KR100962434B1 - 감시 카메라 - Google Patents

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KR100962434B1 KR1020080077086A KR20080077086A KR100962434B1 KR 100962434 B1 KR100962434 B1 KR 100962434B1 KR 1020080077086 A KR1020080077086 A KR 1020080077086A KR 20080077086 A KR20080077086 A KR 20080077086A KR 100962434 B1 KR100962434 B1 KR 100962434B1
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Abstract

본 발명은 감시 카메라에 관한 것이다. 본 발명은 감시 카메라에 있어서, 조도를 센싱하여 주야간의 변화를 감지하고 감지결과에 따라 주야간 신호를 생성하는 주야간 판단부와, 줌렌즈 조작신호에 기초하여, 줌 기능이 동작하여 초점거리를 자동으로 조작하는 줌 렌즈, 외부 광원으로부터 입력되는 광을 축적하였다가 줌 렌즈에서 수집된 화상 정보와 함께 수직 및 수평동기 신호에 맞추어 외부로 출력하는 CCD 보드와, 가시광선을 통과시키는 주간용 광학 필터 및 적외선 대역만을 통과시키는 야간용 광학 필터로 구성되어 상기 CCD 보드에서 출력되는 신호를 필터링하는 필터부와, 상기 주야간 신호에 기초하여, 모터를 동작시켜 필터고정부에 상기 주간용 광학 필터 또는 야간용 광학 필터가 이송되도록 처리하는 모터제어부 그리고 상기 주야간 신호에 기초하여, 상기 줌렌즈 조작신호를 생성하는 줌렌즈 제어부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 감시카메라가 주야간에 관계없이 단거리에서부터 장거리까지 효과적으로 피사체를 감지할 수 있는 장점이 있다.
감시 카메라, 주간, 야간, 적외선, 가시광선, 줌 렌즈

Description

감시 카메라{Closed Circuit Television}
본 발명은 감시 카메라에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주야간을 감지하고, 감지결과에 따라 자동으로 가시광선 또는 적외선을 통과시키는 필터를 교환하고, 이에 따라 필터가 교환되는 경우, 줌 렌즈의 초점거리 및 조리개를 조작함으로써, 주야간에 관계없이 효과적으로 피사체를 감지할 수 있는 감시 카메라에 관한 것이다.
본 발명은 감시 카메라에 관한 것이다.
일반적으로 주택, 백화점, 은행, 전시장 등의 보안이 요구되는 장소에서는 침입, 도난 또는 화재 등을 비롯한 재해를 예방ㆍ방지 또는 신속한 처리를 위하여 감시카메라(CCTV:Closed Circuit Television)를 설치하고 있다.
특히, 국경선, 해안선, 항구 등 장거리 감시 및 대단위 주차장 등의 사업장이나 군시설물, 공공 시설물에는 일일이 사람에 의한 보안감시를 수행하기 어렵기 때문에 도난이나 침입자를 방지하기 위하여 장거리 주 야간 감시 카메라와 같은 특별한 보안시설이 필요하게 되었다.
이에 따라 상술한 각 사업장이나 공공 시설물 및 국경선에는 감시대상이 되는 지역에 최소한 하나 이상의 카메라를 설치하고, 카메라에 의해 촬영된 영상화면을 기초로 침입자 감지, 물품의 도난이나 인체를 대상으로 하는 범죄를 예방하기 위한 대책 강구 또는 영상화면을 기록하여 침입자 발생, 도난이나 범죄 발생시 정확한 정황의 파악을 위한 자료로 활용하고 있다.
종래의 감시 카메라를 이용한 보안감시 시스템은, 촬영 대상의 지역을 촬영하는 카메라와, 카메라로 촬영하는 촬영 대상의 밝기를 감지하여 제어수단으로 출력하는 감지수단과, 카메라의 전반적인 구동을 제어하고 감지수단으로부터 입력되는 촬영 대상의 밝기에 따라 주간모드 또는 야간모드를 판단한 후 주간모드 시에는 조명수단을 오프 시키기 위한 제어신호를 생성하여 조명수단으로 출력하고 야간모드시에는 조명수단을 온 시키기 위한 제어신호를 생성하여 조명수단으로 출력하는 제어수단과, 제어수단에서 출력되는 온, 오프 제어신호에 따라 온, 오프하는 조명수단과, 카메라에서 촬영한 영상신호를 저장하며 제어수단의 요청에 따라 저장된 영상신호를 출력하는 저장수단 등으로 구성된다.
