KR100452092B1 - 이중 카메라를 이용한 침입자 추적장치 및 그 방법 - Google Patents

이중 카메라를 이용한 침입자 추적장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 어안렌즈를 갖춘 제 1 카메라가 침입자의 침입 여부를 판단하고 제 2 카메라 침입자를 추적 촬영하는 이중 카메라를 이용한 침입자 추적장치 및 그 방법에 관한 것이다. 이를 위해, 일단이 고정되어 축선 방향으로 촬영하는 제 1 카메라(10); 상기 제 1 카메라(10)에 설치된 어안렌즈(12); 상기 제 1 카메라(10)의 둘레에 회전 가능하게 설치된 제 1 회전부(14); 상기 제 1 회전부(14)상에 탑재되고, 상기 제 1 회전부(14)의 회전운동과 독립적으로 소정 각도만큼 회동 가능한 제 2 회전부(16)상에 탑재된 제 2 카메라(18); 상기 어안렌즈(12)를 통한 상기 제 1 카메라(10)의 복수 영상신호로부터 침입자(50)의 유무를 판단하는 판단수단; 상기 제 1 카메라(10)의 영상신호에 기초하여 상기 침입자(50)의 좌표 데이터를 산출하는 산출수단; 상기 제 2 카메라(18)가 상기 침입자(50)를 촬영하기 위하여, 상기 좌표 데이터에 기초하여 상기 제 1 회전부(14) 및 제 2 회전부(16)의 구동신호를 생성하여 해당 회전부(14, 16)로 각각 전송하는 구동신호 출력부(36); 및 상기 제 1 카메라(10) 및 제 2 카메라(18)의 영상을 저장하기 위한 영상저장수단(40)이 포함된다.

Description

이중 카메라를 이용한 침입자 추적장치 및 그 방법{Unidentified People Tracking Device Using Dual Cameras And Method Thereof}
본 발명은 보안 감시용 카메라 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 어안렌즈를 갖춘 제 1 카메라가 침입자의 침입 여부를 판단하고 제 2 카메라 침입자를 추적 촬영하는 이중 카메라를 이용한 침입자 추적장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 보안이나 무인 경비 시스템에서는 1대의 CCD 카메라와, 이러한 CCD 카메라를 좌우로 회전시키기 위한 좌우 구동부, 아래위로 선회시키기 위한 선회구동부를 갖추고 있다. 또한, 넓은 영역에 설치되는 카메라인 경우에는 줌렌즈가 설치되어 줌기능까지 갖추고 있다.
따라서, 이러한 종래의 CCD 카메라는 넓은 영역을 일정한 각속도로 왕복 선회하면서 촬영하고, 이를 중앙에서 보안책임자가 모니터링 하여 기록하는 방식을 택하고 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 무인 카메라 장치의 경우, 카메라의 촬영범위를 벗어난 지역은 전혀 감시를 할 수 없다는 단점이 있었다. 따라서, 종래에는 이를 방지하기 위하여 복수의 카메라를 여러 곳에 설치하고 선회속도를 조절하여 감시의 사각지대를 최소화하는 방안이 사용되었다. 그러나, 이러한 방안에도 실내 전역을 동시에 항상 감시하고 촬영할 수 없다는 한계가 있었다.
특히, 카메라에 침입자가 포착된 경우, 줌기능을 이용하여 영상을 확대하는데, 이 때, 침입자가 몇 발자국 움직이면 침입자의 영상이 화면에서 사라지기 때문에 카메라를 이리저리 돌려서 침입자를 찾아내야 하는 불편한 점이 있었다.
