬상하여 디지털 신호로 변환하는 디지털 카메라(101)와, 상기 디지털 카메라(101)의 출력 신호를 입력으로 이전 영상과 현재 영상을 비교하여 그 차가 미리 설정된 값보다 크면 펄스를 측정하여 일정값이상일 때 움직임 발생으로 인식하여 움직임 검출 신호를 출력하는 움직임 검출부(105)와, 특정 장소에 대한 움직임, 온도, 충격, 습도 또는 음성 등의 변화량을 감지하여 상기 씨피유(111)에 전송하는 센서부(108)와, 경비 모드인 경우 상기 센서부(108)에서의 변화량 검출시 상기 디지털 카메라(101)를 액티브시킨 후 상기 움직임 검출부(105)에서 움직임을 검출하면 그 움직임 검출 시점부터의 영상을 압축하여 플래시 메모리(112)에 저장하는 씨피유(111)를 구비하여 구성한다.

Description

감시 시스템의 영상 저장 장치

본 발명은 감시 시스템에 관한 것으로 특히, 움직임을 검출하여 영상을 저장하는 영상 기록 장치에 관한 것이다.

근래에 아날로그 폐쇄회로티브이(CCTV) 시스템를 대체하는 디지털 영상 감시 시스템이 급속히 보급되고 있다.

이러한 디지털 영상 감시 시스템은 기존의 아날로그 폐쇄회로티브이 시스템에 비해 고화질로 영상을 저장하고 그 저장된 영상의 조회 및 원격 전송등 여러 면에서 운용상에 편리한 기능을 제공하고 있다.

그러나, 현재의 디지털 영상 감시 시스템은 개인용 컴퓨터(PC)를 기반으로 제작되므로 시스템의 복잡성과 고비용 및 설치 운영상의 어려움으로 인해 소규모 시설에 적용되기에는 많은 어려움을 수반하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 움직임을 검출한 경우 그 움직임 검출 시점부터의 영상을 압축하여 플래시 메모리에 저장하도록 창안한 감시 시스템의 영상 저장 장치를 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 카메라의 스탠바이(stand-by) 상태에서 특정 영역의 환경 변화를 검출한 경우 카메라를 액티브시킨 후 감시 영역에서 움직임을 검출하면 그 움직임 검출 시점부터 영상을 압축하여 플래시 메모리에 저장하도록 함을 다른 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은 움직임 또는 주위 환경의 변화를 검출한 경우 특정 장소로 전화를 걸어 저장된 영상을 전송하도록 함을 또 다른 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예를 보인 장치의 브럭도.

도 2는 본 발명의 다른 실시예를 보인 장치의 블럭도.

도 3은 도 1 또는 도 2에서 움직임 검출부의 블럭도.

도 4 내지 도 6은 본 발명에서 현장 감시를 위해 네트워크를 구성한 예시도.

도 7은 본 발명에서 임의의 영역 감시를 위한 센서 설치를 보인 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101, 200 : 카메라 102 : 영상 처리부

103 : 비디오 인코더 104 : 디램(DRAM)

105 : 움직임 검출부 106 : 클럭 발생부

107 : 동작 상태 표시부 108 : 센서부

109 : 키 입력부 110 : 적외선 수신부

111 : 씨피유(CPU) 112 : 플래시 메모리

113 : 모뎀 114 : 롬(ROM)

201 : 비디오 디코더

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 감시 영역을 촬영하는 디지털 카메라와, 이 디지털 카메라의 출력 신호를 입력으로 이전 영상과 현재 영상을 비교하여 움직임을 판별하는 움직임 판별부와, 감시 영역의 영상을 저장하기 위한 플래시 메모리와, 상기 움직임 판별부에서 움직임을 검출하면 상기 플래시 메모리에 검출 영역의 영상을 저장하는 씨피유(CPU)를 구비하여 구성함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 임의의 영역에서의 침입자를 감지하기 위한 센서부와, 침입자가 발생한 경우 미리 저장된 전화 번호로 전화를 걸어 통화가 성립되면 저장된 영상을 전송하기 위한 모뎀을 더 구비하여 구성한다.