상술한 바와 같은 종래의 감시카메라는 전력소모가 크고, 조명수단의 빛이 약하기 때문에 어두울 때는 최근거리에만 조명할 수 있어서 불과 20 - 30m정도의 피사체만 인식 가능할 정도로 촬영이 가능하다.
특히 야간에는 설치된 카메라 주위의 조명장치(예컨대; 가로등, 자동차등)에 의해 카메라의 감도를 개선하는 기능을 수행할 수 없으므로, 먼 거리를 촬영하기 어려워 감시카메라의 기능을 하기에는 부족하다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 조도를 센싱하여 주야간을 감지하고, 감지결과에 따라 자동으로 가시광선 또는 적외선 대역만을 통과시키는 필터를 교환하고, 이에 따라 필터가 교환되는 경우, 줌 렌즈의 초점거리 및 조리개의 크기를 자동 조작하여, 주야간에 관계없이 효과적으로 피사체를 감지할 수 있는 감시 카메라를 제공하는 데에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 조도를 센싱하여 주야간의 변화를 감지하고 감지결과에 따라 주야간 신호를 생성하는 주야간 판단부와; 줌렌즈 조작신호에 기초하여, 줌 기능이 동작하여 초점거리를 자동으로 조작하는 줌 렌즈와; 외부 광원으로부터 입력되는 광을 축적하였다가 줌 렌즈에서 수집된 화상 정보와 함께 수직 동기 및 수평 동기 신호에 맞추어 외부로 출력하는 CCD 보드와; 가시광선을 통과시키는 주간용 광학 필터 및 적외선대역만을 통과시키는 야간용 광학 필터로 구성되어 상기 CCD 보드에서 출력되는 신호를 필터링하는 필터부와; 상기 주야간 신호에 기초하여, 모터를 동작시켜 필터고정부에 상기 주간용 광학 필터 또는 야간용 광학 필터가 이송되도록 처리하는 모터제어부; 및 상기 주야간 신호에 기초하여, 상기 줌렌즈 조작신호를 생성하는 줌렌 즈 제어부;를 포함한다.
그리고 상기 감시카메라는, 상기 필터를 통한 화상 정보를 전기 신호로 변환하는 촬상부; 및 외부 전원에 의해 상기 촬상부를 통해 전기 신호로 출력되는 화상 정보를 영상 신호로 변환하여 출력하는 비디오 신호 처리부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 줌렌즈 제어부는, 감시카메라의 동작 모드가 주간에서 야간으로 변환되는 경우, 상기 줌 렌즈가 적외선 조명에 대한 초점거리로 자동 조절되도록 처리하고, 감시카메라의 동작모드가 야간에서 주간으로 변환할 경우 상기 줌 렌즈가 가시광선에 대한 초점거리로 자동 조절되도록 처리한다.
또한, 상기 줌렌즈 제어부는, 감시카메라의 동작 모드가 주간에서 야간으로 변환되는 경우, 상기 줌 렌즈의 조리개를 크게 하여, 감도를 극대화시키는 것이 바람직하다.
그리고 상기 감시카메라는, 상기 감시카메라에 공급되는 전력을 일정 전압으로 출력하여 카메라의 수명을 길게 하는 광대역 전원 공급장치를 더 포함한다.
또한, 상기 감시 카메라는, 상기 카메라가 설치되는 결합판의 일측에 설치되어 상기 카메라가 원하는 방향으로 향하게 하도록 하는 방향조절 수단을 더 포함한다.
그리고 상기 감시카메라는, 감시카메라가 설치되는 결합판의 하단에 근거리 또는 중거리용 광각 적외선 투광기를 장착하고, 결합판의 상단에 장거리용 협각 레이져(Laser) 적외선 투광기를 장착하여 야간 적외선 대역 투광필터와 함께 구동하 여 야간 감시거리를 획기적으로 개선하는 것이 바람직하다.
상기 감시카메라는, 고온검출 센서 및 저온검출 센서를 내장하여, 기 설정된 온도 이상일 경우 송풍기가 작동되어 감시카메라의 온도를 낮추고, 기 설정된 온도 이하일 경우에는 발열장치를 이용하여 감시카메라의 온도를 높이는 것이 바람직하다.