따라서, 감시 지역 전역을 항상 촬영하면서도, 침입자가 침입하였을 때에는 자동으로 침입자의 궤적을 추적하여 침입자가 카메라 영상의 중앙에 위치하도록 하는 시스템의 개발이 요구되어 왔다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로써, 본 발명의 제 1목적은, 실내 또는 감시대상 지역(보안경비영역) 전역을 항상 촬영하여 기록하고 감시할 수 있는 이중 카메라를 이용한 침입자 추적장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2 목적은, 경비 대상 영역에서 침입자가 발생한 경우 침입자의 이동 위치를 자동으로 탐지하여 카메라가 침입자를 추적하면서 침입자의 영상을 촬영할 수 있는 이중 카메라를 이용한 침입자 추적장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
또한, 침입자의 위치를 자동으로 추적할 수 있으면서도 구조가 간단하고 저가의 장비를 이용하여 제작할 수 있도록 함으로써 누구나 쉽게 설치하여 이용할 수 있는 이중 카메라를 이용한 침입자 추적장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 일단이 고정되어 축선 방향으로 촬영하는 제 1 카메라(10); 상기 제 1 카메라(10)에 설치되어 상기 제 1 카메라(10) 주변 피사체의 영상을 하나의 영상으로 맵핑하기 위한 광학수단; 상기 제 1 카메라(10)의 축선상에서 회전 가능하게 설치된 제 1 회전부(14); 상기 제 1 회전부(14)상에 탑재되고, 상기 제 1 회전부(14)의 회전운동과 독립적으로 소정 각도만큼 회동 가능한 제 2 회전부(16)상에 탑재된 제 2 카메라(18); 상기 광학수단을 통한 상기 제 1 카메라(10)의 복수 영상신호로부터 침입자(50)의 유무를 판단하는 판단수단; 상기 판단수단에 의해 침입자(50)가 침입하였다는 명령어가 출력될 때, 상기 제 1 카메라(10)의 영상신호에 기초하여 상기 침입자(50)의 좌표 데이터를 산출하는 산출수단; 상기 제 2 카메라(18)가 상기 침입자(50)를 촬영하기 위하여, 상기 좌표 데이터에 기초하여 상기 제 1 회전부(14) 및 제 2 회전부(16)의 구동신호를 생성하여 해당 회전부(14, 16)로 각각 전송하는 구동신호 출력부(36); 및 상기 제 1 카메라(10) 및 제 2 카메라(18)의 영상을 저장하기 위한 영상저장수단(40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 카메라를 이용한 침입자 추적장치에 의하여 달성될 수 있다.
또한, 상기 제 2 카메라(18)의 복수 영상신호를 비교 연산하는 연산수단; 및 상기 연산수단으로부터 침입자(50)의 이동방향을 나타나는 추적벡터를 산출하는 추적벡터 산출수단;을 더 포함하고, 상기 구동신호 출력부(36)는 상기 추적벡터에 기초하여 상기 제 1 회전부(14) 및 제 2 회전부(16)의 구동신호를 생성하여 해당 회전부(14, 16)로 각각 전송하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 영상저장수단(40)은 VCR, DVR, 하드디스크, CD-RW, DVD-램, 자기기록테이프, 메모리 스틱 등인 것이 더욱 바람직하다.
아울러, 상기 제 1 카메라(10)는 천장(20)에 수직하게 고정되고, 연직 하방을 촬영하도록 설치되는 것이 가장 바람직하다.
또한, 상기 제 1 회전부(14)는 0°~ 360°범위내에서 회전 가능하고, 제 2 회전부(16)는 0°~ 90°범위내에서 회동 가능한 것이 가능하다.
그리고, 상기 좌표 데이터는 영상의 중심으로부터 침입자(50)까지의 거리(R)및 기준축(본 실시예에서는 도 7의 X축)으로부터의 반시계방향 회전각(Θ)을 포함하도록 하는 것이 가장 바람직하다.
또한, 선택적으로 상기 저장된 영상신호 또는 제 1 및 제 2 카메라 영상신호를 인터넷을 통해 전송하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
그리고, 상기 광학수단은 어안렌즈(12)인 것을 바람직하다.
또는, 상기 광학수단은, 일단이 고정되고, 타단이 상기 제 1 회전부(14)의 축선을 따라 연장되어 상기 제 1 회전부(14) 외부로 돌출되는 컬럼(94); 일면이 상기 컬럼(94)에 고정되고, 타면이 거울을 형성하는 볼록거울(90); 상기 볼록거울(90)을 향하고, 상기 볼록거울(90)로부터 소정거리만큼 이격된 제 1 카메라(10); 및 일면이 상기 컬럼(94)에 고정되고, 내부에 상기 볼록거울(90)이 설치되며, 일단에 상기 제 1 카메라(10)가 고정되는 투명케이스(92)로 구성될 수도 있다.
