KR100406989B1 - 감시용 카메라 및 그의 모션검출방법 - Google Patents

Abstract

선택된 촬상영역의 면적과 조리개 개폐정도를 반영하여 모션을 검출하는 줌 렌즈 일체형 감시용 카메라가 개시된다. 카메라는 조리개의 개폐정도에 대응하여 그 값이 가변되도록 조리개가중치와 사용자가 선택한 선택영역과 사용자가 설정가능한 최소단위면적인 최소영역간의 면적비에 대응하여 그 값이 가변되도록 영역가중치를 각각 부여하여 비교레벨을 설정하고, 화상의 휘도변화량과 상기 설정단계에서 설정된 상기 비교레벨을 비교한 후, 비교결과 상기 휘도변화량이 상기 비교레벨을 초과하는 경우에 현재 촬상된 화상의 모션변화가 존재하는 것으로 판별한다. 따라서, 촬상된 화상의 휘도변화의 변수가 되는 선택영역의 면적과 조리개의 개폐정도에 의해서 영역가중치와 조리개가중치를 비교레벨 설정시 부여함으로써, 다양한 촬상 화면에 대해 모션검출을 정확하게 할 수 있다.

Description

감시용 카메라 및 그의 모션검출방법{Camera for detecting a motion in the monitering area and motion detecting method thereof}

본 발명은 감시용 카메라의 모션검출에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 촬상된 화상의 휘도값에 대해 비교레벨을 설정하여 모션을 검출하는 감시용 카메라 및 그의 모션검출방법에 관한 것이다.

통상적으로 감시용 시스템, 즉, 무인 방법 시스템은 주변의 환경을 감시하기위한 감시 카메라와 주변의 물체의 움직임을 검출하기 위한 모션 검출기를 가지고 있다. 종래의 모션검출는 우선 사용자가 모션을 검출 할 영역을 설정하고 모션 검출의 레벨을 설정한다. 영역은 크기와 위치를 자유롭게 하여 화면상의 하나의 영역으로 설정 가능하다. 모션 검출은 카메라의 신호처리부로부터 휘도데이터를 읽어서 현재 필드의 휘도값과 이전 6필드의 평균 휘도값을 비교하여 값 변화가 사용자가 설정한 모션검출레벨 이상으로 발생하면 모션검출을 알린다.

예컨데, 모션검출면적의 경우에는 사용자가 영역을 크게 설정하면 움직임이 있을 경우 휘도 변화량이 크게 나타나고, 영역을 작게 설정하면 움직임이 있을 경우 휘도 변화량이 작게 나타난다. 예를 들어, 모션검출레벨, 즉, 비교 레벨을 '10'으로 설정했을 때, 작은 면적에서의 변화된 휘도값은 '5'이고 큰 면적에서의 변화된 변화 휘도값은 '20'이라면, 움직임이 있었는데도 작은 면적으로 설정했을 때는 검출이 되지 않는다. 또한, 줌 렌즈 일체형 카메라의 경우 조리개를 자동으로 조절하는 기능을 가지고 있다.

이때, 촬상한 화면이 밝을 경우에는 조리개를 닫고, 어두울 경우에는 조리개를 열게 된다. 즉, 조리개가 열림 상태이면 화면이 어두우므로 움직임이 있을 경우, 휘도 변화량이 작게 나타내고, 조리개가 닫힘 상태이면 화면이 밝으므로 움직임이 있을 경우, 휘도 변화량이 크게 나타난다. 이와 같이 비교레벨을 '10'으로 설정했을 때 움직임이 발생하면, 화면이 어두운 경우에는 휘도값이 '5'의 차이가 발생하고 화면이 밝은 경우에는 휘도값이 '20'의 차이가 발생하여 화면이 어두운 경우에는 모션이 검출되지 않는다.

