KR101276877B1 - 감시용 카메라의 영역별 게인 컨트롤 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 감시용 카메라의 영역별 게인 컨트롤 방법에 관한 것으로, 예를 들어 피사체 이미지 영상을 다수의 영역(Area)으로 분할하여, 각 영역별 휘도(Y) 값을 검출한 후, 서로 인접된 영역별 휘도 값을 비교하여, 그 차 값이 기준 값을 초과하면, 야간 촬영 상태 등과 같은 특정 촬영 상태라고 판단하고, 상기 특정 촬영 상태라고 판단되면, 각 영역별 게인(Gain) 값에 가중치를 서로 다르게 가변 부여함으로써, 특정 촬영 상태, 예를 들어 야간 촬영으로 인해 고휘도 피사체가 일부 존재하는 영상을 촬영하는 경우, 게인 값을 부분적으로 하향 조절 또는 상향 조절하게 되므로, 야간 촬영시에도 정상적인 영상 신호 처리가 가능하게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

감시용 카메라, 자동 게인 컨트롤, 영역 분할, 야간 촬영, 가중치

Description

감시용 카메라의 영역별 게인 컨트롤 방법 {Method for controlling gain each area of monitoring camera}

도 1은 일반적인 감시용 카메라와 디지털 비디오 레코더가 연결 사용되는 실시예를 도시한 것이고,

도 2는 본 발명에 따른 영역별 게인 컨트롤 방법이 적용되는 감시용 카메라에 대한 구성을 도시한 것이고,

도 3은 본 발명에 따라 피사체 이미지 영상이 다수의 영역으로 분할된 실시예를 도시한 것이고.

도 4는 본 발명에 따라 야간 촬영 상태라고 판단되는 실시예를 도시한 것이고.

도 5는 본 발명에 따른 감시용 카메라의 영역별 게인 컨트롤 방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 렌즈 11 : 아이리스

12 : 씨씨디 13 : 자동 이득 조절기

14 : 디지털 신호 처리부 15 : 마이컴

16 : 메모리

본 발명은, 감시용 카메라의 영역별 게인 컨트롤 방법에 관한 것으로, 예를 들어, 감시용 카메라의 피사체 이미지 영상을 다수의 영역으로 분할함과 아울러, 각 영역별 최적의 게인 컨트롤 동작이 수행될 수 있도록 하기 위한 감시용 카메라의 영역별 게인 컨트롤 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 팬(Pan)/틸트(Tilt)/줌(Zoom) 기능이 구비된 PTZ 감시용 카메라는, 예를 들어 특정 장소의 천장 등에 설치되는 팬 틸터(Pan & Tilter)에 탑재되는 데, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 감시용 카메라(100)는, 상기 팬 틸터(200)에 의해 수평 방향으로 회전되는 패닝(Panning) 동작과, 수직 방향으로 회전되는 틸팅(Tilting) 동작에 의해, 감시 영역을 다른 방향으로 변경시킬 수 있다.

또한, 상기 감시용 카메라에서는, 줌 렌즈(Zoom Lens)를 텔레(Tele) 또는 와이드(Wide) 방향으로 가변 조절하여, 피사체를 확대 촬영하거나 또는 축소 촬영할 수 있게 되며, 상기 촬영된 비디오 영상을, 도 1에 도시한 바와 같이, 원격지에 위치한 디지털 비디오 레코더(300)로 출력하게 된다.

그리고, 상기 디지털 비디오 레코더(300)에서는, 상기 감시용 카메라에 의해 촬영된 비디오 영상을, 모니터(Monitor) 화면을 통해 출력 표시함과 아울러, 장치 내에 포함 구성되는 하드디스크(HDD) 등에 기록 저장하게 된다.

한편, 상기 감시용 카메라에서는, 피사체 이미지 영상의 휘도(Y) 값을 검출하여, 사전에 설정된 기준 값과 비교한 후, 상기 검출된 휘도 값이 기준 값을 초과하게 되면, 현재 고휘도 피사체를 촬영하고 있다고 판단하여, 영상 신호의 게인(Gain) 값을 하향 조절하게 된다.

반면, 상기 검출된 휘도 값이 기준 값 미만이 되면, 현재 저휘도 피사체를 촬영하고 있다고 판단하여, 영상 신호의 게인 값을 상향 조절하는 일련의 자동 게인 컨트롤(AGC) 동작을 수행하게 되므로, 고휘도 피사체 또는 저휘도 피사체의 영상 신호를 적정 범위의 신호 레벨로 조절하여, 정상적인 영상 신호 처리가 가능하게 된다.