한편, 본 발명은 디지털 카메라를 항시 온 상태로 유지시킨는 노말 모드와 센서부에서 변화를 검출하기 전까지는 디지털 카메라를 스탠바이(stand-by) 상태로 유지시키는 경비 모드로 구분하여 동작시킬 수 있다.

이하, 본 발명을 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1 은 본 발명의 일실시예를 보인 장치의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 피사체의 영상을 촬상하여 디지털 신호로 변환하는 디지털 카메라(101)와, 이 디지털 카메라(101)의 출력 신호를 디램(104)에 일시 저장한 후 MPEG 또는 JPEG 방식으로 처리하는 영상 처리부(102)와, 이 영상 처리부(102)의 출력 신호를 조합하여 비디오 신호를 표시 장치(도면 미도시)에 전송하는 비디오 인코더 (103)와, 상기 디지털 카메라(101)의 출력 신호중 휘도 신호를 일시 저장하고 이전 영상과 현재 영상을 비교하여 그 차가 미리 설정된 값보다 크면 펄스를 측정하여 일정값이상일 때 움직임 발생으로 인식하여 움직임 검출 신호를 출력하는 움직임 검출부(105)와, 특정 장소에 대한 움직임, 온도, 충격, 습도 또는 음성 등의 변화량을 감지하는 센서부(108)와, 노말 모드인 경우 상기 디지털 카메라(101)를 항시 온 상태로 유지하면서 상기 움직임 검출부(105)의 움직임 검출 신호를 인식하면 상기 영상 처리부(102)를 제어하여 그 움직임 검출 시점부터의 영상을 압축하여 플래시 메모리(112)에 저장하고 경비 모드인 경우 디지털 카메라(101)를 스탠바이 상태로 유지하다가 상기 센서부(108)가 주위 환경의 변화를 인식하면 상기 디지털 카메라(101)를 동작시킨 후 상기 움직임 검출부(105)가 움직임을 검출한 순간부터 상기 영상 처리부(102)에서의 압축 영상을 상기 플래시 메모리(112)에 저장하며 전송 모드가 설정된 경우 미리 저장되어 있는 전화 번호를 모뎀(113)을 통해 다이얼링하여 통화가 성립 되면 상기 플래시 메모리(112)에 압축 영상을 저장하면서 전송하는 씨피유(111)와, 시스템의 동작을 제어하기 위한 프로그램을 저장하는 롬(ROM)(114)와, 실시간으로 클럭을 발생시켜 상기 씨피유(111)에 제공하는 펄스 발생부(106)와, 상기 씨피유(111)와 제어에 의해 시스템의 동작 상태를 표시하는 동작 상태 표시부(107)와 특정 감시 영역의 설정 또는 시스템의 동작 개시 및 정지 등의 기능을 설정하는 키입력부(107)와, 리모콘으로부터의 특정 감시 영역의 설정 또는 시스템의 동작 개시 및 정지 등의 기능 설정에 의한 적외선 신호를 수신하여 상기 씨피유(111)에 전송하는 적외선 수신부(110)으로 구성한다.

상기 움직임 검출부(105)는 도3 의 블럭도에 도시한 바와 같이, 디지털 카메라(101)에서의 디지털 영상 신호를 프레임 단위로 저장하는 메모리(213)와, 이 메모리(213)에 저장된 이전 영상과 현재 영상을 비교하여 그 차가 미리 설정된 한계치 보다 크면 카운터를 동작시켜 펄스를 계수하고 그 계수값이 미리 설정된 값보다 크 면 움직임 검출 신호를 씨피유(111)로 출력하는 움직임 판별기(212)와, 상기 디지털 카메라(101)에서의 영상 신호를 상기 메모리(213)에 저장하고 상기 움직임 판별기(212)에서의 영상 처리 시간을 세분화하여 제어하는 버스 제어기(211)로 구성한다.