또는, 상기 광학수단은, 상기 제 1 카메라(10)에 부착되어 제 1 카메라(10) 주변의 피사체의 영상을 반사하는 환형 볼록거울(70); 상기 환형 볼록거울(70)으로부터 소정 간격만큼 이격되게 설치되어 상기 환형 볼록거울(70)에서 반사된 영상을 상기 제 1 카메라(10)로 반사하는 오목거울(72); 및 상기 환형 볼록거울(70)과 상기 오목거울(72)을 지지하기 위한 투명 케이스(74);로 구성될 수도 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 또한, 어안렌즈(12), 볼록거울(90) 또는 환형 볼록거울(70)과 오목거울(72)의 조립체를 통한 상기 제 1 카메라(10)의 복수 영상신호로부터 침입자(50)의 유무를 판단하는 단계; 침입자(50)가 침입하였다는 명령어가 출력될 때, 상기 제 1 카메라(10)의 영상신호에 기초하여 상기 침입자(50)의좌표 데이터를 산출하는 단계; 제 1 회전부(14)상에 탑재된 제 2 회전부(16)상의 제 2 카메라(18)가 상기 침입자(50)를 촬영하기 위하여, 상기 좌표 데이터에 기초하여 제 1 회전부(14) 및 제 2 회전부(16)의 구동신호를 생성하여 해당 회전부(14, 16)로 각각 전송하는 단계; 상기 제 2 카메라(18)의 복수 영상신호를 비교 연산하여 상기 침입자(50)의 이동방향을 나타나는 추적벡터를 산출하는 단계; 및 상기 추적벡터에 기초하여 상기 제 1 회전부(14) 및 제 2 회전부(16)의 구동신호를 생성하여 해당 회전부(14, 16)로 각각 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 카메라를 이용한 침입자 추적방법에 의해서도 달성될 수 있음은 물론이다.
그리고, 상기 제 1 카메라(10)의 영상신호 및 제 2 카메라(16)의 영상신호를 각각 저장하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 그 밖에 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
도 1a은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 어안렌즈(12)가 장착된 이중 카메라 장치(1)의 개략적인 측면도,
도 1b는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 볼록거울(90)이 장착된 이중 카메라 장치(1)의 개략적인 측면도,
도 1c는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 환형 볼록거울(70)과 오목거울(72)이 장착된 이중 카메라 장치(1)의 개략적인 측면도,
도 2는 제 1a 도에 도시된 이중 카메라 장치(1)의 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 이중 카메라를 이용한 침입자 추적장치의 설치 상태도,
도 4는 도 3중 추적구동부(30)의 내부 블럭도,
도 5는 본 발명에 따른 제 1 카메라(10)가 어안렌즈(12)를 통해 실내를 촬영한 영상의 일예,
도 6은 도 5에 도시된 영상에서 침입자(50)가 침입하였을 때의 영상의 일예,
도 7은 도 6에 도시된 영상에서 침입자(50)의 좌표를 정의하고 산출하는 영상의 일예,
도 8은 도 7에서 산출된 좌표에 따라 본 발명의 제 2 카메라(18)가 이동하여 촬영한 영상의 일예,
도 9는 제 2 카메라가 촬영한 복수의 영상을 비교 연산하여 침입자(50)의 이동방향을 판단하는 영상의 일예,
도 10은 도 9에 의한 이동방향으로부터 추적벡터(64)를 산출하는 영상의 일예이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 이중 카메라장치, 10 : 제 1 카메라,
12 : 어안렌즈, 14 : 제 1 회전부,
16 : 제 2 회전부, 18 : 제 2 카메라,
20 : 천장, 22 : 베이스,
30 : 추적구동부, 40 : DVR,
50 : 침입자, 52 : 문,
54 : 실내, 60 : 제 2 카메라 영상,
64 : 추적벡터, 70 : 환형 볼록거울,
72 : 오목거울, 74, 92 : 투명케이스,
90 : 볼록거울, 94 : 컬럼.