그러나, 일반적인 감시용 카메라에서는, 상기와 같이 전체의 피사체 이미지 영상에 대해 자동 게인 컨트롤(AGC) 동작을 수행하기 때문에, 특정 촬영 상태, 예를 들어 야간 촬영으로 인해 고휘도 피사체가 일부 존재하는 영상을 촬영하는 경우에도, 게인 값을 전체적으로 하향 조절 또는 상향 조절하게 되므로, 영상 신호 처리에 오류가 발생하게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 예를 들어 피사체 이미지 영상을 다수의 영역으로 분할하여 각 영역별 휘도 값을 검출 비교함과 아울러, 야간 촬영 등과 같은 특정 촬영 상태 판단시, 각 영역별 게 인 값에 가중치를 서로 다르게 부여함으로써, 게인 값을 부분적으로 하향 조절 또는 상향 조절할 수 있도록 하기 위한 감시용 카메라의 영역별 게인 컨트롤 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 감시용 카메라의 영역별 게인 컨트롤 방법은, 피사체 이미지 영상을 다수의 영역으로 분할하여, 각 영역별 휘도 값을 비교하는 1단계; 및 상기 비교 결과에 근거하여, 특정 촬영 상태라고 판단되면, 각 영역별 게인 값에 가중치를 가변 부여하는 2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 분할된 다수의 영역 중 서로 인접된 영역별 휘도 값을 비교하여, 그 차 값이 기준 값을 초과하면, 야간 촬영 상태라고 판단하는 단계와, 상기 비교 결과, 특정 촬영 상태가 아니라고 판단되면, 전체 영역에 동일한 게인 값을 부여하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 감시용 카메라의 영역별 게인 컨트롤 방법에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

우선, 본 발명에 따른 감시용 카메라의 영역별 게인 컨트롤 방법은, 다양한 유형의 감시용 카메라에 적용될 수 있는 것으로, 예를 들어 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 감시용 카메라에는, 렌즈(10), 아이리스(IRIS)(11), 씨씨디(CCD)(12), 자 동 이득 조절부(AGC)(13), 디지털 신호 처리부(DSP)(14), 마이컴(15), 그리고 메모리(16) 등이 포함 구성된다.

한편, 상기 디지털 신호 처리부(14) 내에는, 피사체 이미지 영상을 다수의 영역으로 분할하기 위한 영역 분할기가 포함 구성되거나, 또는 연결 사용될 수 있는 데, 예를 들어 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 피사체 이미지 영상은, 상기 영역 분할기에 의해 16 개의 영역(1A~4D)으로 분할된다.

또한, 상기 디지털 신호 처리부(14)에서는, 상기 분할된 16 개의 영역에 대한 휘도 값을 각각 검출 비교하게 되는 데, 특정 촬영 상태, 예를 들어 감시용 카메라의 촬영 상태가, 야간 촬영 상태가 되면, 전체의 피사체 이미지 영상 내에는 작은 불빛을 반사 또는 발광하는 피사체들이 일부 영역에 존재할 수 있게 된다.

예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 16 개의 영역 중, 1B 영역, 2A 영역, 2D 영역, 그리고 4D 영역에 한하여, 빛을 반사 또는 발광하는 피사체가 존재할 수 있는 데, 이 경우, 상기 디지털 신호 처리부(14)에서는, 상기 4 개의 영역에서 상대적으로 높은 휘도 값을 검출하게 된다.

반면, 상기 4 개의 영역 중 나머지 12 개의 영역에서는 상대적으로 낮은 휘도 값을 검출하게 되며, 또한 서로 인접된 영역별 휘도 값을 서로 비교하게 되는 데, 상기 마이컴(15)에서는, 상기 비교 결과에 근거하여, 현재의 촬영 상태가 특정 촬영 상태, 예를 들어 야간 촬영 상태라고 판단하게 된다.

