KR101137607B1 - 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반사체 및 단일 카메라를 이용하여 넓은 감시 범위의 특정 대상물을 효과적으로 감시 및 추적하면서 설정된 보안영역 내로 대상물이 진입하면 경고정보를 송출하여 접근을 방지할 수 있어 대상물에 대한 후처리보다는 사전조치로 사건발생을 미연에 원천적으로 봉쇄할 수 있는 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템에 관한 것으로, 좌우 회전(panning) 및 상하 회전(tilting)하는 반사체와, 상기 반사체에 맺히는 상을 연속으로 촬영하는 카메라와, 상기 카메라에 촬영되는 영상에 움직이는 대상물을 감지하면 상기 대상물을 자동으로 추적하도록 상기 반사체를 좌우 및 상하 회전시키는 제어부를 포함하여 이루어진다.

Description

반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템{WANRNING SYSTEM OF SECURITY AREA USING REFLECTOR}
본 발명은 반사체 및 단일 카메라를 이용하여 넓은 감시 범위의 특정 대상물을 효과적으로 감시 및 추적하면서 설정된 보안영역 내로 대상물이 진입하면 경고정보를 송출하여 접근을 방지할 수 있어 대상물에 대한 후처리보다는 사전조치로 사건발생을 미연에 원천적으로 봉쇄할 수 있는 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템에 관한 것이다.
일반적으로 감시 수단을 통해 특정 장소를 감시하여 이상이 발견되는 경우 그에 대응하는 조치나 사후 확인이 가능하도록 하는 감시 시스템은 보안이 중요한 장소의 출입구, 주차장, 빌딩, 산업 현장 및 주택가 등 다양한 곳에 도입되어 왔다. 이를 통해 보안성이 향상되고 출입 관리가 쉬워지며 범죄율이 하락하는 효과가 입증됨에 따라 점차 다양하고 일반화되어 확산되고 있다.
특히, 각종 감시 기능과 통신 기능을 구비하며 감시되는 영상을 저장하여 원하는 경우 쉽게 확인해 볼 수 있는 디지털 영상 저장장치인 소위 디브이알(Digital Video Recorder, DVR)의 도입도 활발해 짐에 따라 감시 카메라와 저장 수단을 이용한 감시 시스템의 구축은 일상화되고 있다.
그러나, 대부분의 감시 시스템은 고정식 카메라를 이용하기 때문에 감시 영역에 제한이 있어 사각지대가 존재하여 사고 발생시 정확한 내용을 파악하기 어려우며, 특히 무인 감시 시스템의 경우 기록된 영상이 상황이나 증거를 확보하기에 불충분한 경우가 빈번하다.
이러한 고정식 카메라의 약점을 보완하기 위해 많은 수의 고정식 카메라를 설치하거나, 단일의 카메라에 움직임을 부여하여 사각지대를 없애 감시 영역의 제한을 방지하기도 한다. 이때 카메라에 움직임을 부여하는 경우, 즉 회전식 카메라를 사용하는 경우 주로 원거리에서 수동으로 관리자가 카메라를 조작하여 의심되는 영역을 집중적으로 감시하거나 넓은 감시 영역을 효율적으로 감시하도록 하지만 감시 인력이 필요하기 때문에 유지 비용이 높다.
상기와 같이 회전식 카메라에 감시 인력을 없애고 유지비용을 줄이기 위하여 카메라에 자동 추적 기능을 부여하고 있다. 자동 추적 기능이 부여된 카메라에 대해서는 종래 다양한 기술이 제시되고 있는데, 대부분 카메라의 추적 방식이 연산량이 많아 비용이 높고, 신뢰성이 떨어지거나 고정식과 회전식 카메라를 쌍으로 사용해야 하는 등의 문제가 있다.
특히, 단일의 회전식 카메라가 설치된 경우라도 미리 설정된 경로를 따라 카메라가 회전하면서 움직이는 대상물을 감지해야 하는데, 카메라의 실시간 촬영 영역이 협소하여 대상물은 상기 카메라의 촬영 이동경로를 파악하기가 쉽고, 설정된 경로를 카메라가 모두 영상에 담는 시간 및 영상의 수가 너무 많아 보안구역의 정확하고 상세한 감시가 어렵다는 문제가 있다.
또한, 회전식 카메라에 자동 추적 기능이 부여된 경우라 하더라도 움직이는 대상물을 감지한 후 대상물의 움직임에 따라 대상물을 추적하며 연속적으로 촬영하게 되는데, 단지 대상물의 추적과 함께 영상을 저장할 수 있을 뿐 대상물에 의해 사건 발생이 일어나기 전에는 대처할 수 있는 방법이 없다. 즉, 대상물에 의한 사건 발생시 사후처리를 위한 증거자료로서의 기능만 할 뿐 사건발생을 미연에 방지할 수 없는 문제가 있다.