이하에서는 본 발명에 따른 이중 카메라를 이용한 침입자 추적장치 및 그 방법의 구성에 관하여 첨부되어진 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1a는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 어안렌즈(12)가 설치된 이중 카메라 장치(1)의 개략적인 측면도이고, 도 2는 도 1a에 도시된 이중 카메라 장치(1)의 평면도이다. 도 1a 및 도 2에 도시된 바와 같이, 천장(20)에는 원형의 베이스(22)가 고정되어 이중 카메라 장치(1)를 기계적으로 고정한다.
이러한 베이스(22)의 중앙에는 제 1 카메라(10)가 수직 하방을 향해 고정되어 있다. 이러한 제 1 카메라(10)의 일예로는 저가의 CCD 카메라, 웹카메라 등을 들 수 있다. 그리고, 제 1 카메라(10)의 렌즈 영역에는 어안(FishEye)렌즈(12)가 부착되어 있다. 이러한 어안렌즈(12)는 실내의 영상을 왜곡(또는 맵핑)하여 한 화면내에 들어오도록 하는 구성을 갖고 있다.
제 1 회전부(14)는 전체적으로 환형 형상이며, 내부에 서보모터(미도시)와 감속 치차열(미도시)이 구비되어 있으며, 베이스(22)에 설치되어 제 1 카메라(10)의 둘레를 0°~ 360°범위내에서 회전 가능하도록 구성되어 있다. 따라서, 제 1 회전부(14)는 외부로부터 수신되는 구동신호에 따라 소정각도(예를 들어, 시계방향으로 10°)만큼 제 1 카메라(10)의 둘레를 회전할 수 있다.
제 2 회전부(16)는 제 1 회전부(14)상에 탑재되어 있으며, 제 1 회전부(14)의 회전운동과 독립적으로 상하 방향으로 약 0°~ 90°범위내에서 회동할 수 있도록 구성되어 있다. 이를 위해 내부에 서보모터(미도시)와 감속 치차열(미도시)이 구비되어 있다. 따라서, 제 2 회전부(16)는 외부로부터 수신되는 구동신호에 따라 소정각도(예를 들어, 상승방향으로 10°)만큼 회동할 수 있다.
도 1b는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 볼록거울(90)이 장착된 이중 카메라 장치(1)의 개략적인 측면도이다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 컬럼(94)의 일단은 베이스(20)에 고정되고, 제 1 회전부(14)의 축선을 따라 연장 형성되어 있으나, 제 1 회전부(14)의 회전운동과는 독립되도록 이격되어 구성되어 있다.
투명케이스(92)는 아크릴 또는 유리, 합성수지와 같은 투명한 재질로 성형하며, 일단이 컬럼(94)에 고정된다. 내부에는 볼록거울(90)이 설치되며, 이러한 볼록거울(90)은 또한 컬럼(94)의 타단에도 동시에 고정된다. 제 1 카메라(10)는 컬럼(94)의 축선상에 위치하며 볼록거울(90)을 향하고, 볼록거울(90)로부터 소정거리만큼 이격되어 있다. 이러한 제 1 카메라(10)는 투명케이스(92)에 의하여 위치가 고정된다. 따라서, 제 1 카메라(10) 주변 피사체의 영상은 투명케이스(92)를 통해 볼록거울(90)에 반사된 후, 제 1 카메라(10)로 입사된다. 제 1 카메라(10)의 배선(미도시)은 투명케이스(92)과 컬럼(94)의 속을 따라 배열되어 베이스(20)에 이른다.
도 1c는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 환형 볼록거울(70)과 오목거울(72)이 장착된 이중 카메라 장치(1)의 개략적인 측면도이다. 도 1c에 도시된 바와 같이, 제 1 카메라(10)의 앞부분에는 반구형의 투명케이스(74)가 설치되고, 투명케이스(74)의 내부에는 환형 볼록거울(70)과 오목거울(72)이 배치된다.
