KR100554501B1 - 감시카메라의 역광차단장치 - Google Patents

Abstract

개시된 감시카메라의 역광차단장치는 감시카메라 유니트(1)와 연동하여 피사체를 향해 단색광을 조사하는 조명용 광원을 가진 조명유니트(2)와 그 감시카메라의 입사측에 조명유니트의 광원에 의한 단색광을 통과시키고 다른 파장의 광을 차단하는 협대역통과필터(3)를 구비하며, 바람직하게는 조명유니트의 광원과 다른 광원으로부터 직접 입사하는 광을 차단하도록 감시카메라의 시각을 제한하는 차단파이프와, 그 다른 광원으로부터 피사체 또는 다른 물체를 반사하여 편광된 상태로 입사하는 광을 차단하는 편광필터를 포함한다. 이 장치는 피사체 촬영시의 역광을 차단함으로써 역광문제를 보다 근본적으로 해결하여 역광에 의한 극심한 휘도차이에 의한 영향이 전혀 없는 선명한 피사체 영상을 촬영해 낼 수 있다. 또한 기존의 역광보정을 위한 고가부품 사용을 배제할 수 있어 가격상승요인을 대폭 낮출 수 있고, 고속촬영에 유리하여 차량과 같이 빠르게 움직이는 피사체에 대한 순간포착으로 그 감시효과를 높일 수 있는 것이다.

감시카메라, 단색광, 협대역, 편광

Description

감시카메라의 역광차단장치{Back light interception apparatus for observation camera}

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 차량용 감시카메라의 역광차단장치를 보인 개요도.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 감시카메라의 역광차단장치를 보인 개요도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 감시카메라 유니트 2 : 조명유니트

3 : 협대역통과필터 4 : 차량

5 : 차단파이프 6 : 편광필터

7 : 태양 7a,7b : 직사광

7c,7d : 반사광

본 발명은 감시카메라의 역광차단장치에 관한 것으로서, 특히 피사체나 그 주변으로부터 오는 역광을 광학적으로 차단하는 기술에 관련된 것이다.

폐쇄회로 텔레비전을 응용한 무인교통감시시스템이나 무인경비시스템에 사용되는 감시카메라가 잘 알려져 있다. 감시카메라는 피사체로부터 입사하는 빛을 결상하는 렌즈부와 이 렌즈부에 의해 결상된 상을 수상하여 전기신호로 변환하는 CCD(charge-coupled device) 등을 사용한 촬상부, 그리고 촬상부에서 출력되는 전기신호를 스캐닝하여 색신호와 휘도신호로 분리하고 이를 영상신호로 합성하는 영상처리 및 합성된 영상신호를 케이블이나 무선으로 외부의 출력장치로 전송하는 등의 제어를 위한 회로부로 구성된다.

이러한 감시카메라로 피사체를 촬영하고자 할 때는 예술적 표현을 위한 사진촬영과는 달리, 역광을 피해야 한다. 역광 조건에서 촬영하면 역광이 있는 부분과 그렇지 않은 부분의 명암차이가 극심해져 피사체 영상을 알아볼 수 없게 되고, 이 경우 목적하는 감시기능이 상실되기 때문이다.

이러한 역광문제를 해결함에 있어서, 일반적으로는 상기 렌즈부에 전자조리개를 설치하여 휘도신호에 따라 그 전자조리개를 제어함으로써 렌즈로 들어오는 빛의 강도를 조절할 수 있다. 그러나 매우 강렬한 빛에 의해 높은 휘도신호가 검출되면 전자조리개가 닫히게 되어 피사체가 어둡게 촬상되는 문제가 따른다. 따라서 종래에는 상기 회로부에 상기 회로부에는 피사체 부위의 휘도신호만 인식하는 윈도우 펄스회로를 구성하여 상기 전자조리개를 제어하여 왔다.

이 밖에, 등록특허공보 등록번호 10-0183763과 10-0248958, 공개특허공보 공개번호 특2000-0031470과 특2001-0027675 등에도 개선된 다양한 역광보정방안이 제안되어 있다.

감시카메라로 양호한 화질의 영상신호를 얻기 위해서는 전술한 역광이 렌즈부로 입사하지 못하도록 차단하는 것이 필요하다. 이와같이 역광을 차단하지 않고 보정하는 종래의 기술에는 그 보정을 위해 부가하는 전자조리개나 윈도우 펄스회로 등이 고가여서 가격상승을 초래하는 문제가 있다. 뿐만 아니라 종래에는 역광을 차단하지 못하였기 때문에 다음과 같이 그 역광문제를 근본적으로 해결하는데는 실패하였던 것이다.