더욱이, 회전식 카메라가 대상물을 자동 추적할 때 대상물의 접근을 불허하고자 하는 보안구역에 도달하더라도 보안구역 역시 회전식 카메라의 회전과 함께 회전하면서 움직임을 보이므로 단일의 회전식 카메라만으로는 영역 설정을 하기 어렵다는 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 단일 카메라를 이용하면서도 넓은 감시 범위의 특정 대상물을 효과적으로 감시 및 추적하면서 설정된 보안영역 내로 대상물이 진입하면 경고정보를 송출하여 접근을 방지할 수 있어 대상물에 대한 후처리보다는 사전조치로 사건발생을 미연에 원천적으로 봉쇄할 수 있는 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템은, 좌우 회전(panning) 및 상하 회전(tilting)하는 반사체와, 상기 반사체에 맺히는 상을 연속으로 촬영하는 카메라와, 상기 카메라에 촬영되는 영상에 움직이는 대상물을 감지하면 상기 대상물을 자동으로 추적하도록 상기 반사체를 좌우 및 상하 회전시키는 제어부를 포함하여 이루어진다.
한편, 본 발명에 따른 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템은, 빛의 반사를 이용하여 보안구역을 비추어 주는 반사체와, 상기 반사체에 맺히는 상을 연속으로 촬영하는 PTZ(Pan/Tilt/Zoom) 카메라와, 상기 카메라에 촬영되는 영상에 움직이는 대상물을 감지하면 상기 대상물을 추적하도록 상기 카메라를 좌우 및 상하 회전시키는 제어부를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 대상물에게 경고정보를 송출하는 경고송출부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 카메라로부터 상기 대상물의 정보 및 움직임 정보를 수신하고, 상기 카메라의 촬영영역 중 보안영역 및 상기 보안영역과 인접한 경보영역을 미리 설정된 좌표계에 따라 각각의 좌표값을 부여한 후 상기 대상물이 상기 경보영역 안으로 진입하면 상기 경고송출부를 구동시켜 경고정보를 송출시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 카메라가 고정된 위치를 기준으로 상기 카메라의 촬영 가능한 영역에 각각의 좌표값을 부여하는 촬영영역 설정부와, 상기 카메라의 촬영 가능한 영역 중 상기 대상물의 접근을 통제하기 위한 보안영역에 해당하는 좌표값을 설정하는 보안영역 설정부와, 상기 카메라의 촬영 가능한 영역 중 상기 보안영역과 인접한 영역인 경보영역에 해당하는 좌표값을 설정하는 경보영역 설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 카메라는, 제어 신호에 따라 좌우 회전 및 상하 회전하면서 영상을 촬영하는 영상촬영부와, 상기 영상촬영부가 제공하는 영상을 각각의 블럭 단위로 나눈 다음 상기 영상촬영부의 이전 또는 이후 영상과 비교하여 상기 영상촬영부와 상대적으로 다른 방향으로 움직이거나 다른 속도로 움직이는 블럭을 움직임 블럭으로 판단하고, 상기 움직임 블럭의 좌표값 및 이동 벡터값을 산출하여 상기 대상물의 움직임 정보로 출력하는 움직임 검출부와, 상기 움직임 검출부로부터 입력받은 상기 움직임 블럭의 움직임 정도에 따라 상기 움직임 블럭이 상기 영상촬영부에 의해 촬영되는 영상의 중심에 위치하기 위한 위치 조정 정보를 제공하는 트래킹부와, 상기 영상촬영부에 의해 촬영되는 영상을 저장하는 메모리부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 트래킹부로부터 입력받은 위치 조정 정보를 근거로 상기 영상촬영부의 좌우 및 상하 회전을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 영상촬영부는 줌기능을 더 구비하고, 상기 제어부는, 상기 움직임 검출부가 제공하는 움직임 블럭의 위치와 방향을 영상이 획득된 시점의 상기 영상촬영부의 회전 속도 및 줌 상태를 근거로 기준 상태에서의 움직임으로 변환하여 상기 트래킹부에 제공하며, 상기 트래킹부가 제공하는 위치 조정 정보를 상기 영상촬영부의 현재 회전 속도 및 줌 상태에 맞추어 변환한 후 상기 영상촬영부의 좌우 및 상하 회전을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 카메라는, 상기 대상물의 추적 중에 새로운 움직이는 대상물을 감지하는 경우 새로운 대상물의 좌표값을 상기 메모리부에 연속으로 기록하고, 상기 기존의 대상물이 상기 영상촬영부의 촬영영역을 벗어나는 경우 상기 메모리부에 기록된 좌표값을 근거로 상기 새로운 대상물을 추적하는 추적대상 가변부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 추적대상 가변부는, 상기 기존의 대상물이 상기 영상촬영부의 촬영영역을 벗어나지 않은 경우라도 상기 새로운 대상물이 상기 경보영역에 해당하는 좌표값의 범위 내로 진입하는 경우 상기 기존의 대상물의 좌표값을 상기 메모리부에 연속으로 기록하고, 상기 새로운 대상물을 추적하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 경고송출부는, 경고음을 송출하는 스피커와, 광을 조사하는 라이트를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 대상물이 상기 경보영역에 해당하는 좌표값의 범위 내로 진입하면 상기 스피커를 구동시켜 1차 경고음을 송출하고, 상기 대상물이 상기 보안영역에 해당하는 좌표값의 범위 내로 진입하면 상기 스피커를 구동시켜 2차 경고음을 송출함과 동시에 상기 라이트를 구동시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부와 네트워크로 연결되어 데이터를 송수신하고, 관리자에게 상기 카메라에 촬영된 영상을 표시해주며, 상기 대상물이 경보영역 안으로 진입한 경우 경고정보를 상기 관리자에게 송출하고, 상기 관리자가 상기 카메라 및 경고송출부를 제어할 수 있는 원격통제부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템은, 단일의 카메라가 설치된 경우라도 반사체에 맺힌 상을 연속으로 카메라가 실시간 촬영하여 카메라를 회전시키는 것이 아닌 반사체를 회전시킴으로써, 대상물은 상기 카메라의 촬영 이동경로를 파악하기가 어렵고, 더욱이 보안구역을 카메라가 담는 시간 및 영상의 수를 대폭적으로 줄일 수 있음은 물론 보안구역의 정확하고 상세한 감시가 용이하다는 장점이 있다.