따라서, 종래에는 절대적인 비교레벨로 모션을 검출하기 때문에 모션검출의 변수가 되는 촬상한 화면의 밝기 및 사용자가 설정한 모션검출영역에 의해서 모션검출의 정확도가 떨어지는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 사용자가 선택한 영역의 면적 및 조리개 개폐정도에 따라서 상대적인 비교레벨을 설정함으로써 보다 정확한 모션을 검출할 수 있는 감시용 카메라를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 감시용 카메라의 주요구성 블록도,

도 2는 도 1에 따른 조리개가중치를 표시한 도, 그리고

도 3는 도 1에 따른 모션검출방법의 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 촬상부 20 : 신호처리부

30 : 신호출력부 40 : 마이콤

41 : 설정부 42 : 비교부

43 : 판별부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 감시용 카메라는 조리개의 개폐정도에 대응하여 그 값이 가변되도록 조리개가중치와, 사용자가 선택한 선택영역과 사용자가 설정가능한 최소단위면적인 최소영역간의 면적비에 대응하여 그 값이 가변되도록 영역가중치를 각각 부여하여 비교레벨을 설정하는 설정부; 화상의 휘도변화량과 상기 설정부에 의해 설정된 상기 비교레벨을 비교하는 비교부; 및 상기 비교부의 비교결과 상기 휘도변화량이 상기 비교레벨을 초과하는 경우에 현재 촬상된 화상의 모션변화가 존재하는 것으로 판별하는 판별부;를 포함한다.

바람직하게는, 상기 휘도변화량은 이전에 촬상된 소정 개수의 화상에 대한 휘도의 평균치와 현재 촬상한 화상의 휘도 측정치의 차에 기초하여 산출된다. 또한, 상기 조리개가중치는 최소치와 최대치 사이의 전체범위를 소정 개수의 단계로 나뉘며, 상기 비교레벨은 조리개가중치, 영역가중치의 곱에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따르면, 조리개의 개폐정도에 대응하여 그 값이 가변되도록 조리개가중치와, 사용자가 선택한 선택영역과 사용자가 설정가능한 최소단위면적인 최소영역간의 면적비에 대응하여 그 값이 가변되도록 영역가중치를 각각 부여하여 비교레벨을 설정하는 단계; 화상의 휘도변화량과 상기 설정단계에서 설정된 상기 비교레벨을 비교하는 단계; 및 상기 비교부의 비교결과 상기 휘도변화량이 상기 비교레벨을 초과하는 경우에 현재 촬상된 화상의 모션변화가 존재하는 것으로 판별하는 단계;를 가지는 감시용 카메라의 모션검출방법을 특징으로 한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 줌 렌즈 일체형 감시용 카메라의 주요구성을 나타낸 블록도이다.

줌 렌즈 일체형 감시용 카메라는 촬상부(10), 신호처리부(20), 신호출력부(30), 마이콤(40)을 가진다.

촬상부(10)는 렌즈군(미도시)을 통해 입사되는 감시영역내의 피사체의 화상을 타이밍 발생부(미도시)에서 발생된 수직,수평동기 펄스에 따라 영상신호로 변환하는 고체촬상소자(CCD)를 가진다.

신호처리부(20)는 촬상된 영상신호를 디지털데이터로 변환시키며, 디지털데이터로 변환된 영상신호의 휘도/컬러신호를 신호처리한다.

신호출력부(30)는 신호처리부(20)에서 신호처리된 영상신호를 외부에 출력한다.

마이콤(40)은 설정부(41), 비교부(42), 판별부(43)를 가지며, 설정부(41)는신호처리부(20)에서 신호처리된 휘도신호의 휘도값에 기초하여 소정의 가중치를 부여하여 비교레벨을 설정한다. 여기서, 가중치는 조리개가중치와 영역가중치를 가진다. 조리개가중치는 카메라의 조리개가 완전히 열림상태에서 최소치를, 조리개가 완전히 닫힘상태에서 최대치를 부여하며, 또한, 영역가중치는 최소단위면적인 최소영역에 대해 사용자가 선택한 선택영역의 비로 부여한다.

비교부(42)는 휘도변화량, 즉, 이전에 촬상된 소정 개수의 화상에 대한 휘도의 평균치와 현재 촬상된 화상의 휘도값의 차를 설정부(41)에서 설정된 비교레벨과 비교한다.

