KR101113801B1 - 고성능 무인 감시장치의 영상 멀티 전송체계 시스템 - Google Patents

고성능 무인 감시장치의 영상 멀티 전송체계 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광각 및 협각 망원렌즈를 채용하여 고성능 줌(Zoom) 기능을 갖는 무인 감시장치에 있어 촬영된 영상데이터를 인터넷이나 전화선을 이용하여 복수로 영상데이터를 분배하여 공유할 수 있도록 영상데이터를 원격지로 송/수신할 수 있는 고성능 고성능 감시장치의 영상 멀티 전송체계 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 고성능 무인감시기에서 촬영된 영상데이터를 원격지의 제어판넬로 전송하거나 원격제어기에 의한 고성능 무인감시기를 제어하기 위한 전기신호의 노이즈를 줄임으로써 영상데이터의 선명도와 원격제어에 따른 정확한 제어을 꾀할 수 있도록 RS-422 송신모듈(20a)과 RS-422 수신모듈(30a)을 채용한 고성능 무인 감시장치의 영상 멀티 전송체계 시스템을 특징으로 한다.

Description

고성능 무인 감시장치의 영상 멀티 전송체계 시스템{HIGH MAGNIFICATION AND HIGH DISTINCTNESS OBSERVATION APPARATUS}
본 발명은 광각 및 협각 망원렌즈를 채용하여 고배율 줌(Zoom)기능을 갖는 무인 감시장치에 있어 촬영된 영상데이터를 인터넷이나 전화선을 이용하여 복수로 영상데이터를 분배하여 공유할 수 있도록 영상데이터를 원격지로 송수신할 수 있는 고성능 무인 감시장치의 영상 멀티 전송체계 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고성능 무인감시기에서 촬영된 영상데이터를 원격지의 제어판넬로 전송하거나 원격제어기에 의한 고성능 무인감시기를 제어하기 위한 전기신호의 노이즈를 줄임으로써 영상데이터의 선명도와 원격제어에 따른 정확한 제어을 꾀할 수 있도록 RS-422 송신모듈과 RS-422 수신모듈을 채용한 고성능 무인 감시장치의 영상 멀티 전송체계 시스템에 관한 것이다.
원격지에서 특정 물체의 이동이나 정지 물체를 식별 혹은 감시 관찰하기 위하여 고성능 망원렌즈(광각렌즈 및 협각렌즈 경통조립체)가 탑재된 주야간 감시시스템이 개발되고 있다.
고성능 무인 망원렌즈 감시시스템은 원격지에서 제어되고 원격지에서 복수의 특정 좌표에 해당하는 피사체를 반복하여 주기적으로 모니터링할 수 있다.
본 발명에서 설명하는 고성능 망원렌즈는 고속도로나 국도 혹은 시가지 일반도로에 설치된 CCTV 카메라나 과속방지 혹은 과속 무인 감시카메라 혹은 방범용이나 보안용 감시카메라 무인감시장비와는 확연한 차이점이 있다. 가장 큰 차이점은 일반 CCTV카메라는 근거리용이므로 카메라가 다소 흔들려도 모니터에 출력되는 화상은 육안으로 식별할 수 있으나 본 발명에서 정의하는 고성능 무인 감시장치는 5~25Km의 원거리에 있는 지형지물을 고성능 망원렌즈를 사용하여 고성능로 촬영할 수 있으므로 고성능 렌즈는 미세 진동에 의해 모니터에 출력되는 화상이 식별할 수 없을 정도로 매우 심하게 떨리는 문제가 발생될 수 있다.
또한, 특정 장소의 임의의 좌표를 반복적으로 고성능 카메라를 포커싱할 수 있도록 종래의 고성능 무인 감시장치는 고성능 망원렌즈 카메라를 상하좌우 이동시킴에 있어 매우 정밀하게 구성되어 있는 점에서 전술한 바와 같은 근거리용 감시카메라와는 상당한 차이가 있다.
또한, 고성능 무인 감시장치는 원격지에서 모니터링할 뿐만 아니라 원격지에서 카메라가 지향하는 방향을 제어할 수 있도록 구성되어 있는데, 보다 상세한 기술 구성에 대해서는 등록특허 제10-0484394호 개시된 설명을 참조하면 상세히 이해하게 될 것이므로 종래의 고성능 무인 감시장치에 대한 상세한 설명은 생락한다. 다만, 본 발명에서 상기한 등록특허 기술을 기초하여 발명된 것임을 이해하기 바랍니다.