또한, 카메라의 촬영 가능한 영역에 제어부를 통하여 설정된 좌표계를 따라 각각의 좌표값을 부여한 후 경보영역 및 보안영역을 상기 좌표값 중에서 설정하고, 대상물이 상기 경보영역 내로 진입하면 경고정보를 송출하여 사건 발생을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 카메라의 자동 추적 방식으로 촬영되는 영상을 블럭 단위로 나누어 이전 영상과 이후 영상을 비교하여 움직임 블럭의 좌표값 및 이동 벡터를 산출하여 상기 대상물이 지속적으로 영상의 중심에 오도록 카메라를 제어함으로써, 단일의 회전 카메라만으로도 넓은 영역을 감시할 수 있고, 보안구역에 접근하는 대상물의 좌표값에 따라 경고정보를 송출할 수 있어 낮은 비용으로 신뢰성 높은 감시효과를 이루어낼 수 있다.
또한, 기존의 대상물을 추적하는 중에도 새로운 대상물이 감지될 경우 추적대상 가변부를 통해 복수의 대상물에 대한 추적의 신뢰성을 높일 수 있다.
더욱이, 원격통제부를 통해 카메라와 멀리 떨어진 관리자에게도 현재 일어나고 있는 상황에 대하여 시청각으로 정보를 공유할 수 있고, 관리자는 원격으로 카메라를 조작할 수 있어 보다 상세하고 활용적인 영상을 획득할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템의 일 실시예의 구성을 나타낸 블럭도이고,
도 2는 본 발명에 따른 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템이 보안구역에 설치된 상태를 도시한 개념도이며,
도 3은 본 발명에 따른 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템을 통해 각 영역이 촬영된 영상에 좌표값이 설정된 상태를 도시한 예시도이고,
도 4는 본 발명에 따른 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템의 추적 방식을 설명하기 위한 개념도이며,
도 5는 본 발명에 따른 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템을 통해 대상물의 추적 상태를 도시한 예시도이고,
도 6은 본 발명에 따른 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템이 기존의 대상물을 추적하는 중에 새로운 대상물을 검출하는 경우를 도시한 개념도이며,
도 7은 도 6의 실시예에 있어서 새로운 대상물을 추적하는 경우를 도시한 예시도이고,
도 8은 본 발명에 따른 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템에서 대상물의 확대 영상을 도시한 예시도이며,
도 9는 본 발명에 따른 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템에서 대상물이 경보영역 내로 진입한 경우를 도시한 개념도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이 반사체(R), 카메라(100), 경고송출부(200) 및 제어부(300)를 포함하여 이루어지고, 상기 제어부(300)는 촬영영역 설정부(310), 보안영역 설정부(320) 및 경보영역 설정부(330)를 포함하고, 상기 카메라(100)는 영상촬영부(110), 움직임 검출부(120), 트래킹부(130), 메모리부(140) 및 추적대상 가변부(150)를 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 경고송출부(200)는 스피커(210)와 라이트(220)를 포함할 수 있다.
반사체(R)는 고정된 상태이거나, 좌우 회전(panning) 및 상하 회전(tilting)하면서 카메라(100)에 영상을 제공하고, 카메라(100)는 상기 반사체(R)에 맺히는 상을 연속으로 촬영한다. 반사체(R)는 빛을 받아서 반사하는 물체로서, 거울과 같이 빛의 반사를 이용하여 물체를 비추어준다. 즉, 카메라(100)가 상기 반사체(R)를 연속으로 촬영하고, 반사체(R)에 비치는 장면을 카메라(100)가 보안구역의 영상으로 담을 수 있는 것이다. 이러한 반사체(R)는 반사면이 매끄러운 일면일 수 있고, 다면을 가질 수도 있으며, 반사면이 볼록한 구면거울일 수도 있다.