상기 움직임 판별기(212)는 이전 영상과 현재 영상을 비교하여 그 차가 대리 설정된 한계치보다 큰지 판별하는 제1 비교기와 이 제1 비교기에서 차가 한계회보다 크다고 판별하면 펄스를 계수하는 카운터와, 이 카운터의 계수값이 미리 설정된 값 보다 크게 되면 움직임 검출 신호를 출력하는 제2 비교기로 구성한다.

상기 버스 제어기(211)는 영상 저장 시간을 이븐 필드, 영상 처리 시간을 오드필드로 구분하여 제어한다.

이와같이 구성한 본 발명의 실시예에 대한 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 디지털 카메라(101)를 감시 영역으로 고정시켜 설치한 후 관리자는 필요한 경우 키 입력부(109) 또는 리모콘으로 특정 장소 예로, 중앙 통제실, 경비 회사 또는 경찰서 등의 전화 번호를 입력시키면 씨피유(CPU)(111)는 입력된 전화번호를 내부 메모리에 저장시키게 된다.

여기서, 리모콘으로 전화 번호를 입력한 경우 씨피유(111)는 적외선 수신부 (110)의 출력 신호를 입력받아 내부 메모리에 전화 번호를 저장하게 된다.

본 발명에서는 출입문으로의 방문자가 있고 출입문 이외의 지역으로 침입 우려가 없는 주간인 경우 노말 모드로 설정하여 감시 영역측으로 고정된 디지털 카메라(101)를 항시 온 상태로 유지하면서 움직임 감지부(105)가 감시 영역에서 움직임을 검출한 경우 그 움직임 검출 시점부터 영상을 압축하여 플래시 메모리(117)에 저장 하거나 또는 출입문 또는 창문등으로 침입 우려가 있는 야간 또는 공휴일인 경우 감시 영역측으로 고정된 디지털 카메라(101)를 스탠바이(stand-by) 상태를 유지하다가 센서부(108)에서 주위 환경의 변화를 검출하면 상기 디지털 카메라(101)를 동작시킨 후 움직임 감지부(105)가 감시 영역에서 움직임을 검출한 경우 그 움직임 검출 시점부터 영상을 압축하여 플래시 메모리(112)에 저장하도록 구성한다.

먼저, 침입의 우려가 없는 주간인 경우 노말 모드로 시스템이 동작을 시작하면 씨피유(111)는 롬(114)에 저장되어 있는 프로그램을 실행하여 시스템의 전체 동작을 제어하며 아울러 시스템의 동작 상태를 동작 상태 표시부(107)에 표시하여 관리자에게 알리게 된다.

이때, 디지털 카메라(101)는 피사체의 영상을 촬상하여 디지털 신호로 변환한 후 영상 처리부(102)에 전송하며 상기 영상 처리부(102)는 디지털 카메라(101)에서의 디지털 신호를 디램(104)에 일시 저장한 후 MPEG, JPEG 방식으로 영상 처리하여 비디오 인코더 (103)에 전송한다.

이에 따라, 비디오 인코더(103)는 영상 처리부(102)에서의 비디오 신호를 조합하여 표시 장치(도면 미도시)에 출력함로써 특정 감시 영역의 영상을 표시하게 된다.

그리고, 디지털 카메라(101)는 비디오 디코더, 아날로그/디지털 변환기를 내장하며 촬상된 피사체의 영상 신호를 휘도 성분(Y)과 채도 성분(C)을 분리한 후 약 12MHz의 샘플링 주파수로 상기 휘도 성분(Y)만을 샘플링하여 8비트로 분해한다.

이때, 움직임 검출부(105)는 디지털 카메라(101)에서 디지털 신호중 휘도 성분(Y)만을 일시 저장하고 이전 영상과 현재 영상을 비교하여 그 차가 미리 설정된 한계회보다 크면 그 시점에서 펄스를 계측하게 된다.

이에 따라, 움직임 검출부(105)는 이전 영상과 현재 영상의 비교에 의한 차가 미리 설정된 한계치보다 큰 상태에서 펄스 계측값이 미리 설정된 저장값보다 크게 되면 움직임 발생으로 인식하여 움직임 검출 신호를 씨피유(111)에 전송한다.