전술한 기존의 고성능 무인 감시장치는 원격지의 상황실에서 모니터링 및 제어할 수 있으나 고성능 무인 감시장치를 통해서 얻어진 영상데이터는 그 데이터를 필요로 하는 다양한 곳으로 전송하여 공유함에 있어 전송에 따른 노이즈로 인해 영상데이터의 선명도가 떨어지는 문제가 있다.
다시 말해서, 고성능 무인 감시기에 탑재된 각종 고성능 저배율 카메라 혹은 열상카메라에 의해 얻어진 영상데이터를 영상데이터가 필요한 관련기관에서 실시간으로 동시에 모니터링할 수 없어 관련기관간에 입체적으로 신속하게 대응을 하거나 관련기관들이 유기적으로 협조할 수 없는 문제점이 있다. 결국, 종래의 고성능 무인 감시장치에 의해 얻어진 영상데이터는 모니터가 설치된 장소(상황실) 이외에는 볼 수 없기 때문에 위급상황(모니터링이 필요한 특정상황발생시) 발생시 관련기관의 동시에 상황파악을 할 수 없을 뿐만 아니라 상황발생에 따른 대응이 지연되는 문제가 있는 것이다.
이러한 문제가 발생되는 이유 중 가장큰 문제는 거리에 따른 전송속도와 외부 노이즈에 기인하는 경우가 가장 많다.
고성능 무인감시장치의 영상데이터는 고성능 무인감시장치가 주로 산악이나 들판 혹은 절벽과 같이 열악한 환경에 주로 설치되므로 원격지에 설치된 모니터까지 통신라인을 연결해야 함으로 통신선로가 길어질 수록 영상데이터 전송 및 제어에 따른 제어신호 수신에 따른 통신과정에 노이즈가 심하게 발생되는 문제점이 있어 통신라인의 길이에 한계성이 있고, 또한 산악이나 야외의 특정 장소에 고성능 무인 감시장치를 설치하는 경우 상황실(모니터링 장소)과 고성능 무인 감시장치간에 통신케이블을 가설해야 하므로 통신케이블을 가설시 통신케이블의 무게가 무거워 가설작업에 많은 시간과 어려움이 있다.
특히 영상데이터의 선명도가 저하되는 이유중에 가장 큰 문제는 비평형방식에 의한 전송방식을 채용하고 있어 외부노이즈를 제거하지 못하는 문제가 가장 큰 영향을 미치게 되는데, 일반적으로 높은 통신속도와 낮은 전압으로 통신하기 위해서는 평행방식을 사용하여 차동출력-차동입력으로 통신함으로써 동영상 노이즈를 상쇄시킬 수 있으나 이 또한 통신라인의 길이에 대한 통신속도 및 노이즈 제거에는 한계성이 있어 효과적인 해결책이 되지 못하고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 인터넷망을 이용하여 고성능 무인 감시장치에 의해 촬영된 영상데이터를 복수의 장소에서 모니터링할 수 있도록 촬영한 영상 데이터를 분배하기 위한 송/수신장치를 갖춘 고성능 고성능 무인감시장치의 멀티 통신 체계 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 원격지에 설치된 고성능 무인 감시장치를 제어하고, 무인감시장치에 의해 촬영된 영상정보를 원격지로 전송함에 있어 RS-422 송신모듈과 RS-422 수신모듈을 통해 통신선로에 발생되는 외부노이즈를 획기적으로 줄임으로써 상대적으로 더 먼거리를 외부노이즈를 최소화시켜 영상데이터를 전송하고 또한 원격지에서 무인 감시기를 원격 제어함에 있어 원격제어에 따른 제어신호의 노이즈를 낮춤으로써 원격제어에 따른 정확성을 높일 수 있고 통신라인의 경량화와 통신라인의 가설이 용이한 고성능 무인 감시장치의 영상 멀티 전송체계 시스템을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고성능 무인 감시장치의 영상 멀티 전송체계 시스템은,
고성능 저배율 혹은 열화상 카메라가 탑재된 고성능 무인 감시기를 원격지에서 상기 카메라들을 상하좌우로 제어하여 원거리상의 특정 피사체를 원격지에서 모니터링하는 고성능 무인 감시장치 및 그 제어장치에 있어서,
상기 고성능 무인감시 카메라에 의해 촬영된 영상데이터를 원격지의 모니터로 전송시키기 위하여 상기 고성능 무인감시 장치내에 설치되고 상기 고성능 무인감시기에 의해 촬영된 데이터를 압축변조시키는 압축변조코덱, 상기 고성능 무인감시장치에 설치되면서 상기 변조된 변조코덱에서 출력된 신호의 받아 원격지의 원격제어판넬로 출력하는 RS-422 송신모듈과;