판별부(43)는 비교부(42)의 결과에 따라서 휘도변화량과 비교레벨의 크기를 판별한다. 예컨데, 휘도변화량이 비교레벨보다 작을 경우에는 현재 촬상한 화상에서 모션이 검출되지 않았다고 판단하고, 그 반대로 휘도변화량이 비교레벨보다 클 경우, 현재 촬상한 화상에 모션이 검출되었다고 판단하며, 마이컴(40)은 모션검출 알림신호(AS)를 출력한다. 출력된 모션검출 알림신호(AS)는 감시시스템을 주관장하는 중앙통제실(미도시)로 전송된다.

도 2 및 도 3를 참조하여 실시예에 따른 모션검출방법을 상세하게 설명한다.

촬상부(10)는 입력된 피사체의 이미지를 수평,수직 촬상구동 펄스에 동기시켜 영상신호로 변환시킨다. 다음, 신호처리부(20)에서는 촬상된 영상데이터를 디지털데이터로 변환하고 변환된 디지털데이터의 휘도/컬러신호를 소정의 신호처리를 한 후, 신호출력부(30)로 출력한다.

이때, 마이컴(40)은 신호처리부(20)로 부터 현재 촬상된 화상의 휘도데이터를 읽어 현재 필드의 휘도값과 이전 6필드의 평균 휘도값의 차인 휘도변화량을 산출한다(S1)(S2). 다음, 소정의 비교레벨을 설정한다. 비교레벨을 설정하기 위해서는 먼저, 조리개가중치와 영역가중치를 계산한다.

조리개가중치는 도 2에 도시한 바와 같이, 조리개의 개폐정도에 따라서 완전히 열림상태를 '1'에서 부터 완전히 닫힘상태를 '4'로 가중치의 범위를 정한다(S3).

또한, 영역가중치는 수식으로 표현하면 다음과 같다(S4).

여기서, K는 면적의 비율과 휘도 차이의 비율이 일정치 않을 때 조정하기 위한 상수이다.

다음, 비교레벨은 수식으로 표현하면 다음과 같다(S5).

여기서, 기준레벨은 최소영역에 완전히 조리개가 열림상태일 경우의 디폴트레벨로서, '5'라고 정의한다.

이하에서는 모션검출에 있어서 변수가 되는, 조리개의 개폐정도 및 모니터(30)상에 표시되는 전체영역 중에서 사용자의 의해 선택된 모션검출영역의 면적에 따라서 비교레벨을 설정하는 것을 상세하게 설명한다.

우선, 사용자에 의해 선택된 영역의 면적이 최소단위면적으로 설정될 경우, 조리개의 개폐정도에 따른 비교레벨은 다음과 같이 설정된다. 촬상된 화면의 밝기가 밝아서 조리개가 완전히 닫힘상태에 있을 경우, 영역가중치는 '1'이고, 조리개가중치는 도 2에 도시된 바와 같이 '4'가 된다. 따라서 비교레벨은 5 x 3 x 1 = 15 로 설정된다. 한편, 촬상된 화면의 밝기가 어두워서 조리개가 완전히 열림상태에 있을 경우, 영역가중치는 '1'이고, 조리개가중치는 '1'이 된다. 따라서, 비교레벨은 5 x 1 x 1 = 5 로 설정된다. 즉, 촬상된 화면이 밝을 경우에는 비교레벨값은 상대적으로 크게 설정되고, 어두울 경우에는 비교레벨값을 상대적으로 작게 설정된다. 즉, 촬상된 화면의 밝기가 밝으면, 상대적으로 휘도값의 변화량도 커지므로, 같은 검출영역내의 화상의 움직임에도 촬상된 화면이 어두우면 휘도값이 작게 나타나므로 절대적인 비교레벨에 의해 모션을 검출할 경우, 모션이 검출되지 않을 수 있게 된다. 따라서, 상기와 같이 촬상된 화면의 밝기, 즉, 조리개의 개폐정도에 따른 가중치를 부여하여 비교레벨을 설정함으로써 조리개의 개폐정도에 따라서 상대적으로 모션을 검출할 수 있게 된다.