위에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 본 발명은 조도를 센싱하여 주야간을 감지하고, 감지결과에 따라 자동으로 가시광선 또는 적외선 대역만을 통과시키는 필터를 교환하고, 이에 따라 필터가 교환되는 경우, 줌 렌즈의 초점거리 및 조리개의 크기를 자동 조작하여, 주 야간에 관계없이 효과적으로 피사체를 감지할 수 있는 감시 카메라를 제공할 수 있다.
특히, 본 발명은 야간에 적외선 대역 전용필터를 사용하여 감시카메라 설치 주변의 가시광선(예컨대; 가로등, 차량등 등)을 차단함으로써 카메라 야간 감도를 획기적으로 개선 시키고, 주간에는 장파장의 적외선이 가지고 있는 수분에 대한 회절현상을 이용하여 안개 투과율을 40%이상 개선시킬 수 있다.
이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 감시 카메라의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1에는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 감시카메라의 내부구성을 도시한 블럭도가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 줌렌즈(110), CCD(120), 필터부(130), 주간용 필터(131), 필터 고정부(132), 야간용 필터(133), 모터(140), 모터제어부(150), 줌렌즈 제어부(155), 주야간판단부(160), 촬상부(170), 비디오 처리 신호부(180)를 포함한다.
줌렌즈(110)는 외부의 화상정보를 입력하고, 후술되는 줌렌즈 조작부(155)의 줌렌즈 조작신호에 기초하여, 줌 기능이 동작하여 초점거리를 자동으로 조작되고, 조리개의 크기를 자동으로 조작된다.
CCD 보드(120)는 외부 광원으로부터 입력되는 광을 축적하였다가 줌 렌즈에서 수집된 화상 정보와 함께 수직 동기 및 수평 동기 신호에 맞추어 외부로 출력한다.
필터부(130)는 가시광선을 통과시키는 주간용 광학 필터(131) 및 적외선 대역만을 통과시키는 야간용 광학 필터(133)로 구성되어 있고, 상기 CCD 보드(120)에서 출력되는 신호를 필터링한다. 이때, 감시카메라(100)는 주간용 광학 필터(131) 또는 야간용 광학 필터(133) 중 어느 하나가 모터(140)에 의해 필터 고정부(132)에 위치하게 되면 그 필터를 이용하여 필터링을 수행하게 된다.
한편, 모터제어부(150)는 상기 주야간 신호에 기초하여, 모터(140)를 동작시켜 필터 고정부(132)에 상기 주간용 광학 필터(131) 또는 야간용 광학 필터(133)가 이송되도록 처리한다.
줌렌즈 제어부(155)는 상기 주야간 신호에 기초하여, 상기 줌렌즈 조작신호를 생성한다. 보다 상세히 설명하자면, 상기 줌렌즈 제어부(155)는, 감시카메라(100)의 동작 모드가 주간에서 야간으로 변환되는 경우, 상기 줌 렌즈(110)가 적외선 조명에 대한 초점거리로 자동 조절되도록 처리하고, 감시카메라(100)의 동작모드가 야간에서 주간으로 변환할 경우 상기 줌 렌즈(110)가 가시광선에 대한 초점거리로 자동 조절되도록 처리한다.
또한, 상기 줌렌즈 제어부(155)는, 감시카메라(100)의 동작 모드가 주간에서 야간으로 변환되는 경우, 상기 줌 렌즈(110)의 조리개를 크게 하여, 감도를 극대화시키는 것이 바람직하다.
이때, 주간에 감시카메라(100)에서 사용하게 되는 가시광선은 파장이 380nm 내지 780nm이고, 야간에 감시카메라(100)에서 사용하는 적외선은 파장이 830nm 내지 880nm이다. 따라서, 이러한 가시광선과 적외선의 파장의 차이에 의해 초점이 맺히는 거리가 달라 그로 인해 초점의 틀어짐 현상이 발생할 수 있으나, 본 발명은 자동으로 줌렌즈(110)의 초점거리 및 조리개의 크기를 조정함으로써, 야간에도 효율적으로 피사체를 촬영할 수 있는 장점이 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 감시카메라(100)의 동작 모드가 주간에서 야간으로 변환되는 경우, 적외선 대역의 빛만 통과시키므로 감시카메라(100) 주변에 설치된 가시광선(예컨대; 가로등 차량등 등)을 차단시킬 수 있고, 감시카메라(100) 고유의 감도 제어회로를 구동시키므로 감도를 크게 향상시킬 수 있으며, 가시광선을 차단하므로 감시카메라(100) 고유의 문제점인 백화현상을 방지할 수 있고, 장파 장인 적외선이 수분에 대한 최절현상을 이용, 안개 지역에서 40%이상의 개선된 영상을 제공할 수 있는 장점이 있다.