즉, 일반적으로 역광은 피사체 뒤에 놓이는 광원이나 반사체에 의한 것과 피사체 자체의 반사에 의한 것 그리고 피사체 앞쪽 주변에 놓이는 광원이나 반사체에 의한 것으로 구분할 수 있는데, 전술한 종래의 기술들은 대체로 피사체 뒤쪽의 광원이나 반사체 의한 역광을 보정하는 것이 가능할 뿐, 피사체 자체의한 반사나 그 앞쪽의 광원이나 반사체에 의한 역광은 그 보정이 불가능한 것이었다. 예를 들면 무인교통감시스템에서 신호위반이나 과속차량을 단속하기 위한 감시카메라의 경우, 자동차는 그 자체가 매우 양호한 반사체인데다 야간에 사용하는 전조등에 의한 역광문제를 해결할 수 없었다. 또한 종래와 같이 휘도신호 인식후 전자조리개를 제어하는 방식으로는 고속촬영에 한계가 있기 때문에 빠르게 질주하는 자동차의 경우 순간적인 포착이 어려운 문제도 있다.

본 발명의 목적은, 피사체나 그 전후의 어느 방향에서나 입사하는 역광을 광학적으로 차단하여 역광문제를 근본적으로 해결할 수 있으며, 아울러 고가의 부품 사용을 배제할 수 있고 순간촬영에도 양질의 영상을 취득할 수 있는 감시카메라의 역광차단장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하는 본 발명에 따른 감시카메라의 역광차단장치는, 감시카메라와 연동하여 피사체를 향해 단색광을 조사하는 조명용 광원을 구비하고, 감시카메라의 입사측에 상기 조명용 광원의 단색광을 통과시키고 다른 파장의 광을 차단하는 협대역통과필터를 구비하여, 상기 조명용 광원에 의한 단색광 이외의 광을 차단함으로써 차량의 전조등이나 태양등 피사체 주위의 다른 광원에 의한 역광이 차단될 수 있게 구성된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명은 또한, 바람직하게는 상기한 조명용 광원과 다른 광원으로부터 직접 입사하는 광이 차단되도록 상기 감시카메라 입사측에 설치되어 그 시각을 제한하는 차단파이프, 그리고 상기 조명용 광원과 다른 광원으로부터 상기 피사체 또는 다른 물체를 반사하여 편광된 상태로 입사하는 광을 차단하는 편광필터를 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 역광차단장치를 무인교통감시시스템의 감시카메라에 적용한 실시예의 개요도이다. 도 1에 있어서 부호 1은 공지의 감시카메라 유니트이고, 2는 조명유니트, 3은 협대역통과필터, 4는 피사체인 차량을 묘사한 것이다.

상기 조명유니트(2)는 단색광을 발생하는 광원과 상기 카메라 본체(1) 내 회로부와 연동하여 그 광원을 구동하도록 작동되는 회로로 구성된다. 이 조명유니트(2)는 감시카메라 유니트(1)와 한 케이스에 일체로 구성되거나 또는 별 개의 유니트로서 구비될 수 있으며, 피사의 목표지점, 예컨대 차량(4)의 번호판 부위를 향해 그 단색광을 조사하도록 설치된다.

조명유니트(2)의 광원에서 발생되는 단색광의 파장은, 예컨대 차량감시용의 경우, 자동차 전조등에 의한 역광이 가장 큰 문제이므로, 그 전조등으로 주로 쓰이는 할로겐 전구에서 발생하는 파장범위와 구별되는 대역의 가시광이나 비가시영역의 적외선과 자외선 영역 또는 그 이외의 다른 영역에 있는 파장대라면 어떠한 광원이라도 무방하다.

상기 협대역통과필터(3)는 상기 감시카메라 유니트(1)의 렌즈부 입사측에 결합되며, 상기 조명유니트(2)의 광원에서 발생되는 단색광 파장에 대응하여 그 단색광을 통과시키고 다른 파장대의 광을 차단한다. 즉, 조명유니트(2)로부터 조사된 후, 차량(4)의 번호판이나 차체로부터 반사하여 입사하는 동일한 파장대의 광을 통과시키고, 다른 파장대의 광원으로부터 오는 광을 차단한다.

따라서 차량(4)의 전조등이나 태양 등 다른 광원으로부터 입사하는 역광이 차단되어, 그 역광에 의한 영향이 없이 피사체인 차량(4)의 번호판 부위에 대한 단색광원을 이용하여 촬영하므로 안정된 휘도의 촬상이 가능한 것이다.

다음, 도 2에는 보다 바람직한 실시예를 예시하였다. 이 실시예는 일반적으로 태양광에는 가시영역뿐 아니라 비가시영역의 파장도 포함되어 있는데, 그중 상기 조명유니트(2)의 광원에 의한 단색광과 동일한 파장이 직접 또는 차량을 반사하여 입사하는 경우를 대비하여, 감시카메라 유니트(1) 전면에 차단파이프(5)를 부착하고, 이 차단파이프(5) 내에 전술한 협대역통과필터(3)와 함께 편광판(6)을 설치 한 것이다. 부호 7은 시간대에 따라 이동하는 태양을 묘사한 것이다.