즉, 도3 의 블럭도와 같이 구성한 움직임 검출부(105)는 디지털 카메라(101)에서의 휘도 성분(Y)을 버스 제어기(211)가 메모리(213)에 일시 저장하면 움직임 판별기(212)는 제1 비교기가 상기 메모리(213)에 저장된 이전 영상과 현재 입력 영상을 비교하고 그 차가 미리 설정된 한계계보다 크면 카운터가 동작되어 펄스를 계수하며 상기 비교된 결과값이 미리 설정된 한계치보다 큰 상태에서 제2 비교기가 상기에서의 계수값과 미리 설정된 값을 비교하여 계수값이 크게 되면 움직임이 발생한 것으로 인식하여 움직임 검출 신호를 씨피유(111)로 출력하게 된다.

상기의 과정은 매 프레임당 한 번씩 수행되므로 초당 30번의 영상 처리를 수행하게 된다.

따라서, 씨피유(111)는 움직임 검출부(105)의 움직임 검출 신호를 인식하면 영상 처리부(107)를 제어하여 움직임이 검출된 시점부터의 영상을 압축시키고 그 압축 영상을 플래시 메모리(112)에 저장한다.

이 후, 관리자는 리모콘을 조작하여 디지털 카메라 시스템의 플래시 메모리(112)에 저장되어 있는 영상을 조회할 수 있다.

그리고, 본 발명은 출입문 또는 창문등으로 침입의 우려가 있는 야간 또는 공휴 일인 경우 경비 모드가 설정되어 시스템이 동작되면 특정 감시 영역측으로 고정된 디지털 카메라(101)가 스탠바이(stand-by) 상태를 유지하게 된다.

이때, 창문 또는 출입문 등에 설치된 센서에서의 변화량 즉, 침입자에 의한 움직임, 온도, 습도 또는 음성 등의 변화량을 센서후(108)가 검출하면 씨피유(111)는 적외선 조명장치(도면 미도시)를 동작시킴과 아울러 상기 디지털 카메라(101)를 액티브시켜 동작시키고 동시에 움직임 검출부(105)의 출력 신호를 검색하여 움직임이 검출되는지 판단한다.

따라서, 감시 영역내에 침입자가 들어와서 음직임 검출부(105)가 움직임을 검출하여 움직임 감지 신호를 출력하면 씨피유(111)는 영상 처리부(102)를 제어하여 움직임 검출 시점부터의 영상을 압축시 키고 그 압축 영상을 플래시 메모리 (112)에 저장하게 된다.

여기서, 필요한 경우 침입자에 의해 센서부(108)가 환경의 변화를 감지한 시점에서 씨피유(111)는 모뎀(113)을 통해 특정 장소 예로, 중앙 통제실 또는 경비 회사로 전화를 걸어 침입을 알리고 이 후, 감시 영역에 들어온 침입자의 영상을 촬영 하여 전송하도록 구성할 수 있다.

예를 들어, 도7 의 예시도와 같이 출입문에 개폐 센서, 창문에 침입 감지 센서를 부착한 경우 디지털 카메라(101)는 감시 영역측으로 고정된 상태에서 스탠바이 상태를 유지하고 있다.

이때, 출입문 또는 유리창을 통한 침입자가 있어 센서부(108)가 움직임, 온도, 충격, 습도 또는 음성 등의 변화량을 검출한 경우 씨피유(111)는 적외선 조명 장치(도면 미도시)를 작동시킴과 동시에 디지털 카메라(101)를 액티브시괴 동작시키게 된다.

이에 따라, 디지털 카메라(101)가 특정 감시 영역을 촬영하면 영상 처리부(102)가 MPEG, JPEG 방식으로 영상 처리를 수행하고 비디오 인코더(103)가 상기 영상 처리부(102)의 출력 신호를 조합하여 비디오 신호를 표시 장치(도면 미도시)에 출력함으로써 감시 영역의 영상을 화면에 표시하게 된다.

