KR101076372B1 - Monitoring system and apparatus using camera module - Google Patents
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Abstract
본 발명은 카메라 모듈을 이용한 감시 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 방법은 제1 해상도로 피사체를 촬영하는 단계, 상기 제1 해상도의 영상 데이터를 저장하는 단계, 저장된 상기 영상 데이터를 감시하여 이벤트 발생 여부를 판단하는 단계, 이벤트가 발생하지 않으면, 상기 제1 해상도의 영상 데이터 전체를 상기 제1 해상도보다 낮은 제2 해상도의 영상 데이터로 다운 스캐닝하여 출력하는 단계, 이벤트가 발생하면, 상기 제1 해상도의 영상 데이터 중 이벤트가 발생한 픽셀을 중심으로 상기 제2 해상도를 갖는 특정 영역을 일부 선택하여 출력하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a monitoring apparatus and a method using a camera module, the method of the present invention comprises the steps of photographing a subject at a first resolution, storing the image data of the first resolution, the event by monitoring the stored image data Determining whether or not an occurrence occurs, if the event does not occur, down scanning and outputting the entire image data having the first resolution as image data having a second resolution lower than the first resolution, and when the event occurs, the first And selecting and outputting a specific region having the second resolution based on the pixel in which the event occurs among the image data having the resolution.
카메라 모듈, VGA, 1.3M, 전송 회선, 해상도 Camera module, VGA, 1.3M, transmission line, resolution
Description
본 발명은 카메라 모듈을 이용한 감시 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a monitoring apparatus and method using a camera module.
텔레비전 방송 규격이 기존 아날로그 방식인 NTSC, PAL, SECAM에서 디지털 방식의 HDTV로 진보함에 따라 기존 아날로그 방식의 텔레비전 방송 규격을 따르던 보안 감시 장치의 장비들도 디지털 방식의 텔레비전 방송 규약과 호환성을 유지하는 기술의 개발이 필요하다.As the television broadcasting standard has evolved from NTSC, PAL and SECAM to the digital HDTV, the equipment of the security monitoring device that followed the analog television broadcasting standard is also compatible with the digital broadcasting protocol. Development is needed.
모든 과도기적인 시기에 기존에 구 규격을 가진 제품에서 신 규격의 제품으로 바로 나아갈 수 없는 이유는 많은 문제점을 수반하기 때문이다.The reason why it is not possible to go directly from the product with the old standard to the product of the new standard at every transitional time is because it involves many problems.
보안 감시 장치을 위한 장비에는 보안 감시 장치만을 위한 특화된 장비들이 많이 존재하고 가격이 고가인 제품들이 많이 있기 때문에 새로운 규격을 가진 장비로 대치하는데 아주 더딘 편이다.The equipment for the security monitoring device is very slow to replace the equipment with the new standard because there are many specialized equipment for the security monitoring device and many expensive products.
보안 시스템은 크게 현장을 촬영하고 이를 저장하는 카메라와, 카메라로부터 촬영된 영상을 전송 받아 표시하는 모니터로 구분된다. The security system is largely divided into a camera that captures the scene and stores it, and a monitor that receives and displays the captured image from the camera.
기존의 카메라는 VGA급(640X480 pixel)의 해상도를 갖는 저화소 센서를 이용하여 영상을 촬영하고 이를 인코딩하여 저장하였다.Conventional cameras have taken images using a low pixel sensor with VGA resolution (640x480 pixel), encoded and stored them.
그러나, 디코딩을 위한 솔루션은 720X576 해상도를 지원함으로써, 저장된 영상을 디코딩하여 확대할 경우 VGA급 영상이 깨지는 현상이 발생하는 문제점이 있다.However, since the decoding solution supports 720X576 resolution, the VGA-level image is broken when the stored image is decoded and enlarged.
또한, 종래 보안 시스템에서 해상도가 높은 고화소 센서를 이용한 카메라를 대체할 경우, 전송 회선을 교체하는 비용이 발생하는 문제점이 있다.In addition, when replacing the camera using a high-resolution high-resolution sensor in the conventional security system, there is a problem that the cost of replacing the transmission line occurs.