원격제어판넬측에 설치되면서 상기 RS-422 송신모듈에서 송신된 전기신호를 수신하여 출력하는 RS-422 수신모듈과, 상기 RS-422 수신모듈에서 출력된 신호를 받아 압축된 영상데이터를 풀고 변조된 신호를 복조시키는 복조코덱을 구비하고, 상기 복조코덱으로부터 출력된 신호에 따라 메인제어장치에 의해 원격지의 모니터로 전송하는 메인제어장치와;
상기 원격제어판넬에서 상기 무인 감시장치를 원격적으로 제어함에 있어 원격제어수단에 의한 제어신호를 상기 무인 감시장치로 전송하기 위해 원격제어신호를 변조하는 변조코덱과, 상기 원격 제어판넬측에 설치되면서 상기 변조된 변조코덱에서 출력된 신호의 받아 출력하는 RS-422 송신모듈과;
상기 고성능 감시장치측에 설치되면서 상기 RS-422 송신모듈에서 송신된 전기신호를 수신하여 출력하는 RS-422 수신모듈과, 상기 RS-422 수신모듈에서 출력된 신호를 받아 압축된 영상데이터를 풀고 변조된 신호를 복조시켜 구동부 제어회로장치로 전달하는 복조코덱과;
상기 변조코덱과 복조코덱을 포함하고 복조코덱으로부터 출력된 신호를 구동디스플레이하고 사용자의 인증여부를 제어하면서 유효 사용자에게 상기 복조코덱으로부터 전송된 신호를 특정 아이피(IP)로 출력하고 허용된 사용자가 아닌 경우 특정 아이피(IP)로 복조신호의 출력을 차단시키는 영상데이터 분배기능을 갖춘 사용자 인증 제어장치와;
상기 사용자 인증 제어장치로부터 인가된 신호를 받아 가입자의 접속시 인증된 경우 전송된 영상데이터를 스트리밍방식으로 전송하는 인터넷 넷트워크망을 통해 제공하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 촬영한 영상을 관리자가 허용한 이용자에게 동시에 고성능 무인 감시장치에 의해 촬영된 영상정보를 공유할 수 있어 언제 어디서나 영상정보를 동시에 실시간으로 정확히 확인할 수 있어 상황파악이 신속하고 또한 영상정보를 함께 모니터링하면서 실시간 유선상으로 대응방안에 대해 논의하거나 해결방법을 입체적으로 대응할 수 있다.
또한, 본 발명은 지형이 험난한 특정 지형에 고성능 무인 감시장치를 배치할 때 통신라인을 가설함에 있어서도 동축케이불이 아닌 전화 RS-422수신 및 발신에 따른 UTP 통신선을 사용하므로 통신케이블의 가설작업이 용이하고, 부피나 무게를 현저히 줄일 수 있어 무인 감시장치의 배치작업 및 이동이 신속한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고성능 고성능 무인 감시장치를 예시한 사시도,
도 2는 본 발명의 고성능 무인 감시장치의 영상 멀티 전송체계 시스템의 구성을 예시한 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 도 1에서 도시된 바와 같이, 광각(고성능) 및 협각(저배율) 망원경이 탑재된 고성능 무인 감시장치(100)는 원격지에서 제어판넬(200)에 마련된 조이스틱(201)에 의해 상하좌우로 구동시켜 광각(고성능) 및 협각(저배율) 망원경을 특정 좌표에 해당하는 영상데이터를 구하고, 얻어진 영상데이터는 촬상소자에 의해 변환된 영상데이터가 제어판넬로 전송되고 제어판넬로 전송된 영상데이터는 특정지역에 설치된 모니터(M1~Mn)로 화상을 출력한다.
도 2는 본 발명에 따른 고성능 무인 감시장치의 영상 멀티 전송체계 시스템의 구성을 블럭도로 예시한 블럭도로서, 고성능 고성능 감시장치(100)에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 고성능 및 저배율 혹은 열화상 카메라(참조번호 미도시)가 삼각대(300)위에 탑재되어 있다.
고성능 및 저배율 혹은 열화상 카메라는 삼각대(300)위에 설치된 지지대(130)상에서 상하좌우로 구동될 수 있도록 망원경 좌우구동부(101)와 망원경 상하구동부(102)가 설치되어 있다.