이때, 움직임 검출후(105)는 디지털 카메라(101)의 출력 신호를 입력으로 움직임이 검출되는지 이전 영상과 현재 영상을 비교하게 된다.

이에 따라, 움직임 검출부(105)가 움직임을 검출하면 씨피유(111)는 영상 처리부(102)를 제어하여 움직임이 검출된 시점부터의 영상을 압축시키고 그 압축 영상을 플래시 메모리(112)에 저장한다.

그리고, 관리자가 전화 번호가 입력된 경우 센서부(108)가 주위 환경의 변화를 검출한 시점에서 씨피유(111)는 관리자의 전화 번호를 모뎀(113)을 통해 발신한 후 통화가 성립되면 침입을 알린다.

또한, 전송 모드가 설정되어 있는 경우라면 특정 감시 영역에서의 움직임 검출을 인식한 순간부터 씨피유(111)는 플래시 메모리(112)에 압축 영상을 저장하면서 모뎀(113)을 이용하여 특정 장소로 상기 플래시 메모리(112)에 저장된 압축 영상을 전송하게 된다.

이 후, 현장에 도착한 관리자는 리모콘을 조작하여 디지털 카메라 시스템의 플래시 메모리(112)에 저장되어 있는 영상을 조회할 수 있다.

상기에서 플래시 메모리(117)에 저장되는 영상의 압축율은 원래 영상의 약1/10 정도이다.

또한, 사용자가 키 입력부(109) 또는 리모콘으로 특정 감시 영역을 설정하면 씨피유(111)는 그 설정된 감시 영역에 대한 비트만을 '1'로 세트시키게 된다.

이 후, 감시 동작이 개시되면 씨피유(111)는 그 설정된 감시 영역에 대해서만 감시 기능을 수행하도록 움직임 검출부(105)를 제어하면서 전체 시스템의 동작을 제어한다.

또한, 도2 는 본 발명의 다른 실시예를 보인 장치의 블럭도로서 이에 도시한 바와 같이, 디지털 카메라(101)대신 폐쇄회로티브이(CCTV) 카메라(200)를 사용한 경우로써 영상 처리부(102), 비디오 인코더(103), 디램(104), 움직임 검출부(105), 클럭 발생부(106), 동작 상태 표시부(107), 센서부(108), 키 입력부(109), 적외선 수신부(110), 씨피유(111), 플래시 메모리(112), 모뎀(113) 및 롬(114)는 제1도와 동일하게 구성하고 상기 폐쇄회로티브이 카메라(200)의 출력 단자에 비디오 디코더(201)를 접속하여 구성한다.

따라서, 본 발명의 다른 실시예는 폐쇄회로티브이 카메라(20O)가 특정 감시 영역의 영상을 촬상하면 비디오 디코더(201)는 상기 폐쇄회로티브이 카메라(200)에서 출력되는 아날로그 영상신호를 신호 처리를 통해 디지털 영상신호로 변환하여 영상 처리부(102)에 출력함과 동시에 약12MHz의 주파수로 샘플링한 휘도 성분(Y)만을 움직임 검출부(105)에 출력하게 된다.

즉, 본 발명의 다른 실시예는 폐쇄회로티브이(CCTV) 카메라(2OO)에 적용한 경우로서 상기 카메라(200)의 아날로그 출력 신호를 디지털 신호로 변환하기 위해 비디오 디코더(201)를 부가한 것이며 상기 비디오 디코더(201)의 후단부터의 동작은 상기 일실시예에서의 동작과 동일하다.

한편, 본 발명은 도4∼도6 의 예시도와 같은 네트워크를 구축하여 감시 영역의 움직임, 온도, 충격, 습도 또는 음성 등의 변화를 검출한 경우 영상을 녹화할 수 있다.

도4 는 가정 또는 소규모 점포등에서 출입자 감시 및 야간 침입 감시 등에 활용하는 경우로서 감시 현장에 설치한 카메라를 직접 모니터에 연결함으로써 입력 영상의 변화가 발생하였을 때 영상을 1장씩 저장한다.