제어부(300)는 상기 카메라(100)에 촬영되는 영상에 움직이는 대상물(10)을 감지하면 상기 대상물(10)을 자동으로 추적하도록 상기 반사체(R)를 좌우 및 상하 회전시킬 수 있다. 카메라(100)를 직접 회전시키는 것이 아닌 반사체(R)를 회전시킴으로써, 대상물(10)은 상기 카메라의 촬영 이동경로를 파악하기가 어렵고, 더욱이 보안구역을 카메라(100)가 담는 시간 및 영상의 수를 대폭적으로 줄일 수 있음은 물론 보안구역의 정확하고 상세한 감시가 용이해진다.
상기 카메라(100)는 PTZ(Pan/Tilt/Zoom) 카메라이고, 상기 제어부(300)는 상기 카메라(100)에 촬영되는 영상에 움직이는 대상물(10)을 감지하면 상기 대상물(10)을 추적하도록 상기 카메라(100)를 좌우 및 상하 회전시킬 수 있다. 즉, 반사체(R)를 통해 카메라(100)에 움직이는 대상물(10)이 감지된 경우, 상기 카메라(100)를 직접 좌우 및 상하 회전시켜 대상물(10)을 추적할 수 있다. 반사체(R)를 통한 카메라(100)의 촬영되는 영상은 움직이는 대상물(10)을 감지하기는 쉬우나, 대상물(10)의 면밀한 추적 및 줌인 기능을 구현하기가 어렵기 때문이다.
이때, 상기 카메라(100)는 좌우 회전(panning) 및 상하 회전(tilting)하면서 실시간으로 촬영되는 영상에 움직이는 대상물(10)을 감지하면 상기 대상물(10)을 자동으로 추적하여 연속으로 촬영한다. 상기 카메라(100)의 자동 추적 기능을 구현하기 위한 구성으로서, 카메라(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 영상촬영부(110), 움직임 검출부(120), 트래킹부(130) 및 메모리부(140)를 포함하고, 도 4 및 5에 도시된 바와 같이 대상물(10)을 감지하면 추적 기능을 수행하게 된다.
영상촬영부(110)는 일반적인 팬틸팅 기능이 구비된 CCTV와 같은 촬영장치로서, 제어 신호에 따라 좌우 회전 및 상하 회전하면서 영상을 촬영한다. 영상촬영부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 보안구역으로 지정된 영역 중 넓은 범위에 걸쳐 감시를 수행하기 용이한 위치에 설치되고, 후술할 트래킹부(130)의 위치 조정 정보를 받거나 제어부(300)의 제어 신호에 따라 좌우 회전 및 상하 회전(팬틸팅)하면서 영상을 촬영한다. 이러한 영상촬영부(110)에는 내장되거나 또는 외장 연결된 움직임 검출부(120), 트랭킹부(130) 및 메모리부(140)가 설치된다.
움직임 검출부(120)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 영상촬영부(110)가 제공하는 영상을 각각의 블럭 단위로 나눈 다음 상기 영상촬영부(110)의 이전 또는 이후 영상과 비교하여 상기 영상촬영부(110)와 상대적으로 다른 방향으로 움직이거나 다른 속도로 움직이는 블럭을 움직임 블럭(20)으로 판단하고, 상기 움직임 블럭(20)의 좌표값 및 이동 벡터값을 산출하여 상기 대상물(10)의 움직임 정보로 출력한다. 여기서 상기 움직임 블럭(20)의 좌표값은 후술할 제어부(300)에서 기 설정된 좌표계에 따라 부여되는 좌표값을 말한다. 상기 움직임 검출부(120)에 의해 움직임 블럭(20)으로 판단되는 블럭은, 상기 영상촬영부(110)가 정지한 경우에는 움직임이 있는 블럭을 움직임 블럭(20)으로 판단하고, 상기 영상촬영부(110)가 회전하고 있는 경우에는 상기 영상촬영부(110)의 움직임과 다른 방향으로 움직이거나 다른 속도로 움직이는 블럭을 움직임 블럭(20)으로 판단한다.
트래킹부(130)는 상기 움직임 검출부(120)로부터 입력받은 상기 움직임 블럭(20)의 움직임 정도에 따라 상기 움직임 블럭(20)이 상기 영상촬영부(110)에 의해 촬영되는 영상의 중심에 위치하기 위한 위치 조정 정보를 제공한다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 트래킹부(130)를 통해 제공된 위치 조정 정보를 근거로 영상촬영부(110)는 좌우 또는 상하 회전하면서 대상물(10)인 움직임 블럭(20)이 영상의 중심에 위치하도록 제어 신호를 받아 움직이게 된다.
메모리부(140)는 일반적인 기록매체로서, 상기 영상촬영부(110)에 의해 촬영되는 영상을 저장하고, 제어부(300)로 전송하거나 제어부(300)를 통해 상기 메모리부(140)에 저장된 영상을 후술할 원격통제부(400)로 전송하기도 한다.
상기와 같이 구성되는 카메라(100)를 통한 대상물의 자동 추적 기능을 보다 상세하게 도 4 및 5를 참조하여 살펴보면, 도 4a는 영상촬영부(110)의 정지 영상에서 움직이는 대상물(10)이 있는 경우의 예로 소정의 블럭이 그 이전이나 이후 영상에서는 다른 좌표값으로 이동한 것을 유사 블럭 검출을 통해 파악하여 그 이동 벡터를 얻는 방식이다. 이때 영상의 획득 속도, 즉 영상촬영부(110)의 초당 프레임수를 통해 해당 블럭의 이동 속도를 얻을 수 있다.