상기한 망원경 좌우구동부(101)와 망원경 상하구동부(102)는 구동부(103) 즉, 원격지에서 원격제어판넬(200)에 마련된 조이스틱(201)의 조작에 따라 전송되는 제어신호에 의해 제어되는 구동부(103, 프로그램밍된 반도체)에 의해 제어된다.
구동부(103)에는 고성능 혹은 저배율 혹은 열화상 카메라에 의해 촬영된 영상데이터는 촬상소자(참조번호 미도시)에서 변환된 영상데이터를 압축하고 변조하는 압축변조코덱(10)을 통해 출력되며 출력된 데이터는 송신회로장치(20)가 설치되어 있고, 또한 원격지에서 상기 고성능 무인감시장치(100)를 제어하는 제어신호를 수신하고 구동부(103)의 회로를 제어하는 복조코덱(40)이 설치되어 있다.
상기한 압축변조코덱(10)에 의해 압축 변조된 영상데이터는 영상데이터의 보안을 위하여 제작자에 의해 의도된 방식으로 압축되고 변조되고 변조된 데이터는 송신회로장치(20)를 통해 제어판넬(200)로 전송된다.
압축변조코덱(10)에 의해 압축되고 변조된 데이터를 송신회로장치(20)를 통해 원격지의 원격 제어판넬(200)로 전송함에 있어 본 발명에서는 송신회로장치(20)는 RS-422 송신모듈(20a)을 채용하였다.
RS-422 송신모듈(20a)로부터 전송된 신호를 원격 제어판넬(200)에 장착된 복조코덱(40a)의 수신회로장치(30)가 수신되고 수신된 영상 데이터는 복조코덱(40)에 의해 복조되어 제어부(201)로 전송된다.
상기한 수신회로장치(30)의 일 예로서는 RS-422 수신모듈(30a)로서, RS-422 송신모듈(20a)과 호환성이 맞는 통신방식 즉, 송신회로장치(20)의 신호는 수신할 수 있는 수신회로장치(30)를 갖추고 있다.
복조코텍(40)은 압축변조코덱(10)에 의해 압축 및 변조된 영상데이터를 풀고, 변조 데이터를 복조시킨다.
본 발명에서 상기한 송/수신회로장치(20,30)는 도 3에 도시된 바와 같이 즉, 상기한 RS-422 송신모듈(20a)과 RS-422 수신모듈(30a)간에는 CCTV 카메라 본래의 불평형 비디오신호를 평형신호로(Balenced Differential Signal)로 변환하여 UTP(Twisted Pair Cable)을 이용하여 전송하고 수신하는 것을 채용하는데, 이는 원거리전송이 가능하고 여분의 심선을 이용하여 고성능 혹은 저배율 혹은 열화상 카메라의 구동전원과 제어 데이터도 전송이 가능한 장점이 있으며, 무인 감시장치(100)와 제어판넬(200)간에 케이블을 연결함에 있어 케이블의 경량화하는데에도 매우 유리하기 때문이다.
한편 원격제어판넬(200)에서 원격지의 고성능 무인감시장치(100)의 지향각도를 상하좌우로 제어할 때 조이스틱(201)에 의해 제어되는 전기신호는 전술한 바와 같이 변조코덱을 통해 변조되어 RS-422 송신모듈을 통해 원격지의 RS-422 수신모듈(30a)로 전송된다. 고성능 무인감시장치(100)측에 부착된 RS-422 수신모듈(30a)로 전송한 제어신호는 복조코덱(40)에 의해 복조되어 구동부(103)로 전달하여 구동부(103)의 제어회로에 의해 망원경 좌우 혹은 상하 구동부(101,102)를 구동시킨다. 이때 조이스틱(201)에 의해 제어되는 고성능 망원경(카메라도 무방) 혹은 저배율 방원경(카메라도 무방함) 혹은 열화상 카메라로 촬영한 영상데이터는 전술한 바와 같이 실시간으로 압축변조코덱과 RS-422 송신모듈(20a)을 통해 제어판넬(200)로 송신되고 제어판넬(200)과 연결된 모니터(M1~Mn)로 영상신호를 디스플레이한다.
이때 복조코덱(40)에 의해 복조 및 압축이 해제된 영상테이터를 원격지의 모니터(M1~Mn)로 출력함에 있어 메인 관리자에 의해 설정한 인증여부를 검증하여 영상데이터를 출력여부를 제어한다.
영상데이터를 출력여부는 사용자 인증제어장치(50)에 의해 수행되는데 메인 관리자가 원격 제어판넬(200)에 마련된 메모리(도면에는 미도시)에 미리 설정한 인증코드와 IP의 설정에 의해 구현된다.