환형 볼록거울(70)은 제 1 카메라(10)의 축선상에 위치하며, 외경부분이 볼록거울을 형성한다. 오목거울(72)도 역시 제 1 카메라(10)의 축선상에 위치하며, 환형 볼록거울(70)로부터 일정 간격만큼 이격되어 있다. 따라서, 제 1 카메라(10)의 주변 피사체의 영상은 투명케이스(74)를 통과하여 환형 볼록거울(70)에서 일차로 반사된 뒤, 오목거울(72)에 2차로 반사되어 제 1 카메라(10)로 입사된다.
도 3은 본 발명에 따른 이중 카메라를 이용한 침입자 추적장치의 설치 상태도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 실내(54)의 천장(20)에는 이중 카메라 장치(1)가 고정되어 있고, 실내(54)에는 문(52)과 침입자(50)가 있다. 또한, 이중 카메라 장치(1)의 출력신호는 추적구동부(30)로 전송되고, 추적구동부(30)의 출력 영상은VCR 또는 DVR(Digital Video Recorder)장치(40)로 전송되어 녹화된다. 추적구동부(30) 내부의 구성에 관해서는 도 4에서 상세히 설명하기로 한다.
이중 카메라 장치(1)로부터 추적구동부(30)로는 카메라의 영상신호가 전송되고, 추적구동부(30)로부터 이중 카메라 장치(1)로는 카메라 구동신호와 전원, 카메라 동작신호 등이 전송된다.
도 4는 도 3중 추적구동부(30)의 내부 블럭도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 추적구동부(30)의 내부에는 크게 제어부(32), 영상신호입력부(31), 영상신호 출력부(33), 메모리(35), 전원장치(34) 및 구동신호출력부(36)가 포함되어 있다.
영상신호 입력부(31)는 제 1 카메라(10)의 영상신호와 제 2 카메라(16)의 영상신호가 입력되는 포트이다. 이러한 영상신호 입력부(31)의 영상 데이터는 제어부(32)로 전송된다.
제어부(32)는 마이크로 프로세서, 마이컴 또는 CPU 등으로 구현할 수 있으며, 각 영상 데이터를 프레임별로 분석하고, 미리 정해진 프로그램에 따라 영상 데이터를 판단하여 처리하게 된다.
영상신호 출력부(33)는 VCR 또는 DVR(40)과 같은 녹화장치로 영상을 송출하여 녹화하게 한다. 전원부(34)는 구동신호출력부(36) 및 이중 카메라 장치(1)에 필요한 전원을 공급하는 구성을 갖고 있다. 메모리(35)는 영상을 프레임별로 임시 저장하여 비교하고, 처리하기 위한 기억장소이다. 구동신호출력부(36)는 제 1 회전부(14)와 제 2 회전부(16)를 각각 독립적으로 구동하기 위한 제어신호를 생성하여 출력하는 구성을 갖고 있다. 제어부(32)로부터 이동하여야 할 위치좌표가 입력되면 이를 각 회전부의 이동각도 데이터로 변환하고, 이를 다시 소정의 전기신호로 변환하여 각 회전부(14, 16)로 전송하게 된다. 이를 위해 내부에 제 1 구동신호출력부(36a)와 제 2 구동신호출력부(36b)가 구비되어 있다.
그 밖에 필요에 따라서, 영상 데이터를 외부에서 수신하고, 외부에서 이중 카메라 장치(1)를 제어하기 위하여 추적구동부(30)의 내부에 랜카드(미도시)를 설치하고 인터넷(미도시)을 연결할 수도 있다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 이중 카메라를 이용한 침입자 추적장치의 추적방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 제 1 카메라(10)가 어안렌즈(12)를 통해 실내를 촬영한 영상의 일예이다. 제 1 카메라(10)와 어안렌즈(12)는 고정되어 있으므로, 실내(54)의 영상은 어안렌즈(12)에 의해 왜곡되어 카메라 렌즈 속으로 다 들어오게 된다. 즉, 도 3의 문(52)이 도 5에서는 찌그러진 문(52)으로 촬영된다. 즉, 본 발명에 따른 이중 카메라 장치(1)는 침입자(50)가 없는 상태에서는 제 1 카메라(10)만이 동작되고 제 2 카메라(18), 제 1, 2 회전부(14, 16)는 동작되지 않는다.