본 발명은 기존의 VGA급 회선을 이용하여 고 해상도의 영상을 제공할 수 있는 카메라 모듈을 이용한 감시 장치 및 감시 방법을 제공한다.The present invention provides a monitoring apparatus and a monitoring method using a camera module that can provide a high resolution image using a conventional VGA-class line.
본 발명의 한 특징에 따르면, 제1 해상도를 갖는 고화소 센서를 이용하여 피사체를 촬영하고 저장하는 카메라 모듈, 상기 카메라 모듈에 연결되어 상기 제1 해상도 보다 낮은 제2 해상도의 영상데이터를 전송하는 전송 회선, 상기 전송 회선에 연결되어 상기 영상 데이터를 표시하는 모니터부를 포함하는 카메라 모듈을 이용한 감시 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, a camera module for photographing and storing a subject using a high pixel sensor having a first resolution, and a transmission line connected to the camera module for transmitting image data of a second resolution lower than the first resolution And a monitor unit connected to the transmission line to display the image data.
이때, 상기 카메라 모듈은 상기 전송 회선에 대응되게 상기 제1 해상도의 영상 데이터를 상기 제2 해상도의 영상 데이터로 출력한다.In this case, the camera module outputs the image data of the first resolution as the image data of the second resolution so as to correspond to the transmission line.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 제1 해상도로 피사체를 촬영하는 단계, 상기 제1 해상도의 영상 데이터를 저장하는 단계, 저장된 상기 영상 데이터를 감시하여 이벤트 발생 여부를 판단하는 단계, 이벤트가 발생하지 않으면, 상기 제1 해상도의 영상 데이터 전체를 상기 제1 해상도보다 낮은 제2 해상도의 영상 데이터로 다운 스캐닝하여 출력하는 단계, 이벤트가 발생하면, 상기 제1 해상도의 영상 데이터 중 이벤트가 발생한 픽셀을 중심으로 상기 제2 해상도를 갖는 특정 영역을 일부 선택하여 출력하는 단계를 포함하는 카메라 모듈을 이용한 감시 방법이 제공된다.According to another feature of the present invention, photographing a subject at a first resolution, storing image data of the first resolution, monitoring the stored image data to determine whether an event occurs, if the event does not occur And scanning the entire image data of the first resolution with image data having a second resolution lower than the first resolution and outputting the image data. When an event occurs, the image data of the first resolution is focused on the pixel in which the event occurs. There is provided a monitoring method using a camera module, including selecting and outputting a part of a specific area having the second resolution.
본 발명의 실시 예에서는 제2 해상도의 영상을 전송하는 전송 회선에 제2 해상도보다 높은 제1 해상도의 센서를 갖는 카메라 모듈을 연결하고, 이벤트가 발생하지 않을 경우에는 제1 해상도의 영상을 제2 해상도의 영상으로 다운 스캐닝하여 전송 회선을 통해 전송함으로써, 기존의 전송 회선을 이용하여 영상을 전송할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a camera module having a sensor having a first resolution higher than the second resolution is connected to a transmission line for transmitting an image having a second resolution, and when the event does not occur, the image having the first resolution is output to the second. By down-scanning an image having a resolution and transmitting it through a transmission line, an image can be transmitted using an existing transmission line.