사용자 인증 제어장치(50)는 도 2에 도시된 바와 같이 메인 관리자측 즉 원격제어판넬(200)에 설치되며 영상분배를 위한 영상분배장치(참조번호 미도시)를 더 포함할 수 있다. 영상분배장치는 공유기와 유사한 데이터신호 분배기로서, 복조코덱(40)에서 출력된 신호를 받아 분배한다.
사용자 인증제어장치(50)는 메인 관리자(200)가 영상분배장치의 출력 터미널 제어는 프로그래밍에 의해 구현된다.
예를 들어, 멀티 영상분배기의 특정 출력라인에 설정한 고유 아이피로 분할하여 할당하고, 각 할당 아이피에 대한 이용자 아이디(ID)와 이용자 패스워드(PW)를 입력하여 저장한 뒤 이용자가 부여된 IP를 통해 접속하는 경우 저장된 IP와 패스워드가 일치하는 경우에만 활당된 IP를 개방시키는 방식으로 구현된다. 물론 IP에 따른 이용자 ID나 PW는 메인관리자(200)가 지정하고 저장한다. 만일 필요한 경우 특정에 IP에 대해 ID와 PW 이외에 이용자 인증 확인을 위한 검증항목을 설정할 수도 있다.
상기한 바와 같이 영상분배기에서 특정 IP로 출력되는 신호는 인터넷 네트워크(60)망으로 실시간으로 출력되고, 인터넷망으로 출력된 영상데이터는 스트리밍 방식으로 전송되어 클라이언트측으로 브라우저를 통해 디스플레이된다. 인터넷망으로 제공되는 영상데이터는 사용자로 인증되는 경우에는 인터넷 네트워크(60)를 이용하여 언제 어디서나 복수로 동시에 모니터링할 수 있다.
100: 고성능 무인감시장치
10:압축변조코덱 20:송신회로장치
20a: RS-422송신모듈 30:수신회로장치
30a: RS-422 수신모듈 40:복조코덱
50:사용자 인증제어장치 60:인터넷 네트워크
200: 원격 제어판넬 300: 삼각대
400:

Claims (4)

  1. 고성능 저배율 혹은 열화상 카메라가 탑재된 고성능 무인 감시기를 원격지에서 상기 카메라들을 상하좌우로 제어하여 원거리상의 특정 피사체를 원격지에서 모니터링하는 고성능 무인 감시장치 및 그 제어장치에 있어서,
    고성능 무인 감시장치에 마련된 고성능 망원렌즈 카메라에 의해 촬영된 화상데이터를 송신하기 위하여 촬영된 영상데이터를 압축 및 변조시키는 압축변조코덱과;
    상기 복조된 데이터를 송신하기 위해 압축변조코덱에서 출력된 데이터를 변환시키면서 변환된 데이터를 출력하는 송신회로장치와;
    상기 변환회로장치로부터 출력된 신호를 변환하면서 수신하는 수신회로장치와;
    상기 수신회로장치로부터 출력된 신호를 받아 압축변조코덱에 의해 압축된 데이터를 풀고 변조된 정보를 복조하는 복조코덱과;
    원격지에서 메인사용자에 의해 제어하되, 유효 사용자여부를 제어하여 허용된 사용자인 경우 상기 복조코덱으로부터 전송된 신호를 특정 아이피(IP)로 출력하고, 허용된 사용자가 아닌 경우 특정 아이피(IP)로 복조신호의 출력을 차단시키는 영상데이터 분배기능을 갖춘 사용자 인증 제어장치 및;
    상기 사용자 인증 제어장치로부터 인가된 신호를 받아 가입자의 접속시 인증된 경우 전송된 영상데이터를 스트리밍방식으로 전송하는 인터넷 넷트워크망을 통해 제공하도록 구성된 것에 특징이 있는 고성능 무인 감시장치의 영상 멀티 전송체계 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 송신회로장치(20)는 RS-422 송신모듈(20a)인 것을 특징으로 하는 고성능 무인 감시장치의 영상 멀티 전송체계 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 수신회로장치(30)는 RS-422 수신모듈(30a)인 것을 특징으로 하는 고성능 무인 감시장치의 영상 멀티 전송체계 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 RS-422 송신모듈(20a)과 RS-422 수신모듈(30a)간에는 UTP로 연결된 것을 특징으로 하는 고성능 무인 감시장치의 영상 멀티 전송체계 시스템
KR1020100023061A 2009-03-14 2010-03-15 고성능 무인 감시장치의 영상 멀티 전송체계 시스템 KR101113801B1 (ko)

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