도5 는 여러 군데를 카메라로 감시할 필요가 있는 대형 빌딩에 활용할 수 있다.

이 경우에는 각층마다 카메라를 설치하고 그 각각의 카메라를 RS-232C, RS-424 또는 RS-485 등의 통신 방식으로 중앙 통제실에 접속함으로써 중앙 통제실에서 각각의 카메라를 제어하거나 그 각각의 카메라에서 저장한 영상을 조회하여 저장 매체에 기록하거나 용지에 인쇄할 수 있다.

도6 은 한국 전력의 무인 변전소 또는 수자원 공사의 댐 관리등과 같은 여러 원격지를 중앙 통제실에서 감시할 필요가 있는 경우 활용할 수 있다.

이 경우에는 각각의 원격지 현장에 카메라를 설치하고 그 각각의 원격지에 설치된 카메라를 전용선 또는 공중전화 통신망(PSTN)을 통해 중앙 통제실에 접속하여 중앙 통제실에서 각각의 원격지에 설치된 카메라를 제어하여 감시 기능을 동작시키고 그 각각의 카메라에 저장된 디지털 영상을 조회하여 저장 매체에 기록하거나 인쇄할 수 있다.

상기와 같은 동작을 수행하는 본 발명은 기존 감시 시스템을 구성하기 위해 필요하였던 여러 장치 즉, 카메라, 영상 저장 및 압축 장치, 모니터 표시 장치, 침입 검출 장치, 데이터 전송 장치 등의 여러 기능을 디지털 회로로 구성하여 기존의 CCD 카메라 정도의 크기에 모두 탑재한다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 기존에 소프트웨어적으로 처리하였던 움직임 영상 감지 기능을 하드웨어적으로 실시간 처리함으로써 움직임 감시의 고속 처리가 가능함은 물론 정확한 움직임 감시를 수행할 수 있어 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 디지털 회로로 구현함으로써 저가로 소형화와 경량화가 용이하며 누구나 쉽게 설치할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. (정정) 감시 영역을 촬영하는 카메라와, 이 카메라의 출력 신호를 프레임 단위로 저장하여 프레임 단위로 이전 영상과 현재 영상을 비교하여 움직임을 판별하는 움직임 판별부와 임의의 영역에서의 충격, 온도, 습도 또는 음성 등의 변화량을 감지하기 위한 센서부와, 노말 모드가 설정된 경우 상기 카메라를 항시 온상태로 유지시킨면서 상기 움직임 검출부에서 움직임을 검출한 시점부터 영상을 압축하여 상기 플래시 메모리에 저장하고 경비 모드가 설정된 경우 상기 카메라를 스탠바이 상태로 유지시키다가 상기 센서부에서의 변화량 검출을 인식하면 상기 카메라를 액티브시켜 동작시킨 후 상기 움직임 검출부에서 움직임을 검출한 시점부터 영상을 압축하여 상기 플래시 메모리에 저장하며 전송 모드가 설정되어 있는 경우 상기 모드 동작에 따른 압축 영상을 상기 플래시 메모리에 저장하면서 특정 관리자에게 전송시키는 제어 수단을 구비하여 구성함을 특징으로 하는 감시 시스템의 영상 저장 장치.
2. (정정) 제1항에 있어서, 움직임 검출부는 카메라에서의 영상 입력 신호를 프레임 단위로 저장하는 메모리와, 이 메모리에 저장된 이전 영상과 현재 영상을 비교하여 그 차가 미리 설정한 한계치보다 크면 일정 시간동안 펄스를 계수하고 그 계수값이 미리 설정한 값보다 크면 움직임 검출신호를 제어 수단으로 출력하는 움직임 판별기와, 상기 카메라에서의 영상 신호를 상기 메모리에 저장하고 상기 움직임 판별기에서의 영상 처리 시간을 세분화하여 제어하는 버스 제어기로 구성함을 특징으로 하는 감시 시스템의 영상 저장 장치.
3. (삭제)