다음은, 촬상된 화면이 밝아서 조리개가 완전히 닫힘상태, 즉, 조리개가중치가 '4'인 경우, 사용자가 선택한 영역의 면적에 따른 비교레벨은 다음과 같이 설정된다. 사용자가 최소단위영역을 선택영역으로 설정했을 경우, 조리개가중치는 '4'이고 영역가중치는 '1'로서 비교레벨은 5 x 1 x 4 = 20 으로 설정된다. 한편, 선택영역이 최소단위영역의 2배가 되는 경우의 비교레벨은 5 x 2 x 4 = 40 으로 설정된다. 즉, 선택영역이 작을 경우에는 비교레벨값은 상대적으로 작게 설정되며, 선택영역이 클 경우에는 비교레벨값은 상대적으로 크게 설정된다. 즉, 선택된 영역의 면적이 커지면, 상대적으로 휘도값의 변화량도 커지므로, 같은 화상의 움직임에도 검출영역이 작으면 휘도값이 작게 나타나므로 절대적인 비교레벨에 의해 모션을 검출할 경우 모션이 검출되지 않을 수 있게 된다. 따라서, 상기와 같이 선택영역에 따른 가중치를 부여하여 비교레벨을 설정함으로써 영역변화에 따라서 상대적으로 모션을 검출할 수 있게 된다.

이상과 같이, 설정부(41)에서는 상기와 같이 다양한 촬상 화면에 대해서 소정의 비교레벨을 설정하고(S5), 비교부(42)에서는 이전에 촬상된 소정 개수의 화상에 대한 휘도의 평균치와 현재 촬상한 화상의 휘도측정치의 차인 휘도변화량과 설정된 비교레벨을 비교한다. 그 후, 판별부(43)는 비교부(42)의 결과에 기초하여 현재 촬상된 화상의 모션을 판별한다(S5)(S6). 마이컴(40)은 판별결과 휘도변화량이 비교레벨 이상이면 모션검출 알림신호(AS)를 출력한다(S7). 모션검출 알림신호(AS)는 중앙통제실(미도시)로 전송되고, 중앙통제실은 모션검출 알림신호(AS)의 입력에 의해서 감시 영역내에 이상이 있음을 검출 할 수 있게 된다. 이상의 실시예에서는 모션검출 알림신호(AS)를 중앙통제실로 전송하는 예를 설명하였으나, 상기 모션검출 알림신호(AS)로서 경보장치를 구동할 수 도 있다.

상기와 같이, 촬상된 화상의 휘도변화의 변수가 되는 선택영역의 면적과 조리개의 개폐정도에 따라서 비교레벨 설정시 영역가중치와 조리개가중치를 부여함으로써 상대적으로 비교레벨을 설정하여 다양한 촬상 화면에 대해 정확한 모션 검출 을 할 수 있으며 오동작을 줄일 수 있다.

본 발명에 따르면, 촬상된 화면에 대해 모션 검출시, 모션검출의 판별기준이 되는 비교레벨을 사용자의 선택영역면적 가중치와 조리개 개폐정도에 따른 가중치를 부여하여 상대적인 비교레벨을 설정하여 비교함으로써 다양한 촬상 화면에 대해 정확한 모션을 검출 할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (18)

1. 조리개의 개폐정도에 대응하여 그 값이 가변되도록 조리개가중치를 부여하여 비교레벨을 설정하는 설정부;

   화상의 휘도변화량과 상기 설정부에 의해 설정된 상기 비교레벨을 비교하는 비교부; 및

   상기 비교부의 비교결과 상기 휘도변화량이 상기 비교레벨을 초과하는 경우 에 현재 촬상된 화상의 모션변화가 존재하는 것으로 판별하는 판별부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 휘도변화량은 이전에 촬상된 소정 개수의 화상에 대한 휘도의 평균치와 현재 촬상한 화상의 휘도 측정치의 차에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 조리개가중치는 최소치와 최대치 사이의 전체범위를 소정 개수의 단계로 나누는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라.
4. 사용자가 선택한 선택영역과 사용자가 설정가능한 최소단위면적인 최소영역간의 면적비에 대응하여 그 값이 가변되도록 영역가중치를 부여하여 비교레벨을 설정하는 설정부;