상기 차단파이프(5)는 피사체인 차량(4)의 목표지점인 번호판 부위에 대해 감시카메라 유니트(1)의 시각(field of view)을 제한함으로써, 태양(7) 등 다른 광원으로부터 직접 입사하게 되는 직사광(7a,7b)을 차단하도록 구비된 것이다. 그리고 상기 편광필터(6)는 태양(7) 등 다른 광원으로부터 차량(4)이나 다른 반사체를 큰 각도로 반사하여 상기 제한된 시각 내로 입사하는 반사광(7c,7d)을 차단하기 위한 것이다.

즉, 시간대에 따라 태양광의 일부는 어떠한 장애물을 경유하지 않는 직사광(7a,7b)이나 차량이나 기타 반사체를 반사하는 반사광(7c,7d) 형태로 입사할 수 있는데, 태양(7) 위치가 높은 낮시간대에 입사하는 직사광(7a)은 일반적으로 설치되는 후드(hood)로도 간단히 차단할 수 있지만, 태양(7) 위치가 낮은 아침이나 저녁시간대에 입사하는 직사광(7b)과 임의 시간대에서 차량(4) 앞유리나 차체를 크게 반사하는 반사광(7c,7d)이 입사하는 것은 상기 일반적인 후드로는 완벽하게 차단할 수 없게 된다.

이에 대해 상기 차단파이프(5)는 기존 후드로는 곤란한 직사광(7b)을 효과적으로 차단해 준다.

한편, 차단파이프(5)의 설치에도 불구하고 태양광의 일부는 차량(4)의 앞유리나 차체를 큰 각도로 반사한 반사광(7c,7d) 형태로 입사할 수 있는데, 이렇게 크게 반사하는 반사광은 편광되는 특징이 있다. 따라서 그 편광각도에 대응한 편광필터(6)를 사용함으로써 그 편광된 반사광(7c,7d)의 대부분을 차단할 수 있는 것이 다.

이밖에 앞에서 언급되지 않은 다른 여러 가지 원인에 의해 전술한 협대역통과필터(3)를 통과할 수 있는 역광이 있을 수 있으나, 이는 매우 미약한 조건일 것이므로, 목표하는 피사체 촬상에 큰 영향을 미치지는 않는 것으로 실험을 통해 확인되었다.

또한, 본 발명은 차량을 단속하기 위한 교통감시뿐 아니라 공공건물내 불법침입자를 감지하는 방범용 감시에도 적용될 수 있으며, 특히 별도의 조명용 광원으로서 비가시영역의 단색광원을 사용하면, 지하주차장과 같은 어두운 장소나 밝은 조명을 설치할 수 없는 장소의 야간경비를 위한 감시도 가능한 것이다.

이상의 실시예를 통하여 설명된 바와 같이, 본 발명은 별도의 단색광을 발생하는 광원과 그 단색광만을 투과하는 협대역통과필터 그리고 부가적인 차단파이프와 편광필터를 구비함으로써 역광을 거의 완전하게 차단하는 것이다. 이와같이 역광을 차단하는 본 발명에 따르면 주지한 바와 같은 역광문제를 보다 근본적으로 해결할 수 있어, 그 역광에 의한 극심한 휘도차이에 의한 영향이 전혀 없는 선명한 피사체 영상을 촬영해 낼 수 있다. 따라서 본 발명은 감시카메라의 감시효과를 높이는데 효과적이다.

또한 본 발명에 따르면, 역광보정을 위해 전술한 바와 같은 전자조리개나 윈도우 펄스회로와 같은 고가의 부품을 배제할 수 있어서 감시카메라의 역광문제 해결을 위한 원가상승요인을 대폭 낮출 수 있으며, 또한 고속촬영에 유리하여 움직이 는 피사체에 대한 순간포착으로 그 감시효과를 더욱 높일 수 있는 효과가 제공되는 것이다.

Claims (3)

1. 감시카메라와 연동하여 피사체를 향해 단색광을 조사하는 조명용 광원과,

   그 감시카메라의 입사측에 상기 조명용 광원의 단색광을 통과시키고 다른 파장의 광을 차단하는 협대역통과필터와,

   상기 조명용 광원과 다른 광원으로부터 상기 피사체 또는 다른 물체를 반사하여 편광된 상태로 입사하는 광을 차단하는 편광필터가 구비된 감시카메라의 역광차단장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 조명용 광원과 다른 광원으로부터 직접 입사하는 광이 차단되도록 상기 감시카메라 입사측에 설치되어 그 시각을 제한하는 차단파이프가 더 구비되어 있는 감시카메라의 역광차단장치.
3. 삭제

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