도 6은 도 5에 도시된 영상에서 침입자(50)가 침입하였을 때의 영상의 일예이다. 제어부(32)는 제 1 카메라(10)의 영상을 프레임(도 5와 도 6) 별로 비교 연산하는 과정에서 도 6에 도시된 바와 같이, 영상데이터에 변화가 발생하면 침입자(50)가 침입한 것으로 판단한다. 도 6에서 침입자(50)가 차지하는 영역의 픽셀의 데이터 값이 도 5에서의 해당 영역의 픽셀 데이터 값과 다르기 때문이다.
도 7은 도 6에 도시된 영상에서 침입자(50)의 좌표를 정의하고 산출하는 영상의 일예이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(32)는 카메라 영상의 중심으로부터 침입자(50) 영상의 중심까지의 좌표를 산출한다. 즉, 미리 정해진 X축과 이에 직교하는 Y축에 대해 침입자(50) 영상의 중심까지의 반경반경 거리(R)와 X축으로부터 반시계방향으로의 각도(Θ)를 산출하는 것이다.
그 다음, 제어부(32)는 제 1 회전부(14)와 제 2 회전부(16)의 현재 위치를 파악한 후, 거리(R)와 각도(Θ)에 기초하여 침입자(50)의 영상까지 제 2 카메라(18)를 이동시키기 위한 제 1 회전부(14)의 회전각도와 제 2 회전부(16)의 회전각도를 미리 정해진 프로그램에 의해 계산해 낸다. 이 때, 어안렌즈(12)(또는 볼록거울(90), 환형 볼록거울(70), 오목거울(72))의 왜곡특성은 고정된 값을 갖는 것이므로, 제 1 카메라(10)의 영상을 디지털 시그널 프로세싱(DSP)으로 보정하여 일반영상과 같이 복원할 수도 있다.
이와 같이 산출된 제 1 회전부(14)의 회전각도와 제 2 회전부(16)의 회전각도는 제어부(32)로부터 제 1 구동신호출력부(36a) 및 제 2 구동신호출력부(36b)를 거쳐 각 서보모터(미도시)로 전송되어 구동되게 된다.
도 8은 도 7에서 산출된 좌표에 따라 본 발명의 제 2 카메라(18)가 이동하여 촬영한 영상의 일예이다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 제 2 카메라(18)의 영상은 이미지의 왜곡없이 화면의 중심에 침입자(50)가 잡히게 된다.
이하에서는 전술한 바와 같이, 제 2 카메라(18)에 침입자(50)의 영상이 포착된 후, 침입자(50)가 이동할 경우 이를 따라 제 2 카메라(18)의 위치가 변화하는과정에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 9는 제 2 카메라가 촬영한 복수의 영상을 비교 연산하여 침입자(50)의 이동방향을 판단하는 영상의 일예이다. 우선 침입자(50)가 일방향으로 이동하면, 촬영되는 각 프레임별 변화는 미소하여 도 9와 같이, n 번째 프레임과 n+1번째 프레임 사이에 미소한 픽셀 데이터 값의 변화가 일어난다.
제어부(32)는 이러한 픽셀 데이터 값의 변화를 n 번째 프레임과 n+1번째 프레임을 비교 연산하여 산출한다. 그 다음, 픽셀 데이터 값의 변화(또는 이동방향(62))의 추이를 판단하여 도 10과 같이 추적벡터(64)를 산출한다. 즉, 도 10은 도 9에 의한 이동방향으로부터 추적벡터(64)를 산출하는 영상의 일예이다. 추적벡터(64)는 프레임의 간격에 해당하는 시간동안 이동방향(62)의 크기(벡터의 길이)와 각도 데이터(벡터의 기울기)를 포함하게 된다.