주야간판단부(160)는 조도를 센싱하여 주야간의 변화를 감지하고 감지결과에 따라 주야간 신호를 생성하고, 이를 모터 제어부(150) 및 줌렌즈 제어부(155)에 전송한다.
이때, 주야간판단부(160)는 조도센싱 결과가 약 4LuX 이상인 경우, 주간이라고 판단하고, 조도센싱 결과가 약 4LuX 이하인 경우, 야간이라고 판단한다.
한편, 감시카메라(100)에는 광센서(CdS sensor, 미도시)가 설치되어 빛의 조도를 감지하여, 주야간을 판단하는 것이 바람직하다. 상기 광센서는 황화카드뮴(CdS)을 주성분으로 하며, 입사광 에너지에 따라 내부 저항이 변하는 특성을 지닌 CdS 광도전 셀로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 CdS 광도전 셀은 입사광의 에너지가 클수록 저항값이 낮게 된다. 즉, 빛에너지가 없을 때는 거의 절연체에 가깝게 되고, 입사 에너지를 받으면 그 입사 에너지에 대응하여 내부 저항이 작아지게 되므로 전류를 흘려 보낼 수 있게 된다. 이러한 특징은 가로등 또는 아파트 계단등이 밤에 켜지고 낮에 꺼지게 하는 등의 효과를 내며, 따라서 본 발명의 광센서도 이러한 효과의 원리를 응용하는 것이다.
촬상부(170)는 상기 필터부(130)를 통한 화상 정보를 전기 신호로 변환한다.
그리고 비디오 처리 신호부(180)는 외부 전원에 의해 상기 촬상부(170)를 통해 전기 신호로 출력되는 화상 정보를 영상 신호로 변환하여 출력한다.
도 2에는 본 발명의 바람직한 실시예예 의한 감시카메라의 사시도가 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 감시카메라(100)는 감시카메라(100)를 고정시키는 결합판(200), 상기 결합판(200)의 일측에 결합하여 감시카메라(100)의 방향을 조절하는 방향조절수단(300), 감시카메라(100)를 각각 덮는 커버(400), 근거리 또는 중거리용 광각 적외선 투광기(800) 및 장거리용 협각 레이져(Laser) 적외선 투광기(900)를 더 포함한다.
또한, 상기 방향조절수단(300)은 결합판(200)의 하측에 형성되어, 상기 결합판(200)이 향하는 방향을 조절하여 감시카메라(100)가 원하는 방향을 향하도록 조절한다. 방향조절수단(300)은 리모콘(미도시)을 통해 사용자로부터 방향 신호를 수신한다.
이때, 결합판(200)의 하단에 근거리 또는 중거리용 광각 적외선 투광기(800) 및 결합판(200)의 상단에 장거리용 협각 레이져(Laser) 적외선 투광기(900)를 장착하여 야간에도 장거리(10m - 10km) 감시가 가능하다.
도 3에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감시카메라의 분해 사시도가 도시되어 있다.
도 3을 참조하면, 감시카메라(100)는 카메라(100)의 온도를 낮춰주는 송풍기(500), 카메라(100)에 공급되는 전력을 12V로 출력하는 광대역 전원 공급장치(700) 및 상기 카메라(100), 송풍기(500), 발열기(1000), 줌렌즈(110)를 수납하 는 케이스(600)로 이루어져 있다.