또한, 도 4b는 영상촬영부(110)가 회전하는 상태에서 움직이는 대상물(10)이 있는 경우의 예로 배경은 항상 영상촬영부(110)의 움직이는 방향과 반대되는 방향으로 영상촬영부(110)가 움직이는 속도에 따른 거리만큼 움직이므로 배경은 항상 동일한 수준의 벡터값을 가지게 된다. 그러나, 이러한 배경의 이동 벡터값과 상이한 벡터값을 가지면서 이동하는 블럭은 움직임이 존재하는 대상물(10)에 해당하므로 움직임 블럭(20)으로 판단할 수 있다. 즉, 영상촬영부(110)가 정지하거나 회전하고 있는 경우에도 간단한 연산을 통해 움직이는 대상물(10)의 감지와 그 이동 정보를 얻을 수 있다.
상기와 같은 방식으로 얻어진 정보를 근거로 움직이는 대상물(10)을 항상 영상의 중앙에 맞추도록 함으로써 상기 대상물(10)을 지속적으로 추적할 수 있는 것이다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 블럭들로 이루어진 대상물(10)이 다음 영상에서는 다른 좌표값으로 이동하였음을 확인할 수 있고, 도시된 화살표가 상기 대상물(10)의 이동 벡터값이 된다. 이때, 추적의 주된 목적이 되는 대상물(10)인 사람은 복수의 블럭들에 해당하는 것을 알 수 있고, 상기 움직임 검출부(120)를 통해 출력되는 복수의 움직임 블럭(20)에 대한 좌표값과 이동 벡터 정보를 근거로 동일한 방향으로 움직이는 인접한 블럭의 수를 통해서 추적 대상물(10)의 크기를 파악할 수 있다. 그에 따라, 추적 대상물(10)이 사람으로 한정될 경우 이러한 블럭의 수를 한정하는 것으로 불필요한 노이즈를 차단할 수도 있다. 예컨대, 블럭의 수가 10개 이상인 것으로 할 경우 그 이하가 되는 동물이나 자연환경(바람, 눈, 비, 우박 등에 의한 간접적인 영상 변화)에 의해 발생되는 노이즈 등은 차단할 수 있다.
또한, 상기와 같은 방식에 의한 대상물(10)의 추적시 블럭의 크기를 크게 할 수록 연산이 용이하기 때문에 기본적인 촬영시에는 상기 움직임 검출부(120)에 설정된 블럭의 크기를 크게 하고, 움직임이 감지되는 경우에는 블럭의 크기를 줄여 노이즈를 파악하도록 하는 방식도 적용될 수 있어 움직임 검출을 위한 필요 연산량을 대폭적으로 줄일 수 있다.
상기와 같이 구성되는 카메라(100)를 통해 촬영되는 영상에 움직이는 대상물(10)이 감지되면 상기 대상물(10)을 자동으로 추적할 수 있으나, 상기 대상물(10)이 보안구역으로 지정된 영역에서 사건을 일으키면 저장된 영상을 근거로 사후조치는 될지언정 사건발생을 미연에 방지하기는 어렵다. 즉, 이러한 문제를 해결하고자 경고송출부(200) 및 제어부(300)를 별도로 운용하는 것이다.
도 1 및 9에 도시된 바와 같이 경고송출부(200)는 상기 대상물(10)에게 경고정보를 송출하는 것이고, 제어부(300)는 상기 카메라(100)로부터 상기 대상물(10)의 정보 및 움직임 정보를 수신하고, 상기 카메라(100)의 촬영영역(311) 중 보안영역(321) 및 상기 보안영역(321)과 인접한 경보영역(331)을 미리 설정된 좌표계에 따라 각각의 좌표값을 부여한 후 상기 대상물(10)이 상기 경보영역(331) 안으로 진입하면 상기 경고송출부(200)를 구동시켜 경고정보를 송출시킨다. 상기 제어부(300)는 카메라(100)의 자동 추적 기능과 연계하여 카메라(100)의 영상촬영부(110)를 통해 촬영되는 모든 영상, 즉 촬영 가능한 영역을 촬영영역(311)으로 설정하고, 상기 촬영영역(311) 중 타인의 접근을 불허하고자 하는 보안영역(321)을 설정하며, 상기 촬영영역(311) 중 보안영역(321)과 인접한 소정의 영역을 경보영역(331)으로 설정한다. 이때, 카메라(100)를 통해 추적되는 대상물(10)이 상기 경보영역(331) 안으로 진입하면 상기 경고송출부(200)를 구동시켜 경고정보를 송출하게 되는 것이다.