이와 같은 크기와 각도 데이터는 제어부(32)에서 제 1 회전부(14)와 제 2 회전부(16)가 추가로 회전하여야 하는 회전각도 데이터로 변환된다. 이렇게 변환된 데이터는 구동신호출력부(36)를 통해 각 회전부(14, 16)로 전송된다. 따라서, 제 2 카메라(18)는 침입자(50)의 이동방향으로 미소하게 움직이게 된다.
실제로 침입자(50)가 몇 발자국 정도 걷는다 하여도 이를 추적하기 위해 제 2 카메라(18)가 추가로 회전하여야 할 각도는 미소하다.
본 발명에 따른 이중 카메라를 이용한 침입자 추적장치 및 그 방법에서 각 카메라(10, 18)의 영상은 항상 VCR 또는 DVR(40)장치에 녹화되도록 구성할 수 있고, 또는 제 1 카메라(10)의 영상만이 항상 VCR 또는 DVR(40)장치에 녹화되고, 제2 카메라(18)의 영상은 침입자(50)가 있는 경우에만 녹화되도록 구성할 수도 있다. 또한 경우에 따라서는 제 1, 2 카메라(10, 18)의 영상이 녹화되지 않다가 침입이 감지되었을 경우에만 녹화되도록 선택할 수도 있다.
또한, VCR 또는 DVR(40)장치 또는 추적구동부(30)의 영상을 인터넷을 통해 전송하도록 구성할 수도 있다. 이 경우, 중앙의 서버장치(미도시)는 복수의 이중 카메라 장치(1)를 동시에 제어할 수 있는 잇점이 있다.
그리고, 본 발명의 영상저장수단(40)은 VCR, DVR외에 하드디스크, CD-RW, DVD-램, 자기기록테이프, 메모리 스틱 등으로 대체할 수도 있다. 그리고, 본 발명에 따른 이중 카메라 장치(1)는 천장(20)에 부착되었으나, 필요에 따라, 경사면, 벽면, 바닥면 등에 설치하여 사용할 수도 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 이중 카메라를 이용한 침입자 추적장치 및 그 방법에 의하면, 실내 또는 감시대상 지역(보안경비영역) 전역을 항상 촬영하여 기록하고 감시할 수 있는 특징이 있다.
그리고, 경비 대상 영역에서 침입자가 발생한 경우 침입자의 이동 위치를 자동으로 탐지하여 카메라가 침입자를 추적하면서 침입자의 영상을 촬영할 수 있기 때문에 보안에 더욱 만전을 기할 수 있고, 상황에 대처할 수 있는 능력이 제고된다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위 내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

Claims (10)

  1. 일단이 고정되어 축선 방향으로 촬영하는 제 1 카메라(10);
    상기 제 1 카메라(10)에 설치되어 상기 제 1 카메라(10) 주변 피사체의 영상을 하나의 영상으로 맵핑하기 위한 광학수단;
    상기 제 1 카메라(10)의 축선상에서 회전 가능하게 설치된 제 1 회전부(14);
    상기 제 1 회전부(14)상에 탑재되고, 상기 제 1 회전부(14)의 회전운동과 독립적으로 소정 각도만큼 회동 가능한 제 2 회전부(16)상에 탑재된 제 2 카메라(18);
    상기 광학수단을 통한 상기 제 1 카메라(10)의 복수 영상신호로부터 침입자(50)의 유무를 판단하는 판단수단;
    상기 판단수단에 의해 침입자(50)가 침입하였다는 명령어가 출력될 때, 상기 제 1 카메라(10)의 영상신호에 기초하여 상기 침입자(50)의 좌표 데이터를 산출하는 산출수단;
    상기 제 2 카메라(18)가 상기 침입자(50)를 촬영하기 위하여, 상기 좌표 데이터에 기초하여 상기 제 1 회전부(14) 및 제 2 회전부(16)의 구동신호를 생성하여 해당 회전부(14, 16)로 각각 전송하는 구동신호 출력부(36); 및
    상기 제 1 카메라(10) 및 제 2 카메라(18)의 영상을 저장하기 위한 영상저장수단(40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 카메라를 이용한 침입자 추적장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 카메라(18)의 복수 영상신호를 비교 연산하는 연산수단; 및
    상기 연산수단으로부터 침입자(50)의 이동방향을 나타나는 추적벡터를 산출하는 추적벡터 산출수단; 을 더 포함하고,