감시카메라(100)에는 고온검출 센서 및 저온 검출 센서(미도시)가 설치되어 있어 +35℃ 이상의 고온에서는 송풍기(500)가 작동하게 하여 감시카메라(100)의 온도를 낮춰주고, +15℃ 이하의 저온에서는 발열기(1000)를 이용하여 감시카메라(100)의 온도를 높여 감시카메라가 -30℃ ~ +55℃까지 작동이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 감시카메라(100)는 안정적인 전원을 공급하기 위하여 광대역 전원 공급장치(SMPS : Switching mode Power Supply, 700)를 내장하여 DC(직류)의 경우 +18V ~ + 36V가 입력될 경우 출력되는 전압은 DC 12V로 일정하게 하여 감시카메라(100)를 안전하게 구동시키며, 수명을 5년 이상 사용할 수 있도록 한다. 또한, AC(교류)의 경우에도 AC 90V~ 240V가 입력될 때 출력되는 전압을 DC 32V로 일정하게 변환하여 공급하여 감시카메라(100)를 안전하게 구동시킨다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 감시카메라의 내부구성을 도시한 블럭도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예예 의한 감시카메라의 정면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예예 의한 감시카메라의 분해 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 감시 카메라 110 : 줌렌즈부
120 : CCD 130 : 필터부
131 : 주간용 필터 132 : 필터고정부
133 : 야간용 필터 140 : 모터
150 : 모터 제어부 155 : 줌렌즈 제어부 160 : 주야간판단부 170 : 촬상부
180 : 비디오 처리 신호부 200 : 결합판
300 : 방향조절부 400 : 감시카메라 커버
500 : 송풍기 600 : 수납부
700 : 전원공급장치 800 : 광각 적외선 투광기
900 : 협각 레이져(Laser) 적외선 투광기
1000 : 발열부

Claims (8)

  1. 조도를 센싱하여 주야간의 변화를 감지하고 감지결과에 따라 주야간 신호를 생성하는 주야간 판단부와;
    줌렌즈 조작신호에 기초하여, 줌 기능이 동작하여 초점거리를 자동으로 조작하는 줌 렌즈와;
    외부 광원으로부터 입력되는 광을 축적하였다가 줌 렌즈에서 수집된 화상 정보와 함께 수직 동기 및 수평 동기 신호에 맞추어 외부로 출력하는 CCD 보드와;
    가시광선을 통과시키는 주간용 광학 필터 및 적외선 대역만을 통과시키는 야간용 광학 필터로 구성되어 상기 CCD 보드에서 출력되는 신호를 필터링하는 필터부와;
    상기 주야간 신호에 기초하여, 모터를 동작시켜 필터고정부에 상기 주간용 광학 필터 또는 야간용 광학 필터가 이송되도록 처리하는 모터제어부; 및
    상기 주야간 신호에 기초하여, 상기 줌렌즈 조작신호를 생성하는 줌렌즈 제어부;를 포함하고,
    고온검출 센서 및 저온검출 센서를 내장하여, 기 설정된 온도 이상일 경우 송풍기가 작동되어 감시카메라의 온도를 낮추고, 기 설정된 온도 이하일 경우에는 발열장치를 이용하여 감시카메라의 온도를 높이는 것을 특징으로 하는 감시 카메라.
  2. 제1항에 있어서, 상기 감시카메라는,
    상기 필터를 통한 화상 정보를 전기 신호로 변환하는 촬상부; 및
    외부 전원에 의해 상기 촬상부를 통해 전기 신호로 출력되는 화상 정보를 영 상 신호로 변환하여 출력하는 비디오 신호 처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감시 카메라.
  3. 제1항에 있어서, 상기 줌렌즈 제어부는,
    감시카메라의 동작 모드가 주간에서 야간으로 변환되는 경우, 적외선 대역 전용필터를 사용하고, 상기 줌 렌즈가 적외선 조명에 대한 초점거리로 자동 조절되도록 처리하고, 감시카메라의 동작모드가 야간에서 주간으로 변환할 경우 상기 줌 렌즈가 가시광선에 대한 초점거리로 자동 조절되도록 처리함을 특징으로 하는 감시 카메라.
  4. 제1항에 있어서, 상기 줌렌즈 제어부는,
    감시카메라의 동작 모드가 주간에서 야간으로 변환되는 경우, 상기 줌 렌즈의 조리개를 크게 하여, 감도를 극대화시키는 것을 특징으로 하는 감시 카메라.
  5. 제1항에 있어서, 상기 감시카메라는,
    상기 감시카메라에 공급되는 전력을 일정 전압으로 출력하여 카메라의 수명을 길게 하는 광대역 전원 공급장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감시 카메 라.
  6. 제1항에 있어서, 상기 감시카메라는,
    상기 카메라가 설치되는 결합판의 일측에 설치되어 상기 카메라가 원하는 방향으로 향하게 하도록 하는 방향조절 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감시 카메라.
  7. 제1항에 있어서, 상기 감시카메라는,
    상기 감시카메라가 설치되는 결합판의 하단에 근거리 또는 중거리용 광각 적외선 투광기를 장착하고, 결합판의 상단에 장거리용 협각 레이져(Laser) 적외선 투광기를 장착하여 야간 적외선 투광필터와 함께 구동하여 야간 감시거리를 획기적으로 개선하는 것을 특징으로 하는 감시 카메라.
  8. 삭제
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