또한, 이벤트가 발생할 경우에는 이벤트가 발생한 픽셀을 중심으로 제2 해상도의 특정 영역의 영상을 추출하여 전송 회선으로 전송함으로써, 감시자는 이벤트가 발생한 특정 영역의 영상을 디지털 줌(digital zoom)한 효과와 같이 선명하게 모니터링할 수 있다.In addition, when an event occurs, by extracting an image of a specific area of the second resolution centered on the pixel where the event occurs and transmitting the image to a transmission line, the monitor can perform a digital zoom on the image of the specific area where the event occurs. You can monitor clearly together.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that another component may exist in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈을 이용한 감시 장치 및 방법에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대 응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기도 한다.Now, a monitoring apparatus and method using a camera module according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, and the same or corresponding components regardless of the reference numerals are assigned the same reference numerals and are duplicated thereto. The description may be omitted.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈 이용한 감시 장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a monitoring device using a camera module according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈을 이용한 감시 장치은 영상을 촬영하여 영상 데이터로 저장하는 카메라 모듈(100)과, 카메라 모듈에 저장된 영상 데이터를 공급 받아 표시하는 모니터부(200)와, 상기 카메라 모듈(100)과 모니터부(200)를 연결하는 VGA급 회선인 전송 회선(300)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a monitoring apparatus using a camera module includes a
카메라 모듈(100)은 영상 촬영부(110), 영상 저장부(120), 영상 제어부(130)를 포함한다.The
영상 촬영부(110)는 줌 및 포커스 기능을 가지는 렌즈를 이용하여 빛을 모으고, 1.3M(1280X1024 pixel)의 해상도를 갖는 고화소 센서를 이용하여 렌즈의 빛 에너지를 전기적인 신호(디지털 신호)로 변환함으로써, 피사체를 메가 픽셀 이미지로 촬영할 수 있다.The
영상 저장부(120)는 영상 촬영부(110)에서 촬영된 메가 픽셀 이미지를 영상 데이터로 저장한다.The
영상 제어부(130)는 영상 영상 저장부(120)에 저장된 영상 데이터를 전송하는 경로에 대응하도록 영상 데이터를 처리하여 모니터부(200)로 출력한다.The
보다 구체적으로, 본 발명은 기존의 VGA급 전송회선(300)을 통해 영상을 전송하는 카메라 모듈(100)에 관한 것으로, 영상 제어부(130)는 메가 픽셀 단위의 영 상 데이터를 VGA급 영상 데이터로 다운 스캐닝(Down-scanning)하고, 다운 스캐닝된 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환하여 모니터부(200)로 출력한다.More specifically, the present invention relates to a
또한, 영상 제어부(130)는 실시간으로 영상 저장부(120)에 저장된 영상 데이터를 이전 영상 데이터와 비교하여 이벤트 발생 여부를 판단한다.In addition, the
이벤트가 발생할 경우, 영상 제어부(130)는 이벤트가 발생한 픽셀을 중심으로 640X480 픽셀을 포함하는 특정 영역의 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환하여 모니터부(200)로 전송한다. 그러면, 특정 영역은 VGA급 해상도의 영상으로, 감시자는 모니터부(200)를 통해 기존의 VGA급 영상에서 특정 영역을 확대한 것보다 고화질의 영상을 확인할 수 있다.When an event occurs, the
이와 같이, 본 발명에서는 고화소 센서를 갖는 카메라 모듈로 피사체를 촬영하여 고화소 영상을 VGA급 회선에 적합하게 다운 스캐닝하여 전송하고, 이벤트가 발생할 경우에는 이벤트가 발생한 픽셀을 중심으로 VGA급 화소를 갖는 특정 영역의 영상 데이터를 VGA급 회선으로 전송함으로써, 감시자는 이벤트가 발생한 특정 영역의 영상을 보다 선명하게 모니터링할 수 있다.As described above, in the present invention, a camera module having a high pixel sensor photographs a subject, down-scans and transmits a high pixel image appropriately for a VGA class line, and when an event occurs, a specific pixel having a VGA class pixel centered on the pixel where the event occurs. By transmitting the video data of the area to the VGA line, the monitor can more clearly monitor the image of the specific area where the event occurred.
상기와 같이 구성된 카메라 모듈을 이용한 감시 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the monitoring device using the camera module configured as described above are as follows.