    상기 구동신호 출력부(36)는 상기 추적벡터에 기초하여 상기 제 1 회전부(14) 및 제 2 회전부(16)의 구동신호를 생성하여 해당 회전부(14, 16)로 각각 전송하는 것을 특징으로 하는 이중 카메라를 이용한 침입자 추적장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 영상저장수단(40)은 VCR 또는 DVR 장치인 것을 특징으로 하는 이중 카메라를 이용한 침입자 추적장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 카메라(10)는 천장(20)에 수직하게 고정되고, 연직 하방을 촬영하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 이중 카메라를 이용한 침입자 추적장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 회전부(14)는 0°~ 360°범위내에서 회전 가능하고, 제 2 회전부(16)는 0°~ 90°범위내에서 회동 가능한 것을 특징으로 하는 이중 카메라를 이용한 침입자 추적장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 광학수단은 어안렌즈(12)인 것을 특징으로 하는 이중 카메라를 이용한 침입자 추적장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 광학수단은,
    일단이 고정되고, 타단이 상기 제 1 회전부(14)의 축선을 따라 연장되어 상기 제 1 회전부(14) 외부로 돌출되는 컬럼(94);
    일면이 상기 컬럼(94)에 고정되고, 타면이 거울을 형성하는 볼록거울(90);
    상기 볼록거울(90)을 향하고, 상기 볼록거울(90)로부터 소정거리만큼 이격된 제 1 카메라(10); 및
    일면이 상기 컬럼(94)에 고정되고, 내부에 상기 볼록거울(90)이 설치되며, 일단에 상기 제 1 카메라(10)가 고정되는 투명케이스(92)로 구성되는 것을 특징으로 하는 이중 카메라를 이용한 침입자 추적장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 광학수단은,
    상기 제 1 카메라(10)에 부착되어 제 1 카메라(10) 주변의 피사체의 영상을 반사하는 환형 볼록거울(70);
    상기 환형 볼록거울(70)으로부터 소정 간격만큼 이격되게 설치되어 상기 환형 볼록거울(70)에서 반사된 영상을 상기 제 1 카메라(10)로 반사하는 오목거울(72); 및
    상기 환형 볼록거울(70)과 상기 오목거울(72)을 지지하기 위한 투명 케이스(74);로 구성되는 것을 특징으로 하는 이중 카메라를 이용한 침입자 추적장치.
  9. 어안렌즈(12), 볼록거울(90) 또는 환형 볼록거울(70)과 오목거울(72)의 조립체를 통한 상기 제 1 카메라(10)의 복수 영상신호로부터 침입자(50)의 유무를 판단하는 단계;
    침입자(50)가 침입하였다는 명령어가 출력될 때, 상기 제 1 카메라(10)의 영상신호에 기초하여 상기 침입자(50)의 좌표 데이터를 산출하는 단계;
    제 1 회전부(14)상에 탑재된 제 2 회전부(16)상의 제 2 카메라(18)가 상기 침입자(50)를 촬영하기 위하여, 상기 좌표 데이터에 기초하여 제 1 회전부(14) 및 제 2 회전부(16)의 구동신호를 생성하여 해당 회전부(14, 16)로 각각 전송하는 단계;
    상기 제 2 카메라(18)의 복수 영상신호를 비교 연산하여 상기 침입자(50)의 이동방향을 나타나는 추적벡터를 산출하는 단계; 및
    상기 추적벡터에 기초하여 상기 제 1 회전부(14) 및 제 2 회전부(16)의 구동신호를 생성하여 해당 회전부(14, 16)로 각각 전송하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 카메라를 이용한 침입자 추적방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 카메라(10)의 영상신호 및 제 2 카메라(16)의 영상신호를 각각 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 카메라를 이용한 침입자 추적방법.
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