카메라(100)의 자동 추적 기능과 관련하여 카메라(100)의 회전과 함께 움직이는 대상물(10)을 추적하면 설정된 보안영역(321) 역시 카메라(100)의 회전 속도에 맞추어 이동하면서 영상으로 촬영되는 보안영역(321)의 형상이 변화하게 된다. 따라서, 단순히 보안영역(321)이나 경보영역(331)을 특정의 형상으로 지정할 수 없다는 문제가 있으므로 이러한 영역 설정을 위해 카메라(100)의 자동 추적 기능과 연계되도록 제어부(300)에서는 카메라(100)의 촬영 가능한 영역에 해당하도록 설정된 좌표계에 따라 좌표값으로 입력해 놓는다. 여기서 설정된 좌표계는 상기 카메라(100)가 설치된 위치를 기준점 또는 원점으로 하는 직교좌표계 또는 극좌표계일 수 있고, 연산량을 최소로 줄이기 위해 2차원 좌표계를 사용해도 무방하다. 이렇게 설정된 좌표계에 따라 설정하고자 하는 영역에 각 좌표값이 결정될 것이다.
즉, 제어부(300)는 도 1 및 3에 도시된 바와 같이, 상기 카메라(100)가 고정된 위치를 기준으로 상기 카메라(100)의 촬영 가능한 영역(촬영영역, 311)에 각각의 좌표값을 부여하는 촬영영역 설정부(310)와, 상기 카메라(100)의 촬영 가능한 영역 중 상기 대상물(10)의 접근을 통제하기 위한 보안영역(321)에 해당하는 좌표값을 설정하는 보안영역 설정부(320)와, 상기 카메라(100)의 촬영 가능한 영역 중 상기 보안영역(321)과 인접한 영역인 경보영역(331)에 해당하는 좌표값을 설정하는 경보영역 설정부(330)를 포함하여 이루어진다.
따라서, 제어부(300)는 추적 대상물(10)의 좌표값이 설정된 경보영역(331)의 좌표값 안으로 진입하면 경고송출부(200)를 구동시켜 경고정보를 송출함으로써, 추적 대상물(10)의 접근을 사전에 방지할 수 있다. 여기서 상기 경고송출부(200)는 경고음을 송출하는 스피커(210)와, 광을 조사하는 라이트(220)를 포함할 수 있다. 상기 스피커(210)는 기 설정된 음성일 수 있고, 사이렌 소리일 수도 있다. 또한, 상기 라이트(220)는 사이렌 라이트인 큐라이트일 수도 있고, 대상물(10)을 집중하여 비추는 서포트라이트일 수도 있다. 상기 경고송출부(200)는 상기 대상물(10)에게 경고정보를 송출할 수 있으면 족하며, 어떠한 구성 또는 형식이든 상관없다. 다만, 상기 스피커(210)는 대상물(10)에게 경보영역(331) 내로 들어온 경우의 1차 경고음과 보안영역(321) 내로 들어온 경우의 2차 경고음이 설정될 수 있다. 이때 제어부(300)는 상기 대상물(10)이 상기 경보영역(331)에 해당하는 좌표값의 범위 내로 진입하면 상기 스피커(210)를 구동시켜 1차 경고음을 송출하고, 상기 대상물(10)이 상기 보안영역(321)에 해당하는 좌표값의 범위 내로 진입하면 상기 스피커(210)를 구동시켜 2차 경고음을 송출함과 동시에 상기 라이트(220)를 구동시킬 수 있다.
한편 상기 카메라(100)의 자동 추적 기능에 있어서 기존의 대상물(10)을 추적하고 있는 중에, 도 6 및 7에 도시된 바와 같이 새로운 대상물(11)을 감지하는 경우 기존의 대상물(10)을 계속 추적할 것인지 새로운 대상물(11)을 추적할 것인지룰 결정할 필요가 있다. 이는 도 1에 도시된 바와 같이 추적대상 가변부(150)를 통해 판단하게 된다.
추적대상 가변부(150)는 상기 대상물(10)의 추적 중에 새로운 움직이는 대상물(11)을 감지하는 경우 새로운 대상물(11)의 좌표값을 상기 메모리부(140)에 연속으로 기록하고, 상기 기존의 대상물(10)이 상기 영상촬영부(110)의 촬영영역(311)을 벗어나는 경우 상기 메모리부(140)에 기록된 좌표값을 근거로 상기 새로운 대상물(11)을 추적한다. 이러한 기본적인 추적대상 가변부(150)의 기능에서, 상기 기존의 대상물(10)이 상기 영상촬영부(110)의 촬영영역(311)을 벗어나지 않은 경우라도 상기 새로운 대상물(11)이 상기 경보영역(331)에 해당하는 좌표값의 범위 내로 진입하는 경우 상기 기존의 대상물(10)의 좌표값을 상기 메모리부(140)에 연속으로 기록하고, 상기 새로운 대상물(11)을 추적하도록 한다. 상기 기존의 대상물(10)이든 새로운 대상물(11)이든 각 대상물(10, 11)의 좌표값을 연속으로 메모리부(140)에 기록하는 것은 메모리부(140)에 기록된 좌표값의 이동경로를 유추하여 촬영영역(311)을 벗어난 대상물의 추적 후 촬영영역(311) 안의 대상물에게로 추적을 용이하게 진행할 수 있도록 하기 위한 것이다.