이벤트가 발생하지 않을 경우, 영상 촬영부(110)에서 촬영된 메가 픽셀 이미지가 VGA급 영상으로 다운 스캐닝되어 모니터부(200)로 전송된다.If no event occurs, the mega pixel image captured by the
그러나, 이벤트가 발생한 경우, 영상 촬영부(110)에서 촬영된 메가 픽셀 이미지는 이벤트가 발생한 픽셀을 중심으로 VGA급 화소를 갖는 특정 영역의 영상 데 이터가 전송 회선(300)을 통해 모니터부(200)로 전송된다.However, when an event occurs, the mega pixel image photographed by the
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈을 이용한 감시 방법을 나타내는 플로우 차트이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈을 이용한 감시 방법을 나타내는 도면이다.2 is a flowchart illustrating a monitoring method using a camera module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view illustrating a monitoring method using a camera module according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 해상도를 갖는 고화소 센서를 포함하는 영상 촬영부(110)에서는 제1 해상도로 피사체를 촬영한다(S401). 이때, 영상 촬영부(110)에서 촬영된 영상은 휘도 및 색좌표(YCbCr)를 갖는 디지털 신호이다. 본 발명의 실시 예에서 적용된 고화소 센서는 1.3M(mega pixel)의 해상도를 갖는 센서로서, 제1해상도는 총 1280X1024 픽셀로 이루어진 영상을 의미한다.As illustrated in FIG. 2, the
그리고, 영상 저장부(120)에서는 영상 촬영부(110)에서 촬영된 디지털 신호인 제1 해상도의 영상 데이터를 저장한다(S402).In addition, the
영상 제어부(130)는 영상 저장부(120)에 저장되는 영상 데이터를 실시간으로 감시하여, n번째 저장되는 영상 데이터와 n-1번째 저장되는 영상 데이터 사이의 YCbCr의 변화를 감지한다.The
이때, n-1번째 저장된 영상 데이터에 비해 n번째 저장된 영상 데이터의 어느 한 픽셀의 YCbCr도 변하지 않았을 경우(S403), 영상 제어부(130)는 제1 해상도의 영상 데이터를 다운 스캐닝하여 VGA급 전송 회선(300)에 대응되는 제2 해상도의 영상 데이터로 변환한다(S404). 이때, 제2 해상도는 제1 해상도보다 낮은 640X480픽셀로 이루어진 영상을 의미한다.In this case, when the YCbCr of any one pixel of the nth stored image data has not changed compared to the n-1th stored image data (S403), the
그리고, 영상 제어부(130)는 제2 해상도의 영상 데이터를 아날로그 영상 데 이터로 변환하여(S405), 전송 회선(300)을 통해 모니터부(200)로 전송한다.The
이와 반대로, n-1번째 저장된 영상 데이터에 비해 n번째 저장된 영상 데이터의 어느 한 픽셀의 YCbCr이 변했을 경우, 영상 제어부(130)는 이벤트가 발생한 것으로 판단한다(S403).In contrast, when the YCbCr of one pixel of the nth stored image data is changed compared to the n-1th stored image data, the
이벤트가 발생할 경우, 영상 제어부(130)는 이벤트가 발생한 픽셀을 중심으로 제2 해상도를 갖도록 특정 영역을 선택한다(S407). 그리고, 특정 영역의 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환한(S408), 전송 회선(300)을 통해 모니터부(200)로 전송한다(S409).When an event occurs, the
이와 같이, 본 발명에서는 제2 해상도의 영상을 전송하는 전송 회선에 제1 해상도를 갖는 카메라 모듈을 연결하고, 이벤트가 발생하지 않을 경우에는 제1 해상도의 영상을 제2 해상도의 영상으로 다운 스캐닝하여 전송 회선을 통해 전송하고, 이벤트가 발생할 경우에는 이벤트가 발생한 픽셀을 중심으로 제2 해상도의 특정 영역의 영상을 추출하여 전송 회선으로 전송함으로써, 감시자는 이벤트가 발생한 특정 영역의 영상을 디지털 줌(digital zoom)한 효과와 같이 선명하게 모니터링할 수 있다.As described above, in the present invention, a camera module having a first resolution is connected to a transmission line for transmitting an image having a second resolution, and when an event does not occur, the first resolution is down-scanned as an image having a second resolution. By transmitting through the transmission line and, when an event occurs, extract the image of the specific area of the second resolution centered on the pixel where the event occurs and transmit the image to the transmission line. You can monitor as clearly as the zoomed effect.
본 발명에서는 영상 제어부(130)가 이벤트 발생 여부를 판단하여 특정 영역을 선택하여 전송하는 것으로 설명하였으나, 감시자가 모니터부(200)에서 특정 영역을 선택할 수도 있다. 그러면, 제1 해상도로 촬영된 영상 데이터 중 특정 영역의 영상을 제2 해상도로 모니터링함으로써, 종래 제2 해상도로 촬영된 영상 데이터 중 특정 영역을 확대하는 것에 비해 미세한 부분까지 선명하게 확인할 수 있다.In the present invention, the
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈 이용한 감시 장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a monitoring device using a camera module according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈을 이용한 감시 방법을 나타내는 플로우 차트이다.2 is a flowchart illustrating a monitoring method using a camera module according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈을 이용한 감시 방법을 나타내는 도면이다.3 is a view showing a monitoring method using a camera module according to an embodiment of the present invention.
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