   화상의 휘도변화량과 상기 설정부에 의해 설정된 상기 비교레벨을 비교하는 비교부; 및

   상기 비교부의 비교결과 상기 휘도변화량이 상기 비교레벨을 초과하는 경우 에 현재 촬상된 화상의 모션변화가 존재하는 것으로 판별하는 판별부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 휘도변화량은 이전에 촬상된 소정 개수의 화상에 대한 휘도의 평균치와현재 촬상한 화상의 휘도 측정치의 차에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라.
6. 조리개의 개폐정도에 대응하여 그 값이 가변되도록 조리개가중치와, 사용자가 선택한 선택영역과 사용자가 설정가능한 최소단위면적인 최소영역간의 면적비에 대응하여 그 값이 가변되도록 영역가중치를 각각 부여하여 비교레벨을 설정하는 설정부;

   화상의 휘도변화량과 상기 설정부에 의해 설정된 상기 비교레벨을 비교하는 비교부; 및

   상기 비교부의 비교결과 상기 휘도변화량이 상기 비교레벨을 초과하는 경우 에 현재 촬상된 화상의 모션변화가 존재하는 것으로 판별하는 판별부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 휘도변화량은 이전에 촬상된 소정 개수의 화상에 대한 휘도의 평균치와 현재 촬상한 화상의 휘도 측정치의 차에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 조리개가중치는 최소치와 최대치 사이의 전체범위를 소정 개수의 단계로 나누는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라.
9. 제 6항에 있어서,

   상기 비교레벨은 조리개가중치, 영역가중치의 곱에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라.
10. 조리개의 개폐정도에 대응하여 그 값이 가변되도록 조리개가중치를 부여하여 비교레벨을 설정하는 단계;

    화상의 휘도변화량과 상기 설정단계에서 설정된 상기 비교레벨을 비교하는 단계; 및

    상기 비교단계에서 비교결과 상기 휘도변화량이 상기 비교레벨을 초과하는 경우에 현재 촬상된 화상의 모션변화가 존재하는 것으로 판별하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라의 모션검출방법.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 휘도변화량은 이전에 촬상된 소정 개수의 화상에 대한 휘도의 평균치와 현재 촬상한 화상의 휘도 측정치의 차에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라의 모션검출방법.
12. 제 10항에 있어서,

    상기 설정단계에서 조리개가중치는 최소치와 최대치 사이의 전체범위를 소정 개수의 단계로 나누는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라의 모션검출방법.
13. 사용자가 선택한 선택영역과 사용자가 설정가능한 최소단위면적인 최소영역간의 면적비에 대응하여 그 값이 가변되도록 영역가중치를 부여하여 비교레벨을 설정하는 단계;

    화상의 휘도변화량과 상기 설정단계에서 설정된 상기 비교레벨을 비교하는 단계; 및

    상기 비교단계에서 비교결과에 상기 휘도변화량이 상기 비교레벨을 초과하는 경우 현재 촬상된 화상의 모션변화가 존재하는 것으로 판별하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라의 모션검출방법.
14. 제 13항에 있어서,

    상기 휘도변화량은 이전에 촬상된 소정 개수의 화상에 대한 휘도의 평균치와 현재 촬상한 화상의 휘도 측정치의 차에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라의 모션검출방법.
15. 조리개의 개폐정도에 대응하여 그 값이 가변되도록 조리개가중치와, 사용자가 선택한 선택영역과 사용자가 설정가능한 최소단위면적인 최소영역간의 면적비에 대응하여 그 값이 가변되도록 영역가중치를 각각 부여하여 비교레벨을 설정하는 단계;

    화상의 휘도변화량과 상기 설정단계에서 설정된 상기 비교레벨을 비교하는 단계; 및

    상기 비교부의 비교결과 상기 휘도변화량이 상기 비교레벨을 초과하는 경우에 현재 촬상된 화상의 모션변화가 존재하는 것으로 판별하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라의 모션검출방법.
16. 제 15항에 있어서,

    상기 휘도변화량은 이전에 촬상된 소정 개수의 화상에 대한 휘도의 평균치와 현재 촬상한 화상의 휘도측정치의 차에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라의 모션검출방법.
17. 제 15항에 있어서,

    상기 설정단계에서 조리개가중치는 최대치와 최소치 사이의 전체범위를 소정 개수의 단계로 나누는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라의 모션검출방법.
18. 제 16항 또는 제17항에 있어서,

    상기 설정단계에서 비교레벨은 조리개가중치, 영역가중치의 곱에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라의 모션검출방법.