그리고, 상기와 같이 야간 촬영 상태라고 판단되면, 게인 컨트롤 동작을 각 영역의 휘도 값에 맞추어 부분적으로 가변 제어하는 영역별 게인 컨트롤 동작을 수 행하게 되는 데, 이에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는, 본 발명에 따른 감시용 카메라의 영역별 게인 컨트롤 방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것으로, 예를 들어, 상기 마이컴(15)에서는, 사용자의 요청 등에 따라, 카메라 촬영 모드가 설정되면, 상기 아이리스(11), 씨씨디(12), 자동 이득 조절부(13), 그리고 디지털 신호 처리부(14) 등을 동작 제어하여, 피사체를 촬영하는 일련의 피사체 촬영 동작을 수행하게 되는 데, 이때 상기 디지털 신호 처리부(14) 내의 영역 분할기에서는, 피사체 이미지 영상을 다수의 영역, 예를 들어 16 개의 영역(1A~4D)으로 분할하게 된다(S10).

한편, 상기 디지털 신호 처리부(14)에서는, 상기 분할된 16 개의 영역에 대한 휘도(Y) 값을 각각 검출하게 되며(S11), 또한 서로 인접된 영역의 휘도 값을 서로 비교하게 되는 데(S12), 예를 들어, 서로 인접된 영역별 휘도 값을 비교하여, 그 차 값이 사전에 설정된 기준 값을 초과하면, 인접된 영역별 휘도 값의 격차가 크게 발생하는 특정 촬영 상태, 예를 들어 야간 촬영 상태라고 판단하게 된다.

그리고, 상기 마이컴(15)에서는, 상기와 같이 야간 촬영 상태와 같은 특정 촬영 상태라고 판단하게 되는 경우(S13), 전체 영역에 대한 자동 게인 컨트롤 동작을 중지시킴(S14)과 동시에, 각 영역별 게인 컨트롤 동작 수행하게 되는 데(S15), 예를 들어, 휘도 값이 높게 검출된 영역에 대한 게인 값에는 낮은 가중치를 부여하고, 휘도 값이 낮게 검출된 영역에 대한 게인 값에는 높은 가중치를 부여하여, 부분적으로 게인 컨트롤 동작이 수행되도록 한다.

이후, 상기 마이컴(15)에서는, 상기와 같은 각 영역별 휘도 값 검출 및 비교 동작을 통해, 특정 촬영 상태가 해제되었다고 판단하는 경우(S16), 예를 들어, 서로 인접된 영역별 휘도 값을 비교하여, 그 차 값이 사전에 설정된 기준 값 미만이 되면, 인접된 영역별 휘도 값의 격차가 크게 발생하지 않는 주간 촬영 상태라고 판단하게 된다.

그리고, 상기 마이컴(15)에서는, 피사체 이미지 영상의 전체에 대해 게인 값을 가변 조절하는 통상적인 자동 게인 컨트롤 동작을 수행하게 되며(S17), 상기와 같은 일련의 동작을 촬영 중지가 요청될 때까지(S18) 반복 수행하게 된다.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 감시용 카메라의 영역별 게인 컨트롤 방법은, 예를 들어 피사체 이미지 영상을 다수의 영역(Area)으로 분할하여, 각 영역별 휘도(Y) 값을 검출한 후, 서로 인접된 영역별 휘도 값을 비교하여, 그 차 값이 기준 값을 초과하면, 야간 촬영 상태 등과 같은 특정 촬영 상태라고 판단하고, 상기 특정 촬영 상태라고 판단되면, 각 영역별 게인(Gain) 값에 가중치를 서로 다르게 가변 부여함으로써, 특정 촬영 상태, 예를 들어 야간 촬영으로 인해 고휘도 피사체가 일부 존재하는 영상을 촬영하는 경우, 게인 값을 부분적으로 하향 조절 또는 상향 조절하게 되므로, 야간 촬영시에도 정상적인 영상 신호 처리가 가능하게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 피사체 이미지 영상을 다수의 영역으로 분할한 후, 상기 분할된 다수의 영역 중 서로 인접된 영역별 휘도 값을 비교하여, 그 차 값이 기준 값을 초과하면, 야간 촬영 상태로 판단하는 1단계; 및

   상기 판단 결과, 야간 촬영 상태이면, 고휘도 값이 검출된 영역의 게인 값을 감소시키고, 저휘도 값이 검출된 영역의 게인 값을 증가시키는 영역별 게인 컨트롤 동작을 수행하는 2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라의 영역별 게인 컨트롤 방법.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 판단 결과, 야간 촬영 상태가 아니면, 전체 영역에 동일한 게인 값을 부여하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 감시용 카메라의 영역별 게인 컨트롤 방법.

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