카메라(100)의 영상촬영부(110)는 팬틸팅, 즉 좌우 및 상하 회전을 통한 추적 기능뿐만 아니라, 도 8에 도시된 바와 같이 줌기능을 더 구비할 수 있다. 이러한 영상촬영부(110)의 줌기능을 통해 사건발생을 일으키고자 하는 대상물(10)의 인상착의를 보다 용이하게 파악할 수 있고, 정보의 확실성을 부여할 수 있기 때문이다. 이때 상기 제어부(300)는, 상기 움직임 검출부(120)가 제공하는 움직임 블럭(20)의 위치와 방향을 영상이 획득된 시점의 상기 영상촬영부(110)의 회전 속도 및 줌 상태를 근거로 기준 상태에서의 움직임으로 변환하여 상기 트래킹부(130)에 제공하며, 상기 트래킹부(130)가 제공하는 위치 조정 정보를 상기 영상촬영부(110)의 현재 회전 속도 및 줌 상태에 맞추어 변환한 후 상기 영상촬영부(110)의 좌우 및 상하 회전을 제어한다. 상기 영상촬영부(110)의 줌기능은 특히 움직이는 대상물(10)이 정지하고 있는 순간이나, 새로운 대상물(11)이 감지된 경우에 있어서 기존의 대상물(10)을 계속 추적하면서 상기 새로운 대상물(11)의 줌영상을 획득하고자 하는 경우 및 기존의 대상물(10) 대신 새로운 대상물(11)을 추적하면서 상기 기존의 대상물(10)의 줌영상을 획득하고자 하는 경우 등에 유용할 수 있다.
본 발명에 따른 보안구역의 경보시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(300)와 네트워크(410)로 연결되어 데이터를 송수신하고, 관리자에게 상기 카메라(100)에 촬영된 영상을 표시해주며, 상기 대상물(10)이 경보영역(331) 안으로 진입한 경우 경고정보를 상기 관리자에게 송출하고, 상기 관리자가 상기 카메라(100) 및 경고송출부(200)를 제어할 수 있는 원격통제부(400)를 더 포함할 수 있다. 상기 네트워크(410)는 유선 네트워크 또는 무선 네트워크 기술이 사용될 수 있으며, 제어부(300)와 원격통제부(400)의 거리나 종류 등을 고려하여 적정한 네트워크 기술이 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 네트워크(410)는 LAN(Local Area Network), WLAN(Wireless LAN)일 수 있고, IP(Internet Protocol)을 이용한 인터넷 네트워크일 수도 있다.
상기 원격통제부(400)는 각각의 기능을 수행할 수 있는 각 장치 등이 실내에 구비되어 관리자가 상주할 수 있는 중앙통제실일 수 있고, 관리자가 휴대하면서 각각의 기능이 발휘되는 별도의 휴대용 조작기나 휴대폰일 수 있다. 또한, 상기 관리자는 안전요원이나 보안요원일 수 있음은 물론, 경찰관으로서 대상물(10)의 보안구역의 접근에 따른 사건발생시 현장 상황을 파악하여 신속한 출동이 이루어질 수도 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
R : 반사체
10, 11 : 대상물
20 : 움직임 블럭
100 : 카메라 110 : 영상촬영부
120 : 움직임 검출부 130 : 트래킹부
140 : 메모리부 150 : 추적대상 가변부
200 : 경고송출부
210 : 스피커 220 : 라이트
300 : 제어부
310 : 촬영영역 설정부 311 : 촬영영역
320 : 보안영역 설정부 321 : 보안영역
330 : 경보영역 설정부 331 : 경보영역
400 : 원격통제부 410 : 네트워크

Claims (10)

  1. 좌우 회전(panning) 및 상하 회전(tilting)하는 반사체와,
    상기 반사체에 맺히는 상을 연속으로 촬영하는 카메라와,
    상기 카메라에 촬영되는 영상에 움직이는 대상물을 감지하면 상기 대상물을 자동으로 추적하도록 상기 반사체를 좌우 및 상하 회전시키는 제어부를 포함하고,
    상기 카메라는,
    제어 신호에 따라 좌우 회전 및 상하 회전하면서 영상을 촬영하는 영상촬영부와,
    상기 영상촬영부가 제공하는 영상을 각각의 블럭 단위로 나눈 다음 상기 영상촬영부의 이전 또는 이후 영상과 비교하여 상기 영상촬영부와 상대적으로 다른 방향으로 움직이거나 다른 속도로 움직이는 블럭을 움직임 블럭으로 판단하고, 상기 움직임 블럭의 좌표값 및 이동 벡터값을 산출하여 상기 대상물의 움직임 정보로 출력하는 움직임 검출부와,
    상기 움직임 검출부로부터 입력받은 상기 움직임 블럭의 움직임 정도에 따라 상기 움직임 블럭이 상기 영상촬영부에 의해 촬영되는 영상의 중심에 위치하기 위한 위치 조정 정보를 제공하는 트래킹부와,
    상기 영상촬영부에 의해 촬영되는 영상을 저장하는 메모리부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 트래킹부로부터 입력받은 위치 조정 정보를 근거로 상기 영상촬영부의 좌우 및 상하 회전을 제어하는 것을 특징으로 하는 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템.
  2. 빛의 반사를 이용하여 보안구역을 비추어 주는 반사체와,
    상기 반사체에 맺히는 상을 연속으로 촬영하는 PTZ(Pan/Tilt/Zoom) 카메라와,
    상기 카메라에 촬영되는 영상에 움직이는 대상물을 감지하면 상기 대상물을 추적하도록 상기 카메라를 좌우 및 상하 회전시키는 제어부를 포함하고,
    상기 카메라는,
    제어 신호에 따라 좌우 회전 및 상하 회전하면서 영상을 촬영하는 영상촬영부와,
    상기 영상촬영부가 제공하는 영상을 각각의 블럭 단위로 나눈 다음 상기 영상촬영부의 이전 또는 이후 영상과 비교하여 상기 영상촬영부와 상대적으로 다른 방향으로 움직이거나 다른 속도로 움직이는 블럭을 움직임 블럭으로 판단하고, 상기 움직임 블럭의 좌표값 및 이동 벡터값을 산출하여 상기 대상물의 움직임 정보로 출력하는 움직임 검출부와,
    상기 움직임 검출부로부터 입력받은 상기 움직임 블럭의 움직임 정도에 따라 상기 움직임 블럭이 상기 영상촬영부에 의해 촬영되는 영상의 중심에 위치하기 위한 위치 조정 정보를 제공하는 트래킹부와,
    상기 영상촬영부에 의해 촬영되는 영상을 저장하는 메모리부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 트래킹부로부터 입력받은 위치 조정 정보를 근거로 상기 영상촬영부의 좌우 및 상하 회전을 제어하는 것을 특징으로 하는 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 대상물에게 경고정보를 송출하는 경고송출부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 카메라로부터 상기 대상물의 정보 및 움직임 정보를 수신하고, 상기 카메라의 촬영영역 중 보안영역 및 상기 보안영역과 인접한 경보영역을 미리 설정된 좌표계에 따라 각각의 좌표값을 부여한 후 상기 대상물이 상기 경보영역 안으로 진입하면 상기 경고송출부를 구동시켜 경고정보를 송출시키는 것을 특징으로 하는 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 카메라가 고정된 위치를 기준으로 상기 카메라의 촬영 가능한 영역에 각각의 좌표값을 부여하는 촬영영역 설정부와,
    상기 카메라의 촬영 가능한 영역 중 상기 대상물의 접근을 통제하기 위한 보안영역에 해당하는 좌표값을 설정하는 보안영역 설정부와,
    상기 카메라의 촬영 가능한 영역 중 상기 보안영역과 인접한 영역인 경보영역에 해당하는 좌표값을 설정하는 경보영역 설정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 영상촬영부는 줌기능을 더 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 움직임 검출부가 제공하는 움직임 블럭의 위치와 방향을 영상이 획득된 시점의 상기 영상촬영부의 회전 속도 및 줌 상태를 근거로 기준 상태에서의 움직임으로 변환하여 상기 트래킹부에 제공하며, 상기 트래킹부가 제공하는 위치 조정 정보를 상기 영상촬영부의 현재 회전 속도 및 줌 상태에 맞추어 변환한 후 상기 영상촬영부의 좌우 및 상하 회전을 제어하는 것을 특징으로 하는 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 카메라는,
    상기 대상물의 추적 중에 새로운 움직이는 대상물을 감지하는 경우 새로운 대상물의 좌표값을 상기 메모리부에 연속으로 기록하고, 기존의 추적 중인 상기 대상물이 상기 영상촬영부의 촬영영역을 벗어나는 경우 상기 메모리부에 기록된 좌표값을 근거로 상기 새로운 대상물을 추적하는 추적대상 가변부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 추적대상 가변부는,
    기존의 추적 중인 상기 대상물이 상기 영상촬영부의 촬영영역을 벗어나지 않은 경우라도 상기 새로운 대상물이 상기 경보영역에 해당하는 좌표값의 범위 내로 진입하는 경우 기존의 추적 중인 상기 대상물의 좌표값을 상기 메모리부에 연속으로 기록하고, 상기 새로운 대상물을 추적하는 것을 특징으로 하는 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 경고송출부는,
    경고음을 송출하는 스피커와,
    광을 조사하는 라이트를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 대상물이 상기 경보영역에 해당하는 좌표값의 범위 내로 진입하면 상기 스피커를 구동시켜 1차 경고음을 송출하고, 상기 대상물이 상기 보안영역에 해당하는 좌표값의 범위 내로 진입하면 상기 스피커를 구동시켜 2차 경고음을 송출함과 동시에 상기 라이트를 구동시키는 것을 특징으로 하는 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 제어부와 네트워크로 연결되어 데이터를 송수신하고, 관리자에게 상기 카메라에 촬영된 영상을 표시해주며, 상기 대상물이 경보영역 안으로 진입한 경우 경고정보를 상기 관리자에게 송출하고, 상기 관리자가 상기 카메라 및 경고송출부를 제어할 수 있는 원격통제부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반사체를 이용한 보안구역의 경보시스템.
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